JP2005286901A

JP2005286901A - 折りたたみ式携帯装置

Info

Publication number: JP2005286901A
Application number: JP2004100962A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ukechi; 光雄請地
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】操作部と表示部とを接続する信号伝送路が、小型に、安価に製造でき、また操作部と表示部とを閉じた形態（閉形態）の検知が容易にできる折りたたみ式携帯装置を提供。
【解決手段】携帯電話機が、図２（ａ）に示すように、開形態にあるとき、レーザーダイオード６の出力光信号は細孔８を介してフォトダイオード７に入力される。図２（ｂ）に示すような閉形態にあるとき、レーザーダイオード６の光軸と細孔８の軸とは大きな角度をなし、レーザーダイオード６の出射光は細孔８に入射できない。このとき、フォトダイオード７に受光される光信号のレベルは所定の値より小さくなるので、閉形態になったことを認識でき、表示パネルの電源を遮断し、電力の消費を抑制できる。閉形態になったことを検知するための格別な開閉センサやスイッチといった部品を必要とせず、閉形態になったことを検知できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機やＰＤＡ等の携帯装置に関し、特にヒンジ部で折りたためる構造の折りたたみ式携帯装置に関する。

携帯電話機やＰＤＡ等の携帯装置には、キーボード等の入力ボタンが表面に配置された操作部と、文字や画像を表示する表示画面が表面に配置された表示部とがヒンジ部で折りたたまれる構造を有する折りたたみ式携帯装置が多い。操作部には、入力ボタンから入力されるデータや命令を受け付けて、処理し、或いは表示画面に表示するべき文字や画像のデータを生成するデータ処理回路、アンテナを介して外部と通信をする送受信回路、電源などが内蔵されている。また、表示部には、文字や画像のデータを操作部から受け、それらデータを表示画面に表示するための表示回路が内蔵されている。それらの回路は、プリント配線基板(printed circuits)に構成されるのが通常である。操作部側の回路と表示部側の回路とを接続する信号路は、ヒンジ部を通る。従来は、操作部側の回路と表示部側の回路とを接続する信号路は、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits, FPC)が最も一般的に採用されている。

フレキシブルプリント基板に代えて用いられる光伝送回路が、例えば特許文献１に提案されている。折りたたみ式携帯型パーソナルコンピュータにおける操作部と表示部とは、ヒンジ部を介して接続されるが、図３および図４は、そのヒンジ部の信号路を光伝送路とした構成（特許文献１）を示す図である。図３および図４に示す折りたたみ式携帯型パーソナルコンピュータの構成において、１０は本体、１１は入力キー、１３は装着部、１３ａは軸部、１５は支持ブラケット、１７は摩擦部材、２０はディスプレイ部材、２１はパネル、２３はケース、３０は回動ピン、３１ａはガイド溝、３１ｂはロッキング溝、４０は固定ブラケット、４１は締め付け溝、５０はロッキング部材、５１は胴体、５３ロッキング棒、６０は発光モジュール、６１はレーザーダイオードアレイ、６３は第１ホルダー、６５，７５は第１電極、６６は第１スイッチ、６７，７７は第２電極、６８は第２スイッチ、７０は受光モジュール、７１はファイトダイオードアレイ、７３は第２ホルダー、７４はハウジング、７８は弾性部材、８１は補助電源、８３は駆動部、８４はメイン電源である。

折りたたみ式携帯装置を使用するときは、操作部と表示部とを開いた形態（本願では開形態と称する。）に設定する。したがって、開形態では、操作部から表示部へ信号および電源を供給する必要がある。他方、折りたたみ式携帯装置は、操作部と表示部とを閉じた形態（本願では閉形態と称する。）では使用できない。したがって、閉形態では、消費電力の大きい表示部の電源は遮断することが求められる。電池を電源とする携帯装置では、不使用期間における電力の消費を抑制する必要性が高いからである。そこで、従来折りたたみ式携帯装置では、閉形態になったことを検知するセンサ又はスイッチが格別に設けられていた。

特開２００１−３３１２３８

近年、表示部へ動画像を表示する需要が増えているが、動画像のデータを操作部の回路から表示部へ伝送するには、高速のデータ伝送が必要になる。フレキシブルプリント基板ではデータ伝送速度が不十分であるから、可撓性に富む細線同軸ケーブルを採用しようとすると、ケーブルが太くなり、ヒンジ内にかなりの空間を要するようになる。また、細線同軸ケーブルを採用すると、細線同軸ケーブルをプリント基板へ接続する工程が複雑であり、接続に熟練を要する。

