JP2017050721A

JP2017050721A - 電子機器

Info

Publication number: JP2017050721A
Application number: JP2015173050A
Authority: JP
Inventors: 一成山田; Kazunari Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-09

Abstract

【課題】電波の干渉を防止するとともに、サイズが必要以上に大きくなることなく、且つ各無線モジュールを使用する際にユーザの利便性を低下させない電子機器を提供する。
【解決手段】アンテナモジュール３００では、ＮＦＣモジュール１０２のループアンテナ１０９と無線ＬＡＮモジュール１０１の無線ＬＡＮ制御部１０５との間に磁性シート２０１が配置され、さらに、無線ＬＡＮモジュール１０１はＮＦＣモジュール１０２と部分的に重なるように配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器に関し、特に、無線通信を行うためのアンテナを備える電子機器に関する。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術を利用した無線通信、例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）通信を行うカメラが知られている。このようなカメラはＮＦＣ通信を行うためのループ状のアンテナ（以下、「ＮＦＣアンテナ」という。）を備えている。ＮＦＣアンテナは当該ＮＦＣアンテナの通信面を介してＮＦＣ通信を実行可能な各種装置との電波の送受信を行う。ＮＦＣアンテナでは、当該ＮＦＣアンテナの近傍に金属で構成される物体（以下、「金属体」という。）が配置されると、ＮＦＣアンテナの電波及び金属体が干渉する場合がある。具体的には、ＮＦＣアンテナの電波によって発生した磁束の一部が金属体の内部に吸収され、当該金属体では渦電流が発生する。金属体では、発生した渦電流に起因してＮＦＣアンテナで発生した磁束と逆向きの磁束が発生する。ＮＦＣアンテナで発生した磁束の一部は金属体で発生した向きの異なる磁束に打ち消され、その結果、ＮＦＣアンテナの通信能力が低下するという問題が生じる。これに対応して、ＮＦＣアンテナと近接する金属体との間に、ＮＦＣアンテナの電波の干渉を低減する磁性体が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、カメラでは、ＮＦＣアンテナを用いた無線通信処理を制御する制御回路とＮＦＣアンテナとがユニット化された無線モジュールが使用されることが多い。このような無線モジュールでは、制御回路はＮＦＣアンテナとの電波の干渉を防止するシールドケースで覆われ、さらに、制御回路は、ＮＦＣアンテナと当該ＮＦＣアンテナの電波に干渉しない間隔を確保するように配置される（例えば、特許文献２参照）。

カメラに一の無線モジュールに加えて他の無線モジュールが搭載される場合、一の無線モジュール及び他の無線モジュールが近接すると、互いの電波が干渉し、互いの通信能力が低下する可能性がある。これに対応して、各無線モジュールを互いのＮＦＣアンテナの電波が干渉しないように離間させて配置する。

特開２０１４−１１８５１号公報特開平１１−２２５０１１号公報

この場合、各無線モジュールを離間させるべく、各無線モジュールをカメラの本体の異なる面にそれぞれ配置している。その結果、各無線モジュールにそれぞれ含まれているアンテナの好適な通信方向が互いに異なることになり、ユーザへ不便を強いる。一方、ユーザの利便性を優先して各無線モジュールをカメラの本体の同じ面に配置する場合には、同じ面において各無線モジュールを互いの電波が干渉しないように離間して配置する必要がある。その結果、カメラのサイズを大きくする必要がある。すなわち、従来のカメラでは、無線モジュールを含む複数のモジュールを搭載する場合、カメラのサイズが大きくなるか、若しくは各無線モジュールを使用する際にユーザの利便性を低下させるという問題が生じる。

