CN117693864A - 天线及包括该天线的无线终端 - Google Patents

Abstract

透明天线被用于包括拍摄元件和相机镜头的无线终端(100)，所述拍摄元件具有以阵列状排列的多个像素(21)，所述相机镜头(22)布置在拍摄元件的上部。透明天线由包含在天线基材(32)中的天线图案(31)构成，该天线基材设置在相机镜头(22)的上部。

Description

天线及包括该天线的无线终端

技术领域

本公开涉及一种天线及包括该天线的无线终端。

背景技术

在智能手机等具有无线通信功能的无线终端中，为了获取外部信息及向外部发送信息而配备有天线。例如，在专利文献1的触摸面板模块(无线终端)中，天线图案存在于从玻璃罩或薄膜罩的端部延伸出的区域。

专利文献1：日本公开专利公报特开2018－142872号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

如上所述，在专利文献1的触摸面板模块中，由于天线图案存在于从玻璃罩或薄膜罩的端部延伸出的区域，因此当使用者对触摸面板模块进行操作或进行通话时，使用者的手或耳朵可能会接触到天线图案。如果使用者的手或耳朵接触到天线图案，则天线的灵敏度可能会变差。为了使通信稳定，也可以考虑并用多个天线的方案，但在无线终端中天线的设置场所很有限。

本公开正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于：提供一种能够确保天线的设置场所并且进行稳定通信的天线。

－用于解决技术问题的技术方案－

为了达成上述目的，本公开的一个实施方式所涉及的透明天线是一种被用于包括拍摄元件和相机镜头的无线终端的透明天线，所述拍摄元件具有以阵列状排列的多个像素，所述相机镜头布置在所述拍摄元件的上部，所述透明天线由包含在天线基材中的天线图案构成，所述天线基材设置在所述相机镜头的上部。

－发明的效果－

根据本公开，能够确保天线的设置场所并且进行稳定的通信。

附图说明

图1是本公开的实施方式所涉及的无线终端的相机部周围的放大图；

图2是图1的I－I线剖视图；

图3是图1的II－II线剖视图；

图4是将图1的III部放大示出的局部放大图；

图5是示出在本公开的实施方式所涉及的无线终端中从俯视角度看时的、像素与金属细线的布置关系的图；

图6是示出由本公开的实施方式所涉及的无线终端和在相机部的上部未设置天线部的无线终端分别拍摄到的图像的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本公开的实施方式进行详细的说明。以下对实施方式的说明在本质上仅为示例而已，并没有对本公开、本公开的应用对象或其用途加以限制的意图。

图1示出本公开的实施方式所涉及的无线终端100的相机部2的周围。该无线终端100至少具有与外部装置进行通信的通信功能以及对外部进行拍摄的拍摄功能。该无线终端100是具有无线通信功能的无线终端，例如：智能手机或移动电话、平板电脑、手表型电子设备、数码相机、摄像机、笔式显微镜等。

如图1及图2所示，无线终端100包括主体部1、相机部2、天线部3以及玻璃罩4。需要说明的是，在以下说明中，将主体部1所在的一侧作为无线终端100的“下侧”，将其相反侧的玻璃罩4所在的一侧作为无线终端100的“上侧”，以此来确定构成无线终端100的各要素的位置关系。这种位置关系与无线终端100的实际方向无关。

(相机部)

相机部2包括多个像素21(拍摄元件)及相机镜头22。多个像素21沿着主体部1的上表面以阵列状布置，但在图1及图2中省略了图示。在该多个像素21的上侧布置有相机镜头22。多个像素21与构成在主体部1中的省略图示的驱动电路连接，接收来自驱动电路的信号，并输出像素信号。无线终端100基于从各像素21输出的像素信号来生成(拍摄)外部的图像。

(天线部)

天线部3是在与外部装置之间发送和接收信号的天线模块，例如为贴片天线等。天线部3包括天线图案31(透明天线)和天线基材32。需要说明的是，以下，以天线图案31为贴片天线，无线终端100为智能手机的情况为例进行说明。

