WO2014050553A1 - アンテナ装置およびアンテナ装置を備えた電子機器 - Google Patents

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WO2014050553A1
WO2014050553A1 PCT/JP2013/074477 JP2013074477W WO2014050553A1 WO 2014050553 A1 WO2014050553 A1 WO 2014050553A1 JP 2013074477 W JP2013074477 W JP 2013074477W WO 2014050553 A1 WO2014050553 A1 WO 2014050553A1
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WO
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metal
opening
casing
coil
antenna device
Prior art date
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PCT/JP2013/074477
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English (en)
French (fr)
Inventor
中野信一
小澤真大
椿信人
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株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
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    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device that uses a metal casing as an antenna and an electronic apparatus including the antenna device.
  • a case made of a metal such as aluminum or magnesium has been used in recent years in order to improve the appearance design and maintain the strength of the case that has become larger and thinner. May be.
  • the housing of an electronic device equipped with an antenna is a metal housing, electromagnetic waves transmitted or received by the antenna are affected by reflection, absorption, etc. by the metal housing. For this reason, when an antenna is mounted on an electronic device having a metal casing, it is necessary to devise the configuration and arrangement of the antenna. For example, in an HF band communication system such as NFC (Near Field Communication), even if a coil antenna is simply arranged inside a metal casing, it cannot communicate with a communication partner.
  • NFC Near Field Communication
  • Patent Document 1 As an antenna device using a metal casing as an antenna, there is one as shown in Patent Document 1.
  • the antenna described in Patent Literature 1 includes a metal casing and a feeding coil. An opening and a slit are formed on the main surface of the metal casing. The coil opening of the power feeding coil and the opening of the metal casing overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the main surface.
  • the antenna device described in Patent Document 1 it is necessary to form an opening and a slit on the main surface of the metal casing.
  • the shape of the main surface of the electronic device has a great influence on the design of the electronic device. Therefore, in the antenna device, the degree of freedom in designing an electronic device including the antenna device is restricted, and the design may be impaired. Further, when the opening and the slit are formed on the main surface of the metal casing, the strength of the casing is greatly reduced. Therefore, the antenna device may not be able to obtain a housing having sufficient strength.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device capable of maintaining the strength of a casing of an electronic device without limiting the degree of freedom of design of the electronic device, and an electronic device including the antenna device.
  • the antenna device is configured as follows.
  • the antenna device includes a casing including a metal casing and a feeding coil.
  • the metal casing has a main surface, a side surface connected to the main surface, and a notch formed on the side surface.
  • the power feeding coil is disposed inside the casing so as to be magnetically coupled to the metal casing, and the winding center is used as a coil opening.
  • the power feeding coil is arranged close to the notch with the coil opening facing the notch forming region.
  • the shape of the main surface of the electronic device generally has a great influence on the design of the electronic device.
  • the strength of the casing of the electronic device is not greatly reduced. Therefore, the strength of the casing of the electronic device can be maintained.
  • the opening may extend on the main surface of the metal casing.
  • the magnetic field generated around the metal casing part greatly spreads in the direction in which the main surface of the metal casing part faces. Therefore, even when the high-frequency power supplied to the power supply coil is small, the communication distance of the antenna device can be increased not only in the direction in which the side surface of the metal casing portion faces but also in the direction in which the main surface faces.
  • the feeding coil may have a portion close to the main surface of the metal casing.
  • the distribution of the induced current generated in the metal casing extends to a region away from the notch in the main surface of the metal casing.
  • the magnetic field generated around the metal casing part greatly spreads in the direction in which the main surface of the metal casing part faces. Therefore, the directivity direction of the antenna is inclined from the direction in which the side surface of the metal housing portion faces to the direction in which the main surface of the metal housing portion faces, and communication using the main surface of the metal housing can be performed.
  • the metal casing can be used as a part of the antenna while maintaining the strength of the casing of the electronic device without restricting the degree of freedom of design of the electronic device.
  • FIG. 1A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a partial side view thereof. It is the external appearance perspective view seen from the operation surface side of an electronic device provided with the antenna device which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a current flowing through the feeding coil 21.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the induced current flowing through the metal housing portion 12 when the induced current is large.
  • FIG. 3C is a diagram showing the induced current flowing through the metal housing 12 when the induced current is small.
  • 1 is a circuit diagram illustrating an antenna device and a power feeding circuit according to a first embodiment.
  • FIG. 5A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the second embodiment, and FIG. 5B is a partial side view thereof.
  • FIG. 6A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the third embodiment, and FIG. 6B is a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 7A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the fourth embodiment, and FIG. 7B is a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 8A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the fifth embodiment, and FIG. 8B is a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 9A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the sixth embodiment, and FIG. 9B is a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 9A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the sixth embodiment, and FIG. 9B is a partially enlarged view thereof.
  • FIG. 10A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the seventh embodiment, and FIGS. 10B and 10C are partially enlarged views thereof.
  • FIG. 11A is an external perspective view seen from the front surface (operation surface) side of an electronic device including the antenna device according to the eighth embodiment, and FIG. 11B is seen from the back surface side of the electronic device. It is an external perspective view. It is the elements on larger scale seen from the back side of electronic equipment provided with the antenna device concerning an 8th embodiment.
  • FIG. 13A is an external perspective view seen from the front surface (operation surface) side of an electronic device including the antenna device according to the ninth embodiment, and FIG. 13B is seen from the back surface side of the electronic device. It is an external perspective view.
  • FIG. 15A is an external perspective view as viewed from the front surface (operation surface) side of the electronic apparatus including the antenna device according to the tenth embodiment
  • FIG. 15B is viewed from the back surface side of the electronic apparatus. It is an external perspective view. It is the elements on larger scale seen from the back side of electronic equipment provided with the antenna device concerning a 10th embodiment.
  • FIG. 1A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a partial side view thereof
  • FIG. 2 is an external perspective view of the electronic device viewed from the display unit and operation unit side.
  • a surface having a large area among the outer surfaces of the electronic device is referred to as a main surface
  • a surface substantially perpendicular to the main surface is referred to as a side surface.
  • the antenna device 1 includes a housing 11 and a feeding coil 21, and transmits a transmission signal from the feeding coil 21 using the housing 11 as a radiator and / or feeds a reception signal from a communication partner via the housing 11. This is a magnetic radiation type antenna that is received by the coil 21.
  • the housing 11 is the main body of the electronic device, and includes a metal housing portion 12 made of metal and a resin housing portion 13 made of resin.
  • the antenna device 1 is used in an HF band communication system such as NFC, for example. In NFC, for example, the reader / writer mode and the peer-to-peer mode are used.
  • the electronic device 2 including the antenna device 1 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape.
  • the electronic device 2 is, for example, a mobile communication terminal such as a mobile phone terminal or a tablet terminal.
  • the metal housing portion 12 is composed of a main surface metal portion 12a and side surface metal portions 12b and 12c, and covers a field radiating antenna (not shown) disposed at both ends of the housing 11 in the longitudinal direction. Except for 13, it is arranged so as to cover most of the housing 11 including the central portion.
  • the main surface metal portion 12a is disposed on the first main surface of the electronic device 2
  • the side surface metal portion 12b is disposed on the first side surface of the electronic device 2
  • the side surface metal portion 12c is disposed on the second side surface of the electronic device 2.
  • the side metal parts 12b and 12c are connected to the main surface metal part 12a.
  • the resin casing 13 occupies the other part of the casing 11.
  • the main surface metal portion 12a has an opening 31 at the position of the camera lens.
  • the display unit 32 and the operation unit 33 of the electronic device 2 are disposed on the second main surface (main surface opposite to the first main surface).
  • the notch part 14 is formed in the side metal part 12b.
  • the notch portion 14 is formed so as to communicate with a side perpendicular to the first main surface of the outer edge of the side metal portion 12b.
  • the cutout portion 14 includes an opening 15 and a slit portion 16.
  • the slit part 16 connects between the opening part 15 and the outer edge of the side surface metal part 12b.
  • the width of the opening 15 is the same as the width of the slit 16.
  • the feeding coil 21 is disposed inside the housing 11 and is close to the side metal part 12b.
  • the feeding coil 21 is a spiral conductor having a coil opening portion 22 at the winding center.
