JP2011040813A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端末の小型化・薄型化と非接触ＩＣ通信性能を両立することができる携帯端末装置を提供すること。
【解決手段】携帯端末装置１００は、FeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の信号を外部接続用コネクタ１３０に伝送する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０とを備え、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子に電気的に接続し、ループアンテナ素子を構成する。また、外導体１７２，１８２は、インダクタンス１９１〜１９３を介して接地する。第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、通常時、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナとして使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部リーダ／ライタとの間で非接触通信を行う非接触ＩＣ通信機能を搭載する携帯電話機等の携帯端末装置に関する。

携帯電話機は、通話機能に加えて、ネット接続機能、カメラ撮影機能等の種々の機能が追加され、多機能化が進んでいる。多機能化のなかで非接触ＩＣ通信機能を搭載した携帯電話機が提案されている。例えば、特許文献１には、非接触ＩＣカードのアンテナモジュールを装着した携帯電話機が開示されている。

非接触ＩＣカードは、ＩＣカードリーダ／ライタにより発せられる磁界をアンテナコイルによる電磁誘導で電力供給に利用し動作するものである。非接触ＩＣカードは、磁界という媒体を介して電力供給を受ける関係で常時安定な電力を受けられるとは限らない。安定した電力供給を図るために二次電池あるいはコンデンサやバッテリなどの外部電源を装備する非接触ＩＣカードがすでに提案されている。また、非接触ＩＣチップには、例えばFeliCa（登録商標）ＩＣモジュールがある。

特許文献２には、非接触型コイルアンテナを有するシート状のフレキシブル基板と、フレキシブル基板上に固定されて非接触型コイルアンテナを覆うシート状の軟磁性体電波吸収体とを備える携帯通信端末が記載されている。特許文献２記載の装置は、電子部品を構成するシールドケースや金属部品や金属体や基板と非接触型コイルアンテナとの電磁結合を軟磁性体電波吸収体によって防止しようとする。また、フレキシブル基板上にシート状の軟磁性体電波吸収体を固定することで、筐体の内面からの突出量を抑え、端末の小型化・薄型化を図ろうとする。

特許文献３には、イヤホンケーブルの被覆線をアンテナとして利用するイヤホンケーブルアンテナ装置が記載されている。

特開２００２−２１８０３１号公報 特開２００４-１５３４６３号公報 特開２００６-０２５３９２号公報

しかしながら、このような従来の非接触ＩＣ通信機能を搭載する携帯端末装置にあっては、非接触ＩＣ通信用アンテナを搭載することにより、端末が大型化してしまう課題がある。また、非接触ＩＣ通信用アンテナを小型化すると、通信性能が劣化する。

例えば、特許文献２では、フレキシブル基板に、非接触ＩＣ通信用アンテナと軟磁性体電波吸収体を貼り付けて、端末の小型・薄型化を図る。しかし、フレキシブル基板上に非接触ＩＣ通信用アンテナを設置するので、部品配置・筐体形状などの設計の自由度が大幅に低下する。すなわち、フレキシブル基板の形状・配置・大きさが、非接触ＩＣ通信用アンテナの特性を規制し、有効なアンテナ配置が得られないと通信性能が劣化する。また、フレキシブル基板上に非接触ＩＣ通信用アンテナを設置する構造上、不要な電磁結合が発生してしまうことは避けられない。シート状の軟磁性体電波吸収体を固定することで、電磁結合発生防止、及び端末の小型化・薄型化を図ろうとするものの、軟磁性体電波吸収体を使用するので、この部品点数が増大する。また小型化・薄型化を阻害する。

特許文献２記載のイヤホンケーブルアンテナ装置では、そもそも非接触ＩＣ通信に必要なループアンテナを構成できない。また、形状が変化しやすいため、非接触ＩＣの通信性能が得られない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、端末の小型化・薄型化と非接触ＩＣ通信性能を両立することができる携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末装置は、ループアンテナを介して非接触通信を行う非接触通信手段と、無線通信手段と、前記無線通信手段の信号を伝送する同軸ケーブルとを備え、前記同軸ケーブルは、中心信号線と該中心信号線を同心的に絶縁した外導体とを有し、前記外導体を、前記非接触通信手段のアンテナ端子に電気的に接続し、ループアンテナ素子を構成する構成を採る。

