JP2005110198A - 可搬型電子機器およびこれに用いられるアンテナ装置 - Google Patents

可搬型電子機器およびこれに用いられるアンテナ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡素な構成で、持ち運びに便利な、デジタルラジオ放送を受信可能な可搬型電子機器を提供する。
【解決手段】 人工衛星からの電波または地上での電波をアンテナ(21)によって受信してラジオ放送を聴取するためのデジタルラジオチューナと、光ディスクを少くとも再生するための光ディスクドライブとを筐体に内蔵している。筐体の天面に設けられた、光ディスクを着脱するために開閉可能な蓋(10)を有している。アンテナ(21)は、蓋(10)に設けられている。アンテナ(21)に接続されたアース板が、蓋(10)に設けられている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、人工衛星からの電波(以下「衛星波」とも呼ぶ。)または地上での電波(以下「地上波」とも呼ぶ。)を受信してデジタルラジオ放送(単に、ラジオ放送とも呼ぶ)を聴取することが可能なデジタルラジオチューナと、光ディスクを少くとも再生するための光ディスクドライブとを筐体に内蔵する可搬型電子機器およびこれに用いられるアンテナ装置に関する。
近時、人工衛星からの電波(衛星波)または地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されている。このデジタルラジオ受信機は、周波数が約2.33GHzの電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。尚、地上波は、衛星波を一旦、地上局で受信した後、周波数を若干シフトしたものである。
デジタルラジオ受信機としては、自動車に搭載されるもの、家屋などに固定的に設置されるもの、さらに、バッテリで駆動され、持ち運びができる可搬型のものがある。
可搬型のデジタルラジオ受信機として、より具体的には、デジタルラジオ放送を受信するためのデジタルラジオチューナに加え、CD(コンパクトディスク)等の光ディスクを少くとも再生するための光ディスクドライブや、アンプや、スピーカを一体的に筐体に内蔵した可搬型音響機器等の可搬型電子機器がある。
約2.33GHzの周波数の電波を受信するためのアンテナとしては、種々の構造のものが考えられるが、その形状で大別すると、パッチアンテナである平面型(平板型)と、ループアンテナ等の円筒型とがある。このようなパッチアンテナやループアンテナは、従来、前述した可搬型電子機器の筐体とは別体の状態で用意され、筐体に内蔵されたデジタルラジオチューナに対してケーブルおよびコネクタを介して接続され、使用される。
尚、特許文献1には、デジタルラジオ放送用ではないが、衛星波に適用可能なパッチアンテナを有する電子機器が開示されている。
特開2003−163521号公報
可搬型電子機器は、ユーザが手軽に持ち運びができて、場所を選ばずに使用できることが利点の1つである。ところが、上述のごとく、アンテナが筐体とは別体である従来の可搬型電子機器は、持ち運びに不便である。
それ故、本発明の課題は、簡素な構成で、持ち運びに便利な、デジタルラジオ放送を受信可能な可搬型電子機器を提供することである。
本発明の他の課題は、持ち運びに便利であるけれども、デジタルラジオ放送の受信性能に優れている可搬型電子機器を提供することである。
本発明の他の課題は、持ち運びに便利であるけれども、デジタルラジオ放送の受信性能に優れていると共に、低コストで製造できる可搬型電子機器を提供することである。
本発明のさらに他の課題は、簡素な構成で、持ち運びに便利な、デジタルラジオ放送を受信可能な可搬型電子機器に用いられるアンテナ装置を提供することである。
本発明の他の課題は、持ち運びに便利であるけれども、デジタルラジオ放送の受信性能に優れている可搬型電子機器に用いられるアンテナ装置を提供することである。
本発明の他の課題は、持ち運びに便利であるけれども、デジタルラジオ放送の受信性能に優れていると共に、低コストで製造できる可搬型電子機器に用いられるアンテナ装置を提供することである。
