JP4394495B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板が内蔵され、複数の操作キーが配列されてなる操作体と、回路基板が内蔵され、画面を表示する表示パネルが設けられた表示体とが、互いに重なるように開閉自在に連結された携帯端末装置に関する。

近年のコンピュータ技術の進歩に伴い、複数の操作キーが配列された操作体と画面を表示する表示パネルが設けられた表示体とを備えた携帯端末装置が普及し、その携帯端末装置の中でも、表示パネルを大きなものにしながらもコンパクトにすることができる点から、折りたたみ式のものが人気を博している。この折りたたみ式の携帯端末装置では、操作体と表示体とが重なるように開閉自在に連結されている。操作体および表示体それぞれには回路基板が内蔵されており、これらの回路基板は複数のフレキシブルケーブルによって繋がれている。複数のフレキシブルケーブルはいずれも帯状であって、長手方向に伸びる複数の信号線パターンが幅方向に並べられたものである。折りたたみ式の携帯端末装置では、開いた状態と閉じた状態では、フレキシブルケーブルの必要長さが異なる。すなわち、フレキシブルケーブルの必要長さが、開いた状態では閉じた状態よりも数ミリ程度長くなる。このため、折りたたみ式の携帯端末装置では、複数のフレキシブルケーブルを互いに重ね合わせた状態で途中に巻回部分を設け、この巻回部分の径の拡縮によって、開閉操作に伴う必要長さの違いに対応している。巻回部分を有する重なり合った複数のフレキシブルケーブルでは、巻回部分において外周側に位置するフレキシブルケーブルと内周側に位置するフレキシブルケーブルとで内外周差が生じる。そこで、この内外周差を解消するため、複数のフレキシブルケーブルのうち、巻回部分において外周側に位置するフレキシブルケーブルほどフレキシブルケーブルの全長を長くすることが提案されている（特許文献１参照）。
特開平１０−２９００８４号公報 特開２００２−１６３２３号公報

ところで、折りたたみ式の携帯端末装置では、開閉操作によってフレキシブルケーブルの巻回部分に応力が発生し、フレキシブルケーブルの幅方向端部分に亀裂が入り、フレキシブルケーブルの信号線パターンが断線してしまうことがある。

本発明は上記問題点を解決し、信号線パターンが断線しにくいフレキシブルケーブルを備えた携帯端末装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の携帯端末装置は、回路基板が内蔵され、複数の操作キーが配列されてなる操作体と、回路基板が内蔵され、画面を表示する表示パネルが設けられた表示体とが、互いに重なるように開閉自在に連結された携帯端末装置において、
帯状であって、互いに重ね合わせた状態で途中に巻回部分を有する、上記操作体の回路基板と上記表示体の回路基板を結ぶ複数のフレキシブルケーブルと、
上記フレキシブルケーブルの巻回部分を内部に収容し、上記操作体と上記表示体を連結する連結部とを備え、
上記フレキシブルケーブルが、幅方向中央を中心に両端に向かって、上記操作体の回路基板と上記表示体の回路基板を電気的に接続する複数の信号線パターンを有するとともに、幅方向の少なくとも一端側にその操作体の回路基板とその表示体の回路基板との電気的接続が断たれたパターンを有するものであることを特徴とする。

本発明の携帯端末装置によれば、開閉操作によってフレキシブルケーブルの巻回部分に応力が生じても、上記フレキシブルケーブルは上記パターンによって補強されているため、亀裂が生じにくい。また、仮に亀裂が生じたとしても、上記パターンが傷つくだけであり、上記パターンよりも内側にある上記信号線パターンには何ら影響がない。
また、本発明の携帯端末装置は、上記複数のフレキシブルケーブルが、互いに重ね合わせた状態で長手方向一端側が折り返されたものであって、上記巻回部分において外周側に位置するフレキシブルケーブルほど、その一端側に近づいた位置で折り返されたものである。
このように折り返し位置を調整することで、上記巻回部分において外周側に位置するフレキシブルケーブルほど、折り返し位置から上記他端までの長さを長くすることができ、生産効率よく安価に内外周差に対応することができる。

ここで、本発明の携帯端末装置において、上記複数のフレキシブルケーブルが、１枚のフレキシブルフィルムを折り曲げて重ね合わせることにより形成されたものであることが好ましい。

こうすることで、生産性が上がり、コストが抑えられる。

本発明によれば、信号線パターンが断線しにくいフレキシブルケーブルを備えた携帯端末装置を提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の携帯端末装置の一実施形態である携帯電話の外観を示す図である。

