JP2004104333A - アンテナ及びそれを備えた電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型軽量化を図りながら、安定した特性が得られ、低コスト化、開発期間の短縮、及び使い勝手の向上が可能なアンテナ及びそれを備えた電気機器を提供する。
【解決手段】長板状の導体平板１を“コ”の字形に曲げ加工し、その上面の端部寄りにスリット部２を設け、所定幅の“Ｌ”字形の放射素子部３を形成する。上面の放射素子部３以外の部分、側面（垂直面）、及び下面がグランド部４となる。“コ”の字形にしたことにより、小型軽量化が図れると共に、アンテナの設置対象が金属材か樹脂材かを問わず、これらから電気的な干渉を低減することができ、安定したアンテナ特性を得ることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ及びそれを備えた電気機器に関し、特に、小型薄型化を可能にし、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型パソコンという）等の携帯端末装置、電化製品等を含む電気機器への組み込みに最適なアンテナ及びそれを備えた電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末装置（携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）電話機、モバイルコンピュータなど）等においてはアンテナの小型化が盛んに行われている。特に、携帯端末装置のアンテナは、その端末装置自身の小型化に伴い、設置用スペースの確保、アンテナ体積の制約に反した性能を満足させる要求などの課題を抱えている。
【０００３】
また、携帯端末装置や電化製品等の電気機器をネットワーク化することが提案されており、そのために電気機器に無線通信機能を持たせ、ＬＡＮ（ロ一カル・エリア・ネットワーク）による無線化を可能にすることが考えられている。無線ＬＡＮは、機器又は装置の間を有線接続によらず、数十メートルの範囲において無線により接続することを可能にしている。このため、ケーブル等を接続する煩わしさが解消され、通信可能範囲ならどこでもＬＡＮを利用することができる。
【０００４】
このような無線ＬＡＮ機能を備えた従来の携帯端末装置として、例えば、モノポールアンテナを用いたノート型パソコンが知られている。このノート型パソコンは、キーボードを有する本体部と、この本体部と同一サイズを有して本体部に蝶着されると共に内側にＬＣＤ（液晶表示器）が配置された蓋部とを主体にして構成されており、モノポールアンテナは本体部の側面に外部に露出する状態に取り付けられている。使用に際しては、蓋部を本体部から所定の角度に開いた後、モノポールアンテナを垂直方向に立てて通信を行う。また、携帯して移動する際には、蓋部を本体部に閉じ、モノポールアンテナを折りたたむようにする。しかし、このようなノート型パソコンを携行する場合、折りたたんだモノポールアンテナが本体部の側面に突起物として存在するため、収納の邪魔になる、引っ掛かる、破損し易いなどの問題がある。
【０００５】
この問題を解決するため、通信機能をカード化した無線カードにし、この無線カードにモノポールアンテナを付属させ、このような無線カードを本体部に着脱できるようにしたノート型パソコンがある。しかし、このような構成では、ノート型パソコンと無線カードとが別体であるため、携行時等には無線カードを本体部から抜き取り、また、使用時には無線カードを本体部に装着するという作業が必要になり、煩わしく、利便性に欠けるという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するものとして、スロットアンテナを内蔵した従来のノート型パソコンが特開平８−７８９３１号公報に開示されている。このノート型パソコンは、ＬＣＤが設けられた蓋部内の所定の位置にスロットアンテナが配置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアンテナによると、接地面との間に７〜８ｍｍの厚みが必要なため、ノート型パソコンに適用した場合、ノート型パソコンの薄型化に対応できない。更に、アンテナとして機能を発揮させるためには、３０×７０ｍｍのサイズの導体平板が必要になるため、電気機器の小型化、軽量化には制約が生じる。すなわち、従来の電気機器によると、アンテナを筐体に内蔵し、且つ性能を確保するためには、筐体内にそれなりの設置スペースの確保が必要になり、この結果、これまで使用してきた各仕様の変更などで、製品の製造コストの高騰や開発期間の長期化などが発生することになる。
【０００８】
