(57)【要約】【課題】  無線通信機能を有する携帯型電子機器であって、外観形状をコンパクトにすることができる携帯型電子機器を提供する。【解決手段】  誘電体アンテナ１１と、表示パネル１２と、回路基板１３とが少なくとも外装ケース１０内に配置されており、誘電体アンテナ１１は、回路基板１３の周縁部位の近傍に配置されていることを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体アンテナと、表示パネルと、回路基板とが少なくとも本体ケース内に配置されており、
前記誘電体アンテナは、前記回路基板の周縁部位の近傍に配置されていることを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２】
前記表示パネルは、前記回路基板と重なるように配置されており、
前記誘電体アンテナは、前記表示パネルと前記回路基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器。
【請求項３】
前記回路基板における配線パターンが形成されている領域である配線領域は、前記誘電体アンテナと重ならないように配置されており、
前記配線領域の端辺と前記誘電体アンテナの端辺とが近接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
誘電体アンテナは、
少なくとも１つの誘電体層からなる直方体形状のセラミック素体と、
前記誘電体層に設けられた帯状の導電体からなるアンテナエレメントと、
前記セラミック素体の外表面に設けられた複数の端子と、
前記端子の一つであって前記アンテナエレメントの給電点に接続された給電端子と、
前記端子の一つであって前記アンテナエレメントの接地点に接続された接地端子とを有し、
前記アンテナエレメントをなす帯状の導電体の一方端は、前記給電点及び接地点とはなっていない開放端となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項５】
前記誘電体アンテナのアンテナエレメントは、逆Ｆ型アンテナを構成するアンテナエレメントであることを特徴とする請求項４に記載の携帯型電子機器。
【請求項６】
前記誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には、前記回路基板の配線領域が設けられていないことを特徴とする請求項４又は５に記載の携帯型電子機器。
【請求項７】
前記回路基板における内層には、前記配線領域のほぼ全体に重なるように導電性膜が設けられていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項８】
前記導電性膜が前記回路基板のグランドを構成することを特徴とする請求項７に記載の携帯型電子機器。
【請求項９】
前記導電性膜は、前記誘電体アンテナと重ならないように配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の携帯型電子機器。
【請求項１０】
前記誘電体アンテナの給電端子は、直方体形状の前記セラミック素体における長手方向の一方側面に配置されており、
前記回路基板における導電性膜の周縁部位の一部は、前記誘電体アンテナの一方側面に沿うように形成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項１１】
前記回路基板における導電性膜の周縁部位の一部は、直線形状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の携帯型電子機器。
【請求項１２】
前記導電性膜は、前記誘電体アンテナの接地端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項１３】
前記誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には、前記導電性膜が配置されていないことを特徴とする請求項７から１２のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項１４】
前記回路基板には、情報を処理する情報処理回路と、該情報処理回路に対して信号を入出力するとともに前記誘電体アンテナに対して無線信号を入出力する送受信回路と、が少なくとも設けられており、
前記送受信回路は、前記情報処理回路と前記誘電体アンテナとの間に配置されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項１５】
前記送受信回路は、使用者が免許なしに自由に使用できる周波帯の電波を利用して無線通信される信号を、入出力する構成となっていることを特徴とする請求項１４に記載の携帯型電子機器。
【請求項１６】
前記本体ケース内に配置された電池を有し、
前記電池は、前記誘電体アンテナとは重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項１７】
前記電池は、前記導電性膜と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の携帯型電子機器。
【請求項１８】
前記電池は、前記回路基板における前記誘電体アンテナが配置されている面側とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の携帯型電子機器。
【請求項１９】
前記本体ケース内に配置された圧電ブザーを有し、
前記圧電ブザーは、前記誘電体アンテナとは重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２０】
前記圧電ブザーは、前記導電性膜と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の携帯型電子機器。
【請求項２１】
前記圧電ブザーは、前記回路基板における前記誘電体アンテナが配置されている面側とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の携帯型電子機器。
