JP5586891B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１の筐体と第２の筐体とを有する携帯端末装置に関する。

従来より、第１の筐体と第２の筐体を閉状態と開状態との間を移動可能に連結部により連結される携帯端末装置（携帯電話機）がある（特許文献１参照）。このような携帯電話機では、小型化、薄型化及びデザイン上の要請により一方の筐体の内部にアンテナが内蔵されている。

特開２００６−４１８９９号公報

ここで、携帯電話機が閉状態の場合には、一方の筐体に配置されている、かつ、給電を受けている導電部が他方の筐体に覆われることにより、導電部の共振周波数が変動してしまうという問題が生じていた。

本発明は、開状態と閉状態のいずれの状態においても、できるだけ一定の共振周波数により通信を行うことができる携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末装置は、閉状態と開状態との間を移動可能に連結された第１の筐体と第２の筐体と、前記第１の筐体に配置され、所定の周波数の信号に共振するアンテナと、前記第２の筐体に配置され、基準電位に電気的に接続された基準電位部と、を有し、前記基準電位部は、前記閉状態において前記アンテナに対応して配置されると共に、前記アンテナに対するグランドとして機能し、前記アンテナは、前記第１の筐体上において、前記アンテナと前記基準電位部とが開状態よりも閉状態の場合により近接する位置に配置され、前記アンテナは、前記基準電位部と近接することにより、共振周波数が低く変動することを特徴とする。

基準電位部は、前記閉状態において、前記アンテナの開放端に対応して配置されることを特徴とすることが好ましい。

基準電位部は、前記第２の筐体の基板上に実装される実装部品であることを特徴とすることが好ましい。

実装部品は、信号の伝送を行わない部品または信号の伝送を行う部品であって伝送周波数もしくは伝送周波数の高調波の周波数が所定の周波数に重ならないものであることを特徴とすることが好ましい。

本発明によれば、開状態と閉状態のいずれの状態においても、できるだけ一定の共振周波数により通信を行うことができる携帯端末装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の携帯電話機を開状態で示す斜視図である。 本発明の携帯電話機の内部構造を示す図で、（ａ）は開き状態における正面図、（ｂ）は閉状態における側面図、（ｃ）は閉状態における携帯電話機の端部を示す斜視図である。 共振周波数の変動を示す図で、（ａ）は開状態から閉状態へ移行させたときの共振周波数の変動を示す図、（ｂ）は閉状態において、共振周波数を低周波側へ変動させた状態を示す図、（ｃ）は本発明における開状態と閉状態の共振周波数を示す図である。 本実施形態に搭載されるアンテナを示す図で、（ａ）は逆Ｆアンテナを示す模式図、（ｂ）は（ａ）のアンテナ特性を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明の携帯端末装置の一実施形態である携帯電話機１の基本構造について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態の携帯電話機１を開状態で示す斜視図である。図２は、本発明の携帯電話機１の内部構造を示す図で、図２（ａ）は開き状態における正面図、図２（ｂ）は閉状態における側面図、図２（ｃ）閉状態における携帯電話機１の端部を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の携帯電話機１は、折り畳み型の携帯電話機であって、略直方体形状の表示部側筐体２（第１の筐体）と、略直方体形状の操作部側筐体３（第２の筐体）と、表示部側筐体２と操作部側筐体３とを連結する連結部４と、を備える。

表示部側筐体２の下端部と操作部側筐体３の上端部とは、連結部４を介して開閉可能に連結される。連結部４は、表示部側筐体２と操作部側筐体３とを開閉軸を中心に開閉可能に連結する。つまり、連結部４は、閉状態と開状態との間を移動可能に表示部側筐体２と操作部側筐体３とを連結する。携帯電話機１は、連結部４を介して連結された表示部側筐体２と操作部側筐体３とが相対的に回転（回動）されることにより、表示部側筐体２と操作部側筐体３とが互いに開いた状態（開状態）や、表示部側筐体２と操作部側筐体３とが折り畳まれた状態（閉状態）に変形される。

表示部側筐体２は、音声出力部２１と、ディスプレイ２２とを有する。音声出力部２１は、通話の相手側における音声を出力する。音声出力部２１は、表示部側筐体２の長手方向における連結部４とは反対の端部側に配置される。また、表示部側筐体２には、後述する操作部側筐体３に形成される膨隆部３６に対応する第１の切り欠き部２３が形成される。この第１の切り欠き部２３に対応する内部には、後に詳述するアンテナ６（導電部）が配置される。