図１に示す携帯電話１は、２つに折り畳むことができる折りたたみ式の携帯電話であって、図１には開いた状態が示されている。この携帯電話１は、電話番号やその他の情報を入力する複数の操作キー１１が配列された操作体１０と、電話番号やその他各種の情報を表示する液晶ディスプレイ２１が配備された表示体２０を有する。また、操作体１０には、操作キー１１が配列された部分の下に指紋センサ１２が配備されている。この携帯電話１では、指紋を登録しておいて指紋が一致しないと使用不能とするものであり、不正使用が防止される。さらに、操作体１０のケース１００には、しゃべった音声を内部の送話用マイクロホンに伝えるための孔１０１が形成されている。また、操作体１０にはアンテナ１３が組み込まれている。一方、表示体２０のケース２００の上方には、受話用スピーカから発音される音声を外部に向けて発する孔２０１が形成されている。

また、図１に示す携帯電話１は、操作体１０と表示体２０とを回動自在に連結する連結部３０を有する。この連結部３０は、両端に位置する支持ケーシング３１、中央に位置する操作側ケーシング３２、および支持ケーシング３１と操作側ケーシング３２の間に位置する表示側ケーシング３３が横一列に並べられたものである。支持ケーシング３１と操作側ケーシング３２は操作体１０のケース１００につながるものであり、表示側ケーシング３３は表示体２０のケース２００につながるものである。また、連結部３０の内部には、回転軸（不図示）が収容されており、その回転軸は支持ケーシング３１内において回転自在に軸支されている。

図１に示す操作体１０と表示体２０には、それぞれ回路基板が内蔵されている。

図２は、図１に示す携帯電話から回路基板を抜き出し、操作体の回路基板と表示体の回路基板をそれぞれ示す図である。

操作体に内蔵された回路基板１１０と表示体に内蔵された回路基板２１０は、３本のフレキシブルケーブル４００によって結ばれている。これらのフレキシブルケーブル４００は、互いに重ね合わせられ、図２では１本のケーブルのように示されている。なお、図２に示す回路基板１１０，２１０からは電子部品が取り外されている。

図２に示すように、互いに重ね合わせられた３本のフレキシブルケーブル４００は巻回部分４１０を有する。フレキシブルケーブル４００の、巻回部分４１０を中心とした部分は、図１に示す携帯電話１では操作側ケーシング３２内から表示側ケーシング３３内にかけて収められている。

図３は、本実施形態の携帯電話を閉じた状態における連結部の側面を示す図であり、図４は、本実施形態の携帯電話を開いた状態における連結部の側面を示す図である。

図３および図４では、連結部３０に収容されて本来は見えないフレキシブルケーブル４００が示されている。フレキシブルケーブル４００の巻回部分４１０の径（ｒ₁，ｒ₂参照）は、本実施形態の携帯電話の開閉操作に伴って拡縮するものであり、図３に示すように閉じられた状態においては小さく（ｒ₁参照）、図４に示すように開かれた状態においては大きい（ｒ₂参照）。

図５は、３本のフレキシブルケーブルのうちの１本のフレキシブルケーブルの一部分を模式的に示す図である。

図５に示すフレキシブルケーブル４００の、両端部分を除いたハッチングを施した中央部分４００ａには、ケーブル長手方向に伸びる複数の配線パターンが等間隔で並んでいる。配線パターンには２種類のパターンがあり、一つは、操作体の回路基板と表示体の回路基板を電気的に接続する信号線パターンであり、もう一つは、操作体の回路基板にも表示体の回路基板にもつながっていないダミーパターンである。このダミーパターンは、本発明にいうパターンの一例であり、操作体の回路基板と表示体の回路基板との電気的接続が断たれたパターンであればよく、例えば、操作体の回路基板にはつながっているが表示体の回路基板にはつながっていないパターンであっても、その逆に、操作体の回路基板にはつながっていないが表示体の回路基板にはつながっているパターンであってもよい。

