JP5306774B2 - 携帯端末 - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナを有する携帯端末に関する。
携帯電話機やPHS(Personal Handy Phone)等の携帯端末は、音声通話やデータ通信を行うために公衆電話網における無線通信を行う。
このように無線通信を行う携帯端末は、アンテナを有する。
このような携帯端末において、できるだけよいアンテナ特性を得るため、アンテナは通常携帯端末の筐体端部に配設される。
ここで、携帯端末の一形態として、第1筐体と第2筐体とが連結部により連結され、第1筐体と第2筐体とが互いに回動することにより、開いた状態(開状態)と閉じた状態(閉状態)とを遷移可能に構成される折り畳み式の携帯端末がある。
開状態では、2つの筐体の高周波的な接続の程度によって、アンテナから見た筐体の長さ等が変化する、等の理由により、閉状態と比較してアンテナ特性が低下してしまう場合があった。
このような事態を防止する技術として、例えば特許文献1に開示された技術がある。
特許文献1には、第1筐体の導体部である第1プリント基板(第1導電部)と第2筐体の導体部である第2プリント基板(第2導電部)との間隔を約λ/10(λ:波長)に設定した通信端末が開示されている。
特許文献1に開示された通信端末では、第1プリント基板と第2プリント基板との間が高インピーダンスとなって容量結合される。これにより、アンテナ特性の向上を図っている。
特開2004−134975号公報
しかし、特許文献1に開示された技術のように、第1筐体内の第1導電部と第2筐体内の第2導電部とを直接容量結合させることによりアンテナ特性の向上を図る場合、それぞれの筐体内における設計の自由度が低下してしまう、という不利益があった。
以上のような不利益を解消するために、本発明は、アンテナ特性を向上させつつ設計の自由度が高い携帯端末を提供することを目的とする。
第1の発明の携帯端末は、第1筐体と、第2筐体と、前記第1筐体と前記第2筐体とを開閉可能に連結する連結部と、前記第1筐体及び前記第2筐体の少なくとも一方に配設されたアンテナと、前記第1筐体に配設され、基準電位部及び前記アンテナに給電する給電回路を有する回路基板と、前記第1筐体に配設されると共に、前記回路基板の前記基準電位部に電気的に接続されて前記連結部近傍まで延設された第1導電部と、前記第2筐体に配設されると共に、前記連結部近傍に配設されて前記第1導電部と電気的に接続される第2導電部と、を有し、前記第1導電部は、前記開状態において前記第2筐体の前記第1筐体に対する開方向への荷重を支持する支持部の少なくとも一部を構成する。
好適には、前記アンテナは第1所定周波数にかかる信号に共振可能に構成され、前記第1導電部及び前記回路基板の前記基準電位部は、電気的に接続されることにより前記第1所定周波数の信号のnλ/4に相当するグランド長を形成する。ただし、nは正の整数、λは第1所定周波数の信号の波長を意味する。
好適には、前記第1導電部は、第2所定周波数に係る信号に共振可能に構成され、前記回路基板の前記給電回路は、前記第1導電部に給電する。
好適には、前記第1導電部は、前記回路基板の前記基準電位部に接続される第1端部と、前記回路基板の前記給電回路に接続されて給電を受ける第2端部と、を有する逆Fアンテナであり、前記第1導電部の前記第1端部と前記回路基板の前記基準電位部との接続状態と非接続状態とを切り替え可能に構成される第1スイッチを有する。
好適には、前記第1導電部と前記回路基板の前記給電回路との接続状態と非接続状態とを切り替え可能に構成される第2スイッチを有する。
本発明によれば、アンテナ特性を向上させつつ設計の自由度が高い携帯端末が提供される。
以下、本発明の実施形態について説明する。
以下、本発明の実施形態の携帯端末100について説明する。
図1は、携帯端末100の外観を示す斜視図である。
図1に示すように、携帯端末100は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されている。
図1は携帯端末100が開かれた状態(以下開状態)を示す。
図2は携帯端末100が閉じられた状態(以下閉状態)を示す。
図1に示すように、携帯端末100は、回転軸RA回りに相対回転可能に連結された第1筐体3及び第2筐体5を有し、開状態と閉状態との間で遷移可能に構成される。
第1筐体3及び第2筐体5は、それぞれの端部が回転の中心となる連結部6により連結されることにより携帯端末100全体の筐体を構成する。
閉状態では、第1筐体3及び第2筐体5が重ね合わされる。
開状態では、第1筐体3及び第2筐体5の閉状態において互いに対向していた面が離間して、第1筐体3及び第2筐体5は概ね並列に配置される。
第1筐体3及び第2筐体5は、それぞれ概ね薄型直方体状に形成されており、閉状態において互いの輪郭が略一致する。
第1筐体3には、例えば、通話用のマイクロフォン87(図13参照)、通信のための内蔵アンテナ81(図13参照、本発明のアンテナに対応)、報知用のスピーカ85(図13参照)、撮像部89(図13参照)、ユーザの操作を受け付ける操作部7(図1)が設けられている。
操作部7は、複数のキー35を含んで構成されている。
第2筐体5には、例えば、通話用のスピーカ83(図13参照)、画像や文字を表示する表示部9(図1)が設けられている。
なお、以下では、第1筐体3及び第2筐体5において、閉状態において互いに対向する側を正面側、その背面側を背面側と称する。