  • the coil opening 22 overlaps the opening 15 when viewed from the direction perpendicular to the first side surface.
  • the feeding coil 21 is magnetically coupled to the metal casing 12.
  • a circuit board (not shown) is mounted inside the housing 11.
  • a power supply circuit connected to the power supply coil 21 is formed on the circuit board.
  • FIG. 3A is a diagram showing a current flowing through the feeding coil 21.
  • FIG. 3B is a diagram showing main induced currents flowing through the metal casing 12 when the induced current is large.
  • FIG. 3C is a diagram showing main induced currents flowing through the metal casing 12 when the induced current is small.
  • the induced current i2 flows through the metal casing 12 that is magnetically coupled in a direction that cancels the magnetic field generated by the current i1.
  • the induced current i2 is large, the induced current i2 flows around the notch 14 and flows around the metal casing 12 due to the edge effect.
  • the magnetic field generated by the current i1 and the induced current i2 passes through the coil opening 22 and the opening 15 and circulates so as to surround the metal casing 12. For this reason, the magnetic field widely spreads around the metal casing 12. Thereby, the metal housing
  • the induced current i2 When the induced current i2 is small, the induced current i2 flows around the notch part 14 and flows around the area close to the notch part 14 in the metal casing part 12. In this case, the communication distance in the direction in which the first main surface of the electronic device 2 faces is slightly shorter than when the induced current i2 is large. However, even in this case, since the induced current flows through the main surface metal part 12a, the communication distance becomes longer than that of the feeding coil 21 alone. In addition, it is possible to communicate with a communication partner located not only in the direction in which the first side surface faces but also in the direction in which the first main surface faces.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the antenna device and the feeding circuit.
  • the first terminal of the RFIC 41 is connected to the first end of the inductor L1.
  • the second terminal of the RFIC 41 is connected to the first end of the inductor L2.
  • the RFIC 41 is an IC chip for processing high frequency signals.
  • the second end of the inductor L1 is connected to the first ends of the capacitors C1 and C2.
  • the second end of the inductor L2 is connected to the second end of the capacitor C1 and the first end of the capacitor C3.
  • the second end of the capacitor C2 is connected to the first end of the inductor L3.
  • the second end of the capacitor C3 is connected to the second end of the inductor L3.
  • a variable capacitor C4 is connected in parallel to the inductor L3.
  • the inductor L3 corresponds to the feeding coil 21.
  • the inductor L4 and the capacitor C5 correspond to the metal casing 12, and are magnetically coupled to the inductor L3 via the inductor L4.
  • the inductors L1 and L2 and the capacitor C1 constitute a low-pass filter.
  • the low-pass filter removes harmonic components output from the RFIC 41.
  • Capacitors C2 and C3 constitute a matching circuit.
  • the matching circuit matches the impedance on the RFIC 41 side with the impedance on the feeding coil 21 (inductor L3) side.
  • the variable capacitor C4 and the inductor L3 form a parallel resonance circuit.
  • the resonant frequency of the parallel resonant circuit is approximately equal to the carrier frequency.
  • the RFIC 41, the inductors L 1 and L 2, the capacitors C 1, C 2, and C 3 and the variable capacitor C 4 constitute a power feeding circuit and supply power to the power feeding coil 21. These elements are mounted on the circuit board as chip parts, but may be integrated as module parts.
  • the inductance of the inductor L4 is mainly determined by the shape and size of the opening 15 and slit 16 shown in FIG.
  • the capacitance of the capacitor C5 is mainly determined by the shape and size of the slit portion 16 and the like. Note that by configuring the circuit so that the resonant frequency of the circuit by the inductor L4 and the capacitor C5 is substantially equal to the carrier frequency, it becomes easy to magnetically couple with the antenna on the communication partner side, so that the communication characteristics can be improved. .
  • the feeding coil 21 is disposed in the vicinity of the side metal part 12b.
  • the coil opening 22 overlaps the opening 15 when viewed from the direction perpendicular to the first side surface.
  • the slit part 16 has connected between the opening part 15 and the outer edge of the side surface metal part 12b.
  • the induced current flows around the opening 15 and the slit 16 and flows around the metal casing 12 due to the edge effect.
  • a magnetic field is generated by the current flowing through the feeding coil 21 and the induced current flowing through the metal casing 12.
  • the magnetic field passes through the coil opening 22 and the opening 15 and circulates so as to surround the metal casing 12. For this reason, the magnetic field widely spreads around the metal casing 12.
  • casing part 12 can be functioned as an antenna.
  • the main surface of the electronic device 2 generally has a great influence on the design of the electronic device 2.
  • the notch portion 14 is formed in the side metal portion 12 b disposed on the side surface of the electronic device 2. For this reason, it is not necessary to change the shape or the like of the main surface of the electronic device 2. Therefore, the degree of freedom of design of the electronic device 2 is not limited, and the design is not impaired.
  • casing 11 of the electronic device 2 does not fall large. Therefore, the strength of the housing 11 of the electronic device 2 can be maintained.
  • a notch part may be formed in both the side metal parts 12b and 12c.
  • the first power supply coil is disposed close to the side surface metal portion 12b.
  • the second power supply coil is disposed in proximity to the side metal part 12c.
  • the first and second feeding coils are connected in parallel or in series to the feeding circuit.
  • the coil opening 22 does not necessarily overlap with the opening 15. If the feeding coil 21 is arranged close to the notch portion 14 with the coil opening 22 facing the region where the notch portion 14 is formed, a magnetic field spreading around the metal housing portion 12 is generated as described above.
  • FIG. 5A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the second embodiment
  • FIG. 5B is a partial side view thereof.
  • the antenna device 1A according to the second embodiment includes a cutout portion 14A instead of the cutout portion 14 according to the first embodiment.
  • 51 A of switch parts are provided.
  • the switch unit 51A corresponds to the operation unit of the present invention.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • the notch portion 14A includes an opening portion 15A and a slit portion 16A.
  • the width of the opening 15A is wider than the width of the slit 16A.
  • the switch part 51A is disposed in the opening 15A.
  • the switch unit 51A is, for example, a camera switch (shutter button), a main power switch, a volume control switch, or the like.
  • An interface unit may be disposed in the opening 15A.
  • the interface unit is, for example, an HDMI (registered trademark) IO terminal, an earphone jack terminal, an SD card insertion slot, or the like.
  • the metal casing 12 can be used as an antenna while maintaining the strength of the casing 11 without limiting the degree of freedom of design of the electronic device 2.
  • the space of the opening 15A can be used effectively.
  • FIG. 6A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the third embodiment
  • FIG. 6B is a partially enlarged view thereof.
  • the antenna device 1B according to the third embodiment includes a feeding coil 21B instead of the feeding coil 21 according to the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described.
  • a part of the feeding coil 21B is disposed close to the side metal part 12b.
  • the other part of the power feeding coil 21B is arranged close to the main surface metal part 12a.
  • the coil opening 22 ⁇ / b> B overlaps the opening 15 when viewed from the direction perpendicular to the first side surface of the electronic device 2.
  • a part of the feeding coil 21B is disposed close to the main surface metal part 12a.
  • the induced current generated in the metal casing 12 spreads to a region away from the notch 14 in the main surface metal 12a.
  • the magnetic field generated around the metal housing portion 12 greatly spreads in the direction in which the first main surface of the electronic device 2 faces. Therefore, even when the high frequency power is small, the communication distance of the antenna device 1B can be increased not only in the direction in which the first side surface of the electronic device 2 faces but also in the direction in which the first main surface faces.
  • the degree of freedom in designing the electronic device 2 is not limited. Further, the strength of the housing 11 can be maintained.
  • FIG. 7A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the fourth embodiment
  • FIG. 7B is a partially enlarged view thereof.
  • An antenna device 1C according to the fourth embodiment includes a feeding coil 21C instead of the feeding coil 21 according to the first embodiment. Moreover, it replaces with the notch part 14 which concerns on 1st Embodiment, and is provided with the notch part 14C.
  • a switch unit 51C is provided.
  • the switch unit 51C corresponds to the operation unit of the present invention.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • the notch portion 14 ⁇ / b> C includes an opening portion 15 ⁇ / b> C and a slit portion 16.
