CN107210530B - 触控板用天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
维持触控板的操作性能，并且在实现了天线的小型化的基础上确保天线的通信性能。一种触控板用天线装置(100)，其与搭载于电子设备(1)的静电电容型的触控板(10)并列设置，且经由电磁场信号与外部设备通信，该触控板用天线装置(100)具备：隔着开口部(103)在宽度方向上对置的导线(102a)以相互接近的方式卷绕设置，且与外部设备感应耦合天线线圈(102)，天线线圈沿构成触控板的片状电极部(38)的外缘(38a)设置。
Description
技术领域
本发明涉及使搭载于笔记本电脑等电子设备的静电电容型的触控板和RFID天线一体化的触控板用天线装置、及组装有该触控板用天线装置的电子设备。本申请基于在日本国于2015年2月10日申请的日本专利申请编号特愿2015-024201主张优先权，并通过参照该申请而引入本申请。
背景技术
近年来，正在开发以下技术：在笔记本电脑等电子设备搭载RFID(radiofrequency identification)等的天线功能，能够在与智能手机等外部设备之间进行通信。但是，在推进小型薄型化的笔记本电脑中，多将框体做成金属制，会屏蔽电波，因此难以确保天线的通信性能。
专利文献1至3中提出了一种天线一体型触控板模块，其通过在设置于笔记本电脑的金属框体的开口部的触控板设置天线，从而能够进行通信。在配置有触控板的开口部电波不会被屏蔽，因此，该天线一体型触控板模块通过以环绕触控板的外周部的方式设置天线，从而能够与外部通信。另外，该天线一体型触控板模块的结构为：通信用的天线图案与形成静电电容型的触控板的X电极层、Y电极层、屏蔽电极层一同重叠并层叠。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利4568436号公报
专利文献2：日本专利5118666号公报
专利文献3：日本专利5378243号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在将天线线圈做成环绕触控板的外周部的环形的情况下，向触控板的电极部直接施加天线的磁场，有可能导致触控板的误动作、故障。另外，就触控板的外周部而言，由于配置该触控板的开口部的面积较小，因此能够装配的NFC天线成为在长度方向上极细长的大致条形状的构造。因此，在天线线圈流动的电流在一方侧部和另一方侧部彼此成为反方向，由此，在接近地配置它们的大致条形状的天线线圈中，在各个侧部产生的磁场以取消感应电流的方式返回作用。由此，存在在天线线圈生成的电力降低，天线性能劣化的问题。
本发明是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供能够维持触控板的操作性能并且在实现天线的小型化的基础上确保通信性能的新的且改良后的触控板用天线装置及电子设备。
用于解决课题的方案
本发明的一方案为一种触控板用天线装置，其与搭载于电子设备上的静电电容型的触控板并列设置，且经由电磁场信号与外部设备通信，该触控板用天线装置具备：隔着开口部在宽度方向上对置的导线以相互接近的方式卷绕设置，且与上述外部设备感应耦合的天线线圈，上述天线线圈沿构成上述触控板的片状电极部的外缘设置。
根据本发明的一方案，能够降低在与外部设备通信中的天线线圈产生的磁场到达触控板的情况，因此，能够维持触控板的操作性能，并且确保天线的通信性能。
此时，在本发明的一方案中，也可以，上述天线线圈经由在其长度方向纵贯上述开口部的中心线被平分成上述导线在一方向上环绕的一方侧部、和上述导线在另一方向上环绕的另一方侧部，上述一方侧部构成为能够从上述外部设备视觉确认，上述另一方侧部构成为不能从上述外部设备视觉确认。
这样，能够降低在与外部设备通信中的天线线圈产生的磁场到达触控板的情况，因此，能够维持触控板的操作性能，并且利用构成触控板的电极部的磁屏蔽效果，确保天线的通信性能。
另外，在本发明的一方案中，也可以，上述天线线圈构成为，上述另一方侧部以配置于上述一方侧部的与上述外部设备的对置面的相反侧的面的方式在上述中心线折回，而且上述一方侧部沿上述片状电极部的上述外缘配置。
这样，能够降低在与外部设备通信中的天线线圈产生的磁场到达触控板的情况，因此，能够维持触控板的操作性能，并且在实现天线的小型化的基础上提高其通信性能。
另外，在本发明的一方案中，也可以，上述天线线圈构成为，上述一方侧部沿上述片状电极部的上述外缘配置，而且上述另一方侧部与上述片状电极部重叠。
这样，能够利用构成触控板的片状电极部的磁屏蔽效果，确保天线的通信性能。
另外，在本发明的一方案中，也可以，还具备磁性片，上述磁性片由磁性体形成，且设置成，在与上述天线线圈的与上述外部设备的对置面相反的一侧与该天线线圈的一部分重叠。
