JP6309073B2 - 通信装置及びそのアンテナアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は通信装置に関し、より具体的には、アンテナの一部分が筐体によって覆われていない通信装置に関する。

携帯型の通信製品のような従来の通信装置の製品開発プロセスの間、アンテナの基本的な放射特性を維持するために、費用の関心に起因して、プラスチック筐体が製造者によって主に使用される。しかしながら、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）及びＭａｃｂｏｏｋ（登録商標）によって金属筐体の潮流が近年もたらされている。金属筐体は軽量、良好な熱放散、高い強度、高い衝撃耐性、良好な外見、耐電磁気特性及びリサイクル可能な特性を持つため、金属筐体は、ますます一般的になっている。したがって、金属筐体は、携帯型の通信製品の新世代の開発において主に使用される。例えば、Ａｈｎらによって開示される米国特許第８，０５４，２３１Ｂ２号明細書は、携帯型装置のスロットアンテナとして使用され得るスロットを有する金属容器を教示する。

しかしながら、通信市場の消費者ベースは大きい。異なるアンテナ配置を備えた通信装置を設計することは、特定の消費者グループの要求を満たすために重要である。

米国特許第８，０５４，２３１Ｂ２号明細書

本発明は通信装置に関し、より具体的には、アンテナの一部分が筐体によって覆われていない通信装置に関する。

本発明の一つの実施形態によれば、通信装置は、本体、マザーボード、筐体及び第１のアンテナを有する。本体には、リムが形成されている。マザーボードは、本体の第１の面に配置されている。筐体は、本体に取り付けられており、マザーボードを覆うように構成されている。本体への筐体の正射影は、被覆範囲を規定する。第１のアンテナは、マザーボードに電気的に接続され、本体のリムに沿って配置されている。ここで、第１のアンテナの少なくとも一部分は、筐体の被覆範囲の外側に位置する。

好ましくは、マザーボードは、本体と筐体との間に位置する。

好ましくは、本体は、非金属材料で作られている。

好ましくは、本体のリムは複数のリム部分を含む。マザーボードは、リム部分の間に対応して配置されている。

好ましくは、第１のアンテナは、マザーボードに電気的に接続された供給端子を有し、第１のアンテナの一部分は、本体のリム部分の一つに取り付けられている。

好ましくは、筐体は複数の側面部分を有する。第１のアンテナの少なくとも一部分は、筐体の側面部分の一つを越えて延ばされ、筐体の被覆範囲の外側に位置する。

好ましくは、通信装置は、本体に取り付けられたフレームを更に有する。ここで、本体は、フレームと筐体との間に位置する。フレームは、本体を収容するための空間を画定する複数のフレーム部分を有する。第１のアンテナの少なくとも一部分は、フレームと本体との間に位置する。

好ましくは、フレームの外のり寸法は、本体の外のり寸法よりも大きく、筐体の外のり寸法は、本体の外のり寸法よりも小さいか又は等しい。

好ましくは、フレームは、非金属材料で作られている。

好ましくは、第１のアンテナの少なくとも一部分は、第１の放射部及び第２の放射部の一つを有する。第１の放射部は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第２の放射部は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。

好ましくは、第２の放射部は、第１の伝導体及び第１の伝導体に結合した第２の伝導体を有する。第２の伝導体は、第１のスリット及び第２のスリットを有する。第１のスリットは、第２の伝導体の長手方向に沿って配置されている。第２のスリットは、第１のスリットに対して曲げられ、第１のスリットに連通している。第１の放射部と第２の放射部との間に隙間が形成されている。第１の放射部は、第１の放射部の長手方向に沿って配置された第３のスリットを有する。

好ましくは、第１の放射部の長さは、第２の放射部の長さよりも短い。

好ましくは、第１のアンテナの一部分は、マザーボードの角に隣接して位置する。

好ましくは、通信装置は、本体の第２の面に取り付けられた補助要素を更に有する。ここで、補助要素は、金属材料で作られており、本体のリム部分に対応する複数の側面部分を有する。

