JP5928496B2 - アンテナ装置及びこれを用いた携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、ＮＦＣ（Near Field Communication：近距離無線通信）に好適なアンテナ装置に関するものである。また、本発明は、そのようなアンテナ装置が実装された携帯電子機器に関するものである。

近年、スマートフォン等の携帯電子機器にはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波による個体識別）システムが搭載されており、そのための通信手段としてリーダ・ライタ等と近距離無線通信を行うためのアンテナが搭載されている。

一方、携帯電子機器には内蔵回路を外部ノイズから保護すると共に機器内で発生するノイズの不要輻射を防止するため、金属シールドが設けられている。特に最近は、薄型化、軽量化、落下等の衝撃に対する耐久性、デザイン性等を考慮して、携帯電子機器の筐体自体が樹脂製から金属製となり、金属シールドを兼ねるケースも増えてきている。しかし、一般に金属シールドは電波を妨げることから、アンテナを設ける場合には金属シールドと重ならない位置に設ける必要があり、金属シールドが広範囲に設けられているときにはアンテナの配置が問題となる。

上記問題を解決するため、例えば特許文献１〜３に開示されたアンテナ装置は、導体層に開口部を形成すると共に当該開口部と外縁との間を連接するスリットを形成し、内径部が開口部と重なるようにアンテナコイルを配置している。このアンテナ装置によれば、コイル導体に電流が流れることにより生じる磁界を遮るように、導体層に電流が流れ、そして導体層の開口部の周囲に流れるスリットの周辺を通り、縁端効果により導体層の周囲にも電流が流れる。これにより、導体層からも磁界が生じ、導体層が磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置と相手側アンテナとの通信距離を広げることができる。すなわち、導体層をアンテナコイルの通信距離を広げるアクセラレータとして機能させることができる。

特許第４６８７８３２号公報 特開２００２−１１１３６３号公報 特開２０１３−１６２１９５号公報

しかしながら、上述した従来のアンテナ装置は、導体層に開口部及びスリットを形成する必要があり、アンテナコイルをレイアウトする上での制約となるという問題がある。例えば、設計上の制約から所望の位置に開口部を形成することができない場合や、開口部を形成することはできてもスリットを形成することが許されない場合には、当該アンテナ装置を構成することができないという問題がある。また、カメラモジュールのレンズを露出させるための開口部をアンテナコイルの開口部として利用できない場合にも同様の問題が生じる。

したがって、本発明の目的は、携帯電子機器に設けられた導体層に開口部やスリットが設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離をのばすことが可能なアンテナ装置を提供することにある。また、本発明の目的は、そのようなアンテナ装置を用いて構成された高性能な携帯電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置は、第１の主面を有する第１の金属部材と、前記第１の主面と平行な第２の主面を有する第２の金属部材と、前記第１及び第２の主面に垂直なコイル軸を有するアンテナコイルとを備え、前記第１の金属部材は、前記アンテナコイルに固定されており、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との間には、少なくとも１本のスリットが形成されており、前記アンテナコイルの内径部は、前記スリットと平面視にて重なっていることを特徴とする。

また、本発明によるアンテナ装置は、内径部を有するアンテナコイルと、前記アンテナコイルに固定され、前記アンテナコイルのコイル軸と交差する主面を有する金属部材であって、前記アンテナコイルの一部及び前記内径部の一部を覆うことなく、前記アンテナコイルの残りの一部及び前記内径部の残りの一部を覆う金属部材とを備えることを特徴とする。

さらに、本発明による携帯電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた回路基板と、前記回路基板と共に前記筐体内に設けられたアンテナ装置とを備え、前記アンテナ装置は、第１の主面を有する第１の金属部材と、前記第１の主面と平行な第２の主面を有する第２の金属部材と、前記第１及び第２の主面に垂直なコイル軸を有するアンテナコイルとを備え、前記第２の金属部材は、前記アンテナコイルに固定されており、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との間には、少なくとも１本のスリットが形成されており、前記アンテナコイルの内径部は、前記スリットと平面視にて重なっていることを特徴とする。

