WO2017057421A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2017057421A1
WO2017057421A1 PCT/JP2016/078551 JP2016078551W WO2017057421A1 WO 2017057421 A1 WO2017057421 A1 WO 2017057421A1 JP 2016078551 W JP2016078551 W JP 2016078551W WO 2017057421 A1 WO2017057421 A1 WO 2017057421A1
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WO
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coil antenna
coil
conductive member
electronic device
housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/078551
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
天野信之
三川賢太郎
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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Priority to JP2017543466A priority patent/JP6269905B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device, and more particularly to an electronic device including, for example, a housing and a coil antenna housed in the housing.
  • Patent Document 1 discloses an electronic device including a housing, a coil antenna housed in the housing, and a base material housed in the housing and having a planar conductor formed thereon.
  • the coil antenna is disposed so that the coil opening is close to the edge of the planar conductor, whereby the coil antenna and the planar conductor are electromagnetically coupled, and the planar conductor serves as a booster antenna for the coil antenna.
  • the magnetic flux passing through the coil opening forms a loop that wraps around from another direction to another coil opening, but the magnetic flux that is not linked to the coil antenna on the communication partner side is hardly used for communication. Does not contribute. For this reason, the presence of a magnetic flux that does not interlink with the coil antenna on the communication partner side reduces the coupling coefficient with the coil antenna on the communication partner side, which may deteriorate the communication characteristics.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device including a coil antenna with good coupling characteristics in which formation of a magnetic flux not linked to a coil antenna on the coupling partner side is suppressed with a simple configuration.
  • the electronic device of the present invention A housing, A coil antenna housed in the housing, having a coil conductor wound around a winding axis, and having two coil open ends; A conductive member housed in the housing, having a first surface parallel to the winding axis and close to the coil antenna; With At least one of the two coil opening ends overlaps with the conductive member when viewed from a direction perpendicular to the first surface,
  • the conductive member is characterized in that a length in the winding axis direction is not less than a length of the coil antenna when viewed from a direction perpendicular to the first surface.
  • This configuration suppresses the generation of magnetic flux that exits from one coil opening of the coil antenna in the direction in which the conductive member exists and enters the other coil opening.
  • the density of the magnetic flux in the direction in which the conductive member does not exist increases. Therefore, the generation of magnetic flux that does not contribute to the coupling with the coil antenna on the coupling partner side is suppressed, and the density of the magnetic flux interlinking with the coil antenna on the coupling partner side is increased. Therefore, an electronic device including a coil antenna with good coupling characteristics can be realized with a simple configuration.
  • the conductive member is longer in the direction perpendicular to the winding axis than the coil antenna when viewed from the direction perpendicular to the first surface.
  • the number of the conductive members is two, and the first surfaces of the two conductive members are arranged to face each other with the coil antenna interposed therebetween. It is preferable. With this configuration, it is possible to increase the density of the magnetic flux that exits from one coil opening in a direction in which no conductive member exists and enters the other coil opening. Therefore, an electronic device having directivity in a direction in which no conductive member exists can be realized.
  • a distance between the coil antenna and the conductive member is shorter than a width of the coil antenna in a direction perpendicular to the first surface. preferable. In this configuration, since the coil antenna and the conductive member are disposed sufficiently close to each other, the effect of suppressing the magnetic flux that does not contribute to the coupling can be further enhanced.
  • the length of the conductive member in the direction perpendicular to the first surface is longer than the width of the coil antenna in the direction perpendicular to the first surface. It is preferable. With this configuration, since the outer peripheral length of the conductive member is increased, generation of magnetic flux that exits from one coil opening of the coil antenna in the direction in which the conductive member exists and enters the other coil opening is further suppressed.
  • the conductive member is preferably a component including a conductor housed in the housing.
  • the conductive member can be easily configured by using a component including a conductor formed on the circuit board.
  • the conductive member is preferably a part of the casing. With this configuration, it is not necessary to separately dispose the conductive member, so that the manufacturing is easy and the cost can be reduced.
  • the coil antenna preferably has a rectangular parallelepiped outer shape. With this configuration, the entire end surface of the coil antenna that is a plane is close to the first surface of the conductive member. Therefore, the generation of magnetic flux that exits from the one coil opening of the coil antenna in the direction in which the conductive member exists and enters the other coil opening is effectively suppressed.
  • an electronic device including a coil antenna with good coupling characteristics, in which formation of magnetic flux not interlinked with the coil antenna on the coupling partner side is suppressed with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a plan view of an electronic apparatus 101 according to the first embodiment.
  • 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A
  • FIG. 3A is a plan view of the electronic device 100 that does not include a conductive member in the housing 1
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 3A.
  • C) is a DD cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state of magnetic flux generated from the coil antenna 10 in the AA sectional view in FIG.
  • FIG. 5A is a plan view of the electronic apparatus 102 according to the second embodiment, and FIG.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
  • FIG. 6A is a plan view of the electronic apparatus 103 according to the third embodiment
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a plan view of the electronic apparatus 104 according to the fourth embodiment
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a plan view of the electronic device 105 according to the fifth embodiment
  • FIG. 8B is a front view of the electronic device 105.
  • 9A is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 8A
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 8B.
  • FIG. 1 is a plan view of an electronic apparatus 101 according to the first embodiment.
  • 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the electronic device 101 is, for example, a mobile phone (including a smartphone), a wearable terminal (such as a smart watch), a notebook computer, a tablet terminal, a PDA, a camera, a game machine, a toy, an RFID tag, or the like.
  • the electronic device 101 includes a housing 1, a circuit board 2, a coil antenna 10, and two conductive members 21 and 22.
  • the housing 1 has a rectangular parallelepiped shape in plan view.
  • the housing 1 is, for example, a resin housing, but a part thereof may be made of metal.
  • the circuit board 2, the coil antenna 10, and the two conductive members 21 and 22 are all housed in the housing 1.
  • the circuit board 2 is a square plate and has a planar conductor 3 inside.
  • the coil antenna 10 has a coil conductor 11 wound around the winding axis AX1, has two coil opening ends E1 and E2, and is mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • the coil antenna 10 according to the present embodiment is a helical coil in which a coil conductor 11 is wound a plurality of times around a magnetic core 12 having a rectangular parallelepiped outer shape. That is, the coil antenna 10 is a chip-type coil antenna.
  • the end surfaces of the coil antenna 10 (the left and right surfaces of the coil antenna 10 in FIG. 2A) are in relation to the upper surface of the circuit board 2 and the first surface of the housing 1 (the lower surface of the housing 1 in FIG. 2A). Are arranged vertically.
  • the circuit board 2 is, for example, a printed wiring board
  • the planar conductor 3 is, for example, a ground conductor pattern.
  • the winding axis AX1 is parallel to the Y direction
  • two coil open ends refers to a portion of the coil antenna where magnetic flux is strongly radiated. That is, in the case where a plurality of coil conductors 11 are wound around the magnetic core 12 as in the coil antenna 10 according to the present embodiment, both ends of the magnetic core 12 in the winding axis AX1 direction (Y direction). This part is referred to as “two coil open ends”.
  • the coil conductor positioned on the outermost side in the Y direction is defined as “two coil openings” in the present invention. Say "end”.
  • the two conductive members 21 and 22 have a rectangular parallelepiped shape formed of a member having at least a surface having conductivity, and are mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • the conductive members 21 and 22 have a first surface S1 parallel to the Y direction and the Z direction.