这样，通过磁性片，汇集来自外部设备的磁通，引导至天线线圈的中心部，因此，利用构成触控板的电极部的磁屏蔽效果，能够提高天线的通信特性。
另外，在本发明的一方案中，也可以，还设置有与上述天线线圈及上述片状电极部重叠的导电性片。
这样，能够利用构成触控板的电极部和导电性片的磁场的屏蔽效果，提高天线的通信特性。
另外，本发明的其它方案为一种电子设备，其装入上述的任一个记载的触控板用天线装置，经由电磁场信号能够与外部设备通信。
根据本发明的其它方案，通过降低在与外部设备通信中的天线线圈产生的磁场到达触控板的风险，从而维持触控板的操作性能，并且确保天线的通信性能，因此，提高搭载触控板的电子设备的性能。
发明效果
如以上所说明地，根据本发明，能够降低在与外部设备通信中的天线线圈产生的磁场到达触控板的情况，因此，实现触控板的操作性能的维持和天线的通信性能的确保的兼顾。
附图说明
图1是表示搭载了本发明的一实施方式的触控板用天线装置的个人电脑的外观的立体图。
图2是搭载了本发明的一实施方式的触控板用天线装置的触控板的概要分解立体图。
图3A是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图3B是表示本发明的第一实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
图4是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的变形例的侧视图。
图5A是表示本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图5B是表示本发明的第二实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
图6是表示本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的变形例的侧视图。
图7A是表示本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图7B是表示本发明的第三实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
图8是表示本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的变形例的侧视图。
图9A是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的概要结构的立体图，图9B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
图10A是表示针对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例1的概要结构的立体图，图10B是该比较例1的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
图11A是表示针对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例2的概要结构的立体图，图11B是该比较例2的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
图12A是表示针对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例3的概要结构的立体图，图12B是该比较例3的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
图13A是表示本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的实施例的概要结构的立体图，图13B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
图14A是表示本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的实施例的概要结构的立体图，图14B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式详细地进行说明。此外，以下说明的本实施方式并非不当地限定权利要求书所记载的本发明的内容，作为本发明的解决方案，不限定于必须是在本实施方式说明的全部结构。
首先，一边使用附图，一边对应用了本发明的一实施方式的触控板用天线装置的电子设备的一例，即个人电脑的结构进行说明。图1是表示搭载了本发明的一实施方式的触控板用天线装置的个人电脑的外观的立体图。
本发明的一实施方式的触控板用天线装置100(参照图2)作为电子设备主要应用于搭载有静电电容型的触控板10的便携式个人电脑1。个人电脑1具有主体2和显示器3，主体2和显示器3经由铰链等结合。显示器3从通常平置的叠合于主体2的状态(闭状态)，通过以铰链为支点进行转动而可逆地成为相对于主体2立起的状态(开状态)。