  • the opening 15C is formed in the side metal part 12b and extends to the main metal part 12a.
  • a part of the feeding coil 21C is disposed in the vicinity of the side metal part 12b.
  • the other part of the feeding coil 21 ⁇ / b> C is arranged close to the main surface metal part 12 a.
  • a part of the coil opening 22 ⁇ / b> C overlaps with a part of the opening 15 ⁇ / b> C when viewed from a direction perpendicular to the first side surface of the electronic device 2.
  • the other part of the coil opening 22C overlaps with the other part of the opening 15C when viewed from the direction perpendicular to the first main surface.
  • the switch part 51C is disposed in the opening 15C. Note that the switch unit 51C may be an interface unit.
  • a part of the feeding coil 21C is arranged close to the main surface metal part 12a.
  • Part of the opening 15C and the coil opening 22C is formed in the main surface metal part 12a.
  • FIG. 8A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the fifth embodiment
  • FIG. 8B is a partially enlarged view thereof.
  • differences from the first embodiment will be described.
  • the antenna device 1D is disposed on the side surface of the notebook PC 2D.
  • the notebook PC 2D corresponds to the electronic device of the present invention.
  • Various electronic devices such as a tablet terminal may be used as the electronic device of the present invention.
  • the housing 11D includes metal housing portions 121D and 122D and a resin housing portion 13D.
  • the metal casing 121D is disposed on the first main surface (the surface on which the keyboard 35D is disposed) of the notebook PC 2D.
  • Metal casing 122D is arranged on the second main surface (the surface on the opposite side of the first main surface).
  • the metal housing parts 121D and 122D extend to the side surfaces connecting the first and second main surfaces, and are disposed on the side surfaces via the resin housing part 13D.
  • the notch portion 14D includes an opening portion 15D and a slit portion 16D, and is formed in the metal casing portion 121D. Opening 15D is formed on the side surface and extends to the first main surface. The slit portion 16D is formed on the side surface and connects the opening portion 15D and the outer edge of the metal housing portion 121D.
  • a part of the feeding coil 21D is disposed in the vicinity of the metal casing 121D disposed on the side surface.
  • the other part of the power feeding coil 21D is disposed in the vicinity of the metal casing 121D disposed on the first main surface.
  • a part of the coil opening 22D overlaps with a part of the opening 15D when viewed from the direction perpendicular to the side surface.
  • the other part of the coil opening 22D overlaps with the other part of the opening 15D when viewed from the direction perpendicular to the first main surface.
  • the metal casing 121D can be used as an antenna while maintaining the strength of the casing 11D without restricting the design freedom of the notebook PC 2D.
  • FIG. 9A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the sixth embodiment
  • FIG. 9B is a partially enlarged view thereof.
  • An antenna device 1E according to the sixth embodiment includes a notch portion 14E instead of the notch portion 14 according to the first embodiment. Moreover, it replaces with the feed coil 21 which concerns on 1st Embodiment, and is provided with the feed coil 21E. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • the notch portion 14E includes an opening portion 15E and a slit portion 16E.
  • the opening 15E is formed in the side metal part 12b and is in contact with the boundary between the main surface metal part 12a and the side metal part 12b.
  • the slit portion 16E connects the opening 15E and the outer edge of the side metal portion 12b.
  • the said outer edge is a side parallel to the 1st main surface of the electronic device 2 among the outer edges of the side surface metal part 12b.
  • a part of the feeding coil 21E is arranged close to the side metal part 12b.
  • the other part of the power feeding coil 21E is arranged close to the main surface metal part 12a.
  • the coil opening 22E overlaps the opening 15E when viewed from the direction perpendicular to the first side surface.
  • the metal casing 12 can be used as an antenna while maintaining the strength of the casing 11 without limiting the degree of freedom of design of the electronic device 2.
  • FIG. 10A is an external perspective view of an electronic apparatus including the antenna device according to the seventh embodiment
  • FIG. 10B is a partially enlarged view thereof.
  • An antenna device 1F according to the seventh embodiment includes a power feeding coil 21F instead of the power feeding coil 21 according to the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • the feeding coil 21F is composed of a chip coil in which a coil conductor is formed around a magnetic material.
  • the coil opening 22F overlaps the opening 15 when viewed from the direction perpendicular to the first side surface.
  • the feeding coil 21F is mounted together with a feeding circuit on a circuit board (not shown).
  • the antenna device 1G includes a feeding coil 21G configured from a chip coil.
  • the opening surface of the coil opening 22G is disposed so as to be orthogonal to the main surface of the side metal portion 12b.
  • the feeding coil 21 ⁇ / b> G is disposed close to the notch 14 with the coil opening 22 ⁇ / b> G facing the formation region of the notch 14. Accordingly, since a magnetic field is generated so as to pass through the coil opening 22 and the opening 15, the power feeding coil 21 ⁇ / b> G is magnetically coupled to the metal casing 12.
  • the metal casing 12 can be used as an antenna while maintaining the strength of the casing 11 without limiting the degree of freedom of design of the electronic device 2.
  • FIG. 11A is an external perspective view seen from the front surface (operation surface) side of an electronic device including the antenna device according to the eighth embodiment
  • FIG. 11B is seen from the back surface side of the electronic device. It is an external perspective view.
  • FIG. 12 is a partially enlarged view seen from the back side of the electronic device.
  • the antenna device 1H includes a metal casing (upper casing) 121H, a metal casing (lower casing) 122H, and a feeding coil 21H.
  • the metal housing part 121H is composed of a surface metal part 121aH and a side metal part 121bH.
  • the surface metal portion 121aH has a substantially flat plate shape and constitutes the surface of the housing 11H of the electronic device 2H.
  • An opening is formed in the surface metal part 121aH, and the display part 32 and the operation part 33 are arranged in this opening.
  • Side metal part 121bH has a frame shape and is arranged so as to cover most of the side surface of housing 11H.
  • the surface metal part 121aH and the side metal part 121bH are connected to form a box-shaped metal housing part 121H.
  • the metal housing portion 122H has a flat plate shape and constitutes the back surface of the housing 11H. A gap between the metal casing 121H and the metal casing 122H is occupied by a frame-shaped resin casing (gap) 13H.
  • the feeding coil 21H is disposed inside the casing 11H along the side metal part 121bH and the metal casing part 122H.
  • the coil opening 22H of the feeding coil 21H overlaps with the resin casing 13H when viewed from the direction perpendicular to the side surface of the casing 11H in which the feeding coil 21H is disposed.
  • the outer dimension of the feeding coil 21H is long in the longitudinal direction of the housing 11H and short in the short direction of the housing 11H.
  • the metal casing 121H and the metal casing 122H may be connected at a predetermined location.
  • the metal casing 121H and the metal casing 122H are connected by connecting conductors, avoid providing two connecting conductors near both sides of the feeding coil 21H. This is because there is a case where an induced current shortcut occurs in the metal housing parts 121H and 122H, and the induced current may flow only in a portion of the metal housing parts 121H and 122H that is close to the feeding coil 21H. .
  • the resin casing 13H is arranged offset near the back side of the casing 11H, and the feeding coil 21H is arranged along the side surface and the back side of the casing 11H. For this reason, the antenna device 1H has directivity in the back surface direction of the electronic device 2H.
  • the outer dimensions of the feeding coil 21H are long in the longitudinal direction of the housing 11H and short in the short direction of the housing 11H. That is, the feeding coil 21H is formed and arranged so that the overlapping area between the coil opening 22H and the resin casing 13H is as large as possible. Thereby, the magnetic field coupling between the metal casing portions 121H and 122H and the feeding coil 21H is strengthened, and the radiation efficiency of the antenna device 1H is increased.
  • the metal casing portions 121H and 122H can be used as antennas while maintaining the strength of the casing 11H without limiting the degree of freedom of design of the electronic device 2H.
  • FIG. 13A is an external perspective view seen from the front surface (operation surface) side of an electronic device including the antenna device according to the ninth embodiment, and FIG. 13B is seen from the back surface side of the electronic device. It is an external perspective view.
  • FIG. 14 is a partially enlarged view seen from the back side of the electronic device.
  • the antenna device 1J includes a metal casing (frame-shaped casing) 121J, a metal casing (lower casing) 122J, and a feeding coil 21J.
