JP2011259193A - 携帯端末機 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末機において外付けＡＣアダプタ不要の充電機能と人体影響の小さいアンテナ性能を実現する構成を提供する。
【解決手段】本発明の実施の形態１の携帯端末機は、携帯端末機に収納される回路基板１０１と、内蔵二次電池１０２と、携帯端末機下部に装荷される回動可能な第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４と、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４と接続されるスイッチ回路１０５と、スイッチ回路１０５の一端と接続される電源回路１０６と、スイッチ回路１０５の他の一端と接続される無線回路１０７と、携帯端末機上に配設される液晶画面１０８と、操作キー１０９と、受話用孔１１０と、送話用孔１１１と、から構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯端末機に関する技術であって、充電用プラグを利用したアンテナに関する。

近年の携帯端末機には多くの無線通信機能が搭載され、通話・電子メール・インターネット・地上ディジタルＴＶ放送・無線ＬＡＮ・ＧＰＳ・ＦｅｌｉＣａ・Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど、さまざまな無線通信方式に対応した多くのアンテナ素子の搭載が求められる。これらのアンテナには、各無線通信方式に対応した周波数帯域と所望の放射特性が要求されるため、これまで各無線通信方式に対応したアンテナ素子を個別にそれぞれ搭載することが一般的であった。しかしながら、これは端末小型化を阻む要因になると同時に、アンテナ素子同士が近接する場合には電磁結合によりアンテナ性能劣化が生じるという問題があった。このため、複数アンテナの統合化によるアンテナ素子数の削減や、周辺金属部品のアンテナ利用によるアンテナ性能の改善が携帯端末機におけるアンテナ開発の課題となっている。例えば特許文献１では、携帯端末機の充電端子をアンテナの一部に利用することによりアンテナ性能を向上する構成が提案されている。

一方、携帯端末機の充電には外付けＡＣアダプタが一般的に使用され、ＡＣアダプタを携行していない場合や紛失した場合は携帯端末機を充電できないという課題があった。この課題を解決する方法の１つとして、携帯端末機にＡＣアダプタ機能を内蔵することが挙げられるが、端末内部の部品実装スペースが小さくなるという課題があった。そこで、例えば特許文献２では、携帯端末機の底部に導電性プラグを回動自在に装荷し非充電時には導電性プラグを端末側面部に収納することで、外付けＡＣアダプタ不要の充電を可能にしつつ端末内部の部品実装スペースを極力大きく確保する構成が提案されている。

特開２００９−１９４４２７号公報 特開２０００−３２４２１４号公報

しかしながら、携帯端末機にＡＣアダプタ機能を内蔵する場合は、特許文献２に代表されるように、導電性プラグの端末への装荷が必須であり、周辺に搭載されたアンテナ素子との電磁結合によりアンテナ性能が劣化するという課題がある。これを避けるために、導電性プラグ自体をアンテナ素子として利用する場合でも、人体保持の影響によりアンテナ性能が劣化するという課題がある。例えば、特許文献２の導電性プラグをアンテナ素子として利用する場合、２つの導電性プラグが離れて収納される構成上、それぞれの導電性プラグを不平衡給電型のアンテナとして動作させる必要があり、回路基板にも大きなアンテナ電流が流れるため人体保持の影響を受けやすいという課題がある。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、ＡＣアダプタ機能を内蔵した携帯端末機において２つの導電性プラグを所定の配置条件で収納し、これを平衡給電型アンテナとして利用することで、外付けＡＣアダプタ不要の充電機能と高いアンテナ性能を同時に実現することができる。

かかる課題を解決するため、本発明の携帯端末機は、回動可能な第１導電性プラグと、回動可能な第２導電性プラグと、前記第１導電性プラグおよび第２導電性プラグと電気的に接続されるスイッチ回路と、前記スイッチ回路の一端と電気的に接続される電源回路と、前記スイッチ回路の他の一端と電気的に接続される無線回路と、を備え、充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグから構成される充電用プラグを前記電源回路と電気的に接続することで内蔵電池の充電を可能にし、非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグの少なくとも１つが無線回路と電気的に接続され、アンテナとして動作する構成を採る。

本発明の携帯端末機は、非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグを無線回路と電気的に接続することで前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグが平衡給電型アンテナとして動作する構成を採る。

本発明の携帯端末機は、非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグを略一直線上に配置することで前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグが平衡給電型ダイポールアンテナとして動作する構成を採る。

本発明の携帯端末機によれば、外付けＡＣアダプタ不要の充電機能を可能にしつつ高いアンテナ性能を実現することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における透視図、（ｃ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における回路構成図 （ａ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における透視図、（ｃ）本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における回路構成図 （ａ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における透視図、（ｃ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における回路構成図 （ａ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における透視図、（ｃ）本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における回路構成図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）を参照して、本発明の実施の形態１における携帯端末機の構成を説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における斜視図、図１（ｂ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における透視図、図１（ｃ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の充電時における回路構成図であり、図２（ａ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における斜視図、図２（ｂ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における透視図、図２（ｃ）は本発明の実施の形態１の携帯端末機の非充電時における回路構成図である。

本発明の実施の形態１の携帯端末機は、携帯端末機に収納される回路基板１０１と、内蔵二次電池１０２と、携帯端末機下部に装荷される回動可能な第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４と、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４と接続されるスイッチ回路１０５と、スイッチ回路１０５の一端と接続される電源回路１０６と、スイッチ回路１０５の他の一端と接続される無線回路１０７と、携帯端末機上に配設される液晶画面１０８と、操作キー１０９と、受話用孔１１０と、送話用孔１１１と、から構成される。

