JP2014027558A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも一部が筐体に埋め込まれたアンテナエレメントをより簡単に所望の電気長に調整することができる電子機器を提供すること。
【解決手段】給電部材を有する回路基板１０と、回路基板１０における前記給電部材が配設される所定面側に配置され、回路基板１０側の第１面２Ｂ−１と、当該第１面と反対側の第２面とを有するケース部材であって、樹脂部を含んで構成されるケース部材２Ｂと、アンテナエレメント２０と、を備え、アンテナエレメント２０は、給電部２１と、前記樹脂部の内部に配置され、外部に露出しない非露出部２３と、給電部２１とは異なる部分であって、第１面側２Ｂ−１又は前記第２面側において前記樹脂部から外部に露出する露出部２４と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナエレメントを備えた電子機器に関する。

近年、電子機器としての携帯端末装置においては、デザイン性や利得向上等の理由から、アンテナエレメントを筐体の内部に配置する構造が採用されている。アンテナエレメントを携帯端末装置の内部に配置した場合、アンテナエレメントと金属物（基板、モーター等）との間を出来るだけ離す必要があるため、必然的に筐体のサイズが大きくなる。しかし、筐体のサイズを大きくすることは、市場における小型化の要求に相反する。そこで、アンテナエレメントを携帯端末装置の筐体（ケース）内に埋め込む、インモールドアンテナと呼ばれる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２２０２１７号公報

ところで、アンテナエレメントを筐体内に埋め込むと、アンテナエレメントを覆う樹脂の誘電率により電気長が変化する。アンテナエレメントの電気長が、送受信する電波の周波数に対してずれていると、通信感度が低下する。そのため、試作品の筐体を削ってアンテナエレメントを露出させ、アンテナエレメントの長さ調整を行っている。しかし、次の試作品において、長さを調整したアンテナエレメントは樹脂で覆われるため、その電気長は、長さを調整した時点での電気長からずれてしまう。このように、従来のインモールドアンテナを採用した電子機器では、アンテナエレメントの長さを調整した次の試作品における電気長の再現性が悪いため、試作品の作成と調整を繰り返す必要があった。

本発明の目的は、少なくとも一部が筐体に埋め込まれたアンテナエレメントをより簡単に所望の電気長に調整することができる電子機器を提供することにある。

本発明に係る電子機器は、給電部材を有する基板と、前記基板における前記給電部材が配設される所定面側に配置され、前記基板側の第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有するケース部材であって、樹脂部を含んで構成されるケース部材と、アンテナエレメントと、を備え、前記アンテナエレメントは、給電部と、前記樹脂部の内部に配置され、外部に露出しない非露出部と、前記給電部とは異なる部分であって、前記第１面側又は前記第２面側において前記樹脂部から外部に露出する露出部と、を有する。

また、本発明に係る電子機器において、前記露出部は、前記第１面側において外部に露出してもよい。

また、本発明に係る電子機器において、前記露出部は、前記アンテナエレメントにおける端部に位置してもよい。

また、本発明に係る電子機器において、前記露出部は、前記アンテナエレメントにおける端部とは異なる部分に位置してもよい。

また、本発明に係る電子機器において、前記露出部は、前記非露出部よりも幅が広くてもよい。

また、本発明に係る電子機器において、前記露出部は、非直線状の構成としてもよい。

また、本発明に係る電子機器は、第１面と、当該第１面と反対側の第２面と、を有するケース部材であって、樹脂部を含んで構成されるケース部材と、アンテナエレメントと、を備え、前記アンテナエレメントは、給電部と、前記樹脂部の内部に配置され、外部に露出しない非露出部と、前記給電部とは異なる部分であって、前記第１面側又は前記第２面側において前記樹脂部から外部に露出する露出部と、を備える。

本発明によれば、少なくとも一部が筐体に埋め込まれたアンテナエレメントをより簡単に所望の電気長に調整することができる電子機器を提供することができる。

実施形態１における携帯端末装置１の外観を示す斜視図である。 実施形態１のアンテナエレメント２０を示す概略平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面に相当する概略断面図である。 実施形態２のアンテナエレメント２０Ａ（加工前）示す概略平面図である。 実施形態２のアンテナエレメント２０Ａ（加工後）示す概略平面図である。

以下、本発明に係る電子機器を携帯端末装置に適用した場合の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
まず、実施形態１の携帯端末装置１について説明する。図１は、実施形態１における携帯端末装置１の外観を示す斜視図である。

