JP5399281B2 - 携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は携帯電話機、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機、携帯用テレビ、携帯用ラジオ等の携帯電子機器に関する。

特許文献１には、アンテナ部に防水パッキンを設置した携帯電話機が記載されている。
また、特許文献２には、ケース部材相互の接合部に防水パッキンを使用した屋外設置用筐体が記載されている。

特開２００７―２０１６３３号公報 特開２００８―１６００９６号公報

しかしながら、従来例では、ループアンテナ１３ａは、フロントケース４とリアケース５との内部空間に配置されているため、ループアンテナ１３ａによって確定されるアンテナ面積が小さくなってしまうという不利益があった。
また、従来例では、ループアンテナ１３ａは防水パッキン１３とは別部材であるため、組み立て工数が増えるという不利益もあった。

本発明の目的は、防水機能を発揮しつつ、ループアンテナによって確定されるアンテナ面積をできるだけ広く確保し、さらに、組み立て工数の低減を図ることが可能な携帯電子機器を提供することにある。

本発明の携帯電子機器は、筐体と、前記筺体を水密に維持するための防水パッキンと、前記防水パッキンに内包されて前記筐体内に配設されるループアンテナと、を有し、前記筺体には、前記防水パッキンが収容される収容部が形成され、前記ループアンテナは、伸びることが可能な可伸部が形成されており、当該可伸部が伸びた状態で前記収容部に収容される。

好適には、前記可伸部は、前記ループアンテナを構成する導線が螺旋状に巻かれて形成される。

本発明の目的は、防水機能を発揮しつつ、ループアンテナによって確定されるアンテナ面積をできるだけ広く確保し、さらに、組み立て工数の低減を図ることが可能な携帯電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観を示す斜視図である。 図１の携帯電話機の信号処理系を示すブロック図である。 本実施形態の説明図である。 図１におけるＩＶ―ＩＶの断面図である。 防水パッキンの構造の説明図である。 防水パッキンの第１の変形例の説明図である。 第２の変形例の説明図である。 第３の変形例の説明図である。 第４の変形例の説明図である。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１の外観を示す斜視図である。

携帯電話機１は、非折り畳み式の携帯電話機として構成されている。
携帯電話機１は入力部１０及び表示部８が形成されているフロントケース４と、反対側部分を構成するリアケース５とを有している。以下、フロントケース４とリアケース５とをあわせて筐体２という。

フロントケース４及びリアケース５はネジ等により互いに固定され、フロントケース４及びリアケース５の間に形成された空間に種々の電子部材を収容する収容空間が構成される。
フロントケース４、リアケース５は、例えば、樹脂により形成されている。

入力部１０には、複数の入力キーが配置されており、ユーザはこの入力キーを押圧することによって携帯電話機１に命令・入力を行う。
なお、入力部１０は図１ではフロントケース４の表面にのみ配置されているが、筐体２の右側面、左側面、上側面及び下側面に配置されているサイドキー等も含まれる。

表示部８は、携帯電話機１の状態、ユーザの操作内容、発信先電話番号、電子メールの内容の表示、ゲーム画面等の様々な情報を表示するためのものである。
また、表示部８はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode：有機ＥＬ）等によって構成されている。

なお、方向を示すときは、リアケース５からフロントケース４に向かう方向を表面方向（図１においては、紙面手前の方向）といい、フロントケース４からリアケース５に向かう方向を裏面方向（図１においては、紙面奥手の方向）という。

また、入力部１０から表示部８に向かう方向の位置にある側面を上側面とし、表示部８から入力部１０に向かう方向の位置にある側面を下側面とする。
そして、上側面に向かう方向を上側面方向（図1においては紙面上の方向）といい、下側面に向かう方向を下側面方向（図１においては紙面下の方向）という。

さらに、表示部８を上にして入力部１０を下として、携帯電話機１を見たときに、右側に来る側面を右側面とし、左側に来る側面を左側面という。
そして、右側面側に向かう方向を右側面方向（図１においては、紙面右の方向）といい、左側面面に向かう方向を左側面方向（図１においては、紙面左の方向）という。

図２は、図１の携帯電話機１の信号処理系を示すブロック図である。

図２に示されるように、携帯電話機１は、制御・処理の中枢である制御部５１と、非接触式ＩＣカード部５７と、音声入出力部５３と、表示部８と、記憶部５９、図示しない無線通信部５５等が、アドレス、データ、コントロールのためのラインが複数本からなるシステムバス６１に接続されている。

