JP4611243B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、筐体を開閉自在に連結し、一方の筐体にアンテナを内蔵した携帯電話等の無線通信機能を有する携帯端末装置に関するものである。

近年、第１の筐体と、第２の筐体と、第１の筐体および第２の筐体とを回動自在に連結するヒンジ部とを備え、両筐体が開閉可能に構成された携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置が普及している。

ところで、上記した携帯端末装置に対してデザイン性が要求されるようになり、これまで筐体外部に突出していたアンテナに代えて、第１の筐体または第２の筐体内にアンテナを配置するようにした携帯端末装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

上記した特許文献１に開示された携帯端末装置は、折り畳みタイプのもので、ヒンジ内にアンテナを内蔵するようになっている。
２つの筐体内に配置された回路基板等を電気的に接続するためにフレキシブル配線基板や配線が使用され、これらをヒンジ内部に挿通させるようになっていることから、スペース的にアンテナを配置することが難しいという不利益がある。

また、アンテナの近くにフレキシブル配線基板や配線が配置されることになるため、アンテナ特性に悪影響を与えるおそれもあった。このため、内蔵アンテナを筐体の端部に配置する携帯端末装置が提案されている。
特開２００１−２８４９３４号公報

ところで、上記した折り畳み式の携帯端末装置においては、他の端末装置とのデータ通信を行うために赤外線通信モジュールを搭載したものが増えつつあり、筐体を閉じた状態で内蔵アンテナに対向する位置に赤外線通信モジュールを配置することが多い。
しかしながら、上記した赤外線通信モジュールは、筐体を閉じた状態で内蔵アンテナと近接して配置されることになり、アンテナ特性を劣化させるといった課題があった。

本発明の目的は、筐体の閉状態における送受信アンテナ特性劣化を抑止することが可能な携帯端末装置を提供することにある。

本発明は、第１の筐体と、送受信アンテナが実装される第２の筐体とが、開状態と閉状態との間で回動自在に連結された携帯端末装置であって、前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナに対向する位置に配置される基準電位端子を備えた赤外線通信モジュールと、前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナとの非対向位置に配置される基準電位パターンと、を備え、前記基準電位パターンにインダクタンス手段を介して前記赤外線通信部の基準電位端子が接続されている。

好適には、前記第１の筐体内には回路基板を備え、当該回路基板には、前記基準電位端子と導通する第１の基準電位ランドを備え、前記インダクタンス手段は、前記基準電位パターンと前記第１の基準電位ランドとの間に、前記第１の基準電位ランドが持つ幅、および前記基準電位パターンの幅より狭い幅を有する線条パターンとして形成されている。

好適には、前記第１の筐体内には回路基板と、当該回路基板から基準電位入力および音声信号が給電されることにより駆動され、前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナに対向する位置に配置されるスピーカを備え、前記回路基板は、前記基準電位端子と導通する第１の基準電位ランドと、前記第１の基準電位ランドとは連続したパターンで形成される、前記スピーカの基準電位入力と導通する第２の基準電位ランドとを備え、前記インダクタンス手段は、前記第１の基準電位ランドあるいは前記第２の基準電位ランドと、前記基準電位パターンとの間に形成されている。

好適には、前記インダクタンス手段は、前記基準電位パターンと前記第１及び／又は第２の基準電位ランドとの間に、前記第１及び／又は第２の基準電位ランドが持つ幅、および前記基準電位パターンの幅より狭い幅を有する線条パターンとして形成されている。

本発明によれば、内蔵アンテナと赤外線通信部を備え、開閉可能に構成された携帯端末装置において、当該携帯端末装置を形成する筐体の閉状態における送受信アンテナ特性の劣化を抑止することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。

図１および図２は、本発明の実施形態に係る携帯端末装置としての携帯電話機１を示す外観斜視図である。図１は開状態を、図２は閉状態を示している。

携帯電話機１は、第１の筐体としての受話筐体３と、第２の筐体としての送話筐体２とを備え、受話筐体３の端部３ａと、送話筐体２の端部２ａとをヒンジ部４により回動自在に連結することにより、開閉可能に構成されている。

受話筐体３および送話筐体２は、閉状態で互いに対向する面（正面）側の正面側ケース２ｃ、３ｃと、その背景側の背面側ケース２ｄ、３ｄと、をそれぞれ備えている、これら正面側ケース２ｃ、３ｃは、閉状態で一方の筐体側から他方の筐体側を見たときの互いに対向する面の輪郭が略一致するように形成されており、受話筐体３および送話筐体２の連結される側と反対側（開閉側）の端部２ｂ、３ｂの位置も閉状態で互いに一致する。

