(57)【要約】  静電気放電による影響を軽減する対策を施した電子機器を提供する。本開示の電子機器は、ディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールを保持する金属フレームと、金属フレームと電気的に接続されるグランドを有し、電子回路を搭載し、金属フレームのディスプレイモジュールが保持されている面の反対面に配置されるプリント基板と、金属フレームのプリント基板の配置面に誘電体で構成される静電気抑制フィルタと、を備える。静電気抑制フィルタは、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を誘電体へ伝搬する。
2015140856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイモジュールと、
前記ディスプレイモジュールを保持する金属フレームと、
前記金属フレームと電気的に接続されるグランドを有し、電子回路を搭載し、前記金属フレームの前記ディスプレイモジュールが保持されている面の反対面に配置されるプリント基板と、
前記金属フレームの前記プリント基板の配置面に誘電体で構成される静電気抑制フィルタと、を備え、
前記静電気抑制フィルタは、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を前記誘電体へ伝搬する、
電子機器。
【請求項２】
前記静電気抑制フィルタは、所定の位置における前記金属フレームに流れる静電気電流の位相と前記誘電体に流れる静電気電流の位相との位相差を設ける、
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記位相差は１８０度である、
請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記所定の電磁波は、１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下である、
請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記静電気抑制フィルタは、複数の誘電体で構成され、
前記複数の誘電体は、静電気電流の伝搬方向に沿って縦列に配置される、
請求項１記載の電子機器。
【請求項６】
前記複数の誘電体のうち少なくとも２つの誘電体の誘電率が異なる、
請求項５記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）による影響を軽減する対策を施した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から静電気放電は、電子機器の動作不具合やネットワークの断絶を引き起こす大きな要因となっており、電子機器のメーカーは、機器設計の際に適切なＥＳＤ対策を要求されている。【０００３】
ＥＳＤ対策として例えば特許文献１は、電器回路または電気機器などを収容する筐体の構造に関し、低抵抗導電体で構成され、低抵抗導電体がフレームアースに接続された筐体において、表面が高抵抗導電体で形成され、内面の低抵抗導電体との間に絶縁体を挟み、高抵抗導電体をフレームアースに接続する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１５７７９９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、静電気放電による影響を軽減する対策を施した電子機器を提供する。
【０００６】
本開示における電子機器は、ディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールを保持する金属フレームと、金属フレームと電気的に接続されるグランドを有し、電子回路を搭載し、金属フレームのディスプレイモジュールが保持されている面の反対面に配置されるプリント基板と、金属フレームのプリント基板の配置面に誘電体で構成される静電気抑制フィルタと、を備える。静電気抑制フィルタは、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を誘電体へ伝搬する。
【０００７】
本開示における電子機器は、静電気放電による影響を軽減できる。特に、薄型化・大画面化が進むタブレット型電子機器（以下、タブレット）の静電気放電による影響の軽減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、従来のタブレットの断面図である。
【図２】図２は、タブレットのサイズと静電容量比の関係を示すグラフである。
【図３】図３は、実施の形態１に係るタブレットの分解斜視図である。
【図４】図４は、図３の４−４断面図である。
【図５】図５は、図４のＡ方向の図である。
【図６】図６は、実施の形態１における金属フレームと静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態１における金属フレームの静電気電流の伝搬と誘電体内の静電気電流の伝搬を示す図である。
【図８】図８は、図６のＢ点での静電気電流の時間変化を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、静電気ガンのＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験波形を示す特性図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの試験波形をフーリエ変換した波形を示す特性図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、従来のタブレットに対する静電気電流分布の解析結果を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態１のタブレットに対する静電気電流分布の解析結果を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２のタブレットの断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＡ方向の図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２における金属フレームと静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
［１−１．課題］
まず、図１と図２を用いて大画面のタブレットにおける静電気放電の課題を説明する。図１は、従来のタブレットの断面図であり、図２は、タブレットのサイズと静電容量比の関係を示すグラフである。
【００１２】
タブレットを含むモバイル型の電子機器において、使用者が電子機器に触れた時などに、静電気放電により、筐体から電子機器の内部のプリント基板に静電気電流が流れ込み、プリント基板の電源／グランド間の電位が変動し、プリント基板に搭載されたＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のリセットが発生したりタブレットのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルの画面にちらつきが発生したりする等の誤動作が生じることがある。
【００１３】
図１において、タブレット１００は、ＬＣＤパネルとその駆動回路を含むディスプレイモジュール１０と、マグネシウムの金属フレーム２０と、金属フレーム２０に接続され、盗難防止用のワイヤを取り付けるステンレスのセキュリティフック２１と、タブレット１００で使用する電子回路であるＬＳＩ３２を搭載しガラスエポキシ基板からなるプリント基板３０と、プリント基板３０を内部に格納する樹脂外装４０で構成される。
【００１４】
ディスプレイモジュール１０と金属フレーム２０は接続部１１によって接続されている。プリント基板３０と金属フレーム２０は導電性部材の接続部３１によって接続されており、プリント基板３０のグランドは、金属フレーム２０に電気的に接続されている。
【００１５】
タブレット１００は、不図示の例えばリチウムイオン電池からなる二次電池を内蔵しており、この二次電池を充電、又はタブレット１００を外部電源から動作させるために、電源ケーブル７０を備えている。
