JP2005065076A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は電子機器に関し、受信感度を劣化させることのない電子機器を提供することを目的としている。
【解決手段】 第１の筐体１と第２の筐体１９を接続するヒンジ部９を有する電子機器であって、前記ヒンジ９内部に設けられる、光を用いて信号を伝送する光信号線３０と、前記光信号線３０に接続され、前記第１の筐体１及び第２の筐体１９に光と電気の相互変換を行なう光電変換回路部３１，３２を設けて構成される。このように構成すると、第１の筐体１と第２の筐体１９とをヒンジを介して折り畳むことができる。しかも、信号にノイズが重畳しないので、安定した受信感度特性を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子機器に関し、更に詳しくはノイズの影響を少なくした電子機器に関する。

近年、携帯電話等の携帯端末装置は、２つの筐体からなり、この２つの筐体はヒンジ部を介して連結する構造をとり、折りたたみ可能な構造になっている。使用時は２つの筐体を開き、未使用時は２つの筐体を折りたたみ携帯に手軽な構造となるため、多くの需要を確保している。

図１２は携帯端末の従来構成例を示す透過図である。図において、１は上部筐体、１９は下部筐体、９はこれら上部筐体１及び下部筐体１９が取り付けられ、回転可能に構成されたヒンジ部である。図において、１は上部筐体、１９は下部筐体である。１８は上部筐体１内に設けられた上部プリント基板、３は該上部プリント基板１８に設けられた上部回路部である。１７は下部筐体１９内に設けられた下部プリント基板、１３は該下部プリント基板１７に設けられた下部回路部である。

４は上部回路部３に取り付けられたフレキシブルコネクタ接続部、４’は下部回路部１３（正確には下部回路部１３の一部である無線回路部１４）に取り付けられたフレキシブルコネクタ接続部、５はフレキシブルコネクタ接続部４とフレキシブルコネクタ接続部４’間に取り付けられたフレキシブル基板である。該フレキシブル基板５としては、例えばたわみやすい材料を用い、その中を複数の信号線が走っている。このフレキシブル基板５を介して上部回路部３と下部回路部１３とが電気的に接続される。上部回路部３と下部回路部１３を接続する手段としてフレキシブル基板を用いるのは、筐体が折りたたみ状態と解放状態の不連続した動作を発生するため、導体等の破損が起こらないようにするためである。

１２は下部回路部１３の一部を構成する無線回路部である。８は該無線回路部１２と接続されるアンテナ部、１０はアンテナ部８にパワーを給電するアンテナ給電部である。１１は下部筐体１９に設けられたサブアンテナ部である。該サブアンテナ部１１は、アンテナ部８と同じ働きをする。そして、アンテナ部８の受信出力と、サブアンテナ部１１の受信出力のうち、信号の強い方が選択される。デザイン及び構造の問題からアンテナ部８とアンテナ給電部１０を下部筐体１９に設けられる場合が多い。アンテナ給電部１０を上部回路部３側に設置する場合、無線回路部１２からアンテナ給電部１０へ高周波信号を伝達しなければならず、ヒンジ部９を介して同軸ケーブルを引き回す必要があり、コスト増につながってしまう。無線回路部１２は、部品高さの高い部品が多いため、下部筐体１９側に搭載されるのが一般的である。このため、近年、アンテナ部８及びアンテナ給電部１０を下部回路部１３に搭載する場合が多い。

６は上部筐体前面部、７は該上部筐体前面部６に設けられた表示部、２は上部筐体背面部である。１６は下部筐体前面部、１５は該下部筐体前面部１６に設けられたキーパッド部である。該キーパッド部１５としては、例えばテンキーとファンクションキーが用いられる。１４は下部筐体背面部である。

図１３は携帯端末のヒンジ部の構造例を示す図である。図１２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図は上部筐体１と下部筐体１９とが折り曲げられている状態を示す。ヒンジ部９において、９ａは中心を貫通する軸である。該軸９ａに上部筐体１に取り付けられた部材９ｂ,９ｃが回転可能にはめ込まれている。９ｄ,９ｅは下部筐体１９に取り付けられた部材である。下部筐体１９側の部材９ｄ,９ｅを軸９ａに固着させておくと、上部筐体１と下部筐体１９とを折り曲げようとすると、部材９ｂと９ｃが軸９ａを中心として回転し、図に示すような上部筐体１と下部筐体１９とが合わさった状態となる（折りたたんだ状態）。

折りたたみ型携帯端末に関する技術としては、折りたたんだ状態で点灯する点灯部位を設け、筐体を開かない状態で着信の属性を知るようにした技術がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３３９４８４号公報（第３頁、図１）