携帯端末装置１は、図１に示すように、本体部となる筐体２を有する。筐体２は、表面部材２Ａと、ケース部材としての裏面部材２Ｂと、側面部材２Ｃと、を有する。

表面部材２Ａは、ユーザーに対向する側に配置される部材であって、ユーザーの入力操作を受付ける。表面部材２Ａは、筐体２の表側に位置しており、裏面部材２Ｂと対を成す。裏面部材２Ｂは、ユーザーの指や手のひらに対向して配置される部材であり、樹脂部（後述）を含んで構成される。裏面部材２Ｂの構成については、後述する。側面部材２Ｃは、表面部材２Ａと裏面部材２Ｂとをつなぐ面である。

筐体２の表面部材２Ａには、タッチスクリーンディスプレイ３、レシーバー４、及びマイク５が配置されている。また、筐体２の側面部材２Ｃには、インターフェース６、サイドキー７、及びスライドキー８が配置されている。また、筐体２の裏面部材２Ｂ側には、バッテリー（不図示）が収容されている。

タッチスクリーンディスプレイ３は、文字及び図形を表示可能に構成される。タッチスクリーンディスプレイ３は、所定の機能に対応した文字及び図形等を表示可能に構成される。

タッチスクリーンディスプレイ３は、ディスプレイと、タッチスクリーンとを有する（いずれも不図示）。

ディスプレイは、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬパネル（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｎｅｌ）、又は無機ＥＬパネル（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｎｅｌ）等の表示デバイスを備える。ディスプレイは、上述した文字及び図形等を表示する。

タッチスクリーンは、タッチスクリーンディスプレイ３に対する指、又はスタイラスペン等の接触（例えば、ジェスチャー）を検出する。タッチスクリーンは、複数の指、又はスタイラスペン等がタッチスクリーンディスプレイ３に接触した位置を検出できる。タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式でよい。

レシーバー４は、コントローラ（不図示）から送信される音声信号を音声として外部へ出力する音声出力部である。

マイク５は、ユーザー等の発した音声を音声信号へ変換して、コントローラへ送信する音声入力部である。

インターフェース６は、外部機器と電気的に接続するためのコネクタとして機能する。インターフェース６は、不使用時には、ＩＦカバー６ａにより覆われている。インターフェース６は、使用時に、例えば、外部機器のコード端に設けられた接続用端子が接続される。

サイドキー７は、所定の機能における動作がアサインされた操作入力部である。サイドキー７がユーザーにより押された場合に、所定の機能においてサイドキー７にアサインされた動作が実行される。

スライドキー８には、位置に応じて所定の機能の起動動作、又は起動中の機能における所定動作がアサインされた操作入力部である。

また、筐体２の内部には、上述したタッチスクリーンディスプレイ３、レシーバー４、マイク５、バッテリーのほか、後述する回路基板１０、アンテナエレメント２０、コントローラ等（いずれも不図示）が配置される。

コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成される。コントローラは、携帯端末装置１の動作を統括的に制御するものであり、必要に応じて各種ドライバ回路（不図示）の動作を制御する。

コントローラは、メモリ（不図示）に記憶されているデータを必要に応じて参照しつつ、メモリに記憶されているプログラムに含まれる命令を実行して、タッチスクリーンディスプレイ３及び各種ドライバ回路を制御する。

コントローラは、メモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、タッチスクリーンディスプレイ３を介して検出されたジェスチャー等に応じて、ディスプレイに表示されている情報を変更する等の各種制御を実行する。コントローラは、タッチパネルドライバ（不図示）を介して、タッチスクリーンディスプレイ３の動作を制御する。

メモリに記憶されるプログラムには、フォアグランド又はバックグランドで実行されるアプリケーションと、アプリケーションの動作を支援する制御プログラムと、が含まれる。アプリケーションは、例えば、ディスプレイに所定の画面を表示させ、タッチスクリーンによって検出されるジェスチャー等に応じた処理をコントローラに実行させる。制御プログラムは、例えば、オペレーティングシステムである。

なお、携帯端末装置１は、上述した各構成部品のほか、ハードキー群、カメラ、近接センサー（いずれも不図示）等を備える。

次に、実施形態１の携帯端末装置１におけるアンテナエレメント２０の構成について説明する。図２は、実施形態１のアンテナエレメント２０を示す概略平面図である。図２は、携帯端末装置１の筐体２から表面部材２Ａ、側面部材２Ｃ（及び周辺の部品等）を取り外した状態で、裏面部材２Ｂを表面部材２Ａ側から見たときの平面図である。また、図２では、アンテナエレメント２０の構成を分かり易くするため、回路基板１０を想像線で示している。図３は、図２のＡ−Ａ線断面に相当する概略断面図である。なお、図３では、回路基板１０を実線で示している。

