JP3789424B2 - 携帯端末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯端末に関し、特に折り畳み式の無線携帯端末のアンテナの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまでに、携帯端末である携帯無線機として多種多様な携帯電話機が提供されている。これらの携帯電話機の一つとして、ディスプレイを大型化することが可能な折り畳み式の携帯電話機がある。
【０００３】
図８、図９に従来の折り畳み式携帯電話機の一例を示す。図８は開いた状態における折り畳み式携帯電話機の斜視図であり、図９は開いた状態（ａ）及び閉じた状態（ｂ）における折り畳み式携帯電話機の側面図であり、これら各図において同等部分は同一符号にて示している。
【０００４】
図８に示すように、この従来の折り畳み式携帯電話機は、ディスプレイ２０が装着されている上部筐体１と、複数のデータ入力用ボタンまたはキーを含むキー操作部１７が装着されている下部筐体２と、これら上部筐体１と下部筐体２とを相互に回転自在に結合するヒンジ部１９とを備えている。
【０００５】
上部筐体１は、ディスプレイ２０が装着されている側に位置する上部筐体前面部３と、ディスプレイ２０とは反対側に位置する上部筐体背面部４とを相互に結合することにより構成されている。上部筐体前面部３と上部筐体背面部４とにより形成される容器の内部には、レシーバ１５及び上部筐体回路基板８（図９参照）、ディスプレイ２０、上部筐体回路部１０が装填されている。
【０００６】
上部筐体１と同様に、下部筐体２は、キー操作部１７が装着されている側に位置する下部筐体前面部５と、キー操作部１７とは反対側に位置する下部筐体背面部６とを相互に結合することにより構成されている。これら下部筐体前面部５と下部筐体背面部６とにより形成される容器の内部には、マイク１６、データ通信を行う場合に使用されるコネクタである外部インターフェース２３（図９参照）、下部筐体回路基板９及び下部筐体回路部１１、電池７、内蔵アンテナ１２が装填されている。
【０００７】
また、内蔵アンテナ１２が下部筐体２の下方部分に実装されており、下部筐体背面部６から下部筐体回路基板９にかけて、この内蔵アンテナ１２から給電端子２１及びグランド端子２２が延びている。
【０００８】
図８に示すように、上部筐体回路部１０と下部筐体回路部１１とは、ヒンジ部１９を越えて上部筐体１と下部筐体２とにまたがって延びている上下回路部接続部１８を介して相互に電気的に接続されている。
【０００９】
内蔵アンテナ１２と下部筐体回路部９との間には、空間が必要であるが、アンテナ下のスペースを有効利用するために、外部インターフェース２３上のスペースを利用して、下部筐体回路部１１には、給電端子１３およびグランド端子１４、給電回路（図示せず）のみを確保するように構成されている。さらに、周辺部品の影響を排除するために、アンテナとの間にスペースを設けることにより、良好な特性を得るようになっている。
【００１０】
なお、内蔵アンテナを用いた折り畳み式携帯電話機の例として、折り畳み可能な第一及び第二の筐体（ハウジング）に、第一及び第二のアンテナアームを予めそれぞれ組み込んでおき、この第一及び第二の（一対の）アンテナアームによりダイポールアンテナを構成するという技術がある（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−９７６２２号公報（第３頁〜第４頁、図１〜図８）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話機はますます小型化が進むと共に高機能化しており、カメラの搭載や脱着可能なメモリの搭載、ＧＰＳ（Global Positioning System ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）など実装体積を必要とするため、内蔵アンテナを配置するスペースが無くなってしまい、放射素子を小型化せざるを得ず、特性が劣化してしまう問題がある。
【００１３】
さらに、図８，９の例では、給電端子２１、グランド端子２２を設けるスペースも必要であるため、内蔵アンテナを実装することができるスペースはほとんど残らず、アンテナとして機能しない問題がある。また、周辺部品が接近してしまうことにより、特性劣化もますます大きくなるという問題もある。データ通信を行う場合には、外部インターフェイス２３にケーブルを接続するため、内蔵アンテナ１２がこのケーブルの影響を受け、内蔵アンテナ１２の特性が劣化してしまうという問題がある。
【００１４】
外部インターフェース２３に接続するケーブルの影響を排除するために、内蔵アンテナをヒンジ部１９の付近に配置する方法もある。その一例が、図１０及び図１１に示されており、図１０は開いた状態における折り畳み式携帯電話機の斜視図であり、図１１は開いた状態（ａ）及び閉じた状態（ｂ）における折り畳み式携帯電話機の側面図であり、これら各図において図８及び図９と同等部分は同一符号にて示している。
【００１５】
図１０及び図１１に示すように、内蔵アンテナ１２がヒンジ部１９の付近に配置することにより、外部インターフェース２３に接続するケーブルの影響を排除することが可能ではあるが、内蔵アンテナ１２のスペースを十分に確保することが出来ないために、良好な特性を得ることが出来ないという問題が生じる。
【００１６】
また、上述した特許文献１の構成では、第一及び第二の筐体に、第一及び第二のアンテナアームを予めそれぞれ組み込んでおき、これら一対のアンテナアームによりダイポールアンテナを形成するものであるが、アンテナアームをそれぞ筐体に組み込むことが必要であり、製造工数の増加やコスト増加の原因となり、得策ではない。
【００１７】