図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）は充電状態の構成を示す図であり、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４を端末長手方向に突出させてコンセント接続用プラグを構成するとともに、スイッチ回路１０５の切り換えによって第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４を回路基板１０１上の電源回路１０６と接続し、電源回路１０６でＡＣ／ＤＣ変換することにより内蔵二次電池１０２の充電を可能としている。

ここで、スイッチ回路１０５は電気的スイッチ、機械的スイッチのいずれでもよく、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４の回動と連動して切り換わる構成が望ましい。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は非充電状態の構成を示す図であり、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４を一直線上になるよう収納するとともに、スイッチ回路１０５の切り換えによって第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４を回路基板１０１上の無線回路１０７と接続し、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４に平衡給電することでダイポールアンテナとして動作させる構成である。

ここでダイポールアンテナでは、ダイポールを構成する２つの電極が一直線上に配置される場合に最大のアンテナ性能が得られるため、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４は一直線上に配置されるよう収納されることが望ましいが、これに限らず、第１導電性プラグ１０３および第２導電性プラグ１０４が相対角度±９０度以下の範囲で収納される場合においても同等の効果を得ることができる。

上述のように、本発明の実施の形態１によれば、携帯端末機に電源回路を内蔵するとともに端末下部に２つの導電性プラグを装荷し、これを充電用プラグおよびアンテナとして利用することにより、外付けＡＣアダプタ不要の充電機能と良好なアンテナ性能を同時に実現することができる。また、２つの導電性プラグを平衡給電型ダイポールアンテナとして動作させることにより人体保持の影響を低減することができ、２つの導電性プラグを一直線上配置とすることで最大のダイポールアンテナ性能を得ることができる。

なお、充電中であること及び非充電中であることの検出は、一般的な充電検出回路等を用いてもよく、スイッチ回路１０５は、一般的な充電検出回路等による充電中であること及び非充電中であることの検出結果に応じて接続先を切り替えてもよい。
（実施の形態２）
図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）を参照して、本発明の実施の形態２における携帯端末機の構成を説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における斜視図、図３（ｂ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における透視図、図３（ｃ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の充電時における回路構成図であり、図４（ａ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における斜視図、図４（ｂ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における透視図、図４（ｃ）は本発明の実施の形態２の携帯端末機の非充電時における回路構成図である。

本発明の実施の形態２の携帯端末機は、携帯端末機に収納される回路基板２０１と、内蔵二次電池２０２と、携帯端末機下部に装荷される回動可能な第１導電性プラグ２０３および第２導電性プラグ２０４と、第１導電性プラグ２０３に併設される第１導電体２０５と、第２導電性プラグに併設される第２導電体２０６と、第１導電性プラグ２０３および第２導電性プラグ２０４と接続されるスイッチ回路２０７と、スイッチ回路２０７の一端と接続される電源回路２０８と、スイッチ回路２０７の他の一端と接続される無線回路２０９と、携帯端末機上に配設される液晶画面２１０と、操作キー２１１と、受話用孔２１２と、送話用孔２１３と、から構成される。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は充電状態の構成を示す図であり、実施の形態１と同様の構成により二次電池２０２への充電を可能としている。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は非充電状態の構成を示す図であり、第１導電性プラグ２０３および第２導電性プラグ２０４を一直線上になるよう収納するとともに、スイッチ回路２０７の切り換えによって第１導電性プラグ２０３および第２導電性プラグ２０４を回路基板２０１上の無線回路２０９と接続し、第１導電性プラグ２０３および第２導電性プラグ２０４に平衡給電することでダイポールアンテナとして動作させる構成である。この際、第１導電性プラグ２０３と第１導電体２０５および第２導電性プラグと第２導電体２０６それぞれが接触もしくは電磁結合し電気的に接続されることにより、ダイポールアンテナの素子長を長くすることができ、実施の形態１の場合よりも優れたアンテナ性能を得ることができる。

上述のように、本発明の実施の形態２によれば、２つの導電性プラグそれぞれに導電体を併設し、非充電時に導電性プラグと導電体を電気的に接続する構成によりアンテナ素子長を長くすることができ、実施の形態１と同等以上の効果を得ることができる。

本発明の携帯端末機は、外付けＡＣアダプタ不要の充電機能とその構成部品を利用した平衡給電型アンテナにより人体影響の小さいアンテナ性能を実現できるという効果を有し、二次電池および無線通信機能を備えた電子機器全てに適用できる。

１０１、２０１ 回路基板
１０２、２０２ 二次電池
１０３、２０３ 第１導電性プラグ
１０４、２０４ 第２導電性プラグ
１０５、２０７ スイッチ回路
１０６、２０８ 電源回路
１０７、２０９ 無線回路
１０８、２１０ 液晶画面
１０９、２１１ 操作キー
１１０、２１２ 受話用孔
１１１、２１３ 送話用孔
２０５ 第１導電体
２０６ 第２導電体

Claims (3)

1. 回動可能な第１導電性プラグと、
   回動可能な第２導電性プラグと、
   前記第１導電性プラグおよび第２導電性プラグと電気的に接続されるスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路の一端と電気的に接続される電源回路と、
   前記スイッチ回路の他の一端と電気的に接続される無線回路と、を備え、
   充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグから構成される充電用プラグを前記電源回路と電気的に接続することで内蔵電池の充電を可能にし、
   非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグの少なくとも１つが無線回路と電気的に接続され、アンテナとして動作することを特徴とする携帯端末機。
2. 非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグを無線回路と電気的に接続することで前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグが平衡給電型アンテナとして動作することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機。
3. 非充電時には前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグを略一直線上に配置することで前記第１導電性プラグおよび前記第２導電性プラグが平衡給電型ダイポールアンテナとして動作することを特徴とする請求項２に記載の携帯端末機。

Images