非接触式ＩＣカード部５７は、非接触式ＩＣカードに関する処理を行う部分である。
非接触式ＩＣカード部５７はループアンテナ１３ａと接続されており、このループアンテナ１３ａは外部からの電波信号を受けるためのものである。電波信号を受けた時には、ループアンテナ１３ａはこの電波信号を電気信号に変換して非接触式ＩＣカード部５７に入力する。
そして、この電波信号を契機として非接触式ＩＣカード部５７は必要な内部処理を行い、その結果を電気信号としてループアンテナ１３ａに出力する。
この電気信号はループアンテナ１３ａによって電波信号に変換される。
非接触式ＩＣカードによって達成される目的・用途は複数ありうるが、例えば、駅における自動改札、店における料金の支払い、会社内等への入室カード等がある。それに応じて、非接触式ＩＣカード部５７の内部処理も複数の処理がなされる。

音声入出力部５３は、スピーカから出力される音声信号やマイクロフォンにおいて入力される音声信号の入出力処理を行う。
すなわち、音声入出力部５３は、マイクロフォンから入力された音声を増幅し、アナログ／デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部５１に出力する。
また、音声入出力部５３は、制御部５１から供給される音声データに復号化、デジタル／アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカに出力する。

また、無線通信部５５は、基地局との無線通信を行う。

表示部８は、例えばＬＣＤやＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode（有機ＥＬ））を用いて構成されており、制御部５１から供給される映像信号に応じた画像を表示する。

記憶部５９では、携帯電話機１の各種処理に利用される各種データを記憶する。記憶部５９は、例えば制御部５１が実行するコンピュータのプログラム、通信相手の電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータが記憶される。
前記記憶部５９は、非接触式ＩＣカード部５７との関係においては、非接触式ＩＣカード部５７がデータを処理するのに必要な情報を記憶する役割を果たす。例えば、前記記憶部５９は、暗号化された情報を読み解くための鍵として用いるデータ等を記憶する。

なお、記憶部５９は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。

制御部５１は、携帯電話機１の全体的な動作を統括的に制御する。
すなわち、制御部５１は、携帯電話機１の各種処理（回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂ上のサイトの閲覧など）が操作部の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各ブロックの動作（無線通信部５５における信号の送受信、表示部８における画像の表示、撮像部における撮像処理等）を制御する。
さらに、制御部５１は、記憶部５９に格納されるプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。
すなわち、制御部５１は、記憶部５９に格納されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラムから命令コードを順次受け取って処理を実行する。
制御部５１は、非接触式ＩＣカード部５７との関係においては、非接触式ＩＣカード部５７の処理の一部又は全部を行う場合がありうる。
また、表示部８に非接触式ＩＣカード部５７の情報を表示する場合などに、各種の処理を行う。

図３は、本実施形態の説明図である。

前述したようにフロントケース４とリアケース５とは、ネジ等で接合されており、その接合する面に防水パッキン１３が挿入される。
そして、この防水パッキン１３があることによって、携帯電話機１の内部に水（場合によっては、油、埃等）の侵入を防止している。
防水パッキン１３は、フロントケース４とリアケース５とが圧着されるその間に挟まれているため、弾性変形している。
そして、この防水パッキン１３の弾性変形によって、携帯電話機１内部への水等の侵入を防止している。
フロントケース４には、防水パッキン１３を安定的に収容するためのフロントケース側防水パッキン収容部４ａが配置されている。
また、リアケース５には、防水パッキン１３を安定的に収容するためのリアケース側防水パッキン収容部５ａが配置されている。
なお、フロントケース側防水パッキン収容部４ａとリアケース側防水パッキン収容部５ａはいずれか一方のみが形成されていても良い。
そして、このフロントケース側防水パッキン収容部４ａとリアケース側防水パッキン収容部５ａ内に防水パッキン１３は引っ張って伸びた状態（引張伸の状態）で収容されている。この様に防水パッキン１３が引張伸の状態で収容されていることから、防水パッキンをフロントケース側防水パッキン収容部４ａ及びリアケース側防水パッキン収容部５ａ内に確実に収容することが可能となる。
防水パッキン１３が引張伸の状態となるために、防水パッキン１３には縮退部１３ｂが形成されている。
この縮退部１３ｂは、ループアンテナ１３ａの線が螺旋状になるように形成して、引張伸の状態と成りうるように形成している。
もっとも、縮退部１３ｂを形成せずに、ループアンテナ１３ａ全体を螺旋状に形成して、防水パッキン１３全体がそれぞれ伸びる様に形成してもよい。
また、防水パッキン１３をフロントケース４又はリアケース５に接合していてもよいし、防水パッキン１３をフロントケース４又はリアケース５と一体形成しても良い。また、防水パッキン１３の断面形状は、正方形、長方形、円形、楕円、複数のリブ部を有する形状、８の字形状等、防水の必要に応じて様々な形状であって良い。

