JP2010258544A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂フィルム部材を自在に（容易に）略直角に折り曲げること。
【解決手段】 アンテナ装置（１００）は、可撓性樹脂フィルム部材（１１）に、アンテナパターン（１２）とグランドパターン（１３）とが形成されたフィルム状アンテナ（１０）と、このフィルム状アンテナがＵ字型に巻きつけられるホルダ（２０）と、フィルム状アンテナ（１０）とホルダ（２０）との間に一端部（３１）が挟まれる信号ケーブル（３０）とを備える。樹脂フィルム部材（１１）はアンテナパターン（１２）が形成された第１のフィルム部分（１１−１）と、グランドパターン（１３）が形成された第２のフィルム部分（１１−２）とを有し、ホルダ（２０）には第１のフィルム部分（１１−１）が巻きつけられ、第２のフィルム部分（１１−２）にフィルム状アンテナ（１０）を直角に折り曲げるのを可能とする折り曲げ可能部（１６，１７）が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、アンテナパターンが形成されたフレキシブルな基板（フィルム状基板）を誘電材料に巻きつけてなる平面アンテナ装置に関する。

携帯電話機には、地上波デジタル放送におけるワンセグ放送を受信可能なものがある。そのようなワンセグ放送を受信するためのアンテナ装置として、平面型アンテナ装置が使用されている。

このような平面アンテナ装置は、種々提案されている。例えば、特開２００８−１９３２９９号公報（特許文献１）は、誘電材料にフレキシブルなプリント回路基板を巻きつけた逆Ｆ型アンテナを開示している。詳述すると、特許文献１に開示された逆Ｆ型アンテナは、逆Ｆ型アンテナ用の回路を有するフレキシブル基板（ＦＰＣ）と、このフレキシブル基板（ＦＰＣ）がコ字型に折られ平板状に対向して形成されたグランド部と放射素子との間に介装される誘電体とから成る。ＦＰＣは折れ線によってコ字型に折られている。また、特許文献１では、実施例として、接続用のコネクタを設け、他のプリント基板とフラットケーブルなどで電気的に接続する例を開示している。

一方、特開２００３−３３２８３０号公報（特許文献２）は、フィルム状の多層基板を、コア材料である誘電体基板に巻きつけるように接着してなる、平面アンテナを開示している。多層基板は、複数の導体層のうち任意の層に配置したアンテナ素子と、１つ以上の層に形成された接地導体と、入出力端子とアンテナ素子とを接地導体で挟まれたストリップ線路構造をもつ給電線路を有する。多層基板はＵ字型に折り曲げた構造をとる。給電線路は、スルーホールを介して、多層基板の表面層に形成された入出力端子と接続されている。

特開２００８−１９３２９９号公報 特開２００３−３３２８３０号公報

特許文献１に開示された逆Ｆ型アンテナでは、フレキシブル基板（ＦＰＣ）を折れ線に沿ってコ字型に折り曲げている。しかしながら、フレキシブル基板（ＦＰＣ）はその基材の反発が強いので、フレキシブル基板（ＦＰＣ）をコ字型に折り曲げることは困難である。また、フレキシブル基板（ＦＰＣ）を無理にコ字型に折り曲げてしまうと、フレキシブル基板（ＦＰＣ）に形成された導体パターン（グランド部と放射素子）が断線してしまう恐れもある。

また、特許文献１では、給電するためにコネクタを設けているが、このコネクタが逆Ｆ型アンテナからその厚さ方向に突出するので、この逆Ｆ型アンテナを携帯電話機等の筐体の内部に搭載する際に上記突出部が邪魔になってしまう恐れがある。換言すれば、上記突出部が逆Ｆ型アンテナの薄型化を妨げることになる。

特許文献２に開示された平面アンテナは、多層基板にアンテナ素子と接地導体と給電線路とが形成され、多層基板それ自体が全体として、Ｕ字型に折り曲げられた状態で、コア材料である誘電体基板に巻きつけられている。そのため、入出力端子は、多層基板の表面層に形成されている。したがって、この入出力端子に外部から信号ケーブル（給電ケーブル）が接続されることになる。すなわち、信号ケーブル（給電ケーブル）は、平面アンテナに対して厚さ方向に突出して配置されることになる。したがって、上記特許文献１の場合と同様に、この平面アンテナを携帯電話機等の筐体の内部に搭載する際に上記突出部（信号ケーブル）が邪魔になってしまう恐れがある。換言すれば、上記突出部が平面アンテナの薄型化の妨げと成る。

