JP2023084903A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナを備える電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device with an antenna.
ノート型PCやタブレット型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(例えば特許文献1、2参照)。 Electronic devices such as notebook PCs and tablet PCs are equipped with antennas for various types of wireless communication such as WWAN (Wireless Wide Area Network) and WLAN (Wireless Local Area Network) (see Patent Documents 1 and 2, for example). .
例えば、上記特許文献2に記載されたような折り畳み型のタブレット型PCは、筐体の略全面にディスプレイが配置されている。このため、この種の電子機器は、良好な通信品質を確保可能なアンテナエレメントの配置が難しい。例えば、特許文献2の構成では、ディスプレイの外周を囲むベゼル部材の下にアンテナエレメントを配置している。このため、この構成では、アンテナエレメントを収納するためにベゼル部材の幅を太くせざるを得ず、機器の外観品質に影響が及んでいる。勿論、このようなアンテナエレメントの設置スペースの問題は、折り畳み型のタブレット型PCに限らず、筐体の小型薄型化が要望される多くの電子機器で同様にある。 For example, in a foldable tablet PC as described in Patent Document 2, a display is arranged on substantially the entire surface of the housing. Therefore, it is difficult to arrange an antenna element that can ensure good communication quality in this type of electronic device. For example, in the configuration of Patent Document 2, an antenna element is arranged under a bezel member surrounding the periphery of the display. Therefore, in this configuration, the width of the bezel member must be increased to accommodate the antenna element, which affects the appearance quality of the device. Of course, the problem of installation space for such an antenna element is not limited to foldable tablet PCs, but is also found in many other electronic devices that require smaller and thinner housings.
特に、ノート型PCやタブレット型PC等の電子機器は、ワールドワイドでの使用が想定される。このため、アンテナは、幅広い周波数帯域に対応できる必要があり、これに対応可能な持ったアンテナエレメントを搭載できることが好ましい。 In particular, electronic devices such as notebook PCs and tablet PCs are expected to be used worldwide. For this reason, the antenna must be able to support a wide frequency band, and it is preferable to mount an antenna element capable of supporting this.
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、筐体の外観品質への影響を抑えることができ、さらに良好な通信品質を確保することができる電子機器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electronic device capable of suppressing the influence on the external appearance quality of the housing and ensuring good communication quality. With the goal.
本発明の第1態様に係る電子機器は、筐体と、ミアンダ形状の金属プレートで形成され、前記筐体の外壁の一部を構成するアンテナエレメントを有するアンテナと、前記アンテナエレメントと一体成形され、前記外壁の一部を構成する樹脂フレームと、を備える。 An electronic device according to a first aspect of the present invention includes a housing, an antenna formed of a meandering metal plate and having an antenna element forming part of an outer wall of the housing, and an antenna element integrally molded with the antenna element. and a resin frame forming part of the outer wall.
本発明の上記態様によれば、筐体の外観品質への影響を抑えることができ、さらに良好な通信品質を確保することができる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to suppress the influence on the appearance quality of the housing, and to ensure better communication quality.
以下、本発明に係る電子機器について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An electronic device according to the present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.
