JP2006074534A

JP2006074534A - 携帯端末

Info

Publication number: JP2006074534A
Application number: JP2004256418A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Okawa; 武宏大川; Hiroshi Yoshiki; 宏吉木; Koji Togashi; 浩二富樫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】携帯端末に実装する非接触ＩＣ用アンテナコイルの占める体積が大きい。また、ユーザーにアンテナコイル位置を認識させる必要がある。
【解決手段】板状の磁性材に線材を巻き付けた形状のアンテナコイルを携帯端末端部に実装する。これにより、占有体積を少なくすることができ、携帯端末の小型化・薄型化に貢献する。また、携帯端末中心とリーダライタ中心がほぼ一致したところで最大通信距離を得ることが出来る。
【選択図】図１０

Description

非接触でリーダライタから電力供給および情報を受け、該リーダライタへ情報を送出するＩＣ用アンテナコイルを備える携帯端末に関する。

特許文献１は、携帯端末に実装される非接触でリーダライタから電磁結合により電力供給を受け、該リーダライタと信号を授受するＩＣ用アンテナコイルは該携帯端末の面方向に渦巻き状に形成する技術を開示している。

特開２００４−２２７０４６号公報

図１と図２に、前述の特許文献１に記載されるように携帯端末の面方向に渦巻き状に形成したＩＣ用アンテナコイルを備えた携帯端末を示す。図１は携帯端末の側面図で、実装状態を分かりやすく説明するためにアンテナコイルを携帯端末の破断図で示し、図２は同様に示す携帯端末の下面の平面図である。
図１と図２において、アンテナコイル基板２に渦巻き状に形成されたアンテナコイル５は携帯端末１内に実装されるＩＣ（図示は略す）に接続される。リーダライタからの磁束はアンテナコイル５の開口部を通り、携帯端末の回路部４とアンテナコイル５との間に設けた空隙３を磁路としてリーダライタからの磁束はループを形成する。

図３と図４に、別の方法としての携帯端末の面方向に渦巻き状に形成したＩＣ用アンテナコイルを備えた携帯端末を示す。図３は携帯端末の側面図で、実装状態を分かりやすく説明するためにアンテナコイルを携帯端末の破断図で示し、図４は同様に示す携帯端末の下面の平面図である。
図３と図４において、アンテナコイル基板２に渦巻き状に形成されたアンテナコイル５は携帯端末１内に実装されるＩＣ（図示は略す）に接続される。リーダライタからの磁束はアンテナコイル５の開口部を通り、携帯端末の回路部４とアンテナコイル５との間に設けた板状の磁性材６を磁路としてリーダライタからの磁束はループを形成する。磁路を磁性材６にすることで図１と図２で説明した磁路として空隙３を用いるのに比べアンテナコイルとしての体積を小さくできる。

リーダライタに携帯端末をかざして電磁結合による通信を行おうとするユーザーは携帯端末のどの位置に非接触ＩＣ用のアンテナコイルが設置されているのかという意識は無しにリーダライタの中心と携帯端末の中心を合わせる所作をとることが多い。従って、図５に示すようにアンテナコイル２が携帯端末の中心の近くにない場合には、磁束が通るリーダライタのアンテナコイル中心と携帯端末１のアンテナコイル２との位置にずれが生じ、リーダライタ９との通信に支障をきたす可能性がある。

図９は後述する本発明の実施例のアンテナコイルと同位置に同一体積で図３および図４の説明で述べたアンテナコイル構成によりなる図７および図８で示す実装状態の携帯端末の通信エリアを測定したデータである。
通信エリアとは携帯端末１下面の中心がリーダライタ９のアンテナコイル中心表面に対してどの位置で通信できるかを示しており、測定位置関係を図６に示す。

最大通信距離を得る位置はアンテナコイル基板の中心位置とリーダライタ９のアンテナコイル中心があった位置であって携帯端末１の中心とリーダライタ９のアンテナコイル中心があった位置では最大通信距離を得ることができない。また、最大通信距離も後述する図１２で示す本発明による通信エリアに比べて短くなる。このように従来技術では本発明による最大通信距離と同等の通信距離を得るためにはアンテナコイル開口部を大きくすると共に磁路確保のために携帯端末本体の回路部とアンテナコイルとの間隙を取る、もしくは磁性材を挟まなくてはならざるを得ないなどアンテナコイル構成として大きな体積を必要とするという問題がある。

