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JP7794037B2 - electronic equipment - Google Patents
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JP7794037B2 - electronic equipment - Google Patents

electronic equipment

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JP7794037B2 JP2022042181A JP2022042181A JP7794037B2 JP 7794037 B2 JP7794037 B2 JP 7794037B2 JP 2022042181 A JP2022042181 A JP 2022042181A JP 2022042181 A JP2022042181 A JP 2022042181A JP 7794037 B2 JP7794037 B2 JP 7794037B2
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Description

本開示は、無線通信用アンテナを備える電子機器に関するものである。 This disclosure relates to an electronic device equipped with an antenna for wireless communication.

近年、ケーブルを使わずに電波の送受信で情報交換を行える無線LANやブルートゥース(Bluetooth、登録商標)などの無線通信が普及し、無線通信用アンテナを内蔵した電子機器が実用化されている。また、受信感度が高い無線通信機能を付加するために、電子機器の外装部に着脱式のアンテナを設けることが知られている(たとえば、文献1を参照)。 In recent years, wireless communication technologies such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark), which allow information exchange through the transmission and reception of radio waves without the use of cables, have become widespread, and electronic devices with built-in wireless communication antennas have been put into practical use. It is also known to provide a detachable antenna on the exterior of an electronic device in order to add wireless communication functionality with high reception sensitivity (see, for example, Reference 1).

特開2003-243914号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-243914

特許文献1における着脱式パッチアンテナは、電子機器の外装部に備えられたアンテナ端子に着脱式パッチアンテナを設け、パッチアンテナの向きを受信しようとする電波が飛来する方向に合わせることで、受信感度を高めることができることが記載されている。しかし、電子機器を複数個並べて使用するなど、アンテナの近傍に他の電子機器を配置する場合、他の電子機器で発生するノイズに対する受信感度も高くなるという課題があった。 Patent Document 1 describes a detachable patch antenna that can be attached to an antenna terminal on the exterior of an electronic device, and that reception sensitivity can be increased by aligning the patch antenna with the direction from which the radio waves to be received are coming. However, when using multiple electronic devices side by side, or when placing other electronic devices near the antenna, there is an issue in that reception sensitivity to noise generated by the other electronic devices also increases.

本開示は、上記した課題に着目してなされたものである。周囲の他の電子機器で発生するノイズの影響を抑制し、受信感度が高い無線通信機能を備える電子機器を得ることを目的とする。 This disclosure has been made in response to the above-mentioned issues. It aims to provide an electronic device that suppresses the effects of noise generated by other surrounding electronic devices and has wireless communication functions with high reception sensitivity.

本開示に係る電子機器は、発光素子を備える第1表面、および、アンテナを備える前記第1表面とは反対側の第2表面を有する第1回路基板と、主制御回路を備える第2回路基板と、第1回路基板と第2回路基板とを接続する第1基板間接続部材と、金属材料で形成され、第1回路基板および第2回路基板を収納し、開口部を有する第1面を含む金属筐体とを備え、第1回路基板は、第1表面が金属筐体の第1面に沿って第1面に隣接して配置され、発光素子およびアンテナは、第1面に垂直な第1方向からの平面視において開口部と重なるように配置される、特徴を有するものである。 The electronic device according to the present disclosure comprises a first circuit board having a first surface with a light-emitting element and a second surface opposite to the first surface with an antenna; a second circuit board with a main control circuit; a first inter-board connecting member connecting the first circuit board and the second circuit board; and a metal casing formed of a metal material, housing the first circuit board and the second circuit board, and including a first surface with an opening, wherein the first surface of the first circuit board is arranged adjacent to the first surface along the first surface of the metal casing, and the light-emitting element and the antenna are arranged to overlap with the opening in a plan view from a first direction perpendicular to the first surface.

本開示に係る電子機器は、周囲で発生するノイズの影響を抑制し、受信感度が高い無線通信機能を備えることができる。 Electronic devices according to the present disclosure can suppress the effects of surrounding noise and have wireless communication functions with high reception sensitivity.

実施の形態1における、電子機器100の構成を示す回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram showing a configuration of an electronic device 100 according to a first embodiment. 実施の形態1における、電子機器100の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the appearance of an electronic device 100 according to a first embodiment. 図2に示す断面線A-Aにおける、断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 2. 図2に示す断面線B-Bにおける、断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2. 実施の形態1における、回路基板ユニット30の外観を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the appearance of a circuit board unit 30 according to the first embodiment. 実施の形態1における、回路基板ユニット30の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a circuit board unit 30 according to the first embodiment. 図4に示す領域Cの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of an area C shown in FIG. 4 . 電界平面波の電界強度、開口部5の長手方向長さLおよび開口アンテナ間距離Dとの関係を示すグラフである。10 is a graph showing the relationship between the electric field strength of a plane electric field wave, the longitudinal length L of the opening 5, and the distance D between the opening antennas. 実施の形態2における、電子機器200の外観を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the appearance of an electronic device 200 according to a second embodiment. 図9に示す断面線J-Jにおける、断面図である。10 is a cross-sectional view taken along the line J-J shown in FIG. 9. 図9に示す断面線K-Kにおける、断面図である。10 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 9. 実施の形態2における、回路基板ユニット40を示す正面図であるFIG. 10 is a front view showing a circuit board unit 40 according to a second embodiment. 実施の形態2の変形例における、電子機器201を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing an electronic device 201 according to a modification of the second embodiment. 実施の形態2の変形例における、回路基板ユニット41を示す正面図であるある。FIG. 10 is a front view showing a circuit board unit 41 in a modified example of the second embodiment.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における電子機器100の構成を示す回路ブロック図である。電子機器100は、第1回路基板10および第2回路基板20を有し、第1回路基板10および第2回路基板20は、金属筐体1の内部に収納されている。
Embodiment 1.
1 is a circuit block diagram showing the configuration of electronic device 100 according to embodiment 1. Electronic device 100 has a first circuit board 10 and a second circuit board 20, which are housed inside metal housing 1.

第1回路基板10は、表示回路11、設定回路12、無線回路13およびアンテナ14を備える。第2回路基板20は、主制御回路21、通信回路22および外部コネクタ23を備える。また、第1回路基板10と第2回路基板20は、基板間コネクタなどの基板間接続部材2により接続されている。ここで、図1に示す矢印は、信号のやり取りを行う方向を示すものである。基板間接続部材2は、請求項に記載の第1基板間接続部材である。 The first circuit board 10 includes a display circuit 11, a setting circuit 12, a wireless circuit 13, and an antenna 14. The second circuit board 20 includes a main control circuit 21, a communication circuit 22, and an external connector 23. The first circuit board 10 and the second circuit board 20 are connected by an inter-board connecting member 2 such as an inter-board connector. Here, the arrows in FIG. 1 indicate the direction in which signals are exchanged. The inter-board connecting member 2 is the first inter-board connecting member described in the claims.

ここで、実施の形態1における電子機器100は、たとえば、PCL(Programmable Logic Controller)、サーボアンプまたはインバータなどである。ただし、電子機器100は、これら電子機器に限定しない。また、電子機器100は、無線通信機能を備える。 Here, the electronic device 100 in embodiment 1 is, for example, a PCL (Programmable Logic Controller), a servo amplifier, or an inverter. However, the electronic device 100 is not limited to these electronic devices. The electronic device 100 also has wireless communication capabilities.

第1回路基板10に設けられた表示回路11は、たとえば、LED(Light Emitting Diode)などの発光素子15を備える。また、表示回路11は、発光素子15に流れる電流を制限する電流制限抵抗や、発光素子15であるLEDに安定的に電流を供給するためにLEDドライバをさらに備えていてもよい。ここで、表示回路11は、たとえば、電子機器100の動作状況や、電子機器100と接続された機器との通信状況、電子機器100に接続された機器の稼働状況などを、発光素子15の光を用いて使用者に視認させる。発光素子15については、後段にて説明する。 The display circuit 11 provided on the first circuit board 10 includes a light-emitting element 15 such as an LED (Light Emitting Diode). The display circuit 11 may also include a current-limiting resistor that limits the current flowing through the light-emitting element 15, and an LED driver to stably supply current to the LED light-emitting element 15. Here, the display circuit 11 uses the light of the light-emitting element 15 to visually indicate to the user, for example, the operating status of the electronic device 100, the communication status between the electronic device 100 and devices connected to it, and the operating status of devices connected to the electronic device 100. The light-emitting element 15 will be described later.