  • the metal casing 121J has a substantially frame shape and is disposed so as to cover most of the side surface of the casing 11J of the electronic device 2J.
  • a slit part (gap part) 16J made of resin is formed so as to connect the one end face and the other end face of the metal casing part 121J.
  • the slit portion (gap portion) 16J is formed to extend in the thickness direction (vertical direction) of the housing 11J.
  • the metal casing 122J has a flat plate shape and constitutes the back surface of the casing 11J.
  • a gap between the metal casing 121J and the metal casing 122J is occupied by a frame-shaped resin casing (gap) 13bJ.
  • Other portions including the surface of the housing 11J are occupied by a resin housing portion (upper housing) 13aJ.
  • the slit part 16J may be provided in the other part of the metal housing part 121J. That is, the slit portion 16J may be provided in a portion of the metal housing portion 121J corresponding to the short direction of the housing 11J, not a portion corresponding to the longitudinal direction of the housing 11J.
  • the feeding coil 21J is disposed inside the casing 11J along the metal casing 121J and the metal casing 122J.
  • the coil opening 22J of the feeding coil 21J is connected to the slit part (gap part) 16J and the resin casing part (gap part) 13bJ when viewed from the direction perpendicular to the side surface of the casing 11J in which the feeding coil 21J is disposed. It overlaps with the part.
  • the outer dimension of the feeding coil 21J is long in the longitudinal direction of the housing 11J and short in the short direction of the housing 11J.
  • the metal casing 121J and the metal casing 122J may be connected at a predetermined location.
  • two connecting conductors may be provided in the vicinity of both sides of the feeding coil 21J.
  • the resin casing portion (gap portion) 13bJ is disposed on the entire circumference of the housing portion, but is not necessarily provided on the entire circumference, for example, the slit portion (gap portion) 16J and the resin casing portion (gap portion).
  • a T-shaped slit may be formed with 13bJ.
  • the slit portion 16J is provided in the metal housing portion 121J. For this reason, as in the first embodiment, an induced current flows around the metal casing 121, and a magnetic field spreads greatly around the metal casing portions 121J and 122J. As a result, the radiation efficiency of the antenna device 1J is increased, and the communication distance of the antenna device 1J can be increased.
  • FIG. 15A is an external perspective view as viewed from the front surface (operation surface) side of the electronic apparatus including the antenna device according to the tenth embodiment
  • FIG. 15B is viewed from the back surface side of the electronic apparatus. It is an external perspective view.
  • FIG. 16 is a partially enlarged view seen from the back side of the electronic device.
  • the antenna device 1K includes a metal casing (upper casing) 121K, a metal casing (lower casing) 122K, and a feeding coil 21K.
  • the metal housing part 121K is composed of a surface metal part 121aK and a side metal part 121bK.
  • the metal housing part 122K is composed of a back metal part 122aK and a side metal part 122bK.
  • the surface metal part 121aK has a substantially flat plate shape and constitutes the surface of the housing 11K of the electronic device 2K. An opening is formed in the surface metal part 121aK, and the display part 32 and the operation part 33 are arranged in this opening.
  • the side metal part 121bK has a frame shape and is disposed closer to the surface of the side surface of the housing 11K.
  • the surface metal part 121aK and the side metal part 121bK are connected to each other to form a box-shaped metal housing part 121K.
  • the back surface metal part 122aK is substantially flat and forms the back surface of the housing 11K.
  • An opening 31 is formed in the rear metal part 121aK at the position of the camera lens.
  • the side metal part 122bK has a frame shape and is disposed near the back surface of the side surface of the housing 11K.
  • the back metal part 122aK and the side metal part 122bK are connected to form a box-shaped metal housing part 122K.
  • the gap between the metal casing 121K and the metal casing 122K is occupied by a substantially frame-shaped resin casing (gap) 13K.
  • the resin casing 13K is disposed near the back surface.
  • An opening is formed in the resin casing 13K, and the switch 51K is disposed in this opening.
  • the switch unit 51K is, for example, a terminal main power ON / OFF switch, a volume control switch, a camera shutter button, or the like.
