JP4621642B2

JP4621642B2 - 電磁波遮断シート及び携帯電話ケース

Info

Publication number: JP4621642B2
Application number: JP2006212687A
Authority: JP
Inventors: 啓介中村
Original assignee: 啓介中村
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: JP2008036042A

Description

本発明は、携帯電話等が受信し得る電磁波を遮断し得るシートに関するものである。

従来、電磁波を遮断する為の構造や素材が種々提案されている。そして、そのような素材を有効に利用することにより、例えば、外部からの電磁波を遮断することによって、例えばクレジットカードの情報をスキミングされることを防止する用途などに、好適に利用するといった技術が開示されている。（例えば、特許文献１参照）。またこれらの素材は上記特許文献に開示した用途の他、パソコンなどのＯＡ機器への誤動作低減、無線ＬＡＮのチャンネル混信低減、ペースメーカーの誤動作低減や、家電機器の各種ノイズ低減といった、様々な用途に利用されている。
実用新案登録第３１１４３４０号公報

しかしながら、携帯電話は電磁波の着信動作を回避するための電磁波の遮断を目的する場合、携帯電話は電磁波の受信性能が優れている為、上述したものをそのまま用いると、遮断しきれなかった著しく弱い電波に対しても反応してしまう。つまり、上述のものを用いて携帯電話を覆ったとしても携帯電話が着信してしまい、所期の目的を果たせないものとなってしまうというのが現状である。このことは、現在市販されている携帯電話の性能が著しく向上しているため、極めて微弱な電磁波をも検知してしまうものとなっていることが一つの要因としてあげられる。また、電磁波を遮断する際、遮断した界面からは、非常に微弱ではあるが電磁波の漏れとういうものが存在していると考えられている。つまり、現在の携帯電話が電磁波を検知する性能は、上述の素材を用いて電磁波を遮断したとしても、その素材が電磁波を遮断している界面から漏れ出た電磁波を逃さずに検知してしまう為、上述した文献等に開示された素材では携帯電話の着信動作を回避するまでに電磁波を遮断することが困難であると考えられている。

一方、携帯電話の着信動作を回避するまでに電磁波を遮断するための技術は存在しており、例えば医療施設や研究施設といった特殊な建築物に採用されている。具体的には、施設内の特定の部屋に電磁波を確実に遮断し得る設備を建築時に設置しておくというものである。しかしながら、これらのものはその規模の大きさから設置の為には多大な労力並びにコストを要するものとなり、勿論、設備自体を小型化するということ事実上大変難しいものとなっているのが現状である。

本発明は、このような不具合に着目したものであり、簡単な構成を実現しながら携帯電話の受信動作を回避し得るまでに確実に電磁波を遮断し得る電磁波遮断シートを提供する。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る電磁波遮断シートは、導電性を有し、電磁波を遮断し得るように構成している第一の遮断層と第二の遮断層と、前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層とを厚み方向に所定寸法離間させて位置付け得る介在層とを具備し、前記第一の遮断層と第二の遮断層との間に絶縁シートを施すことにより前記第一の遮断層と第二の遮断層とを電気的に完全に分離していることを特徴とする。

このようなものであれば、第一の遮断層又は第二の遮断層によって外部からの電磁波が遮断し切れず介在層に微弱な電磁波が存在している場合においても、介在層において微弱な電磁波が減衰するので、当該微弱な電磁波は介在層から第二の遮断層又は第一の遮断層を超えることができず、確実に電磁波を遮断することが可能となる。

介在層によって上記微弱な電磁波を確実に減衰させて電磁波を確実に遮断させ得る構成とするためには、前記所定寸法を、１ｃｍよりも大きく設定することが望ましい。

そして確実に電磁波を遮断するための第一の遮断層及び第二の遮断層の具体的な構成として、前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層を、ＫＥＣ法による電磁波シールド特性が４０ｄＢ以上となる構成を挙げることができる。なお電磁波シールド特性は５０ｄＢ以上となることが好ましく、５５ｄＢ以上であれば更に好ましいものとなる。なお、ＫＥＣ法とは、関西電子工業振興センターにおける「電磁波シールド特性測定法」を指すものである。

