(57)【要約】【課題】小型化の他、アンテナ通信感度やセンサ検知感度の低下を回避可能なアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器を提供する。【解決手段】電子機器(1)内の放射ノイズを遮蔽するシールド板(38)に穿設された開口(34)にて、その表面(44)が外部に表出して配置されるアンテナ付タッチパッド入力装置(40)である。この入力装置は、平面視で開口周縁の内側に配置されており、螺旋状に巻回された導体(64)を有する磁界型のループアンテナ(62)と、平面視で導体の内側に配置されており、接触感知用の金属パターン(48,50,52)を有した静電容量式のタッチパッド(42)とを具備する。そして、巻回によって隣接した導体が、平面視に略直交する正面視で表面に対して４５度から９０度の角度をなすように傾斜して配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器内の放射ノイズを遮蔽するシールド板に穿設された開口にて、その表面が外部に表出して配置されるアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
平面視で前記開口周縁の内側に配置されており、螺旋状に巻回された導体を有する磁界型のループアンテナと、
前記平面視で前記導体の内側に配置されており、接触感知用の金属パターンを有した静電容量式のタッチパッドとを具備し、
前記巻回によって隣接した導体が、前記平面視に略直交する正面視で前記表面に対して４５度から９０度の角度をなすように傾斜して配置されていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記ループアンテナは、前記タッチパッドの周縁を囲繞し、その上側に前記導体を保持するアンテナ用基板を備え、
該アンテナ用基板は、その法線方向が、前記表面に対向して前記ループアンテナとの間で磁界結合するＲＦＩＤタグに向けて配置されていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記アンテナ用基板は、磁性体で構成されていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記アンテナ用基板は、該アンテナ用基板を挟んで前記導体とは反対側に金属シートを備えていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記アンテナ用基板は、前記表面を挟んで対向し、その各法線方向が前記ＲＦＩＤタグの配置側にて交差していることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記アンテナ用基板は、前記表面を挟んで対向し、その各法線方向が該表面を挟んで前記ＲＦＩＤタグの配置側とは反対側にて交差していることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項７】
請求項１に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記導体は、前記平面視で前記開口周縁の内側と前記タッチパッド周縁の外側との間に配置され、前記正面視で前記表面に対して９０度の角度をなしていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項８】
請求項７に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記導体は、前記タッチパッド周縁に形成した溝部に保持されていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記導体は、前記タッチパッド周縁にて、該アンテナ付タッチパッド入力装置の高さ方向に等間隔に形成した溝部に保持されていることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置であって、
前記ループアンテナは、短波の周波数帯の電磁波を放射していることを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体の触れた位置を検出できるアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のタッチパッド入力装置は電子機器、例えばラップトップ型のパーソナルコンピュータに搭載される。当該コンピュータはディスプレイとキーボードを有する本体とが一体形成され、この本体において、キーボードの手前側にはパームレストが形成されている。
パームレストには、ユーザの掌や手首が載置可能であり、また、タッチパッド入力装置やリーダ／ライタがそれぞれ別個に設けられている。
【０００３】
具体的には、タッチパッド入力装置はディスプレイに表示されたマウスカーソルの移動等に、リーダ／ライタはユーザのＩＤ認証等に用いられ、シールド板には矩形の開口が少なくとも２個形成される。パームレスト表面から、一方の開口からはタッチパッド入力装置の表面（フェイスシート）を、他方の開口からはアンテナである旨を示すマーク等をそれぞれ視ることができる。
【０００４】
ここで、上述のコンピュータでは不要電磁波の放射等を抑制している（ＥＭＩ対策）。コンピュータ内にはＣＰＵやメモリ、チップセット等のＬＳＩを実装したマザー基板が搭載され、これら電子部品が放射ノイズを発しているからである。
