JPWO2014038209A1 - アンテナ装置および通信装置 - Google Patents

Abstract

金属板がアンテナの通信方向に存在しても、たとえ箱状の金属筐体の内部にアンテナが配置された場合でも、もしくはアンテナより小さい面積の貫通孔でもって良好な通信性能、広い通信可能領域を備える小型アンテナ装置。この装置では、アンテナ（８）と、アンテナ（８）と重なり、アンテナ（８）の巻線に面する導電体である背面カバー（３）と、背面カバー（３）に設けられ、アンテナ（８）の巻軸と交わる方向に伸びる２本の第１の絶縁領域（１０ａ）と、第１の絶縁領域（１０ａ）間を接続する第２の絶縁領域（１０ｂ）と、を備え、第１の絶縁領域（１０ａ）に挟まれた領域の少なくとも一部が、アンテナ（８）と対向する。

Description

本発明は、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を行うアンテナ装置および通信装置に関する。

従来のＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）やＮＦＣ（Near field communication）などのアンテナにおいては、近接する金属への対策が課題となっている。すなわち、これらのアンテナが通信装置に収納される場合、アンテナは、例えば金属筐体や電磁波シールド、液晶パネル内の金属板や強度確保のためのフレームなどの金属部に囲まれて配置されることとなる。従って、アンテナが通信しようすると、アンテナの電流、磁界を弱める渦電流が金属部に流れ、アンテナの通信性能を低下させてしまう。特に、アンテナの通信方向に金属体が配置されるときは通信性能が大幅に劣化する。

そこで、周囲の金属板を利用してループアンテナの通信特性を向上させるアンテナ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。すなわち、金属板に貫通孔（開口部）とスリットを設け、貫通孔とループアンテナの開口部を重ねることにより、ループアンテナに流れる電流と金属板外周に流れる渦電流との向きが同じになるようにしている。すなわち、金属板の外周をアンテナのように利用している。

特許第４６８４８３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ループアンテナを用いるため、アンテナの一定以上の小型化が困難となる。すなわち、ループアンテナは開口部の面積を確保しなくては通信特性を維持することが困難であり、形状が平面上に広がり、小型化と通信特性向上の両立が難しい。また、金属板に形成する貫通孔とループアンテナの開口部との大きさが略同一となるため、金属板などに大きな貫通孔を空けて金属板の強度を落とすか、ループアンテナの開口部を小さくして通信特性を劣化させることが必要となる。また、金属板の外周をアンテナのように利用するため、箱状の金属筐体では性能が得られない。

本発明の目的は、小型化されたアンテナを利用して、たとえ箱状の金属筐体の内部にアンテナが配置された場合でも、もしくはアンテナより小さい面積の貫通孔でもって、ループアンテナよりも広い通信可能領域を備えるアンテナ装置および通信装置を提供することである。

本発明の一態様に係るアンテナ装置は、巻線を巻回したコイルアンテナと、前記コイルアンテナの巻線と対向する面を備え、前記コイルアンテナの巻軸と前記面とが平行となる又は傾いて交わるように配置された導電体と、前記導電体に設けられ、前記コイルアンテナの巻軸方向において離れて配置された少なくとも２つの第１の絶縁領域と、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域間を接続する第２の絶縁領域と、を備え、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域それぞれの長手方向は、前記コイルアンテナの巻軸方向と交差し、前記導電体の前記面における、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域のうち最外の２つの前記第１の絶縁領域に挟まれた領域の少なくとも一部が、前記コイルアンテナと対向する。

本発明によれば、小型化されたアンテナにおいて、たとえ箱状の金属筐体の内部にアンテナが配置された場合でも、もしくはアンテナより小さい面積の貫通孔でもって良好な通信性能を得ることができる。さらに、ループアンテナよりも広い通信可能領域を備えるアンテナ装置および通信装置を提供することができる。

本発明の実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナの斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナの分解斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナの導体配置部および調整パターンを示す図 図１とは異なる位置に本発明の実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナのインダクタンス調整を示す図 本発明の実施の形態におけるアンテナの製造工程の例を示す図 本発明の実施の形態におけるアンテナと金属体の配置関係を示す図 本発明の実施の形態におけるアンテナに電流が流れたときの電流と磁束の関係を示す図 図９の電流が流れたときに金属体に流れる渦電流を示す図 金属体を流れる電流が発生させる磁界を示す図 本発明の実施の形態における金属体のスリットを示す図 本発明の実施の形態における携帯端末の背面カバー側の斜視図 本発明の実施の形態におけるアンテナと第１のスリット及び第２のスリットとの位置関係を示す斜視図 図１４におけるアンテナの発生させる磁束を示す図 図１４におけるアンテナの発生させる磁束を示す図 図１５における磁束によって背面カバーに流れる渦電流を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施の形態のアンテナ装置は、巻線を巻回したコイルアンテナと、前記コイルアンテナの巻線と対向する面を備え、前記コイルアンテナの巻軸と前記面とが平行となる又は傾いて交わるように配置された導電体と、前記導電体に設けられ、前記コイルアンテナの巻軸方向において離れて配置された少なくとも２つの第１の絶縁領域と、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域間を接続する第２の絶縁領域と、を備え、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域それぞれの長手方向は、前記コイルアンテナの巻軸方向と交差し、前記導電体の前記面における、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域のうち最外の２つの前記第１の絶縁領域に挟まれた領域の少なくとも一部が、前記コイルアンテナと対向することを特徴とする。これにより、本実施の形態のアンテナ装置では、小型化されたアンテナにおいて、たとえ箱状の金属筐体の内部にアンテナが配置された場合でも、もしくはアンテナより小さい面積の貫通孔でもって良好な通信性能を得ることができる。さらに、ループアンテナよりも広い通信可能領域を備えるアンテナ装置および通信装置を提供することができる。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。図１Ａは、Ｕ字状のスリットを形成した図、図１Ｂは、Ｌ字状のスリットを形成した図である。携帯端末１は、表示パネル２、背面カバー３、表示パネル２と背面カバー３との間に収められるバッテリー４、カメラ５、電子回路基板６、などにより構成されている。図１のように表示パネル２がタッチパネル方式で、操作用のボタンがない場合もあるが、表示パネル２はタッチパネル方式である場合とそうでない場合とがあり、別途操作用のボタンを備えても良い。表示パネル２は液晶パネルで、パネルカバー２ａを備える。金属の背面カバー３には、本発明の一実施の形態のコイルアンテナであるアンテナ８が粘着テープによる貼り付けやビスによる固定などにより搭載されている。本実施の形態においては、アンテナ８を背面カバー３に固定しているが、フレームに固定されても構わない。また、フレームは金属製でも樹脂製でも構わない。アンテナ８は、この背面カバー３のようにアンテナ８から見て通信方向に配置される金属体（導電体）を利用して通信を行う。導電体は、金属体が好ましいが、そのほかのものでも良い。例えば、アンテナ８よりも表示パネル２側に配置される金属体を越えてアンテナ８に通信させたい場合、その金属体にスリットを入れることによって通信が可能となり、そのとき背面カバー３が金属であってもなくても関係ない。なお、本実施の形態においてアンテナ８は、背面カバー３の上部周縁部（バッテリー４とは離れたほうのカメラ５に近い周縁部）に近接して配置され、カメラ５と背面カバー３の上部周縁部との間に配置される。第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとは、アンテナ８と同様、カメラ用の貫通孔と背面カバー３の上部周縁部との間に配置される。アンテナ８はバッテリー４と重なるように配置されてもよいが、より薄い電子回路基板６と重なるように配置したほうが、携帯端末１全体を薄型化することができる。なお、本実施の形態では背面カバー３は比較的平坦な形状であるが、背面カバー３が曲面でも可能である。

