(57)【要約】      （修正有）【課題】指紋センサ及び同調可能な複合アンテナを有する電子デバイスを提供する。【解決手段】電子デバイス１０は、無線回路及びセンサなどの構成要素を有する。電子デバイスは、隙間により分離された第１及び第２の平面後部壁部分を有する金属筐体を有する。導電性構造体は、第１及び第２の後部壁部分を電気的に結合するように隙間を橋絡する。無線回路は、複合逆Ｆスロットアンテナを含む。アンテナは、開口部により第２の後部壁部分から分離された周囲筐体構造体から形成された逆Ｆアンテナ共振素子を有する。開口部は、アンテナ用のＣ形状のスロットアンテナ共振素子を形成する。センサは、指紋センサ１５２を含む。指紋センサは、ボタン内のボタン部材に結合する。指紋センサ及びボタンの他の部分は、アンテナ動作との干渉を最小化するために、第２の平面後部壁部分に重ね合わせる。【選択図】図９
0003211824.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
導電性周囲構造体を有する筐体と、
複合逆Ｆスロットアンテナであって、逆Ｆアンテナ共振素子及びアンテナ接地から形成された逆Ｆアンテナ部分を有し、前記逆Ｆアンテナ共振素子と前記アンテナ接地との間の開口部から形成されたスロットアンテナ部分を有し、前記逆Ｆアンテナ共振素子は、前記導電性周囲構造体から形成され、前記アンテナ接地は、前記スロットに隣接する延長部分を有する、複合逆Ｆスロットアンテナと、
前記逆Ｆアンテナ部分及び前記スロットアンテナ部分の両方に給電するアンテナフィードと、
前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる指紋センサと、
を備える電子デバイス。
【請求項２】
フレキシブルプリント回路を更に備え、前記指紋センサが、前記フレキシブルプリント回路に搭載され、上に前記指紋センサが搭載される前記フレキシブルプリント回路の一部分は、前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記筐体が、金属後部壁を有し、前記アンテナ接地が、前記金属後部壁から形成される、請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記アンテナ接地の前記延長部分が、前記金属後部壁から形成される、請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
スイッチを有するボタンを更に備える、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記ボタンが、前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる、請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記指紋センサが、前記ボタン内に搭載される、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記金属後部壁が、プラスチックで充填された隙間により分離され、導電性構造体により電気的に結合された第１の平面部分及び第２の平面部分を有し、前記第１の平面部分は、前記アンテナ接地の少なくとも一部を形成し、前記第２の平面部分は、前記アンテナ接地の前記延長部分を形成する、請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
コネクタ用レセプタクルを更に備え、前記ボタンが、前記コネクタ用レセプタクルに重ね合わさる、請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記開口部が、前記導電性周囲構造体に沿って延びる部分を有するＣ形状のスロットである、請求項９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさらずに前記アンテナ接地に重ね合わさるディスプレイモジュールを有し、前記ディスプレイモジュール及び前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさるディスプレイカバー層を有するディスプレイを更に備える、請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記スロットが、前記筐体の周囲縁部に沿って延びるＣ形状のスロットであり、前記アンテナフィードが、前記Ｃ形状のスロットの対向する側上の第１及び第２のフィード端子を有する、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
直列に接続され、前記複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたインダクタ及びスイッチを更に備え、前記スイッチは、前記複合逆Ｆスロットアンテナに隣接する外部のオブジェクトの存在による前記アンテナの離調を補償するために、前記インダクタを使用状態及び非使用状態に切換えるように構成された、請求項１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
誘電体で充填された隙間により分離された第１の後部壁部分及び第２の後部壁部分を有する後部壁を有する金属筐体と、
前記隙間を橋絡し、前記第１の後部壁部分を前記第２の後部壁部分に電気的に結合する導電性構造体と、
前記第２の後部壁部分に重ね合わさる指紋センサと、
を備える電子デバイス。
【請求項１５】
アンテナを更に備え、前記後部壁が、前記アンテナ用のアンテナ接地を形成し、前記アンテナ接地は、前記第２の後部壁部分から形成された接地の延長部分を有する、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記アンテナが、前記接地の延長部分と前記金属筐体内の導電性周囲構造体との間の開口部から形成されたスロットアンテナ共振素子を含む、請求項１５に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
前記開口部が、Ｃ形状のスロットである、請求項１６に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
前記導電性周囲構造体に結合されたフィード端子であって、前記導電性周囲構造体が、前記アンテナ内の逆Ｆアンテナ共振素子を形成し、前記アンテナ用の通信帯域を同調するための調節可能なインダクタが、前記導電性周囲構造体と前記接地の延長部分との間に結合された、フィード端子と、
直列に結合され、前記アンテナに結合されたスイッチ及びインダクタと、
を更に備え、前記スイッチは、外部のオブジェクトが前記アンテナに隣接して存在するという判定に応じて、前記インダクタを非使用状態に切換えるように構成された、請求項１７に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
逆Ｆアンテナ共振素子、スロットアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を有する複合逆Ｆスロットアンテナと、
前記複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたスイッチ及びインダクタと、
を備え、前記スイッチは、前記アンテナに隣接するユーザの手を検出したことに応じて、前記インダクタを非使用状態に切換えるように構成された、電子デバイス。
【請求項２０】
前記アンテナ接地の一部分に重ね合わさる指紋センサを更に備える、請求項１９に記載の電子デバイス。
【請求項２１】
前記スロットアンテナ共振素子が、前記逆Ｆアンテナ共振素子を前記アンテナ接地の前記一部分から分離するＣ形状のスロットから形成される、請求項２０に記載の電子デバイス。
【請求項２２】
前記スロットアンテナ共振素子を横切って結合され、前記複合逆Ｆスロットアンテナ用の低通信帯域を同調する調節可能なインダクタを更に備える、請求項２１に記載の電子デバイス。
【考案の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本出願は、概して電子デバイスに関し、より具体的には、無線構成要素及びセンサなどの構成要素を有する電子デバイスに関する。
本出願は、２０１４年８月１９日に出願された米国特許出願第１４／４６３，２９９号に対する優先権を主張するものであり、本明細書における参照によりその全体が本明細書内に組み入れられる。
【０００２】
電子デバイスは、多くの場合、アンテナを有する無線回路を含む。例えば、セルラー電話、コンピュータ、及び他のデバイスは、多くの場合、無線通信をサポートするためのアンテナを含む。センサ及び他の電気構成要素もまた、多くの場合、電子デバイス内に含まれる。
【０００３】
所望の特性を有する電子デバイス用アンテナ構造体を形成することは、困難なことがある。一部の無線デバイスでは、導電性筐体構造体、センサ、及び他の電気構成要素の存在が、アンテナ性能に影響することがある。筐体構造体又は電気構成要素が適切に構成されておらずアンテナの動作に干渉する場合、アンテナ性能が、良好でないことがある。デバイスのサイズもまた、特性に影響することがある。小型のデバイスで所望の特性レベルを実現することは、特に小型のデバイスが導電性筐体構造体を有する場合、困難なことがある。