また、上記特許文献１及び２に開示された平面アンテナ装置を、携帯電話機などの筐体内に配置しようとする場合、フレキシブル基板（ＦＰＣ）や多層基板である樹脂フィルム部材を、略直角に折り曲げることが必要になる場合がある。樹脂フィルム部材は、可撓性があるので、Ｕ字型に湾曲させることは可能である。しかしながら、前述したように、樹脂フィルム部材を略直角に折り曲げることは困難である。

したがって、本発明の解決すべき課題は、樹脂フィルム部材を自在に（容易に）略直角に折り曲げることが可能な、アンテナ装置を提供することにある。

本発明の他の解決すべき課題は，厚さ方向に突出部がない、薄型のアンテナ装置を提供することにある。

本発明によれば、可撓性樹脂フィルム部材（１１）に、アンテナパターン（１２）とグランドパターン（１３）とが形成されたフィルム状アンテナ（１０）と、このフィルム状アンテナがＵ字型に巻きつけられるホルダ（２０）と、フィルム状アンテナ（１０）とホルダ（２０）との間に一端部（３１）が挟まれる信号ケーブル（３０）と、を備えるアンテナ装置（１００；１００Ａ）であって、樹脂フィルム部材（１１）は、アンテナパターン（１２）が形成された第１のフィルム部分（１１−１）と、グランドパターン（１３）が形成された第２のフィルム部分（１１−２）とを有し、ホルダ（２０）には、第１のフィルム部分（１１−１）が巻きつけられ、第２のフィルム部分（１１−２）に、フィルム状アンテナ（１０）を直角に折り曲げるのを可能とする折り曲げ可能部（１６，１７）が形成されていることを特徴とするアンテナ装置が得られる。

上記アンテナ装置において、折り曲げ可能部は、例えば、ホルダ（２０）の長手方向（Ｘ）と平行に延在している少なくとも１本の折り曲げ可能線（１６，１７）から成ってよい。折り曲げ可能部は、互いに所定距離離間して配置された、一対の折り曲げ可能線（１６，１７）から構成されることが好ましい。この場合、第２のフィルム部分（１１−２）をＬ字型に折り曲げることが可能である。各折り曲げ可能線（１６，１７）は、少なくとも１つの開口を持ってよい。具体的には、各折り曲げ可能線（１６，１７）が、複数の開口が所定間隔で穿設されたミシン目から成ることが好ましい。

上記アンテナ装置において、フィルム状アンテナ（１０）は、アンテナパターン（１２）に接続されて、樹脂フィルム部材（１１）から外部に露出する第１の給電端子（１８）と、グランドパターン（１３）に接続されて、樹脂フィルム部材（１１）から外部に露出する第２の給電端子（１９）とを持ち、信号ケーブル（３０）は、中心導体（３１ａ）と外部導体（３１ｂ）とを含み、ホルダ（２０）は、信号ケーブルの一端部が挿入されるケーブル溝（２２）と、第１及び第２の給電端子を露出させる切欠き部（２４）とを持つことが望ましい。この場合、切欠き部（２４）で、第１の給電端子（１８）に中心導体（３１ａ）が電気的に接続され、第２の給電端子（１９）に外部導体（３１ｂ）が電気的に接続される。中心導体（３１ａ）は第１の給電端子（１８）に半田（４１）付けされ、外部導体（３１ｂ）は第２の給電端子（１９）に半田（４２）付けされてよい。上記アンテナ装置（１００Ａ）は、第２のフィルム部分（１１−２）に貼り付けられた、グランド用導体箔（７０）を更に備えてよい。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、ホルダにはアンテナパターンが形成された第１のフィルム部分を巻きつけ、グランドパターンが形成された第２のフィルム部分にフィルム状アンテナを直角に折り曲げるのを可能とする折り曲げ可能部を形成したので、樹脂フィルム部材を自在に（容易に）略直角に折り曲げることが可能となる。また、フィルム状アンテナとホルダとの間に信号ケーブルの一端部を挟んでいるので、アンテナ装置に対して厚さ方向に突出する突出部を無くすことができる。その結果、アンテナ装置の薄型化が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 図１に図示したアンテナ装置を斜め上前方からみた斜視図である。 図１に図示したアンテナ装置を斜め上後方からみた斜視図である。 図１に図示したアンテナ装置の、平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および右側面図（Ｃ）である。 図１乃至図４に示したアンテナ装置を、携帯電話機の上蓋を取り外して、筐体内に配置した状態を示す平面図である。 図５のVI−VI線についての断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。 図７に示したアンテナ装置の、平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および右側面図（Ｃ）である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１００について説明する。図示のアンテナ装置１００は、地上波デジタル放送におけるワンセグ放送を受信するための平面アンテナ装置であって、後述するように、携帯電話機等の筐体の内部に搭載される平面アンテナ装置である。図１はアンテナ装置１００の分解斜視図である。図２は斜め上前方から見たアンテナ装置１００の斜視図である。図３は斜め上後方からみたアンテナ装置１００の斜視図である。図４において、（Ａ）はアンテナ装置１００の平面図であり、（Ｂ）はアンテナ装置１００の正面図であり、（Ｃ）はアンテナ装置の右側面図である。

