JP4213730B2 - ノート型パーソナルコンピュータ - Google Patents

Description

本発明は、一対の無線通信用アンテナを備えたノート型パーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと呼ぶ）に関するものである。

無線通信アンテナを備えたノート型ＰＣが従来より開発されている。例えば、特開２００２−７３２１０は、本体に取り付けられた表示部(ＬＣＤ)の上端部に複数の無線通信アンテナを搭載した構成を開示している。
特開２００２−７３２１０

上記した従来の技術はいずれも、表示部周辺に無線通信アンテナを搭載する場合の取り付け位置についての記述はあるが、一対の無線通信用アンテナを構成するメインアンテナとサブアンテナを取り付ける場合の具体的な位置について考察したものではない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、一対の無線用アンテナを使用する際に、通信性能を向上させることのできるノート型ＰＣを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るノート型パーソナルコンピュータは、一対の互いに略平行な第１組の端部と、前記第１組の端部と略直角をなす、一対の互いに略平行な第２組の端部とをもつ略矩形形状の表示筐体と、無線通信モジュールを内包する本体筐体と、回転ヒンジにより構成され、前記表示筐体の第２組の端部の一方と前記本体筐体とを回動可能に接続する接続部と、前記表示筐体の第１組の端部のいずれか一方の端部に設けられた、送受信用メインアンテナである第１の無線通信用アンテナであって、前記表示筐体を前記回転ヒンジを介して１８０度回転させて前記本体筐体に対して隣接させたタブレット時において、横長の表示では、前記表示筐体の左端または右端に位置し、縦長の表示では、前記表示筐体の上端または下端に位置する第１の無線通信用アンテナと、前記表示筐体の第２組の端部の他方に設けられ、前記第１の無線通信用アンテナと対を成す受信用サブアンテナである第２の無線通信用アンテナと、を具備する。

本発明によれば、一対の無線用アンテナを使用する際に、通信性能を向上させることができる。

例えば、無線通信モジュールと略直交を成す表示筐体の端部にメインアンテナを形成し、接続部と略平行を成す表示筐体の端部にサブアンテナを形成したので、メインアンテナに関するケーブル長がより短くなってケーブル損失が低減する。したがってアンテナの通信性能が向上する。

また、メインアンテナとサブアンテナとがセルラーシステムにおいて用いられるアンテナである場合には、セルラーシステムの通信性能が向上する。

また、無線通信モジュールと略直交を成す表示筐体の端部にメインアンテナを形成し、接続部と略平行を成す表示筐体の端部にサブアンテナを形成することにより、例えばタブレットＰＣの使用時において、メインアンテナがユーザの手によって覆われたり、メインアンテナにユーザの手が接近することはなくなるので、アンテナの通信性能を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態が適用されるノート型ＰＣの外観斜視図である。ノート型ＰＣ１００は、表示筐体１０と、該表示筐体１０に対して接続部としてのヒンジ部１１により回動可能に接続される本体筐体１２とから構成される。表示筐体１０は、略矩形形状の表示部としてのＬＣＤ１０−１を備えている。

ここで、表示筐体１０の端部のうち、ヒンジ部１１の長手方向に略平行な端部を上端部１０−２とし、ヒンジ部１１の長手方向に略直交する左右の端部をそれぞれ右端部１０−３、左端部１０−４として定義する。なお、ここで言う「右」及び「左」とは、利用者が表示筐体１０のＬＣＤ１０−１に対峙したときの左右の方向に対応する。「上」及び「下」についても同様である。

上記した表示筐体１０の端部１０−２乃至１０−４は、表示筐体１０のＬＣＤ１０−１を取り囲む部分及びその近傍である。アンテナは一般に、ＬＣＤ１０−１と重なると特性が低下するため、表示筐体１０の端部に配置して、アンテナの少なくとも一部がＬＣＤ１０−１と重ならないようにすることにより、特性を向上させることができる。

また、本体筐体１２には、ＣＰＵなどが実装された回路基板や記憶媒体、各アンテナとケーブルで接続される無線通信モジュール（全て図示せず）などが内蔵されている。本体筐体１２内に配置された無線通信モジュールは、表示筐体１０の右端部１０−３及び左端部１０−４と略直交している。