本発明によれば、人工衛星からの電波または地上での電波をアンテナ(21)によって受信してラジオ放送を聴取するためのラジオチューナと、光ディスクを少くとも再生するための光ディスクドライブとを筐体に内蔵する可搬型電子機器において、前記筐体の天面に設けられた、光ディスクを着脱するために開閉可能な蓋(10)を有しており、前記アンテナ(21)は、前記蓋(10)に設けられており、前記アンテナ(21)に接続されたアース板(12、30)が、前記蓋(10)に設けられていることを特徴とする可搬型電子機器が得られる。
本発明によればまた、前記蓋(10)は、金属板から成るボトムカバー(12)を含み、前記アンテナ(21)は、前記ボトムカバー(12)上に搭載され、前記ボトムカバー(12)は、前記アース板を兼ねている前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によればさらに、前記アンテナ(21)は、前記ボトムカバー(12)に形成された切り起こし(12b)によって固定保持される前記可搬型電子機器が得られる。
また、本発明によれば、前記アンテナ(21)と前記ボトムカバー(12)との電気的導通は、ハンダ付によってなされる前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によればまた、前記蓋は、樹脂製のボトムカバー(15)と、前記ボトムカバー(15)上に貼り付けられた金属を含むアースシート(30)とを備えており、前記アンテナ(21)は、前記アースシート(30)上に搭載され、前記アースシート(30)は、前記アース板として機能する前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によればさらに、前記ボトムカバー(15)は、その上面上に突出するボス(15a)を備えており、前記アースシート(30)は、前記ボス(15a)に対応する領域に形成された切欠部(30a)を備えており、前記アンテナ(21)は、前記ボトムカバー(15)の前記ボス(15a)にネジを用いて固定保持される前記可搬型電子機器が得られる。
また、本発明によれば、前記ボトムカバー(15)は、その上面上に突出するフックを備えており、前記アースシート(30)は、前記フックに対応する領域に形成された切欠部を備えており、前記アンテナ(21)は、前記ボトムカバー(15)の前記フックによって固定保持される前記可搬型電子機器が得られる。
さらに、本発明によれば、前記アース板(12、30)の面積は、前記アンテナ(21)の底面積の等倍よりも大きく、該アンテナ(21)は、該アース板(12、30)表面のほぼ中心位置に配置される前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によれば、前記アースシート(30)は、厚さ0.2mmのアルミシートである前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によれば、前記アース板(12、30)は、直径120〜160mmの略円形を呈している前記可搬型電子機器が得られる。
本発明によればまた、光ディスクを着脱するために開閉可能な、可搬型電子機器の蓋(10)に、回路基板(21e)と、放射面(21b)およびグランド面(21c)を有するアンテナ素子(21a〜21d)と、前記回路基板(21e)に搭載された電子部品をシールドするシールドケース(21f)とからなるアンテナユニット(21)が、前記アンテナ素子(21a〜21d)の面積よりも大きなアース板(12、30)上に搭載されて、前記蓋(10)の内部に前記アンテナユニット(21)が収容されることを特徴とするアンテナ装置が得られる。
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
本発明による可搬型電子機器は、簡素な構成で、持ち運びに便利である。
本発明による可搬型電子機器はまた、持ち運びに便利であるけれども、デジタルラジオ放送の受信性能に優れている。
本発明による可搬型電子機器はさらに、軽量で蓋の開閉動作を損なうことがないと共に、低コストで製造できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。
