JP2008125108A - 無線通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係の変化に対応しつつ、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を低減させる。
【解決手段】回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部が互いに開いた状態で内部無線通信を行う場合、シールド板３０５、３１５にて開口部３０４、３１４をそれぞれ塞ぐとともに、回路基板３０１、３０４の端部を露出させ、回路基板３０１、３０４の端部を介して、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間で電波のやり取りを行うとともに、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部が互いに閉じた状態で内部無線通信を行う場合、シールド板３０５、３１５にて回路基板３０１、３０４の端部をそれぞれ塞ぐとともに、開口部３０４、３１４を露出させ、開口部３０４、３１４を介して、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間で電波のやり取りを行う。
【選択図】図６

Description

本発明はアンテナ装置および無線通信端末に関し、特に、クラムシェル型携帯電話などに適用して好適なものである。

近年の携帯電話では、文字や図形などの静止画像の他、デジタルカメラで撮像された静止画像や動画像をより精細に表示させることができるようにするため、携帯電話に搭載される液晶表示装置を高解像度化することが行われている。これに伴って、デジタルカメラと液晶表示装置との間でやり取りされるデータ量も増大し、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）という高速転送方式を表示体や撮像素子の接続に用いることが提案されている。

また、近年の携帯電話では、携帯電話の携帯性を損なうことなく、表示体のサイズを大きくするとともに、携帯電話を持ち歩いているときに操作ボタンが誤って操作されることを防止するため、携帯電話の折り畳みが可能なクラムシェル構造を採用することが行われている。このクラムシェル構造では、携帯電話の外部無線通信機能を主として司る制御部が搭載された第１筐体部と、表示体が搭載された第２筐体部とがヒンジを介して連結され、第１筐体部と第２筐体部とはヒンジを介して互いに閉じたり開いたりすることができる。

また、例えば、特許文献１〜４には、アンテナをプリント基板上に表面実装することにより、アンテナに指向性を持たせつつ、高密度実装を実現する方法が開示されている。

特開平７−２２１５３７号公報 特開平９−８３２３３号公報 特開２００１−１１９２３０号公報 特開平２００３−７８３２７号公報

しかしながら、携帯電話に搭載される表示体の高解像度化が進行し、高ビットレートの画像データなどを有線で表示体に送信するためには、表示体に信号を送るためのフレキシブル配線基板を多ピン化する必要がある。このため、クラムシェル構造の携帯電話では、第１筐体部と第２筐体部との間のデータ伝送を有線で行うと、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ内に通す必要があり、ヒンジ構造が複雑化したり、実装工程が煩雑化したりする。この結果、携帯電話の小型薄型化の障害となるだけでなく、コストアップを招くとともに、信頼性の劣化を引き起こすという問題があった。

一方、フレキシブル配線基板の代わりに、内部無線通信用アンテナを第１筐体部と第２筐体部にそれぞれ設け、第１筐体部と第２筐体部との間のデータ伝送を内部無線通信で行うと、携帯電話の外部無線通信との間で干渉が発生する。このため、携帯電話の外部無線通信の状況によって内部無線通信の環境が変化し、データを確実に伝送する上での信頼性が劣化するという問題があった。

特に、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）などの出力が低く制限された無線通信方式を内部無線通信に採用した場合、携帯電話の外部無線通信にて出力される電波との電力レベル差が大きくなり、これらの間の電力レベル差が９０ｄＢにも及ぶことがある。このため、目標とする帯域外の信号であっても内部無線通信に及ぶ影響を無視できなくなり、携帯電話の外部無線通信との干渉に起因して無線通信環境が悪化し、ビットエラーレートが劣化したり、パケットエラーレートの劣化による再送の増加を招いたりするという問題があった。

また、特許文献１〜４に開示された方法では、プリント基板の表面にアンテナが実装されるため、アンテナから送出される電波のシールドが十分でなく、外部無線通信と内部無線通信との間の干渉を低減させることができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係の変化に対応しつつ、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を低減させることが可能なアンテナ装置および無線通信端末を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るアンテナ装置によれば、回路基板と、前記回路基板に設けられた放射器と、前記回路基板に形成され、前記放射器から放射される電波をシールドするシールド層と、前記放射器が前記シールド層から露出するように前記シールド層に形成された開口部と、前記開口部を塞ぐように移動可能なシールド部材とを備えることを特徴とする。

これにより、アンテナ装置が搭載された筐体部の位置関係に基づいて、放射器から放射される電波をシールドしたり、放射器から放射される電波を外部に送出させたりすることができる。このため、アンテナ装置が搭載される環境の多様性に対応しつつ、他の通信との相互干渉を低減させることができる。
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置によれば、前記放射器は前記回路基板内に埋め込まれ、前記グランド層は前記放射器の上下のいずれか少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。