さらに、上面１２ａには入力手段であるキーボード１５が配置されている。図２は、図１に示すノート型ＰＣを折り畳んだ状態を示している。

以下に、本発明の各実施形態を具体的な例を用いて説明する。

（第１実施形態）
図６は、ケーブルの伝送損失と周波数との関係を示している。図６からわかるように、ケーブルの伝送効率は使用周波数が２ＧＨｚのときに１ｍあたり約２ｄＢ減衰する。したがって、必要なケーブル長はできるだけ短くしたほうがケーブル損失は小さくなる。

そこで、本実施形態では、同じ無線システムで用いられるメインアンテナとサブアンテナからなる一対のアンテナのうち、メインアンテナの無線通信モジュールまでの長さがより短くなるような構成を考えることとする。メインアンテナの例としては送受信用アンテナ、サブアンテナの例としては受信用アンテナが考えられる。

また、図６を見ると、周波数が高くなるほど減衰率が高くなっていることがわかる。つまり、使用周波数が高いほどケーブル長によるロスが大きくなる。よって、使用周波数帯域の高いシステムについて本実施形態を使用すると、より大きな効果を得ることができる。

図３は、本発明の第１実施形態に係るノート型ＰＣの表示筐体の構成を示す図である。PCの表示筐体１０は、ヒンジ部１１を介して本体筐体（例えば図１の１２）に接続されている。ＬＣＤ１０−１を備える表示筐体１０の上端部１０−２には、左から順に、無線ＬＡＮ（WＬＡＮ）用アンテナ２０−１，２０−２、サブアンテナ２１−１、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）用アンテナ２２が搭載されている。また、表示筐体１０の右端部１０−３にはメインアンテナ２１−２が搭載されている。１０−４は表示筐体１０の左端部である。また、１０−５は表示筐体１０の下端部である。

また、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュールとは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−７により接続されるとともに、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュールとは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−６により接続されている。

図３において、無線ＬＡＮ(ＷＬＡＮ)用アンテナ２０−１，２０−２を２本搭載するのはダイバーシチ機能を持たせるためである。また、サブアンテナ２１−１及びメインアンテナ２１−２は例えばセルラーシステムにおいて用いられ、ダイバーシチ機能を持たせるために上記一対のアンテナが配置される。特に、セルラーシステム用アンテナ２１−１、２１−２を９０度異なる角度で設置し、異なる偏波を受信することにより偏波ダイバーシチ効果を高めることができる。

また、図３に示すように、セルラーシステム用アンテナ２１−１、２１−２を隣接させずに間にＵＷＢアンテナ２２を配置することで、両アンテナ間の距離が離れ、空間ダイバーシチ効果を高めることができる。

なお、上記した３つの無線システム（無線ＬＡＮ、ＵＷＢ、セルラーシステム）において、無線ＬＡＮの周波数帯域は概して５．１５〜５．８２５ＧＨｚ、ＵＷＢの周波数帯域は概して３．１〜１０．６ＧＨｚである。また、セルラーシステムの周波数帯域は概して、８００ＭＨｚ近傍および２ＧＨｚ近傍であり、加えてそれらの間の周波数が適宜用いられる。

このように第１実施形態では、同じ無線システムで用いられる一対のアンテナのうち、メインアンテナ２１−２を表示筐体１０の右端部１０−３に配置するとともに、サブアンテナ２１−１を表示筐体１０の上端部１０−２に配置している。このような配置によれば、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュールとを接続する給電ケーブル１０−７の長さは、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュールとを接続する給電ケーブル１０−６よりも短くなる。これにより、メインアンテナ２１−２に関するケーブル損失を低減させることができ、アンテナの通信性能を向上させることができる。

尚、メインアンテナ２１−２は、右端部１０−３の代わりに、左端部１０−４に配置した場合であっても同様に効果が得られる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るノート型ＰＣの表示筐体の構成を示す図である。ＬＣＤ１０−１を備える表示筐体１０の上端部１０−２にはサブアンテナ２１−１が配置され、表示筐体１０の右端部１０−３にはメインアンテナ２１−１が配置されている。また、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュールとは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−７により接続されるとともに、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュールとは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−６により接続されている。