更に、筐体内は、その強度の保持と電磁波干渉の対策のため、外装がプラスチック等の絶縁物であっても、内装は金属製の筐体を使用しており、その近傍にアンテナを取り付けると、金属製の筐体との干渉が顕著に現われ、目的とする特性を得ることが困難になる。そして、携帯端末装置等では、アンテナ近傍に使用者の手等が置かれるという影響もあり、アンテナの取り付け位置には大きな制約がある。この問題を回避するため、従来は、本体の筐体外部に別筐体などを設け、かつ、別途ケーブルなどを使用して取り付ける外付けアンテナが使用されている。しかし、このような構成では、携帯端末装置や電化製品を移動させる際、外付けアンテナを一旦取り外さなければならないことが多い。更に、再設置や再調整などの手間も発生する。このため、場合によってはケーブル等の引き回しや予期せぬトラブルでのアンテナ故障、更には、携帯端末装置や電化製品の設置位置の自由度が制限される等、使用者には常に煩わしさがつきまとうことになる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、小型軽量化を図りながら、安定した特性が得られ、低コスト化、開発期間の短縮、及び使い勝手の向上が可能なアンテナ及びそれを備えた電気機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、導体平板が少なくとも３面を有するように曲げ加工され、その１面の所定の位置、又は直交する２面におよぶ所定の位置に所定の形状のスリット部が設けられ、このスリット部により放射素子部が形成され、他の部分によりグランド部が形成されていることを特徴とするアンテナを提供する。
【００１１】
この構成によれば、全体が少なくとも３面を有するように形成され、その１面に放射素子部を形成し、この放射素子部の近傍がグランド部になるようにしたことにより、小型軽量化が図れると共に、アンテナの設置対象が金属材か樹脂材かを問わず、これらから電気的な干渉を低減できるため、アンテナ特性を劣化させることがなく、安定したアンテナ特性のアンテナを安価に得ることができる。
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するため、導体平板の所定の位置に所定の形状にスリット部を設けて放射素子部を形成し、その他の部分によりグランド部が形成されるように全体を少なくとも３面を有するように曲げ加工されたアンテナを、筐体の内部あるいは表面に配置したことを特徴とする電気機器を提供する。
【００１３】
この構成によれば、少なくとも３面を有するように成したアンテナは、周囲からの電気的な干渉を受け難く、かつ小型軽量な構造のため、筐体の内部に配設しても他の部品等の配置スペースに影響を与えることがなく、同様に、筐体の表面に配置した場合でも機器の外形に影響を及ぼすことがなく、しかも内部のスペースをアンテナのために分与する必要がないため、設計の自由度が増し、開発期間の短縮、及び電気機器を低コスト化が可能になる。さらに、アンテナに突出する部分が殆ど無いため、移動等がし易くなり使い勝手が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１の（ａ），（ｂ）は、本発明によるアンテナの第１の実施の形態を示す。図１に示すように、銅、真鍮等による金属板を“コ”の字形に曲げ加工を施して作成された導体平板１の片面には、端部に“Ｌ”形部分が残されるようにスリット部２が設けられている。導体平板は、図１（ａ）に示すように、単体でもよいし、後述する図１（ｂ）に示すように、誘電体材料からなる基台上に形成されていてもよい。
【００１５】
導体平板１の端部の“Ｌ”形部分は放射素子部３を形成しており、導体平板１の放射素子部３以外の部分はグランド部４を形成している。放射素子部３の長さは使用周波数における波長の概ね１／４の整数倍に設定されるが、放射素子部３の幅及びスリット部２のサイズによる電気的容量と、上下の間隙間に形成される電気的容量との兼ね合い、更に要求されるアンテナ特性に応じて、各サイズが最終的に決定される。また、スリット部２の形状に応じて、広帯域化を図ることもできる。導体平板１が“コ”の字形に曲げ加工され、下面がスリット部２及び放射素子部３を覆うように下側に延伸しているため、アンテナ１０Ａの小型化が可能になる。更に、放射素子部３とスリット部２で構成される放射部の後ろにグランド部４を回り込ませることで、放射部の近傍に金属などの電気的干渉物が存在しても、放射素子部３は電気的に保護される。
【００１６】
図１の（ａ）の形状に加工されたアンテナ１０Ａは、図１の（ｂ）に示すように、導体平板１の“コ”の字形部分内に誘電体材料、例えばセラミック等からなる誘電体ブロック５を介挿することができる。この誘電体ブロック５の大きさは、少なくともアンテナ１０Ａと同程度のサイズが有ればよい。誘電体ブロック５を設けることにより、その誘電率（ε）の効果により、アンテナ全体の小型化が可能になる。また、“コ”の字に折り曲げられた導体平板１の間にある空間の電気的距離が誘電率に比例（約√ε倍）し、同時にスリット部２における電気的容量も増加する。
【００１７】
