JP4815546B2 - ANTENNA DEVICE, COMMUNICATION MODULE, PORTABLE ELECTRONIC DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD USING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、主として、携帯電子機器内において通信モジュールの一部として用いられるアンテナ装置に関する。 The present invention mainly relates to an antenna device used as a part of a communication module in a portable electronic device.
携帯電話機その他の携帯端末のような携帯電子機器内に通信用のアンテナを配置すると携帯電子機器の金属筺体や携帯電子機器内の回路基板上の導体パターンにおいて生じる渦電流等の影響によりアンテナ特性が劣化する恐れがある。このような問題を解決するために磁性体をアンテナ近傍に配置する技術が例えば特許文献１に開示されている。 When a communication antenna is placed in a portable electronic device such as a cellular phone or other portable terminal, the antenna characteristics are affected by the influence of eddy currents generated in the metal casing of the portable electronic device or the conductor pattern on the circuit board in the portable electronic device. There is a risk of deterioration. In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 discloses a technique for arranging a magnetic body in the vicinity of an antenna.
ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）に関する技術としては、特許文献２乃至特許文献４に開示されているものがある。特許文献２には、ＲＦＩＤタグの金属対応に関する技術が開示されており、特許文献３及び特許文献４には、磁性体の主面以外の方向での通信に関して検討がなされている。 As technologies relating to RFID (Radio Frequency IDentification), there are those disclosed in Patent Documents 2 to 4. Patent Document 2 discloses a technique related to metal handling of an RFID tag, and Patent Document 3 and Patent Document 4 discuss a communication in a direction other than the main surface of the magnetic body.
最近の携帯電子機器の無線通信機能は、通話だけでなく、日常の様々な場面において個人認証や商取引の決済などにも使用されている。このような個人認証等は、ユーザが携帯電子機器をリーダライタに近づけることにより実現される。かかる個人認証等の際のユーザの動作負担を軽減し且つ迅速に処理を完了させるためには、データ通信を行うに際して携帯電子機器とリーダライタとを対向させる角度にある程度の幅があることが望ましい。そのため、携帯電子機器内に設けられるアンテナ装置には、より広角な指向性が求められている。 The wireless communication function of recent portable electronic devices is used not only for telephone calls but also for personal authentication and settlement of commercial transactions in various everyday situations. Such personal authentication or the like is realized when the user brings the portable electronic device close to the reader / writer. In order to reduce the operational burden on the user during such personal authentication and complete the processing quickly, it is desirable that the angle at which the portable electronic device and the reader / writer face each other has a certain range when performing data communication. . Therefore, the antenna device provided in the portable electronic device is required to have a wider angle directivity.
一方、携帯電子機器内におけるアンテナ装置は携帯電子機器内部の限られたスペース内に他の構成要素と共に配置されなければならないものであるから、対象物となる商品・製品の外周部に貼付されるＲＦＩＤタグとは使用状態において大きく異なっている。そのため、ＲＦＩＤタグの構成を携帯電子機器内におけるアンテナ装置にそのまま適用しようとすると、様々な不具合が生じる。 On the other hand, since the antenna device in the portable electronic device must be arranged together with other components in a limited space inside the portable electronic device, the antenna device is affixed to the outer periphery of the product or product that is the object. It differs greatly from the RFID tag in use. For this reason, if the configuration of the RFID tag is applied as it is to the antenna device in the portable electronic device, various problems occur.
そこで、本発明は、広角な指向性を有し且つ携帯電子機器内における使用に適した構成を有するアンテナ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna device having a wide-angle directivity and a configuration suitable for use in a portable electronic device.
本発明によれば、第１のアンテナ装置として、
略四角形の平板状の軟磁性体にループ状のコイルを設けてなるアンテナ装置であって、
前記コイルは、導体パターンからなるものであり、且つ、絶縁体シート上に形成されており、
前記絶縁シート上において前記コイルにより囲まれた領域が前記軟磁性体の４つのエッジのうちの一つのエッジである特定エッジと少なくとも部分的に重複し且つ該特定エッジと対向する対向エッジを含まないように、前記コイルは前記軟磁性体の表面から裏面にかけて配されており、
前記導体パターンの前記コイルは、前記軟磁性体の前記表面のうち前記領域に含まれる面積が前記軟磁性体の前記裏面のうち前記領域に含まれる面積よりも大きく、
前記コイルは、前記軟磁性体の前記表面に直交する方向から前記特定エッジに直交する方向にかけての広角な指向性を得るために、前記軟磁性体の前記表面側においては前記対向エッジ近傍まで設けられている
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, as the first antenna device,
An antenna device in which a loop-shaped coil is provided on a substantially rectangular flat soft magnetic material,
The coil is made of a conductor pattern and is formed on an insulator sheet,
A region surrounded by the coil on the insulating sheet at least partially overlaps with a specific edge which is one of the four edges of the soft magnetic material, and does not include an opposing edge facing the specific edge. As described above, the coil is arranged from the front surface to the back surface of the soft magnetic material,
The coil of the conductor pattern, the area included in the region of the surface of the soft magnetic material is larger than the area included in the region of the back surface of the soft magnetic material,
The coil is provided to the vicinity of the opposing edge on the surface side of the soft magnetic body in order to obtain a wide-angle directivity from a direction orthogonal to the surface of the soft magnetic body to a direction orthogonal to the specific edge. An antenna device is obtained.
また、本発明によれば、第２のアンテナ装置として、第１のアンテナ装置であって、
前記絶縁体シートは、前記軟磁性体の前記裏面上において前記導体パターンから前記軟磁性体の前記対向エッジに向けて延びる段差解消部であって、当該アンテナ装置を対象物に取り付ける際に前記領域及び前記導体パターンが存在している領域と存在していない領域との段差を解消するための段差解消部を備えている
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, the second antenna device is a first antenna device,
The insulator sheet is a step eliminating portion extending from the conductor pattern toward the opposing edge of the soft magnetic material on the back surface of the soft magnetic material, and the region when the antenna device is attached to an object In addition, an antenna device can be obtained that includes a step eliminating portion for eliminating a step between the region where the conductor pattern exists and the region where the conductor pattern does not exist .
また、本発明によれば、第３のアンテナ装置として、第１又は第２のアンテナ装置であって、
前記絶縁体シートのうちの前記特定エッジ上に位置する部分に前記特定エッジの長手方向に沿うように延びるスリットが形成されている
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, the third antenna device is a first or second antenna device,
An antenna device in which a slit extending along the longitudinal direction of the specific edge is formed in a portion of the insulator sheet located on the specific edge is obtained.
また、本発明によれば、第４のアンテナ装置として、第１又は第２のアンテナ装置であって、
前記絶縁体シートには前記特定エッジ上の領域を含むようにして形成された開口部が設けられている
アンテナ装置が得られる。
Further, according to the present invention, the fourth antenna device is a first or second antenna device,
An antenna device is obtained in which the insulator sheet is provided with an opening formed so as to include a region on the specific edge.