显示器3例如具有树脂制的显示器外壳4。显示器外壳4呈扁平的箱形状，例如，具有与A4纸大致相等的大小。显示器外壳4具有在处于闭状态时与主体2对置的面(内表面)，在显示器外壳4的内表面形成有跨大致整个区域的开口。在显示器外壳4的开口4a例如露出液晶面板。
主体2具有扁平的箱形状的树脂制的主外壳6。在闭状态时与显示器3对置的主外壳6的上表面，在朝向液晶面板5观察时，在内侧、即铰链侧，设置有开口6a，在该开口6a内配置有键盘7。此外，主外壳6的上表面的大小与显示器外壳4的内表面大致相同。
另外，在主外壳6的上表面，在比键盘7靠跟前的中央形成有开口部6b。在该开口部6b露出成为带天线的输入装置的触控板10的表面片12。而且，在主外壳6的上表面，在比开口部6b靠跟前形成有开口部6c，在该开口部6c，以在主外壳6的宽度方向上排列的方式露出两个操作按键14a、14b。
接下来，一边使用附图，一边对搭载有本发明的一实施方式的触控板用天线装置的触控板的结构进行说明。图2是搭载了本发明的一实施方式的触控板用天线装置的触控板的概要分解立体图。
本实施方式的触控板10是基于静电电容的变化来进行用户的手指、操作笔等的位置检测的静电电容型的带天线的输入装置，且具有印刷电路板28，该印刷电路板具有适当的图案配线(未图示)。印刷电路板28与主外壳6的上表面大致平行地配置。在印刷电路板28的下表面装配有IC芯片30等电气元件及连接端子31。装配于印刷电路板28的电气元件经由连接端子31及与连接端子31连接的扁平电缆等而与个人电脑1的主板(未图示)连接。
在位于开口部6b侧的印刷电路板28的上表面固定有包含表面片12的层叠体32。表面片12的上表面作为感应面而构成，用户通过使指尖、输入用物体与感应面接触或者接近，从而经由带天线的输入装置10将期望的指令输入个人电脑1。另外，印刷电路板28呈与层叠体32同等的四边形状，在印刷电路板28的一方的面固定有层叠体32。
层叠体32从表面片12侧起依次具有X电极层34、Y电极层36、以及屏蔽电极层38。这些表面片12、X电极层34、Y电极层36、以及屏蔽电极层38通过热压或者粘合剂等而相互紧贴。
X电极层34包含薄膜基板(X电极基板)34a和一体形成于薄膜基板34a的多个X电极34b。X电极34b分布于薄膜基板34a的一方的面的大致整个区域。具体而言，薄膜基板34a具有矩形形状，薄膜基板34a的短边在个人电脑1的主体2的进深方向上延伸，薄膜基板34a的长边在个人电脑1的主体2的宽度方向上延伸。
另外，X电极34b由相互平行的多个导电性的带构成，导电性的带分别在薄膜基板34a的短边的方向上延伸，且在薄膜基板34a的长边的方向上相互分隔开固定间隔。
另一方面，Y电极层36包括薄膜基板(Y电极基板)36a和一体形成于薄膜基板36a的多个Y电极36b。另外，Y电极层36包括一体形成于薄膜基板36a的梳状的检测电极36c。Y电极36b及检测电极36c配置为相互啮合，并且分布于薄膜基板36a一方的面的大致整个区域。具体而言，薄膜基板36a具有与薄膜基板34a相同的长方形形状。Y电极36b由相互平行的多个导电性的带构成，导电性的带分别在薄膜基板36a的长边的方向上延伸，且在薄膜基板36a的短边的方向上相互分隔开固定的间隔。
检测电极36c由相互平行的多个导电性的带和将这些带的一端相互连结的一个导电性的带构成。检测电极36c的多个导电性的带也与Y电极36b的多个导电性的带同样地，分别在薄膜基板36a的长边的方向上延伸，且在薄膜基板36a的短边的方向上相互分隔开固定的间隔。而且，检测电极36c的多个导电性的带配置于Y电极36b的多个导电性的带之间。
因此，在层叠方向上观察时，Y电极36b及X电极34b呈棋盘格状相互正交。而且，检测电极36c、Y电极36b以及X电极34b分别构成了用于检测与表面片12的表面接近或者接触的指尖等物体的位置的测定用电极。
屏蔽电极层38为片状电极部，该片状电极部包括成为屏蔽电极基板的薄膜基板40、和一体形成于薄膜基板40的屏蔽电极42。屏蔽电极42具有由导电性的材料构成的层状的主体部44，优选地，在主体部44形成有多个开口部46。主体部44位于在X电极层34、Y电极层36b以及屏蔽电极层38的层叠方向上投影X电极34b、Y电极36b以及检测电极36c的投影位置。
开口部46位于在层叠方向上不投影X电极34b、Y电极36b以及检测电极36c的非投影位置。因此，屏蔽电极42的主体部44具有与X电极34b、Y电极36b以及检测电极36c相匹配的棋盘格形状。此外，屏蔽电极42的形状不限定于棋盘格形状，也可以是实心形状等。
另外，薄膜基板34a、36a、40以及表面片12具有大致相同的形状，且对齐四角而相互重合。而且，薄膜基板34a、36a、40以及印刷电路板28接合成一体，且构成了具有多层构造的一个绝缘基板。表面片12保护位于绝缘基板的最上侧的薄膜基板34a，可以与绝缘基板为一体，也可以为独立的。
