JP2008301125A - 通信機器 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ利得を維持したまま配置スペースの効率化を図ることができる通信機器を提供すること。
【解決手段】開口部から露出するように操作部側筐体部２の内部に配設されると共にイヤホンコネクタ１００（第１のアンテナ素子）を着脱可能に接続するためのコネクタ７２と、操作部側筐体部２の内部に配設されると共に基準電位に接続される基準電位部と電気的に隔離された状態でコネクタ７２が配設されるイヤホンコネクタ部７１を有する回路基板７０と、操作部側筐体部２の内部に配設されると共にイヤホンコネクタ部７１の絶縁部分に配設されるサブアンテナ７３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナを備えた通信機器に関する。

従来より、携帯電話装置やモバイル機器等のアンテナを備えた通信機器には、その多機能化に伴い、通話用等の電波に対応した送受信アンテナの他、例えば、ＦＭラジオ受信用のアンテナ等の通話用とは別の用途に用いられるアンテナが備えられたものが増えてきている。

例えば、通信機器本体内の通信用等のメインアンテナの配置領域から離れて配置されたコネクタにサブアンテナを設けることにより、通話用等のメインアンテナからサブアンテナを遠ざけ、互いの干渉を抑制する構成を採用したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００２−３６８５３５号公報

しかし、この特許文献１に記載のコネクタは、回路基板上に配設されている。そうすると、コネクタは、回路基板上に配設された基準電位部や電子部品と近接することは避けられない。したがって、コネクタに設けられたアンテナは、これら回路基板上の基準電位部や電子部品と干渉してしまい、アンテナ特性の低下が生じる。一方、かかるアンテナと回路基板上の基準電位部や電子部品との間に生じる干渉を抑制させるべく、コネクタを、回路基板上の基準電位部や電子部品から離間された領域に配設するということも考えられる。しかしこの場合には、アンテナを配設するための領域を改めて確保する必要があり、設計の自由度が低下してしまう。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、アンテナ利得を維持したまま配置スペースの効率化を図ることができる通信機器を提供することを目的とする。

本発明に係る通信機器は、上記課題を解決するために、開口部が形成された筐体と、前記開口部から露出するように前記筐体内に配設されると共に第１のアンテナ素子が着脱可能に接続されるコネクタと、前記筐体内に配設されると共に、基準電位と電気的に接続される基準電位部と、前記基準電位部と電気的に隔離されると共に前記コネクタが配設される絶縁性の第１の絶縁部と、を有する回路基板と、前記筐体内に配設されると共に、前記第１の絶縁部に配設される第２のアンテナ素子と、を有することを特徴とする。

また、上記通信機器では、前記第１のアンテナ素子が共振する第１の周波数帯と、前記第２のアンテナ素子が共振する第２の周波数帯とは、異なる周波数帯であることが好ましい。

また、上記通信機器では、前記コネクタは絶縁性の第２の絶縁部を有し、前記第２のアンテナ素子は、前記第２の絶縁部に配設されていることが好ましい。

また、上記通信機器では、前記第２のアンテナ素子の一部は、前記第１のアンテナ素子が前記コネクタに接続された際に、前記第１のアンテナ素子と係合する固定部が形成されていることが好ましい。

また、上記通信機器では、前記第１のアンテナ素子は、受信アンテナを兼用したイヤホンケーブルであり、前記コネクタは、前記イヤホンケーブルが着脱可能に接続されるコネクタであることが好ましい。

本発明によれば、アンテナ利得を維持したまま配置スペースの効率化を図ることができる。

図１は、本発明に係る外部機器（基地局）と通信を行う通信機器の一例である携帯電話装置１の外観斜視図である。

図１に示すように、携帯電話装置１は、フロントケース２ａとリアケース２ｂとにより外面が形成される操作部側筐体部２と、フロントケース３ａとリアケース３ｂとにより外面が形成される表示部側筐体部３と、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを連結するヒンジ機構４と、を備えて構成される。

操作部側筐体部２は、フロントケース２ａの表面側に露出するように配設される操作ボタン群１１と音声入力部１２とを有して構成される。操作ボタン群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、数字や文字が割り当てられ、電話番号入力時やメール作成時等における文字入力時に用いられる入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。また、操作部側筐体部２の側面には、イヤホンコネクタキャップ１６と、外部機器（例えば、ホスト装置）と通信を行うためのインターフェース（図示せず）を覆うキャップ１７とが設けられている。さらに、操作部側筐体部２の下端部には、充電用コネクタ（図示せず）を覆うキャップ１８ａと、一対の充電用接点部１８ｂとが設けられている。なお、音声入力部１２は、携帯電話装置１の使用者が通話時に発した音声を入力するために用いられる。

