接口单元以及计算机本申请是申请号为“201380008104.0”，申请日为2013年12月12日，
发明名称为“接口单元以及计算机”之申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及接口单元(interfaceunit)以及计算机。
背景技术
由于以因特网为代表的通信网络、加密技术的进步，使得借助网络进
行的信息的收发变得频繁。在借助网络的通信中，个人计算机主要被用作
受理来自用户的信息的输入的接口。因此，提出有各种用以提高作为接口
使用的计算机的便利性的技术(例如参照专利文献1)。
在专利文献1中公开的笔记本式个人计算机具有与触控板形成一体的
天线线圈。在该笔记本式个人计算机中，使用天线线圈进行依据NFC(Near
FieldCommunication)标准的近距离无线电通信。因此，通过简单的操作
便可执行IC卡中注册的信息的发送、使用电子货币的结算。
另外，在专利文献1中公开的笔记本式个人计算机中，天线与触控板
形成一体。因此，尽管笔记本式个人计算机的框体由金属制的，依然能够
经由触控板良好地读取记录在IC卡的信息。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2011-4076号公报
在专利文献1中公开的笔记本式个人计算机设置有用于屏蔽通过触控
板的作为噪声的电磁波的接地电极层。该接地电极层为了实现近距离无线
电通信而被图案化为网格状。因此，难以充分屏蔽从笔记本式个人计算机
向外部辐射的电磁波、从外部侵入笔记本式个人计算机的内部的电磁波。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于实现电磁波的充分的
屏蔽，与外部设备进行良好的近距离无线电通信。
为了实现上述目的，本发明的第1观点所涉及的接口单元为具有一侧
的面为输入面的、静电电容方式的定点设备的接口单元，该接口单元的特
征在于，具有：上述定点设备的一组电极；配置于上述一组电极的任意一
方侧且形成有开口部的屏蔽部件；比上述屏蔽部件小且与上述屏蔽部件与
电磁耦合的供电线圈。
上述供电线圈可以以线圈开口与形成于上述屏蔽部件的上述开口部
重叠的方式配置。
上述供电线圈可以与上述屏蔽部件完全重叠。
可以在上述屏蔽部件的开口部填充透磁性物质。
上述屏蔽部件的开口部可以包括形成于上述屏蔽部件的开口、由上述
开口延伸至上述屏蔽部件的外缘而形成的狭缝。
上述屏蔽部件的开口部可以是形成于上述屏蔽部件的狭缝。
上述屏蔽部件可以是在形成有上述电极的基板形成的导体图案。
另外，可以在上述基板的、与形成上述导体图案的面相反的面形成上
述供电线圈。
上述屏蔽部件可以是金属板。
上述屏蔽部件可以具有上表面以及下表面，上述供电线圈配置于上述
上表面的一侧。
上述供电线圈可以位于上述电极与上述屏蔽部件之间。
可以具有形成上述电极且具有上表面以及下表面的基板，在上述基板
的上表面设置上述电极以及上述屏蔽部件，在上述基板的下表面设置上述
供电线圈，上述屏蔽部件遍及上述基板的上表面的整个区域形成。
上述供电线圈可以构成芯片天线。
上述定点设备可以是触控板。
上述开口部可以形成于与上述输入面不重叠的位置。
本发明的第2观点所涉及的计算机具有本发明的第1观点所涉及的接
口单元、经由上述接口单元与外部设备进行通信的通信部。
可以具有金属制的框体，该框体形成供上述接口单元的上述输入面露
出的开口。
可以在形成于上述框体的开口的外缘与从上述开口露出的上述输入
面的外缘之间设置预设的距离的间隙。
本发明具有形成开口部的屏蔽部件、比屏蔽部件小的供电线圈。据此，
通过将供电线圈与屏蔽部件电磁耦合地进行配合，能够良好地与位于定点
