JP2021196727A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の熱による基板への影響を抑えられる薄型の電子機器の提供。【解決手段】電子機器１は、第１筐体部材４と、前記第１筐体部材と相対回動可能に接続された第２筐体部材５と、前記第１筐体部材および前記第２筐体部材の一面を覆い、前記第１筐体部材から前記第２筐体部材にわたって連続して設けられたフレキシブルディスプレイと、前記第１筐体部材に収容された主基板７０と、前記第２筐体部材に収容され、前記フレキシブルディスプレイの表示部の表示を制御可能な表示制御部３１と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、電子機器に関する。

電子機器として、例えば、携帯可能なノート型、タブレット型のパーソナルコンピュータは、筐体内の電子部品から熱が発生するため、消費電力によっては筐体内が高温となる場合がある。筐体内の温度はＣＰＵの処理能力に影響を与えるため、放熱する必要がある。特許文献１には、ＣＰＵで発生する熱を放熱板によって放熱する技術が開示されている。

特開２０００−３４９４７９号公報

近年、電子機器の薄型化の要請に伴い、筐体内が薄く電子部品が密集して配置されている。このような電子機器は、エアフローインピーダンス（流路抵抗）が高くなる傾向がある。薄型で密集度が高い電子機器では、レイアウト自由度の制限や寸法の制限があり、放熱板や冷却ファンによる放熱性能の向上が難しかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電子部品の熱による基板への影響を抑えられる薄型の電子機器の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る電子機器は、第１筐体部材と、前記第１筐体部材と相対回動可能に接続された第２筐体部材と、前記第１筐体部材および前記第２筐体部材の一面を覆い、前記第１筐体部材から前記第２筐体部材にわたって連続して設けられたフレキシブルディスプレイと、前記第１筐体部材に収容された主基板と、前記第２筐体部材に収容され、前記フレキシブルディスプレイの表示部の表示を制御可能な表示制御部と、を備える。

上記電子機器において、前記第１筐体部材の第１端部と前記第２筐体部材の第２端部とが回動軸により接続されており、前記表示制御部は、前記第２筐体部材の前記第２端部とは反対側の第３端部内に配置されていてもよい。

上記電子機器において、前記第２筐体部材における前記第２端部と前記表示制御部との間に設けられるバッテリをさらに備えていてもよい。

上記電子機器において、前記フレキシブルディスプレイは前記表示部上にタッチセンサを搭載しており、前記第１筐体部材の、前記第１端部とは反対側の第４端部内には、前記タッチセンサからの信号を制御するタッチコントローラが配置されていてもよい。

本発明によれば、電子部品の熱による基板への影響を抑えられる電子機器が得られる。

本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図である。 本発明の実施形態に係る筐体内の構成を示す平断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電子機器１の筐体２を１８０度展開した状態を示す斜視図である。図２は、電子機器１の筐体２を略９０度展開した状態を示す斜視図である。図３は、電子機器１の筐体２を閉じた状態を示す斜視図である。

本実施形態に係る電子機器１は、物理的なキーボードを持たないクラムシェル型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型のパーソナルコンピュータ）である。なお、電子機器１は、タブレット、携帯電話、スマートフォン又は電子手帳等であってもよい。図１および図２に示すように、電子機器１は、筐体２とフレキシブルディスプレイ３（以下、ディスプレイ３と称する。）と、タイミングコントローラ８（表示制御部）とを備えている。電子機器１は、筐体２およびディスプレイ３が二つ折りに折り畳み可能に構成されている。

筐体２は、第１筐体部材４と、第２筐体部材５と、ヒンジ６と、を備えている。第１筐体部材４及び第２筐体部材５は、それぞれ平面視矩形の薄型箱状に形成され、互いに隣接する一辺同士が、一対のヒンジ６を介して相対回動可能に連結されている。筐体２は、第１筐体部材４と第２筐体部材５とがヒンジ６の回動軸を中心に０度（閉形態）から１８０度（図１に示すタブレット形態）まで開閉可能に構成されている。