図２は、図１のアンテナの曲げ加工前の状態を示す。四角形の薄い金属板に対して打ち抜き等によりスリット部２を形成した後、図１の（ａ）のように、上下面の各サイズが略同一になるように曲げ加工が施される。放射素子部３の外周と打ち抜かれた部分（スリット部２）の縁とで形成される空間は、電気的容量を増加させ、放射素子部３とスリット部２とで放射部を構成し、放射素子部３と放射部から１つの周波数に対する電力を放射するように設計及び加工される。
【００１８】
図３は、第１の実施の形態における給電構造を示す。なお、ここでは、図１の展開状態の導体平板１に対して、給電線路としての同軸線路６（同軸ケーブル）を接続した状態を示している。同軸線路６を使用することにより、電気機器（例えば、携帯端末装置）の内部に配置された他の部品類に対し、この給電線路は邪魔にならないように本体内部で自由に引き回すことができる。
【００１９】
同軸線路６の内導体６ａは、放射素子部３のインピーダンス整合を考慮した位置にはんだ７により接続され、その外導体６ｂはグランド部４にはんだ付けされている。なお、導体の接続は、はんだ接続のほか、通電性を保持し得る形状の専用のコネクタやステイなどを用いてもよい。そして、給電構造を変形することで、接触型や基板上設置型の給電方法も使用できる。また、同軸線路６は、不図示の給電回路や中継回路を介して接続することもでき、こうすることで設置自由度が増し、電気機器の小型化や薄型化を図ることができる。
【００２０】
以上の構成により、本実施の形態のアンテナを実装する携帯端末装置、家庭内での無線ネットワーク用家電品等の筐体や各種部品の設置位置などの仕様に対して、大きな変更を要求されることがなくなる。更に、小型薄型化が図れるこのアンテナは、筐体内の隙間程度のスペースにも内蔵でき、低コストで且つ性能の確保されたアンテナを実現することができる。
【００２１】
また、このアンテナは、構造上、放射部前面以外の周辺に存在する金属等の電気的干渉物による影響が少ないため、金属製部品が多く使用されている筐体への内蔵にも柔軟に対応でき、内蔵位置に関して選択度の高い内蔵アンテナを得ることができる。例えば、ノート型パソコンのＬＣＤ筐体が金属製である場合、アンテナ１０ＡをＬＣＤ筐体に直接取り付けることが可能になる。また、本体部のキーボード筐体への内蔵も可能になる。更に、グランド部４の下面に接触する他の金属部品もグランドとして利用できるため、接地効果が高められる。
【００２２】
更に、本発明のアンテナを携帯端末装置や家庭内での無線ネットワーク用家電品に実装した場合、これら装置や製品の移動などの際、外付けアンテナの取り外し、再設置、再調整、そしてケーブル等の引き回しが不要になる。また、予期せぬトラブルでのアンテナ故障など、従来、使用者に常に付きまとっていた煩わしさが解消され、更に高特性を確保できることから、製品内の部品配置における選択の自由度が増し、設計がし易くなる。
【００２３】
一方、アンテナ特性においては、放射素子部３が筐体の外側に向けてあり、且つ、金属製遮蔽物が存在しない場合には、良好な放射特性が得られるので、筐体の表面等、特にノート型パソコンの蓋部等に取り付けた場合には良好な放射特性が得られる。なお、アンテナの全ての面を導電体（グランド部４）で囲むと電気回路のクローズ性が強くなり、周囲の金属部品による干渉を軽減できる。しかし、反射波を発生させる障害物（例えば、金属製の机）がアンテナに近接していると、導体部分は反射波の干渉を簡単に誘発させるため、反射波を強く受ける方向に導体部分を配置することは好ましくない。そこで、このアンテナ１０Ａでは、図１に示すように３面を開放にしている。
【００２４】
図４の（ａ），（ｂ）は、図１の実施の形態の第１の変形例を示し、（ａ）はアンテナの構成を示し、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロック５を装着した状態を示す。図４のアンテナ１０Ｂは、図１におけるスリット部２の位置を中央部に設定し、更に導体平板１の下面の両側に垂直に立設する側面を有する形状にし、放射素子部３と側面との間には空間が形成される。したがって、放射部が上面の中央部になるので、放射特性は周囲の金属部品の影響を受け難くなる。
【００２５】
更に、図４の（ｂ）に示すように、アンテナ１０Ｂの内部に誘電体ブロック５を介挿することにより、誘電体ブロック５の誘電率（ε）によってアンテナ全体のサイズの小型化が可能になる。この構成によっても、放射素子部３とスリット部２で構成される放射部は、グランド部４を構成する導体平板によりその周囲が電気的に保護されるので、放射部前面以外の周辺に存在する金属等の電気的干渉物による影響が少ないアンテナを得ることができる。
【００２６】
図５の（ａ），（ｂ）は、図１の実施の形態の第２の変形例を示し、（ａ）はアンテナの構成を示し、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロック５を装着した状態を示す。図５のアンテナ１０Ｃは、図１における放射素子部３が側面の１つに配設されるようにし、導体平板１の上下両面の全域がグランド部４になるようにし、放射素子部３の上部に空間を形成している。したがって、放射部が側面になるので、上下のグランド部４の近傍に金属部品が配置されていても放射特性に影響を受けにくくなる。このアンテナ１０Ｃは、機器内の隙間が狭く、放射部が大きくとれないような場合に適している。
