(57)【要約】【課題】携帯電子機器側に設けられた導体層に開口部やスリットが設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離を延ばすことが可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１は、基板１０と、基板１０上に形成されたループ状又はスパイラル状のアンテナコイル１１と、アンテナコイル１１の第１の部分Ｐ１と平面視にて重なる第１の金属層１２Ａと、第１の部分Ｐ１と異なるアンテナコイル１１の第２の部分Ｐ２と平面視にて重なる第２の金属層１２Ｂとを備える。第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂは、平面視にてアンテナコイル１１の内径部の中央を挟んで両側にそれぞれ配置されており、第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとの間に形成されたスリットＳＬはアンテナコイル１１の内径部と平面視にて重なっている。第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの少なくとも一方はアンテナコイル１１と共に基板上に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されたループ状又はスパイラル状のアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの第１の部分と平面視にて重なる第１の金属層と、
前記第１の部分と異なる前記アンテナコイルの第２の部分と平面視にて重なる第２の金属層とを備え、
前記第１の金属層と前記第２の金属層は、平面視にて前記アンテナコイルの内径部の中央を挟んで両側にそれぞれ配置されており、
前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に形成されたスリットは前記アンテナコイルの前記内径部と平面視にて重なっており、
前記第１及び第２の金属層の少なくとも一方は前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の金属層の両方は、前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１の金属層は、前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されており、
前記第２の金属層は、前記アンテナ装置が収容される筐体の構成部材である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナコイルは、
前記基板の一方の主面に形成された第１のパターンと、前記基板の他方の主面に形成された第２のパターンとの組み合わせからなり、
前記第１の金属層は、前記基板の前記他方の主面に形成されており、
前記第２の金属層は、前記基板の前記他方の主面と対向して設けられており、
前記第２のパターンは、前記第２の金属層と平面視にて重なる位置に設けられている、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナコイルと平面視にて重なる位置に設けられた金属体と、
前記アンテナコイルと前記金属体との間に設けられた磁性シートとをさらに備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
平面視にて前記アンテナコイルの前記内径部の中央部に設けられた中心金属層をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の部分と異なる前記アンテナコイルの第３の部分と平面視にて重なる第３の金属層と、
前記第１乃至第３の部分と異なる前記アンテナコイルの第４の部分と平面視にて重なる第４の金属層とをさらに備え、
前記第３の金属層と前記第４の金属層は、平面視にて前記アンテナコイルの前記内径部の前記中央を挟んで両側にそれぞれ配置されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、ＮＦＣ（Near Field Communication：近距離無線通信）に好適なアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の携帯電子機器にはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波による個体識別）システムが搭載されており、そのための通信手段としてリーダ・ライタ等と近距離無線通信を行うためのアンテナが搭載されている。
【０００３】
一方、内蔵回路を外部ノイズから保護すると共に機器内で発生するノイズの不要輻射を防止するため、携帯電子機器には金属シールドが設けられている。特に最近は、薄型化、軽量化、落下等の衝撃に対する耐久性、デザイン性等を考慮して、携帯電子機器の筐体自体が樹脂製から金属製となり、金属シールドを兼ねるケースも増えてきている。しかし、一般に金属シールドは電波を妨げることから、アンテナを設ける場合には金属シールドと重ならない位置に設ける必要があり、金属シールドが広範囲に設けられているときにはアンテナの配置が問題となる。