【００１６】
図１において、タブレット１００は、金属テーブル８０の上に置かれている。金属フレーム２０と金属テーブル８０の距離をｄとする。静電気放電は、タブレット１００を金属テーブル８０などの導電性物質の上で使用する際により顕著になる。タブレット１００を金属テーブル８０に置いて使用する時、タブレット１００の金属フレーム２０はマグネシウムで導電性物質であるので、金属テーブル８０との間に大きな浮遊容量が形成され、低インピーダンス状態となり、静電気電流が増加する。
【００１７】
タブレット１００において、金属フレーム２０に接続されるステンレスで導電性部材であるセキュリティフック２１に、指９１が触れることで、静電気が発生し、発生した静電気電流９２は、金属フレーム２０に流れ、接続部３１を通ってプリント基板３０へ流れ、電源ケーブル７０を通り、グランドへ流れていく。静電気電流９２がプリント基板３０を流れ、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２にも静電気電流９２が流れる。ＬＳＩ３２に流れる静電気電流９２が大きくなると、ＬＳＩ３２の誤動作を引き起こす。
【００１８】
図２おいて、横軸はタブレット１００のディスプレイモジュール１０のＬＣＤパネルのサイズであり、縦軸は基準に対する静電容量比である。基準として、ＬＣＤパネルのサイズが１０インチ、金属フレーム２０と金属テーブル８０の距離ｄが５ｍｍの場合に発生する静電容量を１とする。図２において、距離ｄが１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍの場合のＬＣＤパネルのサイズと基準に対する静電容量比を示している。
【００１９】
ここで、静電気電流Ｉと、金属テーブル８０と金属フレーム２０間で形成される静電容量Ｃは、周波数ω、電圧Ｖを用いると、
Ｉ=ｊωＣＶ
の関係がある。さらに、静電容量Ｃと金属テーブル８０と金属フレーム２０間の対向面積Ｓと距離ｄは、ε０は空気の誘電率とすると、
Ｃ＝ε０（Ｓ／ｄ）
が成立する。すなわち、
Ｉ∝（Ｓ／ｄ）
が成り立つ。対向面積Ｓが増加する、すなわちＬＣＤパネルのサイズが大きくなり、距離ｄが減少する、すなわち、タブレット１００が大型化かつ薄型化すると、静電気電流Ｉは増加する。図２おいて、例えば、サイズが２０インチで、距離ｄが３ｍｍの場合、静電容量は基準に対して約５倍にもなる。
【００２０】
このように、電気／機械設計用途、あるいは文教用途等でタブレット１００のサイズが２０インチ以上に大画面化し、さらに薄型化することに伴い、ＬＳＩ３２などに流れ込む静電気電流の量が増え、誤動作を引き起こし、静電気に対する課題はより深刻化する。
【００２１】
また、静電気放電に関して、帯電した操作者から直接、あるいは近接物体から発生する静電気放電に対する電子機器のイミユニティ必要条件や試験方法が、国際電気標準会議（ＩＥＣ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）が定めたＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている。湿度が低い環境や、化学繊維のカーペットや衣服の使用されるような条件に操作者に蓄積した電荷が、電子機器へ向かって放電する現象を模擬するＥＳＤ発生機である静電気ガンから、電子機器に静電気が印加される。タブレット１００は、ＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験をクリアしなければならない。
【００２２】
［１−２．構成］
図３は、実施の形態１に係るタブレットの分解斜視図であり、図４は、図３の４−４断面図であり、図５は、図４のＡ方向の図である。
【００２３】
タブレット２００は、タブレット１００に対して、静電気抑制フィルタ１１０を備えている。タブレット２００のディスプレイモジュール１０のＬＣＤパネルのサイズは２０インチで、厚さが５ｍｍとする。
【００２４】
タブレット２００は、ＬＣＤパネルとその駆動回路を含むディスプレイモジュール１０と、マグネシウムの金属フレーム２０と、金属フレーム２０に接続され、盗難防止用のワイヤを取り付ける、ステンレスのセキュリティフック２１、タブレット２００で使用する電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、ガラスエポキシ基板からなるプリント基板３０と、プリント基板３０を内部に格納する樹脂外装４０で構成される。金属フレーム２０は、後述する静電気抑制フィルタ１１０を備えている。
【００２５】
図４において、タブレット２００は、金属テーブル８０の上に置かれている。
【００２６】
金属フレーム２０は、横が４８０ｍｍ、幅が３４０ｍｍの矩形形状を有した導電性平板で構成されている。ディスプレイモジュール１０と金属フレーム２０は接続部１１によって接続されている。プリント基板３０と金属フレーム２０は導電性部材の接続部３１によって接続されており、プリント基板３０のグランドは、金属フレーム２０に電気的に接続されている。
【００２７】
タブレット２００は、不図示の例えばリチウムイオン電池からなる二次電池を内蔵しており、この二次電池を充電、又はタブレット２００を外部電源から動作させるために、例えば、着脱可能な電源ケーブル７０を備えている。
【００２８】
また、タブレット２００は、静電気抑制フィルタ１１０を備えている。金属フレーム２０に設けられたマグネシウムの２つの突起５１によって形成された溝に誘電体６０を充たした静電気抑制フィルタ１１０を備えている。２つの突起５１は、金属フレーム２０と同じ材料で構成される。２つの突起５１は、金属フレーム２０をプレス加工して形成する。図５に示すように、静電気抑制フィルタ１１０は、金属フレーム２０上のセキュリティフック２１に近い側で金属フレーム２０の短辺方向に形成されている。誘電体６０は、その誘電率により静電気抑制フィルタ１１０を通る静電気電流の伝搬距離である波長を短縮、つまり伝搬速度を小さくする役割で、ポリイミドで構成される。誘電体６０の材料としては、誘電率５．２のガラス、誘電率８のポリエステルなどの材料を用いる。
【００２９】
なお、静電気抑制フィルタ１１０の溝は、２つの突起によって形成したが、これに限らない。例えば、金属フレーム２０に窪みを生成してもよい。窪みの形成は、金属フレーム２０をプレス加工して形成すればよい。
【００３０】
静電気抑制フィルタ１１０は、後述する静電気電流の複数の電磁波のうち、所定の電磁波に対して伝搬距離を短縮することで、金属フレーム２０の表面を流れる所定の位置における静電気電流の位相と、誘電体６０を流れる所定の位置における静電気電流の位相との差をπラジアン（１８０度）とする。このように構成にすることで、静電気電流を抑制できる。
【００３１】
［１−３．動作］
次に、タブレット２００に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する。図６は、金属フレーム２０と静電気抑制フィルタ１１０に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。図７は、金属フレーム２０の静電気電流の伝搬と誘電体６０内の静電気電流の伝搬を示す図、図８は、図６のＢ点での静電気電流の時間変化を示す図である。
【００３２】
図６において、指９１がセキュリティフック２１に触れることで静電気が発生し、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａと誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａと誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂの電気的な経路差を発生させ、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように誘電体６０の長さＬを決定する。
【００３３】
ここで、図７の上段は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａの伝搬方向に対する変化を示している。図７の下段は、誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂの伝搬方向に対する変化を示している。図８は、Ｂ点における静電気電流９０ａ、９０ｂの時間変化を示している。