表示部側筐体部３は、各種情報を表示するためのディスプレイ２１と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部２２とを有して構成される。また、表示部側筐体部３の上端部には、他の携帯電話装置等との間で赤外線通信を行うための通信部２３が設けられている。

ヒンジ機構４は、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが相対的に動くようにこれらを連結しており、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが互いに開いた使用状態（開放状態）と、操作部側筐体部２の表面と表示部側筐体部３の表面とが互いに向き合った格納状態（折畳み状態）とに切り換えることができるように構成されている。なお、本実施形態においては、通信機器の一例としてヒンジ機構４を介して操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが相対的に動く、いわゆる折り畳み式の携帯電話装置１を挙げているが、本発明は、折り畳み式ではなく、両筐体２，３を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式や、両筐体２，３を２軸ヒンジを介して連結したもの、さらには、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが一つの筐体に配置されたもの（いわゆる、ストレートタイプ）あっても適用可能である。

図２は、操作部側筐体部２に内蔵される部材の分解斜視図である。

図２に示すように、操作部側筐体部２は、フロントケース２ａと、上述した操作ボタン群１１を備えるキーシート４０と、フレキシブルプリント基板５０と、基準電位（ＧＲＤ）に接続された導電性のシールドケース６０と、基準電位（ＧＮＤ）が形成されている層及び携帯電話装置１用のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール等の各種電子部品が実装された回路基板７０と、リアケース２ｂと、バッテリ８０と、バッテリリッド９０とが、積層的に配置されて構成される。なお、バッテリ８０は、リアケース２ｂに形成された開口２ｃの外側から着脱可能に操作部側筐体部２の内部に収納される。また、開口２ｃは、バッテリリッド９０により開閉可能に構成される。

シールドケース６０は、薄型の直方体における一の広い面が開口した形状を有する金属製の部材である。なお、シールドケース６０は、金属により形成する以外に、骨格を樹脂により形成し、その表面に導体膜を形成したものでも良い。

フレキシブルプリント基板５０は、フロントケース２ａ側の面に複数のキースイッチ５１、５２、５３を有し、シールドケース６０における平板部４２に載置される。フレキシブルプリント基板５０のキースイッチ５１、５２、５３は、椀状に湾曲して立体的に形成された金属板のメタルドームを有する構造になっている。メタルドームは、その椀状形状の頂点が押圧されると、フレキシブルプリント基板５０の表面に印刷された不図示の電気回路に形成されるスイッチ端子に接触して電気的に導通する。なお、詳細は後述するが、フレキシブルプリント基板５０は、複数の絶縁フィルムの間に配線を挟み込んだものである。

キーシート４０は、シリコンゴム製等のシート（図示せず）の表面に操作ボタン群１１が接着剤により貼り付けられて構成される。キーシート４０における操作ボタン群１１を構成する機能設定操作ボタン１３、入力操作ボタン１４及び決定操作ボタン１５は、フレキシブルプリント基板５０におけるキースイッチ５１、５２、５３と対向する位置に配置されると共に、後述するフロントケース２ａに形成されるキー孔から表面側に露出するように配置される。

フロントケース２ａには、携帯電話装置１を折り畳んだ状態で表示部側筐体部３のディスプレイ２１と対向する内側面に、キー孔が複数形成される。複数のキー孔それぞれからは、キーシート４０上に形成される機能設定操作ボタン１３、入力操作ボタン１４及び決定操作ボタン１５の押圧面が露出する。この露出した操作ボタン群１１を構成する機能設定操作ボタン１３、入力操作ボタン１４及び決定操作ボタン１５の押圧面を押し下げるように押圧することで、対応するキースイッチ５１、５２、５３それぞれにおけるメタルドーム（椀状形状）の頂点が押圧され、スイッチ端子に接触して電気的に導通する。

リアケース２ｂの一端側には、図５に示すように、基台６５に収納されたメインアンテナ６６が配置される。つまり、メインアンテナ６６は、携帯電話装置１における一端側に配置される。具体的には、メインアンテナ６６は、携帯電話装置１におけるヒンジ機構４側と反対の端部側に配置される。また、メインアンテナ６６は、帯状の板金で形成される。

メインアンテナ６６は、回路基板７０から給電されると共に回路基板７０のＲＦモジュール等と接続される。

また、フロントケース２ａとリアケース２ｂ及びフロントケース３ａとリアケース３ｂとは、操作部側筐体部２としての外周面が略一面となるように、開口周縁部同士が互いに重なり合うようにして結合される。なお、フロントケース２ａ及びリアケース２ｂには、フロントケース２ａとリアケース２ｂとが互いに結合し合ったときに開口部を形成する凹部２ｄ、２ｅがそれぞれ形成されている。また、この凹部２ｄ、２ｅで形成される開口部は、イヤホンコネクタキャップ１６によって開口状態と閉塞状態との間を切り換え可能に構成される。

