WO2023002612A1 - 無線端末のディスプレイ用カバー - Google Patents

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WO2023002612A1
WO2023002612A1 PCT/JP2021/027345 JP2021027345W WO2023002612A1 WO 2023002612 A1 WO2023002612 A1 WO 2023002612A1 JP 2021027345 W JP2021027345 W JP 2021027345W WO 2023002612 A1 WO2023002612 A1 WO 2023002612A1
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WO
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wireless terminal
display cover
display
conductor elements
conductor
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PCT/JP2021/027345
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French (fr)
Inventor
洋平 古賀
英克 小林
篤志 巴
Original Assignee
Ｆｃｎｔ株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • 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
    • H01Q19/28—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 a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements

Definitions

  • the present invention relates to a display cover for a wireless terminal.
  • wireless terminals such as smartphones have been widely used.
  • Various techniques have been proposed for improving the antenna performance of such wireless terminals.
  • Patent Document 1 a metal thin film provided on the indoor side of a window is concentrically removed to form a circular ring zone, and the radio wave diffracted by passing through the ring zone is An antenna device is described that converges to an in-phase position to increase energy density.
  • Patent Literature 2 describes an antenna device fixed to a dielectric substrate so that each parasitic element is positioned in the radial direction when viewed from the feeding element.
  • US Pat. No. 6,200,000 describes an antenna for a radio device that includes a second radiator mounted on the cover of the radio device for radiating radio signals radiated by the first radiator.
  • wireless terminals such as smartphones
  • display covers are often used to protect the display and prevent prying eyes by others.
  • an antenna module whose main radiation direction is directed toward the display is sometimes used, and if a cover for the display is arranged, the antenna performance of such a wireless terminal may be degraded.
  • One aspect of the disclosed technique is to provide a wireless terminal capable of suppressing deterioration of the antenna performance of the wireless terminal even when placed on the display and amplifying the radio waves of the antenna whose main radiation direction is the direction in which the display is placed.
  • An object of the present invention is to provide a display cover.
  • This wireless terminal display cover is a wireless terminal display cover that is arranged on a plate-shaped display of the wireless terminal.
  • the display cover of the present wireless terminal comprises: a sheet-like transparent member arranged so as to overlap with the display and formed of a transparent dielectric having a dielectric constant within the range of 1 to 10; and a plurality of conductor elements having a visible light transmittance of 50% or more arranged side by side.
  • the length of the longest line segment formed on the conductor element by connecting any two points on the conductor element is the length of the radio wave used for wireless communication by the wireless terminal. It is formed within the range of 0.1 to 0.4 times the length of the effective wavelength in the dielectric.
  • the display cover of this wireless terminal can suppress the deterioration of the antenna performance of the wireless terminal even if it is placed on the display, and can amplify the radio waves of the antenna whose main radiation direction is the direction in which the display is placed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a display cover for a smartphone according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state in which the smartphone provided with the display cover according to the embodiment is viewed from the front side.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the positional relationship between the conductor element provided on the display cover and the antenna of the display cover according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a first diagram for explaining each parameter used in the first simulation.
  • FIG. 5 is a second diagram illustrating each parameter used in the first simulation.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the results of the second simulation.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a display cover according to a first modified example.
  • FIG. 8 is a first diagram showing variations of the positional relationship between the conductor element and the patch antenna in the first modified example.
  • FIG. 9 is a second diagram showing variations of the positional relationship between the conductor element and the patch antenna in the first modified example.
  • FIG. 10 is a third diagram showing variations of the positional relationship between the conductor element and the patch antenna in the first modified example.
  • FIG. 11 is a fourth diagram showing variations of the positional relationship between the conductor element and the patch antenna in the first modified example.
  • FIG. 12 is a first diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangles.
  • FIG. 13 is a second diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangles.
  • FIG. 14 is a third diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangles.
  • FIG. 12 is a first diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangles.
  • FIG. 13 is a second diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangle
  • FIG. 15 is a fourth diagram illustrating the arrangement of conductor elements employing shapes other than rectangles.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an arrangement pattern of conductor elements.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a display cover having protrusions.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which a display cover having protrusions is attached to a smartphone.
  • a display cover for a wireless terminal according to the embodiment has, for example, the following configuration.
  • a wireless terminal display cover according to the present embodiment is a wireless terminal display cover that is arranged on a plate-shaped wireless terminal display.
  • the display cover of the present wireless terminal comprises: a sheet-like transparent member arranged so as to overlap with the display and formed of a transparent dielectric having a dielectric constant within the range of 1 to 10; and a plurality of conductor elements having a visible light transmittance of 50% or more arranged side by side.
  • the length of the longest line segment formed on the conductor element by connecting any two points on the conductor element is the length of the radio wave used for wireless communication by the wireless terminal. It is formed within the range of 0.1 to 0.4 times the length of the effective wavelength in the dielectric.
  • the conductor element can be operated as a resonator for the antenna of the wireless terminal whose main radiation direction is directed toward the display.
  • the wireless terminal cover since a plurality of conductor elements are arranged side by side, it is possible to increase the possibility of arranging the conductor elements in the vicinity of the antenna as much as possible. That is, according to the display cover of the wireless terminal, the possibility of operating the conductor element as a resonator can be increased, and by operating the conductor element as a resonator, the operating gain of the antenna of the wireless terminal is improved. You can also let The conductor element of the display cover of the wireless terminal has a visible light transmittance of 50% or more. Therefore, even if the display cover of the present wireless terminal is placed on the display, the user's discomfort with the display can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a smartphone display cover 100 according to an embodiment.
  • the display cover 100 is a member that is placed on the display of the smartphone and protects the display.
  • the display cover 100 includes a sheet portion 101 formed in a sheet shape (plate shape) and four conductor elements 120 arranged on the sheet portion 101 .
  • the sheet portion 101 is formed in a rectangular shape in FIG. 1, the shape of the sheet portion 101 may be appropriately determined according to the shape of the display of the smartphone to be protected.
  • four conductor elements 120 are arranged in FIG. 1, the number of conductor elements 120 is not limited to four.
  • the sheet portion 101 is a transparent sheet-like member.
  • transparent means, for example, a visible light transmittance of 50% or more.
  • the sheet portion 101 is formed of a dielectric having a dielectric constant of about 1 to 10 and a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, for example.
  • dielectrics can include, for example, polyethylene terephthalate (PET), thermoplastic polyurethane TPU, and optical glass.
  • the sheet part 101 is a member arranged on the display of the smartphone to be protected by the display cover 100 so as to cover the display.
  • the sheet portion 101 is formed in a substantially rectangular plate shape according to the shape of the display of the smartphone to be protected by the display cover 100 .
  • the sheet part 101 protects the display of the smartphone by being arranged so as to overlap with the display of the smartphone, for example.