送話筐体２は、正面に操作部５を備えている。操作部５には、テンキーボタン５ａ等の携帯電話機１を操作するための各種ボタン（押圧部）が配置されている。
操作部５には、集音するための開口部６がテンキーボタン５ａの配置領域に設けられている。なお、開口部６には、受話筐体２内へ塵が侵入するのを防止する等の目的で保護膜が設けられていてもよい。

受話筐体３には、正面に画像を表示するメイン表示部７と、その背面に画像を表示するサブ表示部８とが、それぞれ各面に沿って設けられている。
サブ表示部８を露出させるための背面側ケース３ｄの開口窓は円形に形成されている。メイン表示部７およびサブ表示部８は、たとえば、透過型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display Device）よって構成される。なお、ディスプレイには有機や無機のＥＬ（Electro Luminescence）等、他の表示デバイスを用いてもよい。

また、受話筐体３の背面には、サブ表示部８の動作を制御するための押しボタン（押圧部材）９が設けられる。
押しボタン９は、たとえば、樹脂や硬質のゴムにより構成され、背面側ケース３ｄのサブ表示部８配置面に対して垂直方向に押下可能に配置される。

このように、受話筐体３の端部３ａと、送話筐体２の端部２ａとをヒンジ部４により回動自在に連結することにより、開閉可能に構成された本実施形態の携帯電話機１においては、後で詳述するように、受話筐体３の端部３ｂ側の内部に送受信アンテナ１０が内蔵されている。

また、後述するように、受話筐体３の端部３ｂに、スピーカ１１、および赤外線通信モジュール１２が内蔵ている。そして、本実施形態においては、受話筐体３と送話筐体２が閉状態にある場合、アンテナ１０は、受話筐体３の端部３ｂに配置されるスピーカ１１、および赤外線通信モジュール１２の近傍に対向配置され、開状態にある場合、アンテナ１０は、スピーカ１１、赤外線通信モジュール１２と離れて配置される。

そのため、本実施形態の携帯電話機１においては、閉状態と開状態とで送受信アンテナ１０のインピーダンス特性が変化し、受信特性が劣化することを防止するために、筐体の開閉によるアンテナ特性劣化を抑止するように、筐体が閉状態となったときにスピーカ１１、あるいは赤外線通信モジュール１２の基準電位を高周波的に切り離す等の電気回路的対策を施してある。詳細は後述する。

図３は、本発明の携帯端末装置としての携帯電話機１の信号処理系における構成を示すブロック図である。

携帯電話機１は、図３に示されるように、受話筐体３と送話筐体２とから成り、受話筐体３と送話筐体２とは、上記したように機械的には連結部４（ヒンジ機構）を介して接続され、電気的にはメインケーブル１００により接続される。
メインケーブル１００は、ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）、もしくは細線同軸ケーブルにより構成される。細線同軸ケーブルは、同軸ケーブルの中でも比較的径が小さいものであり、たとえば、直径１ｍｍ以下のものもある。最近では、直径０．３ｍｍ以下のものも知られ、ＦＰＣに比べて耐ノイズ性が高く、配線性および屈曲性に優れている。

送話筐体２には、その回路基板２００の中に、無線通信処理部２１と、主制御部２２と、画像処理部２３と、音声処理部２４と、キー入力処理部２５と、マイクロフォン２６とが実装される。

無線通信処理部２１は、高周波回路を含んで構成され、電波を利用した無線通信を行うため、主制御部２２で処理された音声データ、画像データの各種データを変調して送受信アンテナ１０を介して送信する。また、送受信アンテナ１０を介して受信した信号を復調して主制御部２２へ出力する。

画像処理部２３は、主制御部２２からの画像データを画像信号に変換してメイン表示部７、あるいはサブ表示部８へ出力する。

また、音声処理部２４は、主制御部２２にからの音声データを音声信号に変換して受話用、あるいは着信等を報知するスピーカ１１に出力する。また、マイクロフォン２６で集音した音声信号を音声データに変換して主制御部２２へ出力する。

キー入力処理部２５は、操作部５に配置された各種ボタンによる入力を取得し、主制御部２２へ出力する。主制御部２２は、メモリを内蔵し、メモリに記録されたプログラムを逐次読み出し演算することにより、接続される、無線通信処理部２１、画像処理部２３、音声処理部２４、キー入力処理部２５、そして、赤外線通信処理部１２を制御する。

