JP2020120298A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でありながら電磁ノイズの遮蔽能力を確保するとともに電波の送受信能力を向上させることのできる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１０はノート型ＰＣであり、ＣＰＵ５２ａと、アンテナ６４を含むアンテナモジュール３６と、ＣＰＵ５２ａを格納する本体筐体１４とを備える。本体筐体１４は、金属などの電磁波遮蔽材であり、ＣＰＵ５２ａが配置されて端部に切欠部５６が形成された平面板２６と、平面板２６の端部につながる後板２８と、切欠部５６および後板２８につながる窪み壁５８とを有する。アンテナモジュール３６は、前方、左方および右方を窪み壁５８で囲われたアンテナ区画５０ａに設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナを備え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（ノート型ＰＣ）のような電子機器は、ＷＷＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の各種無線通信のアンテナを搭載している。標準的なノート型ＰＣは、キーボード装置を備える本体筐体と、ディスプレイを備えるディスプレイ筐体とを備える。ディスプレイ筐体は、本体筺体に対してヒンジを介して回動可能な構成となっている。従来、アンテナはディスプレイ筐体の枠体に設けられることが多い（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１６２４１３号公報

ところが、近時のノート型ＰＣはディスプレイ画面の大型化と全体サイズの小型化との要請から細い枠体（ナローベゼル）を採用することが増えつつあり、ディスプレイ筐体内にアンテナの設置スペースが確保できなくなってきている。

そこで、図６に示すような構造が検討された。図６は、本願態様に対する比較例であり、電子機器における本体筐体５００の一部断面図である。図６に示すように、本体筐体５００は、上カバー５０２ａ、下カバー５０２ｂおよび側面カバー５０２ｃをベースに構成されており、上面にキーボード装置５０４を備え内部には基板５０６を備えている。基板５０６にはノイズ源となる電子部品５０８が実装されている。上カバー５０２ａ、下カバー５０２ｂおよび側面カバー５０２ｃはグランド接続された金属材であって電波を遮蔽する。

本体筐体５００の端部にはアンテナモジュール５１０が設けられている。アンテナモジュール５１０の設けられている区画は、電波の送受信が可能なように上下を電波透過材５１２ａ，５１２ｂで囲われている。電波透過材５１２ａは上カバー５０２ａと側面カバー５０２ｃとをつなぎ、電波透過材５１２ｂは下カバー５０２ｂと側面カバー５０２ｃとをつないでいる。

アンテナモジュール５１０のベース部５１０ａは、配置される領域の内部形状に合わせて、断面が変則的なＬ字形状となっている。ベース部５１０ａの上面にはアンテナ５１０ｂが設けられ、基板５０６に近い側面にはシールドウォール５１０ｃが設けられている。シールドウォール５１０ｃの上下両端は導電スポンジ５１４を介して筐体内面と接続されている。シールドウォール５１０ｃは、銅テープ５１６を介して下カバー５０２とグランド接続されている。

このような本体筐体５００では、シールドウォール５１０ｃ、導電スポンジ５１４によって電子部品５０８とアンテナ５１０ｂとが電磁的に仕切られており、電子部品５０８が発生する電磁ノイズはアンテナ５１０ｂの通信に障害を与えることが低減される。

ところが、このような本体筐体５００では、強度上の観点から金属製の側面カバー５０２ｃを設ける必要があり、少なくとも図６における右方への電波の送受信が困難である。また、シールドウォール５１０ｃ設置のための寸法Ｌ１_０が大きく、アンテナ性能確保のための寸法および側面カバー５０２ｃの寸法とをＬ２_０とすると、アンテナモジュール５１０を設けるのに必要とされる合計寸法Ｌ_０（＝Ｌ１_０＋Ｌ２_０）が大きくなっている。さらに、ベース部５１０ａはスペース的制約から形状が複雑であり、しかもシールドウォール５１０ｃ、導電スポンジ５１４、銅テープ５１６、電波透過材５１２ａ，５１２ｂなどが必要であり部品点数が多い。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成でありながら電磁ノイズの遮蔽能力を確保するとともに電波の送受信能力を向上させることのできる電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様に係る電子機器は、電子部品と、アンテナを含むアンテナモジュールと、前記電子部品を格納する電磁波遮蔽材の筐体と、を備える電子機器であって、前記筐体は、端部に切欠部が形成された平面板と、前記平面板の端部につながる側板と、前記切欠部および前記側板につながる電磁波遮蔽材の窪み壁と、を有し、前記アンテナモジュールは、三方を前記窪み壁で囲われるアンテナ区画に設けられている。

