JP2009111699A - 携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板上に設けられた給電部とアンテナとの接点位置が安定して、安定したアンテナ特性を有する携帯端末を提供する。
【解決手段】アンテナ２０と、アンテナ２０を支持するアンテナホルダ４５と、アンテナ２０に電気的に接続されて給電する給電部５２を有するフレキシブル基板５０とを内包するＰＨＳ端末であって、アンテナ２０とアンテナホルダ４５との間にフレキシブル基板５０を挟み込んだときに、アンテナ２０と給電部５２とが電気的に接続されるという構成を採用する。
【選択図】図５

Description

本発明は、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末等の携帯端末に関するものである。

一般に、携帯電話機やＰＨＳ端末等の携帯端末は内蔵型アンテナを有する構成が主流となっており、例えば、内蔵型アンテナは携帯端末の端部に配置される構成となっている。

このような構成の携帯端末は、例えば特許文献１に記載されているように、受話筐体と送話筐体とが連結部によって開閉可能となっており、内蔵型アンテナは、送話筐体の背面側ケース内であって、受話筐体と接続される基端に対して他端に配置され、送話筐体内に設置される基板に直接的に接続されて給電を受け、電波を送受信する構成となっている。
特開２００７−１４３０８６号公報

しかしながら、近年の電子部品等の小型化技術により基板が縮小化され、また、それに伴い携帯端末を薄型化するという要求がされており、携帯端末の内部の設置スペースが過剰に制限を受けて、携帯端末内部における内蔵型アンテナの設置箇所と基板の設置箇所とが離間してしまって、基板から直接的に内蔵型アンテナに給電することが困難になるという問題があった。

上記問題を解決するために、携帯端末内部に設けられているフレキシブル基板上に給電部を設けて、基板から給電ケーブルを該給電部に接続し、該給電部を介して内蔵型アンテナに電気的に接続して給電するという方法がとられている。しかし、フレキシブル基板は、その特性上薄く形成されて携帯端末の薄型化には有用であるが、可撓性を有しているため外部から力や衝撃等を受けてしまうと形状変形により内蔵型アンテナと給電部との接点の位置が安定しなくなり、携帯端末のアンテナ特性に影響を与えることが懸念される問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、フレキシブル基板上に設けられた給電部とアンテナとの接点位置が安定して、安定したアンテナ特性を有する携帯端末を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、アンテナ素子と、前記アンテナ素子を支持するアンテナホルダと、前記アンテナ素子に電気的に接続されて給電する給電部を有するフレキシブル基板とを内包する携帯端末であって、前記アンテナ素子と前記アンテナホルダとの間に前記フレキシブル基板を挟み込んだときに、前記アンテナ素子と前記給電部とが電気的に接続されるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、可撓性を有するフレキシブル基板をアンテナ素子及びアンテナホルダの間で挟持することによって、フレキシブル基板の形状変形を抑制して、アンテナ素子と給電部との接触点と、アンテナ素子との相対位置関係が変動することを抑制することができる。

また、本発明は、前記アンテナホルダは、前記アンテナ素子を前記アンテナホルダ上に固定する固定部を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、アンテナ素子とアンテナホルダとが強固に固定され、フレキシブル基板の形状変形をより抑制することができる。

また、本発明は、前記固定部は、前記アンテナ素子を係止して固定する爪形状を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、爪形状によりアンテナ素子を嵌め込んで容易に固定ができ、またネジ等の固定部材を別途用いる必要は無いため組立作業の効率化を図ることができる。

また、本発明では、前記フレキシブル基板は、前記固定部の配置位置に対応する部位が欠切されているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、フレキシブル基板がアンテナ素子とアンテナホルダとの固定を妨げることなく、より強固にフレキシブル基板を挟持することができる。

また、本発明は、前記アンテナホルダは、樹脂から形成されているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、アンテナ素子のアンテナ特性への影響を考慮したアンテナホルダでアンテナ素子を支持することができる。

また、本発明は、前記アンテナ素子は、導体または、前記導体及び誘電体によって形成されるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、導体または導体及び誘電体によって形成されたアンテナ素子によってフレキシブル基板を挟持する。

また、本発明は、前記導体は、面状に形成されており、前記携帯端末本体の端面に対して並行に配置されるという構成と採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、電波を送受信するアンテナ素子の導体が携帯端末の端面を向くように配置されるために内包する電子部品等の影響を受けることがなく、携帯端末のアンテナ特性を向上させることができる。