设备的输入面侧的通信对象进行通信。另外，供电线圈比屏蔽部件小。因
此，通过缩小在屏蔽部件设置的开口部，能够实现良好的通信，并且有效
地屏蔽电磁波。
附图说明
图1为本实施方式的计算机的立体图。
图2为基体单元的分解立体图。
图3为接口单元的立体图。
图4为基板的立体图。
图5为表示基板的下表面的立体图。
图6为基板的俯视图。
图7为触控板的分解立体图。
图8为表示触控板与基板的剖面的图。
图9为表示电极图案的图。
图10为表示计算机的控制系统的框图。
图11为用于对计算机的通信动作进行说明的图。
图12为用于对上表面罩与触控板的位置关系进行说明的图。
图13为表示屏蔽部件层(shieldlayer)的变形例的图。
图14为表示屏蔽部件层与天线的变形例的图。
图15为将屏蔽部件板同触控板以及天线一起示出的图。
图16为表示接口单元的变形例的图。
图17为表示在屏蔽部件层形成的狭缝的图。
图18为表示在屏蔽部件层形成的切口的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。在说明过程中为了
便于说明，使用由相互正交的X轴、Y轴以及Z轴构成的XYZ坐标系。
图1为本实施方式的计算机10的立体图。计算机10是具备：具有框
体30a的基体单元30、安装于基体单元30的显示器单元20的笔记本式个
人计算机。
显示器单元20具有：长边方向为X轴方向的长方形的液晶显示器20a、
收容该液晶显示器20a的金属制的框体20b。该显示器单元20经由铰链
20c安装于基体单元30。因此，显示器单元20能够相对于基体单元30起
伏转动。
图2为构成计算机10的基体单元30的分解立体图。如图2所示，基
体单元30具有构成框体30a的壳体32以及上表面罩31、按键单元33、
接口单元50。
上表面罩31为长边方向处于X轴方向的长方形的罩。在上表面罩31
设置有供按键单元33的键顶33b露出的开口31a、供接口单元50的上表
面露出的开口31b。作为该上表面罩31的材料，可以使用铝、不锈钢钢板
等的金属。
壳体32的长边方向处于X轴方向，壳体32是上方开口的长方形的壳
体。作为该壳体32的材料，与上表面罩31相同可以使用铝等的金属。
按键单元33具有基体33a、配置于基体33a的上表面(Z轴方向侧的
面)的多个键顶33b。基体33a为形成有电路的基板，在表面安装有通过
键顶33b被按压而动作的开关。该按键单元33在壳体32的内部被水平支
承。
图3为接口单元50的立体图。如图3所示，接口单元50具有在下表
面安装天线80(参照图5)的基板70、触控板(定点设备)60以及按键
开关81、82。此外，在图3中，触控板60的上表面(Z轴方向侧的面)
构成本发明的输入面。
图4为基板70的立体图。如图4所示，基板70的长边方向为X轴方
向。该基板70由环氧树脂构成。在该基板70的上表面形成屏蔽部件层(屏
蔽部件：shield)71。
屏蔽部件层71被整形为与触控板60几乎相同的大小。此外，在屏蔽
部件层71的中央部略偏向与Y轴方向相反方向一侧形成有大致正方形的
开口(开口部)71a。另外，在屏蔽部件层71，从开口71a朝向该屏蔽部
件层71的近前侧(与Y轴方向相反的方向侧)沿着屏蔽部件层71的Y
轴方向的外缘形成有狭缝(开口部)71b。开口71a是为了使由天线80生
成的磁通通过。另外，狭缝71b被设置用于抑制因通过开口71a的磁通致
使在开口71a周围产生涡电流。该屏蔽部件层71可以通过对贴在基板70
的上表面的铜箔轧边(edging)来形成。
图5为表示基板70的下表面(Z轴方向侧的面)的立体图。如图5
所示，在基板70的下表面安装有与触控板60电连接的IC芯片75、天线