図3は、第1筐体3の分解斜視図である。また、図4(a)は、図3のIVa−IVa線における第1筐体3の模式的な断面図である。図4(b)は、図4(a)の領域IVbの拡大図である。図4(c)は、図4(a)の領域IVcの拡大図である。
携帯端末100は、第1筐体3の正面側部分を構成するフロントケース11と、第1筐体3の内部側部分を構成するインナーケース13と、第1筐体3の背面側部分を構成するリアケース15及び蓋体17とを有している。
また、携帯端末100は、第1筐体3内部において、フロントケース11側から順に積層的に配置された、キーシート19、フレキシブルプリント配線板(FPC)43(図4(a))、シールドケース21、メイン基板23(本発明の回路基板に対応)、サブ基板アセンブリ25(図3)、及び、バッテリ27を有している。
インナーケース13は、概ね、フロントケース11側が開放された箱体状に形成されており、メイン基板23等の背面側に対向する背面部13v(図3)と、背面部13vの周縁においてフロントケース11側に立設された壁部13wとを有している。背面部13vには、バッテリ27を出し入れするための開口部が形成されている。
フロントケース11は、概ね、インナーケース13側が開放された、インナーケース13よりも薄い箱体状に形成されている。フロントケース11は、インナーケース13に対して正面側から被せられ、インナーケース13の正面側を覆うとともに、壁部13wの正面側部分を囲む。
リアケース15は、概ね、インナーケース13側が開放された、インナーケース13よりも薄い箱体状に形成されている。
リアケース15の背面側には、バッテリ27を出し入れするための開口部が形成されている。
リアケース15は、インナーケース13に対して背面側から被せられ、インナーケース13の背面側を覆うとともに、壁部13wの背面側部分を囲む。
蓋体17は、リアケース15の背面側の開口と概ね同様の形状及び大きさを有する概ね板状に形成されている。蓋体17は、リアケース15の背面側の開口内に配置され、インナーケース13の背面部13vの開口を塞ぐ。
このように、インナーケース13は、フロントケース11、リアケース15及び蓋体17によって包まれる。すなわち、フロントケース11、リアケース15及び蓋体17は、内包筐体であるインナーケース13を包む外装筐体10を構成している。
フロントケース11、インナーケース13、リアケース15及び蓋体17は、例えば、主として非導電性の樹脂によりそれぞれ成形されている。ただし、インナーケース13は、樹脂にガラスフィラーが混ぜ込まれることなどにより、外装筐体10を構成する樹脂よりも剛性の高い樹脂により形成されている。
また、インナーケース13は、外装筐体10よりも厚く形成されている。従って、インナーケース13は、外装筐体10に比較して、剪断や曲げに対する強度が高くなっている。
フロントケース11、インナーケース13及びリアケース15は、例えば、ネジ若しくは係合部又はその双方により互いに固定される。蓋体17は、係合部等によりインナーケース13若しくはリアケース15又はその双方に着脱可能に固定される。
図4(a)に示すように、キーシート19、FPC43、シールドケース21、メイン基板23及びサブ基板アセンブリ25は、フロントケース11及びインナーケース13によって、これらの部材の積層方向において挟持される。
具体的には、これらの部材は、第1筐体3の長手方向の両側において、フロントケース11とインナーケース13の背面部13vとにより挟持される。
バッテリ27は、インナーケース13に嵌合するとともに、蓋体17によってインナーケース13からの脱落が防止される。
図4(b)に示すように、壁部13wのフロントケース11側の頂部には、壁部13wによって形成されるフロントケース11側の開口を囲む溝部13eが形成されている。
一方、キーシート19は、外周縁に亘って延びるパッキン部19eを有している。キーシート19は、パッキン部19eが溝部13eに圧入されることにより、インナーケース13に取り付けられるとともに、インナーケース13を密閉する。
また、図4(c)に示すように、インナーケース13には、蓋体17側に、インナーケース13の蓋体17側の開口を囲む溝部13fが形成されている。
一方、蓋体17は、蓋体17の蓋体本体17aに接着され、蓋体本体17aの外周に沿って延びるパッキン部17fを有している。蓋体17は、パッキン部17fが溝部13fに圧入されることにより、インナーケース13に取り付けられるとともに、インナーケース13を密閉する。
そして、インナーケース13、キーシート19及び蓋体17により形成された密閉空間には、FPC43、シールドケース21、メイン基板23、サブ基板アセンブリ25及びバッテリ27が収容されている。
フロントケース11においては、ユーザの操作を受け付ける複数のキー35が露出している。複数のキー35は、例えば、フロントケース11に設けられている。例えば、フロントケース11は、枠状に形成されたケース本体11aと、ケース本体11aの開口を塞ぐようにケース本体11aに接着されたキー構成部11bとを有している
。キー構成部11bは、比較的剛性の低い材料により形成されることにより、若しくは、肉薄に形成されることにより、又は、その双方により、ユーザの押圧に伴って容易に撓むことが可能に形成されている。
そして、複数のキー35は、キー構成部11bに押圧位置を示す指標(凹凸や模様等)が形成されることにより形成されている。
メイン基板23は、例えば、硬質の樹脂をベースとしたリジッド式の回路基板により構成されている。メイン基板23には、複数の電子部品29が設けられている。また、メイン基板23には、実装面を複数の領域に区画するように縦横に延びるグランドパターン層33(図3、本発明の基準電位部に対応)が形成されている。