好ましくは、筐体は、バックカバーである。筐体は、金属材料又はプラスチック材料で作られている。筐体が金属材料で作られている場合に、筐体はマザーボードの接地として機能する。

好ましくは、通信装置は、第２のアンテナ及び第３のアンテナを更に有する。ここで、第２のアンテナ及び第３のアンテナのそれぞれは、マザーボードに電気的に接続された供給端子を有する。第２のアンテナ及び第３のアンテナのそれぞれの一部分は、筐体を越えて延ばされ、筐体の被覆範囲の外側に位置する。

好ましくは、第２のアンテナの部分及び第３のアンテナの部分は、それぞれマザーボードの他の二つの角に隣接して位置する。

好ましくは、通信装置は、電池、及び、マザーボードに電気的に接続された表示モジュール、を更に有する。

本発明の他の実施形態によれば、通信装置用のアンテナアセンブリは、マザーボード及びアンテナを有する。アンテナは、マザーボードに電気的に接続されている供給端子を有する。アンテナは、マザーボードの側面部分に沿って配置されている。ここで、マザーボードは、通信装置のバックカバーによって覆われ、アンテナの一部分は、バックカバーによって覆われていない。

好ましくは、筐体は、金属材料で作られている。

本発明のこれら及び他の対象は、様々な図及び図面に示される以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、疑いなく、当業者にとって明らかになるであろう。

本発明の一つの実施形態による通信装置を示す図である。

本発明の一つの実施形態による通信装置の分解図である。

本発明の一つの実施形態による通信装置の本体及び補助要素の分解図である。

本発明の一つの実施形態によるマザーボード及びアンテナの配置を示す図である。

本発明の一つの実施形態による筐体、本体及びフレームのアセンブリの部分図であり、筐体の側面部分を越えて延ばされるアンテナの一部分を例示する。

本発明の一つの実施形態による、筐体及びアンテナに電気的に接続された、通信装置のマザーボードを示す図である。

本発明の一つの実施形態によるアンテナの一つを示す図である。

本発明の一つの実施形態によるアンテナの他の一つを示す図である。

図１及び図２に示されるように、本発明の通信装置１０は、本体１２、筐体１４、マザーボード１６、第１のアンテナ１８及び表示モジュール２０を有する。好ましくは、通信装置１０は、フレーム２２、補助要素２４、第２のアンテナ２６、第３のアンテナ２８及び電池３０を更に有する。

本体１２は、プラスチックのような非金属材料で作られている。リムは、本体１２に形成されている。リムは、複数のリム部分を有する。本実施形態において、リムは、一対の第２のリム部分３４ａ，３４ｂに接続された一対の第１のリム部分３２ａ，３２ｂを有する。空間３６は、リム部分３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂによって画定されている。第１のリム部分３２ａ（又は３２ｂ）の長さは、第２のリム部分３４ａ（又は３４ｂ）の長さよりも大きい。

筐体１４は、本体１２に取り付けられてもよく、通信装置１０の関連する電気部品を保護するためにマザーボード１６及び電池３０の大半を覆うように構成されている。筐体１４は、金属材料又は（プラスチックのような）非金属材料で作られてもよい。本実施形態において、筐体１４はバックカバー（後覆い）であり、筐体１４は金属材料又はプラスチック材料で作られている。筐体１４はマザーボードの接地（又はグランド若しくはアース）として機能してもよい。さらに、筐体１４は、内面３７、及び内面３７の周りに位置する複数の側面部分を有してもよい。例えば、側面部分は、一対の第１の側面部分３８ａ，３８ｂ及び一対の第２の側面部分４０ａ，４０ｂである。ここで、内面３７は、少なくとも一つの接地領域を有してもよい。本実施形態において、内面３７は、接地領域４２ａ，４２ｂ及び４２ｃを有する。接地領域４２ａ，４２ｂ及び４２ｃは、異なる複数の位置に配置されている。