よって、上記パームレストには、２個の開口を残してシールド板が設置されているが、これら２個の開口は、放射ノイズが外部にそれぞれ漏れる箇所になって好ましくない。そこで、タッチパッド入力装置と無線通信用のアンテナとを一体形成する技術を利用することも考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３９５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、仮に、上述した既存のラップトップ型のパーソナルコンピュータと、特許文献１の技術とを組み合わせれば、タッチパッド入力装置とリーダ／ライタのアンテナとを一体形成した構造になるため、開口の数が削減可能になる。
しかしながら、当該タッチパッド入力装置には、静電容量式のセンサを備えるものがある点に留意しなければならない。
【０００７】
詳しくは、当該方式のセンサは、フェイスシートの下側にフィルム基板を備え、このフィルム基板は金属パターンの電極を有している。
一方、リーダ／ライタは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用のループアンテナを備え、このアンテナとＲＦＩＤタグのアンテナとの間の磁界結合を利用して信号が授受される。
【０００８】
すなわち、このループアンテナからの電磁波は、その磁力線数がＥＭＩ対策のシールド板及び金属パターンの電極の双方の影響を受けて減少するので、タッチパッド入力装置とループアンテナとを単に一体形成するのみでは、ＲＦＩＤタグに対するアンテナ通信感度が低下するとの問題がある。
また、この電磁波が特に金属パターンに吸収されると、センサ検出感度も低下してしまう。
【０００９】
ここで、ループアンテナをタッチパッド入力装置の周囲に配置することも考えられるが、これでは当該入力装置が大型になり、コンピュータに搭載し難いとの新たな問題も生ずる。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、小型化の他、アンテナ通信感度やセンサ検知感度の低下を回避可能なアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための第１の発明は、電子機器内の放射ノイズを遮蔽するシールド板に穿設された開口にて、その表面が外部に表出して配置されるアンテナ付タッチパッド入力装置である。
この入力装置は、磁界型のループアンテナと静電容量式のタッチパッドとを具備し、ループアンテナは、平面視で開口周縁の内側に配置され、螺旋状に巻回された導体を有する。一方、タッチパッドは、平面視で導体の内側に配置され、接触感知用の金属パターンを有する。そして、巻回によって隣接した導体が、平面視に略直交する正面視で表面に対して４５度から９０度の角度をなすように傾斜して配置されている。
【００１１】
本発明は、磁界結合によるループアンテナと静電容量式のタッチパッドとをコンパクトに一体形成する点に着目したものである。
第１の発明によれば、まず、シールド板は、この板を貫通して形成された開口を除き、電子機器内の放射ノイズを遮蔽でき、この開口からはアンテナ付タッチパッド入力装置の表面を視ることができる。
【００１２】
ここで、ループアンテナは螺旋状に巻回された導体を有している。具体的には、この導体は、上記表面が視える平面視で開口周縁の内側に配置されており、このアンテナからの電磁波は開口周縁の内側から外部に向けて放射可能である。そして、タッチパッドは、誘電体による接触感知用の金属パターンを有し、同じく平面視でこの導体の内側に配置され、これらループアンテナとタッチパッドとが共通の開口に設けられている。
【００１３】
導体は螺旋状の巻回によって隣接することになるが、これら導体の配置方向は、上述した平面視に略直交する正面視で、アンテナ付タッチパッド入力装置の表面に面一の方向ではなく、この表面に対して４５度から９０度の角度をなす範囲で傾斜している。よって、ループアンテナをタッチパッド入力装置の周囲に単に配置させた場合に比して、上述した平面視において導体の配置に要する投影面積が小さくて済み、開口周縁とタッチパッド周縁との間隙が狭くなる。この結果、タッチパッド入力装置の小型化に寄与する。
【００１４】
しかも、正面視において導体を傾けて配置すれば、仮に開口の大きさ、つまり、タッチパッド入力装置の表面の大きさが長短種々の大きさに変更されても、アンテナからの電磁波をシールド板及び金属パターンを有するタッチパッドをいずれも避けた所望の方向に向けて放射可能になる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明の構成において、ループアンテナは、タッチパッドの周縁を囲繞し、その上側に導体を保持するアンテナ用基板を備え、このアンテナ用基板は、その法線方向が、表面に対向してループアンテナとの間で磁界結合するＲＦＩＤタグに向けて配置されていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、導体は、上述した正面視にて傾けた状態でアンテナ用基板に保持されており、ループアンテナからの電磁波は、単に上方に向けて放射されるのではなく、シールド板及び金属パターンを有するタッチパッドをいずれも避けてＲＦＩＤタグに向けて放射可能になり、アンテナ通信感度の低下やセンサ検知感度の低下を回避できる。
【００１６】
第３の発明は、第２の発明の構成において、アンテナ用基板は、磁性体で構成されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、シールド板は、電子機器内の放射ノイズの他、ループアンテナからの電磁波も吸収して遮蔽し、タッチパッドもまた、その金属パターンがアンテナからの電磁波を吸収する。これにより、シールド板や金属パターンに誘導電流が発生し、この電磁波の磁界の向きとは逆向きの反磁界が生ずるため、このループアンテナから放射される電磁波の磁力線数が減少してアンテナ通信感度が低下することが懸念される。しかし、アンテナ用基板を磁性体で構成すれば、この通信感度の低下を確実に防止できる。
【００１７】