【０００４】
上記問題を解決するため、例えば特許文献１〜３に開示されたアンテナ装置は、導体層に開口部を形成すると共に当該開口部と外縁との間を連接するスリットを形成し、内径部が開口部と重なるようにアンテナコイルを配置している。このアンテナ装置によれば、コイル導体に電流が流れることにより生じる磁界を遮るように導体層に電流が流れ、そして導体層の開口部の周囲に流れる電流がスリットの周辺を通り、縁端効果により導体層の周囲にも電流が流れる。これにより、導体層からも磁界が生じ、導体層が磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置と相手側アンテナとの通信距離を広げることができる。すなわち、導体層をアンテナコイルの通信距離を広げるアクセラレータとして機能させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６８７８３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１１１３６３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１６２１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のアンテナ装置は、導体層に開口部及びスリットを形成する必要があり、アンテナコイルをレイアウトする上での制約となるという問題がある。例えば、設計上の制約から所望の位置に開口部を形成することができない場合や、開口部を形成することはできてもスリットを形成することが許されない場合には、当該アンテナ装置を構成することができないという問題がある。また、カメラモジュールのレンズを露出させるための開口部をアンテナコイルの開口部として利用できない場合にも同様の問題が生じる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、携帯電子機器側に設けられた導体層に開口部やスリットが設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離を延ばすことが可能なアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置は、基板と、前記基板上に形成されたループ状又はスパイラル状のアンテナコイルと、前記アンテナコイルの第１の部分と平面視にて重なる第１の金属層と、前記第１の部分と異なる前記アンテナコイルの第２の部分と平面視にて重なる第２の金属層とを備え、前記第１の金属層と前記第２の金属層は、平面視にて前記アンテナコイルの内径部の中央を挟んで両側にそれぞれ配置されており、前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に形成されたスリットは前記アンテナコイルの前記内径部と平面視にて重なっており、前記第１及び第２の金属層の少なくとも一方は前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１及び第２の金属層の少なくとも一方はアンテナコイルと共に基板上に形成されており、第１及び第２の金属層によって形成されたスリットがアンテナコイルの内径部と重なっているので、携帯電子機器側に設けられた導体層に開口部やスリットが設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離を延ばすことができる。特に、第１及び第２の金属層とアンテナコイルとの間に専用の支持基板や接着層等が介在しないので、第１及び第２の金属層とアンテナコイルとの距離を近づけることができる。したがって、アンテナコイルが発生させる磁束の金属層との磁気結合を強めることができ、アンテナの通信距離を延ばすことができる。さらに、アンテナコイルが基板とは別の基板上に第１及び第２の金属層を形成した場合に必要となる第１及び第２の金属層のアンテナコイルへの貼り付け工程が不要となるので、アンテナ装置の製造工程を簡略化することができる。
【００１０】
本発明において、前記第１及び第２の金属層の両方は、前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されていることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイルを第１及び第２の金属層の両方に近づけることができ、アンテナの通信距離を確実に延ばすことができる。
【００１１】
本発明において、前記第１の金属層は、前記アンテナコイルと共に前記基板上に形成されており、前記第２の金属層は、前記アンテナ装置が収容される筐体の構成部材であることが好ましい。この構成によれば、筐体側の金属体を利用して第２の金属層を形成することができ、材料コストの低減と部品レイアウトの効率化を図ることができる。
