(57)【要約】  アンテナは、巻回中心部をコイル開口（ＣＡ）とするスパイラル状のコイル導体（ＣＷ）と、コイル開口（ＣＡ）に沿って配置される磁性体シート（１１，１２）と、を備え、コイル開口（ＣＡ）に湾曲部または屈曲部を有し、湾曲部または屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に磁性体シート（１１，１２）が設けられている。
2016194689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記磁性体シートが設けられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所に前記磁性体シートの開口、切り込みまたは間隙が設けられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記磁性体シートが設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所に前記磁性体シートの開口、切り込みまたは間隙が設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
前記アンテナは前記筐体の内面に沿って配置される、請求項３または４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記アンテナは前記筐体の端部に配置されている、請求項３から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記アンテナに沿って、前記コイル導体よりも前記磁性体シートに近接する面状導体を備えた、請求項３から６のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離無線通信システム等に用いられるアンテナおよびそれを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＨＦ帯のRFID（Radio Frequency Identifier）タグ用や、NFC（Near Field Communication）用のアンテナには一般にコイルアンテナが用いられる。【０００３】
特許文献１には、コイル導体が形成されたフレキシブル基板と、このフレキシブル基板に沿って配置される磁性体シートとを備えたアンテナが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７７８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１７は特許文献１に示されているアンテナと通信相手側アンテナとの結合の様子を示す図である。図１７において、アンテナ１９は、巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体ＣＷと、コイル開口に沿って配置される磁性体シート１０とを備える。このアンテナ１９は、回路基板２０上に支持台４３で支持される。【０００６】
ところが、通信相手側アンテナ３０１が図１７に示す位置にあるとき、通信相手側アンテナ３０１から生じる磁束は、アンテナ１９の磁性体シート１０を面内方向に通過してしまう。この磁束φｉはアンテナ１９と通信相手側アンテナ３０１との磁界結合に寄与しない。コイル導体ＣＷにより形成されるコイル開口を通過する磁束φｅはアンテナ１９と通信相手側アンテナ３０１との磁界結合に寄与する有効な磁束であるが、図１７に示す位置関係では磁束φｅは弱い。【０００７】
本発明の目的は、通信相手側アンテナのコイル開口とアンテナのコイル開口とが対向しない位置関係であっても、所定の高い結合係数で結合できるようにしたアンテナおよびそれを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のアンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記磁性体シートが設けられていることを特徴とする。【０００９】
（２）本発明のアンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所に前記磁性体シートの開口、切り込みまたは間隙が設けられていることを特徴とする。【００１０】
上記（１）（２）のいずれの構成でも、アンテナのコイル開口が通信相手側アンテナのコイル開口面と対向しない位置関係であっても、アンテナのコイル開口と通信相手側アンテナのコイル開口とを通過する磁束が生じて、両者は所定の高い結合係数で結合する。【００１１】
（３）本発明の電子機器は、筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記磁性体シートが設けられていることを特徴とする。【００１２】
（４）本発明の電子機器は、筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿って配置される磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所に前記磁性体シートの開口、切り込みまたは間隙が設けられていることを特徴とする。【００１３】
