(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材、前記基材に形成された皮膜を含み、貫通孔を有した金属板と、
給電され前記金属板から離間した放射部、前記貫通孔の少なくとも一部と重なり前記金属板に導通した短絡部、を有したアンテナ素子と、
前記金属板に前記アンテナ素子を固定する固定部材と、を備えている電子装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記短絡部を介して前記貫通孔の少なくとも一部と重なるように前記短絡部を前記金属板側に押す押圧部を有している、請求項１の電子装置。
【請求項３】
前記金属板は、該金属板の一部分が切欠されて隆起し前記短絡部と当接して前記アンテナ素子を位置決めする位置決め部を有している、請求項１又は２の電子装置。
【請求項４】
前記固定部材は、前記放射部の縁の少なくとも一部を覆う保護部を有している、請求項１乃至３の何れかの電子装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記短絡部を覆う遮蔽部を有している、請求項１乃至４の何れかの電子装置。
【請求項６】
前記貫通孔の縁には、前記短絡部に向けて突出したバリが形成されている、請求項１乃至５の何れかの電子装置。
【請求項７】
前記短絡部は、前記放射部の面積よりも大きい平板状である、請求項１乃至６の何れかの電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置には、無線通信をするためのアンテナを備えたものがある。このようなアンテナとして、平板状の逆Ｆアンテナが知られている。特許文献１〜３には、このようなアンテナに関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４６１１７号公報
【特許文献２】特開２００５−６４７９２号公報
【特許文献３】特開２００８−２５８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
逆Ｆアンテナのアンテナ素子には、電力が供給されると共に、金属板と導通して短絡される。ここで、アンテナ素子と金属板との導通性が悪いと、アンテナの性能に影響を与える恐れがある。
【０００５】
本発明は、アンテナ素子と金属板との導通性が向上した電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示の電子装置は、基材、前記基材に形成された皮膜を含み、貫通孔を有した金属板と、給電され前記金属板から離間した放射部、前記貫通孔の少なくとも一部と重なり前記金属板に導通接触した短絡部、を有したアンテナ素子と、前記金属板に前記アンテナ素子を固定する固定部材と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
アンテナ素子と金属板との導通性が向上した電子装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａ、１Ｂは、電子装置の外観の説明図である。
【図２】図２は、電子装置の内部の構造の説明図である。
【図３】図３は、アンテナ素子、固定部材周辺の拡大図である。
【図４】図４は、アンテナの説明図である。
【図５】図５は、アンテナの説明図である。
【図６】図６は、アンテナの説明図である。
【図７】図７は、アンテナの説明図である。
【図８】図８は、アンテナの説明図である。
【図９】図９は、アンテナの説明図である。
【図１０】図１０は、アンテナの説明図である。
【図１１】図１１は、アンテナの説明図である。
【図１２】図１２Ａ〜１２Ｄは、金属板の製造方法の説明図である。
【図１３】図１３Ａ、１３Ｂは、金属板の製造方法の説明図である。
【図１４】図１４Ａ、１４Ｂは、金属板とアンテナ素子との接触の説明図である。
【図１５】図１５Ａ、１５Ｂは、位置決め部の説明図である。
【図１６】図１６Ａ、１６Ｂは、金属板の変形例の説明図である。