図５の右側には、フレキシブルケーブル４００の一方の端部を拡大して示した拡大図が丸で囲まれて示されている。この拡大図に示すように、フレキシブルケーブル４０の一方の端側には４本のダーミパターン４０１が設けられており、その内側には信号線パターン４０２が、この拡大図では１本しか示されていないが２０本設けられている。すなわち、図５に示すフレキシブルケーブル４００は、幅方向中央を中心に両端に向かって２０本の信号線パターン４０２を有するとともに、一端側に４本のダミーパターン４０１を有する。３枚のフレキシブルケーブル４００を重ねた状態で巻回すると、必ずしもきれいに巻回することができるとは限らず、巻回部分によじれが生じることがある。携帯電話１の開閉操作によって、フレキシブルケーブル４００の巻回部分４１０には応力が発生し、フレキシブルケーブル４００の端部に亀裂が入ることがあるが、この亀裂は巻回部分のよじれた箇所に生じやすい。図１に示す携帯電話１では、図５に示すフレキシブルケーブル４００の右側端部がよじれやすく、このため、右側端部に４本のダミーパターン４０１を設け、強度を高めている。したがって、本実施形態の携帯電話１によれば、開閉操作によってフレキシブルケーブル４００の巻回部分４１０に応力が生じても、フレキシブルケーブル４００はダミーパターン４０１によって補強されているため、亀裂が生じにくい。また、仮に亀裂が生じたとしても、ダミーパターン４０１が傷つくだけであり、ダミーパターン４０１よりも内側にある信号線パターン４０２には何ら影響がない。なお、図５に示すフレキシブルケーブル４００では、左側端部にはダミーパターン４０１が設けられておらず信号線パターン４０１が存在するだけであるが、本発明においては、フレキシブルケーブルの両端にダミーパターンを設けてもよく、そのダミーパターンの本数も、強度をどれだけ高めるかによって決定すればよいことから任意である。

図６は、フレキシブルケーブルの、図５の拡大図に示された部分の断面図である。

図６には、ポリイミドフィルム４５１上に銅の配線パターン４５２が等間隔に５本形成され、その上にフィルム部材４５３が設けられた構造が示されている。配線パターン４５２のうち、端側の４本がダミーパターン４０１であり、残り１本が信号線パターン４０２である。図６に示すように、端部の、ポリイミドフィルム４５１とフィルム部材４５３とを合わせた厚さ（ｔ₁）よりも、配線パターン４５２が設けられた部分の全体の厚さ（ｔ₂）の方が厚い。図５に示すフレキシブルケーブル４００では右端にダミーパターン４０１を設けたことにより、巻回部分４１０の径が右端部分において大きくなり、開閉操作によって生じる応力が緩和される。

図７は、図２に示す３枚重ねのフレキシブルケーブルを作製する様子を段階的に示した図である。

まず、図７（ａ）に示すような１枚のフレキシブルフィルム４０を用意する。このフレキシブルフィルム４０は、図６に示す構造と同じ構造のものであり、図の上下に信号線統合部４０ａを有する。信号線統合部４０ａには、図示省略したが６０本の信号線パターンが設けられている。この１枚のフレキシブルフィルム４０では、上下に示す信号線統合部４０ａの間を第１の分割体４１と第２の分割体４２と第３の分割体４３との３つに分け、６０本の信号線パターンを２０本ずつ各分割体４１，４２，４３に割り当てている。これら３つの分割体４１，４２，４３が３本のフレキシブルケーブルになる。各分割体４１，４２，４３には、信号線パターンの他、図５に示す４本のダミーパターンも設けられている。

次に、図７（ａ）に示す点線を折り目にして、中央の第２の分割体４２に右側の第３の分割体４３を重ね合わせる（図７（ａ）に示す矢印参照）。図７（ｂ）には、第２の分割体４２に第３の分割体４３を重ね合わせた後の様子が示されている。各分割体４１，４２，４３には、折り返しの際の折り目となる折り返し部４０ｂが設けられている。各分割体４１，４２，４３の、下方に示す信号線統合部４０ａとその折り返し部４０ｂの間の形状はほぼ同じであるが、フレキシブルケーブルとなって巻回される部分４０ｃの形状は微妙に異なり、重なり合った巻回前の分割体４２，４３では、図７（ｂ）に示すようにその部分４０ｃが少しズレている。

続いて、重なった分割体４２，４３の上方の端部を折り曲げる（図７（ｂ）に示す矢印参照）。図７（ｃ）には、重なった分割体４２，４３の上方の端部を折り曲げた後の様子が示されている。

次いで、図７（ｃ）に示す点線を折り目にして、重なった分割体４２，４３に左側の第１の分割体４１を重ね合わせる（図７（ｃ）に示す矢印参照）。こうして、３つの分割体４１，４２，４３は一つに重なり合う。図７（ｄ）には、一つに重なった分割体４１，４２，４３が示されており、紙面手前側から第１の分割体４１、第２の分割体４２、第３の分割体４３となっている。図２に示す３枚重ねのフレキシブルケーブル４００では、第１の分割体４１であるフレキシブルケーブルが最外周に位置し、第３の分割体４３であるフレキシブルケーブルが最内周に位置するように巻回されている。この図７（ｄ）には、一つに重なった分割体４１，４２，４３の、折り返し部４０ｂが設けられた部分の拡大図が丸で囲まれて示されている。この拡大図に示すように、３つの分割体４１，４２，４３の中で、最外周に位置することになる第１の分割体４１の折り返し部４０ｂが、下方に示す信号線統合部４０ａから最も離れた位置にあり、最内周に位置することになる第３の分割体４３の折り返し部４０ｂが、その信号線統合部４０ａから最も近い位置にある。したがって、これらの折り返し部４０ｂでそれぞれの分割体４１，４２，４３を折り返すと（図７（ｄ）に示す矢印参照）、最外周に位置することになる第１の分割体４１の長さが最も長くなり、最内周に位置することになる第３の分割体４３の長さが最も短くなる。３枚重ねのフレキシブルケーブルは、各折り返し部４ｂでそれぞれの分割体４１，４２，４３を折り返すことで完成する。