マザーボード１６は、リム部分３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂによって画定される空間３６に対応して配置されており、本体１２の第１の面に位置する。具体的には、マザーボード１６は、複数の側面部分を有する。例えば、マザーボード１６は、一対の第１の側面部分４４ａ，４４ｂ及び一対の第２の側面部分４６ａ，４６ｂを有する。本実施形態において、マザーボード１６は、本体１２と筐体１４との間に位置し、筐体１４によって完全に覆われている。

表示モジュール２０は通信装置１０の電子情報を表示するように構成されており、表示モジュール２０はタッチディスプレイモジュールであってもよい。表示モジュールは当業者によく知られているので、更なる説明は提供されない。本実施形態において、表示モジュール２０は、本体１２とフレーム２２との間に位置し、マザーボード１６に電気的に接続されている。

フレーム２２は、本体１２がフレーム２２と筐体１４との間に位置するように、本体１２に取り付けられてもよい。フレーム２２は通信装置１０の主要な外装部品であり、フレーム２２は、様々な表面処理によって装飾されてもよい。好ましくは、フレーム２２の外のり寸法は、本体１２の外のり寸法よりも大きく、筐体１４の外のり寸法は、本体１２の外のり寸法よりも小さいか又は等しい。具体的には、フレーム２２は、互いに接続された、一対の第１のフレーム部分４８ａ，４８ｂ及び一対の第２のフレーム部分５０ａ，５０ｂのような、複数のフレーム部分を有する。空間５２は、フレーム部分４８ａ，４８ｂ，５０ａ，５０ｂによって画定され、その中に本体１２及び表示モジュール２０を収容する。好ましくは、フレーム２２は、プラスチックのような非金属材料で作られている。

電池３０は、通信装置１０に電気を供給するように構成されている。例えば、電池３０は、電気を供給するためにマザーボード１６に電気的に接続されている。

第１のアンテナ１８、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８は、フレキシブルプリント回路基板として本体１２上に形成されてもよく、又はレーザーダイレクトストラクチャリング、金属印刷または金属スタンピングによって本体１２上に形成されてもよい。

図２及び図３に示されるように、補助要素２４は、本体１２に隣接する。補助要素２４と本体１２との間の接続は、射出成形、超音波溶接又はホットメルトによって実施されてもよい。好ましくは、補助要素２４は、（本体１２の第１の面と異なる）本体１２の第２の面に取り付けられる。ここで、補助要素２４は、金属材料で作られている。具体的には、表示モジュール２０が金属遮蔽マスクを有する場合に、表示モジュール２０は弾性金属片又は他の伝導性材料を介して補助要素２４に電気的に接続されてもよい。補助要素２４は、本体１２のリム部分３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂに対応する複数の側面部分を有する。例えば、補助要素２４は、一対の第１の側面部分５４ａ，５４ｂ及び一対の第２の側面部分５６ａ，５６ｂを有する。好ましくは、本体１２は、補助要素２４をマザーボード１６から分離するように構成された分離部材５８を有する。ここで、補助要素２４は金属で作られているので、補助要素２４は本体１２の構造強度を改善することができる。補助要素２４はまた、マザーボードが熱を放散することを助けてもよい。加えて、筐体１４がプラスチック材料で作られている場合に、補助要素２４はマザーボード１６の接地として機能してもよい。例えば、マザーボード１６は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介して補助要素２４に電気的に接続されてもよい。他方で、筐体１４と補助要素２４の両方が、金属材料で作られてマザーボード１６の接地として利用されてもよい。加えて、筐体１４、マザーボード１６、及びアンテナ１８，２６，２８の一つは、アンテナアセンブリを構成してもよい。

