(57)【要約】【課題】携帯電子機器側に設けられた金属層がアンテナの通信距離をさらに延ばすアクセラレータとして用いられるアンテナ装置において、金属層のアクセラレート機能を高める。【解決手段】アンテナ装置１は、第１のスリットＳＬを有する第１の金属層２０と、第１のスリットＳＬと平面視にて重なる内径部１２ａを有し、コイル軸が第１の金属層２０に垂直であるアンテナコイル１２と、アンテナコイル１２と対向する第１の金属層２０の裏面側であって、アンテナコイル１２と平面視にて重ならないアンテナコイル１２の外側領域に設けられた第１の磁性層２１とを備える。第１の金属層２０の裏面２０ｄと対向する第１の磁性層２１の上面２１ｔは、コイル軸方向において第１の金属層２０の裏面２０ｄから見たアンテナコイル１２の遠端面１２ｆよりも第１の金属層２０の裏面２０ｄ寄り又はアンテナコイル１２の遠端面１２ｆと同一平面上に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスリットを有する第１の金属層と、
前記第１のスリットと平面視にて重なる内径部を有し、コイル軸が前記第１の金属層に垂直であるアンテナコイルと、
前記アンテナコイルと対向する前記第１の金属層の裏面側であって、平面視にて前記アンテナコイルの外側領域に設けられた第１の磁性層とを備え、
前記第１の金属層の前記裏面と対向する前記第１の磁性層の上面は、前記コイル軸方向において、前記第１の金属層の前記裏面から見た前記アンテナコイルの遠端面よりも前記第１の金属層の前記裏面寄り又は前記アンテナコイルの前記遠端面と同一平面上に位置することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１の磁性層は前記第１の金属層の前記裏面に接着されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナコイルから見て前記第１の金属層とは反対側に設けられた第２の磁性層をさらに備える、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の磁性層は前記第２の磁性層と一体化されている、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１の金属層と平行に設けられた基板をさらに備え、
前記アンテナコイルは、前記第１の金属層と対向する前記基板の上面に形成されており、
前記第２の磁性層は、前記基板の下面に形成されている、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】
前記第１の金属層と平行に設けられた基板をさらに備え、
前記アンテナコイルは、前記基板の上面に形成されており、
前記第１の磁性層は、前記基板と平面視にて重ならない位置に設けられており、
前記第１の磁性層の下面は、前記基板の上面よりも下方に位置する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
第２のスリットを有する第２の金属層をさらに備え、
前記第２の金属層は、前記アンテナコイルから見て前記第１の金属層とは反対側に設けられており、
前記アンテナコイルの内径部は、前記第２のスリットと平面視にて重なっている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１の磁性層の下面は、前記第２の金属層に接している、請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１の金属層は、第１の金属面と、前記第１のスリットを挟んで前記第１の金属面と隣接する第２の金属面と、前記第１のスリットの端部において前記スリットを跨いで前記第１の金属面と前記第２の金属面とを一体化させる連結部とを有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第１の金属層は、前記アンテナコイルが実装された携帯電子機器の筐体である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第１の磁性層は扁平金属粉を含有した磁性シートである、請求項１乃至１０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。また、本発明はそのようなアンテナ装置を用いた携帯電子機器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、金属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金属層に電流が流れ、そして金属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、縁端効果により金属層の周囲にも電流が流れる。これにより、金属層からも磁界が生じ、金属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延ばすことができる。すなわち、アンテナ装置の通信距離を広げるアクセラレータとして金属層を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、上述のアンテナ装置においては、通信距離を延ばすためのさらなる改良が求められている。特に、上述のアンテナ装置は、金属層の平面サイズが小さくなるほどその通信距離が短くなるため、金属層の平面サイズが小さい場合でも所望の通信距離を確保できることが望ましい。