  • the conductor element 120 is a transparent element formed by processing a conductor such as metal into a thin plate.
  • the conductor element 120 can also be said to be a thin film made of metal.
  • metals forming the conductor element 120 include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide. (AZO) and the like.
  • the conductor element 120 can be made transparent, for example, by forming such a metal into a thin film with a thickness of 30 nm or less or processing it into a mesh.
  • the conductor element 120 is arranged at a position corresponding to the antenna module of the smartphone protected by the display cover 100, the main radiation direction of which is directed toward the display.
  • the size of the conductive element 120 is determined according to the wavelength of radio waves used for wireless communication by the smartphone housed in the smartphone cover 100 and the permittivity of the dielectric forming the sheet portion 101 of the display cover 100 .
  • the conductor element 120 has a diagonal length of 0.1 ⁇ g , where ⁇ g is the effective wavelength of the radio wave of the smartphone considering the wavelength shortening due to the dielectric material forming the sheet portion 101 and the glass and housing of the smartphone. to 0.4 ⁇ g , or a disk with a diameter length of 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g .
  • the pitch interval between the adjacent conductor elements 120 is preferably set to 0.5 ⁇ g .
  • the sheet portion 101 is selected from materials having relative dielectric constants in the range of 1 to 10.
  • the effective wavelength ⁇ g in can be determined by the following equation (1).
  • the conductor element 120 is a planar polygon with a diagonal length of 0.032 to 5 mm or a diameter of 0.032 mm. can be a 5 mm disc.
  • the pitch interval between adjacent conductor elements 120 is preferably within the range of 0.16 to 6.25 mm. The diagonal length (or diameter) and pitch spacing of the conductive elements 120, determined as described above, cause the conductive elements 120 to act as resonators rather than acting as antenna radiators. .
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a state in which the smartphone 500 provided with the display cover 100 according to the embodiment is viewed from the front side.
  • Smartphone 500 is formed in a plate shape that is rectangular in overall view.
  • a display 513 is provided on the front surface of the smartphone 500 .
  • the smart phone 500 can be said to be a smart phone in which the display cover 100 is arranged over the display 513 .
  • Smartphone 500 includes five millimeter wave antenna modules 501 , 502 , 503 , 504 and 505 .
  • the millimeter wave antenna modules 501, 502, 503, 504, and 505 are antennas that perform wireless communication using radio waves in the millimeter wave band.
  • Each of the millimeter wave antenna modules 501 , 502 , 503 , 504 , 505 is a four-element patch array antenna having four patch antennas 530 .
  • the millimeter wave antenna modules 501 and 503 are provided so that the direction of radio wave transmission/reception faces the side surface 512 forming the short side of the smartphone 500 .
  • the millimeter wave antenna module 502 is provided so that the direction of radio wave transmission/reception faces the side surface 511 forming the long side of the smartphone 500 .
  • the millimeter wave antenna module 504 is provided on the bottom surface of the smart phone 500 so that the transmission/reception direction of radio waves is oriented.
  • the millimeter wave antenna module 505 is provided so that the transmission/reception direction of radio waves faces the display 513 of the smartphone 500 .
  • the conductive element 120 is arranged on the sheet portion 101 physically and structurally separated from the millimeter wave antenna modules 501, 502, 503, 504, 505 to which the power feeder of the smart phone 500 is connected.
  • conductive element 120 operates as a resonator for radio waves radiated from millimeter wave antenna modules 501, 502, 503, 504, and 505.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the positional relationship between the conductor element provided on the display cover 100 and the antenna of the display cover 100 according to the embodiment.
  • 3A is a side view of the millimeter wave antenna module 505 and the conductor element 120
  • FIG. 3B is a front view of the millimeter wave antenna module 505 and the conductor element 120.
  • FIG. 3B the millimeter wave antenna module 505 and the patch antenna 530 provided in the millimeter wave antenna module 505, which are not visible when viewed from the front, are illustrated by dotted lines.
  • the display cover 100 and the display 513 of the smartphone 500 are detachably attached by, for example, double-sided tape 110 provided on the back surface of the sheet portion 101 .
  • a plurality of conductor elements 120 are arranged side by side at positions corresponding to the patch antenna 530 of the millimeter wave antenna module 505 with the main radiation direction directed toward the display 513 side of the smartphone 500 . Therefore, when the display cover 100 is placed on the display 513 of the smartphone 500, each of the conductor elements 120 is positioned in a direction in which radio waves are emitted by each of the patch antennas 530 provided in the millimeter wave antenna module 505. become. In FIG. 3, the conductor element 120 and the patch antenna 530 are overlapped so that their centers coincide when viewed from the front. good too.
  • the patch antenna 530 resonates with radio waves having an effective wavelength ⁇ g . Therefore, as shown in FIG. 3, the conductor element 120 positioned near the radio wave emitting direction of the patch antenna 530 operates as a resonator (so-called stacked patch). Conductive element 120 operates as a stacked patch, so display cover 100 can improve the operational gain of millimeter wave antenna module 505 of smartphone 500 .
  • FIG. 4 and 5 are diagrams explaining each parameter used in the first simulation. 4, the thickness t1 of the sheet portion 101, the thickness t2 of the double-sided tape 110, the thickness t3 of the display 513, the distance t4 between the display 513 and the millimeter wave antenna module 505, and the thickness t4 of the substrate of the millimeter wave antenna module 505 are exemplified.
  • FIG. 5 illustrates the length S of the diagonal (longest line segment) of the conductor element 120 .
  • the thickness t2 of the double-sided tape 110 is 0.05 mm
  • the thickness t3 of the display 513 is 0.7 mm
  • the distance t4 between the display 513 and the millimeter wave antenna module 505 is 0.23 mm
  • the substrate of the millimeter wave antenna module 505 is set to 0.27 mm.
  • the dielectric constant of the sheet portion 101 is 6.8, the dielectric constant of the double-sided tape 110 is 3.0, the dielectric constant of the display 513 is 6.8, and the dielectric constant of the substrate of the millimeter wave antenna module 505 is 12. .0.
  • the thickness t1 of the sheet portion 101 was changed in the range of 0.1 mm to 1.0 mm, and the length of the longest line segment S of the conductor element 120 was changed in the range of 0.28 mm to 5.0 mm. change.
  • Table 1 illustrates the gain (dBi) of the patch antenna 530 when the thickness t1 of the sheet portion 101 and the length of the longest line segment S of the conductor element 120 are varied. Table 1 below also exemplifies the case where the conductor element 120 is not provided (the value of S corresponds to 0 mm in Table 1). Note that when the display cover 100 is not provided on the display 513 (the sheet portion 101 and the conductor element 120 are absent), the gain of the patch antenna 530 was 9.54 dBi.
  • the thickness of conventionally used display protective covers ranges from 0.15 mm to 0.33 mm, and those with a thickness of around 0.2 mm are often used.