本発明はかかる従来の携帯電話機における問題点を解消すべくなされたものであって、その目的とするところは、内蔵アンテナ実装用のスペースを必要としない携帯電話機に代表される携帯端末を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、筐体に予めアンテナアーム等の余分な部品を組み込む必要がない携帯端末を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の筐体と前記第二の回路部とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の筐体と前記第二の回路部とを絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明による他の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の筐体に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の筐体を絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２１】
本発明による更に他の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の回路部に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の回路部を絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２２】
本発明による別の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の回路部と前記第二の筐体とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の回路部と前記第二の筐体とを絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の作用を述べる。第一及び第二の筐体からなり、これら筐体内にそれぞれ第一及び第二の回路部が実装された構造の携帯端末において、第一の筐体または第一の回路部と、第二の回路部または第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射（アンテナ）素子として機能させるものである。そのために、第一及び第二の筐体間は相互に高周波的に絶縁状態とし、第一及び第二の回路部（回路基板を含む）間は直流的に接続状態として、給電線路の一端を、第一の回路部の給電回路に接続し、他端を第一の筐体または第一の回路部に接続するよう構成するのである。こうすることにより、給電線路のみを設けるだけでアンテナが構成できるので、特別な内蔵アンテナ素子が不要となり、小型化及び低価格化が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態につき詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の斜視図である。本実施の形態に係る携帯電話機は折り畳み式の携帯電話機として構成されており、図１はその開いた状態における斜視図であり、図２は開いた状態及び閉じた状態における本折り畳み式携帯電話機の側面図である。図１，２において図８〜１１と同等部分は同一符号にて示している。
【００２５】
図１に示すように、第一の実施の形態に係る折り畳み式携帯電話機は、ディスプレイ２０が装着されている第一の筐体としての上部筐体１と、複数のデータ入力用ボタンまたはキーを含むキー操作部１７が装着されている第二の筐体としての下部筐体２と、上部筐体１と下部筐体２とを相互に回転自在に結合しているヒンジ部１９とを備えている。
【００２６】
上部筐体１は、ディスプレイ２０が装着されている側に位置する上部筐体前面部３と、ディスプレイ２０とは反対側に位置する上部筐体背面部４とを相互に結合することにより構成されている。上部筐体前面部３は金属により構成されているものとする。
【００２７】
上部筐体前面部３と上部筐体背面部４とにより形成される容器の内部に、レシーバ１５及び第一の基板としての上部筐体回路基板８（図２参照）、ディスプレイ２０、上部筐体回路部１０が、それぞれ装填されている。
【００２８】
上部筐体１と同様に、下部筐体２は、キー操作部１７が装着されている側に位置する下部筐体前面部５と、キー操作部１７とは反対側に位置する下部筐体背面部６とを相互に結合することにより構成されている。下部筐体前面部５は、プラスチックをモールド成形して構成されているものとする。
【００２９】
下部筐体前面部５と下部筐体背面部６とにより形成される容器の内部に、マイク１６、外部インターフェイス２３（図２参照）、第二の基板としての下部筐体回路基板９、下部筐体回路部１１、電池７がそれぞれ装填されている。
【００３０】
上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１との間に、アンテナ用給電線路１３が配置されている。この給電線路１３は同軸状のケーブルからなっており、この同軸ケーブルの中心導体は下部筐体回路部１１の給電部である高周波ライン（下部筐体回路基板９の高周波ラインでもある）に接続され、外皮導体は下部筐体回路部１１のグランド（下部筐体回路基板９のグランドでもある）に接続されている。給電線路１３の上部筐体前面部３側においては、同軸ケーブルの中心導体が上部筐体前面部３に接続され、外皮導体はどこにも接続されずに開放状態とされているものとする。
【００３１】
一方、上部筐体回路基板８と下部筐体回路基板９とは上下回路部接続部１８を介して制御ラインが直流的に接続されている。
【００３２】
