JP5263110B2 - 携帯型通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、携帯型通信端末に関するものである。

現在、ＲＦＩＤリーダライタ等の非接触通信装置が広く提供されており、その中には、使用者が様々な場所に携行して用いることができるように携帯型通信端末として構成されるものもある。この種の携帯型通信端末では、携帯性や操作性を向上させるため、装置全体の軽量化及び小型化が強く求められている。

特開２００５−２０４５０公報

ところで、上記携帯型通信端末では、無線通信に使用するアンテナとして、広い指向性を有し、小型化を図りやすいパッチアンテナが広く用いられている。このパッチアンテナは、上記利点を有する一方で、アンテナを回転させたときの利得の変化量が大きく、また、ＶＳＷＲが小さくなる周波数帯域が狭いため、アンテナとしての機能を十分に発揮できる適正な周波数帯域が非常に狭いという特徴がある。従って、アンテナ製造時の製造ばらつきが適正周波数帯域に対して相対的に大きくなりやすく、適正周波数帯域内に共振周波数が納まるようにアンテナを製造することが難しいため、歩留まりを向上しにくいという問題がある。

一方、製造過程で生じるばらつきを抑え、共振周波数を適正周波数帯域内に収める調整方法としては、例えばアンテナを構成するエレメントをトリミングする方法なども考えられる。しかし、上記パッチアンテナでは、より小型化を図ろうとする場合、アンテナとしての性能を十分に発揮するために高誘電率の材料を使用する必要があり、このような高誘電率の材料を使用する場合、エレメントを少し削っただけでも特性が大きく変化してしまうという問題がある。従って、上記のようにトリミングを行ったとしても共振周波数を適正周波数帯域内に収めることが難しく、他の解決方法が求められている。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、携帯型通信端末において、共振周波数を微調整しやすく、歩留まりを向上しやすい構成を、より簡易に実現することを目的とする。

請求項１の発明は、アンテナを備え、無線タグとの間で前記アンテナを介して無線通信を行う携帯型通信端末であって、前記アンテナは、給電点を介して電力供給を受ける給電層と、前記給電層から所定距離隔てて配置されたグランド層と、前記給電層と前記グランド層とに挟まれた誘電体層と、を備え、パッチアンテナとして構成されており、前記アンテナの厚さ方向と直交する所定方向を前後方向とし、前記厚さ方向及び前記前後方向と直交する方向を幅方向とした場合、前記グランド層に、当該グランド層及び前記給電層よりも幅の狭い導電性の１つの調整部材が、当該グランド層とは異なる部材として接続され、且つ当該調整部材が前記グランド層の外側に向けて前記前後方向に延出しており、前記アンテナの前記グランド層から離れた位置に、金属部材を備えた構造体が固定されており、１つの前記調整部材が前記グランド層と前記金属部材との間に架設され、前記調整部材の幅、又は前記調整部材を前記グランド層へ接続したときの前記幅方向の接続位置、若しくは前記調整部材の前記グランド層からのはみ出し量の少なくともいずれかの変化により、前記アンテナの共振周波数を変化させるように調整される構成であることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の携帯型通信端末において、前記調整部材が、前記グランド層の外縁部から当該携帯型通信端末の長手方向にはみ出る構成で設けられることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の携帯型通信端末において、前記調整部材が、前記給電層の幅方向両端部よりも内側の位置において前記グランド層から延出していることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の携帯型通信端末において、前記調整部材の幅が、前記給電層の幅の１／４以上であることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯型通信端末において、前記給電層の幅方向中心部に給電点が設けられ、且つ前記アンテナにおける前記給電点を通る幅方向中心線上に前記調整部材が設けられていることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の携帯型通信端末において、前記調整部材の延出方向において、前記給電層から前記調整部材の先端部までの長さが、当該延出方向における前記給電層の全長の１／４以上であることを特徴としている。

