特許 7111546 アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-25

(45)【発行日】2022-08-02

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/24 20060101AFI20220726BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20220726BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/24 Z

G06K7/10 232

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018141284

(22)【出願日】2018-07-27

(65)【公開番号】P2020017913

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】坂東 佑介

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６７１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１５３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１８７２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／２４

Ｇ０６Ｋ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ループアンテナが形成されたアンテナ基板と、前記アンテナ基板とは別体として設けられた回路基板と、前記アンテナ基板および前記回路基板を収容する筐体とを備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ基板を前記筐体から自立させた状態で支持するとともに、前記ループアンテナを前記回路基板に電気的に接続する、前記回路基板に立設された第１の自立部材と、
前記アンテナ基板上に前記ループアンテナに近接して設けられた発光素子とを備え、
前記筐体は、少なくともその一部が前記発光素子からの光を透過させる構成とされており、
前記ループアンテナ及び前記発光素子は、前記アンテナ基板の前記筐体の前記一部と対向する面に設けられ、前記筐体に対して間隔を空けて配置されている、
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたアンテナ装置において、
前記アンテナ基板を自立させた状態で支持するとともに、前記発光素子を前記回路基板に電気的に接続する、前記回路基板に立設された第２の自立部材を備える
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項3】

請求項２に記載されたアンテナ装置において、
前記第１の自立部材および前記第２の自立部材は、前記アンテナ基板を自立させた状態で支持するのに十分な強度を有する導体とされている
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載されたアンテナ装置において、
前記発光素子は、前記ループアンテナに近接して非対称で３箇所以上設けられている
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項5】

請求項１～３の何れか１項に記載されたアンテナ装置において、
前記発光素子は、前記ループアンテナに近接して発光色が異なる素子が２箇所以上設けられている
ことを特徴とするアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近距離無線通信に用いて好適なアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、近距離無線通信（ＮＦＣ（Near Field Communication））では、非接触ＩＣカードなどの通信対象と無線通信を行うためのループアンテナを筐体に収容するようにしている。

【0003】

この筐体にループアンテナを収容したアンテナ装置では、通信対象との距離が通信品質に大きく影響するため、筐体の外面に近い位置にループアンテナを配置することが重要となる。

【0004】

図２に、筐体にループアンテナを収容したアンテナ装置の基本的な事例を示す。このアンテナ装置２００（２００Ａ）では、筐体２０１内に収容された回路基板２０２の基板上に、ループアンテナ２０３が形成されている。この事例において、回路基板２０２には、高さのある部品は搭載されていない。このため、筐体２０１の高さを低くして、ループアンテナ２０３を筐体２０１の外面２０１ａに近い位置に配置することができている。

【0005】

図３に、筐体にループアンテナを収容したアンテナ装置の別の事例を示す。このアンテナ装置２００（２００Ｂ）では、回路基板２０２に高さのある部品２０４，２０５が搭載されており、この部品２０４，２０５を収容するために筐体２０１の高さが高くされている。この場合、回路基板２０２の基板上にループアンテナ２０３を形成すると、ループアンテナ２０３が筐体２０１の外面２０１ａから離れてしまう。

【0006】

このような事例に対し、例えば特許文献１に示されたアンテナ装置では、制御回路などが搭載された回路基板に、略コの字状のアンテナエレメントを立設し、このアンテナエレメントと基板上の導電性パターンとを接続することによって、環状のループアンテナを構成している。これにより、回路基板に高さのある部品が搭載されていても、ループアンテナを筐体の外面に近い位置に配置することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００９－２９０２７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に示されたような構成としたとしても、ループアンテナが筐体に収容されている状況にあっては、ユーザの目線からは筐体内のどの位置にループアンテナが収容されているかが分かりにくく、ひいては通信対象を筐体のどこに近づければよいのか分かりにくい場合があった。また、暗所では、アンテナ装置自体、どこにあるのかを特定することが難しかった。

【0009】

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、回路基板に高さのある部品が搭載されていても、ループアンテナを筐体の外面に近い位置に配置することができ、かつ、筐体の外側からループアンテナの位置を容易に把握することが可能なアンテナ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

このような目的を達成するために本発明は、ループアンテナ（２）が形成されたアンテナ基板（３）と、アンテナ基板とは別体として設けられた回路基板（４）と、アンテナ基板および回路基板を収容する筐体（１）とを備えたアンテナ装置（１００）であって、アンテナ基板を自立させた状態で支持するとともに、ループアンテナを回路基板に電気的に接続する、回路基板に立設された第１の自立部材（６）と、アンテナ基板上にループアンテナに近接して設けられた発光素子（５）とを備え、筐体（１）は、少なくともその一部が発光素子からの光を透過させる構成とされていることを特徴とする。

【0011】

この発明において、筐体には、ループアンテナが形成されたアンテナ基板と、アンテナ基板とは別体として設けられた回路基板とが収容されている。アンテナ基板は、回路基板に立設された第１の自立部材によって、自立した状態で支持されている。また、アンテナ基板に形成されたループアンテナは、第１の自立部材によって回路基板に電気的に接続されている。これにより、回路基板に高さのある部品が搭載されていても、ループアンテナを筐体の外面に近い位置に配置することができるようになる。

【0012】

また、本発明において、アンテナ基板上には、ループアンテナに近接して発光素子が設けられており、筐体は、少なくともその一部が発光素子からの光を透過させる構成とされている。これにより、発光素子が発する光を目印として、筐体の外側からループアンテナの位置を容易に把握することが可能となる。