本発明によれば、非接触ＩＣ通信性能を損なうことなく、端末の小型化・薄型化を実現することができる。

本発明の実施の形態１の携帯端末装置の概略構成を示す図 本発明の実施の形態２の携帯端末装置の概略構成を示す図 本発明の実施の形態３の携帯端末装置の概略構成を示す図 上記実施の形態３の携帯端末装置の第１及び第２の同軸ケーブルの構成を示す断面図 上記実施の形態３の携帯端末装置の第１及び第２の同軸ケーブルの構成を示す側面図 上記実施の形態３の携帯端末装置の縒り線構成の各外導体（被覆線）からなる同軸ケーブルのループアンテナのターン数を模式的に説明する図 本発明の実施の形態４の携帯端末装置の概略構成を示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の携帯端末装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の携帯端末装置は、非接触ＩＣ通信機能としてFeliCa ＩＣを搭載する携帯電話機／ＰＨＳ（Personal Handy-Phone System）に適用した例である。また、携帯電話機のほか、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末）、携帯ゲーム機などの携帯機器に適用できる。

図１に示すように、携帯端末装置１００は、端末本体１００ａに、携帯電話無線回路１１０と、携帯電話無線回路１１０に接続されるアンテナ１１１と、ＤＴＶ受信回路１２０と、ＤＴＶ受信回路１２０に接続されるアンテナ１２１と、端末本体１００ａの長手方向の一端に配置された外部接続用コネクタ１３０と、携帯電話無線回路１１０の入出力端子をアンテナ１１１又は外部接続用コネクタ１３０に切り替えるスイッチ（ＳＷ）１４１と、ＤＴＶ受信回路１２０の入出力端子をアンテナ１２１又は外部接続用コネクタ１３０に切り替えるスイッチ（ＳＷ）１４２と、スイッチ１４１，１４２に制御信号を出力してスイッチ１４１，１４２を切り替え制御する制御部１５０とを備える。

また、携帯端末装置１００は、近距離双方向通信を行うFeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナ素子を構成する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０と、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２に電気的に接続され、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）において、外導体１７２，１８２とグランド間の高周波電流を切断する高周波切断回路を構成するインダクタンス１９１〜１９３とを備える。

携帯電話無線回路１１０は、例えばＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式によるキャリア通信を行う。アンテナ１１１は、携帯電話無線回路１１０が使用する周波数帯域の電波を送受信する。

ＤＴＶ受信回路１２０は、例えば１セグメント放送（1 segment broadcasting）受信用デジタルＴＶチューナである。アンテナ１２１は、ＤＴＶ受信回路１２０が使用する周波数帯域の電波を受信する。

外部接続用コネクタ１３０は、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０からの信号を外部に入出力する。

スイッチ１４１は、制御部１５０からの制御信号に従って、携帯電話無線回路１１０をアンテナ１１１又は外部接続用コネクタ１３０に切り替える。スイッチ１４２は、制御部１５０からの制御信号に従って、ＤＴＶ受信回路１２０をアンテナ１２１又は外部接続用コネクタ１３０に切り替える。

制御部１５０は、ＣＰＵからなり携帯端末装置１００全体を制御するとともに、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０のスイッチ１４１，１４２の制御を行う。制御部１５０は、通常時は携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０をアンテナ１１１，１２１側に接続する。外部接続用コネクタ１３０に、外部機器プラグを装着した場合にのみ、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０を第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０側に接続する。

非接触ＩＣ無線回路１６０は、外部リーダ／ライタ（図示略）から発信される磁界を受け取り外部リーダ／ライタとの間で近距離双方向通信（例えば、１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）を行う。また、自らがリーダ／ライタとなって磁界を発信し、外部カード（図示略）との間で近距離双方向通信を行う。