グランドパターン層33は、少なくともメイン基板23の周縁部に配設されていることが望ましい。
シールドケース21は、例えば金属により形成されている。又は、シールドケース21は、樹脂等の非導電性の基体の表面に金属層等の導電層が設けられて構成されている。シールドケース21は、メイン基板23をフロントケース11側から覆ってシールドする。
FPC43には、例えば、複数のスイッチ41(図4(a))が設けられている。スイッチ41は、例えば、固定接点45と、固定接点45を覆うドーム状の可動接点47とを有する押圧式のスイッチである。
キーシート19は、例えば、ゴム等の遮水性を有する(水を通さない)非導電性の弾性部材により構成されている。キーシート19は、複数のスイッチ41を覆っている。キーシート19のスイッチ41の位置には、スイッチ41側に突出する押し子19g(図4(a))が形成されている。ユーザの押圧力は、押し子19gにより、可動接点47の中央に集中する。
図5は、携帯端末100の連結部6を閉状態において示す斜視図である。
連結部6は、回転軸RAを軸とする円筒状に形成され、回転軸RA回りに互いに相対回転する第1外郭部51及び第2外郭部53を有している。
第1外郭部51は、第1筐体3の一部であり、第2外郭部53は、第2筐体5の一部である。第1外郭部51は、例えば、回転軸RA方向において2つ設けられ、第2外郭部53は、2つの第1外郭部51間に配置されている。
第1外郭部51及び第2外郭部53は、概ね同一径に形成されるとともに、同軸状に配置されており、全体として一つの円筒形状を構成している。
第1外郭部51及び第2外郭部53の直径は、第1筐体3の厚さと第2筐体5の厚さとの和よりも小さく、第2筐体5の厚さよりも大きい。
また、第1外郭部51及び第2外郭部53は、背面側(図5の紙面上方側)の表面位置が第2筐体5の背面と概ね一致するように配置されている。
第1筐体3には、第2外郭部53の背面側の表面位置が第2筐体5の背面と概ね一致するように、第2外郭部53を収容するための凹部3aが形成されている。
第1外郭部51及び第2外郭部53内には、不図示のヒンジユニットが配置され、第1筐体3及び第2筐体5の回転軸RA回りの相対回転を可能としている。例えば、特に図示しないが、ヒンジユニットは、第1筐体3に固定された第1パーツと、第2筐体5に固定され、第1パーツに対して回転軸RA回りに回転可能に連結された第2パーツとを有する。
または、ヒンジパーツは、第1筐体3及び第2筐体5に対して回転軸RA方向に挿通される軸部材であり、第1筐体3及び第2筐体5の少なくとも一方に対して回転可能となっている。
第1外郭部51及び第2外郭部53内には、第1筐体3内の電子回路と第2筐体5内の電子回路とを接続する信号線も挿通されている。
図6は、第1筐体3を連結部6側から見た分解斜視図である。また、図7は、インナーケース13及びリアケース15の連結部6付近を示す斜視図である。
なお、図6では、蓋体17やフロントケース11のキー構成部11bは図示が省略されている。また、第1筐体3の第1外郭部51は、フロントケース11のケース本体11aに固定される部材であり(図3参照)、図6では図示が省略されている。
第1筐体3は、第2筐体5の第2外郭部53を収容する凹部3aを構成し、第2外郭部53の外周面(回転軸RA回りの面)を囲む凹面3b(図7)を有している。
凹面3bは、例えば、第2外郭部53の外周面と概ね一定の微小隙間で対向する面であり、第2外郭部53の外周部と概ね同心円状に形成されている。凹面3bは、主として、インナーケース13の、外装筐体10の開口部10h(図11及び図12参照)から露出する凹面構成部13bにより構成されている。
なお、凹面3bの縁部は、凹面構成部13bの縁部に隣接するフロントケース11の縁部11c(図6)及びリアケース15の縁部15cにより構成されている。従って、第1外郭部51が凹部3aに配置された状態では、凹面構成部13bは、全く若しくは殆ど外部へ露出しない。
図8は、リアケース15の縁部15cを筐体外側から見た斜視図である。図9は、リアケース15の縁部15cを筐体内側から見た斜視図である。
縁部15cの筐体外側には、概ね平面状の第1受け面55が形成されている。第1受け面55(図8)は、回転軸RAに沿う方向を長手方向とする比較的細長い矩形状に形成されている。
また、縁部15cには、筐体内側に突出する複数の規制部56A〜56C(以下、A〜Cを省略することがある。)を有する。規制部56A〜56Cは、第1筐体3及び第2筐体5の、開状態からの更なる開方向への回転を規制するための構成である。なお、複数の規制部56の筐体外側面は、第1受け面55の一部である。
図10(a)は、インナーケース13の凹面構成部13b付近を示す斜視図である。図10(b)は、凹面構成部13b付近の一部の部材を示す分解斜視図である。
インナーケース13の端部には、第1筐体3と第2筐体5との容量結合を行うために、板金部材59と、金属棒61(図10(b))とが取り付けられる。
板金部材59と金属棒61による第1筐体3と第2筐体5との容量結合については、詳しくは後述する。
板金部材59は、インナーケース13の長手方向端面に当接する第1板金部59aと、インナーケース13の凹面構成部13bの端面及び背面(凹面3bの背面側)に当接する第2板金部59bとを有している。