  • Table 1 for example, when t1 is 0.1 mm, S is in the range of 0.56 to 3.78 mm, and when t1 is 0.2 mm, S is in the range of 0.56 to 3.43 mm. is 0.3 mm, the patch antenna 530 gain is higher than the state where the display cover 100 is not provided on the display 513 or the case where only the sheet portion 101 is provided on the display 513 in the range of 1.33 to 3.43 mm for S. It can be understood that the It can also be understood from Table 1 above that the maximum gain of 10.69 dBi is obtained when t1 is 0.1 mm and S is 3.08 mm.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the results of the second simulation.
  • the vertical axis of FIG. 6 illustrates the operating gain of patch antenna 530 and the horizontal axis illustrates the conductivity of conductive element 120 .
  • the thickness of the conductor element 120 was set to 400 nm, 40 nm, 4 nm, 2.2 nm, 0.4 nm, and 1.0 nm, respectively, and the gain of the patch antenna 530 was verified.
  • the straight line L illustrates the operating gain of the patch antenna 530 without the conductor element 120 .
  • the operating gain of the patch antenna 530 is improved when the conductor element 120 is provided rather than when the conductor element 120 is not provided.
  • the conductivity of the conductor element 120 is less than 5.8e+3S/m, the effect of amplifying the gain of the patch antenna 530 is rapidly reduced. Therefore, it can be said that the conductivity of the conductor element 120 is preferably 5.8e+3S/m or more.
  • the thickness of the conductor element 120 is preferably 1 nm or more.
  • Placing a display cover over the display 513 of the smartphone 500 may reduce the operating gain of the display 513 whose radio wave emission direction is directed toward the display 513 side. Such problems will become more pronounced in 5G compatible smartphones that utilize millimeter waveband radio waves.
  • the conductive element 120 is arranged on the display cover 100, and the conductive element 120 is operated as a stacked patch that is a parasitic element, so that the display cover can be arranged on the display 513 of the smartphone 500. A decrease in operating gain of smartphone 500 can be suppressed.
  • the shape of the conductor element 120 is optimized for radio waves in the millimeter wave band. That is, by setting one side of the rectangular conductor element 120 to 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g (0.032 to 5 mm), the conductor element 120 can function as a suitable resonator for millimeter wave band radio waves. can be operated. As a result, according to the present embodiment, an improvement in operating gain of smartphone 500 in which display cover 100 is arranged on display 513 can be expected.
  • the conductor element 120 is arranged at a position corresponding to the millimeter wave antenna module 505 of the smart phone 500 on the sheet portion 101 .
  • the conductor element 120 can be easily arranged at a position preferable for amplifying the operating gain of the patch antenna 530 provided in the millimeter wave antenna module 505 .
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a display cover 100a according to a first modified example.
  • the pitch of the conductor elements 120 is 0.5 ⁇ g (0.16 to 6.25 mm), but the pitch of the conductor elements 120 is not limited to equal intervals. As illustrated in FIG. 7, the conductor elements 120 may be unevenly distributed within the above spacing (0.16 to 6.25 mm).
  • a set of conductor elements 120 arranged at the first pitch is an example of "a set of conductor elements arranged at the first pitch.”
  • the set of conductor elements 120 arranged at the second pitch is an example of "the set of conductor elements arranged at the second pitch.” Both the first pitch interval and the second pitch interval are preferably selected within the range of 0.5 ⁇ g (0.16 to 6.25 mm).
  • 8 to 11 are diagrams showing variations of the positional relationship between the conductor element 120 and the patch antenna 530 in the first modified example.
  • 8 to 11 are front views of the vicinity of the conductor element 120 with the display cover 100a arranged on the display 513.
  • FIG. 8 to 11 the number of conductor elements 120 arranged on the sheet portion 101 is also varied.
  • the display cover 100a a plurality of conductor elements 120 are arranged at positions where the millimeter wave antenna module 505 is likely to exist. Therefore, there is a high probability that any one of the plurality of arranged conductor elements 120 will be arranged in front of or in the vicinity of the patch antenna 530 provided in the millimeter wave antenna module 505 . Therefore, the first modification can also be expected to improve the operating gain of the display cover 100a.
  • the number of conductor elements 120 and the number of patch antennas 530 may be the same or different.
  • the distance between a plurality of conductor elements 120 arranged side by side is optimized for millimeter waveband radio waves. That is, by setting the pitch interval of the conductor elements 120 to 0.5 ⁇ g (0.16 to 6.25 mm), the positional deviation between the conductor elements 120 and the patch antenna 530 included in the millimeter wave antenna module 505 of the smartphone 500 can be reduced. Even if , the conductor element 120 can be operated as a suitable resonator for radio waves in the millimeter wave band.
  • the shape of the conductor element 120 is rectangular in the embodiment, the shape of the conductor element 120 is not limited to a rectangle.
  • Conductive elements 120 may be circular or polygonal other than rectangular.
  • 12 to 15 are diagrams illustrating the arrangement of conductor elements 120 that employ shapes other than rectangles. 12 to 15, the conductor elements 120 are arranged not in one row but in multiple rows.
  • FIG. 12 illustrates a conductor element 120 formed in an elliptical shape. If the conductor element 120 has an elliptical shape, its major axis should be 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g (0.032 to 5 mm). Moreover, when the conductor element 120 is a perfect circle, the diameter should be 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g (0.032 to 5 mm).
  • FIG. 13 illustrates a conductor element 120 formed in a pentagonal shape
  • FIG. 14 illustrates a conductor element 120 formed in a rectangular shape.
  • the conductor element 120 is a polygon including a rectangle
  • the longest line segment of one side or diagonal line should be 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g (0.032 to 5 mm). That is, the conductor element 120 is formed in a plate shape, and can be formed in various shapes when viewed from the front.
  • the conductor element 120 formed in various shapes has the longest line segment (also referred to as the longest line segment) among the line segments formed on the conductor element 120 by connecting arbitrary two points of the conductor element 120.
  • the length should be 0.1 ⁇ g to 0.4 ⁇ g (0.032 to 5 mm).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating states in which conductor elements of various shapes are arranged.
  • the display cover 100 may be provided with a mixture of circular or oval conductor elements 120 and polygonal conductor elements 120 . That is, the display cover 100 may be provided with a plurality of conductive elements 120 having different shapes. Further, in the display cover 100, the conductive elements 120 may be arranged in multiple rows.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an arrangement pattern of the conductor elements 120.
  • FIG. 16A illustrates a state in which the conductor elements 120 are arranged on the outer surface of the sheet portion 101 (the surface opposite to the display 513).
  • FIG. 16B illustrates a state in which the outer surface of the sheet portion 101 is etched and the conductor element 120 is arranged in the etched portion.