回路基板１０は、図３に示すように、裏面部材２Ｂに対向する第１面（所定面）と、第１面と反対側の第２面と、を有する。回路基板１０には、給電回路１１と、給電部材１２と、が実装される。給電回路１１は、回路基板１０の第１面側に実装される電子部品であり、アンテナエレメント２０（後述）に高周波電力を出力する。給電部材１２は、回路基板１０の第１面側に実装され、アンテナエレメントの給電部２１（後述）に当接する導電部材である。給電部材１２の先端部１２ａは、給電部２１に対して伸縮可能に構成されている。回路基板１０を裏面部材２Ｂの所定位置に取り付けると、給電部材１２の先端部１２ａが給電部２１との間隔に応じて伸縮する。これにより、給電部材１２の先端部１２ａが、給電部２１と当接した状態が維持される。

給電回路１１と給電部材１２との間は、回路基板１０の表面に形成された導電部（不図示）により接続されている。給電回路１１から出力された高周波電力は、給電部材１２を介してアンテナエレメント２０の給電部２１に供給される。

裏面部材２Ｂは、図２及び図３に示すように、略箱枠形に形成された部材であり、その内部に回路基板１０が収容される。裏面部材２Ｂは、図３に示すように、回路基板１０における給電部材１２が配設された面側に配置される。裏面部材２Ｂは、回路基板１０側の第１面２Ｂ−１と、この第１面２Ｂ−１と反対側の第２面２Ｂ−２とを有する。また、裏面部材２Ｂは、樹脂部２Ｂ−Ｒを含んで構成される。本実施形態において、図３に示された範囲の裏面部材２Ｂは、すべて樹脂部２Ｂ−Ｒにより構成される。

アンテナエレメント２０は、ほぼ全体が裏面部材２Ｂに埋め込まれ、一部が外部に露出するように構成されたインモールドアンテナである。アンテナエレメント２０は、図２及び図３に示すように、給電部２１と、アンテナ部２２と、を有する。給電部２１は、回路基板１０に設けられた給電部材１２が当接する導電部材である。給電部２１は、一部が裏面部材２Ｂの内部に埋め込まれている。給電部２１には、アンテナ部２２が接続されている。

アンテナ部２２は、帯状の金属膜（板金）により構成される。アンテナ部２２は、所定周波数の電波を送受信する機能を有する。図２に示すように、本実施形態のアンテナ部２２は、平面視において略コ字形に形成されている。

また、アンテナ部２２は、非露出部２３と、露出部２４と、を有する。非露出部２３は、アンテナ部２２において、裏面部材２Ｂの樹脂部２Ｂ−Ｒの内部に配置され、外部に露出しない部分である。給電部２１は、非露出部２３に接続されている。図２において、非露出部２３は、破線で描かれている。

露出部２４は、アンテナ部２２において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出した部分である。露出部２４は、給電部２１とは異なる部分から外部に露出するものであって、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出する。本実施形態の露出部２４は、アンテナ部２２の両端部に位置する。図２において、露出部２４は、実線（斜線）で描かれている。

本実施形態において、アンテナエレメント２０の電気長を調整する場合には、露出部２４の長さを調整すればよい。本実施形態の露出部２４は、図２に示すように、アンテナ部２２の両端部に位置する。そのため、作業者は、いずれか一方又は両方の露出部２４の長さを調整することにより、アンテナエレメント２０の電気長を調整できる。

上述した実施形態１の携帯端末装置１によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
本実施形態のアンテナエレメント２０において、アンテナ部２２の露出部２４は、樹脂部２Ｂ−Ｒで覆われていないため、露出部２４の長さを調整した後に、アンテナ部２２の電気長が変化してしまうことがない。これによれば、本実施形態のアンテナエレメント２０においては、アンテナ部２２の長さを調整した後の電気長の再現性が良くなるため、アンテナ部２２の長さを調整する回数を必要最小限にできる。従って、本実施形態の携帯端末装置１によれば、少なくとも一部が裏面部材２Ｂに埋め込まれたアンテナエレメント２０をより簡単に所望の電気長に調整できる。

また、本実施形態のアンテナエレメント２０において、アンテナ部２２の露出部２４は、樹脂部２Ｂ−Ｒで覆われていないため、作業者は、裏面部材２Ｂを削ることなしに、露出部２４の長さを調整できる。従って、本実施形態の携帯端末装置１によれば、アンテナ部２２の長さを調整するために必要な加工工数を短縮できる。