また、本発明によれば、第５のアンテナ装置として、第１乃至第４のいずれかのアンテナ装置であって、
前記絶縁体シートは前記軟磁性体の前記表面及び前記裏面上を前記特定エッジから前記対向エッジを越えるまで延びている
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, as the fifth antenna device, any one of the first to fourth antenna devices,
An antenna device is obtained in which the insulator sheet extends on the front and back surfaces of the soft magnetic material from the specific edge to beyond the opposing edge.
また、本発明によれば、第６のアンテナ装置として、第１乃至第５のいずれかのアンテナ装置であって、
前記軟磁性体の厚みは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, the sixth antenna device is any one of the first to fifth antenna devices,
An antenna device having a thickness of the soft magnetic material of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less is obtained.
また、本発明によれば、第７のアンテナ装置として、第１乃至第６のいずれかのアンテナ装置であって、
前記領域が前記軟磁性体の前記特定エッジに隣接する一の隣接エッジをも少なくとも部分的に含んでいる
アンテナ装置が得られる。
According to the present invention, as the seventh antenna device, any one of the first to sixth antenna devices,
Said region is at least partially comprise that the antenna device can be obtained an adjacent edge adjacent to the particular edge of the soft magnetic body.
更に、本発明によれば、第１乃至第７のいずれかのアンテナ装置と、該アンテナ装置に接続される通信回路とを備える通信モジュールが得られる。 Furthermore, according to the present invention, a communication module including any one of the first to seventh antenna devices and a communication circuit connected to the antenna device is obtained.
また、本発明によれば、上述の通信モジュールを備える携帯電子機器が得られる。Moreover, according to this invention, a portable electronic device provided with the above-mentioned communication module is obtained.
また、本発明によれば、上述の携帯電子機器であって、
導電体と絶縁体とを備えており、
前記導電体は、金属筺体又は携帯電子機器内にある回路基板上の導体パターンであり、
前記軟磁性体の前記裏面が前記導電体側に向くように且つ前記アンテナ装置が前記絶縁体を介して前記導電体上に位置するように、前記通信モジュールが配置されている携帯電子機器が得られる。
Moreover, according to the present invention, the portable electronic device described above,
A conductor and an insulator,
The conductor is a conductor pattern on a circuit board in a metal casing or portable electronic device,
A portable electronic device is obtained in which the communication module is arranged so that the back surface of the soft magnetic material faces the conductor and the antenna device is positioned on the conductor via the insulator. .
また、本発明によれば、上述の携帯電子機器を用いて、前記軟磁性体の前記表面及び前記裏面と直交する方向から前記特定エッジと直交する方向にかけての広角範囲において相手方通信機器と通信する方法が得られる。 Further, according to the present invention, the above-described portable electronic device is used to communicate with a counterpart communication device in a wide angle range from a direction orthogonal to the front surface and the back surface of the soft magnetic material to a direction orthogonal to the specific edge. A method is obtained.
更に、本発明によれば、上述の携帯電子機器と他の携帯電子機器との間で電磁誘導効果を利用した通信を行う方法が得られる。 Furthermore, according to the present invention, a method of performing communication using the electromagnetic induction effect between the above-described portable electronic device and another portable electronic device can be obtained.
本発明によるアンテナ装置は、コイルにより囲まれた領域（被囲領域）が軟磁性体の特定エッジを少なくとも部分的に含むこととなるようにコイルを軟磁性体の表面から裏面にかけて配してあることから、軟磁性体の表面に直交する方向から特定エッジに直交する方向にかけての広い角度に亘って指向性をアンテナ装置に持たせることができる。 In the antenna device according to the present invention, the coil is arranged from the front surface to the back surface of the soft magnetic material so that the region surrounded by the coil (enclosed region) includes at least a specific edge of the soft magnetic material. Therefore, the antenna device can have directivity over a wide angle from the direction perpendicular to the surface of the soft magnetic material to the direction perpendicular to the specific edge.
また、絶縁体シート上に導体パターンを設けることによりコイルを形成するとともに、絶縁体シートをコイルの存在していないところまで延設することにより、両面テープ等を用いてアンテナ装置を携帯電子機器内部に取り付ける場合に当該アンテナ装置を電子機器内部に確実に固定することができる。 In addition, a coil is formed by providing a conductor pattern on an insulator sheet, and the antenna sheet is installed inside a portable electronic device using a double-sided tape or the like by extending the insulator sheet to a place where no coil exists. When attached to the antenna device, the antenna device can be securely fixed inside the electronic apparatus.
以下、本発明の実施の形態によるアンテナ装置について図面を参照して詳細に説明する。このアンテナ装置は、通信回路と接続されて、通信モジュールを構成する。更に、この通信モジュールは、携帯電子機器内において、絶縁体を介して導電体（金属筺体や携帯電子機器内にある回路基板上の導体パターン）上に設けられる。 Hereinafter, antenna devices according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This antenna device is connected to a communication circuit to constitute a communication module. Further, this communication module is provided on a conductor (a metal casing or a conductor pattern on a circuit board in the portable electronic device) via an insulator in the portable electronic device.
図１及び図２を参照すると、本実施の形態によるアンテナ装置１００は、略四角形の平板状の軟磁性体２００と、コイルシート３００とを備えている。軟磁性体２００は、可撓制を有するシート状のものであってもよく、また板状のものであってもよい。詳しくは、軟磁性体２００は、主面として表面２１２及び裏面２１４を有し、且つ、４つのエッジを有している。本実施の形態においては、軟磁性体２００のエッジのうち、特定の一つを特定エッジ２１６とし、それに対向するエッジを対向エッジとする。 Referring to FIGS. 1 and 2, the antenna device 100 according to the present embodiment includes a substantially rectangular flat-plate-shaped soft magnetic body 200 and a coil sheet 300. The soft magnetic body 200 may be a sheet having flexibility and may be a plate. Specifically, the soft magnetic body 200 has a front surface 212 and a back surface 214 as main surfaces, and has four edges. In the present embodiment, a specific one of the edges of the soft magnetic body 200 is defined as a specific edge 216, and an edge facing the specific edge 216 is defined as an opposing edge.
ここで、軟磁性体２００の厚さは、アンテナ装置１００の近傍に配置される導電体（金属筺体や回路基板上の導体パターンなど）における渦電流のアンテナ装置１００に対する影響を防ぐためには、０．１ｍｍ以上必要である。一方、軟磁性体２００の厚さが２．０ｍｍを超えてしまうと、アンテナ装置１００も大型化してしまい、携帯電子機器などの薄型化の要求に反する。従って、軟磁性体２００の厚さは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。 Here, the thickness of the soft magnetic body 200 is 0 in order to prevent the influence of the eddy current on the antenna device 100 in a conductor (such as a metal housing or a conductor pattern on a circuit board) disposed in the vicinity of the antenna device 100. .1mm or more is required. On the other hand, if the thickness of the soft magnetic body 200 exceeds 2.0 mm, the antenna device 100 is also increased in size, which is contrary to the demand for thickness reduction of portable electronic devices and the like. Therefore, the thickness of the soft magnetic body 200 is preferably 0.1 mm or more and 2.0 mm or less.
