JP2013146050A - アンテナ装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化を図りつつ、良好な通信特性を実現可能なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】 第１のコイル１１と、第２のコイル１２とが形成されたプリント基板１０と、第１のコイル１１と第２のコイル１２とに磁界を引き込む磁性シート１５とを備え、第１のコイル１１は、リーダライタ１２０から発信される磁界を受けてリーダライタ１２０と誘導結合して、携帯電話機１３０に組み込まれたメモリモジュール１３２に信号を供給し、第２のコイル１２は、充電装置２２０の送電コイル２２１から発信される磁界を受け送電コイル２２１と誘導結合して、携帯電話機１３０に組み込まれたバッテリパック１３３に充電電流を供給し、磁性シート１５は、プリント基板１０に重畳した位置に積層されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となるアンテナ装置、及び、このアンテナ装置を組み込んだ電子機器に関する。

スマートフォンなどの高機能携帯型電子機器では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）などの近距離無線通信機能が搭載されている（例えば、特許文献１）。また、最近、スマートフォンの電池寿命が短いため、頻繁に充電する必要があり、その煩雑さを軽減すべく、非接触充電機能が搭載されている。例えば、充電効率や電波法の関係で、１１０〜２００ｋＨｚ程度の低周波数を使用するＱｉ（チー）規格の非接触充電機器がスマートフォンに搭載され出した。

特開２００８−３５４６４号公報

スマートフォンなどの高機能携帯型電子機器には、各種通信用アンテナやカメラモジュールなどが実装されており、新たに、非接触充電用アンテナも効率的な実装方法の提案が望まれている。また、高機能携帯型電子機器は、薄型化の要求もあり、より薄いアンテナモジュールの提案が望まれている。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化を図りつつ、近距離無線通信機能と非接触充電機能との両立を実現可能なアンテナ装置、及び、このアンテナ装置を組み込んだ電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るアンテナ装置は、電子機器に組み込まれるアンテナ装置であって、第１のコイルと、第２のコイルとが形成されたプリント基板と、第１のコイルと第２のコイルとに磁界を引き込む磁性シートとを備え、第１のコイルは、発信器から発信される磁界を受けて発信器と誘導結合して、電子機器に組み込まれた記憶媒体に信号を供給し、第２のコイルは、充電装置の送電コイルから発信される磁界を受け送電コイルと誘導結合して、電子機器に組み込まれたバッテリに充電電流を供給し、磁性シートは、プリント基板に重畳した位置に積層されている。

また、本発明に係る通信装置は、記憶媒体と、バッテリと、第１のコイルと、第２のコイルとが形成されたプリント基板と、第１のコイルと第２のコイルとに磁界を引き込む磁性シートとを備え、第１のコイルは、発信器から発信される磁界を受け発信器と誘導結合して、電子機器に組み込まれた記憶媒体に信号を供給し、第２のコイルは、充電装置の送電コイルから発信される磁界を受け該送電コイルと誘導結合して、電子機器に組み込まれたバッテリに充電電流を供給し、磁性シートは、上記プリント基板に重畳した位置に積層されている。

本発明は、近距離無線通信機能を実現する第１のコイルと、非接触充電機能を実現する第２のコイルとが同一のプリント基板上に形成されているので、電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化を図りつつ、一枚の基板で近距離無線通信機能と非接触充電機能との両方を実現することができる。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明が適用されたアンテナモジュールの構成について説明するための図である。 アンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 アンテナモジュールにおける近距離無線通信機能について説明するための図である。 アンテナモジュールにおける非接触充電機能について説明するための図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第１の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、第２の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、第３の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、第４の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第５の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 図１０は、第６の変形例に係るアンテナモジュールにおけるプリント基板と磁性シートとの配置関係について説明するための図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されたアンテナモジュールのさらに他の変形例を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明が適用されたアンテナ装置は、電子機器に組み込まれるものであって、近距離無線通信機能と非接触充電機能との両方を実現するものである。具体的に、本発明が適用されたアンテナ装置であるアンテナモジュール１ａは、図１（Ａ）に示すような、プリント基板１０上に、近距離無線通信であるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用の第１のコイル１１と、例えばＱｉ規格の非接触充電機能の受電用の第２のコイル１２とが形成されたものである。