また、本実施形態のアンテナエレメント２０において、アンテナ部２２のほとんどは、樹脂部２Ｂ−Ｒの内部に配置されている。裏面部材２Ｂから見えるのは、露出部２４のみとなる。そのため、本実施形態の携帯端末装置１によれば、第３者によるアンテナ部２２の構造解析がされにくくなる。

また、本実施形態のアンテナエレメント２０において、露出部２４は、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出する。そのため、携帯端末装置１を組み立てた状態において、アンテナエレメント２０の露出部２４がユーザーから直接見えることがない。従って、本実施形態の携帯端末装置１によれば、デザイン性をより向上させることができる。

また、露出部２４が、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出していると、ユーザーの手がアンテナエレメント２０に直接触れることがないため、通信感度の低下を抑制できる。

また、露出部２４が、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出していると、裏面部材２Ｂの内部におけるアンテナエレメント２０の状態を外観により確認できる。

すなわち、アンテナエレメントがすべて筐体の内部に埋め込まれていると、アンテナエレメントが正しい位置に、正しい形状で埋め込まれているか否かを外観により確認できない。アンテナエレメントがすべて筐体の内部に埋め込まれている場合に、アンテナエレメントが正しい位置に、正しい形状で埋め込まれているか否かを確認するには、Ｘ線による検査が必要となるため、試作品が被爆する等の問題が生じる。しかし、本実施形態のアンテナエレメント２０では、露出部２４が、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出しているので、露出部２４の位置を測定することにより、アンテナエレメント２０が正しい位置に、正しい形状で埋め込まれているか否かを外観により確認できる。

また、本実施形態のアンテナエレメント２０において、露出部２４は、アンテナ部２２の両端部に位置する。そのため、本実施形態の携帯端末装置１によれば、作業者は、アンテナ部２２の長さを容易に調整できる。

（実施形態２）
次に、実施形態２の携帯端末装置１Ａについて説明する。図４及び図５は、実施形態２のアンテナエレメント２０Ａ示す概略平面図である。図４及び図５は、実施形態１の図２と同じく、携帯端末装置１Ａの筐体２から表面部材２Ａ、側面部材２Ｃ（及び周辺の部品等）を取り外した状態で、裏面部材２Ｂを表面部材２Ａ側から見たときの平面図である。なお、図４は、アンテナエレメント２０Ａの加工前の形状を示す。また、図５は、アンテナエレメント２０Ａの加工後の形状を示す。

図４及び図５において、実施形態１のアンテナエレメント２０と共通する部分については、適宜に符号の図示及び説明を省略する。また、実施形態２のアンテナエレメント２０Ａが内蔵される携帯端末装置１Ａ（図１参照）の全体構成は、実施形態１と同じであるため説明を省略する。

実施形態２のアンテナエレメント２０Ａは、図４に示すように、給電部２１と、アンテナ部２２Ａと、を有する。アンテナ部２２Ａは、非露出部２３と、露出部２５と、を有する。本実施形態において、アンテナ部２２Ａの両端部は、裏面部材２Ｂの樹脂部２Ｂ−Ｒの内部に配置され、外部に露出していない。

本実施形態の露出部２５は、アンテナ部２２Ａの略中央部に位置する。また、本実施形態の露出部２５は、略四角形に形成されており、非露出部２３よりも広い幅を有する。すなわち、本実施形態の露出部２５は、非露出部２３よりも単位長さ当たりの面積が大きくなるように形成されている。なお、露出部２５は、給電部２１とは異なる部分であって、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出する。

本実施形態において、アンテナエレメント２０Ａの電気長を調整する場合には、露出部２５の両端に位置する非露出部２３ａと２３ｂとの間が電気的に導通するように露出部２５の長さを調整すればよい。これにより、アンテナエレメント２０Ａとしての機能を損なうことなく、アンテナエレメント２０Ａの電気長を調整することができる。

本実施形態では、図５に示すように、略四角形の露出部２５（図４参照）の中央部分を取り除いて、露出部２５が略コ字形となるように長さを調整した例を示す。その場合に、図５に示す露出部２５は、全体として非直線状となる。なお、図５の例に限らず、露出部２５の両端に位置する非露出部２３ａと２３ｂとの間が電気的に導通していれば、露出部２５の長さを調整したときに、どのような形状となってもよい。例えば、露出部２５がジグザグ形状となるように長さを調整してもよい。

上述した実施形態２のアンテナエレメント２０Ａによれば、実施形態１において、露出部２４がアンテナ部２２の両端部に位置することにより生じる効果を除いて、実施形態１と同じ効果を奏する。