設定回路12は、たとえば、ピアノスイッチやロータリースイッチなどの入力部を備える。入力部は、外部入力3として、使用者が電子機器100の動作や処理を、入力部を介して設定することができる。ここで、表示回路11および設定回路12の両方を備えることは必須ではなく、表示回路11または設定回路12の少なくともどちらか一方を備えていればよい。入力部については、後段にて説明する。 The setting circuit 12 includes an input unit such as a piano switch or rotary switch. The input unit serves as an external input 3, allowing the user to set the operation and processing of the electronic device 100 via the input unit. It is not necessary to include both the display circuit 11 and the setting circuit 12; it is sufficient to include at least one of the display circuit 11 or the setting circuit 12. The input unit will be explained later.

無線回路13は、たとえば、無線通信用コントローラICを備える制御回路、電源回路、搬送波を生成する発信回路やPLL回路、AD変換回路やDA変換回路、変調回路、フィルタ、ミキサ、アンプ、マッチング回路のいずれかを備えており、主制御回路21とアンテナ14の間で、デジタル信号から変調波への変換および変調波からデジタル信号への変換を行う。ここで、無線回路13は、第1回路基板10ではなく第2回路基板20に備えてもよい。 The radio circuit 13 includes, for example, a control circuit with a wireless communication controller IC, a power supply circuit, an oscillator circuit or PLL circuit that generates a carrier wave, an AD conversion circuit or DA conversion circuit, a modulation circuit, a filter, a mixer, an amplifier, or a matching circuit, and converts digital signals to modulated waves and modulated waves to digital signals between the main control circuit 21 and the antenna 14. Here, the radio circuit 13 may be provided on the second circuit board 20 instead of the first circuit board 10.

アンテナ14は、電気信号を電波として空間に発信し、空間の電波を電気信号として受信するためのエネルギー変換器として機能する。アンテナ14に効率良く電力を供給するために、無線回路13に備えるマッチング回路によって、アンテナ14の入力インピーダンスと信号源のインピーダンスを整合させるとよい。 The antenna 14 functions as an energy converter that transmits electrical signals into space as radio waves and receives radio waves in space as electrical signals. To efficiently supply power to the antenna 14, it is recommended that a matching circuit provided in the radio circuit 13 be used to match the input impedance of the antenna 14 with the impedance of the signal source.

第2回路基板20に設けられた主制御回路21は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SoC(System on a Chip)のいずれかの制御ICからなり、発信回路、リセット回路、割り込み回路、メインメモリなどを備えてもよい。また、主制御回路21は、電子機器100の演算、記憶、制御を担う。さらに、無線回路13を制御する回路としても機能をする。 The main control circuit 21 provided on the second circuit board 20 is composed of a control IC, such as a CPU (Central Processing Unit), FPGA (Field Programmable Gate Array), or SoC (System on a Chip), and may also include a transmitter circuit, reset circuit, interrupt circuit, main memory, etc. The main control circuit 21 is responsible for the calculation, storage, and control of the electronic device 100. It also functions as a circuit that controls the radio circuit 13.

ここで、主制御回路21と無線回路13との間の通信は、たとえば、シリアル通信であるSPI(Serial Peripheral Interface)やUART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)などのインターフェース(I/F)により行う。 Here, communication between the main control circuit 21 and the radio circuit 13 is performed via an interface (I/F) such as serial communication SPI (Serial Peripheral Interface) or UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).

さらに、実施の形態1における電子機器100は、図1に示す回路に限らず、電源回路、インバータ回路、アナログ/デジタル入出力回路、映像入出力回路、音声入出力回路、フィルタ回路、絶縁回路、サージ静電気対策回路など、電子機器100に求められる機能に応じて備えてもよい。 Furthermore, the electronic device 100 in embodiment 1 is not limited to the circuits shown in FIG. 1, and may include power supply circuits, inverter circuits, analog/digital input/output circuits, video input/output circuits, audio input/output circuits, filter circuits, isolation circuits, surge static electricity protection circuits, and other circuits depending on the functions required of the electronic device 100.

次に、電子機器100が、無線通信機能を用いて外部の電子機器に向けて情報を伝送する回路動作について説明する。主制御回路21から電気信号として出力される伝送すべき情報を示すデジタル信号を、無線回路13において、無線規格に応じたキャリア周波数に変調を行う。次に、キャリア周波数に変調されたデジタル信号をアンテナ14により電気信号から電波に変換を行い、外部の電子機器へ電波として情報を伝送する。 Next, we will explain the circuit operation of electronic device 100, which transmits information to an external electronic device using its wireless communication function. The digital signal indicating the information to be transmitted is output as an electrical signal from main control circuit 21, and is modulated to a carrier frequency in accordance with the wireless standard by wireless circuit 13. The digital signal modulated to the carrier frequency is then converted from an electrical signal to radio waves by antenna 14, and the information is transmitted as radio waves to the external electronic device.

また、電子機器100が、無線通信機能を用いて外部の電子機器が送信した情報を受信する回路動作について説明する。外部の電子機器が送信した情報を示す電波を、アンテナ14により受信し、アンテナ14において電波を電気信号に変換する。次に、アンテナ14で変換された電気信号を、無線回路13においてデジタル信号化し、デジタル信号化された情報として主制御回路21へ伝送する。 Next, we will explain the circuit operation in which electronic device 100 receives information transmitted by an external electronic device using its wireless communication function. Radio waves indicating the information transmitted by the external electronic device are received by antenna 14, which then converts the radio waves into an electrical signal. The electrical signal converted by antenna 14 is then digitized by wireless circuit 13 and transmitted as digital information to main control circuit 21.

ここで、無線規格に応じたキャリア周波数とは、無線LANやブルートゥース(Bluetooth、登録商標)で用いられる2.4GHz帯である。しかしながら、たとえば、3.7GHz帯、4.5GHz帯、5GHz帯や28GHz帯など、他の無線規格に応じたキャリア周波数であってもよい。また、複数の無線規格に対応するために、無線回路13およびアンテナ14の各々を複数備えていてもよい。 Here, the carrier frequency according to the wireless standard is the 2.4 GHz band used for wireless LAN and Bluetooth (registered trademark). However, it may also be a carrier frequency according to other wireless standards, such as the 3.7 GHz band, 4.5 GHz band, 5 GHz band, or 28 GHz band. Furthermore, in order to support multiple wireless standards, multiple radio circuits 13 and multiple antennas 14 may be provided.

さらに、電子機器100は、無線通信機能に加えてUSB(Universal Serial Bus)や有線LANなどの有線通信機能を有している。たとえば、外部コネクタ23と通信回路22を用いて、外部の電子機器との情報の送受信が可能である。外部コネクタ23は、たとえば、USBコネクタやRJ45コネクタなどである。ここでは、有線通信機能に関する詳細説明を省略する。 Furthermore, in addition to wireless communication capabilities, electronic device 100 also has wired communication capabilities such as USB (Universal Serial Bus) and wired LAN. For example, using external connector 23 and communication circuit 22, it is possible to send and receive information with external electronic devices. External connector 23 is, for example, a USB connector or an RJ45 connector. A detailed description of the wired communication capabilities will be omitted here.

図2は、実施の形態1における電子機器100の外観を示す斜視図である。図3は図2に示した電子機器100のA-A部における断面図を示している。図4は図3に示した電子機器100のB-B部における断面図を示している。また、図5は、第1回路基板10および第2回路基板20が基板間接続部材2により接続された回路基板ユニット30の構成を示す正面図を示している。図6は、回路基板ユニット30の構成を示す斜視図を示している。 Figure 2 is a perspective view showing the appearance of electronic device 100 in embodiment 1. Figure 3 shows a cross-sectional view of electronic device 100 shown in Figure 2 taken along line A-A. Figure 4 shows a cross-sectional view of electronic device 100 shown in Figure 3 taken along line B-B. Figure 5 is a front view showing the configuration of circuit board unit 30 in which first circuit board 10 and second circuit board 20 are connected by inter-board connecting member 2. Figure 6 is a perspective view showing the configuration of circuit board unit 30.