受話筐体３には、回路基板３００を備え、メイン表示部７と、サブ表示部８とが回路基板３００と電気的に接続されると共に、スピーカ１１と、赤外線通信処理部としての赤外線通信モジュール１２（ＩｒＤＡ通信処理部＋発受光素子）と、が回路基板３００上に実装されている。

ＩｒＤＡ通信処理部は、赤外線を利用した近距離無線通信を行うために、主制御部２２で処理されたテキストデータ、あるいは音声、画像データ等の各種データを復調し、発光素子を介して送信する。
また、受光素子を介して受信した信号を復調して主制御部２２へ出力する。赤外線通信モジュール１２は、最小構成で、ＰＩＣ（Peripheral Interface Controller）を制御中枢とし、赤外線発光ＬＥＤ（Light Emitted Diode）、赤外線受光ＬＥＤ、発振子、そして、カーボン抵抗を含む回路素子で構成される。

図４は、本発明の携帯端末装置としての携帯電話機１の実装構造を示す図である。ここでは、受話筐体３における回路部品の実装構造が示されており、メイン表示部７と、サブ表示部８の駆動回路が実装される回路基板３００と、スピーカ１１および赤外線モジュール１２のみ抽出して示してある。

図４において、受話筐体３に実装される回路基板３００には、受話筐体３と送話筐体２とが閉状態においてアンテナ１０と対向しない位置に、基準電位パターンとしてのＧＮＤパターン７１が形成されている。
このＧＮＤパターン７１には、後述するスピーカ１１のＧＮＤパターン１１０、赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１２０のそれぞれと導通する、第２の基準電位接続部としてのランド７１１、および第１の基準電位接続部としてのランド７１２とを備えている。

また、スピーカ１１、赤外線通信モジュール１２には、それぞれ、基準電位端子を備え、閉状態にてアンテナと対向する回路基板３００の位置に設けられた、第１の基準電位ランドとしてのＧＮＤパターン１２０、および第２の基準電位ランドとしてのＧＮＤパターン１１０をそれぞれ半田接合等の手段を介して電気的に接続されている。
なお、スピーカ１１のＧＮＤパターン１１０については、他に、静電気が印加されたときの携帯電話機の破壊を防止するために、スピーカ１１のフレームに銅シート１１１を巻き付け、回路基板３００のＧＮＤパターン７１へ導く意味でも設けられている。

スピーカ１１、および赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１１０、１２０と、回路基板３００のＧＮＤパターン７１（接続部７１１、７１２）との間には、インダクタンス手段としてのコイルＬ１、Ｌ２がそれぞれ介挿されている。
このコイルＬ１、Ｌ２は、インダクタンスが数十ｎＨ程度以上の容量を持ち、高周波域では、抵抗成分が大きくなり、このため、スピーカ１１および赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１１０、１２０を回路基板３００のＧＮＤパターン７１から切り離すことができる。

このように、スピーカ１１あるいは赤外線通信モジュール１２を、コイルＬ１、Ｌ２により高周波的に回路基板３００のＧＮＤパターン７１から切り離すことで、送話筐体３と受話筐体２を折り畳み閉状態に設定したとき、送受信アンテナ１０に基準電位が近づくことがなくなる。したがって、送受信アンテナ１０の特性劣化を抑えることが可能になる。このように、本発明は、コイルを付加するだけで送受信アンテナの劣化の防止を安価に実現可能である。

なお、図４に示す本実施形態によれば、スピーカ１１あるいは赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１１０、１２０を、それぞれコイルＬ１、Ｌ２を介して回路基板３００のＧＮＤパターン７１に接続したが、スピーカ１１のＧＮＤパターン１１０と、赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１２０とを共通化し、コイルをＬ１の１個で済ますことも考えられる。この場合、部品点数が減少しながらも同じ効果が得られる。

図５は、本発明の携帯端末装置としての携帯電話機１の他の実装構造を示す図である。

図５の実施形態が図４に示した実施形態と異なる点は、インダクタンス手段としてのコイルＬ１、Ｌ２に代え、線条パターンＬ３を用いたことにある。

線条パターンＬ３は、回路基板３００のＧＮＤパターン７１と、スピーカ１１、あるいは赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１１０、１２０との間に、これらＧＮＤパターン１１０、１２０が持つ幅、および回路基板３００のＧＮＤパターン７１が持つ幅より狭い幅を持ち、かつ、高周波的にＧＮＤパターン７１から切り離される程度のインダクタンス値（数十ｎＨ程度以上）を持つ。