第１のコイル１１には、その両方の端部に端子１１ａ、１１ｂがそれぞれ形成されている。

また、第２のコイル１２には、その両方の端部に端子１２ａ、１２ｂがそれぞれ形成されている。

さらに、プリント基板１０には、第１のコイル１１の中心部分に第１の開口部１３が形成されており、第１のコイル１１と第２のコイル１２との間に第２の開口部１４が形成されている。

また、アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１と上記第２のコイル１２とに磁界を引き込むため、例えば図１（Ｂ）に示すような磁性シート１５がプリント基板１０に重畳される。例えば、後述するように第１のコイル１１を電子機器の筐体外周部に配置した場合に、リーダライタからの磁界を効率よく第１のコイル１１に引き込むため、図２に示すようにして、磁性シート１５が第１の開口部１３及び第２の開口部１４に差し込まれる。具体的には、磁性シート１５を第１の開口部１３及び第２の開口部１４に差し込むことで、第１の開口部１３と第２の開口部１４との間においては、磁性シート１５が第１のコイル１１よりも、ＲＦＩＤの発信器である後述するリーダライタ１２０側に配置される。また、第１の開口部１３と第２の開口部１４との間以外においては、第１のコイル１１がリーダライタ１２０側に配置されるとともに第２のコイル１２が後述する非接触充電機能の充電装置２２０側に配置される。

次に、第１のコイル１１による近距離無線通信機能について説明する。例えば図３に示すように、アンテナモジュール１ａは、例えば携帯電話機１３０の筐体１３１内部に組み込まれ、第１のコイル１１は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用の無線通信システム１００として使用される。

無線通信システム１００は、リーダライタ１２０が、アンテナモジュール１ａとともに携帯電話機１３０に組み込まれたメモリモジュール１３２に対してアクセスするものである。ここで、第１のコイル１１とリーダライタ１２０とは、三次元直交座標系ｘｙｚのｘｙ平面において互いに対向するように配置されているものとする。

リーダライタ１２０は、ｘｙ平面において互いに対向するアンテナモジュール１ａの第１のコイル１１に対して、ｚ軸方向に磁界を発信する発信器として機能し、具体的には、第１のコイル１１に向けて磁界を発信するアンテナ１２１と、メモリモジュール１３２と通信を行う制御基板１２２とを備える。

すなわち、リーダライタ１２０は、アンテナ１２１と電気的に接続された制御基板１２２が配設されている。この制御基板１２２には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、第１のコイル１１を介してメモリモジュール１３２から受信されたデータに基づいて、各種の処理を実行する。例えば、制御回路は、メモリモジュール１３２に対してデータを送信する場合、データを符号化し、符号化したデータに基づいて、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を変調し、変調した変調信号を増幅し、増幅した変調信号でアンテナ１２１を駆動する。また、制御回路は、メモリモジュール１３２からデータを読み出す場合、アンテナ１２１で受信されたデータの変調信号を増幅し、増幅したデータの変調信号を復調し、復調したデータを復号する。なお、制御回路では、一般的なリーダライタで用いられる符号化方式及び変調方式が用いられ、例えば、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式が用いられている。

アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１が、リーダライタ１２０から発信される磁界を受けリーダライタ１２０と誘導結合して、携帯電話機１３０に組み込まれた記憶媒体であるメモリモジュール１３２に信号を供給する。

第１のコイル１１は、リーダライタ１２０から発信される磁界を受けると、リーダライタ１２０と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受信して、端子１１ａ、１１ｂを介して受信信号をメモリモジュール１３２に供給する。

メモリモジュール１３２は、第１のコイル１１に流れる電流により駆動し、リーダライタ１２０との間で通信を行う。具体的に、メモリモジュール１３２は、受信された変調信号を復調し、復調したデータを復号して、復号したデータを、当該メモリモジュール１３２が有する内部メモリに書き込む。また、メモリモジュール１３２は、リーダライタ１２０に送信するデータを内部メモリから読み出し、読み出したデータを符号化し、符号化したデータに基づいて搬送波を変調し、誘導結合によって磁気的に結合された第１のコイル１１を介して変調された電波をリーダライタ１２０に送信する。