  • the feeding coil 21K is arranged inside the casing 11K along the side metal part 121bK and the metal casing part 122K.
  • the coil opening 22K of the feeding coil 21K overlaps the resin casing 13K when viewed from the direction perpendicular to the side surface of the casing 11K in which the feeding coil 21K is disposed.
  • the outer dimension of the feeding coil 21K is long in the longitudinal direction of the housing 11K and short in the short direction of the housing 11K.
  • the resin housing portion 13K is offset from the back surface side of the housing 11K, and the feeding coil 21K is disposed along the side surface and the back surface of the housing 11K.
  • the metal casing 121K and the metal casing 122K may be connected at a predetermined location. However, when the metal casing 121K and the metal casing 122K are connected by connecting conductors, avoid providing two connecting conductors near both sides of the feeding coil 21K.

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Abstract

　アンテナ装置（１）は、金属筐体部（１２）を含む筐体（１１）と給電コイル（２１）とを備える。金属筐体部（１２）は、主面と主面に連接する側面と側面に形成された切欠き部（１４）とを有する。給電コイル（２１）は、筐体（１１）の内部に金属筐体部（１２）と磁界結合するように配置され、巻回中心部をコイル開口部（２２）とする。給電コイル（２１）は、コイル開口部（２２）を切欠き部（１４）の形成領域に向けて、切欠き部（１４）に近接して配置される。

Description

アンテナ装置およびアンテナ装置を備えた電子機器
　本発明は、金属筐体をアンテナとして利用するアンテナ装置およびそれを備えた電子機器に関する。
　携帯電話端末等の移動体通信端末において、近年、外観のデザイン性を向上させるとともに、大型化し、薄型化している筐体の強度を維持するために、アルミニウム、マグネシウム等の金属による筐体が用いられることがある。
　アンテナを備える電子機器の筐体を金属筐体とすると、そのアンテナにより送信または受信される電磁波は金属筐体による反射、吸収等の影響を受ける。このため、金属筐体を備える電子機器にアンテナを搭載する場合、アンテナの構成、配置等に工夫をする必要がある。例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）等のＨＦ帯通信システムでは、コイルアンテナを金属筐体の内部に単純に配置しても、通信相手と通信することができない。
　一方、金属筐体をアンテナとして利用するアンテナ装置として、特許文献１に示すようなものがある。特許文献１に記載のアンテナは、金属筐体部と給電コイルとを備える。金属筐体部の主面には、開口部とスリット部とが形成されている。給電コイルのコイル開口部と金属筐体部の開口部とは、主面に垂直な方向から見て重なっている。
　この構成により、給電コイルに電流が流れると、金属筐体部の周囲に誘導電流が流れる。そして、磁界が開口部を通り、金属筐体部を囲むように周回する。このため、金属筐体部の周りに磁界が大きく広がり、金属筐体部をアンテナの一部として機能させることができる。
国際公開第２０１０／１２２６８５号
　特許文献１に記載のアンテナ装置では、金属筐体部の主面に、開口部とスリット部とを形成する必要がある。しかし、電子機器の主面の形状等は、電子機器のデザインに大きな影響を与える。したがって、当該アンテナ装置では、アンテナ装置を備える電子機器のデザインの自由度が制約されるとともに、デザイン性を損なうおそれがある。また、金属筐体部の主面に開口部とスリット部とを形成すると、筐体の強度が大きく低下する。したがって、当該アンテナ装置では、十分な強度を有する筐体を得られないおそれがある。
　本発明の目的は、電子機器のデザインの自由度を制限せず、電子機器の筐体の強度を維持できるようにしたアンテナ装置およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
　本発明に係るアンテナ装置は、以下のように構成される。アンテナ装置は、金属筐体部を含む筐体と給電コイルとを備える。金属筐体部は、主面と主面に連接する側面と側面に形成された切欠き部とを有する。給電コイルは、筐体の内部に金属筐体部と磁界結合するように配置され、巻回中心部をコイル開口部とする。給電コイルは、コイル開口部を切欠き部の形成領域に向けて、切欠き部に近接して配置される。
　この構成では、給電コイルに電流が流れると、磁界結合した金属筐体部に誘導電流が流れる。誘導電流は、切欠き部の周囲を通り、縁端効果により金属筐体部の周囲に流れる。そして、給電コイルを流れる電流と金属筐体部を流れる誘導電流とにより、磁界が生じる。当該磁界は、コイル開口部と切欠き部とを通り、金属筐体部を囲むように周回する。このため、当該磁界は、金属筐体部の周りに大きく広がる。これにより、金属筐体部をアンテナとして機能させることができる。
　また、電子機器の主面の形状等は、一般に、電子機器のデザインに大きな影響を与える。この構成では、アンテナ装置を備える電子機器の主面に切欠き部を形成する必要がない。したがって、電子機器のデザインの自由度は制限されず、デザイン性を損なうこともない。また、この構成では、切欠き部を金属筐体部に形成しても、電子機器の筐体の強度は大きく低下しない。したがって、電子機器の筐体の強度を維持することができる。
　本発明に係るアンテナ装置では、開口部は、金属筐体部の主面に延在してもよい。この構成では、金属筐体部の周りに生じる磁界は、金属筐体部の主面が向く方向に大きく広がる。したがって、給電コイルに供給される高周波電力が小さい場合でも、金属筐体部の側面が向く方向だけでなく、主面が向く方向でもアンテナ装置の通信距離を大きくすることができる。
　本発明に係るアンテナ装置では、給電コイルは、金属筐体部の主面に近接する部分を有してもよい。この構成では、給電コイルに供給される高周波電力が小さい場合でも、金属筐体部に生じる誘導電流の分布は、金属筐体部の主面のうち切欠き部から離れた領域まで広がる。そして、金属筐体部の周りに生じる磁界は、金属筐体部の主面が向く方向に大きく広がる。したがって、アンテナの指向方向は金属筐体部の側面が向く方向から金属筐体部の主面が向く方向へ傾き、金属筐体の主面を用いた通信ができる。
　本発明によると、電子機器のデザインの自由度を制限せず、電子機器の筐体の強度を維持しつつ、金属筐体部をアンテナの一部として利用することができる。
図１（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の裏面側から視た外観斜視図、図１（Ｂ）はその部分側面図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の操作面側から視た外観斜視図である。 図３（Ａ）は、給電コイル２１に流れる電流を示す図である。図３（Ｂ）は、誘導電流が大きい場合の金属筐体部１２に流れる誘導電流を示す図である。図３（Ｃ）は、誘導電流が小さい場合の金属筐体部１２に流れる誘導電流を示す図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置および給電回路を示す回路図である。 図５（Ａ）は、第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図５（Ｂ）はその部分側面図である。 図６（Ａ）は、第３の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図６（Ｂ）はその部分拡大図である。 図７（Ａ）は、第４の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図７（Ｂ）はその部分拡大図である。 図８（Ａ）は、第５の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図８（Ｂ）はその部分拡大図である。 図９（Ａ）は、第６の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図９（Ｂ）はその部分拡大図である。 図１０（Ａ）は、第７の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）はその部分拡大図である。 図１１（Ａ）は、第８の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１１（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。 第８の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。 図１３（Ａ）は、第９の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１３（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。 第９の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。 図１５（Ａ）は、第１０の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１５（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。 第１０の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。