図示の例において、直交座標系は、左右（横）に延在するＸ軸方向と、前後に延在するＹ軸方向と、上下に延在するＺ軸方向とを持つ。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに直交している。Ｘ軸方向は横方向又は幅方向とも呼ばれる。Ｙ軸方向は前後方向とも呼ばれる。Ｚ軸方向は上下方向又は厚さ方向とも呼ばれる。

図示のアンテナ装置１００は、フィルム状アンテナ１０と、樹脂製のホルダ２０と、信号ケーブル３０とを備えている。

図示のホルダ２０は、左右方向Ｘに長い実質的に直方体の形状をしている。換言すれば、ホルダ２０は、信号ケーブル３０の一端部３１が後述するように挿入される長手方向に延在した略直方体の形状をしている。ホルダ２０は、信号ケーブル３０の一端部３１が挿入される側の第１の端部と、この第１の端部と対向する第２の端部とを持つ。

本例の場合、ホルダ２０の長手方向は左右方向Ｘであり、信号ケーブル３０の一端部３１は右方からホルダ２０に挿入されている。従って、本例の場合、第１の端部は右端部に相当し、第２の端部は左端部に相当する。

ホルダ２０は、信号ケーブル３０の一端部３１が挿入されるケーブル溝２２を持つ。図１に示されるように、ホルダ２０は、前後方向Ｙを中心として、実質的に左右対称の形状をしている。このホルダ２０には、後述するように、フィルム状アンテナ１０がＵ字型に巻きつけられている。

フィルム状アンテナ１０は、可撓性樹脂フィルム部材１１と、この樹脂フィルム部材１１の内部に形成されたアンテナパターン１２およびグランドパターン１３とから構成される。図示の例では、アンテナパターン１２は樹脂フィルム部材１１の前後方向Ｙの後側に形成され、グランドパターン１３は樹脂フィルム部材１１の前後方向Ｙの前側に形成されている。図示の例では、アンテナパターン１２およびグランドパターン１３の各々は銅箔から成る。

図１に示されるように、樹脂フィルム部材１１はアンテナパターン１２が形成された第１のフィルム部分１１−１と、グランドパターン１３が形成された第２のフィルム部分１１−２とに分離されている。

図２から明らかなように、ホルダ２０には、第１のフィルム部分１１−１のみが巻きつけられ、第２のフィルム部分１１−２は巻きつけられていない。図示の例では、フィルム状アンテナ１０の第１のフィルム部分１１−１とホルダ２０とは粘着材などによって貼り付けられている。粘着材の代わりに、両面粘着テープを使用して、フィルム状アンテナ１０の第１のフィルム部分１１−１とホルダ２０とを貼り付けてもよい。

図３に示されるように、第２のフィルム部分１１−２には、フィルム状アンテナ１０を直角に折り曲げるのを可能とする第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７が形成されている。第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７は、ホルダ２０の長手方向（左右方向Ｘ）と平行に互いに前後方向Ｙに、互いに所定距離離間して、延在している。図示の例では、第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７の各々は、所定間隔で第２のフィルム部分１１−２に穿設されたミシン目から成る。これにより、図３に示されるように、第２のフィルム部分１１−２をＬ字型に折り曲げることが可能となる。