金属棒61は、板金部材59の第1板金部59aに固定されるとともに、インナーケース13に形成された孔部13h(図7)に挿通され、第1筐体3内の基準電位に接続される。例えば、金属棒61は、メイン基板23のグランドパターン層33、サブ基板アセンブリ25の不図示のグランドパターン層、又は、シールドケース21に当接する。金属棒61と孔部13hとの隙間にはパッキン62(図10(b))が配置される。
なお、板金部材59と金属棒61とを一体としてとらえた構成が、本発明における第1導電部に相当する。
凹面構成部13bの端部には、筐体外側に第2受け面57が設けられている。第2受け面57は、両端部分が凹面構成部13bの端面(凹面3bに交差する面)により構成され、中央側部分が第2板金部59bの、凹面構成部13bの端面を覆う部分により構成されている。
図11は、図9のXI−XI線における開状態の携帯端末100の断面図である。図12は、図9のXII−XII線における開状態の携帯端末100の断面図である。
リアケース15は、規制部56が凹面構成部13bに係合することにより、インナーケース13に取り付けられている。具体的には、規制部56は、筐体内側面(第1受け面55の背面)が、第2受け面57に当接することにより、凹面構成部13bに係合している。
なお、第1受け面55、その背面、及び、第2受け面57は、概ね平行であり、リアケース15をインナーケース13に被せる方向(図11及び図12の紙面上下方向)に対して傾斜している。また、図12に示すように、規制部56Cは、板金部材59を介して凹面構成部13bに係合している。
また、リアケース15は、ネジ69がリアケース15に形成された不図示の孔部に挿通されるとともに、インナーケース13に形成された不図示の雌ネジ部に螺合することによってもインナーケース13に固定される。
ネジ69は、第1筐体3及び第2筐体5の閉状態における対向方向において第1外郭部51と重なる位置に、当該対向方向に挿通されている。
第2筐体5は、例えば、第2フロントケース63、第2リアケース64及びパネル部材65を有している。第2フロントケース63及び第2リアケース64は、その間に回路基板や表示装置等を挟持しつつ、ネジや係合部により互いに固定されている。
パネル部材65は、表示装置を露出させる透光性の部材であり、例えば、両面テープ等の接着部材により第2フロントケース63に固定されている。なお、第2外郭部53は、第2フロントケース63に形成されている。
第2フロントケース63は、インサート成形により形成されており、樹脂基体63aに金属フレーム63b(図12、本発明の第2導電部)を埋設した構造となっている。
金属フレーム63bは、例えば、一枚の板金に対してプレス加工を施すことにより形成され、第2フロントケース63の概ね全面に広がっている。
ただし、第2フロントケース63は、表示装置を露出可能に概ね枠状に形成されており、金属フレーム63bも概ね枠状に形成されている。金属フレーム63bは、第2外郭部53内若しくは第2外郭部53に隣接する位置まで延びている。
また、金属フレーム63bは、第2フロントケース63内に設けられた電子回路のグランドに接続されている。
第2リアケース64は、開状態において、被規制部67が回転軸RAの回りの円周方向において第1受け面55に当接して係合する。これにより、第2筐体5の第1筐体3に対する開状態からの更なる開方向への移動が禁止される。
なお、被規制部67は、第2フロントケース63により、筐体内側から支持されている。
第1受け面55に加えられた荷重は、規制部56により第2受け面57に伝達される。そして、その荷重は、凹面構成部13bを含むインナーケース13によって支持される。
なお、凹面構成部13bの端部は、規制部56を介して第2筐体5の荷重を支持する支持部58を構成している。支持部58は、板金部材59の非配置位置においては直接的に、また、板金部材59により被覆される位置においては間接的に、規制部56からの荷重を支持する。
金属フレーム63bは、開状態において、板金部材59に近接する。これにより、金属フレーム63bと板金部材59とは容量結合される。ひいては、第1筐体3内のグランドに接続され、第1筐体内のほぼ全面に広がる導電部材群(シールドケース21等)と、第2筐体3内のグランドに接続され、第2筐体内のほぼ全面に広がる導電部材群(金属フレーム63b等)とが容量結合される。
図13は、携帯端末100の信号処理系の構成の一例を示すブロック図である。
携帯端末100は、CPU71、メモリ73、通信処理部75、音響処理部77及び画像処理部79、内蔵アンテナ81を有する。これら各部は、メイン基板23等に設けられた電子部品29等により構成されている。
CPU71及びメモリ73は、キー35を含む操作部7等の各種手段からの信号に基づいて所定の演算を行い、画像処理部79等の各種手段の制御を実行する制御部として機能する。
通信処理部75は、電波を利用した無線通信により、通信システム(電話網やインターネット)を介した他の携帯端末装置やサーバとの通信を行うために、CPU71で処理された音響データ、画像データ等の各種データを変調して、変調された信号を内蔵アンテナ81を介して送信する。また、通信処理部75は、内蔵アンテナ81を介して受信した信号を復調し、復調したデータをCPU71に出力する。内蔵アンテナ81が送受信する周波数帯を、ここでは第1所定周波数と称する。
なお、内蔵アンテナ81は、アンテナ特性の確保のために、第1筐体3の連結部6とは反対側の端部に配設される。以下、第1筐体3の長さ方向において、連結部6の方向を一方側、その反対の方向を他方側と称する。
すなわち、内蔵アンテナ81は、メイン基板23の他方側の端部に配設される。
