天線裝置以及使用其的便攜式電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及天線裝置，特別是涉及適宜于NFC(Near Field Communicat1n:近距離無線電通信)的天線裝置。另外，本發(fā)明還涉及使用了像這樣的天線裝置的便攜式電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在智能手機(jī)等便攜式電子設(shè)備中搭載了RFID(無線射頻識別(Rad1Frequency Identificat1n):根據(jù)電波的個(gè)體識別)系統(tǒng)，并且作為用于此的通信單元搭載了讀寫器等和用于近距離無線電通信的天線。
[0003]另外，為了從外部噪音保護(hù)內(nèi)置電路并且為了防止在設(shè)備內(nèi)所產(chǎn)生的噪聲的不需要輻射而在便攜式電子設(shè)備中設(shè)置金屬屏蔽罩。特別是最近要考慮薄型化、輕量化、相對于掉落等沖擊的耐久性以及設(shè)計(jì)性等，便攜式電子設(shè)備的框體自身從樹脂制變成了金屬制，兼任金屬屏蔽罩的盒子也在增加。但是，一般來說因?yàn)榻饘倨帘握謺璧K電波，所以在設(shè)置天線的情況下有必要設(shè)置在不與金屬屏蔽罩相重疊的位置，并且金屬屏蔽罩在被設(shè)置于廣范圍的時(shí)候天線的配置就成為了問題。
[0004]為解決以上所述問題，例如專利文獻(xiàn)I?3所公開的天線裝置的特征在于:將開口部形成于導(dǎo)體層并且形成連接該開口部與外緣之間的縫隙，以內(nèi)徑部與開口部相重疊的形式配置天線線圈。根據(jù)這樣的天線裝置，以屏蔽由于電流流到線圈導(dǎo)體而產(chǎn)生的磁場的形式使電流流到導(dǎo)體層，然后，流到導(dǎo)體層的開口部周圍的電流通過縫隙的周邊，并且根據(jù)邊緣效應(yīng)電流在導(dǎo)體層的周圍流動。由此，因?yàn)橐矎膶?dǎo)體層產(chǎn)生磁場并且導(dǎo)體層使磁通繞著作大旋轉(zhuǎn)，所以能夠擴(kuò)大天線裝置與對象側(cè)天線的通信距離。即，能夠?qū)?dǎo)體層作為擴(kuò)大天線線圈的通信距離的加速器(accelerator)來行使其功能。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I:日本專利第4687832號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本專利申請公開2002-111363號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本專利申請公開2013-162195號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0011]然而，在以上所述的現(xiàn)有的天線裝置中，開口部以及縫隙被形成于導(dǎo)體層，縫隙是以連接開口部和導(dǎo)體層的外緣的形式被形成的，沒有被導(dǎo)體層覆蓋的天線線圈與縫隙相交叉露出的地方只是I處。即，因?yàn)殡m然通過設(shè)置開口部從而確保通過天線線圈內(nèi)徑部的磁通的磁路，但是天線線圈被導(dǎo)體層覆蓋的范圍為廣范圍，所以天線的輻射特性不夠充分。
[0012]在專利文獻(xiàn)3的圖9中公開顯示有縫隙在俯視圖中是以橫穿第I開口部的形式被設(shè)置的并且以圍繞第I開口部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的天線線圈的2處與縫隙相交叉的形式被構(gòu)成的天線裝置。但是，該天線裝置因?yàn)榫哂型ㄟ^縫隙與第I開口部相連通的第2開口部并且縫隙的前端部寬度被擴(kuò)大，所以在縫隙兩側(cè)的導(dǎo)體層上產(chǎn)生的渦電流的環(huán)圈(loop)尺寸變小，因而恐怕不能夠獲得充分的輻射特性。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在將縫隙設(shè)置于在便攜式電子設(shè)備側(cè)進(jìn)行設(shè)置的金屬面的結(jié)構(gòu)中能夠延長天線線圈的通信距離并且制造也容易的天線裝置。
[0014]解決技術(shù)問題之手段
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所涉及的天線裝置的特征在于:具備:金屬層，具有在第I方向上延伸的縫隙;天線線圈，具有垂直于所述金屬層的主面的線圈軸以及在俯視圖中與所述縫隙相重疊的內(nèi)徑部;所述金屬層包含第I金屬面、經(jīng)由所述縫隙與所述第I金屬面相鄰接的第2金屬面、跨越所述縫隙連接所述第I金屬面的角部和第2金屬面的角部并使之一體化的連結(jié)部，所述縫隙的寬度比所述天線線圈的所述內(nèi)徑部的寬度窄，所述天線線圈具有與所述縫隙相交叉的第I露出部分和第2露出部分。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)楸恍纬捎诮饘賹拥目p隙與天線線圈的內(nèi)徑部相重疊，而且天線線圈的2處從縫隙露出，所以能夠提高天線的輻射特性，并且能夠延長天線線圈的通信距離。另外，因?yàn)榭p隙的寬度比天線線圈的內(nèi)徑部的寬度窄，所以能夠增大在縫隙的兩側(cè)產(chǎn)生的渦電流的環(huán)圈尺寸，并且能夠擴(kuò)大通信范圍。再有，因?yàn)榈贗金屬面和第2金屬面通過連結(jié)部被連結(jié)并進(jìn)行一體化，所以能夠作為單一的金屬體來對待。因此，容易制造具有像這樣的金屬面的罩蓋且沒有必要實(shí)行第I金屬面與第2金屬面之間的位置對準(zhǔn)，并且縫隙寬度也不會偏尚。
[0017]在本發(fā)明中，所述縫隙的寬度優(yōu)選遍及于該縫隙的全長為恒定。在縫隙的寬度遍及于其全長為恒定的情況下，能夠?qū)掗煹卮_?？p隙兩側(cè)的第I以及第2金屬面的總面積。因此，能夠增大在縫隙兩側(cè)產(chǎn)生的渦電流的環(huán)圈尺寸，并且能夠擴(kuò)大通信范圍。
