JP2005278104A - ループアンテナを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ループアンテナ９の性能が表示素子４や電磁シールド部材１１に影響されず、また、表示素子４などを金属製の枠状部で頑丈に保護できる小形電子機器の提供。
【解決手段】 表示素子４を金属製の支持部材１０で支持し、表示素子４と平面的に重ならない位置にループアンテナ９を配置する。支持部材１０は枠状部１０ｂを備えて表示素子４の表示領域を取り囲む構造とする。枠状部１０ｂにスリット１６をいれて枠状部１０ｂのループを切断し、枠状部１０ｂが表示領域を取り囲むループを形成しないようにする。
表示素子４と回路基板８との間に、表示素子４の表示領域を取り囲む枠状部１１ａを備えた電磁シールド部材１１を配置することがある。この場合も枠状部１１ａにはスリット１７を入れて表示領域を取り囲んで電磁的なループが形成されないようにする。
【選択図】 図３

Description

この発明は、ループアンテナを通じて情報やデータを送受信する小形の電子機器に関する。

ＩＣチップを装填したカードや小形電子機器を情報処理装置に接近させて、ＩＣチップに格納した識別情報を読み取らせ、これをスタートキーとして所定の処理を開始するシステムでは、ＩＣチップと処理装置間の情報伝達を双方のループアンテナを通じて行う。また、ページャ（ポケベル）では基地局から送信された電波を受けるアンテナとしてループアンテナが用いられる。このような小形の電子機器には液晶などの表示素子を備えるものがあって、表示素子が発する電磁的な雑音を遮断するために枠状部を備えた電磁シールド部材が回路基板との間に配置されていることが多い。また、内部の部材や表示装置を保護するために金属製の支持部材を有するが、この部材は金属製の枠状部材であって、表示装置を取り囲むように形成された枠状部を備える。ここで「枠状」とは、多角形や円形を含む閉じた図形となる枠構造を意味する。
そして、枠状の導電性枠は電磁波の流れを偏向させるので、アンテナの近くにあるとアンテナの感度が低下する。このため、微弱な電波を扱う小形電子機器では、ループアンテナを通じての情報伝達に不都合である。
解決策として、特許文献１の発明では、腕時計のケースを構成する金属製環状枠や裏面の金属製蓋にスリットを入れて環状の導電性枠のループを切断して、これらが外部からの電波を吸収してしまうのを防止している。

特開２００３−３５７８６号公報

前記特許文献１の発明は、金属製環状枠や裏蓋にスリットを入れることによってループアンテナに対する電磁的な障害の点をある程度解決しているが、ループアンテナを時計ケースの側壁内面に沿って配置しているので、アンテナコイルに関して電波の向き（磁束の向き）が文字盤と直交する方向となっており、表示素子としての液晶パネルやその制御用回路基板あるいはこれらの間に設ける電磁シールド部材がループアンテナにとって電磁的な障害となることは避けられない。その他、時計ケース内に収める機械部分や文字板なども送受信の障害となるが、これらは無視されている。

そこで、本願の発明は、このような障害がほとんど生じない、ループアンテナを通じて情報やデータを送受信する小形の電子機器に関する。

表示素子と、該表示素子と平面的に重ならない位置（例えば、回路基板の側方）に配置したループアンテナを備えた小形の電子機器とする。この電子機器において、ループアンテナに併設して配置される導電性の枠状部材を、この枠状部材が電磁的なループを形成しないよう枠状部にスリットを入れてループを切断する。
枠状部材は、表示素子を取り囲むように形成された枠状部有する支持部材や電磁シールド部材のように、前記ループアンテナの近傍にあってこのアンテナと同じ向きに配設されるものが主なものである。

ループアンテナに対する電磁的な障害が少ないので、小形の電子機器は情報処理装置とスムーズに結合し、又、基地局などからの電波を正確に受信できて、データの授受が確実に行われる。その一方で、電子機器の表示領域を枠状部材によって強固に保護することができる。

本願の電子機器は、表示素子と、該表示素子と平面的に重ならない位置に配置したループアンテナを備える。このループアンテナの近傍で同じ向きに併設される金属製の枠状部材には、その枠状部にスリットを入れて枠状部が形成する電磁的なループを切断する。枠状部材として具体的には、表示装置を支持する支持部材や表示装置からの電磁ノイズを遮断する電磁シールド部材である。
以下、図１〜図４を用いて具体的な実施例について説明する。