請求項１の発明では、給電点を介して電力供給を受ける給電層と、給電層から所定距離隔てて配置されたグランド層と、給電層とグランド層とに挟まれた誘電体層とを備えたアンテナにおいて、グランド層の外側に延出するように導電性の調整部材が取り付けられている。このようにすると、調整部材の延出の程度に応じて共振周波数を変化させることができるため、複雑な構成を用いることなく共振周波数の微調整が可能となる。これにより、例えば、製造工程で適正周波数帯域に納まらなかったアンテナであっても、調整部材によって共振周波数を変化させて適正周波数帯域内に設定できる可能性が高くなり、その結果、歩留まりの向上を図ることができる。
また、アンテナのグランド層から離れた位置に、金属部材を備えた構造体が固定されており、調整部材がグランド層と金属部材との間に架設されている。このようにするとアンテナ付近の構造体を利用して調整部材を安定的に取り付けることができ、且つ調整部材をそれほど大きく構成せずとも、当該構造体と調整部材との接続により共振周波数をより大きく変化させることができる。従って、共振周波数を微調整する上でより一層有利となる。
更に、前記アンテナがパッチアンテナとして構成されている。このようにすると、広い指向性を有し、小型化を図りやすいパッチアンテナにおいて、共振周波数を微調整しやすく、歩留まりを向上しやすい構成を、より簡易に実現できる。

請求項２の発明は、調整部材が、グランド層の外縁部から当該携帯型通信端末の長手方向にはみ出る構成で設けられている。このように短手方向と比較してスペースを確保しやすい長手方向に調整部材を延出させる構成とすると、調整部材を配置する上でスペース的な制約を受けにくく、共振周波数の調整の自由度が一層高まる。

請求項３の発明は、調整部材が、給電層の幅方向両端部よりも内側の位置においてグランド層から延出している。このようにすると、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

請求項４の発明は、調整部材の幅が、給電層の幅の１／４以上とされている。このようにすると、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

請求項５の発明は、給電層の幅方向中心部に給電点が設けられ、且つアンテナにおける給電点を通る幅方向中心線上に調整部材が設けられている。このようにすると、共振周波数をより大きく変化させやすいため、共振周波数を微調整する上でより一層有利となる。

請求項６の発明は、調整部材の延出方向において、給電層から調整部材の先端部までの長さが、当該延出方向における給電層の全長の１／４以上とされている。このようにすると、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る携帯型通信端末を概略的に例示する平面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る携帯型通信端末の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 図３（ａ）は、図２の情報コード読取部を概略的に例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の無線タグ処理部を概略的に例示するブロック図である。 図４（ａ）は、図１の携帯型通信端末に用いるアンテナを概略的に例示する平面図であり、図４（ｂ）はそのアンテナの側面図である。 図５は、図４のアンテナの裏面図である。 図６（ａ）は、調整部材を給電層の中心位置からずらして配置した様子を示す平面図であり、図６（ｂ）はその裏面図である。 図７は、第１の実験の実験結果を示すグラフである。 図８は、第２の実験の実験結果を示すグラフである。 図９は、第３の実験の実験結果を示すグラフである。 図１０は、第２実施形態に係る携帯型通信端末の内部構成を概略的に例示する平面図である。 図１１は、図１０の携帯型通信端末の一部についての中央断面概略図である。 図１２は、図１０の構成から調整部材を取り外した様子を説明する説明図である。 図１３は、第４の実験の実験結果を示すグラフである。 図１４は、第５の実験の実験結果を示すグラフである。 図１５は、第６の実験の実験結果を示すグラフである。 図１６（ａ）は、アンテナの変形例１を示す裏面図であり、図１６（ｂ）は、変形例１の平面図である。図１６（ｃ）は、アンテナの変形例２を示す裏面図であり、図１６（ｄ）は、変形例２の平面図である。 図１７（ａ）は、アンテナの変形例３を示す平面図であり、図１７（ｂ）は、アンテナの変形例４を示す平面図であり、図１７（ｃ）は、アンテナの変形例５を示す平面図であり、図１７（ｄ）は、アンテナの変形例６を示す平面図であり、図１７（ｅ）は、アンテナの変形例７を示す平面図である。 図１８（ａ）は、アンテナの変形例８を示す裏面図であり、図１８（ｂ）は、変形例８の平面図である。図１８（ｃ）は、アンテナの変形例９を示す裏面図であり、図１８（ｄ）は、変形例９の平面図である。図１８（ｅ）は、アンテナの変形例１０を示す裏面図であり、図１８（ｆ）は、変形例１０の平面図である。

