JP2012156862A

JP2012156862A - 携帯電子機器

Info

Publication number: JP2012156862A
Application number: JP2011015311A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Togashi; 大輔富樫
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-08-16

Abstract

【課題】導電部を利用した新たな構成のアンテナを有する携帯電子機器を提供すること。
【解決手段】携帯電話装置１は、第１導電部２５を有する操作部側筐体部２と、第２導電部３５を有する表示部側筐体部３と、第３導電部４５を有すると共に操作部側筐体部２の平面と表示部側筐体部３の底面とを対向させて積層方向に配置させた閉状態と、操作部側筐体部２の平面と表示部側筐体部３の平面とが水平に並ぶように配置させた開状態とに遷移可能なように操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを連結する連結部４と、給電部２７とを備え、第１導電部２５と第２導電部３５と第３導電部４５とにより少なくとも三方を囲まれて形成される対向領域Ｓに、給電部２７により給電を行い磁流アンテナとして動作させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナを有し外部機器と通信を行う携帯電子機器に関する。

携帯電子機器は、小型化・薄型化が進んでおり、また、様々な構成のアンテナが内蔵されている。
例えば、特許文献１では、第１筐体内に配置された第１導電部に切欠部を形成し、当該切欠部に給電することにより、切欠部がスロットアンテナとして動作する技術が提案されている。

特開２００８−１６７４２０号公報

ところで、このような携帯電子機器では、導電部を利用したさらなるアンテナ技術が求められている。

本発明は、導電部を利用した新たな構成のアンテナを有する携帯電子機器を提供することを一つの目的とする。

本発明に係る携帯電子機器は、上記課題を解決するために、第１導電部を有する第１筐体と、第２導電部を有する第２筐体と、第３導電部を有すると共に、前記第１筐体と前記第２筐体とが積層配置された閉状態と、前記閉状態における前記第１筐体及び前記第２筐体の互いの対向面が露出する開状態とを取りうるように前記第１筐体と前記第２筐体とを所定の回転軸を中心に回動可能に連結する連結部と、給電部とを備え、前記開状態において、前記第１導電部と前記第２導電部とは、前記第３導電部を介して電気的に接続され、前記第１導電部と前記第２導電部と前記第３導電部とにより少なくとも三方を囲われて形成される対向領域は、前記給電部により給電されて磁流アンテナとして動作する構成である。

また、携帯電子機器では、前記第１導電部及び前記第２導電部は、前記閉状態で互いに対向し、前記給電部は、前記閉状態において、前記第１導電部又は前記第２導電部のいずれか一方に接続される構成でもよい。

また、携帯電子機器では、前記第２導電部は、前記閉状態において、前記第１導電部及び前記第３導電部に対して電気的に非導通になり、かつ、基準電位部に対しても電気的に非導通になり、前記給電部は、前記閉状態において、前記第２導電部に接続される構成でもよい。

また、携帯電子機器では、前記第１切欠部と前記第２切欠部とは、同程度の大きさに切り欠いて形成されており、前記第１開口部は、前記第１切欠部と同程度以下の大きさに形成されており、前記第２開口部は、前記第２切欠部と同程度以下の大きさに形成されている構成でもよい。

本発明によれば、導電部を利用した新たな構成のアンテナを有する携帯電子機器を提供することができる。

第１実施形態に係る携帯電話装置が開状態のときの外観を示す図である。第１実施形態に係る携帯電話装置が閉状態のときの外観を示す図である。第１実施形態に係る携帯電話装置の内部構造を示す模式図である。第３実施形態に係る携帯電話装置の内部構造を示す模式図である。第４実施形態に係る携帯電話装置の内部構造を示す模式図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る携帯電子機器の一例である携帯電話装置１の外観を示す図である。また、本実施の形態では、携帯電話装置１について説明するが、本発明は携帯電話装置に限定されるものではなく、例えば、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等であってもよい。

携帯電話装置１は、操作部側筐体部２（第１筐体）と、表示部側筐体部３（第２筐体）と、これら操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを連結する連結部４と、を備えて構成される。

操作部側筐体部２は、平面（表面）に、操作キー群２１と、電源のＯＮ／ＯＦＦや通話の開始／終了等を受け付ける機能ボタン群２２と、後述の表示部３０に表示されるカーソルの移動等に用いられるトラックボール２３と、通話の相手側の音声を出力するスピーカ２４と、可動型ピン２６と、を備えて構成される。
表示部側筐体部３は、平面（表面）に、携帯電話装置１が備える機能に係る各種表示を行う表示部３０を備えて構成される。