図１及び図２は、ペンダント型の携帯小形電子機器１（以下、電子機器）を示し、電子メールやインターネット情報を入手できると共に、ＲＦＩＤのタグ側機器としても利用できる。
電子機器１は、ケース２と内部に納めた電子機器モジュール３（以下、モジュール）とで構成される。ケース２は、基体２ａと蓋体２ｂとからなり、基体２ａにはモジュール３が固定され、蓋体２ｂには、モジュール３の表示素子４が臨む窓５を形成してある。ケース２は合成樹脂製で透磁性である。

図３及び図４において、モジュール３は、液晶パネル６やＦＰＣ７を備えた表示素子４と回路基板８及びループアンテナ９を有し、回路基板８に対して表示素子４が金属製の支持部材１０で一体に組付けられている。ループアンテナ９は、回路基板８の側方に取付けられている。
表示素子４は、前記の金属製支持部材１０と液晶パネル６及び金属製の電磁シールド部材１１とからなる。支持部材１０は枠状部材であって、側板部１０ａと枠状部１０ｂ及び脚部１０ｃを有する。枠状部１０ｂは、液晶パネル６を外力から保護するもので、表示素子４の表示領域を取り囲んで構造的にはループとなっている。脚部１０ｃは、回路基板８へ差し込んで支持部材１０を固定するためのものである。
液晶パネル６の一側辺に形成された液晶制御部１２にＦＰＣ７の一端が接続され、ＦＰＣ７の他端は、電磁シールド部材１１における枠状部１１ａ（図４）を通して回路基板８の出力部へコネクター１３によって接続される。

電磁シールド部材１１は薄い金属板製であり強度を維持するために四角形をした枠状部１１ａを有し、一部が内側に張出した張出し部１４となっている。回路基板８は制御用や入出力用の部品と回路を備えたもので、一側にアンテナ９との接続部１５を有する。
そして、前記支持部材１０の枠状部１０ｂはスリット１６で、また、電磁シールド部材１１の枠状部１１ａはスリット１７で電磁的に切断され、これらの部分が導電性のループを形成しないようにしてある。なお、スリット１６,１７は、非磁性の樹脂系接着材で固定し、支持部材１０及び電磁シールド部材１１における枠状部１０ｂ、１１ａの構造的な強度を維持してある。

ループアンテナ９（図５）は、銅の帯材からなるアンテナコイル１８とフェライトコア１９とからなる。アンテナコイル１８は、帯材を平面視で長方形となるようにループ状に成形し、長方形の一方の長辺で金属板の両端を対向させ、その部分の幅方向上半を長方形の外方へ直角に屈曲して取付片２０ａ，２０ｂとした形態であり、上面側と下面側が開口した空芯となっている。フェライトコア１９は直方体部２１とその上面で周囲へ平らに張出す位置決め用段差部２２を長辺、短辺の４辺に設けた構造である。

なお、段差部は長辺、短辺の何れか２辺だけに設けてもよい。アンテナコイル１８の長辺、短辺の内寸法は、フェライトコア１９における直方体部２１の長辺、短辺寸法よりも少し大きく、位置決め用段差部２２の長辺、短辺寸法よりは小さくしてある。
アンテナコイル１８に上方からフェライトコア１９を嵌め込んで、位置決め用段差部２２をアンテナコイル１８の上側面ヘ当接係合させることで組み合わせてある。この構造は、重量があって衝撃時の慣性が大きなフェライトコア１９を衝撃時に上方へ逃して、前記の慣性がアンテナコイル１８と回路基板８との結合部へ直接に及ぶのを避けるためである。
なお、フェライトコア１９は必ずしも必要ではなく、帯材のみでアンテナを形成することもある。帯材の一部を外側へ切り起して接続部２０とし回路基板８の接続部１５に電気的に接続してある。アンテナコイル１８の帯材は、この接続部２０の部分で両端が間隔を持って対向している。