図2から図4に示すように、実施の形態1における電子機器100は、第1回路基板10および第2回路基板20が基板間接続部材2を用いて接続された回路基板ユニット30、および、回路基板ユニット30を収納する金属筐体1を備える。金属筐体1は第1面4を含む複数の面を有しており、金属筐体1の第1面4には、開口部5が設けられている。ここで、金属筐体1の開口部5は単一の開口として示しているが、この限りではない。すなわち、金属筐体1の開口部5は、複数の開口から構成されてもよい。 As shown in Figures 2 to 4, electronic device 100 in embodiment 1 includes a circuit board unit 30 in which a first circuit board 10 and a second circuit board 20 are connected using an inter-board connecting member 2, and a metal housing 1 that houses circuit board unit 30. Metal housing 1 has multiple surfaces including a first surface 4, and an opening 5 is provided on first surface 4 of metal housing 1. Here, opening 5 in metal housing 1 is shown as a single opening, but this is not limited to this. In other words, opening 5 in metal housing 1 may be composed of multiple openings.

開口部5は、第1面4に垂直な方向である第1方向(Y方向)からの平面視において、第1回路基板10に設けられた発光素子15、第1回路基板10に設けられた入力部、または、発光素子15および入力部の両方と重なるように設けられる。ここで、入力部の図示を省略する。さらには、開口部5は、第1面4に垂直な方向である第1方向からの平面視において、第1回路基板10に設けられたアンテナ14の少なくとも一部と重なるように設けられる。 When viewed from a first direction (Y direction) perpendicular to the first surface 4, the opening 5 is arranged to overlap with the light-emitting element 15 provided on the first circuit board 10, the input section provided on the first circuit board 10, or both the light-emitting element 15 and the input section. The input section is not shown here. Furthermore, when viewed from a first direction perpendicular to the first surface 4, the opening 5 is arranged to overlap with at least a portion of the antenna 14 provided on the first circuit board 10.

また、図2に示すように、金属筐体1の第1面4には、第1方向において第2回路基板20に設けられた外部コネクタ23と重なるように、外部コネクタ23のサイズに合わせた孔が設けられており、外部コネクタ23の一部がこの金属筐体の孔から露出するように固定されている。ここで、外部コネクタ23の材質は、金属でも非金属でもよい。 Also, as shown in FIG. 2, a hole is provided on the first surface 4 of the metal housing 1 to match the size of the external connector 23 provided on the second circuit board 20 so that it overlaps with the external connector 23 in the first direction, and the external connector 23 is fixed so that a portion of the external connector 23 is exposed through the hole in the metal housing. Here, the material of the external connector 23 may be either metallic or non-metallic.

金属筐体1に設けられた開口部5には、誘電体6が充填されてもよい。誘電体6は、たとえば、樹脂、または、ガラスなどである。さらに、誘電体6として比誘電率が1以上の絶縁体を使用するとよい。絶縁体の比誘電率をより大きくすることで、電波の波長を短縮し、開口部5が小さい場合においても、金属筐体1の内部への電波の侵入深さを大きくでき、無線通信による送受信がより成立しやすくなる。さらに、開口部5に樹脂やガラスなどの誘電体6を充填することで、防塵および防水性能を高めることができる。 The opening 5 provided in the metal casing 1 may be filled with a dielectric 6. The dielectric 6 may be, for example, resin or glass. Furthermore, it is preferable to use an insulator with a relative dielectric constant of 1 or more as the dielectric 6. By increasing the relative dielectric constant of the insulator, the wavelength of the radio waves can be shortened, and even if the opening 5 is small, the penetration depth of the radio waves into the metal casing 1 can be increased, making it easier to send and receive wirelessly. Furthermore, by filling the opening 5 with a dielectric 6 such as resin or glass, dustproofing and waterproofing performance can be improved.

金属筐体1には、銅、鉄、アルミニウム、鉄合金、または、アルミニウム合金などの金属材料が用いられる。金属筐体1の厚さは0.1mm以上であり、望ましくは1mm以上あればよい。また、金属筐体1は、一体成型されたものでもよいし、複数の金属板を組み合わせて形成されたものでもよい。 The metal housing 1 is made of a metal material such as copper, iron, aluminum, an iron alloy, or an aluminum alloy. The thickness of the metal housing 1 is 0.1 mm or more, and preferably 1 mm or more. The metal housing 1 may be molded as a single piece, or may be formed by combining multiple metal plates.

金属筐体1の電気伝導率は、1.0x10[S/m]以上であり、望ましくは1.0x10[S/m]以上を有するとよい。また、周波数50/60Hzにおける磁気シールドが必要な電子機器100の設置環境下では、磁性金属である鉄を主成分とするSPCCや、SUS430などの電気伝導率が高い磁性金属を用いるとよい。 The electrical conductivity of the metal housing 1 is preferably 1.0×10 6 [S/m] or more, and more preferably 1.0×10 7 [S/m] or more. In an installation environment of the electronic device 100 that requires magnetic shielding at frequencies of 50/60 Hz, it is preferable to use a magnetic metal with high electrical conductivity, such as SPCC, which is mainly composed of iron, or SUS430.

さらに、金属筐体1の熱伝導率は、1.0W/(m・K)以上であり、10.0W/(m・K)以上であればなおよい。また、金属筐体1は、内部に冷却水を通すための配管や、大気への放熱を促進するため放熱フィン等を備えてもよい。また、金属筐体1は、外部冷却体と接触させ、伝熱による放熱を行ってもよい。ここでは、外部冷却体の図示を省略する。 Furthermore, the thermal conductivity of the metal casing 1 is 1.0 W/(m·K) or more, and preferably 10.0 W/(m·K) or more. The metal casing 1 may also be equipped with piping for passing cooling water inside, or heat dissipation fins to promote heat dissipation to the atmosphere. The metal casing 1 may also be in contact with an external cooling body to dissipate heat through heat transfer. The external cooling body is not shown here.

また、金属筐体1の電位は、電子機器100に求められる性能に応じて設定する。たとえば、第1回路基板10および第2回路基板20の基準グランドと同電位とする。また、これに限らず、金属筐体1の電位は、フレームグランドまたはアースと同電位としてもよい。 The potential of the metal casing 1 is set according to the performance required of the electronic device 100. For example, it is set to the same potential as the reference ground of the first circuit board 10 and the second circuit board 20. However, this is not limiting, and the potential of the metal casing 1 may also be set to the same potential as the frame ground or earth.

このように、電子機器100の筐体として、金属筐体1を用いることで、使用者の感電防止や火傷の防止、設置環境下で生じる粉塵や油滴から電子機器100内に収められた回路基板ユニット30の保護が可能である。さらには、金属筐体1を用いることにより、耐ノイズ性、耐振動性、耐衝撃性、放熱性を高めることができる。特に、金属筐体1は、その大部分が金属で覆われていることから、電磁ノイズに対してシールドとして機能するため、設置環境下で電子機器100に飛来する外来ノイズの遮蔽が可能である。 In this way, using the metal housing 1 as the housing for the electronic device 100 can prevent electric shock and burns to the user, and protect the circuit board unit 30 housed within the electronic device 100 from dust and oil droplets that may occur in the installation environment. Furthermore, using the metal housing 1 can improve noise resistance, vibration resistance, impact resistance, and heat dissipation. In particular, since the metal housing 1 is mostly covered with metal, it functions as a shield against electromagnetic noise, making it possible to block external noise that may reach the electronic device 100 in the installation environment.

さらに、金属筐体1とその内部の回路基板ユニット30の基準グランドをDC結合もしくはAC結合させることで、基準グランドの低インピーダンス化が可能なことから、電子機器100のEMC(Electromagnetic Compatibility)性能を高めることができる。 Furthermore, by DC- or AC-coupling the reference grounds of the metal casing 1 and the circuit board unit 30 therein, it is possible to reduce the impedance of the reference ground, thereby improving the EMC (Electromagnetic Compatibility) performance of the electronic device 100.

図3および図4に示すように、実施の形態1における第1回路基板10および第2回路基板20からなる回路基板ユニット30は、金属筐体1内に収められている。第1回路基板10は、プリント基板7に表示回路11、無線回路13およびアンテナ14を備えている。また、第1回路基板10は、金属筐体1の第1面4に隣接して配置され、第1面4に対向する第1表面16と、第1面4に垂直な方向である第1方向において反対側の第2表面17を有している。 As shown in Figures 3 and 4, in embodiment 1, a circuit board unit 30 consisting of a first circuit board 10 and a second circuit board 20 is housed within a metal housing 1. The first circuit board 10 includes a display circuit 11, a wireless circuit 13, and an antenna 14 on a printed circuit board 7. The first circuit board 10 is disposed adjacent to the first face 4 of the metal housing 1, and has a first surface 16 facing the first face 4 and a second surface 17 on the opposite side in a first direction, which is perpendicular to the first face 4.

