KR101726935B1

KR101726935B1 - 안테나 장치 및 이를 이용한 휴대전자기기

Info

Publication number: KR101726935B1
Application number: KR1020150014364A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 아소우; 토시후미 코마치; 토시오 토모나리; 요시토모 사토; 코수케 쿠니츠카
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2017-04-13
Also published as: KR20150091253A; TWI573324B; TW201535863A; US20150222009A1; US10186753B2; CN104821438A

Abstract

안테나 장치(1)는, 제1주면을 가지는 제1금속부재(11a), 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재(11b), 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일(21)을 구비한다. 제1금속부재(11a)는, 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기(10) 몸체의 적어도 일부를 구성하고, 제1금속부재(11a)와 제2금속부재(11b)와의 사이에는, 적어도 1개의 슬릿(SL1)이 형성된다. 안테나 코일의 내경부(21a)는, 슬릿과 평면시점에서 겹치고, 슬릿(SL1)은 적어도 안테나 코일(21)과 평면시점에서 겹치는 영역에 있어서 일정 폭을 갖는다.

Description

안테나 장치 및 이를 이용한 휴대전자기기{ANTENNA DEVICE AND PORTABLE ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME}

본 발명은, 안테나 장치에 관한 것으로, 특히, NFC(Near Field Communication: 근거리무선통신)에 적합한 안테나 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이와 같은 안테나 장치가 실장된 휴대전자기기에 관한 것이다.

최근, 스마트폰 등의 휴대전자기기에는 RFID(Radio Frequency Identification: 전파에 의한 개체식별) 시스템이 탑재되어 있고, 이 때문에 통신수단으로서 리더/라이터 등과 근거리 무선통신을 행하기 위한 안테나가 탑재된다.

한편, 휴대전자기기에는 내장회로를 외부 노이즈로부터 보호하고 기기 내에서 발생하는 노이즈의 불필요한 복사를 방지하기 위해 금속 실드가 설치된다. 특히 최근에는, 박형화, 경량화, 낙하 등의 충격에 대한 내구성, 디자인성 등을 고려하여, 휴대전자기기의 몸체 자체가 수지제에서 금속제가 되어, 금속 실드를 겸하는 케이스도 늘어나고 있다. 그러나, 일반적으로 금속 실드는 전파를 막기 때문에 안테나를 설치하는 경우에는 금속 실드와 겹치지 않는 위치에 설치할 필요가 있고, 금속 실드가 광범위하게 설치되어 있을 경우에는 안테나의 배치가 문제된다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 예를 들면 특허문헌 1~3에 개시된 안테나 장치는, 도체층에 개구부를 형성하고, 당해 개구부와 외연과의 사이를 연접하는 슬릿을 형성하여, 내경부가 개구부와 겹치지 않도록 안테나 코일을 배치한다. 이러한 안테나 장치에 의하면, 코일 도체에 전류가 흐름으로써 발생하는 자계를 차단하도록 도체층에 전류가 흐르고, 도체층의 개구부 주위에 흐르는 슬릿의 주변을 통과하여, 연단효과에 의해 도체층의 주위에도 전류가 흐른다. 이로써, 도체층으로부터도 자계가 발생하고, 도체층이 자속을 크게 주위를 회전시키므로, 안테나 장치와 상대측 안테나와의 통신거리를 넓힐 수 있다. 즉, 도체층을 안테나 코일의 통신거리를 넓히는 액셀러레이터로서 기능시킬 수 있다.

일본등록특허 제4687832호 공보 일본특허공개 2002-111363호 공보 일본특허공개 2013-162195호 공보

그러나, 상술한 종래의 안테나 장치는, 도체층에 개구부 및 슬릿을 형성할 필요가 있고, 안테나 코일을 레이아웃하는 것의 제약이 된다는 문제가 있다. 예를 들면, 설계상의 제약 때문에 원하는 위치에 개구부를 형성할 수 없는 경우나, 개구부를 형성할 수는 있어도 슬릿을 형성하는 것이 허용되지 않는 경우에는, 당해 안테나 장치를 구성할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 카메라모듈의 렌즈를 노출시키기 위한 개구부를 안테나 코일의 개구부로서 이용할 수 없는 경우에도 마찬가지의 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 휴대전자기기에 설치된 도체층에 개구부가 섶치되지 않는 경우에도 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 이러한 안테나 장치를 이용하여 구성된 고성능 휴대전자기기를 제공하는 것이다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1측면에 의한 안테나 장치는, 제1주면을 가지는 제1금속부재, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재, 상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일을 구비하고, 상기 제1금속부재는 상기 안테나코일이 실장되는 휴대전자기기 몸체의 적어도 일부를 구성하고, 상기 제1금속부재와 제2금속부재와의 사이에는 적어도 1개의 슬릿이 형성되며, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 슬릿과 평면시점에서 겹치고, 상기 슬릿은 적어도 상기 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 영역에서 일정 폭을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 휴대전자기기는, 몸체, 상기 몸체 내에 설치되는 회로기판, 상기 회로기판과 함께 상기 몸체 내에 설치되는 안테나 장치를 구비하고, 상기 안테나 장치는, 제1주면을 가지는 제1금속부재, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재, 상기 제1및 제2금속부재의 주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일을 구비하고, 상기 제1금속부재는 상기 몸체의 적어도 일부를 구성하며, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에는 적어도 1개의 슬릿이 형성되고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 슬릿과 평면시점에서 겹치고, 상기 슬릿은 적어도 상기 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 영역에서 일정 폭을 가지는 것을 특징으로 한다.

종래의 안테나 장치는, 안테나 코일의 내경부와 거의 같은 크기의 개구부를 휴대전자기기 측의 금속층에 미리 형성하고, 개구부의 형성위치에 안테나 코일을 배치할 필요가 있었기 때문에, 설계상의 제약이 컸다. 그러나 본 발명에 의한 안테나 장치는, 개구부를 설치하지 않고 안테나 코일의 내경부와 비교하여 매우 좁은 폭의 슬릿 만을 설치하고, 일방향으로 연장되는 슬릿과 내경부가 겹치도록 안테나 코일을 설치하므로, 슬릿의 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일을 놓을 수 있어, 안테나 코일의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 제1 및 제2금속부재와 평면시점에서 겹치는 부분을 가지는 것이 바람직하다. 안테나 코일의 내경부 중 금속부재와 겹치지 않는 영역의 면적은 금속층에 개구부를 형성하는 종래의 안테나 장치보다도 작으나, 이에 의한 문제는 발생하지 않고, 종래의 안테나 장치와 동등한 안테나 특성을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 슬릿은 복수개 설치되는 것이 바람직하고, 상기 슬릿은 2개 설치되는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 본 발명에 의한 안테나 장치는, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에 2개의 슬릿이 형성되도록 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에 설치되는 제3금속부재를 더 구비하고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 제1 및 제2 슬릿을 평면시점에서 겹치는 것이 바람직하다. 제1 및 제2금속부재에 2개의 슬릿을 설치하는 경우에는 1개의 슬릿을 설치하는 경우보다도 안테나 코일의 통신거리를 더욱 늘릴 수가 있다.