上記（３）（４）のいずれの構成によっても、電子機器におけるアンテナの位置とは異なる位置に通信相手側アンテナが配置される場合でも、両者の通信が可能となる。【００１４】
（５）上記（３）または（４）において、前記アンテナは前記筐体の内面に沿って配置されることが好ましい。この構造により、アンテナを支持するための特別な支持台が不要となる。【００１５】
（６）上記（３）から（５）のいずれかにおいて、前記アンテナは前記筐体の端部に配置されていることが好ましい。この構造により、電子機器を通信相手側装置に近接させて通信を行う場合に、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとの距離が短くなって通信特性が向上する。また、電子機器に通信相手装置を載置するような場合には、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとが適度に離れることにより通信特性が向上する。【００１６】
（７）上記（３）から（６）のいずれかにおいて、前記アンテナに沿って、前記コイル導体よりも前記磁性体シートに近接する面状導体を備えることが好ましい。この構成により、結合に寄与しない無効磁束が抑制され、そのことで有効磁束が増加し、結合係数が高まる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アンテナのコイル開口が通信相手側アンテナのコイル開口と対向しない位置関係であっても、アンテナのコイル開口と通信相手側アンテナのコイル開口とを通過する磁束が生じて、両者は所定の高い結合係数で結合するので、通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（Ａ）はアンテナ２１の折り曲げ前の状態での平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図である。
【図２】図２（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナを設ける回路基板側の構成を示す斜視図である。図２（Ｂ）はアンテナ２１を含むアンテナ装置１０１の構造を表す正面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るアンテナ２１を通る磁束の様子を模式的に表す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るアンテナ２１を通る磁束の様子を模式的に表す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係るアンテナ２２Ａを含むアンテナ装置１０２Ａの構造を表す正面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るアンテナ２２Ｂを含むアンテナ装置１０２Ｂの構造を表す正面図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るアンテナ２３を含むアンテナ装置１０３の構造を表す正面図である。
【図８】図８は、第４の実施形態に係るアンテナ２１を備える電子機器２０４の縦断面図である。
【図９】図９は第５の実施形態に係る電子機器の主要部の正面図である。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）はいずれも第６の実施形態に係るアンテナの屈曲前の平面図である。
【図１１】図１１は第７の実施形態に係るアンテナ２７の正面図である。
【図１２】図１２はアンテナ２７の、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。
【図１３】図１３は、第８の実施形態に係るアンテナ２８Ａを備える電子機器の内部の主要部の正面図である。
【図１４】図１４はアンテナ２８Ａの、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。
【図１５】図１５は、第８の実施形態に係るアンテナ２８Ｂを備える電子機器の内部の主要部の正面図である。
【図１６】図１６はアンテナ２８Ｂの、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。
【図１７】図１７は特許文献１に示されているアンテナと通信相手側アンテナとの結合の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００２０】