[第１実施形態]
以下、本発明の携帯型通信端末を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（携帯型通信端末の全体構成）
まず、本発明の第１実施形態に係る携帯型通信端末１の全体構成について説明する。なお、図１は、第１実施形態に係る携帯型通信端末を概略的に例示する平面図であり、図２は、第１実施形態に係る携帯型通信端末の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。また、図３（ａ）は、図２の情報コード読取部を概略的に例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の無線タグ処理部を概略的に例示するブロック図である。

図１に例示される携帯型通信端末１は、長手状の外観をなしており、その一端側のほぼ半分の領域（キー操作部１１付近の領域）が把持領域とされ、ユーザによって把持されつつ使用される構成をなしている。この携帯型通信端末１は、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能と、無線タグとの間で無線通信を行う無線タグリーダとしての機能とを備えており、ユーザによって携帯されて様々な場所で情報コードの読み取りや無線タグとの無線通信を行うことができるように構成されている。

図１に示すように、携帯型通信端末１は長手状の外装ケース２によって外郭が構成されている。この外装ケース２は、各種部品（各種電気部品等）を収容するものであり、例えば樹脂材料などからなる複数のケース体（例えば、上ケース及び下ケースの２つのケース体）によって構成され、これらが結合した箱状形態をなしている。

また、図１に示すように、外装ケース２から露出する形態で様々な部品が取り付けられている。例えば、上面側には、小型液晶表示部などからなる表示部１０が設けられると共に、ＬＥＤ表示部や複数個の操作キー１１ａ（数字キーや機能キー等）を有するキー操作部１１などが設けられ、側部には、読取指示用のトリガスイッチ７が設けられている。

図２に示すように、携帯型通信端末１の外装ケース２内には、携帯型通信端末１全体を制御する制御部８が設けられている。この制御部８は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インターフェース等を有している。また、この制御部８には、トリガスイッチ７、ＬＥＤ９、表示部１０、キー操作部１１、スピーカ１２、メモリ１３、外部インターフェース１７などが接続されている。更に、外装ケース２内には、電源となるバッテリ１５や電源部１６が設けられており、これらによって制御部８や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。

また、制御部８には、無線タグ処理部２０及び情報コード読取部３０がそれぞれ接続されている。情報コード読取部３０は、図３（ａ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ３３、結像レンズ３７、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えた構成をなしており、制御部８と協働して読取対象Ｒに付された情報コードＣ（バーコードや二次元コード）を読み取るように機能する。また、無線タグ処理部２０は、アンテナ５０及び制御部８と協働して無線タグ（図示略）との間で電磁波による通信を行ない、無線タグに記憶されるデータの読み取り、或いは無線タグに対するデータの書込みを行うように機能している。この無線タグ処理部２０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図３（ｂ）にて概略的に示すように、発振器２１、変調器２２、復調器２３などを備えている。なお、無線タグ処理部２０には、これら以外の公知構成（例えば、増幅器、フィルタ回路、整合回路等）も設けられているが、図３（ｂ）ではこれらについては図示を省略している。

（アンテナ部の構成）
次に、アンテナ５０について説明する。なお、図４（ａ）は、図１の携帯型通信端末に用いるアンテナを概略的に例示する平面図であり、図４（ｂ）はそのアンテナの側面図である。また、図５は、図４のアンテナの裏面図である。

アンテナ５０は、一点給電式の円偏波パッチアンテナとして構成されるものであり、図４、図５に示すように給電点５１ａを介して電力供給を受ける給電層５１と、給電層５１から所定距離隔てて配置されたグランド層５２と、給電層５１とグランド層５２とに挟まれた誘電体層５３とを備えた積層構造をなしており、上述の無線タグに対し、例えばＵＨＦ帯の電波を放射すると共に、この無線タグからの電波を受信する機能を有している。