この携帯電話装置１は、図１に示される状態である開状態と、図２に示される状態である閉状態とに、後述の連結部４により自在に遷移することができる。
閉状態は、操作部側筐体部２の平面と、表示部側筐体部３の平面とが対向する状態で積層配置された状態である。
開状態は、閉状態における操作部側筐体部２及び表示部側筐体部３の互いの対向面が露出する状態、すなわち、操作部側筐体部２の平面と、表示部側筐体部３の平面とが並ぶように配置された状態である。

連結部４は、操作部側筐体部２と、表示部側筐体部３とを、所定の回転軸を中心に回動可能に連結する。

なお、携帯電話装置１は、上述した以外にも他の構成要素により構成されている。例えば、携帯電話装置１は、図示は省略するが、被写体を撮像するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラやＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等により構成される撮像部や、使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク等を備えている。

このように構成される携帯電話装置１は、導電部を利用して複数のアンテナを構成することが可能な構成になっている。以下に、具体的な構成について説明する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る携帯電話装置１の内部構造を示す模式図である。

図３（ａ）は、開状態における携帯電話装置１の内部構造を示す模式図であり、図３（ｂ）は、閉状態における携帯電話装置１の内部構造を示す模式図である。
図３（ａ）に示すように、携帯電話装置１は、操作部側筐体部２に、第１導電部２５と、可動型ピン２６と、給電部２７と、ＲＦ回路部２８と、制御部５０と、スイッチ部６０と、を備える。また、携帯電話装置１は、表示部側筐体部３に、第２導電部３５を備える。また、携帯電話装置１は、連結部４に、第３導電部４５を備える。

また、携帯電話装置１では、開状態において、第１導電部２５と、第２導電部３５と、第３導電部４５とにより、三方を囲われて、所定の空間的な大きさを有する対向領域Ｓが形成されている。
なお、本実施形態では、三方を囲われた対向領域Ｓを形成するものとしたが、第３導電部４５を２つ設けて、第１導電部２５と、第２導電部３５と、２つの第３導電部４５とにより、四方を囲まれるように、所定の空間的な大きさを有する対向領域Ｓが形成されるようにしてもよい。

第１導電部２５は、操作部側筐体部２の内部に配置され、電気を導通する略直方体形状の板状の板金によって構成されている。この第１導電部２５には、所定の電位に維持するための基準電位部が設けられている。

第２導電部３５は、表示部側筐体部３の内部に配置され、電気を導通する略直方体形状の板状の板金によって構成されている。この第２導電部３５は、閉状態において可動型ピン２６を介して給電部２７から給電が行われる。

第３導電部４５は、連結部４の内部に配置され、金属等の導体により構成されている。第３導電部４５は、開状態及び閉状態のいずれにおいても第１導電部２５と第２導電部３５とに接触するように配置されている。このように配置されることで、第３導電部４５は、開状態及び閉状態のいずれにおいても、第１導電部２５と第２導電部３５とを電気的に接続する。

可動型ピン２６は、金属等の導体により構成されている。また、可動型ピン２６は、図３（ｂ）に示すように、閉状態において第２導電部３５に接続される。

給電部２７は、第１導電部２５の対向領域Ｓを形成する面の周縁部の給電点と、可動型ピン２６とに、スイッチ部６０を介して電気的に接続可能であると共に、ＲＦ回路部２８に接続されている。給電部２７は、制御部５０の制御に応じて、スイッチ部６０を介して対向領域Ｓ又は第２導電部３５に対して給電を行う。制御部５０は、開状態が検出された場合にスイッチ部６０の可動接点Ａを固定接点Ｂに接続させ、閉状態が検出された場合にスイッチ部６０の可動接点Ａを固定接点Ｃに接続させる。なお、開状態及び閉状態の検出は、磁気開閉スイッチ等の従来技術を用いて行われ、開状態、閉状態を示す信号が制御部５０に供給される。

すなわち、給電部２７は、開状態である場合に対向領域Ｓに対して給電を行い、対向領域Ｓをアンテナエレメントとして動作させる。この場合、対向領域Ｓには電界が発生し、磁流アンテナ（いわゆるスロットアンテナやスリットアンテナ）として動作する。なお、対向領域Ｓの長手方向の長さは、所望する共振周波数ｆに対応する波長λに対して、ｎλ／２（ｎ＝１，２，３，・・・）であることが望ましい。

