JP5154207B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の携帯端末に関する。

下記特許文献１には、静電気の侵入による表示装置の誤動作や、表示装置から発生するノイズによる無線特性に対する悪影響を防止することが出来る無線通信装置が開示されている。
この無線通信装置では、回路基板の表面側にＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールを取り付け、このＬＣＤモジュールの外形に対応した枠状のシールド用プレートでＬＣＤモジュールの周囲を覆う。そして、このシールド用プレートの係合部を回路基板の裏面側に実装されるシールドケースの被係合部に係合させることにより機械的に固定する。さらに、シールド用プレートの接触片部を回路基板のグラウンドパターンに接続するシールドフィンガーと称される接触子を３ヶ所に接触させる。これにより、シールド用プレートを回路基板のグラウンドパターンに確実に接続させることが出来る為、ＬＣＤモジュールへの静電気の侵入を防ぐと共にＬＣＤモジュールから発生するノイズによる無線特性に対する悪影響を防止することが可能となる。
特開２００３−１８２６４号公報

ところで、上記従来技術では、大地ではなく回路基板のグラウンドに静電気を逃がすことにより回路を静電気から保護するが、回路に対する静電気対策が十分ではない場合においおて、静電気を回路基板のグラウンドに逃してしまうと、静電気による誤作動や破壊を引き起こす恐れがある。

本発明は、上述した事情を鑑みたものであり、内部の回路基板のグラウンドとは異なるグラウンドに静電気を逃がすことによって内部の回路に悪影響を与えないようにする携帯端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下の手段を採用した。
本発明に係る携帯端末は、内面に導電層が形成された筐体と、機能回路が実装された回路基板と、前記筐体から露出するように設けられる充電端子と、前記機能回路と前記充電端子とを接続するグランド配線と、前記グランド配線に設けられ、前記導電層と前記充電端子とを接続する回路接続手段と、筐体から露出するように設けられ、周囲を金属フレームによって覆われた接続端子と、を具備し、前記接続端子は、前記機能回路に接続されると共にバリスタを介して前記充電端子に接続され、前記金属フレームは、バリスタを介して前記充電端子に接続されることを特徴とする。

前記グランド配線において前記回路接続手段と前記機能回路との間にインダクタを設けることを特徴とする。

外部と信号を送受信するアンテナを具備し、前記アンテナ近傍には、前記導電層を形成しないことを特徴とする。

本発明によれば、携帯端末が内面に導電層が形成された筐体と、機能回路が実装された回路基板と、前記筐体から露出するように設けられ、前記機能回路のグランド配線に接続される第１の充電端子と、前記筐体から露出するように設けられ、前記機能回路の電源配線に接続される第２の充電端子と、回路的に前記グランド配線と前記第１の充電端子との間に設けられ、前記導電層と前記第１の充電端子とを接続する回路接続手段とを具備することで、筐体の開口から侵入した静電気は第１の充電端子に流れる為、内部回路に悪影響を与えないようにすることが出来る。特に、携帯端末の小型化または薄型化によって筐体と機能回路が接近する場合において、効果的に機能回路を静電気から保護することが出来る。
さらに、接続端子及び金属フレームがバリスタを介して第１の充電端子と接続することにより、接続端子及び金属フレームから静電気が侵入した場合にも、高電圧によって短絡するバリスタをバイパスとして静電気が第１の充電端子に流れる為、機能回路に悪影響を与えないようにすることが出来る。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、携帯端末の１つであるＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末に関する。
図１は、本実施形態におけるＰＨＳ端末Ａの外観構成を示す斜視図である。
この図１に示すように、本ＰＨＳ端末Ａは、表示側本体１と操作側本体２とがヒンジ構造３によって連結された折りたたみ形式のものである。なお、ＰＨＳ端末Ａがヒンジ構造３により折りたたまれ、表示側本体１と操作側本体２とが接触又は対向する面をそれぞれ表示側対向面１ａ及び操作側対向面２ａとして説明する。

表示側本体１は、表示側筐体４及び当該表示側筐体４の一面に設けられた表示部５等から構成され、表示側筐体４においてヒンジ構造３から離間した部位には受話口６が形成されている。一方、操作側本体２は、操作側筐体７及び当該操作側筐体７の一面に設けられた操作部８等から構成され、操作側筐体７においてヒンジ構造３から離間した部位には送話口９が形成されている。操作部８は、電源キー、テンキーや各種の機能キーから構成されており、ユーザーによる各種の操作指示を受け付け、送話口９は、不図示のマイクと連通する構成となっている。また、上記操作側筐体７は、操作側対向面２ａ側を構成するフロントケース７ａ及び、操作側対向面２ａに対して操作側本体２の逆面側を構成するリアケース７ｂから成る。この上記フロントケース７ａ及び上記リアケース７ｂの内側には、導電塗装が施されている。