図３に示されるようにコイルシート３００は、いわゆるＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）であり、絶縁体シート３１０上に導体パターンからなるコイル３３０を形成してなるものである。詳しくは、コイル３３０は、特定エッジ２１６に対応する領域３２０の一部を内包するように絶縁体シート３１０上に形成されている。即ち、コイル３３０により囲まれる被囲領域と領域３２０とは部分的に重複している。これにより、コイルシート３００を軟磁性体２００に接着固定すると、コイル３３０により囲まれる被囲領域が特定エッジ２１６を少なくとも部分的に含み且つ対向エッジ２１８を含まないようにコイル３３０が軟磁性体２００の表面２１２から裏面２１４にかけて配されることとなる。なお、図示されたコイルの巻数は２ターンであるが、本発明はこれに限定されるものではない。但し、携帯電子機器内の通信処理回路によりアンテナ装置のインダクタンスが制約されるため、巻数は２〜７ターンの範囲にあることが望ましい。 As shown in FIG. 3, the coil sheet 300 is so-called FPC (Flexible Printed Circuits), and is formed by forming a coil 330 made of a conductor pattern on an insulator sheet 310. Specifically, the coil 330 is formed on the insulator sheet 310 so as to include a part of the region 320 corresponding to the specific edge 216. That is, the enclosed region surrounded by the coil 330 and the region 320 partially overlap. Thereby, when the coil sheet 300 is bonded and fixed to the soft magnetic body 200, the coil 330 is soft magnetic body 200 so that the surrounding region surrounded by the coil 330 includes at least a part of the specific edge 216 and does not include the opposing edge 218. It is arranged from the front surface 212 to the back surface 214. The number of turns of the illustrated coil is two turns, but the present invention is not limited to this. However, since the inductance of the antenna device is restricted by the communication processing circuit in the portable electronic device, the number of turns is preferably in the range of 2 to 7 turns.
また、図１乃至図３を参照すると、本実施の形態においては、軟磁性体２００の表面２１２のうちコイル３３０による被囲領域に含まれる面積が軟磁性体２００の裏面２１４のうちコイル３３０による被囲領域に含まれる面積よりも大きくなるように、コイルシート３００が構成されている。特に、本実施の形態によるコイル３３０は軟磁性体２００の表面２１２側においては出来る限り大きな面積をとるように構成されているため、対向エッジ２１８近傍まで設けられており、絶縁体シート３１０もコイル３３０に対応して対向エッジ２１８近傍まで形成されている。 1 to 3, in the present embodiment, the area included in the area surrounded by the coil 330 in the front surface 212 of the soft magnetic body 200 is based on the coil 330 in the back surface 214 of the soft magnetic body 200. The coil sheet 300 is configured to be larger than the area included in the surrounded region. In particular, since the coil 330 according to the present embodiment is configured to have as large an area as possible on the surface 212 side of the soft magnetic body 200, the coil 330 is provided to the vicinity of the opposing edge 218, and the insulator sheet 310 is also a coil. Corresponding to 330, it is formed up to the vicinity of the opposing edge 218.
このようなアンテナ配置とすると、軟磁性体２００の表面２１２及び裏面２１４と直交する方向から特定エッジ２１６と直交する方向にかけての広角な指向性を得ることができる。 With such an antenna arrangement, it is possible to obtain wide-angle directivity from the direction orthogonal to the front surface 212 and the rear surface 214 of the soft magnetic body 200 to the direction orthogonal to the specific edge 216.
更に、本実施の形態によるコイルシート３００は、携帯電子機器内部への取り付けに適する構成を備えている。特に、絶縁体シート３１０は、コイル３３０に対応するサイズのみを有しているのではなく、コイル３３０と比較してかなり大きなサイズを有している。より具体的には、本実施の形態によるコイルシート３００において、コイル３３０による被囲領域は軟磁性体２００の表面２１２側と裏面２１４側とで大きく異なっているが、絶縁体シート３１０のサイズは軟磁性体２００の表面２１２側と裏面２１４側とでほぼ等しく構成されている。即ち、絶縁シート３１０は軟磁性体２００の裏面２１４側においても対向エッジ２１８近傍まで設けられている。このように、絶縁体シート３１０のうち、軟磁性体２００の裏面２１４側においてコイル３３０の端部から対向エッジ２１８に向かって延びる部分であってコイルの形成されていない部分は、コイルの形成されている領域とコイルの形成されていない領域との段差を解消する段差解消部３１２として機能する。 Furthermore, the coil sheet 300 according to the present embodiment has a configuration suitable for mounting inside the portable electronic device. In particular, the insulator sheet 310 does not have only a size corresponding to the coil 330, but has a considerably larger size than the coil 330. More specifically, in the coil sheet 300 according to the present embodiment, the area surrounded by the coil 330 is greatly different between the front surface 212 side and the back surface 214 side of the soft magnetic body 200, but the size of the insulator sheet 310 is The front surface 212 side and the back surface 214 side of the soft magnetic body 200 are substantially equal. That is, the insulating sheet 310 is provided up to the vicinity of the opposing edge 218 on the back surface 214 side of the soft magnetic body 200. As described above, the portion of the insulator sheet 310 that extends from the end of the coil 330 toward the opposing edge 218 on the back surface 214 side of the soft magnetic body 200 and that does not have a coil is formed by the coil. It functions as a level difference elimination unit 312 that eliminates the level difference between the area where the coil is formed and the area where no coil is formed.
本実施の形態によるアンテナ装置１００は、携帯電話機などの携帯電子機器内部において軟磁性体２００の裏面２１４が絶縁体を介在させた状態で導電体に対向させられるようにして配置される。ここで、導電体には、例えば、携帯電子機器内部に含まれる回路基板上の導体パターンや金属筺体などが含まれる。そのような配置を行う際、アンテナ装置１００の裏面は両面テープなどにより機器内に固定されるが、上述した段差解消部３１２が設けられていないと、両面テープの接着面が平坦にならず、接着強度が弱い場合がある。これに対して、上述したような段差解消部３１２が設けられていると、両面テープの接着面が平坦になるため、高い接着強度を得ることができる。 The antenna device 100 according to the present embodiment is arranged in a portable electronic device such as a cellular phone so that the back surface 214 of the soft magnetic body 200 is opposed to the conductor with an insulator interposed. Here, the conductor includes, for example, a conductor pattern on a circuit board and a metal casing included in the portable electronic device. When performing such an arrangement, the back surface of the antenna device 100 is fixed in the device by a double-sided tape or the like, but if the above-described step eliminating part 312 is not provided, the adhesive surface of the double-sided tape does not become flat, Adhesive strength may be weak. On the other hand, when the level | step difference elimination part 312 as mentioned above is provided, since the adhesive surface of a double-sided tape becomes flat, high adhesive strength can be obtained.
