JP2011061861A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】無線を受信する受信機器に対して無線波を的確に送信させることができる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、上壁と後壁とを有する筐体を備えた本体ユニットと、表示画面を有した表示ユニットと、前記表示画面が前記上壁に覆われる閉じ位置と前記表示画面が露出される開き位置との間で回動可能に、前記本体ユニットの後端部に前記表示ユニットを連結したヒンジ部と、前記本体ユニットの後端部に収容され、前記後壁を通過して前記筐体の外部に出力される無線波が放出されるアンテナとを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、アンテナを実装した電子機器に関する。

ノートブック型パーソナルコンピュータのような電子機器は、種々のアンテナを備える。特許文献１は、アンテナを含む無線モジュールを備えた情報処理装置を開示している。この無線モジュールは、ＩＦ回路と、ＲＦ回路と、アンテナとを備える。前記ＩＦ回路と前記ＲＦ回路とを接続する伝送路の途中には、可動コネクタが設けられている。

特許文献２は、パラボラアンテナを備えたアンテナ装置を開示している。このアンテナ装置は、放物面の軸線を鉛直方向に向けて固定されたパラボラアンテナと、このパラボラアンテナの放物面の軸線に対して所定の傾斜角度をもつとともに、水平方向に回転可能な反射板とを備えている。

特開平１０−２０９９０８号公報 特開平８−２５６００６号公報

アンテナのなかには指向性が比較的強いものもある。

本発明の目的は、無線を受信する受信機器に対して無線波を的確に送信させることができる電子機器を提供することである。

本発明の一つの形態に係る電子機器は、上壁と後壁とを有する筐体を備えた本体ユニットと、表示画面を有した表示ユニットと、前記表示画面が前記上壁に覆われる閉じ位置と前記表示画面が露出される開き位置との間で回動可能に、前記本体ユニットの後端部に前記表示ユニットを連結したヒンジ部と、前記本体ユニットの後端部に収容され、前記後壁を通過して前記筐体の外部に出力される無線波が放出されるアンテナとを具備する。

本発明によれば、無線を受信する受信機器に対して無線波を的確に送信させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器の斜視図。 図１中に示された電子機器の断面図。 図１中に示された電子機器の変形例の断面図。 本発明の第２の実施形態に係る電子機器の断面図。 図４中に示された電子機器の平面図。 図４中に示された第２の反射板の斜視図。 図６中に示された第２の反射板の取付構造を示す斜視図。 本発明の第３の実施形態に係る電子機器の断面図。

以下に本発明の実施の形態を、ノートブック型パーソナルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器１を開示している。電子機器１は、ノートブック型パーソナルコンピュータである。

電子機器１は、本体ユニット２と、表示ユニット３と、ヒンジ部４ａ，４ｂとを備えている。本体ユニット２は、メイン回路基板を搭載した電子機器本体である。本体ユニット２は、扁平な箱状に形成された筐体５を有する。筐体５は、上壁６、周壁７、および下壁８を有する。下壁８は、電子機器１を載置面（例えば机上）に置いた時に、その載置面に向かい合う壁部である。下壁８は、載置面に対して略平行になるように広がっている。

上壁６は、下壁８との間に空間を空けて、下壁８と略平行（すなわち略水平）に広がっている。上壁６は、筐体５に載置されたキーボード９を支持している。周壁７は、下壁８に対して起立しており、下壁８の周縁部と上壁６の周縁部との間を繋いでいる。

筐体５は、周壁７の一部および下壁８を含む筐体ベース１１と、周壁７の一部および上壁６を含む筐体カバー１２とを備えている。筐体カバー１２が筐体ベース１１に組み合わされることで、箱状の筐体５が形成される。

図１に示すように、表示ユニット３は、ディスプレイハウジング１３と、このディスプレイハウジング１３に収容された表示装置１４とを備えている。表示装置１４は、表示画面１４ａを有する。表示画面１４ａは、ディスプレイハウジング１３の前面の開口部１３ａを通じてディスプレイハウジング１３の外部に露出している。