図1および図2を参照して、本発明の実施例による可搬型電子機器は、人工衛星からの電波または地上での電波をパッチアンテナ20によって受信してデジタルラジオ放送を聴取するためのデジタルラジオチューナ(図示せず)と、CDを少くとも再生するための光ディスクドライブ(図示せず)と、音声アンプと、スピーカとを、筐体(図示せず)に内蔵した可搬型音響機器である。
本可搬型音響機器はまた、図示はしないが、商用交流電源を所定電圧の直流に変換するAC/DC変換部もしくは直流電源接続端子と、乾電池等のバッテリを収容する電池ホルダとを筐体に内蔵しており、商用交流電源もしくは直流電源ならびにバッテリのどちらでも駆動できるようになっている。
光ディスクドライブは、筐体の天面に設けられた、光ディスクを着脱するために開閉可能な蓋10を備えている。蓋10は、図示しないヒンジ構造部を備えており、このヒンジ機構を中心にして、バネ弾性で開動作するか、あるいは、電動モータ機構によって開閉動作するものである。
尚、本発明における蓋は、筐体の天面に設けられていさえすれば、図示の例に限定されるものではない。例えば、鉛直方向に延びた中心軸を中心にして、もしくは、水平方向、斜め方向、または鉛直方向に直線的に延びた軌道に沿って、バネ弾性で回動的もしくは直線的に開動作するか、あるいは、電動モータ機構によって回動的もしくは直線的に開閉動作するもの等であってもよい。
本可搬型音響機器において、蓋10は、樹脂製のトップカバー11と、金属製のボトムカバー12と、トップカバー11に形成された切欠11aに取り付けられた透明または半透明樹脂製の窓部材13とを備えている。ボトムカバー12は、トップカバー11に対して、ねじ止めによって固定されている。窓部材13は、光ディスクドライブのターンテーブル上にホールドされたCDの有無や回転状況を、ボトムカバー12に形成された切欠12aおよびトップカバー11に形成された切欠11aを通して視認するための覗き窓として機能する。
パッチアンテナ20は、アンテナ部21と、同軸ケーブル22とを備えている。アンテナ部21ならびに同軸ケーブル22の一部は、蓋10に内蔵されている。アンテナ部21は、蓋10に内蔵されているため、アンテナ部21独自にアッパーカバーを設ける必要がなく、構造が簡素である。尚、同軸ケーブル22は、受信信号を伝達する線材に加え、電源線をも含む多芯タイプである。
より詳しくは、図3を参照して、アンテナ部21は、アンテナ素子部と、LNA(低雑音増幅回路)基板21eと、シールドケース21fとにより構成されている。
アンテナ素子部は、セラミック等から成る誘電体基板21aと、誘電体基板21aの上面上に形成された放射部21bと、誘電体基板21aの下面上に形成されたグランド(GND)層21cと、誘電体基板21aの厚さ方向に貫通して一端が放射部21bにハンダ付けされた給電ピン21dとを備えている。
給電ピン21dの他端は、LNA基板21eにハンダ付けされている。よって、放射部21bは、給電ピン21dによってLNA基板21eから給電を受ける。尚、LNA基板21eは、同軸ケーブル22を介してデジタルラジオチューナから給電される。
シールドケース21fは、LNA基板21eの下面上に実装された電子部品(図示せず)をシールドするものであり、LNA基板21e上のグランドパターンに電気的に接続されている。
アンテナ部21のシールドケース21fならびに同軸ケーブル22の一部は、ボトムカバー12の切り起こし12bによって固定保持されている。特にアンテナ部21は、ボトムカバー12の切り起こし12bが当接する部分がシールドケース21fとなっており、アンテナ部21のグランドパターンやグランド層21cとボトムカバー12とは、電気的導通がなされる。尚、アンテナ部21は、切り起こし12bのみではなく、接着剤や両面テープをも併用して固定されてもよい。
尚、同軸ケーブル22は、アンテナ部21から蓋10のヒンジ機構部近傍を経て筐体内のデジタルラジオチューナまで配線されるが、蓋10の開閉動作の妨げになったり、逆にヒンジ機構部に挟まれるなどして損傷を受けないように、可撓性または柔軟性を有する素材で形成すると共に、ヒンジ機構部に逃げを設けたり、蓋10の全開/全閉のいずれにおいても無理な緊張をしないように余分を持たせることが好ましい。あるいは、蓋10内にてFPC(フレキシブルプリントケーブル、フラットリボンケーブル)に接続し、少くともヒンジ機構部近傍ではFPCによって配線を施す。ただし、FPCで代用している領域では、シールド対策を十分にとるものとする。