본 발명에 의한 안테나 장치는, 상기 제1금속부재로부터 보아 상기 안테나 코일보다도 먼 쪽에 위치하고, 상기 안테나 코일에 고정된 자성체 시트를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 안테나 코일의 인덕턴스를 높일 수 있고, 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2금속부재는, 상기 제1 금속부재와 함께 상기 몸체의 일부를 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 휴대전자기기의 몸체를 이용하여 안테나 장치를 구성할 수 있고, 이로써, 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 의한 안테나 장치는, 절연성 수지로 이루어진 커버를 구비하고, 상기 제1 및 제2금속부재는 상기 커버의 표면에 형성된 금속막으로 이루어지는 것도 또한 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 휴대전자기기 몸체의 일부인 금속막을 이용하여 안테나 장치를 구성할 수 있고, 이로써, 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명의 제2측면에 의한 안테나 장치는, 제1주면을 가지는 제1금속부재, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재, 상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일을 구비하고, 상기 제1금속부재는 상기 안테나 코일에 고정되며, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에는 적어도 1개의 슬릿이 형성되고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 슬릿과 평면시점에서 겹쳐지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 안테나 장치는, 내경부를 가지는 안테나 코일, 상기 안테나 코일에 고정되고 상기 안테나 코일의 코일축과 교차하는 주면을 가지는 금속부재로서, 상기 안테나 코일의 일부 및 상기 내경부의 일부를 덮지 않고, 상기 안테나 코일의 나머지 일부 및 상기 내경부의 나머지 일부를 덮는 금속부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 휴대전자기기는, 몸체, 상기 몸체 내에 설치되는 회로기판, 상기 회로기판과 함께 상기 몸체 내에 설치되는 안테나 장치를 구비하고, 상기 안테나 장치는, 제1주면을 가지는 제1금속부재, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재, 상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일을 구비하고, 상기 제2금속부재는 상기 안테나 코일에 고정되며, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에는 적어도 1개의 슬릿이 형성되고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 슬릿과 평면시점에서 겹쳐지는 것을 특징으로 한다.

종래의 안테나 장치는, 안테나 코일의 내경부를 거의 같은 크기의 개구부를 휴대전자기기 본체 측의 금속층에 미리 형성하고, 내경부가 개구부와 겹치도록 안태나 코일을 배치할 필요가 있었기 때문에 설계상의 제약이 컸다. 그러나, 본 발명에 의한 안테나 장치는, 휴대전자기기 본체 측의 금속층(제1금속부재)과는 별개의 금속층(제2금속부재)을 안테나 코일에 미리 고정하고, 제1금속부재와 제2금속부재를 조합시켜 슬릿을 형성하고, 당해 슬릿과 내경부가 평면시점에서 겹치도록 안태나 코일을 설치하므로, 안테나 코일과 함께 슬릿의 위치를 자유롬게 설정할 수 있다. 따라서, 제1금속부재 단부의 임의의 위치에 안테나 코일을 놓을 수 있고, 안테나 코일의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다. 안테나 코일의 내경부 중 금속에 덮이지 않은 영역의 면적은 금속층에 개구부가 형성된 종래의 안테나 장치보다도 작으나, 이에 의한 문제는 발생하지 않고, 종래의 안테나 장치와 동등한 안테나 특성을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2금속부재의 재료는, 상기 제1금속부재의 재료와는 다른 것이 바람직하다. 제1금속부제로서 휴대전자기기의 몸체나 배터리팩을 구성하는 금속부재를 사용할 경우에는, 설계상의 제약 때문에 그 재료도 한정된다. 이에 반하여, 제2금속부재는 특별히 한정되지 않고, 제1금속부재와 다른 재료를 사용할 수 있다. 따라서, 안테나 특성의 향상이나 낮은 코스트화를 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에는 상기 슬릿과 겹치는 개구부가 더 구비되고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 개구부와 평면시점에서 겹치는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 안테나 코일의 내경부와 겹치는 위치에 개구부를 설치할 수 있고, 자속의 통과영역을 넓힐 수 있다. 특히, 안테나 코일과 함께 개구부의 위치를 이동시킬 수 있고, 안테나 코일의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1금속부재는, 상기 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기 몸체의 적어도 일부를 구성하는 금속커버부인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 금속커버부를 이용하여 안테나 장치를 구성할 수 있고, 이로써 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1금속부재는, 상기 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기의 배터리팩인 것인 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 배터리팩을 이용하여 안테나 장치를 구성할 수 있고, 이로써 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 의한 안테나 장치는, 절연성 수지로 이루어진 커버를 구비하고, 상기 제1금속부재는, 상기 커버의 표면에 형성된 금속막으로 이루어지는 것도 또한 바람직하다, 이러한 구성에 의하면, 휴대전자기기 몸체의 일부인 금속막을 이용하여 안테나 장치를 구성할 수 있고, 이로써 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 의한 안테나 장치는, 상기 제1금속부재에서 보아 상기 안테나 코일 보다도 먼 쪽에 위치하고, 상기 안테나 코일에 고정된 자성체 시트를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 안테나 코일의 인덕턴스를 높일 수 있어, 안태나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 슬릿과 평행한 상기 제2금속부재의 폭은 상기 안테나 코일의 내경부와 같은 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 코일 패턴이 금속시트와 필요 이상으로 겹치지 않으므로, 자속의 로스(loss)를 줄일 수 있고, 이로써 통신거리를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 슬릿은 복수개 설치되는 것이 바람직하고, 상기 슬릿은 2개 설치되는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 본 발명에 의한 안테나 장치는, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에 2개의 슬릿이 형성되도록 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에 설치되는 제3금속부재를 더 구비하고, 상기 제3금속부재는 상기 제2금속부재와 함께 상기 안테나 코일에 고정되고, 상기 안테나 코일의 내경부는 상기 제1 및 제2슬릿과 평면시점에서 겹치는 것이 바람직하다. 제1 및 제2금속부재에 2개의 슬릿을 설치할 경우에는, 1개의 슬릿을 설치하는 경우보다도 안테나 코일의 통신거리를 더욱 늘릴 수 있다.

본 발명에 의하면, 도체층에 개구부가 설치되지 않을 경우에도 안테나 코일의 통신거리를 늘릴 수 있는 안테나 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 이러한 안테나 장치를 이용하여 구성된 고성능 휴대전자기기를 제공할 수 있다.