【図１７】図１７Ａ、１７Ｂは、金属板とアンテナ素子との接触の説明図である。
【図１８】図１８Ａ、１８Ｂは、固定部材の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１Ａ、１Ｂは、電子装置１の外観の説明図である。電子装置１は、枠体２、枠体２に保持されたディスプレイユニット３、枠体２の背面側に設けられた背面板４、背面板４を支持する支持台５、を有している。電子装置１は、ディスプレイユニット３に画像を表示可能な表示装置である。
【００１０】
図２は、電子装置１の内部の構造の説明図である。図２は、電子装置１の背面側の内部構造を示している。電子装置１内には、メイン基板６、金属板５０が収納されている。メイン基板６には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵを冷却するためのヒートシンク７、ヒートシンク７を冷却するためのファン８、メモリＭ等が実装されている。また、電子装置１内には、金属板５０、アンテナ素子１０〜１０ｂ、固定部材３０〜３０ｂが設けられている。メイン基板６、アンテナ素子１０〜１０ｂ、固定部材３０〜３０ｂ、ハードディスクドライブＨＤ等は、金属板５０に固定されている。金属板５０は、ディスプレイユニット３の背面側全体を覆うようにしてディスプレイユニット３に固定されている。アンテナ素子１０、１０ａは、ワイアレスＬＡＮ用に用いられる。アンテナ素子１０ｂは、ワイアレスＵＳＢ（Universal Serial Bus）用に用いられる。電子装置１は、テレビ受像機としての機能を有すると共に、ネットワーク網にアクセス可能な情報処理装置としても機能する。
【００１１】
図３は、アンテナ素子１０、１０ｂ、固定部材３０、３０ｂ周辺の拡大図である。アンテナ素子１０、１０ｂ、固定部材３０、３０ｂは、金属板５０の縁部に固定されている。金属板５０の縁部と枠体２の外周壁２ａとの間には、複数の部品が設けられている。例えば、図２、３に示すように、タッチパネル用のコネクタ３ａ、３ｂや、ウェブカメラ３ｃ、３Ｄメガネに信号を送信するための送信部３ｄ等である。このような部分に複数の部品を配置することにより、電子装置１の薄型化を確保している。
【００１２】
図４〜１１は、アンテナの説明図である。
アンテナ素子１０、固定部材３０、金属板５０は、外部機器と無線通信を行なうためのアンテナとして機能する。図４は、アンテナ素子１０の説明図である。アンテナ素子１０は、例えば銅などの金属製であり、略平板状である。アンテナ素子１０は、略矩形状である。アンテナ素子１０は、短絡部１２、折曲部１４、放射部１６を有している。アンテナ素子１０には、電力を供給するための給電ケーブルＣが接続されている。給電ケーブルＣは、折曲部１４に沿うようにテープ等で固定され、給電ケーブルＣ内の銅線は放射部１６側に接続されている。放射部１６には、折曲部１４から互いに分岐した放射素子部１７ａ、１７ｂが形成されている。短絡部１２、放射部１６は互いに平行になるように折曲部１４で折り曲げられている。短絡部１２の表面積は、放射部１６の表面積よりも大きい。アンテナ素子１０は、いわゆる逆Ｆアンテナである。尚、放射素子部１７ａ、１７ｂについては、図４以外の図では省略してある。放射素子部１７ａ、１７ｂは形成されていなくてもよい。
【００１３】
図５は、アンテナ素子１０を固定する前の金属板５０の部分拡大図である。
金属板５０には、貫通孔５２ａ、２つの貫通孔５２ｂ、挿入孔５５、２つの位置決め部５８、位置決め部５８を挟むように設けられた貫通孔５９ａ、５９ｂが形成されている。貫通孔５２ａは、貫通孔５２ｂよりも径が大きい。貫通孔５２ａ、５２ｂ、５９ａ、５９ｂは、パンチを用いたせん断加工に形成される。位置決め部５８は、位置決め部５８周囲の部分よりも隆起した形状である。位置決め部５８は、曲げ加工により形成される。また、金属板５０には、ナットＮが固定されている。ナットＮは金属板５０とは別体である。
【００１４】
図６は、金属板５０にアンテナ素子１０を配置した状態を示している。