【００２７】
更に、図５の（ｂ）に示すように、アンテナ１０Ｃの内部に誘電体ブロック５を介挿することにより、誘電体ブロック５の誘電率（ε）によってアンテナ全体のサイズの小型化が可能になる。
【００２８】
図６の（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）はアンテナの構成を示し、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロック５を装着した状態を示す。本実施の形態におけるアンテナ１０Ｄは、“Ｌ”字形の放射素子部２１が導体平板１の上面の中央部に形成されるように“Ｊ”字形のスリット部２２を設け、全体として“コ”の字形を成すように構成されている。この場合、同軸線路（図示せず）の給電点は、放射素子部２１の点線丸印２３で示す位置になる。給電点は、インピーダンス整合を考慮して最適な位置が決定される。
【００２９】
図７の（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の変形例を示し、（ａ）はアンテナの構成を示し、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロック５を装着した状態を示す。本実施の形態におけるアンテナ１０Ｅは、図６の実施の形態において、その垂直面の形成位置を逆にしたもので、電波の放射方向を図６の場合と逆位置にすることができる。搭載する機器（携帯端末装置、電気機器等）の設置スペースの状態、使用形態等に応じて図６の構成又は図７の構成を選択することができる。
【００３０】
図８の（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態を示し、（ａ）はアンテナの構成を示し、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロック５を装着した状態を示す。図８のアンテナ１０Ｆは、図６又は図７に示した放射素子部２１が側面の１つに配設されるようにし、放射素子部２１の反対側の側面は開放されている。この構成により、導体平板１の上下両面の全域がグランド部４になり、全体の形状は“コ”の字形を成している。このように、放射素子部２１が側面にあるため、上下のグランド部４の近傍に金属部品が配置されていても放射特性に影響を受けにくくなる。このアンテナ１０Ｆは、機器内の隙間が狭く、放射部が大きくとれないような場合の用途に適している。
【００３１】
更に、図８の（ｂ）に示すように、アンテナ１０Ｆの内部に誘電体ブロック５を介挿することにより、誘電体ブロック５の誘電率（ε）によってアンテナ全体のサイズの小型化が可能になる。
【００３２】
図９は、図６〜図８に示したアンテナ１０Ｄ，１０Ｅにおける導体平板１の曲げ加工前の状態を示す。四角形の薄い金属板に対してスリット部２２の打ち抜き等を行った後、図９の（ａ）又は（ｂ）のように、上下面の各サイズが略同一になるように曲げ加工が施される。図９の（ａ）は図６のアンテナ１０Ｄに対応し、図９の（ｂ）は図７のアンテナ１０Ｅに対応する。
【００３３】
図１０は、第２の実施の形態における給電構造を示す。なお、ここでは、図９の（ａ）の展開状態の導体平板１に対して、同軸線路６（給電線路）を接続した状態を示している。同軸線路６を使用することにより、携帯端末装置や電化製品の内部に配置された他の部品類に対し、この給電線路は邪魔にならないように本体内部で自由に引き回すことができる。
【００３４】
ここで、同軸線路６の内導体６ａは、放射素子部２１のインピーダンス整合を考慮した位置にはんだ７により接続され、その外導体６ｂはグランド部４にはんだ付けされている。なお、導体の接続は、はんだ接続のほか、通電性を保持し得る形状の専用のコネクタ等を用いてもよい。そして、給電構造を変形することで、接触型や基板上設置型の給電方法も使用できる。また、同軸線路６は、不図示の給電回路や中継回路を介して接続することもでき、このようすることで設置自由度が増し、携帯端末装置や電化製品の小型化や薄型化を図ることができる。
【００３５】
以上の構成により、携帯端末装置や家庭内での無線ネットワーク用家電品の製品筐体や各種部品の設置位置などの仕様に関し、大きな変更を要求されることがない。更に、筐体内の隙間程度のスペースでも内蔵でき、低コストで且つ性能の確保されたアンテナを実現することができる。携帯端末装置等の筐体内に設置した場合、その水平面において、アンテナの指向性は無指向的に動作させることがたできる。
【００３６】
