(57)【要約】  【課題】製造する作業量を有効に削減しつつ、様々な形状を構成し易く、加えて衣服などに好適に適用することのできるアンテナを提供する。  【解決手段】本実施形態に係るウェアラブルアンテナＡは、少なくとも一部又は全部に導電性を示す導電部１１を有する金銀糸１０と絶縁性を示す絹糸１２、２１とによって生地である織物Ｓを構成しているものであって、当該織物Ｓにおける導電部１１の配置パターンにより形成される導電性領域Ａ１と、絶縁性を有するスロットＡ２とを具備していることを特徴とするものである。  【選択図】図３
2009044439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部又は全部に導電性を示す導電部を有する導電性糸と絶縁性を示す絶縁性糸とによって生地を構成しているものであって、
当該生地における前記導電部の配置パターンにより形成される導電性領域と、絶縁性を示す絶縁性領域とを具備していることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記導電性領域と前記絶縁性領域とを同一平面上に構成している請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記生地を編み物により構成している請求項１又は２記載のアンテナ
【請求項４】
前記生地を織物により構成している請求項１又は２記載のアンテナ
【請求項５】
前記織物における経糸又は緯糸の何れか一方に前記導電性糸を用いるとともに、他方に絶縁性を示す絶縁性糸を用いたものとしている請求項４記載のアンテナ。
【請求項６】
前記緯糸に導電性糸を用いるものとしている請求項５記載のアンテナ。
【請求項７】
前記緯糸に前記導電部を一部に有する前記導電性糸を用いたものとし、前記緯糸における前記導電部の配置パターンにより前記導電性領域を形成している請求項６記載のアンテナ。
【請求項８】
前記緯糸に前記導電部を全長に亘って有する前記導電性糸と前記絶縁性糸とを用いたものとし、
当該導電性糸及び絶縁性糸を綴れ織りすることによって前記導電性領域及び前記絶縁性領域を形成したものとしている請求項６記載のアンテナ。
【請求項９】
前記導電部を、導電性を示す金属層と、当該金属層を支持する基層とを有するものとしている請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記生地を衣類に適用したものとしている請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線ＬＡＮ、ＲＦＩＤ、ＧＰＳの他、人体近傍の近距離無線通信等に好適に利用され得るアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ線というものは金属棒、金属板、もしくは樹脂などの絶縁体に金属膜ないし金属箔を付けたものから成り、中には曲げられるものもあるが、おおよそ自由に形状を変えられるように作られたものではない。
【０００３】
そのような中で、布と金属箔、並びに布と導電性織物とを組み合わせて作った「着ることの出来るアンテナ」が開示されている（特許文献１並びに非特許文献１乃至３参照）。なかでも、非特許文献１乃至３に記載のものは、アンテナとして電磁波放射（又は受信）に寄与する金属部分を導電性を持った糸により織った布や織物に置き換えたもので、それに合わせて金属部以外の絶縁体部分も柔らかい材質を用いている。また非特許文献４に開示されている通り、発泡樹脂とアルミ箔からなる柔らかいアンテナも発表されている。
【特許文献１】特開２００３−２５８５３９号公報
【非特許文献１】島崎、吉田、秋山、“導電性織物を用いたキャビティ付きスロットアンテナ”、電子情報通信学会２００７年総合大会、Ｂ−１−４９、２００７年３月
【非特許文献２】M. Tanaka, J. H. Jang, "Wearable microstrip antenna for satellite communications," IEICE Transaotions on Communications, vol. E87-B, no.8 Aug.2004.