図１２に示した従来の携帯端末では、上部回路部３と下部回路部１３を接続するフレキシブル基板５を伝達する信号は動作速度の速いディジタル回路やバスラインが輻輳する場合が多い。このような高速ロジック信号は、インピーダンス特性も高いため、フレキシブル基板５を伝達することで多くのノイズが発生してしまい、高周波回路を有する無線回路部１２に悪影響を与える。

特に微弱電波を受信可能な携帯端末の回路にノイズが重畳すると、受信感度が大きく劣化することになる。図１４は携帯端末のビットエラーレート特性を示す図である。この特性は、特にディジタル変調方式無線機の受信特性を把握するために用いられるものである。横軸は信号の入力レベル、縦軸はビットエラーレート（ＢＥＲ：単位％）である。ｆ１はノイズ影響時の特性を、ｆ２は通常時の特性を示している。ノイズ影響時の特性がビットエラーレートが悪化していることがわかる。この特性から、０．００１％の誤り率を得るための信号入力レベルは約２ｄＢμ必要となることを表している。

ここで、フレキシブル基板５からノイズ成分が生成してしまうと、このＢＥＲ特性が劣化してしまう。先の例で説明すると、０．００１％の誤り率を得るために、ノイズ影響時には３ｄＢμの信号入力レベルが必要となり、受信感度が劣化してしまう。

上述したように、このフレキシブル基板５の周囲に銅箔テープ等によるノイズ対策及びＥＭＣシートを貼り付けたりすることで、ある程度受信感度劣化を軽減することが可能である。しかしながら、恒久的な対策となる完全な対策は不可能なのが現状である。

また、これらの対策用シート等のコストがかかってしまい、量産性にすぐれない。ノイズ成分は、このフレキシブル基板５を通過する時にフレキシブル基板５がアンテナとなり全方向に空間的に発生してしまうため、その経路を特定するのは極めて困難である。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、受信感度を劣化させることのない電子機器を提供することを目的としている。

（１）請求項１記載の発明は、以下の通りである。図１は本発明の原理構成図で、透過図を示している。図１２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は第１の筐体、１９は第２の筐体である。そして、第１の筐体１と第２の筐体１９をヒンジ部９を介して折りたためるようになっている。３は上部回路部、１３は下部回路部である。３１は上部回路部３に設けられた光と電気の相互変換を行なう光電変換部、３２は下部回路部１３に設けられた光と電気の相互変換を行なう光電変換部である。８は第２の筐体１９に取り付けられたアンテナ部である。そして、３０は上部回路部３と下部回路部１３間を結ぶための信号線としての光信号線（例えば光ファイバ）である。該光信号線３０は、光電変換部３１と光電変換部３２間を結んでいる。
（２）請求項２記載の発明は、前記第１の筐体に光／電気変換回路、第２の筐体に電気／光変換回路を備えたことを特徴とする。
（３）請求項３記載の発明は、前記第１の筐体に電気／光変換回路、前記第２の筐体に光／電気変換回路を備えたことを特徴とする。
（４）請求項４記載の発明は、前記第１の筐体の光／電気変換回路を複数、前記第２の筐体の電気／光変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする。
（５）請求項５記載の発明は、前記第１の筐体の電気／光変換回路を複数、前記第２の筐体の光／電気変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする。
（６）また、この発明において、前記第１の筐体に電気／光変換回路と光／電気変換回路を、第２の筐体に光／電気変換回路と電気／光変換回路を設け、第１の筐体の電気／光変換回路と第２の筐体の光／電気変換回路とを光信号線で接続し、前記第１の筐体の光／電気変換回路と前記第２の筐体の電気／光変換回路部を光信号線で接続したことを特徴とする。
（７）また、前記電気／光変換回路にレーザーダイオード、前記光／電気変換回路にフォトダイオードを使用することを特徴とする。
（８）また、前記光信号線は、螺旋構造とすることを特徴とする。
（９）また、前記光信号線は複数設けられていることを特徴とする。