  • FIG. 16C illustrates a state in which the inner surface of the sheet portion 101 (the surface on the display 513 side) is etched, and the conductor element 120 is arranged in the etched portion.
  • FIG. 16D illustrates a state in which three conductor elements 120 are arranged side by side in the thickness direction of the sheet portion 101 .
  • the conductor element 120 may be provided on the surface of the sheet portion 101, or the surface of the sheet portion 101 may be etched (shaving) to form the conductor element. 120 may be embedded. Further, the thickness direction of the sheet portion 101 of the display cover 100 substantially coincides with the direction in which the patch antenna 530 of the millimeter wave antenna module 503 emits radio waves. Therefore, by arranging the conductor elements 120 side by side in the thickness direction of the sheet portion 101 as illustrated in FIG. 16D, the operating gain of the patch antenna 530 can be further improved. Although three conductor elements 120 are arranged side by side in the thickness direction of the sheet portion 101 in FIG. Conductive elements 120 may be arranged side by side.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a display cover 100b having protrusions 130.
  • the projecting portion 130 is formed to project from the long side of the sheet portion 101 in the direction of the short side of the sheet portion 101 .
  • Conductive element 120 is arranged on projecting portion 130 at a position corresponding to patch antenna 530 of millimeter wave antenna module 502 provided so that the direction of transmission and reception of radio waves faces side surface 511 of smartphone 500 .
  • the display cover 100 b is attached to the smartphone 500 , the projecting portion 130 is folded along the folding line 131 and arranged on the side surface of the smartphone 500 .
  • Conductive element 120 disposed on protrusion 130 is an example of an "additional conductive element.”
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which the display cover 100b having the projecting portion 130 is attached to the smartphone 500.
  • FIG. FIG. 18 illustrates a state in which the display 513 of the smart phone 500 faces upward.
  • the display cover 100 is attached to the smartphone 500 , the projecting portion 130 is arranged on the side surface 511 of the smartphone 500 . Since the conductive element 120 on the protrusion 130 is provided at a position corresponding to the patch antenna 530 of the millimeter wave antenna module 502, the display cover 100b improves the operating gain of the patch antenna 530 of the millimeter wave antenna module 502. be able to.
  • SYMBOLS 100... Cover for displays 100a... Cover for displays 100b... Cover for displays 101... Sheet part 110... Double-sided tape 120... Conductive element 130... Protruding part 131... Folding line 500... Smart phone 501... Millimeter wave antenna module 502 Millimeter wave antenna module 503 Millimeter wave antenna module 504 Millimeter wave antenna module 505 Millimeter wave antenna module 530 Patch antenna 511 Side 512 Side 513 Display

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
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Abstract

ディスプレイ上に配置しても無線端末のアンテナ性能の低下を抑制し、ディスプレイの配置された方向を主放射方向とするアンテナの電波を増幅可能な無線端末のディスプレイ用カバーを提供する。本無線端末のディスプレイ用カバーは、板状に形成された無線端末のディスプレイ上に配置される無線端末のディスプレイ用カバーである。本無線端末のディスプレイ用カバーは、上記ディスプレイと重畳するように配置され、比誘電率が１から１０の範囲内である透明な誘電体で形成されるシート状の透明部材と、上記透明部材上に並んで配置される可視光の透過率が５０％以上である複数の導体素子と、を備える。上記導体素子は、上記導体素子上の任意の２点間を結んで上記導体素子上に形成される線分のうち最も長い最長線分の長さが上記無線端末が無線通信に使用する電波の上記誘電体内における実効波長の長さの０．１倍から０．４倍の範囲内となるように形成される。