　本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１（Ａ）は、第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の裏面側から視た外観斜視図、図１（Ｂ）はその部分側面図である。図２は、その電子機器の表示部および操作部側から視た外観斜視図である。以下では、電子機器の外面のうち、面積が広い面を主面と称し、主面に略垂直な面を側面と称して説明する。
　アンテナ装置１は、筐体１１と給電コイル２１とを備え、筐体１１を放射体として給電コイル２１からの送信信号を送信するおよび／または筐体１１を介して通信相手からの受信信号を給電コイル２１で受信する磁界放射型アンテナである。筐体１１は、電子機器の本体そのものであり、金属により形成されている金属筐体部１２と樹脂により形成されている樹脂筐体部１３とから構成される。アンテナ装置１は、例えば、ＮＦＣ等のＨＦ帯通信システムに使用される。ＮＦＣでは、例えば、リーダライタモード、Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒモードで使用される。アンテナ装置１を備える電子機器２は、略直方体の外形形状を有する。電子機器２は、例えば、携帯電話端末やタブレット端末等の移動体通信端末である。
　金属筐体部１２は、主面金属部１２ａと側面金属部１２ｂ，１２ｃとから構成され、筐体１１の長手方向両端に配置された電界放射型アンテナ（図示せず）を覆う樹脂筐体部１３を除き、筐体１１の中央部分を含む大部分を覆うように配置されている。主面金属部１２ａは電子機器２の第１の主面に、側面金属部１２ｂは電子機器２の第１の側面に、側面金属部１２ｃは電子機器２の第２の側面に、それぞれ配置されている。側面金属部１２ｂ，１２ｃは、主面金属部１２ａと連接している。樹脂筐体部１３は、筐体１１の他の部分を占めている。
　主面金属部１２ａには、カメラレンズの位置に開口３１が形成されている。電子機器２の表示部３２および操作部３３は、第２の主面（第１の主面の反対側の主面）に配置されている。
　側面金属部１２ｂには、切欠き部１４が形成されている。切欠き部１４は、側面金属部１２ｂの外縁のうち第１の主面に垂直な辺に連通するように形成されている。切欠き部１４は、開口部１５とスリット部１６とから構成される。スリット部１６は、開口部１５と側面金属部１２ｂの外縁との間を連接する。この例では開口部１５の幅はスリット部１６の幅と同一になっている。
　給電コイル２１は、筐体１１の内部に配置され、側面金属部１２ｂに近接している。給電コイル２１は、巻回中心部をコイル開口部２２とする渦巻き状の導体である。コイル開口部２２は、第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５と重なっている。給電コイル２１は、金属筐体部１２と磁界結合する。筐体１１の内部には、図示されていない回路基板が実装されている。当該回路基板には、給電コイル２１に接続された給電回路が形成されている。
　図３（Ａ）は、給電コイル２１を流れる電流を示す図である。図３（Ｂ）は、誘導電流が大きい場合の金属筐体部１２に流れる主要な誘導電流を示す図である。図３（Ｃ）は、誘導電流が小さい場合の金属筐体部１２に流れる主要な誘導電流を示す図である。
　給電コイル２１に電流ｉ１が流れると、磁界結合した金属筐体部１２に電流ｉ１により生じる磁界を打ち消す方向に誘導電流ｉ２が流れる。誘導電流ｉ２が大きい場合、誘導電流ｉ２は、切欠き部１４の周囲を流れ、縁端効果により金属筐体部１２の周囲を周回するように流れる。
　電流ｉ１と誘導電流ｉ２とにより生じる磁界は、コイル開口部２２と開口部１５とを通り、金属筐体部１２を囲むように周回する。このため、当該磁界は、金属筐体部１２の周りに大きく広がる。これにより、金属筐体部１２をアンテナとして機能させることができる。
　誘導電流ｉ２が小さい場合、誘導電流ｉ２は、切欠き部１４の周囲を流れ、金属筐体部１２のうち切欠き部１４に近い領域を周回するように流れる。この場合、誘導電流ｉ２が大きい場合に比べて、電子機器２の第１の主面が向く方向での通信距離はやや短くなる。しかし、この場合でも、主面金属部１２ａに誘導電流が流れるので、給電コイル２１単体に比べて通信距離は長くなる。また、第１の側面が向く方向だけでなく、第１の主面が向く方向に位置する通信相手と通信することができる。
　図４は、アンテナ装置および給電回路を示す等価回路図である。ＲＦＩＣ４１の第１の端子は、インダクタＬ１の第１端に接続されている。ＲＦＩＣ４１の第２の端子は、インダクタＬ２の第１端に接続されている。ＲＦＩＣ４１は、高周波信号を処理するためのＩＣチップである。
　インダクタＬ１の第２端は、キャパシタＣ１，Ｃ２の第１端に接続されている。インダクタＬ２の第２端は、キャパシタＣ１の第２端とキャパシタＣ３の第１端とに接続されている。キャパシタＣ２の第２端はインダクタＬ３の第１端に接続されている。キャパシタＣ３の第２端はインダクタＬ３の第２端に接続されている。インダクタＬ３には可変容量キャパシタＣ４が並列接続されている。インダクタＬ３は、給電コイル２１に対応している。インダクタＬ４およびキャパシタＣ５は、金属筐体部１２に対応しており、インダクタＬ４を介してインダクタＬ３と磁界結合している。
　インダクタＬ１，Ｌ２とキャパシタＣ１とは、ローパスフィルタを構成する。当該ローパスフィルタは、ＲＦＩＣ４１から出力される高調波成分を除去する。キャパシタＣ２，Ｃ３は整合回路を構成する。当該整合回路はＲＦＩＣ４１側のインピーダンスと給電コイル２１（インダクタＬ３）側のインピーダンスとを整合させる。可変容量キャパシタＣ４とインダクタＬ３とは並列共振回路を構成する。当該並列共振回路の共振周波数は搬送波周波数にほぼ等しい。ＲＦＩＣ４１、インダクタＬ１，Ｌ２、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３および可変容量キャパシタＣ４は、給電回路を構成し、給電コイル２１に電力を供給する。これらの素子は、チップ部品として回路基板に実装されているが、モジュール部品として一体化されていてもよい。
　インダクタＬ４のインダクタンスは、図１（Ａ）に示した開口部１５およびスリット部１６の形状、大きさ等により主に定まる。キャパシタＣ５のキャパシタンスは、スリット部１６の形状、大きさ等により主に定まる。なお、インダクタＬ４およびキャパシタＣ５による回路の共振周波数を搬送波周波数にほぼ等しくなるように構成することによって、通信相手側のアンテナと磁界結合しやすくなるため、通信特性を良好にすることが可能である。
　第１の実施形態によると、給電コイル２１は側面金属部１２ｂに近接して配置されている。また、コイル開口部２２は、第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５と重なっている。これにより、給電コイル２１に電流が流れると、磁界結合した金属筐体部１２に磁界を打ち消す方向の誘導電流が流れる。また、スリット部１６は、開口部１５と側面金属部１２ｂの外縁との間を連接している。これにより、誘導電流は、開口部１５の周囲およびスリット部１６の周囲を通り、縁端効果により金属筐体部１２の周囲に流れる。そして、給電コイル２１を流れる電流と金属筐体部１２を流れる誘導電流とにより磁界が生じる。当該磁界は、コイル開口部２２と開口部１５とを通り、金属筐体部１２を囲むように周回する。このため、当該磁界は、金属筐体部１２の周りに大きく広がる。これにより、金属筐体部１２をアンテナとして機能させることができる。
　また、電子機器２の主面は、一般に、電子機器２のデザインに大きな影響を与える。一方、切欠き部１４は、電子機器２の側面に配置された側面金属部１２ｂに形成される。このため、電子機器２の主面の形状等を変える必要がない。したがって、電子機器２のデザインの自由度は制限されず、デザイン性を損なうこともない。また、側面金属部１２ｂに切欠き部１４を形成する場合、電子機器２の筐体１１の強度は大きく低下しない。したがって、電子機器２の筐体１１の強度を維持することができる。
　なお、切欠き部は、側面金属部１２ｂ，１２ｃの双方に形成されてもよい。この場合、第１の給電コイルは、側面金属部１２ｂに近接して配置される。第２の給電コイルは、側面金属部１２ｃに近接して配置される。第１および第２の給電コイルは、給電回路に並列接続または直列接続される。これにより、主面金属部１２ａに流れる誘導電流の対称性が高まり、アンテナの指向性は筐体１１の主面に垂直方向を向くことになる。また、両側面方向でも通信が可能となる。
　また、コイル開口部２２は、必ずしも開口部１５と重ならなくてもよい。コイル開口部２２を切欠き部１４の形成領域に向けて、給電コイル２１を切欠き部１４に近接して配置すれば、上記と同様に、金属筐体部１２の周りに広がる磁界が生じる。
　次に、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図５（Ａ）は、第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図５（Ｂ）はその部分側面図である。第２の実施形態に係るアンテナ装置１Ａは、第１の実施形態に係る切欠き部１４に代えて、切欠き部１４Ａを備える。また、第１の実施形態に係る構成に加えて、スイッチ部５１Ａを備える。スイッチ部５１Ａは本発明の操作部に相当する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　切欠き部１４Ａは、開口部１５Ａとスリット部１６Ａとから構成されている。開口部１５Ａの幅は、スリット部１６Ａの幅に比べて広い。スイッチ部５１Ａは、開口部１５Ａに配置されている。スイッチ部５１Ａは、例えば、カメラ用スイッチ（シャッターボタン）、主電源用スイッチ、音量調節用スイッチ等である。なお、開口部１５Ａにインターフェース部を配置してもよい。インターフェース部は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）用ＩＯ端子、イヤホンジャック端子、ＳＤカードの挿入口等である。
　第２の実施形態によると、電子機器２のデザインの自由度を制限せず、筐体１１の強度を維持しつつ、金属筐体部１２をアンテナとして利用することができる。また、開口部１５Ａのスペースを有効に利用することができる。