도 1A는, 본 발명의 제1실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 1B는, 본 발명의 제1실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 2는, 안테나 코일(21)에 대한 커버(11)의 작용을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은, 안테나 코일(21)에 대한 커버(11)의 작용을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4A는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 4B는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 5A는, 본 발명의 제2실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 5B는, 본 발명의 제2실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도로서, 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 5C는, 본 발명의 제2실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 6A는, 본 발명의 제3실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 6B는, 본 발명의 제3실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도로서, 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 6C는, 본 발명의 제3실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 7A는, 본 발명의 제4실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 7B는, 본 발명의 제4실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 8A는, 본 발명의 제5실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 8B는, 본 발명의 제5실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 9A는, 본 발명의 제6실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 9B는, 본 발명의 제6실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 10은, 안테나 코일(21)에 대한 금속커버부(11a₁) 및 금속시트(12)의 작용을 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 11은, 안테나 코일(21)에 대한 금속커버부(11a₁) 및 금속시트(12)의 작용을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 12A는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 12B는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 13A는, 본 발명의 제7실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 13B는, 본 발명의 제7실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도로서, 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 13C는, 본 발명의 제7실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 14A는, 본 발명의 제8실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 14B는, 본 발명의 제8실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도로서, 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 14C는, 본 발명의 제8실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 15A는, 본 발명의 제9실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 15B는, 본 발명의 제9실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 정면도로서, 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 15C는, 본 발명의 제9실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 16A는, 본 발명의 제10실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 16B는, 본 발명의 제10실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 16A의 화살표(D)방향으로부터 본 안테나 장치의 개략적인 배면도이다.
도 17A는, 본 발명의 제11실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 17B는, 본 발명의 제11실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 18A는, 본 발명의 제12실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 정면 단면도이다.
도 18B는, 본 발명의 제12실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 변형예에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 20은, 본 발명의 변형예에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 21A~도 21C는, 본 발명의 변형예에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 개략적인 평면도로서, 특히 슬릿 형상의 바리에이션을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

도 1A 및 도 1B는, 본 발명의 제1실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 1A는 개략적인 정면 단면도, 도 1B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 1A 및 도 1B에 나타낸 바와 같이, 안테나 장치(1A)는, 휴대전자기기(10)의 몸체를 구성하는 금속제의 커버(11)와, 커버(11)의 주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일(21)을 구비한다. 특히 한정되지 않으나, 휴대전자기기(10)으로서는 스마트폰을 들 수 있다.

휴대전자기기(10)의 외형은 박형의 직방체이고, 그 내부에는 메인회로기판(30)이나 배터리팩(31)이 내장된다. 휴대전자기기(10)의 일방의 주면(전면)에는 디스플레이(32)가 설치되고, 디스플레이(32)의 외주부분에는 수지프레임(14)가 설치된다. 특히 한정되지 않으나, 안테나 코일(21)은 메인회로기판(30)과 함께 휴대전자기기(10)의 길이방향(Y방향)의 일단측(상부)에 설치되고, 배터리팩(31)은 타단측(하부)에 설치된다.

커버(11)는 휴대전자기기(10)의 타방의 주면(배면)과 4개의 측면을 구성한다. 커버(11)의 재료에 금속을 사용하는 이유는 강성 및 자기 실드성을 높이면서 박형화 및 경량화를 도모하기 위함이다. 또한, 커버(11)에는 개구부(AP)가 형성되고, 카메라(33)는 개구부(AP)로부터 노출되도록 설치된다.

커버(11)에는 개구부(AP)와는 독립된 1개의 슬릿(SL1)이 형성되고, 슬릿(SL1)은 휴대전자기기(10)의 길이방향의 일단측에 위치한다. 슬릿(SL1) 내에는 절연성 수지가 설치되고, 이 절연성 수지는 커버(11)와 함께 몸체의 일부를 구성한다. 슬릿(SL1)은 커버(11)의 폭 방향(X방향)으로 연장되어 커버(11)를 분단하며, 이로써 커버(11)는 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)로 분할된다. 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)는 전기적으로 절연된다. 제2금속부재(11b₁)의 주면(제2주면)은 제1금속부재(11a₁)의 주면(제1주면)과 동일평면으로서 휴대전자기기(10)의 배면을 이룬다.

안테나 코일(21)은 장방형 스파이럴 도체로 이루어진 평면 안테나이고, 플렉시블 기판(22)의 주면에 형성된다. 안테나 코일(21)은 절연막(23)으로 덮히고, 또한, 플렉시블 기판(22)의 이면에는 자성체 시트(24)가 설치된다. 플렉시블 기판(22) 및 자성체 시트(24)는 커버(11)로부터 보아 안테나 코일(21)보다도 먼 쪽에 위치한다. 자성체 시트(24)는 안테나 코일(21)에서 발생하는 자속의 자로를 구성하는 것이다.

안테나 코일(21)은 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)와의 경계 부근에 위치하고, 안테나 코일(21)의 약 하반부분은 제1금속부재(11a₁)와 평면시점에서 겹치는 부분을 갖는다. 한편, 안테나 코일(21)의 약 상반부분은 제1금속부재(11a₁)와 평면시점에서 겹치는 부분을 가지지 않고, 제2금속부재(11b₁)와 겹치는 부분을 갖는다. 그리고, 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)와의 사이에는 휴대전자기기(10)의 폭 방향으로 연장되는 슬릿(SL1)이 형성된다. 안테나 코일(21)의 상하방향의 중앙영역은, 제1금속부재(11a₁) 및 제2금속부재(11b₁) 어느 쪽과도 겹치지 않는 영역이다.

안테나 코일(21)의 고정방향은 특별히 한정되지 않고, 메인회로기판(30) 측에 고정될 수 있고, 커버(11) 측에 고정될 수도 있다. 배터리팩(31)이 안테나 코일(21)과 겹치는 위치에 설치되는 경우에는, 안테나 코일(21)을 배터리팩(31) 상에 고정하는 것도 가능하다. 플렉시블 기판(22) 상의 안테나 코일(21)은 외측을 향하나, 내측을 항하도록 설치될 수도 있다.

도시하지 않았으나, 안테나 코일(21)의 양단은 메인회로기판(30) 상의 대응하는 커넥터에 접속된다. 접속방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 플렉시블 기판(22)의 리드부에 형성된 인출도체를 통하여 메인회로기판(30)과 안테나 코일(21)을 접속하도록 구성할 수도 있고, 혹은, 급전핀을 사용하여 접속하는 것도 가능하다.

슬릿(SL1)의 폭(W)은 안테나 코일(21)의 내경부(21a)의 폭보다도 좁고, 슬릿(SL1)은 안테나 코일(21)의 내경부를 가로지른다. 즉, 안테나 코일(21)은 그 내경부가 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치도록 레이아웃된다. 안테나 코일(21)의 슬릿(SL1)과 대략 평행인 부분은, 제1금속부재(11a₁) 및 제2금속부재(11b₁)와 겹치는 것이 바람직하다.

슬릿(SL1)은 커버(11)의 폭 방향(X방향)의 일단으로부터 타단까지 일정 폭의 직선 슬릿인 것이 바람직하나, 반드시 전장에 걸쳐 일정 폭일 필요는 없고, 적어도 안테나 코일(21)의 실장영역과 평면시점에서 겹치는 영역에 있어서 일정 폭이면 된다.

도 2 및 도 3은, 안테나 코일(21)에 대한 커버(11)의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2는 개략적인 평면도, 도 3은 개략적인 단면도이다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)에 반시계방향의 전류(Ia)가 흐를 때, 안테나 코일(21)의 내경부를 관통하는 자속(Φ)이 발생하고, 이 자속(Φ)은 슬릿(SL1)을 통과하여 커버(11)와 쇄교한다. 한편, 커버(11)에는 이 자속에 대항하려는 방향의 자속에 의해 발생하는 전류가 흐르고, 이 전류는 연단효과에 의해 제1 및 제2금속부재(11a₁, 11b₁)의 주위를 따르는 과전류(Ib)가 된다. 과전류(Ib)의 방향은 안테나 코일(21)에 흐르는 전류(Ia)와 같은 반시계방향이다.