次に、第２のコイル１２による非接触充電機能について説明する。例えば図４に示すように、第２のコイル１２は、例えばＱｉ規格の非接触充電システム２００として使用される。

非接触充電システム２００は、アンテナモジュール１ａの第２のコイル１２と接続されたバッテリパック１３３に対して、充電装置２２０により充電を行うものである。ここで、アンテナモジュール１ａの第２のコイル１２と充電装置２２０の送電コイル２２１とは、上述した第１のコイル１１とリーダライタ１２０との位置関係と同様に、三次元直交座標系ｘｙｚのｘｙ平面において互いに対向するように配置されているものとする。

充電装置２２０は、ｘｙ平面において互いに対向するアンテナモジュール１ａの第２のコイル１２に対して、ｚ軸方向に磁界を発信する送電手段として機能し、具体的には、第２のコイル１２に向けて磁界を発信する送電コイル２２１と、送電コイル２２１を介して誘導結合された第２のコイル１２への電力の供給を制御する送電制御基板２２２とを備える。

すなわち、充電装置２２０は、送電コイル２２１と電気的に接続された送電制御基板２２２が配設されている。この送電制御基板２２２には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、送電コイル２２１と誘導結合された第２のコイル１２に充電電流を供給する。具体的に、送電制御基板２２２は、所定の周波数例えば、１１０ＫＨｚの比較的低周波数の送電電流により送電コイル２２１を駆動する。

アンテナモジュール１ａは、上述したように、携帯電話機１３０の筐体１３１内部に組み込まれ、第２のコイル１２が、送電コイル２２１から発信される磁界を受け送電コイル２２１と誘導結合して、携帯電話機１３０に組み込まれたバッテリパック１３３に受電した電流を供給する。

第２のコイル１２は、充電装置２２０から発信される磁界を受けると、充電装置２２０と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受電して、端子１２ａ、１２ｂを介して充電電流をバッテリパック１３３に供給する。

バッテリパック１３３は、第２のコイル１２に流れる充電電流に応じた充電電圧を、当該バッテリパック１３３内部のバッテリセルに印加する。

以上のように、アンテナモジュール１ａは、近距離無線通信機能を実現する第１のコイル１１と、非接触充電機能を実現する第２のコイル１２とが同一のプリント基板１０の同一平面上に形成されているので、電子機器である携帯電話機１３０に組み込んだ際に筐体１３１の小型化を図りつつ、近距離無線通信機能と非接触充電機能との両立を実現することができる。

また、磁性シート１５は、リーダライタ１２０及び充電装置２２０から発信された磁界を第１のコイル１１及び第２のコイル１２にそれぞれ効率よく引き込むように、プリント基板１０に対して重畳される。特に、磁性シート１５は、上述したように第１の開口部１３及び第２の開口部１４に差し込まれることで、携帯電話機１３０の筐体１３１のスペースを効率よく利用しつつ、良好な近距離無線通信特性を実現することができる。

具体的には、磁性シート１５をプリント基板１０に差し込むことで、第１の開口部１３と第２の開口部１４との間においては、磁性シート１５を第１のコイル１１よりも、リーダライタ１２０側に配置する。また、第１の開口部１３と第２の開口部１４との間以外においては、第１のコイル１１をリーダライタ１２０側に配置されるとともに第２のコイル１２を充電装置２２０側に配置する。

このような配置条件は、一枚の磁性シート１５を第１の開口部１３及び第２の開口部１４に差し込むことで容易に実現することができる。さらに、アンテナモジュール１ａは、次の理由から良好な通信特性と充電特性を得ることができる。