アンテナ素子１０の短絡部１２は、金属板５０の貫通孔５２ａ、５２ｂを塞ぐよう重なっている。アンテナ素子１０は、２つの位置決め部５８に当接することにより金属板５０に対して位置決めされる。２つの位置決め部５８は、それぞれ短絡部１２の隣接する２辺に当接する。短絡部１２は、金属板５０に当接する。折曲部１４、放射部１６は、金属板５０に当接せずに離間している。放射部１６は、金属板５０から外側に突出している。短絡部１２が位置決め部５８に当接して適切な位置にある場合には、挿入孔５５と短絡部１２とは重ならない。給電ケーブルＣの銅線は、金属板５０と当接している短絡部１２以外の、折曲部１４、放射部１６の何れかで接続していればよい。
【００１５】
図７は、固定部材３０の説明図である。
固定部材３０は、絶縁性を有した合成樹脂製である。固定部材３０は、アンテナ素子１０の短絡部１２を覆うための遮蔽部３１を有している。遮蔽部３１の内面側には、リブ３２ａ、３２ｂ、ボス３２ｃ、３２ｄが形成されている。リブ３２ａ、３２ｂは、互いに交差する方向に延びている。リブ３２ａ上には略円筒状のボス３２ｃが連続して形成されている。リブ３２ｂ上には円筒状の３２ｄが連続して形成されている。遮蔽部３１の縁部には、壁部３３ａ、３３ｂが形成されている。壁部３３ａ、３３ｂは、略直交して連続している。固定部材３０は、アンテナ素子１０の放射部１６の縁を保護するための一対の保護部３６を有している。固定部材３０は、アンテナ素子１０に接続されている給電ケーブルＣを逃がすための切欠部３７を有している。固定部材３０は、金属板５０の挿入孔５５に挿入可能な挿入部３５ｂ、金属板５０上に固定されたナットＮに固定するための嵌合孔３５ａ、を有している。
【００１６】
図８は、金属板５０に固定部材３０を固定する際の説明図である。
アンテナ素子１０が、２つの位置決め部５８に位置決めされた状態で、挿入部３５ｂを挿入孔５５に挿入し、嵌合孔３５ａをナットＮに嵌合させる。これにより、固定部材３０は、金属板５０に対して位置決めされる。次に、ネジＳをナットＮに嵌合する。これにより、固定部材３０は金属板５０に固定され、アンテナ素子１０は固定部材３０と金属板５０との間で保持される。このように、固定部材３０は、アンテナ素子１０を金属板５０に固定する。尚、詳しくは後述するが、２つの位置決め部５８も固定部材３０に当接することにより、固定部材３０を位置決めする機能を有している。
【００１７】
図９は、金属板５０にアンテナ素子１０、固定部材３０が固定された状態を示している。
固定部材３０の先端部側は、金属板５０から突出している。遮蔽部３１は、アンテナ素子１０の短絡部１２を覆っている２つの保護部３６は、放射部１６の縁を覆っている。固定部材３０は、放射部１６の両面側を開放している。
【００１８】
図１０は、固定部材３０の内部構造を示した図である。図１１は、図１０のＡ−Ａ断面図である。
壁部３３ａ、３３ｂが位置決め部５８に当接することにより、固定部材３０は金属板５０に対して位置決めされている。また、固定部材３０のリブ３２ｂは、短絡部１２を介して、１つの貫通孔５２ｂと重なるようにして短絡部１２を金属板５０側に押している。また、壁部３３ａは、貫通孔５９ａと重なるようにして短絡部１２を金属板５０側に押している。また、壁部３３ｂも同様に、貫通孔５９ａと重なるようにして短絡部１２を金属板５０側に押している。これにより、短絡部１２と金属板５０との導通性が確保される。リブ３２ｂ、壁部３３ａ、３３ｂは、短絡部１２を介して貫通孔５２ｂ、５９ａの少なくとも一部と重なるように短絡部１２を金属板５０側に押す押圧部に相当する。短絡部１２と金属板５０との導通性が確保される理由について説明する前に、金属板５０の製造方法について説明する。
【００１９】
図１２Ａ〜１２Ｄ、１３Ａ、１３Ｂは、金属板５０の製造方法の説明図である。尚、これら図は、理解を容易にするために誇張して示している。図１２Ａに示すように、金属板５０の基材Ｂを用意する。