第1回路基板10の第1表面16には、LEDなどの発光素子15が備えられている。また、第1回路基板10は、第1表面16が第1面4に隣接して沿うように設けられており、発光素子15の光は開口部5に設けられた誘電体6を介して外部へ放射される。また、第1表面16は、発光素子15に代えて入力部を備えても良く、開口部5を介して使用者が電子機器100の動作や処理を、入力部を介して設定することができる。さらには、第1回路基板10の第1表面16は、発光素子15および入力部の両方を備えてもよい。ここでは、入力部の図示を省略する。 A light-emitting element 15, such as an LED, is provided on the first surface 16 of the first circuit board 10. The first surface 16 of the first circuit board 10 is disposed adjacent to and along the first face 4, and light from the light-emitting element 15 is emitted to the outside via a dielectric 6 disposed in the opening 5. The first surface 16 may also be provided with an input unit instead of the light-emitting element 15, allowing a user to set the operation and processing of the electronic device 100 via the input unit through the opening 5. Furthermore, the first surface 16 of the first circuit board 10 may also be provided with both the light-emitting element 15 and the input unit. The input unit is not shown here.

第1回路基板10の第2表面17には、無線回路13およびアンテナ14が備えられている。ここでは、無線回路13とアンテナ14を第1回路基板10に備えた構成について示しているが、第1回路基板10の第2表面17には、アンテナ14のみを設け、無線回路13は第2回路基板20に設けてもよい。また、無線回路13とアンテナ14が一体として形成された無線通信用モジュールを、第2表面17に備えてもよい。 A radio circuit 13 and an antenna 14 are provided on the second surface 17 of the first circuit board 10. Here, a configuration in which the radio circuit 13 and antenna 14 are provided on the first circuit board 10 is shown, but it is also possible to provide only the antenna 14 on the second surface 17 of the first circuit board 10, with the radio circuit 13 provided on the second circuit board 20. Also, a wireless communication module in which the radio circuit 13 and antenna 14 are integrally formed may be provided on the second surface 17.

また、アンテナ14は単一ではなく、複数のアンテナから構成されても良く、それぞれを無線LAN用、ブルートゥース用として利用してもよい。さらには、アンテナ14に指向性を与え、金属筐体1の開口部5を介して、無線通信用の電波を効率的に送受信させるようにしてもよい。 In addition, the antenna 14 may not be a single antenna but may be composed of multiple antennas, each of which may be used for wireless LAN and Bluetooth. Furthermore, the antenna 14 may be given directionality so that radio waves for wireless communication can be efficiently transmitted and received through the opening 5 in the metal casing 1.

第2回路基板20は、主制御回路21を備える第3表面24と、第3表面の反対側である第4表面25を有する。第2回路基板20は、たとえば、金属筐体1における第1面4に垂直な面である第2面9に沿って配置される。言い換えると、第2回路基板20は、金属筐体1の第1面4に垂直な面である第2面9に隣接して配置され、第2回路基板20の第4表面25が第2面9に対向して配置される。 The second circuit board 20 has a third surface 24 on which the main control circuit 21 is provided, and a fourth surface 25 opposite the third surface. The second circuit board 20 is arranged, for example, along the second surface 9, which is a surface perpendicular to the first surface 4 of the metal casing 1. In other words, the second circuit board 20 is arranged adjacent to the second surface 9, which is a surface perpendicular to the first surface 4 of the metal casing 1, and the fourth surface 25 of the second circuit board 20 is arranged opposite the second surface 9.

第2回路基板20は、プリント基板8に主制御回路21、通信回路22および外部コネクタ23を備えている。ここで、主制御回路21と通信回路22は、ひとつの主制御ICとして第2回路基板20に備えられてもよい。さらに、第2回路基板20は、金属筐体1の第1面4に隣接する箇所に、外部コネクタ23を備える。ここで、外部コネクタ23は、その一部が金属筐体1から露出されるよう設けられる。第2回路基板20は、図3から図6に示すように1枚のプリント基板8により構成されているが、これに限らず、回路規模に応じて複数枚のプリント基板8から構成されてもよい。 The second circuit board 20 includes a main control circuit 21, a communication circuit 22, and an external connector 23 on a printed circuit board 8. Here, the main control circuit 21 and the communication circuit 22 may be provided on the second circuit board 20 as a single main control IC. Furthermore, the second circuit board 20 includes an external connector 23 adjacent to the first surface 4 of the metal casing 1. Here, the external connector 23 is provided so that a portion of it is exposed from the metal casing 1. As shown in Figures 3 to 6, the second circuit board 20 is composed of a single printed circuit board 8, but is not limited to this and may be composed of multiple printed circuit boards 8 depending on the circuit scale.

第1回路基板10は、基板間コネクタなどの基板間接続部材2を用いて第2回路基板20と接続されている。基板間接続部材2は、基板間コネクタに限らず、第1回路基板10と第2回路基板20のそれぞれに設けられた電極間がはんだ付けで接続されてもよいし、ケーブルで接続されてもよい。 The first circuit board 10 is connected to the second circuit board 20 using an inter-board connection member 2 such as an inter-board connector. The inter-board connection member 2 is not limited to an inter-board connector; electrodes on the first circuit board 10 and the second circuit board 20 may be connected by soldering or by a cable.

また、基板間接続部材2は、第1回路基板10と第2回路基板20を電気的に接続するインターフェースであり、信号伝送、電源供給、グランドの共通化などを、基板間接続部材2を介して行う。基板間接続部材2は、複数設けられてもよく、信号用、電源用、グランド接続用と、用途ごとに基板間接続部材2を設けてもよい。また、グランド接続用の基板間接続部材2として、たとえば、金属スペーサや金属のネジなどを用いてもよい。これにより、接続部の強度向上や、第1回路基板10と第2回路基板20におけるグランド間の低インピーダンス化が可能である。 The inter-board connection member 2 is an interface that electrically connects the first circuit board 10 and the second circuit board 20, and performs signal transmission, power supply, common grounding, and other functions via the inter-board connection member 2. Multiple inter-board connection members 2 may be provided, and one may be provided for each purpose, such as for signal connection, power supply connection, or ground connection. Furthermore, metal spacers or metal screws, for example, may be used as the inter-board connection member 2 for ground connection. This improves the strength of the connection and reduces the impedance between the grounds of the first circuit board 10 and the second circuit board 20.

第1回路基板10および第2回路基板20に用いられるプリント基板7およびプリント基板8は、たとえば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの材料から形成される。また、プリント基板は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素などのセラミックスで形成されてもよい。 The printed circuit boards 7 and 8 used in the first circuit board 10 and the second circuit board 20 are made of materials such as glass fiber reinforced epoxy resin, phenolic resin, polyphenylene sulfide (PPS), and polyether ether ketone (PEEK). The printed circuit boards may also be made of ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, and silicon carbide.

さらに、第1回路基板10および第2回路基板20に用いられるプリント基板7およびプリント基板8は、回路配線を形成する2層以上の導体層を備え、プリント基板7およびプリント基板8の表面および内部に回路配線が形成されてもよい。回路配線は、導電性材料から形成され、たとえば、銅、ニッケル、金、アルミニウム、銀、錫や、それらの合金などから形成される。また、回路配線の厚さは、1μm以上2000μm以下である。ここでは、回路配線の図示を省略する。 Furthermore, the printed circuit boards 7 and 8 used in the first circuit board 10 and the second circuit board 20 may include two or more conductor layers that form circuit wiring, and the circuit wiring may be formed on the surface and inside the printed circuit boards 7 and 8. The circuit wiring is formed from a conductive material, such as copper, nickel, gold, aluminum, silver, tin, or alloys thereof. The thickness of the circuit wiring is 1 μm or more and 2000 μm or less. Illustration of the circuit wiring is omitted here.

実施の形態1における電子機器100では、第1回路基板10は、金属筐体1の内部であって、金属筐体1の第1面4に隣接し、第1表面16が第1面4に沿うよう配置される。また、アンテナ14が、第1表面16の反対側の第2表面17に備えられ、第1面4に垂直な方向である第1方向(Y方向)において、アンテナ14の少なくとも一部が金属筐体1に設けられた開口部5と重なるように設けられる。 In the electronic device 100 of embodiment 1, the first circuit board 10 is located inside the metal housing 1, adjacent to the first surface 4 of the metal housing 1, with the first surface 16 aligned along the first surface 4. The antenna 14 is also provided on the second surface 17 opposite the first surface 16, and is arranged so that at least a portion of the antenna 14 overlaps with an opening 5 provided in the metal housing 1 in the first direction (Y direction), which is perpendicular to the first surface 4.