【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金属層がアンテナコイルの通信距離を延ばすアクセラレータとして用いられるアンテナ装置において、金属層のアクセラレート機能を高めることにある。
【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、第１のスリットを有する第１の金属層と、前記第１のスリットと平面視にて重なる内径部を有し、コイル軸が前記第１の金属層に垂直であるアンテナコイルと、前記アンテナコイルと対向する前記第１の金属層の裏面側であって、前記アンテナコイルと平面視にて重ならない前記アンテナコイルの外側領域に設けられた第１の磁性層とを備え、前記第１の金属層の前記裏面と対向する前記第１の磁性層の上面は、前記コイル軸方向において、前記第１の金属層の前記裏面から見た前記アンテナコイルの遠端面よりも前記第１の金属層の前記裏面寄り又は前記アンテナコイルの前記遠端面と同一平面上に位置することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１の金属層の裏面側であって平面視にてアンテナコイルと重ならないアンテナコイルの外側領域に第１の磁性層が設けられているので、アンテナコイルを流れる電流によって発生したアンテナコイルと鎖交する磁束の進路を変更することができ、第１の金属層に入射しない方向に導くことができる。したがって、反磁界や渦電流損失を抑えることができ、アンテナの通信距離を向上させることができる。
【００１０】
本発明において、前記第１の磁性層は前記第１の金属層の前記裏面に接着されていることが好ましい。これによれば、第１の金属層とアンテナコイルとの間に第１の磁性層を容易に配置することができる。
【００１１】
本発明によるアンテナ装置は、前記アンテナコイルから見て前記第１の金属層とは反対側に設けられた第２の磁性層をさらに備えることが好ましい。携帯電子機器内においてアンテナコイルはバッテリーパック等の金属体の表面に実装されることが多いが、第２の磁性層が金属体とアンテナコイルとの間に介在している場合には、アンテナコイルと鎖交する磁束の磁路を確保することができる。したがって、金属体がアンテナコイルに与える影響を抑えることができ、所望のアンテナ特性を得ることができる。
【００１２】
本発明において、前記第１の磁性層は前記第２の磁性層と一体化されていることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイルを流れる電流によって発生する磁束の進路が第１及び第２の磁性層の両方によって変更され、アンテナコイルの内径部に向かう方向に導かれるので、第１の実施形態よりも確実に磁束のループを形成することができ、アンテナの通信距離を確実に延ばすことができる。また、スリットに対するアンテナコイル及び磁性層の位置決めが容易であり、アンテナコイルの位置ずれによるアンテナ特性の低下を防止することができる。
【００１３】
本発明によるアンテナ装置は、前記第１の金属層と平行に設けられた基板をさらに備え、前記アンテナコイルは、前記基板の上面に形成されており、前記第２の磁性層は、前記基板の下面に形成されていることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイル及び第２の磁性層の形成、ハンドリング及び実装を容易にすることができる。
【００１４】
本発明によるアンテナ装置は、前記第１の金属層と平行に設けられた基板をさらに備え、前記アンテナコイルは、前記第１の金属層と対向する前記基板の上面に形成されており、前記第１の磁性層は、前記基板と平面視にて重ならない位置に設けられており、前記第１の磁性層の下面は、前記基板の上面よりも下方に位置することが好ましい。この構成によれば、第１の磁性層をアンテナコイルの位置決めガイドとして利用することができ、スリットに対するアンテナコイルの実装精度を高めることができる。
【００１５】
本発明によるアンテナ装置は、第２のスリットを有する第２の金属層をさらに備え、前記第２の金属層は、前記アンテナコイルから見て前記第１の金属層とは反対側に設けられており、前記アンテナコイルの内径部は、前記第２のスリットと平面視にて重なっていることが好ましい。アンテナコイルと鎖交する磁束は第１の金属層の外側を大きく周回するだけでなく、裏面側の第２の金属層の外側を大きく周回し、第２のスリットを通過してアンテナコイルの内径部に戻るので、磁束のループサイズをさらに大きくすることができる。したがって、アンテナの指向性を広げて通信距離をさらに延ばすことができる。
【００１６】
本発明において、前記第１の磁性層の下面は、前記第２の金属層に接していることが好ましい。この構成によれば、第１の金属層と第２の金属層との間の空間全体に肉厚な第１の磁性層を配置することができ、反磁界の発生や渦電流損失を十分に抑えることができる。
【００１７】
本発明において、前記第１の金属層は、第１の金属面と、前記第１のスリットを挟んで前記第１の金属面と隣接する第２の金属面と、前記第１のスリットの端部において前記スリットを跨いで前記第１の金属面と前記第２の金属面とを一体化させる連結部とを有することが好ましい。この構成によれば、第１の金属面と第２の金属面とが連結部を介して連結されているので、単一の金属体として取り扱うことができる。したがって、このような金属面を有するカバーを作製しやすく、第１の金属面と第２の金属面との間の位置合わせを行う必要が無く、スリット幅がずれることもない。