表示ユニット３は、例えば一対のヒンジ部４ａ，４ｂにより、筐体５の後端部に支持されている。表示ユニット３は、筐体５の上壁６を上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁６に対して立て起こされる開き位置との間で回動可能である。

次に、本体ユニット２の筐体５について詳しく説明する。筐体５の周壁７は、前壁１６、左側壁１７，右側壁１８、および後壁１９を有する。前壁１６は、筐体５のなかでヒンジ部４ａ，４ｂが設けられた端部とは反対側となる端部（前端部）に位置している。前壁１６は、筐体５の幅方向（左右方向）に延びており、電子機器１の使用時にユーザーに向かい合う。なお本明細書では、ユーザーから見て近い方を前、遠い方を後と定義するとともに、ユーザーから見た状態を基準に左右を定義している。

後壁１９は、筐体５のなかでヒンジ部４ａ，４ｂが設けられた端部（後端部）に位置している。後壁１９は、前壁１６と略平行に延びている。左側壁１７は、前壁１６の左端部と、後壁１９の左端部とを繋ぐように、筐体５の奥行き方向（前後方向）に延びている。右側壁１８は、前壁１６の右端部と、後壁１９の右端部とを繋ぐように、筐体５の奥行き方向（前後方向）に延びている。

図２に示すように、筐体５内には、メイン回路基板２１が収容されている。メイン回路基板２１は、本発明でいう「回路基板」の一例である。なお本発明でいう「アンテナが実装された回路基板」とは、メイン回路基板とは異なる回路基板（例えばアンテナ用の回路基板）であってもよい。本実施形態に係るメイン回路基板２１は、例えば略水平の姿勢で筐体５内に搭載されている。

メイン回路基板２１には、アンテナ内蔵チップ２２が実装されている。アンテナ内蔵チップ２２は、本発明でいう「アンテナ」の一例である。アンテナ内蔵チップ２２は、ＲＦチップ２３と、このＲＦチップ２３の表面に設けられた複数のアンテナ素子２４とを有する。複数のアンテナ素子２４は、例えばアレイ状に配置されている。

アンテナ内蔵チップ２２は、例えば、ミリ波帯、またはマイクロ波帯を利用するアンテナである。ミリ波帯、またはマイクロ波帯を利用した無線波は、光に近い特性をもち、指向性が比較的強い。アンテナ内蔵チップ２２は、例えば無線ＬＡＮ用のアンテナに比べて強い指向性を有する。アンテナ内蔵チップ２２は、アンテナ素子２４が印刷された面が向く方向に無線波Ｒ（電波）を放射する。

アンテナ内蔵チップ２２の一例は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）用のアンテナである。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ用のアンテナ内蔵チップ２２は、広帯域を確保可能な６０ＧＨｚ帯のミリ波を利用し、無圧縮のＨＤ映像を送ることができる。

図２に示すように、アンテナ内蔵チップ２２は、メイン回路基板２１に実装され、略水平な姿勢で筐体５内に搭載されている。アンテナ内蔵チップ２２は、メイン回路基板２１の面に対して直交する方向（すなわち略鉛直方向）に無線波Ｒを放出する。本実施形態に係るアンテナ内蔵チップ２２は、メイン回路基板２１の上方へ向けて無線波Ｒを放出する。

ここで、アンテナ内蔵チップ２２が放出する無線波Ｒを受信する受信機の一例は、例えばテレビのような表示装置に搭載されている。つまり受信機は、電子機器１（すなわちアンテナ）に対して横方向から対向することが多い。なお本明細書でいう「横方向」とは、「電子機器の周囲を向く方向」の意味であり、電子機器の前方、後方、左側方、および右側方を含む。また「横方向」とは、水平方向に限られるものではなく、水平方向に対して傾いた方向（例えば後ろ斜め上方）なども含む。