여기서, 슬릿(SL1)을 통과한 자속(Φ)은 커버(11)를 투과하지 않으므로, 커버(11)의 슬릿(SL1)을 내측으로 하고, 커버(11)의 외연을 외측으로 하는 경로를 통해 우회하려고 한다. 그 결과, 자속(Φ)은 상대적으로 큰 루프를 그리고, 예를 들면 리더/라이터의 안테나 코일(미도시)과 쇄교하게 된다. 즉, 안테나 장치(1A)는 통신상대 측 안테나와 자기적으로 결합한다. 특히, 커버(11)의 면적이 안테나 코일(21)의 면적보다도 크기 때문에, 큰 루프 자계를 발생시킬 수 있다. 또한, 커버(11)의 외측으로부터 보아 안테나 코일(21)보다도 먼 쪽에 자성체 시트(24)가 설치되므로, 안테나 코일(21)의 인덕턴스를 크게 할 수 있고, 이로써 안테나 특성의 향상을 도모할 수 있다.

도 4A 및 도 4B는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 4A에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)은, 폭 방향의 우측단부에 오프셋(offset) 배치되고, 카메라(33)를 노출시키기 위한 개구부(AP)는 폭 방향의 중앙부에 배치된다. 개구부(AP)와 슬릿(SL1)은 연결되지 않고 서로 독립적이다. 이러한 구성에 의하면, 카메라(33)를 중앙부에 배치하면서도 안테나 코일(21)을 카메라(33)로부터 이격할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃에 여유를 줄 수 있다. 즉, 개구부(AP)의 위치에 제약되지 않고 안테나 코일(21)을 자유롭게 레이아웃 할 수 있다.

도 4B에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)은, 폭 방향의 우측단부에 오프셋 배치되고, 카메라(33)를 노출시키기 위한 개구부(AP)는 폭 방향의 좌측단부에 오프셋 배치된다. 개구부(AP)와 슬릿(SL1)은 연결되지 않고 서로 독립적이다. 이러한 구성에 의하면, 안테나 코일(21)을 카메라(33)로부터 이격할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃에 여유를 줄 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(1A)는, 커버(11)가 안테나 코일(21)의 자속을 크게 주위에서 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 커버(11)의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 5A~도 5C는, 본 발명의 제2실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 5A 및 도 5B는 개략적인 정면도, 도 5C는 개략적인 측면 단면도이다.

도 5A~도 5C에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(2A)의 특징은, 커버(11)에 2개의 슬릿(SL1, SL2)이 형성되는 점이다. 그 외의 구성은 제1실시형태와 같다. 특별히 한정되지 않으나, 2개의 슬릿(SL1, SL2)의 폭(W1, W2)은 동일한 것이 바람직하다.

2개의 슬릿(SL1, SL2)을 형성하기 위하여, 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)와의 사이에는 제3금속부재(11c₁)가 설치된다. 제3금속부재(11c₁)는 슬릿(SL1, SL2)과 평행한 세장(가늘고 긴)의 직선 형상을 갖는다. 제3금속부재(11c₁)의 폭은 슬릿(SL1, SL2)의 폭 보다도 넓은 것이 바람직하나, 너무 넓으면 슬릿(SL1, SL2)을 안테나 코일(21)의 내경부에 수용할 수 없기 때문에, 적절한 폭으로 설정할 필요가 있다. 슬릿(SL1)으로 부터 슬릿(SL2)까지의 폭(W0)은 안테나 코일(21)의 내경부(21a)보다도 좁을 필요가 있다.

슬릿(SL1)은 커버(11)의 폭 방향(X방향)으로 연장되어 커버(11)를 분단하고, 또한, 슬릿(SL2)은 커버(11)의 폭 방향으로 연장되어 커버(11)를 분단하며, 이로써 커버(11)는 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)와 제3금속부재(11c₁)로 분할된다. 제1~제3금속부재(11a₁~11c₁)는 서로 전기적으로 절연된다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(2A)는, 제1실시형태에 의한 안테나 장치(1A)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 커버(11)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 특히, 2개의 슬릿을 설치하는 경우에는 1개의 슬릿을 설치하는 경우보다도 안테나 코일의 통신거리를 더욱 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 커버(11)의 슬릿(SL1, SL2)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1, SL2)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1, SL2) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 6A~도 6C는, 본 발명의 제3실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 6A 및 도 6B는 개략적인 정면도, 도 6C는 개략적인 측면 단면도이다.

도 6A~도 6C에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(3A)의 특징은, 커버(11)에 3개의 슬릿(SL1, SL2, SL3)이 형성되는 점이다. 그 외의 구성은 제1실시형태와 같다. 특별히 한정되지 않으나, 3개의 슬릿(SL1, SL2, SL3)의 폭(W1, W2, W3)은 동일한 것이 바람직하다.

3개의 슬릿(SL1, SL2, SL3)을 형성하기 위하여, 제1금속부재(11a₁)와 제2금속부재(11b₁)의 사이에는 제3금속부재(11c₁) 및 제4금속부재(11d₁)가 설치된다. 제3 및 제4금속부재(11c₁, 11d₁)는 슬릿(SL1, SL2, SL3)과 평행한 세장(가늘고 긴)의 직선형상을 갖는다. 제3 및 제4금속부재(11c₁, 11d₁)의 폭은 슬릿(SL1, SL2, SL3)의 폭 보다도 넓은 것이 바람직하나, 너무 넓으면 슬릿(SL1, SL2, SL3) 전부를 안테나 코일(21)의 내경부에 수용할 수 없기 때문에, 적절한 폭으로 설정할 필요가 있다. 슬릿(SL1)으로 부터 슬릿(SL3)까지의 폭(W0)은 안테나 코일(21)의 내경부(21a)보다도 좁을 필요가 있다.

슬릿(SL1)은 커버(11)의 폭 방향으로 연장되어 커버(11)를 분단하고, 또한, 슬릿(SL2)은 커버(11)의 폭 방향으로 연장되어 커버(11)를 분단하고, 또한, 슬릿(SL3)은 커버(11)의 폭 방향으로 연장되어 커버(11)를 분단하며, 이로써 커버(11)는 제1금속부재(11a₁)와 제3금속부재(11c₁)와 제4금속부재(11d₁)와 제2금속부재(11b₁)로 분할된다. 제1~제4금속부재(11a₁~11d₁)는 서로 전기적으로 절연된다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(3A)는, 제1실시형태에 의한 안테나 장치(1A)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 커버(11)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 커버(11)의 슬릿(SL1~SL3)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1~SL3)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1~SL3) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 7A 및 도 7B는, 본 발명의 제4실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 7A는 개략적인 정면 단면도, 도 7B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 7A 및 도 7B에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(4A)의 특징은, 커버(11)가 절연성 수지로 이루어지고, 커버(11)의 이면에 금속막(13)이 형성되는 점이다. 커버(11)는 휴대전자기기(10)의 반대측의 주면(배면)과 4개의 측면을 구성하고, 금속막(13)은 커버(11) 주면의 대부분을 광범위하게 덮는다. 이러한 금속막(13)은 실질적으로 몸체의 일부이다.