以降で示す各実施形態において、「アンテナ装置」とは、磁束を放射するアンテナである。アンテナ装置は、通信相手側のアンテナと磁界結合を用いた近傍界通信のために用いられるアンテナであり、例えばNFC（Near field communication）等の通信に利用される。アンテナ装置は、NFC等の通信として使用する周波数帯はUHF帯よりも低い周波数帯、例えばHF帯で使用され、特に13.56MHzまたは13.56MHz近傍の周波数で用いられる。アンテナ装置の大きさは、使用する周波数における波長λに比べて十分に小さく、使用周波数帯においては電磁波の放射特性は悪い。後述のアンテナ装置が備えるコイルアンテナが有するコイル導体の一端から他端までコイル導体に沿った長さはλ/10以下であり、使用周波数帯での波長と比較して十分に短いため、コイル導体に生じる電流のコイル導体に沿った座標軸での分布はほとんど生じず、ほぼ一定の大きさの電流が流れる。なお、ここでいう波長とは、アンテナが形成される基材の誘電性や透磁性による波長短縮効果を考慮した実効的な波長の事を指す。コイルアンテナが有するコイル導体の両端は、使用周波数帯（HF帯、特に13.56MHz近傍）を操作する給電回路に接続される。なお、コイルアンテナが有するコイル導体と給電回路とは、給電コイルやトランス（バラン含む）を介して磁界結合により接続されてもよい。その場合は、給電コイルやトランスが有するコイル導体の両端が給電回路に接続され、コイルアンテナが有するコイル導体の両端が互いに直接乃至はキャパシタを介して接続される。
【００２１】
本発明における「電子機器」は、上記アンテナを備える機器である。例えば、スマートフォンやフィーチャーフォン等の携帯電話端末、スマートウォッチやスマートグラス等のウェアラブル端末、ノートＰＣ、タブレット端末、カメラ、ゲーム機、玩具、ＩＣタグやＳＤカードやＳＩＭカードやＩＣカード等の情報媒体、等の様々な電子機器である。
【００２２】
《第１の実施形態》
図１（Ａ）はアンテナ２１の折り曲げ前の状態での平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図である。アンテナ２１は、コイル導体ＣＷが形成されたフレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２とを備えている。コイル導体ＣＷは、巻回中心部をコイル開口ＣＡとする矩形スパイラル状のコイル導体である。コイル導体ＣＷは、コイル開口ＣＡを通る屈曲ラインＢＬ−ＢＬを挟んで第１の導体部分４１と第２の導体部分４２が対向するように配置されている。磁性体シート１１，１２は、フェライト粉などの磁性体粉と樹脂材との混成体を矩形板状のシートに成形したものである。なお、コイル導体ＣＷおよび磁性体シート１１，１２は矩形である必要はなく、外形が、楕円形状や、凸部や凹部を含む形状でもよい。
【００２３】
磁性体シート１１，１２はコイル開口ＣＡに沿って配置されている。磁性体シート１１と磁性体シート１２との間には、間隙（磁性体シートの無い部分）ＭＧが形成されている。具体的には、フレキシブル基板４０に磁性体シート１１，１２がそれぞれ両面粘着シートを介して貼着されている。磁性体シートの間隙ＭＧの形成位置は屈曲ラインＢＬ−ＢＬが通る位置に対応する。この間隙ＭＧの形成位置は本発明に係る「特定箇所」の一例である。
【００２４】
折り曲げ時には、コイル導体ＣＷが形成されたフレキシブル基板４０は、磁性体シート１１が配置された側に向かって、屈曲ラインＢＬ−ＢＬラインで屈曲される。
【００２５】
図２（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナを設ける回路基板側の構成を示す斜視図である。図２（Ｂ）はアンテナ２１を含むアンテナ装置１０１の構造を表す正面図である。
【００２６】
アンテナ装置１０１は、アンテナ２１、それを支持する支持台４３、および矩形板状の回路基板２０を備える。図２（Ａ）に示す支持台４３にアンテナ２１が取り付けられる。
【００２７】
回路基板２０には面状に広がるグランド導体が形成されている。
【００２８】
アンテナ２１は、その磁性体シート１１，１２が、フレキシブル基板４０より回路基板２０側に近接する向きに配置される。すなわち、磁性体シート１１，１２側が支持台４３に貼付される。
【００２９】
図２（Ａ），図２（Ｂ）に示すように、アンテナ２１および支持台４３は回路基板２０の一辺付近に配置される。そして、回路基板２０の一辺に近接する側が回路基板に、より近接する方向に、アンテナ２１は屈曲部ＢＺで屈曲している。すなわち、コイル導体ＣＷは磁性体１１が配置される側に向かって屈曲し、磁性体シート１１，１２に対向する面側において、第１の導体部分４１を含むコイル導体ＣＷの面に垂直な法線と、第２の導体部分４２を含むコイル導体ＣＷの面に垂直な法線が交わる。図２（Ｂ）の例では、第２の導体部分４２が第１の導体部分４１に比べて回路基板２０の一辺寄りに配置されている。
【００３０】
