JP2010183377A

JP2010183377A - アンテナの取付構造及びアンテナを備える電子機器並びに携帯電話機

Info

Publication number: JP2010183377A
Application number: JP2009025427A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kitano; 進一郎北野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】ヒンジ部内に接続導体と共にアンテナを収納する構造でも、優れたアンテナ特性で機能させること。
【解決手段】操作筐体ケース１１及び表示筐体ケース１２を相対回動自在に連結するヒンジ部１３内に、該筐体内のそれぞれのプリント基板同士を電気的に接続するフレキシブルプリント基板２１と共に、該フレキシブルプリント基板に重ならないように無線通信をする内蔵アンテナ２５、２６を収納する。
【選択図】図２

Description

この発明は、アンテナの取付構造及びアンテナを備える電子機器並びに携帯電話機に係り、詳しくは、一緒に収納するフレキシブルプリント基板などの接続導体の存在でアンテナ性能が低下することを少なくしたアンテナの取付構造及びアンテナを備える電子機器並びに携帯電話機に関する。

近年の電子機器には、待機時と利用時とで外形を変化させて使用する形態を採用する場合がある。例えば、携帯電話機においては、待機時には表示部を備えるレシーバ側筐体と操作部を備えるマイク側筐体とを対面させて折り畳んだ状態にする一方、利用時にはそのレシーバ側筐体とマイク側筐体とを離隔させて伸長させた状態にする。また、携帯電話機には、伸長状態で利用するレシーバ側筐体とマイク側筐体とをスライドさせて重ねた状態にする形態を採用するものもある。

この携帯電話機のように外部装置と無線通信する機能を備える場合には、例えば、ＮＴＴドコモが提供するＦＯＭＡ（Freedom Of Mobile multimedia Access）や、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）などで用いられる通信用アンテナを具備している。例えば、特許文献１では、レシーバ側筐体とマイク側筐体とを湾曲可能な面状接続部材で折畳み可能に連結する場合には、その面状接続部材の表面に筐体内の基板同士を接続する接続導体と共にアンテナを配設することが提案されている。

一方、近年には、携帯電話機のように小型の携帯型の電子機器にあっては、そのアンテナを内蔵する形態が多用されている。例えば、特許文献２、３に記載のように、レシーバ側筐体とマイク側筐体とを回動自在に連結するヒンジ部を備える場合には、そのヒンジ部内にアンテナを内蔵する構造が多用されている。また、特許文献４に記載のように、レシーバ側筐体とマイク側筐体とをスライド自在に連結するヒンジ部でも、そのヒンジ部内にアンテナを内蔵する場合がある。なお、ヒンジ部に隣接する部位にアンテナを配設する電子機器は、例えば、特許文献５に記載されている。

特開２００５−３４８２１７号公報特開２００３−００８３２０号公報特開２００７−２８８５６１号公報特開２００６−３３３３８７号公報特開２００５−２６９５３１号公報

しかしながら、アンテナは、できるだけ大きな面積を確保する方が有利であることから、基板同士を接続する接続導体と共に面状接続部材の表面に配設する特許文献１に記載の構造から、特許文献２〜４に記載のようにヒンジ部内に収納する構造を採用する場合には、接続導体と重なる状態で取り付けられている。

また、その接続導体は、配線のし易さからヒンジ部の筐体の幅方向の中心線上に配設するのが一般的であることからことからも、アンテナと重なる状態になり易い。なお、特許文献２に記載の携帯電話機では、正確には、アンテナは、ヒンジ部内に内蔵されていないが、同様に、接続導体と重なる状態で取り付けられていることからも、この点について考慮されていないことが分かる。

しかるに、その通信用アンテナの特性としては、接続導体が重なる状態で携帯電話機などに取り付けられると、狭帯域となって性能が低下してしまう。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ヒンジ部内に接続導体と共にアンテナを収納する構造でも、優れたアンテナ特性で機能させることができるアンテナの取付構造及びアンテナを備える電子機器並びに携帯電話機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明の構成は、第１の筐体及び第２の筐体を相対移動自在に連結するヒンジ部内に、該筐体内のそれぞれのプリント基板同士を電気的に接続する接続導体と共に、該接続導体に重ならないように無線通信をするアンテナを収納することを特徴としている。

この発明の構成によれば、アンテナは、接続導体に重ならない状態で機能することができ、広帯域にして、優れたアンテナ特性で機能させることができる。したがって、高品質な無線通信を行うことができる。

この発明の一実施形態である携帯電話機の外観を示す斜視図である。同携帯電話機のヒンジ部の構造を示す模式平面図である。同携帯電話機のアンテナ特性を示すグラフである。同ヒンジ部内におけるアンテナ形状の他の態様を示す平面図である。