  • the first surfaces S1 of the conductive members 21 and 22 are parallel to the winding axis AX1 and close to the coil antenna 10. Further, the first surfaces S1 of the conductive members 21 and 22 are disposed to face each other with the coil antenna 10 interposed therebetween, as shown in FIG.
  • the conductive members 21 and 22 are not arranged in the winding axis AX1 direction (Y direction) of the coil antenna 10.
  • the conductive members 21 and 22 do not disturb the magnetic flux that exits from the coil opening on one side (coil opening end E1 side) of the coil antenna 10 and the magnetic flux that enters the coil opening on the other side (coil opening end E2 side). If the conductive member is arranged so as to be charged and separated from the coil opening so as not to disturb the magnetic flux (if it is not arranged near the coil opening), the conductive member is arranged in the direction of the winding axis AX1 of the coil antenna 10. It may be arranged. However, it is preferable that the conductive member is not arranged in the direction of the winding axis AX1 of the coil antenna 10 in order to suppress the magnetic flux from being blocked as much as possible.
  • the conductive members 21 and 22 have conductors facing the coil antenna 10 such as conductor parts such as connector frames and shield cases housed in the housing 1 or parts including conductors such as electrolytic capacitors and battery packs. It is a part.
  • the first surface S1 of the conductive members 21 and 22 is“ close to the coil antenna ”does not mean that the conductive members 21 and 22 and the coil antenna 10 are simply present in the immediate vicinity. .
  • the case where 1st surface S1 is located nearest to the coil antenna 10 from any part of the electroconductive members 21 and 22 is said.
  • the conductive member 21 has a length Z2 in the direction (Z direction) perpendicular to the winding axis AX1 when viewed from the direction (X direction) perpendicular to the first surface S1.
  • the antenna 10 is longer than the length Z1 (Z2> Z1), and the length Y2 in the Y direction is longer than the length Y1 of the coil antenna 10 (Y2> Y1). Further, the two coil opening ends E1 and E2 of the coil antenna 10 both overlap the conductive member 21 when viewed from the X direction.
  • the distance X2 between the coil antenna 10 and the conductive member 21 is shorter than the width X1 of the coil antenna 10 in the X direction (X2 ⁇ X1). Furthermore, the length X3 of the conductive member 21 in the X direction is longer than the width X1 of the coil antenna 10 in the X direction (X3> X1).
  • FIGS. 2A and 2B only the relationship between the coil antenna 10 and the conductive member 21 is shown. However, the relationship between the coil antenna 10 and the conductive member 22 is similarly described above. Holds.
  • FIG. 3A is a plan view of the electronic device 100 that does not include a conductive member in the housing 1
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 3A.
  • C) is a DD cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state of magnetic flux generated from the coil antenna 10 in the AA sectional view in FIG.
  • the coil antenna 10 is mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • the coil antenna 41 is a coil antenna on the coupling partner side that communicates with the electronic device 100.
  • the magnetic flux generated from the coil antenna 10 of the electronic device 100 exits from one coil opening in all directions, wraps around, and enters the other coil opening (FIGS. 3A, 3B, and 3C). ) (See magnetic fluxes ⁇ a, ⁇ i). Of the magnetic fluxes ⁇ a and ⁇ i generated from the coil antenna 10, only a part of the magnetic flux ⁇ a (magnetic flux contributing to the coupling) linked to the coil antenna 41 on the coupling partner side is present. 41 becomes low, and communication is impossible due to a decrease in induced electromotive force generated in the coil antenna 41 on the coupling partner side, or a communicable distance is shortened. In addition, since the circuit board 2 has the planar conductor 3 inside, generation
  • the conductive members 21 and 22 are not arranged in the direction of the winding axis AX1 of the coil antenna 10.
  • the first surfaces S1 of the conductive members 21 and 22 are disposed to face each other with the coil antenna 10 interposed therebetween. Therefore, it exits from one coil opening of the coil antenna 10 in the direction in which the conductive members 21 and 22 and the planar conductor 3 exist (+ X direction, ⁇ X direction and ⁇ Z direction of the coil antenna 10 in FIG. 4), Generation of magnetic flux entering the other coil opening is suppressed.
  • the density of the magnetic flux ⁇ a in the direction where the conductive members 21 and 22 and the planar conductor 3 do not exist is relatively high.
  • the magnetic flux ⁇ a linked to the coil antenna 41 on the coupling partner side that is, the density of the magnetic flux contributing to the coupling is increased, so that the coupling coefficient between the coil antenna 10 and the coil antenna 41 on the coupling partner side is increased.
  • the induced electromotive force generated in the coil antenna 41 on the coupling partner side is increased, and the communication characteristics can be improved or the communicable distance can be increased.
  • the electronic device has the following effects.
  • the first surfaces S1 of the two conductive members 21 and 22 are disposed to face each other with the coil antenna 10 interposed therebetween.
  • the density of the magnetic flux ⁇ a that exits from one coil opening in the direction in which the conductive members 21 and 22 do not exist and enters the other coil opening can be increased. Therefore, an electronic device having directivity in a direction in which the conductive members 21 and 22 are not present can be realized.
  • the conductive members 21 and 22 are components including a conductor housed in the housing 1.
  • the conductive members 21 and 22 can be easily configured by using a conductor formed on the circuit board 2.
  • the manufacturing is easy and the cost can be reduced.
  • the space in the housing can be effectively used.
  • the coil antenna 10 has a rectangular parallelepiped outer shape.
  • the entire end surface of the coil antenna 10 that is a plane is close to the first surface S1 of the conductive members 21 and 22 (assuming that the outer shape of the coil antenna 10 is cylindrical or parallel). If it is a hexahedron shape, the entire end surface of the coil antenna 10 will not be close to the first surface S1 of the conductive members 21, 22. Therefore, the generation of magnetic flux that exits from the one coil opening of the coil antenna in the direction in which the conductive member exists and enters the other coil opening is effectively suppressed.
  • Second Embodiment An example in which the number of conductive members housed in the housing 1 is different from that in the first embodiment is shown.
  • FIG. 5A is a plan view of the electronic apparatus 102 according to the second embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. FIG.
  • the electronic device 102 is different from the electronic device 101 according to the first embodiment in that the electronic device 102 is housed in the housing 1 and has one conductive member mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • Other configurations are the same as those of the electronic apparatus 101.
  • parts different from the electronic device 101 will be described.
  • the first surface S1 of the conductive member 21 is disposed close to the coil antenna 10, and the circuit board 2 includes the planar conductor 3 therein. Therefore, the coil antenna 10 exits from one coil opening in the direction in which the conductive member 21 and the planar conductor 3 exist (the ⁇ X direction and the ⁇ Z direction of the coil antenna 10 in FIG. 5B), and the other Generation of magnetic flux entering the coil opening is suppressed. Conversely, the densities of the magnetic fluxes ⁇ a and ⁇ i in the direction in which the conductive member 21 and the planar conductor 3 do not exist (the + X direction and the + Z direction of the coil antenna 10) increase.
  • the magnetic flux ⁇ a linked to the coil antenna 41 on the coupling partner side that is, the density of the magnetic flux contributing to the coupling increases, so that the coupling coefficient between the coil antenna 10 and the coil antenna 41 on the coupling partner side increases.