【００３４】
上述のように誘電体６０の長さＬを決定すると、誘電体６０のプリント基板３０側の端であるＢ点において、誘電体６０内を通る静電気電流９０ｂは、図７、図８に示すように、静電気電流９０ａの位相と互いに１８０度ずれて互いにキャンセルし合う。そのため、プリント基板３０に到達する静電気電流９０の強度が減少し、電子機器の誤動作を抑制できる。
【００３５】
以上のように、タブレット２００の静電気抑制フィルタ１１０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流と誘電体６０に流れる静電気電流をキャンセルする。これにより静電気電流の抑制ができる。
【００３６】
次に、誘電体６０の長さＬの算出方法について説明する。
【００３７】
静電気電流９０ａと９０ｂの間では位相差がπラジアンとなるように誘電体６０の長さＬを決定する。空間を伝わる波長をλ、誘電体６０の誘電率をεとすると、静電気電流９０ａの伝搬経路で進む位相は、
２πＬ／λ
であり、静電気電流９０ｂの伝搬経路で進む位相は、
２πεＬ／λ
となる。静電気電流９０ａと９０ｂの位相差をπラジアンとするには、
（２πεＬ／λ）−（２πＬ／λ）＝π
を満たせばよい。
電波の位相速度をｃ、周波数をｆとすると、λ＝ｃ／ｆであるので、
Ｌ＝λ／２（ε−１）=ｃ／｛２ｆ（ε−１）｝
となる。誘電体６０として例えば誘電率７のガラスを用いｆ＝２００ＭＨｚにする場合、ｃ＝３００Ｍｍ／ｓとすると、誘電体６０の長さＬとして１２５ｍｍが得られる。
【００３８】
次に、静電気抑制の帯域について、図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。タブレット２００は、ＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験をクリアしなければならない。図９Ａは、静電気ガンのＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験波形を示す特性図であり、図９Ｂは、図９Ａの試験波形をフーリエ変換した波形を示す特性図である。図９Ａは、横軸が時間で、縦軸が静電気電流である試験波形を示しており、図９Ｂは、横軸が周波数、縦軸がスペクトルである静電気電流の周波数スペクトル波形を示している。
【００３９】
図９Ａの試験波形は、試験開始から経過時間１０ｎｓまでが特に電流値が大きいことから、この部分の振幅を抑制することが静電気対策に効果的である。図９Ｂにおいて、図９Ａの試験開始から経過時間１０ｎｓは、１００ＭＨｚ以下の周波数成分であるので、静電気電流のピークを落とすには１００ＭＨｚ以上の成分が効果的である。
【００４０】
また図９Ｂにおいて、周波数が２００ＭＨｚ以上はスペクトル強度が急激に減少しているので、２００ＭＨｚ以下の成分が大きいことがわかる。
【００４１】
以上から、静電気抑制対策は静電気電流の周波数スペクトル強度が所定値以上になる１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の電磁波に対して行うことが有効である。
【００４２】
そこで、静電気抑制フィルタ１１０は、静電気電流の周波数スペクトル強度が所定値以上になる周波数が１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の電磁波のうち所定の電磁波に対して、金属フレーム２０の表面を流れるＢ点における静電気電流の位相と、誘電体６０を流れるＢ点における静電気電流の位相との差をπとラジアンとなるように誘電体６０の長さＬを決定する。誘電体６０を誘電率７のガラスを使用する場合、長さＬは１２５ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であればよい。この誘電体６０の長さＬの範囲は、金属フレーム２０の長辺４８０ｍｍに対して設定可能な長さである。
【００４３】
ここで、静電気電流を構成する周波数は、１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下を対象とするので、流れる静電気電流は、金属フレーム２０の表面付近であり、図６において、静電気電流９０ａと静電気電流９０ｂは夫々金属フレーム２０と誘電体６０の中央付近を流れているように記載しているが、実際はそれらの境界近くを流れる。
【００４４】
［１−４．効果等］
タブレット１００、２００に対して静電気電流分布の解析を行った。この解析は、タブレット１００、２００のセキュリティフック２１に静電気を印加した時の磁界分布を、電磁場解析の一手法である、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｍｅｔｈｏｄ）法により計算した。空間を約８６０万格子に分割し、約０．２４７ｐｓの時間刻みで約１２万ステップ、計１５ｎｓの時間を計算した。静電気ガンのモデルは、６ｎｓまで電荷を８ｋＶになるように充電し、６ｎｓ以降に放電することで、解析対象のタブレット１００、２００に静電気を印加した。
【００４５】
図１０Ａは、静電気抑制フィルタ１１０を備えていないタブレット１００に対する静電気電流分布の解析結果を示す図であり、図１０Ｂは、静電気抑制フィルタ１１０を備えるタブレット２００に対する線電気電流分布の解析結果を示す図である。図１０Ａにおいて、タブレット１００に対して、図面右側から静電気が印加され、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２の位置に、最大で１５０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が流れていることを示している。図１０Ｂにおいて、タブレット２００に対して、図面右側から静電気が印加され、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２の位置に、最大で１４０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が流れていることを示している。従って、静電気抑制フィルタ１１０を備えたタブレット２００は静電気抑制フィルタ１１０を備えていないタブレット１００に対して、ＬＳＩ３２に１０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が減少した。
【００４６】
以上のように、本実施の形態のタブレットは、ディスプレイモジュール１０と、ディスプレイモジュール１０を保持する金属フレーム２０と、金属フレーム２０と電気的に接続されるグランドを有し、電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、金属フレーム２０のディスプレイモジュール１０が保持されている面の反対面に配置されるプリント基板３０と、金属フレーム２０のプリント基板３０の配置面に誘電体６０で構成される静電気抑制フィルタ１１０と、を備える。静電気抑制フィルタ１１０は、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を誘電体６０へ伝搬する。
【００４７】
これによりタブレット２００は、プリント基板３０やＬＳＩ３２に静電気抑制のための構造を付加することなく、金属フレーム２０に静電気抑制フィルタ１１０を設けるだけで、静電気放電による影響を軽減できる。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態１では、静電気抑制フィルタの誘電体が１つであったが、実施の形態２では、静電気抑制フィルタの誘電体が複数の場合を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には、同一の符号を付けている。
【００４９】
［２−１．構成］
図１１は、実施の形態２のタブレット３００の断面図であり、図１２は、図１１のＡ方向の図である。
【００５０】