第４の発明は、第２や第３の発明の構成において、アンテナ用基板は、このアンテナ用基板を挟んで導体とは反対側に金属シートを備えていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第２や第３の発明の作用に加えてさらに、アンテナ用基板自体が金属シートをさらに備えていれば、アンテナ通信感度は、シールド板やタッチパッドの金属パターンよりも当該金属シートの影響を大きく受けることになる。つまり、タッチパッド入力装置は、当該装置を電子機器に搭載して初めて金属部分の影響を受けるのではなく、この金属シートの影響を予め考慮して設計できるので、この点もアンテナ通信感度の低下防止に寄与する。
【００１８】
第５の発明は、第２から第４の発明の構成において、アンテナ用基板は、表面を挟んで対向し、その各法線方向がＲＦＩＤタグの配置側にて交差していることを特徴とする。
第５の発明によれば、第２から第４の発明の作用に加えてさらに、アンテナ用基板の法線方向がＲＦＩＤタグの配置側にて交差しており、仮にタッチパッド入力装置の表面がＲＦＩＤタグの対向面よりも大きくなっても、ループアンテナからの電磁波はＲＦＩＤタグに向けて確実に放射可能になる。
【００１９】
第６の発明は、第２から第４の発明の構成において、アンテナ用基板は、表面を挟んで対向し、その各法線方向が表面を挟んでＲＦＩＤタグの配置側とは反対側にて交差していることを特徴とする。
第６の発明によれば、第２から第４の発明の作用に加えてさらに、アンテナ用基板の法線方向がＲＦＩＤタグの配置側とは反対側にて交差しており、仮にＲＦＩＤタグの対向面がタッチパッドの表面よりも大きくなっても、アンテナからの電磁波はＲＦＩＤタグに向けて確実に放射可能になる。
【００２０】
第７の発明は、第１の発明の構成において、導体は、平面視で開口周縁の内側とタッチパッド周縁の外側との間に配置され、正面視で表面に対して９０度の角度をなしていることを特徴とする。
第７の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、導体の配置方向が、上述した正面視で、表面に対して９０度の角度をなしているため、上述の平面視における導体の配置に要する投影面積が最も小さくなり、アンテナ付タッチパッド入力装置の小型化をより確実に達成できる。
【００２１】
第８の発明は、第７の発明の構成において、導体は、タッチパッド周縁に形成した溝部に保持されていることを特徴とする。
第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、タッチパッド周縁には溝部が形成され、この溝部に導体が保持されているので、導体がタッチパッドから脱落し難くなる。
【００２２】
第９の発明は、第７や第８の発明の構成において、導体は、タッチパッド周縁にて、このアンテナ付タッチパッド入力装置の高さ方向に等間隔に形成した溝部に保持されていることを特徴とする。
第９の発明によれば、第７や第８の発明の作用に加えてさらに、タッチパッド周縁には溝部が形成され、この溝部に導体が保持されており、導体がタッチパッドから脱落し難くなる。また、各溝部が等間隔に形成されているので、ループアンテナからの電磁波は均一に放射可能になり、その通信品質、詳しくは通信可能距離のばらつきを抑制できる。
【００２３】
第１０の発明は、第１から第９の発明の構成において、ループアンテナは、短波の周波数帯の電磁波を放射していることを特徴とする。
第１０の発明によれば、第１から第９の発明の作用に加えてさらに、ループアンテナが短波の周波数帯の電磁波を放射する場合には、電波方式等による無線通信に比して特に通信距離が短くなるが、導体が上述した正面視にて傾けて配置されているため、アンテナからの電磁波は、シールド板やタッチパッドを避けつつ、磁界結合の相手側に向けて確実に放射できる。
【００２４】
第１１の発明は、第１から第１０のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載した電子機器であることを特徴とする。
第１１の発明によれば、第１から第１０の発明の作用に加えてさらに、ループアンテナとタッチパッドとが共通の開口に設けられており、ループアンテナ用の開口とタッチパッド用の開口とをシールド板にそれぞれ穿設していた場合に比して、放射ノイズが外部に漏れる箇所を減らすことができる。よって、アンテナ付タッチパッド入力装置を搭載した電子機器のシールド効果が向上するし、また、シールド板に対するループアンテナ或いはタッチパッドのいずれかのスペースが不要になるので、この電子機器の小型化も達成可能になる。
【００２５】
さらに、上述した正面視において導体を傾けて配置すれば、アンテナ付タッチパッド入力装置の他、電子機器のさらなる小型化にもなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、導体を傾けて配置しているため、コンパクト、かつ、周囲の金属部分を避けて電磁波を放射可能なアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載した電子機器の外観斜視図である。
【図２】図１のアンテナ付タッチパッド入力装置の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、図１のアンテナ付タッチパッド入力装置の正面図である。
【図４】図３のフィルム基板の分解斜視図である。
【図５】図１の電子機器に搭載されたアンテナ付タッチパッド入力装置の正面図であり、ＲＦＩＤタグと関係を説明する図である。
【図６】第２実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載した電子機器の外観部分斜視図である。
【図７】図６の電子機器に搭載されたアンテナ付タッチパッド入力装置の正面図であり、ＲＦＩＤタグと関係を説明する図である。