[0018]在本發(fā)明中，所述第I金屬面在俯視圖中與所述天線線圈的內(nèi)徑部相重疊的區(qū)域中的與所述第I方向相垂直的第2方向上的重疊寬度優(yōu)選為所述天線線圈的線寬的0.5倍以上3倍以下，所述第2金屬面在俯視圖中與所述天線線圈的內(nèi)徑部相重疊的區(qū)域中的所述第2方向上的重疊寬度優(yōu)選為所述天線線圈的線寬的0.5倍以上3倍以下。在此情況下，所述第I金屬面在俯視圖中與所述天線線圈的內(nèi)徑部相重疊的區(qū)域中的與所述第I方向相垂直的第2方向上的重疊寬度進(jìn)一步優(yōu)選為所述天線線圈的線寬以下，所述第2金屬面在俯視圖中與所述天線線圈的內(nèi)徑部相重疊的區(qū)域中的所述第2方向上的重疊寬度進(jìn)一步優(yōu)選為所述天線線圈的線寬以下。由此，就能夠抑制由于在天線線圈的內(nèi)徑部所產(chǎn)生的渦電流與在天線線圈流動的電流互相抵消而引起的損失，由此就能夠增加天線的通信距離。
[0019]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述第I方向的寬度與所述連結(jié)部的寬度相等并且所述第2方向的寬度與所述天線線圈的所述第2方向的最大寬度相等的第I矩形區(qū)域的面積，小于所述第I方向的寬度與所述天線線圈的第I方向的最大寬度相等并且所述第2方向的寬度與從所述金屬層的與所述第I方向相平行的一邊到所述天線線圈的最短距離相等的第2矩形區(qū)域的面積。由此就能夠使在縫隙的邊緣被促進(jìn)(boost)的磁通的環(huán)圈繞著作大旋轉(zhuǎn)，由此就能夠增加天線的通信距離。
[0020]在本發(fā)明中，所述金屬層優(yōu)選構(gòu)成安裝有所述天線線圈的便攜式電子設(shè)備的盒子的至少一部分。便攜式電子設(shè)備的盒子從樹脂制變?yōu)榻饘僦疲诩嫒谓饘倨帘握值那闆r下通過將盒子的一部分作為天線線圈的加速器來進(jìn)行利用從而就能夠提高天線的輻射特性，并且能夠延長天線線圈的通信距離。
[0021]另外，本發(fā)明所涉及的便攜式電子設(shè)備的特征在于:具備盒子、被容納于所述盒子內(nèi)的電路基板、與所述電路基板一起被容納于所述盒子內(nèi)的天線裝置，所述天線裝置具備具有縫隙的金屬層、具有垂直于所述金屬層的主面的線圈軸以及在俯視圖中與所述縫隙相重疊的內(nèi)徑部的天線線圈，所述金屬層包含第I金屬面、經(jīng)由所述縫隙與所述第I金屬面相鄰接的第2金屬面、跨越所述縫隙連接所述第I金屬面的角部和所屬第2金屬面的角部并使之一體化的連結(jié)部，所述縫隙的寬度比所述天線線圈的所述內(nèi)徑部的寬度窄，所述天線線圈具有與所述縫隙相交叉的第I露出部分和第2露出部分。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種在將縫隙設(shè)置于在便攜式電子設(shè)備側(cè)進(jìn)行設(shè)置的金屬面的結(jié)構(gòu)中延長天線線圈的通信距離為可能并且制造也容易的天線裝置。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示包含本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的天線裝置的便攜式電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)為正面截面圖，(b)為側(cè)面截面圖。
[0025]圖2是詳細(xì)地表示天線裝置的結(jié)構(gòu)的大致平面圖，(a)是只表示金屬層的示意圖，
(b)是表不天線線圈和金屬層雙方的不意圖。
[0026]圖3是表示相對于天線線圈的金屬層的作用的示意圖，(a)為大致平面圖，(b)為大致截面圖。
[0027]圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的天線裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)是只表示金屬層的示意圖，(b)是表示天線線圈和金屬層雙方的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下是參照附圖并就本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]圖1是表示包含本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的天線裝置的便攜式電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖，(a)為正面截面圖，(b)為側(cè)面截面圖。
[0030]如圖1(a)以及(b)所示，天線裝置1A具備天線元件11、構(gòu)成內(nèi)置有天線元件11的便攜式電子設(shè)備I的盒子2的金屬層3。
[0031]便攜式電子設(shè)備I例如為智能手機(jī)，并具有薄型的長方體形狀。在便攜式電子設(shè)備I的內(nèi)部設(shè)置主電路基板5和電池組6。在本實(shí)施方式中，主電路基板5是以在俯視圖中與電池組6不相重疊的形式被設(shè)置的L字基板。在便攜式電子設(shè)備I的一個(gè)主面(前面)上設(shè)置顯示器7，在顯示器7的外周部設(shè)置樹脂框架8。
[0032]金屬層3為構(gòu)成盒子2主要部分的厚壁罩蓋構(gòu)件，并構(gòu)成便攜式電子設(shè)備I的另一個(gè)主面(背面)。金屬層3具有形成有縫隙SL的金屬面。但是，盒子2其整體并不是金屬，盒子2的長邊方向(Y方向)的兩端部和縫隙SL內(nèi)是由絕緣性樹脂4構(gòu)成。還有，將金屬用于盒子2的主要部分的理由是為了一面提