【０００４】
したがって、導電性筐体構造体を含む電子デバイスなどの電子デバイス用の、改良された無線回路及び電気構成要素を提供できることが望ましいであろう。
【考案の概要】
【０００５】
電子デバイスは、無線回路及びセンサなどの構成要素を有することができる。電子デバイスは、隙間により分離された第１及び第２の平面後部壁部分を有する金属筐体を有することができる。導電性構造体は、第１及び第２の後部壁部分を電気的に結合するように隙間を橋絡することができる。第１の後部壁部分は、アンテナ接地を形成することができる。第２の後部壁部分は、アンテナ接地の延長部分を形成することができる。
【０００６】
無線回路は、複合逆Ｆスロットアンテナを含むことができる。アンテナは、開口部により第２の後部壁部分から分離された周囲筐体構造体から形成された逆Ｆアンテナ共振素子を有することができる。開口部は、アンテナ用のＣ形状のスロットアンテナ共振素子を形成することができる。
【０００７】
センサは、指紋センサを含むことができる。指紋センサは、ボタン内のボタン部材に結合することができる。指紋センサ及びボタンの他の部分は、アンテナ動作との干渉を最小化するために、第２の平面後部壁部分に重ね合わせることができる。
【０００８】
アンテナのインピーダンスを送信ラインに整合させるために、インピーダンス整合回路を、アンテナに結合することができる。スイッチと直列に結合されたインダクタを、アンテナに結合することができる。アンテナのインピーダンスは、送受信機とアンテナとの間に介挿されたカプラを使用して、リアルタイムに測定することができる。アンテナのインピーダンスの測定値、センサデータ又は他の情報に基づいて、制御回路は、ユーザの手などの外部のオブジェクトがアンテナに隣接している場合を判定することができる。インダクタは、次に、アンテナが良好に同調されるのを確実にするために、スイッチを用いて非使用状態に切換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る、例示的な電子デバイスの斜視図である。
【図２】一実施形態に係る、電子デバイス内の例示的な回路の概略図である。
【図３】一実施形態に係る、例示的な無線回路の概略図である。
【図４】一実施形態に係る、例示的な逆Ｆアンテナの概略図である。
【図５】本考案の一実施形態に係る、例示的なスロットアンテナの概略図である。
【図６】一実施形態に係る、例示的な複合逆Ｆスロットアンテナの図である。
【図７】一実施形態に係る、例示的なアンテナ同調回路の図である。
【図８】一実施形態に係る、ユーザの手とアンテナとの間の接触が存在する中でアンテナ性能の所望のレベルを維持するために、同調可能なインピーダンス整合ネットワークを使用してアンテナ同調を使用することができる様子を示すスミスチャートである。
【図９】一実施形態に係る、複合アンテナの一部を形成するのに使用される接地板延長部分の上方に、指紋センサなどの電気構成要素を配置することができる様子を示す図である。
【図１０】一実施形態に係る、誘電体の隙間を橋絡する導電性構造体を有する、電子デバイスの例示的な端部の内部平面図である。
【図１１】請求項１０に記載された種類の導電性構造体を有する、電子デバイスの例示的な端部の外面図である。
【図１２】一実施形態に係る、アンテナに関連付けられた接地板延長部分に重ね合わさる指紋センサなどの電気構成要素を有する、例示的な電子デバイスの側断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
図１の電子デバイス１０などの電子デバイスは、電気構成要素及び無線通信回路を備えることができる。無線通信回路は、１つ以上のアンテナを含むことができ、複数の無線通信帯域での無線通信をサポートするために使用することができる。センサなどの電気構成要素は、無線通信回路内のアンテナに重ね合わせることができる。例えば、指紋センサは、指紋センサがアンテナ接地板の延長部分に重ね合わさる位置に搭載することができる。この位置は、指紋センサが指紋をキャプチャするために使用されることを可能にしながら、指紋センサとアンテナとの間の干渉を最小化するのに役立つことができる。
【００１１】
無線通信回路のアンテナとしては、ループアンテナ、逆Ｆアンテナ、ストリップアンテナ、平板逆Ｆアンテナ、スロットアンテナ、１種類よりも多くのアンテナ構造体を含む複合アンテナ、又はその他の好適なアンテナを挙げることができる。所望であれば、アンテナ用の導電性構造体は、電子デバイスの導電性構造体から形成することができる。電子デバイスの導電性構造体としては、導電性の筐体構造体を挙げることができる。筐体構造体としては、電子デバイスの周囲に延びる導電性周囲構造体などの周囲構造体を挙げることができる。導電性周囲構造体は、ディスプレイなどの平面構造体用のべゼルとして機能することができ、デバイス筐体用の側壁構造体として機能することができ、一体型平面後部筐体から上方に延びる（例えば、垂直平面側壁又は曲線状の側壁を形成するための）部分を有することができ、及び／又は他の筐体構造体を形成することができる。隙間は、導電性周囲構造体を周囲セグメントに分割する導電性周囲構造体内に形成することができる。セグメントの１つ以上は、電子デバイス１０用の１つ以上のアンテナを形成するのに使用することができる。アンテナはまた、金属中央平面筐体構造体及び他の内部デバイス構造体などの導電性筐体構造体から形成されたアンテナ接地板を使用して形成することができる。筐体後壁部構造体は、アンテナ接地などのアンテナ構造体を形成するのに使用することができる。
【００１２】
電子デバイス１０は、ポータブル電子デバイス又はその他の好適な電子デバイスであってもよい。例えば、電子デバイス１０は、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、腕時計型デバイス、ペンダント型デバイス、ヘッドホン型デバイス、イヤホン型デバイス、又は他の着用可能若しくはミニチュアデバイスなどの幾分小さめのデバイス、セルラー電話機、メディアプレーヤ、又は他の小さなポータブルデバイスなどのハンドヘルドデバイスであってもよい。デバイス１０はまた、テレビ、セットトップボックス、デスクトップコンピュータ、コンピュータを内蔵するコンピュータ用モニター、又はその他の好適な電子デバイスであってもよい。
【００１３】
デバイス１０は、筐体１２などの筐体を含むことができる。ケースと呼ばれることもある筐体１２は、プラスチック、ガラス、セラミック、繊維複合体、金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウムなど）、その他の好適な材料、又はこれらの材料の組み合わせで形成することができる。一部の状況では、筐体１２の一部は、誘電体又は他の低導電性材料から形成することができる。他の状況では筐体１２、又は筐体１２を構成する構造体の少なくとも一部は、金属要素から形成することができる。
【００１４】
所望であれば、デバイス１０はディスプレイ１４などのディスプレイを有することができる。筐体１２の背面は、平面筐体壁を有することができる。筐体後壁部は、プラスチック又は他の誘電体で充填された隙間により第１及び第２の部分に分離することができる。導電性構造体は、第１及び第２の部分を電気的に一体に結合することができる。ディスプレイ１４は、筐体後壁部と対向するデバイス１０の前面上に搭載することができる。ディスプレイ１４は、容量性タッチ電極を組み込んだタッチスクリーンであってもよく、又はタッチに反応しなくてもよい。
【００１５】
ディスプレイ１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、プラズマセル、エレクトロウェッティングピクセル、電気泳動ピクセル、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）構成要素、又はその他の好適な画像ピクセル構造体から形成される、画像ピクセルを含むことができる。ディスプレイ１４の表面は、透明なガラス又はプラスチックの層などのディスプレイカバー層で覆うことができる。ボタン２４などのボタンがカバー層内の開口部を貫通することができる。カバー層はまた、スピーカポート２６用の開口部などの他の開口部を有することもできる。
【００１６】
筐体１２は、構造体１６などの周囲筐体構造体を含んでもよい。構造体１６は、デバイス１０及びディスプレイ１４の周りに延びることができる。デバイス１０及びディスプレイ１４が４つの縁部を有する矩形形状を有する構成において、構造体１６は、４つの対応する縁部を有する矩形環形状を有する周囲筐体構造体を使用して具現化されてもよい（例として）。周囲構造体１６又は周囲構造体１６の一部は、ディスプレイ１４用のベゼル（例えば、ディスプレイ１４の４辺全てを囲み、及び／又はディスプレイ１４をデバイス１０に保持する上で役立つ装飾用トリム）として機能することができる。所望ならば、周囲構造体１６はまた、（例えば、垂直側壁、曲線状の側壁などを有する金属バンドなどを形成することにより）デバイス１０用の側壁構造体も形成してもよい。
【００１７】