アンテナ装置１００におけるコイルシート３００は、上述した形態に限られず、コイルシートと軟磁性体２００との密着度の向上のため、以下のように変形してもよい。例えば、図４に示されるように、コイルシート３００ａの絶縁体シート３１０ａに対してスリット（切り込み）３１４を入れることとしてもよい。この場合、スリット３１４の位置は、コイル３３０に囲まれる被囲領域内であって且つ軟磁性体２００の特定エッジ２１６に対応する領域３２０内である。また、図５に示されるように、コイルシート３００ｂの絶縁体シート３１０ｂに対してスリット（細孔）３１５を入れることとしてもよい。この場合も、スリット３１５の位置は、コイル３３０に囲まれる被囲領域内であって且つ軟磁性体２００の特定エッジ２１６に対応する領域３２０内である。更に、図６に示されるように、コイルシート３００ｃの絶縁体シート３１０ｃに対して開口部３１６を形成することとしてもよい。この場合、開口部３１６は、コイル３３０に囲まれる被囲領域内に位置しており且つ軟磁性体２００の特定エッジ２１６に対応する領域３２０上を亘るように形成されている。即ち、開口部３１６は、軟磁性体２００の表面２１２から裏面２１４にかけて特定エッジ２１６の一部を含むように形成されている。このようなスリット３１４，３１５や開口部３１６を設けると、コイルシート３００ａ〜３００ｃを軟磁性体２００に接着固定する際に、特定エッジ２１６側において撓むことを防ぐことができ、コイルシート３００ａ〜３００ｃと軟磁性体２００とをより密着させることができる。 The coil sheet 300 in the antenna device 100 is not limited to the form described above, and may be modified as follows in order to improve the adhesion between the coil sheet and the soft magnetic body 200. For example, as shown in FIG. 4, slits (cuts) 314 may be made in the insulator sheet 310a of the coil sheet 300a. In this case, the position of the slit 314 is in the enclosed region surrounded by the coil 330 and in the region 320 corresponding to the specific edge 216 of the soft magnetic body 200. Further, as shown in FIG. 5, slits (pores) 315 may be provided in the insulator sheet 310b of the coil sheet 300b. Also in this case, the position of the slit 315 is in the surrounded region surrounded by the coil 330 and in the region 320 corresponding to the specific edge 216 of the soft magnetic body 200. Furthermore, as shown in FIG. 6, an opening 316 may be formed in the insulator sheet 310c of the coil sheet 300c. In this case, the opening 316 is located in the surrounded region surrounded by the coil 330 and is formed so as to extend over the region 320 corresponding to the specific edge 216 of the soft magnetic body 200. That is, the opening 316 is formed so as to include a part of the specific edge 216 from the front surface 212 to the back surface 214 of the soft magnetic body 200. When such slits 314, 315 and openings 316 are provided, when the coil sheets 300a to 300c are bonded and fixed to the soft magnetic body 200, the coil sheets 300a to 300c can be prevented from being bent on the specific edge 216 side. 300c and the soft magnetic body 200 can be more closely attached.
また、図７に示されるアンテナ装置１００ｄのコイルシート３００ｄのように、特定エッジ２１６から対向エッジ２１８を越えるまで延びるように構成された絶縁体シート３１０ｄを粘着層４００により軟磁性体２００に貼り付けることとしてもよい。このように構成すると、軟磁性体２００の端部からの粉落ちを粘着層４００で受けることができる。なお、粘着層４００が介在していた方が粉受けの効果は高いが、粘着層４００がなく絶縁体シート３１０ｄのみが対向エッジ２１８を越えて延設されていた場合でも当該延設された部分がない場合と比較すると粉受けの効果を得ることができる。 Further, like the coil sheet 300 d of the antenna device 100 d shown in FIG. 7, an insulating sheet 310 d configured to extend from the specific edge 216 to beyond the opposing edge 218 is attached to the soft magnetic body 200 by the adhesive layer 400. It is good as well. If comprised in this way, the powder fall from the edge part of the soft-magnetic body 200 can be received in the adhesion layer 400. FIG. Note that the effect of powder reception is higher when the adhesive layer 400 is interposed, but even if only the insulator sheet 310d is extended beyond the opposing edge 218 without the adhesive layer 400, the extended portion. Compared to the case where there is no powder, the effect of powder receiving can be obtained.
更に、図８及び図９に示されるアンテナ装置１００ｅ，１００ｆのように、コイル３３０ｅ，３３０ｆに囲まれる軟磁性体２００の被囲領域内に特定エッジ２１６に隣接する隣接エッジ２２０を少なくとも部分的に含むように構成してもよい。この場合、軟磁性体２００の表面２１２及び裏面２１４と直交する方向から特定エッジ２１６と直交する方向にかけての広角な指向性に加え、軟磁性体２００の表面２１２及び裏面２１４と直交する方向から隣接エッジ２２０と直交する方向にかけての広角な指向性も得ることができる。即ち、図８及び図９に示されるアンテナ装置１００ｅ，１００ｆの場合、通信方向の３軸化を実現することができる。なお、図９のアンテナ装置１００ｆは、図１０に示されるようなコイル３３０ｆが形成された絶縁体シート３１０ｆを軟磁性体２００の表面２１２におき、部分的に裏面２１４側に折り込み固定することで形成される。ここで、絶縁体シート３１０ｆにおける段差解消部３１２ｆは軟磁性体２００の裏面２１４側に折り込まれた際に絶縁体シート３１０ｆの隣接エッジ２２０側の部分と重なり合って新たな段差を生じさせないように、該当部分を切り欠いたような形状を有している。 Further, like the antenna devices 100e and 100f shown in FIGS. 8 and 9, at least partially, the adjacent edge 220 adjacent to the specific edge 216 is surrounded in the surrounded region of the soft magnetic body 200 surrounded by the coils 330e and 330f. You may comprise so that it may be included. In this case, in addition to the wide-angle directivity from the direction orthogonal to the front surface 212 and the back surface 214 of the soft magnetic body 200 to the direction orthogonal to the specific edge 216, it is adjacent from the direction orthogonal to the front surface 212 and the back surface 214 of the soft magnetic body 200. A wide-angle directivity in the direction orthogonal to the edge 220 can also be obtained. That is, in the case of the antenna devices 100e and 100f shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to realize a three-axis communication direction. The antenna device 100f in FIG. 9 is configured by placing an insulator sheet 310f on which a coil 330f as shown in FIG. 10 is formed on the front surface 212 of the soft magnetic body 200 and partially folding and fixing it on the back surface 214 side. It is formed. Here, the step eliminating portion 312f in the insulator sheet 310f is not folded to overlap with the adjacent edge 220 side portion of the insulator sheet 310f when folded to the back surface 214 side of the soft magnetic body 200, so that a new step is not generated. It has the shape of notching the corresponding part.