音響処理部77は、CPU71からの音響データを電気信号に変換して、その信号を、通話用のスピーカ83、又は、報知音等を出力するスピーカ85に出力する。
スピーカ83及びスピーカ85は、音響処理部77からの電気信号を音響に変換し、その音響を出力する。
一方、マイクロフォン87は、入力された音響を電気信号に変換し、その信号を音響処理部77に出力する。
音響処理部77は、マイクロフォン87からの電気信号を音響データに変換し、その音響データをCPU71に出力する。
画像処理部79は、CPU71からの画像データを画像信号に変換し、その信号を表示部9へ出力する。
また、画像処理部79は、撮像部89から出力される撮像信号(画像データ)を所定のフォーマットの画像データに変換し、その画像データをCPU71へ出力する。
以下、板金部材59と金属棒61による第1筐体3と第2筐体5との容量結合について説明する。
図14は、板金部材59と金属棒61に第1筐体3における位置を示す図である。
図14(a)は、第1筐体3を正面側から見た平面図であり、メイン基板23に金属棒61及び板金部材59が接続されている様子を示している。
板金部材59は、図14に示すように、メイン基板23の一方側端部より一方側に配設される。
そして、図14に示すように、金属棒61は、ネジ91によりメイン基板23に接続されている。
また、ネジ91は例えば金属部材等導電性を有する物質によって構成され、金属棒61はメイン基板23のグランドパターン層33に電気的に接続される。
また、図14に示すように、リアケース15の端部には、蒸着部92が設けられている。
図14(b)は、図14(a)の紙面上下方向における断面図である。図14(b)において、紙面左方向が図14(a)の紙面上方向、すなわち連結部6が設けられた方向となる。
蒸着部92は、図14(b)に示すように、リアケース15の内壁面に沿って導電性を有する金属が真空蒸着されたものである。
蒸着部92は、図14(a)のαに示す範囲に配設される。
蒸着部92と板金部材59は、図14(b)に示すように距離が近くなるように配設されており、従って蒸着部92と板金部材59とは容量結合される。
上述したように、携帯端末100の内蔵アンテナ81は、メイン基板23上に配設されている。
そして、板金部材59は、金属棒61によってメイン基板23のグランドパターン層33に接続されている。
さらに、板金部材59は、リアケース15の内壁面に配設された蒸着部92と容量結合されている。
図15に、第1筐体3におけるグランド長を示す概念図である。
図15に示すように、第1筐体3においては、メイン基板23のグランドパターン部33と板金部材59が金属棒61により電気的に接続されており、さらに、板金部材59とリアケース15の内壁部に配設された蒸着部92とが容量結合により電気的に接続されている。
このため、第1筐体3において、メイン基板23の他方側端部に配設された内蔵アンテナ81から見て、そのグランド長はメイン基板23のグランドパターン33の長さだけでなく、板金部材59及び蒸着部92まで含んだ長さとなる。
従って、グランド長が長くなり、内蔵アンテナ81のアンテナ特性を向上させることができる。
また、図15に示すグランド長を、内蔵アンテナ81が送受信する周波数の波長に合わせて調節することにより、内蔵アンテナ81のアンテナ特性をより向上させることができるようになる。
すなわち、例えば図15に示すように、グランド長をnλ/4(nは正の整数)となるように構成する。
λは、内蔵アンテナ81が送受信する周波数の波長である。
図16は、グランド長と内蔵アンテナ81のアンテナ利得との関係を示す図である。
図16には、824MHz、875MHz、925MHzの各周波数帯でのグランド長とアンテナ利得との関係を示している。
図16に示すように、グランド長が108mmを超えると、十分な利得を得られる。108mmは図16に示した各周波数帯の波長の約1/2波長となるため、内蔵アンテナ81が第1所定周波数として824MHz、875MHz、925MHzの各周波数帯を使用する場合は上述のn=2とすればよい。
グランド長の調節は、例えばメイン基板23のグランドパターン33の第1筐体3における長さ方向での長さを調節したり、板金部材59とグランドパターン33までの距離を決定する金属棒61の長さを調節したり、蒸着部92の位置を調節したりすることにより行えばよい。
以上説明したように、本実施形態の携帯端末100によれば、第1筐体3において、メイン基板23はその他方側端部(第1筐体3における連結部6とは反対側の端部)に内蔵アンテナ81を有する。メイン基板23は、基準電位部としてグランドパターン層33を少なくともその周縁部に有する。第1筐体3のメイン基板23の一方側端部より一方側には、板金部材59が配設され、板金部材59とグランドパターン33とは金属棒61により直接的に接続されている。また、リアケース15の一歩側端部付近の内壁部には、蒸着部92が設けられて、板金部材59と容量結合により電気的に接続されている。
このような構成により、内蔵アンテナ81から見たグランド長を板金部材59及び蒸着部92により長くすることができる。このため、内蔵アンテナ81のアンテナ特性が向上する。
この際、内蔵アンテナ81の送受信する周波数の波長λに応じてグランド長をnλ/4に調節することにより、良好なアンテナ利得を得ることができるようになる。
また、本実施形態の携帯端末100によれば、第1筐体3の一方側(連結部6側)端部付近に蒸着部92及び板金部材59が配設されており、これらが第2筐体5の金属フレーム63bと容量結合することが可能になっている。
