JP2007281743A - アンテナおよびそれを利用した無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナを効率よく配置しながら、所望のアンテナ指向性を確保したい。
【解決手段】アンテナ領域５２は、基板５０上の隅の領域に設けられている。アンテナ導体５６は、アンテナ領域５２に設けられており、かつ接地端５８と開放端６０との間に屈曲部６２が設けられた形状を有する。第１グランド領域９４は、アンテナ導体５６の接地端５８側において、接地端５８と接続しながら、基板５０上に設けられている。第２グランド領域９６は、アンテナ導体５６の開放端６０側において、基板５０上に設けられている。給電部６６は、アンテナ導体５６に給電を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナに関し、特に基板上に設けられたアンテナおよびそれを利用した無線通信装置に関する。

アンテナを小型化するためには、アンテナ導体の体積が小さい方が好ましく、アンテナ導体の体積を小さくするために、接地アンテナが一般的に使用される。代表的なアンテナとして、アンテナ導体を途中の部分において屈曲することによって、アンテナ導体とグランドとの距離を短縮するＬ型アンテナ、アンテナ導体の一端がグランドに接続される逆Ｆ型アンテナが知られている。

例えば、ゲーム装置とゲーム機用操作装置との間にて無線通信を行う場合、両者にはアンテナが設けられる。特に、ゲーム機用操作装置は小型であるので、それに設けられるアンテナにも小型化が要求される。また、ゲーム機用操作装置には、小型でありながらも、さまざまな機能の実装が要求されるため、スペースの有効利用を実現することが望ましい。また、ゲーム機用操作装置は、手に持って使用されるため、人体方向への放射は遮閉される。そのため、アンテナからの放射電力を有効に使用することが望まれる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナを効率よく配置しながら、所望のアンテナ指向性を確保する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のアンテナは、基板上の隅部に形成されたアンテナ領域と、アンテナ領域に設けられ、第１導体部と第２導体部とが屈曲部を介して連接ないし連設された形状を有するアンテナ導体と、アンテナ領域に接して形成され、第１導体部の端部に接続する第１グランド領域と、アンテナ領域に接して形成され、第２導体部の屈曲部から端部へ向かう方向に、第２導体部の端部から離間した第２グランド領域と、アンテナ導体に給電を行う給電部と、を備える。

この態様によると、低背型接地アンテナを基板上の隅部に配置するとともに、第２導体部の近傍に第２グランド領域を形成することによって、アンテナを効率よく配置しながら、所望のアンテナ指向性を確保できる。

本発明の別の態様は、無線通信装置である。この装置は、アンテナと、アンテナを介して無線通信を実行する通信部とを備える。アンテナは、基板上の隅部に形成されたアンテナ領域と、アンテナ領域に設けられ、第１導体部と第２導体部とが屈曲部を介して連接された形状を有するアンテナ導体と、アンテナ領域に接して形成され、第１導体部の端部に接続する第１グランド領域と、アンテナ領域に接して形成され、第２導体部の屈曲部から端部へ向かう方向に、第２導体部の端部から離間した第２グランド領域と、アンテナ導体に給電を行う給電部と、を備える。

この態様によると、無線通信装置において、低背型接地アンテナを基板上の隅部に配置するとともに、第２導体部の近傍に第２グランド領域を形成することによって、アンテナを効率よく配置しながら、所望のアンテナ指向性を確保できる。

本発明のさらに別の態様もまた、無線通信装置である。この装置は、接地アンテナを備える無線通信装置であって、接地アンテナは、ユーザによる通常の操作の際に、ユーザの手によって覆われない位置にアンテナ導体の開放端を配置し、かつアンテナ導体の開放端付近にグランド領域を備えている。