従来のアンテナ装置は、アンテナコイルの内径部とほぼ同じ大きさの開口部を携帯電子機器本体側の金属層に予め形成し、内径部が開口部と重なるようにアンテナコイルを配置する必要があったため、設計上の制約が大きかった。しかし、本発明によるアンテナ装置は、携帯電子機器本体側の金属層（第１の金属部材）とは別の金属層（第２の金属部材）をアンテナコイルに予め固定し、第１の金属部材と第２の金属部材とを組み合わせてスリットを形成し、当該スリットと内径部とが平面視にて重なるようにアンテナコイルを設けるので、アンテナコイルと共にスリットの位置を自由に設定できる。したがって、第１の金属部材の端部の任意の位置にアンテナコイルを置くことができ、アンテナコイルのレイアウトの自由度を高めることができる。アンテナコイルの内径部のうち金属に覆われていない領域の面積は、金属層に開口部が形成された従来のアンテナ装置よりも小さいが、そのことによる問題は発生せず、従来のアンテナ装置と同等のアンテナ特性を得ることが可能である。

本発明において、前記第２の金属部材の材料は、前記第１の金属部材の材料と異なることが好ましい。第１の金属部材として携帯電子機器の筐体やバッテリーパックを構成する金属部材を用いる場合には、設計上の制約からその材料も限定される。これに対し、第２の金属部材は特に限定されず、第１の金属部材と異なる材料を用いることができる。したがって、アンテナ特性の向上や低コスト化を図ることが可能となる。

本発明において、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との間には前記スリットと重なる開口部がさらに設けられており、前記アンテナコイルの内径部は前記開口部と平面視にて重なっていることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイルの内径部と重なる位置に開口部を設けることができ、磁束の通過領域を広げることができる。特に、アンテナコイルと一緒に開口部の位置を移動させることができ、アンテナコイルのレイアウトの自由度を高めることができる。

本発明において、前記第１の金属部材は、前記アンテナコイルが実装される携帯電子機器の筐体の少なくとも一部を構成する金属カバー部であることが好ましい。この構成によれば、金属カバー部を利用してアンテナ装置を構成することができ、これによりアンテナコイルの通信距離をのばすことができる。

本発明において、前記第１の金属部材は、前記アンテナコイルが実装される携帯電子機器のバッテリーパックであることもまた好ましい。この構成によれば、バッテリーパックを利用してアンテナ装置を構成することができ、これによりアンテナコイルの通信距離をのばすことができる。

本発明によるアンテナ装置は、絶縁性樹脂からなるカバーを備え、前記第１の金属部材は、前記カバーの表面に形成された金属膜からなることもまた好ましい。この構成によれば、携帯電子機器の筐体の一部である金属膜を利用してアンテナ装置を構成することができ、これによりアンテナコイルの通信距離をのばすことができる。

本発明によるアンテナ装置は、前記第１の金属部材から見て前記アンテナコイルよりも遠方に位置し、前記アンテナコイルに固定された磁性体シートをさらに備えることが好ましい。この構成によれば、アンテナコイルのインダクタンスを高めることができ、アンテナコイルの通信距離をのばすことができる。

本発明において、前記スリットと平行な前記第２の金属部材の幅は、前記アンテナコイルの内径部と同じであることが好ましい。この構成によれば、コイルパターンが金属シートと必要以上に重ならないので、磁束のロスを減らすことができ、これにより通信距離を向上させることができる。

本発明において、前記スリットは複数本設けられていることが好ましく、前記スリットは２本設けられていることが特に好ましい。この場合、本発明によるアンテナ装置は、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との間に２本のスリットが形成されるように前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との間に設けられた第３の金属部材をさらに備え、前記第３の金属部材は前記第２の金属部材と共に前記アンテナコイルに固定されており、前記アンテナコイルの内径部は、前記第１及び第２のスリットと平面視にて重なっていることが好ましい。第１及び第２の金属部材間に２本のスリットを設ける場合には、１本のスリットを設ける場合よりもアンテナコイルの通信距離をさらにのばすことができる。