空隙部の具体的な構成として、介在層を、空隙部と、当該空隙部の形状を維持し得る空隙維持部とを具備するものとすることが好ましい。そして具体的には空隙維持部を、前記第一の遮断層と前記第二の遮断層との間に介在する空隙維持部材によって構成することが望ましく。詳細にはこの空隙維持部材をウレタンからなるものとすれば、好適に介在層を形成することができ、しかも軽量なものとすることができるために望ましい。

そして、斯かる電磁波遮断シートを袋状としたものとすれば、内部に収納したものを電磁波の影響から好適に防護することが可能となる。

一方、第一の遮断層及び前記第二の遮断層の具体的な構成として、金属を含むものとすれば、確実に電磁波を遮断し得るものを構成することができる。

とくに、電磁波を確実に遮断しつつ通気性を確保することによって、電磁波遮断シート自体の汎用性を有効に向上させるためには、前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層を、金属素材を含む電磁波遮断用糸を含む布地を採用したものとすると良い。そして金属素材の一例としては、安価で加工しやすいアルミを挙げることができる。

そして、斯かる布地を、手触り等の質感を有効に確保するためには、上述した電磁波遮断用糸と絹糸とを含むものとすればよい。また、この電磁波遮断用糸を有効に構成する為の一例として、ポリエステルとアルミとによって構成することが望ましい。

また、斯かる布地によってなる携帯電話ケースであれば、携帯電話ケース内に通気性を付与することが可能となり、熱が携帯電話ケース内にこもることによる不具合を有効に回避しつつ電磁波を有効に遮断することができるものとなる。

本発明に係る電磁波遮断シートによれば、第一の遮断層によって遮断し切れず微弱な電磁波が存在している場合においても、当該微弱な電磁波は介在層から第二の遮断層を超えることがないため、確実に電波を遮断することが可能となる。斯かる構成を有するシートを、上述の電磁波遮断用糸を有する布地とすれば、通気性を有しつつ電磁波を確実に遮断することができるものとなる。そして、斯かる布地を携帯電話ケースに応用すれば、携帯電話ケース内に通気性を付与することが可能となり、熱が携帯電話ケース内にこもることによる不具合を有効に回避しつつ電磁波を有効に遮断することができるものとなる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る電磁波遮断シートＳの具体的な一適用例として、この電磁波遮断シートＳによって構成した携帯電話ケースＣを図１及び図２に示す。このものは、図１に示した状態から内部に携帯電話Ｔを収納し、図２に示すように封をすることによって、内部に収納した携帯電話Ｔの着信動作を有効に回避し得るものである。

ここで、当該携帯電話ケースＣに用いている電磁波遮断シートＳは、電磁波を遮断し得るように構成している第一の遮断層１と第二の遮断層２と、第一の遮断層１及び前記第二の遮断層２とを厚み方向に所定寸法離間させて位置付け得る介在層３とを少なくとも具備していることを特徴とする。

以下、携帯電話ケースＣを構成する電磁波遮断シートＳの構成について、図３及び図４を用いて具体的に詳述する。

電磁波遮断シートＳは上述の通り、携帯電話ケースＣの内側に配している第一の遮断層１と、携帯電話ケースＣの外側に配している第二の遮断層２とを、介在層３によって所定距離隔てた構成を有しているものである。そして当該電磁波遮断シートＳを袋状に構成することにより、本実施形態に係る携帯電話ケースＣを構成しているものである。なお第一の遮断層１と第二の遮断層２との間には上述の介在層３の他に図示しない絶縁シートが施されており、第一の遮断層１と第二の遮断層２とが電気的に完全に分離している構成を有している。