【非特許文献３】田中、“布製アンテナによるＲＦＩＤ”、電子情報通信学会２００６年総合大会、Ｂ−１−１７３、２００６年３月
【非特許文献４】北吉、澤谷、“柔らかい薄型キャビティ付きスロットアンテナ” 、電子情報通信学会２００６年ソサイエティ大会、Ｂ−１−９６、２００６年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常の金属、金属板などによるアンテナは形状が変化せず、衣服などと一体化して着用することはできない。そのため、斯かるアンテナを例えば、ＲＦタグとして採用しようとする場合には、様々な形状を持つ商品に、邪魔にならずに取りつけることが困難なものとなっている。
【０００５】
また、上述した特許文献１並びに各非特許文献に開示されている通り、「着ることのできるアンテナ」というものは有るものの、これらは導電性のものと導電性の無い物とを使って、アンテナとしての機能を発揮し得る形状を改めて形成する工程を経なければならないものである。すなわち当該アンテナを成形する工程に係る作業量が増えることを余儀なくされたものとなっている。そしてまた、アンテナの形状が複雑になればなる程、アンテナを成形する工程自体も結果として複雑な手間の掛かるものとなり、アンテナ自体が作成しにくいという問題を招来することとなってしまう。
【０００６】
本発明は、このような不具合に着目したものであり、製造する作業量を有効に削減しつつ、様々な形状を構成し易く、加えて衣服などに好適に適用することのできるアンテナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係るアンテナは、少なくとも一部又は全部に導電性を示す導電部を有する導電性糸と絶縁性を示す絶縁性糸とによって生地を構成しているものであって、当該生地における前記導電部の配置パターンにより形成される導電性領域と、絶縁性を有する絶縁性領域とを具備していることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、生地が仕上がった状態で、既にアンテナを構成し得るものとなっているので、アンテナを構成するための格別の工程を有効に回避することができる。そうすることにより、生地を製造した状態から、そのまま衣服等に加工することによって、着ることのできるアンテナを簡単且つ安価に製造することができる。
【０００９】
また、製造工程をより簡素化するためには、導電性領域と絶縁性領域とを同一平面上に構成することにより、所謂平面アンテナとすることが好ましい。
【００１０】
そして、さらに製造効率を向上させるためには、導電性糸及び絶縁性糸とを織った織物により本発明に係るアンテナを構成することが望ましいが、本発明は、導電性糸及び絶縁性糸を編んだ編み物によりアンテナを構成したものであってもよい。
【００１１】
また導電性領域を容易に形成するためには、織物における経糸又は緯糸の何れか一方に導電性糸を用いるとともに、他方に絶縁性糸を用いたものとすることが望ましい。
【００１２】
そして、導電性領域並びに絶縁性領域を正確に位置付け得るものとするためには、緯糸に導電性糸を用いることが好ましい。
【００１３】
さらに、通常の機械織りなどの最も簡単な手順で導電性領域を正確に位置付けるためには、緯糸に導電部を一部に有する導電性糸を用いたものとし、緯糸における導電部の配置パターンにより導電性領域を形成することが好ましい。この場合、予め導電部を一部に位置付けた緯糸を織るものであってもよいが、そのほかに、予め導電部を全部に位置付けた緯糸を織っておき、生地を織った後に織物に対して、所要の位置にある導電部を除去するなど処理を施すことにより、緯糸における所要の一部分のみを導電部とするものであっても良い。
【００１４】
他方、緯糸に導電部を全長に亘って有する導電性糸と絶縁性糸とを用いたものとした場合には、当該導電性糸及び絶縁性糸を綴れ織りすることによって導電性領域及び絶縁性領域を形成したものとすれば、導電部を所望の位置にのみ設ける工程を有効に排除しつつ、織物の技術を利用することによって、好適に導電性領域を位置付けることが可能である。
【００１５】
導電性糸の具体的な構成として、導電部を、導電性を示す金属層と、当該金属層を支持する基層とを有するものを挙げることができ、斯かる糸を導電性糸として採用すれば、既存の金銀糸と呼ばれるものを有効に利用することができる。
【００１６】
そして、斯かる生地を従来通り衣類に仕立てることで、着ることのできる、所謂ウェアラブルアンテナを、従来よりも容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、織り上がった状態又は編み上がった状態で、既にアンテナを構成し得るものとなっているので、アンテナを構成するための格別の工程を有効に回避することを実現したものとなっている。そのため、織り上がり或いは編み上がりの状態から、そのまま衣服等に加工することによって、着ることのできるアンテナを簡単且つ安価に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施形態に係るアンテナであるウェアラブルアンテナＡは、図１、図２及び図３に示すように、衣類Ｗを構成しているうちの、例えば一枚の生地たる織物Ｓに形成されたものである。具体的には、導電性領域Ａ１の中央に絶縁性領域たるスロットＡ２を設けた、所謂スロットアンテナとしての機能を果たし得るものとなっている。
