JP6971293B2 - 電子機器 - Google Patents

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本発明は、アンテナ装置を備える電子機器に関する。
ノート型PCのような電子機器は、ディスプレイ筐体と本体筐体とがヒンジ装置によって回動可能に連結されている。この種の電子機器は、ディスプレイの回動角度に関わらず、常にアンテナ装置の通信品質を確保できる必要がある。本出願人は、例えば特許文献1において、アンテナ装置をヒンジ筐体内に収容し、通信品質を維持可能な構成を提案している。
特許第6465904号公報
ところで、上記のような電子機器は、デザイン性や筐体強度の向上のため、ディスプレイ筐体に金属製の筐体部材を用いることがある。金属製の筐体部材は、例えばディスプレイ筐体の周囲を囲む枠状の立壁部を有して構成される。ところが、このような構成とした場合、金属製の筐体部材がヒンジ筐体内に配置されたアンテナ装置と近くに配置されるため、通信品質が低下する懸念がある。この問題を解決するため、例えば枠状の筐体部材の一部を切断してアンテナ装置を配置することが考えられる。ところが、この場合には、筐体部材の切断部が外観に現れるため、デザイン性が低下する。
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、筐体の外観品質とアンテナ装置の通信品質とを両立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。
本発明に係る電子機器は、電子機器であって、第1筐体と、金属製の筐体部材の背面にガラスプレートを設けた第2筐体と、前記第2筐体の正面側に設けられ、裏面が前記筐体部材で支持されたディスプレイと、前記第2筐体の一縁部に取り付けられた樹脂製のヒンジ筐体を有し、前記第1筐体と前記第2筐体との間を回動可能に連結するヒンジ装置と、電波を送受信するアンテナエレメントを有するアンテナ装置と、を備え、前記筐体部材は、前記ディスプレイの裏面を支持するプレート部と、該プレート部の周囲に起立形成され、前記ガラスプレートの周囲を連続して囲む立壁部と、を有し、前記アンテナ装置は、少なくとも前記アンテナエレメントが前記ヒンジ筐体の内部に配置され、前記プレート部には、前記アンテナエレメントが送受信する電波が通過する切抜き状の開口部が設けられると共に、該開口部の背面側が前記ガラスプレートで覆われている。
このような構成によれば、金属製の枠状の立壁部に切れ目等を形成することなく、開口部を介して第2筐体の背面側にアンテナエレメントの電波を通過させることができる。また、この開口部の背面側は、ガラスプレートで覆われている。このため、当該電子機器は、第2筐体の外観品質の向上と、第2筐体の開閉状態に影響を受けないアンテナ装置の良好な通信品質の維持とを両立できる。
前記開口部は、前記アンテナ装置と近接した位置に設けられた構成とするとよい。
前記第1筐体の後縁部には、凹状部が設けられ、前記ヒンジ筐体は、前記第2筐体から前記第1筐体に向かって突出して前記凹状部に配置されると共に、該凹状部の奥側に位置する前壁部と、該凹状部の開口側に位置する後壁部と、を有し、前記アンテナエレメントは、前記ヒンジ筐体の内部で、前記前壁部よりも前記後壁部に近接した位置に配置された構成としてもよい。そうすると、アンテナエレメントが、第1筐体の金属部材から可及的に離間した位置に配置される。その結果、アンテナエレメントでの電波の送受信に、第1筐体側の金属部材が干渉することを抑制できる。
前記アンテナエレメントは、前記プレート部に対して略直交する姿勢で前記ヒンジ筐体の内部に配置された構成としてもよい。そうすると、アンテナエレメントは、プレート部に設けた開口部と、ヒンジ筐体の後側とに対して、それぞれ良好に電波を送受信することができる。
前記アンテナ装置は、さらに、グランドエレメントを有し、前記グランドエレメントは、前記ヒンジ筐体の内部から外部へと延在し、前記開口部の上を通過した状態で前記プレート部と電気的に接続されており、前記開口部は、前記グランドエレメントよりも幅広に構成され、一部が前記グランドエレメントによって塞がれずに露出する構成としてもよい。