第一の遮断層１は、図３に示すように、電磁波を好適に遮断し得る、金属素材であるアルミを含む後述する電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａを有する布地Ｆを２枚重ねた構造を有しているものである。なお金属素材としてはアルミに限られず他の導電性を有する種々の金属を用いることができる。具体的には、同図に示すように、２枚重ねた布地Ｆの経糸ｆ１が延びる方向をそれぞれ直交させて構成しているが、経糸ｆ１同士を同方向に配したものであっても良い。そしてこの布地Ｆの具体的な構造は、図４に示している。この布地Ｆは、同図に示すように、布地Ｆを、電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａと絹糸ｆ１ｓとによって構成している。具体的には布地Ｆの経糸ｆ１において、１０本中１本の電磁波遮断用糸ｆ１ａを含むものとしている。詳細には、９本の絹糸に対して１本の電磁波遮断用糸ｆ１ａを配した構成となっている。そして当該経糸ｆ１の密度を、約６５本／ｃｍ以上に設定している。一方布地Ｆの緯糸ｆ２において上述した電磁波遮断用糸ｆ１ａと同じ構成のものを２本寄り合わせた構成とした電磁波遮断用糸ｆ２ａを、約２０本／ｃｍの密度で配している。なお図４において、電磁波遮断用糸ｆ２ａを２本寄り合わせた態様の図示を省略して示している。また、この電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａについて詳述すると、厚み６μｍのポリエステル製の芯部分における両端に厚み６μｍのアルミ部分を設けた構成となっている。なお当該電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａは、上述の厚みを有するポリエステル製のフィルムの表裏にアルミをコーティングしたものを所定寸法で裁断することによって製造されることによって製造されているものである。

そして当該第一の遮断層１は、図５に示すように、ＫＥＣ法に８００ＭＨｚ帯の電磁波による試験では４０ｄＢ以上、すなわち６３．０ｄＢの値を記録している。

第二の遮断層２は、上述した第一の遮断層１に採用した布地Ｆと略同様の構成とし、同様の符合を付して詳細な説明を省略している。なお、図示しないが当該第二の遮断層には経糸ｆ１、緯糸ｆ２の他に、格別の糸を用いて文様を織り込んだものとしている。そして当該第二の遮断層２は、図５に示すように、ＫＥＣ法に８００ＭＨｚ帯の電磁波による試験では４０ｄＢ以上、すなわち５８．６ｄＢの値を記録している。

介在層３は、第一の遮断層１と第二の遮断層２との間を、１ｃｍよりも大きい寸法で離間させているものである。具体的には、ウレタン３２１からなる空隙維持部材３２０によって構成されている空隙維持部３２と、当該空隙維持部３２によって形成された空間である空隙部３１とによって構成しているものである。

ここで、携帯電話ケースＣの外部からの電磁波が、携帯電話ケースＣの表面である第二の遮断層２に到達したとき、上述の介在層３において、第二の遮断層２に当たった電磁波のうち、遮断されずに介在層３に漏れ出たと考えられる約１０万分の一の強度の微弱な電磁波が漏れ出しているものと考えられる。そして、漏れ出した電磁波は、この介在層３内において指数関数的に減衰した状態で第一の遮断層１にまで到達すると考えられる。続いて、この微弱な電磁波が第一の遮断層１によって略完全に遮断されることとなると考えられる。このようにして、本実施形態に係る電磁波遮断シートＳは、外部からの電磁波を、携帯電話Ｔが受信し得ないまでに確実に遮断することができるものと考えられる。

そして、斯かる構成を有する携帯電話ケースＣは、図６及び図７に示すような電磁波強度を示す箇所において、該当する周波数帯を使用する各携帯電話Ｔ機種を収納した際に、当該携帯電話Ｔの着信の可否を試験した結果、着信動作を有効に回避し得る性能を有することが判明した。

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る電磁波遮断シートＳは、第一の遮断層１によって遮断し切れず微弱な電磁波が存在している場合においても、当該微弱な電磁波は介在層３から第二の遮断層２を超えることがない為、確実に電波を遮断することが可能となる。

また、斯かる電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａによって布地Ｆを構成することによって、電磁波遮断シートＳの汎用性を有効に向上させ得るものとなる。