これにより、放射器から上下方向に放射される電波をシールドすることが可能となるとともに、回路基板の側面から電波を放射させることが可能となる。このため、アンテナに指向性を持たせることを可能としつつ、シールド効果を向上させることが可能となり、実装面積の増大を抑制しつつ、他の通信との相互干渉を低減させることができる。
また、本発明の一態様に係るアンテナ装置によれば、前記放射器は、前記回路基板に設けられた配線パターンの一部から構成されることを特徴とする。

これにより、配線パターンを回路基板に形成する時に、放射器を回路基板に一括して形成することが可能となり、工程増を伴うことなく、放射器を回路基板に埋め込むことが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、アンテナのシールド効果を向上させることが可能となるとともに、アンテナ装置の小型化を図ることが可能となる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、第１筐体部と、前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１筐体部に搭載された第１回路基板と、前記第１回路基板に設けられた第１の内部無線通信用アンテナと、前記第１回路基板に形成され、前記第１の内部無線通信用アンテナから放射される電波をシールドする第１グランド層と、前記第２筐体部に搭載された第２回路基板と、前記第２回路基板に設けられた第２の内部無線通信用アンテナと、前記第２回路基板に形成され、前記第２の内部無線通信用アンテナから放射される電波をシールドする第２グランド層と、前記第１筐体部に搭載され、前記第１の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載され、前記第２の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部と、前記第１および第２グランド層にそれぞれ形成され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第１の位置関係に対応して配置された第１および第２開口部と、前記第１および第２グランド層にそれぞれ形成され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第２の位置関係に対応して配置された第３および第４開口部とを備えることを特徴とする。

これにより、第１筐体部と第２筐体部とが第１の位置関係にある時は、第１および第２の内部無線通信用アンテナ間の通信を第１および第２開口部を介して行わせることが可能となるとともに、第１筐体部と第２筐体部とが第２の位置関係にある時は、第１および第２の内部無線通信用アンテナ間の通信を第３および第４開口部を介して行わせることが可能となる。このため、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係が変化した場合においても、第１および第２の内部無線通信用アンテナ間の通信効率を劣化させることなく、第１および第２の内部無線通信用アンテナから放射される電波のシールド性を向上させることが可能となる。この結果、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となり、第１筐体部と第２筐体部との間の内部無線通信の品質の劣化を抑制することが可能となるとともに、第１筐体部と第２筐体部との間でのデータ伝送量が増大した場合においても、連結部の構成を複雑化させることなく、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係を変化させることが可能となる。従って、コストアップを抑制しつつ、無線通信端末の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、無線通信端末の携帯性を損なうことなく、無線通信端末の大画面化および多機能化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を検出する位置関係検出手段と、前記位置関係検出手段にて検出された位置関係に基づいて、前記第１および第２開口部または前記第３および第４開口部をシールドするシールド板とをさらに備えることを特徴とする。
これにより、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係が変化した場合においても、第１および第２の内部無線通信用アンテナ間の通信効率を劣化させることなく、シールドが必要な部分を効率よくシールドすることが可能となる。このため、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係の変化に対応しつつ、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を低減させることが可能となる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、前記第１の位置関係は、前記第１筐体部と前記第２筐体部とを互いに開いた時に対応し、前記第２の位置関係は、前記第１筐体部と前記第２筐体部とを互いに閉じた時に対応し、前記第１および第２開口部の開口面積は、前記第３および第４開口部の開口面積よりもそれぞれ大きいことを特徴とする。
これにより、データ伝送量を考慮してシールド層の開口面積を設定することができ、第１および第２の内部無線通信用アンテナ間の通信効率を劣化させることなく、シールド効果を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、第１筐体部と、前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１筐体部に搭載された第１の内部無線通信用アンテナと、前記第２筐体部に搭載され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第１の位置関係に対応して配置された第２の内部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第２の位置関係に対応して配置された第３の内部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記第１または第３の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載され、前記第２または第３の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部とを備えることを特徴とする。