図１１及び図１２に示されるように、図９に示されるアンテナ装置１００ｆと比較例のアンテナ装置１００ｘとを基板５００上に配してなる評価対象を作製し、電磁界シミュレーションによる検証を行った結果を、図１３〜１５及び図１６〜１８に示す。 As shown in FIG. 11 and FIG. 12, an evaluation object is produced by arranging the antenna device 100f shown in FIG. 9 and the antenna device 100x of the comparative example on a substrate 500, and verification is performed by electromagnetic field simulation. The results are shown in FIGS. 13 to 15 and FIGS.
図１３は、図１１に示されるアンテナ装置のアンテナコイルに流れる電流により、アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に垂直な成分（Ｚ方向成分）の空間分布である。図１４及び図１５は、図１１のアンテナ装置のアンテナコイルに流れる電流により、アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に平行な成分（Ｘ方向及びＹ方向成分）の空間分布である。 FIG. 13 shows a spatial distribution of a component perpendicular to the soft magnetic material (Z-direction component) in the magnetic field emitted from the antenna coil due to the current flowing in the antenna coil of the antenna device shown in FIG. 14 and 15 are spatial distributions of components (X direction and Y direction components) parallel to the soft magnetic material in the magnetic field emitted from the antenna coil due to the current flowing in the antenna coil of FIG. .
図１６は、図１２に示される比較例のアンテナ装置のアンテナコイルに流れる電流により、アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に垂直な成分（Ｚ方向成分）の空間分布である。図１７及び図１８は、図１２のアンテナ装置のアンテナコイルに流れる電流により、アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に平行な成分（Ｘ方向及びＹ方向成分）の空間分布である。 FIG. 16 is a spatial distribution of a component perpendicular to the soft magnetic material (Z-direction component) in the magnetic field emitted from the antenna coil due to the current flowing in the antenna coil of the antenna device of the comparative example shown in FIG. 17 and 18 are spatial distributions of components (X direction and Y direction components) parallel to the soft magnetic material in the magnetic field emitted from the antenna coil due to the current flowing in the antenna coil of FIG. .
なお、アンテナコイルのターン数は、図１１のアンテナ装置と図１２のアンテナ装置のいずれも５ターンとした。また、軟磁性体の下側には、携帯電子機器の回路基板に相当する導体を模擬的に配置してシミュレーションを行った。配置電磁界シミュレーションには、AnSoft社の電磁界シミュレータMaxwell3Dを用いた。 Note that the number of turns of the antenna coil was 5 turns for both the antenna device of FIG. 11 and the antenna device of FIG. In addition, a simulation was performed by simulating a conductor corresponding to a circuit board of a portable electronic device under the soft magnetic material. The electromagnetic field simulator Maxwell3D manufactured by AnSoft was used for the placement electromagnetic field simulation.
アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に垂直な成分（Ｚ方向成分）の強度分布に関しては、図１１のアンテナ装置と図１２のアンテナ装置を比較すると、ほぼ同程度の拡がりが得られている。このことから、アンテナ装置のＺ方向に通信対象が存在する場合、図１１のアンテナ装置は、図１２の比較例のアンテナ装置と同等の通信距離を得ることができる。 Regarding the intensity distribution of the component perpendicular to the soft magnetic material (Z-direction component) of the magnetic field emitted from the antenna coil, when the antenna device of FIG. 11 is compared with the antenna device of FIG. It has been. From this, when a communication target exists in the Z direction of the antenna device, the antenna device of FIG. 11 can obtain a communication distance equivalent to the antenna device of the comparative example of FIG.
一方、アンテナコイルから放出される磁場のうち、軟磁性体に平行な成分（Ｘ方向及びＹ方向成分）の強度分布に関しては、図１１のアンテナ装置と図１２のアンテナ装置を比較すると、図１１のアンテナ装置では、前述のＺ方向の磁場強度分布の拡がりに匹敵する拡がりが得られているのに対し、図１２のアンテナ装置では、磁場強度分布の拡がりはきわめて小さい。このことから、アンテナ装置のＸ方向又はＹ方向に通信対象が存在する場合、図１１のアンテナ装置によれば、図１２のアンテナ装置と比較して通信距離が飛躍的に増大する。ここで、Ｘ方向及びＹ方向成分の磁場強度分布は、側面上に開口部が設けられた方向にのみ拡大するのではなく、その対向する側面方向にも拡大することも本実施の形態における顕著な効果である。仮に、特定エッジ上のみならず対向エッジ上にもコイルが亘るように設けられたとすると、図１２に示される従来のアンテナ装置と同様、上述したような磁場強度分布の拡大は達成されない。 On the other hand, regarding the intensity distribution of the components (X direction and Y direction components) parallel to the soft magnetic material in the magnetic field emitted from the antenna coil, the antenna device of FIG. 11 is compared with the antenna device of FIG. In the antenna device of FIG. 12, the spread comparable to the spread of the magnetic field strength distribution in the Z direction is obtained, whereas in the antenna device of FIG. 12, the spread of the magnetic field strength distribution is extremely small. From this, when there is a communication target in the X direction or the Y direction of the antenna apparatus, the antenna apparatus of FIG. 11 dramatically increases the communication distance compared to the antenna apparatus of FIG. Here, the magnetic field strength distribution of the X direction component and the Y direction component does not only expand in the direction in which the opening is provided on the side surface, but also expands in the opposite side surface direction. Effect. If the coil is provided not only on the specific edge but also on the opposite edge, the expansion of the magnetic field strength distribution as described above cannot be achieved as in the conventional antenna device shown in FIG.
ここで、従来の通信モジュール、あるいは、本実施の形態による通信モジュールを薄く長い箱形の筐体外形を有する携帯電子機器（例えば、携帯電話機）６００に搭載することを想定する。携帯電子機器６００の通信対象が、固定して設置されたリーダライタ７００である場合には、携帯電子機器６００の通信に用いることができる筐体上の面の数は、従来の通信モジュールを用いた場合には１面のみ（図１９に相当する配置）である。このような携帯電子機器６００とリーダライタ７００間の配置は、ＩＣカードを用いた決済を携帯電子機器６００で代替する場合に多く用いられ、現在の主要な通信方法に相当する。 Here, it is assumed that the conventional communication module or the communication module according to the present embodiment is mounted on a portable electronic device (for example, a mobile phone) 600 having a thin and long box-shaped casing. When the communication target of the portable electronic device 600 is the reader / writer 700 that is fixedly installed, the number of surfaces on the housing that can be used for communication of the portable electronic device 600 uses a conventional communication module. In such a case, there is only one surface (arrangement corresponding to FIG. 19). Such an arrangement between the portable electronic device 600 and the reader / writer 700 is often used when a payment using an IC card is replaced by the portable electronic device 600, and corresponds to the current main communication method.