【００１８】
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が実装された携帯電子機器の筐体であることが好ましい。携帯電子機器の筐体が樹脂製から金属製となり、金属シールドを兼ねる場合において、筐体の一部をアンテナコイルのアクセラレータとして利用することにより、アンテナの放射特性を向上させることができ、アンテナコイルの通信距離を延ばすことができる。
【００１９】
本発明において、前記第１の磁性層は扁平金属粉を含有した磁性シートであることが好ましい。これによれば、アンテナコイルが発生させる磁場をコイル軸と直交する水平方向に配向させることができる。また扁平磁性粉間はポリマーによって絶縁されているので渦電流の発生を防止することができる。したがって、ＲＦＩＤの高周波帯において高い透磁率と低い磁気損失の両方を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、携帯電子機器側に設けられた金属層がアンテナコイルの通信距離を延ばすアクセラレータとして用いられるアンテナ装置において、アクセラレート機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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略平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿ったアンテナ装置の略断面図である。
【図３】図３は、第１の金属層及び第１の磁性層の作用を説明するための略平面図である。
【図４】図４は、第１の金属層及び第２の磁性層の作用を説明するための略断面図である。
【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略断面図である。
【図６】図６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略断面図である。
【図７】図７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略断面図である。
【図８】図８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略平面図である。
【図９】図９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略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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略平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿ったアンテナ装置の略断面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、アンテナ装置１は、平面ループアンテナからなるアンテナ素子１０と、アンテナ素子１０を覆う第１の金属層２０と、第１の金属層２０の裏面に形成された第１の磁性層２１とを備えている。
【００２５】
アンテナ素子１０は、基板１１と、基板１１の上面に形成されたアンテナコイル１２とを備えている。基板１１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３０μｍである。基板１１は第１の金属層２０と平行に設置されている。
【００２６】
アンテナコイル１２は略矩形のスパイラルパターンからなり、第１の金属層２０の主面に垂直なコイル軸を有している。アンテナコイル１２を構成するスパイラルパターンの両端は、リード部によって基板１１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の内周端はスパイラルループを横切ってループの外側に引き出されている。アンテナコイル１２の両端は例えばＮＦＣチップ（不図示）に接続される。アンテナコイル１２はめっきにより形成してもよく、基板１１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。
【００２７】
図２に示すように、基板１１の下面には第２の磁性層１３が形成されている。携帯電子機器内のアンテナ素子１０はバッテリーパック３０の表面に実装されることが多いが、第２の磁性層１３がバッテリーパック３０とアンテナコイル１２との間に介在している場合には、アンテナコイル１２を流れる電流によって発生する磁束の磁路を確保することができる。したがって、バッテリーパック３０を構成する金属体がアンテナコイル１２に与える影響を抑えることができ、所望のアンテナ特性を得ることができる。
【００２８】
第１の金属層２０は、例えば、アンテナ素子１０が内蔵される携帯電子機器の筐体を構成する部材である。そのため、第１の金属層２０の平面サイズはアンテナコイル１２よりも大きく、アンテナ素子１０のほぼ全面をカバーしている。第１の金属層２０は携帯電子機器の筐体とは別の部材であってもかまわない。第１の金属層２０の平面サイズはアンテナコイル１２の平面サイズの４〜５倍であることが好ましいが、２倍程度であってもよい。第１の金属層２０の平面サイズが小さくなるとアンテナコイル１２に対するアクセラレート機能が低下して通信距離が短くなるが、後述する第１の磁性層２１の作用により、第１の金属層２０のアクセラレート機能が高まるので、第１の金属層２０の平面サイズを小さくすることによるアクセラレート機能の低下を補うことができ、所望の通信距離を確保することができるからである。