防水パッキン１３内には、ループアンテナ１３ａが形成されている。
また、防水パッキン１３の短辺側には、給電点配置部１３ｃが形成されており、この給電点配置部１３ｃには、ループアンテナ１３ａの両端の給電点１３ｄが形成される。
また、この給電点配置部１３ｃを収容するためにリアケース５には、リアケース側給電点配置部収容部５ｄが形成される。

ループアンテナ１３ａは、非接触式ＩＣカード用に用いられているが、同時に、無線通信のアンテナとして機能させると好適である。
ここで、無線通信とは、例えば、テレビジョン放送、無線ＬＡＮ等が考えられる。
とくに、テレビジョン放送の場合には、防水パッキン１３の短辺側に給電点配置部１３ｃが形成していることによって、好適な効果がある。
つまり、携帯電話機１を図１のように立てて使用している際に、テレビジョンを受信する場合には、テレビジョン放送の水平波を受けやすくするという効果がある。
また、ループアンテナ１３ａは、非接触式ＩＣカード以外に、無線通信のアンテナとして機能させていることから、部品点数の削減となり、携帯電話機１の内部空間を占める部品が削減することから内部空間の有効利用が可能となる。

図４は、図１におけるＩＶ―ＩＶの断面図である。

図４のように、フロントケース４にはフロントケース側防水パッキン収容部４ａが形成され、リアケース５にはリアケース側防水パッキン収容部５ａが形成されている。
フロントケース側防水パッキン収容部４ａとリアケース側防水パッキン収容部５ａとは、向かい合わせて配置されて、両者によって形成された空間に防水パッキン１３が収容される。
防水パッキン１３内には、ループアンテナ１３ａが配置されている。

図５は、防水パッキン１３の構造の説明図である。

防水パッキン１３は、ゴム等の弾性変形可能な部分である弾性部１３ｅとループアンテナ１３ａによって形成されている。
そして、ループアンテナ１３ａは、皮膜部１３ｆと３本の導体線１３ｇから形成されている。

以上のような構成を有することから、携帯電話機１は、フロントケース４とリアケース５の接合部分（外周部分、防水部分）にループアンテナ１３ａを配置することによって、アンテナの面積を増大させることが可能になる。
つまり、アンテナの感度を向上させることが可能になる。
また、ループアンテナ１３ａをフロントケース４とリアケース５によって形成される内部空間に設けなくてよくなるため、内部空間に余裕ができ、携帯電話機１の小型化又は携帯電話機１により多くの部品を搭載可能となる。
さらに、ループアンテナ１３ａと防水パッキン１３とが一部材となるため、組み立て時の工程が減少する。

また、フロントケース４とリアケース５の接合部分（外周部分、防水部分）にループアンテナ１３ａを配置することによって、アンテナの面積を増大させることが可能になっている。
それによって、ループアンテナ１３ａのループの回数を１回でアンテナの感度を得ることが可能になっている。

＜第１の変形例＞
図６は、防水パッキン１３の第１変形例の説明図である。

図６のように、ループアンテナ１３ａのループの回数を３回として、アンテナの感度をより向上させることも可能である。

＜第２の変形例＞
図７は、第２の変形例の説明図である。

図７のように、フロントケース側防水パッキン収容部４ａは、防水パッキン１３の弾性部１３ｅを圧縮するためのフロントケース側弾性部収容部４ｂと、ループアンテナ１３ａを収容するためのフロントケース側ループアンテナ収容部４ｃとを有する。
また、リアケース側防水パッキン収容部５ａは、防水パッキン１３の弾性部１３ｅを圧縮するためのリアケース側弾性部収容部５ｂと、ループアンテナ１３ａを収容するためのリアケース側ループアンテナ収容部５ｃとを有する。
このフロントケース側ループアンテナ収容部４ｃとリアケース側ループアンテナ収容部５ｃとは、フロントケース側弾性部収容部４ｂ及びリアケース側弾性部収容部５ｂよりも、深い溝部によって形成される。
このように、フロントケース側ループアンテナ収容部４ｃとリアケース側ループアンテナ収容部５ｃが、フロントケース側弾性部収容部４ｂ及びリアケース側弾性部収容部５ｂよりも深い溝部によって形成されていることから、ループアンテナ１３ａには、圧縮力が加わることを防いでいる。
このように構成したことによって、ループアンテナ１３ａが圧力によって断線等することを防ぐことができる。
つまり、従来の方法では、ループアンテナ１３ａには外力が加わることはなかったが、図３のように、筐体２の外周部に形成して防水機能を発揮させたために、ループアンテナに外力が加わる恐れがある。
外力の原因は、フロントケース４とリアケース５を接合させるネジの力の場合もあるし、携帯電話機１を水中に沈めた場合に生ずるフロントケース４とリアケース５の間の圧縮力である場合もあるし、携帯電話機１を落としてしまったときに生ずるフロントケース４又はリアケース５を押す力の場合もある。
このような場合に、ループアンテナ１３ａへの外力が及ばない様にするのが、前述のフロントケース側ループアンテナ収容部４ｃとリアケース側ループアンテナ収容部５ｃである。

