JP2017135670A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】給電構造の簡素化が可能な電子機器を提供すること。
【解決手段】アンテナを備えた電子機器であって、前記アンテナは、放射素子と、前記放射素子に電磁界結合で給電する給電素子とを有し、前記放射素子は、前記電子機器に構成された前記電子機器に固有の部品の金属部である、又は、前記電子機器に構成された前記電子機器に固有の部品の樹脂部に設けられた、電子機器。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

従来、ディスプレイを保持する金属枠をアンテナとして利用する携帯電子機器が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この携帯電子機器では、アンテナとして利用される金属枠は、同軸ケーブルを介して給電される。

米国特許第８２７０９１４号明細書

しかしながら、従来技術では、金属枠と同軸ケーブルとをネジ止め等により接触させる必要があるため、給電構造が複雑化する。

そこで、本発明は、給電構造の簡素化が可能な電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、一つの案では、
アンテナを備えた電子機器であって、
前記アンテナは、放射素子と、前記放射素子に電磁界結合で給電する給電素子とを有し、
前記放射素子は、前記電子機器に固有の構成部品における金属部である、又は、前記電子機器に固有の構成部品における樹脂部に設けられている、電子機器が提供される。

本案によれば、前記放射素子と前記給電素子との電磁界結合により、前記給電素子は前記放射素子に電磁界結合で非接触に給電できるので、給電構造の簡素化ができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を模式的に示す平面図である。 図１に示された電子機器の断面の一例を模式的に示す断面図である。 スピーカの断面の一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器２の一例を模式的に示す平面図である。電子機器２は、アンテナを備えた電子機器の一例である。

アンテナを備えた電子機器とは、例えば、据え置き型のテレビやパソコン等の表示機器自体、表示機器に搭載される装置、移動体自体、又は移動体に搭載される装置である。移動体の具体例として、携帯可能な携帯端末装置、自動車等の車両、ロボットなどが挙げられる。携帯端末装置の具体例として、携帯電話、スマートフォン、コンピュータ、ゲーム機、テレビ、音楽や映像のプレーヤー、ウェアラブルデバイスなどが挙げられる。ウェアラブルデバイスの具体的な形態として、リストウォッチ型、ペンダント型、メガネ型などが挙げられる。

図１は、電子機器２の背面部である裏蓋４（図２参照）を取り除いた状態を例示する。図２は、電子機器２の断面の一例を模式的に示す断面図である。裏蓋４は、絶縁性の部品であり、外形フレーム３に取り付けられる。図２は、図１に示された一点鎖線９における断面（Ｚ軸に平行な断面）を例示する。

電子機器２は、画像を表示可能なタッチパネル５と、タッチパネル５及び裏蓋４が固定される外形フレーム３とを備える。タッチパネル５は、タッチ式の入力部とパネル型の表示部とを含んで構成された表示パネルの一例である。外形フレーム３は、タッチパネル５の外周縁部を覆った状態でタッチパネル５を支える部品である。外形フレーム３は、電子機器２の外周側面の外形の少なくとも一部を形成する筐体フレームである。

電子機器２は、例えば、基板１３と、電子回路１０と、伝送線路１１と、アンテナ１とを備える。

基板１３は、外形フレーム３に収容された基板の一例であり、誘電体を主成分とする部品である。基板１３は、プリント基板でもよいし、フレキシブル基板でもよい。基板１３は、第１の基板表面と、第１の基板表面とは反対側の第２の基板表面とを有する。例えば、第１の基板表面には、電子回路１０が実装され、第２の基板表面には、グランド１４が形成されている。グランド１４は、例えば、基板１３に形成されたグランドパターンである。グランド外縁１４ａは、グランド１４の直線的な外縁の一例である。

電子回路１０は、基板１３に実装された電子回路の一例である。電子回路１０は、例えば、アンテナ１を介して信号を受信する受信機能と、アンテナ１を介して信号を送信する送信機能との少なくとも一方の機能を含む集積回路である。電子回路１０は、例えば、ＩＣチップによって実現される。

伝送線路１１は、電子回路１０に接続された、グランド１４を利用する伝送線路の一例である。伝送線路１１の具体例として、同軸ケーブル、マイクロストリップライン、ストリップライン、グランドプレーン付きコプレーナウェーブガイド（信号線の形成される導体面とは反対側の表面にグランドプレーンが配置されたコプレーナウェーブガイド）、コプレーナストリップラインなどが挙げられる。図２には、基板１３に形成された伝送線路１１が例示されている。