図３及び図４に示す特許文献１に記載された折りたたみ式携帯型パーソナルコンピュータは、レーザーダイオードアレイ６１とファイトダイオードアレイ７１とを密着させて光信号の伝送を行う。また、図３及び図４の構造では、レーザーダイオードアレイ６１がヒンジ内の回動部品と結合され、ヒンジと共に回転する。このような特許文献１の構造の光信号伝送路は、ヒンジ部の構造が複雑で大きくなる。そこで、特許文献１の構造の光信号伝送路は、携帯電話機やＰＤＡなどといった折りたたみ式携帯装置で実現することは困難であり、もし実現することが出来たとしても、組立てや実装の工程が複雑になり、ひいては製造費が高価になる。

また、上に述べた従来の折りたたみ式携帯装置では、いずれの方式でも、折りたたんだ形態（閉形態）になったことを検知し、表示部に供給する電源を遮断するには、開閉センサやスイッチといった格別な部品を必要としていた。

そこで、本発明の目的は、操作部と表示部とを接続する信号伝送路が、小型に、安価に製造でき、また操作部と表示部とを閉じた形態（閉形態）の検知が容易にできる折りたたみ式携帯装置の提供にある。

前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。

（１）ヒンジ部で折りたたまれる第１及び第２の筐体と、該第１の筐体に収納されている第１の電気回路を第２の筐体に収納されている第２の電気回路に接続する信号伝送路とを有する折りたたみ式携帯装置において、
前記信号伝送路は、光信号を送信する光信号送信手段と、該光信号を受信する光信号受信手段と、該光信号送信手段および光信号受信手段の間に介在し、少なくとも一部分を前記ヒンジ内の空間とする光信号伝送空間とでなり、
前記第１及び第２の筐体が開かれた形態を開形態とし、該第１及び第２の筐体が閉じられた形態を閉形態とするとき、該閉形態において前記光信号受信手段が受信する前記光信号の受光レベルを、該開形態において該光信号受信手段が受信する該光信号の受光レベルより小さくする受光レベル制御手段を有する
ことを特徴とする折りたたみ式携帯装置。

（２）前記受光レベル制御手段は、前記ヒンジ部に設けられ、少なくとも前記光信号伝送空間の一部をなす貫通孔でなり、
前記貫通孔は、前記開形態においては前記光信号送信手段の発光部および前記光信号受信手段の受光部へ片端及び他端の開口をそれぞれ対向させ、前記閉形態においては前記発光部および前記受光部のうちの少なくとも一方へは前記片端及び他端の開口を対向させない
ことを特徴とする前記（１）に記載の折りたたみ式携帯装置。

（３）前記貫通孔は前記第１または第２の筐体の一方に固定されたヒンジ部材に設けてあることを特徴とする前記（２）に記載の折りたたみ式携帯装置。

（４）前記貫通孔の内壁にミラーコーティングが施してあることを特徴とする前記（２）又は（３）に記載の折りたたみ式携帯装置。

（５）前記光信号受信手段が受信する前記光信号の信号レベルが所定値以下であるときを前記閉形態にあると認識する検知手段を有する前記（１）乃至（４）に記載の折りたたみ式携帯装置。

（６）前記受光レベル制御手段は、前記開形態においては前記発光部の指向方向と前記受光部の指向方向とがほぼ一致し、前記閉形態においては前記発光部の指向方向と前記受光部の指向方向とが異なるように、該発光部及び受光部を前記第１及び第２の筐体へそれぞれ取り付けた構造でなる
ことを特徴とする前記（１）に記載の折りたたみ式携帯装置。

（７）前記光信号送信手段および光信号受信手段の間に介在するヒンジ内の空間に透明媒体が充填されていることを特徴とする前記（１）乃至（６）に記載の折りたたみ式携帯装置。

上記本発明によれば、操作部と表示部とを接続する信号伝送路が、小型に、安価に製造でき、また操作部と表示部とを閉じた形態（閉形態）の検知が容易にできる折りたたみ式携帯装置を提供できる。

図１は本発明の一実施の形態である携帯電話機を示す斜視図、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１の携帯電話機を開いた形態（開形態）及び閉じた形態（閉形態）で示す側面図である。図において、１は操作部、１ａは入力キー、２は表示部、２ａは表示パネル、３はヒンジ部、３ａは表示部２に固定されたヒンジ軸部材、３ａ１はヒンジ軸部材３ａの両端部に設けられている軸部、３ｂ，３ｃは操作部１に固定され、軸部３ａ１が回転自在に嵌められるヒンジ環状部材、４は操作部側プリント配線基板、５は表示部側プリント配線基板、６はレーザーダイオード、７はフォトダイオード、８はヒンジ軸部材３ａを貫通する細孔である。細孔８の軸は、ヒンジ軸部材３ａの軸に直交している。