図２は、本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの操作側筐体７内部の静電気保護回路の構成を示す回路図である。図２を参照して、静電気保護回路の構成を説明する。
静電気保護回路は、機能回路１１、正極充電端子１２（第２の充電端子）、負極充電端子１３（第１の充電端子）、第１コイル１４、第２コイル１５、第１バリスタ１６、第２バリスタ１７、第３バリスタ１８、ＵＳＢコネクタ１９及イヤホンジャック２０、接触ピン２１及び導電層２２から構成される。ＵＳＢコネクタ１９は、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ及びＵＳＢコネクタフレーム１９ｂから構成され、イヤホンジャック２０は、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂから構成される。
機能回路１１は、信号の送受信を行うＲＦ（Radio Frequency）回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等によってＰＨＳ端末Ａの全体動作を制御するデジタル制御回路、ＡＣアダプタから正極充電端子１２及び負極充電端子１３を介して入力される直流電力をバッテリに出力すると共にバッテリから入力される直流電力を各部に出力する電源回路から構成されるＰＨＳ端末Ａの主要動作を制御する回路である。

正極充電端子１２及び負極充電端子１３は、ＰＨＳ端末Ａの操作側筐体７の一部から露出するように設けられた金属片であり、ＡＣアダプタから入力される直流電流を機能回路１１のバッテリに出力する。なお、正極充電端子１２は、電源配線を介して機能回路１１と接続し、負極充電端子１３は、グランド配線を介して機能回路１１と接続している。
第１コイル１４は、正極充電端子１２と機能回路１１の間に設けられている。
第２コイル１５は、負極充電端子１３と機能回路１１の間に設けられている。

第１バリスタ１６は、一方の端子が正極充電端子１２に接続され、他方の端子が負極充電端子１３に接続される。この第１バリスタ１６は、両端子間の電圧が低い場合には電気抵抗が高くなり、ある程度以上に両端子間の電圧が高くなると急激に電気抵抗が低くなるという性質を持つ。
第２バリスタ１７は、３つのバリスタから構成され、３つの内の２つのバリスタの一方の端子はＵＳＢコネクタ端子１９ａに接続され、他方の端子は負極充電端子１３に接続される。また、残り１つのバリスタの一方の端子はＵＳＢコネクタフレーム１９ｂに接続され、他方の端子は負極充電端子１３に接続される。この第２バリスタ１７は、第１バリスタ１６と同様に、両端子間の電圧の変化によって電気抵抗が変化する。
第３バリスタ１８は、４つのバリスタから構成され、４つの内の３つのバリスタの一方の端子はイヤホンジャック端子２０ａに接続され、他方の端子は負極充電端子１３に接続される。また、残り１つのバリスタの一方の端子はイヤホンジャックフレーム２０ｂに接続され、他方の端子は負極充電端子１３に接続される。この第３バリスタ１８は、第１バリスタ１６と同様に、両端子間の電圧の変化によって電気抵抗が変化する。

ＵＳＢコネクタ端子１９ａは、ＵＳＢ接続ケーブルを介して外部機器と接続する接続端子であり、操作側筐体７の一部から露出するように設けられている。このＵＳＢコネクタ端子１９ａは、機能回路１１に接続すると共に第２バリスタ１７を構成する２つのバリスタを介して負極充電端子１３に接続する。
ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂは、ＵＳＢコネクタ端子１９ａの周囲を覆う金属フレームであり、操作側筐体７の一部から露出するように設けられている。このＵＳＢコネクタフレーム１９ｂは、第２バリスタ１７を構成する１つのバリスタを介して負極充電端子１３に接続する。

イヤホンジャック端子２０ａは、イヤホンと接続する接続端子であり、操作側筐体７の一部から露出するように設けられている。このイヤホンジャック端子２０ａは、機能回路１１に接続すると共に第３バリスタ１８を構成する３つのバリスタを介して負極充電端子１３に接続する。
イヤホンジャックフレーム２０ｂは、イヤホンと接続するイヤホンジャック端子２０ａの周囲を覆う金属フレームであり、操作側筐体７の一部から露出するように設けられている。このイヤホンジャックフレーム２０ｂは、第３バリスタ１８を構成する１つのバリスタを介して負極充電端子１３に接続する。