このような配置によれば、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュールとを接続する給電ケーブル１０−７の長さは、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュールとを接続する給電ケーブル１０−６よりも短くなる。これにより、メインアンテナ２１−２に関するケーブル損失をより低減してアンテナの通信性能を向上させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態では本実施形態をセルラーシステムに適用した場合について考える。図５は、本発明の第３実施形態に係るノート型ＰＣの構成を示す図である。また、図７は、セルラーシステムで用いられるアンテナの周波数範囲を示している。

図５に示すように、ＬＣＤ１０−１を備える表示筐体１０の上端部１０−２にはセルラーシステム用サブアンテナ２１−１が配置され、表示筐体１０の右端部１０−３にはセルラーシステム用メインアンテナ２１−２が配置されている。また、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュール１２−１とは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−７により接続されるとともに、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュール１２−１とは、ヒンジ部１１を介して給電ケーブル１０−６により接続されている。

セルラーシステムにおけるメインアンテナ２１−２は例えば送受信用アンテナであり、サブアンテナ２１−１は例えば受信専用アンテナである。ここで、セルラーシステム用アンテナ２１−１，２１−２は、携帯電話に搭載されるアンテナを想定する。

このような配置によれば、メインアンテナ２１−２と無線通信モジュール１２−１とを接続する給電ケーブル１０−７の長さは、サブアンテナ２１−１と無線通信モジュール１２−１とを接続する給電ケーブル１０−６よりも短くなるのでケーブル損失がより小さい。これによって、メインアンテナ２１−２に関するケーブル損失をより低減してアンテナの通信性能を向上させることができる。

なお、上記した第１から第３実施形態において、無線通信モジュールがＰＣの本体筐体１２の略中央部に設けられていない場合には、当該無線通信モジュールの位置に応じてメインアンテナ２１−２を配置する位置を右端部１０−３と左端部１０−４とで変える必要がある。例えば、無線通信モジュールが本体筐体１２の左側にある場合には、メインアンテナ２１−２を左端部１０−４に配置したほうがメインアンテナ２１−２と無線通信モジュール間のケーブル長がより短くなる。

（第４実施形態）
上記した第１から第３実施形態では、ケーブルの長さがより短くなるアンテナの配置について説明したが、第４実施形態では、ケーブルが設置される表示筐体の幅を考慮してアンテナの最適な位置を考案したものである。

図８は、本発明の第４実施形態の構成を説明するための図である。図８に示すように、表示筐体１０の上端部１０−２は、概して他の端部と比較して筐体幅が狭くなっていることが多い。したがって上端部１０−２にアンテナを配置しようとすると、細いケーブルを使用して無線通信モジュールとの接続を行う必要があり、ケーブル損失が大きくなってしまう。

そこで、第４実施形態では、筐体幅が比較的広い表示筐体１０の左右の側部（図では左端部１０−４）にセルラーシステム用メインアンテナを配置するとともに、筐体幅が比較的狭い上端部１０−２にセルラーシステム用メインアンテナを配置するようにする。これによって、ケーブル損失の小さい太いケーブルを使用して無線通信モジュールとの接続を行うことが可能になるので、メインアンテナ２１−２に関するケーブル損失をより低減してアンテナの通信性能を向上させることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態では本発明をタブレットＰＣに適用したときのユーザの使用状態を考慮してアンテナの最適な配置を考慮したものである。図９は、本発明の第５実施形態に係るノート型ＰＣの構成を示している。図９に示すように、タブレットＰＣでは表示筐体１０と本体筐体１２との接続部が回転ヒンジ１１となっている。ＬＣＤ１０−１を備える表示筐体１０の上端部１０−２にはセルラーシステム用サブアンテナ２１−１が配置され、表示筐体１０の右端部１０−３にはセルラーシステム用メインアンテナ２１−２が配置されている。