給電層５１は、パターン印刷された金属材料からなるものであり、図５に示すように、後述する誘電体層５３及びグランド層５２よりも小さいサイズで構成され、誘電体層５３やグランド層５２の内側に納まる形態をなしている。この給電層５１は、全体として略矩形状（略正方形状）に構成されており、当該給電層５１の幅方向中心部であって且つ後端部５１ｂ寄りの位置に給電点５１ａが設けられている。

なお、本実施形態では、携帯型通信端末１の長手方向を前後方向とし、アンテナ５０の厚さ方向を上下方向としており、更にこれら前後方向及び上下方向と直交する方向を左右方向（幅方向）としている。また、図４、図５等では、前後方向をＸ軸方向で示し、上下方向をＹ軸方向で示し、幅方向をＺ軸方向で示している。また、給電層５１の幅方向中心位置を一点鎖線Ｇ１にて概念的に示している。

誘電体層５３は、板状の誘電体（例えば、板状のセラミック材）によって構成され、全体として略矩形状（略正方形状）の形態をなしており、図４、図５に示すように、給電層５１とグランド層５２とに挟まれた構成でこれら給電層５１及びグランド層５２に接合されている。誘電体層５３は、給電層５１よりも大きくグランド層５２よりも小さく構成されており、図５に示すようにグランド層５２の内側の領域に納まる形態で配置されている。

グランド層５２は、板状の金属材料からなるものであり、図５に示すように、後述する誘電体層５３及び給電層５１よりも大きいサイズで全体として長方形状に構成されている。このグランド層５２は、いわゆる地板として機能するものであり、図示しないグランドラインに接続されている。なお、図５で示すグランド層５２の形状はあくまで一例であり、他の形状（例えば正方形状）であってもよい。

図４、図５に示すように、給電層５１、誘電体層５３、グランド層５２からなる積層体は、平面視したときの外縁形状が矩形形状をなしており、図１に示すように、外装ケース２内の所定位置（例えば、外装ケース２内の前方寄りの所定位置）に固定されている。なお、図１では、アンテナ５０の設置位置（具体的には上記積層体の設置位置）を破線にて概念的に示している。

更に、本実施形態に係る携帯型通信端末１では、アンテナ５０のグランド層５２に導電性の調整部材６０が接続されている。この調整部材６０は、例えば金属製の板材によって構成されており、グランド層５２の上面に接合されて当該グランド層５２と電気的に接続されると共に、当該グランド層５２の外縁部から（具体的には前端部５２ａから）外側に延出する形態で配されている。

また、調整部材６０は、グランド層５２の外縁部から（具体的には前端部５２ａから）、当該携帯型通信端末１の長手方向（即ち前後方向）にはみ出る構成で設けられており、より詳しくは、給電層５１の幅方向両端部５１ｃ、５１ｄよりも幅方向内側の位置においてグランド層５２から前方側に延出している。なお、図５に示す代表例では、調整部材６０は、アンテナ５０における給電点５１ａを通る幅方向中心線（給電層５１の幅方向中心位置を示す仮想線）Ｇ１上に設けられ、当該中心線Ｇ１に沿って延出している。

また、調整部材６０の幅Ｗ１は、給電層５１の幅Ｗ２の１／４以上となっており、図５に示す代表例では、調整部材６０の幅Ｗ１が給電層５１の幅Ｗ２の約１／２程度となっている。

また、調整部材６０の延出方向において、給電層５１から調整部材６０の先端部までの長さが、当該延出方向における給電層５１の全長の１／４以上とされている。なお、図５の代表例では、調整部材６０の延出方向が前後方向（携帯型通信端末１の長手方向）となっており、給電層５１の前端部５１ｅから調整部材６０の先端部６１までの長さＬ１が、給電層５１の前後方向の全長Ｌ２の１／４以上（具体的には、例えばＬ１がＬ２の約１／２程度）となっている。

（第１の実験データ）
次に、上記アンテナ５０を用いることによって、共振周波数を変化させることができることを示す実験データを説明する。
第１の実験では、図５の構成において、Ｌ１＝１７ｍｍ、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし、更に調整部材６０（金属体）の幅Ｗ１を様々な値に変化させたときの調整部材の幅Ｗ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図７は、上記設定における調整部材の幅Ｗ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を示すグラフである。