なお、支持台４３にアンテナ２１を貼付したユニットを回路基板２０に実装するようにしてもよい。アンテナ２１のコイル導体の両端は回路基板上の所定の端子電極に接続される。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係るアンテナ２１を通る磁束の様子を模式的に表す図である。アンテナ２１の近傍にＲＦＩＤタグ等の通信相手側アンテナ３０１が配置される。この例では、通信相手側アンテナ３０１は、そのコイル開口面が磁性体シート１１の面に対し平行で、磁性体シートの間隙ＭＧより磁性体シート１１側（磁性体シート１１の延伸方向）に離れた位置に配置されている。なお、通信相手側アンテナ３０１は、そのコイル開口面が磁性体シート１１の面に対し垂直で、磁性体シートの間隙ＭＧより磁性体シート１１側に離れた位置に配置されていても良く、第１の実施形態に係るアンテナ２１と通信相手側アンテナ３０１との結合がヌル（結合しない）となる角度を除けば、通信相手側アンテナ３０１の角度は問わない。
【００３２】
図３において破線の矢印線は通信相手側アンテナ３０１から生じる磁束φｅの経路を模式的に表している。図３に表れているように、磁性体シートの間隙ＭＧが形成されているので、上記磁束φｅは磁性体シート１１を通過し、間隙ＭＧを抜ける。すなわち磁性体シート１２を通過せずに、コイル開口ＣＡを通過する。このことにより、通信相手側アンテナ３０１とアンテナ２１は磁束φｅを介して磁界結合する。
【００３３】
このように、通信相手側アンテナ３０１から生じる磁束のうち、コイル開口ＣＡを鎖交する磁束φｅの割合が増加するため、通信相手側アンテナ３０１とアンテナ２１とは高い結合係数で磁界結合する。
【００３４】
図３に示す例は、電子機器の筐体内の端部付近に第１の実施形態に係るアンテナが配置され、通信相手側アンテナが筐体の中央部付近に相対的に配置される状態で通信を行う場合に相当する。例えば電子機器の中央付近に通信相手側アンテナを含むＲＦＩＤタグを備える物品や製品を配置することで電子機器がＲＦＩＤを読み取る場合に特に有効である。また、電子機器の中央付近をリーダーライターのアンテナにかざして通信を行う場合にも有効である。つまり、第１の実施形態に係るアンテナを備えた電子機器は、通信相手側アンテナが筐体の端部付近に配置されている場合だけでなく、筐体の中央部付近に配置されている場合も通信を行うことができる。
【００３５】
図４は、第１の実施形態に係るアンテナ２１を通る磁束の様子を模式的に表す図である。通信相手側アンテナ３０２の位置は図３に示したアンテナ３０１の位置とは異なる。この例では、通信相手側アンテナ３０２は、そのコイル開口面が磁性体シート１２の面と非平行で、磁性体シートの間隙ＭＧより磁性体シート１２側（磁性体シート１２の延伸方向）に離れた位置に配置されている。なお、通信相手側アンテナ３０１が図３に示す位置に配置されている場合でも、第１の実施形態に係るアンテナ２１と通信相手側アンテナ３０１との結合がヌル（結合しない）となる角度を除けば、通信相手側アンテナ３０１の角度は問わない。
【００３６】
図４において破線の矢印線は通信相手側アンテナ３０２から生じる磁束φｅ，φｉの経路を模式的に表している。図４に表れているように、磁性体シートの間隙ＭＧが形成されているので、上記磁束φｅは磁性体シート１２を通過し、間隙ＭＧを抜ける。すなわち磁性体シート１１を通過せずに、コイル開口ＣＡを通過する。このことにより、通信相手側アンテナ３０２とアンテナ２１は磁束φｅを介して磁界結合する。磁性体シート１２に間隙ＭＧを備えることで、通信相手側アンテナ３０２から生じる磁束は、結合に寄与しない無効磁束φｉのループの割合が減少し、結合に寄与する有効磁束φｅのループの割合が増加する。したがって通信相手側アンテナ３０２とアンテナ２１とは高い結合係数で磁界結合する。
【００３７】
以上に述べた例は、通信相手側アンテナ３０２から磁束が生じる場合についてであったが、アンテナ２１から磁束が生じる場合についても同様である。
【００３８】
なお、本実施形態によれば、通信相手側アンテナと本実施形態のアンテナとが所定の高い結合係数で結合できること以外に、次の作用効果を奏する。すなわち、図１７に示した従来構造のアンテナにおいては、磁性体シート１０とフレキシブル基板４０とが互いに貼り合わされている場合に、アンテナ１９の屈曲により、屈曲部ＢＺ（図２（Ｂ）参照）に応力が作用する。この応力により、磁性体シートとフレキシブル基板４０とは互いに剥がれやすい。これに対し、本実施形態によれば、屈曲ラインＢＬ−ＢＬの箇所に磁性体シートが無いので、屈曲部ＢＺに応力が殆ど生じることがなく、磁性体シートとフレキシブル基板４０とは剥がれ難くい。
【００３９】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、アンテナの屈曲部の構造が第１の実施形態とは異なる例について示す。
【００４０】
図５はアンテナ２２Ａを含むアンテナ装置１０２Ａの構造を表す正面図である。アンテナ装置１０２Ａは、アンテナ２２Ａ、それを支持する支持台４３、および矩形板状の回路基板２０を備える。支持台４３およびアンテナ２２Ａの形状が、第１の実施形態で図２（Ａ）に示したアンテナ装置１０１と異なる。
【００４１】
アンテナ装置１０２Ａが備える支持台４３は湾曲部を有し、アンテナ２２Ａは支持台４３に沿っている。そのため、アンテナ２２Ａは湾曲部ＣＺを有している。この湾曲部ＣＺ内に磁性体シートの間隙ＭＧがある。