図示の例では、第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７の各々はミシン目から構成されているが、これに限定されない。例えば、第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７の各々は、ホルダ２０の長手方向（左右方向Ｘ）に沿って第２のフィルム部分１１−２に切られた１つまたは複数の長開口から構成されても良い。図示の例では、折り曲げ可能線は２本形成されているが、１本でも、３本以上形成されても良い。とにかく、第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７は、第２のフィルム部分１１−２に形成されて、フィルム状アンテナ１０を直角に折り曲げるのを可能とする折り曲げ可能部として働く。

フィルム状アンテナ１０は、アンテナパターン１２に接続された第１の給電端子１８と、グランドパターン１３に接続された第２の給電端子１９とを持つ。第１および第２の給電端子１８、１９の各々は、樹脂フィルム部材１１から外部に露出している。

信号ケーブル３０の一端部３１は、後述するように、フィルム状アンテナ１０と電気的に接続されている。詳述すると、信号ケーブル３０は、その中央にある中心導体（内部導体）３１ａと、円筒状の外部導体３１ｂとから構成されている。信号ケーブル３１の一端部３１の先端部は、剥ぎ取られており（カットされており）、中心導体３１ａと外部導体３１ｂとが露出している。

ホルダ２０は、第１及び第２の給電端子１８、１９を露出される切欠き部２４を持つ。樹脂フィルム１１の第１のフィルム部１１−１にも、この切欠き部２４と対応する位置に、切欠き部１１−１ａが形成されている。

図２に示されるように、切欠き部２４で、第１の給電端子１８に中心導体３１ａが電気的に接続され、第２の給電端子１９に外部導体３１ｂが電気的に接続されている。具体的には、図４（Ａ）に示されるように、中心導体３１ａは第１の給電端子１８に半田４１で半田付けされ、外部導体３１ｂは第２の給電端子１９に半田４２で半田付けされている。

このような構成のアンテナ装置１００は、後述するように、携帯電話機等の筐体にその内部で、粘着テープ５０によって貼り付けられる。

このように、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置１００では、フィルム状アンテナ１０の第２のフィルム部分１１−２に折り曲げ可能部（１６，１７）を形成したので、樹脂フィルム部材１１の反発を抑制して、第２のフィルム部分１１−２を自在に略直角に折り曲げることが可能となる。

また、信号ケーブル３０の一端部３１は、ホルダ２０のケーブル溝２２に挿入された状態で、フィルム状アンテナ１０とホルダ２０との間に挟まれるので、アンテナ装置１００に対して厚さ方向Ｚに突出する突出部を無くすことができる。その結果、アンテナ装置１００の薄型化が可能となる。

図５及び図６を参照して、図１乃至図４に図示したアンテナ装置１００を、携帯電話機などの筐体６０内部に搭載した状態について説明する。図５は携帯電話機の上蓋を取り外した状態を示す平面図であり、図６は図５のVI−VI線についての断面図である。

筐体６０内には、アンテナ装置１００と回路基板６２とが近接して配置されている。回路基板６２は携帯電話機のメイン基板である。この回路基板６２上には、シールドケース６４が搭載されている。このシールドケース６４は、フィルム状アンテナ１０用の低雑音増幅回路（ＬＮＡ回路）やチューナ回路などをシールドするためのものである。アンテナ装置１００とシールドケース６４内のＬＮＡ回路とは、信号ケーブル３０を介して接続される。

前述したように、アンテナ装置１００は、粘着テープ５０によって、筐体６０に貼り付けられている。第２のフィルム部分１１−２には、第１及び第２の折り曲げ可能線１６、１７が形成されているので、図６に示されるように、第２のフィルム部分１１−２を、回路基板６２やシールドケース６４の形状に合わせて、貼り付けることができる。

図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置１００について説明する。図７は斜め上後方からみたアンテナ装置１００Ａの分解斜視図である。図８において、（Ａ）はアンテナ装置１００Ａの平面図であり、（Ｂ）はアンテナ装置１００Ａの正面図であり、（Ｃ）はアンテナ装置Ａの右側面図である。

図示のアンテナ装置１００Ａは、グランド用銅箔（銅テープ）７０を更に備えている点を除いて、図１乃至図４に図示したアンテナ装置１００と同様の構成を有する。したがって、図１乃至図４に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付してある。