以下の説明において、筐体２におけるディスプレイ３が配置される面を正面２５と称し、筐体２の厚さ方向における正面２５と反対側の面を背面２６と称する。閉形態では、筐体２が折り畳まれて、第１筐体部材４の正面４２５と第２筐体部材５の正面５２５とが対向する。一対のヒンジ６の軸線に沿う方向をＸ方向と称し、筐体２の厚さ方向をＺ方向と称し、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向と称する。図４に示すように、第１筐体部材４において、一対のヒンジ６により接続される端部を第１連結端４２（第１端部）と称し、第１連結端４２とＹ方向の反対側の辺を第１開放端４３（第４端部）と称する。第２筐体部材５において、一対のヒンジ６により接続される端部を第２連結端５２（第２端部）と称し、第２連結端５２とＹ方向の反対側の辺を第２開放端５３（第３端部）と称する。第１筐体部材４および第２筐体部材５において、Ｙ方向に沿って延びる２辺をそれぞれ第三端部４４，５４および第４端部４５，５５と称する。開状態時、Ｚ方向においてディスプレイ３が配置される側を上、筐体２の背面２６が配置される側を下と称する。

第１筐体部材４および第２筐体部材５は、例えば、ステンレス、マグネシウム、アルミニウム等の金属、炭素繊維等の強度強化繊維を含む樹脂等で構成されている。第１筐体部材４および第２筐体部材５は、それぞれ平面視矩形の平板部４６，５６と、平板部４６，５６の第１連結端４２および第２連結端５２を除く３辺に設けられた側壁４７１，４７２，４７３，５７１，５７２，５７３とを有する。側壁４７１，４７２，４７３，５７１，５７２，５７３は、Ｚ方向に延びている。Ｙ方向に沿う側壁４７１，４７２，５７１，５７２の第１連結端４２および第２連結端５２側の端部がヒンジ６に接続されている。第１連結端４２と第２連結端５２との間は背表紙部材２９で接続されている。図１から図３に示すように、側壁４７１，４７３には給気口９８が形成されている。図４に示すように、側壁４７２には排気口９７が形成されている。

筐体２は、正面２５にディスプレイ３を支持している。筐体２の背面２６には、筐体２の背面２６を保護するカバー２８が設けられている。

ディスプレイ３は、第１筐体部材４および第２筐体部材５の正面２５（一面）を覆い、第１筐体部材４および第２筐体部材５に連続して設けられている。ディスプレイ３は、例えば、タッチパネル式の有機ＥＬディスプレイ等から構成されている。ディスプレイ３は、表示部としての機能に加え、入力機能を有する。ディスプレイ３はタッチセンサ３０と表示部とを一体化して構成されるタッチパネル式の入力機能を有する。ディスプレイ３の表示部にタッチセンサ３０が搭載されている。タッチセンサ３０は、例えば静電容量方式のセンサなどを含んで構成されており、ユーザが触れた表示部上の位置を検出する。ディスプレイ３は、筐体２の開閉動作に伴って開閉する。

第１筐体部材４内にタッチコントローラ３１が配置され、ディスプレイ３と接続されている。タッチコントローラ３１は、タッチセンサ３０から送られた信号に基づき制御する。

図４に示すように、筐体２内には、主基板７０、サブ基板７１、タイミングコントローラ８、冷却ファン７８、通信モジュール７７、バッテリ９、アンテナ７２、カメラ７３、マイク７４、スピーカ７５等の電子部品、熱輸送装置が収容されている。

主基板７０およびサブ基板７１は、第１筐体部材４に取り付けられている。主基板７０およびサブ基板７１は、第１筐体部材４の第１開放端４３に近い領域に取り付けられている。主基板７０の上面である実装面には、ＰｏＰ構造のチップやチップセットなどが実装されている。チップは電子機器１に搭載された電子部品のうち、熱量が最大となる発熱体である。

