特許ウォッチ

公開番号2024079540
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2023072390
出願日2023-04-26
発明の名称アンテナ装置およびディスプレイアンテナ
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H01Q 9/14 20060101AFI20240604BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】タッチパネルの機能を有し、送受信対象の電波の波長帯を変更できるアンテナ装置等を提供する。
【解決手段】格子状に配列された複数のパッチアンテナを含むアンテナアレイと、隣接した2つのパッチアンテナを接続する配線に配置された第1スイッチによって構成された第1スイッチ群と、隣接した少なくとも4つのパッチアンテナによって形成されるアンテナ集合体と、アンテナ集合体を構成する少なくとも1つのパッチアンテナに接続された信号源との間の配線に配置された第2スイッチによって構成された第2スイッチ群と、を備えるアンテナ装置とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
格子状に配列された複数のパッチアンテナを含むアンテナアレイと、
隣接した２つの前記パッチアンテナを接続する配線に配置された第１スイッチによって構成された第１スイッチ群と、
隣接した少なくとも４つの前記パッチアンテナによって形成されるアンテナ集合体と、前記アンテナ集合体を構成する少なくとも１つの前記パッチアンテナに接続された信号源とを接続する配線に配置された第２スイッチによって構成された第２スイッチ群と、を備えるアンテナ装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記パッチアンテナは、正方形であり、
複数の前記パッチアンテナは、ダイヤパターンで配列され、
隣接した少なくとも４つの前記パッチアンテナは、前記アンテナ集合体を構成し、
前記第１スイッチは、隣接し合う２つの前記パッチアンテナの頂点を接続する配線に配置され、
前記第２スイッチは、前記アンテナ集合体を構成する少なくとも１つの前記パッチアンテナと前記信号源とを接続する配線に配置される請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
複数の前記第１スイッチおよび複数の前記第２スイッチの開閉を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
複数の前記第１スイッチを開閉制御して、送受信対象の電波の周波数帯に合わせた大きさで前記アンテナ集合体が構成されるように、複数の前記パッチアンテナを組み合わせる請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
タッチセンサとして機能させる前記アンテナ集合体を構成する複数の前記パッチアンテナに接続された前記第２スイッチが開いた状態で、前記タッチセンサとして機能させる前記アンテナ集合体の頂点の位置にある前記パッチアンテナに接続された前記第１スイッチを閉じることによって、前記タッチセンサとして機能する複数の前記アンテナ集合体が行方向および列方向に配列されたタッチパネルを構成し、
前記行方向に配列された複数の前記アンテナ集合体によって形成された行と、前記列方向に配列された複数の前記アンテナ集合体によって形成された列との交点における容量変化に応じて、前記タッチパネルにおける接触位置を検出する請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
複数の前記パッチアンテナの各々と、送受信対象の信号が伝播する信号線との間に、送受信対象の電波を移相する移相器が配置され、
前記制御手段は、
受信対象の電波の受信において、フェーズドアレイアンテナとして機能する前記アンテナ集合体を構成する少なくとも１つの前記パッチアンテナに接続された前記第２スイッチを開いた状態で前記受信対象の電波を受信し、
送信対象の電波の送信において、前記フェーズドアレイアンテナとして機能する前記アンテナ集合体を構成する少なくとも１つの前記パッチアンテナに接続された前記第２スイッチを閉じて、前記信号線を伝播する送信対象の信号を送信する請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記タッチセンサとして機能させる前記アンテナ集合体と、前記フェーズドアレイアンテナとして機能させる前記アンテナ集合体とを、異なる大きさで構成する請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記タッチセンサとして機能させる前記アンテナ集合体と、アンテナとして機能させる前記アンテナ集合体とが交差した部分に隣接した前記パッチアンテナを不活性にする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記タッチセンサとして機能させる前記アンテナ集合体に隣接した前記パッチアンテナを不活性にする請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか一項に記載のアンテナ装置と、
格子状に配列された複数の発光器によって構成されたディスプレイと、を備え、
前記パッチアンテナは、
可視領域の光に対して透明であり、
前記発光器は、
前記パッチアンテナの下方に配置されるディスプレイアンテナ。
【請求項１０】
前記アンテナ装置に含まれる制御手段は、
複数の第１スイッチおよび複数の第２スイッチを制御してタッチパネルを構成し、
前記タッチパネルにおける位置に対応付けられたユーザインターフェースを前記ディスプレイに表示させ、
前記行方向に配列された複数の前記アンテナ集合体によって形成された行と、前記列方向に配列された複数の前記アンテナ集合体によって形成された列との交点における容量変化に応じて、前記タッチパネルにおける接触位置を検出し、