【図８】（ａ）は第３実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置の平面図であり、（ｂ）は、その正面図である。
【図９】第４実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置の正面図である。
【図１０】第５実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載したラップトップ型のパーソナルコンピュータ（電子機器）１が示されている。このコンピュータ１はディスプレイと本体とが一体形成されている。
詳しくは、まず、ディスプレイ側には、薄型で平たい樹脂製のハウジング２が配置され、このハウジング２は例えばＡ４用紙の大きさに略等しい内面４を備えている。
【００２９】
この内面４は外枠６を有している。外枠６は同図で視て内面４の裏側でカバー面に連なる一方、この外枠６の内側には液晶画面８が設けられている。この図で視て外枠６の上端にはマイク付きカメラ１０が設けられ、液晶画面８に対向するユーザやその周辺状況の映像を撮影し、さらに、音声を拾うことができる。
【００３０】
液晶画面８を挟んでカメラ１０の反対側にはヒンジ１２が設けられ、ハウジング２はヒンジ１２を介して本体に回動自在に連結されている。
この本体側は、ハウジング２よりは肉厚であるが、同じく平たい樹脂製のハウジング２０を備え、この肉厚部分は、この図で視てヒンジ１２の両端から手前側に向けて延びた側面２４，２４や、側面２４に連なって同図の最も手前側に位置する前面２６で囲まれる。また、各側面２４や前面２６の下方周縁は底面に、各側面２４や前面２６の上方周縁は上面２２にそれぞれ連なり、このハウジング２０内の適宜位置には、ＣＰＵやメモリ、チップセット等のＬＳＩを実装したマザー基板などが搭載される。
【００３１】
これら上面２２や底面もまた、内面４やカバー面とほぼ同じ大きさで形成される。そして、図１の状態からハウジング２がハウジング２０に向けて回動し、内面４と上面２２とが対峙すると、上記カバー面や底面が外部から視認可能な畳んだ状態になる。当該状態のコンピュータ１は、ユーザが容易に持ち運ぶことができる。
【００３２】
再び図１の状態に戻ると、上面２２は外枠２８を有し、この外枠２８のヒンジ１２寄りにはキーボード３０が設けられている。また、同図で視てキーボード３０の手前側であって各側面２４の近傍には、ユーザの掌や手首を載置可能なパームレスト３２，３２が設けられている。
ここで、本実施例では、共通開口（開口）３４が各パームレスト３２の間に１個形成される。
【００３３】
具体的には、本実施例の共通開口３４は、例えばカードサイズ（５４×８５．６ｍｍ）よりも小さな矩形にて、外枠２８やこの外枠２８の下側に配置されるシールド板３８（図２にて二点鎖線で示す）を貫通して穿設されている。そして、アンテナ付タッチパッド入力装置４０は、開口３４から表出するようにハウジング２０内に設けられる。
【００３４】
なお、このシールド板３８は、共通開口３４を除き、上面２２と上記底面との間で入力装置４０の側方及び下方をそれぞれ覆っており、ハウジング２０内の放射ノイズが開口３４から外部に放射されないように遮蔽している。また、この上面２２において、当該入力装置４０と前面２６の上方周縁との間には左右ボタン３６が配置され、このボタン３６は、液晶画面８に表示されたマウスカーソルの位置の切り替えや、作業内容を選択或いは実行する。
【００３５】
本実施例のアンテナ付タッチパッド入力装置４０は、上面２２の平面図に相当する図２に示されるように、矩形のタッチパッド４２を備えており、このタッチパッド４２が共通開口３４の周縁の内側に配置される。
より詳しくは、タッチパッド４２は、上面２２の正面図に相当する図３に示される如く、開口３４から視えるフェイスシート（表面）４４、例えば３層のフィルム基板４６、メイン基板５６を備え、上記マウスカーソルの移動等に用いられる。なお、この図３では、構造の理解を助けるために、フェイスシート４４からメイン基板５６までの空間を特に大きく強調して示している。
【００３６】
一方、本実施例の入力装置４０は、ユーザのＩＤ認証等に用いられるリーダ／ライタのループアンテナ６２をタッチパッド４２の周縁の外側に備えている。
詳しくは、このループアンテナ６２は、図２，３に示されるように、アンテナ導体（導体）６４を有し、当該導体６４はタッチパッド４２の周縁を螺旋状に囲繞している。
【００３７】
より具体的には、例えば４ターン分のアンテナ導体６４のうち、図２のアンテナ回路７０から引き出された１ターン目がタッチパッド４２の周縁に最も近接して巻回される。次に、２ターン目は１ターン目の外側に巻回され、３ターン目は２ターン目の外側に、そして、４ターン目は３ターン目の外側にそれぞれ巻回されてからグランドに達する。
【００３８】
しかも、本実施例のアンテナ導体６４の２ターン目は１ターン目よりも斜め下方に配置させ、そして、３ターン目は２ターン目よりも斜め下方に、４ターン目は３ターン目よりも斜め下方に配置させており、螺旋状の巻回によって隣接したアンテナ導体６４，６４が傾斜して配置されている。
より詳しくは、本実施例のループアンテナ６２は、図３に示されるように、磁性基板（アンテナ用基板）６６を備えている。この磁性基板６６は、例えばパーマロイ等の軟磁性体の粉末を有機結合材で練り固めて形成されており、図２の平面視では略ロ字状に形成され、その内周部分がタッチパッド４２の側面に固定される。なお、この磁性基板６６の厚みは例えば０．５ｍｍ、その透磁率の実数成分μ´は例えば１０以上である。
【００３９】