第１の筐体及び第２の筐体を相対移動自在に連結するヒンジ部内に、該筐体内のそれぞれのプリント基板同士を電気的に接続する接続導体と共に、該接続導体に重ならないように無線通信をするアンテナを収納しており、前記アンテナは、前記接続導体が前記ヒンジ部の筐体の一端側端部に配設されるのに対して、給電点が前記ヒンジ部の筐体の他端部に配設されている。
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について詳細に説明する。

実施形態

図１は、この発明の一実施形態である携帯電話機の外観を示す斜視図、図２は、同携帯電話機のヒンジ部の構造を示す模式平面図、図３は、同携帯電話機のアンテナ特性を示すグラフである。

この実施形態の携帯電話機（電子機器）は、図１に示すように、操作筐体ケース１１と表示筐体ケース１２とがヒンジ部１３で相対回動自在（相対移動自在）に連結されて、折り畳み式の開閉可能な、所謂、クラムシェル型に構築されている。操作筐体ケース１１は、各種の操作キー１４が配列されている操作部１５を備えると共に、不図示のマイクロフォンを内蔵してマイク側筐体を構成する。一方、表示筐体ケース１２は、表示画面１６が配設されていると共に、不図示のスピーカを内蔵してレシーバ側筐体を構成する。なお、ヒンジ部１３は、操作筐体ケース１１の端部の両側に連設されている円筒部１３ａと、表示筐体ケース１２の端部の中央に連設されている円筒部１３ｂとを連続するように組み立てて、両端側開口から１／３幅程度の長さのヒンジ部品１７を嵌挿することでヒンジとして機能する。

操作筐体ケース１１及び表示筐体ケース１２は、図２に示すように、それぞれの内部のプリント基板（不図示）がヒンジ部１３内を通過するフレキシブルプリント基板２１で電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２１は、ヒンジ部１３内の一端部を通過するように組みつけられている。

また、ヒンジ部１３は、フレキシブルプリント基板２１と共に２式の内蔵アンテナ２５、２６を収納している。内蔵アンテナ２５、２６は、フレキシブルプリント基板２１の配設位置の反対側の他端部に配設されており、操作筐体ケース１１内のプリント基板に接続されている給電点２７からの給電でアンテナとして機能する。

具体的には、内蔵アンテナ２５、２６は、樹脂製の基板上に板金などの金属板が貼り付けられてヒンジ部１３内に収納されている。内蔵アンテナ２５、２６は、いずれも、給電点２７に導通する平板部２８から分岐されてヒンジ部１３の円筒部１３ａ、１３ｂの軸心と平行に延長されており、その円筒部１３ａ、１３ｂの内面に沿うように形成されている。

内蔵アンテナ２５は、単純な長尺の平板形状に形成されて平板部２８に連設されており、反対側のフレキシブルプリント基板２１に重ならない位置まで延長されて、モノポールアンテナとして機能する。一方、内蔵アンテナ２６は、メアンダ構造に形成されて平板部２８に連設されており、反対側のフレキシブルプリント基板２１に重ならない位置まで延長されて、内蔵アンテナ２６よりも長尺なモノポールアンテナとして機能する。これら内蔵アンテナ２５、２６は、長さの異なるモノポールアンテナとして機能して、異なる周波数での無線通信を行って各種情報を送受信することができる。なお、内蔵アンテナ２５、２６は、平板形状に限らず、金属棒あるいは電線ケーブルなどの線状の金属材料で形成しても良い。

この内蔵アンテナ２５、２６では、フレキシブルプリント基板２１に重ならないことから、電磁結合してアンテナ特性を劣化させることがない。また、内蔵アンテナ２５、２６からは、周波数によってはフレキシブルプリント基板２１がグランドとして見える。このため、内蔵アンテナ２５、２６では、フレキシブルプリント基板２１に重なる状態で取り付けられる場合よりも、アンテナ特性を広帯域に改善することができ、高品質に動作させることができる。

詳細には、内蔵アンテナのアンテナ特性としては、例えば、図３に示すように、内蔵アンテナの給電点からのフレキシブルプリント基板の端辺まで離隔距離Ｌをヒンジ部の長さ（筐体の幅Ｗ）の１／３程度以上にすることにより改善することができ、好ましくは、１／２以上離隔させるのがよい。さらに好ましくは、その離隔距離Ｌは、この実施形態のように、ヒンジ部の長さ（筐体の幅Ｗ）の２／３程度以上離隔させるのがよい。この内蔵アンテナのアンテナ特性は、操作筐体ケース及び表示筐体ケースを開いている状態と閉じている状態のいずれでも、同様の結果が得られている。すなわち、内蔵アンテナ２５、２６では、給電点２７とフレキシブルプリント基板２１とがそれぞれヒンジ部１３の両端部に配設されて最も離隔されている。このことから、内蔵アンテナ２５、２６は、給電点２７がフレキシブルプリント基板２１の端辺２１ａからヒンジ部１３の長さの１／２以上離隔して、アンテナ特性を可能な限りの広帯域にされている。