커버(11) 및 금속막(13)에는 개구부(AP)가 형성되고, 카메라(33)는 개구부(AP)로부터 노출되도록 설치된다. 또한, 금속막(13)에는 개구부(AP)와는 독립한 슬릿(SL1)이 형성되고, 슬릿(SL1)은 휴대전자기기(10)의 길이방향의 일단측에 위치한다. 슬릿(SL1)은 금속막(13)의 폭 방향(X방향)으로 연장되어 금속막(13)을 분단하고, 이로써, 금속막(13)은 제1금속부재(13a)와 제2금속부재(13b)로 분할된다. 제1금속부재(13a)와 제2금속부재(13b)는 전기적으로 절연된다. 제2금속부재(13b)의 주면(제2주면)은 제1금속부재(13a)의 주면(제1주면)과 동일평면으로서 휴대기기(10)의 배면과 평행이다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(4A)는, 제1실시형태에 의한 안테나 장치(1A)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 금속막(13)이 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 금속막(13)의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 8A 및 도 8B는, 본 발명의 제5실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 8A는 개략적인 정면 단면도, 도 8B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 8A 및 도 8B에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(5A)의 특징은, 절연성 수지로 이루어지는 커버(11)의 이면에 금속막(13)이 형성되고, 또한, 안테나 코일(21)에 고정된 금속시트(12)가 설치되는 점이다. 그리고, 커버(11) 측의 금속막(제1금속부재)(13)과 안테나 코일(21) 측의 금속시트(제2금속부재)(12)를 조합시킴으로써 슬릿(SL1)이 형성된다. 금속시트(12)의 주면(제2주면)은 금속막(13)의 주면(제1주면)과 평행이다. 그 외의 구성은 제4실시형태와 같다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(5A)는, 제1실시형태에 의한 안테나 장치(1A)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 금속막(13)과 금속시트(12)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 금속막(13)과 금속시트(12)와의 사이의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다. 게다가, 몸체 자체에 슬릿(SL1)을 설치할 필요가 없기 때문에, 몸체의 디자인 자유도도 높일 수 있다.

도 9A 및 도 9B는, 본 발명의 제6실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 1A는 개략적인 정면 단면도, 도 1B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 9A 및 도 9B에 나타낸 바와 같이, 안테나 장치(1B)는, 휴대전자기기(10)의 몸체를 구성하는 커버(11)의 일부인 금속커버부(11a₂), 금속커버부(11a₂)의 주면의 평면방향과 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일(21), 안테나 코일(21)에 고정되는 금속시트(12)를 구비한다. 특히 한정되지 않으나, 휴대전자기기(10)으로서는 스마트폰을 들 수 있다.

커버(11)는 휴대전자기기(10)의 타방의 주면(배면)과 4개의 측면을 구성한다. 휴재전자기기(10)의 배면은 주로 금속커버부(11a₂)로 구성되나, 배면의 모든 면이 금속은 아니고, 길이방향의 양단부에는 절연성 수지로 이루어진 수지커버부(11b_2,11c₂)가 각각 설치된다. 또한, 휴대전자기기(10)의 4개의 측면은 금속커버부(11a₂)와 같은 금속재료의 측면커버부(11d₂,11e₂,11f₂, 11g₂)로 구성된다. 커버(11)의 주요부에 금속을 사용하는 이유는 강성 및 자기 실드성을 높이면서 박형화 및 경량화를 도모하기 위함이다. 또한, 커버(11)의 일부에 수지를 사용하는 이유는 금속에 의해 내장 안테나가 완전히 실드되어 전파의 송신부가 막히는 것을 회피하기 위함이다.

안테나 코일(21)은 금속커버부(11a₂)와 수지커버부(11b₂)의 경계 부근에 배치되며, 안테나 코일(21)의 약 하반부분은 금속커버부(11a₂)와 평면시점에서 겹치는 부분을 갖는다. 한편, 안테나 코일(21)의 약 상반부분은 금속커버부(11a₂)와 평면시점에서 겹치는 부분을 가지지 않고, 수지커버부(11b₂)와 겹치는 부분을 갖는다. 그리고, 안테나 코일(21)과 수지커버부(11b₂)와의 사이에는 안테나 코일(21)의 약 상반부분을 덮는 금속시트(12)가 설치되고, 금속커버부(11a₂)(제1금속부재)와 금속시트(12)(제2금속부재)와의 사이에는 휴대전자기기(10)의 폭 방향으로 연장되는 일정 폭의 슬릿(SL1)이 형성된다. 안테나 코일(21)의 상하방향의 중앙영역은, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12) 어느 쪽과도 겹치지 않는 영역이다. 금속시트(12)와 금속커버부(11a₂)는 이러한 슬릿(SL1)에 의해 전기적으로 절연분리된다.

금속시트(12)의 재료는 금속커버부(11a₂)의 재료와 같을 수 있고, 다를 수도 있다. 커버(11)의 재료은 그 기본적인 기능을 실현하기 위하여 선택되고, 자유롭게 선택할 수 없으나, 금속시트(12)의 재료는 자유롭게 선택할 수 있다. 따라서, 안테나 특성의 향상을 도모하는 것을 목적으로서 금속커버부(11a₂)와는 별개의 재료를 채용할 수 있다.

수지커버부(11b₂, 11c₂)는 금속커버부(11a₂)와 함께 휴대전자기기(10)의 몸체를 구성하고, 커버(11) 배면의 폭 방향 (X방향)의 대략 모든 면에 설치된다. 수지커버부(11b₂)에는 하나의 개구부가 형성되고, 카메라(33)는 개구부로부터 노출되도록 설치된다. 카메라(33)는 안테나 코일(21)과 평면시점에서 겹치지 않는 폭 방향의 일단부에 설치된다.

안테나 코일(21)의 고정방법은 특별히 한정되지 않고, 메인회로기판(30) 측에 고정될 수 있고, 커버(11) 측에 고정될 수도 있다. 배터리팩(31)이 안테나 코일(21)과 겹치는 위치에 설치되는 경우에는, 안테나 코일(21)을 배터리팩(31) 상에 고정하는 것도 가능하다. 플렉시블 기판(22) 상의 안테나 코일(21)은 외측을 향해 있으나, 내측을 향하도록 설치할 수도 있다.

슬릿(SL1)의 폭(W)은 안테나 코일(21)의 내경부(21a)의 폭보다도 좁고, 슬릿(SL1)은 안테나 코일(21)의 내경부를 가로지른다. 즉, 안테나 코일(21)은 그 내경부가 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치도록 레이아웃된다. 안테나 코일(21)의 슬릿(SL1)과 대략 평행인 부분은, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)와 겹치는 것이 바람직하다.