【００４２】
本発明は、第１の実施形態のように、屈曲部ＢＺに磁性体シートの間隙ＭＧがあることに限らず、本実施形態のように、或る拡がりをもつ湾曲部内に磁性体シートの間隙ＭＧがある場合にも同様に適用でき、同様の作用効果を奏する。
【００４３】
図６はアンテナ２２Ｂを含むアンテナ装置１０２Ｂの構造を表す正面図である。アンテナ装置１０２Ｂは、アンテナ２２Ｂ、それを支持する支持台４３、および矩形板状の回路基板２０を備える。支持台４３およびアンテナ２２Ｂの形状が、第１の実施形態で図２（Ａ）に示したアンテナ装置１０１と異なる。
【００４４】
アンテナ装置１０２Ｂが備える支持台４３は直交する二面を有し、アンテナ２２Ｂは支持台４３に沿っている。そのため、アンテナ２２Ｂは直角に屈曲される。この屈曲により生じる屈曲部ＢＺに磁性体シートの間隙ＭＧがある。また、稜部には所定曲率の丸みが生じる。そのため、磁性体シートに１１，１２には応力が殆ど生じることなく、磁性体シート１１，１２とフレキシブル基板４０とは剥がれ難くい。
【００４５】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、アンテナの屈曲部の構造が第１の実施形態とは異なる例について示す。
【００４６】
図７はアンテナ２３を含むアンテナ装置１０３の構造を表す正面図である。アンテナ装置１０３は、アンテナ２３、それを支持する支持台４３、および矩形板状の回路基板２０を備える。アンテナ２３は、第１の実施形態で図２（Ｂ）に示したアンテナ２１と異なり、磁性体シート１２が無く、磁性体シート１１のみが設けられている。その他の構成はアンテナ２１と同じである。
【００４７】
アンテナ２３の近傍にＲＦＩＤタグ等の通信相手側アンテナ３０１が配置される。図７に示す例のように、通信相手側アンテナ３０１は、そのコイル開口面が磁性体シート１１の面に対し平行で、屈曲部ＢＺから磁性体シート１１方向へ離れた位置に配置されている。なお、通信相手側アンテナ３０１が図７に示す位置に配置されている場合でも、第３の実施形態に係るアンテナ２３と通信相手側アンテナ３０１との結合がヌル（結合しない）となる角度を除けば、通信相手側アンテナ３０１の角度は問わない。
【００４８】
図７において破線の矢印線は通信相手側アンテナ３０１を通過する磁束φｅの経路を模式的に表している。図７に表れているように、磁束φｅは磁性体シート１１を通過し、コイル開口ＣＡを通過する。このことにより、通信相手側アンテナ３０１とアンテナ２３は磁束φｅを介して磁界結合する。結合に寄与しない無効磁束は殆ど生じないので、通信相手側アンテナ３０１とアンテナ２３とは高い結合係数で磁界結合する。
【００４９】
《第４の実施形態》
第４の実施形態では、電子機器の例について示す。
【００５０】
図８はアンテナ２１を備える電子機器２０４の縦断面図である。電子機器２０４は筐体５０，５１とアンテナ２１とを備える。筐体５０，５１内には回路基板２０が収められている。アンテナ２１の構成は第１の実施形態で示したとおりである。このアンテナ２１は筐体５０の内面に沿って配置される。筐体５０には屈曲部を有し、アンテナ２１は筐体５０の内面に沿って配置されることで、アンテナ２１に屈曲部ＢＺが生じる。アンテナ２１は、アンテナ２１の筐体内側の角が、アンテナ２１の筐体外側の角よりも小さくなるように曲げられている。アンテナ２１は例えば両面粘着シートを介して筐体５０の内面に取り付けられる。また、回路基板２０に形成されている給電回路とアンテナ２１とは、可動プローブ（スプリングピン）等を介して接続される。
【００５１】
このように、アンテナ２１が筐体５０の内面に沿って配置される構造により、アンテナを支持するための特別な支持台が不要となる。
【００５２】
図８に表れているように、アンテナ２１は筐体の端部に配置されている。この構造により、電子機器２０４を通信相手側装置に近接させて通信を行う場合に、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとの距離が短くなって通信特性が向上する。また、電子機器に通信相手装置を載置するような場合には、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとが適度に離れることにより通信特性が向上する。
【００５３】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では、面状導体を備える電子機器について示す。
【００５４】
図９は本実施形態に係る電子機器の主要部の正面図である。この電子機器は、アンテナ２１に沿った面状導体６０を備える。この面状導体６０は例えば回路基板２０の所定領域を覆うシールド板やバッテリーパックである。アンテナ２１の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
【００５５】
面状導体６０は、アンテナ２１のコイル導体ＣＷよりも磁性体シート１１，１２に近接する位置に配置されている。この構成により、面状導体６０はコイル導体ＣＷのコイル開口ＣＡを通過しない無効磁束φｉの発生を抑制する。そのことで有効磁束が増加し、結合係数が高まる。