【００２９】
第１の金属層２０にはスリットＳＬ（第１のスリット）が形成されている。スリットＳＬは第１の金属層２０のＸ方向の一端から他端に向かって延びる直線スリットであり、第１の金属層２０を分断している。そのため、第１の金属層２０は、スリットＳＬを挟んでＹ方向に隣接する第１の金属面２０Ａと第２の金属面２０Ｂとで構成されている。第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂは矩形パターンであり、Ｘ方向の幅は同一であることが好ましい。第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂのサイズが同一である必要はなく、異なっていても良い。スリットＳＬの内部は必ずしも空間である必要はなく、樹脂が埋め込まれていてもよい。
【００３０】
図１に示すように、アンテナ素子１０は、アンテナコイル１２の内径部１２ａがスリットＳＬと平面視にて重なる位置に設けられている。第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂがアンテナコイル１２の内径部１２ａと平面視にて重なるようにするためには、スリットＳＬの幅Ｗ０がアンテナコイル１２の内径部１２ａの幅Ｗ１よりも狭いことが必要であり、Ｗ１／２以下であることがより好ましい。スリットＳＬはアンテナコイル１２の内径部１２ａの中心を横切っており、アンテナコイル１２の２箇所Ｅ１，Ｅ２と交差している。このように、アンテナコイル１２の２箇所がスリットＳＬと交差して露出する場合には、アンテナコイル１２の１箇所だけが露出する場合に比べてアンテナの放射効率を高めることができ、アンテナ特性を向上させることができる。
【００３１】
図２に示すように、アンテナ素子１０と対向する第１の金属層２０の裏面には第１の磁性層２１が設けられている。第１の磁性層２１は、第１の金属層２０に接着する等して設けられている。第１の磁性層２１は、平面視にてアンテナコイル１２及びその内径部１２ａと重ならないアンテナコイル１２の外側領域に設けられている。特に、第１の磁性層２１は、第１金属層２０と重なる領域のうち、アンテナコイル１２のＹ方向の両側の隣接領域をカバーしているが、アンテナコイル１２のＸ方向の両側の隣接領域をカバーしていない。
【００３２】
第１の磁性層２１は必ずしも第１の金属層２０の裏面に接着されている必要はなく、第１の金属層２０の裏面２０ｄとアンテナコイル１２の実装面（基板１１上面）を含む平面とに挟まれた第１の金属層２０の裏面２０ｄ側の空間領域に配置されていればよい。図２において二点鎖線で囲まれた領域Ｆは、第１の磁性層２１を配置可能な空間領域を示している。第１の磁性層２１は領域Ｆ内の少なくとも一部に設けられていればよい。ただし、領域Ｆ内の第１の磁性層２１がアンテナコイル１２に対して適切な位置となるためには、第１の金属層２０の裏面２０ｄと対向する第１の磁性層２１の上面２１ｔのコイル軸方向の位置は、第１の金属層２０の裏面２０ｄから見てアンテナコイル１２の遠端面１２ｆよりも第１の金属層２０の裏面２０ｄ寄りにあるか、あるいはアンテナコイル１２の遠端面１２ｆと同一平面上にあることが必要である。第１の磁性層２１の上面２１ｔのコイル軸方向の位置は、第１の金属層２０の裏面２０ｄから見てアンテナコイル１２の近端面（遠端面１２ｆの反対面、アンテナコイル１２の上面）よりも第１の金属層２０の裏面２０ｄ寄りにあることがより好ましい。
【００３３】
図３及び図４は、第１の金属層２０及び第１の磁性層２１の作用を説明するための図であって、特に図３は略平面図、図４は略断面図である。
【００３４】
図３及び図４に示すように、アンテナコイル１２に反時計回りの電流Ｉａが流れるとき、アンテナコイル１２の内径部１２ａを貫く磁束が発生し、この磁束は第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂ間のスリットＳＬを通過して第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂの各々を周回する。一方、第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂにはこの磁束を打ち消そうとする方向の電流が流れ、この電流は縁端効果によりアンテナコイル１２の外側及び内側にそれぞれ発生する渦電流Ｉｂ，Ｉｃとなる。
【００３５】
また図４に示すように、アンテナコイル１２に流れる電流Ｉａは、アンテナコイル１２と鎖交する磁束φ１を発生させる。磁束φ１はスリットＳＬを通過して第１の金属層２０の外側を大きく周回する磁束ループである。磁束φ１の一部は第１の磁性層２１を通過している。磁束φ２は、アンテナコイル１２の内径部１２ａに発生する渦電流Ｉｃによって発生し、磁束φ１をブーストするように働く磁束ループである。
【００３６】
第１の磁性層２１が設けられていない場合、アンテナコイル１２から発生する磁束φ１の一部φ１ａは第１の金属層２０の裏面に当たり、反磁界を発生させると共に、第１の金属層２０内で渦電流損失となるので、アンテナの通信距離の向上に寄与することができない。しかし、第１の金属層２０の裏面であってアンテナコイル１２の外側領域に第１の磁性層２１が設けられている場合には、第１の金属層２０に入射しようとする磁束φ１ａの進路が第１の磁性層２１によって変更され、第１の金属層２０に入射しない方向に導かれるので、アンテナの通信距離の向上に寄与しない反磁界の発生及び渦電流損失を抑えることができ、アンテナの通信距離を延ばすことができる。