（１）請求項１記載の発明によれば、第１の筐体と第２の筐体を結ぶ信号線として光信号線を用いているので、本質的にノイズ発生源自体をなくすことができるので、高速ディジタル回路やバスラインより生成するノイズ成分を完全になくすことができる。また、信号は光信号に変換されることで電気的なグランドが分離されるため、ノイズ成分の回り込みもなくなる。このため、放射されるノイズも発生しないため、アンテナ等が近傍に設置された端末においても安定した受信感度特性を得ることが可能となる。
（２）請求項２記載の発明によれば、第２の筐体より命令され伝達された電気信号を第１の筐体で受信可能な片方向信号伝達手段が構成できる。
（３）請求項３記載の発明によれば、第１の筐体より命令され伝達された電気信号を第２の筐体で受信可能な片方向信号伝達手段が構成できる。
（４）請求項４記載の発明によれば、電子機器において、第２の筐体に電気信号から光信号に変換する電気／光変換回路を複数配置し、第１の筐体に光信号から電気信号に変換する光／電気変換回路を複数配置し、これにより、信号を並列に第２の筐体より第１の筐体に送信可能な片方向信号伝達手段が構成できる。
（５）請求項５記載の発明によれば、電子機器において、第１の筐体に電気信号から光信号に変換する光／電気変換回路を複数配置し、第２の筐体に光信号から電気信号に変換する光／電気変換回路を複数配置し、これにより、信号を並列に第１の筐体より第２の筐体に送信可能な片方向信号伝達手段が構成できる。
（６）また、この発明において、第１の筐体と第２の筐体とで双方向の信号伝達が可能となる。
（７）また、この発明において、レーザーダイオードを用いて電気信号を光信号に変換し、フォトダイオードを用いて光信号を電気信号にそれぞれ変換することができる。
（８）また、この発明において、電子機器が折り曲げられる時に光信号線にストレスがかかるのを防止することができ、また折りたたみ動作によっても光信号線が接触しないようにすることができる。
（９）また、この発明において、複数の光信号線を接続し、複数の信号をノイズを発生することなく送信することができる。

このように、本発明によれば、第１の筐体と第２の筐体をつなぐヒンジ部内に第１の筐体と第２の筐体をつなぐ光信号線を通すようにしているので、ノイズを発生せず、受信感度を劣化させることのない電子機器を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態例を示す透過構成図である。図１，図１２と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例では、本発明に係る電子機器機として折りたたみ携帯端末を示し、第１の筐体としての上部筐体１と、第２の筐体としての下部筐体１９からなる２つの筐体を有した構造で、この２つの筐体１，１９をヒンジ部９により接続する構成となっている。この構成における上部筐体１は、上部筐体前面部６と上部筐体背面部２から形成され、内部の上部プリント基板１８に上部回路部３を搭載可能な構造である。また、ＬＣＤ等による表示部７もあわせて格納されている。

また、下部筐体１９も上部筐体同様に下部筐体前面部１６と下部筐体背面部１４とにより構成され、この下部筐体前面部１６と下部筐体背面部１４より形成された内部に下部プリント基板１７及びキーパッド部１５を格納している。下部プリント基板１７上にアンテナ部８及びアンテナ給電部１０を、また無線回路部１２を搭載した下部回路部１３を構成している。上部筐体１と下部筐体１９の間にヒンジ部９が設けられている。

このヒンジ部９は、上部筐体１と下部筐体１９とを接続しており、折りたたみ型携帯端末の開閉動作を行なっている。また、上部回路部３と無線回路部１２を接続する信号伝達手段としての光信号線である光ファイバ３０がヒンジ部９の内部に設けられている。この光ファイバ３０は、上部回路部３に設けられた光／電気変換回路３２ａ（Ｏ／Ｅ）と、無線回路部１２に設けられた電気／光変換回路３２ｂ（Ｅ／Ｏ）間を接続している。そして、該無線回路部１２は、下部回路部１３上に取り付けられている。

このように構成することにより、上部回路部３と無線回路部１２とを結ぶ信号伝達が光ファイバ３０にて伝達されるため、課題であった、高速ディジタル回路ノイズ及びパスワードノイズが発生しないため、無線回路部１２及びアンテナ部８に不要なノイズの回り込みがなくなり、安定した受信感度特性を得ることが可能となる。また、下部回路部１３より命令され伝達された電気信号を上部回路部３で受信可能な片方向信号伝達手段が構成できる。

図３は本発明の第２の実施の形態例を示す透過構成図である。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、上部回路部３に電気信号を光信号に変換する電気／光変換回路（Ｅ／Ｏ）３２ｃを、無線回路部１２に光信号を電気信号に変換する光／電気変換回路３２ｄを設けたものである。そして、電気／光変換回路３２ｃと光／電気変換回路３２ｄ間を光ファイバ３０で結んでいる。その他の構成は、図２と同じである。

このように構成することにより、上部筐体１より命令され伝達された電気信号を下部筐体１９で受信可能な片方向信号伝達手段が構成でき、図２に示す第１の実施の形態例と同様な効果を得ることができる。