前記アンテナモジュールは電波透過材からなるベース部を備え、前記ベース部は、前記平面板における外面の延長上の面を形成する第１面と、前記側板における外面の延長上の面を形成する第２面と、を有してもよい。このような第１面および第２面によれば、デザイン上で筐体との一体感が得られる。また、ベース部は電波透過材からなり、ベース部を通しての電波の送受信が可能である。

前記アンテナモジュールは、前記アンテナを前記第１面および前記第２面から離間させた位置に保持する台座を有してもよい。このような台座によればアンテナを適正な位置に保持することができる。

本発明の上記態様によれば、窪み壁が電磁遮蔽壁となり、付加的部品の少ない簡易な構造で電磁ノイズの遮蔽能力が確保されるとともに、アンテナ区画の側方には金属の筐体がないため、側方に対しても電波の送受信が可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の平面図である。 図２は、本体筐体の内部構造を模式的に示す底面図である。 図３は、本体筐体におけるアンテナモジュールおよびアンテナ区画とその周辺を示す斜視図である。 図４は、図２における本体筐体のＩＶ〜ＩＶ線視による断面側面図である。 図５は、アンテナモジュールの斜視図であり、（ａ）は斜め下方から見た斜視図であり、（ｂ）は斜め上方から見た斜視図である。 図６は、比較例における本体筐体の断面側面図である。

以下、本発明に係る電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る電子機器１０の平面図である。本実施形態では、電子機器１０としてノート型ＰＣを例示する。電子機器１０は、デスクトップ型ＰＣやタブレット型ＰＣ等でもよい。

図１に示すように、電子機器１０は、キーボード装置１２、タッチパッド１３を有する本体筐体１４と、ディスプレイ装置１６を有するディスプレイ筐体１８とを備える。ディスプレイ筐体１８は、本体筐体１４の後端部に対して左右一対のヒンジ２０，２０を介して回動可能に連結されている。ディスプレイ装置１６は、例えば液晶ディスプレイである。

図１は、ヒンジ２０によってディスプレイ筐体１８を本体筐体１４から開いて使用形態とした電子機器１０を上から見下ろした図である。以下、図１に示す使用形態とされた電子機器１０のディスプレイ装置１６を正面から視認する方向を基準とし、本体筐体１４について手前側を前、奥側を後、厚み方向を上下、幅方向を左右と呼んで説明する。また、本体筐体１４やこれに搭載される各部品について、本体筐体１４を平面的に見た状態で、外周側よりも中央側を内側、中央側よりも外周側を外側と呼んで説明する。なお、これらの方向は説明の便宜上のものである。従って、製品での各部品の配置や設置姿勢等により、例えば上記の上下方向や左右方向が反転することもある。

本体筐体１４は、上カバー２２と下カバー２４とで形成された薄い箱状の筐体である。上カバー２２は、本体筐体１４の上面及び四周側面を構成したプレート状部材である。下カバー２４は、本体筐体１４の底面を構成したプレート状部材である。上カバー２２および下カバー２４は金属材（例えばマグネシウム合金）やカーボンプレートなどの電磁波遮蔽材で構成されている。上カバー２２および下カバー２４は電気的にグランド接続されており電磁ノイズの遮蔽性能がある。

上カバー２２は、上面におけるキーボード装置１２およびタッチパッド１３を除く大部分を形成する平面板２６と、該平面板２６の周囲から下方に向けて立設する後板２８、前板３０、左板３２および右板３４とを有する。上カバー２２は、例えばダイキャストによって形成されており、平面板２６、後板２８、前板３０および左板３２は一体的に成型される。下カバー２４は薄い平板であって、本体筐体１４の下面全体を覆っている。