タブレット３００は、静電気抑制フィルタ１１１を備えている。金属フレーム２０に設けられたマグネシウムの３つの突起５２によって形成された２つの溝に、第１の誘電体６０ａと第２の誘電体６０ｂを充たした静電気抑制フィルタ１１１を備えている。３つの突起５２は、金属フレーム２０をプレス加工して形成する。本実施の形態は、静電気抑制フィルタ１１１に第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂが２つの溝に充たされている点が実施の形態１と異なる。
【００５１】
金属フレーム２０は、横が４８０ｍｍ、幅が３４０ｍｍの矩形形状を有した導電性平板から構成されている。第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、その誘電率により静電気抑制フィルタ１１１を通る静電気電流の伝搬距離である波長を短縮、つまり伝搬速度を小さくする役割で、ともに同じポリイミドで構成する。第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、誘電率５．２のガラス、誘電率８のポリエステルなどの材料を用いる。
【００５２】
なお、静電気抑制フィルタ１１１の溝は、３つの突起によって形成したが、これに限らない。例えば、金属フレーム２０に２つの窪みを生成してもよい。窪みの形成は、金属フレーム２０をプレス加工して形成すればよい。
【００５３】
［２−２．動作］
次に、タブレット３００に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する。
【００５４】
図１３は、金属フレーム２０と静電気抑制フィルタ１１１に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。図１３において、指９１がセキュリティフック２１に触れることで静電気が発生し、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａに流れる静電気電流９０ｄに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａに流れる静電気電流９０ｄの電気的な経路差が発生し、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように第１の誘電体６０ａの長さＬ１を決定する。そうすると、静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａ内を通る静電気電流９０ｄの位相は１８０度ずれ、互いにキャンセルし合う。その結果、プリント基板３０に到達する静電気電流の強度が減少する。さらに、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃは、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流９０ｆに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流９０ｆの電気的な経路差が発生し、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように第２の誘電体６０ｂの長さＬ２を決定する。そうすると、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂ内を通る静電気電流９０ｆの位相は１８０度ずれ、互いにキャンセルし合う。これにより、プリント基板３０に到達する静電気電流の強度が減少する。
【００５５】
以上のように、静電気抑制フィルタ１１１が２つの誘電体を含む構成は、金属フレーム２０に流れる静電気電流と第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流を二重にキャンセルする。これにより、静電気の抑制対策を行っている。
【００５６】
なお、第１の誘電体６０ａの長さＬ１と第２の誘電体６０ｂの長さＬ２は異なっても構わない。例えば、第１の誘電体６０ａに誘電率７のガラスを用いて幅１２５ｍｍ、第２の誘電体６０ｂに誘電率７のガラスを用いて幅２５０ｍｍに設定すると、それぞれ２００ＭＨｚ、１００ＭＨｚに対して静電気抑制ができる。
【００５７】
［２−３．効果等］
以上のように本実施の形態のタブレット３００は、ディスプレイモジュール１０と、ディスプレイモジュール１０を保持する金属フレーム２０と、金属フレーム２０と電気的に接続されるグランドを有し、電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、金属フレーム２０のディスプレイモジュール１０が保持されている面の反対面に配置されるプリント基板３０と、金属フレーム２０のプリント基板３０の配置面に複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂで構成される静電気抑制フィルタ１１１と、を備える。静電気抑制フィルタ１１１は、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂへ伝搬する。さらに複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、静電気電流の伝搬方向に沿って縦列に配置される。
【００５８】
これにより、静電気抑制フィルタ１１１を用いるタブレット３００は、２つの誘電体で構成されるので、２０インチ以上の大画面のタブレットに対して、静電気電流の更なる抑制効果を得られる。
【００５９】
なお、実施の形態２では静電気抑制フィルタが２つの誘電体を含む構成で説明したが、３つ以上の誘電体を含んでも良い。複数の誘電体を備える構成の場合、それぞれの誘電体の材料や長さを適切に選ぶことにより、静電気抑制効果のある周波数帯域の更なる拡大、又は同一周波数帯域での静電気電流の更なる低減が可能になる。
【００６０】
また、実施の形態１、２において、金属フレームに流れる静電気電流と静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の位相差を１８０度としたが、これに限らない。静電気抑制の効果が発揮できる位相差であればよい。
【００６１】
なお、実施の形態１、２において静電気の発生は、セキュリティフックに指が触れることで発生するものとして説明したが、これに限らない。タブレットの外装に突出している導電性部材または外装に設けられた孔の内側の導電性部材に、帯電した使用者が直接または近接した物体を介して触れることで静電気が発生してもよい。
【００６２】
なお、実施の形態１、２において、タブレットは電源ケーブルが接続されているものとして説明したが、電源ケーブルに接続せず、充電された二次電池を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示は、金属テーブルに置いて使う可能性のあるタブレット型電子機器に適用可能である。タブレット型電子機器として具体的には、タブレット、スマートフォンなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ディスプレイモジュール
１１  接続部
２０  金属フレーム
２１  セキュリティフック
３０  プリント基板
３１  接続部
３２  ＬＳＩ
４０  樹脂外装
５１，５２  突起
６０  誘電体
６０ａ  第１の誘電体
６０ｂ  第２の誘電体
７０  電源ケーブル
８０  金属テーブル
９０，９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９０ｅ，９０ｆ，９２  静電気電流
９１  指
１００，２００，３００  タブレット
１１０，１１１  静電気抑制フィルタ
【図１】
2015140856.tif 000003
【図２】
2015140856.tif 000004
【図３】
2015140856.tif 000005
【図４】
2015140856.tif 000006
【図５】
2015140856.tif 000007
【図６】
2015140856.tif 000008
【図７】
2015140856.tif 000009
【図８】
2015140856.tif 000010
【図９Ａ】
2015140856.tif 000011
【図９Ｂ】
2015140856.tif 000012