図３は上部筐体回路基板８、下部筐体回路基板９及び上下回路部接続部１８の各長さの関係を示す概略図であり、図４は上下回路部接続部１８の拡大図である。この上下回路接続部１８はフレキシブルワイヤからなっている。図４に示すように、上下回路部接続部１８をなすフレキシブルワイヤはヒンジ部１９の周囲に一回巻かれた状態で配置されており、このフレキシブルワイヤを平面状に伸ばしたときの長さはＬｓである。また、長さＬ１の上部筐体回路基板２１と長さＬ２の下部筐体回路基板２２とは距離Ｇだけ離れている。
【００３３】
図３に示すように、フレキシブルワイヤの長さＬｓは、上部筐体回路基板２１と下部筐体回路基板２２との間の距離Ｇよりも長くなるように設定されている（Ｌｓ＞Ｇ）。ここで、フレキシブルワイヤの長さＬｓは、下部筐体２内をヒンジ部１９に向かって流れる電流が、上部筐体１内に流れないようなインダクタンス成分を持つような長さに設定されているものとする。
【００３４】
次に、本発明の動作について説明する。本発明の内蔵アンテナは、上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１との間に、給電線路１３を用いて給電を行うことにより、上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１とを放射素子として構成されるようになっている。上部筐体１と下部筐体２間に給電を行う構成のために、ダイポールアンテナと同じ特性が得られることになる。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、給電線路１３の外皮導体の外側を流れる電流と、下部筐体２上を流れる電流とは、同じ方向を向いている。また、外皮導体の内側（図示せず）は外側の電流方向の逆になるために、中心導体に流れる電流は給電線路１３の外皮導体に流れる電流の方向と同じ方向になる。
【００３６】
ここで、上部筐体１に給電された電流については、上部筐体１の他、上下回路接続部１８にも流れるが、この上下回路接続部１８はインダクタンス成分を持っているためにインピーダンスが高くなり、高周波電流は阻止されることになる。よって、高周波での等価回路は、図５（ｂ）のように、上下回路接続部１８が高周波では絶縁（開放：ＯＰＥＮ）状態となり、上部筐体１と下部筐体２側の下部筐体回路部１１とに流れる電流の位相が同相の関係になって、上部筐体１（第一の放射素子）と下部筐体回路部１１（第二の放射素子）との間に給電されたダイポールアンテナとして動作するのである。
【００３７】
本実施の形態に係る携帯電話機においては、上部筐体１は金属により構成しているが、プラスチックをモールド成形したものの表面に金属膜を蒸着またはメッキにより形成することも可能である。一方、下部筐体２はプラスチックをモールド成形したものからなっている。モールド形成した表面に、金属膜（図示せず）を蒸着またはメッキにより形成することも可能であるが、この金属膜はヒンジ部１９に達しないように形成されている必要がある。このとき、上部筐体１と下部筐体２とは相互に電流（特に、高周波電流）が流れないように相互に電気的に絶縁された状態に維持されていれば良い。
【００３８】
本実施の形態では、上部筐体１と下部筐体回路部１１とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として機能するように説明しているが、下部筐体回路部１１は下部筐体回路基板９上に形成されているので、等価的には、下部筐体回路基板９が上述したダイポールアンテナの一放射素子として機能するとも言えるものである。
【００３９】
また、本実施の形態に係る携帯電話機においては、上下回路部接続部１８を構成するフレキシブルワイヤはヒンジ部１９の周囲に一回巻いた状態で配置されているが、フレキシブルワイヤの巻き数は１には限定されない。フレキシブルワイヤの巻き数は２以上とすることもできる。この場合には、フレキシブルワイヤはヒンジ部１９の長さ方向の軸線を中心としてヒンジ部１９の長さ方向にスパイラル状に配置されることとなる。さらに、巻いた状態だけではなく、蛇腹状に構成し、上下回路接続部１８の全長を調整することも可能である。
【００４０】
図６は、本発明の第二の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態を示す断面図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示している。先の第一の実施の形態では、給電線路１３を構成する同軸ケーブルの中心導体をダイキャストに給電する構成としたが、上部筐体回路基板８（のアースライン）に、この中心導体を接続することも可能である。このとき、同軸ケーブルの上部筐体側の外皮導体は、どこにも接続されないことは、先の実施の形態と同じである。給電線路１３の同軸ケーブルの中心導体を上部筐体回路基板８に接続した点以外は、本実施形態に係る携帯電話機は第一の実施の形態に係る携帯電話機と同一の構造を有している。
【００４１】
この第二の実施の形態に係る携帯電話機によれば、上部筐体回路部１０（高周波的には、上部筐体回路基板８と等価）、下部筐体回路部１１（高周波的には、下部筐体回路基板９と等価）をそれぞれ放射素子として動作することになる。なお、この場合には、上部筐体１および下部筐体２のどちらも、非導電性材料である、例えばプラスチックをモールド成形したものから構成しても良い。
【００４２】
本実施の形態においても、第一の実施の形態に係る携帯電話機と同様の作用効果を得ることができることは明白である。
【００４３】