ボトムカバー12は、アンテナ部21のアース板を兼ねている。図1および図2から明らかなように、ボトムカバー21の面積は、アンテナ部21の底面積に比べて十分に広い。即ち、ボトムカバー12の面積は、アンテナ部21の底面積の等倍よりも広い。また、アンテナ部21は、ボトムカバー12表面のほぼ中心位置に配置されている。
以下、図面を参照して、本発明の実施例2について説明する。
実施例2による可搬型電子機器も、実施例1と同様に、デジタルラジオチューナ、光ディスクドライブ、音声アンプ、およびスピーカ(いずれも図示せず)を、筐体(図示せず)に内蔵した可搬型音響機器である。そして、光ディスクドライブは、筐体の天面に設けられた、光ディスクを着脱するために開閉可能な蓋を備えている。
図4および図5(a)〜(f)を参照して、本可搬型音響機器において、蓋は、図示しない樹脂製のトップカバーと、樹脂製のボトムカバー15と、ボトムカバー15上に貼り付けられた金属を含むアースシート30とを備えている。
アースシート30上には、アンテナ部と、同軸ケーブル22とを備えたパッチアンテナタイプのアンテナが搭載されている。
アンテナ部は、アンテナ素子部と、LNA(低雑音増幅回路)基板21eと、シールドケース21fとを含んでおり、詳細な構成は、図3に示したとおりである。
アースシート30上にはまた、金属フレーム40が搭載されている。金属フレーム40は、低仰角における指向性を確保するものであり、天面を除くアンテナ素子部を覆う無給電導体壁からなる。4枚の導体側壁の上端からアンテナ素子部側へ向かって、アンテナ素子面と略平行に延在する1枚のリング状天板部を有し、グランド板として作用するものである。
アースシート30は、アンテナ部のアース板を兼ねている。図4および図5から明らかなように、アースシート30の面積は、アンテナ部の底面積に比べて十分に広い。即ち、アースシート30の面積は、アンテナ部の底面積の等倍よりも広い。また、アンテナ部は、アースシート30表面のほぼ中心位置に配置されている。より具体的には、アースシート30は、直径120〜160mmの略円形を呈している。
アースシート30は、例えば、アルミニウムを含んでおり、その裏面に接着剤が塗布されている。アースシート30の厚さは、例えば、0.2mmである。尚、アースシート30に含まれる金属の種類は、アルミニウムに限定されるものではなく、アースシート30がアンテナのアースとして機能する金属であればよい。また、アースシートに含まれる金属の含有量も、アースシート30がアンテナのアースとして機能する量であればよい。さらに、アースシート30の厚さも、0.2mmに限らず、アースシート30がアンテナのアースとして機能する厚さであればよい。また、アースシート30は、上記のごとく接着剤が予め塗布されていなくてもよく、例えば、貼り付け時に接着剤を塗布したり、あるいは、別途用意した両面テープを使用してもよい。
ボトムカバー15は、その上面上に突出するボス15aおよび15bを備えている。アースシート30は、ボス15aおよび15bに対応する領域に形成された切欠部30aおよび30bを備えている。そして、アンテナ部はボス15aに、金属フレーム40はボス15bに、それぞれネジを用いて高い強度で固定保持される。尚、アンテナ部や金属フレーム40のボトムカバー15への取付は、ネジ止めに限らず、ボトムカバー15の上面上に突出するようにフックを設け、このフックによって固定保持されてもよい。尚、ボトムカバー15のボス15aおよび15bとアースシート30の切欠部30aおよび30bとの組み合わせは、ボトムカバー15にボスアースシート30を貼り付ける際の位置決めの案内になる。