この態様によると、アンテナ導体の端部が、ユーザの手によって覆われない位置に配置されることで、ユーザの手がアンテナ指向性に及ぼす影響を低減できる。

本発明によれば、アンテナを効率よく配置しながら、所望のアンテナ指向性を確保できる。

本発明の実施例は、ゲーム機本体と無線回線にて接続されたゲーム機用操作装置に関し、特にゲーム機用操作装置の内部に備えられたアンテナに関する。ゲーム機本体は、ゲームプログラムが記録された記録媒体である光ディスクを再生し、ゲームプログラムにしたがってテレビジョン受像機の画面に背景画面とともにゲームキャラクタを表示させる機能を有する。また、ゲーム機用操作装置は、ユーザの操作を受け、ゲーム機本体の動作を制御することによって、光ディスクに記録されたゲームソフトを実行させる。このようなゲーム機用操作装置に備えられるアンテナには、小型化が要求される。また、ゲーム機用操作装置の内部の空間を有効に利用するために、アンテナを効率よく配置することが要求される。さらに、人がゲーム機用操作装置を操作する場合、手で持っての操作が前提となるため、ゲーム機用操作装置の後方には人体が存在することとなる。当該方向への指向性を小さくするとともに、前方への指向性を大きくする方が望ましい。以上の背景のもと、本実施例に係るアンテナは以下のように構成される。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例に係るゲーム機用操作装置１００の構成を示す。図１（ａ）は、ゲーム機用操作装置１００の外観の上面図である。ゲーム機用操作装置１００は、第１把持部２、第２把持部４、方向ボタン８と総称される第１方向ボタン８ａ、第２方向ボタン８ｂ、第３方向ボタン８ｃ、第４方向ボタン８ｄ、指示ボタン１０と総称される第１指示ボタン１０ａ、第２指示ボタン１０ｂ、第３指示ボタン１０ｃ、第４指示ボタン１０ｄ、回転操作子１２と総称される第１回転操作子１２ａ、第２回転操作子１２ｂ、選択スイッチ１４、スタートスイッチ１６を含む。

方向ボタン８は、ゲーム機用操作装置１００の上面側に突出しながら、互いに直交するように配設されている。また、４つの方向ボタン８は、一体に互いに連結されている。方向ボタン８は、例えば表示キャラクタの移動を制御する方向指示制御部として機能し、第１方向ボタン８ａから第４方向ボタン８ｄを選択的に押圧操作することによって、押圧操作された方向ボタン８の配列方向に表示キャラクタを移動させる。

指示ボタン１０は、互いに直交するように配設されている。第１指示ボタン１０ａから第４指示ボタン１０ｄは、それぞれ独立の部材として形成されており、各指示ボタン１０に対応しながら信号入力素子としてのスイッチ素子が設けられる。例えば、第１指示ボタン１０ａから第４指示ボタン１０ｄの押圧操作に対応したスイッチをオン操作することによって、各指示ボタン１０に割り付けられた表示キャラクタの機能が実行される。

回転操作子１２は、第１把持部２および第２把持部４の連結部側のコーナ部の相対向する位置に配設されている。回転操作子１２は、支軸を中心に３６０°方向に回転可能であり、操作されることによって可変抵抗素子等の信号入力素子を動作させる。すなわち、回転操作子１２は、付勢部材により中立位置に復帰するように取り付けられた支軸の先端側に取り付けられ、支軸の回動支点を中心に３６０°方向に回転操作される。回転操作子１２の回転操作によって、表示キャラクタを回転しながら移動させ、あるいは速度を可変しながら移動させ、さらには形態を変更させる等のアナログ的な動きが実行される。

スタートスイッチ１６は、方向ボタン８と指示ボタン１０との間に位置して、ゲームの開始を指示する。また、選択スイッチ１４は、例えば、ゲームを開始するときにゲームの難易度等を選択する。

第１把持部２、第２把持部４を両手の掌で包み込むように把持することにより、ゲーム機用操作装置１００を指で支持する必要がなくなり、両手の最大１０本の指、少なくとも６本の指を自由に動かせる状態で把持することができる。図１（ａ）では、ゲーム機用操作装置１００を把持している人の手が点線にて示される。例えば、第１把持部２および第２把持部４を両手の掌で包み込むように把持したとき、左右の手の親指にて第１回転操作子１２ａおよび第２回転操作子１２ｂ、方向ボタン８および指示ボタン１０を操作できる。

また、これら各回転操作子１２、方向ボタン８および指示ボタン１０は、選択的に押圧されることが可能である。特に、回転操作子１２は、両手の掌で包み込むように把持される第１把持部２および第２把持部４のゲーム機用操作装置１００への連結部側に相対向して配置されている。そのため、回転操作子１２は、第１把持部２および第２把持部４を左右の手によって把持したとき、左右の手の親指に最も近い位置に位置される。したがって、各回転操作子１２は、左右の手の親指により容易に回転操作されることを可能にする。

なお、図１（ａ）に示されたゲーム機用操作装置１００の後方には、ゲーム機用操作装置１００を操作する人体が存在し、前方には、ゲーム機本体が存在するものとする。以下では、便宜上、図１（ａ）に矢印Ａで示される方向を「前方」と呼び、矢印Ｂで示される方向を「後方」と呼ぶ。