前記ヒンジ筐体は、前記プレート部に沿って延び、先端側が前記開口部に重なるように配置された突出片を有する構成としてもよい。
本発明によれば、筐体の外観品質とアンテナ装置の通信品質とを両立することができる。
図1は、一実施形態に係る電子機器の模式的な斜視図である。 図2は、図1に示す電子機器を背面側から見た斜視図である。 図3Aは、ディスプレイ筐体を本体筐体に対して閉じた状態でのヒンジ装置及びその周辺部の模式的な側面断面図である。 図3Bは、ディスプレイ筐体を本体筐体から90度程度開いた状態でのヒンジ装置及びその周辺部の模式的な側面断面図である。 図4は、ディスプレイ筐体の模式的な正面図である。 図5は、ディスプレイ筐体の模式的な背面図である。 図6は、筐体部材の前縁部の一部を拡大した斜視図である。 図7は、アンテナ装置の模式的な正面図である。
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、一実施形態に係る電子機器10の模式的な斜視図である。図2は、図1に示す電子機器10を背面側から見た斜視図である。図1及び図2に示すように、電子機器10は、本体筐体12と、ディスプレイ筐体14と、ヒンジ装置15と、アンテナ装置16,17と、を備える。電子機器10は、クラムシェル型のノート型PCである。電子機器10は、本体筐体12とディスプレイ筐体14との間がヒンジ装置15によって相対的に回動可能に連結されている。本発明は、一般的なノート型PC以外、例えばディスプレイ筐体14が180度を越えて360度まで回動可能な構成のノート型PC等に適用してもよく、また、携帯電話、スマートフォン又は電子手帳等にも適用できる。
以下、電子機器10について、ディスプレイ筐体14を本体筐体12に対して閉じて0度姿勢とした状態(図3A参照)を基準とし、手前側を前、奥側を後、幅方向を左右、厚み方向を上下、と呼んで説明する。なお、ディスプレイ筐体14については、図1のように開いてディスプレイ24を視認する状態を基準とし、ディスプレイ24の表示面側を正面、ディスプレイ24の裏側を背面と、ヒンジ装置15側を下、ヒンジ装置15側と逆側を上、と呼ぶこともある。
先ず、電子機器10の全体構成を説明する。
図1及び図2に示すように、本体筐体12は、扁平な箱型の筐体である。本体筐体12の上面12aには、キーボード18及びタッチパッド19が設けられている。本体筐体12の内部には、図示しない基板、演算処理装置、ハードディスク装置、メモリ等の各種電子部品が収容されている。本体筐体12の後縁部には、左右方向に延在した凹状部20が設けられている。凹状部20は、ヒンジ装置15が配置される。凹状部20は、本体筐体12の上面12a、下面12b及び後端面12cの一部を切除したような切欠き状の凹みである。図2中の参照符号21,22は、本体筐体12の下面12bに設けられたゴム脚等の脚部である。
ディスプレイ筐体14は、本体筐体12よりも薄い扁平な箱型の筐体である。ディスプレイ筐体14の正面14aには、ディスプレイ24が設けられている。ディスプレイ24は、例えば液晶ディスプレイである。ディスプレイ筐体14は、筐体部材26の背面にガラスプレート28を設けた構成である。ディスプレイ筐体14は、その後縁部にヒンジ装置15が取り付けられている。ディスプレイ筐体14は、ヒンジ装置15を通過したケーブルで本体筐体12と電気的に接続されている。
ヒンジ装置15は、ディスプレイ筐体14の後縁部(下縁部)と本体筐体12の後縁部との間を連結している。本実施形態のヒンジ装置15は、左右方向に延在した1本の長尺な構造である。ヒンジ装置15は、例えば左右一対設けられてもよい。
ヒンジ装置15は、ヒンジ筐体30と、ヒンジ軸31(図3A参照)と、を備える。ヒンジ筐体30は、左右方向に延在した樹脂製の筒状部材である。ヒンジ筐体30は、ディスプレイ筐体14の後縁部から正面14a側に突出し、凹状部20内に配置されている。ヒンジ軸31は、ヒンジ筐体30の左右端面からそれぞれ突出するように左右一対設けられている。各ヒンジ軸31は、一端部がディスプレイ筐体14と固定され、他端部が本体筐体12に対して回転可能に支持されている。ヒンジ軸31は、一端部がディスプレイ筐体14に対して回転可能に支持され、他端部が本体筐体12に固定されていてもよい。