【００２０】
なお図３は、織物Ｓの構成を明確に示すべく、後述する経糸１及び緯糸２を模式的に示している。そのため、実際の経糸１並びに緯糸２の寸法並びに本数は、実際のそれに関係なく模式的な数値並びに値となっている。また本発明に係るウェアラブルアンテナＡは、図２及び図３で破線で示す給電部Ａ３を別途有しているものであるが、本実施形態では当該給電部Ａ３の具体的な図示及び具体的な構成についての記載を省略するものとする。さらに本発明は、斯かる給電部Ａ３を有さないものとしても良い。その一例としては、図示の給電部Ａ３の位置に送信機又は受信器を直接接続したものを挙げることができる。
【００２１】
ここで、本実施形態に係るウェアラブルアンテナＡは、少なくとも一部又は全部に導電性を示す導電部１１を有する金銀糸１０と絶縁性を示す絹糸１２、２１とによって生地である織物Ｓを構成しているものであって、当該織物Ｓにおける導電部１１の配置パターンにより形成される導電性領域Ａ１と、絶縁性を有するスロットＡ２とを具備していることを特徴とするものである。
【００２２】
以下、ウェアラブルアンテナＡの具体的な構成について図２、図３、図４及び図５を用いて説明する。
【００２３】
ウェアラブルアンテナＡは、図２及び図３に示すように、矩形状に形成された導電性領域Ａ１の中央部分に絶縁性領域たるスロットＡ２を形成した、所謂スロットアンテナを構成している。
【００２４】
導電性領域Ａ１は、図２及び図３に示すように、本実施形態では例えば、２．４ＧＨｚ帯を利用する無線ＬＡＮや８００ＭＨｚ帯を利用するＲＦＩＤに利用し得るように適切な寸法並びに厚みに設定されたものとなっている。また本実施形態では、後述の通り導電部１１を緯糸１に配置することによって当該導電性領域Ａ１を形成するものとしたが、同態様に限られることはなく、経糸２のみに導電部１１を配置したものであっても、経糸２と緯糸１の両方に導電部１１を配置したものであってもよい。
【００２５】
スロットＡ２は、図２及び図３に示すように、導電性領域Ａ１の中央部分に形成された絶縁性を示す、本発明に係る絶縁性領域に該当するものである。本実施形態では、スロットＡ２の寸法は、送受信する所要の周波数並びに導電性領域Ａ１の寸法に応じて適宜設定され得るものである。
【００２６】
しかして本実施形態に係るウェアラブルアンテナＡは、絶縁性糸たる絹糸２１からなる経糸２と、一部に導電部１１を有する金銀糸１０を所要の位置に採用した緯糸１とを織ることによって仕上げられた生地すなわち織物Ｓからなるものである。
【００２７】
経糸２は、図３及び図４に示すように、本実施形態では専ら絶縁性を示す絹糸２１によって構成されている。そして絶縁性糸の一例として絹糸２１を採用することにより、本実施形態では織物Ｓの一例として絹織物を構成したものとなっている。しかし本発明に係る絶縁性糸は斯かる絹糸２１に限定されることはなく、既存の糸を種々採用することが可能である。
【００２８】
緯糸１は、図３及び図５に示すように、上記経糸２に用いたものと同様の絶縁性糸たる絹糸１２と、導電性糸たる金銀糸１０とを有したものとしている。
【００２９】
金銀糸１０は、図５に示すように、一部に導電部１１を有することにより、導電性を付与されたものである。具体的には、金銀糸１０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる基層１０ｂに金属層１０ａを蒸着することによって構成されたものであり、実際にはＰＥＴ膜にアルミを所定厚で蒸着させたのち、ＰＥＴ膜をアルミごと細長く糸状に裁断することによって製造されたものを採用している。しかし、本発明に係る導電性糸は斯かる金銀糸１０に限られることはなく、導電性を示す種々の素材並びに構成を示す糸を採用することができる。
【００３０】
このように本実施形態では、図２に示すように、上述した金銀糸１０と絹糸１２とを織ることにより織物Ｓを構成してなり、導電性を有する導電性領域Ａ１と、絶縁性を有するスロットＡ２とをそれぞれ同一平面上に形成している。
【００３１】
そして図１に示すように、斯かる織物Ｓを衣類Ｗに採用することによって、好適に利用し得るウェアラブルアンテナＡを構成しているものである。
【００３２】
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係るウェアラブルアンテナＡは、織物Ｓ内の導電部１１の配置パターンにより導電性領域Ａ１と、絶縁性領域たるスロットＡ２を形成することにより、所謂スロットアンテナとして機能し得るウェアラブルアンテナＡを構成しているので、生地である織物Ｓが仕上がった状態で、既にアンテナとしての基本的な構成を成したものとなり、従来のようなアンテナを構成するための格別の工程を有効に回避し得たものとなっている。そうすることにより、仕上がりの状態から、そのまま衣服に加工することによって、着ることのできるウェアラブルアンテナＡを簡単且つ安価に製造することを実現している。
