JP2014057243A - 携帯端末、携帯端末の実装方法、表示装置、携帯端末の制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁誘導用のアンテナの十分な取り付け領域を確保でき、通信特性を改善できるようにする。
【解決手段】液晶表示モジュール31の前面側にタッチパネル32を被装し、液晶表示モジュール31の背面側に、RFID用アンテナ12、フェライトシート35を配設して、フレーム部材36によりこれらを一体化して組み込む。
【選択図】図2
【解決手段】液晶表示モジュール31の前面側にタッチパネル32を被装し、液晶表示モジュール31の背面側に、RFID用アンテナ12、フェライトシート35を配設して、フレーム部材36によりこれらを一体化して組み込む。
【選択図】図2
Description
本発明は、携帯端末、携帯端末の実装方法、表示装置、携帯端末の制御プログラムに関するもので、特に、RFID機能の実装に係わる。
近年の携帯端末は、スマートフォン(携帯型の情報端末に電話による通信機能を統合した携帯端末)の台頭により、表示画面の拡大化やバッテリー容量の増大化が進んでいる。また、回路基板上の部品の集積化が進み、回路実装面積の縮小化が進んでいる。また、近年の携帯端末では、FeliCa(登録商標)やNFC(Near Field Communication)に代表されるRFID(Radio Frequency IDentification)機能の実装が標準的に求められている(例えば特許文献1)。このようなRFIDでは、電磁誘導によりアンテナ間を非接触でエネルギーや信号を伝送する電磁誘導方式が採用されている。電磁誘導方式では、アンテナ間の電磁誘導を利用するため、十分なアンテナ面積を確保する必要がある。また、特許文献2に記載されているように、電磁誘導方式では、電磁結合が生じる付近に金属部材があると、渦電流が生じ、電磁誘導が阻害される。このことから、携帯端末にRFID機能を搭載する場合には、基本性能を得るために、バッテリー等の金属部分を避けて、RFID用アンテナを配置する必要がある。
しかしながら、特に、近年のスマートフォンでは、バッテリーが機器の裏側に装着されており、高機能化による消費電力の増大や長時間駆動の要求から、バッテリー容量が増大する傾向にある。このため、携帯端末にRFID機能を搭載する場合、基本性能を得るために必要なアンテナ面積を確保することが困難になってきている。
つまり、図7(A)及び図7(B)は、関連技術に係わる携帯端末101の前面側及びその背面側を示すものである。この携帯端末101は、図7(A)に示すように、その前面側に、タッチパネルが被装された表示部111を備えている。また、図7(B)に示すように、このような携帯端末101では、その背面側に、バッテリー113が搭載されている。RFID用アンテナ112は、携帯端末101の背面側において、バッテリー113が位置していない領域に取り付けられる。また、RFID用アンテナ112が取り付けられている位置には、目安マーク115が印字される。
このように、関連技術に係わる携帯端末101では、バッテリー113が位置していない領域に、RFID用アンテナ112が設けられる。しかしながら、バッテリー113の拡大に応じ、RFID用アンテナ112を取り付けられる領域の面積は縮小されてきている。
そこで、例えばバッテリーカバー114の裏側に、RFID用アンテナを貼り付けるなどしてアンテナ面積を確保することが考えられる。しかしながら、RFID用アンテナをバッテリーカバー114の裏側に貼り付けると、バッテリーカバー114は本体から取り外せる構造となっているため、ユーザがバッテリーカバー114を紛失してしまったり、ユーザが不用意にバッテリーカバー114の裏側のRFID用アンテナを剥がしてしまったりして、RFID機能が使用できなくなるおそれがある。
上述の課題を鑑み、本発明は、電磁誘導用のアンテナの十分な取り付け領域を確保でき、通信特性を改善できるようにした携帯端末、携帯端末の実装方法、表示装置、携帯端末の制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明に係る携帯端末は、機器の各部を収納する筐体と、前記筐体の前面側に配設された表示部とを備え、前記表示部は、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込むように構成されることを特徴とする。
本発明に係る携帯端末の実装方法は、筐体の前面側に表示部を実装する際に、前記表示部を、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込んでおくことを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込むようにしたことを特徴とする。
