(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に収容されるアンテナと、
前記アンテナとして機能するアンテナパターンが形成される基板と、
前記アンテナを介して非接触通信媒体と無線通信する無線通信手段と、
を備える通信装置であって、
前記基板には、前記アンテナパターンの外周の少なくとも一部に沿うように導体パターンが配置され、
前記導体パターンは、その一部が前記アンテナパターンとともに保護膜により絶縁され、その残部が前記保護膜から露出するように設けられることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記導体パターンは、環状にならないように形成されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記導体パターンは、前記アンテナパターンの外周のうち前記筐体の外面からの沿面距離が確保しやすい位置に配置されずに沿面距離が確保しにくい位置に配置されることで、環状にならないように形成されることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記導体パターンのうち前記保護膜から露出する前記残部は、導電部材により保護されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記導体パターンは、その長手方向に沿い、前記残部が前記保護膜から断続的に複数箇所露出し、これら各露出部位は、複数の導電部材によりそれぞれ保護されることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナを介して無線通信媒体と無線通信する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナを介して無線通信媒体と無線通信する通信装置に関する技術として、下記特許文献１に開示される認証装置が知られている。この認証装置では、フィルムの表面に４個の静電容量スイッチが設けられており、これら各スイッチの周囲には、アンテナとして機能する配線パターンが２周回してコイル状に配置されている。この配線パターンは、選択器により、アンテナより受信した電波をデジタルのデータに変換するデジタル変換器に接続される状態とグランドに接続される状態とのいずれかの状態に選択可能に構成されている。
【０００３】
そして、ＩＣカードからの電波が受信されるときには、選択器により、配線パターンがデジタル変換器に接続される。また、静電容量方式のスイッチを使用するときは、選択器により、配線パターンがグランドに接続されることで、静電気に起因する各スイッチの誤動作が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０３９５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示される構成では、各スイッチに関しては静電気に起因する誤動作を抑制できても、アンテナとして機能する配線パターンに対しては静電気の影響を抑制することができないという問題がある。また、小型化が図られた筐体内にアンテナが収容される構造では、このアンテナに対して筐体の外面からの沿面距離を十分に確保することが困難であり、当該アンテナに対する静電気の影響を抑制することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、アンテナに対する静電気の影響を抑制し得る通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筐体（１１）内に収容されるアンテナ（３１）と、前記アンテナとして機能するアンテナパターン（３２）が形成される基板（３０）と、前記アンテナを介して非接触通信媒体（Ｃ）と無線通信する無線通信手段（２５）と、を備える通信装置（１０）であって、前記基板には、前記アンテナパターンの外周の少なくとも一部に沿うように導体パターン（３４，３７）が配置され、前記導体パターンは、その一部が前記アンテナパターンとともに保護膜により絶縁され、その残部が前記保護膜から露出するように設けられることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信装置において、前記導体パターンは、環状にならないように形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の通信装置において、前記導体パターンは、前記アンテナパターンの外周のうち前記筐体の外面からの沿面距離が確保しやすい位置に配置されずに沿面距離が確保しにくい位置に配置されることで、環状にならないように形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信装置において、前記導体パターンのうち前記保護膜から露出する前記残部は、導電部材（３６）により保護されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の通信装置において、前記導体パターンは、その長手方向に沿い、前記残部が前記保護膜から断続的に複数箇所露出し、これら各露出部位は、複数の導電部材によりそれぞれ保護されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、アンテナとして機能するアンテナパターンが形成される基板には、当該アンテナパターンの外周の少なくとも一部に沿うように導体パターンが配置されている。これにより、筐体内に収容されるアンテナに対して筐体の外面からの沿面距離を十分に確保できない場合でも、当該外面を介して筐体内に収容される基板の基板面上に印加される静電気は、外周側に位置する導体パターンにより除電されて、この導体パターンの内周側に位置するアンテナパターンに印加されにくくなる。