【００１２】
本発明において、前記アンテナコイルは、前記基板の一方の主面に形成された第１のパターンと、前記基板の他方の主面に形成された第２のパターンとの組み合わせからなり、前記第１の金属層は、前記基板の前記他方の主面に形成されており、前記第２の金属層は、前記基板の前記他方の主面と対向して設けられており、前記第２のパターンは、前記第２の金属層と平面視にて重なる位置に設けられていることが好ましい。この構成によれば、基板の他方の主面に形成される第２のパターンと第１の金属層の形成位置が互いに重ならないので、アンテナコイル及び第１の金属層を基板上に効率よくレイアウトすることができる。
【００１３】
本発明によるアンテナ装置は、前記アンテナコイルと平面視にて重なる位置に設けられた金属体と、前記アンテナコイルと前記金属体との間に設けられた磁性シートとをさらに備えることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイルと鎖交する磁束ループの磁路を確保することができ、金属体の影響を低減することができる。
【００１４】
本発明によるアンテナ装置は、平面視にて前記アンテナコイルの前記内径部の中央部に設けられた中心金属層をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、第１及び第２の金属層間に２本のスリットを設けることができ、１本のスリットを設ける場合よりもアンテナコイルの通信距離を延ばすことが可能である。
【００１５】
本発明によるアンテナ装置は、前記第１及び第２の部分と異なる前記アンテナコイルの第３の部分と平面視にて重なる第３の金属層と、前記第１乃至第３の部分と異なる前記アンテナコイルの第４の部分と平面視にて重なる第４の金属層とをさらに備え、前記第３の金属層と前記第４の金属層は、平面視にて前記アンテナコイルの前記内径部の前記中央を挟んで両側にそれぞれ配置されていることが好ましい。アンテナコイルの内径部を貫通する磁束が第１〜第４の金属層に囲まれた領域を通過することにより、磁束の通過を内径部に集中させることができ、これによりアンテナの通信距離を延ばすことができる。さらに、第３及び第４の金属層を追加的に設けることにより、アンテナコイルと鎖交する磁束のロスを抑えながら磁束のループサイズを大きくすることができ、アンテナの通信距離を確実に延ばすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、携帯電子機器側に設けられた導体層に開口部やスリットが設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離を延ばすことが可能なアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図であって、特に、図１（ｂ）は図１（ａ）と同一方向からアンテナコイルを透過的に見た図である。
【図２】図２は、図１（ａ）のＹ−Ｙ'線に沿ったアンテナ装置の断面図である。
【図３】図３は、アンテナコイルに対する第１及び第２の金属層の作用を説明するための平面図である。
【図４】図４は、アンテナコイルに対する第１及び第２の金属層の作用を説明するための断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図であって、特に、図１１（ｂ）は図１１（ａ）と同一方向からアンテナコイルを透過的に見た図である。
【図１２】図１２は、図１１（ａ）及び（ｂ）のＹ−Ｙ'線に沿ったアンテナ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図であって、特に、図１（ｂ）は図１（ａ）と同一方向からアンテナコイルを透過的に見た図である。また図２は、図１（ａ）のＹ−Ｙ'線に沿ったアンテナ装置の断面図である。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示すように、このアンテナ装置１は、基板１０と、基板１０上に形成されたスパイラル状のアンテナコイル１１と、アンテナコイル１１と平面視にて重なるように設けられた第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂと、アンテナコイル１１から見て第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂとは反対側に設けられた磁性シート１４とを備えている。
【００２１】
基板１０は例えばＰＥＴ樹脂からなるフレキシブル基板であり、その平面サイズは例えば４０×５０ｍｍ、厚さは約３０μｍである。アンテナコイル１１は略矩形のスパイラルパターン１１ａを有し、主に基板１０の一方の主面１０ａ（下面）に形成されている。アンテナコイル１１はめっきにより形成してもよく、基板１０の全面に予め形成された金属層のエッチング（パターニング）により形成してもよい。
【００２２】