本発明の目的は、電波の干渉を防止するとともに、サイズが必要以上に大きくなることなく、且つ各無線モジュールを使用する際にユーザの利便性を低下させない電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、第１のアンテナと、第１の制御部と、前記第１のアンテナ及び前記第１の制御部が設けられる第１の基板とを有する第１の無線通信モジュール、並びに、第２のアンテナと、第２の制御部と、前記第２のアンテナ及び前記第２の制御部が設けられる第２の基板とを有する第２の無線通信モジュールを備え、前記第１のアンテナと前記第１の制御部とは、前記第１の基板の互いに異なる面に設けられ、前記第２のアンテナと前記第２の制御部とは、前記第２の基板の互いに異なる面に設けられ、前記第２のアンテナは、ループアンテナで形成され、前記第１のアンテナが前記第２の基板と重なることなく、前記第１のアンテナが設けられる前記第１の基板の面と前記第２のアンテナが設けられる前記第２の基板の面とが同一方向を指向し、且つ前記第２のアンテナ上に前記第１の制御部が投影されるように、第１の無線通信モジュールと第２の無線通信モジュールとが重ねて配置され、前記第１の制御部と前記第２のアンテナとの間には、磁性シートが前記第２のアンテナ上に投影されるように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、電波の干渉を防止するとともに、サイズが必要以上に大きくなることなく、且つ各無線モジュールを使用する際にユーザの利便性を低下させない電子機器を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電子機器に含まれる無線ＬＡＮモジュール及びＮＦＣモジュールの構成を概略的に示す図である。図１における無線ＬＡＮモジュール及びＮＦＣモジュールの干渉を説明するための図である。本実施の形態に係る電子機器としてのアンテナモジュールの構成を説明するための斜視図である。図１におけるチップアンテナ及びループアンテナの各々の配置を説明するための図である。図３のアンテナモジュールをカメラに搭載した場合を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

本実施の形態では、ＮＦＣや無線ＬＡＮを用いた通信を行う電子機器に本発明を適用した場合について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器に含まれる無線ＬＡＮモジュール１０１及びＮＦＣモジュール１０２の構成を概略的に示す図である。無線ＬＡＮモジュール１０１は、第１の無線通信モジュールとして機能する。ＮＦＣモジュール１０２は、第２の無線通信モジュールとして機能する。図１（ａ）は、無線ＬＡＮモジュール１０１における無線ＬＡＮ制御部１０５が実装される面から見た斜視図である。図１（ｂ）は、無線ＬＡＮモジュール１０１におけるチップアンテナ１０４が実装される面から見た斜視図である。図１（ｃ）は、無線ＬＡＮモジュール１０１における無線ＬＡＮ制御部１０５が実装される面の平面図である。図１（ｄ）は、図１（ｃ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１（ｅ）は、ＮＦＣモジュール１０２におけるＮＦＣ制御部１０８が実装される面から見た斜視図である。図１（ｆ）は、ＮＦＣモジュール１０２におけるＮＦＣ制御部１０８が実装されていない面から見た斜視図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、無線ＬＡＮモジュール１０１は、回路基板１０３、チップアンテナ１０４、無線ＬＡＮ制御部１０５、及びコネクタ１１１を備える。回路基板１０３は第１の基板として機能し、チップアンテナ１０４は第１のアンテナとして機能し、無線ＬＡＮ制御部１０５は第１の制御部として機能する。回路基板１０３の第１の面には無線ＬＡＮ制御部１０５及びコネクタ１１１が実装され、回路基板１０３の第１の面の裏面となる第２の面にはチップアンテナ１０４が実装されている。すなわち、本実施の形態では、チップアンテナ１０４及び無線ＬＡＮ制御部１０５は、回路基板１０３の互いに異なる面にそれぞれ実装されている。回路基板１０３上において、チップアンテナ１０４及び無線ＬＡＮ制御部１０５は、互いに電気的に接続されている。同様に、無線ＬＡＮ制御部１０５及びコネクタ１１１は、互いに電気的に接続されている。