また、本実施形態のアンテナエレメント２０Ａでは、アンテナ部２２Ａの干渉を緩和できる。本実施形態のアンテナエレメント２０Ａは、図４に示すように、給電部２１を中心として、非露出部２３がそれぞれ異なる方向に延びている。このような配置において、それぞれの非露出部２３が並行する領域が大きいほど、この非露出部２３同士の干渉が大きくなる。そのため、例えば、実施形態１において、一方の露出部２４の長さを調整することにより、一方の非露出部２３と露出部２４を含めたアンテナ部２２の特性が確保できたとしても、他方の露出部２４の長さを調整することにより、前記一方の非露出部２３と露出部２４とを含めたアンテナ部２２の特性に影響を与えることがある。しかし、本実施形態のアンテナエレメント２０Ａでは、実施形態１のように、アンテナ部２２の端部に配置された非露出部２３の長さが変化しない（調節されない）ため、並行する非露出部２３同士の干渉を緩和できる。また、本実施形態のアンテナエレメント２０Ａによれば、アンテナ部２２Ａの設計の自由度を高めることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態１、２に制限されるものではなく、以下に示すように適宜に変更可能であり、それらも本発明の範囲に含まれる。

例えば、実施形態１では、露出部２４が、アンテナ部２２の両端部に位置する例について説明した。これに限らず、露出部２４は、アンテナ部２２のいずれか一方の端部に位置すればよい。また、実施形態１では、露出部２４が、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出する例について説明した。これに限らず、露出部２４が、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１とは反対側の第２面２Ｂ−２において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出する構成としてもよい。更に、一方の露出部２４を、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−１において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出させ、他方の露出部２４を、裏面部材２Ｂの第１面２Ｂ−２において、樹脂部２Ｂ−Ｒから外部に露出させてもよい。

また、実施形態２では、露出部２５が、略四角形に形成された例について説明した。これに限らず、露出部２５は、非露出部２３よりも広い幅を有する形状であれば、略四角形に限定されず、配置される位置も図４の例に限定されない。更に、実施形態２の非露出部２３の両端部又はいずれか一方の端部に、実施形態１と同じ露出部２４を設けてもよい。

また、実施形態１、２においては、アンテナエレメント２０、２０Ａの給電部２１に、回路基板１０の給電部材１２から高周波電力を供給する例について説明した。これに限らず、アンテナエレメント２０、２０Ａの給電部２１は、回路基板１０に配置されない給電部材１２から高周波電力が供給される構成であってもよい。

また、実施形態１、２では、本発明に係る電子機器を携帯端末装置１、１Ａに適用した例について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、タブレット端末装置やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ポータブルナビゲーション装置等のアンテナエレメントを備えた電子機器一般に適用できる。

１、１Ａ 携帯端末装置（電子機器）
２筐体
２Ｂ 裏面部材（ケース部材）
２Ｂ−１ 第１面
２Ｂ−２ 第２面
２Ｂ−Ｒ 樹脂部
１０ 回路基板（基板）
１２ 給電部材
２０、２０Ａ アンテナエレメント
２１ 給電部
２２、２２Ａ アンテナ部
２３、２３ａ、２３ｂ 非露出部
２４、２５ 露出部

Claims (7)

1. 給電部材を有する基板と、
   前記基板における前記給電部材が配設される所定面側に配置され、前記基板側の第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有するケース部材であって、樹脂部を含んで構成されるケース部材と、
   アンテナエレメントと、を備え、
   前記アンテナエレメントは、
   給電部と、
   前記樹脂部の内部に配置され、外部に露出しない非露出部と、
   前記給電部とは異なる部分であって、前記第１面側又は前記第２面側において前記樹脂部から外部に露出する露出部と、を有する
   電子機器。
2. 前記露出部は、前記第１面側において外部に露出する
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記露出部は、前記アンテナエレメントにおける端部に位置する
   請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記露出部は、前記アンテナエレメントにおける端部とは異なる部分に位置する
   請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
5. 前記露出部は、前記非露出部よりも幅が広い
   請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
6. 前記露出部は、非直線状である
   請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
7. 第１面と、当該第１面と反対側の第２面と、を有するケース部材であって、樹脂部を含んで構成されるケース部材と、
   アンテナエレメントと、を備え、
   前記アンテナエレメントは、
   給電部と、
   前記樹脂部の内部に配置され、外部に露出しない非露出部と、
   前記給電部とは異なる部分であって、前記第１面側又は前記第２面側において前記樹脂部から外部に露出する露出部と、を備える
   電子機器。
   

Images