＜第３の変形例＞
図８は、第３の変形例の説明図である。

以上説明した、実施形態、第１の変形例１及び第２の変形例では、ループアンテナ１３ａは筐体２の外周部に配置可能としている。
そうすると、連結部９を有する２つ折りの携帯電話機１では、ループアンテナ１３ａを図８のように、上部筐体と下部筐体とに跨って配置可能である。
このように構成すると、２つ折りの携帯電話機１を図８のように開状態では、ループアンテナ１３ａはループが閉じており使用可能であるが、２つに折って閉状態としたときには、ループアンテナ１３ａは閉じていないので使用不可能になる。
このように構成したことによって、非接触式ＩＣカード機能を物理的に使用不可能にすることが可能である。
これによって、携帯電話機１に搭載される非接触式ＩＣカード機能の安全性を高めることができる。

＜第４の変形例＞
図９は、第４の変形例の説明図である。

図９のように、本発明の第４の実施形態では、図２の構成に加えて、テレビジョン受信部６１及び切替部６３がシステムバス４１に接続されている。
テレビジョン受信部６１は、無線放送されるテレビジョン等の信号を受信し、信号処理を行って表示部８等に表示する。
テレビジョン受信部６１及び非接触式ＩＣカード部５７は、切替部６３とそれぞれ接続されている。
また切替部６３はループアンテナ１３ａと接続されており、切替部６３は、ループアンテナ１３ａとテレビジョン受信部６１又は非接触式ＩＣカード部５７とに切り替える機能を有している。
つまり、切替部６３は、ループアンテナ１３ａをテレビジョン受信部６１用のアンテナとして用いるか、ループアンテナ１３ａを非接触式ＩＣカード部５７用のアンテナとして用いるかを切り替える機能を有している。
このように、切替部６３を有することからループアンテナ１３ａをテレビジョン受信部６１又は非接触式ＩＣカード部５７のアンテナとして兼用することが可能となり、部品点数の削減、筐体２内のスペースの有効利用が可能となる。
そして、この切替部６３は、制御部５１からの命令によって、ループアンテナ１３ａをテレビジョン受信部６１に接続する状態とループアンテナ１３ａを非接触式ＩＣカード部５７に接続する状態とを変更する。

以上の実施形態によれば、本発明の携帯電話機１は、筐体２と、筐体２内に配設されるループアンテナ１３ａと、を有している。
そして、ループアンテナ１３ａは、筐体２を水密に維持するための防水パッキン１３内に内包されており、かつ、筐体２の外周部にループ形状に配設されている。
このように構成したことによって、携帯電話機１は、フロントケース４とリアケース５の接合部分（外周部分、防水部分）にループアンテナ１３ａを配置し、その結果、アンテナの面積を増大させることが可能になる。
つまり、アンテナの感度を向上させることが可能になる。
また、ループアンテナ１３ａをフロントケース４とリアケース５によって形成される内部空間に設けなくてよくなるため、内部空間に余裕ができ、携帯電話機１の小型化又は携帯電話機１により多くの部品を搭載可能となるという効果がある。
さらに、ループアンテナ１３ａと防水パッキン１３とが一部材となるため、組み立て時の工程が減少するという効果がある。

ループアンテナ１３ａは、伸び縮み可能な縮退部１３ｂを有する。
このような構成を有することから、防水パッキンをフロントケース側防水パッキン収容部４ａ及びリアケース側防水パッキン収容部５ａは内に確実に収容することが可能となる。

ループアンテナ１３ａは、縮退部１３ｂを引張伸した状態で前記筐体２内に配設される。
このような構成を有することから、防水パッキンをフロントケース側防水パッキン収容部４ａ及びリアケース側防水パッキン収容部５ａは内に確実に収容することが可能となる。