80。
天线80由具有与Z轴平行的中心轴AX的供电线圈80a、覆盖该供电
线圈80a的薄膜80b构成。在天线80中，供电线圈80a的中心轴AX与天
线80的中心C1一致。如图6的俯视图所示，天线80以XY平面的天线
80的中心C1与形成于屏蔽部件层71的开口71a的中心C2一致的状态被
安装于板70。
图7为触控板60的分解立体图。如图7所示，触控板60具有从上表
面罩31的开口31b(参照图2)露出的保护片61、一组电极片(电极)62、
63以及绝缘片64。
保护片61为长边方向处于X轴方向的长方形的片。该保护片61由例
如玻璃或被涂覆了玻璃系的涂敷剂的树脂构成。
绝缘片64为被整形为与保护片61相同的形状的片。作为该绝缘片64
可以使用预浸料坯等。
图8为示意性示出触控板60与基板70的剖面的图。电极片62、63
为被整形为与保护片61相同的形状的树脂薄膜。如图8所示，在电极片
62的下表面沿Y轴方向等间隔地设置有长边方向为X轴方向的多个电极
图案62a。另外，在电极片63的下表面沿X轴方向等间隔地设置有以长
边方向作为Y轴方向的多个电极图案63a。
保护片61、电极片62、63、绝缘片64通过以下所示的方法与基板70
形成一体。即，作业者将上述的保护片61、电极片62、63以及绝缘片64
如图8所示依次重叠配置于在基板70形成的屏蔽部件层71。然后，作业
者将这些各片61～64与基板70一起冲压，由此将各片61～64以及基板
70形成为一体。由此，在基板70的上表面形成静电电容方式的触控板60。
然后，作业者在基板70的下表面安装IC芯片75、天线80(参照图5)，
在基板70的上表面安装按键开关81、82(参照图3)，即可完成图3所示
的接口单元50。
如图9所示，触控板60由沿X轴方向等间隔排列的电极图案63a和
与电极图案63a沿Z轴方向对置且沿Y轴方向等间隔排列的电极图案62a
构成。电极图案62a、63a与供电线圈80a(参照图5)的开口径相比细很
多。另外，电极图案62a、63a因在Z轴方向对置而作为电容器发挥功能。
因此，可以说电极图案62a、63a相对于直流被彼此绝缘。因此，在电极
图案62a、63a因作用磁场而产生的涡电流不会跨过不同的电极图案相互
之间而流动。
因此，来自天线80的磁通基本不受在电极图案62a、63a产生的涡电
流的影响，经由电极图案62a相互间的缝隙、电极图案63a相互间的缝隙
到达位于接口单元50的上方的通信对象。
在接口单元50中，形成于电极片62、63的电极图案62a、63a、以及
按键开关81、82的接点被连接于IC芯片75。因此，如果触控板60以及
按键开关81、82被用户操作，则从IC芯片75输出与操作内容相应的信
号。
在如上所述构成的接口单元50中，如果在天线80的供电线圈80a(参
照图5)沿图5的逆时针方向流动电流，则由该电流产生的磁通将如图8
的箭头AW所示产生。该磁通如箭头AW所示穿过树脂制的基板70，通
过在屏蔽部件层71形成的开口71a。如果磁通通过开口71a，则会在开口
71a的周围产生涡电流。如图6所示，在屏蔽部件层71形成有从开口71a
沿着屏蔽部件层71的外缘的狭缝71b。因此，在开口71a的周围产生的涡
电流因端缘效应如图6的虚拟线所示沿开口71a的外缘、屏蔽部件层71
的外缘流动。
流过开口71a的外缘的涡电流朝抵消由天线80形成的磁通的方向，即
朝与在构成天线80的供电线圈80a流动的电流相反的方向流动。另一方
面，在屏蔽部件层71的外缘流动的涡电流朝与在供电线圈80a流动的电
流相同的方向流动。因此，尽管存在在开口71a的外缘流动的涡电流的影
响，但通过在屏蔽部件层71的外缘流动的涡电流和在供电线圈80a流动