基材Ｂは、圧延鋼板であるが、それ以外の金属性の板であってもよい。次に、図１２Ｂに示すように、貫通孔５２ａ、５２ｂを、パンチによりせん断加工する。尚、図１２Ｂにおいては、貫通孔５９ａ、５９ｂ等は省略していある。図１２Ｃは、貫通孔５２ａ周辺の拡大図である。貫通孔５２ａの加工に伴い、貫通孔５２ａの縁周囲には、貫通孔５２ａの軸方向に延びたバリＢ１が形成される。このバリＢ１を面打ち加工により潰すと、図１２Ｄに示すように、バリＢ１が潰れて傾斜部Ｂ２が形成される。傾斜部Ｂ２は、基材Ｂの水平面に対して傾斜している。
【００２０】
次に、基材Ｂに対してメッキ処理をする。メッキ処理は、例えば電気亜鉛メッキであるが、これ以外の電気メッキでもよいし、無電解メッキ、溶融亜鉛メッキであってもよい。これにより、図１３Ａに示すように、基材Ｂの表面には薄い皮膜Ｆが形成される。このようにして金属板５０は製造される。図１３Ｂは、傾斜部Ｂ２付近の拡大図である。傾斜部Ｂ２を覆う皮膜Ｆ２、基材Ｂの貫通孔５２ａの内周を覆う皮膜Ｆ３、の厚さは、基材Ｂの平面を覆う皮膜Ｆ１の厚さよりも薄い。この理由は、平坦な部分の面積が小さい箇所ほど、メッキ液を保持しにくいと考えられるからである。メッキ処理を行う理由は、基材Ｂの耐食性等を向上させるためである。
【００２１】
図１４Ａ、１４Ｂは、金属板５０とアンテナ素子１０との接触の説明図である。図１４Ａは、金属板５０にアンテナ素子１０を載せた状態を示しており、図１４Ｂは、固定部材３０によりアンテナ素子１０が金属板５０側に押し付けられた状態を示している。アンテナ素子１０が押し付けられることにより、短絡部１２が撓んで皮膜Ｆ２に接触する。ここで、前述したように、皮膜Ｆ２は、皮膜Ｆ１よりも薄い。ここで、皮膜Ｆは、短絡部１２と基材Ｂとの導通性を妨げるように作用する。しかしながら、図１４Ｂに示すように、厚みの薄い皮膜Ｆ２の部分に短絡部１２が押し付けられることにより、短絡部１２と基材Ｂとの間の距離が短くなる。これにより、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上する。
【００２２】
このように、本発明者は、せん断破壊された部位周辺での皮膜Ｆの厚みは、それ以外の部位の皮膜Ｆの厚みよりも薄いことを見出した。更に、本発明者は、皮膜Ｆの厚みが薄い部分にアンテナ素子１０の短絡部１２を接触させることにより、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上することを見出した。
【００２３】
尚、上述したように、バリは、２つの貫通孔５２ｂの周囲でも発生し、また、貫通孔５９ａ、５９ｂ周囲でも発生する。これらのバリも面打ち加工される。このため、皮膜処理により、上述したように貫通孔５２ｂ、５９ａ、５９ｂ周辺には、皮膜の薄い部分が形成される。このため、アンテナ素子１０の短絡部１２は、複数の箇所で基材Ｂと導通を確保することができる。これにより、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上する。
【００２４】
また、図１０、１１に示したように、リブ３２ｂは、１つの貫通孔５２ｂの真上の部分の短絡部１２を押圧し、壁部３３ａ、３３ｂは、貫通孔５９ａの真上の部分の短絡部１２を押圧する。これにより、上述した皮膜の薄い部分と短絡部１２とが圧接される。このため、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上する。
【００２５】
また、金属板５０に、貫通孔５２ａ、５２ｂ、５９ａが形成され、短絡部１２が金属板５０側に押されていることにより、短絡部１２は、貫通孔５２ａ、５２ｂ、５９ａの縁に沿って撓むことが可能となる。これにより、貫通孔５２ａ、５２ｂ、５９ａの縁に短絡部１２が圧接して、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上する。また、短絡部１２の面積は、放射部１６の面積よりも大きい。短絡部１２の面積が比較的大きいため、固定部材３０に押圧されることにより短絡部１２は撓みやすい。