第１筐体部材４には、さらに、冷却ファン７８、放熱板７９、カメラ７３、マイク７４、スピーカ７５が設けられている。冷却ファン７８は、不図示のモータの駆動力により回転可能に構成されている。冷却ファン７８の周囲は、ファンケーシング７８１により囲まれている。ファンケーシング７８１の一部に排気口および吸気口が形成されている。排気口には、複数の放熱フィンが設けられており、それぞれヒートパイプと熱的に接続されている。ヒートパイプは、例えば、主基板７０のＣＰＵなどの発熱部品と熱的に接続されている。複数の放熱フィンは、ヒートパイプと反対側で放熱板７９に接続され、ダクト化されている。ダクト化された複数の放熱フィンと、筐体２の排気口９７との間には、ダクト７８２が配置されている。ダクト７８２は、複数の放熱フィンの隙間を通過した排気フローを筐体２の排気口９７まで導く。この他、冷却ファン７８が隣接する２つの側壁４７２および４７３に向けてそれぞれダクトが形成され、２つの側壁４７２および４７３に排気口９７が形成されてもよい。

アンテナ７２は、ＬＡＮアンテナ、ＷＡＮアンテナを含む。無線ＬＡＮアンテナは、マイクロストリップアンテナ等を例示できる。アンテナ７２は、マイクロストリップアンテナに限らず、例えば、チップアンテナ等であっても構わない。

バッテリ９およびタイミングコントローラ８は、第２筐体部材５にＹ方向に並んで設けられている。第２筐体部材５における第２連結端５２側にバッテリ９が設けられ、第２開放端５３側にタイミングコントローラ８が設けられている。

タイミングコントローラ８は、ディスプレイ３の表示部の表示を制御可能に構成されている。タイミングコントローラ８は、フレキシブルプリント基板８１により主基板７０に接続されている。フレキシブルプリント基板８１は、タイミングコントローラ８との接続部から２本に分岐してＹ方向の外側にそれぞれ配線される。分岐したフレキシブルプリント基板８１１，８１２はバッテリ９と側壁５７１，５７２との間を通り、一対のヒンジ６間の隙間を通過した後、第１連結端４２側で統合される。統合されたフレキシブルプリント基板８１が主基板７０に接続されている。フレキシブルプリント基板８１を分岐させることにより、第２筐体部材５内の限られた隙間にフレキシブルプリント基板８１１，８１２を配線でき、かつ、曲げ弾性率を高めることができる。この結果、薄型かつ折り畳み式の電子機器１において、フレキシブルプリント基板８１を効率よく筐体２内に配線可能であり、かつ、筐体２の動作への追従性が高い状態でフレキシブルプリント基板を配置できる。

図４に示すように、分岐したフレキシブルプリント基板８１１，８１２は、一対のヒンジ６間で湾曲して設けられている。この結果、第１筐体部材４と第２筐体部材５とが回動するとき、フレキシブルプリント基板８１１，８１２に張力が掛かることを防止できる。

バッテリ９と主基板７０とは、一対のヒンジ６間の隙間を通過する配線９６により電気的に接続されている。バッテリ９とタイミングコントローラ８とは、第２筐体部材５内で配線９５により電気的に接続されている。

すなわち、主基板７０、冷却ファン７８、ダクト７８２、放熱板７９が第１筐体部材４に取り付けられ、バッテリ９およびタイミングコントローラ８が第２筐体部材に取り付けられている。この構成により、電気部品における熱の主な発生源となる主基板７０とタイミングコントローラ８とが異なる筐体部材に配置される。この結果、電子機器１における熱分布を分散させることができる。

特に、電子機器１の使用時、筐体２は開状態となり、第１筐体部材４と第２筐体部材５とが９０度以上開いた状態で使用される。開状態では、主基板７０とタイミングコントローラ８とが離間配置される。この結果、電子機器１の使用時、電子機器１の表面温度の上昇を抑えることができる。電子機器１の表面温度の上昇を抑えた結果、主基板７０が高温の影響を受け難く、主基板７０の処理能力を高い状態に保つことができる。