ディスプレイ２２は、表示部側筐体２に形成される表示面を介して、画像を表示する機能を発揮するように構成される。

操作部側筐体３は、操作部３１と、音声入力部３２とを有する。操作部３１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３３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テンキー等の入力操作キー３４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決定操作キー３５とから構成される。また、操作部側筐体３には、第１の切り欠き部２３に対応した位置に膨隆部３６が形成される。この膨隆部３６に対応した筐体の内部には、後に詳述するコネクタ８（基準電位部）が配置される。

操作部３１を構成する各キーそれぞれには、操作部側筐体３と表示部側筐体２との開閉状態や、起動されているアプリケーションの種類に応じて所定の機能が割り当てられる。携帯電話機１において、操作部３１を構成する各キーがユーザにより押圧されることで、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。

音声入力部３２は、携帯電話機１のユーザが通話時に発した音声が入力される。音声入力部３２は、操作部側筐体３の長手方向における連結部４とは反対側の端部（下端部）の近傍に配置される。

表示部側筐体２の内部には、図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の基板５が設けられる。この第１の基板５には、図示しない各種電子部品やディスプレイ等を制御する回路が配置される。また、この第１の基板５には、アンテナ６が配置される。この第１の基板５には、後に詳述するアンテナ６の開放端６１に対応する部分に第２の切り欠き部５１が設けられる。

操作部側筐体３の内部には、図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第２の基板７が設けられる。第２の基板７には、アンテナ６が送受信する信号を処理する信号処理部やメモリやＣＰＵ等を含む図示しない各種実装部品や回路が配置される。各種電子部品は、所定の組み合わせにより複数の回路ブロックを形成する。例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路、電源回路等を含む各種回路ブロックが形成される。

このように構成される携帯電話機１は、開状態と閉状態のいずれの状態においても、できるだけ一定の共振周波数により通信を行うことができる機能を有する。

次に、上述した機能を達成するための原理について、図３を参照して説明する。図３は、共振周波数の変動を示す図で、図３（ａ）は開状態から閉状態へ移行させたときの共振周波数の変動を示す図、図３（ｂ）は閉状態において、共振周波数を低周波側へ変動させた状態を示す図、図３（ｃ）は本発明における開状態と閉状態の共振周波数を示す図である。図中におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比、Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）とは、定在波の振動の度合い、つまり、高周波信号の反射の度合いを表し、値が低いほど、通信感度が良好となるものである（図４においても同様）。

携帯電話機１は、図３（ａ）に示すように、開状態から閉状態に移行することにより、開状態での共振周波数（破線で示す曲線）から高周波側へ共振周波数（実線で示す曲線）が変動する。したがって、携帯電話機１においては、閉状態への移行による高周波側への共振周波数の変動に対して、図３（ｂ）に示すように、高周波側に変動した共振周波数（破線で示す曲線）から、高周波側への変動量と同程度に低周波側へ共振周波数（実線で示す曲線）を変動させることにより、それぞれの変動が相殺されて、図３（ｃ）に示すように、結果として、変動がない状態と同じになる。このため、携帯電話機１においては、開状態と閉状態とのいずれの状態においても、できるだけ一定の共振周波数により通信を行うことができる。

ここで、上述したような機能を発揮するための構成について図１から図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に搭載されるアンテナを示す図で、図４（ａ）は逆Ｆアンテナを示す模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）のアンテナ特性を示す図である。

携帯電話機１は、さらに、アンテナ６と、給電部９と、コネクタ８と、を有する。
アンテナ６は、表示部側筐体２に配置され、所定の周波数の信号に共振するように構成される。具体的には、アンテナ６は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、逆Ｆアンテナとして構成され、図２（ａ）に示すように、表示部側筐体２の第１の基板５上において連結部４の反対側の端部に配置される。また、アンテナ６は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、一端に開放端６１を有する逆Ｆアンテナとして構成される。

また、アンテナ６の開放端６１は、第１の切り欠き部２３により、コネクタ８との距離を近接させることができる。また、アンテナ６は、アンテナ６の開放端６１に対応する第２の切り欠き部５１により、第１の基板５がグランドとして機能するような影響を受けることがない。

給電部９は、アンテナ６に給電する。給電部９は、図４（ａ）に示すように、アンテナ６のグランド部分に配置され、具体的には、第１の基板５が給電部９として機能し、アンテナ６が給電される。