本発明によれば、アンテナ素子と、前記アンテナ素子を支持するアンテナホルダと、前記アンテナ素子に電気的に接続されて給電する給電部を有するフレキシブル基板とを内包する携帯端末であって、前記アンテナ素子と前記アンテナホルダとの間に前記フレキシブル基板を挟み込んだときに、前記アンテナ素子と前記給電部とが電気的に接続されるという構成を採用することによって、可撓性を有するフレキシブル基板をアンテナ素子及びアンテナホルダの間で挟持し、フレキシブル基板の形状変形を抑制して、アンテナ素子と給電部との接触点と、アンテナ素子との相対位置関係が変動することを抑制することができる。
つまり、本発明によりアンテナ素子と給電部との接点の位置が安定化されることとなり、携帯端末のアンテナ特性が安定するという効果が得られる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、本発明の携帯端末をＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末に適応した場合の例について説明する。

始めに、図１を参照してＰＨＳ端末Ａの外部の構成について説明する。
図１は、本実施形態におけるＰＨＳ端末Ａの外観を示す斜視図である。
図１に示すように、ＰＨＳ端末Ａは、表示側本体１と操作側本体２とがヒンジ構造３によって連結された折りたたみ形式のものである。なお、以下の説明において、ＰＨＳ端末Ａがヒンジ構造３により折りたたまれ、表示側本体１と操作側本体２とが接触又は対向する面をそれぞれ表示側対向面１ａ及び操作側対向面２ａとして説明する場合がある。

表示側本体１は、表示側本体１の外装を形成する表示側筐体４と、表示側筐体４の一方の面（表示側対向面１ａ）に設けられる表示部５と、表示部５と同一面上であって表示部５の上方に設けられる受話口６とを有する構成となっている。

表示部５は、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等から形成されて所望の画像や文字等を表示するものであり、表示側筐体４の略中央部に嵌合されて設けられる。
受話口６は、表示部５の上方に形成され、表示側筐体４内に設けられた不図示のスピーカと外部とを連通する構成となっている。

操作側本体２は、操作側本体２の外装を形成する操作側筐体７と、操作側筐体７の一方の面（操作側対向面２ａ）の一面に設けられる操作部８と、操作部８と同一面上であって操作部８の下方に設けられる送話口９とを有する構成となっている。

操作側筐体７は、操作側本体２の外装を形成するものであり、操作側対向面２ａ側を構成するフロントケース７ａ及び、操作側対向面２ａに対して操作側本体２の逆面側を構成するリアケース７ｂから成る。なお、フロントケース７ａ及びリアケース７ｂは、互いに操作側本体２の厚さ方向に結合可能な構成となっている。
操作部８は、電源キー、テンキーや各種の機能キーから構成されており、ユーザーによる各種の操作指示を受け付ける構成となっている。
送話口９は、操作部８の下方に形成され、操作側筐体７内に設けられた不図示のマイクと連通する構成となっている。

次に、図２を参照してＰＨＳ端末Ａの内部の構成について説明する。
図２は、ＰＨＳ端末Ａの要部機能構成を示す機能ブロック図である。
ＰＨＳ端末Ａは、内部に、アンテナ（アンテナ素子）２０が接続された通信部１０と、制御部１１とを有しており、通信部１０、操作部８及び表示部５が制御部１１に接続される構成となっている。

通信部１０は、制御部１１の制御の下に、不図示の基地局と各種の制御信号やデータ信号をアンテナ２０を介して送受信すると共に、受信情報を制御部１１に出力する構成となっている。
アンテナ２０は、操作側本体２の内部に設けられ、電波を送受信するアンテナ導体（導体）２０ａ及び誘電体２０ｂからなる内蔵型アンテナである（図４参照）。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される内部メモリ並びに上記通信部１０、操作部８及び表示部５と信号の入出力をそれぞれ行うインタフェース回路等から構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいてＰＨＳ端末Ａの全体動作を制御する構成となっている。制御部１１は、例えば、操作部８から入力された信号を受け、表示部５に所定の画像を表示させたり、通信部１０にデータ送受信等の動作を開始させたりすることができる。