アンテナコイル１１のスパイラルパターン１１ａの両端はリード部１１ｃ、１１ｄによって基板１０のエッジまで引き出されており、特にスパイラルパターン１１ａの内周端はスパイラルのループを横切るブリッジ部１１ｅを経由してループの外側に引き出されている。アンテナコイル１１の両端は例えばメイン回路基板に接続される。接続方法は特に限定されず、例えばフレキシブル素材の基板１０と共にリード部１１ｃ、１１ｄを延長してメイン回路基板と接続するように構成してもよく、あるいは給電ピンを用いて接続することも可能である。
【００２３】
本実施形態において、ブリッジ部１１ｅは基板１０の一方の主面１０ａに形成されたスパイラルパターン１１ａ上にＰＥＴ等の絶縁膜を介して形成されている。この場合、基板１０の一方の主面１０ａ側には金属膜の２層構造が部分的に形成されることになる。ブリッジ部１１ｅの一端及び他端は、絶縁膜を貫通するスルーホール導体１１ｆ，１１ｆを介してスパイラルパターン１１ａの内周端及びリード部１１ｄの一端にそれぞれ接続されている。アンテナコイル１１は基板１０の一方の主面１０ａに形成されたパターンだけで形成されているので、基板１０の他方の主面１０ｂの全面を第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの形成領域とすることができる。
【００２４】
本実施形態において、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂはいわゆるベタパターンであり、基板１０の他方の主面１０ｂ（上面）に形成されている。第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂは、めっきにより形成してもよく、基板１０の全面に予め形成された金属層のエッチングにより形成してもよい。めっきの場合にはアンテナコイル１１と同時に第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂを形成することができる。また金属層のエッチングの場合には、アンテナコイル１１と異なる厚さの第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂを形成することができる。いずれにしても、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂは基板面に接着されたものではなく、接着剤（接着層）は介在しないので、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂをアンテナコイル１１に近づけることができ、両者の磁気結合を強めてアンテナの通信距離を延ばすことができる。
【００２５】
アンテナコイル１１から見て磁性シート１４よりも遠方には金属体１５が設けられている。この金属体１５は、例えばアンテナ装置１が実装されるスマートフォン等の携帯電子機器のバッテリーケースである。アンテナコイル１１と金属体１５との間に磁性シート１４を介在させることにより、金属体１５がアンテナコイル１１に与える影響を抑えてインダクタンスを高めることができ、これによりアンテナ特性の向上を図ることができる。
【００２６】
第１の金属層１２Ａは、基板１０のＹ方向（第１の幅方向）の一端側に設けられ、第２の金属層１２Ｂは、基板１０のＹ方向の他端側に設けられている。第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂは、平面視にてアンテナコイル１１の内径部１１ｂの中央を挟んで両側にそれぞれ配置されている。
【００２７】
第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとの間には一定幅のスリットＳＬが設けられており、第１及び第２の金属層１２Ａ、１２ＢはスリットＳＬによって電気的に絶縁分離されている。スリットＳＬの幅は同一方向におけるアンテナコイル１１の内径部１１ｂの幅よりも狭いことが好ましい。スリットＳＬは基板１０の幅方向の中央であってアンテナコイル１１の内径部１１ｂを横切る位置に設けられている。すなわち、アンテナコイル１１はその内径部１１ｂがスリットＳＬと平面視にて重なるようにレイアウトされている。アンテナコイル１１のスリットＳＬと略平行な部分は、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂと平面視にて重なっていることが好ましい。
【００２８】
図３及び図４は、アンテナコイル１１に対する第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの作用を説明するための図であって、図３は平面図、図４は断面図である。
【００２９】
図３及び図４に示すように、アンテナコイル１１に反時計回りの電流Ｉａが流れるとき、アンテナコイル１１の内径部１１ｂを貫通する磁束φが発生し、この磁束φは第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂ間のスリットＳＬを通過して第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの各々と鎖交する。一方、第１の金属層１２Ａ及び第２の金属層１２Ｂにはこの磁束を打ち消そうとする方向の磁束によって生じる電流が流れ、この電流は縁端効果により第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの外周に沿った渦電流Ｉｂとなる。渦電流Ｉｂの向きはアンテナコイル１１に流れる電流Ｉａと同じく反時計回りである。