図７は、本発明の第三の実施形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態を示す断面図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示している。先の第一の実施の形態では、給電線路１３の同軸ケーブルの中心導体を直接ダイキャストに給電したが、上部筐体回路基板８上に予め設けられた給電金具１４に、この中心導体を接続し、給電金具１４をダイキャストに接触させることも可能である。このとき、同軸ケーブルの上部筐体側の外皮導体は、どこにも接続されないことは、先の実施の形態と同じである。この給電金具１４を設けた点以外は、本実施の形態に係る携帯電話機は第一の実施の形態に係る携帯電話機と同一の構造を有している。
【００４４】
この第三の実施の形態に係る携帯電話機によっても、第一の実施形態に係る携帯電話機と同様の作用効果を得ることができることは明白である。
【００４５】
また、給電線路１３の中心導体を、上部筐体１のみならず上部筐体回路基板８（のアースライン）にも接続しても良い。この場合には、上部筐体１が上部筐体回路部１０のシールドの役目を果たし、高周波電流はこのシールド機能を有する上部筐体１に流れるので、この上部筐体１０がダポールアンテナの放射素子として動作することになる。更にはまた、下部筐体２を放射素子として用いることもできる。この場合は、下部筐体回路部１１のアースラインと下部筐体２とを接続することにより、高周波電流は下部筐体２に流れるからである。
【００４６】
なお、上記実施例においては、携帯電話機について説明したが、筐体が２つの筐体からなり、各筐体に回路部が内蔵された構造の携帯型の端末装置に適用できることは明白である。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、給電線路により上部筐体側と下部筐体側とを接続するのみで、ダイポールアンテナを構成してアンテナとして動作させることができ、よって従来必要であった内蔵アンテナをなくすことができそのスペースが必要なくなるという顕著な効果がある。また、従来必要であった内蔵アンテナの周辺部品の配置による特性劣化がなくなるため、部品配置を制限することなくなるという効果もあり、更には、アンテナ特性も良好になるという効果がある。
【００４８】
更にはまた、特別に内蔵アンテナを設ける必要がないので、そのための製造工程における工数の削減や部品点数の削減が可能となり、小型でかつ低価格の携帯端末が得られるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の透視斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機における上部筐体回路基板と下部筐体回路基板と上下回路部接続部との長さの関係を示す概略図である。
【図４】図３に示した上下回路部接続部の拡大図である。
【図５】本発明の動作原理を示す概略図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図８】従来の携帯電話機の一例の透視斜視図である。
【図９】図８の携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図１０】従来の携帯電話機の他の例の透視斜視図である。
【図１１】図１０の携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【符号の説明】
１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ 上部筐体前面部
４ 上部筐体背面部
５ 下部筐体前面部
６ 下部筐体背面部
７ 電池
８ 上部筐体回路基板
９ 下部筐体回路基板
１０ 上部筐体回路部
１１ 下部筐体回路部
１３ 給電線路
１５ レシーバ
１６ マイク
１７ キー操作部
１８ 上下回路部接続部
１９ ヒンジ部
２０ 表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯端末に関し、特に折り畳み式の無線携帯端末のアンテナの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまでに、携帯端末である携帯無線機として多種多様な携帯電話機が提供されている。これらの携帯電話機の一つとして、ディスプレイを大型化することが可能な折り畳み式の携帯電話機がある。
【０００３】
図８、図９に従来の折り畳み式携帯電話機の一例を示す。図８は開いた状態における折り畳み式携帯電話機の斜視図であり、図９は開いた状態（ａ）及び閉じた状態（ｂ）における折り畳み式携帯電話機の側面図であり、これら各図において同等部分は同一符号にて示している。
【０００４】
図８に示すように、この従来の折り畳み式携帯電話機は、ディスプレイ２０が装着されている上部筐体１と、複数のデータ入力用ボタンまたはキーを含むキー操作部１７が装着されている下部筐体２と、これら上部筐体１と下部筐体２とを相互に回転自在に結合するヒンジ部１９とを備えている。
【０００５】
上部筐体１は、ディスプレイ２０が装着されている側に位置する上部筐体前面部３と、ディスプレイ２０とは反対側に位置する上部筐体背面部４とを相互に結合することにより構成されている。上部筐体前面部３と上部筐体背面部４とにより形成される容器の内部には、レシーバ１５及び上部筐体回路基板８（図９参照）、ディスプレイ２０、上部筐体回路部１０が装填されている。
【０００６】
上部筐体１と同様に、下部筐体２は、キー操作部１７が装着されている側に位置する下部筐体前面部５と、キー操作部１７とは反対側に位置する下部筐体背面部６とを相互に結合することにより構成されている。これら下部筐体前面部５と下部筐体背面部６とにより形成される容器の内部には、マイク１６、データ通信を行う場合に使用されるコネクタである外部インターフェース２３（図９参照）、下部筐体回路基板９及び下部筐体回路部１１、電池７、内蔵アンテナ１２が装填されている。