【００２６】
図１５Ａ、１５Ｂは、位置決め部５８の説明図である。
図１５Ａ、１５Ｂは、位置決め部５８によりアンテナ素子１０が位置決めされた状態を示している。位置決め部５８の側端５８ａが短絡部１２の縁に当接する。ここで、側端５８ａの面積も他の部分の面積と比較して小さいので、側端５８ａ上の皮膜の厚さも他の部分と比較して薄くなる。従って、この皮膜の薄い部分の側端５８ａに短絡部１２が当接することにより、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上する。このように、位置決め部５８は、金属板５０に対してアンテナ素子１０を位置決めすると共に、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性の向上にも貢献している。以上のように、アンテナ素子１０と金属板５０との導通性が向上することにより、短絡部１２を適切に短絡させることができ、アンテナとしての性能が向上する。
【００２７】
また、上述したように、短絡部１２の面積は、放射部１６の面積よりも大きい。このため、面積の大きい短絡部１２を固定部材３０により押えることができるので、アンテナ素子１０は固定部材３０と金属板５０との間でより安定して保持される。また、放射部１６の面積は、短絡部１２の面積よりも小さくすることにより、金属板５０からの放射部１６の突出量を抑制している。これにより、枠体２の大型化を抑制している。即ち、電子装置１のディスプレイの平面方向での大型化を抑制している。
【００２８】
また、図８に示したように、挿入部３５ｂは挿入孔５５に挿入される。この際に、例えば、アンテナ素子１０が位置決め部５８に当接しない状態で金属板５０上に載せた場合であっても、固定部材３０を金属板５０に固定する際には、挿入部３５ｂが挿入孔５５に挿入される。挿入部３５ｂが挿入孔５５に挿入されることにより、アンテナ素子１０は移動して位置決め部５８に当接して適切な位置に移動する。このように、金属板５０に固定部材３０を固定する際に、併せてアンテナ素子１０も適切な位置に移動して位置決めされる。このため、アンテナ素子１０、固定部材３０を金属板５０に固定する作業性が向上している。
【００２９】
また、図９に示したように、保護部３６は放射部１６の縁を覆っている。この理由は、図２、３に示したように、枠体２の外周壁２ａと金属板５０との間には、コネクタ３ａ等の数々の部品が配置されている。例えば、作業者がこれら部品の設置や交換等の作業の際に、アンテナ素子１０の放射部１６に触れてしまうと放射部１６が湾曲したり破損する恐れがある。しかしながら、固定部材３０の保護部３６が放射部１６の縁を覆うことにより、放射部１６を保護できる。これにより、アンテナ素子１０、固定部材３０周辺で行なう作業の効率性が向上する。金属板５０にアンテナ素子１０、固定部材３０を固定する作業性が向上していると共に、アンテナ素子１０、固定部材３０周辺で行なう作業の効率性も向上している。尚、図２、３においては、テープによりアンテナ素子１０を金属板５０に貼付して固定部材３０を金属板５０に固定している場合を示しているが、テープを用いなくてもよい。
【００３０】
また、固定部材３０の遮蔽部３１は、短絡部１２を覆っている。これにより、工具などを用いてアンテナ素子１０周辺で作業する際に、短絡部１２に工具が接触して短絡部１２が破損することを防止できる。
【００３１】
図１６Ａ、１６Ｂは、金属板５０の変形例の説明図である。
金属板５０ａは、プレス加工により形成されたバリＢ１を面打することなく、皮膜処理をしたものである。バリＢ１を覆う皮膜Ｆ２´の厚みは、皮膜Ｆ１の厚みより薄い。
【００３２】