アンテナ８の電子回路基板６との対向面には、電子回路基板６との接続を行うことによりアンテナ装置を形成するための外部接続端子８ａおよび８ｂが設けられている。電子回路基板６とアンテナ８との接続は、ピンによる接触やコネクタ接続、導線の半田付けなどが考えられる。本実施の形態においては、電子回路基板６にアンテナ入出力用ピン７ａ、７ｂを備えている。一般的に知られているように、アンテナ入出力用ピン７ａおよび７ｂは、整合回路および制御ＩＣなどが配置された電子回路基板６上のアンテナ制御部９に接続されるものとする。そして、このアンテナ入出力用ピン７ａ、７ｂが、アンテナ８に設けられた外部接続端子８ａおよび８ｂを両端部とするコイル部と接続されることにより、アンテナ装置が形成される。なお、背面カバー３と表示パネル２の間にできる空間には、ＲＦ−ＩＤ用ＩＣや整合回路の他、他周波用アンテナ、スピーカー、ＲＦモジュールなどの部品が配置される。

図１Ａでは、背面カバー３には、Ｕ字のような形状をしたスリットが設けられる。このスリットは、アンテナ８の巻軸（コイル軸であって、アンテナ８の導線はコイル軸を中心に巻回される）と略平行な２本の第１のスリット１０ａと、２本の第１のスリット１０ａ間を接続する第２のスリット１０ｂとを備える。第１のスリット１０ａ、第２のスリット１０ｂは、曲線、折曲がり線でも良いので、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとで、Ｕ字、Ｈ字、Ｚ字、Ｓ字、数字の２、５などのようなさまざまな形状となりうる。また、図１Ｂでは、背面カバー３に、Ｌ字のような形状をしたスリットを設けている。すなわち、第１のスリット１０ａが１本、第２のスリット１０ｂが１本である。しかし、図１Ｂから明らかな通り、背面カバー３の端部（エッジ）を第１のスリット１０ａの２本目として利用している。このように、背面カバー３といった金属体に、少なくとも第１のスリット１０ａ２本および第２のスリット１０ｂ１本に相当する貫通孔や端部、欠けなどを備えていれば良い。

アンテナ８は、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとの近くに配置される。すなわち、アンテナ８の全体もしくはその大部分が背面カバー３（金属体）と面し、接触しても離間していても良い。

図２は、本発明の実施の形態におけるアンテナの斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態におけるアンテナの分解斜視図である。さらに、図４は、本発明の実施の形態におけるアンテナの導体配置部およびそこに設けられたコイルパターンおよび調整パターンを示す図である。

図２に示すように、本実施の形態のアンテナ８は、フェライト、アモルファス、ケイ素鋼、パーマロイ、軟磁性材料等の磁性体により形成されたコア１１と、その周囲を包み込むように配置され、主に樹脂からなる支持体上にコイルパターン（導線）などが形成されたフレキシブル基板１２と、を備える。本実施の形態においては、コア１１はフェライトによって構成され、本実施の形態ではサイズが１３．７×３３．５×０．３ｍｍであり、焼成寸法バラつきにより１３．４〜１４ｍｍ×３３．２〜３３．８ｍｍ×０．２７〜０．３３ｍｍ程度となる可能性がある。コア１１の形状は平行六面体特に直方体のプレート状といえる。ここで言うコイルパターンとは、図示しないＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うための磁力線を発生させるものである。図２および図３において、矢印を有する直線Ｓをコイル軸（コイルの巻軸）としたコイルパターンが形成されている。コイルパターンと、後ほど説明する調整パターンは、例えばフレキシブル基板１２が有する、ポリイミドフィルムとカバーレイあるいはレジストという２つの樹脂層の間に形成される銅箔によって形成されるのが通常である。コイル軸Ｓとは、このコイル軸Ｓを略中心にコイルパターンが巻回されているもので、フレキシブル基板１２のコイルパターンとは略垂直である。このコイルパターンを含む、フレキシブル基板１２上に形成された導体パターンについては、後ほど図４において詳しく説明する。なお、導線は導体パターンによるものだけに限られず、金属線などをコア１１に巻回しても良いし、導体膜をコア１１に形成しても良く、どのような形態でも良い。

また、コア１１は、図２のようにＸ方向、Ｙ方向において平面的に広がり、Ｘ方向（アンテナ８の巻線方向）、Ｙ方向（コイル軸Ｓ（巻軸）と同一方向）に垂直である厚み方向には薄い形状である。コイルパターンはＸ方向に沿って巻回される。コア１１は、コイルパターンと平行のＸ方向が最も長く、厚み方向の厚さが、Ｘ方向幅およびＹ方向幅よりも小さいと良い。

実際には図３に示すように、フレキシブル基板１２は、コア１１を挟んで２つに分割された形となっている。本実施の形態においては便宜上、これら２つに分割されたフレキシブル基板１２のうち、外部接続端子８ａ、８ｂを有する側を下側フレキシブル基板１２ａとし、そうでない側を上側フレキシブル基板１２ｂとする。後により詳しく述べるが、これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは半田により接合されている。本実施の形態においては、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において接合されている。また、「下側」「上側」は、図３において理解し易くするために便宜上付与しているもので、アンテナ８として機器に搭載する際には上下が逆になっても構わない。

なお、本実施の形態において、上側フレキシブル基板１２ｂがコイル軸Ｓ方向に有する幅は、コア１１がはみ出さないように設定されている。これは、特にコア１１が割れやすいフェライトで構成されている場合、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内にその破片や残渣が飛散し、通信装置に悪影響を与えないようにするためである。

これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの間にコア１１を固定するために、本実施の形態においては接着層としての両面接着テープが用いられる。すなわち、両面接着テープはコア１１と下側フレキシブル基板１２ａとの間およびコア１１と上側フレキシブル基板１２ｂとの間に貼付される。

また、本実施の形態のコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面のうち少なくとも一方の面には、図示していないが、あらかじめたとえば２〜５ｍｍピッチのスリットが入っている。このスリットを利用して、コア１１は小片に分割されているため、柔軟性を備える。そして、先に述べたように、本実施の形態のコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面には、両面接着テープが貼付されている。さらに、下側フレキシブル基板１２ａおよび上側フレキシブル基板１２ｂは、最初から可とう性を有している。

よってアンテナ８は、図１に示す携帯端末１の背面カバー３に貼付される箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることが可能となる。その結果、コア１１は、先に述べたスリットにより少なくともその一部が分割され、複数の小片により構成された状態となる場合がある。もしコア１１が単体のままであれば、この時点でコア１１がバラバラになってしまう。それを防いでいるのが、コア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面に貼付される両面接着テープである。または、別に保護テープを備えても良い。従って以上の構成により、図２および図３において、先に述べたスリットにより分割されたコア１１の各小片の一部が脱落し、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内に脱落したその小片や残渣が飛散するのを防ぐことができる。その結果、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