【００５６】
《第６の実施形態》
第６の実施形態では、以上に示した各実施形態とは磁性体シートの構成が異なる例について示す。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）はいずれも本実施形態に係るアンテナの屈曲前の平面図である。
【００５７】
図１０（Ａ）に示す例では、磁性体シート１０に、屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿ったスリット状の開口ＭＡが形成されている。開口ＭＡはコイル開口ＣＡの実質的に全幅に亘って形成されている。この開口ＭＡの形成位置は本発明に係る「特定箇所」の一例である。上記「コイル開口ＣＡの全幅」とは、屈曲部または湾曲部における、屈曲時または湾曲時の曲げ方向に対する垂直方向（屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿った方向）の、コイル開口ＣＡの長さである。後述の「コイル開口ＣＡの全幅」についても同様である。
【００５８】
このように屈曲ラインＢＬに磁性体の開口ＭＡが形成されることで、屈曲部において磁束は磁性体の無い部分（開口ＭＡ）を抜ける。すなわち、磁束が効率良く抜ける。コイル開口ＣＡの外側に磁性体シートの一部が残っているが、この部分はコイルの開口ではないので、磁束の抜け易さへの影響は小さい。
【００５９】
なお、開口ＭＡは、コイル開口ＣＡの必ずしも全幅に亘って形成されている必要はなく、コイル開口ＣＡの全幅の一部にのみ形成されていてもよい。また、開口ＭＡは、コイル導体ＣＷに重なるようにコイル開口ＣＡから延出していてもよく、さらに、コイル開口ＣＡおよびコイル導体ＣＷの外側にまで形成されていてもよい。また、図１０（Ａ）において、開口ＭＡに代えて切り込みが形成されてもよい。
【００６０】
図１０（Ｂ）に示す例では、磁性体シート１０に、屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿ったスリット状の切り欠きＭＣが形成されている。この切り欠きＭＣの形成位置は本発明に係る「特定箇所」の一例である。切り欠きＭＣの合計長はコイル開口ＣＡの全幅の１／２以上であることが好ましい。さらには２／３以上であることが好ましい。上記「切り欠きＭＣの合計長」とは、屈曲部または湾曲部における、屈曲時または湾曲時の曲げ方向に対する垂直方向（屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿った方向）の、切り欠きＭＣの長さ寸法の加算値である。これにより、屈曲部の磁性体の無い部分（切り込みＭＳ）を磁束が抜ける。
【００６１】
図１０（Ｃ）に示す例では、磁性体シート１０に、屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿って延伸する切り込みＭＳが形成されている。切り込みＭＳであるため、磁性体シート１０の屈曲前は切り込みＭＳに間隔は無い。この切り込みＭＳの形成位置は本発明に係る「特定箇所」の一例である。切り込みＭＳの合計長はコイル開口ＣＡの全幅の１／２以上であることが好ましい。さらには２／３以上であることが好ましい。上記「切り込みＭＳの合計長」とは、屈曲部または湾曲部における、屈曲時または湾曲時の曲げ方向に対する垂直方向（屈曲ラインＢＬ−ＢＬに沿った方向）の、切り込みＭＳの長さ寸法の加算値である。このような形状であっても、アンテナを屈曲ラインＢＬ−ＢＬで屈曲することにより、磁性体シート１０は屈曲の外側で切り込みＭＳの間隔が広がる。したがって、磁性体シートの切り込みＭＳを磁束が抜ける。
【００６２】
なお、切り欠きＭＣや切り込みＭＳは、必ずしも磁性体の両端に形成されている必要はなく、磁性体シートの一端のみに形成されていてもよい。また、切り込みＭＳは磁性体の端部に接続されている必要はなく、開口ＭＡ、切り欠きＭＣ、切り込みＭＳは適宜組み合わせてもよい。
【００６３】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）で示した本実施形態に係るアンテナのように、磁性体シートが２つ以上に完全に分断されていないことで、分断された２つ以上の磁性体シート間の位置がずれる問題が生じず、また、コイル導体と磁性体シート間の位置がずれる問題が生じにくい。
【００６４】
《第７の実施形態》
第７の実施形態では、アンテナのコイル開口と屈曲位置との関係について示す。
【００６５】
図１１は本実施形態に係るアンテナ２７の正面図である。図１２はアンテナ２７の、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。
【００６６】
本実施形態では、コイル開口ＣＡの端に屈曲ラインＢＬ−ＢＬがある。アンテナの屈曲位置はコイル開口ＣＡの中央に限らない。本実施形態のように、コイル開口ＣＡとコイル導体ＣＷとの境界で屈曲してもよい。