的电流的相互作用，屏蔽部件层71与大小与该屏蔽部件层71相同的天线
同等地发挥作用。因此，在接口单元50中，本来屏蔽作为噪声的电磁波
的屏蔽部件层71即使与通信对象对置，也能够向该通信对象发送信息。
另外，屏蔽部件层71如果受到由通信对象生成的磁场，则同样沿屏
蔽部件层71的外缘流动涡电流，并且来自通信对象的磁通经由开口71a
通过构成天线80的供电线圈80a的开口部(线圈开口)。在这种情况下，
沿屏蔽部件层71的外缘流动的涡电流使通过供电线圈80a的开口部的磁
通增强。因此，在接口单元50中，屏蔽作为噪声的电磁波的屏蔽部件层
71即使与通信对象对置，也能够接收来自该通信对象的信息。此外，上述
技术在日本专利第4941600号公报中被详细记载。
由图2可见，作业者将上述的接口单元50与按键单元33一起配置于
壳体32的内部。然后，作业者通过在壳体32安装上表面罩，可组装计算
机10的基体单元30。收容于由壳体32与上表面罩31构成的框体的接口
单元50如图1所示，处于触控板60的保护片61、按键开关81、82从上
表面罩31的开口31b露出的状态。
图10为表示计算机10的控制系统90的框图。控制系统90具有CPU
(CentralProcessingUnit；通信部)91、主存储部92、辅助存储部93。CPU
(CentralProcessingUnit)91、主存储部92以及辅助存储部93被安装于
在基体单元30收容的主板。
进而，控制系统90具有显示器单元20、按键单元33、接口单元50、
连接上述各部分的总线97。
主存储部92包括RAM(RandomAccessMemory)等，作为CPU91
的作业区域被使用。
辅助存储部93具有ROM(ReadOnlyMemory)、半导体存储器等的
非易失性存储器。该辅助存储部93存储有CPU91所执行的程序、以用于
进行近距离无线电通信的参数为主的各种参数等。
显示器单元20显示CPU91的处理结果、用户要求的信息。
按键单元33将与用户的操作相应的信号经由总线97向CPU91输出。
接口单元50如上所述将与用户的操作内容相应的信号经由总线97向
CPU91输出。
CPU91基于来自用户的指令读取在辅助存储部93存储的程序。并且，
执行与经由按键单元33、接口单元50输入的指示相应的处理。
接下来，对于使用计算机10进行近距离通信(NFC)时的顺序进行说
明。当使用计算机10进行近距离通信的情况下，用户首先在计算机中起
动预先安装的、通信所需的应用程序。由此，向构成接口单元50的天线
80的供电线圈80a供给基于发送的信息而调制的电流。由此，经由天线
80与作为该天线80的增压电极而起作用的屏蔽部件层71，发送规定的信
息。
在该状态时，例如如图11所示，如果在接口单元50覆盖IC卡等的通
信对象(外部设备)120，则进行计算机10与通信对象120的通信。
当向通信对象120发送信息时，从天线80产生的磁通如图11的箭头
AW所示，贯通通信对象120。通信对象120通过解调由该磁通感应的电
流来接收从计算机10发送的信息。另外，在接口单元50从通信对象120
接收信息时，由通信对象120生成的磁通贯通接口单元50。在这种情况下，
在构成接口单元50的基板70的屏蔽部件层71的外缘产生由图6的虚拟
线所示的涡电流。然后，由该涡电流增强的磁通通过构成天线80的供电
线圈80a的开口部。由此，在供电线圈80a感应有基于从通信对象120发
送的信息而调制的电流。CPU91通过解调在供电线圈80a感应的电流来接
收从通信对象120发送的信息。
如上所述，在本实施方式中，在载置有触控板60的基板70形成与触
控板60大致为相同的大小的屏蔽部件层71。在该屏蔽部件层71设置有由