したがって、アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。
特に、導体パターンは、その一部がアンテナパターンとともに保護膜により絶縁され、その残部が保護膜から露出するように設けられるため、基板面上に印加される静電気が、アンテナパターンよりも導体パターンに印加されやすくなる。これにより、導体パターンの一部を保護膜により保護しつつ、アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。
【００１４】
請求項２の発明では、導体パターンは、環状にならないように形成される。導体パターンがアンテナパターンの外周を囲うように環状に形成される場合には、静電気がどの方向から印加されても除電できるものの、環状に形成される導体パターンが磁界に影響してしまい、アンテナを介した通信性能が低下する場合がある。そこで、導体パターンを環状にならないように形成することで、アンテナを介した通信性能を低下させることなく、当該アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。
【００１５】
特に、請求項３の発明のように、導体パターンを、アンテナパターンの外周のうち筐体の外面からの沿面距離が確保しやすい位置に配置せずに沿面距離が確保しにくい位置に配置して、環状にならないように形成することで、導体パターンが外周側に配置されないアンテナパターンの部位でも、沿面距離が確保されることで静電気の影響を抑制することができる。これにより、導体パターンが環状に形成されなくても、アンテナを介した通信性能を低下させることなく、当該アンテナに対する静電気の影響を確実に抑制することができる。
【００１７】
請求項４の発明では、導体パターンのうち上記保護膜から露出する上記残部は、導電部材により保護されるため、基板面上に印加される静電気が、導電部材を介して導体パターンに印加されるやすくなる。これにより、導体パターンを保護膜と導電部材とにより保護しつつ、アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。
【００１８】
請求項５の発明では、導体パターンは、その長手方向に沿い、上記残部が上記保護膜から断続的に複数箇所露出し、これら各露出部位は、複数の導電部材によりそれぞれ保護される。このようにしても、導体パターンを保護膜と各導電部材とにより保護しつつ、アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。特に、各導電部材は、導体パターンの長手方向に沿い断続的に配置されるので、例えば、各露出部および各導電部材が不規則に配置される場合と比較して、各露出部を形成する工程および各導電部材を配置する工程を容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る決済装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の決済装置の分解斜視図である。
【図３】図１の決済装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】アンテナパターンおよびガードパターンの位置関係を示す平面図である。
【図５】図５（Ａ）は、右側ガードパターンの一部を拡大して示す拡大図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す５Ｂ−５Ｂ線相当の切断面による断面図である。
【図６】アンテナ基板に対する静電気の印加状態を示す拡大断面図である。
【図７】変形例に係る決済装置の要部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る通信装置を決済装置に適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る決済装置１０の概略構成を示す側面図である。図２は、図１の決済装置１０の分解斜視図である。図３は、図１の決済装置１０の電気的構成を概略的に示すブロック図である。なお、以下の説明において、図２の右下側を決済装置１０の前側、左上側を決済装置１０の後側、右上側を決済装置１０の右側、左下側を決済装置１０の左側として説明する。
【００２１】
図１に示す決済装置１０は、決済用の無線通信媒体との間で決済情報等に関して無線通信する機能を有する通信装置であり、本実施形態では、通信対象としてＩＣカードＣが採用されている。
【００２２】
図１および図２に示すように、決済装置１０の外郭を構成する筐体１１は、長手状に形成される樹脂製の上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂと、略平板状に形成される樹脂製の保護プレート１１ｃとを備えている。上ケース１１ａと下ケース１１ｂとを組み付けることにより構成される収容空間には、メイン基板２０等が収容されている。また、上ケース１１ａの上面１２に形成される凹部１３を保護プレート１１ｃにより覆うことにより構成される収容空間には、アンテナ基板３０等が収容されている。凹部１３は、当該決済装置１０の小型化を実現するために、後側を除き、前側および左右両側での上面１２の幅が狭くなるように形成されている。
【００２３】
図３に示すように、決済装置１０は、全体的制御を司る制御回路２１を備えており、この制御回路２１は、メイン基板２０に実装されている。この制御回路２１には、主に、メモリ２２、操作部２３、表示部２４、無線通信部２５、通信インタフェース２６、バッテリ２７、電源部２８などが接続されている。
【００２４】