周囲筐体構造体１６は、金属などの導電性材料から形成される場合があるため、（例として）、導電性周囲筐体構造体、導電性筐体構造体、周囲金属構造体、又は導電性周囲筐体部材と称される場合がある。周囲筐体構造体１６は、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属、又はその他の好適な材料から形成されてもよい。周囲筐体構造体１６を形成するにあたって、１つ、２つ、又は２つよりも多くの分離した構造体を使用してもよい。
【００１８】
周囲筐体構造体１６が均一な断面を有する必要はない。例えば、所望であれば、周囲筐体構造体１６の上部部分が、ディスプレイ１４を適所に保持する上で役立つ内向きに突出したリップを有してもよい。周囲筐体構造体１６の下部部分もまた、拡大されたリップを（例えば、デバイス１０の背面の平面内に）有してもよい。周囲筐体構造体１６は、実質的に直線の垂直側壁を有することができ、曲線状の側壁を有することができ、又は他の好適な形状を有することができる。幾つかの構成（例えば、周囲筐体構造体１６がディスプレイ１４のベゼルとして機能する場合）においては、周囲筐体構造体１６が筐体１２のリップの周りに延びてもよい（即ち、周囲筐体構造体１６が筐体１２の側壁の後縁部は覆わずに、筐体１２のディスプレイ１４を囲む縁部のみを覆ってもよい）。
【００１９】
所望であれば、筐体１２は導電性背面を有してもよい。例えば、筐体１２は、ステンレス鋼又はアルミニウムなどの金属から形成されてもよい。筐体１２の背面は、ディスプレイ１４に対して平行な平面内にある場合がある。筐体１２の背面が金属から形成されているデバイス１０の構成においては、導電性周囲筐体構造体１６の部分を、筐体１２の背面を形成する筐体構造体の一体的部分として形成することが望ましい場合がある。例えば、デバイス１０の筐体後壁部は、平面金属構造体から形成されてもよく、筐体１２の側面上の周囲筐体構造体１６の部分は、平面金属構造体の垂直に延びる一体的金属部分として形成されてもよい。これらなどの筐体構造体は、所望であれば、金属のブロックから機械加工することができ、及び／又は筐体１２を形成するために一体に組み立てられる複数の金属片を含むことができる。筐体１２の平面後部壁は、１つ以上、２つ以上、又は３つ以上の部分を有することができる。
【００２０】
ディスプレイ１４は、容量性電極のアレイ、ピクセル要素をアドレス指定するための導電線、駆動回路などの導電性構造体を含んでもよい。筐体１２は、金属フレーム部材、筐体１２の壁部に広がる（中央平面と呼ぶこともある）平面筐体部材（即ち、部材１６の対辺間を溶接ないしは別の方法で接続されている１つ以上の部分から形成されたほぼ矩形のシート）、プリント回路基板、及びその他の導電性の内部構造体などの内部構造体を含んでもよい。デバイス１０内の接地板を形成するのに使用することができる、これらの導電性構造体は、ディスプレイ１４のアクティブエリアＡＡ（例えば、画像を表示するためのディスプレイモジュールを含むディスプレイ１４の部分）の下方の筐体１２の中央に配置することができる。
【００２１】
領域２２及び２０内においては、デバイス１０の導電性構造体の内部（例えば、導電性筐体中央平面、又は筐体後壁部構造体、プリント回路基板、並びにディスプレイ１４及びデバイス１０内の導電性電気構成要素などの導電性周囲筐体構造体１６と対向する導電性接地構造体との間）に開口部が形成される場合がある。隙間と呼ぶこともあるこれらの開口部は、空気、プラスチック、及び他の誘電体で充填される場合がある。
【００２２】
中央平面、プリント回路基板上のトレース、ディスプレイ１４及び導電性電気構成要素などの、デバイス１０内の導電性筐体構造体及び他の導電性構造体は、デバイス１０内のアンテナ用の接地板として機能することができる。領域２０及び２２内の開口部は、オープンスロットアンテナ若しくはクローズドスロットアンテナ内のスロットとして機能することができ、ループアンテナ内の材料のうちの誘電経路によって囲まれた中央の誘電体領域として機能することができ、ストリップアンテナ共振素子若しくは逆Ｆアンテナ共振素子などのンテナ共振素子を接地板から分離するスペースとして機能することができ、無給電アンテナ共振素子の性能に寄与することができ、又は領域２０及び２２内に形成されたアンテナ構造体の一部として別の機能を果たすことができる。所望であれば、ディスプレイ１４のアクティブエリアＡＡの下方の接地板及び／又はデバイス１０内の他の金属構造体は、デバイス１０の端部の部分内に延びる部分を有することができる（例えば、接地は、領域２０及び２２内の誘電体で充填された開口部に向けて延びることができる）。
【００２３】
デバイス１０は、一般的に任意の好適な数（例えば、１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上など）のアンテナを含むことができる。デバイス１０内のアンテナは、細長いデバイス筐体の対向する第１及び第２の端部に（例えば、図１のデバイス１０の端部２０及び２２に）、デバイス筐体の１つ以上の縁部に沿って、デバイス筐体の中央に、その他の好適な場所に、又はこれらの場所のうちの１つ以上の場所に配置することができる。図１の構成は、単なる例示である。
【００２４】
周囲筐体構造体１６の部分には隙間構造体を設けることができる。例えば、周囲筐体構造体１６に、図１に示すように隙間１８などの１つ以上の隙間を設けることができる。周囲筐体構造体１６におけるこの隙間は、ポリマー、セラミック、ガラス、空気、その他の誘電材料などの誘電体、又はこれらの材料の組み合わせで充填することができる。隙間１８は、周囲筐体構造体１６を１つ以上の導電性周囲セグメントに分割することができる。例えば、周囲筐体構造体１６に、２つの導電性周囲セグメント（例えば、２箇所の隙間を有する構成）、３つの導電性周囲セグメント（例えば、３箇所の隙間を有する構成）、４つの導電性周囲セグメント（例えば、４箇所の隙間を有する構成など）があってもよい。このようにして形成される導電性周囲筐体構造体１６のセグメントは、デバイス１０内のアンテナの部分を形成することができる。所望であれば、隙間は、筐体１２の後部壁の幅を横切ってて延びることができ、後部壁を異なる部分に分割するように筐体１２の後部壁を貫通して貫入することができる。ポリマー又は他の誘電体で、これらの筐体の隙間（溝）を充填することができる。
【００２５】
一般的なシナリオでは、デバイス１０は（例として）上部アンテナ及び下部アンテナを有することができる。上部アンテナは、例えば、領域２２内においてデバイス１０の上端に形成することができる。下部アンテナは、例えば、領域２０内においてデバイス１０の下端に形成することができる。これらのアンテナは、同一の通信帯域、重なり合う通信帯域、又は分離した通信帯域をカバーするために別々に使用することができる。これらのアンテナは、アンテナダイバーシティ方式又は多重入出力（ＭＩＭＯ）アンテナ方式を実施するために使用することができる。
【００２６】
デバイス１０のアンテナは、対象とする任意の通信帯域に対応するために使用することができる。例えば、デバイス１０は、ローカルエリアネットワーク通信、音声及びデータ用セルラー電話通信、全地球測位システム（ＧＰＳ）通信又はその他の衛星航法システムによる通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信などに対応するアンテナ構造体を含むことができる。
【００２７】
図１のデバイス１０内に使用することができる例示的な構成要素を示す概略図を、図２に示す。図２に示すように、デバイス１０は、記憶及び処理回路２８などの制御回路を含み得る。記憶及び処理回路２８は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するように構成された他の電気的にプログラムできる読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は動的ランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含む場合がある。記憶及び処理回路２８内の処理回路は、デバイス１０の動作を制御する目的で使用される場合がある。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路などに基づいてもよい。
【００２８】
記憶及び処理回路２８は、インターネットブラウジングアプリケーション、ボイスオーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）通話アプリケーション、電子メールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能などのソフトウェアをデバイス１０上で走らせる目的で使用される場合がある。外部デバイスとの相互作用をサポートするために、通信プロトコルを実施する際に記憶及び処理回路２８が使用される場合がある。記憶及び処理回路２８を使用して実施できる通信プロトコルとしては、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えばＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル（ＷｉＦｉ（登録商標）と呼ぶこともある））、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルなどのその他の近距離無線通信リンク用プロトコル、セルラー電話プロトコル、ＭＩＭＯプロトコル、アンテナダイバーシティプロトコルなどが挙げられる。