コア１１のフレキシブル基板１２への固定方法については、本実施の形態に示すように、コア１１の両面への両面接着テープの貼付である必要は、必ずしもない。例えば上記の両面接着テープのいずれかのみによる固定方法が考えられる。また、コア１１と各フレキシブル基板との間に両面接着テープを貼る代わりに、コイル軸Ｓと略直交し半田付けにより接合されていないフレキシブル基板１２の二辺において、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとを接着する方法も考えられる。この時、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コア１１の外縁よりもコイル軸Ｓ方向の外側に延ばす必要がある。そして、この部分の接着については、先ほどと同様に両面接着テープによるものの他に、接着剤を直接塗布する方法などがある。

なお、本実施の形態においては、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１と対向しない面にも、両面接着テープが貼付されているが、これは先の図１において、アンテナ８を携帯端末１の背面カバー３に添付し固定するためのものである。

再び図３を用いて、本実施の形態の説明を行う。先ほど、フレキシブル基板１２を構成する下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において、導線どうしが半田付けにより接合されている。図３において、下側フレキシブル基板１２ａには、後ほど図４において図示する、調整パターン１３が備えられ、半田付けによる接着を可能とするためのパターン露出部１７ａおよび１７ｂが設けられている。これと同様に、上側フレキシブル基板１２ｂでも、後ほど図４において図示する、コイルパターンが複数に分割された分割パターンの各両端が露出させられ、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田付けによる接着を可能とするためのパターン露出部１９ａおよび１９ｂが設けられている。

なお、本実施の形態ではさらに、フレキシブル基板１２が組み立てられる前の状態において、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔には、あらかじめ半田メッキ処理が施されている。また、下側フレキシブル基板１２ａに設けられるパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔と、外部接続端子８ａ、８ｂの銅箔には、あらかじめ金メッキ処理が施されている。この金メッキ処理は、外部接続端子８ａ、８ｂが電子回路基板６上に設けられたアンテナ入出力用ピン７ａ、７ｂと接触する際の信頼性確保および腐食防止のため、必須のものである。このように、金メッキ処理や半田メッキ処理が施された状態であっても、本実施の形態においては、当該部分の銅箔が「露出している」と表現する。そしてこれらの結果、ひとつのコイルパターンが形成されるようになっている。フレキシブル基板１２に形成されたコイルパターンその他の導体パターンは、より具体的には図４に示すように形成されている。

図４Ａは、図２で示した本発明の実施の形態におけるアンテナの斜視図と同一図であり、上側フレキシブル基板の構成を示している。図４Ｂは、本発明の実施の形態におけるアンテナの下側フレキシブル基板の斜視図である。さらに、下側フレキシブル基板１２ａは、巻回パターン１４ａの他に、外部接続端子８ａおよび８ｂ、調整パターン１３を有している。

アンテナ８は、磁性体であるコア１１と、導線がコア１１の周囲を巻回するコイル巻回部である巻回パターン１４ａ、１４ｂと、巻回パターン１４ａ、１４ｂの一端に接続される調整部である調整パターン１３と、を備える。調整パターン１３は、コア１１の端部に形成されるため、例えば巻回パターン１４ａ間に挿入されるのではなく、外部接続端子８ａは調整パターン１３に接続し、外部接続端子８ｂは巻回パターン１４ａ、１４ｂに接続される。調整パターン１３は、その長手方向に複数に分割された複数の調整導線である調整パターンを備える。この複数の調整導線は、両端でお互いに接続しており、図４Ｂでは調整パターン端１３ａと外部接続端子８ａとで接続される。

すなわち、下側フレキシブル基板１２ａには、ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うためのコイルパターンの一部となる複数の巻回パターン１４ａが、互いに平行に、かつコイル軸Ｓと交わるように形成されている。そして、上側フレキシブル基板１２ｂには、コイルパターンの一部となる複数の巻回パターン１４ｂが、互いに平行に、かつコイル軸Ｓと交わるように形成されている。これら複数の巻回パターン１４ａおよび１４ｂの各両端が、それぞれパターン露出部１７ａと１７ｂおよびパターン露出部１９ａと１９ｂにより、銅箔が「露出された」状態になっている。図４Ａ、Ｂでは、領域Ｂに巻回パターン１４ａ、１４ｂが形成されている。そして、下側フレキシブル基板１２ａの領域Ａに形成されているのが、コイルパターンの一部である調整パターン１３である。本実施の形態においては、下側フレキシブル基板１２ａのみに形成されており、上側フレキシブル基板１２ｂには形成されなくても良い。

図５は、図１とは異なる位置に本実施の形態のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。図５のように通信装置の中央側に配置したとしても十分な通信は可能であり、アンテナ８の配置場所は限定されず、設計の自由度が大きい。ただし図１のアンテナ８の配置だと携帯端末１の先端方向へ強い磁界が放射され、かつ先端方向からの外部磁界に反応しやすいため、携帯端末１の先端方向に位置する通信相手との通信が容易にできる。

図６は、本発明の実施の形態におけるアンテナのインダクタンス調整を示す図である。図６Ａは、調整パターンに対してトリミングなしの状態を示す図、図６Ｂは、調整パターンの第１のトリミングポイントでトリミングした状態を示す図、図６Ｃは、調整パターンの第２のトリミングポイントでトリミングした状態を示す図、図６Ｄは、調整パターンの拡大図である。

アンテナ８のインダクタンスは、図１においてアンテナ８が整合回路その他のアンテナ制御部９を搭載する電子回路基板６と接続されてアンテナ装置となった時に、そのアンテナ装置の共振周波数を決める一因となるものである。そして、本実施の形態の構造を有するアンテナ８のインダクタンスは、図２〜図４に示すコア１１のサイズのバラツキに大きく影響される。これは、ソレノイドの自己インダクタンスの公式（自己インダクタンス＝透磁率×単位長さあたりの巻き数の２乗×ソレノイド長さ×断面積）にあるように、長さと断面積に相当するフェライト形状の影響がほぼ比例する関係で表れることから容易にわかる。

このように、アンテナ８のインダクタンスにはばらつきがあるので、このアンテナ８を搭載したアンテナ装置の共振周波数にもバラツキが出る。この共振周波数を、通信規格で定められた中心周波数（例えばＲＦ−ＩＤであれば、１３．５６ＭＨｚ）から所定の範囲内に調整することにより、高い確率と品質で無線通信を行うことができる。この時、アンテナ８単体でのインダクタンスのバラツキを小さくすれば（例えば±２％以内に抑えれば）、そのアンテナ８が搭載されたアンテナ装置の共振周波数のバラツキを小さくすることができる。従って、本実施の形態では、調整パターン１３によってアンテナ８のコア１１のサイズのバラツキに起因するアンテナ８のインダクタンスのバラツキを抑えられる。

本実施の形態のアンテナ８には、図４Ａに示したように、領域Ａの調整パターン１３と領域Ｂの巻回パターン１４ａ、１４ｂとがある。調整パターン１３においては、調整パターン１３の長手方向に沿って、１本のパターン（導線）が３本の調整導線１３ｂ、調整導線１３ｃ、調整導線１３ｄに分割されている。もちろん、導線は２本に分割されても、４本以上に分割されても良く、アンテナ８のサイズとバラつきの度合いによって本数は調整すると良い。また、何本であっても、調整パターン１３のうち最も内側の調整導線１３ｂは、巻回パターン１４ａ、１４ｂの導線幅とほぼ同一であることが好ましく、それ以外の調整導線１３ｃなどの線幅を調整導線１３ｂよりも細くしても良い。細くすることで、小型化を達成することができる。調整パターン１３のうち最も内側の調整導線１３ｂを巻回パターン１４ａ、１４ｂの導線幅とほぼ同一とするのは、後で説明するインダクタンス値の調整時に、図６Ｃのように調整パターン１３がトリミングにより調整導線１３ｂのみ残る場合があるからである。