図１１の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ）は、放射素子部とスリット部による放射部パターンの他の形状例を示す。ここでは、図２及び図９と同様に、導体平板を展開した状態を示し、図１１（ｂ）及び（ｃ）は、斜視図を示している。図２及び図９では２例の放射部パターンを示したが、更に図１１に示す９例の放射部パターンが本発明に適用可能である。これらの内、（ａ），（ｄ）〜（ｇ）は２周波数に対して送受信を可能にする平板多重アンテナであり、（ｂ），（ｃ），（ｈ），（ｉ）は１周波数の送受信を可能にするアンテナである。
【００３７】
図１１の（ａ）に示されるアンテナ１０Ｇは、導体平板１の一端に、平行配置されると共に“Ｌ”字形を成した線状導体２４ａ，２４ｂと、線状導体２４ａに連結され、かつ導体平板１に“Ｌ”字形を成すように一体化された放射素子部２５を備えて構成されている。線状導体２４ａ，２４ｂの先端部（非給電部）に対向する部分の導体平板１が切除され、開放されている。線状導体２４ａ，２４ｂは要求されるアンテナ特性に応じて長さ等の各サイズが決定される。線状導体２４ａ，２４ｂの間に形成される空間２６の外周の長さは、放射素子部が１本の場合の周波数とは異なる使用周波数における波長とほぼ同等にし、線状導体２４ａ，２４ｂの開放端を給電点とすることにより、ループ状のアンテナを構成できる。更に、空間２６の外周の長さは、放射素子部２５及びグランド部２７と線状導体２４ａ，２４ｂとの間隔によって、両者の間に強い電気的干渉が発生する場合、線状導体２４ａ，２４ｂの長さｉと幅ｈは、使用周波数で機能するように調整する。給電点は、線状導体２４ａ，２４ｂの“Ｌ”形の曲げ部分間も選択できる。ループ状にして給電したときには第１の使用周波数で動作し、“Ｌ”形の曲げ部分間に給電したときには第２の使用周波数で動作する。
【００３８】
図１１の（ａ）の構成に対し、（ｄ）のように線状導体２４ａ，２４ｂの長さを短縮したり、（ｅ），（ｆ）のように線状導体２４ａと２４ｂの長さを異ならせることにより、２周波数に対応しながら、所望の周波数において励振特性と指向特性を得ることができるようになる。同様の効果は、図１１の（ｇ）のように、線状導体２４ａ，２４ｂの長さを（ａ）と同じにしたまま、放射素子部２５の長さを短くする構成によっても得ることができる。
【００３９】
図１１の（ｂ）のアンテナ１０Ｈは、導体平板１の一端に“コ”の字形に放射素子部２５を設け、この放射素子部２５に“Ｌ”字形の線状導体２８を連結した構成としている。即ち、図１１の（ａ）の構成から線状導体２４ｂを除去した構成としている。図１１の（ｈ）のアンテナ１０Ｎは線状導体２８の長さを短くし、（ｉ）のアンテナ１０Ｏは放射素子部２５の長さを短くしたものである。更に、また、（ｃ）のアンテナ１０Ｉは線状導体２８を放射素子部２５の反対側に設けた構成である。いずれも、２周波数に対応しながら、所望の周波数において励振特性と指向特性を得ることが可能である。アンテナ１０Ｇ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍにおける給電点は、放射素子部２５の先端とグランド部２７の間になる。このとき、線状導体２８→放射素子部２５の根元部→グランド部２７のループ状の放射部と、放射素子部２５のみを通して励振されるアンテナ構造とがあり、これら２つの動作モードにより第１と第２の使用周波数を使い分けることができる。
【００４０】
次に、上記した本実施の形態のアンテナを実装した電気機器について説明する。以下においては、電気機器としてノート型パソコンを示して説明する。
図１２は、本発明の電気機器の第１の実施の形態を示す。ここでは、図７の（ａ）又は（ｂ）に示したアンテナ１０Ｅ（誘電体ブロック５を実装した構造も含む）を用いた構成について説明する。図１２において、（ａ）はノート型パソコンを背面から見た状態を示し、（ｂ）は図７の（ａ）を蓋部３２の上部中央に設置した状態を示す拡大図、（ｃ）は図７の（ｂ）を蓋部３２の上部中央に実装した状態を示す拡大図である。
【００４１】
ノート型パソコン３０は、キーボード３１ａを備えた本体部３１と、この本体部３１にヒンジ３３ａ，３３ｂにより蝶着された蓋部３２を備えている。アンテナ１０Ｅは蓋部３２に埋め込む形態で実装されている。具体的には、図示の蓋部３２の９ヵ所のいずれかの場所に設置する。
【００４２】
本体部３１又は蓋部３２には不図示の送受信回路が内蔵されており、この送受信回路にアンテナ１０Ｅの一端に接続された同軸ケーブル６の他端が接続されている。アンテナ１０Ｅの固定は、蓋部３２にセロハンテープや両面テープのような接着材付きテープ、接着材、あるいは専用の固定具を用いて行うことができる。アンテナ１０Ｅの各部のサイズは、ノート型パソコン３０の筐体等に使用されている各種の材料の誘電率やＬＣＤ等に使用されている導体部品の影響を加味して、使用周波数に同調し、かつ良好な励振特性が得れるように決定される。
【００４３】