電子機器２は、電子機器２外部との無線通信機能を実現するためのアンテナ１を備える。アンテナ１は、例えば、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応する。アンテナ１は、伝送線路１１に接続されたアンテナの一例である。

アンテナ１は、伝送線路１１の終端１２に接続された給電素子２１と、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２とを有する。終端１２は、グランド１４をグランド基準とする給電点である。

給電素子２１は、基板１３に配置されてもよいし、基板１３以外の箇所に配置されてもよい。給電素子２１が基板１３に配置されている場合、給電素子２１は、例えば、基板１３の第１の基板表面に形成された導体パターンである。

給電素子２１は、グランド１４から離れる方向に延伸し、グランド１４をグランド基準とする給電点（終端１２）に接続される第１の共振器の一例である。給電素子２１は、放射素子２２に対して非接触で高周波的に結合して給電可能な線状導体である。図面には、グランド１４のグランド外縁１４ａに対して直角且つＹ軸に平行な方向に延在する直線状導体と、Ｘ軸に平行なグランド外縁１４ａに並走して延在する直線状導体とによって、Ｌ字状に形成された給電素子２１が例示されている。図示の場合、給電素子２１は、終端１２を起点に端部２１ａからＹ軸方向に延伸してからＸ軸方向に曲折部２１ｃで折れ曲がり、Ｘ軸方向に先端部２１ｂまで延伸する。先端部２１ｂは、他の導体が接続されていない開放端である。図面には、Ｌ字状の給電素子２１が例示されているが、給電素子２１の形状は、直線状、メアンダ状、ループ状などの他の形状でもよい。

放射素子２２は、例えば、給電素子２１から離れて配置され、給電素子２１が共振することにより放射導体として機能する第２の共振器の一例である。放射素子２２は、例えば、給電素子２１と電磁界結合することにより給電されて放射導体として機能する。

放射素子２２は、グランド外縁１４ａに沿うようにＸ軸方向に延伸する導体部分２３を有する。導体部分２３は、グランド外縁１４ａから離れて位置する。放射素子２２がグランド外縁１４ａに沿った導体部分２３を有することによって、例えば、アンテナ１の指向性を容易に調整することが可能となる。

給電素子２１と放射素子２２は、例えば、互いに電磁界結合可能な距離で離れて配置されている。放射素子２２は、給電素子２１から給電を受ける給電部３６を有している。放射素子２２は、給電部３６で給電素子２１を介して電磁界結合によって非接触で給電される。このように給電されることによって、放射素子２２は、アンテナ１の放射導体として機能する。

給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、例えば、外形フレーム３における金属部である。外形フレーム３は、電子機器２に構成される部品であり、電子機器２に固有の構成部品の一例である。外形フレーム３の金属部は、外形フレーム３の一部でもよいし、外形フレーム３の全体でもよい。

この場合、アンテナ１は、外形フレーム３の金属部を、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２として利用する。外形フレーム３の金属部は、給電素子２１と電磁界結合することにより給電素子２１から給電されて放射導体として機能する。このように、外形フレーム３の金属部と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は外形フレーム３の金属部に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、外形フレーム３の金属部と給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

もしくは、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、外形フレーム３における樹脂部に設けられてもよい。外形フレーム３の樹脂部は、外形フレーム３の一部でもよいし、外形フレーム３の全体でもよい。外形フレーム３の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、外形フレーム３の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

または、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、タッチパネル５における金属部であってもよい。タッチパネル５は、電子機器２に構成される部品であり、電子機器２に固有の構成部品の一例である。タッチパネル５は、電子機器２を使用するユーザに対して画像を表示する。

この場合、アンテナ１は、タッチパネル５の金属部を、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２として利用する。タッチパネル５の金属部は、給電素子２１と電磁界結合することにより給電素子２１から給電されて放射導体として機能する。このように、タッチパネル５の金属部と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１はタッチパネル５の金属部に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、タッチパネル５の金属部と給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

もしくは、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、タッチパネル５における樹脂部に設けられてもよい。タッチパネル５の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、タッチパネル５の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

または、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、バッテリ６における金属部であってもよい。バッテリ６は、電子機器２に構成される部品であり、電子機器２に固有の構成部品の一例である。バッテリ６は、電子機器２を動作させるための電源である。

