JP5222716B2

JP5222716B2 - 携帯端末

Info

Publication number: JP5222716B2
Application number: JP2008331584A
Authority: JP
Inventors: 忠司小山; 邦彦渡辺
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010154364A; US8854276B2; US20110273358A1; WO2010073722A1

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯端末に関する。

従来、携帯端末としての携帯電話機には、第１の筐体、第２の筐体、及び第１の筐体と第２の筐体とを連結する連結部を備え、使用態様に応じて連結部を介して開状態と閉状態とに移行可能に構成される折り畳み型のものが知られている。このような折り畳み型の携帯電話機では、アンテナを介して外部と通信を行う通信機能を有している。

例えば、特許文献１には、閉状態においては、第１の筐体内に配置されたアンテナ素子をアンテナとして利用できると共に、開状態においては、第１の筐体に配置された第１の導電部と第２の筐体に配置された第２の導電部のいずれか一方を給電し、いずれか他方をグランド（接地状態）にすることにより、第１の導電部と第２の導電部のいずれか一方をアンテナとして利用できる携帯電話機が提案されている。
特開２００７−１０４４６８号公報

しかしながら、特許文献１で提案された携帯電話機では、第１の筐体及び第２の筐体が折り畳まれた閉状態のときに、アンテナ素子と重なり合う位置に第２の導電部が位置するため、アンテナ素子を利用した場合のアンテナ感度の低下が生じてしまうという問題があった。かかる課題を解決しようと、閉状態においてアンテナ素子と重なり合う位置に第２の導電部を配置させない構成とした場合には、第１の導電部の長さに比して、第２の導電部の長さが短くなるため、開状態において第１の導電部と第２の導電部のいずれか一方をアンテナとして利用した場合のアンテナ感度の低下が生じてしまうという問題があった。

従って、本発明は、開状態及び閉状態のいずれの場合にもアンテナ感度の低下が抑制される携帯端末を提供することを目的とする。

本発明は、開状態と閉状態との間を移動可能に連結された第１の筐体及び第２の筐体と、前記開状態及び前記閉状態を検出する検出部と、前記第１の筐体又は前記第２の筐体のいずれか一方に配置され、グランド部、給電部並びに前記グランド部及び給電部に接続された信号処理部を有する回路部と、前記第１の筐体に配置され、前記回路部の前記グランド部と前記給電部のいずれか一方に接続された第１の導電部と、前記第２の筐体に配置され、前記回路部の前記グランド部と前記給電部のいずれか他方に接続された第２の導電部と、前記第１の筐体に配置されたアンテナ素子と、前記第２の筐体に配置される電子部品であって、前記閉状態で前記アンテナ素子と重なる第３の導電部を有する電子部品と、前記第２の導電部と前記電子部品の前記第３の導電部とを高周波的に接続する第１の接続状態と、前記第１の接続状態に比して前記第２の導電部と前記電子部品の前記第３の導電部とを高周波的に遮断する第２の接続状態とを選択可能に構成されたスイッチ部と、前記検出部により前記開状態が検出された場合には、前記スイッチ部により前記第１の接続状態を選択し、前記閉状態が検出された場合には、前記スイッチ部により前記第２の接続状態を選択する制御部と、を備える携帯端末に関する。

また、携帯端末は、コイル又はコンデンサを有する高周波遮断部を更に備え、前記第２の導電部と前記第３の導電部とは、前記第２の接続状態において前記高周波遮断部を介して接続され、前記電子部品は、音声の入力又は音声の出力が可能に構成されると共に、前記閉状態において露出して前記第２の筐体に配置されることが好ましい。

また、前記電子部品は、前記第２の導電部と前記第２の筐体の長さ方向において隣接して配置され、前記アンテナ素子は、前記第１の導電部と前記第１の筐体の長さ方向において隣接して配置され、前記第１の導電部の前記第１の筐体の長さ方向に沿う方向における長さと前記アンテナ素子の前記第１の筐体の長さ方向に沿う方向における長さとの和により得られる長さは、前記第２の導電部の前記第２の筐体の長さ方向に沿う方向における長さと前記第３の導電部の前記第２の筐体の長さ方向に沿う方向における長さとの和により得られる長さと略同一であることが好ましい。

本発明の携帯端末によれば、開状態及び閉状態のいずれの場合にもアンテナ感度の低下が抑制される。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１により、本発明の好ましい一実施形態に係る携帯端末としての携帯電話機１における基本構造を説明する。図１は、携帯電話機１を開いた状態を示す外観斜視図である。