如图1所示，在本实施方式中，在天线部3形成有以2×2阵列状布置的四个天线图案31。该天线图案31形成在天线基材32内。

如图2所示，各天线图案31与形成于主体部1的RFM(Radio Frequency Module，射频模块)基材33连接。天线部3经由天线图案31接收来自外部装置的RF信号(射频信号)。天线部3将接收到的RF信号经由RFM基材33输出给构成于主体部1的RF电路(省略图示)。另外，天线部3经由RFM基材33接收从RF电路输出的发送信号。天线部3将接收到的发送信号经由天线图案31发送给外部装置。

(玻璃罩)

玻璃罩4以覆盖相机镜头22的方式布置在相机镜头22的上表面侧。玻璃罩4例如由玻璃材料形成。另外，玻璃罩4例如是以直径10mm到30mm左右为范围来形成的。

如图1所示，玻璃罩4布置成：在从俯视角度看时，玻璃罩4的大小与相机镜头22的大小大致相同，且玻璃罩4与相机镜头22重叠。这样一来，在从俯视角度看时，整个相机镜头22被玻璃罩4覆盖，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

如图2所示，玻璃罩4布置成与主体部1(相机镜头22)之间空出间隔S。在玻璃罩4的下表面布置有天线图案31。通过在玻璃罩4的下表面形成天线图案31，能够将天线图案31布置成与主体部1间隔开，因此能够提高天线性能。

(天线基材)

天线基材32形成为薄膜状。如图3所示，天线基材32布置在玻璃罩4的下表面。天线基材32包含透明基材34(薄膜基材)。透明基材34由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、COP(环烯烃聚合物)等透明树脂薄膜、或透明玻璃等材料形成。

在玻璃罩4与透明基材34之间形成有天线图案31。需要说明的是，天线图案31(具体而言是下述的金属细线311)也可以埋入透明基材34中。在该情况下，天线图案31形成在槽部中，该槽部形成于透明基材34的表面。需要说明的是，槽部也可以设置于薄膜树脂部，该薄膜树脂部重叠设置在透明基材34的表面。也就是说，透明基材34也包括含有多层而构成的基材。

如图1所示，从俯视角度看时，天线基材32形成为大小与玻璃罩4大致相同。这样一来，能够抑制天线基材32的端部处的反射，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。需要说明的是，在使天线基材32的大小在与玻璃罩4相同程度以上的情况下，也能够得到相同的效果。

(天线图案)

如图1所示，天线图案31形成为在俯视时呈长方形的片状。天线部3被设计成其X方向上的宽度W及Y方向上的宽度L分别为设计频率下的波长的一半，即λ/2。例如，在5G(第五代移动通信系统)频段即28GHz的频段上，在是真空中的情况下，宽度W、L分别形成为5.35mm左右。需要说明的是，在将天线图案31布置在透明基材34中的情况下，宽度W、L会根据透明基材34的介电常数而缩短，例如在透明基材34是厚度为100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的情况下，宽度W、L能够形成为小于5.35mm的2.9mm左右，该宽度W、L在28GHz的频段下能够有效地使用。在透明基材34是厚度为100μm的COP(环烯烃聚合物)的情况下，宽度W、L形成为小于5.35mm的3.3mm左右，该宽度W、L在28GHz的频段下能够有效地使用。因此，能够以俯视时与相机部2重叠的方式布置天线部3。

如图4所示，天线图案31包含网格图案312。在该实施方式中，网格图案312由具有导电性的金属细线311、311、…彼此交叉且等间隔地布置而形成为网眼状。需要说明的是，金属细线311、311、…也可以不等间隔地布置。

另外，金属细线311形成为宽度A的尺寸为例如2.5μm以下。

各金属细线311与连接端子313连接。各金属细线311沿着分别相对于X轴方向及Y轴方向倾斜的方向延伸。具体而言，金属细线311以其线方向斜切连接端子313的方式与连接端子313交叉。金属细线311、311、…与连接端子313的连接交点彼此在连接端子313的长度方向(X轴方向)上相互隔开间隔而布置。各金属细线311经由该连接端子313与RFM基材33连接。需要说明的是，并非必须设置该连接端子313。在该情况下，各金属细线311以不经由连接端子313的方式与RFM基材33连接。

网格图案312构成为由细线形成的多个单元314、314、…规则地排列成的网眼结构。各单元314形成为彼此大小相同，并且形成为两条对角线(未图示)的长度相同的正方形。需要说明的是，各单元314的形状也可以是平行四边形，也可以是菱形。