この場合、アンテナ１は、バッテリ６の金属部を、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２として利用する。バッテリ６の金属部は、給電素子２１と電磁界結合することにより給電素子２１から給電されて放射導体として機能する。このように、バッテリ６の金属部と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１はバッテリ６の金属部に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、バッテリ６の金属部と給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

もしくは、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、バッテリ６における樹脂部に設けられてもよい。バッテリ６の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、バッテリ６の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

または、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、カメラ７における金属部であってもよい。カメラ７は、電子機器２に構成される部品であり、電子機器２に固有の構成部品の一例である。カメラ７は、写真を撮影するための機器である。

この場合、アンテナ１は、カメラ７の金属部を、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２として利用する。カメラ７の金属部は、給電素子２１と電磁界結合することにより給電素子２１から給電されて放射導体として機能する。このように、カメラ７の金属部と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１はカメラ７の金属部に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、カメラ７の金属部と給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

もしくは、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、カメラ７における樹脂部に設けられてもよい。カメラ７の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、カメラ７の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

または、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、スピーカ８における金属部であってもよい。スピーカ８は、電子機器２に構成される部品であり、電子機器２に固有の構成部品の一例である。スピーカ８は、音声を出力するための機器である。

この場合、アンテナ１は、スピーカ８の金属部を、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２として利用する。スピーカ８の金属部は、給電素子２１と電磁界結合することにより給電素子２１から給電されて放射導体として機能する。このように、スピーカ８の金属部と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１はスピーカ８の金属部に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、スピーカ８の金属部と給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

もしくは、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２は、スピーカ８の樹脂部に設けられてもよい。スピーカ８の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１との電磁界結合によって、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電できる。したがって、スピーカ８の樹脂部に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

図３は、スピーカ８の断面の一例を模式的に示す図である。図３は、給電素子２１と電磁界結合する放射素子２２がスピーカ８の樹脂部に設けられた形態の一例を示す。スピーカ８は、スピーカハウジング３２と、スピーカユニット３１とを有する。放射素子２２は、スピーカハウジング３２の表面に設けられている。スピーカハウジング３２は、スピーカ８の樹脂部の一例であり、例えば、スピーカユニット３１と給電素子２１とを収容する。スピーカユニット３１は、音を出力する部品の一例である。給電素子２１と放射素子２２との間に、スピーカ８の樹脂部が位置してもよい。このように、樹脂製のスピーカハウジング３２に設けられた放射素子２２と、給電素子２１とをネジ止め等により接触させる必要がなくなるので、給電構造の簡素化ができる。

以上、電子機器を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、電磁界結合で非接触に給電する箇所を複数設けることで、アンテナ１のマルチバンド化やワイドバンド化が可能となる。例えば、電子機器２に固有の構成部品の金属部である放射素子２２との間で電磁界結合する給電素子２１が複数設けられてもよいし、電子機器２に固有の構成部品の樹脂部に設けられた放射素子２２との間で電磁界結合する給電素子２１が複数設けられてもよい。電子機器２に固有の構成部品とは、外形フレーム３などの上述の部品である。このように給電素子２１が複数設けられることによって、アンテナ１のマルチバンド化やＭＩＭＯアンテナ化が可能となる。ＭＩＭＯは、Ｍｕｌｔｉ‐Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ‐Ｏｕｔｐｕｔの略語である。

１ アンテナ
２ 電子機器
３ 外形フレーム
４ 裏蓋
５ タッチパネル
６ バッテリ
７ カメラ
８ スピーカ
９ 一点鎖線
１０ 電子回路
１１ 伝送線路
１２ 終端
１３ 基板
１４ グランド
２１ 給電素子

Claims (6)

1. アンテナを備えた電子機器であって、
   前記アンテナは、放射素子と、前記放射素子に電磁界結合で給電する給電素子とを有し、
   前記放射素子は、前記電子機器に固有の構成部品における金属部である、又は、前記電子機器に固有の構成部品における樹脂部に設けられている、電子機器。
2. 前記構成部品は、前記電子機器に構成された外形フレームである、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記構成部品は、前記電子機器に構成されたタッチパネルである、請求項１に記載の電子機器。
4. 前記構成部品は、前記電子機器に構成されたバッテリである、請求項１に記載の電子機器。
5. 前記構成部品は、前記電子機器に構成されたカメラである、請求項１に記載の電子機器。
6. 前記構成部品は、前記電子機器に構成されたスピーカである、請求項１に記載の電子機器。

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