図２に示すように、電子機器１は、アンテナ内蔵チップ２２から放出される無線波Ｒを反射して、受信機の方向を向くように無線波Ｒの向きを変える反射板３１を備えている。本実施形態に係る反射板３１は、姿勢が固定された状態で、筐体５内に収容されている。反射板３１は、例えばアンテナ内蔵チップ２２の上方に配置され、アンテナ内蔵チップ２２に対向している。反射板３１は、水平に対して後ろ上がりになるように傾斜した姿勢で配置されている。

反射板３１は、アンテナ内蔵チップ２２から上方へ向けて放出された無線波Ｒを、例えば電子機器１の横方向へ向けて反射させる。すなわち反射板３１は、無線波Ｒの放射方向を略９０度変換し、上方向に向いた無線波Ｒを横方向に向いた無線波Ｒに変える。本実施形態に係る反射板３１は、無線波Ｒを電子機器１の後方に向けて反射させる。

また反射板３１は、筐体５に対して横方向から飛んでくる無線波Ｒを反射し、その無線波Ｒがアンテナ内蔵チップ２２に向かうように無線波Ｒの向きを変える。本実施形態に係る反射板３１は、後方から飛んでくる無線波Ｒを下方向に向いた無線波Ｒに変える。アンテナ内蔵チップ２２は、反射板３１によって当該アンテナ内蔵チップ２２に向かうように向きが変えられた無線波Ｒを受信する。

反射板３１の一例は、金属板である。なお反射板３１の材質は上記に限らず、ミリ波帯またはマイクロ波帯の無線波Ｒを反射するものであれば広く採用可能である。反射板３１は、例えばガラス板や、金属メッキや電着塗装などにより金属箔が設けられた合成樹脂材によって形成されてもよい。図２に示すように、反射板３１は、アンテナ内蔵チップ２２の無線波Ｒの放射方向（本実施形態では鉛直方向）において、アンテナ内蔵チップ２２のアンテナ素子実装エリアＭよりも大きな面積を有する。なお「アンテナ素子実装エリア」とは、アンテナ内蔵チップ２２においてアンテナ素子２４が配置されている領域（すなわち無線波が放出される領域）のことである。

図２に示すように、筐体５のなかで少なくとも後壁１９は、無線波Ｒが通過可能な合成樹脂材料で形成されている。本実施形態に係る筐体５は、筐体ベース１１および筐体カバー１２ともに合成樹脂材料で形成されている。反射板３１で反射された無線波Ｒは、筐体５を通過して筐体５の外部へ放出される。

筐体５（例えば筐体カバー１２）は、例えば反射板３１を保持する保持構造（図示しない）を有する。なお筐体５に保持構造を設ける代わりに、メイン回路基板２１に設置される保持構造により反射板３１を保持してもよい。

このような構成の電子機器１によれば、アンテナが実装された回路基板を筐体５内に搭載する場合に、筐体５内の実装構造の最適化を図ることができる。すなわち、例えばＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤのような指向性が比較的強いアンテナを実装する場合、そのままではアンテナの放射方向を通信相手（受信機）に向ける必要があり、アンテナやそのアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢が種々の制限を受ける。

例えば、横方向に無線波Ｒを放出するために、アンテナ内蔵チップ２２を垂直に起立させた姿勢で筐体５内に実装すると、筐体５の厚みとしてＲＦチップ２３のサイズ（例えば約３ｃｍ×３ｃｍ）以上の厚みが必要になる。すなわち、アンテナに関する実装構造の厚さがＲＦチップ２３のサイズから制約を受けるため、筐体５の薄型化が困難になる。

そこで本実施形態に係る電子機器１は、ミリ波帯やマイクロ波帯などの無線波Ｒが反射する特性を利用し、無線波Ｒを任意の方向に向けて反射させる反射板３１を備えている。この反射板３１を設けることで、指向性に関する制約が小さくなり、アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度を向上させることができる。アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度が高くなると、例えば筐体５の小型化や薄型化に適した最適な実装構造を実現することが可能になる。