これにより、内蔵アンテナ81からみたグランド長は、第1筐体3における上記説明したグランド長の長さに加えて、第2筐体5の導体部(金属フレーム63bや図示しない回路基板等)の長さを加えることができる。このため、携帯端末100の開状態においても、良好なアンテナ特性を確保することができる。
なお、上述した例では板金部材59とグランドパターン33とは金属棒61により直接的に接続されていたが、例えば金属棒61を省略し、板金部材59とグランドパターン33とが容量結合により電気的に接続されるようにしてもよい。
また、本発明は上述した実施形態以外にも、種々の変形が可能である。
以下、上述した実施形態の携帯端末100の変形例について説明する。
以下の変形例では、特に断らない限り、上述した実施形態の携帯端末100と同様の構成を有する携帯端末について説明する。
<変形例1>
本変形例では、板金部材59を第2のアンテナとして利用する場合について説明する。
図17は、板金部材59を第2のアンテナとして利用する場合の概念図である。
図17に示すように、本変形例1では、メイン基板23上に給電回路94が配置され、金属棒61とグランドパターン33との接点であるネジ91に給電端子93が配設されている。
このような構成とすることにより、板金部材59に対して給電回路94による給電が可能となる。
これにより、板金部材59が内蔵アンテナ81とは別の第2のアンテナ(モノポールアンテナ)として動作することが可能となる。
ここで、板金部材59による第2のアンテナは、内蔵アンテナ81が受信する周波数帯(第1所定周波数)とは別の周波数帯(本発明の第2所定周波数)の電波を送受信するようにしてもよい。
すなわち、例えば、内蔵アンテナ81において800MHz帯の送受信を行う場合には、板金部材59による第2のアンテナでは2GHz帯の送受信を行うことにより、携帯端末100を所謂デュアルバンド携帯端末として動作させることが可能となる。
この際、板金部材59の長さは、第2所定周波数に共振可能であるように構成されることが望ましい。すなわち、板金部材59の長さを第2所定周波数の波長のmλ/4(mは正の整数)とすることにより、板金部材59による第2のアンテナのアンテナ特性の向上を図ることができる。
また、本変形例1において、板金部材59の形状を直線状の板金形状以外の形状とすることにより、板金部材59の第2のアンテナとしてのアンテナ特性をより向上させることができる。
具体的には、板金部材59の形状をミアンダ形状(ジグザグ形状)、ループ状、ヘリカル状等にしてもよい。
<変形例2>
本変形例2では、上述した変形例1を若干変形した例について説明する。
本変形例2では、板金部材59を第2のアンテナとして使用するかしないかをスイッチにより切り替えることができる構成について説明する。
図18は、板金部材59を第2のアンテナとして使用するかしないかをスイッチにより切り替える場合の概念図である。
図18に示すように、本変形例2においては、給電端子93と給電回路94との間に、第1スイッチ95及びマッチング回路96が配設される。第1スイッチ95及びマッチング回路96は、メイン基板23上に配設されればよい。
第1スイッチ95は、図18に示すように、板金部材59(第2のアンテナ)の給電端子93をグランドと給電回路94のいずれに接続させるかを切り替えるスイッチ部である。
マッチング回路96は、板金部材59が第2のアンテナとして動作する場合のマッチング(共振周波数の調整)を行う。
第1スイッチ95は、例えばCPU71により制御され、ユーザの操作部7を介した操作、或いはCPU71の自律的な判断により板金部材59に電源を供給するか否かを決定する。
CPU71は、例えば図19に示すフローチャートに従って板金部材59に電源を供給するか否かを決定する。
図19は、CPU71が板金部材59に電源を供給するか否かを決定する際のフローチャートである。
ステップST1:
CPU71は、板金部材59を第2のアンテナとして使用するか否かを、例えば第2のアンテナを使用する機能(RFID機能、GPS機能、Bluetooth(商標)機能等)の動作状態に基づいて判断する。
板金部材59を第2のアンテナとして使用すると判断した場合(上述した機能が動作している場合)はステップST2に進み、第2のアンテナとして使用しないと判断した場合(上述した機能が動作していない場合)はステップST4に進む。
ステップST2:
CPU71は、第1スイッチ95を給電回路94側に切り替える。
ステップST3:
ステップST2により、板金部材59は第2のアンテナとして機能する。
ステップST4:
CPU71は、第1スイッチ95をグランド側に切り替える。
ステップST5:
ステップST4により、板金部材59は第2のアンテナとしては機能しない。
この場合には、上述した実施形態において説明したように板金部材59はグランドとしての役割を果たすことになる。
以上説明したように、本変形例2においては、第1スイッチ95を設け、板金部材59に給電するか否かを切り替えることが可能に構成した。このため、板金部材59が第2のアンテナとして使用される場合にのみ給電を行うことが可能となり、携帯端末100全体の消費電力を節約することが可能となる。また、内蔵アンテナ81と第2のアンテナとの相互干渉のおそれも低減する。
<変形例3>
本変形例3では、板金部材59の形状を逆Fアンテナ形状にした場合について説明する。
図20は、板金部材59の形状を逆Fアンテナ形状にした場合について説明するための概念図である。
