JP7101745B2

JP7101745B2 - 通信機器

Info

Publication number: JP7101745B2
Application number: JP2020201747A
Authority: JP
Inventors: 尚範橋詰
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2037-05-25
Also published as: JP2021052411A

Description

本開示は、通信機器に関する。

近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution），ＷＣＤＭＡ（登録商標）（Wideband Code Division Multiple Access），ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）などの複数の通信方式への対応、また、複数のアンテナで信号を受信するＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）への対応などのために、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末などの電子機器に搭載されるアンテナの数が増加している。

特許文献１には、複数のアンテナを備える携帯端末において、通信品質の向上を図るための技術が提案されている。

特開２０１５－１２２６５７号公報

上述したような複数のアンテナを備える通信機器においては、通信品質の更なる向上が望まれている。

本開示は、上述した課題を解決し、通信品質の更なる向上を図ることができる通信機器を提供することを目的とする。

本開示の一態様の通信機器は、金属板の隅に切欠きが設けられることによって形成されるアンテナを備える。

本開示の一態様の通信機器は、ディスプレイを保護する金属板と、当該金属板の隅に切欠きが設けられることによって形成されるアンテナと、を備える。

本開示の一態様の通信機器は、第１アンテナと、ディスプレイを保護する金属板と、当該金属板の隅に切欠きが設けられることによって形成される第２アンテナと、を備える。

本開示の一態様の通信機器は、自機背面側に設けられる第１アンテナと、ディスプレイを保護する金属板と、当該金属板の隅に切欠きが設けられることによって形成される第２アンテナと、を備える。

本開示によれば、通信品質の更なる向上を図ることができる通信機器を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る電子機器の要部構成を示す断面図である。図１に示すケースバックを背面側から見た平面図である。図１に示す板金部材の構成の一例を示す平面図である。図１に示す板金部材の構成の他の一例を示す平面図である。図１に示す板金部材の構成のさらに別の一例を示す斜視図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して例示説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。

図１は、本開示の一実施形態に係る電子機器１０の要部構成例を示す断面図である。本実施形態に係る電子機器１０は、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、車載通信機器、ＩｏＴ（Internet of Things）機器などの電子機器であり、不図示の他の通信装置（例えば、基地局）と無線通信を行うものである。なお、図１においては、電子機器１０の構成のうち、他の通信装置と無線通信を行うためのアンテナおよびそれに関連する構成のみを示しており、電子機器１０が備える各種の機能を実現するための構成については記載を省略している。

上述したように、電子機器には、多数のアンテナを設けることが求められるようになっている。ここで、アンテナ間の干渉による通信性能の劣化を抑制するために、アンテナ間にはある程度の間隔を設ける必要がある。一方で、電子機器の小型化も求められている。そのため、電子機器の筐体内の限られたスペースに多数のアンテナを、アンテナ間の間隔を保ちつつ設けることは困難であるという問題がある。本実施形態では、このような問題を解決し、複数のアンテナを設けた場合にも、アンテナ間の間隔を保ち、通信品質の向上を図っている。

図１に示す電子機器１０は、ディスプレイ１１と、板金部材１２と、基板１３と、バッテリ１４と、ケースバック１５と、リアパネル１６とを備える。

ディスプレイ１１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルで構成され、表示面１１ａに種々の映像を表示する。以下では、ディスプレイ１１の表示面１１ａ側を電子機器１０の前面側と称し、電子機器１０の表示面１１ａとは反対側を背面側と称する。

板金部材１２は、ディスプレイ１１の表示面１１ａとは反対側に、ディスプレイ１１に当接あるいは近接して設けられている。板金部材１２は、ディスプレイ１１の保護のために設けられた金属製の板状部材である。一般的に、ディスプレイ１１は長方形状をしており、板金部材１２もディスプレイ１１の形状に合わせて概ね長方形状をしている。