続いて、図３を参照して操作側本体２の内部構造について詳しく説明する。
図３は、操作側本体２を構成する部材を示す分解斜視図である。
操作側本体２は、電源となるバッテリー３０と、制御部１１を構成するＣＰＵ等の電子部品が設けられた基板３１と、操作側本体２の強度を向上させるシールドケース４０と、操作部８の押下を検出するフレキシブル基板５０とを有する構成となっている。

このような構成の操作側本体２は、リアケース７ｂと、リアケース７ｂの内面側に設けられたバッテリー３０及び基板３１と、バッテリー３０及び基板３１上に設けられるシールドケース４０と、シールドケース４０上に設けられるフレキシブル基板５０と、前述した操作部８を有するフロントケース７ａとが重層する形で配置されている。

バッテリー３０は、電源となる充電式の蓄電池であり、リアケース７ｂの内面の略半分の面積を占有する板形状を有している。また、バッテリー３０は、ヒンジ構造３が設けられた基端に対し先端側のリアケース７ｂの内面上に取外し可能に配置される。

基板３１は、バッテリー３０から電源ＩＣ(Integrated Circuit)等の電子部品を介して給電を受け、ＣＰＵ等の電子部品に給電させる電気回路を有している。また、基板３１は、バッテリー３０が占有したリアケース７ｂの内面の残部の面積と略同一の面積を有する板状に形成されて、基端側であって、バッテリー３０と厚さ方向において同一平面上に配置される。

シールドケース４０は、導電性を有する部材であって、アルミダイキャスト等で形成されており、縁部に沿って同軸ケーブル６０（図４参照）が配線される溝部４１が設けられている。また、シールドケース４０は、基板３１と対向する面に上述した各電子部品の大きさに対応した区画（不図示）を有しており、当該区画によって基板３１上の電子部品を各々囲うことによって、電子部品から発生するノイズや電磁波等による電子部品同士の干渉を抑制する。さらに、シールドケース４０は、操作側接触面２ａと略同一の面積を有しており、薄型化された操作側本体２の強度を向上させる構成となっている。また、シールドケース４０は、先端側にアンテナ２０を支持するアンテナホルダ４５（後述）が設けられる。

フレキシブル基板５０は、シールドケース４０上に設けられ、幅方向の一端側に延出する端部５０ａが折り曲げられて、シールドケース４０の裏側に配置される基板３１と電気的に接続される。また、フレキシブル基板５０の先端側に位置する端部５０ｂ（後述）は、アンテナホルダ４５の先端部まで延在される構成となっている。
そして、フレキシブル基板５０は、薄膜状に形成されると共に可撓性を有しており、フロントケース７ａに対向する面に一体的に形成されたスイッチシート５１が配置される。スイッチシート５１の表面には、操作部８の各キーに対応するスイッチ５１ａが複数設けられており、操作部８の押下によってスイッチ５１ａが押下されて、操作部８の押下を検出する構成となっている。

続いて、図４を参照して、アンテナホルダ４５上に固定されるアンテナ２０の取り付け構造について説明する。
図４（ａ）は、アンテナ２０の取り付け前であって、アンテナホルダ４５が設けられる部位の拡大斜視図である。
図４（ｂ）は、アンテナ２０の取り付け後であって、アンテナホルダ４５が設けられる部位の拡大斜視図である。

アンテナホルダ４５は、絶縁体からなるプラスチック等の樹脂部材から形成されて、シールドケース４０の端部に接続される。なお、アンテナホルダ４５とシールドケース４０とが別部材で構成されるのは、シールドケース４０が金属部材であり、アンテナ２０のアンテナ特性に影響を与える懸念があるため、絶縁性のアンテナホルダ４５を設けることでアンテナ２０のアンテナ特性が劣化することを防ぐためである。
また、アンテナホルダ４５は、アンテナ２０を固定する固定部４６ａ及び固定部４６ｂと、フレキシブル基板５０の端部５０ｂの幅方向及び長さ方向のズレを防止する係止部４７ａ及び４７ｂとを有する構成となっている。

固定部４６ａ及び固定部４６ｂは、アンテナ２０を固定する爪形状を有しており、幅方向に所定の間隔を隔てて互いに対峙する形でアンテナホルダ４５の先端部から厚さ方向に立設される。
係止部４７ａ及び係止部４７ｂは、円柱形状を有しており、固定部４６ａ及び固定部４６ｂの対峙方向であって、固定部４６ａ及び固定部４６ｂの間において所定の間隔で厚さ方向に立設される。