また、この磁性基板６６は、フェイスシート４４に対して所定角度αをなしつつ、タッチパッド４２の周縁から離間する方向に向けて延び（図３）、この基板６６の斜め下方に延びた外周部分はハウジング２０の底面近傍に配置される。そして、４ターン分のアンテナ導体６４は、例えば接着剤を用いて磁性基板６６の上側に保持されている。
【００４０】
このように、略ロ字状の磁性基板６６は、タッチパッド４２の周縁をそれぞれ囲繞する各法線方向がフェイスシート４４を挟んで図５に示されたＲＦＩＤタグ８０の配置側とは反対側、換言すれば、フェイスシート４４に対してコンピュータ１の上面２２側ではなく、上記底面側にて交差することになる。
本実施例の所定角度αとは例えば４５度から９０度の範囲であり、アンテナ導体６４や磁性基板６６に要する図２で視た面積（投影面積）を大きくさせず、かつ、ループアンテナ６２のアンテナ通信感度やタッチパッド４２のセンサ検出感度を低下させないための値である。
【００４１】
さらに、この磁性基板６６の下側、つまり、アンテナ導体６４を保持した面とは反対側の面に金属シート６８が設けられている（図３）。
そして、ループアンテナ６２は、電磁誘導方式、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数帯（短波：ＨＦ帯）による無線通信を行い、ユーザ所持のＲＦＩＤタグ８０に向けて電磁波を放射する磁界型のアンテナである。
【００４２】
詳しくは、このＲＦＩＤタグ８０は、電源を有しないパッシブタイプであり、上記カードサイズに略等しい大きさで形成され、図示しないＩＣチップが埋め込まれている。当該チップは、メモリへのデータの書き換え・追記機能を有し、タグ８０の外周側に形成されるコイル状のアンテナ８２に接続されている（図５）。
【００４３】
このＲＦＩＤタグ８０がループアンテナ６２で発生した磁界内を通過すると、電気的な共振が生じ、コイル状のアンテナ８２に電磁誘導による電流が生じてＩＣチップが起動する。
また、当該アンテナ８２にはループアンテナ６２からの磁界とは逆向きの磁界が発生するため、この磁界に信号やエネルギを重畳すれば、リーダ／ライタとＲＦＩＤタグ８０との間で非接触によるデータのやり取りが可能になる。
【００４４】
なお、図２，３に示された４ターン分のアンテナ導体６４の全厚や各導体６４の厚みはいずれも例えば２ｍｍ以下である。また、この図２では、共通開口３４の周縁の内側に１，２ターン目のアンテナ導体６４，６４が視えているが、当該アンテナ導体６４の上方は、タッチパッド４２の周縁近傍まで上面２２で覆われている。
【００４５】
本実施例のタッチパッド４２は、フェイスシート４４の下側にフィルム基板４６を、このフィルム基板４６の下側にメイン基板５６を備え、静電容量の変化を利用してフェイスシート４４に触れた位置を検出する。
具体的には、フィルム基板４６は、図４に示されるように、共通開口３４よりも小さな矩形の第１基板４７、第２基板４９、第３基板５１からなる。これら基板４７，４９，５１は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜の導電性物質で構成され、互いに電気的な絶縁が確保されながら、積層した状態で相互に接着されており、第１基板４７がフェイスシート４４の下側に配置される。
【００４６】
まず、この第１基板４７にはＸ駆動電極（金属パターン）４８が形成されている。このＸ駆動電極４８は、格子状に配列された複数の金属帯の集合であり、図４に示すＸ軸方向に沿う一定の間隔で形成され、Ｙ軸方向に向けて直線状に延びている。このＸ駆動電極４８は、図示しないスルーホールを介してメイン基板５６に電気的に接続される。
【００４７】
次に、第２基板４９は第１基板４７の下側に位置し、この第２基板４９にはＹ駆動電極（金属パターン）５０が形成される。このＹ駆動電極５０もまた格子状に配列された複数の金属帯の集合であり、図４に示すＹ軸方向に沿う一定の間隔で形成され、Ｘ軸方向に向けて直線状に延びている。つまり、これらＸ駆動電極４８とＹ駆動電極５０とは、金属帯の長手方向が相互に直交している。なお、このＹ駆動電極５０も、図示しないスルーホールを介してメイン基板５６に電気的に接続されている。
【００４８】
さらに、この第２基板４９には検出電極（金属パターン）５２が形成されている。この検出電極５２は櫛歯状に形成され、本実施例の検出電極５２の櫛歯部分は、隣り合うＹ駆動電極５０，５０と噛み合う位置にて、Ｘ軸方向に向けて直線状に延びている。なお、この検出電極５２も、図示しないスルーホールを介してメイン基板５６に電気的に接続される。
続いて、第２基板４９の下側に位置する第３基板５１にはグランド（接地電極）５３があり、平面状に形成され、検出電極５２と噛み合う位置に切れ目が入っている。
【００４９】
なお、本実施例のループアンテナ６２及びタッチパッド４２、つまり、上述したアンテナ導体６４、磁性基板６６及び金属シート６８、並びに、Ｘ駆動電極４８、Ｙ駆動電極５０、検出電極５２及びフィルム基板４６によるインダクタンスは０．３から３μＨの範囲に設定されている（１μＨ＝１×１０−６Ｈ）。
一方、このメイン基板５６には、電源部、増幅部、Ａ／Ｄ変換部や、制御部（いずれも図示しない）が搭載されており、Ｘ駆動電極４８及びＹ駆動電極５０は電源部に接続されている。これに対し、検出電極５２は増幅部に接続され、さらに、Ａ／Ｄ変換部や制御部に接続されている。
【００５０】
この電源部がＸ駆動電極４８やＹ駆動電極５０に電力を供給すると、所定電位の電界が生じ、その状態で誘電体（例えば指）がフェイスシート４４に触れると、Ｘ駆動電極４８と検出電極５２との間の静電容量や、Ｙ駆動電極５０と検出電極５２との間の静電容量が変化するので、Ｘ座標データやＹ座標データを得ることができる。
【００５１】
より詳しくは、選択された所定のＸ駆動電極４８に電力を供給すると、当該駆動電極４８と検出電極５２との間に静電容量が形成される。その状態において、指が当該駆動電極４８に接近した場合には、この指と当該駆動電極４８との間や、この指と検出電極５２との間にも静電容量が形成されるため、当該駆動電極４８と検出電極５２との間の静電容量が変化する。