アンテナ14は、第1方向において、開口部5からの距離が短いほど、より高い受信感度で外部の電子機器との無線通信が可能である。さらに、図3から図6に示すように、実施の形態1における電子機器100において、アンテナ14は、第1回路基板10の第2表面17に設けられており、アンテナ14と金属筐体1の開口部5の間には、少なくとも第1回路基板10のプリント基板7が設けられる。 The shorter the distance of the antenna 14 from the opening 5 in the first direction, the higher the reception sensitivity of the antenna 14 for wireless communication with external electronic devices. Furthermore, as shown in Figures 3 to 6, in the electronic device 100 of embodiment 1, the antenna 14 is provided on the second surface 17 of the first circuit board 10, and at least the printed circuit board 7 of the first circuit board 10 is provided between the antenna 14 and the opening 5 of the metal housing 1.

ここで、第1回路基板10のプリント基板7に設けられた回路配線は、たとえば、銅箔などの導電性材料から形成されているため、外部の電子機器との無線通信に用いられる電波の一部を遮蔽し、送受信性能を悪化させる可能性がある。そのため、プリント基板7に設けられる回路配線を減らすことで、送受信性能の悪化を抑制することができる。言い換えると、プリント基板7に設けられた回路配線の配線率を低くすることで、送受信性能の悪化を抑制することができる。 Here, the circuit wiring provided on the printed circuit board 7 of the first circuit board 10 is made of a conductive material such as copper foil, which may block some of the radio waves used for wireless communication with external electronic devices, degrading transmission and reception performance. Therefore, by reducing the amount of circuit wiring provided on the printed circuit board 7, it is possible to prevent deterioration of transmission and reception performance. In other words, by reducing the wiring ratio of the circuit wiring provided on the printed circuit board 7, it is possible to prevent deterioration of transmission and reception performance.

たとえば、第1回路基板10におけるプリント基板7の回路配線の配線率は、主制御回路21を備える第2回路基板20におけるプリント基板8の配線率よりも低い。これにより、無線通信に用いられる電波が回路配線により遮蔽されることによる、送受信性能の悪化を抑制することができる。 For example, the wiring ratio of the circuit wiring on the printed circuit board 7 of the first circuit board 10 is lower than the wiring ratio of the printed circuit board 8 of the second circuit board 20 that includes the main control circuit 21. This makes it possible to prevent deterioration of transmission and reception performance due to the radio waves used for wireless communication being blocked by the circuit wiring.

さらには、金属筐体1の第1面4に垂直な第1方向における平面視において、プリント基板7におけるアンテナ14と重なる領域に、回路配線を設けないことで、無線通信に用いられる電波が回路配線に遮蔽されないようにし、送受信性能の悪化を抑制することができる。また、第1方向における平面視において、プリント基板7におけるアンテナ14と重なる領域に、発光素子15や、入力部を設けないことで、送受信性能の悪化を抑制することができる。 Furthermore, by not providing circuit wiring in the area of the printed circuit board 7 that overlaps with the antenna 14 when viewed in a plan view in the first direction perpendicular to the first surface 4 of the metal casing 1, radio waves used for wireless communication are not blocked by the circuit wiring, and deterioration of transmission and reception performance can be suppressed. Furthermore, by not providing a light-emitting element 15 or an input unit in the area of the printed circuit board 7 that overlaps with the antenna 14 when viewed in a plan view in the first direction, deterioration of transmission and reception performance can be suppressed.

図3および図4に示すように、実施の形態1における電子機器100は、金属筐体1に開口部5を有している。開口部5は、たとえば、長方形の形状を有しており、その長手方向長さである長辺方向長さが長いほど、無線通信に用いられる電波が金属筐体1内へ侵入し易く、アンテナ14による電波の送受信性能が高い。言い換えると、開口部5の長手方向長さである長辺方向長さが長いほど、第1方向におけるアンテナ14と開口部5の距離が離れても良好な電波の送受信性能を維持することができる。ここで、開口部5の短辺方向長さは1mm以上であればよく、開口部5の短辺方向長さは電波の送受信性能への影響は小さい。 As shown in Figures 3 and 4, electronic device 100 in embodiment 1 has opening 5 in metal casing 1. Opening 5 has, for example, a rectangular shape, and the longer its longitudinal length, or long side length, the easier it is for radio waves used for wireless communication to penetrate into metal casing 1, and the higher the radio wave transmission and reception performance of antenna 14. In other words, the longer the longitudinal length of opening 5, or long side length, the better radio wave transmission and reception performance can be maintained even if the distance between antenna 14 and opening 5 in the first direction is greater. Here, the short side length of opening 5 only needs to be 1 mm or more, and the short side length of opening 5 has little effect on radio wave transmission and reception performance.

開口部5の形状は、例として長方形を示したが、これに限らず、楕円形、角を丸めた長方形でもよい。さらに、図3および図4では、金属筐体1の開口部5を、単一の開口として示しているがこの限りではない。すなわち、金属筐体1の開口部5は、複数の開口からから構成されてもよい。 The shape of the opening 5 is shown as a rectangle as an example, but it is not limited to this and may be an oval or a rectangle with rounded corners. Furthermore, while Figures 3 and 4 show the opening 5 in the metal housing 1 as a single opening, this is not limited to this. In other words, the opening 5 in the metal housing 1 may be made up of multiple openings.

図7および図8を用いて、無線LANやブルートゥースに用いられる2.4GHz帯の電界平面波を、電子機器100を構成する金属筐体1に伝搬させたシミュレーション結果について説明する。図7は、図4において破線で囲まれた領域Cの拡大図である。ここでは、開口部5に充填された誘電体6の図示を省略する。 Using Figures 7 and 8, we will explain the results of a simulation in which a 2.4 GHz electric field plane wave, used in wireless LAN and Bluetooth, is propagated through the metal housing 1 that constitutes the electronic device 100. Figure 7 is an enlarged view of area C surrounded by a dashed line in Figure 4. The dielectric 6 filled in the opening 5 is not shown here.

ここで、図7に示すように、金属筐体1の開口部5の長辺方向長さである長手方向長さをLとする。また、金属筐体1の第1面4および第1面に設けられた開口部5を含む仮想の平面E(2点破線)とし、金属筐体1の第1面4に垂直な第1方向(Y方向)における、仮想の平面Eからアンテナ14までの距離である開口アンテナ間距離をDとする。ここで、金属筐体1の開口部5が、複数の開口から構成される場合は、それぞれの開口の長手方向長さをLとする。ここで、開口部5の長辺方向長さLは、開口部5が金属筐体1の第1面4内に収まるように設定される。 As shown in Figure 7, the longitudinal length of the opening 5 in the metal casing 1 is defined as L, which is the length of the long side of the opening 5. Furthermore, let E (two-dot dash line) be an imaginary plane that includes the first surface 4 of the metal casing 1 and the opening 5 provided in the first surface, and let D be the distance between the opening antennas, which is the distance from the imaginary plane E to the antenna 14 in the first direction (Y direction) perpendicular to the first surface 4 of the metal casing 1. Here, if the opening 5 in the metal casing 1 is composed of multiple openings, let L be the longitudinal length of each opening. Here, the longitudinal length L of the opening 5 is set so that the opening 5 fits within the first surface 4 of the metal casing 1.

図8は、2.4GHz帯の電界平面波の電界強度と、開口部5の長辺方向長さである長手方向長さLおよび開口アンテナ間距離Dの関係を示すグラフである。破線Fは電界強度70%を示しており、破線Fを端部とする領域Gは電界強度が70%以上の領域を示している。また、1点破線Hは、L/D=1を示す直線である。これより、領域GとL/D≧1を満たす領域が重なることがわかる。言い換えると、開口部5の長手方向長さLと開口アンテナ間距離Dが、L/D≧1を満たす場合、アンテナ14における電界強度が70%以上であることがわかる。 Figure 8 is a graph showing the relationship between the electric field strength of a 2.4 GHz band electric field plane wave, the longitudinal length L (the length of the long side of the opening 5), and the distance D between the opening antennas. Dashed line F indicates an electric field strength of 70%, and region G, whose end is dashed line F, indicates an area where the electric field strength is 70% or higher. Furthermore, dotted line H is a straight line indicating L/D = 1. This shows that region G overlaps with the area where L/D ≥ 1 is satisfied. In other words, when the longitudinal length L of the opening 5 and the distance D between the opening antennas satisfy L/D ≥ 1, the electric field strength at antenna 14 is 70% or higher.