在本实施方式中，与触控板10并列设置有经由电磁场信号与智能手机等外部设备通信的触控板用天线装置100。触控板用天线装置100为使触控板10和RFID天线一体化的结构。另外，在本实施方式中，触控板用天线装置100的特征在于，沿成为构成触控板10的片状电极部的屏蔽电极层38的外缘38a设置。
(第一实施方式)
接下来，使用附图，对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的结构进行说明。图3A是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图3B是表示本发明的第一实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
如图3A所示，触控板用天线装置100具备：隔着开口部102b在宽度方向上对置的导线102a以相互接近的方式卷绕设置，且与外部设备50(参照图3B)感应耦合的天线线圈102。天线线圈102通过在天线基板101的一面对具有可挠性的导线102a进行图案化处理而形成，其中，该天线基板101由具有可挠性的柔性基板等构成。
在本实施方式中，天线线圈102为了搭载触控板10(参照图2)而装配于设于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，因此成为将导线102a呈在长度方向上细长的大致条形状卷绕设置的结构。另外，为了减弱触控板10上的磁场强度，降低误动作等的风险，天线线圈102沿构成触控板10的片状电极部38的外缘38a设置。即，在本实施方式中，为了装配于设于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，并防止触控板10的误动作，将天线线圈102做成卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构，而且沿片状电极部38的外缘38a设置。
天线线圈102经由在其长度方向上纵贯开口部102b的中心线L1而被平分成：导线102a在一方向上环绕的一方侧部102a1；以及导线102a在另一方向上环绕的另一方侧部102a2。而且，如图3B所示，天线线圈102的一方侧部102a1构成为能够从外部设备50视觉确认，另一方侧部102a2构成为不能从外部设备50视觉确认。
具体而言，天线线圈102构成为：另一方侧部102a2以配置于一方侧部102a1的与外部设备50的对置面的相反侧的面的方式在中心线L1折回，配置于一方侧部102a1的背面。而且，构成为：一方侧部102a1沿片状电极部38的外缘38a配置。
另外，在本实施方式中，以被天线线圈102的一方侧部102a1和另一方侧部102a2夹着的方式设置有由磁性体形成的磁性片104。即，在与天线线圈102的与外部设备50的对置面相反的一侧，以与该天线线圈102的至少一部分重叠的方式设置有磁性片104。通过设置该磁性片104，从而汇集来自外部设备50的磁通量，引导至天线线圈102的中心侧，提高天线的通信特性。
如上所述，在本实施方式中，将呈细长且大致条形状卷绕导线102a而构成的天线线圈102沿在长度方向上展开的中心线L1对半折弯，从而沿触控板10的片状电极部38的外缘38a设置该天线线圈102。因此，通过沿片状电极部38的外缘38a设置对半折弯的天线线圈102，从而能够降低在与外部设备50通信中的天线线圈102产生的磁场到达触控板10的情况，减弱触控板10上的磁场强度。
因此，抑制因在天线线圈102产生的磁场到达触控板10而发生的触控板10的误动作，因此，能够维持触控板的操作性能，并且确保利用了触控板10的片状电极部38的磁屏蔽效果的NFC天线的通信性能。即，通过利用内置于PC等便携设备而使用的触控板10的成为形成电极图案的感测用电极的片状电极部38的磁屏蔽效果，即使将天线线圈102做成细长的形状，也能够实现通信效率良好的NFC天线。
尤其是，即使在将天线线圈102做成将卷绕导线102a卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构的情况下，通过利用由触控板10的片状电极部38带来的磁屏蔽效果，也能够降低因天线线圈102的一方侧部102a1和另一方侧部102a2的感应电压相互抵消而导致的天线通信性能的劣化，得到良好的通信特性。即，能够维持触控板10的操作性能，并且在实现天线线圈102的小型化的基础上，提高天线的通信性能。
此外，在本实施方式中，如图4所示，也可以通过以与天线线圈102和片状电极部38双方重叠的方式进一步设置由铜、铝等构成的导电性片110，从而提高NFC天线的通信特性。如上所述，通过设置导电性片110，能够利用由构成触控板10的片状电极部38和导电性片110带来的磁场的屏蔽效果，提高天线的通信特性。