一方、本実施の形態による通信モジュールを用いた場合には、携帯電子機器６００の通信に用いることができる筐体上の面の数は、２面〜３面（図１９又は図２０に相当）となり、ユーザが実際に使用する際には携帯電子機器６００を持ち替える等の動作負担が軽減される。特に、物品の自動販売機や、バスや路面電車の乗降口など、リーダライタ７００の設置床面積に制限がある場合には、リーダライタ７００は垂直に設置されることとなり、携帯通話時の携帯保持方法との親和性を鑑みると、図２０に相当する携帯電子機器６００とリーダライタ７００の相互配置での通信が可能であることが望ましい。 On the other hand, when the communication module according to the present embodiment is used, the number of surfaces on the housing that can be used for communication of portable electronic device 600 is two to three surfaces (corresponding to FIG. 19 or FIG. 20). Thus, when the user actually uses the operation load such as changing the portable electronic device 600 is reduced. In particular, when the floor area of the reader / writer 700 is limited, such as a vending machine for goods, a bus / tramway entrance / exit, etc., the reader / writer 700 will be installed vertically, so In view of the compatibility with the holding method, it is desirable that communication is possible between the portable electronic device 600 and the reader / writer 700 corresponding to those in FIG.
次に、携帯電子機器６００間で通信する場合には、携帯電子機器６００の通信に用いることができる筐体上の面の数は、従来の通信モジュールを用いた場合には１面のみ（図２１に相当する配置）であるが、本実施の形態による通信モジュールを用いた場合には、互いの携帯電子機器６００における通信可能面数の自乗に相当する組み合わせ（その一部は図２２又は図２３に相当）が携帯電子機器６００間での通信可能な配置として許されるため、ユーザの動作負担の軽減につながる。 Next, when communicating between portable electronic devices 600, the number of surfaces on the housing that can be used for communication of portable electronic devices 600 is only one when using a conventional communication module (see FIG. However, in the case where the communication module according to the present embodiment is used, a combination corresponding to the square of the number of communicable surfaces in the portable electronic device 600 (part of which is shown in FIG. 22 or FIG. 23) is permitted as an arrangement in which communication is possible between the portable electronic devices 600, leading to a reduction in the operation burden on the user.
上記では同一形状の携帯電子機器６００間での通信を例に挙げたが、例えば携帯電子機器６００とゲーム機など、異なる外形を有する携帯電子機器６００間での通信が必要な場合には、通信可能面の増大により、互いの通信可能面を探す労力が軽減されるため、ユーザ負担の軽減度合いはさらに顕著となる。 In the above, communication between portable electronic devices 600 having the same shape has been described as an example. However, when communication between portable electronic devices 600 having different external shapes, such as portable electronic device 600 and a game machine, is necessary, communication is performed. Since the effort to search each other's communicable surface is reduced by the increase of the possible surface, the degree of reduction of the user burden becomes more remarkable.
また、例えば卓上に静置した携帯電子機器６００間の通信が必要な場合には、図２１に相当する携帯電子機器６００の配置を確保することは困難であり、図２２乃至図２５に相当する配置で通信を確保することが必須である。さらには、通信時のプライバシー確保の観点から、携帯電子機器６００のディスプレイ面の他者による視認を防止する目的のためには、図２５のような配置による通信が望ましい。 Further, for example, when communication between portable electronic devices 600 placed on a table is necessary, it is difficult to secure the arrangement of portable electronic devices 600 corresponding to FIG. 21, which corresponds to FIGS. 22 to 25. It is essential to secure communication by arrangement. Furthermore, from the viewpoint of ensuring privacy during communication, communication with an arrangement as shown in FIG. 25 is desirable for the purpose of preventing other people from viewing the display surface of the portable electronic device 600.
以上のように、携帯電子機器６００相互間での通信を想定する場合、現在の主たる用法である携帯電子機器６００とリーダライタ７００間での通信の場合と比較して、本実施の形態による通信モジュールを搭載する利点は、利便性の向上に留まらず、機能の成立のために必須ともいうべきものである。無論、携帯電子機器６００相互間での通信が可能な携帯電子機器６００であっても、現在の主要な用法である図１９での通信性能が確保されるべきであることは言うまでもない。 As described above, when communication between portable electronic devices 600 is assumed, communication according to the present embodiment is compared with communication between portable electronic device 600 and reader / writer 700 which is the current main usage. The advantage of installing a module is not only to improve convenience, but also to be essential for the establishment of functions. Of course, it is needless to say that the communication performance in FIG. 19, which is the current main usage, should be secured even in the portable electronic device 600 capable of communication between the portable electronic devices 600.
以下では、扁平形状を有する軟磁性金属粉末と樹脂の混和物からなるシート、ループアンテナコイル、共振周波数を調整するための可変コンデンサを組み合わせて、各種のアンテナ装置を作成し、本発明の効果を検証した結果について、実施方法の詳細と合わせて説明する。 In the following, various antenna devices are created by combining a sheet made of a soft magnetic metal powder having a flat shape and a resin, a loop antenna coil, and a variable capacitor for adjusting the resonance frequency, and the effects of the present invention are achieved. The verification result will be described together with the details of the implementation method.
（ループアンテナパターンが形成された薄型シートの作成）
ループアンテナコイルは、軟磁性シートの表面上に、導体断面が縦横０．１ｍｍの平角導線を接着することにより形成した。銅線間の間隔は１．５ミリで巻数は５ターンである。
(Create a thin sheet with a loop antenna pattern)
The loop antenna coil was formed by adhering a flat rectangular conductor having a conductor cross section of 0.1 mm in length and width on the surface of a soft magnetic sheet. The distance between the copper wires is 1.5 mm and the number of turns is 5 turns.
（扁平形状を有する軟磁性金属粉末と樹脂の混和物からなる軟磁性体シートの作製）
扁平形状を有する軟磁性金属粉末と樹脂の混和物からなる軟磁性体シートとしては、ＮＥＣトーキン製のバスタレイド（登録商標）を用いた。この軟磁性体シートは一辺４０ミリの正方形で、厚さは０．２ｍｍである。室温における軟磁性体シート面内での比透磁率は、測定周波数１３．５６ＭＨｚで１３０であった。
(Preparation of soft magnetic sheet made of a mixture of soft magnetic metal powder and resin having a flat shape)
As a soft magnetic material sheet made of a mixture of a soft magnetic metal powder having a flat shape and a resin, Basterade (registered trademark) manufactured by NEC TOKIN was used. This soft magnetic sheet is a square with a side of 40 mm and a thickness of 0.2 mm. The relative magnetic permeability in the plane of the soft magnetic material at room temperature was 130 at a measurement frequency of 13.56 MHz.
（軟磁性体シートとループアンテナシートが一体化されたアンテナ装置の作製）
以上のごとくして得られた軟磁性体シートとループアンテナシートについて、図２６〜図２９に示す構造となるように、軟磁性体シートとループアンテナの接着による組立を行い、軟磁性体シートとループアンテナシートが一体化したアンテナ装置１００ｙ，１００ｇ〜１００ｉを作成した。
(Fabrication of an antenna device in which a soft magnetic sheet and a loop antenna sheet are integrated)
The soft magnetic sheet and the loop antenna sheet obtained as described above are assembled by bonding the soft magnetic sheet and the loop antenna so that the structure shown in FIGS. Antenna devices 100y and 100g to 100i in which the loop antenna sheet was integrated were created.