ここで、アンテナ14における電界強度が70%以上であれば、無線通信による良好な電波の送受信性能を得ることができる。すなわち、L/D≧1を満たすように、金属筐体1の開口部5およびアンテナ14を設けることで、受信感度が高い無線通信機能を備える電子機器100を得ることができる。 Here, if the electric field strength at the antenna 14 is 70% or higher, good radio wave transmission and reception performance can be achieved via wireless communication. In other words, by arranging the opening 5 in the metal casing 1 and the antenna 14 so that L/D≧1 is satisfied, an electronic device 100 with wireless communication functionality and high reception sensitivity can be obtained.

次に、実施の形態1における電子機器100の効果について説明する。電子機器100は、第1回路基板10および第2回路基板20を有し、第1回路基板10および第2回路基板20は、金属筐体1の内部に収納されている。第1回路基板10は、表示回路11の発光素子15、設定回路12の入力部、または発光素子15および入力部を備える第1表面16を有する。また、第1回路基板10は、第1表面16の反対側の第2表面17に、アンテナ14を備える。 Next, the effects of the electronic device 100 in embodiment 1 will be described. The electronic device 100 has a first circuit board 10 and a second circuit board 20, which are housed inside a metal housing 1. The first circuit board 10 has a first surface 16 that includes a light-emitting element 15 of the display circuit 11 and an input section of the setting circuit 12, or the light-emitting element 15 and the input section. The first circuit board 10 also has an antenna 14 on a second surface 17 opposite the first surface 16.

電子機器100の筐体として、金属筐体1を用い、第1回路基板10および第2回路基板20を金属筐体1内に収納することで、使用者の感電防止や火傷の防止、設置環境下で生じる粉塵や油滴から電子機器100内に収められた回路基板ユニット30の保護が可能である。さらには、金属筐体1を用いることにより、耐ノイズ性、耐振動性、耐衝撃性、放熱性を高めることができる。特に、金属筐体1は、その大部分が金属で覆われていることから、電磁ノイズに対してシールドとして機能するため、設置環境下で電子機器100に飛来する外来ノイズの遮蔽が可能である。 By using a metal housing 1 as the housing for the electronic device 100 and storing the first circuit board 10 and second circuit board 20 inside the metal housing 1, it is possible to prevent electric shock and burns to the user, and to protect the circuit board unit 30 stored inside the electronic device 100 from dust and oil droplets that may occur in the installation environment. Furthermore, by using the metal housing 1, it is possible to improve noise resistance, vibration resistance, impact resistance, and heat dissipation. In particular, since the metal housing 1 is mostly covered with metal, it functions as a shield against electromagnetic noise, making it possible to block external noise that may reach the electronic device 100 in the installation environment.

また、第1回路基板10は、第1表面16が金属筐体1の第1面4に隣接して沿うように設けられる。言い換えると、第1回路基板10は、金属筐体1の第1面4に隣接し、第1表面16が第1面4に対向するよう配置される。 Furthermore, the first circuit board 10 is arranged so that the first surface 16 is adjacent to and along the first face 4 of the metal housing 1. In other words, the first circuit board 10 is arranged so that it is adjacent to the first face 4 of the metal housing 1 and the first surface 16 faces the first face 4.

ここで、金属筐体1の開口部5は、第1面4に垂直な方向である第1方向(Y方向)からの平面視において、第1回路基板10に設けられた発光素子15、第1回路基板10に設けられた入力部、または、発光素子15および入力部と重なるように設けられる。さらには、開口部5は、第1方向からの平面視において、第1回路基板10に設けられたアンテナ14の少なくとも一部と重なるように設けられる。ここで、発光素子15、入力部、または発光素子15および入力部は、アンテナ14よりも開口部5側に配置される。 Here, the opening 5 of the metal housing 1 is arranged to overlap with the light-emitting element 15 provided on the first circuit board 10, the input section provided on the first circuit board 10, or the light-emitting element 15 and the input section, when viewed in a plan view from the first direction (Y direction), which is a direction perpendicular to the first surface 4. Furthermore, the opening 5 is arranged to overlap with at least a portion of the antenna 14 provided on the first circuit board 10, when viewed in a plan view from the first direction. Here, the light-emitting element 15, the input section, or the light-emitting element 15 and the input section are arranged closer to the opening 5 than the antenna 14.

さらに、実施の形態1における電子機器100は、金属筐体1の開口部5の長手方向長さLと、金属筐体1の第1面4に垂直な第1方向(Y方向)における、第1面4および第1面に設けられた開口部5を含む仮想の平面Eからアンテナ14までの距離である開口アンテナ間距離Dが、L/D≧1を満たすように設けられ、無線通信による良好な電波の送受信性能を得ることができる。 Furthermore, in the electronic device 100 of embodiment 1, the longitudinal length L of the opening 5 in the metal casing 1 and the aperture-to-antenna distance D, which is the distance from the antenna 14 to an imaginary plane E including the first surface 4 and the opening 5 provided on the first surface in a first direction (Y direction) perpendicular to the first surface 4 of the metal casing 1, are set so that L/D≧1, thereby achieving good radio wave transmission and reception performance via wireless communication.

これにより、周囲で発生するノイズの影響を抑制し、受信感度が高い無線通信機能を備える電子機器100を得ることができる。 This allows for the electronic device 100 to be equipped with wireless communication functions that suppress the effects of surrounding noise and have high reception sensitivity.

実施の形態2.
次に、実施の形態2における電子機器200について説明する。なお、実施の形態2においては、実施の形態1との構成の異なる部分のみを説明する。また、実施の形態1と同一または対応する構成については、同一の図番号を用い、その説明を省略する。ここで、電子機器200は、実施の形態1の電子機器100に対して、第1回路基板10の構成および金属筐体1内における第1回路基板10の配置が異なる。
Embodiment 2.
Next, an electronic device 200 according to a second embodiment will be described. In the second embodiment, only the configuration differences from the first embodiment will be described. The same or corresponding configurations as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The electronic device 200 differs from the electronic device 100 according to the first embodiment in the configuration of the first circuit board 10 and the arrangement of the first circuit board 10 within the metal housing 1.

図9は、実施の形態2における電子機器200の外観を示す斜視図である。図10は図9に示した電子機器200のJ-J部における断面図を示しいている。図11は図9に示した電子機器200のK-K部における断面図を示しいている。また、図12は、第1回路基板10および第2回路基板20が基板間接続部材2Aにより接続された回路基板ユニット40の構成を示す正面図である。 Figure 9 is a perspective view showing the appearance of electronic device 200 in embodiment 2. Figure 10 shows a cross-sectional view of electronic device 200 shown in Figure 9 taken along line J-J. Figure 11 shows a cross-sectional view of electronic device 200 shown in Figure 9 taken along line K-K. Figure 12 is a front view showing the configuration of circuit board unit 40 in which first circuit board 10 and second circuit board 20 are connected by inter-board connecting member 2A.

図9から図11に示すように、実施の形態2における電子機器200は、第1回路基板10および第2回路基板20が基板間接続部材2Aにより接続された回路基板ユニット40、および、回路基板ユニット40を収納する金属筐体1を備える。金属筐体1は第1面4を含む複数の面を有しており、金属筐体1の第1面4には、開口部5が設けられている。 As shown in Figures 9 to 11, electronic device 200 in embodiment 2 includes a circuit board unit 40 in which a first circuit board 10 and a second circuit board 20 are connected by an inter-board connecting member 2A, and a metal housing 1 that houses circuit board unit 40. Metal housing 1 has multiple surfaces including a first surface 4, and first surface 4 of metal housing 1 has an opening 5.

図9から図11に示すように、第1回路基板10は、プリント基板7に発光素子15、無線回路13およびアンテナ14を備え、第1表面16および第1表面16とは反対側の第2表面17を有している。第2回路基板20は、プリント基板8に主制御回路21、通信回路22および外部コネクタ23を備え、第3表面24および第3表面24とは反対側の第4表面25を有する。ここで、回路基板ユニット40は、第1回路基板10の第2表面17と第2回路基板20の第3表面24が対向するように配置され、基板間接続部材2Aにより接続されている。 As shown in Figures 9 to 11, the first circuit board 10 has a light-emitting element 15, a wireless circuit 13, and an antenna 14 on a printed circuit board 7, and has a first surface 16 and a second surface 17 opposite the first surface 16. The second circuit board 20 has a main control circuit 21, a communication circuit 22, and an external connector 23 on a printed circuit board 8, and has a third surface 24 and a fourth surface 25 opposite the third surface 24. Here, the circuit board unit 40 is arranged so that the second surface 17 of the first circuit board 10 and the third surface 24 of the second circuit board 20 face each other, and are connected by an inter-board connecting member 2A.