本発明によれば、導体層に開口部が設けられていない場合でもアンテナコイルの通信距離をのばすことが可能なアンテナ装置を提供することができる。また、本発明によれば、そのようなアンテナ装置を用いて構成された高性能な携帯電子機器を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。 図２は、アンテナコイル２１に対する金属カバー部１１ａ及び金属シート１２の作用を示す略平面図である。 図３は、アンテナコイル２１に対する金属カバー部１１ａ及び金属シート１２の作用を示す略断面図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は、アンテナコイル２１のレイアウト例を示す略平面図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。 図６は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。 図７は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。 図８は、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）は略側面断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｄ方向から見たアンテナ装置の略背面図である。 図９は、本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）は略正面断面図、（ｂ）は略側面断面図である。 図１０は、本発明の第７の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）は略正面断面図、（ｂ）は略側面断面図である。 図１１は、本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す略側面断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、このアンテナ装置１は、携帯電子機器１０の筐体を構成するカバー１１の一部である金属カバー部１１ａと、金属カバー部１１ａの主面の平面方向と垂直なコイル軸を有するアンテナコイル２１と、アンテナコイル２１に固定された金属シート１２とを備えている。特に限定されないが、携帯電子機器１０としてはスマートフォンを挙げることができる。

携帯電子機器１０の外形は薄型の直方体であり、その内部にはメイン回路基板３０やバッテリーパック３１が内蔵されている。携帯電子機器１０の一方の主面（前面）にはディスプレイ３２が設けられており、ディスプレイ３２の外周部には樹脂フレーム１４が設けられている。特に限定されないが、アンテナコイル２１はメイン回路基板３０と共に携帯電子機器１０の長手方向（Ｙ方向）の一端側（上部）に設けられており、バッテリーパック３１は他端側（下部）に設けられている。

カバー１１は携帯電子機器１０の他方の主面（背面）と４つの側面を構成している。携帯電子機器１０の背面は主に金属カバー部１１ａで構成されているが、背面の全面が金属ではなく、長手方向の両端部には絶縁性樹脂からなる樹脂カバー部１１ｂ，１１ｃがそれぞれ設けられている。さらに、携帯電子機器１０の４つの側面は、金属カバー部１１ａと同じ金属材料の側面カバー部１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇで構成されている。カバー１１の主要部に金属を用いる理由は、剛性及び磁気シールド性を高めつつ薄型化及び軽量化を図るためである。またカバー１１の一部に樹脂を用いる理由は、金属によって内蔵アンテナが完全にシールドされて電波の送受信が妨げられることを回避するためである。

アンテナコイル２１は矩形スパイラル導体からなる平面アンテナであり、フレキシブル基板２２の主面に形成されている。アンテナコイル２１は絶縁膜２３で覆われており、またフレキシブル基板２２の裏面には磁性体シート２４が設けられている。フレキシブル基板２２及び磁性体シート２４はカバー１１から見てアンテナコイル２１よりも遠方に位置している。磁性体シート２４はアンテナコイル２１から発生する磁束の磁路を構成するものである。

アンテナコイル２１は金属カバー部１１ａと樹脂カバー部１１ｂとの境界付近に配置されており、アンテナコイル２１の約下半分は金属カバー部１１ａと平面視にて重なりを有している。一方、アンテナコイル２１の約上半分は金属カバー部１１ａと平面視にて重なりを有しておらず、樹脂カバー部１１ｂと重なりを有している。そして、アンテナコイル２１と樹脂カバー部１１ｂとの間には、アンテナコイル２１の約上半分を覆う金属シート１２が設けられており、金属カバー部１１ａ（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）との間には携帯電子機器１０の幅方向に延びる一定幅のスリットＳＬ１が形成されている。アンテナコイル２１の上下方向の中央領域は、金属カバー部１１ａ及び金属シート１２のどちらとも重ならない領域である。金属シート１２と金属カバー部１１ａはこのスリットＳＬ１によって電気的に絶縁分離されている。

金属シート１２の材料は金属カバー部１１ａの材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。カバー１１の材料はその基本的な機能を実現するために選択され、自由に選択できないが、金属シート１２の材料は自由に選択できる。したがって、アンテナ特性の向上を図ることを目的として金属カバー部１１ａとは別の材料を採用することができる。

樹脂カバー部１１ｂ，１１ｃは金属カバー部１１ａと共に携帯電子機器１０の筐体を構成しており、カバー１１の背面の幅方向（Ｘ方向）の略全面に設けられている。樹脂カバー部１１ｂには１つの開口部が形成されており、カメラ３３は開口部から露出するように設けられている。カメラ３３はアンテナコイル２１と平面視にて重ならない幅方向の一端部に設けられている。