【００５２】
続いて、この検出電極５２の電位の変化分は、増幅部で増幅され、Ａ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換された後、制御部に入力される。この制御部は、この検出電極５２で得られた情報、及び選択したＸ駆動電極４８の情報に基づいてＸ座標データを得る。
また、Ｘ駆動電極４８やＹ駆動電極５０は、電力が例えば交互に供給されており、Ｙ駆動電極５０への電力の供給は、Ｘ駆動電極４８への電力の供給停止後に行われる。
【００５３】
そして、選択された所定のＹ駆動電極５０に電力を供給した状態において、指が当該駆動電極５０に接近した場合には、当該駆動電極５０と検出電極５２との間の静電容量が変化する。この検出電極５２の電位の変化分もまた制御部に入力され、この検出電極５２で得られた情報、及び選択したＹ駆動電極５０の情報に基づいてＹ座標データを得ることができる。
【００５４】
これにより、この制御部は指の触れた位置を特定し、上述したマウスカーソルの移動等が可能になる。
これに対し、上記リーダ／ライタは、タッチパッド４２とは別個に駆動可能に構成されており、アンテナ回路７０は、コンピュータ１の主電源ボタンを押し下げた時点から、ループアンテナ６２に向けて信号を間欠的に出力する。
【００５５】
よって、指がフェイスシート４４に触れていない状態であっても、本実施例のループアンテナ６２からの電磁波は、図５に矢印付きの破線で示される如く、タッチパッド４２から離間する方向であって、シールド板３８の共通開口３４の周縁とタッチパッド４２の周縁との間から放射され、コイル状のアンテナ８２に向かう。この結果、ループアンテナ６２とタッチパッド４２の上方にかざされたＲＦＩＤタグ８０との間で磁界結合が生じ、例えばオペレーションシステムへのログイン時点にも、コンピュータ１はユーザのＩＤ認証等が可能になる。
【００５６】
ところで、上述の共通開口３４は、カードサイズ（５４×８５．６ｍｍ）よりも小さな矩形で形成されているが、このカードサイズよりも大きな矩形で形成されていても良い。
詳しくは、図６に示された共通開口３４は、携帯電話機のサイズ（例えば６２．１×１１５．５ｍｍ）に略等しい大きさの矩形にて、各パームレスト３２の間に１個形成されている。
【００５７】
この第２実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置４０も、第１実施形態と同様に、そのタッチパッド４２はフェイスシート４４、３層のフィルム基板４６、及びメイン基板５６で構成され、共通開口３４の周縁の内側に配置されているが、その形状は上記ＲＦＩＤタグ８０よりも大きな矩形である。そのため、タッチパッド４２の周縁を螺旋状に囲繞するアンテナ導体６４の配置方向を変更している。
【００５８】
具体的には、例えば４ターン分のアンテナ導体６４のうち、アンテナ回路７０から引き出された１ターン目はタッチパッド４２に最も近接して巻回され、２ターン目以降も順次外側に巻回されてからグランドに達する。
しかしながら、本実施例のアンテナ導体６４の２ターン目は、図７に示されるように、１ターン目よりも斜め上方に配置させ、螺旋状の巻回によって隣接したアンテナ導体６４，６４が傾斜して配置されている。
【００５９】
より詳しくは、本実施例の磁性基板６６は、フェイスシート４４に対して所定角度αをなしつつ、タッチパッド４２の周縁から離間する方向に向けて延び、この基板６６の斜め上方に延びた外周部分は上面２２近傍に配置されている。
よって、略ロ字状の磁性基板６６は、タッチパッド４２の周縁をそれぞれ囲繞する各法線方向がＲＦＩＤタグ８０の配置側、換言すれば、フェイスシート４４に対してコンピュータ１の上記底面側ではなく、上面２２側にて交差することになる。なお、この所定角度αは第１実施形態の値と同じである。
【００６０】
これにより、本実施例のループアンテナ６２からの電磁波は、図７に矢印付きの破線で示されるように、シールド板３８から離間する方向であって、共通開口３４の周縁とタッチパッド４２の周縁との間から放射され、コイル状のアンテナ８２に向かう。よって、ループアンテナ６２とタッチパッド４２の上方にかざされたＲＦＩＤタグ８０との間で磁界結合が生じる。
【００６１】
一方、上記第１，２実施形態のアンテナ導体６４は、タッチパッド４２の周縁から離間するように配置されているが、このタッチパッド４２の側面形状に沿って配置されていても良い。
より具体的には、第３実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置４０は、図８に示される如く、アンテナ導体６４がタッチパッド４２の高さ１ｍｍ程度の側面に直接に巻き付けられており、４ターン分の螺旋状のアンテナ導体６４がタッチパッド４２の４箇所のコーナ部分で方向を変え、そのフェイスシート４４に対して９０度の角度をなしてメイン基板５６の上側まで達している。
【００６２】
さらに、上述した４箇所のコーナ部分に溝を形成しても良い。
詳しくは、図９，１０に示されたタッチパッド４２もまた、４ターン分の螺旋状のアンテナ導体６４がフェイスシート４４に対して９０度の角度をなしてメイン基板５６の上側まで達している。
しかし、まず、図９の実施例では、４箇所のコーナ部分に、同図の正面視で略コ字状の溝部５８が１個ずつ形成されている。そして、当該実施例のアンテナ導体６４は、タッチパッド４２の上下部分に挟まれた略コ字状の窪みに巻き付けられて保持されている。
【００６３】
これに対し、図１０の実施例では、４箇所のコーナ部分に、略く字状の溝部５９が４個ずつ形成され、各溝部５９の窪み部分はタッチパッド４２の高さ方向（同図の上下方向）に沿って等間隔で設けられている。これにより、４ターン分の螺旋状のアンテナ導体６４は、図９の実施例に比して大きな間隔で略く字状の窪みにそれぞれ巻き付けられて保持される。