第１の実験では、調整部材６０の幅Ｗ１を５ｍｍ〜３４ｍｍの間で変化させたが、５ｍｍ＜Ｗ１＜２５ｍｍの間では、幅Ｗ１が大きくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認できた。また、調整部材６０の幅Ｗ２（２５ｍｍ）以上の２５ｍｍ＜Ｗ１＜３４ｍｍの範囲（図７の二点鎖線以上の範囲）では、ほぼ一定の変化量（約４．４ＭＨｚ）となることが確認できた。この実験結果によれば、調整部材６０の幅Ｗ１が、給電層５１の幅Ｗ２の１／４以上（上記設定では、Ｗ１が２５／４ｍｍ以上：図７の一点鎖線付近）であることが望ましく、調整部材６０の幅Ｗ１が給電層５１の幅Ｗ２の１／２以上（上記設定では、Ｗ１が２５／２ｍｍ以上）であれば、２ＭＨｚ以上の変化量が期待できる。

（第２の実験データ）
次に、第２の実験データを説明する。
第２の実験では、図５の構成において、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ１＝１２ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし、更に給電層５１からの調整部材６０（金属体）の延出長さ（はみ出し量）Ｌ１を様々な値に変化させたときの延出長さ（はみ出し量）Ｌ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図８は、上記設定における給電層５１からの調整部材６０（金属体）の延出長さ（はみ出し量）Ｌ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を示すグラフである。

第２の実験では、給電層５１からの調整部材６０（金属体）の延出長さ（はみ出し量）Ｌ１を６ｍｍ〜２６ｍｍの間で変化させたが、６ｍｍ＜Ｌ１＜１６ｍｍの間では、幅Ｌ１が大きくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認できた。また、１６ｍｍ＜Ｌ１＜２６ｍｍの範囲では、ほぼ一定の変化量（約２．７ＭＨｚ）となることが確認できた。この実験結果によれば、給電層５１の前端部５１ｅから調整部材６０の先端部６１までの長さＬ１が、少なくとも給電層５１の前後方向の全長Ｌ２の１／４以上（図８の一点鎖線以上の値）であれば、有効な変化量を確保できるといえる。

（第３の実験データ）
次に、第３の実験データを説明する。
第３の実験では、図５の構成において、Ｌ１＝１３ｍｍ、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ１＝１２ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし、更に給電層５１の中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１（図６参照）を様々な値に変化させたときの、距離Ｚ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図９は、上記設定における給電層５１の中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を示すグラフである。

第３の実験では、給電層５１の中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１を０ｍｍ〜１１ｍｍの間で変化させたが、上記０ｍｍ＜Ｚ１＜１１ｍｍの間では、幅Ｚ１が小さくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認でき、Ｚ１＝０のとき、即ち、調整部材６０の中心線Ｇ２が給電層５１の中心線Ｇ２とほぼ一致する場合に共振周波数の変化量Δｆが最大となることが確認できた。この実験結果によれば、給電層５１の幅方向両端部５１ｃ、５１ｄよりも幅方向内側の位置において調整部材６０の中心線Ｇ２が位置するように当該調整部材６０がグランド層５２から前方側に延出していれば（即ち、Ｚ１が図９の一点鎖線よりも小さい値であれば）、共振周波数が１ＭＨｚ以上確保でき、有効であるといえる。

（本実施形態の主な効果）
本実施形態に係る携帯型通信端末１は、給電点５１ａを介して電力供給を受ける給電層５１と、給電層５１から所定距離隔てて配置されたグランド層５２と、給電層５１とグランド層５２とに挟まれた誘電体層５３とを備えたアンテナ５０を備え、このアンテナ５０において、グランド層５２の外側に延出するように導電性の調整部材６０が取り付けられている。このようにすると、調整部材６０の延出の程度に応じて共振周波数を変化させることができるため、複雑な構成を用いることなく共振周波数の微調整が可能となる。これにより、例えば、製造工程で適正周波数帯域に納まらなかったアンテナであっても、調整部材６０によって共振周波数を変化させて適正周波数帯域内に設定できる可能性が高くなり、その結果、歩留まりの向上を図ることができる。