〔第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０〕
第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０は、断面が円形の中心信号線１７１，１８１と、中心信号線１７１，１８１を同心的に絶縁した被覆線である外導体１７２，１８２とから構成される。

[ループアンテナ構成]
第１の同軸ケーブル１７０の外導体１７２の一端部１７２ａは、非接触ＩＣ無線回路１６０の一方のアンテナ端子に接続され、他端部１７２ｂは、第２の同軸ケーブル１８０の外導体１８２の他端部１８２ｂに接続される。第２の同軸ケーブル１８０の外導体１８２の一端部１８２ａは、非接触ＩＣ無線回路１６０の他方のアンテナ端子に接続され、他端部１８２ｂは、第１の同軸ケーブル１７０の外導体１７２の他端部１７２ｂに接続される。

すなわち、非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子には、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２の一端部１７２ａ，１８２ａが接続され、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２の他端部１７２ｂ，１８２ｂ同士は電気的に接続される。したがって、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子側から見て、非接触ＩＣ通信用のループアンテナを構成する。ループアンテナの感度・利得などのアンテナ特性は、ループの大きさ等により決定される。ループアンテナの感度・利得を増やすためには、ループアンテナを構成する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２を、端末本体１００ａ内で、できるだけ大きなループを構成するように配設する。具体的には、図１に示すように、端末本体１００ａの筐体内周壁に沿って、矩形の大きな環状形状のループを形成するように、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０を架線する。図１では、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０から外部接続用コネクタ１３０に接続する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０を、端末本体１００ａの筐体の両端に配置する。

[ループアンテナ動作]
上記ループアンテナは、非接触ＩＣ無線回路１６０の動作時に機能させる。非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時には、FeliCa ＩＣ使用周波数帯の高周波ノイズを切断することが好ましい。本実施の形態では、この高周波切断回路としてインダクタンス１９１〜１９３を用いる。

第１の同軸ケーブル１７０の外導体１７２の一端部１７２ａは、インダクタンス１９１を介して接地され、第１の同軸ケーブル１７０の外導体１７２の他端部１７２ｂは、第２の同軸ケーブル１８０の外導体１８２の他端部１８２ｂに接続され、かつインダクタンス１９１を介して接地される。第１の同軸ケーブル１８０の外導体１８２の一端部１８２ａは、インダクタンス１９２を介して接地される。

すなわち、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２の一端部１７２ａ，１８２ａは、インダクタンス１９１，１９２を介して接地され、他端部１７２ｂ，１８２ｂは、インダクタンス１９３を介して接地される。

[その他]
第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の中心信号線１７１，１８１は、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の入出力信号を外部接続用コネクタ１３０に接続するための信号線である。携帯端末装置１００に搭載された各機能は、製品出荷時を含む各段階で検査される。検査工程では、外部接続用コネクタ１３０を介して、通常使用しない信号線、又は特定の信号線に逆バイアスを印加するなど通常に行わない使用方法で、テスト信号等を供給して機能検査を行う。携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０から第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の中心信号線１７１，１８１を介して外部接続用コネクタ１３０に接続するための信号線についても、この検査用である。また、携帯電話無線回路１１０は、携帯端末装置１００の取り扱い店などにおいて、外部接続用コネクタ１３０を介して接続され、データ読出されることもある。

携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０などの各機能部の入出力信号を外部接続用コネクタ１３０に接続するための信号線は必要である。この場合、上記信号線を含む各種信号線に、シールドを目的として同軸ケーブルを使用する従来例もあった。しかし、これは単に携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０などの各機能部と外部接続用コネクタ１３０とを繋ぐ信号線に、シールドのために同軸ケーブルを用いていただけのことであり、各機能部と外部接続用コネクタ１３０とを繋ぐ単なる同軸ケーブルに過ぎない。本実施の形態にように、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２が、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナを構成するものではない。本実施の形態は、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の中心信号線１７１，１８１は、各機能部と外部接続用コネクタ１３０とを繋ぐ信号線として使用する一方、その外導体１７２，１８２は、端末本体１００ａの筐体の両端に環状に配置することで有効な大きさのループを形成し、非接触ＩＣ通信用のループアンテナを構成する。