これにより、第１筐体部と第２筐体部との位置関係に応じて、遮蔽効果の高い方の内部無線通信用アンテナを選択することが可能となる。このため、第１筐体部と第２筐体部との位置関係が変化した場合においても、内部無線通信の通信効率を劣化させることなく、内部無線通信時のシールド性を向上させることが可能となり、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、前記無線通信端末は携帯電話であることを特徴とする。
これにより、携帯電話にクラムシェル構造が採用された場合においても、携帯電話の筐体間のデータ伝送を無線で安定して行うことが可能となる。このため、携帯電話に搭載される表示部の高解像度化に対応して、筐体間でやり取りされるデータ量が増大した場合においても、連結部の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となる。この結果、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る無線通信端末によれば、前記内部無線通信は、微弱無線またはＵＷＢ無線の近距離無線であることを特徴とする。
これにより、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を抑制しつつ、内部無線通信を安定して行うことが可能となる。このため、第１筐体部と第２筐体部との間でのデータ伝送量が増大した場合においても、法規制の制約内で、第１筐体部と第２筐体部との間でのデータ伝送を無線で行うことが可能となり、連結部の構成を複雑化させることなく、第１筐体部と第２筐体部との間の位置関係を変化させることが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る無線通信端末について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図、図２は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図である。
図１および図２において、第１筐体部１の表面には、操作ボタン４が配置されるとともに、第１筐体部１の下端にはマイク５が設けられ、第１筐体部１の上端には外部無線通信用アンテナ６が取り付けられている。また、第２筐体部２の表面には、表示体８が設けられるとともに、第２筐体部２の上端にはスピーカ９が設けられている。また、第２筐体部２の裏面には、表示体１１および撮像素子１２が設けられている。なお、表示体８、１１としては、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルなどを用いることができる。また、撮像素子１２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。また、第１筐体部１および第２筐体部２には、第１筐体部１と第２筐体部２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ７、１０がそれぞれ設けられている。

そして、第１筐体部１および第２筐体部２はヒンジ３を介して連結され、第２筐体部２をヒンジ３を支点として回転させることにより、第２筐体部２を第１筐体部１上に折り畳むことができる。そして、第２筐体部２を第１筐体部１上に閉じることにより、操作ボタン４を第２筐体部２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン４が誤って操作されることを防止することができる。また、第２筐体部２を第１筐体部１から開くことにより、表示体８を見ながら操作ボタン４を操作したり、スピーカ９およびマイク５を使いながら通話したり、操作ボタン４を操作しながら撮像を行ったりすることができる。

ここで、クラムシェル構造を用いることにより、第２筐体部２のほぼ一面全体に表示体８を配置することができ、携帯電話の携帯性を損なうことなく、表示体８のサイズを拡大させることを可能として、視認性を向上させることができる。
また、内部無線通信用アンテナ７、１０を第１筐体部１および第２筐体部２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ６を介して第１筐体部１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２に送り、表示体８に画像を表示させたり、スピーカ９から音声を出力させたりすることができる。また、撮像素子１２にて撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２から第１筐体部１に送り、外部無線通信用アンテナ６を介して外部に送出させることができる。

これにより、第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を有線で行う必要がなくなり、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ３に通す必要がなくなる。このため、ヒンジ３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。

図３は、本発明の無線通信制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図である。
図３において、第１筐体部２１の表面には、操作ボタン２４が配置されるとともに、第１筐体部２１の下端にはマイク２５が設けられ、第１筐体部２１の上端には外部無線通信用アンテナ２６が取り付けられている。また、第２筐体部２２の表面には、表示体２８が設けられるとともに、第２筐体部２２の上端にはスピーカ２９が設けられている。また、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ２７、３０がそれぞれ設けられている。

そして、第１筐体部２１および第２筐体部２２はヒンジ２３を介して連結され、第２筐体部２２をヒンジ２３を支点として水平に回転させることにより、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置したり、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらしたりすることができる。そして、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置することにより、操作ボタン２４を第２筐体部２２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン２４が誤って操作させることを防止することができる。また、第２筐体部２２を水平に回転させて、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらすことにより、表示体２８を見ながら操作ボタン２４を操作したり、スピーカ２９およびマイク２５を使いながら通話したりすることができる。

ここで、内部無線通信用アンテナ２７、３０を第１筐体部２１および第２筐体部２２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第１筐体部２１と第２筐体部２２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ２６を介して第１筐体部２１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２２に送り、表示体２８に画像を表示させたり、スピーカ２９から音声を出力させたりすることができる。

これにより、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ２３に通す必要がなくなり、ヒンジ２３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、携帯電話を例にとって説明したが、ビデオカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノート型パーソナルコンピュータなどに適用することもできる。
図４は、本発明の第１実施形態に係る無線通信端末の内部構成を示す斜視図である。
図４において、第１筐体部１０１内には回路基板１０４が搭載され、第２筐体部１０２内には回路基板１０８が搭載されている。なお、回路基板１０４、１０８としては、多層プリント基板、ビルドアップ配線基板または多層フレキシブル基板などを用いることができる。そして、回路基板１０４、１０８には、電子部品１０５、１０９がそれぞれ実装されている。なお、電子部品１０５、１０９としては、例えば、ＩＣチップ、コンデンサ、コイル、抵抗、水晶振動子またはコネクタなどを挙げることができる。また、回路基板１０４には、外部無線通信用アンテナ１０６が取り付けられるとともに、回路基板１０４、１０８には、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０がそれぞれ設けられている。