図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されたゲーム機用操作装置１００の内部の構成を示す。ここでは、特に、本発明の実施例に係るアンテナに関する部分を示す。ゲーム機用操作装置１００は、基板５０を含む。また、基板５０は、アンテナ領域５２、アンテナ導体５６、給電部６６を含む。図示のごとく、アンテナ領域５２は、基板５０の前側の隅の部分に設けられている。アンテナ領域５２が基板５０の隅部に形成されるため、基板５０のふたつの縁部のそれぞれ一部がアンテナ領域５２の２辺を構成している。なお、基板５０は、グランド領域としても使用され、グランド領域、アンテナ導体５６、開放端６０によって接地アンテナが構成される。ここで、前述のごとく、一般的に、前方にゲーム機本体が存在するので、電波を前方に有効に放射するために、アンテナ領域５２は、基板５０のうちの前側の部分に配置されるのが好ましい。

図１（ａ）−（ｂ）に示すように、ゲーム機用操作装置１００の操作時において、第１把持部２および第２把持部４が手によって把持され、このとき、左手の親指が、方向ボタン８を押し下げ可能な位置にそえられ、右手の親指が、指示ボタン１０を押し下げ可能な位置にそえられている。このような、ユーザによる通常の操作における手の位置は、図１（ｂ）にも点線によって示される。アンテナ領域５２の近傍に、図１（ａ）に示された第１把持部２、方向ボタン８が配置されるので、アンテナ領域５２の近傍には左手が存在する。その結果、アンテナ領域５２に配置されたアンテナの指向性は、人の手による影響を受けやすくなる。

図１（ｂ）に示すように、接地端５８、給電部６６、アンテナ導体５６の少なくとも一部が、ユーザの手によって覆われている。一方、開放端６０は、ユーザによる通常の操作の際に、ユーザの手によって覆われない位置に配置され、かつ開放端６０付近にも、基板５０のグランド領域が存在する。詳細は、後述するが、以上のような配置によって、アンテナ指向性への人の手による影響が低減される。また、以上の配置の結果、基板５０のうち、アンテナ領域５２以外の部分であって、かつ連続した領域の部分を広くとることができる。その結果、電子部品などを実装する際の自由度が向上する。

図２は、ゲーム機用操作装置１００の機能ブロックを示す。ゲーム機用操作装置１００は、アンテナ３０、通信部３２、制御部３６、操作部３８を含む。アンテナ３０は、図１（ｂ）のアンテナ領域５２および図示しないアンテナ導体等によって構成されており、所定の無線周波数の信号を送信し、また受信する機能を持つ。ここで、無線周波数の信号の送信や受信の対象は、図示しないゲーム機本体である。なお、アンテナ３０の構成は後述するので、ここでは、説明を省略する。

通信部３２は、アンテナ３０を介して無線通信を実行する。すなわち、通信部３２は、送信機能として、符号化、変調、周波数変換を実行し、受信機能として、周波数変換、復調、復号を実行する。ここで通信部３２における通信機能は、図示しないゲーム機本体での通信機能に対応する。また、通信部３２は、ゲーム機用操作装置１００に備えられているので、ゲームの操作に関する情報を送受信する。

操作部３８は、ゲームの操作に関する情報を受けつける。操作部３８は、図１（ａ）の方向ボタン８、指示ボタン１０、回転操作子１２、選択スイッチ１４、スタートスイッチ１６に相当し、表示キャラクタを移動させる指示や、所定の機能を発揮させる指示を受けつける。操作部３８は、受けつけた指示を制御部３６に出力する。制御部３６は、操作部３８において受けつけた指示を通信部３２に出力する。また、制御部３６は、通信部３２から受けつけた情報を操作部３８に出力する。

以上の構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図３は、基板５０の構成を示す。基板５０は、アンテナ領域５２、グランド領域５４、アンテナ導体５６、給電線６４、給電部６６を含む。また、グランド領域５４は、第１グランド領域９４、第２グランド領域９６を含む。なお、図３に示された基板５０は、図１（ｂ）に示された基板５０、あるいはその一部に相当するが、ここでは、説明を簡易にするために、基板５０が前方縁部４０、左側方縁部４２、右側方縁部４４、後方縁部４６の４つの縁部で区画される長方形の形状を有するものとする。

アンテナ領域５２は、基板５０の前側で左方の領域に配置される。アンテナ領域５２はグランド領域５４に接して形成される。ここで、アンテナ領域５２も長方形の形状を有しており、アンテナ領域５２とグランド領域５４との間の境界が、図３において直交する第１境界線８０および第２境界線８２とで示される。アンテナ領域５２は、第１境界線８０、第２境界線８２の他に、前方縁部４０の一部と左側方縁部４２の一部によっても区画される。