図1は、一実施形態に係る電子機器10を閉じて0度姿勢とした状態を示す斜視図である。図2は、図1に示す電子機器10を開いて180度姿勢とした状態を模式的に示す平面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which an
図1及び図2に示すように、電子機器10は、第1筐体12Aと、第2筐体12Bと、ヒンジ装置14と、ディスプレイ16とを備える。本実施形態では、本のように折り畳み可能なタブレット型PC或いはノート型PCとして用いられる電子機器10を例示する。電子機器10は、携帯電話、スマートフォン、携帯用ゲーム機等であってもよく、折り畳みできない筐体構造を有するものでもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体12A,12Bは、互いに隣接して配置されている。筐体12A,12Bは、互いの隣接する縁部12Aa,12Ba間がヒンジ装置14によって相対的に回動可能に連結されている。第1筐体12Aは、ディスプレイ16が配置される上面を除く外面を構成する背面カバー18A及び立壁20Aを有する。第2筐体12Bは、ディスプレイ16が配置される上面を除く外面を構成する背面カバー18B及び立壁20Bを有する。
The
背面カバー18A,18Bは、筐体12A,12Bの下面を形成し、ディスプレイ16の背面16aを覆う外壁である(図3参照)。立壁20A,20Bは、縁部12Aa,12Ba以外の3辺の側面を形成し、ディスプレイ16の外周端面を囲む外壁である。背面カバー18A,18B及び立壁20A,20Bは、例えばマグネシウム合金若しくはアルミニウム合金等の金属、又はポリカーボネート等の樹脂等で構成される。本実施形態の場合、背面カバー18A,18及び立壁20Bは、マグネシウム合金製である。本実施形態の場合、立壁20Aは、一部がマグネシウム合金製とされ、残部がポリカーボネート等の樹脂製とされている。
The
第1筐体12Aは、例えばCPUを実装したマザーボード及びメモリ等の電子部品21を搭載している(図3参照)。第2筐体12Bは、例えばバッテリ装置等の電子部品を搭載している。
The
図2に示すように、第1筐体12Aは、一対のアンテナ22を搭載している。アンテナ22は、WWAN又はWLAN等の通信規格に対応した無線通信の電波を送受信するためのデバイスである。アンテナ22は、マザーボードに実装された通信モジュールに接続されている。アンテナ22の設置数は1又は3以上でもよい。アンテナ22は第2筐体12Bに搭載されてもよいし、筐体12A,12Bの両方に搭載されてもよい。
As shown in FIG. 2, the
以下では、電子機器10について、筐体12A,12Bの並び方向をX方向、これと直交する縁部12Aa,12Baに沿った方向をY方向、筐体12A,12Bの厚み方向をZ方向、と呼んで説明する。なお、筐体12A,12B間の角度姿勢については、便宜上、互いに面方向で重なるように積層された状態を0度姿勢(図1参照)と呼び、互いに面方向と垂直する方向(X方向)に並んだ状態を180度姿勢(図2参照)と呼んでいる。
Hereinafter, regarding the
ディスプレイ16は、筐体12A,12Bに亘って延在したフレキシブルディスプレイである。ディスプレイ6は、例えば有機EL等で構成されたペーパー状の構造である。ディスプレイ16は、第1筐体12A側の領域R1と、第2筐体12B側の領域R2と、領域R1,R2間の折曲領域R3とを有する。折曲領域R3は、縁部12Aa,12Baを跨ぐ帯状の領域である。折曲領域R3は、筐体12A,12B間が180度姿勢から0度姿勢に向かって回動された際に折り曲げられる部分である。
The
ディスプレイ16は、表示面16bが筐体12A,12Bの上面を臨んでいる。ディスプレイ16は、表示面16bの裏面である背面16aがヒンジ装置14及び支持プレート23で支持されている(図3参照)。支持プレート23は、炭素繊維強化樹脂や金属で形成された硬質のプレートである。支持プレート23は、筐体12A,12Bの上部にそれぞれ配置され、それぞれ領域R1,R2と略同一の表面積を有する。
A
図3は、図2中のIII-III線に沿う模式的な断面図である。図3は、第1筐体12Aの内部構造を模式的に示す断面図であり、アンテナ22及びその周辺部の構造を例示している。図4は、アンテナ22を含むアンテナユニット24の斜視図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along line III-III in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the