【００６７】
なお、本実施形態では、フレキシブル基板４０のコイル導体ＣＷ形成面に磁性体シート１１，１２を貼付している。このように、フレキシブル基板のコイル導体ＣＷ形成面またはその反対面のいずれに磁性体シートを配置してもよい。
【００６８】
《第８の実施形態》
第８の実施形態では、アンテナと回路基板との接続構造について示す。
【００６９】
図１３はアンテナ２８Ａを備える電子機器の内部の主要部の正面図である。図１４はアンテナ２８Ａの、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。フレキシブル基板４０には、コイル導体ＣＷの両端にランドが形成されていて、このランドにワイヤー３１の一端が接続されている。ワイヤーの他端は、図１３の示すように、回路基板２０上のランドに接続される。アンテナ２８Ａの構成は、フレキシブル基板４０のコイル導体ＣＷの形成面に磁性体シート１１，１２を貼付していることを除いて第１の実施形態で示したアンテナ２１と同じである。
【００７０】
図１５はアンテナ２８Ｂを備える電子機器の内部の主要部の正面図である。図１６はアンテナ２８Ｂの、フレキシブル基板４０と磁性体シート１１，１２との貼り合わせ前の分解平面図である。フレキシブル基板４０には、コイル導体ＣＷの両端の延伸部であるケーブル部４０Ｃが形成されている。ケーブル部４０Ｃの先端は、図１５の示すように、回路基板２０にコネクタ３２を介して接続される。
【００７１】
《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、コイル導体ＣＷがフレキシブル基板４０の片面に形成された例を示したが、コイル導体ＣＷはフレキシブル基板４０の両面に形成されていてもよい。また多層基板にコイル導体ＣＷを構成すること等により、コイル導体を多層に亘って構成してもよい。
【００７２】
また、以上に示した各実施形態では、コイル導体ＣＷがフレキシブル基板４０に形成された例を示したが、コイル導体ＣＷはフレキシブル基板４０に形成される構造に限定されない。コイル導体は、ＬＤＳ法（Laser Direct Structuring）で筐体に直接形成されてもよいし、ワイヤー等で構成されてもよい。
【００７３】
磁性体シートは、磁性体フェライト等の磁性体粉を樹脂に混ぜてシート状に成形したもの以外に、焼結磁性体フェライト板を小片化し、それらを樹脂基材に貼付したものであってもよい。
【００７４】
磁性体シートとフレキシブル基板とは、両面粘着シート以外に接着剤で接合してもよい。
【００７５】
なお、上述の実施形態では、主にＮＦＣ等の磁界結合を利用した通信システムにおけるアンテナ装置および電子機器を説明したが、上述の実施形態におけるアンテナ装置および電子機器は、磁界結合を利用した非接触電力伝送システム（電磁誘導方式、磁界共鳴方式）でも同様に用いることができる。例えば、上述の実施形態におけるアンテナ装置は、使用する周波数帯はUHF帯よりも低い周波数帯、例えばHF帯、特に6.78MHzまたは6.78MHz近傍の周波数で使用される磁界共鳴方式の非接触電力伝送システムの受電装置において受電アンテナ装置として適用でき、送電装置において送電アンテナ装置として適用できる。この場合でも、アンテナ装置は受電アンテナ装置や送電アンテナ装置として機能する。この場合でも、アンテナ装置のコイルアンテナが有するコイル導体の両端は、使用周波数帯（HF帯、特に6.78MHz近傍）を操作する受電回路や送電回路に接続される。受電回路には、コイルアンテナおよび負荷に接続され、コイルアンテナからの電力を直流に変換して負荷に供給する整流回路が含まれ、平滑回路やＤＣ−ＤＣコンバータ回路等も含んでもよい。また、送電回路はコイルアンテナに電力を供給するインバータ回路を含む。
【００７６】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７７】
φｅ…有効磁束
φｉ…無効磁束
ＢＬ…屈曲ライン
ＢＺ…屈曲部
ＣＡ…コイル開口
ＣＷ…コイル導体
ＣＺ…湾曲部
ＭＡ…開口
ＭＣ…切り欠き
ＭＧ…間隙
ＭＳ…切り込み
１０，１１，１２…磁性体シート
２０…回路基板
１９，２１，２２Ａ，２２Ｂ，２３，２７，２８Ａ，２８Ｂ…アンテナ
３１…ワイヤー
３２…コネクタ
４０…フレキシブル基板
４０Ｃ…ケーブル部
４１…第１の導体部分
４２…第２の導体部分
４３…支持台
５０，５１…筐体
６０…面状導体
１０１，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３…アンテナ装置
２０４…電子機器
３０１，３０２…通信相手側アンテナ
【図１】
2016194689.tif 000003
【図２】
2016194689.tif 000004
【図３】
2016194689.tif 000005