また、調整導線１３ｂ〜１３ｄは、巻回パターン１４ａ、１４ｂと平行に伸びている。なお、ここで言うトリミングとは、第１のトリミングポイント１５ａ、第２のトリミングポイント１５ｂなどを打ち抜きやレーザー加工によって、パターンを断線（絶縁）することをいう。なお、巻回パターン１４ａ、１４ｂと調整導線１３ｂ〜１３ｄとは、基本的に大部分がコア１１と対向するように（重なるように）配置される。これは、コア１１が磁束を集める働きをもつので、効率良くアンテナ性能を得るために当然のことである。

次にインダクタンス値の調整方法について説明する。本実施の形態においては、調整パターン１３を調整導線１３ｂ〜１３ｄの３本に分割しているため、トリミングポイントは、第１のトリミングポイント１５ａ、第２のトリミングポイント１５ｂ、の二つとなっている。すなわち、調整パターン１３をｎ本に分割した場合、トリミングポイントは（ｎ−１）箇所形成され、そのトリミングポイントのいずれか１箇所をトリミングする、もしくはトリミングしないことによってインダクタンス値を調整する。

図６Ａ〜図６Ｃでは、調整パターン端１３ａと外部接続端子８ａとで接続されることで１本の導線として扱える調整導線１３ｂ〜１３ｄから、コア１１の端部１１ａまでの距離が、それぞれ異なる。また、調整導線１３ｂ〜１３ｄとコア１１の端部１１ａとは略平行であり、プラスマイナス４５度程度まではお互いに傾いた関係で配置しても良いが、少なくとも垂直の関係ではない。

図６Ａにおいては、３本の調整導線１３ｂ〜１３ｄのうち１本もトリミングされていない。したがって、調整パターン１３が、コア１１の端部１１ａ近くに配置された太い導線１本として働き、調整導線１３ｄがコイルパターンの最外となる。そして、最外の調整導線１３ｄからコア１１の端部１１ａまでの距離は近い。

図６Ｂにおいては、調整パターン１３が第１のトリミングポイント１５ａにおいてトリミング（絶縁）されている。したがって、調整パターン１３で実際に機能しているのは調整導線１３ｂ、１３ｃのみである。その結果、調整導線１３ｃがコイルパターンの最外となり、最外の調整導線１３ｃからコア１１の端部１１ａまでの距離は図６Ａと比較して遠くなる。

図６Ｃにおいては、調整パターン１３が第２のトリミングポイント１５ｂにおいてトリミングされている。したがって、調整パターン１３で実際に機能しているのは調整導線１３ｂのみである。その結果、調整導線１３ｂがコイルパターンの最外となり、最外の調整導線１３ｂからコア１１の端部１１ａまでの距離は、図６Ａ、Ｂと比較して遠くなる。

コアの周囲にコイルを巻回して構成した本実施の形態のような構造のアンテナコイルでは、コイルを巻回していないコアの両端部分がアンテナの磁束の出入り口になるため、同じ巻数のアンテナコイルであれば、磁束の出入り口が大きいほどインダクタンス値は増える傾向がある。この磁束の出入り口が最も小さい状態が図６Ａであり、もっとも大きい状態が図６Ｃである。

これらの結果、調整導線１３ｂ〜１３ｄからコア１１の端部１１ａまでの距離が、それぞれ異なることによって、磁束の出入り口の大きさが変化し、その結果アンテナ８のインダクタンス値を調整することができる。

また、図６Ｂおよび図６Ｃのどちらの場合であっても一箇所をトリミングすれば良い。すなわち、調整パターン１３を何本に分割しようとも、複数の調整導線１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…の両端は調整パターン端１３ａ側と外部接続端子８ａ側で接続され、かつ並列に並んでいる。従って、コイルパターンの長さと、コア１１の端部１１ａと調整パターン１３との距離が、所望の距離となるように、調整パターン１３として残す本数の調整導線（コア１１の内側より）と断線させる本数の調整導線（コア１１の外側より）とを設定し、その間を１箇所だけトリミングすれば良い。このように、調整パターン１３として残す調整導線は必ずコア１１の内側で、断線させる調整導線は必ずコア１１の外側に配置されることで、トリミングポイントを１箇所とすることができ、容易にアンテナ８のインダクタンス値を調整することができる。

図７は、本発明の実施の形態におけるアンテナの製造工程の例を示す図である。

既に述べたように、図３に示すコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面のうち少なくとも一方の面には、図示していないが、あらかじめ数ｍｍピッチのスリットが入っている。このスリットは、コア１１の作成時において、焼成工程の前に入れられたものである。この焼成工程の前段階においては、焼成後もコア１１がスリットの部分で容易に割れない程度のサイズ、深さでスリットを入れる。なお、コア１１が薄い場合はスリットを形成する必要がない場合もある。また、スリットの代わりに１ｍｍ程度の間隔で小さな窪みをコア１１表面に形成する方法もある。

このように焼成工程が終了したコア１１に対して、その下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂと対向することになる面に、両面接着テープを貼付する（図７のステップＳ１）。本実施の形態においてはコア１１の両面に両面接着テープを貼付する。

周知の通り、両面接着テープは、取扱いを容易にするために、それらの片面が支持フィルムに支持された状態となっている。当然のことながら、図７のステップＳ１において、図３に示すコア１１の両面に両面接着テープを貼った状態においては、これらの支持フィルムはいずれも残されている。この状態において、コア１１の、両面接着テープが貼付された面のいずれかを、例えばローラなどにより押圧する（図７のステップＳ２）。

するとコア１１は、スリットにより少なくともその一部が分割され、複数の小片により構成された状態となる。それでも、コア１１の両面には両面接着テープが貼付されているので、コア１１がバラバラになることはない。そして、このような状態となったコア１１は、図１に示す携帯端末１の背面カバー３において、アンテナ８の貼付される箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることを可能にする。

また、アンテナ８の組み立て時や、携帯端末１（図１参照）などへの実装時においても、作業者が意図しない応力がコア１１に加わることがある。この場合にも、スリットにより分割されたコア１１の各小片の一部が脱落し、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内に脱落したその小片や残渣が飛散するのを防ぐことができる。そして、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

さらに、先に述べた図３に示す両面接着テープの支持フィルムは、ローラの押圧時において、両面接着テープが、ローラや、それと対向する作業台に貼り付くことを防ぐ。

なお、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１を配置しない側に貼付される両面接着テープは、この後に述べる上側フレキシブル基板１２ｂの配置と位置合わせおよび下側フレキシブル基板１２ａとの半田接合が完了した後に行う。これは、半田接合時にかかる熱に耐えられない安価な両面接着テープ材料を使用するための工夫で、こうすることで高価な耐熱仕様のテープを使用せずにすむからである。

以上のように、ある程度の折り曲げが可能となったコア１１を、下側フレキシブル基板１２ａに配置する（図７のステップＳ３）。その際、コア１１の下側フレキシブル基板１２ａとの対向面に貼付された両面接着テープの支持フィルムを剥がしてから、下側フレキシブル基板１２ａに配置する。コア１１を配置する箇所は、図４Ａにおいて点線により示す部分の内側である。