如上所述，天线部3由用多条金属细线311构成的天线图案31和透明基材34构成，因此具有规定值以上(例如80％以上)的透射率。这样一来，光能够透过天线部3，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

如上所述，金属细线311的宽度A为2.5μm以下。另外，像素21的间距B为1.4μm左右。因此，金属细线311的宽度A与像素21的间距B大致相同(参照图5)。这样一来，能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。需要说明的是，通过将金属细线311彼此之间的间隔设定得比像素21的间距B大，能够进一步减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，天线图案31布置得比从多个像素21开始相隔相机部2的最短拍摄距离的位置靠下侧。最短拍摄距离是指：当相机镜头22能够对焦于被拍摄物体时的、从被拍摄物体到多个像素21的距离。也就是说，通过将天线图案31布置得比从多个像素21开始相隔相机部2的最短拍摄距离的位置靠下侧，构成天线图案31的金属细线311不会再被拍摄到。这样一来，能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

图6(a)是在相机部2的上部设置了天线部3的情况下的、由相机部2拍摄到的图像，图6(b)是在相机部2的上部未设置天线部3的情况下的、由相机部2拍摄到的图像。如图6(a)、图6(b)所示，可知：即使在相机部2的上部设置了天线部3，由相机部2拍摄到的图像的质量也基本没有差别。

[实施方式的作用效果]

如上所述，在无线终端100中，在相机镜头22的上部布置有包括天线图案31的天线部3。这样一来，能够确保天线的设置场所。另外，为了对外部进行拍摄，相机镜头22布置在使用者的手指或手等难以接触到的位置。通过将天线部3布置在相机镜头22的上部，能够防止使用者的手指或手等接触到天线图案31，因此能够进行稳定的通信。

另外，天线部3具有规定值以上的透射率。这样一来，光能够透过天线部3，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，天线图案31由多条金属细线311构成。这样一来，光能够透过天线图案31，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，金属细线311的宽度A与像素21的间距B大致相同。这样一来，能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，天线部3布置得比从多个像素21开始相隔相机部2(多个像素21)的最短拍摄距离的位置靠下侧。这样一来，构成天线图案31的金属细线311不会再被拍摄到，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，玻璃罩4以覆盖相机镜头22的方式布置在相机镜头22的上表面侧。天线部3布置在玻璃罩4的下表面。这样一来，能够将天线图案31布置成与无线终端100的主体部1间隔开，因此能够提高天线性能。

另外，从俯视角度看时，天线基材32的大小在与玻璃罩4相同程度以上。这样一来，能够抑制在天线基材32的端部的反射，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，从俯视角度看时，玻璃罩4比相机镜头22大。这样一来，在从俯视角度看时，整个相机镜头22被玻璃罩4覆盖，因此能够减少对相机部2的拍摄所造成的影响。

另外，天线图案31与5G以上的频段相对应，能够形成为从俯视角度看时天线图案31的宽度W、L比相机镜头22的尺寸小，因此能够将天线图案31布置成重叠在相机部2的上部。

需要说明的是，5G的频段在3.7GHz～39GHz的范围内，对于贴片天线而言，在是真空中的情况下，天线图案31的宽度W、L分别形成为41.6mm～3.8mm左右。需要说明的是，在将天线图案31布置在透明基材34中的情况下，宽度W、L会根据透明基材34的介电常数而缩短，例如在透明基材34是厚度为100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的情况下，宽度W、L能够形成为22.5mm～2.1mm左右。此处，只要根据各天线图案31的宽度W、L适当地设定玻璃罩的大小即可。另外，玻璃罩的形状也不限于圆形，例如也可以是四边形、多边形、椭圆等。

另外，天线部3具有两个以上的天线图案31。这样一来，能够提高天线灵敏度。

[其他实施方式]

在上述实施方式中，天线图案31是由多条金属细线311构成的，但不限定于此。天线图案31也可以构成为以例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、PEDOT等透明金属为材料的金属板。通过用透明金属等构成天线图案31，虽然能够得到上述效果，但是用金属细线311构成天线图案31的情况下的电阻值更低，能够减少天线损耗，因此上述实施方式是优选的。