図１に示すように、携帯電話機１は、第１の筐体としての操作部側筐体２と、第２の筐体としての表示部側筐体３とを備える。操作部側筐体２と表示部側筐体３とは、ヒンジ機構を備える連結部４を介して開閉可能に連結される。具体的には、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、連結部４を介して連結される。これにより、携帯電話機１は、ヒンジ機構を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に動かすことで開閉状態を形成可能に構成される。
即ち、携帯電話機１は、連結部４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転（回動）することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを互いに開いた状態である開状態にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態である閉状態にしたりできる。

操作部側筐体２は、その外面がフロントケース２ａとリアケース２ｂとにより構成される。操作部側筐体２は、フロントケース２ａ側に、操作キー群１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力される音声入力部としてのマイク１２とが、それぞれ露出するように構成される。

操作キー群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作キー１３と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作キー１４と、各種操作における決定や上下左右方向のスクロール等を行う操作部材としての決定操作キー１５とにより構成される。操作キー群１１を構成する各キーそれぞれには、操作部側筐体２と表示部側筐体３との開閉状態や各種モード、あるいは起動されているアプリケーション等の種類に応じて所定の機能が割り当てられる（キー・アサイン）。そして、使用者が各キーを押圧することにより、各キーに割り当てられている機能に応じた動作が実行される。

マイク１２は、操作部側筐体２の長手方向における連結部４側とは反対の外端部（下端部）側に配置される。つまり、マイク１２は、携帯電話機１の開状態において一方の外端部側に配置される。

操作部側筐体２における一方側の側面には、外部機器（例えば、ホスト装置）と通信を行うためのインターフェース（図示せず）が配置される。操作部側筐体２の他方側の側面には、所定の機能が割り当てられているサイドキーと、外部メモリの挿入及び取り出しが行われるインターフェース（図示せず）とが配置される。インターフェースは、キャップにより覆われている。各インターフェースは、不使用時にはキャップにより覆われる。

表示部側筐体３は、その外面がフロントケース３ａとリアケース３ｂとにより構成される。表示部側筐体３におけるフロントケース３ａには、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２とが、それぞれ露出して配置される。ここで、表示部２１は、液晶パネル、この液晶パネルを駆動する駆動回路、この液晶パネルの背面側から光を照射するバックライト等の光源部等から構成される。

次いで、図２及び図３により、操作部側筐体２及び表示部側筐体３の内部構造について説明する。図２は、携帯電話機１を開いた状態における内部を模式的に示す正面図である。図３は、携帯電話機１を閉じた状態における内部を模式的に示す正面図である。
尚、図２及び図３においては、仮想的に、操作部側筐体２の内部の構成部材について、第１の導電部３１、回路部３２、アンテナ部６０等のみを示すと共に、表示部側筐体３の内部の構成部材について、第２の導電部３３、スイッチ部５１、レシーバ２２等のみを示している。

図２及び図３に示すように、操作部側筐体２は、その内部に、詳細にはフロントケース２ａとリアケース２ｂとの間に、第１の導電部３１、回路部３２及びアンテナ部６０と、を備えている。本実施形態では、第１の導電部３１及び回路部３２は、それぞれ、回路基板５０により構成されている。

第１の導電部３１は、回路基板５０における回路部３２を除く領域に形成されたグランドパターンにより構成される。
回路部３２は、グランド部３５と、給電部３６と、グランド部３５及び給電部３６に接続された信号処理部３７とを備える。グランド部３５は、第１の導電部３１に接続されている。給電部３６は、表示部側筐体３に配置された第２の導電部３３に高周波的に接続されており、この第２の導電部３３に給電を行う。信号処理部３７は、ＲＦ回路を含んだ無線回路、整合回路、制御回路等によって構成されている。この信号処理部３７では、給電部３６から供給された信号に対して所定の処理が実行される。

アンテナ部６０は、アンテナ素子６１と、このアンテナ素子６１に接続されたサブ給電部６２と、このサブ給電部６２に接続されたサブスイッチ部６３と、このサブスイッチ部６３に接続されたグランド部６４及び信号処理部３７と、を備える。
アンテナ素子６１は、操作部側筐体２における連結部４との反対側の端部（図２に示す下端部）に設けられている。このアンテナ素子６１は、操作部側筐体２の長さ方向において第１の導電部３１と長さ方向に隣接して配置されている。

アンテナ素子６１は、導電性材料によって平面視で略Ｌ字形となるように形成されており、操作部側筐体２の長手方向に延びた第１片６１ａと、第１片６１ａから操作部側筐体２の幅方向（図２に示す左右方向）に一体的に延びた第２片６１ｂとを備えている。第２片６１ｂは第１片６１ａよりも長く且つ幅広となっており、アンテナの放射素子として機能する。