【００２９】
入出力回路３０は、入出力デバイス３２を含むことができる。入出力デバイス３２は、デバイス１０にデータを供給することを可能にし、デバイス１０から外部デバイスにデータを供給することを可能にする目的で使用され得る。入出力デバイス３２は、ユーザインタフェースデバイス、データポートデバイス、及び他の入出力構成要素を含んでもよい。例えば、入出力デバイスとしては、タッチスクリーン、タッチセンサ機能を持たないディスプレイ、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、カメラ、ボタン、スピーカ、状態インジケータ、光源、オーディオジャック及び他のオーディオポート構成要素、デジタルデータポートデバイス、光センサ、動きセンサ（加速度計）、容量センサ、近接センサ、指紋センサ（例えば、図１のボタン２４などのボタンと一体化された指紋センサ）を挙げることができる。
【００３０】
入出力回路３０は、外部装置と無線で通信するための無線通信回路３４を含み得る。無線通信回路３４は、１つ以上の集積回路から形成される高周波（ＲＦ）送受信機回路、電力増幅回路、低雑音入力増幅器、パッシブＲＦ構成要素、１つ以上のアンテナ、送信ライン、及びＲＦ無線信号を処理するための他の回路を含み得る。無線信号はまた、光線を使用して（例えば、赤外線通信を使用して）送信することもできる。
【００３１】
無線通信回路３４は、様々な高周波通信帯域を扱うための高周波送受信機回路９０を含み得る。例えば、回路３４は、送受信機回路３６、３８、及び４２を含むことができる。送受信機回路３６は、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信用の２．４ＧＨｚ及び５ＨＧｚの帯域を処理することができ、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信帯域を処理することができる。回路３４はまた、７００〜９６０ＭＨｚの低通信帯域、１７１０〜２１７０ＭＨｚの中間帯域、及び２３００〜２７００ＭＨｚの高帯域、又は７００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚ若しくは他の好適な周波数間の他の通信帯域などの周波数範囲での無線通信を処理するための、セルラー電話送受信機回路３８を使用することができる（例として）。回路３８は、音声データ及び非音声データを処理してもよい。所望であれば、無線通信回路３４は、その他の近距離及び遠距離無線リンク用の回路を含むことができる。例えば、無線通信回路３４は、６０ＧＨｚの送受信機回路、テレビ及びラジオの信号を受信するための回路、ページングシステムの送受信機、近距離通信（near field communications）（ＮＦＣ）回路などを含むことができる。無線通信回路３４は、１５７５ＭＨｚでのＧＰＳ信号を受信するため又は他の衛星測位データを処理するためのＧＰＳ受信機回路４２などの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機装置を含むことができる。ＷｉＦｉ（登録商標）リンク及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク並びにその他の近距離無線リンクでは、数十フィートから数百フィートにわたってデータを伝達する目的で無線信号が使用されるのが典型的である。セルラー電話リンク及び他の遠距離リンクでは、数千フィート又は数マイルにわたってデータを伝達する目的で無線信号が使用されるのが典型的である。
【００３２】
無線通信回路３４は、アンテナ４０を含むことができる。任意の好適な種類のアンテナを使用してアンテナ４０を形成することができる。例えば、アンテナ４０としては、ループアンテナ構造体、パッチアンテナ構造体、逆Ｆアンテナ構造体、スロットアンテナ構造体、平板逆Ｆアンテナ構造体、ヘリカルアンテナ構造体、これらの設計の混成などから形成される共振素子を有するアンテナを挙げることができる。異なる帯域及び帯域の組み合わせに対して異なる種類のアンテナを使用することもできる。例えば、１種類のアンテナがローカル無線リンクアンテナの形成に使用されてもよく、別の種類のアンテナがリモート無線リンクアンテナの形成に使用されてもよい。
【００３３】
図３に示すように、無線回路３４内の送受信機回路９０は、経路９２などの経路を使用してアンテナ構造体４０に結合することができる。無線回路３４は、制御回路２８に結合することができる。制御回路２８は、入出力デバイス３２に結合することができる。入出力デバイス３２は、デバイス１０からの出力を供給することができ、デバイス１０の外部のソースからの入力を受信することができる。
【００３４】
アンテナ（単数又は複数）４０などのアンテナ構造体に対象とする通信周波数をカバーする能力を備えるために、アンテナ（単数又は複数）４０は、フィルタ回路（例えば、１つ以上のパッシブフィルタ及び／又は１つ以上の同調フィルタ回路）などの回路を備えることができる。コンデンサ、インダクタ、及び抵抗器などの個別部品を、フィルタ回路内に組み込むことができる。コンデンサ構造体、インダクタ構造体、及び抵抗構造体はまた、パターニングした金属構造体（例えば、アンテナの一部）から形成することもできる。所望であれば、アンテナ（単数又は複数）４０は、アンテナを対象とする通信帯域にわたって同調するために、同調可能な構成要素１０２などの調節可能な回路を備えることができる。同調可能な構成要素１０２は、同調フィルタ又は同調可能なインピーダンス整合ネットワークの一部とすることができ、アンテナ共振素子の一部とすることができ、アンテナ共振素子とアンテナ接地との間の隙間にわたることなどができる。同調可能な構成要素１０２としては、同調可能なインダクタ、同調可能なコンデンサ、又は他の同調可能な構成要素を挙げることができる。これらなどの同調可能な構成要素は、固定された構成要素のスイッチ及びネットワーク、関連付けられた分散型のキャパシタンス及びインダクタンスを生成する分散型の金属構造体、可変なキャパシタンス及びインダクタンス値を生成するための可変半導体デバイス、同調フィルタ、又は他の好適な同調可能な構造体に基づくことができる。デバイス１０の動作中に、制御回路２８は、経路９３などの１つ以上の経路上に、インダクタンス値、キャパシタンス値、又は同調可能な構成要素１０２に関連付けられた他のパラメータを調整する制御信号を送信することができ、それにより、所望の通信帯域をカバーするようにアンテナ構造体４０を同調することができる。
【００３５】
経路９２は１つ以上の送信ラインを含んでもよい。一実施例として、図３の信号経路９２は、ライン９４などの正の信号導体及びライン９６などの接地信号導体を有する送信ラインであってもよい。ライン９４及び９６は、（例として）同軸ケーブル又はマイクロストリップ送信ラインの一部を形成してもよい。インダクタ、抵抗器、及びコンデンサなどの構成要素から形成される整合ネットワークが、アンテナ（単数又は複数）４０のインピーダンスを送信ライン９２のインピーダンスと整合するのに使用されてもよい。整合ネットワーク構成要素は、個別部品（例えば、表面実装技術部品）として設けてもよく、又は、筐体構造体、プリント回路基板構造体、プラスチック支持体上の配線などから形成してもよい。これらなどの構成要素はまた、アンテナ（単数又は複数）４０内のフィルタ回路を形成するのに使用してもよく、同調可能な及び／又は固定された構成要素としてもよい。
【００３６】
送信ライン９２は、アンテナ構造体４０と関連付けられたアンテナフィード構造体に連結され得る。一実施例として、アンテナ構造体４０は、逆Ｆアンテナ、スロットアンテナ、複合逆Ｆスロットアンテナ、又は、端子９８などの正のアンテナフィード端子及び接地アンテナフィード端子１００などの接地アンテナフィード端子を有するアンテナフィードを有する他のアンテナを形成してもよい。正の送信ライン導電体９４は、正のアンテナフィード端子９８に結合されてもよく、接地送信ライン導電体９６は、接地アンテナフィード端子９２に結合されてもよい。所望であれば、他の種類のアンテナフィード配置構成が使用されてもよい。図３の例示的な給電構成は、単なる例示にすぎない。
【００３７】
カプラ９５などの指向性カプラを、送信ライン経路９２内に介挿することができる。制御回路２８及び送受信機回路９０は、指向性カプラ９５を使用して、アンテナ４０（又はアンテナ４０の一部）のインピーダンスに関する位相及び大きさの情報を収集することができる。アンテナ４０のインピーダンスに関するリアルタイムの情報を収集するためにカプラ９５又は他の回路を使用することにより、制御回路２８は、アンテナ４０が外部のオブジェクトにより負荷を加えられている場合（例えば、ユーザの手がアンテナ４０の近傍にあり、それゆえアンテナ４０のインピーダンスに影響を与えている場合）を判定することができる。ユーザの手又は他の外部のオブジェクトがアンテナ４０に隣接していることを検出したことに応じて、制御回路２８は、補正アクションを取ることができる。例えば、制御回路２８は、アンテナ４０が所望のように動作することを確実にするために、調節可能なインダクタ又は他の同調可能な構成要素１０２を調整することができる。所望であれば、制御回路２８は、アンテナ４０が近隣の外部のオブジェクトの存在により影響を受けている場合を判定するのに、近接センサ（例えば、図２のセンサ３２を参照）からの情報、受信した信号強度の情報、又は他の情報を使用することができる。指向性カプラ９５からのアンテナフィードバックの使用は、単なる例示である。