また、本実施形態では、調整部材６０が、グランド層５２の外縁部から当該携帯型通信端末１の長手方向にはみ出る構成で設けられている。このように短手方向と比較してスペースを確保しやすい長手方向に調整部材６０を延出させる構成とすると、調整部材６０を配置する上でスペース的な制約を受けにくく、共振周波数の調整の自由度が一層高まる。

更に本実施形態では、調整部材６０が、給電層５１の幅方向両端部よりも内側の位置においてグランド層５２から延出している。このようにすると、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

また、本実施形態では、調整部材６０の幅Ｗ１が、給電層５１の幅Ｗ２の１／４以上とされている。このようにすると、図７に示すように、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

また、本実施形態では、給電層５１の幅方向中心部に給電点５１ａが設けられ、且つアンテナにおける給電点５１ａを通る幅方向中心線Ｇ１上に調整部材６０が設けられている。このようにすると、図９に示すように、共振周波数をより大きく変化させやすいため、共振周波数を微調整する上でより一層有利となる。

また、本実施形態では、調整部材６０の延出方向において、給電層５１から調整部材６０の先端部までの長さＬ１が、当該延出方向における給電層５１の全長Ｌ２の１／４以上とされている。このようにすると、図８に示すように、共振周波数をより変化させやすいため、共振周波数の微調整により有利となる。

また、本実施形態では、アンテナ５０がパッチアンテナとして構成されている。このようにすると、広い指向性を有し、小型化を図りやすいパッチアンテナにおいて、共振周波数を微調整しやすく、歩留まりを向上しやすい構成を、より簡易に実現できる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態に係る携帯型通信端末の内部構成を部分的に示す拡大図であり、図１１は、第２実施形態に係る携帯型通信端末の一部断面図である。また、図１２は、図１０から調整部材を取り外した構成を示す説明図である。

なお、本実施形態は、調整部材６０の延出先の具体的構成のみが異なり、給電層５１、誘電体層５３、グランド層５２、調整部材６０からなるアンテナ５０の構成自体は第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同様の部分については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、図１０等に示す例では、グランド層５２の外縁形状が第１実施形態と若干異なっているが、形状的な相違は僅かであり、グランド層５２を第１実施形態と完全に同一の形状とすることもできるため、この点についての詳細な説明は省略する。

本実施形態に係る携帯型通信端末１でも、アンテナ５０のグランド層５２に導電性の調整部材６０が接続されている。この調整部材６０も、第１実施形態と同様に金属製の板材によって構成されており、グランド層５２の上面に接合されて当該グランド層５２と電気的に接続されると共に、当該グランド層５２の外縁部から（具体的には前端部５２ａから）外側に延出する形態で配されている。

また、本実施形態でも、調整部材６０が、グランド層５２の外縁部から（具体的には前端部５２ａから）、当該携帯型通信端末１の長手方向（即ち前後方向）にはみ出る構成で設けられており、より詳しくは、給電層５１の幅方向両端部５１ｃ、５１ｄよりも幅方向内側の位置においてグランド層５２から前方側に延出している。なお、図１０等に示す代表例では、調整部材６０は、アンテナ５０における給電点５１ａを通る幅方向中心線（給電層５１の幅方向中心位置を示す仮想線）Ｇ１上に設けられ、当該中心線Ｇ１に沿って延出している。

また、調整部材６０の幅Ｗ１は、給電層５１の幅Ｗ２（図１２）の１／４以上となっており、図１０に示す代表例では、調整部材６０の幅Ｗ１が給電層５１の幅Ｗ２の約１／３程度となっている。

このような第１実施形態と同様の構成に加え、本実施形態では更に、アンテナ５０のグランド層５２からから離れた位置に、金属部材２０１（構造体）が固定されており、グランド層５２から延出する調整部材６０が、当該グランド層５２と金属部材２０１との間に架設された構成をなしている。この金属部材２０１は、例えばアンテナ５０以外の他部品を固定するための固定部材（たとえばバイブレータを固定する固定部材等）などによって構成されている。