슬릿(SL1)은, 반드시 전장에 걸쳐 일정 폭일 필요는 없고, 적어도 안테나 코일(21)의 실장영역과 평면시점에서 겹치는 영역에 있어서 일정 폭이면 된다. 또한, 슬릿(SL1)은 평면시점에서 일정 폭을 갖도록 형성하는 대신에, 금속커버부(11a₂)와 금속시트(12)와의 높이 차이를 이용하여 높이방향으로 일정 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

도 10 및 도 11은, 안테나 코일(21)에 대한 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도 10는 개략적인 평면도, 도 11은 개략적인 단면도이다.

도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)에 반시계방향의 전류(Ia)가 흐를 때, 안테나 코일(21)의 내경부를 관통하는 자속(Φ)이 발생하고, 이 자속(Φ)은 슬릿(SL1)을 통과하여 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)와 쇄교한다. 한편, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)에는 이 자속에 저항하려는 방향의 자속에 의해 발생하는 전류가 흐르고, 이 전류는 연단효과에 의해 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)의 주위를 따르는 과전류(Ib)가 된다. 과전류(Ib)의 방향은 안테나 코일(21)에 흐르는 전류(Ia)와 같은 반시계방향이다.

여기서, 슬릿(SL1)을 통과한 자속(Φ)은 금속커버부(11a₂)나 금속시트(12)를 투과하지 않으므로, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12) 사이의 슬릿(SL1)을 내측으로 하고, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)의 외주연을 외측으로 하는 경로를 통해 우회하려고 한다. 그 결과, 자속(Φ)은 상대적으로 큰 루프를 그리고, 예를 들면 리더/라이터의 안테나 코일(미도시)과 쇄교하게 된다. 즉, 안테나 장치(1B)는 통신상대 측 안테나와 자기적으로 결합한다. 특히, 금속커버부(11a₂) 및 금속시트(12)의 면적 전체가 안테나 코일(21)의 면적보다도 크기 때문에, 큰 루프 자계를 발생시킬 수 있다. 또한, 커버(11)의 외측으로부터 보아 안테나 코일(21)보다도 먼 쪽에 자성체 시트(24)가 설치되므로, 안테나 코일(21)의 인덕턴스를 크게 할 수 있고, 이로써 안테나 특성의 향상을 도모할 수 있다.

도 12A 및 도 12B는, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 예를 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 12A에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)은, 폭 방향의 좌측단부에 배치되고, 카메라(33)는 폭 방향의 우측단부에 배치된다. 이러한 구성에 의하면, 안테나 코일(21)의 실장위치를 카메라(33)로부터 이격할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃에 여유를 줄 수 있다.

도 12B에 나타낸 바와 같이, 안테나 코일(21)은, 폭 방향의 좌측단부에 배치되고, 카메라(33)는 폭 방향의 중앙부에 배치된다. 이러한 구성에 의하면, 카메라(33)를 중앙부에 배치하면서도, 안테나 코일(21)을 카메라(33)와 겹치지 않는 위치에 배치할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 몸체 자체에 슬릿(SL1)을 설치할 필요가 없기 때문에, 몸체의 디자인 자유도를 높일 수 있다.

도 13A~도 13C는, 본 발명의 제7실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 13A 및 도 13B는 개략적인 정면도, 도 13C는 개략적인 측면 단면도이다. 특히, 도 13B는 도 13A로부터 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸다.

도 13A~도 13C에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(2B)의 특징은, 금속시트(12)의 평면형상이 장방형이 아닌 오목한 패턴이고, 이로써 안테나 코일(21)의 내경부와 겹치는 부분에 슬릿(SL1)보다도 폭이 넓은 개구부(H1)가 형성되는 점이다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(2B)는, 금속커버부(11a₂)(제1금속부재)와 금속시트(12)(제2금속부재)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 넓힐 수 있다. 또한, 안테나 장치(2B)는, 안테나 코일(21)을 금속커버부(11a₂)와 금속시트(12)와의 사이의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치하므로, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)의 내경부와 겹치는 위치에 개구부(H1)가 설치되므로, 자속(Φ)의 통과영역을 넓힐 수 있다.

도 14A~도 14C는, 본 발명의 제8실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 14A 및 도 14B는 개략적인 정면도, 도 14C는 개략적인 측면 단면도이다. 특히, 도 14B는 도 14A로부터 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸다.

도 14A~도 14C에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(3B)의 특징은, 금속시트(12)에 슬릿(SL2)이 형성되고, 이로써 안테나 코일(21)의 내경부(21a)가 2개의 슬릿(SL1, SL2)과 평면시점에서 겹치는 점이다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다. 특별히 한정되지 않으나, 2개의 슬릿(SL1, SL2)의 폭은 동일한 것이 바람직하다.

추가되는 슬릿(SL2)을 형성하기 위하여, 금속시트(12)는 제1 금속시트부(12a)와 제2금속시트부(12b)로 분할된다. 제2금속시트부(12b)는 슬릿(SL1, SL2)과 평행한 세장(가늘고 긴)의 직선형상을 갖는다. 제2금속시트부(12b)의 폭은 슬릿(SL1, SL2)의 폭 보다도 넓은 것이 바람직하나, 너무 넓으면 슬릿(SL1, SL2)을 안테나 코일(21)의 내경부에 수용할 수 없기 때문에, 적절한 폭으로 설정할 필요가 있다. 슬릿(SL1)으로 부터 슬릿(SL2)까지의 폭(W0)은 안테나 코일(21)의 내경부(21a)보다도 좁을 필요가 있다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(3B)는, 제6실시형태에 의한 안테나 장치(1B)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 금속커버부(11a₂)와 금속시트(12)와의 조합이 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 늘릴 수 있다. 특히, 2개의 슬릿을 설치하는 경우에는, 1개의 슬릿을 설치하는 경우보다도 안테나 코일의 통신거리를 더욱 늘릴 수 있다. 또한, 안테나 코일(21)은 슬릿(SL1, SL2)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치되고, 특히 슬릿(SL1, SL2)이 안테나 코일(21)의 내경부(21a)를 통과하므로, 슬릿(SL1, SL2) 연장방향의 임의의 위치에 안테나 코일(21)을 배치할 수 있고, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 15A~도 15C는, 본 발명의 제9실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 15A 및 도 15B는 개략적인 정면도, 도 15C는 개략적인 측면 단면도이다. 특히, 도 15B는 도 15A로부터 안테나 코일(21)을 제거한 상태를 나타낸다.

도 15A~도 15C에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(4B)의 특징은, 슬릿(SL1)과 평행한 금속시트(12)의 횡폭(W1)이 안테나 코일(21)의 내경부의 폭과 거의 같게 설정되는 점이다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다. 이와 같이, 금속시트(12)의 횡폭(W1)이 안테나 코일(21)의 내경부의 폭과 거의 같은 경우에는, 안테나 코일(21)의 자속이 쇄교하는 영역에만 금속시트(12)를 설치할 수 있다. 코일 패턴은 금속시트(12)와 필요 이상으로 겹치지 않으므로, 자속의 로스(loss)를 줄일 수 있고, 이로써 통신거리를 향상시킬 수 있다.