こうして図３に示すコア１１を下側フレキシブル基板１２ａに配置した後、今度は上側フレキシブル基板１２ｂを、コア１１の上側から配置する。この場合も、コア１１の上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面に貼付された両面接着テープの支持フィルムを剥がしてから、上側フレキシブル基板１２ｂを配置する。上側フレキシブル基板１２ｂは、コア１１が図４Ｂに示す点線の内側に配置されるよう、位置合わせを行う（図７のステップＳ４）。

この、コア１１が配置された下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの位置合わせについては、いくつかの方法がある。例えば、本実施の形態の図面には図示していないが、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂの外縁にあらかじめ位置合わせ用ピンの穴やマーカーを設けておき、その穴やマーカーを用いて位置合わせを行う。そして、後ほど述べる下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行ってから、不要となった穴部分やマーカー部分を切除しても良い。これにより、パターン露出部１７ａと１９ａおよびパターン露出部１７ｂと１９ｂとの位置合わせが容易となり、ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うためのコイルパターンが形成されたフレキシブル基板１２をより確実に組み立てることができる。穴やマーカー部分をもうけることができない場合は、画像認識装置とロボットなどを用いて上側フレキシブル基板１２ｂと下側フレキシブル基板１２ａを位置合わせする方法もある。

このように位置合わせを行った後、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行う（図７のステップＳ５）。ここで、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔と、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔との位置は一致している。すなわち、図３において、銅箔と銅箔、銅箔と銅箔の各銅箔同士の位置がそれぞれ一致し、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行えば、ひとつのコイルパターンが形成されるようになっている。

半田接合は、パターン露出部１７ａと１９ａとが重なった部分およびパターン露出部１７ｂと１９ｂとが重なった部分を加熱することにより行う。先ほど述べたように、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔には、あらかじめ半田メッキ処理が施されている。また、下側フレキシブル基板１２ａに設けられるパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔には、あらかじめ金メッキ処理が施されている。従って、当該部分を加熱すれば、上側フレキシブル基板１２ｂの銅箔にメッキされた半田が溶融し、下側フレキシブル基板１２ａの銅箔との接合が行われる。

なお、両面接着テープは熱に弱いので、これらに熱が加わらないよう、パターン露出部１７ａと１９ａとが重なった部分およびパターン露出部１７ｂと１９ｂとが重なった部分のみを加熱する。そして、この半田接合のための加熱装置は、半田が溶融し、上側フレキシブル基板１２ｂの銅箔と下側フレキシブル基板１２ａの銅箔との接合が行われ、半田が冷却し固化した後に、フレキシブル基板１２から引き上げると良い。このように、局所的かつ迅速で細かい温度制御を要する加熱方法としては、例えばパルスヒートを用いた接合などが好適である。

ただし、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂに施された半田メッキ処理による半田のみでは、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの接合を行うには不足することがある。その場合には、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａおよび１７ｂの分割パターンの各両端部か、上側フレキシブル基板１２ｂ上の分割パターンの各両端部のいずれかに半田クリーム層を形成しても良い。

なお、以上に述べた半田接合の代わりに、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いても良い。すなわち、上記図７のステップＳ４の前に、図３に示す下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａおよび１７ｂか、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂのいずれかにＡＣＦを貼付しておく。この場合には、上記図７のスップＳ５、すなわち半田接合の工程は不要となる。

最後に、両面接着テープを、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１を配置しない側に貼付する（図７のステップＳ６）。これは、先ほども述べたように、両面接着テープが半田接合時にかかる熱に耐えられないためである。周知の通り、両面接着テープは、取扱いを容易にするために、それらの片面が支持フィルムに支持された状態となっている。当然のことながら、図７のステップＳ６において、図３に示すアンテナ８の下側フレキシブル基板１２ａに両面接着テープを貼った状態においては、その支持フィルムは残されている。この支持フィルムは、例えば図１に示すように、上記の工程を経て完成したアンテナ８を携帯端末１に実装する前に剥がされる。

以上に述べたような工程を用いることにより、図２に示すアンテナ８が、極めて簡易かつ高精度に組み立てられる。図３および図７を用いて示したように、コア１１の両平面にあらかじめ両面接着テープを貼付し、フレキシブル基板１２との位置合わせを行ってから半田付けを行う構成としているため、万一、コアの位置合わせが失敗しても、半田付けを行う前に位置合わせをやり直すことが可能である。このことにより、図２に示すアンテナ８の組み立て不良率を低減することができる。

最後に、本実施の形態の特徴点である、金属体と金属体に設けられた貫通孔とアンテナ８との関係および励振される磁束について説明する。なお、図８以降では説明のためアンテナ８（コア１１）の形状が略正方形となっているが、その形状に特段の制限はない。

図８は、本発明の実施の形態におけるアンテナと金属体の配置関係を示す図であり、図８Ａは上面図、図８Ｂは図８ＡのＣ−Ｃから見た断面図である。図９は、本発明の実施の形態におけるアンテナに電流が流れたときの電流と磁束の関係を示す図であり、図９Ａは上面図、図９Ｂは図９ＡのＤ−Ｄから見た断面図である。図１０は、図９の電流が流れたときに金属体に流れる渦電流を示す図であり、図１０Ａは、アンテナと対向する面を上から見た図、図１０Ｂは、図１０Ａに示す面の裏面を上から見た図である。図１１は、金属体を流れる電流が発生させる磁界を示す図である。なお、図８、図９においては、本実施の形態の特徴点を説明しやすくするために、前述した調整パターンを示していない。すなわち、これから説明する本実施の形態の特徴点を実現するためには、インダクタンスの調整機構が必ずしも必要であるわけではないが、それを備えることによって、より精度の高い通信を可能とする。

図８に示すように、本発明の実施の形態のアンテナ装置は、巻線を巻回したコイルアンテナとしてのアンテナ８と、アンテナ８と重なり、アンテナ８の巻線に面する金属体とを備える。本実施の形態においては、金属体を背面カバー３としているが、金属体であれば良く、とくに板状のものが良い。アンテナ８の巻線に流れる電流の渦電流が一方向に金属体の面に流れる必要があるため、金属体はアンテナ８の巻線と対向する面を備え、アンテナ８の巻軸とこの面とが平行となる、又は傾いて交わる。なお、金属体の面とアンテナ８の巻軸（コイル軸）が垂直であっても、アンテナ８のループ状の巻線が金属体の面と面する場合があるかもしれないが、金属体の面にこのループ状のコイルの巻線の渦電流が流れる場合は含まれない。すなわち、金属体の面と面する巻線に流れる電流は、ループ状ではなく一方向である。そして、その一方向とは、第２のスリット１０ｂと交わる方向である。また、アンテナ８の巻軸と金属体の面が略平行であることが好ましい。これにより、金属体に効率的に電流が流れ、金属体が発生させる磁界の強度を向上させることができる。

次に、本発明の実施の形態のアンテナ８と背面カバー３（金属体）とによる、背面カバー３裏面側の磁界の発生原理について説明する。まず、もし背面カバー３にスリットがなければ、周囲に背面カバー３などの金属体を備えるアンテナ８に流れる電流や発生する磁束は、背面カバー３に流れる逆方向の渦電流および渦電流によって発生する磁束によって打ち消される。また、外部からアンテナ８への磁界も、背面カバー３に発生する渦電流が弱めてしまい、アンテナ８まで届くことが困難となる。これらの結果、金属体の存在によりアンテナ８の通信可能領域は著しく縮小され、通信特性も劣化するため、アンテナ８が金属体を越えて通信することは非常に困難である。