【００６４】
なお、これら図８から図１０の各アンテナ導体６４についても、第１，２実施形態と同様に磁性体を配置すれば、ループアンテナ６２から放射される電磁波の磁力線数は減少せず、その通信感度の低下を確実に防止できる。
つまり、図８の実施例で云えば、メイン基板５６に向けて突出しても良いが、フェイスシート４４の上方には突出しない磁性体のボビンをタッチパッド４２の側面に設け、当該ボビンにアンテナ導体６４を保持させても良い。
【００６５】
また、図９，１０の実施例で云えば、アンテナ導体６４の下側、例えばメイン基板５６の側面を囲繞する磁性体を配置すれば良い。
以上のように、本発明は、磁界結合によるループアンテナ６２と静電容量式のタッチパッド４２とをコンパクトに一体形成する点に着目したものである。
そして、本実施例によれば、まず、シールド板３８は、この板３８を貫通して形成された共通開口３４を除き、ラップトップ型のパーソナルコンピュータ１内の放射ノイズを遮蔽でき、この開口３４からは、アンテナ付タッチパッド入力装置４０のフェイスシート４４を視ることができる。
【００６６】
ここで、ループアンテナ６２は螺旋状に巻回されたアンテナ導体６４を有している。具体的には、この導体６４は、フェイスシート４４が視える平面視で共通開口３４の周縁の内側に配置されており、このアンテナ６２からの電磁波は共通開口３４の周縁の内側から外部に向けて放射可能である。そして、指による接触感知用の電極４８，５０，５２や導電性のフィルム基板４６を有したタッチパッド４２は、同じく平面視でこの導体６４の内周の内側に配置されており、これらループアンテナ６２とタッチパッド４２とが共通開口３４に設けられている。
【００６７】
アンテナ導体６４は螺旋状の巻回によって隣接することになるが、これら各導体６４の配置方向は、上述した平面視に略直交する正面視で、フェイスシート４４に面一の方向ではなく、このフェイスシート４４に対して４５度から９０度の角度をなす範囲で傾斜している。よって、ループアンテナをアンテナ付タッチパッド入力装置の周囲に単に配置させた場合に比して、上述の平面視において導体６４の配置に要する投影面積が小さくて済み、共通開口３４の周縁とタッチパッド４２の周縁との間隙が狭くなる。この結果、アンテナ付タッチパッド入力装置４０の小型化に寄与する。
【００６８】
しかも、磁界結合は、カップリングする１次側のコイルと２次側のコイルとが同じ大きさであることが好ましいが、この正面視においてアンテナ導体６４を傾けて配置すれば、仮に共通開口６４の大きさ、つまり、フェイスシート４４の大きさが長短種々の大きさに変更されても、ループアンテナ６２からの電磁波を、シールド板３８、若しくは各電極４８，５０，５２やフィルム基板４６を有するタッチパッド４２をいずれも避けた所望の方向に向けて放射可能になる。
【００６９】
さらに、第１，２実施形態のアンテナ導体６４は、上述した正面視にて傾けた状態で磁性基板６６に保持されており、ループアンテナ６２からの電磁波は、単に上方に向けて放射されるのではなく、シールド板３８、及び各電極４８，５０，５２やフィルム基板４６を有するタッチパッド４２をいずれも避けてＲＦＩＤタグ８０に向けて放射可能になり、アンテナ通信感度の低下やセンサ検知感度の低下を回避できる。
【００７０】
この点について詳述すると、シールド板３８は、コンピュータ１内の電子部品が発する放射ノイズの他、ループアンテナ６２からの電磁波も吸収して遮蔽し、タッチパッド４２もまた、各電極４８，５０，５２やフィルム基板４６がアンテナ６２からの電磁波を吸収する。これにより、シールド板３８、各電極４８，５０，５２やフィルム基板４６に誘導電流が発生し、この電磁波の磁界の向きとは逆向きの反磁界が生ずるため、このループアンテナ６２から放射される電磁波の磁力線数が減少してアンテナ通信感度が低下することが懸念される。
【００７１】
特に、上述のモバイル用途を目的とするコンピュータ１の場合には、軽量、かつ、持ち運び容易であることが要求されており、ハウジング２２内の構成部品の集積度を高める必要があるため、ループアンテナ６２の直ぐ近傍にシールド板３８の他、電子回路やハードディスクドライブの留め金具等の金属部分が配置され、これら金属部分とループアンテナ６２との間隙が非常に狭くなり、その電磁波が金属部分により吸収され易くなる。
【００７２】
しかしながら、アンテナ導体６４を磁性基板６６に保持すれば、ＲＦＩＤタグ８０に向かう磁力線数を増やすことができ、アンテナ６２の通信感度の低下を確実に防止できる。
さらに、磁性基板６６自体が金属シート６８を備えていれば、アンテナ通信感度は、シールド板３８、各電極４８，５０，５２やフィルム基板４６よりも当該金属シート６８の影響を大きく受けることになる。つまり、アンテナ付タッチパッド入力装置４０は、当該装置４０をコンピュータ１に搭載して初めて金属部分の影響を受けるのではなく、この金属シート６８の影響を予め考慮して設計できるので、この点もアンテナ通信感度の低下防止に寄与する。
【００７３】
一方、タッチパッド４２のＸ駆動電極４８、Ｙ駆動電極５０、検出電極５２やフィルム基板４６に生じた誘導電流は、各電極４８，５０，５２間の電界のバランスを崩し、指の位置を正確に検出できなくなるとの懸念もあるが、上述の如く磁性基板６６を傾斜させれば、ループアンテナ６２からの電磁波がタッチパッド４２を避けて放射可能になり、センサ検知感度の低下も回避できるのである。
【００７４】
しかも、タッチパッド４２とループアンテナ６２とが別個に駆動可能に構成されているので、汎用なループアンテナ６２になる。