筐体２は、フロントケース４とリアケース５とを含んでいる。
また、フロントケース４及びリアケース５の少なくとも一方は、防水パッキン１３を圧接しつつ収容するための溝形状のフロントケース側防水パッキン収容部４ａ（又はリアケース側防水パッキン収容部５ａ）を有する。
このように構成したことによって、防水パッキンをフロントケース側防水パッキン収容部４ａ及びリアケース側防水パッキン収容部５ａは内に確実に収容することが可能となる。

フロントケース側防水パッキン収容部４ａ（リアケース側防水パッキン収容部５ａ）は、フロントケース側ループアンテナ収容部４ｃ（リアケース側ループアンテナ収容部５ｃ）を有している。
フロントケース側ループアンテナ収容部４ｃ（リアケース側ループアンテナ収容部５ｃ）は、防水パッキン１３に内包されているループアンテナ１３ａに対応する部分に、フロントケース側防水パッキン収容部４ａ（リアケース側防水パッキン収容部５ａ）の他の部分よりも深く溝が形成された溝形状を有する。
このように構成したことによって、ループアンテナ１３ａが圧力によって断線等することを防ぐことができる。

ループアンテナ１３ａは、非接触式ＩＣカード用のアンテナとして機能する。
このように構成したことによって、非接触式ＩＣカードのアンテナを大きくすることができ、アンテナ感度の向上を図ることができる。

ループアンテナ１３ａは、遠距離通信用のアンテナ（テレビジョン受信部６１用のアンテナ）と兼用である。
このような構成としたことによって、遠距離通信用のアンテナの部品を削減することが可能になる。
また、ループアンテナ１３ａをフロントケース４とリアケース５によって形成される内部空間に設けなくてよくなるため、内部空間に余裕ができ、携帯電話機１の小型化又は携帯電話機１により多くの部品を搭載可能となるという効果がある。
さらに、ループアンテナ１３ａと防水パッキン１３とが一部材となるため、組み立て時の工程が減少するという効果がある。

前記筐体２は長方形の箱形状を有し、ループアンテナの給電点１３ｄは、前記筐体２の長方形の短辺側に配置されている。
このように構成したことによって、携帯電話機１を図１のように立てて使用している際に、テレビジョンを受信する場合には、テレビジョン放送波の磁界成分を受けやすくするという効果がある。

なお、以上の実施形態において、筐体２は本発明の筐体の一例である。つまり、筺体とは、携帯電子機器を収容する容器に該当するものであり、かつ、樹脂製のものであるならば、どのようなものであってもよい。さらに、容器の一部、例えば、フロントケース４及びリアケース５であっても筺体に該当する。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

携帯電子機器は、携帯電話機１に限定されない。例えば、携帯電子機器は、ノートパソコン、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラであってもよい。また、携帯電子機器は、非折り畳み式のものに限定されない。ケースが２つ折り式のものであっても良いし、スライド式のものであっても良い。

１…携帯電話機、２…筐体、４…フロントケース、４ａ…フロントケース側防水パッキン収容部（防水パッキン収容部）、４ｂ…フロントケース側弾性部収容部、４ｃ…フロントケース側ループアンテナ収容部（ループアンテナ収容部）、５…リアケース、５ａ…リアケース側防水パッキン収容部（防水パッキン収容部）、５ｂ…リアケース側弾性部収容部、５ｃ…リアケース側ループアンテナ収容部（ループアンテナ収容部）、５ｄ…リアケース側給電点配置部収容部、８…表示部、１０…入力部、１３…防水パッキン、１３ａ…ループアンテナ、１３ｂ…縮退部、１３ｃ…給電点配置部、１３ｄ…給電点、１３ｅ…弾性部、１３ｆ…皮膜部、１３ｇ…導体線、５１…制御部、５５…無線通信部、５３…音声入出力部、５７…非接触式ＩＣカード部、５９…記憶部、６１…テレビジョン受信部、６３…切替部

Claims (2)

1. 筐体と、
   前記筺体を水密に維持するための防水パッキンと、
   前記防水パッキンに内包されて前記筐体内に配設されるループアンテナと、を有し、
   前記筺体には、前記防水パッキンが収容される収容部が形成され、
   前記ループアンテナは、伸びることが可能な可伸部が形成されており、当該可伸部が伸びた状態で前記収容部に収容される
   携帯電子機器。
2. 前記可伸部は、前記ループアンテナを構成する導線が螺旋状に巻かれて形成される
   請求項１に記載の携帯電子機器。

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