本体筐体１４には、６つのアンテナモジュール３６，３８，４０，４２，４４，４６が設けられている。各アンテナモジュール３６，３８，４０，４２，４４，４６は本体筐体１４に形成されたアンテナ区画５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆに設けられている。

アンテナ区画５０ａは後板２８に沿って、本体筐体１４におけるやや右よりの位置に設けられている。アンテナ区画５０ｂは後板２８に沿って、本体筐体１４におけるやや左寄りの位置に設けられている。アンテナ区画５０ａおよび５０ｂは、平面視で左右方向に長い矩形であって、キーボード装置１２より後側の狭い領域に設けられている。

アンテナ区画５０ｃは左板３２に沿って設けられている。アンテナ区画５０ｄは右板３４に沿って設けられている。アンテナ区画５０ｃおよび５０ｄは、平面視で前後方向に長い矩形であって、キーボード装置１２より外側の狭い領域に設けられている。本体筐体１４において、アンテナ区画５０ｃは左側方に、アンテナ区画５０ｄは右側方に設けられている。

アンテナ区画５０ｅは、本体筐体１４における前方左角部１４ａを含む箇所に設けられている。アンテナ区画５０ｆは、本体筐体１４における前方右角部１４ｂを含む箇所に設けられている。アンテナ区画５０ｅとアンテナ区画５０ｆとは、平面視で概ねＬ字形状となっている。

図２は、本体筐体１４の内部構造を模式的に示す底面図であり、下カバー２４を取り外して本体筐体１４内を上カバー２２の内側から見た図である。

図２に示すように、本体筐体１４の内部には、基板５２と、バッテリ装置５４とが収容されている。本体筐体１４の内部には、さらに、図示しない冷却モジュールやハードディスク装置等が収納されている。図２中の参照符号３５は、ヒンジ２０が配置される凹状部である。

基板５２は、当該電子機器１０のマザーボードである。基板５２は、例えばＣＰＵ５２ａ、電源回路５２ｂ、メモリ５２ｃ等の各種電子部品が実装されたＰＣＢ（プリント基板）である。基板５２におけるＣＰＵ５２ａを含む電子部品は高いクロック周波数に基づいて動作することから電磁波ノイズを発生しうるが、後述する窪み壁５８によりアンテナモジュール３６，３８，４０，４２，４４，４６の通信に障害を与えることが低減されている。

平面板２６には、後端におけるアンテナ区画５０ａの位置に矩形の切欠部５６が形成されている。アンテナ区画５０ｂ〜５０ｄの位置にも同様の切欠部５６が形成されている。アンテナ区画５０ｅ，５０ｆの位置には、該アンテナ区画５０ｅ，５０ｆの形状に合わせた平面視Ｌ字形状の切欠部５６ａ，５６ｂが形成されている。

図３は、本体筐体１４におけるアンテナモジュール３６およびアンテナ区画５０ａとその周辺を示す斜視図である。図３では、内部を視認可能なように下カバー２４を省略している。図４は、図２における本体筐体１４のＩＶ〜ＩＶ線視による断面側面図である。

図３および図４に示すように、上カバー２２は切欠部５６から下方に立設する窪み壁５８を有する。窪み壁５８は平面板２６および後板２８とともにダイキャストやＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって一体成型されている。窪み壁５８の下端部は下カバー２４の内面に接する。なお、アンテナ区画５０ａの下面は下カバー２４によって覆われている。図示を省略するが、窪み壁５８には後述するアンテナ６４につながる配線用の小さい切欠きが設けられている。

左壁５８ｂは、上端が切欠部５６の左辺につながり、後端が後板２８の端部につながっており、アンテナ区画５０ａの左側面を覆っている。右壁５８ｃは、上端が切欠部５６の右辺につながり、後端が後板２８の端部につながっており、アンテナ区画５０ａの右側面を覆っている。前壁５８ａは、上端が切欠部５６の前辺につながっており、左右端が左壁５８ｂおよび右壁５８ｃの前辺につながっている。前壁５８ａは左右方向に長尺な形状であり、左壁５８ｂおよび右壁５８ｃは、正方形に近い長方形である。