(第二实施方式)
接下来，一边使用附图，一边对本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的结构进行说明。图5A是表示本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图5B是表示本发明的第二实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
如图5A所示，触控板用天线装置200具备：隔着开口部202b在宽度方向上对置的导线202a以相互接近的方式卷绕设置，且与外部设备50(参照图5B)感应耦合的天线线圈202。天线线圈202通过在天线基板201的一面对具有可挠性的导线202a进行图案化处理而形成，其中，该天线基板201由具有可挠性的柔性基板等构成。
在本实施方式中，天线线圈202为了搭载触控板10(参照图2)而装配于设置于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，因此成为呈在长度方向上细长的大致条形状卷绕设置导线202a的结构。另外，为了减弱触控板10上的磁场强度而降低误动作等的风险，天线线圈202沿构成触控板10的片状电极部38的外缘38a设置。即，在本实施方式中，为了装配于设置于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，并防止触控板10的误动作，将天线线圈202做成卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构，而且沿片状电极部38的外缘38a设置。
天线线圈202经由在其长度方向上纵贯开口部202b的中心线L2被平均分成：导线202a在一方向上环绕的一方侧部202a1；以及导线202a在另一方向上环绕的另一方侧部202a2。而且，如图5B所示，天线线圈202的一方侧部202a1构成为能够从外部设备50视觉确认，另一方侧部202a2构成为不能从外部设备50视觉确认。具体而言，天线线圈202构成为：一方侧部202a1沿片状电极部38的外缘38a配置，而且另一方侧部202a2与片状电极部38的背面侧重叠。
另外，在本实施方式中，在一方侧部202a1的下侧设置有由磁性体形成的磁性片204。即，在与天线线圈202的与外部设备50的对置面相反的一侧，以与该天线线圈202的至少一部分重叠的方式设置有磁性片204。通过设置该磁性片204，从而汇集来自外部设备50的磁通，引导至天线线圈202的中心侧，提高通信特性。
这样，在本实施方式中，使呈细长且大致条形状卷绕导线202a而构成的天线线圈202的另一方侧部202a2与片状电极部38的背面侧重叠，并且沿触控板10的片状电极部38的外缘38a设置天线线圈202的一方侧部202a1。因此，通过设置为将天线线圈202的一方侧部202a1沿片状电极部38的外缘38a设置，并且使天线线圈202的另一方侧部202a2与片状电极部38的背面侧重叠，从而能够降低在与外部设备50通信中的天线线圈202产生的磁场到达触控板10的情况，减弱触控板10上的磁场强度。
因此，抑制因在天线线圈202产生的磁场到达触控板10而发生的触控板10的误动作，因此，能够维持触控板的操作性能，并且确保利用了由触控板10的片状电极部38带来的磁屏蔽效果的NFC天线的通信性能。即，通过利用由内置于PC等便携设备而使用的触控板10的成为形成电极图案的感测用电极的片状电极部38带来的磁屏蔽效果，即使将天线线圈202做成细长的形状，也能够实现通信良好的NFC天线。
尤其是，即使在将天线线圈202做成将导线202a卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构的情况下，通过利用由触控板10的片状电极部38带来的磁屏蔽效果，也能够降低因天线线圈202的一方侧部202a1和另一方侧部202a2的感应电压相互抵消而导致的天线的通信性能的劣化，得到良好的通信特性。即，能够维持触控板10的操作性能，并且在实现天线线圈202的小型化的基础上，提高天线的通信性能。
此外，在本实施方式中，与第一实施方式相同，如图6所示，也可以通过以与天线线圈202和片状电极部38双方重叠的方式进一步设置由铜、铝等构成的导电性片210，从而提高NFC天线的通信特性。因此，通过设置导电性片210，能够利用由构成触控板10的片状电极部38和导电性片210带来的磁场的屏蔽效果，提高天线的通信特性。
(第三实施方式)
接下来，一边使用附图，一边对本发明第三实施方式的触控板用天线装置的结构进行说明。图7A是表示本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的概要结构的立体图，图7B是表示本发明的第三实施方式的天线装置的概要结构的侧视图。