回路基板７０には、各種電子部品が配置される。各種電子部品は、電子部品同士の所定の組み合わせにより複数の回路ブロックを形成する。例えば、無線回路、電源回路、デジタル回路等を含む各種回路ブロックが形成される。さらに、回路基板７０には、イヤホンコネクタキャップ１６を開放したときに接続端面が前述した凹部２ｄ、２ｅとにより形成される開口部を介して外部に露出するイヤホンコネクタ部７１が設けられている。

このイヤホンコネクタ部７１の内部には、図３に示すように、イヤホンコネクタ（又はピンジャック）１００が接続されるコネクタ７２が設けられている。また、イヤホンコネクタ部７１は、回路基板７０と一体でも良いし別体で構成しても良い。但し、イヤホンコネクタ部７１は、回路基板７０と一体又は別体の何れで構成された場合においても、少なくともその外表面は樹脂で絶縁された絶縁部（第２の絶縁部）が形成されている。そして、この絶縁部が形成されたイヤホンコネクタ部７１の外表面には、回路パターン状（ランド状）に第２のアンテナ素子として機能するサブアンテナ７３が設けられている。

そして、イヤホンコネクタ部７１は、回路基板７０上の基準電位が形成されている層から電気的に隔離されて形成される第１の絶縁部としての部位に配設される。これは、イヤホンコネクタ部７１には、アンテナ素子としての機能を具備する、外部インターフェースとしてのイヤホンコネクタ１００が接続される構成であるため、アンテナ感度低下抑制の観点から、イヤホンコネクタ部７１は、回路基板の基準電位部や電子部品から電気的に隔離された部位に配設されることが好ましいためである。なお、本実施形態において、「第１の絶縁部」とは、イヤホンコネクタ部７１に形成されている第２の絶縁部も含む概念である。

また、サブアンテナ７３は、イヤホンコネクタ部７１にイヤホンコネクタ１００を差し込まれた際においても、イヤホンコネクタ部７１の外表面上に形成された絶縁部に設けられているため、イヤホンコネクタ１００の周囲の金属帯（ＧＮＤも含む）とは電気的に絶縁されている。また、サブアンテナ７３には、イヤホンコネクタ部７１の外表面から一端が回路基板７０の表面へと延在されることによって回路基板７０のＲＦブロック（図示せず）と電気的に接続される給電部７３ａが設けられている。さらに、サブアンテナ７３には、図４に示すように、コネクタ７２及びイヤホンコネクタ１００との絶縁状態を維持したままイヤホンコネクタ部７１を貫通する固定部としての係合爪７３ｂが設けられている。

ここで、コネクタ７２に接続されるイヤホンコネクタ１００は、メインアンテナ６６及びサブアンテナ７３とは異なる共振周波数を有するアンテナであり、その配線コード１０１を利用してＦＭ波等の受信用アンテナとして利用することにより、第１のアンテナ素子としての機能を具備している。さらに、イヤホンコネクタ１００の表面には、イヤホンコネクタ１００をコネクタ７２に差し込んだときに、係合爪７３ｂと係合する被係合部１０２が形成されている。この係合爪７３ｂと被係合部１０２との係合により両者の接続はより強固なものとなる。

このように、本発明の通信機器としての携帯電話装置１は、凹部２ｄ、２ｅで形成される開口部から露出するように操作部側筐体部２の内部に配設されると共に第１のアンテナ素子としてのイヤホンコネクタ１００を着脱可能に接続するためのコネクタ７２と、操作部側筐体部２の内部に配設されると共に、基準電位（ＧＮＤ）と電気的に接続される層と、当該層と電気的に隔離されると共に、コネクタ７２が設けられたイヤホンコネクタ部７１が配設される絶縁部とを有する回路基板７０と、操作部側筐体部２の内部に配設されると共にイヤホンコネクタ部７１の外表面に配設されるサブアンテナ７３とを有する。したがって、イヤホンコネクタ１００及びサブアンテナ７３が共に、回路基板７０の基準電位部から電気的に隔離された部位に配設されることとなり、第１のアンテナ素子としてのイヤホンコネクタ１００のみならず、第２のアンテナ素子としてのサブアンテナ７３の感度低下も抑制されるという相乗効果が得られる。

また、サブアンテナ７３を配設するための回路基板７０における基準電位部や電子部品から電気的に隔離された部位を回路基板７０に改めて設ける必要がなく、回路設計の自由度の向上が図られる。

また、イヤホンコネクタ１００が共振する第１の周波数帯とサブアンテナ７３が共振する第２の周波数帯とは異なる周波数帯であることから、イヤホンコネクタ１００とサブアンテナ７３とが互いに干渉しにくくなり、両アンテナ機能の感度の向上が図られる。