Description

無線端末のディスプレイ用カバー
　本発明は、無線端末のディスプレイ用カバーに関する。
　近年、スマートフォン等の無線端末が広く利用されている。このような無線端末では、アンテナ性能の向上を図る様々な技術が提案されている。
　例えば、特許文献１には、窓の室内側に設けた金属薄膜において同心円状に金属薄膜を除去することで円状の輪帯を形成し、当該輪帯を透過することで回折した電波が、位相が揃う位置に収束してエネルギー密度が増加するアンテナ装置が記載されている。特許文献２には、各無給電素子が給電素子から見て放射方向に位置するように、誘電体基板に対して固定されるアンテナ装置が記載されている。特許文献３には、第１放射体によって放射された無線信号を放射するために無線機器のカバーに設置される第２放射体を含む無線機器のアンテナが記載されている。
特開２００２－１７１１２２号公報 特開２０１７－０７９３４０号公報 特開２０１７－５３７５１５号公報
　スマートフォン等の無線端末では、ディスプレイの保護や他者による覗き見防止等のために、ディスプレイ用のカバーが使用されることが多い。近年の無線端末では主放射方向をディスプレイに向けたアンテナモジュールが使用されることもあり、ディスプレイ用のカバーが配置されると、このような無線端末のアンテナ性能が低下する虞がある。
　開示の技術の１つの側面は、ディスプレイ上に配置しても無線端末のアンテナ性能の低下を抑制するとともに、ディスプレイの配置された方向を主放射方向とするアンテナの電波を増幅可能な無線端末のディスプレイ用カバーを提供することを目的とする。
　開示の技術の１つの側面は、次のような無線端末のディスプレイ用カバーによって例示される。本無線端末のディスプレイ用カバーは、板状に形成された無線端末のディスプレイ上に配置される無線端末のディスプレイ用カバーである。本無線端末のディスプレイ用カバーは、上記ディスプレイと重畳するように配置され、比誘電率が１から１０の範囲内である透明な誘電体で形成されるシート状の透明部材と、上記透明部材上に並んで配置される可視光の透過率が５０％以上である複数の導体素子と、を備える。上記導体素子は、上記導体素子上の任意の２点間を結んで上記導体素子上に形成される線分のうち最も長い最長線分の長さが上記無線端末が無線通信に使用する電波の上記誘電体内における実効波長の長さの０．１倍から０．４倍の範囲内となるように形成される。
　本無線端末のディスプレイ用カバーは、ディスプレイ上に配置しても無線端末のアンテナ性能の低下を抑制するとともに、ディスプレイの配置された方向を主放射方向とするアンテナの電波を増幅することができる。
図１は、実施形態に係るスマートフォンのディスプレイ用カバーの一例を示す図である。 図２は、実施形態に係るディスプレイ用カバーが設けられるスマートフォンを前面側から見た状態の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係るディスプレイ用カバーに設けられた導体素子とディスプレイ用カバーのアンテナの位置関係を模式的に示す図である。 図４は、第１シミュレーションで用いた各パラメータを説明する第１の図である。 図５は、第１シミュレーションで用いた各パラメータを説明する第２の図である。 図６は、第２シミュレーションの結果を例示する図である。 図７は、第１変形例に係るディスプレイ用カバーの一例を示す図である。 図８は、第１変形例における導体素子とパッチアンテナとの位置関係のバリエーションを示す第１の図である。 図９は、第１変形例における導体素子とパッチアンテナとの位置関係のバリエーションを示す第２の図である。 図１０は、第１変形例における導体素子とパッチアンテナとの位置関係のバリエーションを示す第３の図である。 図１１は、第１変形例における導体素子とパッチアンテナとの位置関係のバリエーションを示す第４の図である。 図１２は、矩形以外の形状を採用した導体素子の配置を例示する第１の図である。 図１３は、矩形以外の形状を採用した導体素子の配置を例示する第２の図である。 図１４は、矩形以外の形状を採用した導体素子の配置を例示する第３の図である。 図１５は、矩形以外の形状を採用した導体素子の配置を例示する第４の図である。 図１６は、導体素子の配置パターンを例示する図である。 図１７は、突出部を備えたディスプレイ用カバーの一例を示す図である。 図１８は、突出部を備えたディスプレイ用カバーをスマートフォンに取り付けた状態を例示する図である。
　＜実施形態＞
　以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る無線端末のディスプレイ用カバーは、例えば、以下の構成を備える。本実施形態に係る無線端末のディスプレイ用カバーは、板状に形成された無線端末のディスプレイ上に配置される無線端末のディスプレイ用カバーである。本無線端末のディスプレイ用カバーは、上記ディスプレイと重畳するように配置され、比誘電率が１から１０の範囲内である透明な誘電体で形成されるシート状の透明部材と、上記透明部材上に並んで配置される可視光の透過率が５０％以上である複数の導体素子と、を備える。上記導体素子は、上記導体素子上の任意の２点間を結んで上記導体素子上に形成される線分のうち最も長い最長線分の長さが上記無線端末が無線通信に使用する電波の上記誘電体内における実効波長の長さの０．１倍から０．４倍の範囲内となるように形成される。
　このような無線端末のディスプレイ用カバーによれば、主放射方向をディスプレイ側に向けた無線端末のアンテナに対して導体素子を共振器として動作させることができる。そして、本無線端末用カバーでは、複数の導体素子が並んで配置されるため、導体素子をアンテナの近傍に配置させる可能性を可及的に高めることができる。すなわち、本無線端末のディスプレイ用カバーによれば、導体素子を共振器として動作させる可能性を高めることができ、ひいては、導体素子を共振器として動作させることで無線端末のアンテナの動作利得を向上させることもできる。そして、本無線端末のディスプレイ用カバーの導体素子は、可視光の透過率が５０％以上である。そのため、ディスプレイ上に本無線端末のディスプレイ用カバーを配置しても、ディスプレイの表示に対するユーザーの違和感を軽減することができる。
　以下、図面を参照して上記無線端末のディスプレイ用カバーをスマートフォン用ディスプレイカバーに適用した実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るスマートフォンのディスプレイ用カバー１００の一例を示す図である。ディスプレイ用カバー１００は、スマートフォンのディスプレイ上に配置され、当該ディスプレイを保護する部材である。ディスプレイ用カバー１００は、シート状（板状）に形成されたシート部１０１と、シート部１０１に配置された４つの導体素子１２０を備える。なお、図１では、シート部１０１は矩形に形成されているが、シート部１０１の形状は保護対象となるスマートフォンのディスプレイの形状に応じて適宜決定すればよい。また、図１では、導体素子１２０は４つ並べられているが、導体素子１２０の数が４つに限定されるわけではない。
　シート部１０１は、透明なシート状の部材である。ここで「透明」とは、例えば、可視光の透過率が５０％以上のことである。シート部１０１は、例えば、比誘電率が約１～１０、厚さが約０．１～０．５ｍｍ程度の誘電体で形成される。このような誘電体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、熱可塑性ポリウレタンＴＰＵ及び光学ガラスを挙げることができる。
　シート部１０１は、ディスプレイ用カバー１００が保護対象とするスマートフォンのディスプレイを覆うように当該ディスプレイ上に配置される部材である。シート部１０１は、ディスプレイ用カバー１００が保護対象とするスマートフォンのディスプレイの形状に合わせて略長方形の板状に形成される。シート部１０１は、例えば、スマートフォンのディスプレイと重畳するように配置されることでディスプレイを保護する。