  • the connectable distance can be increased.
  • the number of conductive members stored in the housing 1 may be one.
  • the number, shape, structure, and the like of the conductive member can be changed as appropriate within the scope of the operations and effects of the present invention. That is, the number of conductive members may be three or more.
  • the three-dimensional shape of the conductive member can be changed as appropriate, such as a cubic shape, a cylindrical shape, a polygonal pyramid shape, a spherical shape, and a bowl shape.
  • the planar shape of the conductive member can be appropriately changed to, for example, a square, a rectangle, a circle, an ellipse, an L shape, a T shape, or the like.
  • 1st surface S1 of the electroconductive members 21 and 22 is not limited to a plane, You may have a curved surface.
  • an electronic device having directivity in a predetermined direction can be realized by appropriately changing the number, shape, structure, etc. of the conductive member.
  • a magnetic field type antenna is an antenna that radiates magnetic flux, and is an antenna used for near field communication (near field communication) by magnetic field coupling with an antenna on the communication partner side.
  • the magnetic field antenna is used for communication such as NFC (Near Field Communication).
  • FIG. 6A is a plan view of the electronic apparatus 103 according to the third embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 6A.
  • the electronic device 103 is different from the electronic device 101 according to the first embodiment in that the conductive patterns 4A and 4B, the RFIC element 51, and the capacitor 52 are provided, and the circuit board 2 does not have a planar conductor.
  • the electronic device 103 is different from the electronic device 101 in the size of the conductive member 22. Other configurations are substantially the same as those of the electronic device 101. Hereinafter, parts different from the electronic device 101 will be described.
  • the RFIC element 51 and the capacitor 52 are mounted on the upper surface of the circuit board 2, and conductor patterns 4A and 4B are formed on the upper surface of the circuit board 2.
  • the RFIC element 51 is, for example, a packaged RFIC chip (bare chip) for an RFID tag, but may be a bare chip RFIC.
  • the capacitor 52 is, for example, a multilayer ceramic chip component.
  • the capacitor 52 may be a lead component or a bridge component.
  • Conductor patterns 4A and 4B are metal foil patterns, such as Cu foil, for example.
  • the first end of the coil conductor 11 is connected to the power supply terminal of the RFIC element 51 via the conductor pattern 4A, and the second end of the coil conductor 11 is connected to the power supply terminal of the RFIC element 51 via the conductor pattern 4B.
  • a first end of the capacitor 52 is connected to the conductor pattern 4A, and a second end of the capacitor 52 is connected to the conductor pattern 4B.
  • the coil antenna 10 is connected to the RFIC element 51, and the capacitor 52 is connected to the coil antenna 10 in parallel.
  • the coil antenna 10, the capacitor 52, and the capacitance component inside the RFIC element 51 constitute an LC resonance circuit.
  • the capacitance of the capacitor 52 is a frequency at which the resonance frequency of the LC resonance circuit or the resonance frequency considering the frequency fluctuation of the LC resonance circuit due to the arrangement of the conductive members 21 and 22 is substantially equal to the communication frequency of the RFID system (for example, 13.56 MHz) is selected.
  • a plurality of capacitors 52 may be provided.
  • the conductive member 22 is larger than the conductive member 21.
  • the conductive member 22 is, for example, a battery pack.
  • an electronic device including the coil antenna 10 with good coupling characteristics can be realized.
  • the planar conductor of the circuit board 2 is not essential in the present invention. Since the electronic device 103 does not have a planar conductor, the density of magnetic flux in the direction in which the conductive members 21 and 22 are not present (the + Z direction and the ⁇ Z direction of the coil antenna 10 in FIG. 6B) increases. Therefore, an electronic device having directivity in a direction in which the conductive members 21 and 22 are not present can be realized.
  • the resonance frequency of the LC resonance circuit can be reduced by using a larger coil antenna. It can also be set. Even in this case, the use of a coil antenna with a large coil opening or a large number of winding axes increases the density of magnetic flux (magnetic flux contributing to coupling) linked to the coil antenna on the coupling partner side.
  • the coupling coefficient with the other party's coil antenna is increased, the communication characteristics are improved, or the communicable distance can be increased.
  • FIG. 7A is a plan view of the electronic apparatus 104 according to the fourth embodiment
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 7A.
  • the electronic device 104 is different from the electronic device 103 according to the third embodiment in the shape of the circuit board 2 and the structure of the conductive member 22. Other configurations are the same as those of the electronic device 103. Hereinafter, parts different from the electronic device 103 will be described.
  • the circuit board 2 has a rectangular shape whose longitudinal direction coincides with the Y direction.
  • the conductive member 22 is not mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • an electronic device including the coil antenna 10 with good coupling characteristics can be realized.
  • the circuit board 2 is not essential in the present invention.
  • the conductive members 21 and 22 and the coil antenna 10 do not need to be mounted on the upper surface of the circuit board 2 and may be fixed to the housing 1 or the like.
  • FIG. 8A is a plan view of the electronic device 105 according to the fifth embodiment
  • FIG. 8B is a front view of the electronic device 105
  • 9A is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 8A
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 8B.
  • the electronic device 105 includes a housing 1A, a circuit board 2, a coil antenna 10, and one conductive member 21.
  • the electronic device 105 is different from the electronic device 103 according to the third embodiment in the structure of the housing 1A and the arrangement of the coil antenna 10. Other configurations are substantially the same as those of the electronic device 103.
  • the electronic device 105 includes the conductor patterns 4A and 4B, the RFIC element 51, the capacitor 52, and the like shown in FIG. Hereinafter, parts different from the electronic device 103 will be described.
  • the housing 1A has a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 9A, the housing 1A includes a cylindrical frame portion 5 having a rectangular shape when viewed from the Z direction, and an upper lid portion 6 and a lower lid portion 7 that are rectangular flat plates.
  • the frame portion 5 is made of, for example, metal, and the upper lid portion 6 and the lower lid portion 7 are, for example, resin flat plates.
  • the conductive member 21 and the frame portion 5 correspond to the “conductive member” in the present invention.
  • the coil antenna 10 is mounted on the upper surface of the circuit board 2.
  • the coil antenna 10 is disposed in the vicinity of the first surface S1 of the frame portion 5 (the left inner surface of the frame portion 5 in FIG. 9B) when viewed from the Z-axis direction.
  • the first surface S1 of the conductive member 21 and the first surface S1 of the frame portion 5 are parallel to the winding axis of the coil antenna, as shown in FIGS. 9A and 9B, and the like. Close to the coil antenna.
  • the first surface S1 of the conductive member 21 and the first surface S1 of the frame portion 5 are opposed to each other with the coil antenna 10 interposed therebetween.
  • an electronic device including the coil antenna 10 with good coupling characteristics can be realized in the same manner as the electronic device 103 according to the third embodiment.
  • the conductive member may be a part of the housing. With this configuration, it is not necessary to separately dispose the conductive member, so that the manufacturing is easy and the cost can be reduced. Further, as shown in the present embodiment, the housing may be composed of a resin member and a metal member.
  • the shape of the conductive member is not limited to a cylindrical shape like the frame portion 5 and may be appropriately selected within the scope of the effects and advantages of the present invention. It can be changed.
  • the case 1 has an example in which the planar shape is a rectangular parallelepiped, but the configuration is not limited to this configuration.