かかるアンテナ装置１００ｙ，１００ｇ〜１００ｉにおいては、ループアンテナコイルの終端間に、ループアンテナと並列に、共振周波数を調整するためのコンデンサ４１０を取り付けると同時に、鉛フリー半田を用いてリード線４２０を接続してある（図３０参照）。アンテナ装置１００ｙ，１００ｇ〜１００ｉの作製数は、それぞれ計２個である。 In such antenna devices 100y, 100g to 100i, a capacitor 410 for adjusting the resonance frequency is attached between the ends of the loop antenna coil in parallel with the loop antenna, and at the same time, lead wires 420 are connected using lead-free solder. (See FIG. 30). The total number of antenna devices 100y and 100g to 100i is two.
（インピーダンスの整合）
上記のごとくして得られたアンテナ装置１００ｙ，１００ｇ〜１００ｉにおけるインピーダンスを整合するための評価系につき以下に説明する。
(Impedance matching)
An evaluation system for matching impedances in the antenna devices 100y and 100g to 100i obtained as described above will be described below.
アンテナ装置１００ｙ，１００ｇ〜１００ｉは、携帯電子機器６００に取り付けられている。具体的には、評価用として、携帯電子機器を模した模擬的な携帯電話の回路基板をアンテナ装置１００ｙ、１００ｇ〜１００ｉの下方に配置しており、模擬的な回路基板上には、渦電流の発生源となる基板パターンが形成されている。アンテナ取付位置に、３０ミクロンの粘着層を介してアンテナを貼り付け、インピーダンスの整合を確認した。測定には、アジレントテクノロジー社のベクトルネットワークアナライザ８７５３ＥＳを用いた。 The antenna devices 100y and 100g to 100i are attached to the portable electronic device 600. Specifically, for evaluation, a circuit board of a simulated mobile phone simulating a portable electronic device is arranged below the antenna devices 100y, 100g to 100i, and an eddy current is placed on the simulated circuit board. A substrate pattern serving as a generation source is formed. The antenna was attached to the antenna mounting position via a 30-micron adhesive layer, and impedance matching was confirmed. For the measurement, a vector network analyzer 8753ES manufactured by Agilent Technologies was used.
インピーダンスの整合条件は、ネットワークアナライザのＳ１１において、共振周波数１３．５６ＭＨｚ、当該周波数におけるインピーダンス５０Ωである。 The impedance matching conditions are a resonance frequency of 13.56 MHz and an impedance of 50Ω at the frequency in S11 of the network analyzer.
（通信距離を評価する測定系の構成）
通信距離の評価に用いるリーダライタ７００として、ＮＥＣトーキン製のＨＦ帯非接触ＩＣカードリーダライタＩＣＴ―３０３９−１を用いた。本発明のアンテナ装置を用いた疑似的なＩＣタグを作成するため、模擬的な携帯電話上に取り付けられたアンテナ装置におけるリード線に対して、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３に準拠するＨＦ帯ＩＣチップを接続して、模擬的な携帯電子機器６００となした。本実施例の測定環境のもとで２０ミリの通信距離を得ることができれば、電源が入った実際の携帯電話を用いたフィールドテストにおいても、当該規格における通信距離を満足する。
(Configuration of measurement system for evaluating communication distance)
As a reader / writer 700 used for evaluation of the communication distance, an HF band non-contact IC card reader / writer ICT-3039-1 manufactured by NEC TOKIN was used. In order to create a pseudo IC tag using the antenna device of the present invention, an HF band IC chip conforming to ISO / IEC15693 is connected to the lead wire in the antenna device mounted on a simulated mobile phone. Thus, a simulated portable electronic device 600 is obtained. If a communication distance of 20 mm can be obtained under the measurement environment of the present embodiment, the communication distance in the standard is satisfied even in a field test using an actual mobile phone that is powered on.
通信距離の測定においては、図３１乃至図３３に示すように、リーダライタ７００と、携帯電子機器６００を対向させて、通信が可能となる両者間の最大距離を測定した。 In the measurement of the communication distance, as shown in FIGS. 31 to 33, the reader / writer 700 and the portable electronic device 600 are opposed to each other, and the maximum distance between the two capable of communication is measured.
以上のように構成した測定系に関して通信距離を測定した結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of measuring the communication distance for the measurement system configured as described above.
表１に示されるように、従来例の標準的な技術である比較例１では、Ｚ方向には十分な通信距離が得られるが、Ｘ方向では通信距離が０ｍｍとなる難点がある。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, which is a standard technique of the conventional example, a sufficient communication distance is obtained in the Z direction, but there is a difficulty in that the communication distance is 0 mm in the X direction.
実施例１では、磁性シート平板面内のアンテナコイルの開口が不十分ではあるが、Ｚ方向での通信距離が２１ミリ得られている。 In Example 1, although the opening of the antenna coil in the magnetic sheet flat plate surface is insufficient, the communication distance in the Z direction is 21 mm.
実施例２及び実施例３の構成とすれば、Ｚ方向の通信距離は実施例１と比較して劣化はみられるが、５０ミリ以上の通信距離が得られており、実用上の通信距離としては十分な数値が得られている。一方、Ｘ方向の通信距離ではいずれにおいても大幅な拡大が認められる。すなわち、指向性が各段に改善されており、本発明におけるアンテナ指向性の拡大という所望の目的が達成される。 With the configurations of the second and third embodiments, the communication distance in the Z direction is deteriorated compared to the first embodiment, but a communication distance of 50 mm or more is obtained. Is sufficient. On the other hand, in the communication distance in the X direction, a significant expansion is recognized in any case. That is, the directivity is improved in each stage, and the desired purpose of expanding the antenna directivity in the present invention is achieved.
さらに、実施例３の構成においてのみ、Ｙ方向の通信が実現しており、本発明におけるアンテナ指向性の拡大という所望の目的がさらに高次元で達成されている。 Furthermore, only in the configuration of the third embodiment, communication in the Y direction is realized, and the desired purpose of expanding the antenna directivity in the present invention is achieved at a higher level.
以上記したように、本発明に係るアンテナ装置においては、実使用時の主要な通信方向である軟磁性体平板の平板面に垂直な方向に対する通信距離を確保しながら、軟磁性体の平板面に平行な方向に対する通信距離を飛躍的に拡大することができる。また同時に、アンテナコイルの主要部分は軟磁性体平板の平板面上に形成されているため、アンテナコイルのコイル軸が軟磁性体平板の平板面に平行となるようにコイルを巻回した構成と比較して、薄型化に適している。 As described above, in the antenna device according to the present invention, the flat surface of the soft magnetic material while ensuring a communication distance in a direction perpendicular to the flat surface of the soft magnetic material plate which is the main communication direction in actual use. The communication distance in the direction parallel to the direction can be dramatically increased. At the same time, since the main part of the antenna coil is formed on the flat surface of the soft magnetic plate, the coil is wound so that the coil axis of the antenna coil is parallel to the flat surface of the soft magnetic plate. In comparison, it is suitable for thinning.