図３は、本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面を示す模式図である。図３を参照して、接触ピン２１について説明する。なお、図３に示すように、操作側筐体７のフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側には導電層２２が形成される。接触ピン２１は、バネ特性を有する金属部材によって構成され、負極充電端子１３と第２コイル１５の間に設けられる。この接触ピン２１は、図３に示すようにフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側の導電層２２に接触することにより導電層２２と電気的に接続する。

図４は、本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａのフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側の導電層２２の範囲を示す図である。図４の（ａ）はリアケース７ｂの内側の導電層２２が形成される範囲を斜線によって示し、図４の（ｂ）もフロントケース７ａの内側の導電層２２が形成される範囲を斜線によって示している。また、図４の（ｃ）は、リアケース７ｂに対面する回路基板の板面上の概略構成を示し、図４の（ｄ）はフロントケース７ａに対面する回路基板の板面上の概略構成を示している。この図４を参照して、導電層２２について詳細に説明する。

導電層２２は、導電塗装によってフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側に連続的に形成される。しかし、この導電層２２がＲＦ回路のアンテナ近傍に存在すると無線特性に影響を与えてしまう為、図４の（ｃ）に示す回路基板上の機能回路１１のＲＦ回路に対面するリアケース７ｂの一部分には、図４の（ａ）に示すように導電層２２を形成しない。さらに、ＲＦ回路の背面に相対するフロントケース７ａの一部分にも、図４の（ｂ）に示すように導電層２２を形成しない。

次に、上記構成のＰＨＳ端末ＡがＡＣアダプタに接続している場合における、開口から侵入した静電気の流れについて図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの正極充電端子１２及び負極充電端子１３がＡＣアダプタに接続している場合の静電気の流れを示す操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面の模式図である。

ＰＨＳ端末Ａでは、操作部８の各キー周辺及び送話口９等のフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの開口から静電気が侵入する。図５に示すようにリアケース７ｂの開口から静電気が侵入した場合には、静電気はリアケース７ｂの導電層２２に流れる。リアケース７ｂの導電層に流れた静電気は、次に接触ピン２１また導電層２２を介して負極充電端子１３に流れる。このとき、接触ピン２１に流れる静電気は、接触ピン２１と機能回路１１の間に第２コイル１５が設けられている為、機能回路１１へ流れない。そして、負極充電端子１３に流れた静電気は、負極充電端子１３に接続されているＡＣアダプタを介してコンセントに流れる。このように静電気が負極充電端子１３に向かって流れるのは、負極充電端子１３がＡＣアダプタを介して接続するコンセントがアースされることによって電位が一番低くなっている為である。

さらに、ＰＨＳ端末ＡがＡＣアダプタに未接続である場合における、開口から侵入した静電気の流れについて図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの正極充電端子１２及び負極充電端子１３がＡＣアダプタに未接続である場合の静電気の流れを示す操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面の模式図である。
図６に示すようにリアケース７ｂの開口から静電気が侵入した場合には、静電気はリアケース７ｂの導電層２２に流れる。リアケース７ｂの導電層に流れた静電気は、次に接触ピン２１また導電層２２を介して負極充電端子１３また開口から外部のインピーダンスの一番低い場所に流れる。

また、図５及び図６のようなフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの開口から静電気が侵入する以外にも、正極充電端子１２、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ、ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂ、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂから静電気が侵入する。正極充電端子１２、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ、ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂ、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂから静電気が侵入した場合において、静電気の侵入によって第１バリスタ１６、第２バリスタ１７または第３バリスタ１８の電気抵抗は低くなり、正極充電端子１２、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ、ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂ、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂから負極充電端子１３に静電気が流れる。

以上説明したように、上記ＰＨＳ端末Ａでは、フロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側に導電層を形成し、この導電層に電気的に接続する接触ピン２１を機能回路１１と負極充電端子１３の間に設けることで、フロントケース７ａ及びリアケース７ｂの開口から侵入した静電気は負極充電端子１３に流れる為、機能回路１１に悪影響を与えないようにすることが出来る。特に、小型化または薄型化されたＰＨＳ端末Ａにおいて、操作側筐体７と機能回路１１が接近してしまう場合でも、静電気は導電層２２に流れる為、機能回路１１に悪影響を与えないようにすることが出来る。