コネクタ８は、閉状態において、アンテナ６に対応して操作部側筐体３に配置され、基準電位に電気的に接続されている。コネクタ８は、具体的には、図２に示すように、操作部側筐体３において連結部４の反対側の端部に配置される。また、コネクタ８は、図２（ａ）において破線で示すように、閉状態になった場合において、アンテナ６と重なる位置に配置される。また、コネクタ８は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、アンテナ６に対向する位置、詳細には、アンテナ６の下方に配置される。また、コネクタ８は、グランドとなる第２の基板に実装されることにより、基準電位に電気的に接続されている。

表示部側筐体２の第１の切り欠き部２３と操作部側筐体３の膨隆部３６とが設けられていることにより、アンテナ６の開放端６１とコネクタ８とを近接させることができる。また、コネクタ８が操作部側筐体３の操作部３１が配置される面よりも突出され、これが第１の切り欠き部２３と膨隆部３６とが嵌合するために、閉状態において、携帯電話機１への幅方向に対する負荷に伴う表示部側筐体２又は操作部側筐体３の破損が抑制される。なお、本実施形態においては、操作部側筐体３の膨隆部３６にコネクタ８が配置され、閉状態のときに膨隆部３６が表示部側筐体２内のアンテナ６の開放端６１に対応する第１の切り欠き部２３に嵌合する構成であるが、本発明は、開状態のときに比べて閉状態のときの方がアンテナ６に基準電位部が近接する構成でさえあればよいため、必ずしも膨隆部３６及び第１の切り欠き部２３はなくてもよい。

逆Ｆアンテナとして機能するアンテナ６は、図４（ａ）に示すように、アンテナと導体との距離ｈにより、共振周波数が変動するという特性を有する。つまり、逆Ｆアンテナは、図４（ｂ）に示すように、アンテナ６の開放端６１に導体が近接することにより、共振周波数が低く変動するという特性を有する。

このような逆Ｆアンテナの特性を考慮して、図４（ａ）に示すアンテナ６とコネクタ８との距離ｈが決定される。具体的には、アンテナ６とコネクタ８との距離ｈは、携帯電話機１が開状態から閉状態に移行することにより、高周波側へ変動する共振周波数を考慮して（図３（ａ）を参照）、高周波側への変動量と同量の共振周波数を低周波側へ変動させる位置とされる（図３（ｂ）を参照）。つまり、アンテナ６とコネクタ８との距離ｈは、閉状態において、変動した共振周波数が互いに相殺し、結果として、開状態と同じ共振周波数になる位置となるように決定される（図３（ｃ）を参照）。

このように構成される携帯電話機１においては、開状態から閉状態に移行した場合において、アンテナ６が操作部側筐体３側にある導体（例えば、第２の基板７等）により覆われて、開状態よりも高周波側へ共振周波数が変動する。一方、携帯電話機１においては、アンテナ６に対応してコネクタ８が配置されるために、低周波側へ共振周波数が変動する。つまり、携帯電話機１は、閉状態に移行して共振周波数が高くなっても、アンテナ６の対応する位置（近傍）にコネクタ８が位置して、共振周波数を低くするために、互いに相殺することができる。したがって、携帯電話機１においては、開状態と閉状態のいずれの状態においても、一定の共振周波数により通信を行うことができる。

また、コネクタ８は、閉状態において、アンテナ６の開放端６１に対応して配置される。開状態から閉状態に移行することにより、携帯電話機１は、アンテナ６の近傍にコネクタ８が配置されるが、逆Ｆアンテナとしてアンテナ６が構成される携帯電話機１においては、アンテナ６の基端寄りにコネクタ８を配置する場合に比べて、アンテナ６の開放端６１にコネクタ８が配置されているために、アンテナ特性を有効に利用することができ、コネクタ８のアンテナ６への近接に起因するアンテナの利得低下のおそれを低減することができる。

また、携帯電話機１は、操作部側筐体３の基板に搭載される実装部品（本実施形態においては、コネクタ８）を閉状態において、アンテナ６に対応する位置に配置するために、開状態と閉状態のいずれの状態においても、できるだけ一定の共振周波数により通信を行うことができる上に、コネクタ８をアンテナ６のグランドとして兼用することができ、スペースの有効活用、ひいては、携帯電話機１の小型化、薄型化を図ることができる。