【請求項２２】
前記回路基板は、絶縁材料を有してなる板と、該板の露出面又は内部に設けられた配線をなす導電パターンと、該板の露出面に実装された電子部品とを有してなるプリント回路板であることを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２３】
スイッチと、該スイッチから出されるスイッチ信号を前記情報処理回路と接続するために該回路基板に設けられた２つの電極からなるスイッチ電極及びグランド電極とを有し、
前記スイッチ電極及びグランド電極は、前記誘電体アンテナの近傍に配置されており、
前記グランド電極は、前記回路基板のグランド部に接続されており、
前記グランド電極は、前記スイッチ電極よりも前記誘電体アンテナの近くに配置されていることを特徴とする請求項１４から２２のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２４】
前記本体ケースは、開閉自在な蓋部を有し、
前記回路基板における前記蓋部に対向する面には、前記送受信回路の出力端と電気的に接続された端子を有する検査用コネクタが設けられていることを特徴とする請求項１から２３のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２５】
前記表示パネルは、液晶表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル、プラズマ表示パネルのうちのいずれかを有して構成されていることを特徴とする請求項１から２４のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２６】
前記表示パネルは、液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライト部とを有して構成され、
前記バックライト部に設けられているシールド板は、前記誘電体アンテナと重なる領域と、該誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域と、については少なくとも配置されていないことを特徴とする請求項１から２５のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２７】
前記誘電体アンテナの位置を基準として、該誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に位置する領域及び該領域に重なる領域には、導電性材料が配置されていないことを特徴とする請求項１から２６のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２８】
腕時計としての機能及び構成を有していることを特徴とする請求項１から２７のいずれか一項に記載の携帯型電子機器。
【請求項２９】
前記誘電体アンテナの周波数特性を調整する調整手段を有し、
前記調整手段は、液状体を有してなる円柱形状物に、前記腕時計としての機能及び構成を有する携帯型電子機器を装着した状態で、前記誘電体アンテナの周波数特性が所望の値となるように、調整されたものであることを特徴とする請求項２８に記載の携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信機能を有するとともに、腕時計としての形態を備えた携帯型電子機器が考え出されている。このような携帯型電子機器としては、腕時計本体と、腕時計本体を腕に装着するためのバンドと、腕時計本体に配置されたヘリカルアンテナとを備えるものがある。この携帯型電子機器では、腕に装着された時にアンテナ利得が劣化することに対処するために、ヘリカルアンテナの軸方向が腕と垂直となるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の携帯型電子機器としては、電子回路と、表示部と、表示部の脇に配置されたアンテナとを備え、電子回路を電磁遮蔽用筐体で包囲したものが考え出されている。この携帯型電子機器では、アンテナを電磁遮蔽用筐体の外側（脇）に配置している（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来の携帯型電子機器としては、腕時計本体の外側にＣ形リング状のアンテナを配置し、そのアンテナと腕時計本体内の回路とを給電ピンで電気的に接続したものが考え出されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７７３２８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３８６０７号公報
【特許文献３】特開２０００−５９２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されている従来の携帯型電子機器では、ヘリカルアンテナの軸方向が腕と垂直に構成されているので、ヘリカルアンテナの軸方向の長さだけ、該携帯型電子機器が厚くなってしまう。また、特許文献１に記載の携帯型電子機器では、アンテナ用プリント基板と主プリント基板とを垂直に接続するために、実装製造工数の増大を招くという問題点もある。
【０００６】
また、特許文献２に記載されている携帯型電子機器では、表示部及び電子回路を内蔵する筐体の外側にアンテナを配置すると共に、表示部の脇にアンテナを配置しているので、平面サイズが大きくなり、デザイン上の制約が生じるという問題点がある。
【０００７】