一方、本発明の実施の形態のアンテナ装置においては、以下のようにして通信を可能とする。例えば図９に示すようにアンテナ８の巻線に電流が流れた場合、背面カバー３には、アンテナ８において背面カバー３と対向する部分の巻線の反対方向の電流（渦電流）が流れる。すなわち図９Ｂでは、アンテナ８に時計周りに電流が流れているため、背面カバーと対向するアンテナ８の巻線には、右から左に向かう電流が流れている。その右から左に向かう電流を打ち消すように、背面カバー３のアンテナ８と対向する部分（図１０Ａでは主に第１のスリット１０ａに挟まれている領域）には、主に左から右へ向かう渦電流が流れる。この左から右へ流れる渦電流は、図１０Ａの通り、第１のスリット１０ａａと第１のスリット１０ａｂとのそれぞれの周りでループを形成するように回る。なお、図１０Ａにおける上側の第１のスリット１０ａａの周りに流れる電流の向きは反時計回りであり、下側の第１のスリット１０ａｂの周りに流れる電流の向きは時計回りである。すなわち、逆方向のループを形成するように電流が流れる。これら第１のスリット１０ａそれぞれの周りを回った電流は第２のスリット１０ｂにまで流れると、第２のスリット１０ｂを通って背面カバー３の裏にまわる。背面カバーの裏へ回った電流は、図１０Ｂのように流れる。すなわち、図１０Ａにおける上側の第１のスリット１０ａａの周りに流れる電流の向きは時計回りであり、下側の第１のスリット１０ａｂの周りに流れる電流の向きは反時計回りである。そして、その電流ループの流れにあわせて、第１のスリット１０ａに挟まれている領域では、右から左へ電流が流れ、第２のスリット１０ｂを使って背面カバー３の表へまわる。

このように、同一の第１のスリット１０ａａにおいては、図１０Ａの第１のスリット１０ａａのまわりに流れる電流ループ（表側であってアンテナと対向する側）と図１０Ｂの第１のスリット１０ａａのまわりに流れる電流ループ（裏側であって通信方向側）とでは方向が反対となる。同様に、同一の第１のスリット１０ａｂにおいては、図１０Ａの第１のスリット１０ａｂのまわりに流れる電流ループと図１０Ｂの第１のスリット１０ａｂのまわりに流れる電流ループとでは方向が反対となる。また、どちらの面においても、第１のスリット１０ａａの周りを流れる電流のループの方向と、第１のスリット１０ａｂの周りを流れる電流のループの方向とは逆方向である。これにより、第１のスリット１０ａａから第１のスリット１０ａｂに向かう磁界、もしくは第１のスリット１０ａｂから第１のスリット１０ａａに向かう磁界を発生することができる。

この結果、アンテナ８が背面カバー３方向に発生させる磁界は、アンテナ８側の面（表側）において背面カバー３を流れる電流と打ち消しあってしまう。しかしながら、アンテナ８が背面カバー３方向に発生させる磁界と、背面カバー３の裏側（通信方向）において背面カバー３を流れる電流が発生させる磁界と、は同一方向であるため、図１１のように、あたかもアンテナ８が背面カバー３側に発生させる磁界が背面カバー３を突き抜けて通信しているかのように動作する。

なお、金属に流れる電流の向きは必ずしも上記の方向だけに限られず、複雑な経路で流れている。しかしながら、全体として、主に上記に記載している方向の電流が流れているため、上記の方向において大きな流れが見られる。

また、外部から磁界を受けて受信する場合も同様である。すなわち、外部からの磁界によって、背面カバー１０ｂの裏側に図１０Ｂのような電流分布が発生するとき、背面カバー３の表側には図１０Ａのような電流分布が発生し、背面カバー３とアンテナ８との電流の関係が図９のようになる。アンテナ８はあたかも金属体である背面カバー３がないかのように磁界を受け、駆動することができる。

このような動作をするためには、以下のような第１のスリットおよび第２のスリットであることが好ましい。すなわち、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとは、アンテナ８と金属体とが重なる領域およびその領域の近傍に配置される。この領域とは、例えば２本の第１のスリット１０ａに挟まれた領域、第１のスリット１０ａそれぞれと第２のスリット１０ｂとに挟まれた領域、およびその周辺である。

第１のスリット１０ａは基本的に２本形成される。２本はそれぞれ、背面カバー３の裏面側（通信方向側であって通信装置の外側）に広がる磁界の入り口と出口となるからである。従って、金属体である背面カバー３の外端部を利用する、または例えば図１のカメラのための貫通孔といった他の貫通孔を利用することも可能である。図８Ａから分かる通り、第１のスリット１０ａそれぞれにおいて、第２のスリット１０ｂとの交点を始点とし、逆の端部を終点とする方向のベクトルを考えたときに、金属側の巻線と同一方向（図２のＸ方向）の成分を備える。すなわち、第１のスリット１０ａは、必ずしもアンテナ８の巻線と略平行かつアンテナ８の巻軸と略垂直である必要はなく斜めの関係でも良いが、少なくともアンテナ８の巻線と垂直かつアンテナ８の巻軸と平行という位置関係にはならない（第１のスリット１０ａは、図２のＹ方向と平行に伸びない）。

第１のスリット１０ａが直線状であることによって、背面カバー３を流れる電流が、第１のスリット１０ａの周りを効率良く回ることができる。その結果、形成される磁界が強まり、通信特性を向上させることができる。

第１のスリット１０ａの長手方向は、背面カバー３と対向する導線と平行、すなわちコイル軸と垂直であることが好ましい。これによって、背面カバー３に流れる電流が効率良く流れ、第１のスリット１０ａそれぞれのまわりをループ状に回る。また、第１のスリット１０ａは、図８Ａのように上から見て、アンテナ８の巻線部分の外側であることが好ましい。すなわち、第１のスリット１０ａとアンテナ８の巻線部分とは対向しない（重ならない）。これにより、第１のスリット１０ａそれぞれの外側（第１のスリット１０ａどうしが向き合っている側とは反対側）に流れる電流の向きを、大概統一することができる。また、アンテナ８のコア１１が第１のスリット１０ａと重なっていることが好ましい。これにより、背面カバー３のスリット１０ａを通る磁界がコア１１によって強められる。磁界が強められることにより、通信特性および通信可能距離が向上する。

第１のスリット１０ａは、その長手方向がアンテナ８の同一方向の幅より長いほうが良い。第１のスリット１０ａの開口面積が、背面カバー３に発生する磁界の開口面積に直接影響するので、第１のスリット１０ａを長く形成するほど磁界が強まり、通信特性が向上する。アンテナ８の同一方向の幅の２倍程度くらいまで長くすると、背面カバー３の強度と磁界の強度向上を両立できて良い。もちろん、それ以上でも良い。

第１のスリット１０ａの短手方向の幅は１〜３ｍｍ程度であり、より太いほうが開口面積を大きくすることができる。１〜１０ｍｍ程度が適当であり、第１のスリット１０ａａと第１のスリット１０ａｂとは、同じ幅であると良い。同一幅とすることで、バランス良く磁界を形成することができるが、もちろん同一幅でなくとも良い。