すなわち、近距離無線通信機能を実現する第１のコイル１１は、特に、リーダライタ１２０に対向した携帯電話機１３０の筐体面によって配向された磁束が磁性シート１５によって第１の開口部１３にガイドされ、良好な通信特性が得られる。一方、非接触給電機能を実現する第２のコイル１２は、比較的大きな電流が流れるので大きなサイズが望ましく、このため、筐体１３１内に金属板と重畳した位置に配置する必要性が生じる。このような必要性があるにもかかわらず、第２のコイル１２は、磁性シート１５が重畳されることで、携帯電話機１３０内部に実装されている金属板の影響によって磁束を跳ね返すことを防止し、バッテリパック１３３等の金属を有する部品の上に設置することができる。したがって、第２のコイル１２は、磁性シート１５が重畳されることで、良好な充電特性と配置の自由度との両立を図ることができる。

例えば、第１の変形例として、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、アンテナモジュール１ａが磁界を受ける面１ａ１と反対側の面１ａ２に金属部材、例えばバッテリパック１３３が配置している場合、携帯電話機１３０の筐体１３１の外周壁１３４近傍の外周部１３０ａでは、リーダライタ１２０からｚ軸方向に向いて発信される磁界がｘｙ面方向に配向される。このようにしてｘｙ面方向に配向された磁界Ｂを効率よく引き込むためには、外周部１３０ａから第１の開口部１３までは、第１のコイル１１が磁性シート１５よりもリーダライタ１２０側に位置し、第１の開口部１３から第２の開口部１４までは、磁性シート１５が第１のコイル１１よりもリーダライタ１２０側に位置するという条件を満たすことが好ましい。アンテナモジュール１ａは、上述したようにプリント基板１０に磁性シート１５を差し込むことで、この条件を満たしている。

また、第２の変形例として、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、磁性シート１５は、磁性シート１５の、第２のコイル１２と重畳する部分１５２の厚さが、第１のコイル１１と重畳する部分１５１の厚さよりも層厚であることが特に好ましい。

ここで、非接触充電では、数Ｗクラスの電力を伝送するために、第２のコイル１２は、第１のコイル１１に対して、比較的大きな電流が流れる。よって、磁性シート１５が役割を果たす磁気コアが飽和する可能性がある。その対策として、磁気コア、すなわち磁性シート１５の部分１５２を厚くして、磁気飽和を防止する対策が有効であり、上記の通りシートの厚みを調整することは好ましい。また、第１のコイル１１と重畳する部分１５１の厚さは、磁性シートを開口部１３、１４に差し込みやすくする観点や、開口部１３、１４をできるだけ小さくして物理的強度を確保する観点から、部分１５２の厚さよりも薄いことが好ましい。

なお、磁性シート１５の差し込み方向と直交する方向、すなわちｘ軸方向で規定される幅は必ずしも均一ではなくてもよい。例えば第３の変形例として、図７に示すように、磁性シート１５は、プリント基板１０に差し込んだ際に、外周部１３０ａから第１の開口部１３までの領域１５ａの幅をそれ以外の領域１５ｂの幅よりも幅広にしても良い。このような図７に示す場合は、磁性シート１５のうち、第１のコイル１１に重畳する部分を大きくとることができるので、通信特性が向上する点で特に好ましい。

また、例えば第４の変形例として、図８に示すように、磁性シート１５は、プリント基板１０に差し込んだ際に、外周部１３０ａから第１の開口部１３までの領域１５ａの幅よりも、それ以外の領域１５ｂの幅を幅広にしても良い。さらに、第５の変形例として、図９に示すように、第１の開口部１３の幅よりも第２の開口部１４の幅を広くして、第１の開口部１３から第２の開口部１４に亘って挿入される磁性シート１５の幅を変化させるようにしてもよい。このような図８及び図９に示す場合、磁性シート１５は、開口部１４、開口部１３の順に差し込まれるので、差し込み易さの観点から好ましく、上述したように、第２のコイル１２と重畳する部分１５２の厚さが、第１のコイル１１と重畳する部分１５１の厚さよりも層厚である場合には特に好ましい。

また、上述したように、非接触充電では、数Ｗクラスの電力を伝送するために、第２のコイル１２は、第１のコイル１１に比べて大電流が流れるので、より低損失で磁束を引き込むことが要求される。このため、第２のコイル１２は、第１のコイル１１よりもコイルの外形面積が大きいことが好ましい。さらに、必ずしも第１のコイル１１と第２のコイル１２との幅、すなわちｘ軸方向で規定される幅は一致していなくてもよく、例えば第６の変形例として、図１０に示すように、第２のコイル１２の幅を第１のコイル１１の幅よりも広くしてもよい。