天线80的供电线圈80a生成的磁通通过的开口71a。在本实施方式中，与
屏蔽部件层71相比供电线圈80a较小，因此开口71a与屏蔽部件层71的
大小相比甚小。因此，能够充分地屏蔽经由在上表面罩31形成的开口31a
而从计算机10的内部向外部传播的作为噪声的电磁波。
另外，当使用天线80进行近距离通信时，如果在天线80的供电线圈
80a流过电流，则由天线80产生的磁通通过屏蔽部件层71的开口71a。
由此，天线80与屏蔽部件层71电磁耦合，屏蔽部件层71作为用于发送
信息的天线发挥功能。另外，如果来自通信对象120的磁通到达计算机10
的接口单元50，则如图6的虚拟线所示，因沿屏蔽部件层71的外缘流动
的涡电流而被增强的磁通，通过构成天线80的供电线圈80a的开口部。
由此，天线80与屏蔽部件层71电磁耦合，屏蔽部件层71作为用于接收
信息的天线发挥功能。因此，拥有计算机10的用户能够良好地进行与通
信对象120间的通信。
如上所述，在本实施方式中，能够高效地屏蔽意欲通过触控板60的
作为噪声的电磁波，并且能够与位于触控板60上方的通信对象120进行
良好的通信。
在本实施方式中，虽然形成于基板70的屏蔽部件层71形成有开口71a
与狭缝71b，但大部分被构成为均匀厚度的薄膜。例如，作为屏蔽部件层
71可以使用薄的金属板。
因此，因在触控板60的下方配置天线80等致使构成触控板60的电
极图案62a与电极图案63a之间的寄生电容变化的现象消失。由此，不用
限定配置天线80的位置，因此提高了天线设计的自由度。另外，用户即
便为了调整天线80的电感而在该天线80粘贴磁性体片，也不会给触控板
60的动作造成影响。
如上所述，在本实施方式中，由于构成触控板60的电极图案62a与电
极图案63a之间的寄生电容变化的现象消失，因此能够期待触控板60的
稳定的动作。
在本实施方式中，上表面罩31由金属构成。因此，优选在触控板60
的电极片62、63与上表面罩31之间设置间隙。为了设置该间隙，在本实
施方式中，以电极片62、63从上表面罩31的下表面向下方分离的方式来
定位接口单元50。然而，并不局限于此，如图12所示，可以以使触控板
60的外缘在水平方向上从在上表面罩31形成的开口31b的缘分离的方式
来整形开口31b。
在本实施方式中，如果在天线80的供电线圈80a流动电流，则沿屏蔽
部件层71的端部流动的涡电流和沿供电线圈80a流动的电流的相互作用
将使屏蔽部件层71发挥与具有与该屏蔽部件层71相同的大小的天线同等
的功能。因此，即使将天线80小型化，也能够确保一定程度的大小的有
效通信区域。
在本实施方式中，拥有计算机10的用户能够经由触控板60与通信对
象120进行通信。因此，作为计算机10的框体20b，可以使用铝、不锈钢
等的金属材料。由此，计算机10的设计的自由度得以提高。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上
述实施方式。例如，在上述实施方式中，如图8所示，对于仅在基板70
与触控板60之间形成屏蔽部件层71的情况进行了说明。并不局限于此，
也可以如图13所示，将屏蔽部件层71形成于基板70的上表面整个区域。
在这种情况下，可以将开口71a以及狭缝71b以不与触控板60重叠的方
式设置。由此，能够使构成触控板60的电极图案62a、63a相互间的寄生
电容在触控板整个区域均匀。因此，能够提高触控板60的动作精度。
在上述实施方式中，对于接口单元50具备天线80且该天线80具有
中心轴AX与Z轴平行的供电线圈80a的情况进行了说明。并不局限于此，
作为接口单元50的天线，例如可以使用具有中心轴AX与X轴平行的供