そして電磁波遮断シートＳを用いてなる袋状の携帯電話ケースＣを構成すれば、携帯電話ケースＣ内に収納した携帯電話Ｔの着信動作を確実に回避させ得るものとすることができる。しかも、布地Ｆの構成を有する電磁波遮断シートＳからなる携帯電話ケースＣとすれば、携帯電話ケースＣ内に通気性を付与することが可能となり、熱が携帯電話ケースＣ内にこもることによる不具合を有効に回避しつつ電磁波を有効に遮断することができるものとなる。

また本実施形態では、介在層３の厚み寸法を、１ｃｍよりも大きく設定しているので、介在層３において電磁波を確実に減衰させることができる。

一方、第一の遮断層１及び前記第二の遮断層２を、ＫＥＣ法による電磁波シールド特性が４０ｄＢ以上となるように構成しているので、さらに確実に電磁波を遮断し得るものとなっている。

そして介在層３を、空隙部３１と、当該空隙部３１の形状を維持し得る空隙維持部３２という簡単な構成によって構成し、しかも空隙維持部３２をウレタン３２１製の空隙維持部材３２０によって構成することにより、空隙部３１を好適に構成・維持し得るものとなっている。

また本実施形態では、第一の遮断層１及び第二の遮断層２を、金属素材を含む電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａを含む布地Ｆを具備するものとし、通気性を維持しながら電磁波の遮断性能を獲得させて、電磁波遮断シートＳ自体の汎用性を向上させ得るものとしている。また具体的な金属としては低コスト且つ加工特性に優れたアルミを使用している。

そして本実施形態では、上述した布地Ｆを、前記電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａと絹糸ｆ１ｓとを含むものとして、布地Ｆ本来の質感、手触りを好適に向上させたものとしている。また電磁波遮断用糸ｆ１ａ、ｆ２ａを、金属を使用しながら糸としての特性を好適に維持し得るものとしてポリエステルとアルミとによって構成したものを採用している。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では携帯電話の着信動作を回避するための携帯電話ケースを開示したが電磁波を利用するものであれば携帯電話の着信動作回避のために供するものに限られることはなく、例えば、上述したような、パソコンなどのＯＡ機器への誤動作低減、無線ＬＡＮのチャンネル混信低減、ペースメーカーの誤動作低減や、家電機器の各種ノイズ低減といった、様々な用途に対しても、より有効なものとなる。その他、種々の電磁波を遮断する為の他の物品、電波暗室といった設備に供することが可能である。特に電波暗室といった設備に本発明を応用すれば簡単な施工且つ低コストで電波暗室を設置することも可能となる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

以下、本発明の実施例について詳述するが、本願発明は当該実施例によって何ら限定されるものではない。

１：ＫＥＣ法による電磁波シールド特性測定試験
＜試験材料及び試験方法＞
上記実施形態において第一の遮断層を構成した布地をＳ１−ＨＶ、並びに第二の遮断層を構成した布地をＳ３−ＨＶと表記し、これらの布地を、ＫＥＣ法に準じて、１ＧＨｚまでの各周波数の電磁波に対する遮断性能を測定し、図５に示した。なお、ＫＥＣ法とは、関西電子工業振興センターにおける「電磁波シールド特性測定法」を指すものである。
＜試験結果＞
同図に示すように、Ｓ１−ＨＶ、Ｓ３−ＨＶとも、各周波数帯において４０ｄＢ以上、約６０ｄＢという高い電磁波シールド特性を示している。この結果から、上記実施形態で第一の遮断層及び第二の遮断層に採用した布地は、携帯電話の着信をそれぞれ高い電磁波シールド特性を有することが分かり、これらのものを、上記実施形態にて開示した電磁波遮断シートとして構成することにより、より高い電磁波シールド特性を有することとなる。