【００３８】
図４は、デバイス１０用のアンテナ４０を実装するのに使用することができる例示的な逆Ｆアンテナ構造体の図である。図４の逆Ｆアンテナ４０は、アンテナ共振素子１０６及びアンテナ接地（接地板）１０４を有する。アンテナ共振素子１０６は、アーム１０８などの主共振素子アームを有することができる。アーム１０８及び／又はアーム１０８の一部分の長さは、アンテナ４０が所望の動作周波数で共振するように選択することができる。例えば、アーム１０８の長さは、アンテナ４０用の所望の動作周波数での波長の４分の１とすることができる。アンテナ４０はまた、高調波周波数でも共振を呈することができる。
【００３９】
主共振素子アーム１０８は、復帰経路１１０により接地１０４に結合することができる。アンテナフィード１１２は、正のアンテナフィード端子９８及び接地アンテナフィード端子１００を含むことができ、アーム１０８と接地１０４との間の復帰経路１１０と並列に延びることができる。所望であれば、図４の例示的なアンテナ４０などの逆Ｆアンテナは、１つより多くの共振アーム枝を有することができる（例えば、複数の通信帯域内での動作をサポートするように複数の周波数共振を生成するために）、又は他のアンテナ構造体（例えば、無給電アンテナ共振素子、アンテナ同調をサポートするための同調可能な構成要素など）を有することができる。例えば、アーム１０８は、フィード１１２及び復帰経路１１０から外側に延びる左及び右の枝を有することができる。
【００４０】
アンテナ４０は、スロットアンテナ共振素子を含むことができる。図５に示すように、例えば、アンテナ４０は、アンテナ接地１０４内に形成されたスロット１１４などの開口部を有するスロットアンテナとすることができる。スロット１１４は、空気、プラスチック、及び／又はその他の誘電体で充填することができる。スロット１１４の形状は、直線とすることができる、又は１つ以上の湾曲部を有することができる（すなわち、スロット１１４は、蛇行した経路に続く細長い形状を有することができる）。アンテナ４０用のアンテナフィードは、正のアンテナフィード端子９８及び接地アンテナフィード端子１００を含むことができる。フィード端子９８及び１００は、例えば、スロット１１４の対向する側の上（例えば、対向する長い側面上）に配置することができる。図５のスロットアンテナ共振素子１１４などのスロットベースのアンテナ共振素子は、アンテナ信号の波長がスロットの周辺部に等しい周波数でのアンテナ共振を発生させることができる。狭いスロットでは、スロットアンテナ共振素子の共振周波数は、スロットの長さが波長の半分に等しい信号周波数に関連付けられる。スロットアンテナの周波数応答は、同調可能なインダクタ又は同調可能なコンデンサなどの、１つ以上の同調可能な構成要素を使用して同調することができる。これらの構成要素は、スロットの対向する側に結合された端子を有することができる（すなわち、同調可能な構成要素は、スロットを橋絡することができる）。所望であれば、同調可能な構成要素は、スロット１１４の側面の１つの長さに沿った対応する位置に結合された端子を有することができる。これらの構成の組み合わせもまた、使用することができる。
【００４１】
所望であれば、アンテナ４０は、筐体１２の一部分などの導電性デバイス構造体を組み込むことができる。一実施例として、導電性周囲構造体１６は、図６のセグメント１６Ｂ及び１６Ｅなどの複数の部分を含むことができる。導電性周囲構造体１６Ｅは、アンテナ接地板１０４の左及び右の縁部に沿って延びる導電性構造体とすることができる（例えば、筐体１２の背面とは分離した、又は筐体１２の後部壁から上方に延びる筐体１２の一体化部分である筐体側壁）。接地板１０４は、金属筐体中央平面部材、金属筐体後壁部、ディスプレイ１４の導電性部分、又は他の導電性アンテナ接地構造体の一部分により形成することができる。導電性周囲構造体１６Ｂは、デバイス１０の縁部（例えば、図６の実施例のデバイス１０の下側周囲縁部）に沿って延びることができ、デバイス１０の左及び右の縁部の区域に沿って延びるより短い部分を有することができる。
【００４２】
デバイス１０の周囲に沿って、構造体１６Ｂ及び１６Ｅは、隙間１８などの隙間により分離することができる。隙間１８は、ポリマーなどの誘電体で充填することができる。接地板１０４は、構造体１６Ｂと接地板１０４の残りの部分（すなわち、ディスプレイ１４、金属筐体中央平面、及び／又は筐体１２の平面後部壁の中央部分から形成された接地の一部分）との間のスペースに延びる延長部分１０４Ｅなどの延長部分を有することができる。
【００４３】
図６の実施例では、アンテナ４０は、デバイス１０の下側端部２０に形成されている。これは単なる例示にすぎない。図６のアンテナ４０などのアンテナは、デバイス１０の対向する端部に形成することができ、又は異なるアンテナを、デバイス１０のそれぞれの端部に形成することができる。デバイス１０用の２つより多いアンテナを有する構成もまた、使用することができる。
【００４４】
アンテナ４０は、スロット部分及び逆Ｆアンテナ部分の両方を有する複合逆Ｆスロットアンテナなどの複合アンテナとすることができる。接地１０４（接地板延長部分１０４Ｅを含む）は、アンテナ４０用のアンテナ接地を形成することができる。図６のアンテナ４０のスロット部分は、導電性周囲構造体１６Ｂと接地１０４の接地板延長部分１０４Ｅとの間のスロット１１４から形成することができる。スロット１１４は、図６に示すようなＣ形状を有することができる（すなわち、スロット１１４は、デバイス１０及び筐体１２の周囲縁部に沿って延びるＣ形状のスロットとすることができる）、又は湾曲部を有する他のスロット形状を有することができる。所望であれば、湾曲部を有さない直線のスロットもまた、アンテナ４０を形成するのに使用することができる。図６のアンテナ４０の逆Ｆ部分は、導電性周囲構造体１６Ｂ及び接地１０４（接地板延長部分１０４Ｅ）などの逆Ｆ共振素子から形成することができる。
【００４５】
プリント回路若しくはプラスチックキャリア上の金属又は金属トレースのストリップなどの導電経路は、アンテナ４０の逆Ｆ部分用の復帰経路１１０を形成することができる。復帰経路１１０は、構造体１６Ｂと接地１０４との間にフィード１１２と並列に結合することができる。アンテナ同調は、同調回路（例えば、アンテナフィード１１２内のフィード端子９８及び１００でアンテナ４０に結合された同調可能なインピーダンス整合回路又は他の回路）により、及び／又は調節可能なインダクタ１２０などの同調可能な構成要素により提供することができる。調節可能なインダクタ１２０は、スロット開口部１１４により形成された誘電体の隙間にわたることができ、構造体１６Ｂと接地延長部分１０４Ｅとの間にフィード１１２と並列に結合することができる。調節可能なインダクタ１２０は、アンテナ４０の低通信帯域に関連付けられた周波数を同調するように調整することができ、又はアンテナ４０用の他のアンテナ同調調整を行うために使用することができる。隙間１８に関連付けられたキャパシタンスがあることがある。所望であれば、隙間１８に関連付けられたキャパシタンスの影響を打ち消すために、固定又は同調可能なインダクタを隙間１８を横切って結合することができる。
【００４６】
図４の逆Ｆアンテナ共振素子１０６の共振素子アーム１０８に関連して説明したように、導電性周囲筐体構造体１６Ｂは、対象とする１つ以上の通信帯域をカバーする逆Ｆアンテナ共振素子を形成することができる。一実施例として、導電性周囲筐体構造体１６Ｂは、低通信帯域（例えば、７００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの周波数又は他の周波数範囲をカバーする帯域）での共振をサポートする図６の部分ＬＢなどの第１の部分を有することができ、中間周波数（「中間帯域」）の通信帯域（例えば、１７１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの周波数又は他の周波数範囲をカバーする帯域）での共振をサポートする図６の部分ＭＢなどの第２の部分を有することができる。スロット１１４は、高通信帯域（例えば、２３００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚの周波数又は他の周波数範囲をカバーする帯域）での共振をサポートするスロット共振素子として機能することができる。低帯域、中間帯域、及び高帯域は、７００ＭＨｚと２７００ＭＨｚとの間の周波数範囲又は他の好適な周波数範囲内に位置することができる。所望であれば、他の逆Ｆスロット複合アンテナの構成を使用することができる。複合アンテナの逆Ｆ部分が低帯域及び中間帯域の通信帯域をサポートし、スロットアンテナ共振素子が高帯域での通信をサポートする図６の実施例は、単なる例示である。
【００４７】
