JP6166613B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパッドを入力装置として備えると共に外部機器との通信に用いられるアンテナ装置を備える電子機器に関する。

特許文献１には、タッチパッドとアンテナ装置を備える電子機器が開示されている。アンテナ装置は、電子機器の内部であって非金属からなるタッチパッドの直下に設けられている。なお、特許文献２や特許文献３には、タッチパッドにおける検出機構が開示されている。

特許第５１１８６６６号明細書 国際公開第２０１１／０８７０３４号 特開２０１３−３９７７号公報

タッチパッドの直下にアンテナ装置を配置すると、タッチパッドが誤動作してしまう場合がある。

そこで、本発明は、タッチパッドとアンテナ装置とを備える電子機器であってタッチパッドの誤動作が抑制された電子機器を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、研究の結果、アンテナ装置の通信時にタッチパッド内の検出領域（検出電極で囲まれた領域）を多くの磁束が貫いてしまうとタッチパッドにおいて誤検出が生じてしまうことを見出した。

アンテナ装置には、そのアンテナ装置の構造によって定まる固有の方向として、コイルに通電した際に生じた磁束のうち最も多くの磁束の向かう方向がある。この方向を考慮して、多くの磁束がタッチパッドの検出領域を貫かないようにアンテナ装置を配置すれば、タッチパッドにおける誤検出を防ぐことができる。本発明は、かかる知見に基づくものであり、具体的には、上述した課題を解決するための手段として、以下に掲げる電子機器を提供する。

本発明は、第１の電子機器として、
水平面と平行な板状部を有すると共に前記水平面と直交する垂直方向に前記板状部を貫通する開口を形成された筐体と、複数の検出電極を有すると共に前記開口内に配置されたタッチパッドと、磁性体とコイルとを有するアンテナ装置とを備える電子機器であって、
前記アンテナ装置は、前記コイルに通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が前記水平面と所定角度をなすように配置されており、
前記磁性体は、前記水平面と平行な所定水平方向における両端として第１端部及び第２端部を有しており、
前記所定水平方向を含み且つ前記水平面と直交する所定垂直面内において、前記開口の縁のうち前記所定水平方向と交差する方向に延びる縁である特定縁に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる直線を第１直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と平行な直線であって、前記所定水平方向において前記特定縁に最も近い前記検出電極である特定検出電極に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる２本の直線のうち、前記特定縁から遠い方の直線を第２直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と前記第２直線とで挟まれた領域を所定領域と規定した場合において、前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記第１端部が前記所定領域内に位置する一方で前記第２端部が前記所定領域外であって前記タッチパッドと重ならないように、前記筐体内に配置されている
電子機器を提供する。

本発明は、第２の電子機器として、第１の電子機器であって、
前記所定角度は４５度である
電子機器を提供する。

本発明は、第３の電子機器として、第１又は第２の電子機器であって、
前記所定垂直面内において、前記第１直線と平行な直線であって、前記所定水平方向において前記特定検出電極に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる２本の直線のうち、前記特定縁に近い方の直線を第３直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と前記第３直線とで挟まれた領域を限定所定領域と規定した場合に、前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記第１端部が前記限定所定領域内に位置するように配置されている
電子機器を提供する。

本発明は、第４の電子機器として、第１乃至第３のいずれかの電子機器であって、
前記磁性体は、上面及び下面を有する平板状のものであり、
前記アンテナ装置は、前記電子機器から取り出した状態で前記コイルに通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が前記磁性体の前記上面と前記所定角度をなすものであり、
前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記上面が前記水平面と平行になるように配置されている
電子機器を提供する。

本発明は、第５の電子機器として、第４の電子機器であって、
前記アンテナ装置は、絶縁シート上に前記コイルを形成してなるコイルシートを前記磁性体の前記第１端部上を通るようにして前記上面から前記下面に至るように前記磁性体に取り付けてなるものである
電子機器を提供する。

アンテナ装置のコイルに通電した際に最も多くの磁束の向かう方向を考慮して、タッチパッドの検出領域を貫く磁束の数が少なくなるようにアンテナ装置を配置したことから、タッチパッドにおける誤検出を抑制することができる。

本発明の実施の形態による電子機器を示す斜視図である。 図１の電子機器の内部を概略的に示す図である。 図１のアンテナ装置の一例を示す斜視図である。 図３のアンテナ装置に用いられているコイルシートを示す平面図である。 図２の電子機器の変形例を示す図である。 図２の電子機器の他の変形例を示す図である。 図２の電子機器の更に他の変形例を示す図である。

図１に示されるように、本発明の実施の形態による電子機器１０は、ノートパソコンであり、合金からなる筐体１００と、タッチパッド１３０を備えている。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、電子機器１０はノートパソコン以外であってもよい。図２に示されるように、筐体１００内にはアンテナ装置１４０が設けられている。