図１７Ａ、１７Ｂは、金属板５０ａとアンテナ素子１０との接触の説明図である。図１７Ａは、金属板５０ａにアンテナ素子１０を乗せた状態を示しており、図１７Ｂは、固定部材３０によりアンテナ素子１０が金属板５０側に押し付けられた状態を示している。アンテナ素子１０が押し付けられることにより、短絡部１２が撓んで皮膜Ｆ２´に強く押し付けられる。上述したように、皮膜Ｆ２´は、皮膜Ｆ１よりも薄い。このため、短絡部１２と基材Ｂとの導通性が向上する。よって、アンテナ素子１０と金属板５０ａとの導通性が向上する。このように、本発明者は、バリを積極的に利用することにより、アンテナ素子１０と金属板５０ａとの導通性が向上することを見出した。また、バリＢ１に対して面打加工しなくても導通性が確保できるので、作業効率が向上する。
【００３３】
図１８Ａ、１８Ｂは、固定部材３０の変形例の説明図である。
固定部材３０ｃは、爪部３５ｃを有している。爪部３５ｃは、ある程度の弾性変形が可能であり、金属板５０に形成された不図示の孔にスナップフィット係合する。この場合、金属板５０のナットＮを設ける必要はない。このように、爪部３５ｃを用いることにより、ネジなどが不要となり部品点数が削減され、固定作業が容易となる。
【００３４】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３５】
短絡部１２は、金属板５０に形成された貫通孔の少なくとも一部と重なっていればよい。
【００３６】
リブ３２ａ、３２ｂ、ボス３２ｃ、３２ｄ、壁部３３ａ、３３ｂ等のうち少なくとも一つが、貫通孔５２ａ、５２ｂ、５９ａの少なくとも一つの一部と重なるようにして、短絡部１２を金属板５０側に押圧していればよい。
【００３７】
貫通孔５２ａ、５２ｂは略円形であり、貫通孔５９ａは略矩形状であるが、これらはその他の形状であってもよく、例えば、三角形状、５角形以上の多角形状、楕円形状、長孔形状であってもよい。
【００３８】
位置決め部５８は、１つだけてもよいし、３つ以上でもよい。貫通孔の個数は、一つであってもよいし、複数あってもよい。
【００３９】
実施例では、電子装置として表示装置を一例に説明した。しかしながら、電子装置はこれ以外の機器でもよく、例えば、デスクトップ型コンピュータ、カーナビゲーション等の据置型の情報処理装置であってもよいし、ノート型コンピュータや携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ポータブルナビゲーション等の携帯型の情報処理装置であってもよい。
【００４０】
上記アンテナを利用する無線通信の方式は、ワイアレスＬＡＮ方式、３Ｇ方式、ＵＷＢ(Ultra Wide Band)方式や、その他の方式であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  電子装置
Ｂ  基材
Ｂ１  バリ
Ｂ２  傾斜部
Ｆ、Ｆ１〜Ｆ３、Ｆ２´  皮膜
Ｃ  給電ケーブル
１０〜１０ｂ  アンテナ素子
１２  短絡部
１６  放射部
３０〜３０ｃ  固定部材
３１  遮蔽部
３２ａ、３２ｂ  リブ
３２ｃ、３２ｄ  ボス
３３ａ、３３ｂ  壁部
５０、５０ａ  金属板
５２ａ、５２ｂ、５９ａ、５９ｂ  貫通孔
５５  挿入孔
５８  位置決め部
【図１】
0005561011.tif 000002
【図２】
0005561011.tif 000003
【図３】
0005561011.tif 000004
【図４】
0005561011.tif 000005
【図５】
0005561011.tif 000006
【図６】
0005561011.tif 000007
【図７】
0005561011.tif 000008
【図８】
0005561011.tif 000009
【図９】
0005561011.tif 000010
【図１０】
0005561011.tif 000011
【図１１】
0005561011.tif 000012
【図１２】
0005561011.tif 000013
【図１３】
0005561011.tif 000014
【図１４】
0005561011.tif 000015
【図１５】
0005561011.tif 000016
【図１６】
0005561011.tif 000017
【図１７】
0005561011.tif 000018
【図１８】
0005561011.tif 000019