本発明に係る携帯端末の制御プログラムは、電磁誘導用のアンテナを使用する機能を有する携帯端末の制御プログラムであって、前記携帯端末は、機器の各部を収納する筐体と、前記筐体の前面側に配設された表示部とを備え、前記表示部は、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込むように構成されており、電磁誘導用のアンテナを使用する機能を実行するステップと、前記電磁誘導用のアンテナを使用する機能が実行されると、前記表示部に目安マークを表示させるステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、タッチパネルが被装された表示部に、電磁誘導用のアンテナをフレーム部材により一体化して組み込むようにしている。これにより、電磁誘導用のアンテナを配置する面積を広く確保でき、通信能力を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1の前面及びその背面を示すものである。
図1(A)に示すように、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1は、スマートフォンの構成とされており、その前面側に、表示部11を備えている。また、表示部11にはタッチパネルが被装されており、ユーザは、表示部11を直接触れて、各種の入力が行えるようになっている。
そして、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、このタッチパネルが被装された表示部11に、RFID用アンテナ12(電磁誘導用のアンテナ)が一体化して組み込まれる。ここで、RFID用アンテナ12は、FeliCa(登録商標)やNFC等、電磁誘導方式のRFID機能を実現するものである。また、図1(B)に示すように、携帯端末1の背面側には、バッテリー13が搭載されている。
図2は、表示部11の構成を示す断面図である。図2に示すように、表示部11は、液晶表示モジュール31の前面側(表示面側)にタッチパネル32及びスクリーン33を被装し、液晶表示モジュール31の背面側(表示面と対峙する側)に、RFID用アンテナ12及びフェライトシート(磁性シート)35を配設し、フレーム部材36によりこれらを一体化して構成される。
液晶表示モジュール31は、液晶パネル41と、液晶パネル41の背面に配設された導光板42及び反射板43とから構成される。液晶パネル41は、アレイ基板(図示せず)とフィルタ基板(図示せず)との間に、液晶材料(図示せず)を封入して構成される。アレイ基板には、TFT(Thin Film Transistor)等からなる電極が配設されている。カラーフィルタ基板には、カラーフィルタが配列されている。
導光板42は、LED(Light Emitting Diode)等の光源からの光を液晶パネル41に照射する。導光板42としては、例えばアクリル樹脂が使用される。反射板43は、導光板42を介して導かれた光を無駄なく均一に反射して、液晶パネル41に照射させる。
タッチパネル32は、押圧された画面位置の情報を感知して外部へ情報信号として出力するもので、画面上の表示を押すことで機器を操作する入力装置として用いられる。タッチパネル32としては、押圧された複数の点を検出できるものが用いられる。また、タッチパネル32には、抵抗膜方式、静電容量方式等各種のものがあるが、どのような方式のものを用いても良い。
RFID用アンテナ12は、フレキシブル基板上にアンテナパターンを形成したものである。RFID用アンテナ12としては、ループアンテナやスパイラルアンテナが用いられる。フェライトシート35は、高透磁率のフレキシブルなシート状の部材で、RFID用アンテナ12とフレーム部材36との間に配置され、フレーム部材36による特性劣化を回避する。フレーム部材36は、表示部全体を支持するフレームで、フレーム部材36としては、金属製のフレームが用いられる。
次に、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1の実装方法について説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1の分解斜視図である。
図3において、上側筐体21及び下側筐体22は、合成樹脂部材等を用いて形成される。また、本発明の第1の実施形態では、表示部11にRFID用アンテナ12を一体化して組み込んでいることから、上側筐体21及び下側筐体22を、アルミニウムやチタン等の金属部材で形成することも可能である。上側筐体21には、表示部11を取り付けるための窓部23が形成されている。下側筐体22は、皿状に成型されている。下側筐体22上には、バッテリー13が配設される。バッテリー13としては、リチウムポリマー電池等の二次電池が用いられる。メイン回路基板14は、携帯端末1の機能を動作させるための電子部品を実装したものである。
表示部11は、各種の情報を表示すると共に、入力装置として用いられる。また、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、図2に示したように、表示部11は、液晶表示モジュール31の前面側にタッチパネル32及びスクリーン33を被装し、液晶表示モジュール31の背面側に、RFID用アンテナ12、フェライトシート35を配設し、フレーム部材36によりこれらを一体化して組み込んで構成したものが用いられる。