【図１１】
2015140856.tif 000013
【図１２】
2015140856.tif 000014
【図１３】
2015140856.tif 000015
【図１０Ａ】
2015140856.tif 000016
【図１０Ｂ】
2015140856.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月23日(2016.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）による影響を軽減する対策を施した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から静電気放電は、電子機器の動作不具合やネットワークの断絶を引き起こす大きな要因となっており、電子機器のメーカーは、機器設計の際に適切なＥＳＤ対策を要求されている。
【０００３】
ＥＳＤ対策として例えば特許文献１は、電器回路または電気機器などを収容する筐体の構造に関し、低抵抗導電体で構成され、低抵抗導電体がフレームアースに接続された筐体において、表面が高抵抗導電体で形成され、内面の低抵抗導電体との間に絶縁体を挟み、高抵抗導電体をフレームアースに接続する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１５７７９９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、静電気放電による影響を軽減する対策を施した電子機器を提供する。
【０００６】
本開示における電子機器は、ディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールを保持する金属フレームと、金属フレームと電気的に接続されるグランドを有し、電子回路を搭載し、金属フレームのディスプレイモジュールが保持されている面の反対面に配置されるプリント基板と、金属フレームのプリント基板の配置面に形成された溝と、溝に配置され誘電体で構成される静電気抑制フィルタと、を備える。静電気抑制フィルタは、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を誘電体へ伝搬する。
【０００７】
本開示における電子機器は、静電気放電による影響を軽減できる。特に、薄型化・大画面化が進むタブレット型電子機器（以下、タブレット）の静電気放電による影響の軽減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、従来のタブレットの断面図である。
【図２】図２は、タブレットのサイズと静電容量比の関係を示すグラフである。
【図３】図３は、実施の形態１に係るタブレットの分解斜視図である。
【図４】図４は、図３の４−４断面図である。
【図５】図５は、図４のＡ方向の図である。
【図６】図６は、実施の形態１における金属フレームと静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態１における金属フレームの静電気電流の伝搬と誘電体内の静電気電流の伝搬を示す図である。
【図８】図８は、図６のＢ点での静電気電流の時間変化を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、静電気ガンのＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験波形を示す特性図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの試験波形をフーリエ変換した波形を示す特性図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、従来のタブレットに対する静電気電流分布の解析結果を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態１のタブレットに対する静電気電流分布の解析結果を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２のタブレットの断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＡ方向の図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２における金属フレームと静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
［１−１．課題］
まず、図１と図２を用いて大画面のタブレットにおける静電気放電の課題を説明する。図１は、従来のタブレットの断面図であり、図２は、タブレットのサイズと静電容量比の関係を示すグラフである。
【００１２】
タブレットを含むモバイル型の電子機器において、使用者が電子機器に触れた時などに、静電気放電により、筐体から電子機器の内部のプリント基板に静電気電流が流れ込み、プリント基板の電源／グランド間の電位が変動し、プリント基板に搭載されたＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のリセットが発生したりタブレットのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルの画面にちらつきが発生したりする等の誤動作が生じることがある。
【００１３】
図１において、タブレット１００は、ＬＣＤパネルとその駆動回路を含むディスプレイモジュール１０と、マグネシウムの金属フレーム２０と、金属フレーム２０に接続され、盗難防止用のワイヤを取り付けるステンレスのセキュリティフック２１と、タブレット１００で使用する電子回路であるＬＳＩ３２を搭載しガラスエポキシ基板からなるプリント基板３０と、プリント基板３０を内部に格納する樹脂外装４０で構成される。
【００１４】
ディスプレイモジュール１０と金属フレーム２０は接続部１１によって接続されている。プリント基板３０と金属フレーム２０は導電性部材の接続部３１によって接続されており、プリント基板３０のグランドは、金属フレーム２０に電気的に接続されている。
【００１５】
タブレット１００は、不図示の例えばリチウムイオン電池からなる二次電池を内蔵しており、この二次電池を充電、又はタブレット１００を外部電源から動作させるために、電源ケーブル７０を備えている。
【００１６】
図１において、タブレット１００は、金属テーブル８０の上に置かれている。金属フレーム２０と金属テーブル８０の距離をｄとする。静電気放電は、タブレット１００を金属テーブル８０などの導電性物質の上で使用する際により顕著になる。タブレット１００を金属テーブル８０に置いて使用する時、タブレット１００の金属フレーム２０はマグネシウムで導電性物質であるので、金属テーブル８０との間に大きな浮遊容量が形成され、低インピーダンス状態となり、静電気電流が増加する。
【００１７】
タブレット１００において、金属フレーム２０に接続されるステンレスで導電性部材であるセキュリティフック２１に、指９１が触れることで、静電気が発生し、発生した静電気電流９２は、金属フレーム２０に流れ、接続部３１を通ってプリント基板３０へ流れ、電源ケーブル７０を通り、グランドへ流れていく。静電気電流９２がプリント基板３０を流れ、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２にも静電気電流９２が流れる。ＬＳＩ３２に流れる静電気電流９２が大きくなると、ＬＳＩ３２の誤動作を引き起こす。
【００１８】
図２おいて、横軸はタブレット１００のディスプレイモジュール１０のＬＣＤパネルのサイズであり、縦軸は基準に対する静電容量比である。基準として、ＬＣＤパネルのサイズが１０インチ、金属フレーム２０と金属テーブル８０の距離ｄが５ｍｍの場合に発生する静電容量を１とする。図２において、距離ｄが１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍの場合のＬＣＤパネルのサイズと基準に対する静電容量比を示している。
【００１９】
ここで、静電気電流Ｉと、金属テーブル８０と金属フレーム２０間で形成される静電容量Ｃは、周波数ω、電圧Ｖを用いると、
Ｉ=ｊωＣＶ