また、特許文献３に記載されている携帯型電子機器では、腕時計本体を給電ピンが貫く構造であるので、その給電ピン周辺についての防水構造が複雑になってしまう。また、特許文献３に記載の携帯型電子機器では、静電気による電荷が給電ピンを介して腕時計本体内に侵入し易くなるので、耐静電性が不利になるという問題点もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無線通信機能を有する携帯型電子機器であって、外観形状をコンパクトにすることができる携帯型電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、無線通信機能を有する携帯型電子機器であって、外観形状における厚みが増大することを回避でき、製造工数が増大することを回避でき、外観形状における平面サイズが増大することを回避できる携帯型電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、無線通信機能を有する携帯型電子機器であって、防水性及び耐静電気性が阻害されることを回避できる携帯型電子機器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】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を供給する。
【００１２】
本発明の携帯型電子機器は、誘電体アンテナと、表示パネルと、回路基板とが少なくとも本体ケース内に配置されており、前記誘電体アンテナは、前記回路基板の周縁部位の近傍に配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明に係る携帯型電子機器においては、誘電体アンテナを用いているので、アンテナ軸を回路基板に対して垂直に立てる必要がなく、外観形状における厚みを低減することができる。また、誘電体アンテナは、チップ抵抗などの面実装部品と同様に半田リフロー実装が可能であるので、製造工数を削減することができる。
【００１４】
また、本発明に係る携帯型電子機器は、誘電体アンテナが本体ケース内に配置されているので、外部から携帯型電子機器内への静電気の侵入経路が無くなり、耐静電気性を向上させることができる。また、本発明に係る携帯型電子機器は、本体ケースを貫通する構成要素を無くすことができるので、防水性についても従来の腕時計と同等に維持することが容易にできる。
【００１５】
また、本発明に係る携帯型電子機器は、誘電体アンテナ、表示パネル及び回路基板を同一の本体ケース内に配置しているので、外観形状を容易にコンパクト化することができる。すなわち、本発明は、本体ケースの外にアンテナを配置した従来の携帯型電子機器よりも、外観形状（平面サイズ及び厚み）を容易にコンパクト化することができる。さらに、本発明では、誘電体アンテナを回路基板の周縁部位の近傍に配置しているので、回路基板に対して送受信電波が悪影響を及ぼすことを簡便に回避でき、送受信電波が回路基板によって悪影響を受けることを簡便に回避することができる。
【００１６】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記表示パネルが前記回路基板と重なるように配置されており、前記誘電体アンテナは、前記表示パネルと前記回路基板との間に配置されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、表示パネルの真下に誘電体アンテナを配置したので、平面サイズを従来の腕時計サイズと同等まで小型化することができ、デザイン性を向上させることができる。また、本発明の携帯型電子機器によれば、表示パネルにおける表示面積を維持しながら、平面サイズを低減することができる。
【００１８】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記回路基板における配線パターンが形成されている領域である配線領域は、前記誘電体アンテナと重ならないように配置されており、前記配線領域の端辺と前記誘電体アンテナの端辺とが近接するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、コンパクトな構成としながら、回路基板の配線パターンを通る信号が誘電体アンテナに送受信される電磁波の影響を受けることを回避することができる。また、本発明は、コンパクトな構成としながら、誘電体アンテナに送受信される電磁波が配線パターンに吸収されることなどを回避することもできる。
【００２０】
また、本発明の携帯型電子機器は、誘電体アンテナが、少なくとも１つの誘電体層からなる直方体形状のセラミック素体と、前記誘電体層に設けられた帯状の導電体からなるアンテナエレメントと、前記セラミック素体の外表面に設けられた複数の端子と、前記端子の一つであって前記アンテナエレメントの給電点に接続された給電端子と、前記端子の一つであって前記アンテナエレメントの接地点に接続された接地端子とを有し、前記アンテナエレメントをなす帯状の導電体の一方端は、前記給電点及び接地点とはなっていない開放端となっていることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、コンパクトで高性能なアンテナ特性を持つ誘電体アンテナを構成部品とすることができる。また、本発明に係る携帯型電子機器は、誘電体アンテナの軸方向（直方体形状のセラミック素体の長手方向）と回路基板の平面とが平行になるように配置することができるので、外観形状における厚みが増大することを回避することができる。
【００２２】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナのアンテナエレメントが逆Ｆ型アンテナを構成しているエレメントであることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、よりコンパクトでより高性能なアンテナ特性を持つ誘電体アンテナを構成部品とすることができる。ここで、逆Ｆ型アンテナエレメントとは、例えば、帯状の導電体が蛇行するように折り返して連結されて矩形波形状をなしており、給電点と接地点とが直方体形状のセラミック素体の同一測辺に配置されているものをいう。
【００２４】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には前記回路基板の配線領域が設けられていないことを特徴とするものである。