【００３７】
第１の磁性層２１は、アスペクト比の大きな扁平形状の磁性金属粉をポリマーと結合させた複合磁性シートであることが好ましい。第１の磁性層２１と共に第２の磁性層１３が複合磁性シートであってもよい。扁平金属粉は複合磁性シートの厚み方向に重なり、その面方向は複合磁性シートの面方向と平行となるように配向されているので、複合磁性シートの面方向の実効的な透磁率を高めることができる。これによれば、アンテナコイル１２が発生させる磁場を外部から磁性層内に引き込み、コイル軸と直交する水平方向に導くことができる。また扁平磁性粉はポリマー中に密に配列されているが、扁平磁性粉間はポリマーによって絶縁されているので渦電流の発生を防止することができる。したがって、ＲＦＩＤの高周波帯において高透磁率と低磁気損失の両方を実現することができる。
【００３８】
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、アンテナコイル１２と、アンテナコイル１２を覆う第１の金属層２０とを備え、第１の金属層２０にはアンテナコイル１２の内径部１２ａと平面視にて重なるスリットＳＬが形成されており、アンテナコイル１２と対向する第１の金属層２０の裏面であって平面視にてアンテナコイル１２と重ならない外側領域には第１の磁性層２１が設けられているので、アンテナコイル１２の外側での反磁界及び渦電流損失の発生を抑制することができる。したがって、アンテナ特性を向上させることができ、アンテナの通信距離を延ばすことができる。
【００３９】
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略断面図である。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態によるアンテナ装置２の特徴は、第１の実施の形態における第１の磁性層２１が肉厚であり、その下面２１ｂが少なくとも基板１１の上面（アンテナコイル１２の形成面）よりも下方に位置している点にある。本実施形態において、第１の磁性層２１の下面２１ｂは第２の磁性層１３の下面と同一平面を構成している。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４１】
左右一対の第１の磁性層２１，２１に挟まれたアンテナ素子１０の収容空間のＹ方向の幅は、基板１１のＹ方向の幅とほぼ同じであることが好ましい。このように構成した場合、第１の磁性層２１をアンテナ素子１０の位置決めガイドとして利用することができ、スリットＳＬに対するアンテナコイル１２の実装精度を高めることができる。
【００４２】
本実施形態によるアンテナ装置２は、第１の磁性層２１が大きいので、アンテナコイル１２に流れる電流によって発生するより多くの磁束を第１の金属層２０に入射しない方向に導くことができる。したがって、第１の実施形態よりも確実に磁束のループを形成することができ、アンテナの通信距離を確実に延ばすことができる。
【００４３】
図６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略断面図である。
【００４４】
図６に示すように、本実施形態によるアンテナ装置３の特徴は、第１の実施の形態における第１の磁性層２１が下方に延びており、さらに第２の磁性層１３と一体化されている点にある。すなわち、アンテナ装置３は、第１の実施の形態における第１の磁性層２１と第２の磁性層１３とが一体化されてなる磁性層２２を有している。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
本実施形態によれば、アンテナコイル１２に流れる電流によって発生するより多くの磁束を第１の金属層２０に入射しない方向に導くことができる。したがって、第１の実施形態よりも確実に磁束のループを形成することができ、アンテナの通信距離を確実に延ばすことができる。また、スリットＳＬに対するアンテナ素子１０及び磁性層２２の位置決めが容易であり、アンテナ素子１０の位置ずれによるアンテナ特性の低下を防止することができる。また単一の磁性層を取り扱うだけで良いので、磁性層の設置工数やコスト面でも有利である。
【００４６】
図７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略断面図である。
【００４７】
図７に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４の特徴は、第１の実施形態における第２の磁性層１３が省略され、第１の磁性層２１のみが設けられている点にある。第１の磁性層２１は肉厚であり、その下面２１ｂは下方に引き下げられて第２の金属層４０に接しており、基板１１の下面と同一平面を構成している。本実施形態においては第２の磁性層１３が省略されているが、アンテナ素子１０はバッテリーパック等の金属体上に実装されていないので、基板１１の下面側において磁路は遮断されていない。
【００４８】