の関係がある。さらに、静電容量Ｃと金属テーブル８０と金属フレーム２０間の対向面積Ｓと距離ｄは、ε０は空気の誘電率とすると、
Ｃ＝ε０（Ｓ／ｄ）
が成立する。すなわち、
Ｉ∝（Ｓ／ｄ）
が成り立つ。対向面積Ｓが増加する、すなわちＬＣＤパネルのサイズが大きくなり、距離ｄが減少する、すなわち、タブレット１００が大型化かつ薄型化すると、静電気電流Ｉは増加する。図２おいて、例えば、サイズが２０インチで、距離ｄが３ｍｍの場合、静電容量は基準に対して約５倍にもなる。
【００２０】
このように、電気／機械設計用途、あるいは文教用途等でタブレット１００のサイズが２０インチ以上に大画面化し、さらに薄型化することに伴い、ＬＳＩ３２などに流れ込む静電気電流の量が増え、誤動作を引き起こし、静電気に対する課題はより深刻化する。
【００２１】
また、静電気放電に関して、帯電した操作者から直接、あるいは近接物体から発生する静電気放電に対する電子機器のイミユニティ必要条件や試験方法が、国際電気標準会議（ＩＥＣ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）が定めたＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている。湿度が低い環境や、化学繊維のカーペットや衣服の使用されるような条件に操作者に蓄積した電荷が、電子機器へ向かって放電する現象を模擬するＥＳＤ発生機である静電気ガンから、電子機器に静電気が印加される。タブレット１００は、ＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験をクリアしなければならない。
【００２２】
［１−２．構成］
図３は、実施の形態１に係るタブレットの分解斜視図であり、図４は、図３の４−４断面図であり、図５は、図４のＡ方向の図である。
【００２３】
タブレット２００は、タブレット１００に対して、静電気抑制フィルタ１１０を備えている。タブレット２００のディスプレイモジュール１０のＬＣＤパネルのサイズは２０インチで、厚さが５ｍｍとする。
【００２４】
タブレット２００は、ＬＣＤパネルとその駆動回路を含むディスプレイモジュール１０と、マグネシウムの金属フレーム２０と、金属フレーム２０に接続され、盗難防止用のワイヤを取り付ける、ステンレスのセキュリティフック２１、タブレット２００で使用する電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、ガラスエポキシ基板からなるプリント基板３０と、プリント基板３０を内部に格納する樹脂外装４０で構成される。金属フレーム２０は、後述する静電気抑制フィルタ１１０を備えている。
【００２５】
図４において、タブレット２００は、金属テーブル８０の上に置かれている。
【００２６】
金属フレーム２０は、横が４８０ｍｍ、幅が３４０ｍｍの矩形形状を有した導電性平板で構成されている。ディスプレイモジュール１０と金属フレーム２０は接続部１１によって接続されている。プリント基板３０と金属フレーム２０は導電性部材の接続部３１によって接続されており、プリント基板３０のグランドは、金属フレーム２０に電気的に接続されている。
【００２７】
タブレット２００は、不図示の例えばリチウムイオン電池からなる二次電池を内蔵しており、この二次電池を充電、又はタブレット２００を外部電源から動作させるために、例えば、着脱可能な電源ケーブル７０を備えている。
【００２８】
また、タブレット２００は、静電気抑制フィルタ１１０を備えている。金属フレーム２０に設けられたマグネシウムの２つの突起５１によって形成された溝に誘電体６０を充たした静電気抑制フィルタ１１０を備えている。２つの突起５１は、金属フレーム２０と同じ材料で構成される。２つの突起５１は、金属フレーム２０をプレス加工して形成する。図５に示すように、静電気抑制フィルタ１１０は、金属フレーム２０上のセキュリティフック２１に近い側で金属フレーム２０の短辺方向に形成されている。誘電体６０は、その誘電率により静電気抑制フィルタ１１０を通る静電気電流の伝搬距離である波長を短縮、つまり伝搬速度を小さくする役割で、ポリイミドで構成される。誘電体６０の材料としては、誘電率５．２のガラス、誘電率８のポリエステルなどの材料を用いる。
【００２９】
なお、静電気抑制フィルタ１１０の溝は、２つの突起によって形成したが、これに限らない。例えば、金属フレーム２０に窪みを生成してもよい。窪みの形成は、金属フレーム２０をプレス加工して形成すればよい。
【００３０】
静電気抑制フィルタ１１０は、後述する静電気電流の複数の電磁波のうち、所定の電磁波に対して伝搬距離を短縮することで、金属フレーム２０の表面を流れる所定の位置における静電気電流の位相と、誘電体６０を流れる所定の位置における静電気電流の位相との差をπラジアン（１８０度）とする。このように構成にすることで、静電気電流を抑制できる。
【００３１】
［１−３．動作］
次に、タブレット２００に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する。図６は、金属フレーム２０と静電気抑制フィルタ１１０に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。図７は、金属フレーム２０の静電気電流の伝搬と誘電体６０内の静電気電流の伝搬を示す図、図８は、図６のＢ点での静電気電流の時間変化を示す図である。
【００３２】
図６において、指９１がセキュリティフック２１に触れることで静電気が発生し、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａと誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａと誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂの電気的な経路差を発生させ、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように誘電体６０の長さＬを決定する。
【００３３】
ここで、図７の上段は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ａの伝搬方向に対する変化を示している。図７の下段は、誘電体６０に流れる静電気電流９０ｂの伝搬方向に対する変化を示している。図８は、Ｂ点における静電気電流９０ａ、９０ｂの時間変化を示している。
【００３４】
上述のように誘電体６０の長さＬを決定すると、誘電体６０のプリント基板３０側の端であるＢ点において、誘電体６０内を通る静電気電流９０ｂは、図７、図８に示すように、静電気電流９０ａの位相と互いに１８０度ずれて互いにキャンセルし合う。そのため、プリント基板３０に到達する静電気電流９０の強度が減少し、電子機器の誤動作を抑制できる。
【００３５】
以上のように、タブレット２００の静電気抑制フィルタ１１０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流と誘電体６０に流れる静電気電流をキャンセルする。これにより静電気電流の抑制ができる。
【００３６】
次に、誘電体６０の長さＬの算出方法について説明する。
【００３７】
静電気電流９０ａと９０ｂの間では位相差がπラジアンとなるように誘電体６０の長さＬを決定する。空間を伝わる波長をλ、誘電体６０の誘電率をεとすると、静電気電流９０ａの伝搬経路で進む位相は、
２πＬ／λ
であり、静電気電流９０ｂの伝搬経路で進む位相は、
２πεＬ／λ
となる。静電気電流９０ａと９０ｂの位相差をπラジアンとするには、
（２πεＬ／λ）−（２πＬ／λ）＝π
を満たせばよい。
電波の位相速度をｃ、周波数をｆとすると、λ＝ｃ／ｆであるので、
Ｌ＝λ／２（ε−１）=ｃ／｛２ｆ（ε−１）｝
となる。誘電体６０として例えば誘電率７のガラスを用いｆ＝２００ＭＨｚにする場合、ｃ＝３００Ｍｍ／ｓとすると、誘電体６０の長さＬとして１２５ｍｍが得られる。
【００３８】