また、第1回路基板10は、第1表面16および第2表面17が、金属筐体1の第1面4に垂直な方向である第1方向(Y方向)に沿うように配置されている。さらに、第1回路基板10は、第1表面16および第2表面17を繋ぐ縁部18を有し、縁部18の少なくとも一部が開口部5に隣接して配置される。 The first circuit board 10 is arranged so that the first surface 16 and the second surface 17 are aligned along a first direction (Y direction) that is perpendicular to the first face 4 of the metal casing 1. Furthermore, the first circuit board 10 has an edge 18 connecting the first surface 16 and the second surface 17, with at least a portion of the edge 18 being positioned adjacent to the opening 5.

第2回路基板20は、たとえば、金属筐体1の第1面4に垂直な面である第2面9に沿って配置される。言い換えると、第2回路基板20は、金属筐体1の第1面4に垂直な面である第2面9に隣接して配置され、第2回路基板20の第4表面25が第2面9に対向して配置される。 The second circuit board 20 is arranged, for example, along the second surface 9, which is a surface perpendicular to the first surface 4 of the metal housing 1. In other words, the second circuit board 20 is arranged adjacent to the second surface 9, which is a surface perpendicular to the first surface 4 of the metal housing 1, and the fourth surface 25 of the second circuit board 20 is arranged facing the second surface 9.

第1回路基板10の第1表面16には、表示回路11のLEDなどの発光素子15が備えられる。また、表示回路11の発光素子15に代えて、設定回路12の入力部を備えてもよい。さらには、発光素子15および入力部の両方を備えてもよい。また、発光素子15、入力部、または、発光素子15および入力部の両方は、第1面4に垂直な方向である第1方向(Y方向)からの平面視において、開口部5と重なるように設けられる。 Light-emitting elements 15, such as LEDs, of the display circuit 11 are provided on the first surface 16 of the first circuit board 10. The light-emitting elements 15 of the display circuit 11 may be replaced with an input section of the setting circuit 12. Furthermore, both the light-emitting elements 15 and the input section may be provided. The light-emitting elements 15, the input section, or both the light-emitting elements 15 and the input section are arranged to overlap the opening 5 in a plan view from a first direction (Y direction) perpendicular to the first surface 4.

ここで、発光素子15は、開口部5に隣接する縁部18の近くに配置され、発光素子15の光は開口部5に設けられた誘電体6を介して外部へ放射される。また、入力部は、開口部5に隣接する縁部18の近くに配置され、開口部5を介して使用者が電子機器100の動作や処理を、入力部を介して設定することができる。ここでは、入力部の図示を省略する。 Here, the light-emitting element 15 is positioned near the edge 18 adjacent to the opening 5, and light from the light-emitting element 15 is emitted to the outside through the dielectric 6 provided in the opening 5. The input unit is also positioned near the edge 18 adjacent to the opening 5, and the user can set the operation and processing of the electronic device 100 via the input unit through the opening 5. The input unit is not shown here.

第1回路基板10の第2表面17には、無線回路13およびアンテナ14が備えられている。ここでは、無線回路13とアンテナ14を第1回路基板10に備えた構成について示しているが、第1回路基板10の第2表面17には、アンテナ14のみを設け、無線回路13は第2回路基板20に設けてもよい。また、無線回路13とアンテナ14が一体として形成された無線通信用モジュールを、第2表面17に備えてもよい。ここで、アンテナ14の少なくとも一部は、金属筐体1の第1面4に垂直な方向である第1方向からの平面視において、開口部5と重なるように設けられる。 A radio circuit 13 and an antenna 14 are provided on the second surface 17 of the first circuit board 10. While the configuration shown here includes the radio circuit 13 and antenna 14 on the first circuit board 10, it is also possible to provide only the antenna 14 on the second surface 17 of the first circuit board 10, with the radio circuit 13 on the second circuit board 20. Alternatively, a wireless communication module in which the radio circuit 13 and antenna 14 are integrally formed may be provided on the second surface 17. Here, at least a portion of the antenna 14 is arranged to overlap the opening 5 when viewed from a first direction, which is perpendicular to the first surface 4 of the metal housing 1.

アンテナ14の配置は、開口部5に近いほどよく、開口部5に隣接する第1回路基板10の縁部の近く配置するとよい。実施の形態2における電子機器100では、第1回路基板10の第1表面16および第2表面17を、金属筐体1の第1面4に垂直な方向に沿って第1回路基板10が配置されるため、実施の形態1の電子機器100よりも、アンテナ14を開口部5に近づけることができる。 The closer the antenna 14 is to the opening 5, the better, and it is best to place it near the edge of the first circuit board 10 adjacent to the opening 5. In the electronic device 100 of embodiment 2, the first circuit board 10 is placed so that the first surface 16 and second surface 17 of the first circuit board 10 are aligned in a direction perpendicular to the first face 4 of the metal casing 1, so the antenna 14 can be placed closer to the opening 5 than in the electronic device 100 of embodiment 1.

さらに、実施の形態2の電子機器200は、実施の形態1と同様に、金属筐体1の開口部5の長手方向長さLと、第1面に垂直な第1方向(Y方向)における、金属筐体1の第1面4および第1面に設けられた開口部5を含む仮想の平面Eからアンテナ14までの距離である開口アンテナ間距離Dが、L/D≧1を満たすように構成される。 Furthermore, as in embodiment 1, the electronic device 200 of embodiment 2 is configured so that the longitudinal length L of the opening 5 in the metal casing 1 and the aperture-antenna distance D, which is the distance from the antenna 14 to an imaginary plane E that includes the first surface 4 of the metal casing 1 and the opening 5 provided in the first surface in a first direction (Y direction) perpendicular to the first surface, satisfy L/D≧1.

図13は、第1回路基板10と第2回路基板20を接続する基板間接続部材2Aに加えて、基板間接続部材2Bを追加した実施の形態2の変形例における電子機器201において、実施の形態2の図11と同じ断面図を示している。また、図14は、実施の形態2の変形例における回路基板ユニット41の外観を示す正面図である。基板間接続部材2Aは請求項に記載の第1基板間接続部材であり、基板間接続部材2Bは請求項に記載の第2基板間接続部材である。 Figure 13 shows the same cross-sectional view as Figure 11 of embodiment 2, but of an electronic device 201 according to a modification of embodiment 2, in which an inter-board connecting member 2B is added to the inter-board connecting member 2A connecting the first circuit board 10 and the second circuit board 20. Figure 14 is a front view showing the appearance of a circuit board unit 41 according to a modification of embodiment 2. The inter-board connecting member 2A is the first inter-board connecting member described in the claims, and the inter-board connecting member 2B is the second inter-board connecting member described in the claims.

図13および図14に示すように、実施の形態2の変形例における電子機器201は、第1回路基板10と第2回路基板20の接続に、基板間接続部材2Aに加えて基板間接続部材2Bを用いる。たとえば、基板間接続部材2Aを信号用および電源用、基板間接続部材2Bをグランド接続用として用いなど、用途ごとに基板間接続部材2を設けることができる。また、グランド接続用として、たとえば、金属スペーサや金属性のネジなどを用いてもよい。これにより、接続部の強度向上や、第1回路基板10と第2回路基板20におけるグランド間の低インピーダンス化が可能である。 As shown in Figures 13 and 14, electronic device 201 in a variation of embodiment 2 uses inter-board connecting member 2B in addition to inter-board connecting member 2A to connect first circuit board 10 and second circuit board 20. For example, inter-board connecting member 2A can be used for signals and power, and inter-board connecting member 2B can be used for ground connection, and different inter-board connecting members 2 can be provided for different purposes. Furthermore, metal spacers or metal screws, for example, can be used for ground connection. This can improve the strength of the connection and reduce the impedance between the grounds of first circuit board 10 and second circuit board 20.

次に、実施の形態2における電子機器200および実施の形態2の変形例における電子機器201の効果について説明する。電子機器200および電子機器201は、第1回路基板10の第1表面16および第2表面17が、金属筐体1の第1面4に垂直な方向に沿うように、第1回路基板10が配置される。これにより、アンテナ14を開口部5に隣接する第1回路基板10の縁部18の近くに配置することで、実施の形態1の電子機器100よりもアンテナ14を開口部5に近づけて配置することができる。 Next, the effects of electronic device 200 in embodiment 2 and electronic device 201 in a modified example of embodiment 2 will be described. In electronic device 200 and electronic device 201, first circuit board 10 is positioned so that first surface 16 and second surface 17 of first circuit board 10 are aligned in a direction perpendicular to first face 4 of metal casing 1. As a result, antenna 14 is positioned near edge 18 of first circuit board 10 adjacent to opening 5, allowing antenna 14 to be positioned closer to opening 5 than in electronic device 100 in embodiment 1.