送信ライン９２は、５０Ωのインピーダンス又は他の好適なインピーダンスを有することができる。アンテナ４０のインピーダンスを送信ライン９２のインピーダンスに整合するのに役立ち、それにより、アンテナ性能を強化するために、デバイス１０は、インピーダンス整合回路を備えることができる。例えば、図７の整合回路１３８などのインピーダンス整合回路は、正のアンテナフィード端子９８と接地アンテナフィード端子１００との間に結合することができる。接地端子１３６は、接地１０４（例えば、延長部分１０４Ｅ）に結合することができる。整合回路１２６は、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗器などの、インピーダンス整合ネットワークを形成する１つ以上の構成要素を含むことができる。整合回路１２６は、端子９８と１００との間に結合することができる。図６に示すようにスロット１１４を横切って結合することができる同調可能なインダクタ１２０（図６）は、スイッチング回路１２８並びにインダクタ１３０、１３２、及び１３４などのインダクタを使用して実装することができる。インダクタ１３０、１３２、及び１３４は、異なる値を有することができ、又はこれらのインダクタの２つ以上は、同じ値を有することができる。スイッチング回路１２８は、調節可能なインダクタ１２０の全体のインダクタンスを調整するために、インダクタの１つ以上を使用状態に切換えることができる。例えば、制御回路２８は、アンテナ４０が所望の通信帯域をカバーすることができるようにインダクタ１２０のインダクタンスを調整する（例えば、インダクタ１２０を低帯域を同調するように調整することができる）ために、スイッチング回路１２８を調整することができる。
【００４８】
スイッチング回路（スイッチ）１２４及びインダクタ１２２は、直列に接続することができ、アンテナ４０に（例えば、フィード端子又は他の位置に）結合することができる。一実施例として、スイッチ１２４及びインダクタ１２２は、隙間１８のうちの１つを横切って結合することができる（又は複数のそのような切換可能なインダクタを設けることができる）。スイッチ１２４は、制御回路２８により制御することができ、アンテナ４０の近傍に（例えば、隙間（単数又は複数）１８の近傍に）外部のオブジェクトが存在するときに起こり得るアンテナの離調を補償するように、インダクタ１２２を使用状態及び非使用状態に切換えるために使用することができる。アンテナ４０に隣接する手又は他の外部のオブジェクトが存在しない動作中に、スイッチ１２４は、閉じることができ、インダクタ１２２は、使用状態に切換ることができる。ユーザの手又は他の外部のオブジェクトが隙間（単数又は複数）１８の近傍に（すなわち、アンテナ４０に隣接して）存在する場合、隙間（単数又は複数）１８のキャパシタンスは、上昇することがある。このキャパシタンスの上昇は、アンテナ４０を離調する可能性を有する。ユーザの手の存在は、近接センサ（例えば、容量性近接センサ、光に基づく近接センサなど）を使用して、温度センサを使用して、カメラを使用して、アンテナ４０又はアンテナ４０の一部分のインピーダンスをリアルタイムに測定するインピーダンス測定回路（例えば、指向性カプラ９５からのフィードバック）を使用して、又は他の検出技術を使用して、検出することができる。
【００４９】
アンテナを離調するユーザの把握の可能性のために、アンテナ４０の近傍の外部のオブジェクトの存在が検出されるといつでも、スイッチ１２４は、開状態に置かれることがある。アンテナ４０に隣接するユーザの手又は他の外部のオブジェクトの存在の検出に応じてスイッチ１２４が開いている場合、インダクタ１２２は、非使用状態に切換えられ、アンテナ４０の周波数応答（同調）は、所望のように維持されるであろう。
【００５０】
図８は、インダクタ１２２を使用状態及び非使用状態に切換えるスイッチ１２４などのスイッチング回路を使用する効果を示すスミスチャートである。送信ライン９２は、インピーダンス１４０により示すように、５０Ωのインピーダンス（例として）を有することができる。アンテナ４０が通常に動作している（７００ＭＨｚと２７００ＭＨｚとの間の周波数の範囲又は他の周波数範囲にわたって）場合、アンテナ４０は、例示的なインピーダンス１４２などのインピーダンスを呈することがある。インピーダンス１４２は、図７のインダクタ１２２の使用に関連付けることができる（すなわち、スイッチ１２４を閉じることによりインダクタ１２２が使用状態に切換えられている場合、アンテナ４０は、インピーダンス１４２を有するであろう）。
【００５１】
インピーダンス１４２は、所望のように送信ラインのインピーダンス１４０に近接して整合されている。隙間（単数又は複数）１８の存在に（すなわち、アンテナ４０に隣接して）ユーザの手又は他の外部のオブジェクトが置かれると、アンテナのインピーダンス１４２は、スイッチ１２４が開かれてインダクタ１２２が非使用状態に切換えられなければ、インピーダンス１４６に離調することがある。ユーザの手又は他の外部のオブジェクトが隙間（単数又は複数）１８の近傍に存在することを検出したこと（すなわち、ユーザの手がアンテナ４０に隣接していることを検出したこと）に応じて、アンテナ４０の動作を調整するためにスイッチ１２４が開かれてインダクタ１２２が非使用状態に切換えられると、アンテナ４０は、良好なインピーダンス１４４を呈するであろう。ユーザの手の不在又は存在に基づいて、それぞれインダクタ１２２を使用状態及び非使用状態に切換えるスイッチ１２４の使用により、したがって、アンテナ４０が受容できない量に離調しないことを確実にすることができる。
【００５２】
図９は、アンテナ４０の特性を阻害せずに電子構成要素をアンテナ４０の近傍に搭載することができる様子を示す。図９の実施例では、ボタン２４は、指紋センサ１５２などの指紋センサを備えている。指紋センサ１５２は、交流信号を供給する、リング１５０などの金属製外側リング又は他の電極を含むことができる。リング１５０は、中央エリア１５６を囲むことができる。指紋センサの電極１５４は、エリア１５６内に一次元又は二次元のアレイに形成することができる。ユーザが指を領域１５６の上方に置くと、信号をリング１５０からユーザの指に射出して、領域１５６内の電極１５４のアレイによりピックアップすることができる。これにより、指紋センサ１５２がユーザの指に対する指紋パターンを測定することが可能になる。指紋センサ１５２からのキャプチャされた指紋又は他のデータは、フレキシブルプリント回路１５８上の金属の信号トレースを使用して制御回路２８に伝達することができる。
【００５３】
フレキシブルプリント回路１５８は、接地１０４の延長部分１０４Ｅに重ね合わさる部分１６０などの末端部分を有することができる。部分１６０上の金属トレース及び指紋センサ１５２の金属構造体が接地板の延長部分１０４Ｅに重ね合わさるため、アンテナ４０は、指紋センサ１５２の存在からの干渉なしに適切に動作する。図９の実施例では、指紋センサ１５２は、延長部分１０４Ｅに重ね合わさり、延長部分１０４Ｅとデバイス１０の中心の接地１０４との間に延びるフレキシブルプリント回路上に搭載されている。これは単なる例示にすぎない。指紋センサ１５２は、接地板の延長部分１０４Ｅ上のデバイス１０の他の部分内、又は接地１０４に重ね合わさるどこにでも配置することができる。
【００５４】
図１０は、接地板の延長部分１０４Ｅを、短絡構造体１６４を介して接地板１０４に短絡することができる様子を示す。短絡構造体１６４は、接地板１０４を接地板の延長部分１０４Ｅに電気的に結合する、金属箔のストリップ、金属筐体構造体、１つ以上のフレキシブルプリント回路上の金属トレース、プラスチックキャリア上のレーザー直接構造化金属トレース、誘電体キャリア上の他の金属、金属クリップ、ワイヤ、又は他の導電性構造体などの導電性構造体１６６を含むことができる。この種類の構成における接地板１０４及び接地板の延長部分１０４Ｅは、機械加工された金属部品（例えば、筐体１２用の平面後部壁の対応する部分などの平面金属構造体）から形成することができる。導電性構造体１６６は、半田、溶接、導電接着剤、ねじ若しくは他の締め具、又は他の導電性結合構造体を使用して、接地板１０４と接地板の延長部分１０４Ｅとの間に結合することができる。
【００５５】
金属筐体１２は、図１０の隙間１１４及び１６２などの隙間を有することができる。これらの隙間は、空気又はその他の誘電体で充填することができる。隙間１１４は、接地板の延長部分１０４Ｅを金属周囲筐体構造体１６Ｂから分離することができる。隙間１６２は、構造体１０４Ｅを形成する金属筐体１２の平面後部壁部分を接地１０４を形成する金属筐体１２の平面後部壁部分から分離することができる。隙間１６２は、短絡構造体１６４を使用して橋絡することができる。短絡構造体は、接地の延長部分１０４Ｅが接地１０４の延長部分として機能するように、接地１０４及び接地の延長部分１０４Ｅを形成する筐体の部分を電気的に結合する。
【００５６】
図１０の短絡構造体１６４は、デバイス１０の内側上に形成することができる。デバイス１０の外側から見ると、隙間１１４及び隙間１６２は、図１１に示すように見えることがある。図１１に示すように、隙間１１４及び１６２は、プラスチックなどの誘電材料で充填することができる。プラスチックは、筐体１２の外面と同一平面に位置することができる。隙間１６２内のプラスチックは、短絡構造体１６４などの内部構造体をカバーすることができ、したがって、これらの内部構造体を見えないように隠すことができる。
【００５７】