図５に示されるように、スピーカ１１のＧＮＤパターン１１０と、赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１２０に、これらＧＮＤパターン１１０、１２０より幅狭の上記した線条パターンＬ３を接続し、この線条パターンＬ３を、回路基板３００のＧＮＤパターン７１と接続することにより、スピーカ１１および赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１１０、１２０を、高周波域で回路基板３００のＧＮＤパターン７１から切り離すことができる。

図５に示す実施形態によれば、図４に示す実施形態に比較してさらに廉価構成で実現が可能である。

なお、図５に示す実施形態によれば、スピーカ１１のＧＮＤパターン１１０と、赤外線通信モジュール１２のＧＮＤパターン１２０を連続したパターンで形成しているが、これを分離し、それぞれに線条パターンＬ３、Ｌ４（不図示）を設け、回路基板３００のＧＮＤパターン７１と接続することも考えられる。

本発明の携帯端末装置は、本実施形態のような折り畳み式に限定されない。すなわち、２以上の筐体が互いに重ね合わせされた閉状態と、当該閉状態で互いに対向していた部分の少なくとも一部が露出する開状態との間で、各筐体が互いに移動できればよい。
したがって、たとえば、第１の筐体と第２の筐体を平行移動、あるいは回転移動によって互いにスライドさせ開閉するものも含む。

以上、この発明の実施の形態につき図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の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等も含まれる。

本発明の携帯端末装置としての携帯電話機の一実施形態を示す外観斜視図である。 本発明の携帯端末装置としての携帯電話機の一実施形態を示す外観斜視図である。 本発明の携帯端末装置としての携帯電話機の信号処理系における構成を示すブロック図である。 本発明の携帯端末装置としての携帯電話機の実装構造を示す図である。 本発明の携帯端末装置としての携帯電話機の実装構造を示す図である。

符号の説明

１…携帯電話機、２…送話筐体（第２の筐体）、３…受話筐体（第１の筐体）、１０送受信アンテナ、１１…スピーカ、１２…赤外線通信モジュール、７１…ＧＮＤパターン、７１１…接続部（第２の基準電位接続部）、７１２…接続部（第１の基準電位接続部）１１０…ＧＮＤパターン（第２の基準電位ランド）、１２０…ＧＮＤパターン（第１の基準電位ランド）、２００、３００…回路基板、Ｌ１、Ｌ２…コイル（インダクタンス手段）Ｌ３、Ｌ４…線条パターン。

Claims (4)

1. 第１の筐体と、送受信アンテナが実装される第２の筐体とが、開状態と閉状態との間で回動自在に連結された携帯端末装置であって、
   前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナに対向する位置に配置される基準電位端子を備えた赤外線通信モジュールと、
   前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナとの非対向位置に配置される基準電位パターンと、を備え、前記基準電位パターンにインダクタンス手段を介して前記赤外線通信部の基準電位端子が接続されている
   ことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記第１の筐体内には回路基板を備え、当該回路基板には、
   前記基準電位端子と導通する第１の基準電位ランドを備え、
   前記インダクタンス手段は、前記基準電位パターンと前記第１の基準電位ランドとの間に、前記第１の基準電位ランドが持つ幅、および前記基準電位パターンの幅より狭い幅を有する線条パターンとして形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記第１の筐体内には回路基板と、当該回路基板から基準電位入力および音声信号が給電されることにより駆動され、前記第１の筐体と第２の筐体が閉状態で、前記送受信アンテナに対向する位置に配置されるスピーカを備え、
   前記回路基板は、
   前記基準電位端子と導通する第１の基準電位ランドと、前記第１の基準電位ランドとは連続したパターンで形成される、前記スピーカの基準電位入力と導通する第２の基準電位ランドとを備え、
   前記インダクタンス手段は、
   前記第１の基準電位ランドあるいは前記第２の基準電位ランドと、前記基準電位パターンとの間に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
4. 前記インダクタンス手段は、
   前記基準電位パターンと前記第１及び／又は第２の基準電位ランドとの間に、前記第１及び／又は第２の基準電位ランドが持つ幅、および前記基準電位パターンの幅より狭い幅を有する線条パターンとして形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の携帯端末装置。
   

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