アンテナコイル２１の固定方法は特に限定されず、メイン回路基板３０側に固定されてもよく、カバー１１側に固定されてもよい。バッテリーパック３１がアンテナコイル２１と重なる位置に設けられている場合には、アンテナコイル２１をバッテリーパック３１上に固定することも可能である。フレキシブル基板２２上のアンテナコイル２１は外側を向いているが、内側を向くように設けられてもよい。

図示されていないが、アンテナコイル２１の両端はメイン回路基板３０上の対応するコネクタに接続されている。接続方法は特に限定されず、例えばフレキシブル基板２２のリード部に形成した引き出し導体を介してメイン回路基板３０とアンテナコイル２１とを接続するように構成してもよい。あるいは、給電ピンを用いて接続することも可能である。

スリットＳＬ１の幅Ｗはアンテナコイル２１の内径部２１ａの幅よりも狭く、スリットＳＬ１はアンテナコイル２１の内径部を横切っている。すなわち、アンテナコイル２１はその内径部がスリットＳＬ１と平面視にて重なるようにレイアウトされている。アンテナコイル２１のスリットＳＬ１と略平行な部分は、金属カバー部１１ａ及び金属シート１２と重なっていることが好ましい。

スリットＳＬ１は、必ずしも全長にわたって一定幅である必要はなく、少なくともアンテナコイル２１の実装領域と平面視にて重なる領域において一定幅であればよい。また、スリットＳＬ１は、平面視にて一定幅を持つように形成する代わりに、金属カバー部１１ａと金属シート１２との高さの違いを利用して高さ方向に一定幅を持つように形成されてもよい。

図２及び図３は、アンテナコイル２１に対する金属カバー部１１ａ及び金属シート１２の作用を示す図であって、図２は略平面図、図３は略断面図である。

図２及び図３に示すように、アンテナコイル２１に反時計回りの電流Ｉａが流れるとき、アンテナコイル２１の内径部を貫通する磁束φが発生し、この磁束φはスリットＳＬ１を通過して金属カバー部１１ａ及び金属シート１２と鎖交する。一方、金属カバー部１１ａ及び金属シート１２にはこの磁束を打ち消そうとする方向の磁束によって生じる電流が流れ、この電流は縁端効果により金属カバー部１１ａ及び金属シート１２の周囲に沿った渦電流Ｉｂとなる。渦電流Ｉｂの向きはアンテナコイル２１に流れる電流Ｉａと同じく反時計回りである。

ここで、スリットＳＬ１を通過した磁束φは金属カバー部１１ａや金属シート１２を透過しないので、金属カバー部１１ａ及び金属シート１２間のスリットＳＬ１を内側とし、金属カバー部１１ａ及びの外縁を外側とする経路を通って迂回しようとする。その結果、磁束φは相対的に大きなループを描き、例えばリーダ・ライタのアンテナコイル（不図示）と鎖交することになる。すなわちアンテナ装置１は通信相手側アンテナと磁気的に結合する。特に、金属カバー部１１ａ及び金属シート１２の面積全体がアンテナコイル２１の面積よりも大きいことから、大きなループ磁界を生じさせることができる。さらに、カバー１１の外側から見てアンテナコイル２１よりも遠方に磁性体シート２４が設けられているので、アンテナコイル２１のインダクタンスを大きくすることができ、これによりアンテナ特性の向上を図ることができる。

図４（ａ）及び（ｂ）は、アンテナコイル２１のレイアウト例を示す略平面図である。

図４（ａ）に示すように、アンテナコイル２１は、幅方向の左側端部に配置されており、カメラ３３は幅方向の右側端部に配置されている。この構成によれば、アンテナコイル２１の実装位置をカメラ３３から引き離すことができ、アンテナコイル２１のレイアウトに余裕を持たせることができる。

図４（ｂ）に示すように、アンテナコイル２１は、幅方向の左側端部に配置されており、カメラ３３は幅方向の中央部に配置されている。この構成によれば、カメラ３３を中央に配置しつつ、アンテナコイル２１をカメラ３３と重ならない位置に配置することができる。