実施例2においては、軽量化を図っている。これは、次の理由による。実施例1では、本発明による可搬型電子機器において、蓋が例えばバネ弾性で回動的もしくは直線的に開動作するものである場合に、金属製が故に重いボトムカバーが、開動作に悪影響を及ぼす場合も無きにしも非ずである。このため、実施例2においては、ボトムカバーを軽量な樹脂製とし、蓋の開閉動作は損なわれることがない。尚、ボトムカバーにアースシートが貼り付けられているため、実施例2におけるアンテナのアース機能は、実施例1と同様に十分に発揮される。加えて、比較的大きい部品であるボトムカバーがトップカバーと同じ樹脂射出成形で製造可能であるため、板金プレス加工の工数や部品コストが減少し、可搬型電子機器全体としても、低コストである。
尚、本発明においては、アースシート30に代えて、樹脂製のボトムカバー15の表面上に金属蒸着膜を形成し、アンテナのアース板として用いてもよい。ただし、現状では、金属蒸着膜を形成するためには高いコストがかかるため、低コスト化を実現する点からは、アースシートの方が有利である。
以上説明してきた本発明による可搬型音響機器またはアンテナ装置は、アース板を兼ねたボトムカバー12もしくはアース板としてのアースシート30を有していることにより、デジタルラジオ放送の受信性能に優れている。これは、次のような理由による。デジタルラジオ放送の衛星波および地上用のアンテナには、従来のアナログ放送の地上波用のアンテナに比べ、より高い受信感度、より大きい利得、ならびに必要方向へのより強い指向性が要求される。特に、パッチアンテナの場合には、例えば特許文献1の段落0020〜0022と図3(a)および(b)ならびに図4とに記載されてもいるように、その底面にアース板が形成されること、特に、大面積のアース板が形成されることで、アンテナ天面側の指向性が強くなり、受信性能が向上する。
以上、本発明について好ましい実施例によって説明してきたが、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。
例えば、可搬型電子機器としては可搬型音響機器に限らず、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブならびに液晶モニタをも具備したデジタルラジオ放送を受信可能な可搬型DVDプレーヤや、さらにはDVD−ROM(DVD-Read only Memory)ドライブならびに液晶モニタをも具備したデジタルラジオ放送を受信可能なGPS(Global Positioning System)式可搬型ナビゲーション装置や、これらの複合機等であってもよい。
また、本発明による可搬型電子機器におけるアンテナは、デジタルラジオ放送用のパッチアンテナに限らず、光ディスクドライブの蓋に搭載または収容可能なサイズ、形状のものであれば、種々の形状や、種々の放送システムや無線LAN(無線Local Area Network)システム用のアンテナを適用可能である。
本発明の実施例1による可搬型電子機器の要部を示す分解斜視図である。 本発明の実施例1による可搬型電子機器の要部を示す断面図である。 本発明の実施例1および2による可搬型電子機器に用いられるアンテナユニットを示す分解斜視図である。 本発明の実施例2による可搬型電子機器の要部を示す分解斜視図である。 本発明の実施例2による可搬型電子機器の要部を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は背面図、(d)は底面図、(e)は右側面図、(f)は断面図である。
符号の説明
10 蓋
11 トップカバー
11a 切欠
12、15 ボトムカバー
12a 切欠
12b 切り起こし
13 窓部材
20 パッチアンテナ
21 アンテナ部
21a 誘電体基板
21b 放射部
21c グランド層
21d 給電ピン
21e LNA基板
21f シールドケース
22 同軸ケーブル
30 アースシート
40 金属フレーム

Claims (20)

  1. 人工衛星からの電波または地上での電波をアンテナによって受信してラジオ放送を聴取するためのラジオチューナと、光ディスクを少くとも再生するための光ディスクドライブとを筐体に内蔵する可搬型電子機器において、
    前記筐体の天面に設けられた、光ディスクを着脱するために開閉可能な蓋を有しており、
    前記アンテナは、前記蓋に設けられており、
    前記アンテナに接続されたアース板が、前記蓋に設けられていることを特徴とする可搬型電子機器。
  2. 前記蓋は、金属板から成るボトムカバーを含み、
    前記アンテナは、前記ボトムカバー上に搭載され、