アンテナ導体５６は、基板５０上のアンテナ領域５２に設けられている。アンテナ導体５６は、接地端５８と開放端６０との間に屈曲部６２が設けられた形状、すなわち「Ｌ型」の形状を有する。ここで、アンテナ導体５６は、屈曲部６２にて直角に曲がっているものとする。なお、説明の便宜上、アンテナ導体５６のうち、接地端５８から屈曲部６２へ至る部分を、第１導体部９０と呼び、屈曲部６２から開放端６０へ至る部分を、第２導体部９２と呼ぶ。

アンテナ導体５６の形状は、第１導体部９０と第２導体部９２が屈曲部６２で直交して接続された形状と等価である。また、接地端５８は、第１グランド領域９４に接続されながら、開放端６０が第２境界線８２の近傍に配置される。すなわち、開放端６０は、屈曲部６２よりも、左側方縁部４２に対して基板５０の中央よりの位置に配置されている。ここで、基板５０の中央とは、左側方縁部４２から右側方縁部４４との中間位置を意味する。以上の構成において、第１導体部９０は、第２境界線８２、左側方縁部４２に平行に配置されており、第２導体部９２は、第１境界線８０、前方縁部４０に平行に配置されている。

グランド領域５４は、基板５０上に設けられており、図示のごとく、第１グランド領域９４と第２グランド領域９６によって構成されている。なお、説明を簡潔にするために、グランド領域５４は、基板５０のうち、アンテナ領域５２以外の領域を占め、基板５０上で連続した領域として形成されているものとする。第１グランド領域９４は、アンテナ領域５２に隣接しながら、その後側の部分に形成されており、第１グランド領域９４とアンテナ領域５２との境界が、第１境界線８０に相当する。また、第１グランド領域９４は、接地端５８と接続されている。一方、第２グランド領域９６は、アンテナ領域５２に隣接しながら、その右側の部分を含むように形成されている。すなわち、第２グランド領域９６は、第２導体部９２の屈曲部６２から開放端６０へ向かう方向に、開放端６０から離間して配置される。第２グランド領域９６は、基板５０の前方縁部４０側に沿って形成されており、前方縁部４０から後方縁部４６に向かう方向における第２グランド領域９６の長さは、アンテナ領域５２に設けられる導体のうち、最前方の導体を鏡映可能な長さ以上であればよい。ここで、最前方の導体は、第２導体部９２に相当する。また、第２グランド領域９６の一部とアンテナ領域５２との境界が、第２境界線８２に相当する。

給電部６６は、給電線６４を介して、アンテナ導体５６に給電を行う。給電線６４は、アンテナ導体５６のうち、第１導体部９０と平行に配置されながら、第２導体部９２に接続される。

以上の構成によって、アンテナ導体５６と給電線６４とが、「逆Ｆ字」に配置されており、これらと第１グランド領域９４とによって、逆Ｆ型の接地アンテナが構成される。なお、逆Ｆ型の接地アンテナにおいて、屈曲部６２における電界強度よりも開放端６０における電界強度の方が大きくなる。ここでは、アンテナ領域５２内の左側、すなわち左側方縁部４２側に、電界強度の相対的に小さい屈曲部６２を配置している。一方、アンテナ領域５２内の右側、すなわち第２境界線８２側に、電界強度の相対的に大きい開放端６０を配置している。その結果、左手によって覆われない部分に開放端６０を配置できる。そのため、中央側の電界を強めることができ、人の手による遮閉の影響を低減して、前方向きのアンテナ指向性を維持できる。

また、第２グランド領域９６において、逆Ｆ型の接地アンテナのイメージが形成される。その結果、右側グランド領域から、イメージのアンテナ指向性が形成される。さらに、逆Ｆ型の接地アンテナによるアンテナ指向性とイメージによるアンテナ指向性とが重なって、前方に向かう指向性を高めることができる。なお、以上の構成において、アンテナ導体５６の第２導体部９２の長さは、λ／４程度に設計される。ここで、λは、使用される電波の波長を示す。また、第２グランド領域９６の左右の長さ、すなわち、グランド領域５４の右端から第２境界線８２までの長さも、少なくともλ／４程度であればよい。そのため、基板５０の左側方縁部４２から右側方縁部４４までの長さは、少なくともλ／２程度であればよく、基板５０の小型化を実現できる。

図４（ａ）−（ｂ）は、図３の基板５０のアンテナ特性と比較するための基板の構成を示す。図４（ａ）に示された基板１５０は、アンテナ領域５２、グランド領域５４を含み、アンテナ領域５２は、アンテナ導体１５６を含む。アンテナ導体１５６は、第１導体部１９０と第２導体部１９２とが、屈曲部１６２で直交して接続された形状を有する。また、第１導体部１９０は、第２境界線８２の近傍において第２境界線８２、左側方縁部４２と平行に配置されており、第２導体部１９２は、前方縁部４０の近傍において第１境界線８０、前方縁部４０と平行に配置されている。また、第１導体部１９０の接地端１５８は、第１グランド領域９４に接続されており、第２導体部１９２の開放端１６０は、開放した左側方縁部４２の近傍に配置される。図４（ａ）に示されるように、基板１５０においても、アンテナ導体１５６、給電線６４、給電部６６、第１グランド領域９４によって、逆Ｆ型の接地アンテナが形成されている。