电线圈的芯片天线85。在这种情况下，例如图14所示，考虑在基板70
的屏蔽部件层71形成与Y轴平行的狭缝71b和与X轴平行的狭缝71c，
将芯片天线85配置于相比狭缝71b靠与X轴方向相反的一侧。
在上述实施方式中，对于在构成接口单元50的基板70形成屏蔽部件
层71的情况进行了说明。并不局限于此，接口单元50可以具有与屏蔽部
件层71发挥同等功能的屏蔽部件板72。图15为示出屏蔽部件板72的一
个例子的图。屏蔽部件板72为以铝、镀锌钢板或不锈钢钢板等的金属为
材料的部件。在该屏蔽部件板72与屏蔽部件层71同样形成开口72a与狭
缝72b。由图15可见，在屏蔽部件板72的上表面安装触控板60，在屏蔽
部件板72的下表面安装天线80。
在上述实施方式中，如图5所示，天线80被安装于基板70的下表面
(与Z轴方向相反一侧的面)。并不局限于此，如图16所示，天线80可
以安装于在基板70形成的屏蔽部件层71的上表面。
在上述实施方式中，对于接口单元50设置于笔记本式个人计算机的
情况进行了说明。并不局限于此，接口单元50可以设置于触控板等的计
算机、通信装置等。
在上述实施方式中，如图4所示，对于在屏蔽部件层71形成开口71a
与狭缝71b作为开口部的情况进行了说明。并不局限于此，如图17所示，
可以在屏蔽部件层71仅形成狭缝71b作为开口部。另外，如图18所示，
还可以在屏蔽部件层71形成X轴方向的宽度相比天线80小的切口71d作
为开口部。
总而言之，只要以构成天线80的供电线圈80a的线圈开口的至少一部
分不与屏蔽部件层71重叠的方式在屏蔽部件层71形成开口部即可。另外，
可以在开口71a、狭缝71b、71c、切口71d填充具有树脂等的透磁性的物
质。
在上述实施方式中，如图5所示，对于天线80安装于基板70的下表
面的情况进行了说明。并不局限于此，可以在基板70的下表面形成与供
电线圈80a同等的导体图案，并使该导体图案作为天线的供电线圈发挥功
能。
在上述实施方式中，对于计算机10与通信对象120通信的情况进行
了说明。并不局限于此，计算机10可以与智能电话、平板终端等的通信
终端进行通信。
在上述实施方式中，存储在控制系统90的辅助存储部93的程序可以
存放散布在可由计算机读取的记录介质中。构成通过将该程序上载于辅助
存储部93来执行上述的近距离通信的控制系统。
另外，程序也可以存储于网络等的通信网络上的规定的服务器装置具
有的盘装置等。如此一来，存储于盘装置等的程序例如被叠加于载波，下
载至辅助存储部93。
本发明只要不脱离本发明的广义的精神与范围，可以进行各种实施方
式以及变形。另外，上述的实施方式用于对本发明进行说明，并非限定本
发明的范围。
本发明主张2012年12月21日申请的日本国专利申请2012-280323号
优先权。在本说明书中参照并纳入日本国专利申请2012-280323号的说明
书、权利要求书、附图全体。
产业上的可利用性
本发明的接口单元以及计算机适用于对外部设备的信息的交换。另
外，本发明的接口单元以及程序适用于与外部设备的通信。
其中，符号说明如下：
10计算机
20显示器单元
20a液晶显示器
20b框体
20c铰链
30基体单元
30a框体
31上表面罩
31a、31b开口
32壳体
33按键单元
33a基体
33b键顶
50接口单元
60触控板
61保护片
62、63电极片
62a、63a电极图案
64绝缘片
70基板
71屏蔽部件层
71a开口
71b、71c狭缝
72屏蔽部件板
72a开口
72b狭缝
75IC芯片
80天线
80a供电线圈
80b薄膜
81、82按键开关
85芯片天线
90控制系统
91CPU
92主存储部
93辅助存储部
97总线
120通信对象