なお、第１のコイル１１と第２のコイル１２とは、必ずしもプリント基板１０の同一面上に形成されている場合に限らず、例えば、それぞれのコイルをプリント基板１０の上面、下面に独立して形成してもよい。

［その他の変形例］
また、本発明が適用されたアンテナ装置であるアンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１の両端に形成された端子１１ａ、１１ｂと、第２のコイル１２の両端に形成された端子１２ａ、１２ｂの少なくとも１つを、プリント基板１０の第１のコイル１１、第２のコイル１２が形成された面と反対側の面に形成してもよい。

図１１に示すように、アンテナモジュール１ａは、プリント基板１０の第１の面１０ａに第１のコイル１１が形成され、通信時にリーダライタ１２０と対向される面である第２の面１０ｂに端子１１ａ、１１ｂが形成されている。端子１１ａは、第１の面１０ａに形成された第１のコイル１１の最外周側の端部と、スルーホール２２を介して電気的に連続されている。また、端子１１ｂは、第１の面１０ａに形成された第１のコイル１１の最内周側の端部と、スルーホール２２及び引出しコイル２３を介して電気的に連続されている。

同様に、アンテナモジュール１ａは、プリント基板１０の第１の面１０ａに第２のコイル１２が形成され、第２の面１０ｂに端子１２ａ、１２ｂが形成されている。端子１２ａは、第１の面１０ａに形成された第２のコイル１２の最外周側の端部と、スルーホール２２を介して電気的に連続されている。また、端子１２ｂは、第１の面１０ａに形成された第２のコイル１２の最内周側の端部と、スルーホール２２及び引出しコイル２３を介して電気的に連続されている。

各スルーホール２２は、メッキや導電ペーストの充填等により、内部に導電層が形成されている。また、各引出コイル２３は、第２の面１０ｂに臨むスルーホール２２と端子１１ｂ又は１２ｂとの間に亘って設けられ、例えば銅箔をパターニングすることによって形成される。

このように、アンテナモジュール１ａは、第１、第２のコイル１１，１２の各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを、スルーホール２２を介して第２の面１０ｂに形成するとともに、引出コイル２３によって任意の場所に配置することができる。したがって、アンテナモジュール１ａは、電子機器に組み込む際に、電子機器側の端子との接続に最適な位置に各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを形成することができる。

図１１においては、両端子１１ａ、１１ｂは、第１のコイル１１と重畳する位置に並設されている。同様に、両端子１２ａ、１２ｂは、第２のコイル１２と重畳する位置に並設されている。また、全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、プリント基板１０の外側縁に沿って、互いに近接した位置に並列されている。

このように、アンテナモジュール１ａは、第１、第２のコイル１１，１２の各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが、互いに近接した位置に集合しているため、電子機器に組み込まれるときに、各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの接続部材が機器筐体内に分散することなく、省スペース化や組み立ての容易化を図ることができる。

また、第１、第２のコイル１１，１２と端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとをプリント基板１０の第１の面１０ａに形成する場合（図１（Ａ）参照）は、端子スペースを確保するためにコイルの線幅を狭める必要があり、その分、抵抗値が増加しＱ値の劣化を招くおそれがある。これに対し、端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを、第１、第２のコイル１１，１２と別の面に形成する場合、コイルの線幅を全長に亘って同じ幅とすることができ、通信特性上も有利となる。

なお、アンテナモジュール１ａは、全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂをプリント基板１０の第２の面１０ｂに形成する他、電子機器側の端子の配置に応じて任意の端子のみを第２の面１０ｂに形成してもよい。

また、図１２に示すように、アンテナモジュール１ａは、プリント基板１０の第２の面１０ｂに形成された各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを、第１、第２のコイル１１，１２と重畳しない位置に設けてもよい。プリント基板１０は、一側面に張出部１６を設け、この張出部１６に全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが形成されている。この場合、全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、いずれも第２の面１０ｂに臨むスルーホール２２と引出コイル２３を介して接続される。