図3及び図4に示すように、アンテナユニット24は、アンテナエレメント26及びアンテナキャリア27を有するアンテナ22と、樹脂フレーム28とを備える。図4では、アンテナユニット24は、直線棒状の構成を例示している。図2では、アンテナユニット24は、平面視で略L字状に形成され、第1筐体12Aのコーナー部に配置されている。アンテナユニット24の形状は限定されないが、例えば図2に示すように第1筐体12Aのコーナー部にL字状に配置されると、電波の送受信品質が一層向上するという利点がある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、アンテナエレメント26の形状を明示するため、図4ではアンテナエレメント26に斜線のハッチングを付している。このハッチングは、断面を表示するものではなく、アンテナエレメント26を明示するために付したものであり、図4中でハッチングを付した面は、アンテナエレメント26の外面であり、樹脂フレーム28と共に立壁20Aの外側面20Aaを形成している。図7についても図4と同様にアンテナエレメント26に斜線のハッチングを付している。
In order to clarify the shape of the
図5は、アンテナエレメント26の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
アンテナエレメント26は、無線通信用の電波の送受信を行う部分である。図3~図5に示すように、本実施形態のアンテナエレメント26は、第1アンテナエレメント26Aと、第2アンテナエレメント26Bとを有する。
The
第1アンテナエレメント26Aは、金属プレート26Aaと、連結プレート26Abとを有し、断面略L字状に形成されている。金属プレート26Aaは、立壁20Aの外側面20Aaを形成する。金属プレート26Aaは、正面視でミアンダ形状に形成されている。第1アンテナエレメント26Aは、金属プレート26Aaがミアンダ形状であることで、エレメント全体の長さを拡張している。
The
連結プレート26Abは、金属プレート26Aaと直交配置されている。連結プレート26Abは、アンテナキャリア27及び樹脂フレーム28と連結される部分である。第1アンテナエレメント26Aは、金属ねじ30を用いて連結プレート26Abがアンテナキャリア27と締結される。これによりアンテナエレメント26Aは、アンテナキャリア27と互いに導通している。
The connection plate 26Ab is arranged orthogonally to the metal plate 26Aa. The connection plate 26Ab is a portion that is connected to the
図4に示す構成例の第1アンテナエレメント26Aは、2つのループ26Acを有するループアンテナを構成している。但し、第1アンテナエレメント26Aの形状、より具体的には金属プレート26Aaの形状はミアンダ形状であればよく、図4に示す形状に限定されない。
The
第2アンテナエレメント26Bは、一端を幅狭にした略長方形状の金属プレートで形成されている。第2アンテナエレメント26Bは、一端の幅狭部分が第1アンテナエレメント26Aと僅かな隙間を介して対向し、互いに共振可能である。つまり第2アンテナエレメント26Bは、第1アンテナエレメント26Aとの間で生じる共振によって誘起される副共振アンテナである。第2アンテナエレメント26Bは、第1アンテナエレメント26Aだけでは対応できない低い周波数帯域の電波に対応するために、第1アンテナエレメント26Aのエレメント長さを実質的に拡張するものである。本実施形態の場合、第2アンテナエレメント26Bにも、連結プレート26Abと同様な連結プレート26Baが設けられている。
The
第2アンテナエレメント26Bは、第1アンテナエレメント26Aと同様なミアンダ形状で構成されてもよい。第2アンテナエレメント26Bは、省略されてもよい。
The
アンテナエレメント26A,26Bは、例えばマグネシウム合金で形成されている。特に、第1アンテナエレメント26Aの金属プレート26Aa及び第2アンテナエレメント26Bの金属プレートは、例えば1mm程度の板厚を有し、高い強度と剛性を有する。このため、アンテナエレメント26A,26Bは、立壁20Aの一部を構成する筐体部材として十分な強度と剛性を有する。
The
なお、アンテナエレメント26A,26Bは、実際の製品では、表面に塗装がされ、或いは表面に化粧用の薄い樹脂プレートが設けられる。しかしながら、これら塗装や化粧用の樹脂プレートは、装飾的なものであり、実質的にはアンテナエレメント26A,26Bが立壁20Aの外側面20Aaを形成する。
In actual products, the
アンテナキャリア27は、マザーボードに実装された通信モジュールにケーブルを用いて接続されている。図3に示すように、アンテナキャリア27は、第1アンテナエレメント26Aと電気的に接続されることで、アンテナエレメント26を誘起する。