フレキシブル基板５０の端部５０ｂは、アンテナホルダ４５と厚さ方向で重なる部位であって、固定部４６ａ及び固定部４６ｂの配置位置に対応する部位が欠切された欠切部５６ａ及び欠切部５６ｂを有し、また、係止部４７ａ及び係止部４７ｂの配置位置の対応する部位に、係止部４７ａ及び係止部４７ｂと同一の径を有する円形状の穴部５７ａ及び穴部５７ｂが設けられる構成となっている。
また、端部５０ｂは、右端側にアンテナ２０に給電する給電部５２が設けられる。給電部５２は、アンテナ特性の整合性を確保するための回路（不図示）が設けられており、基板３１と同軸ケーブル６０を介して当該回路とが電気的に接続され、当該回路と電通する接続端子５２ａを介してアンテナ２０に給電する構成となっている。なお、接続端子５２ａは、金属部材の弾性力を利用したバネ特性を有しており、厚さ方向におけるアンテナ２０との接続位置が変動可能な構成となっている。

アンテナ２０は、接続端子５２ａと接続されるアンテナ導体２０ａと、アンテナ導体２０ａを支持する誘電体２０ｂとから構成される。
アンテナ導体２０ａは、誘電体２０ｂの一面に亘って、且つ、当該一面がＰＨＳ端末Ａの端面２ｂ（図１参照）と並行に設けられる。また、アンテナ導体２０ａの一端は誘電体２０ｂの内面まで延在しており、接続端子５２ａと接触する構成となっている（図５参照）。
誘電体２０ｂは、樹脂部材から形成されており、固定部４６ａ及び固定部４６ｂの爪形状の凸部と嵌合し、且つ、厚さ方向において移動を係止させる凹部が設けられる固定部２６ａ及び固定部２６ｂとを有する構成となっている。

続いて、アンテナホルダ４５上に固定されるアンテナ２０の取り付け方法について説明する。
先ず、アンテナホルダ４５上にフレキシブル基板５０の端部５０ｂを載置する。より詳しくは、欠切部５６ａ及び欠切部５６ｂに固定部４６ａ及び固定部４６ｂが、また、穴部５７ａ及び穴部５７ｂに係止部４７ａ及び係止部４７ｂが挿通するように載置する。
ここで、穴部５７ａ及び穴部５７ｂに係止部４７ａ及び係止部４７ｂが厚さ方向に挿通されることによって、端部５０ｂの幅方向及び長さ方向の移動が制限されることとなる。

次に、欠切部５６ａ及び欠切部５６ｂを介して端部５０ｂ上に突出している固定部４６ａ及び固定部４６ｂに、誘電体２０ｂに設けられた固定部２６ａ及び固定部２６ｂを嵌め込むように、アンテナ２０を厚さ方向から載置する（図４（ｂ）参照）。
ここで、固定部４６ａ及び固定部４６ｂと、固定部２６ａ及び固定部２６ｂとが嵌合することによって、アンテナ２０とアンテナホルダ４５との間に端部５０ｂが挟み込まれて固定されると共に、端部５０ｂの厚さ方向の移動が制限されることとなる。

当該取り付けにより、図５に示す図４（ｂ）の右側面図のように、アンテナ導体２０ａと接続端子５２ａとが接触して電気的に接続されることとなる。
このとき、可撓性を有するフレキシブル基板５０の一部である端部５０ｂは、係止部４７ａ及び係止部４７ｂによって幅方向及び長さ方向の移動が制限され、また、アンテナ２０とアンテナホルダ４５との間で挟持されて固定されると共に厚さ方向の移動が制限されることで、外部から力を加えられて形状変形することを抑制される。
つまり、端部５０ｂに設けられた給電部５２の形状変形が抑制され、給電部５２に設けられた接続端子５２ａとアンテナ導体２０ａとの接点位置関係が安定することとなる。

したがって、上述した本実施形態によれば、アンテナ２０と、アンテナ２０を支持するアンテナホルダ４５と、アンテナ２０に電気的に接続されて給電する給電部５２を有するフレキシブル基板５０とを内包するＰＨＳ端末Ａであって、アンテナ２０とアンテナホルダ４５との間にフレキシブル基板５０を挟み込んだときに、アンテナ２０と給電部５２とが電気的に接続されるという構成を採用することによって、可撓性を有するフレキシブル基板５０をアンテナ２０及びアンテナホルダ４５の間で挟持し、フレキシブル基板５０の形状変形を抑制して、アンテナ２０と給電部５２との接触点と、アンテナ２０との相対位置関係が変動することを抑制することができる。
つまり、アンテナ２０と給電部５２との接点の位置が安定化されることとなり、ＰＨＳ端末Ａのアンテナ特性が安定するという効果が得られる。