【００２５】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、前記誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向にアンテナの指向性を持たせることができる。そこで、本発明は、誘電体アンテナに送受信される電磁波が回路基板における配線領域以外の領域を伝播する。したがって、誘電体アンテナと回路基板の配線領域とを接近させながら、送受信される電磁波が回路基板に対して影響を与えること、及びその電磁波が回路基板から影響を受けること、を回避することができる。
【００２６】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記回路基板における内層に、前記配線領域のほぼ全体に重なるように導電性膜が設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記導電性膜が前記回路基板のグランドを構成することを特徴とする。
【００２８】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、回路基板に設けられた導電性膜によって、いわゆるグランドプレーン（ベタ・アース）を構成することができる。そこで、導電性膜を挟む信号線間のクロストークを回避することができる。
【００２９】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記導電性膜が、前記誘電体アンテナと重ならないように配置されていることを特徴とするものである。
【００３０】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、導電性アンテナに送受信される電磁波が導電性膜に吸収されることなどを回避することができる。
【００３１】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナの給電端子が、直方体形状の前記セラミック素体における長手方向の一方側面に配置されており、前記回路基板における導電性膜の周縁部位の一部は、前記誘電体アンテナの一方側面に沿うように形成されていることを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記回路基板における導電性膜の周縁部位の一部が直線形状に形成されていることとしてもよい。
【００３３】
この発明によれば、設計及び製造し易い構成としながら、コンパクトで高性能な無線通信機能付きの携帯型電子機器を提供することができる。
【００３４】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記導電性膜が前記誘電体アンテナの接地端子と電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００３５】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、前記導電性膜が逆Ｆ型アンテナを接地するためのグランドとして機能する。これにより前記誘電体アンテナから効率よく電波が放射される。
【００３６】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には前記導電性膜が配置されていないことを特徴とするものである。
【００３７】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、導電性膜の近傍に誘電体アンテナを配置しても、その誘電体アンテナに送受信される電磁波が導電性膜に吸収されることを回避できる。
【００３８】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記回路基板に、情報を処理する情報処理回路と、該情報処理回路に対して信号を入出力するとともに前記誘電体アンテナに対して無線信号を入出力する送受信回路（ＲＦ回路）と、が少なくとも設けられており、前記送受信回路は、前記情報処理回路と前記誘電体アンテナとの間に配置されていることを特徴とするものである。
【００３９】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、電磁波ノイズの影響を受けやすい情報処理回路（ＭＰＵなど）と電磁波ノイズの発生源となる誘電体アンテナとがなるべく離れた位置に配置される。そこで、本発明は、コンパクトとしながら誤動作などがない携帯型電子機器を提供することができる。
【００４０】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記送受信回路が、使用者が免許なしに自由に使用できる周波帯の電波を利用して無線通信される信号を、入出力する構成（ブルートゥース：Bluetooth・モジュール）となっていることを特徴とするものである。
【００４１】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記本体ケース内に配置された電池を有し、前記電池は、前記誘電体アンテナとは重ならない位置に配置されていることを特徴とするものである。前記電池は、前記導電性膜と重なる位置に配置されていることが好ましい。
【００４２】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、誘電体アンテナに送受信される電磁波が電池の影響を受けることを回避できる。
【００４３】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記電池が、前記回路基板における前記誘電体アンテナが配置されている面側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
【００４４】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、回路基板を誘電体アンテナと電池とで挟むような配置となるので、平面サイズを従来の腕時計サイズと同等まで小型化することができる。また、誘電体アンテナと電池との間には、回路基板の内層の導電性膜（グランドプレーン）が配置されるので、電池が誘電体アンテナの特性に影響を与えることを回避できる。