図１２は、指紋センサ１５２を接地の延長部分１０４Ｅに重ね合わさるデバイス１０の部分内のボタン２４内に形成することができる様子を示す、デバイス１０の側断面図である。図１２に示すように、ディスプレイ１４は、ディスプレイカバー層１７８などのディスプレイカバー層、及びディスプレイモジュール１８０などのディスプレイモジュールを有することができる。ディスプレイカバー層１７８は、ガラスの透明な層、透明なプラスチック層、又は他の透明材料から形成することができる。ディスプレイモジュール１８０は、液晶ディスプレイモジュールとすることができ、有機発光ダイオードディスプレイモジュールとすることができ、又は他の種類のディスプレイ技術を使用して形成されたディスプレイ層を含むことができる。ディスプレイモジュール１８０は、接地板１０４に関連付けられた筐体１２の部分に重ね合わさるデバイス１０の中央に配置することができる。図１のアクティブエリアＡＡは、図１２のディスプレイモジュール１８０をカバーすることができる。
【００５８】
図１２の接地板１０４は、筐体１２、ディスプレイモジュール１８０、金属中央平面（図１２に示されない）、プリント回路基板上の金属トレースなどの導電性構造体から形成することができる。例えば、接地板１０４は、筐体１２の後部壁の第１の平面部分から形成することができる。ディスプレイモジュール１８０は、接地の延長部分１０４Ｅに重ね合わせることなく、アンテナ接地の中央部分（すなわち、隙間１６２により接地の延長部分１０４Ｅから分離された接地１０４の部分）に重ね合わせることができる。ディスプレイカバー層１７８は、ディスプレイモジュール１８０が重ね合わさる接地１０４の部分及び接地の延長部分１０４Ｅの両方に重ね合わせることができる。接地の延長部分１０４Ｅは、筐体１２の後部壁の第２の平面部分から形成することができる。
【００５９】
接地板１０４を形成する筐体１２の部分と接地板の延長部分１０４Ｅを形成する筐体１２の部分との間の隙間１６２を充填するために、プラスチックを使用することができる。導電性構造体１６６は、接地板の延長部分１０４Ｅを接地板１０４内の筐体１２に電気的に接続することができる。構造体１８４及びレセプタクル１７４などの支持構造体は、オスコネクタ１８２（例えば、ケーブルの端部又は他のアクセサリに結合されたコネクタ）を受容するメスコネクタを形成することができる。ボタン２４は、プラグ１８２を受容するコネクタに重ね合わせることができる（すなわち、ボタン２４は、プラグ用レセプタクル１７４に重ね合わせることができる）。導電性周囲構造体１６Ｂは、筐体１２の端部（例えば、筐体１２の下側端部）の筐体壁を形成することができる。コネクタ１８２に対応するために、導電性周囲構造体１６Ｂ内に開口部を形成することができる。
【００６０】
ボタン２４は、金属トリム１５０（例えば、金属リング）により囲まれたボタン部材１７０などのボタン部材から形成することができる。ボタン部材１７０は、プラスチック又はガラスなどの誘電体から形成することができる（例として）。ボタン２４は、指紋センサ１５２を含むことができる。指紋センサ１５２は、ボタン部材１７０の下方に搭載することができる（例として）。動作中に、センサ１５２内の指紋センサの電極１５４は、ボタン部材１７０の誘電体を介してユーザの指に容量結合することができる。ボタン２４内の金属リング１５０は、指紋キャプチャ動作中にユーザの指を介して電極１５４に結合された交流信号を供給することができる。センサ１５２は、フレキシブルプリント回路１５８上の金属トレースに結合することができる。
【００６１】
ボタン２４は、スイッチ１７２などのスイッチを有することができる。スイッチ１７２は、ボタン２４及びボタン２４内の指紋センサ１５２がスイッチ１７２と重ね合わさるように、指紋センサ１５２の下面上に搭載することができる（例として）。ボタン２４（すなわち、ボタン部材１７０）が下方向に（デバイス１０の内部に向かって）押圧されると、スイッチ１７２は、ボタン部材１７０とレセプタクル１７４又は他の支持構造体などの下にある構造体との間で圧縮されるであろう。圧縮されると、ボタン２４は、状態を変更するであろう（すなわち、ボタン２４は、スイッチ１７０の作動により、開状態から閉状態に又はその逆に遷移するであろう）。スイッチ１７０は、ドームスイッチ又は他の好適なスイッチとすることができる。所望であれば、ボタン機能を実現するために静電容量式タッチセンサを使用するボタン２４用の構成（例えば、スイッチのないボタン）を使用することができる。ボタン２４及びボタン２４内の指紋センサ１５２は、接地板の延長部分１０４Ｅに重ね合わさるため、アンテナ４０の動作は、ボタン２４及び指紋センサ１５２の存在により阻害されないであろう。
【００６２】
一実施形態によれば、導電性周囲構造体を有する筐体、複合逆Ｆスロットアンテナ、アンテナフィード及び指紋センサを含む電子デバイスが提供される。複合逆Ｆスロットアンテナは、逆Ｆアンテナ共振素子及びアンテナ接地から形成された逆Ｆアンテナ部分を有する。逆Ｆアンテナ共振素子は、導電性周囲構造体から形成される。複合逆Ｆスロットアンテナは、逆Ｆアンテナ共振素子とアンテナ接地との間の開口部から形成されたスロットアンテナ部分を有する。アンテナ接地は、スロットに隣接する延長部分を有する。アンテナフィードは、逆Ｆアンテナ部分及びスロットアンテナ部分の両方に給電する。指紋センサはアンテナ接地の延長部分に重ね合わさる。
【００６３】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、フレキシブルプリント回路を含み、指紋センサは、フレキシブルプリント回路に搭載され、上に指紋センサが搭載されるフレキシブルプリント回路の一部分は、アンテナ接地の延長部分に重ね合わさる。
【００６４】
別の実施形態によれば、筐体は、金属後部壁を有し、アンテナ接地は、金属後部壁から形成される。
【００６５】
別の実施形態によれば、アンテナ接地の延長部分は、金属後部壁から形成される。
【００６６】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、スイッチを有するボタンを含む。
【００６７】
別の実施形態によれば、ボタンは、アンテナ接地の延長部分に重ね合わさる。
【００６８】
別の実施形態によれば、指紋センサは、ボタン内に搭載される。
【００６９】
別の実施形態によれば、金属後部壁は、プラスチックで充填された隙間により分離され、導電性構造体により電気的に結合された第１の平面部分及び第２の平面部分を有し、第１の部分は、アンテナ接地の少なくとも一部を形成し、第２の部分は、アンテナ接地の延長部分を形成する。
【００７０】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、コネクタ用レセプタクルを含み、ボタンは、コネクタ用レセプタクルに重ね合わさる。
【００７１】
別の実施形態によれば、開口部は、導電性周囲構造体に沿って延びる部分を有するＣ形状のスロットである。
【００７２】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、アンテナ接地の延長部分に重ね合わさらずにアンテナ接地に重ね合わさるディスプレイモジュールを有し、ディスプレイモジュール及びアンテナ接地の延長部分に重ね合わさるディスプレイカバー層を有する、ディスプレイを含む。
【００７３】
別の実施形態によれば、スロットは、筐体の周囲縁部に沿って延びるＣ形状のスロットであり、アンテナフィードは、Ｃ形状のスロットの対向する側上の第１及び第２のフィード端子を有する。
【００７４】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、直列に接続され、複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたインダクタ及びスイッチを含み、スイッチは、複合逆Ｆスロットアンテナに隣接する外部のオブジェクトの存在によるアンテナの離調を補償するために、インダクタを使用状態及び非使用状態に切換えるように構成される。
【００７５】
一実施形態によれば、誘電体で充填された隙間により分離された第１の後部壁部分及び第２の後部壁部分を有する後部壁を有する金属筐体、隙間を橋絡し第１の後部壁部分を第２の後部壁部分に電気的に結合する導電性構造体、及び第２の後部壁部分に重ね合わさる指紋センサを含む電子デバイスが提供される。
【００７６】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、アンテナを含み、後部壁は、アンテナ用のアンテナ接地を形成し、アンテナ接地は、第２の後部壁部分から形成された接地の延長部分を有する。
【００７７】
別の実施形態によれば、アンテナは、接地の延長部分と金属筐体内の導電性周囲構造体との間の開口部から形成されたスロットアンテナ共振素子を含む。
【００７８】
別の実施形態によれば、開口部は、Ｃ形状のスロットである。
【００７９】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、アンテナ内の逆Ｆアンテナ共振素子を形成する導電性周囲構造体に結合されたフィード端子、導電性周囲構造体と接地の延長部分との間に結合されたアンテナ用の通信帯域を同調するための調節可能なインダクタ、及び直列に結合されアンテナに結合されたスイッチ及びインダクタを含み、スイッチは、外部のオブジェクトがアンテナに隣接して存在するという判定に応じて、インダクタを非使用状態に切換えるように構成される。