（第４の実験データ）
次に、上記アンテナ５０を用いることによって、共振周波数を変化させることができることを示す実験データを説明する。
第４の実験では、図１０〜図１２の構成において、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし（図１２参照）、更に調整部材６０（金属体）の幅Ｗ１を様々な値に変化させたときの調整部材の幅Ｗ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図１３は、上記設定における調整部材の幅Ｗ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を示すグラフである。

第４の実験では、調整部材６０の幅Ｗ１を５ｍｍ〜３４ｍｍの間で変化させており、５ｍｍ＜Ｗ１＜２５ｍｍの間では、幅Ｗ１が大きくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認できた。また、調整部材６０の幅Ｗ２（２５ｍｍ）以上の２５ｍｍ＜Ｗ１＜３４ｍｍの範囲（図１３の二点鎖線以上の範囲）では、ほぼ一定の変化量（約４．４ＭＨｚ）となることが確認できた。この実験結果によれば、調整部材６０の幅Ｗ１が、給電層５１の幅Ｗ２の１／４以上（上記設定では、Ｗ１が２５／４ｍｍ以上：図１３では一点鎖線以上）であることが望ましく、調整部材６０の幅Ｗ１が給電層５１の幅Ｗ２の１／２以上（上記設定では、Ｗ１が２５／２ｍｍ以上）であれば、２ＭＨｚ以上の変化量が期待できる。

（第５の実験データ）
次に、第５の実験データを説明する。
第５の実験では、図１０〜図１２の構成において、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ１＝１２ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし、更にグランド層５２の前端部５２ａから調整部材６０（金属体）の先端部６１までの延出長さ（はみ出し量）Ｌａを様々な値に変化させたときの延出長さ（はみ出し量）Ｌａと共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図１４は、上記設定におけるグランド層５２からの調整部材６０（金属体）の延出長さ（はみ出し量）Ｌａと共振周波数の変化量Δｆとの関係を示すグラフである。

第５の実験では、グランド層５２からの調整部材６０（金属体）の延出長さ（はみ出し量）Ｌａを０ｍｍ〜１２ｍｍの間で変化させており、０ｍｍ＜Ｌａ＜２ｍｍの間では、幅Ｌａが大きくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認できた。また、調整部材６０が金属部材２０１に接触する範囲である２ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍの範囲では、ほぼ一定の変化量（約２．７ＭＨｚ）となることが確認できた。

（第６の実験データ）
次に、第６の実験データを説明する。
第６の実験では、図１０〜図１２の構成において、Ｌ２＝２５ｍｍ、Ｌ３＝３４ｍｍ、Ｌ４＝３６ｍｍ、Ｗ１＝１２ｍｍ、Ｗ２＝２５ｍｍ、Ｗ３＝３４ｍｍ、Ｗ４＝４５ｍｍとし、更に、図６と同様に、給電層５１の中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１を様々な値に変化させたときの、距離Ｚ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係を調べた。なお、図１０では、中心線Ｇ１から距離Ｚ１だけずらした調整部材６０を符号６０’で概念的に示している。図１５は、上記設定における給電層５１の幅方向中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の幅方向中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１と共振周波数の変化量Δｆとの関係をグラフにて示している。

第６の実験では、第３の実験と同様に、給電層５１の中心（中心線Ｇ１）から調整部材６０（金属体）の中心（中心線Ｇ２）までの距離Ｚ１を０ｍｍ〜１１ｍｍの間で変化させており、上記０ｍｍ＜Ｚ１＜１１ｍｍの間では、幅Ｚ１が小さくなるにつれて次第に共振周波数の変化量Δｆが大きくなることが確認でき、Ｚ１＝０のとき、即ち、調整部材６０の中心線Ｇ２が給電層５１の中心線Ｇ２とほぼ一致する場合に共振周波数の変化量Δｆが最大となることが確認できた。この実験結果によれば、給電層５１の幅方向両端部５１ｃ、５１ｄよりも幅方向内側の位置において調整部材６０の中心線Ｇ２が位置するように当該調整部材６０がグランド層５２から前方側に延出していれば（即ち、Ｚ１が図１５の一点鎖線よりも小さい値であれば）、共振周波数が１ＭＨｚ以上確保でき、有効であるといえる。