また、給電部２７は、閉状態である場合に、可動型ピン２６を介して第２導電部３５に対して給電を行い、第２導電部３５をアンテナエレメントとして動作させる。すなわち、給電部２７により、閉状態である場合に第２導電部３５に対して給電を行うとき、第１導電部２５と第２導電部３５とは、第３導電部４５を介して電気的に接続された状態となる。よって、閉状態である場合に第２導電部３５に対して給電を行うことで、第１導電部２５、第２導電部３５、及び第３導電部４５は、逆Ｆアンテナとして動作する。

ＲＦ回路部２８は、携帯電話装置１の全体を制御する制御部５０に接続されており、制御部から信号が供給されたことに応じて、給電部２７を介して、対向領域Ｓ又は第２導電部３５に給電を行う。なお、図３（ａ）においては、給電部２７とＲＦ回路部２８とは別の構成として表示されているが、給電部２７がＲＦ回路部２８に含まれる構成であってもよい。

以上、本実施形態によれば、携帯電話装置１は、開状態において、第１導電部２５と第２導電部３５が、第３導電部４５を介して電気的に接続され、第１導電部２５と第２導電部３５と第３導電部４５とにより少なくとも三方を囲まれて形成される対向領域Ｓが、給電部２７により給電されて磁流アンテナとして動作する。

このようにすることで、携帯電話装置１は、開状態において形成される対向領域Ｓを磁流アンテナとして動作させるので、導電部を利用した新たなアンテナの構成を実現することができる。

また、携帯電話装置１の給電部２７は、閉状態において、可動型ピン２６を介して第２導電部３５に接続され、第２導電部３５に給電を行う。

このようにすることで、携帯電話装置１では、閉状態である場合に、第２導電部３５に給電が行われる。閉状態である場合、第１導電部２５と第２導電部３５とは、第３導電部４５により短絡され、基準電位部により所定の電位に維持される状態となる。よって、携帯電話装置１は、閉状態において、第１導電部２５、第２導電部３５、及び第３導電部４５を逆Ｆアンテナとして動作させることができる。なお、第１実施形態において開状態でアンテナを構成しない場合には、可動型ピン２６とスイッチ部６０とを有していなくともよいことは明らかである。

［第２実施形態］
ここで、第３導電部４５は、閉状態において、第１導電部２５と第２導電部３５とに接触しないように配置される構成であってもよい。

このように配置されることで、第２導電部３５は、開状態において、第３導電部４５を介して第１導電部２５と電気的に接続される。また、第２導電部３５は、閉状態において、第１導電部２５及び第３導電部４５に対して電気的に非導通となる。

本実施形態によれば、第２導電部３５は、閉状態において、第１導電部２５及び第３導電部４５に対して電気的に非導通になり、かつ、基準電位部に対しても電気的に非導通になる。そして、給電部２７は、閉状態において、第２導電部３５に接続され、第２導電部３５に対して給電を行う。

このようにすることで、携帯電話装置１は、開状態において第１導電部２５と第２導電部３５が、第３導電部４５を介して電気的に接続され、第１導電部２５と第２導電部３５と第３導電部４５とにより少なくとも三方を囲まれて形成される対向領域Ｓが、給電部２７により給電されて磁流アンテナとして動作する。

また、携帯電話装置１は、閉状態において、第１導電部２５と第２導電部３５とが電気的に非導通となり、第２導電部３５が給電部２７から給電されることにより、第２導電部３５は、例えばモノポールアンテナとして動作する。

［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係る携帯電話装置１Ａの内部構造を示す模式図である。
本実施形態では、板金等からなるＬ字状のアンテナと、当該アンテナに対応する給電部とが設けられている点が第１実施形態と異なる。第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

操作部側筐体２Ａには、板金等からなるＬ字状のアンテナ３３と、当該アンテナ３３の短手側の端部に接続される給電部３４が設けられている。
給電部３４は、ＲＦ回路部２８Ａに接続されている。

ＲＦ回路部２８Ａは、携帯電話装置１Ａの全体を制御する制御部５０に接続されており、制御部から信号が供給されたことに応じて、給電部２７、３４を介して、対向領域Ｓ、第２導電部３５、及びアンテナ３３に給電を行う。このようにすることで、開状態において対向領域Ｓが、磁流アンテナとして動作すると共に、アンテナ３３が動作する。また、閉状態において、第１導電部２５、第２導電部３５、及び第３導電部４５は、逆Ｆアンテナとして動作すると共に、アンテナ３３が動作する。

以上、本実施形態によれば、携帯電話装置１Ａは、開状態において、対向領域Ｓを磁流アンテナとして動作させると共に、アンテナ３３を動作させることができる。また、携帯電話装置１Ａは、閉状態において、第１導電部２５、第２導電部３５、及び第３導電部４５を、逆Ｆアンテナとして動作させると共に、アンテナ３３を動作させることができる。