【００４５】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記本体ケース内に配置された圧電ブザーを有し、前記圧電ブザーは、前記誘電体アンテナとは重ならない位置に配置されていることを特徴とするものである。前記圧電ブザーは、前記導電性膜と重なる位置に配置されていることが好ましい。
【００４６】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、誘電体アンテナに送受信される電磁波が圧電ブザーの影響を受けることを回避できる。
【００４７】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記圧電ブザーが、前記回路基板における前記誘電体アンテナが配置されている面側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
【００４８】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、回路基板を誘電体アンテナと圧電ブザーで挟むような配置となるので、平面サイズを従来の腕時計サイズと同等まで小型化することができる。また、誘電体アンテナと圧電ブザーとの間には、回路基板の内層の導電性膜（グランドプレーン）が配置されるので、圧電ブザーが誘電体アンテナの特性に影響を与えることを回避できる。
【００４９】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記回路基板が、絶縁材料を有してなる板と、該板の露出面又は内部に設けられた配線をなす導電パターンと、該板の露出面に実装された電子部品とを有してなるプリント回路板（ＰＣＢ）であることを特徴とするものである。
【００５０】
この発明の携帯型電子機器によれば、無線通信機能を有しながら、小型化及び製造コストの削減を図ることができる。
【００５１】
また、本発明の携帯型電子機器は、スイッチと、該スイッチから出されるスイッチ信号を前記情報処理回路と接続するために該回路基板に設けられた２つの電極からなるスイッチ電極及びグランド電極とを有し、前記スイッチ電極及びグランド電極は、前記誘電体アンテナの近傍に配置されており、前記グランド電極は、前記回路基板のグランド部に接続されており、前記グランド電極は、前記スイッチ電極よりも前記誘電体アンテナの近くに配置されていることを特徴とするものである。
【００５２】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、スイッチ用電極（スイッチ電極及びグランド電極）を誘電体アンテナの近傍に配置しながら、スイッチ操作による無線信号への影響を低減することができる。
【００５３】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記本体ケースが開閉自在な蓋部を有し、前記回路基板における前記蓋部に対向する面には、前記送受信回路の出力端と電気的に接続された端子を有する検査用コネクタが設けられていることを特徴とするものである。
【００５４】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、製造工程における完成間近に、本体ケースの蓋部を開けるだけで、検査用コネクタに計測器のプラグなどを接続することができる。したがって、送受信回路の出力信号などを確認する無線検査を、携帯型電子機器の使用形態に極めて近い条件で、効率的に実施することができる。
【００５５】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記表示パネルが、液晶表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル、プラズマ表示パネルのうちのいずれかを有して構成されていることを特徴とするものである。
【００５６】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記表示パネルが、液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライト部とを有して構成され、前記バックライト部に設けられているシールド板は、前記誘電体アンテナと重なる領域と、該誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に該当する領域と、については少なくとも配置されていないことを特徴とするものである。
【００５７】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、誘電体アンテナとバックライト部とを接近させながら、送受信される電磁波がバックライト部から影響を受けること、を回避することができる。
【００５８】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナの位置を基準として、該誘電体アンテナの終端から開放端に向かう方向に位置する領域及び該領域に重なる領域には、導電性材料が配置されていないことを特徴とするものである。
【００５９】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、誘電体アンテナに送受信される電磁波が携帯型電子機器の構成要素から悪影響を受けること、及びその電磁波が携帯型電子機器の構成要素に悪影響を与えることを、大幅に低減することができる。
【００６０】
また、本発明の携帯型電子機器は、腕時計としての機能及び構成を有していることを特徴とするものである。
【００６１】
この発明によれば、腕時計機能及び無線通信機能を有するコンパクトな携帯型電子機器を低コストで提供することができる。
【００６２】
また、本発明の携帯型電子機器は、前記誘電体アンテナの周波数特性を調整する調整手段を有し、前記調整手段は、液状体を有してなる円柱形状物に、前記腕時計としての機能及び構成を有する携帯型電子機器を装着した状態で、前記誘電体アンテナの周波数特性が所望の値となるように、調整されたものであることを特徴とするものである。