【００８０】
一実施形態によれば、逆Ｆアンテナ共振素子、スロットアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を有する複合逆Ｆスロットアンテナ、並びに複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたスイッチ及びインダクタを含む電子デバイスが提供され、スイッチは、アンテナに隣接するユーザの手を検出したことに応じて、インダクタを非使用状態に切換えるように構成される。
【００８１】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、アンテナ接地の一部分に重ね合わさる指紋センサを含む。
【００８２】
別の実施形態によれば、スロットアンテナ共振素子は、逆Ｆアンテナ共振素子をアンテナ接地の一部分から分離するＣ形状のスロットから形成される。
【００８３】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、スロットアンテナ共振素子を横切って結合され、複合逆Ｆスロットアンテナ用の低通信帯域を同調する調節可能なインダクタを含む。
【００８４】
上述の内容は単なる例示にすぎず、説明された実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者によって様々な修正を行うことができる。前述の実施形態は、個々に又は任意の組み合わせで実行することができる。
【図１】
0003211824.tif 000003
【図２】
0003211824.tif 000004
【図３】
0003211824.tif 000005
【図４】
0003211824.tif 000006
【図５】
0003211824.tif 000007
【図６】
0003211824.tif 000008
【図７】
0003211824.tif 000009
【図８】
0003211824.tif 000010
【図９】
0003211824.tif 000011
【図１０】
0003211824.tif 000012
【図１１】
0003211824.tif 000013
【図１２】
0003211824.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月16日(2017.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
導電性周囲構造体を有する筐体と、
複合逆Ｆスロットアンテナであって、逆Ｆアンテナ共振素子及びアンテナ接地から形成された逆Ｆアンテナ部分を有し、前記逆Ｆアンテナ共振素子と前記アンテナ接地との間の開口部から形成されたスロットアンテナ部分を有し、前記逆Ｆアンテナ共振素子は、前記導電性周囲構造体から形成され、前記アンテナ接地は、前記スロットに隣接する延長部分を有する、複合逆Ｆスロットアンテナと、
前記逆Ｆアンテナ部分及び前記スロットアンテナ部分の両方に給電するアンテナフィードと、
前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる指紋センサと、
を備える電子デバイス。
【請求項２】
フレキシブルプリント回路を更に備え、前記指紋センサが、前記フレキシブルプリント回路に搭載され、上に前記指紋センサが搭載される前記フレキシブルプリント回路の一部分は、前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記筐体が、金属後部壁を有し、前記アンテナ接地が、前記金属後部壁から形成される、請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記アンテナ接地の前記延長部分が、前記金属後部壁から形成される、請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
スイッチを有するボタンを更に備える、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記ボタンが、前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさる、請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記指紋センサが、前記ボタン内に搭載される、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記金属後部壁が、プラスチックで充填された隙間により分離され、導電性構造体により電気的に結合された第１の平面部分及び第２の平面部分を有し、前記第１の平面部分は、前記アンテナ接地の少なくとも一部を形成し、前記第２の平面部分は、前記アンテナ接地の前記延長部分を形成する、請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
コネクタ用レセプタクルを更に備え、前記ボタンが、前記コネクタ用レセプタクルに重ね合わさる、請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記開口部が、前記導電性周囲構造体に沿って延びる部分を有するＣ形状のスロットである、請求項９に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさらずに前記アンテナ接地に重ね合わさるディスプレイモジュールを有し、前記ディスプレイモジュール及び前記アンテナ接地の前記延長部分に重ね合わさるディスプレイカバー層を有するディスプレイを更に備える、請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記スロットが、前記筐体の周囲縁部に沿って延びるＣ形状のスロットであり、前記アンテナフィードが、前記Ｃ形状のスロットの対向する側上の第１及び第２のフィード端子を有する、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
直列に接続され、前記複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたインダクタ及びスイッチを更に備え、前記スイッチは、前記複合逆Ｆスロットアンテナに隣接する外部のオブジェクトの存在による前記アンテナの離調を補償するために、前記インダクタを使用状態及び非使用状態に切換えるように構成された、請求項１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
誘電体で充填された隙間により分離された第１の後部壁部分及び第２の後部壁部分を有する後部壁を有する金属筐体と、
前記隙間を橋絡し、前記第１の後部壁部分を前記第２の後部壁部分に電気的に結合する導電性構造体と、
前記第２の後部壁部分に重ね合わさる指紋センサと、
を備える電子デバイス。
【請求項１５】
アンテナを更に備え、前記後部壁が、前記アンテナ用のアンテナ接地を形成し、前記アンテナ接地は、前記第２の後部壁部分から形成された接地の延長部分を有する、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記アンテナが、前記接地の延長部分と前記金属筐体内の導電性周囲構造体との間の開口部から形成されたスロットアンテナ共振素子を含む、請求項１５に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
前記開口部が、Ｃ形状のスロットであり、
前記導電性周囲構造体に結合されたフィード端子であって、前記導電性周囲構造体が、前記アンテナ内の逆Ｆアンテナ共振素子を形成し、前記アンテナ用の通信帯域を同調するための調節可能なインダクタが、前記導電性周囲構造体と前記接地の延長部分との間に結合された、フィード端子と、
直列に結合され、前記アンテナに結合されたスイッチ及びインダクタと、
を更に備え、前記スイッチは、外部のオブジェクトが前記アンテナに隣接して存在するという判定に応じて、前記インダクタを非使用状態に切換えるように構成された、請求項１６に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
逆Ｆアンテナ共振素子、スロットアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を有する複合逆Ｆスロットアンテナと、
前記複合逆Ｆスロットアンテナに結合されたスイッチ及びインダクタと、
を備え、前記スイッチは、前記アンテナに隣接するユーザの手を検出したことに応じて、前記インダクタを非使用状態に切換えるように構成された、電子デバイス。
【請求項１９】
前記アンテナ接地の一部分に重ね合わさる指紋センサを更に備える、請求項１８に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
前記スロットアンテナ共振素子が、前記逆Ｆアンテナ共振素子を前記アンテナ接地の前記一部分から分離するＣ形状のスロットから形成され、前記スロットアンテナ共振素子を横切って結合された、前記複合逆Ｆスロットアンテナ用の低通信帯域を同調する調節可能なインダクタを更に備える、請求項１９に記載の電子デバイス。