【００３３】
また本実施形態では、斯かるウェアラブルアンテナＡの製造工程をより簡素化するために織物Ｓの技術を利用した所謂平面アンテナとしている。
【００３４】
そして織物Ｓを織る際に導電性領域Ａ１を容易且つ正確な位置に形成するために、緯糸１側に導電部１１を有する金銀糸１０を配置したものとしている。そうすることにより本実施形態では、通常の機械織りなどの最も一般的な手順を採用しながら、緯糸１における導電部１１の配置パターンにより導電性領域Ａ１を正確且つ容易に形成している。また既存の技術を有効に利用すべく、いわゆる金銀糸１０を有効に利用している。
【００３５】
そして本実施形態では、斯かる織物Ｓを従来通りの技法を用いて衣類Ｗに仕立てることで、着ることのできるウェアラブルアンテナＡを、従来よりも容易に製造することを実現している。
【００３６】
＜変形例＞
以下に、本実施形態の変形例について図６に示して説明するが、同変形例において、上記実施形態と同様の構成のものについては同じ符合を付するとともに、詳細な説明を省略するものとする。
【００３７】
上記実施形態では、緯糸１に配置した導電部１１の配置パターンにより導電性領域Ａ１を形成したが、本発明は斯かる態様に限られることはなく、以下に示す手法によっても導電性領域Ａ１を実現することができる。
【００３８】
すなわち本変形例では図６に示すように、緯糸１に導電部１１を全長に亘って有する金銀糸１０と絹糸１２とを用いたものとし、緯糸１に採用している当該金銀糸１０及び絹糸１２を綴れ織りの技法により配置することによって導電性領域Ａ１並びにスロットＡ２を形成してもよい。
【００３９】
具体的には、同図に示すように、従来から受け継がれている綴れ織りの技法をそのまま利用すれば、緯糸１として採用した金銀糸１０並びに絹糸をそれぞれ所要の位置で折り返して配置することにより、好適に導電性領域Ａ１及びスロットＡ２を構成することができる。すなわち、綴れ織りの技法を採用すれば、金銀糸１０における所望の位置にのみ導電部１１を設ける工程を有効に略しつつ、織物Ｓに利用されている技術をそのまま利用することによって、好適にウェアラブルアンテナＡを構成することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００４１】
例えば、本発明に係るアンテナを編み物により構成してもよく、既存である種々の編み物の技法を採用して上記実施形態同様のアンテナを構成してもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では織物の技法により平面アンテナを構成していたが、例えば、他の織物の技法のうち、「風通」とよばれる技法等を採用することにより、導電性領域と絶縁性領域とを平面ではなく立体的に構成することも可能である。
【００４３】
そしてまた、上記実施形態では平面アンテナの形状の一例としてスロットアンテナを形成する場合を開示したが、本発明は斯かるスロットアンテナに限定されるものではなく、例えばプリントダイポールアンテナや、スパイラルアンテナ等の、他の種々の平面形アンテナを構成しても良い。
【００４４】
さらに上記実施形態では緯糸にのみ導電部を有する導電性糸を採用する態様を開示したが、経糸緯糸の両方に導電部を有する導電性糸を用いたものとしてもよい。
【００４５】
加えて、上記実施形態では織り上げる前に予め所定位置に導電部を配した導電性糸を緯糸として採用したが、織物の技法における「絞り」の技術を採用することにより、例えば導電性糸の導電部に絞りを施しておき、しかる後に絞りを施した以外の金属層を織り上がった後に溶剤等に漬けて除去する工程を経て、所望の位置に導電性領域を配置することも可能である。また逆に、絶縁性糸のみで織り上がった織物に対し、絶縁性領域に設定したい箇所にのみ絞りを施しておき、しかる後に絞りを施した以外の所要の箇所に対して例えば金属を含んだ染料に漬け込んで金属層を付す工程を経ることによって、所要の箇所に導電性領域を形成し、アンテナを構成することも可能である。
【００４６】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る外観図。
【図２】同実施形態に係る要部を示す外観図。
【図３】同実施形態に係る平面図。
【図４】同実施形態に係る構成説明図。
【図５】同上。
【図６】同実施形態の変形例に係る要部を示す平面図。
【符号の説明】
【００４８】
１…緯糸
１０…導電性糸（金銀糸）
１０ａ…金属層
１０ｂ…基層
１１…導電部
１２、２１…絶縁性糸（絹糸）
２…経糸
Ａ…アンテナ（ウェアラブルアンテナ）
Ａ１…導電性領域
Ａ２…絶縁性領域（スロット）
Ｓ…生地、織物（織物）
Ｗ…衣類
【図１】
2009044439.tif 000003
【図２】
2009044439.tif 000004
【図３】
2009044439.tif 000005
【図４】
2009044439.tif 000006
【図５】
2009044439.tif 000007
【図６】
2009044439.tif 000008