また、第１実施形態のように、磁性基板６６の法線方向がＲＦＩＤタグ８０の配置側とは反対側にて交差しており（図５）、モバイル用途を主目的とする上記コンピュータ１よりもさらに小型のコンピュータの如く、ＲＦＩＤタグ８０の対向面がフェイスシート４４よりも非常に大きくなっても、ループアンテナ６２からの電磁波はＲＦＩＤタグ８０に向けて確実に放射可能になる。
【００７５】
さらに、第２実施形態のように、磁性基板６６の法線方向がＲＦＩＤタグ８０の配置側にて交差しており（図７）、フェイスシート４４がＲＦＩＤタグ８０の対向面よりも非常に大きくなっても、ループアンテナ６２からの電磁波はＲＦＩＤタグ８０に向けて確実に放射可能になる。
この点についても詳述すると、タッチパッド４２には、フェイスシート４４の位置に表示画面を設けて２本以上の指で接触させたいとの要求もあり、１辺が１００ｍｍ超の大型になることが想定される。
【００７６】
このタッチパッド４２の大型化に伴い、その周囲にループアンテナ６２を単に形成すると、当該アンテナ６２からの電磁波がカードサイズのＲＦＩＤタグ８０のコイル状のアンテナ８２に向けて放射され難くなるとの懸念がある。
しかし、図７に示されるように、磁性基板６６の法線方向がＲＦＩＤタグ８０の配置側で交差するため、タッチパッド４２の大型化に対応しつつ、ループアンテナ６２の通信感度の低下を防止できるのである。
【００７７】
次に、第３から第５実施形態のように、アンテナ導体６４の配置方向が、図８（ｂ）、図９，１０の正面視で、フェイスシート４４に対して９０度の角度をなしていれば、図２の平面視におけるアンテナ導体６４の配置に要する投影面積が最も小さくなり、アンテナ付タッチパッド入力装置４０の小型化をより確実に達成できる。
【００７８】
また、第４，５実施形態のように、タッチパッド４２の周縁には溝部５８或いは溝部５９が形成され、この溝部５８或いは溝部５９にアンテナ導体６４を保持すれば、アンテナ導体６４がタッチパッド４２から脱落し難くなる。
さらに、第５実施形態のように、各溝部５９を等間隔に形成すれば、ループアンテナ６２からの電磁波は均一に放射可能になり、その通信品質、詳しくは通信可能距離のばらつきを抑制できる。
【００７９】
さらにまた、ＲＦＩＤは、その使用周波数によって、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）、微弱無線帯（３００ＭＨｚ）、特定小電力無線帯（４００ＭＨｚ）、ＵＨＦ帯（９００ＭＨｚ）、ＩＳＭ帯（２．４５ＧＨｚ）等に分類できるが、ループアンテナ６２がＨＦ帯の電磁波を放射する場合には、電波方式による無線通信等に比して特に通信距離が短くなる。しかし、アンテナ導体６４が上述した正面視にてフェイスシート４４に対して４５度から９０度の角度をなす範囲で傾けて配置されているため、その電磁波は、シールド板３８やタッチパッド４２を避けつつ、フェイスシート４４から約２０ｍｍ程度離れたＲＦＩＤタグ８０にも確実に放射できる。
【００８０】
また、ループアンテナ６２とタッチパッド４２とが１個の共通開口３４に設けられており、ループアンテナ用の開口とタッチパッド用の開口とをシールド板にそれぞれ穿設していた場合に比して、放射ノイズが外部に漏れる箇所を減らすことができる。よって、アンテナ付タッチパッド入力装置４０を搭載したパーソナルコンピュータ１のシールド効果が向上するし、また、シールド板３８に対するループアンテナ或いはタッチパッドのいずれかのスペースが不要になるので、このパーソナルコンピュータ１の小型化も達成可能になる。
【００８１】
さらに、上述した正面視において導体を傾けて配置すれば、アンテナ付タッチパッド入力装置４０の他、パーソナルコンピュータ１のさらなる小型化にもなる。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上述した検出電極５２は第３基板５１に形成されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、図４の櫛歯状の場合には第２基板４９に形成しても良く、また、この検出電極を隣り合うＸ駆動電極４８，４８と噛み合う位置にて、Ｙ軸方向に向けて直線状に延ばしたときには、第１基板４７に形成しても良い。
【００８２】
また、第１，２基板４７，４９の各駆動電極は、ＸＹ座標系の他、極座標系であっても良い。
さら、本発明のアンテナ付タッチパッド入力装置は、ラップトップ型のパーソナルコンピュータ１に具現化した例で説明されているが、ＰＤＡや携帯電話機の如くのモバイル用途の電子機器にも当然に適用可能である。
【００８３】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、その小型化の他、アンテナ通信感度やセンサ検知感度の低下を回避できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００８４】
１  パーソナルコンピュータ（電子機器）
３４  共通開口（開口）
３８  シールド板
４０  アンテナ付タッチパッド入力装置
４２  タッチパッド
４４  フェイスシート（表面）
４８  Ｘ駆動電極（金属パターン）
５０  Ｙ駆動電極（金属パターン）
５２  検出電極（金属パターン）
５８，５９  溝部
６２  ループアンテナ
６４  アンテナ導体（導体）
６６  磁性基板（アンテナ用基板）
６８  金属シート
８０  ＲＦＩＤタグ
【図１】
2011002947.tif 000003
【図２】
2011002947.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011002947.tif 000009
【図８】
2011002947.tif 000010
【図９】
2011002947.tif 000011
【図１０】
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