The
本実施形態のアンテナキャリア27は、断面略L字状に形成されている。アンテナキャリア27は、L字の縦部分27aが背面カバー18Aと支持プレート23との間でZ方向に起立している。この縦部分27aは、背面カバー18A及び支持プレート23の内面に対してガスケット32を介して支持されている。アンテナキャリア27は、第1筐体12Aの内部を臨む縦部分27aの側面にシールド壁33を有する。シールド壁33は、アンテナ22と第1筐体12Aの内部の電子部品との間を電気的に遮断する金属壁である。
The
図3中の参照符号34は、アンテナ22を第1筐体12Aにグランドするための導電性テープであり、例えば銅テープである。図3中の参照符号35は、電波透過性の樹脂材料で形成されたアンテナ窓である。アンテナ窓35は、背面カバー18Aの一部に設けられ、アンテナ22の下方に位置している。
図6Aは、図4に示すアンテナユニット24の平面図である。図6Bは、図4に示すアンテナユニット24の底面図である。図7は、アンテナユニット24を第1筐体12Aに取り付けた状態を示す斜視図である。
6A is a plan view of the
図3、図4、図6A及び図6Bに示すように、樹脂フレーム28は、アンテナエレメント26と一体成形(インサート成形)された樹脂製のブロック状部品である。樹脂フレーム28は、電波透過性を有する樹脂材料、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)で形成されている。樹脂フレーム28は、立壁20Aの一部を構成する筐体部材としても機能する。
As shown in FIGS. 3, 4, 6A, and 6B, the
樹脂フレーム28は、筐体固定部36と、遮断壁37と、ベゼル取付面38とを有する。
The
筐体固定部36は、アンテナユニット24を第1筐体12Aに固定するためのねじが締結される部分である。つまり樹脂フレーム28は、アンテナエレメント26を第1筐体12Aに取り付けるためのブラケットとしても機能する。筐体固定部36は、例えばアンテナエレメント26の連結プレート26Ab,26Baに設けた孔部と同軸で孔部が形成されている。
The
図2及び図7に示すように、立壁20Aは、アンテナエレメント26と、樹脂フレーム28と、金属フレーム40とで構成されている。金属フレーム40は、アンテナユニット24を除き、立壁20Aの大部分を構成している。つまり金属フレーム40は、第1筐体12Aの外周に沿って延在しているが、2カ所の分断部40aで分断されている。各アンテナユニット24は、金属フレーム40を補完するように各分断部40aに配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 7, the
遮断壁37は、金属フレーム40とアンテナエレメント26との間を電気的に切り離すための樹脂壁である。つまり遮断壁37は、アンテナエレメント26の両端にそれぞれ配置されている。
The shielding
図2及び図3に示すように、電子機器10は、ディスプレイの表示面16bの外周縁部を囲むように設けられたベゼル部材42を備える。ベゼル部材42は、立てば薄い樹脂プレートで形成された矩形の枠状部材である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ベゼル取付面38は、ベゼル部材42の取付面である。図2に示すように、ベゼル部材42は、表示面16bの外周縁部と、立壁20A,20Bの上端面20Ab,20Baとを跨ぐように設けられている。ベゼル部材42は、立壁20A,20Bが金属フレーム40で構成されている部分では、金属フレーム40の上端面20Ab,20Baに固着される。ベゼル部材42は、立壁20Aがアンテナユニット24で構成されている部分は、ベゼル取付面38に固着される。
The
この場合、本実施形態の当該電子機器10は、ミアンダ形状の金属プレート26Aaで形成され、第1筐体12Aの外壁の一部を構成する第1アンテナエレメント26Aを有するアンテナ22と、第1アンテナエレメント26Aと一体成形され、第1筐体12Aの外壁の一部を構成する樹脂フレーム28と、を備える。
In this case, the
このように電子機器10は、第1筐体12Aの外壁の一部が、ミアンダ形状の金属プレート26Aaで形成された第1アンテナエレメント26Aと、これと一体成形された樹脂フレーム28とで構成されている。これにより第1アンテナエレメント26Aは、ミアンダ形状によってエレメント長が延長され、幅広い周波数帯域の電波に良好に対応できる。具体的には、第1アンテナエレメント26Aは、例えば700MHz~6GHzの広い周波数帯域の電波に対応可能である。アンテナ22は、さらに第2アンテナエレメント26Bも有することで、一層低い周波数帯域の電波に対応可能となっている。一般的に、低い周波数帯域に対応するためには、アンテナエレメントの長さを長くする必要があるためである。