  • the shape, structure, and the like of the housing 1 can be changed as appropriate within a range where the functions and effects of the present invention are exhibited.
  • the three-dimensional shape of the housing 1 can be changed as appropriate, such as a cubic shape, a cylindrical shape, a polygonal pyramid shape, a spherical shape, and a bowl shape.
  • the planar shape of the housing 1 can be changed as appropriate, for example, rectangular, circular, elliptical, L-shaped, T-shaped, and the like.
  • circuit board 2 housed in the housing 1 is a square / rectangular flat plate
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the shape, number, structure, etc. of the circuit board 2 can be changed as appropriate.
  • the circuit board 2 is not limited to a flat plate, but may be a three-dimensional structure such as a multilayer board. As described above, the circuit board 2 is not essential in the present invention.
  • the configuration example in which the two coil opening ends E1 and E2 of the coil antenna 10 both overlap the conductive member 21 when viewed from the X direction has been described.
  • the configuration is limited to this configuration. is not.
  • an electronic device including the coil antenna 10 with good coupling characteristics can be realized.
  • the coil antenna 10 is a helical coil in which the coil conductor 11 is wound around the rectangular parallelepiped magnetic core.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • a nonmagnetic ferrite ceramic may be provided outside the coil conductor 11.
  • the coil antenna 10 may use a non-magnetic core instead of the magnetic core 12, and may be an air core without using the magnetic core 12.
  • the presence of the magnetic core 12 makes it possible to obtain a coil antenna having a predetermined inductance value without increasing the size.
  • the coil conductor 11 wound around the winding axis AX1 over a plurality of turns is wound.
  • the coil conductor 11 located on the outermost side in the direction of the axis AX1 (Y direction) is referred to as “two coil opening ends” in the present invention.
  • the length Y2 in the winding axis AX1 direction (Y direction) is larger than the length Y1 of the coil antenna 10.
  • a long (Y2> Y1) configuration example is shown, the configuration is not limited to this.
  • the conductive member only needs to have a length Y2 in the Y direction that is equal to or longer than the length Y1 of the coil antenna 10 as viewed from the X direction.
  • it is preferable that the length of the conductive member Y2 in the Y direction is longer than the length Y1 of the coil antenna 10 as viewed from the X direction.
  • the electronic apparatus including the coil antenna 10 in the communication system mainly using magnetic field coupling such as NFC has been described.
  • the coil antenna 10 and the electronic apparatus in the above-described embodiment utilize magnetic field coupling.
  • the contactless power transmission system (electromagnetic induction method, magnetic field resonance method) can be used. That is, the coil antenna 10 in the above-described embodiment can be applied as a power transmission antenna device in a power transmission device of a non-contact power transmission system or a power reception antenna device in a power reception device.
  • the length Z2 of the coil antenna in the direction perpendicular to the winding axis From the direction perpendicular to the first surface, the length Z2 of the coil antenna in the direction perpendicular to the winding axis. As viewed, the length 1, 1A of the conductive member in the direction perpendicular to the winding axis 1, the casing 2, 2A, the circuit board 3, the planar conductors 4A, 4B, the conductive pattern 5, the frame portion (conductive member). 6 ... Upper lid portion 7 ... Lower lid portion 10 ... Coil antenna 11 ... Coil conductor 12 ... Magnetic cores 21, 22 ... Conductive member 41 ... Coil antenna 51 ... RFIC element 52 ... Capacitors 100, 101, 102, 103, 104, 105: Electronic equipment