前述のごとく、逆Ｆ型の接地アンテナにおいて、開放端６０における電界強度は、屈曲部６２における電界強度よりも大きくなっている。ここで、図４（ａ）の開放端６０は、図３の開放端６０よりも第２グランド領域９６から離れるように配置されている。そのため、図４（ａ）に示されたアンテナの構成は、図３に示されたアンテナの構成よりも、一般的に設計されるアンテナの構成といえる。

図４（ｂ）に示された基板２５０は、アンテナ領域２５２、グランド領域２５４を含む。アンテナ領域２５２は、アンテナ導体２５６を含む。アンテナ導体２５６を形成している第１導体部２９０、第２導体部２９２、接地端２５８、開放端２６０、屈曲部２６２は、図３のアンテナ導体５６を形成している第１導体部９０、第２導体部９２、接地端５８、開放端６０、屈曲部６２にそれぞれ対応する。また、基板２５０の前側の部分にアンテナ領域２５２が配置され、基板２５０の後側の部分にグランド領域２５４が配置されている。アンテナ導体２５６とグランド領域２５４によって、逆Ｆ型の接地アンテナが構成されるが、開放端２６０の近傍には、グランド領域２５４が配置されていない。そのため、前方向へのイメージが均一に形成されない。

図５（ａ）−（ｃ）は、ゲーム機用操作装置１００が人の手によって握られている場合における図３の構成によるアンテナ特性および図４（ａ）−（ｂ）の構成によるアンテナ特性を示す。図５（ａ）は、図４（ａ）の構成によるアンテナ特性を示す。ここで、アンテナ特性は、アンテナ指向性に相当し、方向に対するアンテナ利得を示す。図５（ａ）の上方、すなわち「０°」の部分が、基板１５０の前側の方向に相当する。また、実線が水平偏波特性を示し、点線が垂直偏波特性に相当する。なお、ゲーム機本体に備えられたアンテナは、水平偏波を使用しているので、ここでは、水平偏波特性を中心に説明を行う。このとき、図４（ａ）の開放端１６０は、人の手によって覆われることになる。そのため、左側の部分のアンテナ利得は、人の手の影響を受けることによって、右側部分のアンテナ利得よりも全体的に減衰している。

図５（ｂ）は、図４（ｂ）の構成によるアンテナ特性を示す。図５（ｂ）に示されたアンテナ特性は、図５（ａ）に示されたアンテナ特性と比較して、左側部分のアンテナ利得が大きくなっている。開放端２６０が、人の手によって覆われない位置に配置されることによって、利得が改善している。しかしながら、「３１５°」近傍のアンテナ利得は、それ以外の部分のアンテナ利得と比較して減衰している。

図５（ｃ）は、図３の構成によるアンテナ特性を示す。条件は、図５（ａ）−（ｂ）に示したアンテナ特性取得時の条件と同一である。図５（ｃ）に示されたアンテナ特性は、図５（ｂ）に示されたアンテナ特性と比較して、「３１５°」近傍のアンテナ利得も大きくなっている。図５（ｃ）に示すアンテナ特性では、第２グランド領域９６に形成されたイメージによって、前方への指向性を大きくでき、前方へのアンテナ利得を全体的に大きくできる。

図６は、基板５０の別の構成を示す。図６の基板５０は、図３に示した構成に加えて、導波器６８を含む。導波器６８は、アンテナ領域５２に設けられている。また、導波器６８は、アンテナ導体５６の第２導体部９２よりも、基板５０の開放した縁部側、すなわち前方縁部４０側に配置される。図示のごとく、導波器６８は、アンテナ導体５６よりも前側に配置される。

導波器６８は、アンテナ導体５６の第２導体部９２と略平行に配置されている。ここで、略平行とは、導波器６８の大部分がおおよその程度にて平行であればよいということに相当し、完全に平行であることは要求されない。導波器６８は、前述の逆Ｆ型の接地アンテナによって形成されたアンテナパターンをさらに前方に向けるように機能する。また、導波器６８の長手方向に第２グランド領域９６が配置されることによって、第２グランド領域９６に導波器６８のイメージを生成できる。