【００６３】
この発明に係る携帯型電子機器によれば、例えば、誘電体アンテナについてのマッチング素子の定数決定時に、人体の手首の代わりに、液状体を有してなる円柱形状物を用いることができる。これにより、携帯型電子機器を腕に装着した時に、人体の影響による無線伝播距離の低下を低減することができる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明によれば、無線通信機能を有し、且つ、外観形状を容易にコンパクト化することができる携帯型電子機器を提供することができる。
【００６５】
また、本発明によれば、無線通信機能を有し、外観形状における厚みが増大することを回避でき、製造工数が増大することを回避でき、外観形状における平面サイズが増大することを回避できる携帯型電子機器を提供することができる。
【００６６】
また、本発明によれば、無線通信機能を有し、且つ、防水性及び耐静電気性を容易に維持できる携帯型電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明に係る携帯型電子機器について、図面を参照して説明する。本実施形態では、携帯型電子機器の一例として、腕時計としての機能及び構成を有してなる腕時計型の電子機器を挙げて説明する。
【００６８】
図１は、本発明の実施形態に係る携帯型電子機器の主要構成を示す平面図である。図２は、図１に示す携帯型電子機器の断面図である。図１では、本携帯型電子機器の本体ケース（外装ケース）内における平面図を示している。
【００６９】
本携帯型電子機器１は、本体ケースをなす外装ケース１０と、誘電体アンテナ１１と、表示パネル１２と、回路基板１３とを有して構成されている。誘電体アンテナ１１、表示パネル１２及び回路基板１３は、外装ケース１０内に配置されている。また、誘電体アンテナ１１は、回路基板１３の表面に取り付けられているとともに、回路基板１３の周縁部位（例えば、時計における３時方向）の近傍に配置されている。
【００７０】
図２に示すように、表示パネル１２は、回路基板１２と重なるように配置されている。そして誘電体アンテナ１１は、表示パネル１２と回路基板１３との間に配置されている。表示パネル１２は、液晶表示部をなす液晶（ＬＣＤ）パネル１２ａと、液晶パネル１２ａにバックライトとして光を照射するバックライト部をなすＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル１２ｂと、ＥＬパネル１２ｂの底面に設けられたシールド板１２ｃとを有して構成されている。また、表示パネル１２の上方にはガラス１０ａが配置されている。ガラス１０ａは、外装ケース１０とともに本体ケースの一部をなす。
【００７１】
回路基板１３は、例えば、絶縁材料を有してなる板と、その板の露出面又は内部に設けられた配線などをなす導電パターンと、その板の露出面に実装された電子部品とを有してなるプリント回路板とする。また、回路基板１３の表面には、情報処理回路をなすＭＰＵ（Micro Processing Unit）１５、送受信回路（ＲＦ）１６及びスイッチ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設けられている。送受信回路１６は、ＭＰＵ１５に対して信号を入出力するとともに、誘電体アンテナ１１に対して無線信号を入出力するものである。そして、送受信回路１６は、ＭＰＵ１５と誘電体アンテナ１１との間に配置されている。また、回路基板１３における３時方向の縁には、スイッチ１４が配置されている。
【００７２】
ＭＰＵ１５は、中央処理装置（ＣＰＵ）を１個の半導体チップとして構成したものである。送受信回路１６は、いわゆるブルートゥース・モジュールで構成してもよい。ブルートゥース・モジュールは、ブルートゥース技術が利用できる回路であり、使用者が免許なしに自由に使用できる周波帯の電波を利用して無線通信される信号を入出力するものである。
【００７３】
図３は、回路基板１３における配線領域などを示す平面図である。回路基板１３の表面に設けられた配線領域１８は、配線パターンが形成されている領域である。そして、配線領域１８は、誘電体アンテナ１１と重ならない領域に配置されている。また配線領域１８の端辺（周縁）１８ａと誘電体アンテナ１１の端辺とが所定の距離間隔で近接するように配置されている。本実施形態において、この距離は１ｍｍである。また配線領域１８の端辺（周縁）１８ａの配線パターンは回路基板のグランドであることが望ましい。
【００７４】
誘電体アンテナ１１は、例えば、複数の誘電体層からなる直方体形状のセラミック素体と、その誘電体層に設けられたアンテナエレメントとを有して構成されている。アンテナエレメントは、帯状の導電体からなる。また、誘電体アンテナ１１は、前記セラミック素体の外表面に設けられた給電端子１１ａ及び接地端子１１ｂを有している。給電端子１１ａは、アンテナエレメントの給電点に接続されている。接地端子１１ｂは、アンテナエレメントの接地点に接続されている。また、給電端子１１ａは、図示しない整合回路を通して送受信回路１６と接続されている。接地端子１１ｂは、回路基板１３の導電性膜（グランドプレーン）１９に接続されている。
【００７５】
さらに、誘電体アンテナ１１におけるアンテナエレメントをなす帯状の導電体の一方端は、給電点（給電端子１１ａ）及び接地点（接地端子１１ｂ）が設けられておらず、開放端１１ｄとなっている。すなわち、誘電体アンテナ１１は外観が直方体形状となっており、その直方体形状の図１又は図３における上側端（給電端子１１ａ及び接地端子１１ｂが配置されている側）が終端１１ｃとなっており、下側端が開放端１１ｄとなっている。
【００７６】
そして、誘電体アンテナ１１のアンテナエレメントは、いわゆる逆Ｆ型アンテナを構成するエレメントである。すなわち、誘電体アンテナ１１のアンテナエレメントをなす帯状の導電体は蛇行するように折り返して連結されて矩形波形状をなしており、給電端子１１ａ及び接地端子１１ｂが直方体形状のセラミック素体の同一測辺に配置されている。なお、誘電体アンテナ１１は給電端子１１ａ及び接地端子１１ｂ以外に６個の端子を備えているが、その６個の端子は誘電体アンテナ１１を回路基板１３に固定するためにのみ機能している。