詳しくは、筐体１００は、水平面と平行な板状部１１０を有している。本実施の形態による板状部１１０は、ノートパソコンにおけるパームレストとして用いられる部分である。板状部１１０には、開口１２０が形成されている。図１及び図２から理解されるように、開口１２０は、水平面と直交する垂直方向において板状部１１０を貫通している。開口１２０内にはタッチパッド１３０が配置されている。タッチパッド１３０は、特許文献２や特許文献３に示されるように、複数の検出電極１３２を備えている。図２に示されるように、筐体１００内にはアンテナ装置１４０が設けられている。アンテナ装置１４０は、概略、磁性体１５０と、コイル１７４とを備えている。

図３に示されるように、本実施の形態によるアンテナ装置１４０は、平板状又はシート状の磁性体１５０と、磁性体１５０上に取り付けられたコイルシート１７０とを備えている。図３及び図４に示されるように、コイルシート１７０は、絶縁シート１７２と、絶縁シート１７２上に形成されたコイル１７４とを有している。コイルシート１７０は、図４に２本の点線で示される部分で山折りされる。コイルシート１７０のうち、２本の点線で挟まれた領域は、磁性体１５０の２つの端部である第１端部１５６と第２端部１５８のうちの一方である第１端部１５６上に位置する。コイルシート１７０のうち、２本の点線の外側に位置する領域であって、小さい方は磁性体１５０の下面１５４側に配され、大きい方は磁性体１５０の上面１５２側に配される。即ち、コイルシート１７０は、磁性体１５０の第１端部１５６上を通るようにして磁性体１５０の上面１５２から下面１５４に至るように、磁性体１５０に取り付けられている。本実施の形態において、コイルシート１７０のうち、磁性体１５０の上面１５２側に配される領域は、磁性体１５０の下面１５４側に配される領域の４倍以上である。

かかる構造を有するアンテナ装置１４０のコイル１７４に通電すると、磁束が生じる。この際、最も多くの磁束の向かう方向は、磁性体１５０の上面１５２と４５度をなす方向である。この方向は、アンテナ装置１４０の構造により定まるアンテナ装置１４０固有の方向である。即ち、当該方向は、アンテナ装置１４０を電子機器１０の筐体１００から取り出した状態でも把握可能な事項である。

図２に示されるように、本実施の形態においては、磁性体１５０の上面１５２や下面１５４が水平面と平行になるように、アンテナ装置１４０は配置されている。換言すると、アンテナ装置１４０は、磁性体１５０の上面１５２や下面１５４が筐体１００の板状部１１０と平行になるように配置されている。このため、アンテナ装置１４０のコイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が水平面と４５度をなすこととなる。換言すると、本実施の形態によるアンテナ装置１４０は、コイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が水平面と４５度（所定角度）をなすように配置されている。

また、アンテナ装置１４０は、磁性体１５０の第１端部１５６と第２端部１５８とが、水平面と平行な所定水平方向（図２における横方向）における磁性体１５０の両端となるように配置されている。換言すると、本実施の形態による磁性体１５０は、所定水平方向における両端として第１端部１５６及び第２端部１５８を有している。

ここで、図２に示される所定領域Ｒ１及び限定所定領域Ｒ２を説明するため、所定垂直面、特定縁１２４及び特定検出電極１３４について規定し、次いで、第１直線Ｌ１、第２直線Ｌ２及び第３直線Ｌ３を規定する。まず、上述した所定水平方向（図２における横方向）を含み且つ水平面と直交する面（即ち、本実施の形態においては図２の紙面と平行な面）を所定垂直面と規定する。また、開口１２０の縁１２２のうち、所定水平方向と交差する方向に延びる縁１２２を特定縁１２４と規定する。本実施の形態において、特定縁１２４と所定水平方向とは直交している。更に、検出電極１３２のうち、所定水平方向において特定縁１２４に最も近い検出電極１３２を特定検出電極１３４と規定する。次いで、所定垂直面内において、特定縁１２４に接すると共に水平面と４５度（所定角度）をなす方向に延びる直線を第１直線Ｌ１と規定する。また、所定垂直面内において、第１直線Ｌ１と平行な直線であって、特定検出電極１３４に接すると共に水平面と４５度（所定角度）をなす方向に延びる２本の直線のうち、特定縁１２４から遠い方の直線を第２直線Ｌ２と規定し、特定縁１２４に近い方の直線を第３直線Ｌ３と規定する。