図１（ｄ）に示すように、無線ＬＡＮ制御部１０５は、回路基板１０３に実装されている信号処理部１０７と、信号処理部１０７を覆うシールドケース１０６とを有する。シールドケース１０６は、錫メッキ鋼板等の金属材料で形成されている。

以下、本実施の形態では、チップアンテナ１０４が実装される回路基板１０３の第２の面をチップアンテナ１０４の通信面と定義し、また、チップアンテナ１０４の通信面に直交する方向をチップアンテナ１０４の指向方向と定義する。

ここで、チップアンテナ１０４を回路基板１０３の第１の面に投影したときに、チップアンテナ１０４は、後述する図４（ａ）に示すように、無線ＬＡＮ制御部１０５から所定の間隔Ｓ１だけ離間して配置されている。所定の間隔Ｓ１はチップアンテナ１０４の電波及び無線ＬＡＮ制御部１０５が干渉しない間隔である。本実施の形態では、チップアンテナ１０４と無線ＬＡＮ制御部１０５とが互いに異なる面に配置される。そのため、チップアンテナ１０４及び無線ＬＡＮ制御部１０５が所定の間隔Ｓ１で同一面に配置された場合に比べ、チップアンテナ１０４の電波と無線ＬＡＮ制御部１０５との干渉の度合いが小さい。これにより、所定の間隔Ｓ１は、チップアンテナ１０４及び無線ＬＡＮ制御部１０５が同一面に配置された場合に、離間させるべきチップアンテナ１０４及び無線ＬＡＮ制御部１０５の間隔より小さくすることが可能である。無線ＬＡＮモジュール１０１は、チップアンテナ１０４を介して無線ＬＡＮを用いた無線通信を実行可能な各種装置との電波の送受信を行う。後述する図４（ａ）に示すように、チップアンテナ１０４を含む無線ＬＡＮモジュール１０１の側面から眺めると、チップアンテナ１０４は、チップアンテナ１０４の指向方向を中心として扇状に電波を放射する。

図１（ｅ）及び図１（ｆ）に示すように、ＮＦＣモジュール１０２は、回路基板１１０、ＮＦＣ制御部１０８、ループアンテナ１０９、及びコネクタ１１２を備えている。回路基板１１０は第２の基板として機能し、ＮＦＣ制御部１０８は第２の制御部として機能し、ループアンテナ１０９は第２のアンテナとして機能する。回路基板１１０の第１の面にはＮＦＣ制御部１０８及びコネクタ１１２が実装されるとともに、ループアンテナ１０９が形成されている。回路基板１１０の第１の面の裏面となる第２の面にはループアンテナ１０９が形成されている。すなわち、ループアンテナ１０９は、ＮＦＣ制御部１０８と重ならないように、回路基板１１０の両面に形成されている。回路基板１１０上において、ＮＦＣ制御部１０８及びループアンテナ１０９は互いに電気的に接続されている。同様に、ＮＦＣ制御部１０８及びコネクタ１１２は互いに電気的に接続されている。

以下、回路基板１１０の第２の面をループアンテナ１０９の通信面と定義する。また、ループアンテナ１０９の通信面に直交する方向をループアンテナ１０９の指向方向と定義する。ＮＦＣモジュール１０２は、ループアンテナ１０９を介してＮＦＣを用いた無線通信を実行可能な各種装置との電波の送受信を行う。

図３は、本実施の形態に係る電子機器としてのアンテナモジュール３００の構成を説明するための斜視図である。

図３（ａ）に示すように、まず、ＮＦＣモジュール１０２の回路基板１１０の第１の面に形成されているループアンテナ１０９を覆うように、磁性シート２０１を回路基板１１０の第１の面に貼着する。図３（ｂ）は、回路基板１１０の第１の面に形成されているループアンテナ１０９が磁性シート２０１で覆われた状態を示している。