【０００７】
また、内蔵アンテナ１２が下部筐体２の下方部分に実装されており、下部筐体背面部６から下部筐体回路基板９にかけて、この内蔵アンテナ１２から給電端子２１及びグランド端子２２が延びている。
【０００８】
図８に示すように、上部筐体回路部１０と下部筐体回路部１１とは、ヒンジ部１９を越えて上部筐体１と下部筐体２とにまたがって延びている上下回路部接続部１８を介して相互に電気的に接続されている。
【０００９】
内蔵アンテナ１２と下部筐体回路部９との間には、空間が必要であるが、アンテナ下のスペースを有効利用するために、外部インターフェース２３上のスペースを利用して、下部筐体回路部１１には、給電端子１３およびグランド端子１４、給電回路（図示せず）のみを確保するように構成されている。さらに、周辺部品の影響を排除するために、アンテナとの間にスペースを設けることにより、良好な特性を得るようになっている。
【００１０】
なお、内蔵アンテナを用いた折り畳み式携帯電話機の例として、折り畳み可能な第一及び第二の筐体（ハウジング）に、第一及び第二のアンテナアームを予めそれぞれ組み込んでおき、この第一及び第二の（一対の）アンテナアームによりダイポールアンテナを構成するという技術がある（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−９７６２２号公報（第３頁〜第４頁、図１〜図８）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話機はますます小型化が進むと共に高機能化しており、カメラの搭載や脱着可能なメモリの搭載、ＧＰＳ（Global Positioning System ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）など実装体積を必要とするため、内蔵アンテナを配置するスペースが無くなってしまい、放射素子を小型化せざるを得ず、特性が劣化してしまう問題がある。
【００１３】
さらに、図８，９の例では、給電端子２１、グランド端子２２を設けるスペースも必要であるため、内蔵アンテナを実装することができるスペースはほとんど残らず、アンテナとして機能しない問題がある。また、周辺部品が接近してしまうことにより、特性劣化もますます大きくなるという問題もある。データ通信を行う場合には、外部インターフェイス２３にケーブルを接続するため、内蔵アンテナ１２がこのケーブルの影響を受け、内蔵アンテナ１２の特性が劣化してしまうという問題がある。
【００１４】
外部インターフェース２３に接続するケーブルの影響を排除するために、内蔵アンテナをヒンジ部１９の付近に配置する方法もある。その一例が、図１０及び図１１に示されており、図１０は開いた状態における折り畳み式携帯電話機の斜視図であり、図１１は開いた状態（ａ）及び閉じた状態（ｂ）における折り畳み式携帯電話機の側面図であり、これら各図において図８及び図９と同等部分は同一符号にて示している。
【００１５】
図１０及び図１１に示すように、内蔵アンテナ１２がヒンジ部１９の付近に配置することにより、外部インターフェース２３に接続するケーブルの影響を排除することが可能ではあるが、内蔵アンテナ１２のスペースを十分に確保することが出来ないために、良好な特性を得ることが出来ないという問題が生じる。
【００１６】
また、上述した特許文献１の構成では、第一及び第二の筐体に、第一及び第二のアンテナアームを予めそれぞれ組み込んでおき、これら一対のアンテナアームによりダイポールアンテナを形成するものであるが、アンテナアームをそれぞ筐体に組み込むことが必要であり、製造工数の増加やコスト増加の原因となり、得策ではない。
【００１７】
本発明はかかる従来の携帯電話機における問題点を解消すべくなされたものであって、その目的とするところは、内蔵アンテナ実装用のスペースを必要としない携帯電話機に代表される携帯端末を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、筐体に予めアンテナアーム等の余分な部品を組み込む必要がない携帯端末を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の筐体と前記第二の回路部とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の筐体と前記第二の回路部とを絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明による他の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の筐体に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の筐体を絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２１】
本発明による更に他の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の回路部に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の回路部を絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２２】