反射板３１が筐体５に内蔵されていると、電子機器１の全体をコンパクトにまとめることができる。反射板３１を筐体内蔵の固定式とすることで、反射板３１の保持構造を比較的単純にすることができる。反射板３１が、アンテナの無線波Ｒの放射方向において、アンテナのアンテナ素子実装エリアＭよりも大きな面積を有すると、アンテナから放出される無線波Ｒを高効率で、その放射方向を変えることができる。

アンテナの上方に配置され、アンテナから上方へ向けて放出された無線波Ｒを横方向へ向けて反射させる反射板３１を備えると、アンテナが実装された回路基板を、筐体５内で略水平に配置することができる。例えばＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ用のアンテナは、比較的大きなチップサイズを有するため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ用のアンテナ内蔵チップ２２が実装された回路基板を筐体５内で略水平に配置することができると、筐体５の薄型化に大きく寄与する。

なお、図３は、上記実施形態に係る電子機器１の変形例の一つを示す。図３に示された電子機器１の筐体５は、金属材料で形成されている。この筐体５の後壁１９は、反射板３１に対向する開口部３５を備えている。この開口部３５には、合成樹脂材料で形成されたカバー部材３６が取り付けられている。反射板３１で反射された無線波Ｒは、カバー部材３６を通過して筐体５の外部に放出される。このような構造によっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器１について、図４ないし図７を参照して説明する。なお上記第１の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態と同じである。

図４および図５に示すように、本実施形態に係る電子機器１は、反射板３１（区別のため、以下では第１の反射板３１と称する）に加えて、第２の反射板４１を備えている。第２の反射板４１は、筐体５の外部に設けられている。第２の反射板４１は、筐体５に対して着脱自在に取り付けられている。第２の反射板４１は、第１の反射板３１に対向し、第１の反射板３１で反射された無線波Ｒをさらに反射させ、無線波Ｒの放射方向を変える。第２の反射板４１は、筐体５に対して可動であり、ユーザーは例えば手動で任意の向きや角度に第２の反射板４１の姿勢を調整することができる。

無線波Ｒの受信に関しても同様であり、筐体５の外部から飛んできた無線波Ｒは、第２の反射板４１および第１の反射板３１で順に反射され、アンテナ内蔵チップ２２で受信される。ユーザーは、手動で任意の向きや角度に第２の反射板４１の姿勢を調整することで、受信感度の調整を行うことができる。

詳しく述べると、図６に示すように、第２の反射板４１は、本体部４２、第１のヒンジ部４３、および一対の第２のヒンジ部４４ａ，４４ｂを備えている。本体部４２は、板状に形成されており、無線波Ｒを反射可能な材料で形成されている。第１のヒンジ部４３は、第１の回動軸４５を有する。図７に示すように、第１の回動軸４５は、筐体５の例えば後壁１９に設けられた取付孔４６に差し込まれ、取付孔４６に対して回動可能になる。すなわち第１の回動軸４５は、筐体５に対して回動可能（図６中、Ａ方向に回動可能）になる。

第２のヒンジ部４４ａ，４４ｂは、本体部４２に連結されている。一対の第２のヒンジ部４４ａ，４４ｂは、その間に第１のヒンジ部４３を挟んでいる。第１のヒンジ部４３と、第２のヒンジ部４４ａ，４４ｂとの間には、それぞれ第２の回動軸４７が設けられている。第２の回動軸４７は、例えば第１の回動軸４５に対して垂直に配置され、第１の回動軸４５の軸線に対して垂直な軸線回りを回動可能（図６中、Ｂ方向に回動可能）である。第２の反射板４１は、第１および第２の回動軸４６，４７を備えることで、上下左右のいずれの方向にも傾斜可能になっている。例えば図４は、斜め上方に向けて無線波Ｒを反射させる例である。図５は、側方に向けて無線波Ｒを反射させる例である。