図3に示すように、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1を実装する場合、作業者は、上側筐体21及び下側筐体22からなる筐体内に、バッテリー13と、メイン回路基板14と、RFID用アンテナ12が一体化された表示部11とを収納する。そして、作業者は、その表示面が上側筐体21の窓部23から露呈されるように表示部11を位置させ、上側筐体21と下側筐体22とを固定する。
次に、本発明の第1の実施形態の携帯端末1の内部構成について説明する。図4は、本発明の第1の実施形態の携帯端末1の主要部の内部構成を示すものである。図4において、制御部51は、CPU(Central Processing Unit)等からなり、携帯端末の全体の動作の制御を行っている。記憶部52には、ブートプログラム、基本プログラム、各種のアプリケーションプログラムが保存されている。通信部53は、基地局との間で、電波の送受信を行うものである。通信方式としては、どのようなものを用いても良い。
RFID回路54は、RFID機能のデータのリード/ライトの処理を行っている。RFID用アンテナ12は、前述したように、液晶表示モジュール31やタッチパネル32と共に、表示部11に一体化されて設けられる。
このように、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、表示部11に、RFID用アンテナ12を一体化して組み込んでいる。そして、携帯端末1の表示面にカードをかざすことで、通信が行われる。本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、表示部11に、RFID用アンテナ12を一体化しているので、表示部11の面積に相当する広い領域を使って、RFID用アンテナ12を配設することができる。
また、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、図2に示したように、RFID用アンテナ12は、液晶表示モジュール31の背面の反射板43の下層に接して配設される。この場合、RFID用アンテナ12より上層側に配置される部材は、液晶パネル41、導光板42、反射板43等の液晶表示モジュール31を構成する部材と、タッチパネル32と、スクリーン33である。これらの部材は、ガラスや光学部品等であり、電磁誘導を用いたRFIDの通信に影響を与えるものではない。また、液晶表示モジュール31の背面には反射板43がある。したがって、液晶表示モジュール31の背面の反射板43の下層側にRFID用アンテナ12を配置すれば、表示部11の表示面側からは、RFID用アンテナ12は見えることはない。
なお、フレーム部材36としては金属製のフレームが用いられるが、RFID用アンテナ12とフレーム部材36との間にフェライトシート35を配設することで、フレーム部材36の影響は除去される。したがって、良好な通信を行うことができる。
また、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、表示部11に、RFID用アンテナ12を一体化して組み込んでいるため、携帯端末1の裏側に取り付けられたバッテリー13の影響を受けない。このため、大型のバッテリー13を搭載することが可能である。
ところで、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、表示部11の表示面にカードをかざすことで通信が行われる。RFIDのリード/ライト機能を有する端末では、どの部分にカードをかざすかをユーザに認識させるために、目安マークが設けられる。このような目安マークは、通常、印字や刻印により表示されるが、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、携帯端末1の表示部11の表示面にカードをかざすため、印字や刻印により目安マークを表示することは難しい。
そこで、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、図5に示すように、RFIDのリード/ライト機能のアプリケーションの起動時に、目安マーク61を表示部11に表示させるようにしている。RFIDのリード/ライト機能は、ユーザ自身が携帯端末1を操作して、リード/ライト機能のアプリケーションを起動する。
図6は、RFIDのリード/ライト機能のアプリケーションの起動時に、目安マークを表示部に表示させる場合の処理を示すフローチャートである。
図6において、ユーザ操作によりRFIDのリード/ライトのアプリケーションが起動されると(ステップS1)、制御部51は、RFID回路54を起動し、RFID用アンテナ12から搬送波を出力させる(ステップS2)。そして、制御部51は、図5に示すように、表示部11に目安マーク61を表示させる。
ユーザがカードをかざすと(ステップS4)、RFID回路54はそのカードと電磁誘導により通信を行い、通信が完了したか否かを判定する(ステップS5)。通信が完了すると、制御部51は、表示部11の目安マーク61を消去し(ステップS6)、RFID回路54の動作を停止させる(ステップS7)。