図４に示されるように、マザーボード１６の第１の側面部分４４ｂの長さは、マザーボード１６の第２の側面部分４６ａ（又は４６ｂ）の長さよりも大きい。加えて、マザーボード１６の側面部分４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂの間に角がある。例えば、第１の角６０、第２の角６２、第３の角６４は、マザーボード１６の側面部分４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂの曲がる位置に形成される。他方で、第１のアンテナ１８、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８は、それぞれ第１の角６０、第２の角６２、第３の角６４に隣接して位置してもよい。換言すれば、各アンテナの一部分は、マザーボード１６の対応する角に隣接して位置する。ここで、第３のアンテナ２８は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）アンテナ又はＷＩＦＩ（登録商標）アンテナであってもよい。

そのうえ、第１のアンテナ１８、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８のそれぞれは、供給端子及び接地端子を有する。本実施形態において、第１のアンテナ１８は、マザーボード１６にそれぞれ電気的に接続された供給端子６６及び接地端子６８を有し；第２のアンテナ２６は、マザーボード１６にそれぞれ電気的に接続された供給端子７０及び接地端子７２を有し；第３のアンテナ２８は、マザーボード１６にそれぞれ電気的に接続された供給端子７４及び接地端子７６を有する。

アンテナは、複数の放射部を有してもよい。例えば、第１のアンテナ１８は、第１の放射部７８及び第２の放射部８０を有する。第１の放射部７８は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第２の放射部８０は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。ここで、第１のアンテナ１８の第２の放射部８０は、マザーボード１６の第１の側面部分４４ｂに対応し、第１のアンテナ１８の第１の放射部７８は、マザーボード１６の第２の側面部分４６ｂに対応する。第１の放射部７８の長さは、第２の放射部８０の長さよりも短い。同様に、第２のアンテナ２６は、第１の放射部８２及び第２の放射部８４を有する。第１の放射部８２は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第２の放射部８４は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。ここで、第２のアンテナ２６の第２の放射部８４は、マザーボード１６の第１の側面部分４４ｂに対応し、第２のアンテナ２６の第１の放射部８２は、マザーボード１６の第２の側面部分４６ａに対応する。第１の放射部８２の長さは、第２の放射部８４の長さよりも短い。

加えて、第３のアンテナ２８は、第１の放射部８６及び第２の放射部８８を有する。ここで、第３のアンテナ２８の第２の放射部８８は、マザーボード１６の第１の側面部分４４ａに対応し、第３のアンテナ２８の第１の放射部８６は、マザーボード１６の第２の側面部分４６ａに対応する。

図５に示されるように、筐体１４は、ファスニング又はネジ止めによって本体１２に取り付けられてもよい。他方で、フレーム２２は、ファスニング、超音波溶接又はホットメルトによって本体１２に取り付けられてもよい。筐体１４、本体１２及びフレーム２２の間の取り付け方法は、それらに限定されない。加えて、フレーム２２の外のり寸法は本体１２の外のり寸法よりも大きいので、フレーム２２の空間５２は、本体１２を収容することができる。そのうえ、筐体１４の外のり寸法は本体１２の外のり寸法よりも小さいか又は等しいので、フレーム２２はまた、筐体１４の一部分を収容することができる（図１を参照されたい）。

第１のアンテナ１８、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８の部分は、本体１２に隣接して配置されている。簡略化のために、第１のアンテナ１８のみが説明される。第１のアンテナ１８の一部分９０は、本体１２に隣接している。本実施形態において、第１のアンテナ１８の一部分９０は、本体１２のリム部分の一つに付けられており、例えば第２のリム部分３４ｂに付けられる。本体１２への筐体１４の正射影は、被覆範囲を規定する。好ましくは、第１のアンテナ１８の一部分９０（又は第１のアンテナ１８全体）は、筐体１４の被覆範囲の外側に位置する。図５に示されるように、第１のアンテナ１８の一部分９０は、筐体１４の被覆範囲の外側の領域に位置する。簡単に言えば、第１のアンテナ１８の一部分９０は、筐体１４によって覆われていない。本実施形態において、第１のアンテナ１８の一部分９０は、（第２の側面部分４０ｂのような）筐体１４の一つの側面部分を超える距離を延ばされる。好ましくは、第１のアンテナ１８の一部分９０は、フレーム２２の第２のフレーム部分５０ｂと本体１２の第２のリム部分３４ｂとの間に位置する。第１のアンテナ１８の一部分９０は、第１のアンテナ１８の第１の放射部７８又は第２の放射部８０であってもよい。本実施形態において、第１のアンテナ１８の一部分９０は第１の放射部７８又は第２の放射部８０であるが、本発明はそれに限定されない。そのため、第１のアンテナ１８の主な放射部は、筐体１４の被覆範囲の外側に位置する。