そのため、仮に導波器６８の長さが短くても、イメージにおける長さを加えることによって、導波器６８の長さを実質的に長くできる。その結果、アンテナパターンをより前方に向けることが可能になる。なお、図６において、第２グランド領域９６は、図３での第２グランド領域９６と同様の領域を占めるように示されているが、第２グランド領域９６は、少なくとも導波器６８を鏡映可能な位置だけに設けられてもよい。すなわち、第２グランド領域９６は、導波器６８のイメージを形成するために必要な領域を有していればよい。このような構成は後述するが、第２グランド領域９６を狭くすることによって、基板５０の残りの領域を、所定の部品を実装するために利用できる。

また、導波器６８のうちの開放端６０側の部分、すなわち第２境界線８２側の部分は、コンデンサ部７０を構成する。ここで、コンデンサ部７０は、第２境界線８２と略平行になるように屈曲されている。すなわち、導波器６８は、「Ｌ型」の形状を有する。さらに、導波器６８のうち、コンデンサ部７０は、相対する第２グランド領域９６、すなわち第２境界線８２の近傍の部分とによって、コンデンサを形成する。このようなコンデンサによって、導波器の長さまたは第２グランド領域９６の長さを短くすることができる。

導波器６８のインダクタンスをＬ１とし、第２グランド領域９６のうち、導波器６８のイメージに対応した部分におけるインダクタンスをＬ２とし、コンデンサの容量をＣとすると、共振周波数Ｆ０は、以下のように示される。
Ｆ０＝１／（２π√（Ｌ１＋Ｌ２）Ｃ）
そのため、Ｌ１やＬ２が小さくなっても、Ｃによって、Ｆ０として同一の値を維持できる。以上の結果、図６に示す基板５０の左端から右端までの長さが、図３に示す基板５０より短くなっても、アンテナパターンを前方に向けることができる。例えば、グランド領域５４の右端から第２境界線８２に至る部分の長さをλ／４よりも短くできる。その結果、基板５０の左側方縁部４２から右側方縁部４４の幅をλ／２よりも短くでき、基板５０をさらに小型化できる。

図７は、図６の構成によるアンテナ特性を示す。図７は、図５（ａ）−（ｃ）と同様に示されている。図７に示されたアンテナ特性と図５（ｃ）に示されたアンテナ特性とを比較すると、図６のごとく、アンテナ領域５２に導波器６８を設けることによって、図３による構成でのアンテナ特性と同等のアンテナ特性を実現しながらも、アンテナを小型化できる。

図８（ａ）−（ｅ）は、基板５０のさらに別の構成を示す。図８（ａ）に示された基板５０のアンテナ領域５２は、図６に示す基板５０と同様に、基板５０の左側であって、かつ前側に配置されている。ここで、前述のごとく、第２グランド領域９６が、導波器６８のイメージを形成可能な位置に配置されている。すなわち、第２グランド領域９６は、基板５０の右側であって、かつ前側に配置されているが、前方縁部４０から後方縁部４６に向かう方向における第２グランド領域９６の長さが、アンテナ領域５２や図３の第２グランド領域９６における長さよりも短くなっている。これにより、部品実装領域７２を、第２グランド領域９６の後側の位置に設けることができる。ここで、部品実装領域７２には、所定の機能を有した部品が実装される。このように、基板５０上に、アンテナ領域５２やグランド領域５４だけではなく、部品実装領域７２も設けることによって、装置の小型化が可能になる。なお、グランド領域５４は、第１グランド領域９４と第２グランド領域９６とが連続した領域として形成されている。

図８（ｂ）に示された基板５０は、図６に示された基板５０と同様の構成を有する。ここでは、導波器６８がメアンダ状に形成されている。その結果、図８（ｂ）では、導波器６８の左側方縁部４２側から第２境界線８２側までの直線距離が同一である場合に、導波器６８が直線状に形成されている場合よりも、導波器６８の実質的な電気長を長くできる。そのため、導波器６８のうち、アンテナ領域５２の左端からコンデンサ部７０に至る部分の直線の長さが、図６での導波器６８の場合よりも短くなっても、図６のアンテナ特性と同様のアンテナ特性を実現できる。図８（ｃ）に示された基板５０では、図８（ｂ）での構成に加えて、アンテナ導体５６の第２導体部９２もメアンダ状に形成されている。その結果、図８（ｃ）では、第２導体部９２の両端の直線距離が同一である場合に、第２導体部９２が直線状に形成されている場合よりも、アンテナ導体５６の実質的な電気長を長くできる。