端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが形成される張出部１６は、電子機器側の接続端子の位置に応じて任意の位置に設けることができ、形状も自由である。すなわち、図１２に示すアンテナモジュール１ａによれば、電子機器側の接続端子や他の構成部材の接続端子の位置に応じてアンテナモジュール１ａの端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを最適な位置に配置することができ、配置デザインの自由度を大きくすることができる。

図１２に示すアンテナモジュール１ａにおいては、張出部１６に全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを形成するとともに、並列させることにより互いに近接した位置に集合しているため、電子機器に組み込まれるときに、各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとの接続部材が機器筐体内に分散することなく、省スペース化や組み立ての容易化を図ることができる。

なお、図１２に示すアンテナモジュール１ａにおいても、全端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを張出部１６に形成する他、電子機器側の端子の配置に応じて任意の端子のみを張出部１６に形成してもよい。

また、図１３に示すように、アンテナモジュール１ａは、端子１１ａ及び端子１１ｂが形成された第１の張出部１６ａと、端子１２ａ及び１２ｂが形成された第２の張出部１６ｂとを設けてもよい。ＲＦＩＤ用の第１のコイル１１の端子１１ａ、１１ｂと、非接触充電機能の受電用の第２のコイル１２の端子１２ａ、１２ｂとを分離することにより、電子機器側の接続端子や他の構成部材の接続端子の配置に応じて各端子を配置することができる。

すなわち、電子機器側のＲＦＩＤ用の端子の位置と非接触充電用の端子の位置とが分離している場合にも、図１３に示すアンテナモジュール１ａは、それぞれの端子位置に応じて第１の張出部１６ａと第２の張出部１６ｂを設けることで、配置の自由度を大きくすることができる。

また、アンテナモジュール１ａは、第１の張出部１６ａと第２の張出部１６ｂとを別個に設けるとともに、それぞれ任意の高さに屈曲させることにより、第１の張出部１６ａに設けられた端子１１ａ、１１ｂと、第２の張出部１６ｂに設けられた端子１２ａ、１２ｂとの各接続位置の高さを変えることもできる。また、第１の張出部１６ａに設けられた端子１１ａ、１１ｂと、第２の張出部１６ｂに設けられた端子１２ａ、１２ｂとは、互いに第１、第２の張出部１６ａ、１６ｂの同一面側に形成されていてもよく、それぞれ異なる面側に形成されていてもよい。端子をプリント基板１０の第１の面１０ａ側に形成する場合、第１の張出部１６ａ又は第２の張出部１６ｂに、引出コイル２３と連続するスルーホール２２を形成し、第１の面１０ａ側の端子と接続させる。

なお、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとの接続、及び第２のコイル１２と端子１２ａ、１２ｂとの接続は、スルーホール２２及び引出コイル２３によって行う点は同様である。

また、図１４に示すように、アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１の端子１１ａ、１１ｂ、及び第２のコイル１２の端子１２ａ、１２ｂを、第２の面１０ｂの、一方のコイル、例えば第２のコイル１２と重畳する位置に形成してもよい。ＲＦＩＤ用の第１のコイル１１は、非接触充電用の第２のコイル１２に比して受信する磁界が微弱であるため、第１のコイル１１と重畳する位置に端子１１ａ、１１ｂを設けることでコイル面を遮り通信特性が劣化するおそれがある。そこで、端子１１ａ、１１ｂを第１のコイル１１と重畳する位置から除くことにより、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとが重畳することによる通信特性の劣化を防ぐことができる。

なお、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとの接続、及び第２のコイル１２と端子１２ａ、１２ｂとの接続は、スルーホール２２及び引出コイル２３によって行う点は同様である。

また、図１５に示すように、アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１の端子１１ａ、１１ｂ、及び第２のコイル１２の端子１２ａ、１２ｂを、図１４に示す位置から、さらに第２のコイル１２と重畳しない位置に設けた張出部１６側に配置してもよい。換言すれば、図１２に示す張出部１６を第２のコイル１２側に寄せて形成してもよい。このように、全端子を第１、第２のコイルと重畳しない位置に配置することで、各端子が第１、第２のコイル１１，１２のコイル面を遮ることを防止することができる。