図４は本発明の第３の実施の形態例を示す透過構成図である。この実施の形態例は、上部回路部３側に第１及び第２の光／電気変換回路３３ａ，３３ｂを、無線回路部１２側に第１及び第２の電気／光変換回路３４ａ，３４ｂが設けられている。そして、第１の光／電気変換回路３３ａと第１の電気／光変換回路３４ａが光ファイバ３０ａで接続され、第２の光／電気変換回路３３ｂと第２の電気／光変換回路３４ｂが光ファイバ３０ｂで接続されている。その他の構成は、図２と同じである。

このように信号を並列に下部筐体１９から上部筐体１へ送信可能となり、片方向信号伝達手段が構成でき、第１の実施の形態例と同様な効果を得ることができる。

図５は本発明の第４の実施の形態例を示す透過構成図である。この実施の形態例は、上部回路部３側に第１及び第２の電気／光変換回路３５ａ，３５ｂを、無線回路部１２側に第１及び第２の光／電気変換回路３６ａ，３６ｂが設けられている。そして、第１の電気／光変換回路３５ａと第１の光／電気変換回路３６ａが光ファイバ３０ａで接続され、第２の電気／光変換回路３５ｂと第２の光／電気変換回路３６ｂが光ファイバ３０ｂで接続されている。その他の構成は、図２と同じである。

このように信号を並列に上部筐体１から下部筐体１９へ送信可能となり、片方向信号伝達手段が構成でき、第１の実施の形態例と同様な効果を得ることができる。

図６は本発明の第５の実施の形態例を示す透過構成図である。図において、３７ａは上部回路部３に設けられた第１の電気／光変換回路、３７ｂは同じく上部回路部３に設けられた第２の光／電気変換回路である。３８ａは無線回路部１２に設けられた第１の光／電気変換回路、３８ｂは同じく無線回路部１２に設けられた第２の電気／光変換回路である。第１の電気／光変換回路３７ａと第１の光／電気変換回路３８ａとは光ファイバ３０ａで接続され、第２の光／電気変換回路３７ｂと第２の電気／光変換回路３８ｂとは光ファイバ３０ｂで接続されている。その他の構成は、図２と同じである。

このように構成すれば、無線回路部１２側から上部筐体１側に向けて光ファイバ３０ｂにより信号を伝達することができ、また上部筐体１側から無線回路部１２側に向けて光ファイバ３０ａにより信号を伝達することができ、双方向の信号伝達が可能になる。

図７は本発明の第６の実施の形態例を示す透過構成図である。図３と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、上部回路部３側の電気／光変換回路３２ｃの電気／光変換素子としてレーザーダイオード３９を用い、無線回路部１２側の光／電気変換回路３２ｄの光／電気変換素子としてフォトダイオード４０を用いたものである。

このように構成された装置において、上部回路部３側からの信号は電気／光変換回路３２ｃに入り、レーザーダイオード３７で光信号に変換される。変換された光信号は、光ファイバ３０を介して無線回路部１２に伝達される。光ファイバ３０からの光信号は、光／電気変換回路３２ｄに入り、フォトダイオード３８により電気信号に変換される。

このように、この実施の形態例によれば、レーザーダイオードを用いて電気信号を光信号に変換し、フォトダイオードを用いて光信号を電気信号にそれぞれ変換することができる。

図８は本発明の第７の実施の形態例を示す構成図である。図は携帯端末を開いて横から見た場合の透過図を示している。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は上部筐体、７は表示部、１８は上部プリント基板、３１ａは光／電気変換回路である。１９は下部筐体、８はアンテナ部、３１ａは電気／光変換回路、１５はキーパッド部、１７は下部プリント基板である。３２ａは電気／光変換回路である。

９は上部筐体１と下部筐体１９間に設けられた光ファイバである。ここでは、光ファイバ３０は、光／電気変換回路３１ａと電気／光変換回路３２ａに１回転されて螺旋状に形成され、ヒンジ部９内に格納される構成となっている。

折りたたみ型の携帯端末は、頻繁に開閉動作が行なわれる。そこで、このような開閉動作を行なっても光ファイバ３０にストレスがかかるのを防止できるように、螺旋形状としている。また、このように構成すれば、折りたたみ動作によっても光ファイバが接触しないようにすることができる。