ここで、回路基板１０４、１０８に内部無線通信用アンテナ１０７、１１０にそれぞれ設ける場合、回路基板１０４、１０８上に内部無線通信用アンテナ１０７、１１０をそれぞれ実装するようにしてもよいし、回路基板１０４、１０８内に内部無線通信用アンテナ１０７、１１０をそれぞれ埋め込むようにしてもよい。また、回路基板１０４、１０８上には、各内部無線通信用アンテナ１０７、１１０から放射される電波をシールドするグランド層１１１、１１２がそれぞれ形成されるとともに、グランド層１１１、１１２には、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０をグランド層１１１、１１２からそれぞれ露出させる開口部１１３、１１４が形成されている。なお、ここでは、内部無線通信用アンテナと言うときは、内部無線通信用アンテナの放射器の部分を意味するものとする。

そして、第１筐体部１０１および第２筐体部１０２は、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間の位置関係を変えられるように、ヒンジ１０３を介して連結されている。なお、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間の位置関係を変える方法としては、第２筐体部１０２を第１筐体部１０１上に折り畳めるようにする方法の他、第２筐体部１０２を第１筐体部１０１上で水平に回転できるようにする方法あるいは第２筐体部１０２を第１筐体部１０１上で左右または前後にスライドできるようにする方法などを挙げることができる。

ここで、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０は、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２とを互いに開いた時に、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０が互いに対向するように、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０を回路基板１０４、１０８内にそれぞれ配置することが好ましい。また、開口部１１３、１１４の配置位置は、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２とを互いに閉じた時に、開口部１１３、１１４が互いに対向するように配置することが好ましい。

そして、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間でデータ伝送を行う場合、回路基板１０４、１０８にそれぞれ設けられた内部無線通信用アンテナ１０７、１１０を介して内部無線通信を行うことができる。ここで、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２とを互いに開いた時には、回路基板１０４、１０８の端面を介して内部無線通信用アンテナ１０７、１１０間で電波のやり取りを行うことができる。一方、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２とを互いに閉じた時には、グランド層１１１、１１２にそれぞれ形成された開口部１１３、１１４を介して内部無線通信用アンテナ１０７、１１０間で電波のやり取りを行うことができる。

これにより、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０から放射された電波が周囲に漏洩することを抑制しつつ、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間で内部無線通信を行うことが可能となり、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることができる。
図５は、図１の無線通信端末の概略構成を示すブロック図である。

図５において、第１筐体部１０１には、外部無線通信用電波の送受信を行う外部無線通信用アンテナ１０６、外部無線通信用アンテナ１０６を介して送受信される信号の変復調処理を行う無線部２０２、ベースバンド信号処理を行うベースバンド信号処理部２０３、無線通信端末全体の制御を司る制御部２０４、制御部２０４が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ２０５、無線通信端末を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ２０６、内部無線通信用アンテナ１０７を介して行われる内部無線通信の制御を司る送受信部２０７および内部無線通信用電波の送受信を第１筐体部１０１側で行う内部無線通信用アンテナ１０７が設けられている。

また、第２筐体部１０２には、内部無線通信用アンテナ１１０を介して行われる内部無線通信の制御を司る送受信部２２１、内部無線通信用電波の送受信を第２筐体部１０２側で行う内部無線通信用アンテナ１１０、撮像を行うカメラ２２３、表示データの表示を行う液晶表示部２２４および付加装置２２５が設けられている。なお、外部無線通信における送受信データとしては、例えば、通話時の音声データ、メール時の文字データや画像データなどを挙げることができる。また、内部無線通信における送受信データとしては、例えば、カメラ２２３で撮像された撮像データ、液晶表示部２２４に表示される表示データまたは第２筐体部１０２を制御する制御信号などを挙げることができる。また、制御部２０４としてはＣＰＵを用いることができる。また、付加装置２２５としては、例えば、ＬＥＤ、マイクまたはスピーカなどを挙げることができる。

そして、外部無線通信用アンテナ１０６を介してデータを送信する場合、ベースバンド信号処理部２０３に送られた送信データがベースバンド信号処理される。そして、ベースバンド信号処理部２０３から出力された送信データの変調処理が無線部２０２にて行われ、外部無線通信用アンテナ１０６を介して外部に送出される。一方、外部無線通信用アンテナ１０６を介してデータを受信する場合、外部無線通信用アンテナ１０６を介して受信された受信データが無線部２０２に送られ、無線部２０２にて復調処理が行われる。そして、無線部２０２から出力された受信データがベースバンド信号処理部２０３に送られ、ベースバンド信号処理部２０３にてベースバンド信号処理が行われた後、制御部２０４に出力される。