　導体素子１２０は、金属等の導体を薄い板状に加工した透明な素子である。導体素子１２０は、金属で形成された薄膜ということもできる。導体素子１２０を形成する金属としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＡＺＯ）等を挙げることができる。導体素子１２０は、例えば、このような金属を厚さ３０ｎｍ以下の薄膜としたり、メッシュ状に加工したりすることで、透明とすることができる。
　導体素子１２０は、ディスプレイ用カバー１００によって保護対象とされるスマートフォンが備える、主放射方向をディスプレイ側に向けたアンテナモジュールに応じた位置に配置される。導体素子１２０の大きさは、スマートフォンカバー１００に収容するスマートフォンが無線通信に使用する電波の波長及びディスプレイ用カバー１００のシート部１０１を形成する誘電体の誘電率に応じて決定される。導体素子１２０は、例えば、シート部１０１を形成する誘電体やスマートフォンのガラスや筐体に依る波長短縮を考慮したスマートフォンの電波の実効波長をλｇとすると、対角線の長さが０．１λｇから０．４λｇである板状の多角形、または、直径の長さが０．１λｇから０．４λｇである円板である。また、隣り合った導体素子１２０のピッチ間隔は、０．５λｇとすることが好ましい。
　例えば、ディスプレイ用カバー１００が保護対象とするスマートフォンがミリ波帯（周波数２４から３００ＧＨｚ）の電波を用いて無線通信をする場合、比誘電率１から１０の範囲の素材から選択されるシート部１０１内における実効波長λｇは、以下の式（１）によって決定できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記式（１）において、ｃは光速、ｆは周波数、εｒは比誘電率である。式（１）により、実効波長λｇは０．３２ｍｍ以上、１２．５ｍｍ以下となる。そのため、スマートフォンがミリ波帯の電波を用いて無線通信をする場合、導体素子１２０は、対角線の長さが０．０３２から５ｍｍの板状の多角形、または、直径の長さが０．０３２から５ｍｍの円板とすることができる。また、隣り合った導体素子１２０のピッチ間隔は、０．１６から６．２５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。上記の通り決定される導体素子１２０の対角線の長さ（または直径）及びピッチ間隔は、導体素子１２０をアンテナの放射器として動作させるものではなく、共振器として導体素子１２０を動作させるものである。
　図２は、実施形態に係るディスプレイ用カバー１００が設けられるスマートフォン５００を前面側から見た状態の一例を示す図である。スマートフォン５００は、全体視矩形の板状に形成される。スマートフォン５００の前面にはディスプレイ５１３が設けられる。スマートフォン５００は、ディスプレイ５１３上にディスプレイ用カバー１００が配置されるスマートフォンということができる。
　図２では、スマートフォン５００が実装するアンテナの位置が点線で例示される。スマートフォン５００は、５つのミリ波アンテナモジュール５０１，５０２，５０３，５０４，５０５を備える。ミリ波アンテナモジュール５０１，５０２，５０３，５０４，５０５は、ミリ波帯の電波を用いて無線通信を行うアンテナである。
　ミリ波アンテナモジュール５０１，５０２，５０３，５０４，５０５の夫々は、４つのパッチアンテナ５３０を有する４素子パッチアレーアンテナである。ミリ波アンテナモジュール５０１，５０３は、スマートフォン５００の短辺を形成する側面５１２に電波の送受信の方向が向くように設けられる。ミリ波アンテナモジュール５０２は、スマートフォン５００の長辺を形成する側面５１１に電波の送受信の方向が向くように設けられる。ミリ波アンテナモジュール５０４は、スマートフォン５００の底面に電波の送受信方向が向くように設けられる。ミリ波アンテナモジュール５０５は、スマートフォン５００のディスプレイ５１３に電波の送受信方向が向くように設けられる。
　ディスプレイ用カバー１００では、スマートフォン５００の電力給電線が接続されるミリ波アンテナモジュール５０１，５０２，５０３，５０４，５０５から物理構造的に切り離されたシート部１０１に導体素子１２０が配置される。そして、ディスプレイ用カバー１００は、ミリ波アンテナモジュール５０１，５０２，５０３，５０４，５０５から放射された電波に対して導体素子１２０が共振器として動作するものである。導体素子１２０は、スマートフォン５００から物理的に接続した給電を受けることなく動作するため、無給電素子ということもできる。
　図３は、実施形態に係るディスプレイ用カバー１００に設けられた導体素子とディスプレイ用カバー１００のアンテナの位置関係を模式的に示す図である。図３（Ａ）はミリ波アンテナモジュール５０５及び導体素子１２０を側面から見た図、図３（Ｂ）はミリ波アンテナモジュール５０５及び導体素子１２０を正面から見た図である。図３（Ｂ）では、正面視において目視できないミリ波アンテナモジュール５０５及びミリ波アンテナモジュール５０５に設けられたパッチアンテナ５３０を点線で例示する。
　ディスプレイ用カバー１００とスマートフォン５００のディスプレイ５１３とは、例えば、シート部１０１の裏面に設けられた両面テープ１１０によって着脱可能に貼り付けられる。ディスプレイ用カバー１００のシート部１０１には、スマートフォン５００において主放射方向をディスプレイ５１３側に向けたミリ波アンテナモジュール５０５のパッチアンテナ５３０に応じた位置に複数の導体素子１２０が並んで配置される。そのため、ディスプレイ用カバー１００がスマートフォン５００のディスプレイ５１３上に配置されると、導体素子１２０の夫々はミリ波アンテナモジュール５０５に設けられたパッチアンテナ５３０の夫々によって電波が出射される方向に位置することになる。図３では、導体素子１２０とパッチアンテナ５３０とが正面視においてその中心が一致するように重なって配置されているが、導体素子１２０とパッチアンテナ５３０とが正面視において互いの中心がずれていてもよい。
　パッチアンテナ５３０は実効波長λｇの電波で共振する。そのため、図３のように、パッチアンテナ５３０の電波の出射方向付近に位置する導体素子１２０は、共振器（いわゆるスタックドパッチ）として動作するようになる。導体素子１２０がスタックドパッチとして動作することで、ディスプレイ用カバー１００は、スマートフォン５００のミリ波アンテナモジュール５０５の動作利得を向上させることができる。
　＜シミュレーション＞
　ディスプレイ用カバー１００の効果について、シミュレーションを行って検証したので、以下説明する。
　（第１シミュレーション）
　第１シミュレーションでは、シート部１０１の厚さ、導体素子１２０の対角線の長さをパラメータとして変動させ、ディスプレイ用カバー１００の効果を検証した。
　図４及び図５は、第１シミュレーションで用いた各パラメータを説明する図である。図４では、シート部１０１の厚さｔ１、両面テープ１１０の厚さｔ２、ディスプレイ５１３の厚さｔ３、ディスプレイ５１３とミリ波アンテナモジュール５０５の間隔ｔ４及びミリ波アンテナモジュール５０５の基板の厚さｔ４が例示される。図５では、導体素子１２０の対角線（最長線分）の長さＳが例示される。
　第１シミュレーションでは、両面テープ１１０の厚さｔ２は０．０５ｍｍディスプレイ５１３の厚さｔ３は０．７ｍｍ、ディスプレイ５１３とミリ波アンテナモジュール５０５の間隔ｔ４は０．２３ｍｍ、ミリ波アンテナモジュール５０５の基板の厚さｔ４は０．２７ｍｍに設定する。また、シート部１０１の比誘電率は６．８、両面テープ１１０の比誘電率は３．０、ディスプレイ５１３の比誘電率は６．８、ミリ波アンテナモジュール５０５の基板の比誘電率は１２．０に設定する。また、第１シミュレーションでは、シート部１０１の厚さｔ１は０．１ｍｍから１．０ｍｍの範囲で変動させ、導体素子１２０の最長線分Ｓの長さを０．２８ｍｍから５．０ｍｍの範囲で変動させる。