    前記ボトムカバーは、前記アース板を兼ねている請求項1に記載の可搬型電子機器。
  3. 前記アンテナは、前記ボトムカバーに形成された切り起こしによって固定保持される請求項2に記載の可搬型電子機器。
  4. 前記アンテナと前記ボトムカバーとの電気的導通は、ハンダ付によってなされる請求項2または3に記載の可搬型電子機器。
  5. 前記蓋は、樹脂製のボトムカバーと、前記ボトムカバー上に貼り付けられた金属を含むアースシートとを備えており、
    前記アンテナは、前記アースシート上に搭載され、
    前記アースシートは、前記アース板として機能する請求項1に記載の可搬型電子機器。
  6. 前記ボトムカバーは、その上面上に突出するボスを備えており、
    前記アースシートは、前記ボスに対応する領域に形成された切欠部を備えており、
    前記アンテナは、前記ボトムカバーの前記ボスにネジを用いて固定保持される請求項5に記載の可搬型電子機器。
  7. 前記ボトムカバーは、その上面上に突出するフックを備えており、
    前記アースシートは、前記フックに対応する領域に形成された切欠部を備えており、
    前記アンテナは、前記ボトムカバーの前記フックによって固定保持される請求項5に記載の可搬型電子機器。
  8. 前記アース板の面積は、前記アンテナの底面積の等倍よりも大きく、該アンテナは、該アース板表面のほぼ中心位置に配置される請求項1乃至7のいずれか1つに記載の可搬型電子機器。
  9. 前記アースシートは、厚さ0.2mmのアルミシートである請求項5乃至8のいずれか1つに記載の可搬型電子機器。
  10. 前記アース板は、直径120〜160mmの略円形を呈している請求項1乃至9のいずれか1つに記載の可搬型電子機器。
  11. 光ディスクを着脱するために開閉可能な、可搬型電子機器の蓋に、回路基板と、放射面およびグランド面を有するアンテナ素子と、
    前記回路基板に搭載された電子部品をシールドするシールドケースとからなるアンテナユニットが、
    前記アンテナ素子の面積よりも大きなアース板上に搭載されて、
    前記蓋の内部に前記アンテナユニットが収容されることを特徴とするアンテナ装置。
  12. 前記蓋は、金属板から成るボトムカバーを含み、
    前記アンテナユニットは、前記ボトムカバー上に搭載され、
    前記ボトムカバーは、前記アース板を兼ねている請求項11に記載のアンテナ装置。
  13. 前記アンテナユニットは、前記ボトムカバーに形成された切り起こしによって固定保持される請求項12に記載のアンテナ装置。
  14. 前記アンテナ素子と前記ボトムカバーとの電気的導通は、ハンダ付によってなされる請求項12または13に記載のアンテナ装置。
  15. 前記蓋は、樹脂製のボトムカバーと、前記ボトムカバー上に貼り付けられた金属を含むアースシートとを備えており、
    前記アンテナは、前記アースシート上に搭載され、
    前記アースシートは、前記アース板として機能する請求項11に記載のアンテナ装置。
  16. 前記ボトムカバーは、その上面上に突出するボスを備えており、
    前記アースシートは、前記ボスに対応する領域に形成された切欠部を備えており、
    前記アンテナは、前記ボトムカバーの前記ボスにネジを用いて固定保持される請求項15に記載のアンテナ装置。
  17. 前記ボトムカバーは、その上面上に突出するフックを備えており、
    前記アースシートは、前記フックに対応する領域に形成された切欠部を備えており、
    前記アンテナは、前記ボトムカバーの前記フックによって固定保持される請求項15に記載のアンテナ装置。
  18. 前記アンテナユニットは、前記アース板表面のほぼ中心位置に配置される請求項11乃至17のいずれか1つに記載のアンテナ装置。
  19. 前記アース板は、直径120〜160mmの略円形を呈している請求項11乃至18のいずれか1つに記載のアンテナ装置。
  20. 前記アースシートは、厚さ0.2mmのアルミシートである請求項15乃至19のいずれか1つに記載のアンテナ装置。

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