【００３０】
ここで、スリットＳＬを通過した磁束φは、第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとの間のスリットＳＬを内側とし、第１の金属層１２Ａおよび第２の金属層１２Ｂの外縁を外側とする経路を通って迂回しようとする。その結果、磁束φは相対的に大きなループを描き、リーダ・ライタのアンテナコイルと鎖交し、アンテナ装置１は通信相手側アンテナと磁気的に結合する。特に、第１の金属層１２Ａ、第２の金属層１２Ｂ及びスリットＳＬを含む金属層全体の外周の平面サイズがアンテナコイルの平面サイズよりも大きいことから、大きなループ磁界を生じさせることができる。さらに、アンテナコイル１１から見て第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂとは反対側に磁性シート１４が設けられているので、磁束φの磁路を確保してインダクタンスを高めることができ、これによりアンテナ特性の向上を図ることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置１は、第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとがアンテナコイル１１の磁束φのループを大きく周回させるので、アンテナ装置１の通信距離を延ばすことができる。また、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂが基板１０上に直接形成されており、基板１０と第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂとの間に接着層等は介在しないので、アンテナコイル１１と第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂとの距離を近づけることができ、両者の磁気結合を強めて通信距離を確実に延ばすことができる。
【００３２】
図５及び図６は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、図５は平面図、図６は断面図である。
【００３３】
図５及び図６に示すように、このアンテナ装置２の特徴は、第１の金属層１２Ａだけが基板１０上に形成されており、第２の金属層１２Ｂは基板１０から分離して設けられている点にある。具体的には、第２の金属層１２Ｂは、基板１０の他方の主面１０ｂの上方であって、他方の主面１０ｂと対向する位置に設けられている。第２の金属層１２Ｂは、アンテナ装置１が収容されるスマートフォン等の携帯電子機器の筐体の構成部材であることが好ましい。第２の金属層１２Ｂはまた、筐体とは別の支持基板に形成されたものであってもよい。第２の金属層１２ＢのＸ方向の幅Ｗ３は、基板１０のＸ方向の幅Ｗ４よりも広い。
【００３４】
本実施形態において、アンテナコイル１１の内周端をループの外側に引き出すためのブリッジ部１１ｅは、基板１０の他方の主面１０ｂに形成されている。ブリッジ部１１ｅの一端及び他端は、スルーホール導体１１ｆ，１１ｆを介してスパイラルパターン１１ａの内周端及びリード部１１ｄの一端にそれぞれ接続されている。アンテナコイル１１は基板１０の一方及び他方の主面１０ａ，１０ｂに直接形成されたパターンだけで形成されているので、ブリッジ部１１ｅを形成するために追加の金属層を重ねる必要がなく、その作製は容易である。特に、第２の金属層１２Ｂが基板１０上に形成されていないので、ブリッジ部１１ｅを第２の金属層１２Ｂと平面視にて重なる位置に設けることができ、ブリッジ部１１ｅを容易にレイアウトすることができる。
【００３５】
このように、アンテナコイル１１は、基板１０の一方の主面１０ａに形成されたスパイラルパターン１１ａ及びリード部１１ｃ，１１ｄ（第１のパターン）と、基板１０の他方の主面１０ｂに形成されたブリッジ部１１ｅ（第２のパターン）との組み合わせからなり、ブリッジ部１１ｅは、第２の金属層１２Ｂと平面視にて重なる位置に設けられている。この構成によれば、アンテナコイル１１及び第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂを効率よくレイアウトすることができる。
【００３６】
本実施形態においては、基板１０側の第１の金属層１２Ａと筐体側の第２の金属層１２Ｂとの組み合わせによりスリットＳＬを形成し、アンテナコイル１１に対するアクセラレータを構成しているので、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。また、筐体側の金属体を利用することで専用の金属層の用意を省略することができ、材料コストの低減と部品レイアウトの効率化を図ることができる。第２の金属層１２Ｂについてはその大きさを活かすことにより、磁束のループサイズを大きくすることができ、通信距離の向上に貢献することができる。