以下、上述のように構成された携帯端末装置１００の動作を説明する。

〔非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時〕
携帯端末装置１００は、非接触ＩＣ通信機能として非接触ＩＣ無線回路１６０を搭載する。

携帯端末装置１００は、携帯電話無線回路１１０又はＤＴＶ受信回路１２０の検査・調整時に、外部接続用コネクタ１３０を外部機器プラグ（図示略）に接続する。制御部１５０は、外部接続用コネクタ１３０に外部機器プラグが装着された場合は、非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時と判断する。制御部１５０は、非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時には、スイッチ１４１，１４２を、アンテナ１１１，１２１側から外部接続用コネクタ１３０側に切り替える。

携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の入出力信号は、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の中心信号線１７１，１８１を介して外部接続用コネクタ１３０に接続される。また、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、インダクタンス１９１〜１９３を介して接地されている。このため、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の入出力信号は、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の中心信号線１７１，１８１で伝送されるので、同軸線の本来の機能によってノイズの重畳が防止される。また、非接触ＩＣ無線回路１６０は、非動作時でかつ、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２がインダクタンス１９１〜１９３を介して接地されているため、インダクタンス１９１〜１９３の抵抗成分を無視すると、上記ループアンテナの高周波ノイズをグランドに逃がすことができ、高周波ノイズの重畳を抑制して、信号検査の精度向上を図ることができる。

〔非接触ＩＣ無線回路１６０の動作時〕
制御部１５０は、通常時、スイッチ１４１，１４２をアンテナ１１１，１２１側に切り替える。携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０は、アンテナ１１１，１２１を介して使用周波数帯域の電波を送受信する。

また、携帯端末装置１００は、通常時には、非接触ＩＣ無線回路１６０が使用可能状態にある。すなわち、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナを構成しており、このループアンテナが非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子に接続されている。また、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２に接続されたインダクタンス１９１〜１９３は、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）においては、インピーダンスが十分に高くなる。第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、絶縁状態（ハイインピーダンス状態）となり、グランドに対して切り離されてループアンテナを形成する。

これにより、上記ループアンテナは、図示しない外部リーダ／ライタから発信される、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）の磁界を受信することができ、非接触ＩＣ無線回路１６０に給電して、外部リーダ／ライタとの間でデータの授受（例えば、１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）を行うことができる。また、上記ループアンテナは、非接触ＩＣ無線回路１６０から出力される、FeliCa ＩＣ使用周波数帯の電力を磁界として送信することができ、図示しない外部カードとの間でデータの授受を行うことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、携帯端末装置１００は、FeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の信号を外部接続用コネクタ１３０に伝送する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０とを備え、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子に電気的に接続し、ループアンテナ素子を構成する。また、外導体１７２，１８２は、インダクタンス１９１〜１９３を介して接地する。

上記第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、通常時、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナとして使用される。また、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０は、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０の信号を外部接続用コネクタ１３０に伝送する既存の同軸ケーブルを用いることが可能である。これにより、従来例のように、非接触通信機能のための専用のアンテナを設置する必要がなく、また、プリント基板上にループアンテナを形成する構成ではないので、端末本体１００ａの小型化と非接触ＩＣ通信性能を両立することができる。特に、プリント基板上にループアンテナを形成する構成に比べ、部品配置レイアウトの制約を受けないこと、及びプリント基板自体の小型化により端末の小型化を図ることができる。また、既存の同軸ケーブルを用いることで、信号伝送系について設計変更が不要で、かつ低コスト化を図ることができる。

さらに、端末本体１００ａ内の限られた空間において、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０を用いて、できるだけ大きなループを構成することができる。ループアンテナの感度・利得を高めることができ、通信性能を向上させることができる。