本実施の形態において、所定領域Ｒ１は、所定垂直面（本実施の形態においては図２の紙面と平行な面）内において第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とで挟まれた領域である。また、限定所定領域Ｒ２は、所定垂直面内において第１直線Ｌ１と第３直線Ｌ３とで挟まれた領域である。

本実施の形態による磁性体１５０の第１端部１５６は限定所定領域Ｒ２内に位置する一方で、第２端部１５８は所定領域Ｒ１外であってタッチパッド１３０と重ならない領域に位置している。タッチパッド１３０の誤動作を防ぐためには、第１端部１５６は所定領域Ｒ１内に位置していればよいが、アンテナ装置１４０の通信効率を考慮すると、本実施の形態のように第１端部１５６は限定所定領域Ｒ２内に位置することが望ましい。磁性体１５０の第１端部１５６が少なくとも所定領域Ｒ１内に位置していると、検出電極１３２で囲まれた検出領域を貫く磁束の数を抑えることができることから、タッチパッド１３０における誤検出を軽減することができる。また、特定縁１２４と特定検出電極１３４との間から磁束を筐体１００外部に出すことができることから、筐体１００外部に位置する他の電子機器と通信を行うことができる。

本実施の形態によるアンテナ装置１４０は、仮にアンテナ装置１４０と開口１２０の縁１２２を水平面に投影した場合、いずれの縁１２２とも交差していないが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、アンテナ装置１４０は、上述した所定領域Ｒ１内に位置している限り、アンテナ装置１４０と開口１２０の縁１２２を水平面に投影した場合に特定縁１２４と交差していてもよい。但し、交差してもよい縁１２２は、特定縁１２４のみである。

上述したように、本実施の形態においては、コイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が水平面となす角度である所定角度が４５度となるように、アンテナ装置１４０は配置されていたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、所定角度は、０度より大きく９０度以下であればよい。但し、所定領域Ｒ１や限定所定領域Ｒ２をできるだけ広くし且つ通信効率を上げるためには、所定角度は４５度±３度の範囲に属することが好ましく、４５度であることが更に好ましい。

上述した実施の形態によるアンテナ装置１４０は、コイルシート１７０を磁性体１５０の表面に取り付けてなるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コイルシート１７０に開口を形成し、その開口内に磁性体１５０を通すようにしてアンテナ装置１４０を形成してもよいし、更に他の形態を採用することとしてもよい。

図５を参照すると、変形例による電子機器１０Ａのアンテナ装置１４０Ａは、所定垂直面（即ち、図５の紙面と平行な面）内において略Ｌ字状の断面を有する磁性体１５０Ａを備えている。かかる磁性体１５０Ａは磁性シートを折り曲げて形成してもよいし、フェライトや軟磁性体で構成してもよい。詳しくは、磁性体１５０Ａは、ほぼ垂直方向（水平面とほぼ直交する方向）に延びる立設部１６０Ａを備えており、コイル１７４は立設部１６０Ａに近い位置に位置している。磁性体１５０Ａは、コイル１７４から離れるように延びる延長部１６２Ａを更に備えている。この変形例において、コイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向は、ほぼ垂直方向（水平面とほぼ直交する方向）であり、所定領域Ｒ１及び限定所定領域Ｒ２は図示されたようになる。図５に示されるように、第１端部１５６は限定所定領域Ｒ２内に位置しており、第２端部１５８は所定領域Ｒ１外であってタッチパッド１３０と重ならない領域に位置している。従って、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に、本変形例によれば、延長部１６２Ａが設けられていることから、反磁界を低減しつつ、実効透磁率を高めることができる。

図６を参照すると、変形例による電子機器１０Ｂのアンテナ装置１４０Ｂは、所定垂直面（即ち、図６の紙面と平行な面）内において略Ｔ字状の断面を有する磁性体１５０Ｂを備えている。かかる磁性体１５０Ｂは、例えば、フェライトや軟磁性体で構成してもよい。詳しくは、磁性体１５０Ｂは、ほぼ垂直方向（水平面とほぼ直交する方向）に延びる立設部１６０Ｂを備えており、コイル１７４は立設部１６０Ｂの周りに巻回されている。磁性体１５０Ｂは、コイル１７４から離れるように延びる延長部１６２Ｂを更に備えている。この変形例において、コイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向は、ほぼ垂直方向（水平面とほぼ直交する方向）であり、所定領域Ｒ１及び限定所定領域Ｒ２は図示されたようになる。図６に示されるように、第１端部１５６は所定領域Ｒ１内に位置しており、第２端部１５８は所定領域Ｒ１外であってタッチパッド１３０と重ならない領域に位置している。従って、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。勿論、第１端部１５６が限定所定領域Ｒ２内に位置するように、アンテナ装置１４０Ｂを設けてもよい。特に、本変形例によれば、延長部１６２Ｂが設けられていることから、反磁界を低減しつつ、実効透磁率を高めることができる。