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Abstract

電子機器（１０１）は、筐体（１）と、筐体（１）内に収納され、巻回軸（ＡＸ１）およびコイル開口端（Ｅ１，Ｅ２）を有するコイルアンテナ（１０）と、筐体（１）内に収納される導電性部材（２１，２２）とを備える。導電性部材（２１，２２）は巻回軸（ＡＸ１）に平行、且つ、コイルアンテナ（１０）に近接する第１面（Ｓ１）を有する。コイル開口端（Ｅ１，Ｅ２）のうち少なくとも一方は、第１面（Ｓ１）に垂直な方向（Ｘ方向）から視て、導電性部材（２１，２２）に重なる。導電性部材（２１，２２）は、Ｘ方向から視て、コイルアンテナ（１０）の巻回軸（ＡＸ１）に垂直な方向（Ｚ方向）における長さ（Ｚ２）がコイルアンテナ（１０）の長さ（Ｚ１）よりも長く（Ｚ２＞Ｚ１）、巻回軸（ＡＸ１）方向（Ｙ方向）における長さ（Ｙ２）がコイルアンテナ（１０）の長さ（Ｙ１）以上である（Ｙ２≧Ｙ１）。

Description

電子機器
　本発明は、電子機器に関し、特に例えば筐体と筐体内に収納されるコイルアンテナとを備える電子機器に関する。
　従来、筐体と筐体内に収納されるコイルアンテナとを備える各種電子機器が考案されている。
　例えば、特許文献１には、筐体と、筐体内に収納されるコイルアンテナと、筐体内に収納され、平面導体が形成された基材と、を備える電子機器が開示されている。上記電子機器では、コイルアンテナのコイル開口が、平面導体の縁端部に近接するように配置されることにより、コイルアンテナと平面導体とが電磁界結合し、平面導体がコイルアンテナに対するブースターアンテナとして作用する。
国際公開第２０１２／０３３０３１号
　しかし、特許文献１に示すようなコイルアンテナでは、コイル開口を通る磁束はあらゆる方向から別のコイル開口に回りこむループとなるが、通信相手側のコイルアンテナに鎖交しない磁束は通信には殆ど寄与しない。そのため、通信相手側のコイルアンテナに鎖交しない磁束が存在することによって、通信相手側のコイルアンテナとの結合係数が低下してしまい、通信特性が低下する虞がある。
　本発明の目的は、簡素な構成により、結合相手側のコイルアンテナに鎖交しない磁束の形成が抑制された、結合特性の良好なコイルアンテナを備える電子機器を提供することにある。
（１）本発明の電子機器は、
　筐体と、
　前記筐体内に収納され、巻回軸廻りに巻回されるコイル導体を有し、２つのコイル開口端を有するコイルアンテナと、
　前記筐体内に収納され、前記巻回軸に平行、且つ、前記コイルアンテナに近接する第１面を有する導電性部材と、
　を備え、
　前記２つのコイル開口端のうち少なくとも一方は、前記第１面に垂直な方向から視て、導電性部材に重なり、
　前記導電性部材は、前記第１面に垂直な方向から視て、前記巻回軸方向における長さが前記コイルアンテナの長さ以上であることを特徴とする。
　この構成により、コイルアンテナの一方のコイル開口から導電性部材が存在する方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生が抑制される。逆に、導電性部材が存在しない方向の磁束の密度は高くなる。そのため、結合相手側のコイルアンテナとの結合に寄与しない磁束の発生が抑制され、結合相手側のコイルアンテナに鎖交する磁束の密度が高まる。したがって、簡素な構成により、結合特性の良好なコイルアンテナを備える電子機器を実現できる。
（２）上記（１）において、前記導電性部材は、前記第１面に垂直な方向から視て、前記巻回軸に垂直な方向における長さが前記コイルアンテナよりも長いことが好ましい。この構成により、結合相手側のコイルアンテナとの結合に寄与しない磁束の発生がさらに抑制され、結合相手側のコイルアンテナに鎖交する磁束の密度がさらに高まる。
（３）上記（１）または（２）において、前記導電性部材は、２つであり、２つの前記導電性部材の前記第１面は、前記コイルアンテナを挟んで互いに対向して配置されることが好ましい。この構成により、一方のコイル開口から導電性部材が存在しない方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束の密度を高くできる。したがって、導電性部材が存在しない方向に指向性を有する電子機器を実現できる。
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記コイルアンテナと前記導電性部材との間の距離は、前記第１面に垂直な方向における前記コイルアンテナの幅よりも短いことが好ましい。この構成では、コイルアンテナと導電性部材とが充分に近接して配置されるため、結合に寄与しない磁束の抑制効果をさらに高めることができる。
（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記第１面に垂直な方向における前記導電性部材の長さは、前記第１面に垂直な方向におけるコイルアンテナの幅よりも長いことが好ましい。この構成により、導電性部材の外周長が長くなるため、コイルアンテナの一方のコイル開口から導電性部材が存在する方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生がさらに抑制される。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記導電性部材は、前記筐体内に収納される導体を含む部品であることが好ましい。この構成では、回路基板上に形成される導体を含む部品を利用することで導電性部材を容易に構成できる。また、導電性部材をそのために別途配置する必要がないため、製造が容易で低コスト化が図れる。
（７）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記導電性部材は、前記筐体の一部であることが好ましい。この構成により、導電性部材を別途配置する必要がないため、製造が容易で低コスト化が図れる。
（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記コイルアンテナは、直方体状の外形を有することが好ましい。この構成により、平面であるコイルアンテナの端面全体が導電性部材の第１面に近接する。したがって、コイルアンテナの一方のコイル開口から導電性部材が存在する方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生が効果的に抑制される。
　本発明によれば、簡素な構成により、結合相手側のコイルアンテナに鎖交しない磁束の形成が抑制された、結合特性の良好なコイルアンテナを備える電子機器を実現できる。
図１は第１の実施形態に係る電子機器１０１の平面図である。 図２（Ａ）は図１におけるＡ－Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は図１におけるＢ－Ｂ断面図である。 図３（Ａ）は筐体１内に導電性部材を備えていない電子機器１００の平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＣ－Ｃ断面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。 図４は図１におけるＡ－Ａ断面図において、コイルアンテナ１０より発生する磁束の様子を示す図である。 図５（Ａ）は第２の実施形態に係る電子機器１０２の平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＥ－Ｅ断面図において、コイルアンテナ１０より発生する磁束の様子を示す図である。 図６（Ａ）は第３の実施形態に係る電子機器１０３の平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＦ－Ｆ断面図である。 図７（Ａ）は第４の実施形態に係る電子機器１０４の平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＧ－Ｇ断面図である。 図８（Ａ）は第５の実施形態に係る電子機器１０５の平面図であり、図８（Ｂ）は電子機器１０５の正面図である。 図９（Ａ）は図８（Ａ）におけるＨ－Ｈ断面図であり、図９（Ｂ）は図８（Ｂ）におけるＪ－Ｊ断面図である。
　以降、図を参照していくつかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。
　《第１の実施形態》
　図１は第１の実施形態に係る電子機器１０１の平面図である。図２（Ａ）は図１におけるＡ－Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は図１におけるＢ－Ｂ断面図である。図１、図２（Ａ）および図２（Ｂ）では、図および原理を分かりやすくするために、電子機器１０１の構造を簡略化して図示している。電子機器１０１は、例えば携帯電話（スマートフォンを含む）、ウェアラブル端末（スマートウォッチ等）、ノートパソコン、タブレット端末、ＰＤＡ、カメラ、ゲーム機、玩具、ＲＦＩＤタグ等である。