如图7A所示，触控板用天线装置300具备：隔着开口部302b在宽度方向上对置的导线302a以相互接近的方式卷绕设置，且与外部设备50(参照图7B)感应耦合的天线线圈302。天线线圈302通过在天线基板301的一面对具有可挠性的导线302a进行图案化处理而形成，其中，该天线基板301由具有可挠性的柔性基板等构成。
在本实施方式中，天线线圈302为了搭载触控板10(参照图2)而装配于设置于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，因此成为呈在长度方向上细长的大致条形状卷绕设置导线302a。另外，为了减弱触控板10上的磁场强度而降低误动作等的风险，天线线圈302沿构成触控板10的片状电极部38的外缘38a设置。即，在本实施方式中，为了装配于设置于电子设备1的主外壳6的上表面的开口部6b的有限的狭窄空间，并防止触控板10的误动作，将天线线圈302做成卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构，而且沿片状电极部38的外缘38a设置。
在本实施方式中，天线线圈302经由在其长度方向上纵贯开口部302b的中心线L3被平均分成：导线302a在一方向上环绕的一方侧部302a1；以及导线302a在另一方向上环绕的另一方侧部302a2。另外，在本实施方式中，由磁性体形成的磁性片304以插通天线线圈302的开口部302b的方式设置。即，在与天线线圈302的与外部设备50的对置面相反的侧，以与该天线线圈302的至少一部分重叠的方式设置有磁性片304。通过设置该磁性片304，从而汇集来自外部设备50的磁通，引导至天线线圈302的中心侧，提高天线的通信特性。
如上所述，在本实施方式中，沿触控板10的片状电极部38的外缘38a设置在长度方向上细长的大致条形状的天线线圈302。通过沿片状电极部38的外缘38a设置大致条形状的天线线圈302，从而能够降低在与外部设备50通信中的天线线圈302产生的磁场到达触控板10的情况，减弱触控板10上的磁场强度。
因此，抑制因在天线线圈302产生的磁场到达触控板10而发生的触控板10的误动作，因此，能够维持触控板的操作性能，并且确保利用了由触控板10的片状电极部38带来的磁屏蔽效果的NFC天线的通信性能。即，通过利用由内置于PC等便携设备而使用的触控板10的成为形成电极图案的感测用电极的片状电极部38带来的磁屏蔽效果，即使将天线线圈302做成细长的形状，也能够实现通信效率良好的NFC天线。
尤其是，即使在将天线线圈302做成将导线302a卷绕成在长度方向上细长的大致条形状的结构，通过利用由触控板10的片状电极部38带来的磁屏蔽效果，也能够降低因天线线圈302的一方侧部302a1和另一方侧部302a2的感应电压相互抵消而导致的天线的通信性能的劣化，得到良好的通信特性。即，能够维持触控板10的操作性能，并且在实现天线线圈302的小型化的基础上，提高天线的通信性能。
此外，在本实施方式中，与第1及第二实施方式相同，如图8所示，也可以通过以与天线线圈302和片状电极部38双方重叠的方式进一步设置由铜、铝等构成的导电性片310，从而提高NFC天线的通信特性。因此，通过设置导电性片310，能够利用由构成触控板10的片状电极部38和导电性片310带来的磁场的屏蔽效果，提高天线的通信特性。
实施例
接下来，一边使用附图，一边对本发明的各实施方式的触控板用天线装置的研究评价的实施例进行说明。此外，本发明并不限定于本实施例。
首先，一边使用附图，一边对基于本发明第一实施方式的触控板用天线装置的天线线圈102的形状的变化的表示磁场强度的验证结果的实施例进行说明。
图9A是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的概要结构的立体图，图9B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。另外，图10A是表示本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例1的概要结构的立体图，图10B是该比较例1的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。进一步地，图11A是表示针对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例2的概要结构的立体图，图11B是该比较例2的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。另外，图12A是表示针对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例3的概要结构的立体图，图12B是该比较例3的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