第１のスリット１０ａａからアンテナ８までの距離と第１のスリット１０ａｂからアンテナ８までの距離は略同一であると良い。また、第１のスリット１０ａａと第１のスリット１０ａｂとは、略同一の長さであることが好ましい。それらによって、第１のスリット１０ａａの周りを流れる電流のループと第１のスリット１０ａｂの周りを流れる電流のループとが同様となって、バランス良く磁界を形成することができる。

第２のスリット１０ｂは１本あれば良い。第１のスリット１０ａとの交点２点を始点、終点とする第２のスリット１０ｂの方向ベクトルが、巻軸と同一方向（図２のＹ方向）の成分を備える。すなわち、巻線方向（Ｘ方向）と平行ではない。また、第２のスリット１０ｂは、アンテナ８の軸方向（Ｙ方向）と平行であると良い。こうすることで第１のスリット１０ａ間をもっとも短い距離でつなぐことができ、スリットの面積が最小化できる。スリットの面積を最小化することで、背面カバー３の強度維持が可能となる。第２のスリット１０ｂは、図８Ａのように上から見て、アンテナ８の外側であることが好ましい。これにより、第１のスリット１０ａ間におけるアンテナ８と重なる面積が最大化できるため、特性を向上させることができる。

第２のスリット１０ｂの短手方向の幅は１〜３ｍｍ程度であり、より太いほうが良い。図９Ｂに示されるとおり、第２のスリット１０ｂの側壁を流れる電流は、それぞれ向きが異なるため、お互いに多少打ち消しあってしまう可能性がある。そのため、第２のスリット１０ｂの短手方向の幅は太いほうが良く、１〜１０ｍｍ程度とすることで背面カバー３の強度と磁界の強さを両立して維持することができる。

第２のスリット１０ｂの長手方向の幅は、アンテナ８の同一方向の幅よりも長いほうが良い。それにより、第１のスリット１０ａ間において、より多くの電流を流すスペースを確保することができる。その結果、背面カバー３を流れる電流が発生させる磁界が強まり、通信特性が向上する。第２のスリット１０ｂの長手方向の幅は、アンテナ８の同一方向の幅の０．５〜２倍程度が適切であるが、それ以外の範囲でも良い。

また、第１のスリット１０ａおよび第２のスリット１０ｂは、その短手方向の幅が、長手方向全体にわたって同一幅である必要はなく、変化しても良い。

また、アンテナ８の全体もしくはその大部分が背面カバー３（金属体）と近接することで、背面カバー３に流れる渦電流がアンテナ８の電流、磁界を弱めようとする働きが強まるため、背面カバー３が発生させる磁界およびその通信特性を向上させることができる。また、アンテナ８の全体もしくはその大部分が背面カバー３（金属体）と離間することで、背面カバー３に流れる渦電流がアンテナ８の電流、磁界を弱めようとする働きを弱めるため、アンテナ８自体の通信特性を向上させることができる。本実施の形態においては、アンテナ８を背面カバー３に貼付しているため、絶縁粘着テープの厚みである数十〜数百μｍほどのギャップ（離間距離）が発生している。

第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとの形状に関しては、具体的に図１２に示すようなものが考えられる。もちろん、上記の条件を満たす限り、その他の形状でも良い。図１２は、本発明の実施の形態における金属体のスリットを示す図である。

図１２Ａは、図１Ａ、図５などの背面カバー３に設けられた、最も効率的な形状である。すなわち、２本の第１のスリット１０ａが略同一幅、略同一の長さ、お互いに平行であるため、それぞれの周りを流れる電流のループが略同一の大きさとなり、効率良く磁界が発生する。また、第２のスリット１０ｂが、それぞれの第１のスリット１０ａの同じ側の端部間を接続しているため、第２のスリット１０ｂが第１のスリット１０ａに挟まれた領域を流れる電流を邪魔することがない。

図１２Ｂは、図１Ｂで説明したとおり、背面カバー３の端部を、一方の第１のスリット１０ａとして利用している。従って、第１のスリット１０ａは１本しか形成されない。

図１２Ｃのように、第２のスリット１０ｂは、第１のスリット１０ａの中間地点（中心でなくても良い）を結んでも良い。これにより、第１のスリット１０ａの中間地点に第２のスリット１０ｂがバランス良く配置されるため、背面カバーの強度を強化することができる。なお、背面カバー３を流れる電流の効率や、強度の確保のためには、第２のスリット１０ｂを第１のスリット１０ａそれぞれの長手方向の中心を接続するように配置すると良い。

図１２Ｄのように、第１のスリット１０ａは３本あっても良いし、それ以上でも良い。性能上で有利になるわけではないがデザイン上このような構成も考えられる。

図１２Ｅのように、第１のスリット１０ａは短く形成されても良い。すなわち、第１のスリットの長手方向の長さが、アンテナ８の同一方向の長さの０．５倍程度でも良い。このようにすることで、スリットを小さく形成し、背面カバー３の強度を確保することができる。

図１２Ｆのように、２本の第１のスリット１０ａのそれぞれの長手方向の長さは、同一でなくとも良い。

図１２Ｇのように、第１のスリット１０ａに対して、第２のスリット１０ｂは垂直でなくとも良い。これにより、図１２Ａなどと比較して、背面カバー３の強度が向上する。すなわち、第１のスリット１０ａおよび第２のスリット１０ｂに囲まれることで強度が不安定になる領域の最大面積が小さくなる。

図１２Ｈのように、第１のスリット１０ａおよび第２のスリット１０ｂは、曲線であっても良いし、折れ曲がっても良い。すなわち、ＣやＵのような形状でも良く、円弧形状、波形状、ギザギザ形状などでも良い。

このように、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂとはさまざまな形状をとるが、一直線上に並ぶ、ループ状につながる、ということはない。

次に、本実施の形態の変形例について説明する。図１３は、本発明の実施の形態における携帯端末の背面カバー側の斜視図である。図１４は、本実施の形態におけるアンテナと第１のスリット及び第２のスリットとの位置関係を示す斜視図である。図１５は、図１４におけるアンテナの発生させる磁束を示す図である。図１６は、図１５における磁束によって背面カバーに流れる渦電流を示す図である。

図１３に示すとおり、第１のスリット１０ａの一方は、背面カバー３のカメラ５用貫通孔を貫いて設けられており、端部が背面カバー３の端部にまで伸びている。第１のスリット１０ａの他方は、背面カバー３の端部の一部が内側に欠けているように設けられる。すなわち、双方のスリット１０ａは、その一部が背面カバー３の端部である。そして、双方のスリット１０ａ間の背面カバー３の端部が、第２のスリット１０ｂの役割をする。従って、第２のスリット１０ｂ部分である背面カバー３の端部が、他の導電体で覆われないようにしなくてはならない。好ましくは、筐体の表面（筐体尾において背面カバー３の背面側）の少なくとも端部が樹脂などの絶縁体で構成される。これにより、背面カバー３の端部から、非常に大きなスリットが形成されているのと同様に考えられる。また、第１のスリット１０ａ及び第２のスリット１０ｂの面積は、絶縁領域の面積であり、樹脂などの絶縁部材が充填されていても良い。また、図１３ではカメラ５用貫通孔が第１のスリット１０ａの一方の一部となっているが、必ずしもそうである必要はない。しかしそのように構成することで、カメラ５用貫通孔を２つの用途に使用することができ効率的である。また、他方の第１のスリット１０ａは、背面カバー３の側壁に形成されているが、必ず背面カバー３に側壁が形成されるとは限らない。しかし、どの場合であっても、第２のスリット１０ｂを背面カバー３の端部としている限り、第１のスリット１０ａのその一部は背面カバー３の端部につながっている。第１のスリット１０ａは２本以上あれば良い。