アンテナ１０Ｅは“コ”の字形に曲げ加工が施され、放射部が導体平板１によって囲まれているので、筐体が金属であってもプラスチックであってもかまわず、従って設置場所は上記位置以外の任意の場所に設置することが可能である。そして、本実施の形態のアンテナ１０Ｅは、蓋部３２内に設置されている金属製の筐体（フレーム等）との電気的干渉が少ないため、良好なアンテナ特性が得られる。更に、本発明のアンテナ１０Ｅと蓋部３２内に設置されている金属製のフレーム等に接触させた場合でも、この金属製筐体がグランドとして機能するため、良好なアンテナ特性が得られる。なお、図１２では、実装状態をわかり易くするため、アンテナ１０Ｅの放射部前面を露出させて図示しているが、実際には、放射部前面はプラスチック材質のカバーで覆われており、外部からは視認できない。
【００４４】
図１３は、本発明の電気機器の第２の実施の形態を示す。図１３において、（ａ）はノート型パソコンを背面から見た状態を示し、（ｂ）は図７の（ａ）を蓋部の上部中央に設置した状態を示す拡大図、（ｃ）は図７の（ｂ）を蓋部の上部中央に実装した状態を示す拡大図である。
【００４５】
本実施の形態は、アンテナ１０Ｅをノート型パソコン３０の蓋部３２の側面又は裏面に露出状態に取り付けた例である。本実施の形態においても、アンテナ１０Ｅの固定は、蓋部３２にセロハンテープや両面テープのような接着材付きテープ、接着材、あるいは専用の固定具を用いて行われる。設置場所は、具体的に上記した９カ所を例示することができるが、アンテナ１０Ｅの厚み相当分が、図１３の（ａ），（ｂ）のように、蓋部３２の外表面から露出する外形になる。したがって、蓋部３２の内部のスペースにアンテナ１０Ｅが入り込まないので、内部スペースの設計においてアンテナ１０Ｅを考慮する必要がなくなり、設計の自由度が高められる。更に、蓋部３２の小型化及び薄型化が可能になる。なお、アンテナ１０Ｅの放射部前面は、露出させた状態を図示しているが、実際には、放射部前面はプラスチック材質のカバーで覆われており、外部からは視認できない。また、ここに示した取り付け場所は、一例にすぎず、上記９カ所以外の場所に設置できることは言うまでもない。
【００４６】
本実施の形態においても、アンテナ１０Ｅの全体が“コ”の字形を成し、放射部に面してグランド部が設けられているため、仮に蓋部３２が金属製であっても、電気的干渉が少なく良好なアンテナ特性を実現できる。更に、蓋部３２の全体が金属製であったり、金属製の筐体を用いている構成の場合、これらをアンテナのグランドの一部として利用することが可能であるため、良好なアンテナ特性を得ることができる。
【００４７】
図１４は、本発明の電気機器の第３の実施の形態を示す。図１４において、（ａ）はノート型パソコンを背面から見た状態を示し、（ｂ）は図７の（ａ）の構成のアンテナを蓋部３２の筐体３２ｂの上部中央に形成した状態を示す拡大図、（ｃ）は図７の（ｂ）の構成のアンテナを蓋部３２の筐体３２ｂの中央部に形成した状態を示す拡大図である。
【００４８】
図１４の実施の形態は、アンテナ１０Ｅを単体で作成して蓋部３２に取り付けるのではなく、蓋部３２の金属製の筐体３２ｂを加工する際、この筐体３２ｂの一部にプレス加工等により一体的にアンテナ１０Ｅを加工してしまい、後からアンテナ１０Ｅを取り付けずに済むようにしたものである。このような構成により、アンテナ１０Ｅを取り付けるためのスペースを確保する必要がなく、また、アンテナを装着する作業を省略できるので、蓋部３２の小型化、薄型化、軽量化、及び省力化を図ることができる。そして、金属製の筐体３２ｂの全体がグランドとして機能するため、良好なアンテナ特性を得ることができる。アンテナ１０Ｅを形成する場所として、蓋部３２の筐体（フレーム）３２ｂに設けられる。具体的には、図１４の（ａ）に示すように、蓋部３２の側周部の位置３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ、蓋部３２の背面（本体部３１に閉じた時には表面になる）の周辺部寄りの位置３４ｅ，３４ｆ，３４ｈ，３４ｉ、及び背面の中央部３４ｇを利用することができる。
【００４９】
図１５は、本発明の電気機器の第４の実施の形態を示す。図１５において、（ａ）はノートパソコンを正面から見た状態を示し、（ｂ）は図７の（ａ）の構成のアンテナを本体部３１のフレーム３１ｂの周囲に設けた状態を示す拡大図、（ｃ）は図７の（ｂ）の構成のアンテナを本体部３１の不図示のフレームの周囲に設けた状態を示す拡大図である。アンテナ１０Ｅの装着場所としては、例えば、本体部３１の側縁の前部左側、前部右側、右側辺の前部、右側辺の後部を選定することができる。図中の点線図示がアンテナ１０Ｅを示している。
【００５０】
図１５の実施の形態は、蓋部３２にアンテナ１０Ｅを装着するスペースが無い場合や確保し難い場合に本体部３１のフレーム等に取り付けるようにしたものである。これにより、蓋部３２の小型化、薄型化がより一層促進できる。本体部３１は、キーボード３１ａのほか、マウス部３１ｂ、変換／無変換キー３１ｃを備えている。また、蓋部３２は内側にディスプレィとしてのＬＣＤ３２ａを備えている。