도 16A 및 도 16B는, 본 발명의 제10실시형태에 의한 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 16A는 개략적인 측면 단면도, 도 16B는 도 16A의 화살표(D) 방향으로부터 본 안테나 장치의 개략적인 배면도이다.

도 16A 및 도 16B에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(5B)의 특징은, 금속시트(12) 대신에 플렉시블 기판(22)의 이면에 형성되는 금속층(22a)이 설치되는 점이다. 그리고, 금속커버부(11a₂)와 금속층(22a)와의 사이에 슬릿(SL1)이 형성된다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다.

특별히 한정되지 않으나, 금속층(22a)의 형성방법은, 플렉시블 기판(22) 상에 안테나 코일(21)을 형성하는 방법과 같을 수 있고, 플렉시블 기판(22)의 이면의 모든 면에 미리 형성된 금속층을 패터닝(patterning)함으로써 형성할 수도 있다. 이와 같이, 플렉시블 기판(22)의 이면에 금속층(22a)을 설치하는 경우에도, 제1실시형태와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 플렉시블 기판(22) 상의 금속층을 이용하므로, 금속시트를 나중에 부착할 필요가 없고, 안테나 코일(21) 측의 금속부재를 용이하고 확실하게 형성할 수 있다.

도 17A 및 도 17B는, 본 발명의 제11실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 17A는 개략적인 정면 단면도, 도 17B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 17A 및 도 17B에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(6B)의 특징은, 커버(11)가 절연성 수지로 이루어지고, 커버(11)의 이면에 금속막(13)이 형성되는 점이다. 커버(11)는 휴대전자기기(10)의 반대측의 주면(배면)과 4개의 측면을 구성하고, 금속막(13)은 커버(11)의 주면의 대부분을 광범위하게 덮는다. 이러한 금속막(13)은 실질적으로 몸체의 일부이다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다.

안테나 코일(21)은 금속막(13)의 상단부와 부분적으로 겹치는 위치에 배치되고, 안테나 코일(21)의 약 하반부분은 금속막(13)과 평면시점에서 겹치는 부분을 갖는다. 한편, 안테나 코일(21)의 약 상반부분은 금속막(13)과 평면시점에서 겹치는 부분을 가지지 않고, 커버(11)와 겹치는 부분을 갖는다. 그리고, 안테나 코일(21)과 커버(11)와의 사이에는, 안테나 코일(21)의 약 상반부분을 덮는 금속시트(12)가 설치되고, 금속막(13)(제1금속부재)과 금속시트(12)(제2금속부재)와의 사이에는 휴대전자기기(10)의 폭 방향으로 연장되는 일정 폭의 슬릿(SL1)이 형성된다. 안테나 코일(21)의 상하방향의 중앙영역은 금속막(13) 및 금속시트(12) 어느 쪽과도 겹치지 않는 영역이다. 금속시트(12)와 금속막(13)은 이러한 슬릿(SL1)에 의해 전기적으로 절연분리된다.

본 실시형태에 의한 안테나 장치(6B)는, 제6실시형태에 의한 안테나 장치(1B)와 동등한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 금속막(13)(제1금속부재)과 금속시트(12)(제2금속부재)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 넓힐 수 있다. 또한, 안테나 장치(6B)는, 안테나 코일(21)을 금속막(13)과 금속시트(12)와의 사이의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치하므로, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

도 18A 및 도 18B는, 본 발명의 제12실시형태에 의한 안테나 장치를 포함하는 휴대전자기기의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 18A는 개략적인 정면 단면도, 도 18B는 개략적인 측면 단면도이다.

도 18A 및 도 18B에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(7B)의 특징은, 커버(11)가 절연성 수지로 이루어지고, 안테나 코일(21)에 고정되는 금속시트(12)와 배터리팩(31)의 금속케이스를 조합시켜 슬릿(SL1)을 형성하는 점이다. 이 때문에, 안테나 코일(21)은 베터리팩(31)과 평면시점에서 부분적으로 겹치도록 휴대전자기기(10)의 길이방향의 대략 중앙에 배치된다. 금속시트(12)의 주면은 배터리팩(31)의 주면과 평행이다. 그 외의 구성은 제6실시형태와 같다.

안테나 코일(21)은 배터리팩(31)의 상단부와 부분적으로 겹치는 위치에 배치되고, 안테나 코일(21)의 약 하반부분은 배터리팩(31)과 평면시점에서 겹치는 부분을 갖는다. 한편, 안테나 코일(21)의 약 상반부분은 배터리팩(31)과 평면시점에서 겹치는 부분을 가지지 않고, 커버(11)와 겹치는 부분을 갖는다. 그리고, 안테나 코일(21)과 커버(11)와의 사이에는, 안테나 코일(21)의 약 상반부분을 덮는 금속시트(12)가 설치되고, 배터리팩(31)(제1금속부재)과 금속시트(12)(제2금속부재)와의 사이에는 휴대전자기기(10)의 폭 방향으로 연장되는 일정 폭의 슬릿(SL1)이 형성된다. 안테나 코일(21)의 상하방향의 중앙영역은 배터리팩(31) 및 금속시트(12) 어느 쪽과도 겹치지 않는 영역이다. 금속시트(12)와 배터리팩(31)은 이러한 슬릿(SL1)에 의해 전기적으로 절연분리된다.

본 실시형태에 의하면, 제6실시형태에 의한 안테나 장치와 동등한 작용효과를 나타낼 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의한 안테나 장치(7B)는, 배터리팩(31)(제1금속부재)과 금속시트(12)(제2금속부재)가 안테나 코일(21)의 자속을 주위로 크게 회전시키므로, 안테나 장치로부터 통신상대 측 안테나까지의 통신거리를 넓힐 수 있다. 또한, 안테나 장치(7B)는, 안테나 코일(21)을 배터리팩(31)과 금속시트(12)와의 사이의 슬릿(SL1)과 평면시점에서 겹치는 위치에 설치하므로, 안테나 코일(21)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 면탈하지 않는 범위에서 여러 변경이 가능하며, 그들도 본 발명의 범위 내에 포함되는 것은 물론이다.

예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 안테나 코일로서 평면코일을 사용하였으나, 본 발명은 평면코일에 한정되지 않고, 예를 들면 도 19나 도 20에 나타낸 바와 같이 권선타입의 안테나 코일(25)을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는 완전하게 곧은 직선 슬릿을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 도 21A에 나타낸 바와 같은 절곡패턴을 가질 수도 있고, 도 21B에 나타낸 바와 같은 빗살패턴을 가질 수도 있으며, 도 21C에 나타낸 바와 같은 파형패턴을 가질 수도 있다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는, 안테나 코일이 플레시블 기판으로부터 보아 외측을 향해 있으나, 내측을 향하도록 실장하여도 상관없다. 나아가, 각 실시형태를 조합시켜 구성할 수도 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 위치에 메인회로기판이 설치되나, 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 위치에 베터리팩을 설치하는 것도 가능하다.

