JP6513136B2

JP6513136B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6513136B2
Application number: JP2017122208A
Authority: JP
Inventors: 重和葉若; 山本　修; 修山本; 孝明岡田
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: US20180375189A1; JP2019009550A; US10347965B2

Description

本発明は、アンテナ装置を本体筐体側に設ける場合であっても、アンテナ装置の受信特性の劣化を防止しつつ電子機器の小型化を促進することができる電子機器に関する。

ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）のような電子機器では、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）や無線ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の各種無線通信を利用することが一般的である。無線通信用のアンテナ装置は金属等の導体からある程度の間隔を介して配置する必要がある。

一般にノート型ＰＣにおけるアンテナ装置の通信品質を確保するため、使用時に装置の最上部に位置するディスプレイ筐体の上端部にアンテナ装置を収納した構成が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１６２４１３号公報

ところで、上述した電子機器に設けられるアンテナ装置は、ディスプレイ画面の大きさを維持しつつ電子機器の小型化を図るため、キーボード装置を有する本体筐体側に設けるものがある。この場合、本体筐体内には、ノイズ源となる、演算装置及びメモリ等の各種の電子部品が配置されるため、アンテナ装置の受信特性が劣化する。このため、アンテナ装置と、本体筐体内のノイズ源との間にシールド壁を設け、ノイズ源からの電磁波ノイズがアンテナ装置側に伝達しないようにする必要がある。しかし、このシールド壁を設けることによって、シールド壁を設けるスペース分だけ、本体筐体のサイズが大きくなり、電子機器全体が大型化してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アンテナ装置を本体筐体側に設ける場合であっても、アンテナ装置の受信特性の劣化を防止しつつ電子機器の小型化を促進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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電子機器は、上面にアンテナパターンが形成されたアンテナ支持部材を本体筐体の周縁部の誘電体カバーで囲まれたアンテナ配置空間に設けた電子機器であって、前記アンテナ支持部材の前記本体筐体中心部側の側面全体を導体薄膜で覆って前記アンテナ配置空間に対するシールド壁を形成したことを特徴とする。

また、本発明にかかる電子機器は、上記の発明において、前記アンテナ支持部材は、上面の前記アンテナパターンと側面の前記導体薄膜とを３次元回路として一体形成したものであることを特徴とする。

また、本発明にかかる電子機器は、上記の発明において、前記導体薄膜に接続され、前記導体薄膜から前記本体筐体の上面部材の中心部側に延びて前記上面部材に接続されるシート状の上部アンテナグランドエレメントを備え、前記導体薄膜と前記上部アンテナグランドエレメントとは前記アンテナ配置空間に対するシールド壁を形成することを特徴とする。

また、本発明にかかる電子機器は、上記の発明において、前記上面部材は、導体部材であることを特徴とする。

また、本発明にかかる電子機器は、上記の発明において、前記導体薄膜に接続され、前記導体薄膜から前記本体筐体の下面部材の中心部側に延びて前記下面部材に接続されるシート状の下部アンテナグランドエレメントを備え、前記導体薄膜と下部アンテナグランドエレメントとは前記アンテナ配置空間に対するシールド壁を形成することを特徴とする。

また、本発明にかかる電子機器は、上記の発明において、前記下面部材は、導体部材であることを特徴とする。

本発明によれば、アンテナ支持部材の本体筐体中心部側の側面全体を導体薄膜で覆ってアンテナ配置空間に対するシールド壁を形成しているので、アンテナ装置を本体筐体側に設ける場合であっても、アンテナ装置の受信特性の劣化を防止しつつ電子機器の小型化を促進することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の斜視図である。図２は、図１に示したアンテナ装置の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示したアンテナ装置の構成を示す斜視図である。図４は、従来のアンテナ装置が組み込まれた電子機器の構成を示す断面図である。

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、本発明の一実施形態に係る電子機器１０の斜視図である。図１は、ヒンジ装置１２によってディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開いて電子機器１０をノート型ＰＣの使用形態とした状態を示している。

本実施形態の電子機器１０は、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して閉じた０度位置から反転させた３６０度位置まで開閉可能に構成された、いわゆるコンバーチブル型ＰＣである。従って、電子機器１０は、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して９０度前後の角度位置に回動させた状態ではノート型ＰＣとして好適に使用でき（図１参照）、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して３６０度位置まで回動させて反転させた状態ではタブレット型ＰＣとして好適に使用できる。本発明はこのようなコンバーチブル型ＰＣ以外、例えばディスプレイ筐体が１８０度位置程度までしか回動しない一般的なノート型ＰＣ、１つの筐体にディスプレイ装置を設けたタブレット型ＰＣ、携帯電話、スマートフォン又は電子手帳等、各種電子機器に適用できる。

以下、図１に示すようにディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から９０度程度に開いてノート型ＰＣの使用形態とした状態を基準とし、ディスプレイ筐体１４のヒンジ装置１２側を下側（下端）、その反対側を上側（上端）と呼んで説明する。また、本体筐体１６のヒンジ装置１２側を後側（後端）、その反対側を前側（前端）と呼び、ディスプレイ筐体１４及び本体筐体１６の幅方向をそれぞれ左側及び右側と呼んで説明する。