制御回路２１は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有しており、メモリ２２とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有している。メモリ２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなどの公知の半導体メモリなどによって構成されており、各種情報を記憶可能に構成されている。操作部２３は、複数のキーによって構成され、使用者のキー操作に応じて制御回路２１に対して操作信号を与える構成をなしており、制御回路２１は、操作部２３から操作信号を受けたときや通信インタフェース２６を介して外部からの操作信号を受信したときに、その操作信号に応じた動作を行うように構成されている。表示部２４は、液晶表示器、ＬＥＤなどによって構成されており、各種表示を行うように機能している。無線通信部２５は、アンテナ３１を介して、ＩＣカードＣとの間で電磁波による非接触通信（無線通信）を行なうことで、当該ＩＣカードＣに記憶されるカード番号などの決済に関する決済関連情報の読み取り等を行なうように機能するものである。通信インタフェース２６は、外部（例えば銀行側サーバや外部ホスト装置）との間での決済情報に関するデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部２１と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、決済装置１０には、電源となるバッテリ２７や電源部２８が設けられており、これらによって制御回路２１や各種電気部品に電力が供給されている。なお、無線通信部２５は、特許請求の範囲に記載の「無線通信手段」の一例に相当し得る。
【００２５】
次に、本発明の特徴的部分であるガードパターン３４の詳細構成について、図４および図５を用いて説明する。図４は、アンテナパターン３２およびガードパターン３４の位置関係を示す平面図である。図５（Ａ）は、右側ガードパターン３４ａの一部を拡大して示す拡大図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す５Ｂ−５Ｂ線相当の切断面による断面図である。なお、図４では、レジスト３５を省略して図示し、図５（Ａ）では、レジスト３５をハッチングにて示している。
【００２６】
図４に示すように、アンテナ３１は、アンテナ基板３０の基板面上に形成されるループ状のアンテナパターン３２により構成されている。このアンテナパターン３２は、アンテナケーブル３３を介して、メイン基板２０に接続されている。そして、このアンテナパターン３２の外周に対して所定の隙間を介して当該外周の少なくとも一部に沿うように、静電気を除電するための導体パターンとしてガードパターン３４が配置されている。
【００２７】
具体的には、ガードパターン３４は、磁界への影響を抑制するために環状にならないように形成されており、アンテナパターン３２の外周近傍のうち右側（図４の上側）に沿い配置される右側ガードパターン３４ａと、左側（図４の下側）に沿い配置される左側ガードパターン３４ｂとを、一部が基板内層に設けられるパターン３４ｃを介して接続することで、略Ｈ字状に形成されている。このように形成されるガードパターン３４は、図略のケーブルを介してメイン基板２０のグランドに接続されることで、アンテナ基板３０の基板面上に印加される静電気を除電するように機能する。
【００２８】
また、ガードパターン３４は、その一部がアンテナパターン３２とともに、保護膜として機能するレジスト３５により絶縁され、その残部がレジスト３５から露出するように設けられている。具体的には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ガードパターン３４の右側ガードパターン３４ａは、その長手方向に沿い、上記残部がレジスト３５から断続的に複数箇所露出するように設けられている。そして、これら各露出部位は、ガードパターン３４を構成する銅などの導体パターンよりも酸化しにくい導電部材、例えば、はんだ３６によりそれぞれ保護されている。また、左側ガードパターン３４ｂも、右側ガードパターン３４ａと同様に、レジスト３５からの各露出部位が、はんだ３６によりそれぞれ保護されている。
【００２９】
ここで、ガードパターン３４による除電機能について、図６を用いて説明する。図６は、アンテナ基板３０に対する静電気の印加状態を示す拡大断面図である。
例えば、筐体１１の右側の側面近傍に静電気が印加されると、この静電気の一部は、上面１２および凹部１３の側面１３ａに沿うようにしてアンテナ基板３０の基板面に対して外縁側から印加される（図６の矢α参照）。このように外縁側から印加される静電気は、アンテナパターン３２の外周近傍に配置される各はんだ３６を介して右側ガードパターン３４ａに流れ込むことで除電される。また、筐体１１の左側の側面近傍に静電気が印加された場合には、この静電気の一部は、上面１２および凹部１３の側面に沿うようにしてアンテナ基板３０の基板面に対して外縁側から印加され、アンテナパターン３２の外周近傍に配置される各はんだ３６を介して左側ガードパターン３４ｂに流れ込むことで除電される。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る決済装置１０では、アンテナ３１として機能するアンテナパターン３２が形成されるアンテナ基板３０には、当該アンテナパターン３２の外周の少なくとも一部に沿うようにガードパターン３４が配置されている。これにより、筐体１１内に収容されるアンテナ３１に対して筐体１１の上面１２からの沿面距離を十分に確保できない場合でも、当該上面１２を介して筐体１１内に収容されるアンテナ基板３０の基板面上に印加される静電気は、外周側に位置するガードパターン３４により除電されて、このガードパターン３４の内周側に位置するアンテナパターン３２に印加されにくくなる。
したがって、アンテナ３１に対する静電気の影響を抑制することができる。
【００３１】