サブ給電部６２は、アンテナ素子６１に給電を行う。サブスイッチ部６３は、グランド部６４とアンテナ素子６１とを電気的に接続するグランド部接続状態と、信号処理部３７とアンテナ素子６１とを電気的に接続する信号処理部接続状態とを選択可能に構成されている。このサブスイッチ部６３は、制御部４４（図４参照）の制御に従って動作する。サブスイッチ部６３の具体的な動作については、後述する。

表示部側筐体３は、操作部側筐体２に重なる状態を形成可能に操作部側筐体２に連結部４を介して連結されている。表示部側筐体３は、その内部に、詳細にはフロントケース３ａとリアケース３ｂとの間に、第２の導電部３３と、電子部品としてのレシーバ２２と、スイッチ部５１と、を備えている。
第２の導電部３３は、表示部側筐体３の内部に配置された回路基板上に形成されたグランドパターンにより構成される。

レシーバ２２は、表示部側筐体３における連結部４と反対の端部側（図２に示す上側）に配置される。レシーバ２２は、表示部側筐体３の長さ方向において、第２の導電部３３と隣接して配置される。また、レシーバ２２は、携帯電話機１の閉状態において、操作部側筐体２のアンテナ素子６１（アンテナ素子６１の第２片６１ｂ）と略重なり合う位置に配置されている（図３参照）。

次に、スイッチ部５１について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、携帯電話機１の開状態におけるスイッチ部５１の接続状態を示す回路図である。図５は、携帯電話機１の閉状態におけるスイッチ部５１の接続状態を示す回路図である。
スイッチ部５１は、第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に接続する第１の接続状態（図４参照）と、第１の接続状態に比して第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に遮断する第２の接続状態（図５参照）と、を選択可能に構成される。

具体的には、スイッチ部５１は、図４及び図５に示すように、並列して配置される２つのスイッチ回路５２を備えている。２つのスイッチ回路５２は、それぞれ、第２の導電部３３側の第１スイッチ素子５３と、レシーバ２２側の第２スイッチ素子５４と、これらの第１スイッチ素子５３及び第２スイッチ素子５４を接続する２本の接続線５５ａ、５５ｂとを有している。各スイッチ回路５２における２本の接続線５５ａ、５５ｂは並列となっており、一方の接続線５５ａには、高周波遮断部５７が挿入されている。他方の接続線５５ｂは、対応している第１スイッチ素子５３及び第２スイッチ素子５４を接続している。高周波遮断部５７としては、高周波を遮断するコイル又はコンデンサを有するものが用いられる。
このスイッチ部５１は、制御部４４の制御に従って動作する。

次に、制御部４４によるスイッチ部５１及びサブスイッチ部６３の制御について、図６を参照しながら説明する。図６は、制御部４４によるスイッチ部５１及びサブスイッチ部６３の制御を説明するための携帯電話機１の機能ブロック図である。
携帯電話機１は、開閉状態に応じてスイッチ部５１及びサブスイッチ部６３を切り替えるための構成として、検出部としての開閉センサ４５と、制御部４４と、を備える。

開閉センサ４５は、携帯電話機１の開閉状態を検出する。この開閉センサ４５は、操作部側筐体２に配置される磁石と表示部側筐体３に配置されるホール素子（いずれも図示せず）とにより構成され、携帯電話機１の開閉状態を検出する。具体的には、開閉センサ４５は、操作部側筐体２と表示部側筐体３との位置関係の違いに伴う磁気の強弱を検出し、検出された結果に基づいて、携帯電話機１が開状態であるか閉状態であるかを判別する。

制御部４４は、開閉センサ４５により検出された携帯電話機１の開閉状態に応じてスイッチ部５１及びサブスイッチ部６３を制御する。具体的には、制御部４４は、開閉センサ４５により携帯電話機１の開状態が検出された場合には、接続線５５ｂにより第２の導電部３３とレシーバ２２とを接続するようにスイッチ部５１を制御して、第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に接続する（図４参照）。また、この場合、制御部４４は、グランド部６４とアンテナ素子６１とを電気的に接続するようにサブスイッチ部６３を制御して、アンテナ部６０をグランド部接続状態とする。