このように、この実施形態によれば、内蔵アンテナ２５、２６は、フレキシブルプリント基板２１に重ならない状態に形成されてヒンジ部１３内に取り付けられていると共に、そのフレキシブルプリント基板２１と給電点２７とがヒンジ部１３の両端部に配設されている。このため、内蔵アンテナ２５、２６は、電磁結合などがなく、広帯域の優れたアンテナ特性で機能することができ、高品質な無線通信を行うことができる。

この実施形態の他の態様としては、図４に示すように、平板部２８の反対側の内蔵アンテナ２６の先端側に、平板部２９ａ、２９ｂを連設形成して延長してもよく、この場合には、アンテナ特性が向上する。この場合にも、その平板部２９ａ、２９ｂがフレキシブルプリント基板２１に重ならないように形成する。

また、図示することが省略するが、この実施形態のクラムシェル型に限らず、例えば、操作筐体ケースと表示筐体ケースとを平面方向にスライドさせるヒンジ部など、他のタイプのヒンジ部内に収納する、フレキシブルプリント基板とアンテナの取付構造にも適用することができる。また、この実施形態のフレキシブルプリント基板に限らず、例えば、同軸線やリード線など電源線・信号線であるケーブルの集合体の接続導体でも同様に適用することができる。

以上、この発明の一実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、この発明は、モノポールアンテナに限らず、例えば、逆Ｆアンテナなど他のタイプのアンテナにも適用することができる。

この発明は、携帯電話機に限らず、例えば、アンテナを備えるＰＤＡ（携帯情報端末）等の携帯電子端末にも広く適用できる。

１１操作筐体ケース（第１の筐体、マイク側筐体）
１２表示筐体ケース（第２の筐体、レシーバ側筐体）
１３ヒンジ部
１３ａ、１３ｂ円筒部（ヒンジ部の筐体）
１４操作キー
１５操作部
１６表示画面
１７ヒンジ部品
２１フレキシブルプリント基板（接続導体）
２１ａ端辺
２５、２６内蔵アンテナ
２７給電点
Ｗヒンジ部の筐体幅

Claims

第１の筐体及び第２の筐体を相対移動自在に連結するヒンジ部内に、該筐体内のそれぞれのプリント基板同士を電気的に接続する接続導体と共に、該接続導体に重ならないように無線通信をするアンテナを収納することを特徴とするアンテナの取付構造。
前記アンテナは、給電点が前記接続導体の端辺から前記ヒンジ部の筐体幅の２分の１以上の間隔で離隔することを特徴とする請求項１記載のアンテナの取付構造。
前記アンテナは、前記接続導体が前記ヒンジ部の筐体の一端側端部に配設されるのに対して、給電点が前記ヒンジ部の筐体の他端部に配設されることを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナの取付構造。
前記アンテナは、給電点から延在する線状又は板状の形状に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のアンテナの取付構造。
前記アンテナは、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを相対回動自在又は相対スライド自在に連結する前記ヒンジ部内に収納されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載のアンテナの取付構造。
前記接続導体は、フレキシブルプリント基板あるいはケーブル線の集合体であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載のアンテナの取付構造。
第１のプリント基板を収納する第１の筐体と、第２のプリント基板を収納する第２の筐体と、前記第１の筐体及び前記第２の筐体を相対移動自在に連結するヒンジ部と、前記第１のプリント基板及び前記第２のプリント基板を電気的に接続して前記ヒンジ部内に収納される接続導体と、前記第１のプリント基板又は前記第２のプリント基板の一方に接続されて前記接続導体と共に前記ヒンジ部内に収納された状態で無線通信をするアンテナとを備えており、
前記アンテナ及び前記接続導体を重ならないように前記ヒンジ部内に収納することを特徴とするアンテナを備える電子機器。
前記アンテナの給電点と前記接続導体の端辺とは、前記ヒンジ部の筐体幅の２分の１以上の間隔で離隔することを特徴とする請求項７記載のアンテナを備える電子機器。
前記アンテナは、給電点が前記ヒンジ部の筐体の一端側端部に配設される一方、前記接続導体は、前記ヒンジ部の筐体の他端側端部に配設されることを特徴とする請求項７又は８記載のアンテナを備える電子機器。
前記アンテナは、給電点から延在する線状又は板状の形状に形成されていることを特徴とする請求項７、８又は９記載のアンテナを備える電子機器。
前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを相対回動自在又は相対スライド自在に連結することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１に記載のアンテナを備える電子機器。
前記接続導体は、フレキシブルプリント基板あるいはケーブル線の集合体であることを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１に記載のアンテナを備える電子機器。
請求項７乃至１２の何れか１に記載の電子機器を構成して、
前記第１の筐体を構成するマイク側筐体と、前記第２の筐体を構成するレシーバ側筐体とが前記ヒンジ部を介して相対移動自在に連結されており、
前記ヒンジ内には、給電点を共通にして特性の異なる複数の前記アンテナを、前記接続導体と共に収納することを特徴とする携帯電話機。