また、本実施の形態では、外導体１７２，１８２とグランド間にインダクタンス１９１〜１９３を接続する簡素な構成で高周波ノイズの重畳を防止することができる。

なお、本実施の形態では、外導体とグランド間にインダクタンスのみを接続する構成としたが、非接触ＩＣの使用周波数帯で外導体とグランド間のインピーダンスが十分高くなる構成であれば、例えば、インダクタンスとキャパシタンスを並列に接続する構成としてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、高周波切断回路としてインダクタンス１９１〜１９３を用いる例について説明した。高周波ノイズ切断は、スイッチにより行う態様でもよい。以下、この例を実施の形態２により説明する。実施の形態２は、インダクタンス１９１〜１９３に代えてスイッチを用いる例である。

図２は、本発明の実施の形態２の携帯端末装置の概略構成を示す図である。図１と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

図２に示すように、携帯端末装置２００は、端末本体２００ａに、近距離双方向通信を行うFeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナ素子を構成する第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０と、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２とグランドとの間に設けられたスイッチ２０１〜２０３と、スイッチ１４１，１４２，２０１〜２０３に制御信号を出力してスイッチ１４１，１４２，２０１〜２０３を切り替え制御する制御部２５０とを備える。

本実施の形態の携帯端末装置２００は、図１の携帯端末装置１００のインダクタンス１９１〜１９３に代えて、スイッチ２０１〜２０３を設置し、制御部２５０は、非接触ＩＣ機能を使用しないときはスイッチ２０１〜２０３をグランドに切り替える。

制御部２５０は、ＣＰＵからなり携帯端末装置２００全体を制御するとともに、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０のスイッチ１４１，１４２の制御、及びスイッチ２０１〜２０３の制御を行う。制御部２５０は、通常時は携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０をアンテナ１１１，１２１側に接続する。外部接続用コネクタ１３０に、外部機器プラグを装着した場合にのみ、携帯電話無線回路１１０及びＤＴＶ受信回路１２０を第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０側に接続する。さらに、制御部２５０は、外部機器プラグを装着した場合には、非接触ＩＣ機能を使用しないときと判断して、スイッチ２０１〜２０３をグランドに切り替える。

以下、上述のように構成された携帯端末装置２００の動作を説明する。

〔非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時〕
携帯端末装置２００は、携帯電話無線回路１１０又はＤＴＶ受信回路１２０の検査・調整時に、外部接続用コネクタ１３０を外部機器プラグ（図示略）に接続する。制御部２５０は、外部接続用コネクタ１３０に外部機器プラグが装着された場合は、非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時と判断する。制御部２５０は、非接触ＩＣ無線回路１６０の非動作時には、スイッチ１４１，１４２を、アンテナ１１１，１２１側から外部接続用コネクタ１３０側に切り替える。

同時に、制御部２５０は、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２とグランドとの間に設けられたスイッチ２０１〜２０３をグランドに切り替える。第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２が接地されるため、外導体１７２，１８２の高周波ノイズをグランドに逃がすことができ、高周波ノイズの重畳を抑制して、信号検査の精度向上を図ることができる。

〔非接触ＩＣ無線回路１６０の動作時〕
第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２は、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナを構成しており、このループアンテナが非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子に接続されている。

制御部２５０は、通常時には、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２とグランドとの間に設けられたスイッチ２０１〜２０３をＯＦＦする。

これにより、上記ループアンテナは、図示しない外部リーダ／ライタから発信される、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）の磁界を受信することができ、非接触ＩＣ無線回路１６０に給電して、外部リーダ／ライタとの間でデータの授受（例えば、１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）を行うことができる。また、上記ループアンテナは、非接触ＩＣ無線回路１６０から出力される、FeliCa ＩＣ使用周波数帯の電力を磁界として送信することができ、図示しない外部カードとの間でデータの授受を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、携帯端末装置２００は、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２とグランドとの間にスイッチ２０１〜２０３を設置し、制御部２５０は、携帯電話無線回路１１０又はＤＴＶ受信回路１２０の外部接続用コネクタ１３０の接続時、スイッチ２０１〜２０３を切り替えて外導体１７２，１８２とグランドに接地するので、外導体１７２，１８２の高周波ノイズをグランドに確実に逃がすことができ、高周波ノイズの重畳を抑制して、信号検査の精度向上を図ることができる。本実施の形態は、実施の形態１に比べてスイッチ２０１〜２０３及び制御部２５０が必要となるものの、第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２からなるループアンテナの使用時／非使用時の切り替えを確実に行うことができ、アンテナ性能の向上と信号線へのノイズ重畳の確実な防止が期待できる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、一般的な構造の第１及び第２の同軸ケーブル１７０，１８０の外導体１７２，１８２を用いて、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナを構成する例について説明した。同軸ケーブルの被覆線を縒り線構成とすることで、ループアンテナのターン数を増やし、アンテナ感度を高めることができる。以下、この例を実施の形態３により説明する。