【００３７】
図７は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【００３８】
図７に示すように、このアンテナ装置３の特徴は、第２の実施の形態によるアンテナ装置２の変形例であって、第１の金属層１２ＡのＸ方向（第２の方向）の幅Ｗ１が基板１０よりも狭く、特にアンテナコイル１１の内径部１１ｂのＸ方向の幅Ｗ２以下に設定されている点にある。そのため、第１の金属層１２Ａの平面サイズは第２の金属層１２Ｂよりも小さい。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。
【００３９】
第１の金属層１２Ａはアンテナコイル１１の第１の部分Ｐ１と平面視にて重なりを有している。また、第２の金属層１２Ｂは、アンテナコイル１１の内径部１１ｂを挟んで第１の部分Ｐ１と対向するアンテナコイル１１の第２の部分Ｐ２と平面視にて重なりを有している。第１の金属層１２Ａに覆われるアンテナコイル１１の第１の部分Ｐ１の面積は、第２の金属層１２Ｂに覆われるアンテナコイル１１の第２の部分Ｐ２の面積よりも小さい。
【００４０】
このように、第１の金属層１２Ａの幅Ｗ１がアンテナコイルの内径部１１ｂの幅Ｗ２以下である場合には、コイルパターンが金属層と必要以上に重ならないので、磁束のロスを減らすことができ、これにより通信距離を延ばすことができる。また、第１の金属層１２Ａの平面サイズを小さくすることにより、基板１０のサイズを縮小することができ、携帯電子機器内でのレイアウトの自由度を高めることができる。さらに、第１の金属層１２Ａの平面サイズを小さくすることでアンテナコイル１１との間の浮遊容量を小さくすることができ、アンテナの周波数マッチングを取りやすくすることができる。第１の金属層１２Ａの平面サイズは小さいが、第２の金属層１２Ｂの平面サイズが大きいので、第２の金属層１２Ｂによって磁束のループサイズを大きくすることができる。
【００４１】
図８及び図９は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、図８は平面図、図９は断面図である。
【００４２】
図８及び図９に示すように、このアンテナ装置４の特徴は、平面視にてアンテナコイル１１の内径部１１ｂの中央部に設けられた中心金属層１２Ｃをさらに備える点にある。中心金属層１２ＣはスリットＳＬと平行な細長い矩形パターンからなり、スリットＳＬの幅方向の中央に配置されており、第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとの間に挟まれている。これによりスリットＳＬは分割され、第１及び第２のスリットＳＬ１，ＳＬ２が形成される。アンテナコイル１１の内径部１１ｂは２本のスリットＳＬ１，ＳＬ２と平面視にて重なっている。その他の構成は第３の実施の形態と同様である。
【００４３】
特に限定されないが、２本のスリットＳＬ１，ＳＬ２の幅は同一であることが好ましい。中心金属層１２ＣのＹ方向の幅はスリットＳＬ１、ＳＬ２の幅よりも広いことが好ましいが、広すぎるとスリットＳＬ１、ＳＬ２の幅が極端に狭くなってしまうことから、適切な幅に設定する必要がある。なお分割前のスリットＳＬの幅はアンテナコイル１１の内径部１１ｂの幅よりも狭いことが必要である。
【００４４】
本実施形態によるアンテナ装置４は、第３の実施の形態と同等かそれ以上の効果を奏することができる。すなわち、第１及び第２の金属層１２Ａ、１２Ｂと中心金属層１２Ｃとの組み合わせがアンテナコイル１１の磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置の通信距離を延ばすことができる。本実施形態は、アンテナコイル１１から見て金属体１５が比較的遠くに設けられている場合に特に有効である。すなわち、磁性シート１４を挟んでアンテナコイル１１の反対側に位置する金属体１５の位置がアンテナコイル１１から比較的遠い構成において中心金属層１２Ｃを設けてスリットＳＬを２本のスリットＳＬ１、ＳＬ２に分割した場合には、中心金属層１２Ｃを設けない場合に比べて通信距離を確実に延ばすことができる。
【００４５】
図１０は、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【００４６】
図１０に示すように、このアンテナ装置５の特徴は、アンテナコイル１１、第１の金属層１２Ａ及び中心金属層１２Ｃと共に基板１０上に形成された第３及び第４の金属層１２Ｄ，１２Ｅをさらに備える点にある。その他の構成は第４の実施の形態と同様である。
【００４７】