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年9月4日(2017.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（１）本発明のアンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿ってそれぞれ配置される第１磁性体シートおよび第２磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが設けられていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記構成により、アンテナのコイル開口が通信相手側アンテナのコイル開口面と対向しない位置関係であっても、アンテナのコイル開口と通信相手側アンテナのコイル開口とを通過する磁束が生じて、両者は所定の高い結合係数で結合する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（２）本発明の電子機器は、
筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿ってそれぞれ配置される第１磁性体シートおよび第２磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが設けられていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記構成により、電子機器におけるアンテナの位置とは異なる位置に通信相手側アンテナが配置される場合でも、両者の通信が可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（３）上記（２）において、前記アンテナは前記筐体の内面に沿って配置されることが好ましい。この構造により、アンテナを支持するための特別な支持台が不要となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（４）上記（２）または（３）において、前記アンテナは前記筐体の端部に配置されていることが好ましい。この構造により、電子機器を通信相手側装置に近接させて通信を行う場合に、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとの距離が短くなって通信特性が向上する。また、電子機器に通信相手装置を載置するような場合には、電子機器のアンテナと通信相手側アンテナとが適度に離れることにより通信特性が向上する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（５）上記（２）から（４）のいずれかにおいて、前記アンテナに沿って、前記コイル導体よりも前記磁性体シートに近接する面状導体を備えることが好ましい。この構成により、結合に寄与しない無効磁束が抑制され、そのことで有効磁束が増加し、結合係数が高まる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、アンテナの屈曲部の構造が第１の実施形態とは異なる例について示す。本実施形態は参考例である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿ってそれぞれ配置される第１磁性体シートおよび第２磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが設けられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
筐体と前記筐体内に設けられるアンテナとを備え、
前記アンテナは、
巻回中心部をコイル開口とするスパイラル状のコイル導体と、
前記コイル開口に沿ってそれぞれ配置される第１磁性体シートおよび第２磁性体シートと、
を備え、
前記コイル導体は、前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが配置される側に向かって湾曲または屈曲する湾曲部または屈曲部を有し、前記湾曲部または前記屈曲部は前記コイル開口に形成され、前記湾曲部または前記屈曲部の少なくとも一部である特定箇所を除く位置に前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートが設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記アンテナは前記筐体の内面に沿って配置される、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記アンテナは前記筐体の端部に配置されている、請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記アンテナに沿って、前記コイル導体よりも前記第１磁性体シートおよび前記第２磁性体シートに近接する面状導体を備えた、請求項２から４のいずれかに記載の電子機器。
【国際調査報告】
2016194689.tif 000020
2016194689.tif 000021
2016194689.tif 000022
2016194689.tif 000023