次に、チップアンテナ１０４とループアンテナ１０９とが同一方向を指向するように、ＮＦＣモジュール１０２の上に無線ＬＡＮモジュール１０１を重ねて配置する。図３（ｃ）に示すように、回路基板１０３の第２の面と回路基板１１０の第１の面とが向かい合うように、無線ＬＡＮモジュール１０１とＮＦＣモジュール１０２とを重ねて配置する。このとき、回路基板１１０に貼着した磁性シート２０１上に、回路基板１０３に実装された無線ＬＡＮ制御部１０５及びコネクタ１１１が投影されるように、回路基板１０３が回路基板１１０に重ねられている。すなわち、ループアンテナ１０９上（第２のアンテナ上）に、無線ＬＡＮ制御部１０５及びコネクタ１１１が投影されるように、無線ＬＡＮモジュール１０１がＮＦＣモジュール１０２に重ねられている。このとき、回路基板１０３の無線ＬＡＮ制御部１０５及びコネクタ１１１が実装されている領域の裏面が、回路基板１１０に貼着した磁性シート２０１に向かい合う。これにより、ループアンテナ１０９と無線ＬＡＮ制御部１０５との間において磁性シート２０１がループアンテナ１０９上に投影されるように配置される。

また、このとき、回路基板１０３に実装されているチップアンテナ１０４は、回路基板１１０に貼着した磁性シート２０１の投影の外側に位置する。すなわち、チップアンテナ１０４が回路基板１１０とは重ならないように、無線ＬＡＮモジュール１０１とＮＦＣモジュール１０２とは互いに重ねられている。図３（ｄ）は、無線ＬＡＮモジュール１０１とＮＦＣモジュール１０２とを重ねて配置した状態を示している。これにより、ループアンテナ１０９の電波によって生じる磁束の漏れを低減することができる。図３（ｄ）に示すように、本実施の形態におけるアンテナモジュール３００の一方面側には、無線ＬＡＮ制御部１０５、コネクタ１１１、ＮＦＣ制御部１０８及びコネクタ１１２が配置される。また、アンテナモジュール３００の他方面側には、図３（ｅ）に示すように、チップアンテナ１０４及びループアンテナ１０９が配置される。すなわち、本実施の形態では、チップアンテナ１０４の通信面の指向方向及びループアンテナ１０９の通信面の指向方向は同じになる。図４（ａ）に示すように、チップアンテナ１０４と回路基板１１０の端部との間には、所定の間隔Ｓ２を確保するように、回路基板１０３及び回路基板１１０が配置されている。所定の間隔Ｓ２は、チップアンテナ１０４の電波及びループアンテナ１０９の電波が互いに干渉しない間隔である。所定の間隔Ｓ２はチップアンテナ１０４とシールドケース１０６との間に確保される所定の間隔Ｓ１以上の距離である。

図５（ａ）に示すように、アンテナモジュール３００は、チップアンテナ１０４及びループアンテナ１０９がサイドカバー５０１に向かい合うように、カメラ５００に取り付けられる。すなわち、チップアンテナ１０４及びループアンテナ１０９は、ともにカメラ５００の同一面において、カメラの外側を指向する。また、コネクタ１１１及びコネクタ１１２は、カメラ５００の内側を指向するので、カメラ５００の内部から引き出されたフレキシブルプリント基板をコネクタ１１１及びコネクタ１１２に接続するのに、好適となる。

本実施の形態によれば、無線ＬＡＮモジュール１０１は、ＮＦＣモジュール１０２と部分的に重なるように配置されるので、ＮＦＣモジュール１０２及び無線ＬＡＮモジュール１０１を備えるアンテナモジュール３００のサイズが必要以上に大きくなるのを防止することができる。

また、本実施の形態では、回路基板１１０の第２の面に配置されるループアンテナ１０９の指向方向は、回路基板１０３の第２の面に配置されるチップアンテナ１０４の指向方向と同じになる。