図20に示すように、変形例3では、板金部材59、金属棒61及び導電部材97により、逆Fアンテナが構成される。
金属棒61は、変形例2と同様に、給電端子93、第1スイッチ95、マッチング回路96を介して給電回路94に接続される。
導電部材97は、第2スイッチ98を介してメイン基板23のグランドパターン33に接続される。第2スイッチ98は、一方がグランドパターン33に接続され、他方はどこにも接続されない。第2スイッチ98は、例えばCPU71により制御され、いずれに接続されるかが決定される。
このような構成により板金部材59を第2のアンテナとして使用する場合、第1スイッチ95及び98を切り替えることで、複数の周波数帯に対応することが可能となる。
まず、第1スイッチ95が給電回路94側に、第2スイッチ98がグランド側に切り替えられている場合、板金部材59、金属棒61及び導電部材97により、逆Fアンテナが構成される。
この場合、上述した変形例1及び2と同様に、第2所定周波数に共振する逆Fアンテナとして機能する。
次に、第1スイッチ95が給電回路94側に、第2スイッチ98がオープンとなっている場合、板金部材59は第1所定周波数及び第2の所定周波数とは異なる周波数(第3所定周波数)の電波を送受信するモノポールアンテナとして機能することになる。
また、第1スイッチ95がグランド側になっている場合には、第2スイッチ98の切り替えによらず、上述した実施形態において説明したように板金部材59はグランドとしての役割を果たすことになる。
CPU71による第1スイッチ95及び第2スイッチ98の切替制御について説明する。
図21は、CPU71による第1スイッチ95及び第2スイッチ98の切替制御の際のフローチャートである。
ステップST11:
CPU71は、板金部材59を第2のアンテナとして使用するか否かを、変形例2における動作例のステップST1と同様にして判断する。
板金部材59を第2のアンテナとして使用すると判断した場合はステップST12に進み、第2のアンテナとして使用しないと判断した場合はステップST18に進む。
ステップST12:
CPU71は、板金部材59を第2所定周波数に共振するアンテナとして使用するか否かを判断する。
板金部材59を第2所定周波数に共振するアンテナとして使用する場合はステップST13に進み、そうでない場合はステップST15に進む。
ステップST13:
CPU71は、第1スイッチ95を給電回路94側に、第2スイッチ98をグランド側に切り替える。
ステップST14:
ステップST13により、板金部材59は逆Fアンテナとして機能する。
ステップST15:
CPU71は、板金部材59を第3所定周波数に共振するアンテナとして使用するか否かをステップST11と同様にして判断する。
板金部材59を第3所定周波数に共振するアンテナとして使用すると判断した場合はステップST16に進み、そうでない場合はステップST18に進む。
ステップST16:
CPU71は、第1スイッチ95を給電回路94側に、第2スイッチ98をオープンに切り替える。
ステップST17:
ステップST16により、板金部材59は第3所定周波数に共振するモノポールアンテナとして機能する。
ステップST18:
CPU71は、第1スイッチ95をグランド側に切り替える。
ステップST19:
ステップST18により、板金部材59は第2のアンテナとしては機能しない。
この場合には、上述した実施形態において説明したように板金部材59はグランドとしての役割を果たすことになる。
以上説明したように、本変形例3では、板金部材59を導電部材97によりグランドパターン層33に接続することにより、板金部材59を逆Fアンテナとして使用することができるようになる。
そして、導電部材97をグランドと接続させるか否かを切り替える第2スイッチ98を配設したため、板金部材59を、第2所定周波数に共振する逆Fアンテナとして使用するか、第3所定周波数に共振するアンテナとして使用するかを第2スイッチ98を切り替えることにより選択することが可能となる。このため、携帯端末100をマルチバンドの携帯端末として使用することが可能となる。
なお、上述した変形例3では第2スイッチ98の一方がグランドパターン33に接続され、他方はどこにも接続されないとしたが、例えば、他方が変形例2と同様のマッチング回路96と接続されるようにし、板金部材59が第2のアンテナとして機能する際のマッチング(共振周波数の調整)を行うことができるように構成してもよい。
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な変更並びに代替を行ってもよい。
また、上述した実施形態では、折り畳み式の携帯端末100について説明したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、ストレート式等、単一の筐体のみによって構成される携帯端末にも本発明は適用が可能である。
すなわち、例えば上述した実施形態における第1筐体3のみを構成として有する携帯端末に対しても本発明は適用が可能である。このような構成の携帯端末では、第1筐体3内においてグランド長を長くとったことによるアンテナ特性の向上や、板金部材59を第2のアンテナとして活用する効果を得ることができる。
また、上述した実施形態においては、携帯端末100は第1の着脱部材を収納する携帯電話機を想定していたが、本発明はこれには限定されない。PDA(Personal Digital Assistant)等他の携帯端末であってもよい。