さらに、タイミングコントローラ８を第２筐体部材５の第２開放端５３の近傍に配置すると、主基板７０とタイミングコントローラ８とをより遠い位置に配置できる。この結果、筐体２の一箇所に熱源が集中することを避け、筐体２の熱分布を分散させることができる。

この実施形態に係る電子機器１によれば、主基板７０とタイミングコントローラ８とをバッテリ９のＹ方向の両側に分散配置しているため、初熱源である主基板７０およびタイミングコントローラ８を隔離した状態で配置できる。また、主基板７０とタイミングコントローラ８とを離間配置しても、バッテリ９から主基板７０およびタイミングコントローラ８へ容易に配線できる。

（実施例）
本実施形態に係る電子機器１を駆動し、筐体を１８０度開いた状態の電子機器１の複数箇所の表面温度を測定し、熱分布を測定した。

（比較例）
比較例として、実施形態と同様の構成の第１筐体部材および第２筐体部材からなる筐体を有し、主基板およびタイミングコントローラを第１筐体部材内に配置した電子機器を用意した。比較例の電子機器も実施例と同様に駆動し、筐体を１８０度開いた状態の熱分布を測定した。

実施例では、筐体２の第１開放端４３および第２開放端５３側に熱が分散していた。また、主基板が設けられている第１筐体部材側が、タイミングコントローラが設けられている第２筐体部材の第２開放端５３近傍より温度が低かった。

比較例では、第１筐体部材の第１開放端側の領域、すなわち、主基板が配置されている領域に高温域が偏って分布した。また、比較例における主基板近傍の温度は、実施例における主基板近傍の温度より高かった。したがって、実施例と比較例とを対比した結果、実施例の電子機器の方が、主基板近傍の表面温度を低く保つことができたと言える。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上記の実施形態において説明した各構成は、矛盾しない限り任意に組み合わせることができる。

上記実施形態では、タイミングコントローラを第２筐体部材の開放端に沿って近接配置する例を示したが、第１筐体部材に主基板を配置し、第２筐体部材にタイミングコントローラを配置する構成であれば、タイミングコントローラの配置はこの例に限定されない。例えば、バッテリとタイミングコントローラとをＸ方向に並べて配置する構成や、第２連結端側にタイミングコントローラを配置し、第２開放端側にバッテリを配置する構成であってもよい。

１ 電子機器
３ フレキシブルディスプレイ
４ 第１筐体部材
５ 第２筐体部材
８ タイミングコントローラ（表示制御部）
９ バッテリ
３０ タッチセンサ
３１ タッチコントローラ
４２ 第１連結端（第１端部）
４３ 第１開放端（第４端部）
５２ 第２連結端（第２端部）
５３ 第２開放端（第３端部）
７０ 主基板

Claims (4)

1. 第１筐体部材と、
   前記第１筐体部材と相対回動可能に接続された第２筐体部材と、
   前記第１筐体部材および前記第２筐体部材の一面を覆い、前記第１筐体部材から前記第２筐体部材にわたって連続して設けられたフレキシブルディスプレイと、
   前記第１筐体部材に収容された主基板と、
   前記第２筐体部材に収容され、前記フレキシブルディスプレイの表示部の表示を制御可能な表示制御部と、
   を備える電子機器。
2. 前記第１筐体部材の第１端部と前記第２筐体部材の第２端部とが回動軸により接続されており、
   前記表示制御部は、前記第２筐体部材の前記第２端部とは反対側の第３端部内に配置されている請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第２筐体部材における前記第２端部と前記表示制御部との間に設けられるバッテリをさらに備える
   請求項２に記載の電子機器。
4. 前記フレキシブルディスプレイは前記表示部上にタッチセンサを搭載しており、
   前記第１筐体部材の、前記第１端部とは反対側の第４端部内には、前記タッチセンサからの信号を制御するタッチコントローラが配置されている請求項２または請求項３に記載の電子機器。

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