図３は、本発明の実施の形態３の携帯端末装置の概略構成を示す図である。図１と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

図３に示すように、携帯端末装置３００は、端末本体３００ａに、近距離双方向通信を行うFeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナ素子を構成する縒り線構成の第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０と、第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０の各外導体（被覆線）３１２〜３１４，３２２〜３２４に電気的に接続され、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）の高周波電流を切断する高周波切断回路を構成するインダクタンス３３１〜３３７とを備える。

図４は、上記第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０の構成を示す断面図、図５は、上記第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０の構成を示す側面図である。第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０は、同一構成を採るため第１の同軸ケーブル３１０を代表して説明する。

図４に示すように、第１の同軸ケーブル３１０は、断面が円形の中心信号線３１１と、中心信号線３１１を同心的に絶縁した樹脂等の絶縁被覆部３１５と、絶縁被覆部３１５の外周面に互いに等間隔で巻かれた、縒り線構成の被覆線である外導体３１２〜３１４とから構成される。外導体３１２〜３１４は、内部導体の中心信号線３１１を同心的に絶縁しかつ旋回して巻かれることで、第１の同軸ケーブル３１０の外部導体を構成する。第２の同軸ケーブル３２０（図３）は、断面が円形の中心信号線３２１と、中心信号線３２１を同心的に絶縁した樹脂等の絶縁被覆部３２５と、絶縁被覆部３２５の外周面に互いに等間隔で巻かれた、縒り線構成の被覆線である外導体３２２〜３２４とから構成される。外導体３２２〜３２４は、内部導体の中心信号線３２１を同心的に絶縁しかつ旋回して巻かれることで、第１の同軸ケーブル３２０の外部導体を構成する。

図４及び図５に示すように、外導体３１２は、中心信号線３１１を同心的に絶縁して巻かれることでループアンテナの１ターン目を形成し、外導体３１３は、外導体３１２と共に中心信号線３１１を同心的に絶縁して巻かれることでループアンテナの２ターン目を形成し、外導体３１４は、外導体３１２，３１３と共に中心信号線３１１を同心的に絶縁して巻かれることでループアンテナの３ターン目を形成する。

図６は、縒り線構成の各外導体（被覆線）からなる同軸ケーブルのループアンテナのターン数を模式的に説明する図である。

第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０の外導体３１２〜３１４，３２２〜３２４は、非接触ＩＣ無線回路１６０のアンテナ端子に接続され、非接触ＩＣ通信用のループアンテナを構成する。

したがって、第１の同軸ケーブル３１０の１ターン目の外導体３１２の始端は、非接触ＩＣ無線回路１６０の一方のアンテナ端子に接続され、終端は第２の同軸ケーブル３２０の１ターン目の外導体３２２の始端に接続される。そして、第２の同軸ケーブル３２０の１ターン目の外導体３２２の終端は、第１の同軸ケーブル３１０の２ターン目の外導体３１３の始端に接続される。以下、同様の接続方法により、外導体３１３乃至外導体３２４の端部同士が接続され、第２の同軸ケーブル３２０の３ターン目の外導体３２４の終端は、非接触ＩＣ無線回路１６０の他方のアンテナ端子に接続されて、複数の（３つの）ターン数を有するループアンテナが構成される（図６参照）。

図６に示すように、第１の同軸ケーブル３１０は、外導体３１２〜３１４を縒り線構成とすることで、見かけ上は１本の同軸ケーブルでありながら複数の（３つの）ターン数を得ることができる。