また、制御部４４は、開閉センサ４５により携帯電話機１の閉状態が検出された場合には、接続線５５ａにより第２の導電部３３とレシーバ２２とを接続するようにスイッチ部５１を制御して、第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に遮断する（図５参照）。また、この場合、制御部４４は、信号処理部３７とアンテナ素子６１とを電気的に接続するようにサブスイッチ部６３を制御して、アンテナ部６０を信号処理部接続状態とする。尚、第２の導電部３３とレシーバ２２とが高周波的に遮断された第２の接続状態においても、第２の導電部３３とレシーバ２２との間には、低周波の電流は流れるように構成されている。

以上の携帯電話機１では、第１の導電部３１における操作部側筐体２の長さ方向における長さと、アンテナ素子６１における操作部側筐体２の長さ方向における長さとの和によって得られる長さＬ１は、第２の導電部３３における表示部側筐体３の長さ方向における長さと、レシーバ２２における表示部側筐体３の長さ方向における長さとの和によって得られる長さＬ２と略等しく（Ｌ１＝Ｌ２）なっている（図２参照）。
また、携帯電話機１は、表示部側筐体３における第２の導電部３３が給電部３６に電気的に接続されているため、アンテナの放射素子として機能し、操作部側筐体２における第１の導電部３１がグランド部３５に電気的に接続されているため、アンテナのグランド部として機能する。このため、表示部側筐体３及び操作部側筐体２の全体によって１個のアンテナ（例えば、ダイポールアンテナ）が構成されている。

次に、図２〜図５により、本実施形態の携帯電話機１の開状態及び閉状態それぞれにおける動作について説明する。

図２及び図４に示すように、携帯電話機１の開状態では、制御部４４は、第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に接続するようにスイッチ部５１を制御する。また、この場合、制御部４４は、グランド部６４とアンテナ素子６１とを電気的に接続するようにサブスイッチ部６３を制御して、アンテナ部６０をグランド部接続状態とする。これにより、表示部側筐体３では、第２の導電部３３及びレシーバ２２がアンテナとして機能する。また、操作部側筐体２では、第１の導電部３１及びアンテナ素子６１がグランドとして機能する。即ち、携帯電話機１の開状態においては、図２に示すように、サブスイッチ部６３がグランド部６４とアンテナ素子６１とを接続したグランド部接続状態となっているので、第１の導電部３１のグランドがアンテナ素子３８により延長され、大きなグランドとなる。

一方、図３及び図５に示すように、携帯電話機１の閉状態では、制御部４４は、第２の導電部３３とレシーバ２２とを高周波的に遮断するようにスイッチ部５１を制御する。また、この場合、制御部４４は、信号処理部３７とアンテナ素子６１とを電気的に接続するようにサブスイッチ部６３を制御して、アンテナ部６０をアンテナ処理部接続状態とする。これにより、携帯電話機１の閉状態では、アンテナ素子６１を含むアンテナ部６０がアンテナとして機能する。

以上説明した本実施形態の携帯電話機１によれば、以下のような効果を奏する。
携帯電話機１の開状態では、操作部側筐体２の第１の導電部３１とアンテナ素子３８とがグランド部に接続され、表示部側筐体３の第２の導電部３３とレシーバ２２とが高周波的に接続されるため、操作部側筐体２及び表示部側筐体３の全体によってアンテナ（例えば、ダイポールアンテナ）が構成される。これにより、開状態における携帯電話機１のアンテナ感度を向上させられる。また、携帯電話機１の閉状態では、レシーバ２２が高周波的に遮断される。よって、レシーバ２２とアンテナ素子３８とが重なっても、レシーバ２２の存在に起因するアンテナ素子６１のアンテナ感度の低下を抑制することができる。よって、閉状態における携帯電話機１のアンテナ感度を向上させられる。
つまり、本実施形態の携帯電話機１によれば、開状態及び閉状態のいずれの場合にもアンテナ感度の低下を抑制することができる。

また、携帯電話機１の閉状態においても、低周波の電流は、接続線５５ｂを介してレシーバ２２と第２の導電部３３との間を流れるため、レシーバ２２の機能は停止されない。

また、携帯電話機１の閉状態では、レシーバ２２にコイル又はコンデンサを有する高周波遮断部５７が接続されるため、ノイズが除去され、レシーバ２２の良好な音声出力が可能となる。

また、第１の導電部３１における操作部側筐体２の長さ方向における長さと、アンテナ素子６１（第１片６１ａ）における操作部側筐体２の長さ方向における長さとの和によって得られる長さＬ１と、第２の導電部３３における表示部側筐体３の長さ方向における長さと、レシーバ２２における表示部側筐体３の長さ方向における長さとの和によって得られる長さＬ２とを略等しく（Ｌ１＝Ｌ２）構成した。これにより、開状態において第１の導電部３１、第２の導電部３３及びレシーバ２２により構成されるダイポールアンテナのアンテナ感度の向上を図れる。