基板１３は、板金部材１２のディスプレイ１１とは反対側に設けられている。基板１３には、電子機器１０を動作させるための各種電子部品などが実装される。

バッテリ１４は、電子機器１０を駆動する電力を電子機器１０内の各部に供給する。

ケースバック１５は、電子機器１０の背面側に設けられ、電子機器１０の剛性の確保、電子機器１０内の各部（例えば、ディスプレイ１１）の保持などのために用いられる。ケースバック１５は、プラスチックまたは合成樹脂など、電子機器１０の内部構造として適度な剛性を有する任意の素材で構成される。図１に示す例では、ケースバック１５は、底面１５ａと、側面１５ｂとで形成されるケース状の形状を有している。ケースバック１５は、底面１５ａと側面１５ｂとで形成される内部空間にディスプレイ１１、板金部材１２、基板１３およびバッテリ１４を収容する。ここで、ケースバック１５は、ディスプレイ１１の表示面１１ａを露出させつつ、内部空間にディスプレイ１１などを収容する。なお、図１に示すケースバック１５の形状はあくまでも一例であり、電子機器１０の各部の構成など各種の条件に応じて、種々の形状が考えられる。要は、ケースバック１５は、電子機器１０の背面側に設けられ、電子機器１０の剛性の確保、電子機器１０内の各部の保持などのために種々の構成を有する。

リアパネル１６は、ケースバック１５の底面１５ａを背面側から覆うようにして、電子機器１０に取り付けられる。

ディスプレイ１１の表示面１１ａは電子機器１０の前面に相当する。また、板金部材１２は、ディスプレイ１１に当接または近接して設けられる。すなわち、ディスプレイ１１および板金部材１２は、電子機器１０の前面側に設けられている。一方、ケースバック１５は、電子機器１０の背面側に設けられている。したがって、電子機器１０は、自機の前面側に設けられたディスプレイ１１および板金部材１２と、自機の背面側に設けられたケースバック１５（ケース）とを備える。

電子機器１０において、アンテナの形成箇所としては、ケースバック１５の背面側が挙げられる。具体的には、図１に示すように、ケースバック１５の背面側にアンテナ１７が形成される。ケースバック１５へのアンテナ１７の形成例について、図２を参照してより詳細に説明する。

図２は、ケースバック１５を背面側から見た平面図である。

図２に示すように、ケースバック１５には、導体の印刷により１または複数のアンテナ１７（第１アンテナ）が形成される。図２では、５つのアンテナ１７が形成されている例を示す。アンテナ１７の周辺に金属が存在する場合、アンテナ放射が抑制され、通信特性が劣化する。また、アンテナ間の距離が近い場合、干渉により通信特性が劣化する。そのため、ケースバック１５の任意の位置にアンテナ１７を配置することができるわけではなく、電子機器１０内の金属（例えば、バッテリ１４）および他のアンテナからできるだけ離れるように配置される。例えば、図２に示すように、平面視において、ケースバック１５の四隅、あるいは、外縁部近傍などに配置される。したがって、アンテナ１７の配置箇所には限定があり、電子機器１０に必要とされるアンテナを全て、ケースバック１５に形成することは困難である。

そこで、本実施形態においては、板金部材１２の一部をアンテナとして利用する。板金部材１２へのアンテナの形成について、図３を参照して説明する。

図３は、板金部材１２の構成の一例を示す平面図である。なお、図３においては、説明の便宜上、板金部材１２と長辺方向および短辺方向のサイズが同じ長方形状の板金１２ａを仮想的に板金部材１２と重畳して示している。また、図３においては、説明の便宜上、ケースバック１５に形成されたアンテナ１７を仮想的に破線で示している。図２を参照して説明したように、アンテナ１７は、ケースバック１５の四隅近傍に設けられている。また、図１を参照して説明したように、ケースバック１５は、板金部材１２の周囲を取り囲むようにして、板金部材１２を収容している。したがって、図３に示すように、平面視において、アンテナ１７は、板金部材１２よりも外側に位置する。

板金部材１２は、長方形状の板金１２ａの頂点それぞれの近傍に、板金１２ａの厚み方向に貫通する切欠き１２１が形成された構成を有している。切欠き１２１の詳細について、板金１２ａの１つの長辺と１つの短辺とにより形成される１つの頂点（特定の頂点）に着目して説明する。切欠き１２１は、切欠き１２１Ａと、切欠き１２１Ｂとを含む。図３においては、切欠き１２１Ａおよび切欠き１２１Ｂが形成される領域に斜線を付している。

図３に示すように、切欠き１２１Ａは、板金１２ａの特定の頂点を形成する長辺において、特定の頂点から所定の距離だけ離れた位置から、対向する長辺に向かって延在する。そして、切欠き１２１Ａは、特定の頂点を形成する長辺から所定の距離だけ離れた位置で、特定の頂点を形成する短辺に向かって折れ曲がり、長辺に沿って所定の距離だけ延在する。切欠き１２１Ｂは、特定の頂点を形成する短辺から対向する短辺に向かって、所定の距離だけ延在する。