なお、上述した実施例では、軟磁性体として偏平金属粉末と樹脂の混和物、コイルとして平角線を用いたが、軟磁性体平板としてフェライト等他の軟磁性体を用いてもよい。また、コイルパターンについては、軟磁性体の表面上に直接印刷したり、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を用いてもよい。 In the above-described embodiments, a mixture of flat metal powder and resin is used as the soft magnetic material, and a flat wire is used as the coil. However, other soft magnetic materials such as ferrite may be used as the soft magnetic flat plate. The coil pattern may be printed directly on the surface of the soft magnetic material or FPC (Flexible Printed Circuits) may be used.
また、上述した実施例では、模擬的な携帯電話とリーダライタ間の送受信について示したが、本発明にかかるアンテナ装置を搭載した携帯電子機器相互間での通信においても、指向性の拡大効果が得られることはいうまでもない。 In the above-described embodiment, transmission / reception between a simulated mobile phone and a reader / writer has been described. However, in communication between portable electronic devices equipped with the antenna device according to the present invention, the directivity expansion effect is also achieved. It goes without saying that it can be obtained.
以上の説明は、本発明の実施の形態に係る場合の効果について説明するためのものであって、これによって特許請求の範囲に記載の発明を限定し、あるいは請求の範囲を減縮するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。 The above description is for explaining the effect in the case of the embodiment of the present invention, and does not limit the invention described in the claims or reduce the scope of the claims. . Further, it goes without saying that the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
１００，１００ｄ，１００ｆ，１００ｇ， アンテナ装置
１００ｈ，１００ｉ，１００ｘ，１００ｙ
２００ 軟磁性体
２１２ 表面
２１４ 裏面
２１６ 特定エッジ
２１８ 対向エッジ
２２０ 隣接エッジ
３００，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ， コイルシート
３００ｄ，３００ｅ，３００ｆ
３１０，３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｆ 絶縁体シート
３１２ 段差解消部
３１４，３１５ スリット
３１６ 開口部
３２０ 領域
３３０，３３０ｅ，３３０ｆ コイル（導体パターン）
４００ 粘着層
４１０ コンデンサ
４２０ リード線
５００ 基板
６００ 携帯電子機器
７００ リーダライタ
100, 100d, 100f, 100g, antenna device 100h, 100i, 100x, 100y
200 Soft magnetic material 212 Front surface 214 Back surface 216 Specific edge 218 Opposing edge 220 Adjacent edge 300, 300a, 300b, 300c, Coil sheet 300d, 300e, 300f
310, 310a, 310b, 310c, 310d, 310f Insulator sheet 312 Step elimination part 314, 315 Slit 316 Opening 320 Area 330, 330e, 330f Coil (conductor pattern)
400 Adhesive layer 410 Capacitor 420 Lead wire 500 Substrate 600 Portable electronic device 700 Reader / writer
Claims (12)
前記コイルは、導体パターンからなるものであり、且つ、絶縁体シート上に形成されており、
前記絶縁シート上において前記コイルにより囲まれた領域が前記軟磁性体の４つのエッジのうちの一つのエッジである特定エッジと少なくとも部分的に重複し且つ該特定エッジと対向する対向エッジを含まないように、前記コイルは前記軟磁性体の表面から裏面にかけて配されており、
前記導体パターンの前記コイルは、前記軟磁性体の前記表面のうち前記領域に含まれる面積が前記軟磁性体の前記裏面のうち前記領域に含まれる面積よりも大きく、
前記コイルは、前記軟磁性体の前記表面に直交する方向から前記特定エッジに直交する方向にかけての広角な指向性を得るために、前記軟磁性体の前記表面側においては前記対向エッジ近傍まで設けられている
アンテナ装置。 An antenna device in which a loop-shaped coil is provided on a substantially rectangular flat soft magnetic material,
The coil is made of a conductor pattern and is formed on an insulator sheet,
A region surrounded by the coil on the insulating sheet at least partially overlaps with a specific edge which is one of the four edges of the soft magnetic material, and does not include an opposing edge facing the specific edge. As described above, the coil is arranged from the front surface to the back surface of the soft magnetic material,
The coil of the conductor pattern, the area included in the region of the surface of the soft magnetic material is larger than the area included in the region of the back surface of the soft magnetic material,
The coil is provided to the vicinity of the opposing edge on the surface side of the soft magnetic body in order to obtain a wide-angle directivity from a direction orthogonal to the surface of the soft magnetic body to a direction orthogonal to the specific edge. its dependent <br/> antenna device.
前記絶縁体シートは、前記軟磁性体の前記裏面上において前記導体パターンから前記軟磁性体の前記対向エッジに向けて延びる段差解消部であって、当該アンテナ装置を対象物に取り付ける際に前記領域及び前記導体パターンが存在している領域と存在していない領域との段差を解消するための段差解消部を備えている
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 1,
The insulator sheet is a step eliminating portion extending from the conductor pattern toward the opposing edge of the soft magnetic material on the back surface of the soft magnetic material, and the region when the antenna device is attached to an object And a step eliminating portion for eliminating a step between the region where the conductor pattern is present and the region where the conductor pattern is not present.
Antenna device.
前記絶縁体シートのうちの前記特定エッジ上に位置する部分に前記特定エッジの長手方向に沿うように延びるスリットが形成されている
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2 ,
The antenna apparatus by which the slit extended along the longitudinal direction of the said specific edge is formed in the part located on the said specific edge of the said insulator sheets.
前記絶縁体シートには前記特定エッジ上の領域を含むようにして形成された開口部が設けられている
アンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2 ,
The antenna device is provided with an opening formed in the insulator sheet so as to include a region on the specific edge.
前記絶縁体シートは前記軟磁性体の前記表面及び前記裏面上を前記特定エッジから前記対向エッジを越えるまで延びている
アンテナ装置。 An antenna device according to any one of claims 1 to 4 ,
The antenna sheet extends on the front surface and the back surface of the soft magnetic material from the specific edge to beyond the opposing edge.
前記軟磁性体の厚みは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である
アンテナ装置。 An antenna device according to any one of claims 1 to 5 ,
The antenna device has a thickness of the soft magnetic material of 0.1 mm to 2.0 mm.
前記領域が前記軟磁性体の前記特定エッジに隣接する一の隣接エッジをも少なくとも部分的に含んでいる
アンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 6 ,
The antenna device, wherein the region at least partially includes one adjacent edge adjacent to the specific edge of the soft magnetic material.
前記導電体は、金属筺体又は携帯電子機器内にある回路基板上の導体パターンであり、
前記軟磁性体の前記裏面が前記導電体側に向くように且つ前記アンテナ装置が前記絶縁体を介して前記導電体上に位置するように、前記通信モジュールが配置されている携帯電子機器。 The portable electronic device according to claim 9 , comprising a conductor and an insulator,
The conductor is a conductor pattern on a circuit board in a metal casing or portable electronic device,
A portable electronic device in which the communication module is arranged such that the back surface of the soft magnetic body faces the conductor and the antenna device is positioned on the conductor via the insulator.
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