As described above, the
しかも、アンテナエレメント26は、ミアンダ形状の第1アンテナエレメント26Aを有するため、その厚みを容易に縮小することができる。具体的には、仮にアンテナエレメント26がミアンダ形状ではなく、単なる長方形状等である場合は、幅広い周波数帯域の電波に対応するためには疑似的なエレメント(パラスティックエレメント)を必要となる。つまりミアンダ形状ではない場合、このパラスティックエレメントは、例えばアンテナエレメント26の内側に設ける必要があり、ベゼル部材42の幅寸法W(図2参照)の拡大の要因となる。
Moreover, since the
一方、本実施形態のアンテナエレメント26は、上記したパラスティックエレメントが不要である。このため、アンテナエレメント26は、ベゼル部材42の幅方向での厚みが実質的に金属プレート26Aaの板厚のみに抑えられる。その結果、当該電子機器10は、アンテナエレメント26の上を覆うベゼル部材42の幅寸法W(図2参照)を、例えば6mm程度まで縮小できる。つまり電子機器10は、筐体12A,12Bの外観品質への影響を抑えつつ、アンテナ22による良好な通信品質を確保することが可能となっている。
On the other hand, the
また、アンテナエレメント26は、第1筐体12Aの外壁にあるため、図1に示す0度姿勢でも、図2に示す180度姿勢でも、さらにその中間姿勢でも常に良好な通信品質を確保できる。つまり本実施形態のアンテナエレメント26は、第1筐体12Aの外壁の一部を利用したものである。このため、アンテナエレメント26は、筐体12A,12B間の角度姿勢や電子機器10の姿勢等に影響されることなく、常に良好な通信品質を確保できる。
Further, since the
当該電子機器10では、ミアンダ形状の第1アンテナエレメント26Aが樹脂フレーム28と一体成形されている。すなわち、ミアンダ形状の第1アンテナエレメント26Aは、単体では第1筐体12の外壁として用いることは難しく、仮に単体で用いようとすると筐体構造を複雑化する必要を生じさせる。この点、本実施形態の第1アンテナエレメント26Aは、樹脂フレーム28と一体成形されている。このため、第1アンテナエレメント26Aは、この樹脂フレーム28をブラケットとして利用して第1筐体12Aに容易に取り付けできる。しかも第1アンテナエレメント26Aは、樹脂フレーム28と一体成形されているため、周囲の金属フレーム40から容易に電気的に切り離すことができる。
In the
特に、本実施形態の場合、アンテナエレメント26及び樹脂フレーム28は、背面カバー18Aの外周縁部で起立し、ディスプレイ16の外周端面を囲む立壁20Aの一部を構成している。ここで、ベゼル部材42の幅寸法Wは、上記したように例えば6mm程度である。一方、筐体12A,12BのZ方向の厚みは、例えば7mm程度は確保でき、その厚みによる外観品質への影響はベゼル部材42の幅方向Wよりも小さい。そこで、当該電子機器10は、ベゼル部材42よりも幅広なスペースを確保できる立壁20Aにアンテナエレメント26を配置したことで、ミアンダ形状のアンテナエレメント26の搭載が可能となり、しかも外観品質への影響も抑制できている。
In particular, in the case of this embodiment, the
ここで、樹脂フレーム28は、ベゼル部材42を取り付けるベゼル取付面38を有する。これにより当該電子機器10は、立壁20Aの一部にアンテナエレメント26を設けつつも、ベゼル部材42の取付位置を確保できている。換言すれば、電子機器10は、アンテナエレメント26及び樹脂フレーム28を立壁20Aに設けながらも、その影響でベゼル部材42の幅寸法Wが太くなることもない。
Here, the
当該電子機器10は、一部が分断部40aで分断された金属フレーム40と、この分断部40aに配置されたアンテナエレメント26及び樹脂フレーム28とを有する。そして、樹脂フレーム28がアンテナエレメント26と金属フレーム40との間に介在する遮断壁37を有する。これにより電子機器10は、筐体12A,12Bの外周を囲む立壁20A,20Bのほとんどを金属フレーム40で構成でき、その強度を確保できる。しかもアンテナエレメント26は、金属フレーム40に対して樹脂フレーム28の一部である遮断壁37で隔離されているため、通信不良の発生も抑制できている。
The
なお、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。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely modified without departing from the gist of the present invention.