アンテナ装置16,17は、例えば小型のフィルム状アンテナである板状逆F型アンテナ(PIFA)であり、本実施形態では2.4GHz帯、5GHz帯に対応している。アンテナ装置16,17は、ディスプレイ筐体14及びヒンジ筐体30を利用して設置されている。
そこで、次に、アンテナ装置16,17の設置構造について、ディスプレイ筐体14及びヒンジ筐体30の構成の具体的な構成を例示して説明する。
図3Aは、ディスプレイ筐体14を本体筐体12に対して閉じた状態でのヒンジ装置15及びその周辺部の模式的な側面断面図である。図3Bは、ディスプレイ筐体14を本体筐体12から90度程度開いた状態でのヒンジ装置15及びその周辺部の模式的な側面断面図である。図4は、ディスプレイ筐体14の模式的な正面図である。図5は、ディスプレイ筐体14の模式的な背面図である。図6は、筐体部材26の前縁部の一部を拡大した斜視図である。
先ず、ディスプレイ筐体14の構成例を説明する。図3A〜図6に示すように、ディスプレイ筐体14は、金属製の筐体部材26と、ガラス製のガラスプレート28と、を有する。筐体部材26は、プレート部34と、立壁部35とで構成されている。
筐体部材26は、例えば金属板をプレス成形し、プレート部34の四周縁部に立壁部35を形成したものである。プレート部34は、ディスプレイ筐体14のベースとなるプレートであり、ディスプレイ24やヒンジ装置15の取付部となる。プレート部34の左右の下角部には、それぞれ複数の取付ボス34aが設けられている。取付ボス34aは、ヒンジ装置15の取付部である。プレート部34には、さらに、取付ボス34aよりも大径の複数の円形の孔部34bと、複数の矩形の孔部34cと、左右一対の開口部36,37と、が設けられている。各孔部34bは、例えばプレート部34の強度に影響のない範囲で繰り抜きされた軽量化のための孔部である。孔部34cは、例えばディスプレイ24に接続されるケーブルのコネクタ等(図示せず)の厚みを吸収するための逃げ孔である。開口部36,37は、アンテナ装置16,17と近接して設けられた切抜き状の孔部である。開口部36,37は、アンテナ装置16,17の電波を通過させるアンテナ窓となる。
立壁部35は、プレート部34の四周縁部を囲むように起立形成されている。立壁部35は、プレート部34の正面14a側及び背面14b側に突出するように設けられている。つまりプレート部34の縁部は、略T字状の断面形状を成している(図3A参照)。立壁部35は、プレート部34の四周に切れ目なく連続している。これにより立壁部35は、正面視(図4参照)及び背面視(図5参照)のいずれにおいても矩形枠状を成している。その結果、筐体部材26は、正面14a側及び背面14b側の両面に浅いバスタブ状の凹状空間が形成されている。
ガラスプレート28は、例えば所定の塗装が成された半透明或いは不透明のガラスプレートである。ガラスプレート28は、プレート部34の背面14bに両面テープ等で固定されている。ガラスプレート28の四周縁部は、プレート部34の四周に切れ目なく連続している立壁部35で囲まれて保護されている(図3A参照)。ガラスプレート28は、ディスプレイ筐体14の背面14bの意匠性を高める化粧板である。ガラスプレート28は、プレート部34の背面14b側の全面を覆っている。このため、プレート部34に形成された孔部34b,34c及び開口部36,37は、ガラスプレート28で塞がれて外観上には露出しない(図5参照)。
次に、ヒンジ装置15の構成例を説明する。図3A及び図4に示すように、ヒンジ装置15は、ヒンジ筐体30と、左右一対のヒンジ軸31と、左右一対のヒンジブラケット38と、を有する。
図3Aに示すように、ヒンジ筐体30は、前壁部30aと、後壁部30bと、突出片30cと、支持片30dと、を有する略筒状の樹脂部品である。ヒンジ筐体30は、ディスプレイ筐体14から本体筐体12に向かって突出し、大部分が凹状部20に配置されている。以下では、ヒンジ筐体30の各要素について、図3Aに示すようにディスプレイ筐体14を本体筐体12に対して閉じて0度姿勢とした状態を基準として説明する。