首先，对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置100的实施例的磁场强度的分布进行了验证。在本实施例中，如图9A所示，观察了天线线圈102的中央部的剖面磁场强度。此外，在本实施例中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在沿长度方向展开的中心线折回的方式，且将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，在线圈端子供给1W的电力，将剖面磁场强度的观察区域D1设为20mm×20mm。
如图9B所示，可知，与相距天线线圈102的正上及正下最近的磁场强度相比，天线线圈102的周围的磁场强度减弱。尤其可知，施加于位于比天线线圈102靠内侧的片状电极部38的磁场强度降低。由此可知，即使将本发明的第一实施方式的触控板用天线装置100的天线线圈102设置于触控板10的片状电极部38的外缘38a，在天线线圈102产生的磁场也不会施加于片状电极部38。
接下来，对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例1的磁场强度的分布进行了验证。在比较例1中，如图10A所示，观察了天线线圈402的中央部的剖面磁场强度。此外，在比较例1中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在长度方向上展开的方式，将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，在天线线圈402之下，以与天线线圈402的整个区域重叠的方式设置有磁性片404。而且，在线圈端子供给1W的电力，将剖面磁场强度的观察区域D1设为了20mm×20mm。
如图10B所示，可知，天线线圈102的导线周边的磁场强度较强，随着相距天线线圈102的距离变大，磁场强度减弱。尤其可知，在比较例1中，由于以与天线线圈402的整个面重叠的方式设置有磁性片404，因此，天线线圈402的正上侧整体上磁场强度增强。
接下来，对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例2的磁场强度的分布进行了验证。在比较例2中，如图11A所示，观察了天线线圈502的中央部的剖面磁场强度。此外，在比较例2中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在长度方向上展开的形式，将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，在天线线圈502之下，以仅与天线线圈502的一方侧部重叠的方式设置有磁性片504。而且，在线圈端子供给1W的电力，将剖面磁场强度的观察区域D1设为了20mm×20mm。
如图11B所示，可知，重叠了磁性片504的一方侧部侧的天线线圈502的磁场强度增强，未重叠磁性片504的另一方侧部侧的天线线圈502的磁场强度减弱。即，根据比较例2的验证结果可知，通过以仅与天线线圈502的一方侧部重叠的方式设置磁性片504，能够将在天线线圈502产生的磁场强度仅在一方侧部侧增强。
接下来，对本发明的第一实施方式的触控板用天线装置的实施例的比较例3的磁场强度的分布进行了验证。在比较例3中，如图12A所示，观察了天线线圈602的中央部的剖面磁场强度。此外，在比较例3中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在长度方向上展开的方式，将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，构成为，在天线线圈602之下，以仅与天线线圈602的一方侧部重叠的方式设置有磁性片604，使天线线圈602的另一方侧部折回至该磁性片604的下侧。而且，在线圈端子供给1W的电力，并将剖面磁场强度的观察区域D1设为了20mm×20mm。
如图12B所示，可知，以夹着磁性片604的方式重叠的天线线圈602的一方侧部及另一方侧部的导线周边的磁场强度增强，将天线线圈602折回的部位的磁场强度减弱。即，可知，通过以夹着磁性片604的方式将天线线圈602的一方侧部和另一方侧部折回，从而比图12B所示的天线线圈602的比折回部位靠左侧的磁场强度减弱。由此可知，通过将天线线圈602做成在沿长度方向展开的中心线折回而用天线线圈602的一方侧部和另一方侧部夹着磁性片604的结构，而且以配置为一方侧部和另一方侧部的导线并列的部位比该中心线远离触控面板的方式沿着触控面板的外缘设置，由此，天线线圈602产生的磁场不会施加在触控面板。
接下来，一边使用附图，一边对基于本发明第二实施方式的触控板用天线装置的天线线圈202的形状的变化的表示磁场强度的验证结果的实施例进行说明。图13A是表示本发明的第二实施方式的触控板用天线装置的概要结构的实施例的立体图，图13B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