本発明による別の携帯端末は、第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の回路部と前記第二の筐体とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の回路部と前記第二の筐体とを絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の作用を述べる。第一及び第二の筐体からなり、これら筐体内にそれぞれ第一及び第二の回路部が実装された構造の携帯端末において、第一の筐体または第一の回路部と、第二の回路部または第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射（アンテナ）素子として機能させるものである。そのために、第一及び第二の筐体間は相互に高周波的に絶縁状態とし、第一及び第二の回路部（回路基板を含む）間は直流的に接続状態として、給電線路の一端を、第一の回路部の給電回路に接続し、他端を第一の筐体または第一の回路部に接続するよう構成するのである。こうすることにより、給電線路のみを設けるだけでアンテナが構成できるので、特別な内蔵アンテナ素子が不要となり、小型化及び低価格化が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態につき詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の斜視図である。本実施の形態に係る携帯電話機は折り畳み式の携帯電話機として構成されており、図１はその開いた状態における斜視図であり、図２は開いた状態及び閉じた状態における本折り畳み式携帯電話機の側面図である。図１，２において図８〜１１と同等部分は同一符号にて示している。
【００２５】
図１に示すように、第一の実施の形態に係る折り畳み式携帯電話機は、ディスプレイ２０が装着されている第一の筐体としての上部筐体１と、複数のデータ入力用ボタンまたはキーを含むキー操作部１７が装着されている第二の筐体としての下部筐体２と、上部筐体１と下部筐体２とを相互に回転自在に結合しているヒンジ部１９とを備えている。
【００２６】
上部筐体１は、ディスプレイ２０が装着されている側に位置する上部筐体前面部３と、ディスプレイ２０とは反対側に位置する上部筐体背面部４とを相互に結合することにより構成されている。上部筐体前面部３は金属により構成されているものとする。
【００２７】
上部筐体前面部３と上部筐体背面部４とにより形成される容器の内部に、レシーバ１５及び第一の基板としての上部筐体回路基板８（図２参照）、ディスプレイ２０、上部筐体回路部１０が、それぞれ装填されている。
【００２８】
上部筐体１と同様に、下部筐体２は、キー操作部１７が装着されている側に位置する下部筐体前面部５と、キー操作部１７とは反対側に位置する下部筐体背面部６とを相互に結合することにより構成されている。下部筐体前面部５は、プラスチックをモールド成形して構成されているものとする。
【００２９】
下部筐体前面部５と下部筐体背面部６とにより形成される容器の内部に、マイク１６、外部インターフェイス２３（図２参照）、第二の基板としての下部筐体回路基板９、下部筐体回路部１１、電池７がそれぞれ装填されている。
【００３０】
上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１との間に、アンテナ用給電線路１３が配置されている。この給電線路１３は同軸状のケーブルからなっており、この同軸ケーブルの中心導体は下部筐体回路部１１の給電部である高周波ライン（下部筐体回路基板９の高周波ラインでもある）に接続され、外皮導体は下部筐体回路部１１のグランド（下部筐体回路基板９のグランドでもある）に接続されている。給電線路１３の上部筐体前面部３側においては、同軸ケーブルの中心導体が上部筐体前面部３に接続され、外皮導体はどこにも接続されずに開放状態とされているものとする。
【００３１】
一方、上部筐体回路基板８と下部筐体回路基板９とは上下回路部接続部１８を介して制御ラインが直流的に接続されている。
【００３２】
図３は上部筐体回路基板８、下部筐体回路基板９及び上下回路部接続部１８の各長さの関係を示す概略図であり、図４は上下回路部接続部１８の拡大図である。この上下回路接続部１８はフレキシブルワイヤからなっている。図４に示すように、上下回路部接続部１８をなすフレキシブルワイヤはヒンジ部１９の周囲に一回巻かれた状態で配置されており、このフレキシブルワイヤを平面状に伸ばしたときの長さはＬｓである。また、長さＬ１の上部筐体回路基板２１と長さＬ２の下部筐体回路基板２２とは距離Ｇだけ離れている。
【００３３】
図３に示すように、フレキシブルワイヤの長さＬｓは、上部筐体回路基板２１と下部筐体回路基板２２との間の距離Ｇよりも長くなるように設定されている（Ｌｓ＞Ｇ）。ここで、フレキシブルワイヤの長さＬｓは、下部筐体２内をヒンジ部１９に向かって流れる電流が、上部筐体１内に流れないようなインダクタンス成分を持つような長さに設定されているものとする。
【００３４】
次に、本発明の動作について説明する。本発明の内蔵アンテナは、上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１との間に、給電線路１３を用いて給電を行うことにより、上部筐体前面部３と下部筐体回路部１１とを放射素子として構成されるようになっている。上部筐体１と下部筐体２間に給電を行う構成のために、ダイポールアンテナと同じ特性が得られることになる。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、給電線路１３の外皮導体の外側を流れる電流と、下部筐体２上を流れる電流とは、同じ方向を向いている。また、外皮導体の内側（図示せず）は外側の電流方向の逆になるために、中心導体に流れる電流は給電線路１３の外皮導体に流れる電流の方向と同じ方向になる。
【００３６】