このように、本実施形態によれば、筐体自体にスリットＳＬ１を設ける必要がないことから、筐体のデザイン自由度を高めることができる。

図５は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。特に、（ｂ）は（ａ）からアンテナコイル２１を取り除いた状態を示している。

図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、本実施形態によるアンテナ装置２の特徴は、金属シート１２の平面形状が矩形ではなく凹パターンとなっており、これによりアンテナコイル２１の内径部と重なる部分にスリットＳＬ１よりも幅広な開口部Ｈ１が形成される点にある。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

本実施形態によるアンテナ装置２は、金属カバー部１１ａ（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）とがアンテナコイル２１の磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側アンテナまでの通信距離を広げることができる。また、アンテナ装置１は、アンテナコイル２１を金属カバー部１１ａと金属シート１２との間のスリットＳＬ１と平面視にて重なる位置に設けているので、アンテナコイル２１のレイアウトの自由度を高めることができる。さらに、アンテナコイル２１の内径部と重なる位置に開口部Ｈ１が設けられているので、磁束φの通過領域を広げることができる。

図６は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。特に、（ｂ）は（ａ）からアンテナコイル２１を取り除いた状態を示している。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態によるアンテナ装置３の特徴は、金属シート１２にスリットＳＬ２が形成されており、これによりアンテナコイル２１の内径部２１ａが２本のスリットＳＬ１，ＳＬ２と平面視にて重なっている点にある。その他の構成は第１の実施形態と同様である。特に限定されないが、２本のスリットＳＬ１，ＳＬ２の幅は同一であることが好ましい。

追加のスリットＳＬ２を形成するため、金属シート１２は第１の金属シート部１２ａと第２の金属シート部１２ｂとに分割されている。第２の金属シート部１２ｂはスリットＳＬ１，ＳＬ２と平行な細長い直線形状を有している。第２の金属シート部１２ｂの幅はスリットＳＬ１，ＳＬ２の幅よりも広いことが好ましいが、広すぎるとスリットＳＬ１，ＳＬ２をアンテナコイル２１の内径部に収めることができないことから、適切な幅に設定する必要がある。スリットＳＬ１からスリットＳＬ２までの幅Ｗ０はアンテナコイル２１の内径部２１ａよりも狭いことが必要である。

本実施形態によるアンテナ装置３は、第１の実施の形態によるアンテナ装置１と同等かそれ以上の効果を奏することができる。すなわち、金属カバー部１１ａと金属シート１２との組み合わせがアンテナコイル２１の磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側アンテナまでの通信距離をのばすことができる。特に、２本のスリットを設ける場合には、１本のスリットを設ける場合よりもアンテナコイルの通信距離をさらにのばすことができる。また、アンテナコイル２１はスリットＳＬ１，ＳＬ２と平面視にて重なる位置に設けられ、特にスリットＳＬ１，ＳＬ２がアンテナコイル２１の内径部２１ａを通過しているので、スリットＳＬ１，ＳＬ２の延在方向の任意の位置にアンテナコイル２１を配置することが可能であり、アンテナコイル２１のレイアウトの自由度を高めることができる。

図７は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面図、（ｃ）は略側面断面図である。特に、（ｂ）は（ａ）からアンテナコイル２１を取り除いた状態を示している。

図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４の特徴は、スリットＳＬ１と平行な金属シート１２の横幅Ｗ１がアンテナコイル２１の内径部の幅とほぼ同じに設定されている点にある。その他の構成は第１の実施形態と同様である。このように、金属シート１２の横幅Ｗ１がアンテナコイル２１の内径部の幅とほぼ同じである場合には、アンテナコイル２１の磁束が鎖交する領域だけに金属シート１２を設けることができる。コイルパターンは金属シート１２と必要以上に重ならないので、磁束のロスを減らすことができ、これにより通信距離を向上させることができる。

図８は、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置の構成を示す図であって、（ａ）は略側面断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｄ方向から見たアンテナ装置の略背面図である。

図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態によるアンテナ装置５の特徴は、金属シート１２の代わりに、フレキシブル基板２２の裏面に形成された金属層２２ａが設けられている点にある。そして金属カバー部１１ａと金属層２２ａとの間にはスリットＳＬ１が形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