切欠き１２１Ａが折れ曲がる短辺方向（短辺に沿った方向）の位置と、切欠き１２１Ｂが形成される短辺方向の位置とは概ね一致している。そして、切欠き１２１Ａと切欠き１２１Ｂとは連接しておらず、切欠き１２１Ａの長辺方向（長辺に沿った方向）の端部１２１ａと、切欠き１２１Ｂの長辺方向の端部１２１ｂとは所定の距離を隔てて対向している。

切欠き１２１（切欠き１２１Ａおよび切欠き１２１Ｂ）が形成されることで、板金部材１２には、板金１２ａの頂点を含み、長辺方向に延在する外側部分１２Ａが形成される。また、切欠き１２１が形成されることで、板金部材１２には、切欠き１２１Ａの端部１２１ａと切欠き１２１Ｂの端部１２１ｂとに挟まれる部分を介して外側部分１２Ａと接続される内側部分１２Ｂが形成される。すなわち、板金部材１２は、長辺方向（所定の方向）に延在する切欠き１２１により、短辺方向（所定の方向と交差する方向）において、切欠き１２１よりも外側の外側部分１２Ａと、切欠き１２１よりも内側（短辺方向の中心線を含む側）の内側部分１２Ｂとに区画される。

上述したように、長方形状の板金１２ａの４つの頂点それぞれの近傍に切欠き１２１（切欠き１２１Ａおよび切欠き１２１Ｂ）が形成されている。したがって、図３に示すように、板金部材１２の四隅にそれぞれ、切欠き１２１により区画される外側部分１２Ａが形成されている。

本実施形態においては、板金部材１２の長辺方向に延在する外側部分１２Ａをアンテナ１８（第２アンテナ）として機能させる。具体的には、外側部分１２Ａの長辺方向の一端１８Ａ（板金１２ａの頂点側の端部）を給電点とし、外側部分１２Ａの長辺方向の他端１８Ｂを放射端とする。こうすることで、板金部材１２の外側部分１２Ａをアンテナ１８として機能させることができる。

板金部材１２は電子機器１０の前面側に設けられている。また、ケースバック１５は電子機器１０の背面側に設けられている。つまり、板金部材１２とケースバック１５とはある程度の距離を隔てて配置されている。したがって板金部材１２の一部をアンテナ１８として機能させることで、図１に示すように、板金部材１２に設けられたアンテナ１８と、ケースバック１５に設けられたアンテナ１７とを、干渉の発生を抑制するのに十分な距離を隔てて配置することができる。

上述したように、長方形状の板金１２ａの４つの頂点それぞれの近傍に切欠き１２１（切欠き１２１Ａおよび切欠き１２１Ｂ）が形成され、図３に示すように、板金部材１２の四隅にそれぞれ、切欠き１２１により区画される外側部分１２Ａが形成されている。したがって、板金部材１２には４つのアンテナ１８を形成することができる。なお、アンテナ１８として機能する板金部材１２の外側部分１２Ａが、アンテナ１８が信号を送受信する周波数帯に対応する形状となるように、切欠き１２１が形成される。

図３においては、板金部材１２の外側部分１２Ａの長辺方向の一端１８Ａを給電点とし、外側部分１２Ａの長辺方向の他端１８Ｂを放射端とする例を用いて説明したが、これに限られるものではない。外側部分１２Ａの長辺方向の一端１８Ａを放射端とし、外側部分１２Ａの長辺方向の他端１８Ｂを給電点としてもよい。ただし、アンテナ１８の放射端は、他のアンテナからできるだけ離れているほうが望ましい。したがって、図３に示すように、板金部材１２の四隅の近傍にアンテナ１７が配置される場合、外側部分１２Ａの長辺方向の一端１８Ａを給電点とし、外側部分１２Ａの長辺方向の他端１８Ｂを放射端とするほうが望ましい。

また、図３においては、アンテナ１８は、板金部材１２の四隅に形成される例を用いて説明したが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、板金部材１２の長辺の中央あるいはその近傍にアンテナ１８を形成してもよい。ただし、一般に、基板１３の中央部分と比較して、端部付近では、基板１３上の配線が集中しない。そのため、基板１３の端部に近い板金部材１２の四隅付近にアンテナ１８を設けることで、基板１３上の配線による影響を低減し、通信性能の向上を図ることができる。