本実施形態の携帯電話機１は、地上波デジタル放送の信号、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）通信の信号、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）通信の信号、無線ＬＡＮによる信号、ＲＦＩＤによる信号等に対応できる。

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく種々の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、回路部３２を操作部側筐体２に配置しているが、表示部側筐体３に配置してもよい。この場合には、表示部側筐体３における第２の導電部を回路部のグランド部に接続する一方、操作部側筐体２における第１の導電部を回路部の給電部に接続することにより、上記実施形態と同様に動作することができる。

また、本実施形態では、スイッチ部５１によって第２の導電部３３と接続される電子部品としてレシーバ２２を用いたが、これに限らない。即ち、電子部品として、マイク、ＩｒＤＡ（ＩｎｆｒａｒｅｄＤａｔａＡｓｓｏｃｉａｔｉｎ）、カメラ、外部コネクタ等を用いてもよい。

また、本実施形態では、スイッチ部５１を、並列に配置した２つのスイッチ回路５２により構成したが、これに限らない。即ち、スイッチ部を、単一のスイッチ回路により構成してもよい。

また、本実施形態では、第１の導電部３１及び第２の導電部３３を、回路基板５０により構成したが、これに限らない。即ち、第１の導電部３１及び第２の導電部３３を、シールドケース等によって構成してもよい。

また、本実施形態では、本発明を携帯端末としての携帯電話機１に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等の携帯端末に適用してもよい。

本発明の一実施形態の携帯電話機の外観を示す斜視図である。携帯電話機の開状態を模式的に示す正面図である。携帯電話機の閉状態を模式的に示す正面図である。携帯電話機の開状態におけるスイッチ部の接続状態を示す回路図である。携帯電話機の閉状態におけるスイッチ部の接続状態を示す回路図である。携帯電話機の制御の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１携帯電話機
２操作部側筐体（第１の筐体）
３表示部側筐体（第２の筐体）
４連結部
２２レシーバ（電子部品）
３１第１の導電部
３２回路部
３３第２の導電部
３５グランド部
３６給電部
３７信号処理部
４４制御部
４５検出部
５１スイッチ部
５７高周波遮断部
６０アンテナ部
６１アンテナ素子

Claims

開状態と閉状態との間を移動可能に連結された第１の筐体及び第２の筐体と、
前記開状態及び前記閉状態を検出する検出部と、
前記第１の筐体又は前記第２の筐体のいずれか一方に配置され、グランド部、給電部並びに前記グランド部及び給電部に接続された信号処理部を有する回路部と、
前記第１の筐体に配置され、前記回路部の前記グランド部と前記給電部のいずれか一方に接続された第１の導電部と、
前記第２の筐体に配置され、前記回路部の前記グランド部と前記給電部のいずれか他方に接続された第２の導電部と、
前記第１の筐体に配置されたアンテナ素子と、
前記第２の筐体に配置される電子部品であって、前記閉状態で前記アンテナ素子と重なる第３の導電部を有する電子部品と、
前記第２の導電部と前記電子部品の前記第３の導電部とを高周波的に接続する第１の接続状態と、前記第１の接続状態に比して前記第２の導電部と前記電子部品の前記第３の導電部とを高周波的に遮断する第２の接続状態とを選択可能に構成されたスイッチ部と、
前記検出部により前記開状態が検出された場合には、前記スイッチ部により前記第１の接続状態を選択し、前記閉状態が検出された場合には、前記スイッチ部により前記第２の接続状態を選択する制御部と、を備えることを特徴とする携帯端末。
コイル又はコンデンサを有する高周波遮断部を更に備え、
前記第２の導電部と前記第３の導電部とは、前記第２の接続状態において前記高周波遮断部を介して接続され、
前記電子部品は、音声の入力又は音声の出力が可能に構成されると共に、前記閉状態において露出して前記第２の筐体に配置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記電子部品は、前記第２の導電部と前記第２の筐体の長さ方向において隣接して配置され、
前記アンテナ素子は、前記第１の導電部と前記第１の筐体の長さ方向において隣接して配置され、
前記第１の導電部の前記第１の筐体の長さ方向に沿う方向における長さと前記アンテナ素子の前記第１の筐体の長さ方向に沿う方向における長さとの和により得られる長さは、前記第２の導電部の前記第２の筐体の長さ方向に沿う方向における長さと前記第３の導電部の前記第２の筐体の長さ方向に沿う方向における長さとの和により得られる長さと略同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯端末。