前壁部30aは、凹状部20の奥側(前側)に配置される壁部である。前壁部30aは、上下方向の壁部の下端部を後方に屈曲させた略L字形を成している。後壁部30bは、凹状部20の開口側(後側)に配置される壁部である。後壁部30bは、上部が僅かに前側に傾いた略上下方向の壁部である。前壁部30aと後壁部30bとの間には、上部が開口し、左右に延在したトンネル状の空間Sを形成している。
突出片30cは、後壁部30bと一体形成されている。突出片30cは、後壁部30bの上端部から立壁部35に沿って斜め上方に屈曲した後、前側に向かって延在している。突出片30cは、ディスプレイ筐体14(筐体部材26)に対する取付部である。突出片30cは、例えば図示しないねじを用いて筐体部材26と固定される。突出片30cの先端は、プレート部34の正面14a側に配置され、プレート部34に沿って前側に延びている。突出片30cは、前後方向で開口部36(37)の中央よりも多少前側となる位置まで突出しており、開口部36(37)に対する桟橋のように開口部36(37)と重ねて配置される。突出片30cの先端部には、上方に突出した前後一対の突起30eが設けられている。各突起30eは、開口部36,37に挿入されることで、ヒンジ筐体30の筐体部材26に対する位置決め部の1つとして機能する。
図4に示すように、左右のヒンジ軸31は、それぞれ左右のヒンジブラケット38と一体に固定されている。各ヒンジブラケット38は、取付ボス34aを介してプレート部34にねじ止め固定される。ヒンジブラケット38は、一部がヒンジ筐体30の上部開口を通して空間Sに進入しており、この部分にヒンジ軸31が配置されている。左右のヒンジ軸31は、それぞれヒンジ筐体30の左右の端面からヒンジ筐体30外へと突出している。各ヒンジ軸31の先端部は、凹状部20の左右側面を形成する本体筐体12の内側面20aを貫通し、本体筐体12内の軸受部で回転可能に支持されている。図4中の参照符号31aは、ヒンジ軸31の先端に設けられ、ヒンジ軸31の回転に所定の回転トルクを付与するトルク発生器である。
図3Aに示すように、支持片30dは、前壁部30aの上端部に固定されて前方に突出している。ディスプレイ24の表示面(正面14a側の面)には、保護ガラス39が設置されている。支持片30dは、保護ガラス39の後縁部を支持し、同時に保護している。
次に、アンテナ装置16、17の構成例及び設置構造を説明する。図7は、アンテナ装置16(17)の模式的な正面図である。
図4及び図7に示すように、アンテナ装置16は、アンテナエレメント40と、グランドエレメント41と、を有する。アンテナ装置17は、グランドエレメント41の幅が多少大きい以外はアンテナ装置16と同じ構造である。そこで、アンテナ装置17については、アンテナ装置16と同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
アンテナエレメント40は、電波の送受信を行うための導電パターンを有する。グランドエレメント41は、アンテナ装置16のグランドである。グランドエレメント41は、例えば銅テープで構成されている。アンテナ装置16は、図示しないケーブルを介して本体筐体12内のマザーボードや通信回路等と電気的に接続される。
図3A及び図4に示すように、アンテナ装置16(17)は、ヒンジ筐体30内からディスプレイ筐体14内に亘って配置されている。アンテナエレメント40は、ヒンジ筐体30の空間Sに収容され、前壁部30aよりも後壁部30bに近接した位置に配置されている。本実施形態では、後壁部30bの内面に突出形成した略L字状の板片30fでアンテナエレメント40を支持している。アンテナエレメント40は、プレート部34に対して略直交する姿勢とされ、前壁部30a及び後壁部30bと対向している。
グランドエレメント41は、アンテナエレメント40の上端部から突出片30cの正面14a側の面に沿って延出され、開口部36を跨いだ後、プレート部34の正面14a側の面に貼り付けられている。つまりグランドエレメント41は、ディスプレイ24の背面とプレート部34の正面との間に挟まれた状態で、金属製のプレート部34に接続されてフレームグランドされている。