このような構成の電子機器１によれば、アンテナが実装された回路基板を筐体５内に搭載する場合に、筐体５内の実装構造のさらなる最適化を図ることができる。すなわち、筐体５の外部に第２の反射板４１を設けることで、指向性に関する制約がさらに小さくなり、アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度を向上させることができる。

特に、自由に可動する第２の反射板４１を筐体５の外部に設けることで、第２の反射板４１を調整することで無線波Ｒの放射方向を自由に任意の方向に向けることができる。このため、アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度を大きく向上させることができる。

例えばノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器に指向性が比較的強いアンテナを内蔵する場合、アンテナの方向を固定してしまうとモバイル機器の筐体自体を受信機の方に向ける必要がある。そのため、モバイル機器の設置位置や設置方向が制約を受けるなどモバイル機器としての利便性が損なわれてしまう。

しかしながら、本実施形態のように筐体５の外部に自由に可動する第２の反射板４１を備えることで、モバイル機器の設置位置や設置方向の自由度を向上させることができ、モバイル機器としての利便性を発揮することができる。

第２の反射板４１が筐体５に対して着脱自在であると、無線通信を行わないときなど第２の反射板４１が不用なときには当該第２の反射板４２を取り外しておくことができる。これにより、モバイル機器としての利便性をさらに高めることができる。

第２の反射板４１が、筐体５に対して回動可能な第１の回動軸４５と、第１の回動軸４５に対して垂直に配置された第２の回動軸４７とを備えると、第２の反射板４１を上下左右のいずれの方向にも傾斜させることが可能になり、指向性に関する制約がさらに小さくなる。

ここで、筐体５の外部に反射板４１を設ける代わりに、アンテナが実装された回路基板自体を筐体５の外部に出して回路基板と筐体との間にヒンジ構造を設けることも考えられる。しかしながらその場合、回路基板に放熱機構が必要なため回路基板自体も大きくなり、さらに回路基板を支持するヒンジ構造に映像データを伝送するためのケーブルを通す必要があり、ヒンジ構造が比較的大型化してしまう。

一方で、本実施形態のように筐体５の外部に第２の反射板４１を設けることで、筐体５の外部に出る構造物を比較的薄く、小さくすることができ、ヒンジ構造も比較的小さくて簡単なもので済みサイズ的に有利である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器１について、図８を参照して説明する。なお上記第１および第２の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態と同じである。

図８に示すように、本実施形態に係る電子機器１は、アンテナ内蔵チップ２２が実装された回路基板５１を備える。この回路基板５１は、メイン回路基板２１とは別に設けられており、起立した姿勢で筐体５内に搭載されている。本実施形態に係る回路基板５１およびアンテナ内蔵チップ２２は、例えば筐体５の右側壁１８に対向している。アンテナ内蔵チップ２２は、横方向に向けて無線波Ｒを放出する。なお回路基板５１およびアンテナ内蔵チップ２２は、筐体５の左側壁１７や後壁１９、または前壁１６に対向するように配置されてもよい。

本実施形態に係る反射板４１の一例は、上記第２の実施形態に係る第２の反射板４１と同一である。すなわち反射板４１は、筐体５の外部に設けられており、筐体５に対して着脱自在である。反射板４１は、筐体５に対して可動であり、ユーザーは例えば手動で任意の向きや角度に反射板４１の姿勢を調整することができる。反射板４１は、第１および第２の回動軸４６，４７を備え、上下左右のいずれの方向にも傾斜可能になっている。反射板４１は、アンテナ内蔵チップ２２から横方向へ向けて放出された無線波Ｒを、受信機に向く任意の方向へ向けて反射させる。

このような構成の電子機器１によれば、アンテナが実装された回路基板を筐体５内に搭載する場合に、筐体５内の実装構造のさらなる最適化を図ることができる。すなわち、筐体５の外部に反射板４１を設けることで、指向性に関する制約が小さくなり、アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度を向上させることができる。