図９は光ファイバの第１の構成例を示す図である。図の左側は組立時上面図、右側は展開時側面図である。図に示すように、上部筐体１側と下部筐体１９側に配置され、螺旋状に形成されている。光ファイバは、螺旋構造とすることで、領域Ａと領域Ｂとなるようにずらして巻かれる構造となっている。従って、折りたたみ時においても光ファイバ同士が重ならない構造をとり、ファイバ自体を傷めない構造をとることが可能である。

図１０は光ファイバの第２の構成例を示す図である。図１０に示す構成例は、図９において１回転しているものを、この実施の形態例では２回転したものである。その構成の効果は図９に示す実施の形態例の場合と同様である。

図１１は本発明の第８の実施の形態例を示す透過構成図である。図７と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、上部回路部３と無線回路部１２を結ぶ光ファイバ４２を複数設けるようにしたものである。これに対応して、レーザーダイオード３９及びフォトダイオード４０の数も光ファイバ４２の数に合わせて設けられる。

この実施の形態例によれば、複数の光ファイバを接続し、複数の信号をノイズを発生することなく送信することができる。

上述の実施の形態例では、電子機器として折りたたみ型携帯端末を用いた場合について示したが、本本発明はこれに限るものではなく、他の電子機器にも等しく適用することができる。

（付記１） ヒンジを利用して第１の筐体と下部筐体をヒンジ部を介して折りたためるようにした折りたたみ型携帯帯末において、第１の筐体に設けられた上部回路部と第２の筐体に設けられた下部回路部とを結ぶための信号線として、光信号線を用い、かつこの光信号線はその両端に光と電気の相互変換を行なう光電変換部が接続され、該光信号線は前記ヒンジ内を通されることを特徴とする電子機器。

（付記２） 前記第１の筐体に光／電気変換回路、第２の筐体に電気／光変換回路を備えたことを特徴とする付記１記載の電子機器。

（付記３） 前記第１の筐体に電気／光変換回路、第２の筐体に光／電気変換回路を備えたことを特徴とする付記１記載の電子機器。

（付記４） 前記第１の筐体の光／電気変換回路を複数、前記第２の筐体の電気／光変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする付記２記載の電子機器。

（付記５） 前記第１の筐体の電気／光変換回路を複数、前記第２の筐体の光／電気変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする付記３記載の電子機器。

（付記６） 前記第１の筐体に電気／光変換回路と光／電気変換回路を、第２の筐体に光／電気変換回路と電気／光変換回路を設け、第１の筐体の電気／光変換回路と第２の筐体の光／電気変換回路とを光信号線で接続し、前記第１の筐体の光／電気変換回路と前記第２の筐体の電気／光変換回路部を光信号線で接続したことを特徴とする付記１記載の電子機器。

（付記７） 前記電気／光変換回路にレーザーダイオード、前記光／電気変換回路にフォトダイオードを使用することを特徴とする付記１乃至５の何れかに記載の電子機器。

（付記８） 前記光信号線は、螺旋構造とすることを特徴とする付記１乃至６の何れかに記載の電子機器。

（付記９） 前記光信号線は複数設けられていることを特徴とする付記４乃至７の何れかに記載の電子機器。

本発明の原理構成図である。 本発明の第１の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第２の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第３の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第４の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第５の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第６の実施の形態例を示す透過構成図である。 本発明の第７の実施の形態例を示す構成図である。 光ファイバの第１の構成例を示す図である。 光ファイバの第２の構成例を示す図である。 本発明の第８の実施の形態例を示す透過構成図である。 携帯端末の従来構成例を示す透過図である。 携帯端末のヒンジ部の構成例を示す図である。 携帯端末のビットエラーレート特性を示す図である。

符号の説明

１ 第１の筐体
３ 上部回路部
８ アンテナ部
９ ヒンジ部
１３ 下部回路部
１９ 第２の筐体
３０ 光信号線
３１ 光電変換部
３２ 光電変換部

Claims (5)

1. 第１の筐体と第２の筐体を接続するヒンジ部を有する電子機器であって、
   前記ヒンジ内部に設けられる、光を用いて信号を伝送する光信号線と、
   前記光信号線に接続され、前記第１の筐体及び第２の筐体に光と電気の相互変換を行なう光電変換回路部を設けたことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１の筐体に光／電気変換回路、前記第２の筐体に電気／光変換回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第１の筐体に電気／光変換回路、前記第２の筐体に光／電気変換回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
4. 前記第１の筐体内の光／電気変換回路を複数、前記第２の筐体内の電気／光変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
5. 前記第１の筐体内の電気／光変換回路を複数、前記第２の筐体内の光／電気変換回路を複数それぞれ設けたことを特徴とする請求項３記載の電子機器。

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