グランド用銅箔（銅テープ）７０は、その裏面に粘着材が着いている。このグランド用銅箔（銅テープ）７０は、図８（Ｃ）に示されるように、フィルム状アンテナ１０の第２のフィルム部分１１−２に貼り付けられている。

グランド用銅箔（銅テープ）７０は、非常に軟らかい材料からなるので、グランド用銅箔（銅テープ）７０を筐体の形状に合わせて任意の位置で折り曲げることができる。

グランド用銅箔（銅テープ）７０の代わりに、任意のグランド用導体箔を使用しても良いのは勿論である。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。上述した実施の形態では、ホルダ２０には、第１のフィルム部分１１−１のみが巻き付けられる構造を説明したが、第２のフィルム部分１１−２の一部までがホルダ２０に巻き付けられていても良い。要は、ホルダ２０に巻き付けられない部分に折り曲げ可能線１６，１７が形成されていれば良い。また、上述した実施の形態では、フィルム状アンテナ１０として、可撓性樹脂フィルム部材１１の内部に、アンテナパターン１２とグランドパターン１３とが形成されたものを使用しているが、可撓性樹脂フィルム部材１１の表面上に、アンテナパターン１２及び／又はグランドパターン１３が形成されたものを使用しても良い。

１００、１００Ａ アンテナ装置
１０ フィルム状アンテナ
１１ 可撓性樹脂フィルム部材
１１−１ 第１のフィルム部分
１１−１ａ 切欠き部
１１−２ 第２のフィルム部分
１２ アンテナパターン
１３ グランドパターン
１６，１７ 折り曲げ可能線
１８，１９ 給電端子
２０ ホルダ
２２ ケーブル溝
２４ 切欠き部
３０ 信号ケーブル（同軸ケーブル）
３１ 一端部
３１ａ 中心導体（内部導体）
３１ｂ 外部導体
４１，４２ 半田
５０ 粘着テープ
７０ グランド用銅箔（銅テープ）

Claims (8)

1. 可撓性樹脂フィルム部材に、アンテナパターンとグランドパターンとが形成されたフィルム状アンテナと、
   該フィルム状アンテナがＵ字型に巻きつけられるホルダと、
   前記フィルム状アンテナと前記ホルダとの間に一端部が挟まれる信号ケーブルと、
   を備えるアンテナ装置であって、
   前記樹脂フィルム部材は、前記アンテナパターンが形成された第１のフィルム部分と、前記グランドパターンが形成された第２のフィルム部分とを有し、
   前記ホルダには、前記第１のフィルム部分が巻きつけられ、
   前記第２のフィルム部分に、前記フィルム状アンテナを直角に折り曲げるのを可能とする折り曲げ可能部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記折り曲げ可能部は、前記ホルダの長手方向と平行に延在している少なくとも１本の折り曲げ可能線から成る、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記折り曲げ可能部は、互いに所定距離離間して配置された、一対の折り曲げ可能線から成り、
   前記第２のフィルム部分がＬ字型に折り曲げ可能である、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記各折り曲げ可能線は、少なくとも１つの開口を持つ、請求項２又は３に記載のアンテナ装置。
5. 前記各折り曲げ可能線が、複数の開口が所定間隔で穿設されたミシン目から成る、請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記フィルム状アンテナは、前記アンテナパターンに接続されて、前記樹脂フィルム部材から外部に露出する第１の給電端子と、前記グランドパターンに接続されて、前記樹脂フィルム部材から外部に露出する第２の給電端子とを持ち、
   前記信号ケーブルは、中心導体と外部導体とを含み、
   前記ホルダは、前記信号ケーブルの前記一端部が挿入されるケーブル溝と、前記第１及び前記第２の給電端子を露出させる切欠き部とを持ち、
   前記切欠き部で、前記第１の給電端子に前記中心導体が電気的に接続され、前記第２の給電端子に前記外部導体が電気的に接続されている、
   請求項１乃至５のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
7. 前記中心導体は前記第１の給電端子に半田付けされ、前記外部導体は前記第２の給電端子に半田付けされている、請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記第２のフィルム部分に貼り付けられた、グランド用導体箔を更に備える、請求項１乃至７のいずれか１つに記載のアンテナ装置。

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