なお、図１５に示す構成においても、端子１１ａ及び端子１１ｂが形成された第１の張出部１６ａと、端子１２ａ及び１２ｂが形成された第２の張出部１６ｂとを設けてもよい。また、第１の張出部１６ａと第２の張出部１６ｂとを別個に設けるとともに、それぞれ任意の高さに屈曲させることにより、第１の張出部１６ａに設けられた端子１１ａ、１１ｂと、第２の張出部１６ｂに設けられた端子１２ａ、１２ｂとの各接続位置の高さを変えることもできる。また、第１の張出部１６ａに設けられた端子１１ａ、１１ｂと、第２の張出部１６ｂに設けられた端子１２ａ、１２ｂとは、互いに第１、第２の張出部１６ａ、１５ｂの同一面側に形成されていてもよく、それぞれ異なる面側に形成されていてもよい。

なお、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとの接続、及び第２のコイル１２と端子１２ａ、１２ｂとの接続は、スルーホール２２及び引出コイル２３によって行う点は同様である。

また、アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１と第２のコイル１２とを互いにプリント基板１０の異なる面に設けてもよい。例えば、図１６に示すように、アンテナモジュール１ａは、プリント基板１０の第１の面１０ａにＲＦＩＤ用の第１のコイル１１を形成し、第２の面１０ｂに端子１１ａ、１１ｂを形成するとともに、第２の面１０ｂに非接触充電用の第２のコイル１２を形成し、第１の面１０ａに端子１２ａ、１２ｂを形成してもよい。

図１６に示すアンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１の端子１１ａ、１１ｂは、第１のコイル１１と重畳する位置に形成され、第２のコイル１２の端子１２ａ、１２ｂは、第２のコイル１２と重畳する位置に形成されている。

なお、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとの接続、及び第２のコイル１２と端子１２ａ、１２ｂとの接続は、スルーホール２２及び引出コイル２３によって行う点は同様である。

また、アンテナモジュール１ａは、第１のコイル１１と第２のコイル１２とを互いにプリント基板１０の異なる面に設けるとともに、端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを一方のコイルと重畳する位置に形成してもよい。例えば、図１７に示すように、プリント基板１０の第１の面１０ａに第１のコイル１１を形成し、第２の面１０ｂに第２のコイル１２を形成する。

第１のコイル１１は、外周側端部から形成された引出コイル２３を介して、第１の面１０ａに端子１１ａが形成される。また第１のコイル１１は、内周側端部にスルーホール２２を設け、当該スルーホール２２から第２の面１０ｂに引出コイル２３を形成し、さらに引出コイル２３の端部からスルーホール２２を形成して、第１の面１０ａに、端子１１ｂが形成される。各端子１１ａ、１１ｂは、いずれも第２の面１０ｂに形成された第２のコイル１２と重畳する位置に形成される。

また、第２のコイル１２の端子１２ａ、１２ｂは、スルーホール２２及び引出コイル２３によって第１の面１０ａに、第２のコイル１２と重畳する位置に形成される。また、各端子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、プリント基板１０の外側縁に沿って並列して設けられている。

図１７に示すアンテナモジュール１ａにおいても、端子１１ａ、１１ｂが第１のコイル１１と重畳する位置から除かれた位置に形成されることにより、第１のコイル１１と端子１１ａ、１１ｂとが重畳することによる通信特性の劣化を防ぐことができる。

なお、上述した図１１〜図１７に示すアンテナモジュール１ａにおいても、磁性シート１５が第１の開口部１３及び第２の開口部１４に差し込むようにしてもよい。

１ａ アンテナモジュール、１ａ１、１ａ２ 面、１０ プリント基板、１１ 第１のコイル、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 端子、１２ 第２のコイル、１３、１４ 開口部、１５ 磁性シート、１５ａ、１５ｂ 領域、１６ 張出部、１６ａ 第１の張出部、１６ｂ 第２の張出部、２２ スルーホール、２３ 引出コイル、１５１、１５２ 部分、１００ 無線通信システム、１２０ リーダライタ、１２１ アンテナ、１２２ 制御基板、１３０ 携帯電話機、１３０ａ 外周部、１３１ 筐体、１３２ メモリモジュール、１３３ バッテリパック、１３４ 外周壁、１５１、１５２ 部分、２００ 非接触充電システム、２２０ 充電装置、２２１ 送電コイル、２２２ 送電制御基板