図１に示すように、電子機器１０は、ディスプレイ筐体１４の下端部１４ａと本体筐体１６の後端部１６ａとを左右一対のヒンジ装置１２，１２によって回動可能に連結したものである。

ディスプレイ筐体１４は、その内面にディスプレイ装置１８が設けられている。ディスプレイ筐体１４は、ベゼル部材２２とカバー部材２４とを重ねて連結することで本体筐体１６よりも薄い平板形状の箱体に構成されている。

ディスプレイ装置１８は、例えばタッチパネル式の液晶表示装置によって構成される。ディスプレイ装置１８は、表示面１８ａ以外が金属や導電性フィルムで覆われている。

ベゼル部材２２は、樹脂製の枠状部材である。ベゼル部材２２は、ディスプレイ装置１８の周縁部を囲んで保持するものである。カバー部材２４は、樹脂製の板状部材の周縁部にベゼル部材２２側に起立する壁部を設けた構成である。カバー部材２４は、ディスプレイ筐体１４の側面及び背面を覆うものである。ディスプレイ筐体１４は、カバー部材２４にねじ止め固定されたヒンジ装置１２を介して本体筐体１６と連結される。ディスプレイ筐体１４は、ヒンジ装置１２を通過した図示しないケーブルにより本体筐体１６と電気的に接続される。

本体筐体１６は、平板形状に構成された箱体であり、その内面にキーボード装置２６やタッチパッド２７が設けられている。本体筐体１６は、その内部に図示しない基板、演算装置及びメモリ等の各種の電子部品が収納されている。キーボード装置２６は、例えばタッチパネル式の液晶表示装置に仮想キーボードを表示するソフトウェアキーボード等であってもよい。

本体筐体１６の右側端部の前側及び左側端部の前側の各内部には、アンテナ装置２０ａ，２０ｂが左右一対に設けられている。また、本体筐体１６の後側端部の中央内部には、アンテナ装置２０ｃが設けられている。アンテナ装置２０ａ〜２０ｃは、例えば電子機器１０の無線ＬＡＮや無線ＷＡＮ等の各種無線通信用のアンテナである。

次に、アンテナ装置２０ａの詳細構成について説明する。なお、他のアンテナ装置２０ｂ，２０ｃも同様な構成である。図２は、アンテナ装置２０ａの構成を示すＡ−Ａ線断面図である。また、図３は、アンテナ装置２０ａの構成を示す斜視図である。

図２に示すように、本体筐体１６は、金属で形成された上面部材であるキーボードカバー部材４０と金属で形成された下面部材である底面カバー部材４１とで囲まれた本体部品配置空間Ｅ２内に、マザーボード上に各種の電子部品５０が配置される。電子部品５０が配置されたマザーボードは、キーボードカバー部材４０の裏面側にボルト５１で固定される。また、本体筐体１６の右側周縁部には誘電体で形成されたキーボードカバー側部部材４２と誘電体で形成された底面カバー側部部材４３とで囲まれたアンテナ配置空間Ｅ１が形成される。アンテナ装置２０ａは、アンテナ配置空間Ｅ１内に配置されるアンテナ支持部材３０と、本体部品配置空間Ｅ２内に配置される上部アンテナグランドエレメント３４及び下部アンテナグランドエレメント３６とを有する。

図２及び図３に示すように、アンテナ配置空間Ｅ１内に配置されるアンテナ支持部材３０の上面には、アンテナエレメントとしてのアンテナパターン３１が導電パターンとして描かれている。このアンテナパターン３１は、例えば、複数の小型の板状逆Ｆ型アンテナを形成する。なお、アンテナ支持部材３０には、側壁部３０ａが形成され、中央下部に凹部が形成される。

アンテナ支持部材３０における、本体筐体１６の中心部側の側面全体は、シールドパターンの導体薄膜３２で覆われる。すなわち、側壁部３０ａの側面のうち本体筐体１６の中心部側に位置する側面の全体に導電薄膜３２が形成される。本体筐体１６の中心部側の側面とは、−Ｙ方向及び−Ｘ方向の側面である。なお、Ｘ方向は本体筐体１６の右側方向、Ｙ方向は本体筐体１６の前側方向、Ｚ方向はＸＹ平面に垂直な上側方向である。導電薄膜３２は、アンテナ配置空間Ｅ１に対するシールド壁として機能する。

−Ｘ方向の導体薄膜３２の上部には、シート状の上部アンテナグランドエレメント３４が接続される。上部アンテナグランドエレメント３４は、導体薄膜３２からＺ方向に延びた後、キーボードカバー部材４０の裏面に延びる。上部アンテナグランドエレメント３４は、図３に示すように、キーボードカバー部材４０の裏面側に設けた接着層３４ａを介してキーボードカバー部材４０の裏面側に接着される。上部アンテナグランドエレメント３４及び導電薄膜３２は、アンテナ配置空間Ｅ１に対するシールド壁として機能する。なお、−Ｘ方向の側壁部３０ａの上端部近傍には、アンテナパターン３１、及び導体薄膜３２または上部アンテナグランドエレメント３４に接続するアンテナケーブル３３をガイドする段差部が形成されている。