図4に示すように、開口部36,37は、それぞれアンテナ装置16,17と左右方向位置が重なる位置に設けられている。開口部36,37は、それぞれアンテナ装置16,17のグランドエレメント41よりも左右方向幅が幅広に構成されている。これにより、開口部36,37は、グランドエレメント41によって完全に閉塞されず、グランドエレメント41の両側部に一部が露出している。
従って、アンテナ装置16(17)において、アンテナエレメント40は、ディスプレイ筐体14の回動角度に関わらず、常にその後面が樹脂製の後壁部30bを介して外部を指向している(図3A及び図3B中の矢印E1参照)。さらにアンテナエレメント40は、ディスプレイ筐体14の回動角度に関わらず、常にその前面が樹脂製の突出片30c、前壁部30a及び支持片30dと、開口部36(37)とを介して外部を指向している(図3A及び図3B中の矢印E2参照)。
上記の通り、開口部36,37は、導体であるグランドエレメント41によって一部が塞がれているが残部が露出しているため、この露出部分を介してアンテナエレメント40が電波の送受信を行うことができる。つまり当該電子機器10では、アンテナ装置16(17)に近接した位置に開口部36(37)を形成する必要があり、また、グランドエレメント41はフレームグランドのために金属製のプレート部34に接続する必要がある。その結果、グランドエレメント41が開口部36(37)を閉塞する懸念がある。この点、本実施形態では、開口部36(37)をグランドエレメント41よりも幅広に構成することで、開口部36(37)が導体で閉塞されることを回避して良好な通信品質を確保できている。
本実施形態の場合、本体筐体12の後縁部には、凹状部20の前側面を形成する樹脂製の壁部材44の上下に、金属製の上壁部材45及び下壁部材46が設けられている。上壁部材45は、本体筐体12の上面12aを形成している。下壁部材46は、本体筐体12の下面12bを形成している。これら金属製の壁部材45,46は、アンテナ装置16,17による電波の送受信を妨害する懸念があるため、アンテナエレメント40から一定距離以上離間している必要がある。
この点、本実施形態では、アンテナエレメント40がヒンジ筐体30内でこれら壁部材45,46から離間した位置、つまり前壁部30aよりも後壁部30bに近い位置に配置されている。これにより、アンテナエレメント40は、図3Aに示す状態では壁部材45,46との間に距離Wcが確保され、図3Bに示す状態では壁部材45,46との間に距離Woが確保される。つまり、アンテナエレメント40は、ディスプレイ筐体14の回動角度に関わらず、常に壁部材45,46との間に一定以上の距離Wc又は距離Woが確保され、アンテナ装置16,17の電波に干渉することが抑制されている。なお、アンテナエレメント40は、本体筐体12の金属部材との距離を所定以上確保可能であれば、ヒンジ筐体30内で後壁部30bよりも前壁部30aに近い位置に配置されてもよい。但し、アンテナエレメント40が前壁部38aよりも後壁部30bに近い位置に配置した方が、距離Wc,Woを一層容易に確保でき、またヒンジ筐体30等の構造を小型化できるという利点がある。なお、アンテナエレメント40は、ディスプレイ筐体14に対しては、ヒンジ筐体30を介して一体的に固定されている。このため、アンテナエレメント40は、ディスプレイ筐体14側の金属部材、例えば筐体部材26に対する距離は常に一定に確保されている。
以上のように、本実施形態の電子機器10において、ディスプレイ筐体14は、金属製の筐体部材26の背面にガラスプレート28を設けた構成となっている。また、アンテナ装置16,17は、少なくともアンテナエレメント40が樹脂製のヒンジ筐体30内に配置されている。筐体部材26は、ディスプレイ24の裏面を支持するプレート部34と、プレート部34の周囲に起立形成され、ガラスプレート28の周囲を連続して囲む立壁部35と、をする。そして、プレート部34には、アンテナ装置16,17と近接した位置に、アンテナエレメント40が送受信する電波が通過する切抜き状の開口部36,37が設けられると共に、開口部36,37の背面14b側がガラスプレート28で覆われている。