また、図３，４においては、板金部材１２は、平面状である例を用いて説明したが、これに限られるものではない。板金部材１２がディスプレイ１１を取り囲むように、板金部材１２の一部がディスプレイ１１側に折り曲げられていてもよい。

図５は、板金部材１２の一部がディスプレイ１１側に折り曲げられた場合の、アンテナ１８の構成例を示す図である。

図５に示すように、板金部材１２の一部が折り曲げられることで、ディスプレイ１１の表示面１１ａに平行な面１９Ａ（第１の面）と、面１９Ａからディスプレイ１１の表示面１１ａに向かって折れ曲がった面１９Ｂ（第２の面）とが形成される。そして、面１９Ａおよび面１９Ｂに切欠きが設けられることで、面１９Ｂにアンテナ１８が形成される。

面１９Ａに形成されたアンテナ１８およびケースバック１５に形成されたアンテナ１７と、面１９Ａから折れ曲がった面１９Ｂに形成されたアンテナ１８とでは放射面が異なる。その結果、面１９Ａに形成されたアンテナ１８およびケースバック１５に形成されたアンテナ１７と、面１９Ｂに形成されたアンテナ１８との干渉を低減し、通信性能の向上を図ることができる。また、板金部材１２がディスプレイ１１を取り囲むように、板金部材１２の一部をディスプレイ１１側に折り曲げることで、より確実にディスプレイ１１の保護を図ることができる。

なお、アンテナ１７，１８の配置は、上述した例に限られるものではない。アンテナ１７，１８の配置は、電子機器１０が搭載する必要があるアンテナの数、各アンテナが信号を送受信する周波数帯、アンテナ間の距離などを考慮して、適宜、設定すればよい。例えば、同じ周波数帯の信号を送受信するアンテナ同士ができるだけ距離を隔てるようにして配置される。

このように本実施形態においては、電子機器１０は、自機の背面側に配置されるケースバック１５（ケース）に設けられるアンテナ１７（第１アンテナ）と、自機の前面側に設けられるディスプレイ１１と、自機の前面側に設けられ、ディスプレイ１１を保護する板金部材１２と、を備える。板金部材１２には、所定の方向に延在する切欠き１２１が設けられる。切欠き１２１により、板金部材１２は、所定の方向と交差する方向において、切欠き１２１よりも外側の外側部分１２Ａと、切欠き１２１よりも内側の内側部分１２Ｂとに区画される。そして、外側部分１２Ａがアンテナ１８（第２アンテナ）として機能する。

電子機器１０の前面に設けられた板金部材１２の一部（切欠き１２１により区画される外側部分１２Ａ）をアンテナ１８として機能させることで、アンテナ１８と電子機器１０の背面側に配置されたケースバック１５に設けられたアンテナ１７との間に、空間的に十分な間隔を設けることができる。そのため、アンテナ間の干渉を低減し、通信品質の向上を図ることができる。

また、ディスプレイ１１を保護するために板金部材１２が配置されるのは一般的である。この板金部材１２の一部をアンテナ１８として機能させることで、電子機器１０の体積増加およびコストの増加を招くことなく、電子機器１０に搭載することができるアンテナの数を増やすことができる。また、板金部材１２の一部をアンテナ１８として機能させることで、電子機器１０内でアンテナを配置可能な箇所が増えるため、設計の自由度が増加し、各アンテナ間の干渉を抑えたアンテナの配置が可能となる。

本開示の一実施形態を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。従って、これらも、本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１０電子機器
１１ディスプレイ
１２板金部材
１２Ａ外側部分
１２Ｂ内側部分
１３基板
１４バッテリ
１５ケースバック（ケース）
１６リアパネル
１７アンテナ（第１アンテナ）
１８アンテナ（第２アンテナ）
１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ切欠き

Claims

通信機器であって、
第１アンテナと、
前記通信機器の一面側に配置されたディスプレイを保護する金属板と、
当該金属板の隅に切欠きが設けられることによって形成される第２アンテナと、を備え、
前記第１アンテナは、前記通信機器の一面と対向する他面側に配置されたケースに設けられる通信機器。