そして、送受信部２０７は、制御部２０４から送られた画像データや音声データなどを、内部無線通信用アンテ１０７を介して送信することができる。そして、内部無線通信用アンテナ１０７を介して画像データや音声データなどが送信されると、これらの画像データや音声データなどが内部無線通信用アンテナ１１０を介して受信される。そして、送受信部２２１は、内部無線通信用アンテナ１１０を介して受信された画像データを液晶表示部２２４に表示させたり、内部無線通信用アンテナ１１０を介して受信された音声データをスピーカから送出させたりすることができる。

また、送受信部２２１は、カメラ２２３で撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ１１０を介して送信することができる。そして、内部無線通信用アンテナ１１０を介して撮像データが送信されると、その撮像データが内部無線通信用アンテナ１０７を介して受信される。そして、送受信部２０７は、内部無線通信用アンテナ１０７を介して受信された撮像データを制御部２０４に送ることができる。そして、制御部２０４は、第２筐体部１０２から送られた撮像データの処理を行ったり、ＲＡＭ２０５に記憶させたりすることができる。

ここで、各内部無線通信用アンテナ１０７、１１０から放射される電波をシールドするグランド層１１１、１１２を回路基板１０４、１０８上にそれぞれ形成するとともに、グランド層１１１、１１２に開口部１１３、１１４をそれぞれ形成することにより、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間の位置関係が変化した場合においても、シールド効果を維持しつつ、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０から放射される電波を相互に効率よく受信することができ、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となる。このため、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間の内部無線通信の品質の劣化を抑制することが可能となるとともに、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間でのデータ伝送量が増大した場合においても、ヒンジ１０３の構成を複雑化させることなく、第１筐体部１０１と第２筐体部１０２との間の位置関係を変化させることが可能となる。従って、コストアップを抑制しつつ、無線通信端末の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、無線通信端末の携帯性を損なうことなく、無線通信端末の大画面化および多機能化を図ることができる。

なお、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０は、回路基板１０４、１０８に設けられた配線パターンの一部から構成することができる。
これにより、配線パターンを回路基板１０４、１０８にそれぞれ形成する時に、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０を回路基板１０４、１０８にそれぞれ一括して形成することが可能となり、工程増を伴うことなく、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０を回路基板１０４、１０８にそれぞれ埋め込むことが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０のシールド効果を向上させることが可能となるとともに、内部無線通信用アンテナ１０７、１１０の小型化を図ることが可能となる。

図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る無線通信端末の内部無線通信用アンテナ部の開いた時の状態を示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の断面図、図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る無線通信端末の内部無線通信用アンテナ部の閉じた時の状態を示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の断面図である。
図６および図７において、回路基板３０１、３１１には、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２がそれぞれ埋め込まれている。また、回路基板３０１には、内部無線通信用アンテナ３０２の上下に配置されるようにして、グランド層３０３ａ、３０３ｂがそれぞれ形成されている。また、回路基板３１１には、内部無線通信用アンテナ３１５の上下に配置されるようにして、グランド層３１３ａ、３１３ｂがそれぞれ形成されている。ここで、回路基板３０１、３０４は、互いに開閉可能な筐体部にそれぞれ搭載することができる。

そして、グランド層３０３ａ、３１３ａには、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２をグランド層３０３ａ、３１３ａからそれぞれ露出させる開口部３０４、３１４が形成されている。ここで、回路基板３０１、３０４は、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部を互いに開いた時に、回路基板３０１、３０４の端面が互いに対向するように配置することができる。一方、開口部３０４、３１４は、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部を互いに閉じた時に、開口部３０４、３１４が互いに対向するように配置することができる。さらに、回路基板３０１、３１１には、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部の開閉状態に基づいて、開口部３０４、３１４または回路基板３０１、３１１の端部をそれぞれ塞ぐシールド板３０５、３１５がそれぞれ設けられている。

そして、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部が互いに開いた状態で内部無線通信を行う場合、図６に示すように、シールド板３０５、３１５にて開口部３０４、３１４をそれぞれ塞ぐとともに、回路基板３０１、３０４の端部を露出させる。そして、回路基板３０１、３０４の端部を介して、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間で電波のやり取りを行う。

一方、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部が互いに閉じた状態で内部無線通信を行う場合、図７に示すように、シールド板３０５、３１５にて回路基板３０１、３０４の端部をそれぞれ塞ぐとともに、開口部３０４、３１４を露出させる。そして、開口部３０４、３１４を介して、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間で電波のやり取りを行う。

これにより、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部間の位置関係に応じて、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２から外部に送出される電波の方向を変えることが可能となる。このため、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載された筐体部間の位置関係が変化した場合においても、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間の通信効率を劣化させることなく、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を低減させることが可能となり、通信品質を向上させることができる。

例えば、携帯電話の最大出力は、＋３０ｄＢｍに達する。一方、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２間でのデータ通信時の電力は−６０ｄＢｍ程度である。そして、フィルタや通信方式の組み合わせにより、９０ｄＢ程度のアイソレーションが確保できるとすると、シールド板３０５、３１５による遮蔽効果と内部無線通信用アンテナ３０２、３１２の指向性の改善により、Ｄ／Ｕ比を２０ｄＢ程度稼ぐことができる。