ヒンジ部３は、ヒンジ軸部材３ａ及びヒンジ環状部材３ｂ，３ｃでなる。ヒンジ軸部材３ａの両端には、軸部３ａ１が設けてある。両方の軸部３ａ１は、ヒンジ環状部材３ｂ及び３ｃにそれぞれ嵌められる。片方の手で操作部１を保持し、他方の手で表示部２を保持し、表示部２を揺動することにより、ヒンジ環状部材３ｂ，３ｃに嵌められた軸部３ａ１を軸として、表示部２が回動し、図２（ａ）の開形態または（ｂ）の閉形態に設定できる。また、光信号の減衰を抑制するために、細孔８の内面にはミラーコーティングが施してある。

操作部１の筐体および表示部２の筐体はそれぞれ前述の第１及び第２の筐体に相当する。操作部側プリント配線基板４及び表示部側プリント配線基板５はそれぞれ前述の第１及び第２の電気回路に相当する。レーザーダイオード６は前述の信号送信手段に相当する。フォトダイオード７は前述の信号受信手段に相当する。細孔８は前述の貫通孔に相当する。レーザーダイオード６の光出力面は前述の発光部に相当する。フォトダイオード７の光入力面は前述の受光部に相当する。

レーザーダイオード６は、操作部側プリント配線基板４に実装されている。フォトダイオード７は表示部側プリント配線基板５に実装されている。本携帯電話機が、図１または図２（ａ）に示すように、開形態にあるとき、細孔８の片端はレーザーダイオード６の光出力面に対向し、細孔８の他端はフォトダイオード７の光入力面に対向する。図１または図２（ａ）に示す開形態にあるとき、レーザーダイオード６の光軸は細孔８の軸に一致する。フォトダイオード７の受光光軸も、細孔８の軸に一致する。操作部側プリント配線基板４から表示部側プリント配線基板５へ伝送する信号は、レーザーダイオード６で光信号に変換され、細孔８を通り、フォトダイオード７に受光され、フォトダイオード７で電気信号に変換され、電気信号として表示部側プリント配線基板５へ供給される。図１または図２（ａ）に示す開形態にあるとき、本携帯電話機は使用される。なお、操作部１から表示部２へ電源を供給する線路は、従来と同様にフレキシブルプリント基板で構成する。

図２（ｂ）に示すように本携帯電話機が折りたたまれた形態（閉形態）にあるとき、レーザーダイオード６の光軸と細孔８の軸とは大きな角度をなし、レーザーダイオード６の出射光は細孔８に入射できない。このとき、フォトダイオード７に受光される光信号のレベルは所定の値より小さくなる。そこで、フォトダイオード７の出力を所定値と比較する比較回路を表示部側プリント配線基板５に設けることにより、その比較回路は本携帯電話機が閉形態になったことを認識し、表示パネル２ａを光らせる光源の電源を遮断し、電力の消費を抑制できる。そこで、本携帯電話機は、閉形態なったことを検知するための格別な開閉センサやスイッチといった部品を必要とせず、光信号伝送路の出力を所定値と比較するだけで、閉形態なったことを検知できる。

レーザーダイオード６及びフォトダイオード７でなる光伝送路は、100MBPS〜1Gbpsの信号伝送速度を可能とし、動画像の伝送も十分に可能である。また、この光伝送路の内でヒンジ部３にある部分は、ヒンジ軸部材３ａを貫通する単なる細孔８である。したがって、本携帯電話機における操作部１と表示部２とを接続する信号伝送路は、微小な部品であるレーザーダイオード６及びフォトダイオード７、並びに単なる貫通孔の細孔８という簡単な要素で構成されるから、小型に安価に、簡単な工程で製造でき、信頼性も高い。また、本携帯電話機のヒンジ部３における信号伝送路部分は、細孔８だけであるから、ヒンジ部３を小型に、安価に製造できる。

なお、以上には、本発明を携帯電話機に適用した例を挙げたが、本発明は携帯電話機だけでなく、ＰＤＡ、ノートブック型のパーソナルコンピュータ等各種の折りたたみ式携帯装置に適用できる。更に、細孔８は、ヒンジ軸部材３ａに設けたが、ヒンジ部３の他の部分、例えばヒンジ環状部材３ｂ（又は３ｃ）と軸部３ａ１に設けても差し支えない。また、実施の形態では、細孔８が表示部２と一体に回動する例を示したが、細孔８は、操作部１と一体に回動する側のヒンジ部材に設けても差し支えない。また、本実施の形態では、光信号の減衰を抑制するために、細孔８の内面にはミラーコーティングを施したが、ミラーコーティングは必須ではない。レーザーダイオード６の出射光強度およびフォトダイオード７の受光感度に応じ、細孔８の内面のミラーコーティングの要否を決める。また、上記実施の形態では、細孔８は空洞としたが、本発明では細孔８内にアクリル樹脂、ポリイミド等の透明媒体を充填しても差し支えない。