従って、当該電子機器10は、金属製の枠状の立壁部35に切れ目等を形成することなく、開口部36,37を介してディスプレイ筐体14の背面14b側にアンテナエレメント40の電波を通過させることができる。また、この開口部36,37の背面14b側は、ガラスプレート28で覆われている。このため、電子機器10は、ディスプレイ筐体14の外観品質の向上と、ディスプレイ筐体14の開閉状態に影響を受けないアンテナ装置16,17の良好な通信品質の維持とを両立できる。
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。
上記実施形態では、平板形状のアンテナエレメント40を例示したが、アンテナエレメント40は屈曲形状や湾曲形状であってもよい。またアンテナエレメント40のヒンジ筐体30内での配置や姿勢は変更してもよい。
10 電子機器
12 本体筐体
14 ディスプレイ筐体
15 ヒンジ装置
16,17 アンテナ装置
18 キーボード
20 凹状部
24 ディスプレイ
26 筐体部材
28 ガラスプレート
30 ヒンジ筐体
34 プレート部
35 立壁部
36,37 開口部
40 アンテナエレメント
41 グランドエレメント

Claims (6)

  1. 電子機器であって、
    第1筐体と、
    金属製の筐体部材の背面にガラスプレートを設けた第2筐体と、
    前記第2筐体の正面側に設けられ、裏面が前記筐体部材で支持されたディスプレイと、
    前記第2筐体の一縁部に取り付けられた樹脂製のヒンジ筐体を有し、前記第1筐体と前記第2筐体との間を回動可能に連結するヒンジ装置と、
    電波を送受信するアンテナエレメントを有するアンテナ装置と、
    を備え、
    前記筐体部材は、前記ディスプレイの裏面を支持するプレート部と、該プレート部の周囲に起立形成され、前記ガラスプレートの周囲を連続して囲む立壁部と、を有し、
    前記アンテナ装置は、少なくとも前記アンテナエレメントが前記ヒンジ筐体の内部に配置され、
    前記プレート部には、前記アンテナエレメントが送受信する電波が通過する切抜き状の開口部が設けられると共に、該開口部の背面側が前記ガラスプレートで覆われていることを特徴とする電子機器。
  2. 請求項1に記載の電子機器であって、
    前記開口部は、前記アンテナ装置と近接した位置に設けられていることを特徴とする電子機器。
  3. 請求項1又は2に記載の電子機器であって、
    前記第1筐体の後縁部には、凹状部が設けられ、
    前記ヒンジ筐体は、前記第2筐体から前記第1筐体に向かって突出して前記凹状部に配置されると共に、該凹状部の奥側に位置する前壁部と、該凹状部の開口側に位置する後壁部と、を有し、
    前記アンテナエレメントは、前記ヒンジ筐体の内部で、前記前壁部よりも前記後壁部に近接した位置に配置されていることを特徴とする電子機器。
  4. 請求項3に記載の電子機器であって、
    前記アンテナエレメントは、前記プレート部に対して略直交する姿勢で前記ヒンジ筐体の内部に配置されていることを特徴とする電子機器。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子機器であって、
    前記アンテナ装置は、さらに、グランドエレメントを有し、
    前記グランドエレメントは、前記ヒンジ筐体の内部から外部へと延在し、前記開口部の上を通過した状態で前記プレート部と電気的に接続されており、
    前記開口部は、前記グランドエレメントよりも幅広に構成され、一部が前記グランドエレメントによって塞がれずに露出していることを特徴とする電子機器。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子機器であって、
    前記ヒンジ筐体は、前記プレート部に沿って延び、先端側が前記開口部に重なるように配置された突出片を有することを特徴とする電子機器。
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