また、ガードパターン３４は、環状にならないように形成されている。ガードパターンがアンテナパターン３２の外周を囲うように環状に形成される場合には、静電気がどの方向から印加されても除電できるものの、環状に形成されるガードパターンが磁界に影響してしまい、アンテナ３１を介した通信性能が低下する場合があるからである。そこで、ガードパターン３４を環状にならないように、例えばＨ字状に形成することで、アンテナ３１を介した通信性能を低下させることなく、当該アンテナ３１に対する静電気の影響を抑制することができる。
【００３２】
さらに、ガードパターン３４は、その一部がアンテナパターン３２とともにレジスト３５により絶縁され、その残部がレジスト３５から露出するように設けられるため、アンテナ基板３０の基板面上に印加される静電気が、アンテナパターン３２よりもガードパターン３４に印加されやすくなる。これにより、ガードパターン３４の一部をレジスト３５により保護しつつ、アンテナ３１に対する静電気の影響を抑制することができる。
【００３３】
特に、右側ガードパターン３４ａおよび左側ガードパターン３４ｂは、その長手方向に沿い、上記残部がレジスト３５から断続的に複数箇所露出し、これら各露出部位は、複数のはんだ３６によりそれぞれ保護される。このようにしても、右側ガードパターン３４ａおよび左側ガードパターン３４ｂをレジスト３５と各はんだ３６とにより保護しつつ、アンテナ３１に対する静電気の影響を抑制することができる。特に、各はんだ３６は、右側ガードパターン３４ａおよび左側ガードパターン３４ｂの長手方向に沿い断続的に配置されるので、例えば、各露出部および各はんだ３６が不規則に配置される場合と比較して、各露出部を形成する工程および各はんだ３６を配置する工程を容易に実施することができる。
【００３４】
なお、右側ガードパターン３４ａおよび左側ガードパターン３４ｂのうちレジスト３５から露出する上記残部は、はんだ３６により保護することに限らず、金めっきなど、ガードパターン３４よりも酸化しにくい導電部材により保護してもよい。また、ガードパターン３４のうちレジスト３５から露出する露出部は、ガードパターン３４の長手方向に沿い、断続的に複数箇所設けられることに限らず、沿面距離が確保しにくい場所などに１または複数箇所設けられてもよい。
【００３５】
このようにしても、アンテナ基板３０の基板面上に印加される静電気が、はんだ３６等を介してガードパターン３４に印加されやすくなり、ガードパターン３４をレジスト３５とはんだ３６等とにより保護しつつ、アンテナ３１に対する静電気の影響を抑制することができる。この場合、露出部は、上述した導電部材により保護することもできるし、保護不要な使用環境であれば、導電部材をなくすこともできる。
【００３６】
図７は、上記実施形態の変形例に係る決済装置１０の要部を示す説明図である。
上記実施形態の変形例に係る決済装置１０として、上述したガードパターン３４に代えて、上面１２と凹部１３との関係から沿面距離を確保しにくい位置、具体的には、図７に示すように、アンテナパターン３２の前側および左右両側（図７の右側および上下両側）に配置されるように、略Ｕ字状のガードパターン３７を採用してもよい。
【００３７】
このように、ガードパターン３７を、アンテナパターン３２の外周のうち筐体１１の上面１２からの沿面距離が確保しやすい位置に配置せずに沿面距離が確保しにくい位置に配置して、環状にならないように形成することで、ガードパターン３７が外周側に配置されないアンテナパターン３２の部位でも、沿面距離が確保されることで静電気の影響を抑制することができる。これにより、ガードパターン３７が環状に形成されなくても、アンテナ３１を介した通信性能を低下させることなく、当該アンテナ３１に対する静電気の影響を確実に抑制することができる。
【００３８】
なお、ガードパターンは、上述のように略Ｈ字状や略Ｕ字状に形成されることに限らず、筐体１１やアンテナ基板３０の位置関係等に応じて、アンテナパターンの外周のうち筐体１１の外面からの沿面距離が確保しやすい位置に配置せずに沿面距離が確保しにくい位置に配置されて、環状にならないように形成されても、上記作用効果を奏する。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）上記実施形態では、本発明に係る通信装置を、決済装置に適用した例を説明したが、これに限らず、情報読取装置等のアンテナを介して無線通信媒体と無線通信する他の通信装置や光学的情報読取手段等の他の機能を兼備する通信装置に適用してもよい。また、本発明に係る通信装置を、携帯型の通信装置に適用してもよいし、定置型の通信装置に適用してもよい。このようにしても、アンテナ基板の基板面上に印加される静電気は、アンテナパターンの外周側に位置するガードパターンにより除電されるので、アンテナに対する静電気の影響を抑制することができる。
【００４０】
（２）上述したガードパターン３４，３７は、アンテナ３１用に設けられたアンテナ基板３０に形成されるアンテナパターン３０の外周側に配置されることに限らず、他の機能を兼備した基板に形成されるアンテナパターン３０の外周側に配置されても、上記作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００４１】
１０…決済装置（通信装置）
１１…筐体
１１ａ…上ケース
１１ｂ…下ケース
１１ｃ…保護プレート
１２…上面（外面）
１３…凹部
２０…メイン基板
２１…制御回路
２５…無線通信部（無線通信手段）
３０…アンテナ基板（基板）
３１…アンテナ
３２…アンテナパターン
３４，３７…ガードパターン（導体パターン）
３５…レジスト（保護膜）
３６…はんだ（導電部材）
Ｃ…ＩＣカード（非接触通信媒体）
【図１】
0005786636.tif 000002
【図２】
0005786636.tif 000003
【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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