【００７７】
そして、図３に示すように、誘電体アンテナ１１の終端１１ｃから開放端１１ｄに向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には、回路基板１３の配線領域１８が設けられていない。
【００７８】
図４は、回路基板１３の内層に設けられた導電性膜などを示す平面図である。回路基板１３の内層には、導電性膜１９が設けられている。この導電性膜１９は、いわゆるグランドプレーン（ベタ・アース）をなすものである。そして、導電性膜１９は、図３に示す配線領域１８のほぼ全体に重なるように設けられている。また、導電性膜１９は、誘電体アンテナ１１と重ならないように配置されている。
【００７９】
回路基板１３において、配線領域１８の端辺（周縁）１８ａと同様に、導電性膜１９の一部の周縁部位１９ａは、誘電体アンテナ１１の長手方向側面の一方側に沿うように形成されている。その導電性膜の周縁部位１９ａは、誘電体アンテナ１１の長手方向側面に平行となるように、直線形状に形成されている。そして、誘電体アンテナ１１の接地端子１１ｂは、スルーホールを介して導電性膜１９と電気的に接続されている。導電性膜１９が逆Ｆ型アンテナを接地するためのグランドとして機能し、誘電体アンテナ１１から効率よく電波が放射される。
【００８０】
さらに、図３及び図４に示すように、誘電体アンテナ１１の終端１１ｃから開放端１１ｄに向かう方向に該当する領域及び該領域に重なる領域には、導電性膜１９が設けられていない。さらにまた、誘電体アンテナ１１の位置を基準として、誘電体アンテナ１１の終端１１ｃから開放端１１ｄに向かう方向に位置する領域及びその領域に重なる領域には、導電性材料が配置されていないことが好ましい。そこで、図２に示す表示パネル１２のシールド板１２ｃは、誘電体アンテナ１１と重なる領域と、誘電体アンテナ１１の終端１１ｃから開放端１１ｄに向かう方向に該当する領域と、については少なくとも配置されていないことが好ましい。
【００８１】
また、図２及び図４に示すように、外装ケース１０内には、電池２１、圧電ブザー２２及び昇圧コイル２３が配置されている。電池２１、圧電ブザー２２及び昇圧コイル２３は、回路基板１３における誘電体アンテナ１１が配置されている面側（表面側）とは反対側（裏面側）に配置されている。電池２１は、携帯型電子機器１の電源をなすものである。そして、電池２１は、誘電体アンテナ１１とは重ならない位置に配置されている。さらに、電池２１は、導電性膜１９と重なる位置（すなわち配線領域１８と重なる位置）に配置されている。なお、圧電ブザー２２は、厚み方向に分極された圧電セラミックス薄板（圧電素子）と薄い金属（または樹脂）振動板とを貼り合わせたものである。昇圧コイル２３は、ＭＰＵ１５から出力されるブザー駆動信号を、圧電ブザーから所望の報音が得られる電圧まで昇圧する。
【００８２】
また、圧電ブザー２２及び昇圧コイル２３は、それぞれ前記誘電体アンテナとは重ならない位置に配置されている。また、電池２１、圧電ブザー及び昇圧コイル２３の相互も、重ならない位置に配置されている。さらにまた、圧電ブザー２２及び昇圧コイル２３のそれぞれは、導電性膜１９と重なる位置（すなわち配線領域１８と重なる位置）に配置されている。
【００８３】
これらにより、本実施形態の携帯型電子機器１は、誘電体アンテナ１１を用いているので、上記の特許文献１に記載の携帯型電子機器と異なり、アンテナ軸を回路基板１３に対して垂直に立てる必要がない。これにより、携帯型電子機器１は、外観形状における厚みを低減することができる。また、誘電体アンテナ１１は、チップ抵抗などの面実装部品と同様に、回路基板１３に対して半田リフロー実装が可能である。したがって、携帯型電子機器１は、製造工数を削減することができる。
【００８４】
また、本実施形態の携帯型電子機器１は、上記の特許文献２に記載の携帯型電子機器と異なり、誘電体アンテナ１１を表示パネル１２の真下に配置している。これにより、携帯型電子機器１は、平面サイズについて従来の腕時計と同等まで小型化することができる。したがって、携帯型電子機器１は、デザイン性を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施形態の携帯型電子機器１は、上記の特許文献３に記載の携帯型電子機器と異なり、誘電体アンテナ１１が外装ケース１０内に配置されている。これにより、携帯型電子機器１は、携帯型電子機器１の外部から内部への静電気の侵入経路を簡便に無くすことができる。したがって、携帯型電子機器１は、耐静電気性を向上させることができる。また、本実施形態の携帯型電子機器１は、上記の特許文献３に記載の携帯型電子機器と異なり、外装ケース１０を貫通する構成要素を無くすことができる。そこで、携帯型電子機器１は、外装ケース１０として従来の一般的な時計のプラスチックケースを使用して、防水性について従来の腕時計と同等に維持することができる。
【００８６】
また、本実施形態の携帯型電子機器１は、誘電体アンテナ１１と重なる領域には導電性材料が配置されていない。さらに携帯型電子機器１は、誘電体アンテナ１１を基準として、誘電体アンテナ１１の終端１１ｃから開放端１１ｄに向かう方向に位置する領域及びその領域に重なる領域とには、導電性材料が配置されていない。これにより、携帯型電子機器１は、誘電体アンテナ１１に送受信される電磁波が携帯型電子機器１の構成要素から悪影響を受けること、及びその電磁波が携帯型電子機器１の構成要素に悪影響を与えることを、大幅に低減することができる。したがって、携帯型電子機器１は、無線通信機能を有しながら、容易に小型化することができる。
【００８７】
（その他の構成）