本実施形態において、第３及び第４の金属層１２Ｄ，１２Ｅは、基板１０のＸ方向の一端側及び他端側にそれぞれ設けられており、第３の金属層１２Ｄと第４の金属層１２Ｅは、平面視にてアンテナコイル１１の内径部１１ｂの中央を挟んで両側にそれぞれ配置されている。第３の金属層１２Ｄは、第１及び第２の部分Ｐ１，Ｐ２と異なるアンテナコイル１１の第３の部分Ｐ３と平面視にて重なっており、第４の金属層１２Ｅは、第１乃至第３の部分Ｐ１〜Ｐ３と異なるアンテナコイル１１の第４の部分Ｐ４と平面視にて重なっている。
【００４８】
本発明によれば、第４の実施の形態による発明の効果に加えて、アンテナコイル１１の磁束をさらに強めることができ、アンテナ特性のさらなる向上を図ることができる。
【００４９】
図１１は、本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す平面図であって、特に、図１１（ｂ）は図１１（ａ）と同一方向から透過的に見た図である。また、図１２は、図１１（ａ）及び（ｂ）のＹ−Ｙ'線に沿った断面図である。
【００５０】
図１１（ａ）、（ｂ）及び図１２に示すように、このアンテナ装置６は、アンテナコイル１１の片側半分１１ａ１が基板１０の一方の主面（下面）１０ａに形成されており、残り半分１１ａ２が基板１０の他方の主面（上面）１０ｂに形成されており、それらは基板１０を貫通するスルーホール導体１１ｇを介して接続されて１本の連続するスパイラルパターンとなっている。アンテナコイル１１の片側半分１１ａ１を構成する複数のハーフループパターンの端部の各々は、スルーホール導体１１ｇを介してアンテナコイルの残り半分１１ａ２を構成する複数のハーフループパターンの対応する端部に接続されている。
【００５１】
一方、第１及び第２の金属層１２Ａ、１２Ｂのうち、第１の金属層１２Ａは基板１０の一方の主面（下面）１０ａに形成されており、第２の金属層１２Ｂは基板１０の他方の主面１０ｂに形成されている。そして第１の金属層１２Ａはアンテナコイル１１の片側半分１１ａ１と重なっており、第２の金属層１２Ｂはアンテナコイルの１１の残り半分１１ａ２と重なっている。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置５は、第１の実施の形態によるアンテナ装置１と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、本実施形態によるアンテナ装置５は、第１の金属層１２Ａと第２の金属層１２Ｂとがアンテナコイル１１の磁束のループを大きく周回させるので、アンテナの通信距離を延ばすことができる。特に、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂが基板面に直接形成されており、接着層等が介在していないので、アンテナコイル１１と第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂとの距離を近づけることができ、両者の磁気結合を強めてアンテナの通信距離を延ばすことができる。
【００５３】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。
【００５４】
例えば、上記第１の実施の形態において、アンテナコイル１１のブリッジ部１１ｅは、基板１０の一方の主面１０ａにおいてスパイラルパターンに重ねて設けられているが、ブリッジ部１１ｅは基板１０の他方の主面１０ｂ側であって第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂの形成エリアを避けた位置、例えば、第１及び第２の金属層１２Ａ，１２Ｂ間のスリットＳＬ内に設けられてもよい。ブリッジ部１１ｅは広範囲に形成されるパターンではなく、スパイラルパターンを横切る程度の小さなパターンであるので、アンテナコイル１１の内径部１１ｂを通過する磁束φへの影響は限定的である。
【００５５】
また、上記各実施形態においては、アンテナコイル１１が数ターンのスパイラルパターンで構成されているが、１ターン未満のループパターンであってもよい。すなわち、アンテナコイル１１は、ループ状又はスパイラル状の平面コイルパターンであればよい。
【符号の説明】
【００５６】
１〜６    アンテナ装置
１０    基板
１０ａ    基板の一方の主面
１０ｂ    基板の他方の主面
１１    アンテナコイル
１１ａ    スパイラルパターン
１１ａ１    アンテナコイルの片側半分
１１ａ２    アンテナコイルの残り半分
１１ｂ    内径部
１１ｃ，１１ｄ    リード部
１１ｅ    ブリッジ部
１１ｆ，１１ｇ    スルーホール導体
１２Ａ    第１の金属層
１２Ｂ    第２の金属層
１２Ｃ    中心金属層
１２Ｄ    第３の金属層
１２Ｅ    第４の金属層
１４    磁性シート
１５    金属体
Ｐ１    アンテナコイルの第１の部分
Ｐ２    アンテナコイルの第２の部分
Ｐ３    アンテナコイルの第３の部分
Ｐ４    アンテナコイルの第４の部分
ＳＬ，ＳＬ１，ＳＬ２    スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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