図７（ｅ）には、完成した３枚重ねのフレキシブルケーブル４００が示されている。この図７（ｅ）には、３枚重ねのフレキシブルケーブル４０の巻回される部分４０ｃが相互にズレている様子が示されているが、このズレは、このフレキシブルケーブル４００を巻回するとなくなり、巻回部分では３枚のフレキシブルケーブルがぴったり重なった状態になる。また、図７（ｅ）には、巻回される部分４０ｃを側方から見たときの様子を模式的に示した側面図が丸で囲まれて示されている。上述のごとく、各分割体４１，４２，４３で折り返し位置を異ならせたことにより、この側面図に示すように、最外周に位置することになる全長が最も長いフレキシブルケーブル４００＿１に大きな撓みが生じており、次に全長が長いフレキシブルケーブル４００＿２に小さな撓みが生じている。なお、全長が最も短いフレキシブルケーブル４００＿３は平坦な形状である。３枚重ねのフレキシブルケーブルを巻回すると、最外周に位置するフレキシブルケーブルと最内周に位置するフレキシブルケーブルとでは内外周差が生じるが、図７（ｅ）に示す３枚重ねのフレキシブルケーブル４００では、これらの撓みによって内外周差に対応し、フレキシブルケーブルに無理な引っ張り応力がかかることが防止される。なお、ここでは、巻回される部分に撓みを持たせたが、巻回される部分除く他の部分に撓みを持たせてもよい。

以上説明したようにして、１枚のフレキシブルフィルムを折り曲げて重ね合わせることにより３本のフレキシブルケーブルを作製することができ、こうすることで、生産性が上がり、コストが抑えられる。

なお、ここでは、携帯電話を例にあげて説明したが、本発明の携帯端末装置は、携帯電話以外の携帯端末装置、例えば、いわゆる携帯情報端末と称される、タッチパネル等を備えた手帳サイズの情報機器等にも適用することができる。

本発明の携帯端末装置の一実施形態である携帯電話の外観を示す図である。 図１に示す携帯電話から回路基板を抜き出し、操作体の回路基板と表示体の回路基板をそれぞれ示す図である。 本実施形態の携帯電話を閉じた状態における連結部の側面を示す図である。 本実施形態の携帯電話を開いた状態における連結部の側面を示す図である。 ３本のフレキシブルケーブルのうちの１本のフレキシブルケーブルの一部分を模式的に示す図である。 フレキシブルケーブルの、図５の拡大図に示された部分の断面図である。 図２に示す３枚重ねのフレキシブルケーブルを作製する様子を段階的に示した図である。

符号の説明

１ 携帯電話
１０ 操作体
１１ 操作キー
１１０ 回路基板
２０ 表示体
２１ 液晶ディスプレイ
２１０ 回路基板
３０ 連結部
４００ フレキシブルケーブル
４０１ ダーミパターン
４０２ 信号線パターン
４１０ 巻回部分

Claims (2)

1. 回路基板が内蔵され、複数の操作キーが配列されてなる操作体と、回路基板が内蔵され、画面を表示する表示パネルが設けられた表示体とが、互いに重なるように開閉自在に連結された携帯端末装置において、
   帯状であって、互いに重ね合わせた状態で途中に巻回部分を有する、前記操作体の回路基板と前記表示体の回路基板を結ぶ複数のフレキシブルケーブルと、
   前記フレキシブルケーブルの巻回部分を内部に収容し、前記操作体と前記表示体を連結する連結部とを備え、
   前記フレキシブルケーブルが、幅方向中央を中心に両端に向かって、前記操作体の回路基板と前記表示体の回路基板を電気的に接続する複数の信号線パターンを有するとともに、幅方向の少なくとも一端側に該操作体の回路基板と該表示体の回路基板との電気的接続が断たれたパターンを有し、
   前記複数のフレキシブルケーブルが、互いに重ね合わせた状態で長手方向一端側が折り返されたものであって、前記巻回部分において外周側に位置するフレキシブルケーブルほど、該一端側に近づいた位置で折り返されたものであることを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記複数のフレキシブルケーブルが、１枚のフレキシブルフィルムを折り曲げて重ね合わせることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。

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