上記問題点を解決するために本発明では、携帯端末に搭載される非接触でリーダライタから電力供給および情報を受け、該リーダライタへ情報を送出するＩＣ用のアンテナコイルにおいて、図１０および図１１に示すように、該携帯端末の長手方向の端部近辺に配置する磁性材からなる板状のコイル芯に線材をコイル巻きしてアンテナコイルを構成する。

アンテナコイル構成としての占有体積を小さくすることができ、携帯端末の薄型化・小型化に貢献する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１０と図１１は本発明の一例としての携帯端末へのアンテナコイル実装図である。図１０は携帯端末の側面図で、実装状態を分かりやすく説明するためにアンテナコイルを携帯端末の破断図で示し、図１１は同様に示す携帯端末の下面の平面図である。該携帯端末の長手方向に板状の磁性材からなるコイル芯７に線材８をコイル巻きをしてアンテナコイル部を構成する。
板状の磁性材７に線材８を巻き付けて形成されたアンテナコイルコイルは携帯端末１内に実装されるＩＣ（図示は略す）に接続される。リーダライタからの磁束は磁性材７を通りループを形成する。

図１２は図１０と図１１で説明した構造で、縦１５ｍｍ、横２１ｍｍ、厚さ１ｍｍの大きさで透磁率２７の磁性体７を使用したアンテナコイルを携帯端末１に実装したもので測定した通信エリアデータである。携帯端末１の中心とリーダライタ９のアンテナコイル中心がほぼあった位置で最大通信距離を得る。

図１３は本発明の他の一例としての携帯端末へのアンテナコイル実装図である。携帯端末の側面図で、実装状態を分かりやすく説明するためにアンテナコイルを携帯端末の破断図で示している。アンテナコイルを携帯端末筐体に対し３０度斜めに配置したもので、図５１０、図６１１で説明したアンテナコイルを携帯端末筐体に対し平行に配置したものとほぼ同等の通信エリアを確保することができ、携帯端末筐体のデザインの自由度を増すことが出来る。

従来技術の非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた携帯端末の側面図。従来技術の非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた携帯端末の平面図。従来技術の非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた他の携帯端末の側面図。従来技術の非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた他の携帯端末の平面図。携帯端末とリーダライタアンテナのそれぞれの中心を合わせた場合の非接触ＩＣ用アンテナの位置関係を示す図。通信エリア測定時の携帯端末とリーダライタアンテナの位置関係を示す図。本発明との比較のために従来技術のアンテナ構成を本発明と同体積、同位置に納めた携帯端末の側面図。本発明との比較のために従来技術のアンテナ構成を本発明と同体積、同位置に納めた携帯端末の平面図。図７〜８の構成による携帯端末の通信エリアを示す図。本発明による非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた携帯端末の側面図。本発明による非接触ＩＣ用アンテナ構成を備えた携帯端末の平面図。図１０〜１１で説明した本発明構成による携帯端末の通信エリアを示す図。本発明による他の非接触ＩＣ用アンテナコイル構成を示す携帯端末の側面図。

符号の説明

１：携帯端末、２：アンテナコイル基板、３：空隙、４：携帯端末内部回路、５：アンテナコイルパターン、６：磁性材、７：磁性材、８：線材、９：リーダライタ。

Claims

リーダライタから磁力線で電力供給および情報を受け、前記リーダライタへ情報を送出するアンテナを備える携帯端末であって、前記アンテナは、板状のコイル芯にコイル巻きしたものであることを特徴とする携帯端末。
請求項１記載の携帯端末において、
前記アンテナは、前記携帯端末の長手方向端部に実装されることを特徴とする携帯端末。
請求項１記載の携帯端末において、
前記コイル芯に磁性材を使用したことを特徴とする携帯端末。