本実施形態において、アンテナ素子１０の下面側には第２の磁性層１３に代えてスリットＳＬ'（第２のスリット）を有する第２の金属層４０が設けられている。スリットＳＬ'は、スリットＳＬと同様に、平面視にてアンテナコイル１２の内径部１２ａと重なりを有している。アンテナコイル１２と鎖交する磁束φ１は、第１の金属層２０の外側を大きく周回するだけでなく、裏面側の第２の金属層４０の外側を大きく周回し、スリットＳＬ'を通過してアンテナコイル１２の内径部１２ａに戻るので、磁束φ１のループサイズをさらに大きくすることができる。したがって、アンテナの指向性を広げて通信距離をさらに延ばすことができる。
【００４９】
図８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略平面図である。
【００５０】
図８に示すように、本実施形態によるアンテナ装置５の特徴は、第１の金属層２０のスリットＳＬが第１の金属層２０を完全に分断せず、Ｘ方向の他端に向かう途中で終端されている点にある。そのため、第１の金属層２０は、スリットＳＬを挟んでＹ方向に隣接する第１の金属面２０Ａ及び第２の金属面２０Ｂと、スリットＳＬを跨いで第１の金属面２０ＡのＸ方向の一端部と第２の金属面２０ＢのＸ方向の端部とを接続する連結部２０Ｃとで構成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。なお、本実施形態は第１〜第４の実施の形態のいずれと組み合わせられてもよい。
【００５１】
連結部２０Ｃは、スリットＳＬがＸ方向の一方に延びて金属層が完全に分断されないようにつなぎとめる役割を果たすものである。連結部２０ＣはスリットＳＬの先端部と接しており、スリットＳＬと連結部２０Ｃとの間に開口部は存在しない。すなわち、スリットＳＬの幅は、スリットＳＬの全長に亘って一定である。連結部２０ＣのＸ方向の幅は、第１及び第２の金属面２０Ａ，２０ＢのＸ方向の幅の１／３以下であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましい。
【００５２】
第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂの大部分はスリットＳＬによって分断されているが、両者は第１の金属面２０Ａの右下と第２の金属面２０Ｂの右上とをつなぐ連結部２０Ｃによって連結されているので、物理的および電気的には完全に分離されていない。そのため、一つの金属体として取り扱うことができ、一つの金型を用いて作製することができる。また、第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂが一体化しているので、両者の配置のばらつきが発生せず、スリットＳＬの幅のばらつきが発生することもない。
【００５３】
図９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略平面図である。
【００５４】
図９に示すように、本実施形態によるアンテナ装置６の特徴は、第１の磁性層２１の平面形状が略コの字状であり、アンテナコイル１２の外側領域であって第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂのほぼ全面をカバーするように第１の磁性層２１が設けられている点にある。つまり、第１の磁性層２１は、第１金属層２０と重なる領域のうち、アンテナコイル１２から見てＹ方向の両側に位置する隣接領域のみならず、アンテナコイル１２から見てＸ方向の両側に位置する隣接領域２１Ｘをもカバーしている。本実施形態における第１磁性層２１は、第１の実施の形態よりも広い範囲をカバーしているので、第１磁性層２１を設けることによって得られる反磁界及び渦電流損失の抑制効果をさらに高めることができる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、上記各実施形態においては、アンテナコイル１２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１２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。また、アンテナコイル１２は基板１１の下面に形成されてもよく、両面に形成されてもよい。また、スリットＳＬは直線スリットでなくてもよく、例えば曲線スリットや蛇行スリットであってもよい。また、第１及び第２の金属面２０Ａ，２０Ｂは筐体を構成する肉厚な金属層ではなく樹脂ケースの外表面又は内表面に貼り付けられた金属箔であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１〜６    アンテナ装置
１０    アンテナ素子
１１    基板
１２    アンテナコイル
１２ａ    アンテナコイルの内径部
１２ｆ    アンテナコイルの遠端面
１３    第２の磁性層
２０    第１の金属層
２０Ａ    第１の金属面
２０Ｂ    第２の金属面
２０Ｃ    連結部
２０ｄ    第１の金属層の裏面
２１    第１の磁性層
２１ｂ  第１の磁性層の下面
２１ｔ    第１の磁性層の上面
２１Ｘ    第１の磁性層（アンテナコイルとのＸ方向の隣接領域）
２２    磁性層
３０    バッテリーパック
４０    第２の金属層
ＳＬ    スリット（第１のスリット）
ＳＬ'    スリット（第２のスリット）
【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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