【００５１】
なお、図１２〜図１５においては、アンテナ１０Ｅを一例として示したが、他のアンテナ１０Ａ〜１０Ｏの内のいずれかを用いることも可能である。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態のアンテナにおいては、従来必要であった下記のような、構成や手間を不要にし、且つ、アンテナ自身の破損を防ぐことができる。
（１）携帯端末装置や電化製品の筐体外部にアンテナのために別筐体などを装着する。
（２）別途ケーブルなどを使用して外付けアンテナを取り付ける。
（３）移動の際にアンテナ取り外したり、再設置、再調整などが必要。
【００５３】
また、携帯端末装置や電化製品へのアンテナの設置位置の自由度を高め、更に、製品の製造コストの高騰や開発期間の長期化などの原因となる筐体や各種部品の設置位置等の仕様を大きく変更させることなく、且つ、筐体内の隙間程度のスペースにも内蔵できるようになる。更に、構造上、放射部前面以外の周辺に存在する金属等の電気的干渉物による影響が少ないため、金属製部品が多く使用されている筐体に内蔵した場合でも、特性を大きく崩さずに使用できるアンテナを提供することができる。
【００５４】
そして、本実施の形態の電気機器によれば、本発明にかかるアンテナは、放射部が導体平板１で囲まれ、外部の金属部品等の影響を受けにくいため、ノートパソコンに装着または筐体に一体に形成した場合でも、アンテナの特性を劣化させることがなく、かつ蓋部３２や本体部３１の内部の設置スペースに負担をかけることがないため、電気機器の小型化、薄型化、及び軽量化を図ることができる。そして、金属筐体をグランドとして利用できるため、アンテナ特性を劣化させることがない。さらに、モノポールアンテナのようにアンテナに伸びる部分がないため、電気機器の移動に際して邪魔になるものがなく、使い勝手が向上する。
【００５５】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明のアンテナによれば、導体平板が少なくとも３面を有するように曲げ加工し、その所定の位置にスリット部により形成した放射素子部を設け、他をグランド部にしたことにより、小型軽量化が図れると共に、アンテナの設置対象が金属材か樹脂材かを問わず、これらから電気的な干渉を受けることがないため、アンテナ特性を劣化させることがなく、安定したアンテナ特性のアンテナを安価に得ることができる。
【００５６】
また、本発明の電気機器によれば、筐体の内部あるいは表面に配置したアンテナが、導体平板の全体が少なくとも３面を有するように曲げ加工され、その所定の位置にスリット部を設けて放射素子部を形成され、他の部分がグランド部を形成しているため、周囲からの電気的な干渉を受け難く、かつ小型軽量にできるので、内部のスペースをアンテナのために分与する必要がなく、機器の外形に対しても影響を及ぼすことがないため、機器の小型軽量化、設計の自由度の向上、開発期間の短縮化、及び電気機器の低コスト化が可能になる。さらに、アンテナに突出する部分が殆ど無いため、移動等がし易くなり、電気機器の使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナの第１の実施の形態を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナの内部に誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図２】図１のアンテナの曲げ加工前の展開状態を示す平面図である。
【図３】図１のアンテナの給電構造を示す斜視図である。
【図４】図１の実施の形態の第１の変形例を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図５】図１の実施の形態の第２の変形例を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の変形例を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を示し、（ａ）はアンテナの斜視図、（ｂ）は（ａ）のアンテナに誘電体ブロックを装着した状態を示す斜視図である。
【図９】第２及び第３の実施の形態における各アンテナの導体平板の曲げ加工前の状態を示し、（ａ）は図６のアンテナを展開した状態の平面図、（ｂ）は図７のアンテナを展開した状態の平面図である。
【図１０】第２の実施の形態における給電構造を示す斜視図である。
【図１１】放射素子部とスリット部による放射部パターンの他の形状例を示し、（ａ），（ｄ）〜（ｇ）は２周波数に対して送受信を可能にする平板多重アンテナの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