液晶パネル６の下面側へＦＰＣ７を折り曲げ、さらに、その下面側から電磁シールド部材１１を当て付けて、これを支持部材１０の枠状部１０ｂに組み込む。ＦＰＣ７は、液晶パネル６と電磁シールド部材１１の間に挟みこまれ、特に液晶制御部１２は、電磁シールド部材１１の張出し部１４によって、回路基板８の部品や回路に対して遮蔽される。なお、ＦＰＣ７の連結部分は電磁シールド部材１１の穴から下方へ通しておく。
ついで、ＦＰＣ７の連結部先端を回路基板８の出力部へ接続し、支持部材１０の脚部１０ｃを回路基板８へ固定する。

表示素子４は枠状部１０ｂを備えた支持部材１０によって強固に保護されると共に回路基板８へ確実に固定される。また、回路基板８上の部品や回路のうち電磁的な雑音の影響を受け易い部分は電磁シールド部材１１の張出し部１４によって、液晶制御部１２が発する電磁ノイズから保護される。
ループアンテナ９は、その取付片２０ａ、２０ｂを回路基板８の接続部１５へ固定することにより回路基板８に取付けられ、同時に回路基板８の入出力ポートに接続される。ループアンテナ９は回路基板８の側方に配置されていて、液晶パネル６と重ならない位置となっているので、外部からの電波は表示素子４の液晶パネル６や電磁シールド部材１１に影響されることなくループアンテナ９に到達し、受信感度が損なわれない。さらに、ループアンテナ９の近傍でループを形成する支持部材１０の枠状部１０ｂや電磁シールド部材１１の枠状部１１ａは、その構造的なループがスリット１６，１７によって電磁的に切断されているので、電波がこの部分へ偏向してループアンテナ９の感度を阻害することもない。

以上、１つの実施例を示したが、小形電子機器はペンダント形に限らず、腕時計形など種々の形態をとり得る。表示装置の支持部材１０と電磁シールド部材１１を兼用させ、電磁シールド部材１１の枠状部１１ａで液晶パネル６を取り囲むこともある。また、電子機器に必要とされる機能によっては、電磁シールド部材１１は利用しない場合もある。充分な強度を得られる場合は、スリット１６，１７の部分を接着しないこともある。支持部材１０の枠状部１０ｂや電磁シールド１１の枠状部１１ａは、要するに電磁的なループを切断した状態とすればよく、用語「スリット」は、通常スリットとして観念される以上に幅が大きな間隔や切除個所をも包含する。
なお、枠状部材として支持部材１０や電磁シールド部材１１を挙げて説明したが、本願はこれに限らず、素材が導電性であって枠状部を備えた部材を有する小形の電子機器に適用が可能である。

全体の概略を示す斜視図 内部を透視して示す概略の斜視図 モジュールの斜視図 モジュールを分解して示す斜視図 ループアンテナを分解して示す斜視図

符号の説明

１ 電子機器
２ ケース
２ａ 基体
２ｂ 蓋体
３ モジュール
４ 表示素子
５ 窓
６ 液晶パネル
７ ＦＰＣ
８ 回路基板
９ ループアンテナ
１０ 支持部材
１０ａ 側板部
１０ｂ 枠状部
１０ｃ 脚部
１１ 電磁シールド部材
１１ａ 枠状部
１２ 液晶制御部
１３ コネクター
１４ 張出し部
１５ 接続部
１６ スリット
１７ スリット
１８ アンテナコイル
１９ フェライトコア
２０ 接続部
２１ 直方体部
２２ 位置決め用段差部

Claims (5)

1. 表示素子と、該表示素子と平面的に重ならない位置に配置したループアンテナを備えた電子機器において、前記ループアンテナに併設して配置された導電性の枠状部材を、その枠状部が電磁的なループを形成しないようスリットによりループを切断してあることを特徴とするループアンテナを備えた電子機器。
2. 前記枠状部材は、前記ループアンテナ近傍に且つその枠状部が前記ループアンテナと同じ向きに配設されたものであることを特徴とする請求項１に記載のループアンテナを備えた電子機器。
3. 前記枠状部材は、表示素子を支持する支持部材であって、前記表示素子を取り囲む枠状部を備え、該枠状部の一部に電磁的なループを切断するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のループアンテナを備えた電子機器。
4. 前記電子機器は、回路基板と該回路基板と前記表示素子との間に枠状部を備えた電磁シールド部材を有し、該シールド部材の枠状部に電磁的なループを切断するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一つに記載のループアンテナを備えた電子機器。
5. 前記ループアンテナは、前記回路基板の側方に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のループアンテナを備えた電子機器。
   

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