また、機能回路１１に接続する正極充電端子１２、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ、ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂ、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂを第１バリスタ１６、第２バリスタ１７または第３バリスタ１８を介して負極充電端子１３と接続することにより、正極充電端子１２、ＵＳＢコネクタ端子１９ａ、ＵＳＢコネクタフレーム１９ｂ、イヤホンジャック端子２０ａ及びイヤホンジャックフレーム２０ｂから静電気が侵入した場合にも、高電圧によって短絡する第１バリスタ１６、第２バリスタ１７または第３バリスタ１８をバイパスとして静電気が負極充電端子１３に流れる為、機能回路１１に悪影響を与えないようにすることが出来る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、操作側筐体７のフロントケース７ａ及びリアケース７ｂに導電層２２を形成し、この導電層２２に操作側筐体７の内部の回路基板に設けれた接触ピン２１を接触させたが、本発明はこれに限定されない。
操作側筐体７だけでなく表示側筐体４の内側に導電層を形成し、表示側筐体４の内部の回路基板に接触ピンを設け、この接触ピンを表示側筐体４の導電層に接触させると共に負極充電端子１３に接続させることにより、表示側筐体４内部の回路を静電気から保護することが出来る。
（２）上記実施形態では、図３に示すようにＲＦ回路付近を除くフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの幅方向全面に導電層を形成しているが、本発明はこれに限定されない。
静電気が侵入するフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの開口周辺に限定して導電層２２を形成することによって、導電層２２の形成に必要なコストを下げることが出来る。だだし、開口周辺に限定して導電層２２を形成する場合でも、連続的に導電層は形成されなければならない。
（３）上記実施形態では、折りたたみ形式のＰＨＳ端末Ａに対して、静電気保護を施したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、単一の筐体を有するストレート型のＰＳＨ端末にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの外観構成を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの操作側筐体７内部の静電気保護回路の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａのフロントケース７ａ及びリアケース７ｂの内側の導電層２２の範囲を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの正極充電端子１２及び負極充電端子１３がＡＣアダプタに接続している場合の静電気の流れを示す操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面の模式図である。 本発明の一実施形態に係るＰＨＳ端末Ａの正極充電端子１２及び負極充電端子１３がＡＣアダプタに未接続である場合の静電気の流れを示す操作側筐体７の線視Ｘ−Ｘ断面の模式図である。

符号の説明

Ａ…ＰＨＳ端末、１…表示側本体、１ａ…表示側対向面、２…操作側本体、２ａ…操作側対向面、３…ヒンジ構造、４…表示側筐体、５…表示部、６…受話口、７…操作側筐体、７ａ…フロントケース、７ｂ…リアケース、８…操作部、９…送話口、１１…機能回路、１２…正極充電端子（第２の充電端子）、１３…負極充電端子（第１の充電端子）、１４…第１コイル（インダクタ）、１５…第２コイル（インダクタ）、１６…第１バリスタ、１７…第２バリスタ、１８…第３バリスタ、１９…ＵＳＢコネクタ、１９ａ…ＵＳＢコネクタ端子（ＵＳＢコネクタ１９の接続端子）、１９ｂ…ＵＳＢコネクタフレーム（ＵＳＢコネクタ１９の金属フレーム）、２０…イヤホンジャック、２０ａ…イヤホンジャック端子（イヤホンジャック２０の接続端子）、２０ｂ…イヤホンジャックフレーム（イヤホンジャック２０の金属フレーム）、２１…接触ピン、２２…導電層

Claims (3)

1. 内面に導電層が形成された筐体と、
   機能回路が実装された回路基板と、
   前記筐体から露出するように設けられる充電端子と、
   前記機能回路と前記充電端子とを接続するグランド配線と、
   前記グランド配線に設けられ、前記導電層と前記充電端子とを接続する回路接続手段と、
   筐体から露出するように設けられ、周囲を金属フレームによって覆われた接続端子と、
   を具備し、
   前記接続端子は、前記機能回路に接続されると共にバリスタを介して前記充電端子に接続され、前記金属フレームは、バリスタを介して前記充電端子に接続される
   ことを特徴とする携帯端末。
2. 前記グランド配線において前記回路接続手段と前記機能回路との間にインダクタを設けることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 外部と信号を送受信するアンテナを具備し、
   前記アンテナ近傍には、前記導電層を形成しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。

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