本発明の一実施の形態である携帯電話機を示す斜視図である。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１の携帯電話機を開いた形態（開形態）及び閉じた形態（閉形態）で示す側面図である。折りたたみ式携帯型パーソナルコンピュータを示す分解斜視図である。図３の折りたたみ式携帯型パーソナルコンピュータの要部を示す断面図である。

符号の説明

１操作部
１ａ入力キー
２表示部
２ａ表示パネル
３ヒンジ部
３ａ表示部２に固定されたヒンジ軸部材
３ａ１ヒンジ軸部材３ａの両端部に設けられている軸部
３ｂ，３ｃ操作部１に固定され、軸部３ａ１が回転自在に嵌められるヒンジ環状部材
４操作部側プリント配線基板
５表示部側プリント配線基板
６レーザーダイオード
７フォトダイオード
８ヒンジ軸部材３ａを貫通する細孔
１０本体
１１入力キー
１３装着部
１３ａ軸部
１５支持ブラケット
１７摩擦部材
２０ディスプレイ部材
２１パネル
２３ケース
３０回動ピン
３１ａガイド溝
３１ｂロッキング溝
４０固定ブラケット
５０ロッキング部材
５１胴体
５３ロッキング棒
６０発光モジュール
６１レーザーダイオードアレイ
６３第１ホルダー
６５，７５第１電極
６６第１スイッチ
６７，７７第２電極
６８第２スイッチ
７０受光モジュール
７１ファイトダイオードアレイ
７３第２ホルダー
７４ハウジング
７８弾性部材
８１補助電源
８３駆動部
８４メイン電源

Claims

ヒンジ部で折りたたまれる第１及び第２の筐体と、該第１の筐体に収納されている第１の電気回路を第２の筐体に収納されている第２の電気回路に接続する信号伝送路とを有する折りたたみ式携帯装置において、
前記信号伝送路は、光信号を送信する光信号送信手段と、該光信号を受信する光信号受信手段と、該光信号送信手段および光信号受信手段の間に介在し、少なくとも一部分を前記ヒンジ内の空間とする光信号伝送空間とでなり、
前記第１及び第２の筐体が開かれた形態を開形態とし、該第１及び第２の筐体が閉じられた形態を閉形態とするとき、該閉形態において前記光信号受信手段が受信する前記光信号の受光レベルを、該開形態において該光信号受信手段が受信する該光信号の受光レベルより小さくする受光レベル制御手段を有する
ことを特徴とする折りたたみ式携帯装置。
前記受光レベル制御手段は、前記ヒンジ部に設けられ、少なくとも前記光信号伝送空間の一部をなす貫通孔でなり、
前記貫通孔は、前記開形態においては前記光信号送信手段の発光部および前記光信号受信手段の受光部へ片端及び他端の開口をそれぞれ対向させ、前記閉形態においては前記発光部および前記受光部のうちの少なくとも一方へは前記片端及び他端の開口を対向させない
ことを特徴とする請求項１に記載の折りたたみ式携帯装置。
前記貫通孔は前記第１または第２の筐体の一方に固定されたヒンジ部材に設けてある
ことを特徴とする請求項２に記載の折りたたみ式携帯装置。
前記貫通孔の内壁にミラーコーティングが施してあることを特徴とする請求項２又は３に記載の折りたたみ式携帯装置。
前記光信号受信手段が受信する前記光信号の信号レベルが所定値以下であるときを前記閉形態にあると認識する検知手段を有する請求項１乃至４に記載の折りたたみ式携帯装置。
前記受光レベル制御手段は、前記開形態においては前記発光部の指向方向と前記受光部の指向方向とがほぼ一致し、前記閉形態においては前記発光部の指向方向と前記受光部の指向方向とが異なるように、該発光部及び受光部を前記第１及び第２の筐体へそれぞれ取り付けた構造でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の折りたたみ式携帯装置。
前記光信号送信手段および光信号受信手段の間に介在するヒンジ内の空間に透明媒体が充填されていることを特徴とする請求項１乃至６に記載の折りたたみ式携帯装置。