同様に、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８のそれぞれの一部分（例えば第１の放射部又は第２の放射部）もまた、筐体１４を超える距離を延ばされ、筐体１４の被覆範囲の外側に位置し、そのため第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８のそれぞれの主な放射部は、筐体１４の被覆範囲の外側に位置する。簡略化のために、更なる説明は提供されない。

図６には、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８のみが図示されている。第２のアンテナ２６の供給端子７０及び第３のアンテナ２８の供給端子７４は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介してマザーボード１６にそれぞれ電気的に接続されてもよい。同様に、第２のアンテナ２６の接地端子７２（図６に図示されていない）及び第３のアンテナ２８の接地端子７６（図６に図示されていない）は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介してマザーボード１６にそれぞれ電気的に接続されてもよい。他方で、第１のアンテナ１８、第２のアンテナ２６及び第３のアンテナ２８の接地端子６８，７２，７６はまた、弾性金属片又は他の伝導性材料を介して、マザーボード１６によって、筐体１４の対応する接地領域４２ａ，４２ｂ，及び４２ｃにそれぞれ電気的に接続されてもよい。

図７に示されるように、第２のアンテナは、第１の放射部８２及び第２の放射部８４を有する。供給端子７０及び接地端子７２は、第１の放射部８２と第２の放射部８４との間に位置する。

図８に示されるように、第１のアンテナ１８の第２の放射部８０は、第１の伝導体９２及び第１の伝導体９２に結合した第２の伝導体９４を有する。第２の伝導体９４は、第１のスリット９６及び第２のスリット９８を有する。ここで、第１のスリット９６は、第２の伝導体８０の長手方向に沿って配置されており、第２のスリット９８は、第１のスリット９６に対して曲げられ、第１のスリット９６に連通している。第１のアンテナ１８の第１の放射部７８と第２の放射部８０との間に隙間１００が形成されており、第１の放射部７８は、第１の放射部７８の長手方向に沿って配置された第３のスリット１０２を有する。上記の配置によれば、第１のアンテナ１８の信号送信及び受信の効率が改善されることができる。

当業者は、本発明の教示を保持しながら、装置及び方法の多くの変更及び改変を行い得ることを容易に認めるであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ限定されると解釈されるべきである。

１０ 通信装置
１２ 本体
１４ 筐体
１６ マザーボード
１８ 第１のアンテナ
２０ 表示モジュール
２２ フレーム
２４ 補助要素
２６ 第２のアンテナ
２８ 第３のアンテナ
３０ 電池
３２ａ，３２ｂ 第１のリム部分
３４ａ，３４ｂ 第２のリム部分

Claims (17)