図1は、携帯電話機を開状態で示す外観斜視図である。 図2は、図1の携帯電話機を閉状態で示す外観斜視図である。 図3は、図1の携帯電話機の第1筐体の分解斜視図である。 図4は、図3のIVa−IVa線における第1筐体の断面図及びその一部拡大図である。 図5は、図1の携帯電話機の連結部を示す斜視図である。 図6は、図1の携帯電話機の第1筐体を連結部側から見た分解斜視図である。 図7は、図6の第1筐体の一部を筐体内部側から見た斜視図である。 図8は、図6の第1筐体のリアケースの一部を筐体外側から見た斜視図である。 図9は、図6の第1筐体のリアケースの一部を筐体内側から見た斜視図である。 図10は、図6の第1筐体のインナーケースの一部を筐体外側から見た斜視図である。 図11は、図9のXI−XI線における携帯電話機1の断面図である。 図12は、図9のXII−XII線における携帯電話機1の断面図である。 図13は、図1の携帯電話機の信号処理系の構成を示すブロック図である。 図14は、板金部材と金属棒に第1筐体における位置を示す図である。 図15に、第1筐体におけるグランド長を示す概念図である。 図16は、グランド長と内蔵アンテナのアンテナ利得との関係を示す図である。 図17は、板金部材を第2のアンテナとして利用する場合の概念図である。 図18は、板金部材を第2のアンテナとして使用するかしないかをスイッチにより切り替える場合の概念図である。 図19は、CPUが板金部材に電源を供給するか否かを決定する際のフローチャートである。 図20は、板金部材の形状を逆Fアンテナ形状にした場合について説明するための概念図である。 図21は、CPUによる第1スイッチ及び第2スイッチの切替制御の際のフローチャートである。
符号の説明
100…携帯端末、3…第1筐体、3a…凹部、3b…凹面、5…第2筐体、6…連結部、7…操作部、9…表示部、10…外装筐体、10h…開口部、11…フロントケース、11a…ケース本体、11b…キー構成部、11c…縁部、13…インナーケース、13b…凹面構成部、13e…溝部、13f…溝部、13h…孔部、13v…背面部、13w、…壁部、15…リアケース、15c…縁部、17…蓋体、17a…蓋体本体、17f…パッキン部、19…キーシート、19e…パッキン部、19g…押し子、21…シールドケース、23…メイン基板、25…サブ基板アセンブリ、27…バッテリ、29…電子部品、33…グランドパターン層、35…キー、41…スイッチ、45…固定接点、47…可動接点、51…外郭部、53…外郭部、55…第1受け面、56…規制部、56C…規制部、57…第2受け面、58…支持部、59…板金部材、59a…板金部、59b…板金部、61…金属棒、62…パッキン、63…フロントケース、63a…樹脂基体、63b…金属フレーム、64…リアケース、65…パネル部材、67…被規制部、69…ネジ、73…メモリ、75…通信処理部、77…音響処理部、79…画像処理部、81…内蔵アンテナ、83…通話用のスピーカ、85…報知用のスピーカ、87…マイクロフォン、89…撮像部、91…ネジ、92…蒸着部、93…給電端子、94…給電回路、95…第1スイッチ、96…マッチング回路、97…導電部材、98…第2スイッチ

Claims (5)

  1. 第1筐体と、
    第2筐体と、
    前記第1筐体と前記第2筐体とを開閉可能に連結する連結部と、
    前記第1筐体及び前記第2筐体の少なくとも一方に配設されたアンテナと、
    前記第1筐体に配設され、基準電位部及び前記アンテナに給電する給電回路を有する回路基板と、
    前記第1筐体に配設されると共に、前記回路基板の前記基準電位部に電気的に接続されて前記連結部近傍まで延設された第1導電部と、
    前記第2筐体に配設されると共に、前記連結部近傍に配設されて前記第1導電部と電気的に接続される第2導電部と、
    を有し、
    前記第1導電部は、前記開状態において前記第2筐体の前記第1筐体に対する開方向への荷重を支持する支持部の少なくとも一部を構成する
    ことを特徴とする携帯端末。
  2. 前記アンテナは第1所定周波数にかかる信号に共振可能に構成され、
    前記第1導電部及び前記回路基板の前記基準電位部は、電気的に接続されることにより前記第1所定周波数の信号のnλ/4に相当するグランド長を形成する
    ことを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
    n:正の整数
    λ:第1所定周波数の信号の波長
  3. 前記第1導電部は、第2所定周波数に係る信号に共振可能に構成され、
    前記回路基板の前記給電回路は、前記第1導電部に給電する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の携帯端末。
  4. 前記第1導電部は、前記回路基板の前記基準電位部に接続される第1端部と、前記回路基板の前記給電回路に接続されて給電を受ける第2端部と、を有する逆Fアンテナであり、
    前記第1導電部の前記第1端部と前記回路基板の前記基準電位部との接続状態と非接続状態とを切り替え可能に構成される第1スイッチを有する
    ことを特徴とする請求項3に記載の携帯端末。
  5. 前記第1導電部と前記回路基板の前記給電回路との接続状態と非接続状態とを切り替え可能に構成される第2スイッチを有する
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の携帯端末。
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