これにより、実施の形態1の電子機器100よりもより受信感度が高い無線通信機能を備える電子機器200または電子機器201を得ることができる。 This makes it possible to obtain electronic device 200 or electronic device 201 equipped with wireless communication functionality with higher reception sensitivity than electronic device 100 of embodiment 1.

1 金属筐体、2,2A,2B 基板間接続部材、3 外部入力、4 第1面、5 開口部、6 誘電体、7,8 プリント基板、9 第2面、10 第1回路基板、11 表示回路、12 設定回路、13 無線回路、14 アンテナ、15 発光素子、16 第1表面、17 第2表面、18 縁部、20 第2回路基板、21 主制御回路、22 通信回路、23 外部コネクタ、24 第3表面、25 第4表面、30,40、41 回路基板ユニット、100,200,201 電子機器。 1 Metal housing, 2, 2A, 2B Inter-board connecting member, 3 External input, 4 First surface, 5 Opening, 6 Dielectric, 7, 8 Printed circuit board, 9 Second surface, 10 First circuit board, 11 Display circuit, 12 Setting circuit, 13 Wireless circuit, 14 Antenna, 15 Light-emitting element, 16 First surface, 17 Second surface, 18 Edge portion, 20 Second circuit board, 21 Main control circuit, 22 Communication circuit, 23 External connector, 24 Third surface, 25 Fourth surface, 30, 40, 41 Circuit board unit, 100, 200, 201 Electronic device.

Claims (10)

発光素子を備える第1表面、および、アンテナを備える前記第1表面とは反対側の第2表面を有する第1回路基板と、
主制御回路を備える第2回路基板と、
前記第1回路基板と前記第2回路基板とを接続する第1基板間接続部材と、
金属材料で形成され、前記第1回路基板および前記第2回路基板を収納し、開口部を有する第1面を含む金属筐体とを備え、
前記第1回路基板は、前記第1表面が前記金属筐体の前記第1面に沿って前記第1面に隣接して配置され、
前記発光素子および前記アンテナは、前記第1面に垂直な第1方向からの平面視において前記開口部と重なるように配置される、電子機器。
a first circuit board having a first surface with a light emitting element thereon and a second surface opposite the first surface with an antenna;
a second circuit board including a main control circuit;
a first inter-board connecting member that connects the first circuit board and the second circuit board;
a metal housing formed of a metal material, housing the first circuit board and the second circuit board, and including a first surface having an opening;
the first circuit board is disposed such that the first surface is adjacent to and along the first surface of the metal housing;
The electronic device is configured such that the light-emitting element and the antenna overlap with the opening in a plan view from a first direction perpendicular to the first surface.
外部からの入力が可能な入力部を備える第1表面、および、アンテナを備える前記第1表面とは反対側の第2表面とを有する第1回路基板と、
主制御回路を備える第2回路基板と、
前記第1回路基板と前記第2回路基板とを接続する第1基板間接続部材と、
金属材料で形成され、前記第1回路基板および前記第2回路基板を収納し、開口部を設ける第1面を含む金属筐体とを備え、
前記第1回路基板は、前記第1表面が前記金属筐体の前記第1面に沿って前記第1面に隣接して配置され、
前記入力部および前記アンテナは、前記第1面に垂直な第1方向からの平面視において前記開口部と重なるように配置される、電子機器。
a first circuit board having a first surface provided with an input section capable of receiving an input from an external device, and a second surface opposite to the first surface provided with an antenna;
a second circuit board including a main control circuit;
a first inter-board connecting member that connects the first circuit board and the second circuit board;
a metal housing formed of a metal material, housing the first circuit board and the second circuit board, and including a first surface having an opening;
the first circuit board is disposed such that the first surface is adjacent to and along the first surface of the metal housing;
The electronic device, wherein the input unit and the antenna are arranged to overlap with the opening in a plan view from a first direction perpendicular to the first surface.
発光素子を備える第1表面、および、アンテナを備える前記第1表面とは反対側の第2表面を有する第1回路基板と、
主制御回路を備える第2回路基板と、
前記第1回路基板と前記第2回路基板とを接続する第1基板間接続部材と、
前記第1回路基板および前記第2回路基板を収納し、開口部を有する第1面を含む金属筐体とを備え、
前記第1回路基板は、前記第2回路基板に沿って、前記第2表面が前記第2回路基板に対向して配置され、
前記発光素子および前記アンテナは、前記第1面に垂直な第1方向からの平面視において前記開口部と重なるように配置される、電子機器。
a first circuit board having a first surface with a light emitting element thereon and a second surface opposite the first surface with an antenna;
a second circuit board including a main control circuit;
a first inter-board connecting member that connects the first circuit board and the second circuit board;
a metal housing that houses the first circuit board and the second circuit board and includes a first surface having an opening;
the first circuit board is disposed along the second circuit board with the second surface facing the second circuit board;
The electronic device is configured such that the light-emitting element and the antenna overlap with the opening in a plan view from a first direction perpendicular to the first surface.
外部からの入力が可能な入力部を備える第1表面、および、アンテナを備える前記第1表面とは反対側の第2表面とを有する第1回路基板と、
主制御回路を備える第2回路基板と、
前記第1回路基板と前記第2回路基板とを接続する第1基板間接続部材と、
前記第1回路基板および前記第2回路基板を収納し、開口部を設ける第1面を含む金属筐体とを備え、
前記第1回路基板は、前記第2回路基板に沿って、前記第2表面が前記第2回路基板に対向して配置され、
前記入力部および前記アンテナは、前記第1面に垂直な第1方向からの平面視において前記開口部と重なるように配置される、電子機器。
a first circuit board having a first surface provided with an input section capable of receiving an input from an external device, and a second surface opposite to the first surface provided with an antenna;
a second circuit board including a main control circuit;
a first inter-board connecting member that connects the first circuit board and the second circuit board;
a metal housing that houses the first circuit board and the second circuit board and includes a first surface that has an opening,
the first circuit board is disposed along the second circuit board with the second surface facing the second circuit board;
The electronic device, wherein the input unit and the antenna are arranged to overlap with the opening in a plan view from a first direction perpendicular to the first surface.
前記アンテナは、The antenna is
前記開口部の長手方向長さLと、前記開口部から前記アンテナまでの距離である開口アンテナ間距離Dとが、L/D≧1を満たすように設けられる、請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器。5. The electronic device according to claim 1, wherein a longitudinal length L of the opening and an aperture-antenna distance D, which is a distance from the opening to the antenna, are set so as to satisfy L/D≧1.
前記第2回路基板は、前記主制御回路を備える第3表面と前記第3表面とは反対側の第4表面を有し、
前記金属筐体は前記第1面に垂直な第2面を有し、
前記第2回路基板の前記第4表面は、前記第2面に沿って、前記第2面に隣接して配置される、請求項またはに記載の電子機器。
the second circuit board has a third surface including the main control circuit and a fourth surface opposite the third surface;
the metal housing has a second surface perpendicular to the first surface;
The electronic device according to claim 3 , wherein the fourth surface of the second circuit board is disposed along and adjacent to the second surface.
前記第1回路基板と前記第2回路基板を接続する第2基板間接続部材をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の電子機器。 The electronic device described in any one of claims 1 to 6, further comprising a second inter-board connection member connecting the first circuit board and the second circuit board. 前記第1回路基板の回路配線の配線率は、前記第2回路基板の回路配線の配線率よりも低い、請求項1から7のいずれか1項に記載の電子機器。 The electronic device described in any one of claims 1 to 7, wherein the wiring ratio of the circuit wiring of the first circuit board is lower than the wiring ratio of the circuit wiring of the second circuit board. 前記開口部は、比誘電率が1以上の絶縁体によって充填されている、請求項1から8のいずれか1項に記載の電子機器。 The electronic device described in any one of claims 1 to 8, wherein the opening is filled with an insulator having a relative dielectric constant of 1 or more. 前記第1表面と前記第1面とが対向する、請求項1に記載の電子機器。The electronic device according to claim 1 , wherein the first surface and the first face are opposed to each other.
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