ここで、上部筐体１に給電された電流については、上部筐体１の他、上下回路接続部１８にも流れるが、この上下回路接続部１８はインダクタンス成分を持っているためにインピーダンスが高くなり、高周波電流は阻止されることになる。よって、高周波での等価回路は、図５（ｂ）のように、上下回路接続部１８が高周波では絶縁（開放：ＯＰＥＮ）状態となり、上部筐体１と下部筐体２側の下部筐体回路部１１とに流れる電流の位相が同相の関係になって、上部筐体１（第一の放射素子）と下部筐体回路部１１（第二の放射素子）との間に給電されたダイポールアンテナとして動作するのである。
【００３７】
本実施の形態に係る携帯電話機においては、上部筐体１は金属により構成しているが、プラスチックをモールド成形したものの表面に金属膜を蒸着またはメッキにより形成することも可能である。一方、下部筐体２はプラスチックをモールド成形したものからなっている。モールド形成した表面に、金属膜（図示せず）を蒸着またはメッキにより形成することも可能であるが、この金属膜はヒンジ部１９に達しないように形成されている必要がある。このとき、上部筐体１と下部筐体２とは相互に電流（特に、高周波電流）が流れないように相互に電気的に絶縁された状態に維持されていれば良い。
【００３８】
本実施の形態では、上部筐体１と下部筐体回路部１１とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として機能するように説明しているが、下部筐体回路部１１は下部筐体回路基板９上に形成されているので、等価的には、下部筐体回路基板９が上述したダイポールアンテナの一放射素子として機能するとも言えるものである。
【００３９】
また、本実施の形態に係る携帯電話機においては、上下回路部接続部１８を構成するフレキシブルワイヤはヒンジ部１９の周囲に一回巻いた状態で配置されているが、フレキシブルワイヤの巻き数は１には限定されない。フレキシブルワイヤの巻き数は２以上とすることもできる。この場合には、フレキシブルワイヤはヒンジ部１９の長さ方向の軸線を中心としてヒンジ部１９の長さ方向にスパイラル状に配置されることとなる。さらに、巻いた状態だけではなく、蛇腹状に構成し、上下回路接続部１８の全長を調整することも可能である。
【００４０】
図６は、本発明の第二の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態を示す断面図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示している。先の第一の実施の形態では、給電線路１３を構成する同軸ケーブルの中心導体をダイキャストに給電する構成としたが、上部筐体回路基板８（のアースライン）に、この中心導体を接続することも可能である。このとき、同軸ケーブルの上部筐体側の外皮導体は、どこにも接続されないことは、先の実施の形態と同じである。給電線路１３の同軸ケーブルの中心導体を上部筐体回路基板８に接続した点以外は、本実施形態に係る携帯電話機は第一の実施の形態に係る携帯電話機と同一の構造を有している。
【００４１】
この第二の実施の形態に係る携帯電話機によれば、上部筐体回路部１０（高周波的には、上部筐体回路基板８と等価）、下部筐体回路部１１（高周波的には、下部筐体回路基板９と等価）をそれぞれ放射素子として動作することになる。なお、この場合には、上部筐体１および下部筐体２のどちらも、非導電性材料である、例えばプラスチックをモールド成形したものから構成しても良い。
【００４２】
本実施の形態においても、第一の実施の形態に係る携帯電話機と同様の作用効果を得ることができることは明白である。
【００４３】
図７は、本発明の第三の実施形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態を示す断面図であり、図１，２と同等部分は同一符号にて示している。先の第一の実施の形態では、給電線路１３の同軸ケーブルの中心導体を直接ダイキャストに給電したが、上部筐体回路基板８上に予め設けられた給電金具１４に、この中心導体を接続し、給電金具１４をダイキャストに接触させることも可能である。このとき、同軸ケーブルの上部筐体側の外皮導体は、どこにも接続されないことは、先の実施の形態と同じである。この給電金具１４を設けた点以外は、本実施の形態に係る携帯電話機は第一の実施の形態に係る携帯電話機と同一の構造を有している。
【００４４】
この第三の実施の形態に係る携帯電話機によっても、第一の実施形態に係る携帯電話機と同様の作用効果を得ることができることは明白である。
【００４５】
また、給電線路１３の中心導体を、上部筐体１のみならず上部筐体回路基板８（のアースライン）にも接続しても良い。この場合には、上部筐体１が上部筐体回路部１０のシールドの役目を果たし、高周波電流はこのシールド機能を有する上部筐体１に流れるので、この上部筐体１０がダポールアンテナの放射素子として動作することになる。更にはまた、下部筐体２を放射素子として用いることもできる。この場合は、下部筐体回路部１１のアースラインと下部筐体２とを接続することにより、高周波電流は下部筐体２に流れるからである。
【００４６】
なお、上記実施例においては、携帯電話機について説明したが、筐体が２つの筐体からなり、各筐体に回路部が内蔵された構造の携帯型の端末装置に適用できることは明白である。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、給電線路により上部筐体側と下部筐体側とを接続するのみで、ダイポールアンテナを構成してアンテナとして動作させることができ、よって従来必要であった内蔵アンテナをなくすことができそのスペースが必要なくなるという顕著な効果がある。また、従来必要であった内蔵アンテナの周辺部品の配置による特性劣化がなくなるため、部品配置を制限することなくなるという効果もあり、更には、アンテナ特性も良好になるという効果がある。
【００４８】