1A~5A: 안테나 장치
1B~7B: 안테나 장치
10: 휴대전자기기
11: 커버
11a₁: 제1금속부재
11b₁: 제2금속부재
11c₁: 제3금속부재
11d₁: 제4금속부재
11a₂: 금속커버부(제1금속부재)
11b₂: 수지커버부
11c₂: 수지커버부
11d₂, 11e₂, 11f₂, 11g₂: 측면커버부
12: 금속시트
12a: 제1금속시트부
12b: 제2금속시트부
13: 금속막
13a: 제1금속부재
13b: 제2금속부재
14: 수지프레임
21: 안테나 코일
21a: 안테나 코일의 내경부
22: 플렉시블 기판
22a: 금속층
23: 절연막
24: 자성체 시트
25: 안테나 코일
30: 메인회로기판
31: 배터리팩
32: 디스플레이
33: 카메라
AP: 개구부
H1: 개구부
Ia: 전류
Ib: 과전류
SL1, SL2, SL3: 슬릿
Φ: 자속
1B~7B: 안테나 장치
10: 휴대전자기기
11: 커버
11a₂: 금속커버부(제1금속부재)
11b₂: 수지커버부
11c₂: 수지커버부
11d₂, 11e₂, 11f₂, 11g₂: 측면커버부
12: 금속시트(제2금속부재)
12a: 제1금속시트부
12b: 제2금속시트부
13: 금속막
14: 수지프레임
21: 안테나 코일
21a: 안테나 코일의 내경부
22: 플렉시블 기판
22a: 금속층
23: 절연막
24: 자성체 시트
25: 안테나 코일
30: 메인회로기판
31: 배터리팩
32: 디스플레이
33: 카메라
H1: 개구부
Ia: 전류
Ib: 과전류
SL1, SL2: 슬릿
Φ: 자속

Claims

제1주면을 가지는 제1금속부재;
상기 제1주면과 동일 평면을 구성하는 제2주면을 가지며, 적어도 하나의 슬릿에 의해 상기 제1금속부재로부터 분단된 제2금속부재;
상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일;을 구비하고,
상기 제1금속부재는, 상기 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기 몸체의 적어도 일부를 구성하고,
상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재와의 사이에는, 적어도 1개의 슬릿이 형성되고,
상기 안테나 코일의 내경부는, 상기 슬릿과 평면시점에서 겹치고,
상기 슬릿은, 적어도 상기 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 영역에 있어서 일정 폭을 가지는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 안테나 코일의 내경부는, 상기 제1 및 제2금속부재와 평면시점에서 겹치는 부분을 가지는,
안테나 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 슬릿은 복수개 설치되는,
안테나 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 슬릿은 2개 설치되는,
안테나 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1금속부재로부터 보아 상기 안테나 코일보다도 먼 쪽에 위치하고, 상기 안테나 코일에 고정되는 자성체 시트를 더 구비하는,
안테나 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2금속부재는, 상기 제1금속부재와 함께 상기 몸체의 일부를 구성하는,
안테나 장치.
제 1 항에 있어서,
절연성 수지로 이루어진 커버를 구비하고,
상기 제1 및 제2금속부재는, 상기 커버의 표면에 형성되는 금속막으로 이루어지는,
안테나 장치.
몸체;
상기 몸체 내에 설치되는 회로기판;
상기 회로기판과 함께 상기 몸체 내에 설치되는 안테나 장치;를 구비하고,
상기 안테나 장치는,
제1주면을 가지는 제1금속부재;
상기 제1주면과 동일 평면을 구성하는 제2주면을 가지며, 적어도 하나의 슬릿에 의해 상기 제1금속부재로부터 분단된 제2금속부재;
상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일;을 구비하고,
상기 제1금속부재는, 상기 몸체의 적어도 일부를 구성하고,
상기 제1금속부재와 제2금속부재와의 사이에는, 적어도 1개의 슬릿이 형성되고,
상기 안테나 코일의 내경부는, 상기 슬릿과 평면시점에서 겹치며,
상기 슬릿은, 적어도 상기 안테나 코일과 평면시점에서 겹치는 영역에 있어서 일정 폭을 가지는 것을 특징으로 하는,
휴대전자기기.
제1주면을 가지는 제1금속부재;
기판;
상기 기판 상에 형성되고, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재;
상기 기판 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일;을 구비하고,
상기 코일축 방향으로부터 보아 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재 사이에 위치하는 영역은, 소정의 방향으로 연장되어 존재하는 슬릿을 구성하고,
상기 코일축 방향으로부터 보아, 상기 제1금속부재는 상기 안테나코일의 일부와 겹치고,
상기 제2금속부재는 상기 안테나 코일의 다른 일부와 겹치고,
상기 안테나 코일의 내경부는, 상기 슬릿과 상기 코일축 방향으로부터 보아 겹치고,
상기 제1금속부재는 상기 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기의 몸체가 적어도 일부를 구성하는 금속커버부인 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제2금속부재의 재료는, 상기 제1금속부재의 재료와 다른,
안테나 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 코일축 방향으로부터 보아 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재 사이에 위치하는 영역은, 상기 슬릿보다 폭이 넓은 개구부를 가지고,
상기 안테나 코일의 내경부는 상기 개구부와 상기 코일축으로부터 보아 겹치는,
안테나 장치.
삭제
제 9 항에 있어서,
상기 제1금속부재는, 상기 안테나 코일이 실장되는 휴대전자기기의 배터리팩인,
안테나 장치.
제 9 항에 있어서,
절연성 수지로 이루어지는 커버를 구비하고,
상기 제1금속부재는, 상기 커버의 표면에 형성되는 금속막으로 이루어진,
안테나 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1금속부재로부터 보아 상기 안테나 코일보다도 먼 쪽에 위치하고, 상기 안테나 코일에 고정되는 자성체 시트를 더 구비하는,
안테나 장치.
삭제
몸체;
상기 몸체 내에 설치되는 회로기판;
상기 회로기판과 함께 상기 몸체 내에 설치되는 안테나 장치;를 구비하고,
상기 안테나 장치는,
제1주면을 가지는 제1금속부재;
기판;
상기 기판 상에 형성되고, 상기 제1주면과 평행한 제2주면을 가지는 제2금속부재;
상기 기판 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2주면에 수직한 코일축을 가지는 안테나 코일;을 구비하고,
상기 코일축 방향으로부터 보아 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재 사이에 위치하는 영역은, 소정의 방향으로 연장되어 존재하는 슬릿을 구성하고,
상기 코일축 방향으로부터 보아 상기 제1금속부재는 상기 안테나 코일의 일부와 겹치고,
상기 제2금속부재는 상기 안테나 코일의 다른 일부와 겹치고,
상기 안테나 코일의 내경부는, 상기 슬릿과 상기 코일축 방향으로부터 보아 겹치고,
상기 제1금속부재는 상기 몸체의 적어도 일부를 구성하는 금속커버부인 것을 특징으로 하는,
휴대전자기기.
제 1 항에 있어서,
상기 슬릿은 상기 몸체의 폭 방향으로 연장되어 존재하는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 슬릿은 상기 몸체의 폭 방향으로 연장되어 존재하는 것을 특징으로 하는,
휴대전자기기.