另外，在上述实施方式中，以天线部3(天线图案31)是贴片天线的情况为例进行了说明，但不限定于此，天线部3也可以是其他种类的天线。例如，天线部3也可以是偶极天线或单极天线等。在该情况下，如果天线图案是由金属细线构成的，也是能够得到与上述实施方式相同的效果。例如，在5G的频段下，对于偶极天线而言，在是真空中的情况下，导线被设计成λ/2＝41.6mm～3.8mm左右。需要说明的是，在将天线图案31布置在透明基材34中的情况下，宽度W、L会根据透明基材34的介电常数而缩短，例如在透明基材34是厚度为100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的情况下，宽度W、L能够形成为35.5mm～2.7mm左右。另外，例如，在5G的频段下，对于单极天线而言，在是真空中的情况下，导线被设计成λ/4＝20.8mm～1.9mm左右。需要说明的是，在将天线图案31布置在透明基材34中的情况下，宽度W、L会根据透明基材34的介电常数而缩短，例如在透明基材34是厚度为100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的情况下，宽度W、L能够形成为17.7mm～1.4mm，只要再根据各天线图案31的宽度W、L适当地设定布置天线图案31的玻璃罩的大小即可。另外，关于玻璃罩的形状，可以是圆形、四边形、多边形、椭圆等，适当地决定即可。

另外，在上述实施方式中，天线图案31形成为在俯视时呈长方形的片状，但天线图案31的形状不限定于此。例如，在天线部3是偶极天线的情况下，天线图案31的形状也可以是棒状。也就是说，天线图案31的形状可以根据天线部3所采用的天线的种类来形成为适当的形状。

另外，在上述实施方式中，多个天线图案31以2×2阵列状排列布置，但多个天线图案31的排列方式不限定于此。另外，天线图案31的个数不限定于四个。

－产业实用性－

本公开所涉及的无线终端能够作为例如智能手机、移动电话、平板电脑、手表型电子设备、数码相机、摄像机、笔式显微镜等来使用，因此能够应用于产业上。

－符号说明－

100：无线终端

1：主体部

2：相机部

21：像素

22：相机镜头

3：天线部

31：天线图案(透明天线)

311：金属细线

312：网格图案

313：连接端子

314：单元

32：天线基材

33：RFM基材

34：透明基材(薄膜基材)

4：玻璃罩

Claims (14)

1.一种透明天线，其被用于包括拍摄元件和相机镜头的无线终端，所述拍摄元件具有以阵列状排列的多个像素，所述相机镜头布置在所述拍摄元件的上部，其特征在于：

所述透明天线由包含在天线基材中的天线图案构成，所述天线基材设置在所述相机镜头的上部。

2.根据权利要求1所述的透明天线，其特征在于：

该透明天线的透射率为80％以上。

3.根据权利要求1或2所述的透明天线，其特征在于：

所述天线图案由多条金属细线构成。

4.根据权利要求3所述的透明天线，其特征在于：

所述金属细线的宽度为2.5μm以下。

5.根据权利要求3或4所述的透明天线，其特征在于：

所述金属细线的宽度与所述像素的间距大致相同。

6.根据权利要求3到5中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

该透明天线布置得比从所述多个像素开始相隔所述相机部的最短拍摄距离的位置靠下侧。

7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

玻璃罩以覆盖所述相机镜头的方式布置在所述相机镜头的上表面侧，

该透明天线布置在所述玻璃罩的下表面。

8.根据权利要求7所述的透明天线，其特征在于：

从俯视角度看时，所述天线基材的大小在与所述玻璃罩相同程度以上。

9.根据权利要求7或8所述的透明天线，其特征在于：

从俯视角度看时，所述天线基材比所述相机镜头大。

10.根据权利要求1到9中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

所述天线图案以能够与3.7GHz以上的频段相对应的尺寸形成。

11.根据权利要求1到10中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

所述无线终端是移动电话、智能手机、平板电脑或手表型电子设备。

12.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

所述天线图案形成在薄膜基材中。

13.根据权利要求1到12中任一项权利要求所述的透明天线，其特征在于：

该透明天线具有两个以上的所述天线图案。

14.一种无线终端，其特征在于：其包括权利要求1到13中任一项权利要求所述的透明天线、所述拍摄元件、以及所述相机镜头。