また、図３に戻って、実施の形態１，２と同様に、上記第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０は、端末本体３００ａ内で、できるだけ大きなループを構成するように配設して、ループアンテナの感度・利得を増やす。具体的には、図３に示すように、端末本体３００ａの筐体内周壁に沿って、矩形の大きな環状形状のループを形成するように、第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０を架線する。第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０は、端末本体３００ａの筐体の両端に配置されることになる。

また、実施の形態１と同様に、第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０の外導体３１２〜３１４，３２２〜３２４の各端部は、インダクタンス３３１〜３３７を介して接地される。

このように、本実施の形態によれば、携帯端末装置３００の第１及び第２の同軸ケーブル３１０，３２０は、３本の縒り線構成の外導体３１２〜３１４，３２２〜３２４を有するので、ループアンテナのターン数を増やすことができる。これにより、見かけ上１本の同軸ケーブルでありながらターン数３のループアンテナ素子を構成することができ、端末本体３００ａの小型化を図りつつ、非接触ＩＣ通信性能をより一層高めることができる。すなわち、特許文献２記載の装置において、ターン数を増やそうとすれば、シート状のフレキシブル基板にループパターンを形成する構造上、積層させることは困難であり、フレキシブル基板に渦巻状にループパターンを形成せざるを得ない。これではフレキシブル基板上のループパターン部分が増大し、フレキシブル基板延いてはこれを搭載する端末装置の小型化が図り難い。本実施の形態では、端末本体３００ａの小型化と非接触ＩＣ通信性能を両立することができる。

なお、本実施の形態では、３本の縒り線構成の外導体を使用した例であるが、ｎ本の縒り線構成であればどのようなターン数でもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４は、ループアンテナを構成する同軸ケーブルが１本の場合の例について説明する。

図７は、本発明の実施の形態４の携帯端末装置の概略構成を示すブロック図である。図３と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

図７に示すように、携帯端末装置４００は、端末本体４００ａに、近距離双方向通信を行うFeliCa ＩＣモジュールなどの非接触ＩＣ無線回路１６０と、非接触ＩＣ無線回路１６０のループアンテナ素子の一部を構成する縒り線構成の第１の同軸ケーブル３１０と、プリント基板上に形成された３本の配線パターン４１１〜４１３からなりループアンテナ素子の一部を構成する基板パターン４１０と、第１の同軸ケーブル３１０の各外導体（被覆線）３１２〜３１４及び配線パターン４１１〜４１３に電気的に接続され、FeliCa ＩＣ使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ，１００〜５００ｋｂｐｓ）の高周波電流を切断する高周波切断回路を構成するインダクタンス３３２〜３３７とを備える。

上記基板パターン４１０を有するプリント基板は、フレキシブル基板であってもよい。

携帯端末装置４００は、図３の携帯端末装置３００の第２の同軸ケーブル３２０に代えて、プリント基板上の配線パターン４１１〜４１３からなる基板パターン４１０を用いる。

このように、本実施の形態によれば、携帯端末装置４００は、外導体３１２〜３１４とプリント基板の基板パターン４１０（配線パターン４１１〜４１３）とを環状に接続してループアンテナ素子を構成するので、端末本体４００ａの小型化と非接触ＩＣ通信性能を両立することができる。本実施の形態は、無線通信手段が１つである場合など同軸ケーブルが１つの場合にループアンテナ構成用の第２の同軸ケーブルを新たに設置する必要がない。

なお、本実施の形態では、３ターン数のループアンテナに適用した例であるが、これは一例であり、同軸ケーブルと基板パターンの組み合わせは、どのような態様でもよい。例えば、実施の形態１，２のようにループアンテナのターン数１であってもよい。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。例えば、携帯端末装置として携帯電話機に適用した例について説明しているが、携帯電話機に限らずＰＤＡ等の携帯情報端末や非接触ＩＣ機能を持つポータブル音響・映像機器、ポータブルゲーム機、パーソナルコンピュータ又はその融合された装置に適用可能である。