以下、図１０を参照して第５実施形態の作用を説明する。ノート型ＰＣを折り畳んだときには、図２に示すように、表示筐体１０と本体筐体１２とが隣接した状態になる。図１０は、このように折り畳んだタブレットＰＣを左手５０−２によって保持しつつ、右手５０−１でペン入力を行っている状態を示している。左手５０−２は上端部１０−２に配置されたサブアンテナ２１−１を覆っており、アンテナの特性が劣化することが考えられるが、右端部１０−３に配置されたメインアンテナ２１−２は覆われていない。したがって、このメインアンテナ２１−２を用いて通信を行うことができるので、セルラーシステムの特性を維持することができる。

図１１は、第５実施形態の他の作用を説明するための図である。図１１は、折り畳んだ状態のタブレットＰＣを縦向きにして左手で保持しつつ、右手５０−１でペン入力を行っている状態を示している。この場合、左手５０−２は上端部１０−２に配置されたサブアンテナ２１−１に隣接した状態になるのでアンテナの特性が劣化することが考えられるが、メインアンテナ２１−２は手によって覆われていないし隣接もしていない。したがって、このメインアンテナ２１−２を用いて送受信を行うことができるので、セルラーシステムの通信特性を維持することができる。

本発明の一実施形態が適用されるノート型ＰＣの外観斜視図である。 図１に示すノート型ＰＣを折り畳んだ状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るノート型ＰＣの表示筐体の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るノート型ＰＣの表示筐体の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るノート型ＰＣの構成を示す図である。 ケーブルの伝送損失と周波数との関係を示す図である。 セルラーシステムで用いられるアンテナの周波数範囲を示す図である。 本発明の第４実施形態の構成を説明するための図である。 本発明の第５実施形態に係るノート型ＰＣの構成を示す図である。 第５実施形態の作用を説明するための図である。 第５実施形態の他の作用を説明するための図である。

符号の説明

１０ 表示筐体
１０−１ ＬＣＤ
１０−２ 上端部
１０−３ 右端部
１０−４ 左端部
１０−５ 下端部
１１ ヒンジ部
２０−１ 無線ＬＡＮアンテナ
２０−２ 無線ＬＡＮアンテナ
２１−１ サブアンテナ
２１−２ メインアンテナ
２２ ＵＷＢアンテナ

Claims (3)

1. 一対の互いに略平行な第１組の端部と、前記第１組の端部と略直角をなす、一対の互いに略平行な第２組の端部とをもつ略矩形形状の表示筐体と、
   無線通信モジュールを内包する本体筐体と、
   回転ヒンジにより構成され、前記表示筐体の第２組の端部の一方と前記本体筐体とを回動可能に接続する接続部と、
   前記表示筐体の第１組の端部のいずれか一方の端部に設けられた、送受信用メインアンテナである第１の無線通信用アンテナであって、前記表示筐体を前記回転ヒンジを介して１８０度回転させて前記本体筐体に対して隣接させたタブレット時において、横長の表示では、前記表示筐体の左端または右端に位置し、縦長の表示では、前記表示筐体の上端または下端に位置する第１の無線通信用アンテナと、
   前記表示筐体の第２組の端部の他方に設けられ、前記第１の無線通信用アンテナと対を成す受信用サブアンテナである第２の無線通信用アンテナと、
   を具備することを特徴とするノート型パーソナルコンピュータ。
2. 前記一対の第１組の端部は、前記表示筐体の短手方向の端部であり、前記一対の第２組の端部は、前記表示筐体の長手方向の端部であることを特徴とする請求項１記載のノート型パーソナルコンピュータ。
3. 前記第１の無線通信用アンテナと前記無線通信モジュールとを、前記接続部を介して接続する第１のケーブルと、
   前記第２の無線通信用アンテナと前記無線通信モジュールとを、前記接続部を介して接続する第２のケーブルと、を備え、
   前記第１の無線通信用アンテナは、前記表示筐体の短手方向の右端部または左端部のいずれか一方に設けられ、前記第２の無線通信用アンテナは、前記表示筐体の長手方向の上端部に設けられることを特徴とする請求項２記載のノート型パーソナルコンピュータ。

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