特に限定されないが、金属層２２ａの形成方法は、フレキシブル基板２２上にアンテナコイル２１を形成する方法と同じでよく、フレキシブル基板２２の裏面の全面に予め形成された金属層をパターニングすることにより形成することができる。このように、フレキシブル基板２２の裏面に金属層２２ａを設けた場合でも、第１の実施形態と同等の効果を奏することができる。さらに、フレキシブル基板２２上の金属層を用いるので、金属シートを後付けする必要がなく、アンテナコイル２１側の金属部材を容易かつ確実に形成することができる。

図９は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は略正面断面図、（ｃ）は略側面断面図である。

図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、このアンテナ装置６の特徴は、カバー１１が絶縁性樹脂からなり、カバー１１の裏面に金属膜１３が形成されている点にある。カバー１１は携帯電子機器１０の反対側の主面（背面）と４つの側面を構成しており、金属膜１３は、カバー１１の主面の大部分を広範囲に覆っている。このような金属膜１３は、実質的に筐体の一部である。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

アンテナコイル２１は金属膜１３の上端部と部分的に重なる位置に配置されており、アンテナコイル２１の約下半分は金属膜１３と平面視にて重なりを有している。一方、アンテナコイル２１の約上半分は金属膜１３と平面視にて重なりを有しておらず、樹脂カバー部１１ｂと重なりを有している。そして、アンテナコイル２１と樹脂カバー部１１ｂとの間には、アンテナコイル２１の約上半分を覆う金属シート１２が設けられており、金属膜１３（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）との間には携帯電子機器１０の幅方向に延びる一定幅のスリットＳＬ１が形成されている。アンテナコイル２１の上下方向の中央領域は、金属膜１３及び金属シート１２のどちらとも重ならない領域である。金属シート１２と金属膜１３はこのスリットＳＬ１によって電気的に絶縁分離されている。

本実施形態によるアンテナ装置６は、第１の実施形態によるアンテナ装置１と同様の効果を奏することができる。すなわち、金属膜１３（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）とがアンテナコイル２１の磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側アンテナまでの通信距離を広げることができる。また、アンテナ装置１は、アンテナコイル２１を金属カバー部１１ａと金属シート１２との間のスリットＳＬ１と平面視にて重なる位置に設けているので、アンテナコイル２１のレイアウトの自由度を高めることができる。

図１０は、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電子機器の構成を示す図であって、（ａ）は略正面断面図、（ｂ）は略側面断面図である。

図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、このアンテナ装置７の特徴は、カバー１１が絶縁性樹脂からなり、アンテナコイル２１に固定された金属シート１２とバッテリーパック３１の金属ケースとを組み合わせてスリットＳＬ１を形成する点にある。そのため、アンテナコイル２１はバッテリーパック３１と平面視にて部分的に重なるように携帯電子機器１０の長手方向の略中央に配置されている。金属シート１２の主面はバッテリーパック３１の主面と平行である。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

アンテナコイル２１はバッテリーパック３１の上端部と部分的に重なる位置に配置されており、アンテナコイル２１の約下半分はバッテリーパック３１と平面視にて重なりを有している。一方、アンテナコイル２１の約上半分はバッテリーパック３１と平面視にて重なりを有しておらず、樹脂カバー部１１ｂと重なりを有している。そして、アンテナコイル２１と樹脂カバー部１１ｂとの間には、アンテナコイル２１の約上半分を覆う金属シート１２が設けられており、バッテリーパック３１（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）との間には携帯電子機器１０の幅方向に延びる一定幅のスリットＳＬ１が形成されている。アンテナコイル２１の上下方向の中央領域は、バッテリーパック３１及び金属シート１２のどちらとも重ならない領域である。金属シート１２とバッテリーパック３１はこのスリットＳＬ１によって電気的に絶縁分離されている。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、本実施形態によるアンテナ装置７は、バッテリーパック３１（第１の金属部材）と金属シート１２（第２の金属部材）とがアンテナコイル２１の磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側アンテナまでの通信距離を広げることができる。また、アンテナ装置１は、アンテナコイル２１を金属膜１３と金属シート１２との間のスリットＳＬ１と平面視にて重なる位置に設けているので、アンテナコイル２１のレイアウトの自由度を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、アンテナコイルとして平面コイルを用いているが、本発明は平面コイルに限定されず、例えば図１１に示すような巻線タイプのアンテナコイル２５を用いてもよい。さらに、上記実施形態においては、アンテナコイルがフレキシブル基板から見て外側を向いているが、内側を向くように実装してもかまわない。