10 電子機器
12A 第1筐体
12B 第2筐体
16 ディスプレイ
18A,18B 背面カバー
20A,20B 立壁
22 アンテナ
24 アンテナユニット
26 アンテナエレメント
26A 第1アンテナエレメント
26Aa 金属プレート
28 樹脂フレーム
37 遮断壁
38 ベゼル取付面
40 金属フレーム
42 ベゼル部材
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
筐体と、
ミアンダ形状の金属プレートで形成され、前記筐体の外壁の一部を構成するアンテナエレメントを有するアンテナと、
前記アンテナエレメントと一体成形され、前記外壁の一部を構成する樹脂フレームと、
を備えることを特徴とする電子機器。 an electronic device,
a housing;
an antenna having an antenna element formed of a meander-shaped metal plate and forming part of an outer wall of the housing;
a resin frame integrally molded with the antenna element and forming a part of the outer wall;
An electronic device comprising:
前記外壁は、
カバー部材と、
前記カバー部材の外周縁部で起立した立壁と、
を有し、
前記アンテナエレメント及び前記樹脂フレームは、前記立壁の一部を構成している
ことを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 1,
The outer wall is
a cover member;
a standing wall standing at the outer peripheral edge of the cover member;
has
The electronic device, wherein the antenna element and the resin frame constitute a part of the vertical wall.
前記筐体内で支持され、表示面が前記筐体の表面を臨むディスプレイをさらに備え、
前記カバー部材は、前記ディスプレイの背面を覆い、
前記立壁は、前記ディスプレイの外周端面を囲んでいる
ことを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 2,
further comprising a display supported within the housing and having a display surface facing the surface of the housing;
The cover member covers the back surface of the display,
The electronic device, wherein the vertical wall surrounds an outer peripheral end surface of the display.
前記ディスプレイの表示面の外周縁部を囲むように設けられたベゼル部材をさらに備え、
前記ベゼル部材は、前記表示面の外周縁部と前記立壁の上端面とを跨ぐように設けられると共に、一部が前記樹脂フレームの上端面で支持されている
ことを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 3,
further comprising a bezel member provided so as to surround the outer peripheral edge of the display surface of the display;
The electronic device, wherein the bezel member is provided so as to straddle the outer peripheral edge of the display surface and the upper end surface of the standing wall, and is partially supported by the upper end surface of the resin frame.
前記立壁は、
一部が分断部で分断された金属フレームと、
前記金属フレームの前記分断部に配置された前記アンテナエレメント及び前記樹脂フレームと、
を有し、
前記樹脂フレームの一部は、前記アンテナエレメントと前記金属フレームとの間に介在している
ことを特徴とする電子機器。 The electronic device according to any one of claims 2 to 4,
The standing wall is
a metal frame partly divided by a dividing part;
the antenna element and the resin frame arranged at the divided portion of the metal frame;
has
An electronic device, wherein a part of the resin frame is interposed between the antenna element and the metal frame.
Priority Applications (1)
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