図５は、本実施形態の携帯型電子機器１におけるその他の特徴部分を示す拡大平面図である。すなわち、図５は、携帯型電子機器１の回路基板１３におけるスイッチ１４の周辺を示している。スイッチ１４は、スイッチ電極１４ａとグランド電極１４ｂとの２つの電極を有して構成されている。スイッチ電極１４ａとグランド電極１４ｂとが短絡されるか否かで、スイッチ信号が生成される。換言すれば、スイッチ電極１４ａ及びグランド電極１４ｂは、スイッチ信号を回路基板１３内に取り込むために回路基板１３に設けられた電極である。そして、スイッチ電極１４ａ及びグランド電極１４ｂは、小型化などのために、誘電体アンテナ１１の近傍に配置されている。スイッチ電極１４ａは、ＭＰＵ１５の入力端子に接続されている。グランド電極１４ｂは、回路基板１３のグランド部（導電性膜１９など）に接続されている。そして、グランド電極１４ｂは、スイッチ電極１４ａよりも誘電体アンテナ１１の近くに配置されている。
【００８８】
このような構成とすることにより、スイッチ電極１４ａ及びグランド電極１４ｂを誘電体アンテナの近傍に配置しながら、スイッチ１４の操作による無線信号への影響を低減することができる。
【００８９】
また、本実施形態の携帯型電子機器１では、図２及び図４に示すように、検査用コネクタ２４を内蔵している。検査用コネクタ２４は、送受信回路１６の出力信号などを検査するときに用いられるコネクタである。そして、検査用コネクタ２４は、回路基板１３における裏面側（誘電体アンテナ１１のある側の逆側）に配置されており、送受信回路１６の出力端と電気的に接続された端子を有する。さらに、携帯型電子機器１の外装ケース１０における検査用コネクタ２４と対向する部位には、開閉自在な蓋部（図示せず）が設けられている。
【００９０】
このような構成とすることにより、外装ケース１０の蓋部を開けるだけで、検査用コネクタに計測器のプラグなどを接続して、送受信回路１６の出力信号などを計測することができる。したがって、携帯型電子機器１は、製造工程における完成間近に、実際の使用状態に極めて近い状態で無線検査などを、簡便にかつ効率的に実施することができる。
【００９１】
図６は、本実施形態の携帯型電子機器１が手首に装着された状態を示す概要図である。すなわち、図６における携帯型電子機器１０００は、図１から図５に示す携帯型電子機器１の外観を示している。ここで、外装１０１０が外装ケース１０に対応する。表示部１０１２は表示パネル１２に対応する。スイッチ１０１４はスイッチ１４に対応する。スイッチ１０１７はスイッチ１７ａ，１７ｂ，１７ｃに対応する。また、外装１０１０には時計バンド１０３０が取り付けられている。
【００９２】
図７は、本実施形態の携帯型電子機器の製造工程における調整方法を示す斜視図である。ここで、図７の携帯型電子機器１０００は、完成間近であってアンテナの周波数特性などの調整が残っている状態とする。携帯型電子機器１０００は、液状体を有してなる円柱形状物２０００に装着されている。
【００９３】
円柱形状物２０００は、アンテナのマッチング素子の定数を決定するときに用いられ、誘電体アンテナ１１の周波数特性を調整する調整手段となるものである。すなわち、マッチング素子の定数を決定するときに、人体の手首の代わりとして、円柱形状物２０００を用いる。そして、図７に示す状態で、誘電体アンテナ１１の周波数特性が所望の値となるように調整する。
【００９４】
このようにすると、携帯型電子機器１０００を腕に装着した時における人体の影響による無線伝播距離の低下を低減することができる。
【００９５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００９６】
例えば、上記実施形態における携帯型電子機器１は、腕時計型の電子機器に限定されるものではなく、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話、カメラ、オーバヘッドプロジェクタ、自動車の電子制御回路など各種の小型電子機器に適用することができる。
また、上記実施形態の携帯型電子機器１における表示パネル１２は、液晶表示装置に限定されるものではなく、有機ＥＬ表示パネル又はプラズマ表示パネルなどで表示パネル１２を構成してもよい。
【００９７】
また、上記実施形態において送受信回路１６はブルートゥース・モジュールの他に限定されるものではなく、例えば、無線ＬＡＮモジュールや、微弱無線モジュールで構成してもよい。使用する周波数も所望の電界強度が得られるように、各国毎に最適な周波数、例えば日本では３００ＭＨｚ付近、米国では９００ＭＨｚ付近の周波数を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯型電子機器の主要構成を示す平面図である。
【図２】同上の携帯型電子機器の断面図である。
【図３】同上の携帯型電子機器の回路基板における配線領域などを示す平面図である。
【図４】同上の回路基板の内層に設けられた導電性膜などを示す平面図である。
【図５】同上の携帯型電子機器における他の特徴部分を示す拡大平面図である。
【図６】同上の携帯型電子機器が手首に装着された状態を示す概要図である。
【図７】同上の携帯型電子機器の製造工程における調整方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１，１０００…携帯型電子機器、１０…外装ケース、１１…誘電体アンテナ、１１ａ…給電端子、１１ｂ…接地端子、１１ｃ…終端、１１ｄ…開放端、１２…表示パネル、１２ａ…液晶パネル、１２ｂ…ＥＬパネル、１２ｃ…シールド板、１３…回路基板、１４…スイッチ、１４ａ…スイッチ電極、１４ｂ…グランド電極、１５…ＭＰＵ、１６…送受信回路（ＲＦ）、１８…配線領域、１９…導電性膜（グランドプレーン）、２１…電池、２２…圧電ブザー、２３…昇圧コイル、２４…検査用コネクタ、２０００…円柱形状物
【図１】
2005348136.tif 000003
【図２】
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【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】
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