２：携帯電話着信試験
＜試験方法＞
上記実施形態にて開示した携帯電話ケースを用いて、ケース内に収納した携帯電話の着信動作の有無を調査した。
また、携帯電話の調査箇所として、図６及び図７に示す電磁波特性を有する特定の箇所、すなわち８１５ＭＨｚ付近、８４５ＭＨｚ付近、８６５ＭＨｚ付近、８８０ＭＨｚ付近（以上図６）、１．４９ＧＨｚ付近、１．９１ＧＨｚ付近、２．１４ＧＨｚ付近、２．１６ＧＨｚ付近（以上図７）の周波数帯の電磁波が強く観測される箇所を選定した。そして、携帯電話として、現在低周波数帯の電磁波を採用しているとされる携帯電話機種１機種と、高周波数帯の電磁波を採用しているとされている携帯電話機種２機種の計３機種を用いて、これら携帯電話機種の着信動作の有無を調査した。なお同図に示した特定の箇所とは、図示のように、強く電磁波特性を示す携帯電話局のアンテナの至近距離となっており、これら各アンテナは建築物の屋上に建てられていることから、より強い電磁波を記録している同建築物の屋上（roof）並びに同建築物付近の地上（grounder）との両方の箇所について携帯電話の着信動作の有無を試験・調査した。
＜試験結果＞
図６及び図７に示した全ての箇所において、屋上（roof）並びに地上（grounder）の何れにおいても、どの機種においても、携帯電話ケース内に収納した携帯電話は着信動作を示さなかった。すなわち、上記実施形態にて開示した携帯電話ケースは、携帯電話が着信し得る何れの箇所においても、しかも調査した何れの周波数帯の電磁波に対しても、携帯電話の着信動作を回避させるに足る電磁波シールド特性を有していることが判明した。すなわち、上記実施形態に係る電磁波遮断シートは、現在携帯電話に使用される各周波数帯の電磁波を有効に遮断し得るものであることを確認することができた。

本発明の一実施形態に係る電磁波遮断シートを携帯電話ケースとしたものを示す外観図。同上。同実施形態に係る模式的な断面図。同実施形態に係る構成説明図。同実施形態並びに実施例に係る布地の電磁波シールド特性を表として示す図。別の実施例に係る試験箇所の電磁波の周波数帯と強度とをグラフとして示す図。同上。

符号の説明

１…第一の遮断層
２…第二の遮断層
３…介在層
３１…空隙部
３２…空隙維持部
３２０…空隙維持部材
３２１…ウレタン
Ｆ…布地
ｆ１ａ…電磁波遮断用糸
ｆ１ｓ…絹糸
ｆ２ｓ…電磁波遮断用糸
Ｃ…携帯電話ケース
Ｓ…電磁波遮断シート

Claims

導電性を有し、電磁波を遮断し得るように構成している第一の遮断層と第二の遮断層と、
前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層とを厚み方向に所定寸法離間させて位置付け得る介在層とを具備し、
前記第一の遮断層と第二の遮断層との間に絶縁シートを施すことにより前記第一の遮断層と第二の遮断層とを電気的に完全に分離していることを特徴とする電磁波遮断シート。
前記所定寸法を、１ｃｍよりも大きく設定している請求項１記載の電磁波遮断シート。
前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層を、ＫＥＣ法による電磁波シールド特性が４０ｄＢ以上となるように構成している請求項１又は２記載の電磁波遮断シート。
前記介在層を、空隙部と、当該空隙部の形状を維持し得る空隙維持部とを具備するものとしている請求項１、２又は３記載の電磁波遮断シート。
前記空隙維持部を、前記第一の遮断層と前記第二の遮断層との間に介在する空隙維持部材によって構成している請求項４記載の電磁波遮断シート。
前記空隙維持部材を、ウレタンからなるものとしている請求項５記載の電磁波遮断シート。
袋状に構成してなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の電磁波遮断シート。
前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層を、金属を含むものとしている請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の電磁波遮断シート。
前記第一の遮断層及び前記第二の遮断層を、金属素材を含む電磁波遮断用糸を含む布地を具備するものとしている請求項８記載の電磁波遮断シート。
前記金属素材を、アルミとしている請求項９記載の電磁波遮断シート。
前記布地を、前記電磁波遮断用糸と絹糸とを含むものとしている請求項９又は１０記載の電磁波遮断シート。
前記電磁波遮断用糸を、ポリエステルとアルミとによって構成している請求項９、１０又は１１記載の電磁波遮断シート。
請求項９乃至１２に記載の電磁波遮断シートを少なくとも用いてなる携帯電話ケース。