１〜７ アンテナ装置
１０ 携帯電子機器
１１ カバー
１１ａ 金属カバー部（第１の金属部材）
１１ｂ 樹脂カバー部
１１ｃ 樹脂カバー部
１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ 側面カバー部
１２ 金属シート（第２の金属部材）
１２ａ 第１の金属シート部
１２ｂ 第２の金属シート部
１３ 金属膜
１４ 樹脂フレーム
２１ アンテナコイル
２１ａ アンテナコイルの内径部
２２ フレキシブル基板
２２ａ 金属層
２３ 絶縁膜
２４ 磁性体シート
２５ アンテナコイル
３０ メイン回路基板
３１ バッテリーパック
３２ ディスプレイ
３３ カメラ
Ｈ１ 開口部
Ｉａ 電流
Ｉｂ 渦電流
ＳＬ１，ＳＬ２ スリット
φ 磁束

Claims (9)

1. 第１の主面を有する第１の金属部材と、
   前記第１の主面と平行な第２の主面を有する第２の金属部材と、
   前記第１及び第２の主面に垂直なコイル軸を有するアンテナコイルとを備え、
   前記第２の金属部材は、前記アンテナコイルに固定されており、
   前記コイル軸方向から見て前記第１の金属部材と前記第２の金属部材の間に位置する領域は、所定の方向に延在するスリットを構成し、
   前記コイル軸方向から見て、前記第１の金属部材は前記アンテナコイルの一部と重なり、前記第２の金属部材は前記アンテナコイルの別の一部と重なり、
   前記アンテナコイルの内径部は、前記スリットと前記コイル軸方向から見て重なっていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記第２の金属部材の材料は、前記第１の金属部材の材料と異なる、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記コイル軸方向から見て前記第１の金属部材と前記第２の金属部材の間に位置する領域は、前記スリットよりも幅広な開口部を有し、
   前記アンテナコイルの内径部は前記開口部と前記コイル軸方向から見て重なっている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１の金属部材は、前記アンテナコイルが実装される携帯電子機器の筐体の少なくとも一部を構成する金属カバー部である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１の金属部材は、前記アンテナコイルが実装される携帯電子機器のバッテリーパックである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 絶縁性樹脂からなるカバーを備え、前記第１の金属部材は、前記カバーの表面に形成された金属膜からなる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
7. 前記第１の金属部材から見て前記アンテナコイルよりも遠方に位置し、前記アンテナコイルに固定された磁性体シートをさらに備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
8. 内径部を有するアンテナコイルと、
   前記アンテナコイルに固定され、前記アンテナコイルのコイル軸と交差する主面を有する金属部材であって、コイル軸方向から見て、前記アンテナコイルの一部及び前記内径部の一部を覆うことなく、前記アンテナコイルの残りの一部及び前記内径部の残りの一部を覆う金属部材と、を備えることを特徴とするアンテナ装置。
9. 筐体と、
   前記筐体内に設けられた回路基板と、
   前記回路基板と共に前記筐体内に設けられたアンテナ装置とを備え、
   前記アンテナ装置は、
   第１の主面を有する第１の金属部材と、
   前記第１の主面と平行な第２の主面を有する第２の金属部材と、
   前記第１及び第２の主面に垂直なコイル軸を有するアンテナコイルとを備え、
   前記第２の金属部材は、前記アンテナコイルに固定されており、
   前記コイル軸方向から見て前記第１の金属部材と前記第２の金属部材の間に位置する領域は、所定の方向に延在するスリットを構成し、
   前記コイル軸方向から見て、前記第１の金属部材は前記アンテナコイルの一部と重なり、前記第２の金属部材は前記アンテナコイルの別の一部と重なり、
   前記アンテナコイルの内径部は、前記スリットと前記コイル軸方向から見て重なっていることを特徴とする携帯電子機器。

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