特に、自由に可動する反射板４１を筐体５の外部に設けることで、反射板４１を調整することで無線波Ｒの放射方向を自由に任意の方向に向けることができる。このため、アンテナやアンテナが実装された回路基板の実装位置や姿勢の自由度を大きく向上させることができる。

以上、本発明の第１ないし第３の実施形態に係る電子機器１について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。第１ないし第３の実施形態に係る各構成要素は、適宜組み合わせて用いることができる。また、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、上記第１および第２の実施形態において反射板３１は、無線波Ｒを電子機器１の後方に向けて反射させるが、本発明はこれに限定されるものではない。反射板３１としては、電子機器１の前方や、左側方、右側方に無線波Ｒを反射させるものでもよい。さらに反射板３１としては、水平方向に無線波Ｒを反射させるものに限らず、水平方向に対して傾いた方向（例えば後ろ斜め上方）などに無線波Ｒを反射させるものでもよい。

また、アンテナが回路基板の下面に実装され、下方に向けて無線波を放出するとともに、反射板３１を回路基板の下方に配置し、アンテナから下方に放出された無線波を電子機器１の横方向に向けて反射する構造であってもよい。

第２の実施形態において、第２の反射板４１は、筐体５の後壁１９に取り付けられるものに限らず、前壁１６や、左側壁１７、または右側壁１８などに取り付けられるものであってもよい。第３の実施形態において、反射板４１は、筐体５の右側壁１８に取り付けられるものに限らず、前壁１６や、左側壁１７、または後壁１９などに取り付けられるものであってもよい。反射板４１（第２の反射板４１）が取り付けられる部位は筐体５の外部であればどこでもよい。

反射板４１（第２の反射板４１）は、第１および第２の回動軸４６，４７のどちらか一方のみを備え、１軸回りに回動可能な構造でもよい。反射板４１は、筐体５に対して着脱自在でなく、固定式であってもよい。一方、反射板３１（第１の反射板３１）は、筐体５内に可動式に設けてもよい。

第２および第３の実施形態において、筐体５を金属材料で形成するとともに、無線波が通過する筐体５の一部に開口部３５を設け、この開口部３５に合成樹脂材料で形成されたカバー部材３６を取り付けてもよい。

Ｒ…無線波、１…電子機器、５…筐体、２１，５１…回路基板、２２…アンテナ内蔵チップ（アンテナ）、３１…反射板（第１の反射板）、４１…反射板（第２の反射板）、４５…第１の回動軸、４７…第２の回動軸。

Claims (7)

1. 上壁と後壁とを有する筐体を備えた本体ユニットと、
   表示画面を有した表示ユニットと、
   前記表示画面が前記上壁に覆われる閉じ位置と前記表示画面が露出される開き位置との間で回動可能に、前記本体ユニットの後端部に前記表示ユニットを連結したヒンジ部と、
   前記本体ユニットの後端部に収容され、前記後壁を通過して前記筐体の外部に出力される無線波が放出されるアンテナと、
   を具備した電子機器。
2. 請求項１の記載において、
   前記後壁は、前記表示ユニットが前記上壁に対して立て起こされた時に前記表示画面とは反対側に向く電子機器。
3. 請求項１または請求項２の記載において、
   前記後壁は、前記上壁とは交差する方向に延びた電子機器。
4. 請求項１または請求項３の記載において、
   前記アンテナは、前記筐体に収容された回路基板に実装された電子機器。
5. 請求項１または請求項４の記載において、
   前記筐体内に収容され、前記アンテナから放出された無線波を前記後壁に向けて反射する反射板を備えた電子機器。
6. 請求項１または請求項５の記載において、
   前記アンテナは、ミリ波またはマイクロ波を利用し、指向性を有する電子機器。
7. 請求項１または請求項６の記載において、
   前記アンテナは、ＲＦチップとこのＲＦチップの表面にアレイ状に配置された複数のアンテナ素子とを有した電子機器。

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