　電子機器１０１は、筐体１、回路基板２、コイルアンテナ１０、２つの導電性部材２１，２２を備える。
　筐体１は平面形状が方形の直方体状である。筐体１は例えば樹脂製の筐体であるが、その一部が金属製であってもよい。回路基板２、コイルアンテナ１０および２つの導電性部材２１，２２は、いずれも筐体１内に収納される。
　回路基板２は正方形状の平板であり、内部に面状導体３を有する。コイルアンテナ１０は巻回軸ＡＸ１廻りに巻回されるコイル導体１１を有し、２つのコイル開口端Ｅ１，Ｅ２を有しており、回路基板２の上面に実装される。なお、本実施形態に係るコイルアンテナ１０は直方体状の外形を有する磁性体コア１２に、コイル導体１１が複数回に亘って巻回されたヘリカル状のコイルである。すなわち、コイルアンテナ１０はチップ型のコイルアンテナである。コイルアンテナ１０の端面（図２（Ａ）におけるコイルアンテナ１０の左面および右面）は、回路基板２の上面および筐体１の第１面（図２（Ａ）における筐体１の下面）に対して垂直に配置されている。回路基板２は例えばプリント配線板等であり、面状導体３は例えばグランド導体パターンである。また、巻回軸ＡＸ１は、図１等に示すように、Ｙ方向に平行である。
　本発明における「２つのコイル開口端」とは、コイルアンテナにおいて、磁束が強く放射される部分を言う。つまり、本実施形態に係るコイルアンテナ１０のように、磁性体コア１２にコイル導体１１が複数巻回される構成の場合には、巻回軸ＡＸ１方向（Ｙ方向）における磁性体コア１２の両端部を「２つのコイル開口端」と言う。なお、磁性体コアが、Ｙ方向において最も外側に位置するコイル導体１１よりも内側に配置されている場合には、Ｙ方向において最も外側に位置するコイル導体を、本発明における「２つのコイル開口端」と言う。
　２つの導電性部材２１，２２は、少なくとも表面が導電性を有する部材で構成される直方体状であり、回路基板２の上面に実装される。導電性部材２１，２２は、Ｙ方向およびＺ方向に平行な第１面Ｓ１を有する。導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１は、巻回軸ＡＸ１に平行、且つ、コイルアンテナ１０に近接する。また、導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１は、図２（Ａ）に示すように、コイルアンテナ１０を挟んで対向して配置されている。なお、導電性部材２１，２２は、コイルアンテナ１０の巻回軸ＡＸ１方向（Ｙ方向）に配置されていない。そのため、導電性部材２１，２２は、コイルアンテナ１０の一方（コイル開口端Ｅ１側）のコイル開口から出る磁束、および他方（コイル開口端Ｅ２側）のコイル開口に入る磁束を妨げない。なお、導電性部材は、磁束を妨げないようにコイル開口から充分離して配置されるのであれば（コイル開口の近くに配置されていないのであれば）、コイルアンテナ１０の巻回軸ＡＸ１方向に配置されていてもよい。但し、磁束を妨げることを極力抑制するため、導電性部材は、コイルアンテナ１０の巻回軸ＡＸ１方向に配置されていないことが好ましい。導電性部材２１，２２は例えば筐体１内に収納されるコネクタのフレームやシールドケース等の導体部品、または電解コンデンサやバッテリーパック等の導体を含む部品など、コイルアンテナ１０に対面する導体を有する部品である。
　ここで、導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１が「コイルアンテナに近接する」とは、導電性部材２１，２２とコイルアンテナ１０とが単純に極近傍に存在する場合を言うものではない。導電性部材２１，２２のどの部分よりも、第１面Ｓ１がコイルアンテナ１０に最も近くに位置する場合を言う。
　図２（Ｂ）に示すように、導電性部材２１は、第１面Ｓ１に垂直な方向（Ｘ方向）から視て、巻回軸ＡＸ１に垂直な方向（Ｚ方向）における長さＺ２がコイルアンテナ１０の長さＺ１よりも長く（Ｚ２＞Ｚ１）、Ｙ方向における長さＹ２がコイルアンテナ１０の長さＹ１よりも長い（Ｙ２＞Ｙ１）。また、コイルアンテナ１０の２つのコイル開口端Ｅ１，Ｅ２は、Ｘ方向から視て、いずれも導電性部材２１に重なっている。
　また、図２（Ａ）に示すように、コイルアンテナ１０と導電性部材２１との間の距離Ｘ２は、Ｘ方向におけるコイルアンテナ１０の幅Ｘ１よりも短い（Ｘ２＜Ｘ１）。さらに、Ｘ方向における導電性部材２１の長さＸ３は、Ｘ方向におけるコイルアンテナ１０の幅Ｘ１よりも長い（Ｘ３＞Ｘ１）。
　なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）では、コイルアンテナ１０と導電性部材２１との間の関係のみ示したが、コイルアンテナ１０と導電性部材２２との間も同様に上記の関係が成り立つ。
　次に、筐体１内に導電性部材２１，２２を備えていない電子機器を、比較例として説明する。図３（Ａ）は筐体１内に導電性部材を備えていない電子機器１００の平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＣ－Ｃ断面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。図４は図１におけるＡ－Ａ断面図において、コイルアンテナ１０より発生する磁束の様子を示す図である。
　コイルアンテナ１０は回路基板２の上面に実装される。コイルアンテナ４１は、電子機器１００と通信を行う結合相手側のコイルアンテナである。
　通常、電子機器１００のコイルアンテナ１０より生じる磁束は、一方のコイル開口からあらゆる方向に出て、回り込み、他方のコイル開口に入る（図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）における磁束φａ，φｉを参照）。コイルアンテナ１０より生じる磁束φａ，φｉのうち、結合相手側のコイルアンテナ４１に鎖交する磁束φａ（結合に寄与する磁束）は一部のみであるため、コイルアンテナ１０と結合相手側のコイルアンテナ４１との間の結合係数は低くなり、結合相手側のコイルアンテナ４１に生じる誘導起電力低下による通信不能、または、通信可能距離が短くなる。なお、回路基板２は内部に面状導体３を有するため、面状導体３が存在する方向（コイルアンテナ１０の－Ｚ方向）に回り込む磁束の発生は抑制される。
　一方、本実施形態に係る電子機器１０１では、導電性部材２１，２２がコイルアンテナ１０の巻回軸ＡＸ１方向に配置されていない。また、導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１はコイルアンテナ１０を挟んで対向して配置されている。そのため、コイルアンテナ１０の一方のコイル開口から、導電性部材２１，２２および面状導体３が存在する方向（図４におけるコイルアンテナ１０の＋Ｘ方向、－Ｘ方向および－Ｚ方向）に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生が抑制される。逆に、導電性部材２１，２２および面状導体３が存在しない方向（コイルアンテナ１０の＋Ｚ方向）の磁束φａの密度は相対的に高くなる。
　したがって、結合相手側のコイルアンテナ４１に鎖交する磁束φａ、すなわち、結合に寄与する磁束の密度が高まるため、コイルアンテナ１０と結合相手側のコイルアンテナ４１との結合係数が高まり、結果的に結合相手側のコイルアンテナ４１に生じる誘導起電力が大きくなり、通信の特性が向上、または、通信可能距離を長くできる。
　本実施形態に係る電子機器によれば、次のような効果を奏する。
（ａ）本実施形態に係る電子機器１０１では、結合に寄与しない磁束の発生が抑制され、結合相手側のコイルアンテナ４１に鎖交する磁束φａ、すなわち、結合に寄与する磁束の密度が高まる。したがって、簡素な構成により、結合特性の良好なコイルアンテナ１０を備える電子機器１０１を実現できる。
（ｂ）電子機器１０１は、２つの導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１が、コイルアンテナ１０を挟んで互いに対向して配置されている。この構成により、一方のコイル開口から導電性部材２１，２２が存在しない方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束φａの密度を高くできる。したがって、導電性部材２１，２２が存在しない方向に指向性を有する電子機器を実現できる。
（ｃ）電子機器１０１は、コイルアンテナ１０と導電性部材２１との間の距離Ｘ２が、Ｘ方向におけるコイルアンテナ１０の幅Ｘ１よりも短い（Ｘ２＜Ｘ１）ので、コイルアンテナ１０と導電性部材２１とが充分に近接して配置されるため、結合に寄与しない磁束の抑制効果をさらに高めることができる。