アンテナ区画５０ａは、三方（左方向、右方向および前方向）を窪み壁５８で囲われる区画であり、ここにはアンテナモジュール３６が設けられている。

図５は、アンテナモジュール３６の斜視図であり、（ａ）は斜め下方から見た斜視図であり、（ｂ）は斜め上方から見た斜視図である。図５（ｂ）には上カバー２２の一部も示している。なお、アンテナモジュール３８，４０，４２，４４，４６（図２参照）もアンテナモジュール３６と同構造である。アンテナモジュール４４，４６は、アンテナ区画５０ｅ、５０ｆに合わせて平面視でＬ字形状となっているが、基本的な構成はアンテナモジュール３６と同じである。

図５に示すように、アンテナモジュール３６は、ベース部６０と、台座６２と、アンテナ６４とを有する。アンテナ６４は、例えばＷＷＡＮやＷＬＡＮの無線通信標準規格に準拠している。

ベース部６０は電波透過材からなり、天板６６と、後板（側板）６８とを有する。電波透過材は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂である。天板６６はアンテナ区画５０ａの上面をほとんど隙間なく覆い、後板６８はアンテナ区画５０ａの後面をほとんど隙間なく覆う。

後板６８は天板６６の後端から下向きに立設しており、ベース部６０は側方視で略Ｌ字形状となっている。天板６６と後板６８とは一体的につながっている。

天板６６の外面（第１面）６６ａは、アンテナ区画５０ａで、平面板２６における外面（つまり上面）の延長上の面を形成する。後板６８の外面（第２面）６８ａは、アンテナ区画５０ａで、後板２８における外面（つまり後面）２８ａの延長上の面を形成する。後板２８の外面２８ａはデザイン上の観点から、上傾斜面２８ａａ、中域面２８ａｂおよび下傾斜面２８ａｃの３つの面から形成されている。上傾斜面２８ａａは天板６６の端部から斜め後方に向かって傾斜している面である。下傾斜面２８ａｃは下カバー２４の端部から斜め後方に向かって傾斜している面である。中域面２８ａｂは、上傾斜面２８ａａと下傾斜面２８ａｃとの間をつなぐ垂直面である。

後板６８の外面６８ａは上から順に上傾斜面６８ａａ、中域面６８ａｂおよび下傾斜面６８ａｃの３つの面を有している。上傾斜面６８ａａ、中域面６８ａｂおよび下傾斜面６８ａｃは、順に上傾斜面２８ａａ、中域面２８ａｂおよび下傾斜面２８ａｃの３つの面に対するそれぞれの延長面を形成している。

後板２８の外面２８ａの形状はこれに限らず、例えば上傾斜面２８ａａ、中域面２８ａｂおよび下傾斜面２８ａｃの各境界が曲線状に緩やかに接続されていてもよいし、中域面２８ａｂがほとんど存在しない形状であってもよい。この場合、後板６８の外面６８ａにおける上傾斜面６８ａａ、中域面６８ａｂおよび下傾斜面６８ａｃについてもこれらに対応した延長面を形成しているとよい。

このような天板６６の外面６６ａおよび後板６８の外面６８ａによれば、デザイン上で本体筐体１４との一体感が得られる。

台座６２は天板６６の内面に設けられており、その下面には素子としてのアンテナ６４が固定されている。ベース部６０は電波透過材で構成されていることから、アンテナ６４はベース部６０を通しての電波の送受信が可能である。アンテナ６４は台座６２上のＰＣＢに実装されていてもよい。台座６２は、アンテナ６４を、天板６６および後板６８各の外面からやや離間させた適正な位置に保持しており、ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）の基準が満たされる。ＳＡＲは人体に吸収される電波の電力量の指標であり、例えば、日本では総務省令・無線設備規則によって、携帯無線通信を行う陸上移動局は人体の特定の部位に対するＳＡＲである局所ＳＡＲを所定値以下とすることが義務づけられている。台座６２は後板６８の内面に設けられていてもよい。

このように構成される電子機器１０によれば、図３および図４に示すように、窪み壁５８が基板５２とアンテナモジュール３６との間を仕切って電磁遮蔽壁となり、ＣＰＵ２６ａなどが放射する電磁ノイズがアンテナ６４に対して通信障害を与えることが低減される。アンテナモジュール３６が配置されるアンテナ区画５０ａは、前壁５８ａによって前方のＣＰＵ５２ａから放射される直接的な電磁ノイズが遮蔽されるとともに左壁５８ｂおよび右壁５８ｃによって側方からの電磁ノイズ（例えば反射波）をも遮蔽する。