なお、回路基板３０１、３０４上でシールド板３０５、３１５を移動させる場合、例えば、モータなどを駆動源とした電動機構を用いることができる。また、シールド板３０５、３１５に電波吸収体をそれぞれ貼り付けるようにしてもよく、これにより、遮蔽効果をさらに向上させることができる。また、回路基板３０１、３０４がそれぞれ搭載される筐体部は、内部無線通信用アンテナ３０２、３１２の開口面は樹脂などの電波透過材料で構成し、それ以外の部分は遮蔽効果の得られる金属を用いることが好ましい。

また、一般的に、携帯電話を開いた時は、通話中やデータ通信中であり、筐体間の内部通信のデータ転送量が多い。一方、携帯電話を閉じた時は、待ち受け状態のようにデータ転送量が少なくなる。したがって、携帯電話を閉じた時は、開口面積を小さくすることが可能であり、電波の漏洩をより抑制することができる。
図８は、本発明の第３実施形態に係る無線通信端末の概略構成を示す断面図である。

図８において、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２はヒンジ４１３を介して連結され、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とは互いに開閉可能なように構成されている。そして、第１筐体部４１１には、内部無線通信用アンテナ４１４が搭載され、第２筐体部４１２には、内部無線通信用アンテナ４１５が搭載されている。そして、シールド板４１６が第１筐体部４１１の内側の面をスライド移動可能なように配置され、シールド板４１６はフレキシブル板４１７を介して第２筐体部４１２に固定されている。ここで、フレキシブル板４１７は、第２筐体部４１２からヒンジ４１３の外側を迂回して第１筐体部４１１側に延びるように配置されている。なお、フレキシブル板４１７は樹脂などの電波透過材料で構成し、シールド板４１６は遮蔽効果の得られる金属を用いる。また、シールド板４１６のサイズおよびフレキシブル板４１７の長さは、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とを互いに閉じた時に、シールド板４１６が内部無線通信用アンテナ４１４、４１５の間から抜け出るように設定するとともに、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とを互いに開いた時に、シールド板４１６が内部無線通信用アンテナ４１４上に挿入されるように設定することが好ましい。

そして、図８（ａ）に示すように、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とを互いに閉じると、フレキシブル板４１７がヒンジ４１３の外側を迂回するため、フレキシブル板４１７がヒンジ４１３の方向に引き込まれ、シールド板４１６がヒンジ４１３の方向に移動する。このため、シールド板４１６が内部無線通信用アンテナ４１４、４１５間から抜け出し、内部無線通信用アンテナ４１４、４１５間の経路上にシールド板４１６が存在しないようにすることができる。この結果、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とが互いに閉じた状態で、内部無線通信用アンテナ４１４、４１５間で電波のやり取りを行うことができる。

そして、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とを互いに開いていくと、図８（ｂ）に示すように、ヒンジ４１３の外側の迂回経路が短くなり、フレキシブル板４１７が徐々に伸ばされる。このため、シールド板４１６がフレキシブル板４１７にて第１筐体部４１１の方向に押し出され、シールド板４１６が第１筐体部４１１の方向に移動する。
そして、図８（ｃ）に示すように、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とを互いに開くと、フレキシブル板４１７がヒンジ４１３の外側を迂回することなく、フレキシブル板４１７がシールド板４１６を第１筐体部４１１の方向に押し出し、シールド板４１６が内部無線通信用アンテナ４１４上に挿入される。この結果、内部無線通信用アンテナ４１４から上方に放射される電波をシールド板４１６にて遮蔽しつつ、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２とが互いに開いた状態で、内部無線通信用アンテナ４１４、４１５間で電波のやり取りを行うことができる。

これにより、シールド板４１６を移動させるための電動機構を設けることなく、第１筐体部４１１と第２筐体部４１２との間の開閉状態に応じて、内部無線通信用アンテナ４１４、４１５から外部に送出される電波の方向を変えることが可能となる。このため、無線通信端末の構成の複雑化を抑制しつつ、外部無線通信と内部無線通信との間の相互干渉を低減させることが可能となる。

図９は、本発明の第４実施形態に係る無線通信端末の概略構成を示す平面図である。
図９（ａ）において、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２はヒンジ５１３を介して連結され、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とは互いに開閉可能なように構成されている。そして、第１筐体部５１１には、外部無線通信用アンテナ５１６および内部無線通信用アンテナ５１４が搭載され、第２筐体部５１２には、内部無線通信用アンテナ５１５ａ、５１５ｂが搭載されている。