Claims (9)

1. 電子機器に組み込まれるアンテナ装置において、
   第１のコイルと、第２のコイルとが形成されたプリント基板と、
   上記第１のコイルと上記第２のコイルとに磁界を引き込む磁性シートとを備え、
   上記第１のコイルは、発信器から発信される磁界を受けて該発信器と誘導結合して、上記電子機器に組み込まれた記憶媒体に信号を供給し、
   上記第２のコイルは、充電装置の送電コイルから発信される磁界を受け該送電コイルと誘導結合して、上記電子機器に組み込まれたバッテリに充電電流を供給し、
   上記磁性シートは、上記プリント基板に形成された第１及び第２のコイルに重畳した位置に積層されているアンテナ装置。
2. 上記プリント基板は、上記第１のコイルの中心部分に位置する第１の開口部と、該第１のコイルと上記第２のコイルとの間に位置する第２の開口部とを有し、
   上記磁性シートを、上記第１の開口部及び上記第２の開口部に差し込むことで、該第１の開口部と該第２の開口部との間においては、該磁性シートが上記第１のコイルより発信器側に配置され、該第１の開口部と該第２の開口部との間以外においては、該第１のコイルが該磁性シートより該発信器側に配置されるとともに上記第２のコイルが上記充電装置側に配置され、
   上記第１のコイルは、上記電子機器筐体の外周部に近接して配置される請求項１記載のアンテナ装置。
3. 上記磁性シートは、該磁性シートの、上記第２のコイルと重畳する部分の厚さが、上記第１のコイルと重畳する部分の厚さよりも層厚である請求項１記載のアンテナ装置。
4. 上記第１のコイルと上記第２のコイルは、それぞれ両端に信号又は電流を入出力する端子を備え、
   上記端子のうち少なくとも１つは、上記プリント基板の上記第１のコイル及び上記第２のコイルが形成された面と反対側の面に形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
5. 上記端子のうち少なくとも１つが、上記第１のコイル及び上記第２のコイルと重畳しない位置に形成されている請求項４記載のアンテナ装置。
6. 記憶媒体と、
   バッテリと、
   第１のコイルと、第２のコイルとが形成されたプリント基板と、
   上記第１のコイルと上記第２のコイルとに磁界を引き込む磁性シートとを備え、
   上記第１のコイルは、発信器から発信される磁界を受け該発信器と誘導結合して、上記電子機器に組み込まれた記憶媒体に信号を供給し、
   上記第２のコイルは、充電装置の送電コイルから発信される磁界を受け該送電コイルと誘導結合して、上記電子機器に組み込まれたバッテリに充電電流を供給し、
   上記磁性シートは、上記プリント基板に重畳した位置に積層されている電子機器。
7. 上記プリント基板は、上記第１のコイルの中心部分に位置する第１の開口部と、該第１のコイルと上記第２のコイルとの間に位置する第２の開口部とを有し、
   上記磁性シートを、上記第１の開口部及び上記第２の開口部に差し込むことで、該第１の開口部と該第２の開口部との間においては、該磁性シートが上記第１のコイルより発信器側に配置され、該第１の開口部と該第２の開口部との間以外においては、該第１のコイルが該発信器側に配置されるとともに上記第２のコイルが上記充電装置側に配置され、
   上記第１のコイルは、上記電子機器筐体の外周部に近接して配置される請求項６記載の電子機器。
8. 上記第１のコイルと上記第２のコイルは、それぞれ両端に信号又は電流を入出力する端子を備え、
   上記端子のうち少なくとも１つは、上記プリント基板の上記第１のコイル及び上記第２のコイルが形成された面と反対側の面に形成されている請求項６又は請求項７に記載の電子機器。
9. 上記端子のうち少なくとも１つが、上記第１のコイル及び上記第２のコイルと重畳しない位置に形成されている請求項８記載の電子機器。

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