図７を参照すると、変形例による電子機器１０Ｃのアンテナ装置１４０Ｃは、所定垂直面（即ち、図７の紙面と平行な面）内においてホッケーのスティックのような形状の断面を有する磁性体１５０Ｃを備えている。かかる磁性体１５０Ｃは、例えば、磁性シートを折り曲げて形成することができる。詳しくは、磁性体１５０Ｃは、所定水平方向（図７の横方向）及び垂直方向の双方と斜交する斜部１６０Ｃを有しており、コイル１７４は斜部１６０Ｃに近い位置に位置している。磁性体１５０Ｃは、コイル１７４から離れるように延びる延長部１６２Ｃを更に備えている。この変形例において、コイル１７４に通電した際に最も多くの磁束の向かう方向は、斜部１６０Ｃの延びる方向であり、所定領域Ｒ１及び限定所定領域Ｒ２は図示されたようになる。図７に示されるように、第１端部１５６は限定所定領域Ｒ２内に位置しており、第２端部１５８は所定領域Ｒ１外であってタッチパッド１３０と重ならない領域に位置している。従って、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に、本変形例によれば、延長部１６２Ｃが設けられていることから、反磁界を低減しつつ、実効透磁率を高めることができる。

本発明は、例えばＮＦＣ（Near Field Communication）機能を有するノートパソコン等の電子機器に適用することができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 電子機器
１００ 筐体
１１０ 板状部
１２０ 開口
１２２ 縁
１２４ 特定縁
１３０ タッチパッド
１３２ 検出電極
１３４ 特定検出電極
１４０，１４０Ａ、１４０Ｂ，１４０Ｃ アンテナ装置
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ 磁性体
１５２ 上面
１５４ 下面
１５６ 第１端部
１５８ 第２端部
１６０Ａ，１６０Ｂ 立設部
１６０Ｃ 斜部
１６２Ａ，１６２Ｂ，１６２Ｃ 延長部
１７０ コイルシート
１７２ 絶縁シート
１７４ コイル
Ｌ１ 第１直線
Ｌ２ 第２直線
Ｌ３ 第３直線
Ｒ１ 所定領域
Ｒ２ 限定所定領域

Claims (5)

1. 水平面と平行な板状部を有すると共に前記水平面と直交する垂直方向に前記板状部を貫通する開口を形成された筐体と、複数の検出電極を有すると共に前記開口内に配置されたタッチパッドと、磁性体とコイルとを有するアンテナ装置とを備える電子機器であって、
   前記アンテナ装置は、前記コイルに通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が前記水平面と所定角度をなすように配置されており、
   前記磁性体は、前記水平面と平行な所定水平方向における両端として第１端部及び第２端部を有しており、
   前記所定水平方向を含み且つ前記水平面と直交する所定垂直面内において、前記開口の縁のうち前記所定水平方向と交差する方向に延びる縁である特定縁に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる直線を第１直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と平行な直線であって、前記所定水平方向において前記特定縁に最も近い前記検出電極である特定検出電極に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる２本の直線のうち、前記特定縁から遠い方の直線を第２直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と前記第２直線とで挟まれた領域を所定領域と規定した場合において、前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記第１端部が前記所定領域内に位置する一方で前記第２端部が前記所定領域外であって前記タッチパッドと重ならないように、前記筐体内に配置されている
   電子機器。
2. 請求項１記載の電子機器であって、
   前記所定角度は４５度である
   電子機器。
3. 請求項１又は請求項２記載の電子機器であって、
   前記所定垂直面内において、前記第１直線と平行な直線であって、前記所定水平方向において前記特定検出電極に接すると共に前記水平面と前記所定角度をなす方向に延びる２本の直線のうち、前記特定縁に近い方の直線を第３直線と規定し、前記所定垂直面内において、前記第１直線と前記第３直線とで挟まれた領域を限定所定領域と規定した場合に、前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記第１端部が前記限定所定領域内に位置するように配置されている
   電子機器。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子機器であって、
   前記磁性体は、上面及び下面を有する平板状のものであり、
   前記アンテナ装置は、前記電子機器から取り出した状態で前記コイルに通電した際に最も多くの磁束の向かう方向が前記磁性体の前記上面と前記所定角度をなすものであり、
   前記アンテナ装置は、前記磁性体の前記上面が前記水平面と平行になるように配置されている
   電子機器。
5. 請求項４記載の電子機器であって、
   前記アンテナ装置は、絶縁シート上に前記コイルを形成してなるコイルシートを前記磁性体の前記第１端部上を通るようにして前記上面から前記下面に至るように前記磁性体に取り付けてなるものである
   電子機器。

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