ここで、内部無線通信用アンテナ５１５ａは、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とを互いに閉じた時に、内部無線通信用アンテナ５１４と互いに対向するように第２筐体部５１２に配置することができる。また、内部無線通信用アンテナ５１５ｂは、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とを互いに開いた時に、内部無線通信用アンテナ５１４と互いに対向するように第２筐体部５１２に配置することができる。

そして、図９（ｂ）に示すように、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とを互いに開くと、内部無線通信用アンテナ５１５ｂが内部無線通信用アンテナ５１４と互いに対向するように配置される。この結果、内部無線通信用アンテナ５１５ｂと内部無線通信用アンテナ５１４との間で効率よく通信を行わせることが可能となるとともに、内部無線通信のシールド効果を向上させることが可能となり、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となる。

一方、図９（ｃ）に示すように、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とを互いに閉じると、内部無線通信用アンテナ５１５ａが内部無線通信用アンテナ５１４と互いに対向するように配置される。この結果、内部無線通信用アンテナ５１５ａと内部無線通信用アンテナ５１４との間で効率よく通信を行わせることが可能となるとともに、内部無線通信のシールド効果を向上させることが可能となり、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となる。

図１０は、図９の無線通信端末の概略構成を示すブロック図である。
図１０において、第１筐体部５１１には、外部無線通信用アンテナ５１６、無線部６０２、ベースバンド信号処理部６０３、制御部６０４、ＲＡＭ６０５、ＲＯＭ６０６、送受信部６０７および内部無線通信用アンテナ５１４が設けられている。
また、第２筐体部５１２には、内部無線通信用アンテナ５１５ａ、５１５ｂ、送受信部６２１、カメラ６２３、液晶表示部６２４、付加装置６２５、開閉状態検出部６２７にて検出された開閉状態に基づいて内部無線通信用アンテナ５１５ａ、５１５ｂの切り替えを行うスイッチ６２６および第１筐体部５１１と第２筐体部５１２との間の開閉状態を検出する開閉状態検出部６２７が設けられている。

そして、外部無線通信用アンテナ５１６を介してデータを送信する場合、ベースバンド信号処理部６０３に送られた送信データがベースバンド信号処理される。そして、ベースバンド信号処理部６０３から出力された送信データの変調処理が無線部６０２にて行われ、外部無線通信用アンテナ５１６を介して外部に送出される。一方、外部無線通信用アンテナ５１６を介してデータを受信する場合、外部無線通信用アンテナ５１６を介して受信された受信データが無線部６０２に送られ、無線部６０２にて復調処理が行われる。そして、無線部６０２から出力された受信データがベースバンド信号処理部６０３に送られ、ベースバンド信号処理部６０３にてベースバンド信号処理が行われた後、制御部６０４に出力される。

そして、送受信部６０７は、制御部６０４から送られた画像データや音声データなどを、内部無線通信用アンテ５１４を介して送信することができる。ここで、開閉状態検出部６２７は、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２との間の開閉状態を検出する。そして、開閉状態検出部６２７は、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とが互いに開いている場合、内部無線通信用アンテナ５１５ｂ側にスイッチを切り替え、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２とが互いに閉じている場合、内部無線通信用アンテナ５１５ａ側にスイッチを切り替える。そして、内部無線通信用アンテナ５１４を介して画像データや音声データなどが送信されると、これらの画像データや音声データなどが内部無線通信用アンテナ５１５ａまたは内部無線通信用アンテナ５１５ｂを介して受信される。そして、送受信部６２１は、内部無線通信用アンテナ５１５ａまたは内部無線通信用アンテナ５１５ｂを介して受信された画像データを液晶表示部６２４に表示させたり、内部無線通信用アンテナ５１５ａまたは内部無線通信用アンテナ５１５ｂを介して受信された音声データをスピーカから送出させたりすることができる。

また、送受信部６２１は、カメラ６２３で撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ５１５ａまたは内部無線通信用アンテナ５１５ｂを介して送信することができる。そして、内部無線通信用アンテナ５１５ａまたは内部無線通信用アンテナ５１５を介して撮像データが送信されると、その撮像データが内部無線通信用アンテナ５１４を介して受信される。そして、送受信部６０７は、内部無線通信用アンテナ５１４を介して受信された撮像データを制御部６０４に送ることができる。そして、制御部６０４は、第２筐体部５０２から送られた撮像データの処理を行ったり、ＲＡＭ５０５に記憶させたりすることができる。

これにより、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２との位置関係に応じて、より高い遮蔽効果の得られる内部無線通信用アンテナ５１５ａ、５１５ｂを選択することが可能となる。このため、第１筐体部５１１と第２筐体部５１２との位置関係が変化した場合においても、内部無線通信の通信効率を劣化させることなく、内部無線通信時のシールド性を向上させることが可能となり、外部無線通信と内部無線通信との相互干渉を低減させることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、第２筐体部５１２側に複数の内部無線通信用アンテナ５１５ａ、５１５ｂを設ける方法について説明したが、第１筐体部５１１側に複数の内部無線通信用アンテナを設けるようにしてもよい。