　次に、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図６（Ａ）は、第３の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図６（Ｂ）はその部分拡大図である。第３の実施形態に係るアンテナ装置１Ｂは、第１の実施形態に係る給電コイル２１に代えて、給電コイル２１Ｂを備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　給電コイル２１Ｂの一部は、側面金属部１２ｂに近接して配置されている。給電コイル２１Ｂの他の部分は、主面金属部１２ａに近接して配置されている。コイル開口部２２Ｂは、電子機器２の第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５と重なっている。
　第３の実施形態によると、給電コイル２１Ｂの一部が主面金属部１２ａに近接して配置されている。これにより、給電コイル２１Ｂに供給される高周波電力が小さい場合でも、金属筐体部１２に生じる誘導電流は、主面金属部１２ａのうち切欠き部１４から離れた領域まで広がる。そして、金属筐体部１２の周りに生じる磁界は、電子機器２の第１の主面が向く方向に大きく広がる。したがって、高周波電力が小さい場合でも、電子機器２の第１の側面が向く方向だけでなく、第１の主面が向く方向でもアンテナ装置１Ｂの通信距離を大きくすることができる。また、第１の実施形態と同様に、電子機器２のデザインの自由度は制限されない。また、筐体１１の強度を維持することができる。
　次に、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図７（Ａ）は、第４の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図７（Ｂ）はその部分拡大図である。第４の実施形態に係るアンテナ装置１Ｃは、第１の実施形態に係る給電コイル２１に代えて、給電コイル２１Ｃを備える。また、第１の実施形態に係る切欠き部１４に代えて、切欠き部１４Ｃを備える。また、第１の実施形態に係る構成に加えて、スイッチ部５１Ｃを備える。スイッチ部５１Ｃは、本発明の操作部に相当する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　切欠き部１４Ｃは、開口部１５Ｃとスリット部１６とから構成される。開口部１５Ｃは、側面金属部１２ｂに形成されるとともに、主面金属部１２ａに延在している。給電コイル２１Ｃの一部は、側面金属部１２ｂに近接して配置されている。給電コイル２１Ｃの他の部分は、主面金属部１２ａに近接して配置されている。コイル開口部２２Ｃの一部は、電子機器２の第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５Ｃの一部と重なっている。コイル開口部２２Ｃの他の部分は、第１の主面に垂直な方向から見て、開口部１５Ｃの他の部分と重なっている。スイッチ部５１Ｃは、開口部１５Ｃに配置されている。なお、スイッチ部５１Ｃは、インターフェース部でもよい。
　第４の実施形態によると、給電コイル２１Ｃの一部が主面金属部１２ａに近接して配置されている。また、開口部１５Ｃおよびコイル開口部２２Ｃの一部は、主面金属部１２ａに形成されている。これにより、金属筐体部１２の周りに生じる磁界は、電子機器２の第１の主面が向く方向に大きく広がる。したがって、給電コイル２１Ｃに供給される高周波電力が小さい場合でも、電子機器２の第１の側面が向く方向だけでなく、第１の主面が向く方向でもアンテナ装置１Ｃの通信距離を大きくすることができる。また、第１の実施形態と同様に、電子機器２のデザインの自由度は制限されない。また、筐体１１の強度を維持することができる。
　次に、本発明の第５の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図８（Ａ）は、第５の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図８（Ｂ）はその部分拡大図である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　アンテナ装置１Ｄは、ノートＰＣ２Ｄの側面に配置されている。ノートＰＣ２Ｄは、本発明の電子機器に相当する。なお、本発明の電子機器として、タブレット端末等の各種の電子機器でもよい。
　筐体１１Ｄは、金属筐体部１２１Ｄ，１２２Ｄと樹脂筐体部１３Ｄとから構成される。金属筐体部１２１Ｄは、ノートＰＣ２Ｄの第１の主面（キーボード３５Ｄが配置された面）に配置されている。金属筐体部１２２Ｄは、第２の主面（第１の主面の反対側の面）に配置されている。金属筐体部１２１Ｄ，１２２Ｄは、第１および第２の主面を連接する側面に延在し、当該側面で樹脂筐体部１３Ｄを介して配置されている。
　切欠き部１４Ｄは、開口部１５Ｄとスリット部１６Ｄとから構成され、金属筐体部１２１Ｄに形成されている。開口部１５Ｄは、側面に形成され、第１の主面に延在している。スリット部１６Ｄは、側面に形成され、開口部１５Ｄと金属筐体部１２１Ｄの外縁とを連接している。
　給電コイル２１Ｄの一部は、側面に配置された金属筐体部１２１Ｄに近接して配置されている。給電コイル２１Ｄの他の部分は、第１の主面に配置された金属筐体部１２１Ｄに近接して配置されている。コイル開口部２２Ｄの一部は、側面に垂直な方向から見て、開口部１５Ｄの一部と重なっている。コイル開口部２２Ｄの他の部分は、第１の主面に垂直な方向から見て、開口部１５Ｄの他の部分と重なっている。
　第５の実施形態によると、ノートＰＣ２Ｄのデザインの自由度を制限せず、筐体１１Ｄの強度を維持しつつ、金属筐体部１２１Ｄをアンテナとして利用することができる。
　次に、本発明の第６の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図９（Ａ）は、第６の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図９（Ｂ）はその部分拡大図である。第６の実施形態に係るアンテナ装置１Ｅは、第１の実施形態に係る切欠き部１４に代えて、切欠き部１４Ｅを備える。また、第１の実施形態に係る給電コイル２１に代えて、給電コイル２１Ｅを備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　切欠き部１４Ｅは、開口部１５Ｅとスリット部１６Ｅとから構成される。開口部１５Ｅは、側面金属部１２ｂに形成され、主面金属部１２ａと側面金属部１２ｂとの境界に接している。スリット部１６Ｅは、開口部１５Ｅと側面金属部１２ｂの外縁との間を連接している。当該外縁は、側面金属部１２ｂの外縁のうち電子機器２の第１の主面に平行な辺である。
　給電コイル２１Ｅの一部は、側面金属部１２ｂに近接して配置されている。給電コイル２１Ｅの他の部分は、主面金属部１２ａに近接して配置されている。コイル開口部２２Ｅは、第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５Ｅと重なっている。
　第６の実施形態によると、電子機器２のデザインの自由度を制限せず、筐体１１の強度を維持しつつ、金属筐体部１２をアンテナとして利用することができる。
　次に、本発明の第７の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１０（Ａ）は、第７の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の外観斜視図、図１０（Ｂ）はその部分拡大図である。第７の実施形態に係るアンテナ装置１Ｆは、第１の実施形態に係る給電コイル２１に代えて、給電コイル２１Ｆを備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　給電コイル２１Ｆは、磁性体の周囲にコイル導体を形成したチップコイルから構成される。コイル開口部２２Ｆは、第１の側面に垂直な方向から見て、開口部１５と重なっている。給電コイル２１Ｆは、図示されていない回路基板上に給電回路とともに実装されている。
　また、チップコイルから構成される給電コイルは、図１０（Ｃ）のように配置されてもよい。アンテナ装置１Ｇは、チップコイルから構成される給電コイル２１Ｇを備える。コイル開口部２２Ｇの開口面は側面金属部１２ｂの主面と直交するように配置されている。給電コイル２１Ｇは、コイル開口部２２Ｇを切欠き部１４の形成領域に向けて、切欠き部１４に近接して配置されている。これにより、磁界がコイル開口部２２と開口部１５とを通るように生じるので、給電コイル２１Ｇは金属筐体部１２と磁界結合する。
　第７の実施形態によると、電子機器２のデザインの自由度を制限せず、筐体１１の強度を維持しつつ、金属筐体部１２をアンテナとして利用することができる。
　次に、本発明の第８の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１１（Ａ）は、第８の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１１（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。図１２は、その電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　アンテナ装置１Ｈは、金属筐体部（上部筐体）１２１Ｈ、金属筐体部（下部筐体）１２２Ｈおよび給電コイル２１Ｈを備える。金属筐体部１２１Ｈは表面金属部１２１ａＨおよび側面金属部１２１ｂＨから構成されている。
　表面金属部１２１ａＨは、略平板状であり、電子機器２Ｈの筐体１１Ｈの表面を構成している。表面金属部１２１ａＨには開口部が形成され、この開口部に表示部３２および操作部３３が配置されている。側面金属部１２１ｂＨは、枠状であり、筐体１１Ｈの側面の大部分を覆うように配置されている。表面金属部１２１ａＨと側面金属部１２１ｂＨとが連接して、箱状の金属筐体部１２１Ｈが構成されている。金属筐体部１２２Ｈは、平板状であり、筐体１１Ｈの裏面を構成している。金属筐体部１２１Ｈと金属筐体部１２２Ｈとの隙間は、枠状の樹脂筐体部（ギャップ部）１３Ｈで占められている。
　給電コイル２１Ｈは、側面金属部１２１ｂＨと金属筐体部１２２Ｈとに沿って、筐体１１Ｈの内部に配置されている。給電コイル２１Ｈのコイル開口部２２Ｈは、給電コイル２１Ｈが配置された筐体１１Ｈの側面に垂直な方向から見て、樹脂筐体部１３Ｈと重なっている。給電コイル２１Ｈの外形寸法は、筐体１１Ｈの長手方向に長く、筐体１１Ｈの短手方向に短い。
　なお、金属筐体部１２１Ｈと金属筐体部１２２Ｈとは、所定箇所で接続されていてもよい。但し、金属筐体部１２１Ｈと金属筐体部１２２Ｈとを接続導体で接続する場合、給電コイル２１Ｈの両側近傍に２つの接続導体をそれぞれ設けることは避ける。なぜなら、金属筐体部１２１Ｈ，１２２Ｈにおいて、誘導電流のショートカットが生じ、誘導電流が、金属筐体部１２１Ｈ，１２２Ｈのうち、給電コイル２１Ｈに近接する部分にのみ流れてしまう場合があるからである。