対向領域Ｓによる磁流アンテナと、アンテナ３３とは、低相関となることが期待できるので、携帯電話装置１Ａは、開状態において、低相関となる複数のアンテナをダイバーシチに適用することができる。また、第１導電部２５、第２導電部３５、及び第３導電部４５による逆Ｆアンテナと、アンテナ３３とは、低相関となることが期待できるので、携帯電話装置１Ａは、閉状態において、低相関となる複数のアンテナをダイバーシチに適用することができる。

［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係る携帯電話装置１Ｂの内部構造を示す模式図である。
本実施形態では、結合部の位置と、第３導電部の数及び位置と、給電部の数と、スイッチの構成とが第１実施形態と異なる。第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

連結部４Ｂは、２つの連結部４Ｂの距離が、第１実施形態の２つの連結部４の距離に比べて短い位置で、操作部側筐体部２Ｂと表示部側筐体部３とを連結する。
また、第３導電部４５Ｂは、２つの連結部４Ｂそれぞれに対して設けられており、開状態及び閉状態のいずれにおいても第１導電部２５と第２導電部３５とに接触するように配置されている。

このように第３導電部４５Ｂが配置されていることによって、第１導電部２５と、第２導電部３５と、第３導電部４５Ｂとにより、少なくとも三方を囲われた領域として、３つの対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が形成される。

また、操作部側筐体部２Ｂには、対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に対応して、３つの給電部２７、３１、３２が設けられている。これらの給電部２７、３１、３２は、対向領域を形成する第１導電部２５側の面の中間に設けられていると共に、ＲＦ回路部２８Ｂに接続されている。
スイッチ部６０は、給電部２７が、対向領域Ｓ２と可動型ピン２６とのいずれに接続されるかを切替可能に構成される。

ＲＦ回路部２８Ｂは、携帯電話装置１Ｂの全体を制御する制御部５０に接続されており、制御部から信号が供給されたことに応じて、給電部２７、３１、３２を介して、３つの対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３又は第２導電部３５に給電を行う。このようにすることで、開状態において形成される対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、磁流アンテナとして動作する。

以上、本実施形態によれば、携帯電話装置１Ｂは、給電部２７、３１、３２を介して、３つの対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３又は第２導電部３５に給電を行うことで、これら対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を、磁流アンテナとして動作させることができる。よって、携帯電話装置１Ｂは、これら複数のアンテナを利用して同時に送受信できるチャネルを増加させて、ダイバーシチに適用することができる。

また、携帯電話装置１Ｂは、対向領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の給電が行われる面の長さを調整することによって、１帯域の周波数に対応したアンテナを複数構成することができる。よって、携帯電話装置１Ｂは、これらのアンテナをＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）に適用して通信容量を増加させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１、１Ａ、１Ｂ携帯電話装置
２、２Ａ、２Ｂ操作部側筐体部
３表示部側筐体部
４、４Ｂ連結部
２５第１導電部
２６可動型ピン
２７、３１、３２、３４給電部
２８、２８Ａ、２８ＢＲＦ回路部
３３アンテナ
３５第２導電部
４５、４５Ｂ第３導電部
５０制御部
６０スイッチ
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３対向領域

Claims

第１導電部を有する第１筐体と、
第２導電部を有する第２筐体と、
第３導電部を有すると共に、前記第１筐体と前記第２筐体とが積層配置された閉状態と、前記閉状態における前記第１筐体及び前記第２筐体の互いの対向面が露出する開状態とを取りうるように前記第１筐体と前記第２筐体とを所定の回転軸を中心に回動可能に連結する連結部と、
給電部とを備え、
前記開状態において、
前記第１導電部と前記第２導電部とは、前記第３導電部を介して電気的に接続され、
前記第１導電部と前記第２導電部と前記第３導電部とにより少なくとも三方を囲われて形成される対向領域は、前記給電部により給電されて磁流アンテナとして動作する携帯電子機器。
前記第１導電部及び前記第２導電部は、前記閉状態で互いに対向し、
前記給電部は、前記閉状態において、前記第１導電部又は前記第２導電部のいずれか一方に接続される請求項１記載の携帯電子機器。
前記第２導電部は、前記閉状態において、前記第１導電部及び前記第３導電部に対して電気的に非導通になり、かつ、基準電位部に対しても電気的に非導通になり、
前記給電部は、前記閉状態において、前記第２導電部に接続される請求項１記載の携帯電子機器。