本実施形態では、アンテナ５０から離れた位置に、金属部材２０１（構造体）が固定されており、調整部材６０がグランド層５２と金属部材２０１との間に架設されている。このようにするとアンテナ付近の構造体を利用して調整部材６０を安定的に取り付けることができ、且つ当該構造体と調整部材６０との接続により共振周波数をより大きく変化させやすくなる。従って、共振周波数を微調整する上でより一層有利となる。また、調整部材６０をそれほど大きく構成せずとも共振周波数を十分に変化させることができるようになる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、一点給電アンテナとして構成されるアンテナ５０を例示したが、二点給電アンテナとした場合であっても同様の効果が期待できる。

上記実施形態では、調整部材６０がグランド層５２の前方側に延出する構成を例示したが、図１６（ａ）（ｂ）で示す変形例１のように、グランド層５２から後方側に延出するように調整部材６０を設けてもよい。また、図１６（ｃ）（ｄ）で示す変形例２のように、グランド層５２から前方側に延出する調整部材６５と、グランド層５２から後方側に延出する調整部材６６とを設けるようにしてもよい。なお、図１６〜図１８に示す変形例では、調整部材６０以外の構成は第１実施形態のアンテナ５０と同様の構成となっている。

上記実施形態では、長方形状の調整部材６０を例示したが、図１７（ａ）〜（ｅ）で示す変形例３〜７のように、調整部材６０におけるグランド層５２との接合部位を様々な形状に変更してもよい。

上記実施形態では、長方形状の調整部材６０を例示し、グランド層５２から延出する部分の形状も長方形状であったが、図１８（ａ）（ｂ）で示す変形例８、図１８（ｃ）（ｄ）で示す変形例９、図１８（ｅ）（ｆ）で示す変形例１０のように、調整部材６０の延出部分が長方形状でなくてもよい。

１…携帯型通信端末
５０…アンテナ
５１…給電層
５１ａ…給電点
５２…グランド層
５２ａ…前端部（外縁部）
５３…誘電体層
６０…調整部材
６１…先端部
２０１…金属部材（構造体）

Claims (6)

1. アンテナを備え、無線タグとの間で前記アンテナを介して無線通信を行う携帯型通信端
   末であって、
   前記アンテナは、
   給電点を介して電力供給を受ける給電層と、
   前記給電層から所定距離隔てて配置されたグランド層と、
   前記給電層と前記グランド層とに挟まれた誘電体層と、
   を備え、
   パッチアンテナとして構成されており、
   前記アンテナの厚さ方向と直交する所定方向を前後方向とし、前記厚さ方向及び前記前後方向と直交する方向を幅方向とした場合、前記グランド層に、当該グランド層及び前記給電層よりも幅の狭い導電性の１つの調整部材が、当該グランド層とは異なる部材として接続され、且つ当該調整部材が前記グランド層の外側に向けて前記前後方向に延出しており、
   前記アンテナの前記グランド層から離れた位置に、金属部材を備えた構造体が固定されており、
   １つの前記調整部材が前記グランド層と前記金属部材との間に架設され、前記調整部材の幅、又は前記調整部材を前記グランド層へ接続したときの前記幅方向の接続位置、若しくは前記調整部材の前記グランド層からのはみ出し量の少なくともいずれかの変化により、前記アンテナの共振周波数を変化させるように調整される構成であることを特徴とする携帯型通信端末。
2. 前記調整部材が、前記グランド層の外縁部から当該携帯型通信端末の長手方向にはみ出る構成で設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信端末。
3. 前記調整部材は、前記給電層の幅方向両端部よりも内側の位置において前記グランド層から延出していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯型通信端末。
4. 前記調整部材の幅が、前記給電層の幅の１／４以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
5. 前記給電層の幅方向中心部に給電点が設けられ、且つ前記アンテナにおける前記給電点を通る幅方向中心線上に前記調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
6. 前記調整部材の延出方向において、前記給電層から前記調整部材の先端部までの長さが、当該延出方向における前記給電層の全長の１／４以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。

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