　第１シミュレーションの結果は、以下の表１に例示される。以下の表１では、シート部１０１の厚さｔ１及び導体素子１２０の最長線分Ｓの長さを変動させたときにおけるパッチアンテナ５３０の利得（ｄＢｉ）が例示される。以下の表１では、導体素子１２０を設けない場合（表１においてＳの値が０ｍｍに相当）も例示される。なお、ディスプレイ用カバー１００がディスプレイ５１３に設けられていない状態（シート部１０１及び導体素子１２０が無い状態）では、パッチアンテナ５３０の利得は９．５４ｄＢｉであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　従来から利用されるディスプレイ用保護カバーの厚さは、０．１５ｍｍ～０．３３ｍｍであり、厚さ０．２ｍｍ付近のものが多く利用されている。上記表１を参照すると、例えば、ｔ１が０．１ｍｍのときにはＳが０．５６～３．７８ｍｍの範囲において、ｔ１が０．２ｍｍのときにはＳが０．５６～３．４３ｍｍの範囲において、ｔ１が０．３ｍｍのときはＳが１．３３～３．４３ｍｍの範囲において、ディスプレイ用カバー１００がディスプレイ５１３に設けられていない状態やシート部１０１のみディスプレイ５１３に設けた場合よりもパッチアンテナ５３０利得が向上していることが理解できる。なお、ｔ１が０．１ｍｍ、Ｓが３．０８ｍｍのときに最大の利得１０．６９ｄＢｉをはっきしたことも上記表１より理解できる。
　（第２シミュレーション）
　第２シミュレーションでは、導体素子１２０の導電率及び厚さを変動させた場合におけるパッチアンテナ５３０の利得について検証した。図６は、第２シミュレーションの結果を例示する図である。図６の縦軸はパッチアンテナ５３０の動作利得を例示し、横軸は導体素子１２０の導電率を例示する。第２シミュレーションでは、導体素子１２０の厚さを４００ｎｍ、４０ｎｍ、４ｎｍ、２．２ｎｍ、０．４ｎｍ、１．０ｎｍの夫々に設定して、パッチアンテナ５３０の利得を検証した。なお、図６では、導体素子１２０を設けない状態のパッチアンテナ５３０の動作利得を直線Ｌで例示する。
　図６を参照すると、導体素子１２０を設けない場合よりも導体素子１２０を設けた方が、パッチアンテナ５３０の動作利得が改善されることが理解できる。ここで、導体素子１２０の導電率が５．８ｅ＋３Ｓ／ｍ未満だとパッチアンテナ５３０の利得を増幅する効果が急激に低下することが理解できる。そのため、導体素子１２０の導電率は、５．８ｅ＋３Ｓ／ｍ以上であることが好ましいといえる。また、図６を参照すると、導体素子１２０の厚さがあまりに薄くなると、パッチアンテナ５３０を増幅する効果が低下することが理解できる。そのため、導体素子１２０の厚さは、１ｎｍ以上であることが好ましい。
　＜実施形態の作用効果＞
　スマートフォン５００のディスプレイ５１３上にディスプレイ用カバーを配置すると、ディスプレイ５１３側に電波の出射方向が向けられたディスプレイ５１３の動作利得が低下することがある。このような問題は、ミリ波帯の電波を活用する５Ｇに適合するスマートフォンにおいて顕著に生じるようになる。
　本実施形態では、ディスプレイ用カバー１００に導体素子１２０を配置し、導体素子１２０を無給電素子であるスタックドパッチとして動作させることで、ディスプレイ用カバーをスマートフォン５００のディスプレイ５１３上に配置してもスマートフォン５００の動作利得低下を抑制することができる。
　本実施形態では、導体素子１２０の形状をミリ波帯の電波に対して最適化する。すなわち、矩形に形成される導体素子１２０の一辺を０．１λｇから０．４λｇ（０．０３２から５ｍｍ）とすることで、導体素子１２０がミリ波帯の電波に対し好適な共振器として動作させることができる。その結果、本実施形態によれば、ディスプレイ用カバー１００をディスプレイ５１３上に配置したスマートフォン５００の動作利得向上が期待できる。
　また、本実施形態では、シート部１０１においてスマートフォン５００のミリ波アンテナモジュール５０５に対応する位置に導体素子１２０を配置した。このように導体素子１２０が配置されることで、ミリ波アンテナモジュール５０５に設けられたパッチアンテナ５３０に対して、パッチアンテナ５３０の動作利得の増幅に好ましい位置に導体素子１２０が配置されやすくなる。
　＜第１変形例＞
　図７は、第１変形例に係るディスプレイ用カバー１００ａの一例を示す図である。実施形態では、導体素子１２０のピッチ間隔は０．５λｇ（０．１６から６．２５ｍｍ）とされたが、導体素子１２０のピッチ間隔が等間隔に限定されるわけではない。図７に例示するように導体素子１２０は上記の間隔（０．１６から６．２５ｍｍ）内で不均等に設けられてもよい。不均等に設けられた導体素子１２０のうち、第１のピッチ間隔で配置された導体素子１２０の組は、「第１のピッチ間隔で配置される導体素子の組」の一例である。不均等に設けられた導体素子１２０のうち、第２のピッチ間隔で配置された導体素子１２０の組は、「第２のピッチ間隔で配置される導体素子の組」の一例である。第１のピッチ間隔及び第２のピッチ間隔は、いずもれ０．５λｇ（０．１６から６．２５ｍｍ）の範囲内から選択されることが好ましい。
　図８から図１１は、第１変形例における導体素子１２０とパッチアンテナ５３０との位置関係のバリエーションを示す図である。図８から図１１は、ディスプレイ用カバー１００ａをディスプレイ５１３上に配置した状態で、導体素子１２０付近を正面視した図である。なお、図８から図１１では、シート部１０１上に配置される導体素子１２０の数も変動させている。ディスプレイ用カバー１００ａでは、ミリ波アンテナモジュール５０５が存在する蓋然性が高い位置に導体素子１２０が複数配置される。そのため、配置された複数の導体素子１２０のいずれかは、ミリ波アンテナモジュール５０５に設けられたパッチアンテナ５３０の正面またはその近傍に配置される蓋然性が高い。そのため、第１変形例によっても、ディスプレイ用カバー１００ａの動作利得向上を期待できる。また、導体素子１２０の数とパッチアンテナ５３０の数とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。
　実施形態及び第１変形例では、複数並んで配置した導体素子１２０間の距離をミリ波帯の電波に対して最適化する。すなわち、導体素子１２０のピッチ間隔を０．５λｇ（０．１６から６．２５ｍｍ）とすることで、導体素子１２０とスマートフォン５００のミリ波アンテナモジュール５０５が備えるパッチアンテナ５３０との間に位置ずれが生じても、導体素子１２０をミリ波帯の電波に対し好適な共振器として動作させることができる。
　＜その他の変形＞
　実施形態では、導体素子１２０の形状は矩形とされたが、導体素子１２０の形状は矩形に限定されるわけではない。導体素子１２０は、円形や矩形以外の多角形であってもよい。図１２から図１５は、矩形以外の形状を採用した導体素子１２０の配置を例示する図である。また、図１２から図１５では、一列ではなく複数列に渡って導体素子１２０が配置されている。図１２では、楕円形に形成された導体素子１２０が例示される。導体素子１２０が楕円形の場合、その長径が０．１λｇから０．４λｇ（０．０３２から５ｍｍ）とされればよい。また、導体素子１２０が正円形の場合、その直径が０．１λｇから０．４λｇ（０．０３２から５ｍｍ）とされればよい。
　また、図１３は五角形に形成された導体素子１２０を例示し、図１４は長方形に形成された導体素子１２０を例示する。導体素子１２０が長方形を含む多角形の場合、その一辺または対角線のうち最も長い線分が０．１λｇから０．４λｇ（０．０３２から５ｍｍ）とされればよい。すなわち、導体素子１２０は、板状に形成されるとともに、その正面視における形状は様々に形成可能である。そして、様々な形状に形成された導体素子１２０は、導体素子１２０の任意の２点を結んで導体素子１２０上に形成される線分のうち、最も長い線分（最長線分とも称する）の長さが、０．１λｇから０．４λｇ（０．０３２から５ｍｍ）とされればよい。