　第８の実施形態によると、樹脂筐体部１３Ｈが筐体１１Ｈの裏面側寄りにオフセット配置されており、かつ、給電コイル２１Ｈが筐体１１Ｈの側面および裏面に沿って配置されている。このため、アンテナ装置１Ｈは電子機器２Ｈの裏面方向に指向性を有する。
　また、上述のように、給電コイル２１Ｈの外形寸法は、筐体１１Ｈの長手方向に長く、筐体１１Ｈの短手方向に短い。すなわち、給電コイル２１Ｈは、そのコイル開口部２２Ｈと樹脂筐体部１３Ｈとの重なり面積ができるだけ大きくなるように、形成され、配置されている。これにより、金属筐体部１２１Ｈ，１２２Ｈと給電コイル２１Ｈとの磁界結合が強くなるため、アンテナ装置１Ｈの放射効率が高まる。
　第８の実施形態の構成では、電子機器２Ｈのデザインの自由度を制限せず、筐体１１Ｈの強度を維持しつつ、金属筐体部１２１Ｈ，１２２Ｈをアンテナとして利用することができる。
　次に、本発明の第９の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１３（Ａ）は、第９の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１３（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。図１４は、その電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　アンテナ装置１Ｊは、金属筐体部（枠状筐体）１２１Ｊ、金属筐体部（下部筐体）１２２Ｊおよび給電コイル２１Ｊを備える。金属筐体部１２１Ｊは、略枠状であり、電子機器２Ｊの筐体１１Ｊの側面の大部分を覆うように配置されている。金属筐体部１２１Ｊの一方端面と他方端面とを連接するように、樹脂からなるスリット部（ギャップ部）１６Ｊが形成されている。スリット部（ギャップ部）１６Ｊは、筐体１１Ｊの厚み方向（上下方向）に延びるように形成されている。金属筐体部１２２Ｊは、平板状であり、筐体１１Ｊの裏面を構成している。金属筐体部１２１Ｊと金属筐体部１２２Ｊとの隙間は枠状の樹脂筐体部（ギャップ部）１３ｂＪで占められている。筐体１１Ｊの表面を含むその他の部分は、樹脂筐体部（上部筐体）１３ａＪで占められている。なお、スリット部１６Ｊは、金属筐体部１２１Ｊの他の部分に設けられてもよい。すなわち、スリット部１６Ｊは、金属筐体部１２１Ｊのうち、筐体１１Ｊの長手方向に対応する部分ではなく、筐体１１Ｊの短手方向に対応する部分に設けられてもよい。
　給電コイル２１Ｊは、金属筐体部１２１Ｊと金属筐体部１２２Ｊとに沿って、筐体１１Ｊの内部に配置されている。給電コイル２１Ｊのコイル開口部２２Ｊは、給電コイル２１Ｊが配置された筐体１１Ｊの側面に垂直な方向から見て、スリット部（ギャップ部）１６Ｊと樹脂筐体部（ギャップ部）１３ｂＪとの連接部分に重なっている。給電コイル２１Ｊの外形寸法は、筐体１１Ｊの長手方向に長く、筐体１１Ｊの短手方向に短い。
　なお、金属筐体部１２１Ｊと金属筐体部１２２Ｊとは、所定箇所で接続されていてもよい。金属筐体部１２１Ｊと金属筐体部１２２Ｊとを接続導体で接続する場合、給電コイル２１Ｊの両側近傍に、２つの接続導体をそれぞれ設けてもよい。また、樹脂筐体部（ギャップ部）１３ｂＪは筺体部の全周に配置されているが、必ずしも全周に設ける必要はなく、例えば、スリット部（ギャップ部）１６Ｊと樹脂筐体部（ギャップ部）１３ｂＪとでＴ字状のスリットが形成されるようにしてもよい。
　第９の実施形態によると、金属筐体部１２１Ｊにスリット部１６Ｊが設けられている。このため、第１の実施形態と同様に、誘導電流が金属筐体１２１の周囲に流れ、磁界が金属筐体部１２１Ｊ，１２２Ｊの周囲に大きく広がる。この結果、アンテナ装置１Ｊの放射効率が高まるとともに、アンテナ装置１Ｊの通信距離を長くすることができる。
　また、第９の実施形態によっても、第８の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　次に、本発明の第１０の実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１５（Ａ）は、第１０の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の表面（操作面）側から視た外観斜視図、図１５（Ｂ）は、その電子機器の裏面側から視た外観斜視図である。図１６は、その電子機器の裏面側から視た部分拡大図である。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
　アンテナ装置１Ｋは、金属筐体部（上部筐体）１２１Ｋ、金属筐体部（下部筐体）１２２Ｋおよび給電コイル２１Ｋを備える。金属筐体部１２１Ｋは表面金属部１２１ａＫおよび側面金属部１２１ｂＫから構成されている。金属筐体部１２２Ｋは裏面金属部１２２ａＫおよび側面金属部１２２ｂＫから構成されている。
　表面金属部１２１ａＫは、略平板状であり、電子機器２Ｋの筐体１１Ｋの表面を構成している。表面金属部１２１ａＫには開口部が形成され、この開口部に表示部３２および操作部３３が配置されている。側面金属部１２１ｂＫは、枠状であり、筐体１１Ｋの側面の表面寄りに配置されている。表面金属部１２１ａＫと側面金属部１２１ｂＫとが連接して、箱状の金属筐体部１２１Ｋが構成されている。
　裏面金属部１２２ａＫは、略平板状であり、筐体１１Ｋの裏面を構成している。裏面金属部１２１ａＫにはカメラレンズの位置に開口３１が形成されている。側面金属部１２２ｂＫは、枠状であり、筐体１１Ｋの側面の裏面寄りに配置されている。裏面金属部１２２ａＫと側面金属部１２２ｂＫとが連接して、箱状の金属筐体部１２２Ｋが構成されている。
　金属筐体部１２１Ｋと金属筐体部１２２Ｋとの隙間は、略枠状の樹脂筐体部（ギャップ部）１３Ｋで占められている。樹脂筐体部１３Ｋは裏面寄りに配置されている。樹脂筐体部１３Ｋには開口部が形成され、この開口部にスイッチ部５１Ｋが配置されている。上述のように、スイッチ部５１Ｋは、例えば、端末主電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、音量ボリューム調節用スイッチ、カメラのシャッターボタン等である。
　給電コイル２１Ｋは、側面金属部１２１ｂＫと金属筐体部１２２Ｋとに沿って、筐体１１Ｋの内部に配置されている。給電コイル２１Ｋのコイル開口部２２Ｋは、給電コイル２１Ｋが配置された筐体１１Ｋの側面に垂直な方向から見て、樹脂筐体部１３Ｋと重なっている。給電コイル２１Ｋの外形寸法は、筐体１１Ｋの長手方向に長く、筐体１１Ｋの短手方向に短い。樹脂筐体部１３Ｋは、筐体１１Ｋの裏面側寄りにオフセット配置されており、かつ、給電コイル２１Ｋが筐体１１Ｋの側面および裏面に沿って配置されている。
　なお、金属筐体部１２１Ｋと金属筐体部１２２Ｋとは、所定箇所で接続されていてもよい。但し、金属筐体部１２１Ｋと金属筐体部１２２Ｋとを接続導体で接続する場合、給電コイル２１Ｋの両側近傍に、２つの接続導体をそれぞれ設けることは避ける。
　第１０の実施形態によると、第８の実施形態と同様の効果を得ることができる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊ，１Ｋ…アンテナ装置
２，２Ｈ，２Ｊ，２Ｋ…電子機器
１１，１１Ｄ，１１Ｈ，１１Ｊ，１１Ｋ…筐体
１２，１２１Ｄ，１２２Ｄ，１２１Ｈ，１２２Ｈ，１２１Ｊ，１２２Ｊ，１２１Ｋ，１２２Ｋ…金属筐体部
１２ａ…主面金属部
１２１ａＨ，１２１ａＫ…表面金属部
１２２ａＫ…裏面金属部
１２ｂ，１２ｃ，１２１ｂＨ，１２１ｂＫ，１２２ｂＫ…側面金属部
１３，１３Ｄ，１３Ｈ，１３ａＪ，１３ｂＪ，１３Ｋ…樹脂筐体部
１５，１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ…開口部
１６，１６Ａ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｊ…スリット部
２１，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋ…給電コイル
２２，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ，２２Ｈ，２２Ｊ，２２Ｋ…コイル開口部
４１…ＲＦＩＣ
５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｋ…スイッチ部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５…キャパシタ
Ｃ４…可変容量キャパシタ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…インダクタ

Claims (7)

  1. 　主面と前記主面に連接する側面と前記側面に形成される切欠き部とを有する金属筐体部を含む筐体と、
    　前記筐体の内部に前記金属筐体部と磁界結合するように配置され、巻回中心部をコイル開口部とする給電コイルと、を備え、
    　前記給電コイルは、前記コイル開口部を前記切欠き部の形成領域に向けて、前記切欠き部に近接して配置されるアンテナ装置。
  2. 　前記切欠き部は、開口部と、前記開口部と前記金属筐体部の外縁との間を連接するスリット部とを有し、
    　前記コイル開口部は、前記側面に垂直な方向から見て、前記開口部と重なっている、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記開口部は、前記主面に延在している、請求項２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記開口部は、前記主面と前記側面との境界に接している、請求項２に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記給電コイルは、前記主面に近接する部分を有する、請求項１ないし４のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6. 　請求項１ないし５のいずれかに記載のアンテナ装置を備え、前記筐体内に回路基板を備え、
    　前記回路基板は、前記給電コイルに接続される給電回路を有する、電子機器。
  7. 　操作部またはインターフェース部が前記切欠き部に配置される、請求項６に記載の電子機器。
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