次に、静電気抑制の帯域について、図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。タブレット２００は、ＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験をクリアしなければならない。図９Ａは、静電気ガンのＩＥＣ６１０００−４−２で規定されている試験波形を示す特性図であり、図９Ｂは、図９Ａの試験波形をフーリエ変換した波形を示す特性図である。図９Ａは、横軸が時間で、縦軸が静電気電流である試験波形を示しており、図９Ｂは、横軸が周波数、縦軸がスペクトルである静電気電流の周波数スペクトル波形を示している。
【００３９】
図９Ａの試験波形は、試験開始から経過時間１０ｎｓまでが特に電流値が大きいことから、この部分の振幅を抑制することが静電気対策に効果的である。図９Ｂにおいて、図９Ａの試験開始から経過時間１０ｎｓは、１００ＭＨｚ以下の周波数成分であるので、静電気電流のピークを落とすには１００ＭＨｚ以上の成分が効果的である。
【００４０】
また図９Ｂにおいて、周波数が２００ＭＨｚ以上はスペクトル強度が急激に減少しているので、２００ＭＨｚ以下の成分が大きいことがわかる。
【００４１】
以上から、静電気抑制対策は静電気電流の周波数スペクトル強度が所定値以上になる１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の電磁波に対して行うことが有効である。
【００４２】
そこで、静電気抑制フィルタ１１０は、静電気電流の周波数スペクトル強度が所定値以上になる周波数が１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の電磁波のうち所定の電磁波に対して、金属フレーム２０の表面を流れるＢ点における静電気電流の位相と、誘電体６０を流れるＢ点における静電気電流の位相との差をπとラジアンとなるように誘電体６０の長さＬを決定する。誘電体６０を誘電率７のガラスを使用する場合、長さＬは１２５ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であればよい。この誘電体６０の長さＬの範囲は、金属フレーム２０の長辺４８０ｍｍに対して設定可能な長さである。
【００４３】
ここで、静電気電流を構成する周波数は、１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下を対象とするので、流れる静電気電流は、金属フレーム２０の表面付近であり、図６において、静電気電流９０ａと静電気電流９０ｂは夫々金属フレーム２０と誘電体６０の中央付近を流れているように記載しているが、実際はそれらの境界近くを流れる。
【００４４】
［１−４．効果等］
タブレット１００、２００に対して静電気電流分布の解析を行った。この解析は、タブレット１００、２００のセキュリティフック２１に静電気を印加した時の磁界分布を、電磁場解析の一手法である、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｍｅｔｈｏｄ）法により計算した。空間を約８６０万格子に分割し、約０．２４７ｐｓの時間刻みで約１２万ステップ、計１５ｎｓの時間を計算した。静電気ガンのモデルは、６ｎｓまで電荷を８ｋＶになるように充電し、６ｎｓ以降に放電することで、解析対象のタブレット１００、２００に静電気を印加した。
【００４５】
図１０Ａは、静電気抑制フィルタ１１０を備えていないタブレット１００に対する静電気電流分布の解析結果を示す図であり、図１０Ｂは、静電気抑制フィルタ１１０を備えるタブレット２００に対する線電気電流分布の解析結果を示す図である。図１０Ａにおいて、タブレット１００に対して、図面右側から静電気が印加され、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２の位置に、最大で１５０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が流れていることを示している。図１０Ｂにおいて、タブレット２００に対して、図面右側から静電気が印加され、プリント基板３０に搭載されるＬＳＩ３２の位置に、最大で１４０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が流れていることを示している。従って、静電気抑制フィルタ１１０を備えたタブレット２００は静電気抑制フィルタ１１０を備えていないタブレット１００に対して、ＬＳＩ３２に１０ｄＢμＡ／ｍの磁界を発生させる静電気電流が減少した。
【００４６】
以上のように、本実施の形態のタブレットは、ディスプレイモジュール１０と、ディスプレイモジュール１０を保持する金属フレーム２０と、金属フレーム２０と電気的に接続されるグランドを有し、電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、金属フレーム２０のディスプレイモジュール１０が保持されている面の反対面に配置されるプリント基板３０と、金属フレーム２０のプリント基板３０の配置面に誘電体６０で構成される静電気抑制フィルタ１１０と、を備える。静電気抑制フィルタ１１０は、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を誘電体６０へ伝搬する。
【００４７】
これによりタブレット２００は、プリント基板３０やＬＳＩ３２に静電気抑制のための構造を付加することなく、金属フレーム２０に静電気抑制フィルタ１１０を設けるだけで、静電気放電による影響を軽減できる。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態１では、静電気抑制フィルタの誘電体が１つであったが、実施の形態２では、静電気抑制フィルタの誘電体が複数の場合を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には、同一の符号を付けている。
【００４９】
［２−１．構成］
図１１は、実施の形態２のタブレット３００の断面図であり、図１２は、図１１のＡ方向の図である。
【００５０】
タブレット３００は、静電気抑制フィルタ１１１を備えている。金属フレーム２０に設けられたマグネシウムの３つの突起５２によって形成された２つの溝に、第１の誘電体６０ａと第２の誘電体６０ｂを充たした静電気抑制フィルタ１１１を備えている。３つの突起５２は、金属フレーム２０をプレス加工して形成する。本実施の形態は、静電気抑制フィルタ１１１に第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂが２つの溝に充たされている点が実施の形態１と異なる。
【００５１】
金属フレーム２０は、横が４８０ｍｍ、幅が３４０ｍｍの矩形形状を有した導電性平板から構成されている。第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、その誘電率により静電気抑制フィルタ１１１を通る静電気電流の伝搬距離である波長を短縮、つまり伝搬速度を小さくする役割で、ともに同じポリイミドで構成する。第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、誘電率５．２のガラス、誘電率８のポリエステルなどの材料を用いる。
【００５２】
なお、静電気抑制フィルタ１１１の溝は、３つの突起によって形成したが、これに限らない。例えば、金属フレーム２０に２つの窪みを生成してもよい。窪みの形成は、金属フレーム２０をプレス加工して形成すればよい。
【００５３】
［２−２．動作］
次に、タブレット３００に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する。
【００５４】