また、本実施の形態では、チップアンテナ１０４が回路基板１１０とは重ならず、且つチップアンテナ１０４は、回路基板１１０の端部から間隔Ｓ２だけ離間させている。これにより、ループアンテナ１０９の電波及びチップアンテナ１０４の電波が互いに干渉するのを防止することができる。

さらに、本実施の形態では、無線ＬＡＮ制御部１０５は、チップアンテナ１０４の電波が干渉しない所定の間隔Ｓ１だけ離間して配置されている。これにより、チップアンテナ１０４の電波と無線ＬＡＮ制御部１０５との干渉を確実に防止することができる。

本実施の形態では、回路基板１１０の端部とチップアンテナ１０４との間隔Ｓ２と、無線ＬＡＮ制御部１０５とチップアンテナ１０４との間隔Ｓ１とを略一致させている。図４（ａ）に示すように、本実施の形態では、チップアンテナ１０４の通信面は、チップアンテナ１０４の指向方向において、回路基板１１０の第２の面と同じ高さに位置する。すなわち、チップアンテナ１０４の指向方向に関し、回路基板１１０の第２の面が、チップアンテナ１０４の通信面より突出しない。これにより、チップアンテナ１０４の通信面の指向方向を中心に扇状に放射された電波が、回路基板１１０によって遮蔽されることがない。変形例として、図４（ｂ）に示すように、チップアンテナ１０４の指向方向にて、回路基板１１０の第２の面をチップアンテナ１０４の通信面より低くしても、同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の適用先は上記電子機器に限られず、複数の無線通信モジュールを備える電子機器であれば本発明を適用することができる。

１０１無線ＬＡＮモジュール
１０２ＮＦＣモジュール
１０３，１１０回路基板
１０４チップアンテナ
１０５無線ＬＡＮ制御部
１０８ＮＦＣ制御部
１０９ループアンテナ
２０１磁性シート
３００アンテナモジュール

Claims

第１のアンテナと、第１の制御部と、前記第１のアンテナ及び前記第１の制御部が設けられる第１の基板とを有する第１の無線通信モジュール、並びに、
第２のアンテナと、第２の制御部と、前記第２のアンテナ及び前記第２の制御部が設けられる第２の基板とを有する第２の無線通信モジュールを備え、
前記第１のアンテナと前記第１の制御部とは、前記第１の基板の互いに異なる面に設けられ、
前記第２のアンテナと前記第２の制御部とは、前記第２の基板の互いに異なる面に設けられ、
前記第２のアンテナは、ループアンテナで形成され、
前記第１のアンテナが前記第２の基板と重なることなく、前記第１のアンテナが設けられる前記第１の基板の面と前記第２のアンテナが設けられる前記第２の基板の面とが同一方向を指向し、且つ前記第２のアンテナ上に前記第１の制御部が投影されるように、第１の無線通信モジュールと第２の無線通信モジュールとが重ねて配置され、
前記第１の制御部と前記第２のアンテナとの間には、磁性シートが前記第２のアンテナ上に投影されるように配置されていることを特徴とする電子機器。
前記第１の制御部が設けられる前記第１の基板の面に、前記第１のアンテナを投影したときに、前記第１のアンテナの電波が前記第１の制御部と干渉しない間隔である第１の間隔だけ、前記第１の制御部が前記第１のアンテナの投影から離間するように、前記第１の制御部が前記第１の基板に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第１のアンテナの電波と前記第２のアンテナの電波とが互いに干渉しない間隔である第２の間隔だけ、前記第１のアンテナが前記第２の基板の端部から離間するように、第１の無線通信モジュールと第２の無線通信モジュールとが重ねて配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器。
前記第１のアンテナは、チップアンテナで形成され、
前記チップアンテナの指向方向に関し、前記第２のアンテナが設けられる前記第２の基板の面が、前記チップアンテナの通信面より突出しないように、第１の無線通信モジュールと第２の無線通信モジュールとが重ねて配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器。