このような処理により、RFIDのリード/ライト機能のアプリケーションの起動時に、目安マーク61を表示部11に表示させることができる。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、表示部11に、RFID用のアンテナ12が一体化されている。スマートフォンでは、表示部11の大きさは拡大傾向にある。これにより、本発明の第1の実施形態に係る携帯端末1では、大型のバッテリー13を搭載した場合でも、RFID用アンテナ12を配置する面積を十分に確保できる。
なお、上述の実施形態では、FeliCa(登録商標)やNFC等の電磁誘導方式のRFID機能を実現する場合のRFID用アンテナについて説明したが、本発明は、他の電磁誘導方式の機能を実現する場合にも同様に適用できる。また、電磁誘導による非接触充電機能を実現する場合にも同様に適用できる。
なお、携帯端末1における制御部51の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、本発明の実施形態について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変更等も含まれる。
1:携帯端末
11:表示部
12:RFID用アンテナ
13:バッテリー
14:メイン回路基板
21:上側筐体
22:下側筐体
23:窓部
31:液晶表示モジュール
32:タッチパネル
33:スクリーン
35:フェライトシート
36:フレーム部材
41:液晶パネル
42:導光板
43:反射板
11:表示部
12:RFID用アンテナ
13:バッテリー
14:メイン回路基板
21:上側筐体
22:下側筐体
23:窓部
31:液晶表示モジュール
32:タッチパネル
33:スクリーン
35:フェライトシート
36:フレーム部材
41:液晶パネル
42:導光板
43:反射板
Claims (8)
- 機器の各部を収納する筐体と、
前記筐体の前面側に配設された表示部とを備え、
前記表示部は、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込むように構成される
ことを特徴とする携帯端末。 - 前記表示モジュールは、前記表示面と対峙する側に反射板を有し、前記電磁誘導用のアンテナは、前記反射板に接して配設することを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
- 前記フレーム部材は、金属からなることを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
- 前記電磁誘導用のアンテナと前記フレーム部材との間に、磁性シートを配設したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の携帯端末。
- 前記電磁誘導用のアンテナを使用する機能を実行するか否かを判定し、前記電磁誘導用のアンテナを使用する機能を実行すると判定されると、前記表示部に目安マークを表示させる制御部を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の携帯端末。
- 筐体の前面側に表示部を実装する際に、
前記表示部を、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込んでおく、
ことを特徴とする携帯端末の実装方法。 - 表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、
前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、
フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込む
ようにしたことを特徴とする表示装置。 - 電磁誘導用のアンテナを使用する機能を有する携帯端末の制御プログラムであって、
前記携帯端末は、機器の各部を収納する筐体と、前記筐体の前面側に配設された表示部とを備え、前記表示部は、表示モジュールの表示面側にタッチパネルを被装し、前記表示モジュールの前記表示面と対峙する側に電磁誘導用のアンテナを配設し、フレーム部材により前記電磁誘導用のアンテナを前記タッチパネルが被装された表示モジュールと一体化して組み込むように構成されており、
電磁誘導用のアンテナを使用する機能を実行するステップと、
前記電磁誘導用のアンテナを使用する機能が実行されると、前記表示部に目安マークを表示させるステップと
を含むことを特徴とするコンピュータにより実行可能な携帯端末の制御プログラム。
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Publication Number | Publication Date |
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