1. 通信装置であって、
   複数のリム部分を含むリムが形成された、本体、
   前記リム部分の間に対応して前記本体の第１の面に配置された、マザーボード、
   前記本体に取り付けられ、前記マザーボードを覆うように構成された筐体であり、該筐体は複数の側面部分を有する、筐体、及び
   前記マザーボードに電気的に接続され、前記本体の前記リムに沿って配置された第１のアンテナであり、該第１のアンテナは、前記マザーボードに電気的に接続されている供給端子を有し、前記第１のアンテナの一部分は、前記本体の前記リム部分の一つに付けられており、該第１のアンテナの少なくとも一部分は、前記筐体の前記側面部分の一つを越えて延ばされ、前記筐体の外側に位置する、第１のアンテナ、
   を有する、通信装置。
2. 前記マザーボードは、前記本体と前記筐体との間に位置する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記本体は、非金属材料で作られている、請求項１に記載の通信装置。
4. 前記本体に取り付けられたフレームを更に有し、
   前記本体は、前記フレームと前記筐体との間に位置し、
   前記フレームは、前記本体を収容するための空間を画定する複数のフレーム部分を有し、
   前記第１のアンテナの前記少なくとも一部分は、前記フレームと前記本体との間に位置する、
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記フレームの外のり寸法は、前記本体の外のり寸法よりも大きく、
   前記筐体の外のり寸法は、前記本体の外のり寸法よりも小さいか又は等しい、
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記フレームは、非金属材料で作られている、請求項４に記載の通信装置。
7. 前記第１のアンテナの前記少なくとも一部分は、第１の放射部及び第２の放射部の一つを有し、
   前記第１の放射部は、高周波信号を送信又は受信するように構成されており、
   前記第２の放射部は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている、
   請求項１に記載の通信装置。
8. 前記第２の放射部は、第１の伝導体及び前記第１の伝導体に結合した第２の伝導体を有し、
   前記第２の伝導体は、第１のスリット及び第２のスリットを有し、
   前記第１のスリットは、前記第２の伝導体の長手方向に沿って配置され、
   前記第２のスリットは、前記第１のスリットに対して曲げられ、前記第１のスリットに連通しており、
   前記第１の放射部と前記第２の放射部との間に隙間が形成され、
   前記第１の放射部は、前記第１の放射部の長手方向に沿って配置された第３のスリットを有する、
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記第１の放射部の長さは、前記第２の放射部の長さよりも短い、請求項７に記載の通信装置。
10. 前記第１のアンテナの一部分は、前記マザーボードの角に隣接して位置する、請求項１に記載の通信装置。
11. 前記本体の第２の面に付けられた補助要素を更に有し、
    前記補助要素は、金属材料で作られており、前記本体の前記リム部分に対応する複数の側面部分を有する、
    請求項１に記載の通信装置。
12. 前記筐体は、バックカバーであり、
    前記筐体は、金属材料又はプラスチック材料で作られており、
    前記筐体が金属材料で作られている場合に、前記筐体は前記マザーボードの接地として機能する、
    請求項１に記載の通信装置。
13. 第２のアンテナ及び第３のアンテナを更に有し、
    前記第２のアンテナ及び前記第３のアンテナのそれぞれは、前記マザーボードに電気的に接続された供給端子を有し、前記第２のアンテナ及び前記第３のアンテナのそれぞれの一部分は、前記筐体を越えて延ばされ、前記筐体の外側に位置する、
    請求項１０に記載の通信装置。
14. 前記第２のアンテナの部分及び前記第３のアンテナの部分は、それぞれ前記マザーボードの他の二つの角に隣接して位置する、請求項１３に記載の通信装置。
15. 電池、及び、前記マザーボードに電気的に接続された表示モジュール、を更に有する、請求項１に記載の通信装置。
16. 通信装置用のアンテナアセンブリであって、
    マザーボード、及び
    アンテナであり、前記マザーボードに電気的に接続されている供給端子を有し、該アンテナは前記マザーボードの側面部分に沿って配置されている、アンテナ、
    を有し、
    前記マザーボードは、通信装置の複数の側面部分を有するバックカバーによって覆われ、前記アンテナの一部分は、前記バックカバーの前記側面部分の一つを越えて延ばされ、前記バックカバーによって覆われていない、
    アンテナアセンブリ。
17. 前記バックカバーは、金属材料で作られている、請求項１６に記載のアンテナアセンブリ。

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