本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図。 本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図。 本発明の無線通信制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係る無線通信端末の内部構成を示す斜視図。 図１の無線通信端末の概略構成を示すブロック図。 第２実施形態に係るアンテナ部の開いた時の状態を示す図。 第２実施形態に係るアンテナ部の閉じた時の状態を示す図。 第３実施形態に係る無線通信端末の概略構成を示す断面図。 第４実施形態に係る無線通信端末の概略構成を示す平面図。 図９の無線通信端末の概略構成を示すブロック図。

符号の説明

１，２１，１０１，４１１，５１１…第１筐体部、２，２２，１０２，４１２，５１２…第２筐体部、３，２３，１０３，４１３，５１３…ヒンジ、４，２４…操作ボタン、５，２５…マイク、６，２６，１０６，５１６…外部無線通信用アンテナ、７，１０，２７，１０７，１１０，３０２，３１２，４１４，４１５，５１４，５１５ａ，５１５ｂ…内部無線通信用アンテナ、８，１１，２８…表示体、９，２９…スピーカ、１２…撮像素子、１０４，１０８，３０１，３１１…回路基板、１０５，１０９…電子部品、１１１，１１２，３０３ａ，３０３ｂ，３１３ａ，３１３ｂ…グランド層、２０２，６０２…無線部、２０３，６０３…ベースバンド信号処理部、２０４，６０４…制御部、２０５，６０５…ＲＡＭ、２０６，６０６…ＲＯＭ、２０７，２２１，６０７，６２１…送受信部、２２３，６２３…カメラ、２２４，６２４…液晶表示部、２２５，６２５…付加装置、１１３，１１４，３０４，３１４…開口部、３０５，３１５，４１６…シールド板、４１７…フレキシブル板、６２６…スイッチ、６２７…開閉状態検出部。

Claims (9)

1. 回路基板と、
   前記回路基板に設けられた放射器と、
   前記回路基板に形成され、前記放射器から放射される電波をシールドするシールド層と、
   前記放射器が前記シールド層から露出するように前記シールド層に形成された開口部と、
   前記開口部を塞ぐように移動可能なシールド部材とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記放射器は前記回路基板内に埋め込まれ、前記グランド層は前記放射器の上下のいずれか少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記放射器は、前記回路基板に設けられた配線パターンの一部から構成されることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置。
4. 第１筐体部と、
   前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、
   前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
   前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載された表示部と、
   前記第１筐体部に搭載された第１回路基板と、
   前記第１回路基板に設けられた第１の内部無線通信用アンテナと、
   前記第１回路基板に形成され、前記第１の内部無線通信用アンテナから放射される電波をシールドする第１グランド層と、
   前記第２筐体部に搭載された第２回路基板と、
   前記第２回路基板に設けられた第２の内部無線通信用アンテナと、
   前記第２回路基板に形成され、前記第２の内部無線通信用アンテナから放射される電波をシールドする第２グランド層と、
   前記第１筐体部に搭載され、前記第１の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載され、前記第２の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部と、
   前記第１および第２グランド層にそれぞれ形成され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第１の位置関係に対応して配置された第１および第２開口部と、
   前記第１および第２グランド層にそれぞれ形成され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第２の位置関係に対応して配置された第３および第４開口部とを備えることを特徴とする無線通信端末。
5. 前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を検出する位置関係検出手段と、
   前記位置関係検出手段にて検出された位置関係に基づいて、前記第１および第２開口部または前記第３および第４開口部をシールドするシールド板とをさらに備えることを特徴とする請求項４記載の無線通信端末。
6. 前記第１の位置関係は、前記第１筐体部と前記第２筐体部とを互いに開いた時に対応し、前記第２の位置関係は、前記第１筐体部と前記第２筐体部とを互いに閉じた時に対応し、前記第１および第２開口部の開口面積は、前記第３および第４開口部の開口面積よりもそれぞれ大きいことを特徴とする請求項４または５載の無線通信端末。
7. 第１筐体部と、
   前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、
   前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
   前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載された表示部と、
   前記第１筐体部に搭載された第１の内部無線通信用アンテナと、
   前記第２筐体部に搭載され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第１の位置関係に対応して配置された第２の内部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載され、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の第２の位置関係に対応して配置された第３の内部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部に搭載され、前記第１または第３の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載され、前記第２または第３の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部とを備えることを特徴とする無線通信端末。
8. 前記無線通信端末は携帯電話であることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項記載の無線通信端末。
9. 前記内部無線通信は、微弱無線またはＵＷＢ無線の近距離無線であることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項記載の無線通信端末。

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