図１３は、金属フレーム２０と静電気抑制フィルタ１１１に流れる静電気電流の伝搬動作を説明する図である。図１３において、指９１がセキュリティフック２１に触れることで静電気が発生し、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０は、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａに流れる静電気電流９０ｄに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａに流れる静電気電流９０ｄの電気的な経路差が発生し、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように第１の誘電体６０ａの長さＬ１を決定する。そうすると、静電気電流９０ｃと第１の誘電体６０ａ内を通る静電気電流９０ｄの位相は１８０度ずれ、互いにキャンセルし合う。その結果、プリント基板３０に到達する静電気電流の強度が減少する。さらに、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｃは、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流９０ｆに分かれる。金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流９０ｆの電気的な経路差が発生し、特定周波数において位相差をπラジアン（１８０度）となるように第２の誘電体６０ｂの長さＬ２を決定する。そうすると、金属フレーム２０に流れる静電気電流９０ｅと第２の誘電体６０ｂ内を通る静電気電流９０ｆの位相は１８０度ずれ、互いにキャンセルし合う。これにより、プリント基板３０に到達する静電気電流の強度が減少する。
【００５５】
以上のように、静電気抑制フィルタ１１１が２つの誘電体を含む構成は、金属フレーム２０に流れる静電気電流と第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂに流れる静電気電流を二重にキャンセルする。これにより、静電気の抑制対策を行っている。
【００５６】
なお、第１の誘電体６０ａの長さＬ１と第２の誘電体６０ｂの長さＬ２は異なっても構わない。例えば、第１の誘電体６０ａに誘電率７のガラスを用いて幅１２５ｍｍ、第２の誘電体６０ｂに誘電率７のガラスを用いて幅２５０ｍｍに設定すると、それぞれ２００ＭＨｚ、１００ＭＨｚに対して静電気抑制ができる。
【００５７】
［２−３．効果等］
以上のように本実施の形態のタブレット３００は、ディスプレイモジュール１０と、ディスプレイモジュール１０を保持する金属フレーム２０と、金属フレーム２０と電気的に接続されるグランドを有し、電子回路であるＬＳＩ３２を搭載し、金属フレーム２０のディスプレイモジュール１０が保持されている面の反対面に配置されるプリント基板３０と、金属フレーム２０のプリント基板３０の配置面に複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂで構成される静電気抑制フィルタ１１１と、を備える。静電気抑制フィルタ１１１は、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂへ伝搬する。さらに複数の誘電体である第１の誘電体６０ａ、第２の誘電体６０ｂは、静電気電流の伝搬方向に沿って縦列に配置される。
【００５８】
これにより、静電気抑制フィルタ１１１を用いるタブレット３００は、２つの誘電体で構成されるので、２０インチ以上の大画面のタブレットに対して、静電気電流の更なる抑制効果を得られる。
【００５９】
なお、実施の形態２では静電気抑制フィルタが２つの誘電体を含む構成で説明したが、３つ以上の誘電体を含んでも良い。複数の誘電体を備える構成の場合、それぞれの誘電体の材料や長さを適切に選ぶことにより、静電気抑制効果のある周波数帯域の更なる拡大、又は同一周波数帯域での静電気電流の更なる低減が可能になる。
【００６０】
また、実施の形態１、２において、金属フレームに流れる静電気電流と静電気抑制フィルタに流れる静電気電流の位相差を１８０度としたが、これに限らない。静電気抑制の効果が発揮できる位相差であればよい。
【００６１】
なお、実施の形態１、２において静電気の発生は、セキュリティフックに指が触れることで発生するものとして説明したが、これに限らない。タブレットの外装に突出している導電性部材または外装に設けられた孔の内側の導電性部材に、帯電した使用者が直接または近接した物体を介して触れることで静電気が発生してもよい。
【００６２】
なお、実施の形態１、２において、タブレットは電源ケーブルが接続されているものとして説明したが、電源ケーブルに接続せず、充電された二次電池を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示は、金属テーブルに置いて使う可能性のあるタブレット型電子機器に適用可能である。タブレット型電子機器として具体的には、タブレット、スマートフォンなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    ディスプレイモジュール
１１    接続部
２０    金属フレーム
２１    セキュリティフック
３０    プリント基板
３１    接続部
３２    ＬＳＩ
４０    樹脂外装
５１，５２    突起
６０    誘電体
６０ａ    第１の誘電体
６０ｂ    第２の誘電体
７０    電源ケーブル
８０    金属テーブル
９０，９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９０ｅ，９０ｆ，９２    静電気電流
９１    指
１００，２００，３００    タブレット
１１０，１１１    静電気抑制フィルタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイモジュールと、
前記ディスプレイモジュールを保持する金属フレームと、
前記金属フレームと電気的に接続されるグランドを有し、電子回路を搭載し、前記金属フレームの前記ディスプレイモジュールが保持されている面の反対面に配置されるプリント基板と、
前記金属フレームの前記プリント基板の配置面に形成された溝と、
前記溝に配置され、誘電体で構成される静電気抑制フィルタと、を備え、
前記静電気抑制フィルタは、発生した静電気電流のうち所定の電磁波を前記誘電体へ伝搬する、
電子機器。
【請求項２】
前記静電気抑制フィルタは、所定の位置における前記金属フレームに流れる静電気電流の位相と前記誘電体に流れる静電気電流の位相との位相差を設ける、
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記位相差は１８０度である、
請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記所定の電磁波は、１００ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下である、
請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記静電気抑制フィルタは、複数の誘電体で構成され、
前記複数の誘電体は、静電気電流の伝搬方向に沿って縦列に配置される、
請求項１記載の電子機器。
【請求項６】
前記複数の誘電体のうち少なくとも２つの誘電体の誘電率が異なる、
請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
前記溝は、前記金属フレームに設けられた突起によって形成される、
請求項１記載の電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015140856.tif 000018
【図２】
2015140856.tif 000019
【図３】
2015140856.tif 000020
【図４】
2015140856.tif 000021
【図５】
2015140856.tif 000022
【図６】
2015140856.tif 000023
【図７】
2015140856.tif 000024
【図８】
2015140856.tif 000025
【図９Ａ】
2015140856.tif 000026
【図９Ｂ】
2015140856.tif 000027
【図１１】
2015140856.tif 000028
【図１２】
2015140856.tif 000029
【図１３】
2015140856.tif 000030
【図１０Ａ】
2015140856.tif 000031
【図１０Ｂ】
2015140856.tif 000032
【国際調査報告】
2015140856.tif 000033
2015140856.tif 000034
2015140856.tif 000035
2015140856.tif 000036