【図１２】本発明の電気機器の第１の実施の形態を示し、（ａ）はノートパソコンを背面から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は図７の（ａ）を蓋部の上部中央に設置した状態を示す拡大斜視図、（ｃ）は図７の（ｂ）を蓋部の上部中央に実装した状態を示す拡大斜視図である。
【図１３】本発明の電気機器の第２の実施の形態を示し、（ａ）はノートパソコンを背面から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は図７の（ａ）を蓋部の上部中央に設置した状態を示す拡大斜視図、（ｃ）は図７の（ｂ）を蓋部の上部中央に実装した状態を示す拡大斜視図である。
【図１４】本発明の電気機器の第３の実施の形態を示し、（ａ）はノートパソコンを背面から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は図７の（ａ）を蓋部の上部中央に設置した状態を示す拡大斜視図、（ｃ）は図７の（ｂ）を蓋部の筐体の中央部に形成した状態を示す拡大斜視図である。
【図１５】本発明の電気機器の第３の実施の形態を示し（ａ）はノートパソコンを正面から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は図７の（ａ）の構成のアンテナを本体部の前部右側に設けた状態を示す拡大斜視図、（ｃ）は図７の（ｂ）の構成のアンテナを本体部の前部右側に設けた状態を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１　導体平板
２，２２　スリット部
３，２１　放射素子部
４　グランド部
５　誘電体ブロック
６　同軸線路
６ａ　内導体
６ｂ　外導体
７　はんだ
１０Ａ〜１０Ｏ　アンテナ
２１ａ，２１ｂ　放射素子部
２４ａ，２４ｂ　線状導体
２５　放射素子部
２６　空間
２７　グランド部
３０　ノート型パソコン
３１　本体部
３１ａ　キーボード
３１ｂ　マウス部
３１ｃ　変換／無変換キー
３１ｄ，３２ｂ　筐体
３２　蓋部
３２ａ　ＬＣＤ
３３ａ，３３ｂ　ヒンジ
３４ａ〜３４ｉ　位置

Claims (12)

1. 導体平板が少なくとも３面を有するように曲げ加工され、その１面の所定の位置、又は直交する２面におよぶ所定の位置に所定の形状のスリット部が設けられ、このスリット部により放射素子部が形成され、他の部分によりグランド部が形成されていることを特徴とするアンテナ。
2. 前記導体平板は、前記少なくとも３面を有するように曲げ加工された内部に誘電体が介挿されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
3. 前記スリット部は、前記放射素子部がＬ字形を成すように形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
4. 前記導体平板は、上面と、この上面に対面する下面と、これら上下面を連結する少なくとも１つの側面とを備え、
   前記放射素子部は、前記３つの面のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
5. 前記導体平板は、前記放射素子部の線状導体部分の端部に対向する部位が切除されていることを特徴とする請求項１，２，又は４記載のアンテナ。
6. 前記放射素子部は、前記グランド部の端面に達する長さ又は前記端面に達しない長さを有することを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
7. 前記放射素子部は、平行及び対称形に形成された２本のＬ字形部分からなり、それぞれの端部間が給電部であることを特徴とする請求項１又は３記載のアンテナ。
8. 前記放射素子部の前記２本のＬ字形部分は、互いに同一で前記グランド部の端面に達する長さ又は前記端面より短い長さ、又は相互に異なる長さで共に前記端面より短い長さに設定されていることを特徴とする請求項７記載のアンテナ。
9. 導体平板の所定の位置に所定の形状にスリット部を設けて放射素子部を形成し、その他の部分によりグランド部が形成されるように全体を少なくとも３面を有するように曲げ加工されたアンテナを、筐体の内部あるいは表面に配置したことを特徴とする電気機器。
10. 前記筐体は、本体部と、この本体部に開閉自在に蝶着された蓋部とを備え、
    前記アンテナは、前記本体部又は前記蓋部のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項９記載の電気機器。
11. 前記アンテナは、前記筐体の金属部分に一体加工されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の電気機器。
12. 前記アンテナは、前記グランド部が前記筐体の金属部分に電気的に接続されるように配設されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の電気機器。

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