検出された前記接触位置と、前記ディスプレイにおいて前記接触位置に表示された入力情報とを対応付けて、選択された前記入力情報を判別する請求項９に記載のディスプレイアンテナ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のパッチアンテナを有するアンテナ装置等に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
第５世代移動通信システム（５Ｇ）以降の移動通信のために、第４世代移動通信システム（４Ｇ）以前と比べて高い周波数帯の電波に対応した平面型アンテナが開発されている。複数の平面型アンテナがアレイ状に配列されたアンテナアレイを用いれば、フェーズドアレイアンテナを構成できる。
【０００３】
特許文献１には、アンテナの機能を含む表示パネルを備えた表示装置について開示されている。特許文献１の装置は、表示層と表示パネルを有する。表示層は、基板上に配置される複数の発光素子を含む。表示パネルは、表示層の上に配置されるセンサ電極層を含む。センサ電極層は、センサ領域およびセンサ周辺領域を含む。センサ領域には、複数のセンサ電極が配置される。センサ周辺領域には、複数のセンサ配線、第１導電パターン、および第２導電パターンが配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－２０１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の手法を用いれば、タッチセンサ用の電極パターンの一部にパッチアンテナを配置することによって、タッチセンサとパッチアンテナの機能を有するディスプレイを実現できる。タッチセンサ電極の配列パターンに関しては、隣接した電極の間に最適なピッチがある。また、受信対象の電波の波長帯に応じて、パッチアンテナには最適な大きさがある。特許文献１の手法では、タッチセンサ電極の配列パターンやパッチアンテナの大きさを変更できないため、受信対象の電波の波長帯を変更できなかった。
【０００６】
本開示の目的は、タッチパネルの機能を有し、送受信対象の電波の波長帯を変更できるアンテナ装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様のアンテナ装置は、格子状に配列された複数のパッチアンテナを含むアンテナアレイと、隣接した２つのパッチアンテナを接続する配線に配置された第１スイッチによって構成された第１スイッチ群と、隣接した少なくとも４つのパッチアンテナによって形成されるアンテナ集合体と、アンテナ集合体を構成する少なくとも１つのパッチアンテナに接続された信号源との間の配線に配置された第２スイッチによって構成された第２スイッチ群と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、タッチパネルの機能を有し、送受信対象の電波の波長帯を変更できるアンテナ装置等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナの構成の一例を示すブロック図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるアンテナ集合体の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるタッチセンサの一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナの内部構成の一例を示す断面図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるディスプレイの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるディスプレイの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチを実現する構造の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるアンテナ集合体の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるタッチセンサの一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるスイッチの構成の一例を示す概念図である。
第１の実施形態に係るディスプレイアンテナが搭載された端末装置の画面に表示されたユーザインターフェースの一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナの構成の一例を示すブロック図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるタッチセンサの一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるタッチセンサの別の一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれるアンテナアレイに構成されるタッチセンサのさらに別の一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれる配線の構成の一例を示す概念図である。
第２の実施形態に係るディスプレイアンテナに含まれる配線の構成の別の一例を示す概念図である。
第３の実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例を示すブロック図である。
各実施形態の制御や処理を実行するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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