また、携帯電話機１において、実装部品は、信号の伝送を行わない部品または信号の伝送を行う部品であって伝送周波数もしくは伝送周波数の高調波の周波数が所定の周波数に重ならないものが用いられる。したがって、携帯電話機１においては、基準電位部がノイズ源となることがないために、アンテナ６の受信感度を低下させることがない。また、電子部品の伝送周波数もしくは伝送周波数の高調波の周波数が所定の周波数と重なっても、ノイズ除去を施す等により、電子部品を構成してもよい。なお、本実施形態において、グランドとして機能する基準電位部は、コネクタ８により構成したが、これに限られない。基準電位部は、グランドとして機能すればよく、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のデバイスや、カメラユニットや、ＬＣＤにより構成してもよい。

以上、本発明に係る携帯電話機１の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る携帯電話機は、上述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。

なお、本実施形態の携帯電話機１においては、アンテナ６を表示部側筐体２の先端部（連結部４と連結する側の反対端）に設けたがこれに限られない。アンテナ６は、例えば、連結部４付近や操作部側筐体３の中央領域に配置するようにしてもよい。その際、基準電位部は、閉状態になったときにアンテナ６に対応する位置に配置される。

また、本実施形態の携帯電話機１においては、アンテナ６を表示部側筐体２に配置し、コネクタ８を操作部側筐体３に配置したが、これに限られず、アンテナ６を操作部側筐体３に配置し、コネクタ８を表示部側筐体２に配置してもよい。

また、携帯電話機１においては、アンテナ６と基準電位部とを同一の筐体に配置してもよい。この場合、携帯電話機１は、例えば、閉状態への移行と共にアンテナ６の上方または下方にスライドして張り出すように基準電位部を構成することにより、実現することができる。

また、本実施形態の携帯電話機１においては、逆Ｆアンテナによりアンテナ６を構成したがこれに限られない。アンテナ６に導体を近接させることにより、共振周波数が低く変動するような特性を有するアンテナであればよく、例えば、逆Ｌアンテナ、チップアンテナ等の種々のタイプのアンテナであってもよい。

また、本実施形態において、アンテナ６は、棒状に形成したがこれに限られない、アンテナは、筐体の形状に合わせた形状であったり、ミアンダ形状（蛇行形状）であったりしてもよい。

また、本実施形態の携帯電話機１では、折り畳み型の携帯電話機として構成したが、これに限られず、操作部側筐体３と表示部側筐体２とを重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体３と表示部側筐体２との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）、２軸ヒンジタイプ等であってもよい。

以上、本発明は、開状態と閉状態に形態が変更可能な携帯電話機を一例として説明したが、これに限られず、ＰＨＳ（Ｐａｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）にも適用可能である。また、本発明は、ポータブルゲーム機、ポータブルナビゲーション機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノートパソコン等において、無線機能を有し、開状態と閉状態に形態が変更可能な携帯端末装置や、無線機能を有し、開状態と閉状態に変形可能な電子機器にも適用可能である。

１ 携帯電話機（携帯端末装置）
２ 表示部側筐体（第１の筐体）
３ 操作部側筐体（第２の筐体）
４ 連結部
６ アンテナ（導電部）
８ コネクタ（基準電位部）
９ 給電部

Claims (4)

1. 閉状態と開状態との間を移動可能に連結された第１の筐体と第２の筐体と、
   前記第１の筐体に配置され、所定の周波数の信号に共振するアンテナと、
   前記第２の筐体に配置され、基準電位に電気的に接続された基準電位部と、を有し、
   前記基準電位部は、前記閉状態において前記アンテナに対応して配置されると共に、前記アンテナに対するグランドとして機能し、
   前記アンテナは、前記第１の筐体上において、前記アンテナと前記基準電位部とが開状態よりも閉状態の場合により近接する位置に配置され、
   前記アンテナは、前記基準電位部と近接することにより、共振周波数が低く変動することを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記基準電位部は、前記閉状態において、前記アンテナの開放端に対応して配置されることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記基準電位部は、前記第２の筐体の基板上に実装される実装部品であることを特徴とする請求項１または２記載の携帯端末装置。
4. 前記実装部品は、信号の伝送を行わない部品または信号の伝送を行う部品であって伝送周波数もしくは伝送周波数の高調波の周波数が所定の周波数に重ならないものであることを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。

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