また、非接触ＩＣ機能としてFeliCa ＩＣモジュールを例に説明したが、FeliCa ＩＣシステム以外であってもよく、携帯端末装置に搭載可能な非接触ＩＣ機能にはすべて適用できる。

また、無線通信手段を構成する携帯電話無線回路１１０と及びＤＴＶ受信回路１２０の構成及び動作例は一例であり、どのような構成及び動作例でも構わない。例えば、無線通信手段は便宜的な呼称であり、ＤＴＶ受信回路１２０のように電波受信のみ、また図示は省略するがゲーム機能など特定の機能部であれば何でもよい。

また、本実施の形態では携帯端末装置、及び携帯電話機という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、携帯端末、アンテナ装置等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記携帯端末装置を構成する各回路部、例えばFeliCa ＩＣ等の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。

本発明に係る携帯端末装置は、非接触ＩＣ機能付き携帯電話機などの携帯端末装置、携帯用電子機器の用途に有用である。

１００，２００，３００，４００ 携帯端末装置
１００ａ，２００ａ，３００ａ，４００ａ 端末本体
１１０ 携帯電話無線回路
１１１，１２１ アンテナ
１２０ ＤＴＶ受信回路
１３０ 外部接続用コネクタ
１４１，１４２，２０１〜２０３ スイッチ
１５０，２５０ 制御部
１６０ 非接触ＩＣ無線回路
１７０，１８０，３１０，３２０ 同軸ケーブル
１７１，１８１，３１１，３２１ 中心信号線
１７２，１８２，３１２〜３１４，３２２〜３２４ 外導体
１９１〜１９３，３３１〜３３７ インダクタンス
４１０ 基板パターン
４１１〜４１３ 配線パターン

Claims (12)

1. ループアンテナを介して非接触通信を行う非接触通信手段と、
   無線通信手段と、
   前記無線通信手段の信号を伝送する同軸ケーブルとを備え、
   前記同軸ケーブルは、
   中心信号線と該中心信号線を同心的に絶縁した外導体とを有し、
   前記外導体を、前記非接触通信手段のアンテナ端子に電気的に接続し、ループアンテナ素子を構成する携帯端末装置。
2. 前記非接触通信手段の使用周波数帯において、前記外導体とグランド間をハイインピーダンス状態又は切断する高周波切断手段を備える請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記高周波切断手段は、前記外導体とグランド間に接続されたインダクタンスである請求項１記載の携帯端末装置。
4. 前記高周波切断手段は、前記外導体とグランド間に接続されたスイッチと該スイッチを制御する制御手段である請求項１記載の携帯端末装置。
5. 前記高周波切断手段は、前記非接触通信手段の非接触通信時、前記外導体とグランド間をハイインピーダンス状態又は切断する請求項１記載の携帯端末装置。
6. 前記高周波切断手段は、前記無線通信手段の信号伝送時、前記外導体とグランド間を接続する請求項１記載の携帯端末装置。
7. 前記同軸ケーブルは、筐体内で、所定大きさの環状形状のループを形成する請求項１記載の携帯端末装置。
8. 前記同軸ケーブルは、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルとからなり、前記第１の同軸ケーブルと前記第２の同軸ケーブルとを環状に接続して前記ループアンテナ素子を構成する請求項１記載の携帯端末装置。
9. 前記同軸ケーブルは、ｎ（ｎは２以上の任意の自然数）本の縒り線構成の前記外導体を有し、前記ｎ本の縒り線が、ターン数ｎのループアンテナ素子を構成する請求項１記載の携帯端末装置。
10. 筐体と、
    筐体に設置された外部接続用コネクタとを備え、
    前記同軸ケーブルの前記中心信号線は、前記無線通信手段と前記外部接続用コネクタとを接続する請求項１記載の携帯端末装置。
11. 配線パターンを有するプリント基板を備え、
    前記外導体と前記配線パターンとを環状に接続して前記ループアンテナ素子を構成する請求項１記載の携帯端末装置。
12. 前記無線通信手段は、受信回路、及び／又は非通信回路を含む請求項１記載の携帯端末装置。
    

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