図８（ｄ）に示された基板５０は、図６に示された基板５０と同様の構成を有する。ここでは、導波器６８にチップコイル７４が付加されている。導波器６８によるインダクタンスにチップコイル７４によるインダクタンスが加算されるので、共振周波数が同一である場合に、導波器６８の長さを短くできる。そのため、基板５０の小型化が可能になる。図８（ｅ）に示された基板５０は、アンテナ導体５６の第２導体部９２にチップコイル７４が付加されている。その結果、共振周波数が同一である場合に、アンテナ導体５６の長さを短くできる。なお、図８（ａ）−（ｅ）を組み合わせた構成も、本発明の実施例として有効である。例えば、図８（ａ）に示された部品実装領域７２が、図８（ｂ）−（ｅ）に備えられてもよい。また、図８（ｂ）−（ｅ）におけるメアンダ状の構成とチップコイル７４とが、任意に組み合わされてもよい。

本発明の実施例によれば、手によって覆われない部分に開放端を配置するので、手の遮閉によるアンテナ利得の低減を改善できる。また、開放端を基板の端の方向に向けないので、外的要因によるアンテナ特性の影響を低減できる。また、開放端をグランド領域の方向に向けるので、グランド領域におけるイメージとの重ね合わせによって、アンテナ指向性を前方に向けることができる。また、イメージとの重ね合わせを利用するので、アンテナ導体の長さを短くできる。また、アンテナ導体の長さを短くできるので、アンテナの小型化を実現できる。また、導波器およびそのイメージを利用することによって、アンテナ指向性を前方に向けながら、基板を小型化できる。また、導波器のグランド領域側の部分を屈曲させるので、導波器とグランド領域によってコンデンサを形成できる。

また、コンデンサを形成するので、導波器やグランド領域の長さを短くできる。また、導波器やグランド領域の長さを短くするので、アンテナの小型化を実現できる。また、グランド領域の内部に部品実装領域を設けるので、装置全体の小型化を実現できる。また、アンテナ導体および導波器の両方あるいはいずれか一方をメアンダ状に形成するので、アンテナ導体および導波器の両方あるいはいずれか一方の長さを短くできる。また、アンテナ導体および導波器の両方あるいはいずれか一方にチップコイルを付加するので、アンテナ導体および導波器の両方あるいはいずれか一方の長さを短くできる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、基板５０の左側の部分にアンテナ領域５２を設けている。しかしながらこれに限らず例えば、基板５０の右側の部分にアンテナ領域５２を設けてもよい。その場合の構成は、実施例に示した構成を左右対称に配置すればよい。本変形例によれば、アンテナの設計の自由度を向上できる。つまり、基板５０の隅部にアンテナ領域５２が設けられればよい。

本実施例において、アンテナ導体５６、給電線６４、給電部６６、第１グランド領域９４によって、逆Ｆ型の接地アンテナが形成されている。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ導体５６、給電部６６、第１グランド領域９４によって、逆Ｌ型の接地アンテナが形成されてもよい。その場合、アンテナ導体５６の接地端５８に給電部６６が接続される。本変形例によれば、アンテナの設計の自由度を向上できる。つまり、低背型の接地アンテナが使用されればよい。

本実施例において、第１境界線８０と第２境界線８２は、直角に交わっている。しかしながらこれに限らず例えば、両者は直角に交わっていなくてもよい。基板５０の形状、および要求されるアンテナ特性に応じて、両者の角度、すなわちアンテナ領域５２の形状が設計されればよい。なお、第１導体部９０と第２導体部９２についても同様である。本変形例によれば、アンテナの設計の自由度を向上できる。つまり、低背型の接地アンテナとしての機能が得られる程度に設計されればよい。

本実施例において、基板５０は、ゲーム機用操作装置１００に設けられている。しかしながらこれに限らず例えば、基板５０は、その他の通信装置に設けられてもよい。本変形例によれば、基板５０をさまざまな装置に適用できる。つまり、無線通信を実行すべき装置に適用されればよい。