（ｄ）電子機器１０１は、Ｘ方向における導電性部材２１の長さＸ３が、Ｘ方向におけるコイルアンテナ１０の幅Ｘ１よりも長い（Ｘ３＞Ｘ１）ので、導電性部材２１の外周長が長く、コイルアンテナ１０の一方のコイル開口から導電性部材２１が存在する方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束（結合に寄与しない磁束）の発生がさらに抑制される。
（ｅ）電子機器１０１では、導電性部材２１，２２が筐体１内に収納される導体を含む部品である。この構成では、回路基板２上に形成される導体を利用することで導電性部材２１，２２を容易に構成できる。また、導電性部材２１，２２をそのために別途配置する必要がないため、製造が容易で低コスト化が図れる。また、筐体内のスペースの有効活用が可能となる。
（ｆ）電子機器１０１では、コイルアンテナ１０が直方体状の外形を有する。この構成では、コイルアンテナ１０が直方体状であるため、平面であるコイルアンテナ１０の端面全体が導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１に近接する（仮にコイルアンテナ１０の外形が円柱状や平行六面体状であれば、コイルアンテナ１０の端面全体が導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１に近接することはない）。したがって、コイルアンテナの一方のコイル開口から導電性部材が存在する方向に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生が効果的に抑制される。
　《第２の実施形態》
　第２の実施形態では、筐体１内に収納される導電性部材の個数が第１の実施形態とは異なる例を示す。
　図５（Ａ）は第２の実施形態に係る電子機器１０２の平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＥ－Ｅ断面図において、コイルアンテナ１０より発生する磁束の様子を示す図である。
　電子機器１０２は、筐体１内に収納され、回路基板２の上面に実装される導電性部材が１つである点が、第１の実施形態に係る電子機器１０１と異なる。その他の構成は、電子機器１０１と同じである。以下、電子機器１０１と異なる部分について説明する。
　電子機器１０２では、導電性部材２１の第１面Ｓ１がコイルアンテナ１０に近接して配置され、且つ、回路基板２は内部に面状導体３を有する。そのため、コイルアンテナ１０の一方のコイル開口から、導電性部材２１および面状導体３が存在する方向（図５（Ｂ）におけるコイルアンテナ１０の－Ｘ方向および－Ｚ方向）に出て、他方のコイル開口に入る磁束の発生が抑制される。逆に、導電性部材２１および面状導体３が存在しない方向（コイルアンテナ１０の＋Ｘ方向および＋Ｚ方向）の磁束φａ，φｉの密度は高くなる。
　このような構成でも、結合相手側のコイルアンテナ４１に鎖交する磁束φａ、すなわち、結合に寄与する磁束の密度が高まるため、コイルアンテナ１０と結合相手側のコイルアンテナ４１との結合係数が高まり、結果的に結合可能距離を長くできる。
　本実施形態で示したように、筐体１内に収納される導電性部材は１つであってもよい。逆に、導電性部材の個数・形状・構造等は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。すなわち、導電性部材の個数は３つ以上であってもよい。また、導電性部材の立体形状は、立方体状、円柱状、多角錘状、球体状、蒲鉾形状等、適宜変更可能である。また、導電性部材の平面形状についても例えば正方形、長方形、円形、楕円形、Ｌ字形、Ｔ字形等、適宜変更可能である。なお、導電性部材２１，２２の第１面Ｓ１は、平面に限定されるものではなく、曲面を有するものであってもよい。
　なお、本実施形態で示したように、導電性部材の個数・形状・構造等を適宜変更することにより、所定の方向に指向性を有する電子機器を実現できる。
　《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、磁界型アンテナを備える電子機器１０３について示す。磁界型アンテナとは、磁束を放射するアンテナであり、通信相手側のアンテナと磁界結合による近距離無線通信（近傍界通信）のために用いられるアンテナである。上記の磁界型アンテナは例えばＮＦＣ（Ｎｅａｒ　ｆｉｅｌｄ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の通信に利用される。
　図６（Ａ）は第３の実施形態に係る電子機器１０３の平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＦ－Ｆ断面図である。
　電子機器１０３は、導体パターン４Ａ，４Ｂ、ＲＦＩＣ素子５１およびキャパシタ５２を備える点、回路基板２が面状導体を有していない点で第１の実施形態に係る電子機器１０１と異なる。また、電子機器１０３は、導電性部材２２の大きさが電子機器１０１と異なる。その他の構成は、実質的に電子機器１０１と同じである。以下、電子機器１０１と異なる部分について説明する。
　ＲＦＩＣ素子５１およびキャパシタ５２は回路基板２の上面に実装されており、回路基板２の上面には導体パターン４Ａ，４Ｂが形成されている。ＲＦＩＣ素子５１は例えばＲＦＩＤタグ用のＲＦＩＣチップ（ベアチップ）をパッケージングしたものであるが、ベアチップ状のＲＦＩＣであってもよい。キャパシタ５２は例えば積層型セラミックチップ部品である。なお、キャパシタ５２はリード部品やブリッジ部品等であってもよい。導体パターン４Ａ，４Ｂは例えばＣｕ箔等の金属箔パターンである。
　コイル導体１１の第１端は導体パターン４Ａを介してＲＦＩＣ素子５１の給電端子に接続され、コイル導体１１の第２端は導体パターン４Ｂを介してＲＦＩＣ素子５１の給電端子に接続される。キャパシタ５２の第１端は導体パターン４Ａに接続され、キャパシタ５２の第２端は導体パターン４Ｂに接続される。
　この構成により、ＲＦＩＣ素子５１にコイルアンテナ１０が接続され、コイルアンテナ１０にキャパシタ５２が並列接続される。コイルアンテナ１０とキャパシタ５２とＲＦＩＣ素子５１内部の容量成分とでＬＣ共振回路が構成される。キャパシタ５２のキャパシタンスは上記ＬＣ共振回路の共振周波数、または、導電性部材２１、２２の配置による上記ＬＣ共振回路の周波数変動を考慮した共振周波数がＲＦＩＤシステムの通信周波数と実質的に等しい周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）となるように選定される。キャパシタ５２は複数設けてもよい。
　本実施形態に係る導電性部材２２は、導電性部材２１と比べて大きい。導電性部材２２は例えばバッテリーパック等である。
　このような構成でも、第１の実施形態に係る電子機器１０１と同様に、結合特性の良好なコイルアンテナ１０を備える電子機器を実現できる。
　なお、本実施形態で示したように、本発明において回路基板２の面状導体は必須ではない。電子機器１０３は面状導体を有していないため、導電性部材２１，２２が存在しない方向（図６（Ｂ）におけるコイルアンテナ１０の＋Ｚ方向および－Ｚ方向）の磁束の密度が高くなる。したがって、導電性部材２１，２２が存在しない方向に指向性を有する電子機器を実現できる。
　なお、コイルアンテナ１０に導電性部材２１，２２を近接して配置することで、コイルアンテナ１０のインダクタンスが低下してしまうため、より大きなコイルアンテナを用いることにより、上記ＬＣ共振回路の共振周波数を設定することもできる。この場合でも、コイル開口の大きな、または巻回軸の多いコイルアンテナを用いることによって、結合相手側のコイルアンテナに鎖交する磁束（結合に寄与する磁束）の密度が高まるため、コイルアンテナと結合相手側のコイルアンテナとの結合係数が高まり、通信の特性が向上、または、通信可能距離を長くできる。
　《第４の実施形態》
　図７（Ａ）は第４の実施形態に係る電子機器１０４の平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＧ－Ｇ断面図である。
　電子機器１０４は、回路基板２の形状および導電性部材２２の構造が第３の実施形態に係る電子機器１０３と異なる。その他の構成は、電子機器１０３と同じである。以下、電子機器１０３と異なる部分について説明する。
　本実施形態に係る回路基板２は、長手方向がＹ方向に一致した矩形状である。導電性部材２２は回路基板２の上面に実装されていない。
　このような構成でも、第１の実施形態に係る電子機器１０１と同様に、結合特性の良好なコイルアンテナ１０を備える電子機器を実現できる。
　なお、本実施形態で示したように、本発明において回路基板２は必須ではない。導電性部材２１，２２およびコイルアンテナ１０は、回路基板２の上面に実装する必要はなく、筐体１等に固定してもよい。
　《第５の実施形態》
　第５の実施形態では、筐体の一部が導電性部材として利用される例を示す。
　図８（Ａ）は第５の実施形態に係る電子機器１０５の平面図であり、図８（Ｂ）は電子機器１０５の正面図である。図９（Ａ）は図８（Ａ）におけるＨ－Ｈ断面図であり、図９（Ｂ）は図８（Ｂ）におけるＪ－Ｊ断面図である。