更にはまた、特別に内蔵アンテナを設ける必要がないので、そのための製造工程における工数の削減や部品点数の削減が可能となり、小型でかつ低価格の携帯端末が得られるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の透視斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る携帯電話機における上部筐体回路基板と下部筐体回路基板と上下回路部接続部との長さの関係を示す概略図である。
【図４】図３に示した上下回路部接続部の拡大図である。
【図５】本発明の動作原理を示す概略図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態に係る携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図８】従来の携帯電話機の一例の透視斜視図である。
【図９】図８の携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【図１０】従来の携帯電話機の他の例の透視斜視図である。
【図１１】図１０の携帯電話機の開いた状態及び閉じた状態における側面断面図である。
【符号の説明】
１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ 上部筐体前面部
４ 上部筐体背面部
５ 下部筐体前面部
６ 下部筐体背面部
７ 電池
８ 上部筐体回路基板
９ 下部筐体回路基板
１０ 上部筐体回路部
１１ 下部筐体回路部
１３ 給電線路
１５ レシーバ
１６ マイク
１７ キー操作部
１８ 上下回路部接続部
１９ ヒンジ部
２０ 表示部
Claims (14)
- 第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、
前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の筐体と前記第二の回路部とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の筐体と前記第二の回路部とを絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする携帯端末。 - 第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、
前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の筐体に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の筐体を絶縁するようにして、前記第一の筐体と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする携帯端末。 - 前記第二の回路部の給電回路に一端が接続され、他端が前記第一の筐体に接続された給電線路を含むことを特徴とする請求項１または２記載の携帯端末。
- 前記給電線路は同軸ケーブルであり、前記他端における同軸ケーブルの中心導体のみが、前記第一の筐体に接続されていることを特徴とする請求項３記載の携帯端末。
- 第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、
前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一及び第二の回路部に流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一及び第二の回路部を絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の回路部とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする携帯端末。 - 第一及び第二の筐体と、前記第一及び第二の筐体を相互に回転自在に結合するヒンジ機構と、前記第一及び第二の筐体にそれぞれ収納された第一及び第二の回路部と、前記第一及び第二の回路部を直流的に接続するフレキシブルワイヤとを含む携帯端末であって、
前記フレキシブルワイヤの長さを調整して、前記第一の回路部と前記第二の筐体とに流れる電流が同相になるように、かつ高周波的には前記第一の回路部と前記第二の筐体とを絶縁するようにして、前記第一の回路部と前記第二の筐体とを、ダイポールアンテナの一対の放射素子として動作させるようにしたことを特徴とする携帯端末。 - 前記第二の回路部の給電回路に一端が接続され、他端が前記第二の回路部に接続された給電線路を含むことを特徴とする請求項５または６記載の携帯端末。
- 前記給電線路は同軸ケーブルであり、前記他端における同軸ケーブルの中心導体のみが、前記第二の回路部に接続されていることを特徴とする請求項７記載の携帯端末。
- 前記第一及び第二の筐体は導電性であることを特徴とする請求項１〜８いずれか記載の携帯端末。
- 前記第一及び第二の筐体の少なくとも一方は、非導電性材料からなり、その表面に導電薄膜を有することを特徴とする請求項８記載の携帯端末。
- 前記フレキシブルワイヤの長さは、前記第一及び第二の回路部をそれぞれ構成する第一及び第二の回路基板との間の距離より大に設定されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか記載の携帯端末。
- 前記フレキシブルワイヤは少なくとも１回巻かれた状態にあることを特徴とする請求項１１記載の携帯端末。
- 前記第一の筐体に装着された表示用ディスプレイを含むことを特徴とする請求項１〜１２いずれか記載の携帯端末。
- 携帯端末は携帯電話機であることを特徴とする請求項１〜１３いずれか記載の携帯端末。
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