さらに、サブアンテナ７３は、イヤホンコネクタ部７１の外表面に配設されていることにより、コネクタ７２に接続されたイヤホンコネクタ１００とサブアンテナ７３とがイヤホンコネクタ部７１により電気的に離間され、両アンテナの感度のさらなる向上を図ることができるばかりでなく、イヤホンコネクタ部７１にサブアンテナ７３が配設されることによりイヤホンコネクタ部７１の補強が図られる。

また、サブアンテナ７３には、イヤホンコネクタ１００がコネクタ７２に接続された際にイヤホンコネクタ１００の被係合部１０２と係合する固定部としての係合爪７３ｂが設けられていることにより、コネクタ７２に対するイヤホンコネクタ１００の固定をより強固なものにすることができる。

また、イヤホンコネクタ１００に接続された配線コード１０１は、受信アンテナを兼用したイヤホンケーブルである。これにより、イヤホンケーブルという汎用品をイヤホンコネクタ１００として利用することができ、部品点数の削減が図られ、既存の部品や構成をそのまま採用することができる。

ところで、サブアンテナ７３の回路パターンは、メアンダ構造やヘリカル構造等その他の構造であっても良く、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態においては、イヤホンコネクタ１００をイヤホンアンテナとして説明したが、本発明はこれに限定されず、コネクタ７２に着脱可能な伸縮式のロッドアンテナ等のアンテナ素子として機能する着脱可能な外部インターフェースであれば、その他のものであっても良い。また、本実施形態においては、サブアンテナ７３は、イヤホンコネクタ部７１に設けられた第２の絶縁部としての絶縁部に配設されていたが、本発明はこれに限定されず、回路基板７０に設けられた第１の絶縁部に配設されていても良い。

さらに、係合爪７３ｂと被係合部１０２とは、サブアンテナ７３が強度の高い金属性であることを利用した係合関係であれば、その雌雄関係が逆の場合を含め、上記実施の形態に限定されるものではない。これにより、スペースのさらなる効率化とコストダウンが図られる上、コネクタ７２の強度の向上も図られる。

なお、イヤホンコネクタ１００の最適位置については、操作部側筐体部２の端部寄りの方がスペースの確保の観点からより好ましい。一方、サブアンテナ７３は、メインアンテナ６６から遠い方が良い。よって、ヒンジ機構４の近傍にイヤホンコネクタ部７１を配置するのがより好ましく、イヤホンアンテナ機能やサブアンテナ機能の双方の利得改善にも貢献することができる。

このように、本発明の通信機器としての携帯電話装置１にあっては、配線コード１０１で兼用するイヤホンアンテナ利得改善のためにイヤホンコネクタ１００の周囲から金属を遠ざける必要があるが、サブアンテナ７３は、絶縁性のイヤホンコネクタ部７１にアンテナパターンとして配置されることにより、イヤホンアンテナ機能とサブアンテナ機能の利得を劣化させることなくスペースの効率化が図られると共に、配線コード１０１をＦＭ放送やテレビ放送の周波数帯用として利用することで、メインアンテナ６６として使用される使用周波数帯との干渉を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る通信装置としての携帯電話装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る通信装置としての操作部側筐体部に内蔵される構成部材の分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る通信装置としての要部の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る通信装置としての要部の拡大斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る通信装置としての操作部側筐体部のリアケースを側面から透過したときの側面図である。

符号の説明

２ 操作部側筐体部（筐体）
７０ 回路基板
７１ イヤホンコネクタ部（絶縁部）
７２ コネクタ
７３ サブアンテナ（第２のアンテナ素子）
１００ イヤホンコネクタ（第１のアンテナ素子）

Claims (5)

1. 開口部が形成された筐体と、
   前記開口部から露出するように前記筐体内に配設されると共に第１のアンテナ素子が着脱可能に接続されるコネクタと、
   前記筐体内に配設されると共に、基準電位と電気的に接続される基準電位部と、前記基準電位部と電気的に隔離されると共に前記コネクタが配設される絶縁性の第１の絶縁部と、を有する回路基板と、
   前記筐体内に配設されると共に、前記第１の絶縁部に配設される第２のアンテナ素子と、を有することを特徴とする通信機器。
2. 前記第１のアンテナ素子が共振する第１の周波数帯と、前記第２のアンテナ素子が共振する第２の周波数帯とは、異なる周波数帯であることを特徴とする請求項１に記載の通信機器。
3. 前記コネクタは絶縁性の第２の絶縁部を有し、
   前記第２のアンテナ素子は、前記第２の絶縁部に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信機器。
4. 前記第２のアンテナ素子の一部は、前記第１のアンテナ素子が前記コネクタに接続された際に、前記第１のアンテナ素子と係合する固定部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の通信機器。
5. 前記第１のアンテナ素子は、受信アンテナを兼用したイヤホンケーブルであり、
   前記コネクタは、前記イヤホンケーブルが着脱可能に接続されるコネクタであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の通信機器。

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