在本实施例中，如图13A所示，观察了天线线圈102的中央部的剖面磁场强度。此外，在本实施例中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在沿长度方向展开的中心线折回的方式，将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，在线圈端子供给1W的电力，将剖面磁场强度的观察区域D2设为了20mm×20mm。
如图13B所示，可知，与相距天线线圈202的正上方及正下方最近的磁场强度相比，天线线圈202的周围的磁场强度减弱。尤其可知，施加于位于比天线线圈202靠内侧的片状电极部38的磁场强度降低。由此可知，即使将本发明的第二实施方式的触控板用天线装置200的天线线圈202设置于触控板10的片状电极部38的外缘38a，在天线线圈202产生的磁场也不会施加于片状电极部38，因此能够减轻在天线线圈202产生的磁场对触控板10的影响。
接下来，一边使用附图，一边对基于本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的天线线圈302的形状的变化的表示磁场强度的验证结果的实施例进行说明。图14A是表示本发明的第三实施方式的触控板用天线装置的概要结构的实施例的立体图，图14B是该实施例的表示触控板用天线装置的磁场强度的剖视图。
在本实施例中，如图14A所示，观察了天线线圈302的中央部的剖面磁场强度。此外，在本实施例中，使用将80mm×10mm的细长的大致条形状的四匝线圈在沿长度方向展开的中心线折回的方式，将天线线圈下的铁氧体片的厚度设为了0.2mm。另外，在线圈端子供给1W的电力，将剖面磁场强度的观察区域D3设为了20mm×20mm。
如图14B所示，可知，与相距天线线圈302的正上方及正下方最近的磁场强度相比，天线线圈302的周围的磁场强度减弱。尤其可知，施加于位于比天线线圈302靠内侧的片状电极部38的磁场强度降低。由此可知，即使将本发明的第三实施方式的触控板用天线装置300的天线线圈302设置于触控板10的片状电极部38的外缘38a，在天线线圈302产生的磁场也不会施加于片状电极部38，因此能够减在轻天线线圈302产生的磁场对触控板10的影响。
此外，虽然如上所述地对本发明的各实施方式及各实施例进行了详细说明，但是本领域技术人员应当能够容易地理解，能够进行实质上不脱离本发明的范围及效果的多种变形。因此，这样的变形例均包含于本发明的范围。
例如，在说明书或者附图中，至少一次与更广义或者同义的不同术语一同被记载的术语在说明书或者附图的任何地方，均能够置换为该不同术语。另外，触控板用天线装置及电子设备的结构、动作也不限定于本发明的各实施方式及各实施例中所说明的结构、动作，能够进行各种变形实施。
符号说明
1—个人电脑(电子设备)，10—触控面板，12—表面片，34—X电极层，36—Y电极层，38—屏蔽电极层(片状电极部)，38a—外缘，50—外部设备，100、200、300—触控板用天线装置，101、201、301—天线基板，102、202、302—天线线圈，102a、202a、302a—导线，102a1、202a1、302a1—一方侧部，102a2、202a2、302a2—另一方侧部，102b、202b、302b—开口部，104、204、304—磁性片，110、210、310—导电性片。
Claims (4)
1.一种触控板用天线装置，其与搭载于电子设备的静电电容型的触控板并列设置，且经由电磁场信号与外部设备通信，
上述触控板用天线装置的特征在于，
具备：隔着开口部在宽度方向上对置的导线以相互接近的方式卷绕设置，且与上述外部设备感应耦合的天线线圈，
上述天线线圈构成为，经由在其长度方向上纵贯上述开口部的中心线被平分成上述导线在一方向上环绕的一方侧部和上述导线在另一方向上环绕的另一方侧部，上述一方侧部构成为能够从上述外部设备视觉确认，另一方侧部构成为不能从上述外部设备视觉确认，上述另一方侧部以配置于上述一方侧部的与上述外部设备的对置面的相反侧的面的方式在上述中心线折回，而且上述一方侧部沿构成上述触控板的片状电极部的外缘配置。
2.根据权利要求1所述的触控板用天线装置，其特征在于，
还具备磁性片，上述磁性片由磁性体形成，且设置成在与上述天线线圈的与上述外部设备的对置面相反的一侧与该天线线圈的一部分重叠。
3.根据权利要求1或2所述的触控板用天线装置，其特征在于，
还设置有与上述天线线圈及上述片状电极部重叠的导电性片。
4.一种电子设备，其特征在于，装入权利要求1至3中任一项所述的触控板用天线装置，经由电磁场信号能够与外部设备通信。
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