図１４に示すように、第１のスリット１０ａの双方の長手方向は、アンテナ８の巻回軸方向と交差する方向であり、平行とはならない。好ましくは略垂直であり、略垂直とは、垂直を９０度とすると８０度〜１００度の関係を言う。第１のスリット１０ａの双方の長手方向の長さは、同一方向におけるアンテナ８の幅よりも長いことが好ましく、それによって通信特性が向上する。第１のスリット１０ａの形状は直線で構成されているが、直線に限られず、曲線などその他の形状に形成されても良い。ただし、第１のスリット１０ａは他の方向におけるスリット幅よりも長い長手方向を備える。

図１４において、カメラ５側の一方の第１のスリット１０ａは、アンテナ８のコア１１の端辺とほぼ平行かつ重なっている（重なるとは、接触しているとは限らない）。第１のスリット１０ａは、アンテナ８のコイル巻回部と重なっても良いが、重ならない方がアンテナ８の特性が向上するため好ましい。従って、第１のスリット１０ａは、コア１１のコイル非巻回部と重なるか、他方の第１のスリット１０ａのようにアンテナ８と重ならないようにすると良い。第１のスリット１０ａがアンテナ８と重ならない場合は、第１のスリット１０ａとアンテナ８との間の距離が１５ｍｍ以下であることが好ましい。

図１５Ａを見ると、カメラ５側の一方の第１のスリット１０ａからアンテナ８が発生させる磁束が外側へ広がっているのが分かる。図１５Ｂを見ると、カメラ５側の一方の第１のスリット１０ａから他方の第１のスリット１０ａまで磁束が伸びているのが分かる。このように、第１のスリット１０ａ及び第２のスリット１０ｂを備えることによって、背面カバー３が導電体であっても、アンテナ８の通信を可能としていることが分かる。なお、磁束の向きは、反対方向となる場合もある。

図１６を見ると、カメラ５側の一方の第１のスリット１０ａの周りを背面カバー３の渦電流がループ状になって流れていることが分かる。他方の第１のスリット１０ａの周りにも、渦電流によって約半周のループ上に渦電流が流れていることが分かる。

また、図１４と図１６を見ると、背面カバー３の面におけるアンテナ８の真上では、アンテナ８の巻線と同一方向に渦電流が流れている。これは、図９、図１０で説明した原理と同一のことが発生していることを示す。

このように、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂの少なくとも一部を背面カバー３の端部とし、背面カバー３の外側の絶縁領域を利用したとしても、第１のスリット１０ａと第２のスリット１０ｂが背面カバー３の端部に連結しない場合と同様の効果を得ることができる。

このように、第１のスリット１０ａ及び第２のスリット１０ｂは、その領域が絶縁であり、その少なくとも一部が背面カバー３（金属などの導電体）の端部（縁）であっても良い。

以上のように、本実施の形態のアンテナ装置は、巻線を巻回したアンテナ８と、アンテナ８の巻線と対向する面を備え、アンテナ８の巻軸と面とが平行となる又は傾いて交わるように配置された背面カバー３と、背面カバー３に設けられ、アンテナ８の巻軸方向において離れて配置された少なくとも２つの第１の絶縁領域（第１のスリット１０ａ）と、第１のスリット１０ａ間を接続する第２の絶縁領域（第２のスリット１０ｂ）と、を備える。第１のスリット１０ａそれぞれの長手方向はアンテナ８の巻軸方向と交差する。交差するとは、実際に交差する必要はなく、第１のスリット１０ａの長手方向とアンテナ８の巻軸方向とが平行でなければ良い。また、背面カバー３の面において、２つの第１のスリット１０ａに挟まれた領域の少なくとも一部が、アンテナ８と対向する。

２０１２年９月６日出願の特願２０１２−１９５８７０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明によれば、小型化されたアンテナにおいて、たとえ箱状の金属筐体の内部にアンテナが配置された場合でも、もしくはアンテナより小さい面積の貫通孔でもって良好な通信性能を得ることができる。更にループアンテナよりも広い通信可能領域を備えるアンテナ装置および通信装置とすることができるため、携帯電話などの様々な通信機器として有用である。また、特に自動で商品管理、書籍管理などが可能となる収納棚、展示棚以外の医薬品管理、危険物管理、貴重品管理システムなどの用途にも適用できる。

１ 携帯端末
２ 表示パネル
３ 背面カバー
４ バッテリー
５ カメラ
６ 電子回路基板
７ａ、７ｂ アンテナ入出力用ピン
８ アンテナ
８ａ，８ｂ 外部接続端子
９ アンテナ制御部
１０ａ 第１のスリット
１０ｂ 第２のスリット
１１ コア
１２ フレキシブル基板
１２ａ 下側フレキシブル基板
１２ｂ 上側フレキシブル基板
１３ 調整パターン
１３ａ、 調整パターン端
１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 調整導線
１４ａ、１４ｂ 巻回パターン
１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ パターン露出部
２０ フレーム

Claims (13)

1. 巻線を巻回したコイルアンテナと、
   前記コイルアンテナの巻線と対向する面を備え、前記コイルアンテナの巻軸と前記面とが平行となる又は傾いて交わるように配置された導電体と、
   前記導電体に設けられ、前記コイルアンテナの巻軸方向において離れて配置された少なくとも２つの第１の絶縁領域と、
   前記少なくとも２つの第１の絶縁領域間を接続する第２の絶縁領域と、を備え、
   前記少なくとも２つの第１の絶縁領域それぞれの長手方向は、前記コイルアンテナの巻軸方向と交差し、前記導電体の前記面における、前記少なくとも２つの第１の絶縁領域のうち最外の２つの前記第１の絶縁領域に挟まれた領域の少なくとも一部が、前記コイルアンテナと対向する、
   アンテナ装置。
2. 前記少なくとも２つの第１の絶縁領域の長手方向は、直線である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第１の絶縁領域の長手方向は、前記導電体に面する側の前記コイルアンテナの巻線と略平行である、
   請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記コイルアンテナの巻き軸方向における前記最外の２つの第１の絶縁領域間距離は、同一方向における前記コイルアンテナの幅よりも大きい、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１の絶縁領域の長手方向の長さが、同一方向における前記アンテナコイルの幅よりも長い、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
6. 前記第２の絶縁領域の長手方向は、前記コイルアンテナの巻軸方向と略平行である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
7. 前記第２の絶縁領域の長手方向の長さが、同一方向における前記アンテナコイルの幅よりも長いもしくは同一である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
8. 前記第２の絶縁領域は、前記導電体が前記コイルアンテナと対向しない、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
9. 前記アンテナコイルは、前記導電体に貼着される、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
10. 前記アンテナコイルは、前記導電体に離間して配置される、
    請求項１に記載のアンテナ装置。
11. 前記第１の絶縁領域は、絶縁体で充填されている、
    請求項１に記載のアンテナ装置。
12. 前記少なくとも２つの第１の絶縁領域のそれぞれは、前記導電体の端部に連結している、
    請求項１に記載のアンテナ装置。
13. 請求項１に記載のアンテナ装置を備え、前記導電体は、前記アンテナ装置を収納する筐体の少なくとも一部である、
    通信装置。