一方、−Ｘ方向の導体薄膜３２の下部には、導電ガスケット３５を介して、シート状の下部アンテナグランドエレメント３６が接続される。下部アンテナグランドエレメント３６は、導体薄膜３２から−Ｘ方向に延びた後、底面カバー部材４１の裏面側に接着される。下部アンテナグランドエレメント３６及び導電薄膜３２は、アンテナ配置空間Ｅ１に対するシールド壁として機能する。その結果、導電薄膜３２と上部アンテナグランドエレメント３４と下部アンテナグランドエレメント３６は、アンテナ配置空間Ｅ１に対するシールド壁として機能することになる。

本実施の形態のアンテナ支持部材３０は、側壁部３０ａが一体成型されている。また、アンテナ支持部材３０は、レーザー直接構造化（Laser Direct Structuring）によってアンテナパターン３１と導体薄膜３２とを３次元回路として一体形成したものである。レーザー直接構造化による３次元回路の形成は、まず、金属触媒が含有されたレーザー直接構造化専用プラスチックで射出成形する。その後、配線形成したい箇所、すなわちアンテナパターン３１及び導体薄膜３２を形成する箇所に赤外線レーザーを照射して活性化させる。その後、活性化した箇所を銅・ニッケル・金めっきでメタライズして配線を形成する。これにより、アンテナパターン３１及び導体薄膜３２が３次元構造で形成されたアンテナ支持部材３０を得ることができる。

上述した導体薄膜３２、上部アンテナグランドエレメント３４、下部アンテナグランドエレメント３６は、アンテナ支持部材３０が配置されるアンテナ配置空間Ｅ１に対するシールド壁として機能し、本体筐体１６の本体部品配置空間Ｅ２内に配置された電子部品５０やディスプレイ筐体１４の下端部１４ａ近傍内に配置された電子部品からの電磁波が、アンテナ支持部材３０に対するノイズとして伝達することを防止し、アンテナ装置２０ａの受信特性の劣化を防止することができる。具体的に、アンテナ装置２０ａに対する電磁波ノイズは、シールド壁を設けない場合に比して、１０ｄＢ以上小さくなる。

図４は、従来のアンテナ装置本体１２０ａに対するシールド壁１４０をアンテナ装置本体１２０ａとは別体で設けた構成を示す断面図である。この場合、アンテナ配置空間Ｅ１内へのアンテナ装置本体１２０ａの設置とともに、本体部品配置空間Ｅ２のアンテナ配置空間Ｅ１側にシールド壁１４０を別途設ける必要がある。この結果、従来の電子機器では、シールド壁１４０を設ける本体部品配置空間Ｅ２が大きくなり、電子機器の小型化を阻害していた。これに対し、本実施の形態では、シールド壁１４０に対応する導体薄膜３２をアンテナ装置本体であるアンテナ支持部材３０側に設けているので、本体部品配置空間Ｅ２を大きくする必要がなく、電子機器１０の小型化を促進することができる。

１０電子機器
１２ヒンジ装置
１４ディスプレイ筐体
１４ａ下端部
１６本体筐体
１６ａ後端部
１８ディスプレイ装置
１８ａ表示面
２０ａ〜２０ｃアンテナ装置
２２ベゼル部材
２４カバー部材
２６キーボード装置
３０アンテナ支持部材
３０ａ側壁部
３１アンテナパターン
３２導体薄膜
３３アンテナケーブル
３４上部アンテナグランドエレメント
３５導電ガスケット
３６下部アンテナグランドエレメント
４０キーボードカバー部材
４１底面カバー部材
４２キーボードカバー側部部材
４３底面カバー側部部材
５０電子部品
５１ボルト
Ｅ１アンテナ配置空間
Ｅ２本体部品配置空間

Claims

電子機器であって、
導体部材で形成された上面部材と下面部材とで囲まれる本体部品配置空間に電子部品が配置される本体筐体と、
前記本体筐体の周縁部に配置され、前記本体部品配置空間と連通する空間であるアンテナ配置空間を形成する誘電体カバーと、
前記アンテナ配置空間内に配置され、側壁部とアンテナパターンが形成される上面とで構成されるアンテナ支持部材と、
前記側壁部のうち前記本体筐体の中心部側の側面全体を覆う導体薄膜と、
前記導体薄膜と前記上面部材とを電気的に接続するシート状の上部アンテナグランドエレメントと、
前記導体薄膜と前記下面部材とを電気的に接続するシート状の下部アンテナグランドエレメントと、を備え、
前記導体薄膜と前記上部アンテナグランドエレメントと前記下部アンテナグランドエレメントとで前記アンテナ配置空間に対するシールド壁が形成されることを特徴とする電子機器。
前記アンテナパターンと前記導体薄膜とは３次元回路として一体形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。