　電子機器１０５は、筐体１Ａ、回路基板２、コイルアンテナ１０、１つの導電性部材２１を備える。電子機器１０５は、筐体１Ａの構造およびコイルアンテナ１０の配置が、第３の実施形態に係る電子機器１０３と異なる。その他の構成については、電子機器１０３と実質的に同じである。なお、電子機器１０５は、図６に示した導体パターン４Ａ，４Ｂ、ＲＦＩＣ素子５１およびキャパシタ５２等も備えているが、図示を省略している。以下、電子機器１０３と異なる部分について説明する。
　筐体１Ａは平面形状が方形の直方体状である。図９（Ａ）に示すように、筐体１Ａは、Ｚ方向から視た形状が矩形である筒状の枠部５と、矩形の平板である上蓋部６および下蓋部７とで構成される。枠部５は例えば金属製であり、上蓋部６および下蓋部７は例えば樹脂製平板である。
　本実施形態では、導電性部材２１および枠部５が本発明における「導電性部材」に相当する。
　コイルアンテナ１０は回路基板２の上面に実装される。コイルアンテナ１０は、Ｚ軸方向から視て、枠部５の第１面Ｓ１（図９（Ｂ）における枠部５の左側内面）近傍に配置される。また、導電性部材２１の第１面Ｓ１および枠部５の第１面Ｓ１は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）等に示すように、コイルアンテナの巻回軸に平行、且つ、コイルアンテナに近接している。導電性部材２１の第１面Ｓ１および枠部５の第１面Ｓ１は、コイルアンテナ１０を挟んで対向している。
　このような構成でも、第３の実施形態に係る電子機器１０３と同様に、結合特性の良好なコイルアンテナ１０を備える電子機器を実現できる。
　なお、本実施形態で示したように、導電性部材は筐体の一部であってもよい。この構成により、導電性部材を別途配置する必要がないため、製造が容易で低コスト化が図れる。また、本実施形態で示したように、筐体は樹脂部材と金属部材とで構成されていてもよい。
　なお、導電性部材が筐体の一部である場合には、導電性部材の形状は枠部５のような筒状に限定されるものではなく、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。
　《その他の実施形態》
　なお、上述の実施形態では、筐体１は平面形状が方形の直方体状である例を示したが、この構成に限定されるものではない。筐体１の形状・構造等は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。筐体１の立体形状は、立方体状、円柱状、多角錘状、球体状、蒲鉾形状等、適宜変更可能である。また、筐体１の平面形状についても例えば矩形、円形、楕円形、Ｌ字形、Ｔ字形等、適宜変更可能である。
　上述の実施形態では、筐体１内に収納される回路基板２が正方形状・矩形状の平板である例を示したが、この構成に限定されるものではない。回路基板２の形状・個数・構造等は、適宜変更可能である。筐体１内に収納される回路基板２は例えば複数であってもよく、形状も円形、楕円形、Ｌ字形、Ｙ字形等、適宜変更可能である。また、回路基板２は平板のみに限定されるものではなく、多層基板等のように立体構造であってもよい。なお、上述したように、本発明において回路基板２は必須ではない。
　また、上述の実施形態では、コイルアンテナ１０の２つのコイル開口端Ｅ１，Ｅ２が、Ｘ方向から視て、いずれも導電性部材２１に重なる構成例について示したが、この構成に限定されるものではない。２つのコイル開口端Ｅ１，Ｅ２のうち少なくとも一方が、Ｘ方向から視て、導電性部材に重なることにより、結合特性の良好なコイルアンテナ１０を備える電子機器を実現できる。但し、本発明の作用・効果を高めるため、２つのコイル開口端Ｅ１，Ｅ２は、Ｘ方向から視て、いずれも導電性部材に重なることが好ましい。
　また、上述の実施形態では、コイルアンテナ１０が直方体状の磁性体コアに、コイル導体１１が巻回されたヘリカル状のコイルである例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイルアンテナ１０の機械的強度を強くするためにコイル導体１１の外側に非磁性体フェライトセラミックを設けてもよい。また、コイルアンテナ１０は、磁性体コア１２の代わりに非磁性体コアを用いてもよく、磁性体コア１２を用いず空芯であってもよい。但し、磁性体コア１２があることにより、大型化することなく、所定のインダクタンス値のコイルアンテナを得ることができる。なお、磁性体コア１２の代わりに非磁性体コアを用いた場合、または空芯である場合には、複数回に亘って巻回軸ＡＸ１廻りに巻回されたコイル導体１１のうち、巻回軸ＡＸ１方向（Ｙ方向）において最も外側に位置するコイル導体１１を、本発明における「２つのコイル開口端」と言う。
　上述の実施形態では、導電性部材が、第１面Ｓ１に垂直な方向（Ｘ方向）から視て、巻回軸ＡＸ１方向（Ｙ方向）における長さＹ２がコイルアンテナ１０の長さＹ１よりも長い（Ｙ２＞Ｙ１）構成例について示したが、この構成に限定されるものではない。導電性部材は、Ｘ方向から視て、Ｙ方向における長さＹ２がコイルアンテナ１０の長さＹ１以上であれば良い。但し、本発明の作用・効果を高めるため、導電性部材は、Ｘ方向から視て、Ｙ方向における長さＹ２がコイルアンテナ１０の長さＹ１より長いことが好ましい。
　なお、上述の実施形態では、主にＮＦＣ等の磁界結合を利用した通信システムにおけるコイルアンテナ１０を備える電子機器を説明したが、上述の実施形態におけるコイルアンテナ１０及び電子機器は、磁界結合を利用した非接触電力伝送システム（電磁誘導方式、磁界共鳴方式）に用いることができる。つまり、上述の実施形態におけるコイルアンテナ１０は、非接触電力伝送システムの送電装置における送電アンテナ装置、または受電装置における受電アンテナ装置として適用できる。
ＡＸ１…コイルアンテナの巻回軸
Ｅ１，Ｅ２…コイル開口端
Ｓ１…導電性部材の第１面
Ｘ１…第１面に垂直な方向におけるコイルアンテナの幅
Ｘ２…コイルアンテナと導電性部材との間の距離
Ｘ３…第１面に垂直な方向における導電性部材の長さ
Ｙ１…第１面に垂直な方向から視て、巻回軸方向におけるコイルアンテナの長さ
Ｙ２…第１面に垂直な方向から視て、巻回軸方向における導電性部材の長さ
Ｚ１…第１面に垂直な方向から視て、巻回軸に垂直な方向におけるコイルアンテナの長さ
Ｚ２…第１面に垂直な方向から視て、巻回軸に垂直な方向における導電性部材の長さ
１，１Ａ…筐体
２，２Ａ…回路基板
３…面状導体
４Ａ，４Ｂ…導体パターン
５…枠部（導電性部材）
６…上蓋部
７…下蓋部
１０…コイルアンテナ
１１…コイル導体
１２…磁性体コア
２１，２２…導電性部材
４１…コイルアンテナ
５１…ＲＦＩＣ素子
５２…キャパシタ
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…電子機器

Claims (8)

  1. 　筐体と、
    　前記筐体内に収納され、巻回軸廻りに巻回されるコイル導体を有し、２つのコイル開口端を有するコイルアンテナと、
    　前記筐体内に収納され、前記巻回軸に平行、且つ、前記コイルアンテナに近接する第１面を有する導電性部材と、
    　を備え、
    　前記２つのコイル開口端のうち少なくとも一方は、前記第１面に垂直な方向から視て、導電性部材に重なり、
    　前記導電性部材は、前記第１面に垂直な方向から視て、前記巻回軸方向における長さが前記コイルアンテナの長さ以上である、電子機器。
  2. 　前記導電性部材は、前記第１面に垂直な方向から視て、前記巻回軸に垂直な方向における長さが前記コイルアンテナよりも長い、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記導電性部材は、２つであり、
    　２つの前記導電性部材の前記第１面は、前記コイルアンテナを挟んで互いに対向して配置される、請求項１または２に記載の電子機器。
  4. 　前記コイルアンテナと前記導電性部材との間の距離は、前記第１面に垂直な方向における前記コイルアンテナの幅よりも短い、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
  5. 　前記第１面に垂直な方向における前記導電性部材の長さは、前記第１面に垂直な方向における前記コイルアンテナの幅よりも長い、請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
  6. 　前記導電性部材は、前記筐体内に収納される導体を含む部品である、請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
  7. 　前記導電性部材は、前記筐体の一部である、請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
  8. 　前記コイルアンテナは、直方体状の外形を有する、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
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