　図１５は、様々な形状の導体素子が配置された状態を例示する図である。図１５に例示するように、ディスプレイ用カバー１００では、円形や楕円形の導体素子１２０と多角形の導体素子１２０の夫々が混在して設けられてもよい。すなわち、ディスプレイ用カバー１００では、複数の異なる形状の導体素子１２０が設けられてもよい。また、ディスプレイ用カバー１００では、導体素子１２０が複数列に整列されていてもよい。
　図１６は、導体素子１２０の配置パターンを例示する図である。図１６では、両面テープ１１０の図示は省略している。図１６（Ａ）では、シート部１０１の外側の表面（ディスプレイ５１３とは反対側の面）上に導体素子１２０が配置された状態が例示される。図１６（Ｂ）では、シート部１０１の外側の表面をエッチングし、エッチングした部分に導体素子１２０が配置された状態が例示される。図１６（Ｃ）では、シート部１０１の内側の表面（ディスプレイ５１３側の面）をエッチングし、エッチングした部分に導体素子１２０が配置された状態が例示される。図１６（Ｄ）では、３つの導体素子１２０がシート部１０１の厚さ方向に並んで配置された状態が例示される。
　図１６（Ａ）から図１６（Ｃ）に例示するように、導体素子１２０はシート部１０１の表面上に設けてもよいし、シート部１０１の表面をエッチングして（削って）、導体素子１２０を埋め込んでもよい。また、ディスプレイ用カバー１００におけるシート部１０１の厚さ方向は、ミリ波アンテナモジュール５０３のパッチアンテナ５３０が電波を出射する方向と略一致する。そのため、図１６（Ｄ）に例示するように、シート部１０１の厚さ方向に導体素子１２０を並べて配置することで、パッチアンテナ５３０の動作利得を一層改善することができる。なお、図１６（Ｄ）では、シート部１０１の厚さ方向に３つの導体素子１２０が並んで配置されているが、２つの導体素子１２０が並んで配置されてもよいし、４つ以上の導体素子１２０が並んで配置されてもよい。
　また、ディスプレイ用カバー１００は、さらに、スマートフォン５００の側面に配置される突出部を備えてもよい。図１７は、突出部１３０を備えたディスプレイ用カバー１００ｂの一例を示す図である。突出部１３０は、シート部１０１の長辺からシート部１０１の短辺方向に突出して形成される。突出部１３０には、スマートフォン５００の側面５１１に電波の送受信の方向が向くように設けられたミリ波アンテナモジュール５０２のパッチアンテナ５３０に対応する位置に導体素子１２０が配置される。突出部１３０は、ディスプレイ用カバー１００ｂがスマートフォン５００に取り付けられる際に、折り曲げ線１３１で折り曲げられてスマートフォン５００の側面上に配置される。突出部１３０に配置された導体素子１２０は、「追加導体素子」の一例である。
　図１８は、突出部１３０を備えるディスプレイ用カバー１００ｂをスマートフォン５００に取り付けた状態を例示する図である。図１８では、スマートフォン５００のディスプレイ５１３が上を向いた状態で例示される。ディスプレイ用カバー１００がスマートフォン５００に取り付けられると、突出部１３０はスマートフォン５００の側面５１１上に配置される。そして、ミリ波アンテナモジュール５０２のパッチアンテナ５３０に対応する位置に突出部１３０上の導体素子１２０が設けられることから、ディスプレイ用カバー１００ｂによってミリ波アンテナモジュール５０２のパッチアンテナ５３０の動作利得を向上させることができる。
　以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
　１００・・ディスプレイ用カバー
　１００ａ・・ディスプレイ用カバー
　１００ｂ・・ディスプレイ用カバー
　１０１・・シート部
　１１０・・両面テープ
　１２０・・導体素子
　１３０・・突出部
　１３１・・折り曲げ線
　５００・・スマートフォン
　５０１・・ミリ波アンテナモジュール
　５０２・・ミリ波アンテナモジュール
　５０３・・ミリ波アンテナモジュール
　５０４・・ミリ波アンテナモジュール
　５０５・・ミリ波アンテナモジュール
　５３０・・パッチアンテナ
　５１１・・側面
　５１２・・側面
　５１３・・ディスプレイ

Claims (12)

  1. 　板状に形成された無線端末のディスプレイ上に配置される無線端末のディスプレイ用カバーであって、
    　前記ディスプレイと重畳するように配置され、比誘電率が１から１０の範囲内である透明な誘電体で形成されるシート状の透明部材と、
    　前記透明部材上に並んで配置され、可視光の透過率が５０％以上である複数の導体素子と、を備え、
    　前記導体素子は、前記導体素子上の任意の二点間を結んで前記導体素子上に形成される線分のうち最も長い最長線分の長さが前記無線端末が無線通信に使用する電波の前記誘電体内における実効波長の長さの０．１倍から０．４倍の範囲内となるように形成される、
    　無線端末のディスプレイ用カバー。
  2. 　前記複数の導体素子は、正面視において多角形に形成された導体素子を含み、
    　前記最長線分は、前記多角形に形成された導体素子の一辺の長さ、または、前記多角形に形成された導体素子の対角線のうち最も長い線分である、
    　請求項１に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  3. 　前記複数の導体素子は、正面視において円形に形成された導体素子を含み、
    　前記最長線分は、前記円形に形成された導体素子の直径である、
    　請求項１または２に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  4. 　前記複数の導体素子は、等間隔で配置される、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  5. 　前記複数の導体素子は、隣り合った導体素子が第１のピッチ間隔で配置される導体素子の組と、隣り合った導体素子が前記第１のピッチ間隔とは異なる第２のピッチ間隔で配置される導体素子の組と、を含む、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  6. 　前記複数の導体素子の夫々は、前記誘電体内に設けられる、
    　請求項１から５のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  7. 　前記複数の導体素子は、前記透明部材の厚さ方向に複数並べられた追加導体素子をさらに含む、
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  8. 　前記複数の導体素子は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＡＺＯ）の群から選択される１以上の金属によって形成される、
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  9. 　前記透明部材には、前記無線端末の側面側に配置される突出部が形成され、
    　前記突出部には、前記複数の導体素子が配置される、
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  10. 　前記複数の導体素子は、隣り合った導体素子のピッチ間隔が前記実効波長の０．５倍である、
    　請求項４に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  11. 　前記電波はミリ波帯の電波であり、
    　前記ピッチ間隔は、０．１６ｍｍから６．２５ｍｍの範囲内である、
    　請求項１０に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
  12. 　前記電波はミリ波帯の電波であり、
    　前記最長線分の長さは、０．０３２ｍｍから５ｍｍの範囲内である、
    　請求項１から１１のいずれか一項に記載の無線端末のディスプレイ用カバー。
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