本実施例において、図８（ａ）では、部品実装領域７２が、第２グランド領域９６の後側の位置に設けられている。しかしながらこれに限らず例えば、図９のように基板５０が構成されてもよい。図９において、図８（ａ）における符号と同一の符号を付した構成要素は、図８（ａ）の対応する構成要素と同一の形状、機能をもつ。第２グランド領域９６は、前方縁部４０のうちアンテナ領域５２に含まれない部分を含み、かつアンテナ領域５２に設けられた導体のうち、最も前方縁部４０側に配置された導体、例えば、導波器６８を鏡映可能な領域と、右側方縁部４４に沿った帯状の領域とを含むように形成される。第１グランド領域９４は、アンテナ領域５２に接する帯状の領域と、左側方縁部４２のうち、アンテナ領域５２に含まれていない部分に沿った帯状の領域とを含むように形成される。ここで、帯状の領域の幅は、必要とされるアンテナ特性に応じてそれぞれ決定されればよい。以上の構成のもと、部品実装領域７２は、アンテナ領域５２、第１グランド領域９４、第２グランド領域９６以外の領域に形成される。本変形例によれば、部品実装領域７２の占める面積を広くできる。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例に係るゲーム機用操作装置の構成を示す図である。 図１（ａ）−（ｂ）のゲーム機用操作装置の機能ブロックを示す図である。 図１（ｂ）の基板の構成を示す図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、図１（ｂ）のアンテナ特性と比較するための他の基板の構成を示す図である。 図５（ａ）−（ｃ）は、図３の構成によるアンテナ特性および比較対象のアンテナ特性を示す図である。 図１（ｂ）の基板の別の構成を示す図である。 図６の構成によるアンテナ特性を示す図である。 図８（ａ）−（ｅ）は、図１（ｂ）の基板のさらに別の構成を示す図である。 図８（ａ）の基板のさらに別の構成を示す図である。

符号の説明

５０ 基板、 ５２ アンテナ領域、 ５４ グランド領域、 ５６ アンテナ導体、 ５８ 接地端、 ６０ 開放端、 ６２ 屈曲部、 ６４ 給電線、 ６６ 給電部、 ８０ 第１境界線、 ８２ 第２境界線、 １００ ゲーム機用操作装置。

Claims (9)

1. 基板上の隅部に形成されたアンテナ領域と、
   前記アンテナ領域に設けられ、第１導体部と第２導体部とが屈曲部を介して連接された形状を有するアンテナ導体と、
   前記アンテナ領域に接して形成され、前記第１導体部の端部に接続する第１グランド領域と、
   前記アンテナ領域に接して形成され、前記第２導体部の屈曲部から端部へ向かう方向に、前記第２導体部の端部から離間した第２グランド領域と、
   前記アンテナ導体に給電を行う給電部と、
   を備えることを特徴とするアンテナ。
2. 前記アンテナ領域は、少なくとも前記基板の側方縁部の一部と前方縁部の一部を含んで形成され、前記前方縁部および前記側方縁部は開放されており、
   前記アンテナ導体は、Ｌ字状に屈曲しており、前記第２導体部の開放端部が、屈曲部よりも、前記基板の側方縁部に対して基板の中央よりの位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記アンテナ領域に設けられ、かつ前記アンテナ導体の第２導体部よりも前記基板の開放した前方縁部側に配置される導波器をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ。
4. 前記導波器は、前記アンテナ導体の第２導体部と略平行に配置されながら、かつ前記第２グランド領域側の部分が、前記アンテナ領域と前記第２グランド領域との境界に対して略平行になるように屈曲されていることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
5. 前記第２グランド領域は、少なくとも前記導波器を鏡映可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のアンテナ。
6. 前記第１グランド領域と前記第２グランド領域は、前記基板上で連続した領域として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
7. アンテナと、前記アンテナを介して無線通信を実行する通信部とを備え、
   前記アンテナは、
   基板上の隅部に形成されたアンテナ領域と、
   前記アンテナ領域に設けられ、第１導体部と第２導体部とが屈曲部を介して連接された形状を有するアンテナ導体と、
   前記アンテナ領域に接して形成され、前記第１導体部の端部に接続する第１グランド領域と、
   前記アンテナ領域に接して形成され、前記第２導体部の屈曲部から端部へ向かう方向に、前記第２導体部の端部から離間した第２グランド領域と、
   前記アンテナ導体に給電を行う給電部と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
8. 前記基板上に、所定の機能を有した部品が実装される部品実装領域をさらに備え、
   前記アンテナ領域は、少なくとも前記基板の側方縁部の一部と前方縁部の一部を含んで形成され、
   前記第２グランド領域は、前方縁部のうちアンテナ領域に含まれない部分を含み、かつアンテナ領域に設けられた導体のうち、最も前方縁部側に配置された導体を鏡映可能な領域と、アンテナ領域に含まれる側方縁部と反対側の側方縁部に沿った帯状の領域とを含むように形成され、
   前記第１グランド領域は、アンテナ領域に接する帯状の領域と、一部がアンテナ領域に含まれる側方縁部のうち、アンテナ領域に含まれていない部分に沿った帯状の領域とを含むように形成され、
   前記部品実装領域は、アンテナ領域、第１グランド領域、第２グランド領域以外の領域に形成されることを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
9. 接地アンテナを備える無線通信装置であって、
   前記接地アンテナは、ユーザによる通常の操作の際に、ユーザの手によって覆われない位置にアンテナ導体の開放端を配置し、かつアンテナ導体の開放端付近にグランド領域を備えていることを特徴とする無線通信装置。

Images