また、本実施形態では、アンテナホルダ４５は、アンテナ２０をアンテナホルダ４５上に固定する固定部４６ａ及び固定部４６ｂを有するという構成を採用することによって、アンテナ２０とアンテナホルダ４５とが強固に固定され、フレキシブル基板５０の形状変形をより抑制することができる。

また、本実施形態では、固定部４６ａ及び固定部４６ｂは、前記アンテナ２０を係止して固定する爪形状を有するという構成を採用することによって、爪形状によりアンテナ２０を嵌め込んで容易に固定ができ、またネジ等の固定部材を別途用いる必要は無いため組立作業の効率化を図ることができる。

また、本実施形態では、フレキシブル基板５０は、固定部４６ａ及び固定部４６ｂの配置位置に対応する部位が欠切されているという構成を採用することによって、フレキシブル基板５０がアンテナ２０とアンテナホルダ４５との固定を妨げることなく、より強固に端部５０ｂを挟持することができる。

また、本実施形態では、アンテナホルダ４５は、樹脂から形成されているという構成を採用することによって、アンテナ２０のアンテナ特性への影響を考慮したアンテナホルダ４５でアンテナ２０を支持することができる。

また、本実施形態では、アンテナ２０は、アンテナ導体２０ａ及び誘電体２０ｂによって形成されるという構成を採用することによって、アンテナ導体２０ａ及び誘電体２０ｂによって形成されたアンテナ２０が得られる。

また、本実施形態では、アンテナ導体２０ａは、面状に形成されており、ＰＨＳ端末Ａ本体の端面２ｂに対して並行に配置されるという構成と採用することによって、電波を送受信するアンテナ導体２０ａがＰＨＳ端末Ａの端面を向くように配置されるために内包する電子部品等の影響を受けることがなく、ＰＨＳ端末Ａのアンテナ特性を向上させることができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上述した実施形態では、アンテナ２０は、アンテナ導体２０ａ及び誘電体２０ｂから構成されると説明した。しかしながら、アンテナ２０は、アンテナ導体２０ａのみで構成されても良い。この場合、アンテナ２０を固定する固定部４７ａ及び固定部４７ｂの構成は、アンテナ２０の形状に応じて選択するのが好ましい。

本発明の実施の形態におけるＰＨＳ端末の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるＰＨＳ端末の要部機能構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における操作側本体を構成する部材を示す分解斜視図 である。 本発明の実施の形態におけるアンテナの取り付け構造を説明する図である。 本発明の実施の形態における図４（ｂ）の右側面図である。

符号の説明

２０…アンテナ（アンテナ素子）、２０ａ…アンテナ導体（導体）、２０ｂ…誘電体、４５…アンテナホルダ、４６ａ，４６ｂ…固定部、５０…フレキシブル基板、５０ｂ…端部、５２…給電部、５２ａ…接続端子、Ａ…ＰＨＳ端末（携帯端末）

Claims (7)

1. アンテナ素子と、前記アンテナ素子を支持するアンテナホルダと、前記アンテナ素子に電気的に接続されて給電する給電部を有するフレキシブル基板とを内包する携帯端末であって、
   前記アンテナ素子と前記アンテナホルダとの間に前記フレキシブル基板を挟み込んだときに、前記アンテナ素子と前記給電部とが電気的に接続されることを特徴とする携帯端末。
2. 前記アンテナホルダは、前記アンテナ素子を前記アンテナホルダ上に固定する固定部を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記固定部は、前記アンテナ素子を係止して固定する爪形状を有することを特徴とする請求項２に記載の携帯端末。
4. 前記フレキシブル基板は、前記固定部の配置位置に対応する部位が欠切されていることを特徴とする請求項２または３に記載の携帯端末。
5. 前記アンテナホルダは、樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯端末。
6. 前記アンテナ素子は、導体または、前記導体及び誘電体によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の携帯端末。
7. 前記導体は、面状に形成されており、前記携帯端末本体の端面に対して並行に配置されることを特徴とする請求項６に記載の携帯端末。

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