また、窪み壁５８は電磁ノイズを遮蔽する電磁的な機能と、アンテナ区画５０ａの強度を確保する機械的な機能とを有している。つまり、後板２８の端部は左壁５８ｂおよび右壁５８ｃによって支持されていることから前後方向に撓むことがない。また、平面板２６における切欠部５６の周辺は、前壁５８ａ、左壁５８ｂおおび右壁５８ｃが立設しており、しかも前壁５８ａと前壁５８ａおよび左壁５８ｂとは向きが９０°異なっていることから、あらゆる方向に対して撓みや捩じれが生じない。

また、窪み壁５８は、上カバー２２における切欠部５６から立設する簡易な構造であり、横方向の長さＬ１が短くなる。

アンテナ区画５０ａは窪み壁５８によって強度が維持されていることから、比較例（図６参照）のように後端部に金属製の側面カバー５０２ｃを設ける必要がなく、電波透過材の後板６８が後端部を形成している。したがって、アンテナ６４は後方に対しても電波の送受信が可能であり、送受信能力が向上している。

また、窪み壁５８は上カバー２２と一体的に成型されていることから確実な電気的導通があり、銅テープ５１６のような導通手段が不要である。アンテナ区画５０ａでは、比較例におけるシールドウォール５１０ｃ、導電スポンジ５１４、電波透過材５１２ａ，５１２ｂなどの付加的要素が不要であって構造が簡易である。そのため、アンテナモジュール３６は、比較例におけるアンテナモジュール５１０と比較して相当にシンプルであり、その分だけ後方向（図４の右方向）に寄った配置にすることができる。したがって、アンテナモジュール３６の前後方向幅をＬ２(図４参照)とすると、アンテナモジュール３６を設けるのに必要とされる前後方向の合計寸法Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、比較例における合計寸法Ｌ_０よりも短縮化することが可能である。

アンテナモジュール３６およびアンテナ区画５０ａを例に説明したが、アンテナモジュール３８，４０，４２，４４，４６およびアンテナ区画５０ｂ〜５０ｆについても同様の効果が得られる。上記の前壁５８ａ、左壁５８ｂ、右壁５８ｃなどの名称についての「前」、「左」および「右」などの呼称は適用される箇所と向きによって変わり得ることは勿論である。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ 電子機器
１４ 本体筐体
２２ 上カバー
２４ 下カバー
２６ 平面板
２８ａ 外面
２８ 後板
３０ 前板
３２ 左板
３４ 右板
３６，３８，４０，４２，４４，４６ アンテナモジュール
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆ アンテナ区画
５２ 基板
５２ａ ＣＰＵ（電子部品）
５６，５６ａ，５６ｂ 切欠部
５８ 窪み壁
５８ａ 前壁
５８ｂ 左壁
５８ｃ 右壁
６０ ベース部
６２ 台座
６４ アンテナ
６６ 天板
６６ａ 外面（第１面）
６８ 後板
６８ａ 外面（第２面）

Claims (3)

1. 電子部品と、
   アンテナを含むアンテナモジュールと、
   前記電子部品を格納する電磁波遮蔽材の筐体と、
   を備える電子機器であって、
   前記筐体は、
   端部に切欠部が形成された平面板と、
   前記平面板の端部につながる側板と、
   前記切欠部および前記側板につながる電磁波遮蔽材の窪み壁と、
   を有し、
   前記アンテナモジュールは、三方を前記窪み壁で囲われるアンテナ区画に設けられていることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記アンテナモジュールは電波透過材からなるベース部を備え、
   前記ベース部は、
   前記平面板における外面の延長上の面を形成する第１面と、
   前記側板における外面の延長上の面を形成する第２面と、
   を有することを特徴とする電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器において、
   前記アンテナモジュールは、前記アンテナを前記第１面および前記第２面から離間させた位置に保持する台座を有することを特徴とする電子機器。

Images