【0013】

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

【発明の効果】

【0014】

以上説明したように、本発明によれば、回路基板に立設された第１の自立部材によって、アンテナ基板を自立させた状態で支持するとともに、アンテナ基板に形成されたループアンテナを回路基板に電気的に接続し、アンテナ基板上にループアンテナに近接して発光素子を設け、筐体の少なくとも一部を発光素子からの光を透過させる構成としたので、回路基板に高さのある部品が搭載されていても、ループアンテナを筐体の外面に近い位置に配置することができ、かつ、発光素子が発する光を目印として、筐体の外側からループアンテナの位置を容易に把握することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の要部を示す斜視図である。

【図2】図２は、筐体にループアンテナを収容したアンテナ装置の基本的な事例を示す図である。

【図3】図３は、筐体にループアンテナを収容したアンテナ装置の別の事例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るアンテナ装置１００の要部を示す斜視図である。

【0017】

このアンテナ装置１００において、筐体１には、ループアンテナ２が形成されたアンテナ基板３と、アンテナ基板３とは別体として設けられた回路基板４とが収容されている。アンテナ基板３上には、ループアンテナ２に近接して、発光色が異なる発光素子５が２箇所設けられている。この実施の形態において、発光素子５（５－１，５－２）は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とされている。なお、発光素子５は、必ずしもＬＥＤでなくてもよい。

【0018】

また、アンテナ基板３は、回路基板４に立設された第１の自立部材６と第２の自立部材７とによって、自立した状態で支持されている。この実施の形態において、第１の自立部材６および第２の自立部材７は、アンテナ基板３を自立させた状態で支持するのに十分な強度を有する導体とされている。また、第１の自立部材６によって、ループアンテナ２が回路基板４に電気的に接続され、第２の自立部材７によって、発光素子５－１，５－２が回路基板４に電気的に接続されている。

【0019】

なお、図１には、筐体１内におけるアンテナ基板３や回路基板４などの設置状態が分かるように、筐体１の前後を透視した図として示している。また、この実施の形態において、筐体１の上面１ａは、発光素子５（５－１，５－２）からの光を透過させることが可能な構成とされている。また、図１において、回路基板４には、高さのある部品８，９が搭載されている。

【0020】

このアンテナ装置１００では、回路基板４に立設された第１の自立部材（導体）６によって、アンテナ基板３が自立させた状態で支持されるとともに、アンテナ基板３に形成されたループアンテナ２が回路基板４に電気的に接続されている。

【0021】

これにより、回路基板４に高さのある部品８，９が搭載されていても、ループアンテナ２を筐体１の外面（上面１ａ）に近い位置に配置することができている。また、回路基板４上の他の回路（周辺回路）からも遠ざけられるものとなり、回路基板４上の導電性パターン（金属）の影響を受けにくいものとなる。

【0022】

また、このアンテナ装置１００では、回路基板４に立設された第２の自立部材（導体）７によって、アンテナ基板３が自立させた状態で支持されるとともに、アンテナ基板３に設けられた発光素子５－１，５－２が回路基板４に電気的に接続されている。

【0023】

この場合、発光素子５－１，５－２は、ループアンテナ２と同じアンテナ基板３に搭載されているが、発光素子５－１，５－２に電力を供給するアンテナ基板３上の導電性パターン（金属）は、発光素子５－１，５－２の消費電力から見て極めて細い線で足りるため、ループアンテナ２に対して悪影響を及ぼすことがない。また、第２の自立部材７が第１の自立部材６と対に配置されることから、この２つの自立部材６，７でループアンテナ２と発光素子５－１，５－２が搭載されたアンテナ基板３を強固に支えることができる。

【0024】

また、このアンテナ装置１００では、アンテナ基板３上に、ループアンテナ２に近接して発光素子５－１，５－２が設けられており、筐体１の上面１ａは発光素子５－１，５－２からの光を透過させることが可能な構成とされている。これにより、発光素子５からの光を目印として、筐体１の外側からループアンテナ２の位置を容易に把握することが可能となる。また、暗所であっても、アンテナ装置１００がどこにあるのかを特定することができる。

【0025】

なお、上述した実施の形態では、第１の自立部材６および第２の自立部材７を導体としたが、ループアンテナ２や発光素子５－１，５－２と回路基板４との電気的な接続を図ることができればよく、必ずしも導体としなくてもよい。例えば、自立部材６，７を導電性パターンを形成した基板などとしてもよい。また、例えば、第１の自立部材６を導電性パターンを形成した基板とし、この基板に形成された導電性パターンを通してループアンテナ２や発光素子５－１，５－２を回路基板４と電気的に接続させるようにして、第２の自立部材７を省略するようにしてもよい。

【0026】

また、上述した実施の形態では、アンテナ基板３に発光色が異なる発光素子５を２箇所設けるようにしたが、２箇所に限られるものではない。また、発光素子５をループアンテナ２に近接して非対称で３箇所以上設けるようにしてもよい。また、発光素子５を１箇所としてもよい。

【0027】

また、上述した実施の形態では、筐体１の上面１ａを発光素子５からの光を透過させることが可能な構成としたが、筐体１の全部を発光素子５からの光を透過させることが可能な構成としてもよく、筐体１の上面１ａの一部を発光素子５からの光を透過させることが可能な構成としてもよい。

【0028】

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0029】

１…筐体、１ａ…上面、２…ループアンテナ、３…アンテナ基板、４…回路基板、５（５－１，５－２）…発光素子、６…第１の自立部材、７…第２の自立部材、８，９…部品、１００…アンテナ装置。

【図1】

【図2】

【図3】