JPWO2015166800A1 - 端末装置 - Google Patents

Abstract

金属部（２２）に、開口部（２１）が形成されている。端末装置１の内部における、開口部２１をその開口面から平面視したときに開口部（２１）と重なる位置に、アンテナ６が設けられている。開口部（２１）は、開口部（２１）をその開口面から平面視したときにアンテナ（６）により近い側に開けた凹形状を金属部（２２）が有するように、金属部（２２）に形成されている。これにより、本体の剛性を確保しつつ、ユーザによる使用時にもアンテナの良好な特性を得る

Description

本発明は、アンテナが内蔵された端末装置に関する。

近年、ユーザが手に持って操作可能であり、かつ無線通信機能を有する各種の携帯端末が、広く普及している。このような携帯端末の多くは、無線通信のアンテナを内蔵していると共に、内部部品を保護するための金属製の外部筐体を備えている。しかしこの構成では金属製の外部筐体によってアンテナの特性が悪化してしまう問題が生ずる。そこで従来、この問題を解決するための技術が提案されている。

特許文献１には、外筐の少なくとも一部分を金属材料から成る金属筐体３によって構成し、回路基板にアンテナ４２を搭載し、操作ユニットを外筐におけるアンテナを覆う位置に取り付けた携帯端末装置が開示されている。この文献によれば、上記携帯端末装置は、外筐の十分な剛性を確保した上で通信性能の向上を図ることができる。

日本国公開特許公報「特開２０１０−１３６０１７号公報（２０１０年６月１７日公開）」

ユーザが、特許文献１の携帯端末装置を使用するときには、アンテナを覆う位置にある操作ユニットを指等で触る。これにより電波がユーザの指で遮られるので、特許文献１に係る携帯端末装置にはユーザの使用時にアンテナの特性が劣化してしまう問題が生じる。

本発明に係る端末装置は、上記の課題を解決するためになされたものである。そしてその目的は、本体の剛性を確保しつつ、ユーザによる使用時にもアンテナの良好な特性が得られる端末装置を提供することにある。

本発明に係る端末装置は、上記の課題を解決するために、
着脱可能な部品を挿入するための挿入部と、
上記挿入部に上記着脱可能な部品を挿入するための開口部が形成されている金属部を有する外部筐体と、
端末装置の内部における、上記開口部をその開口面から平面視したときに上記開口部と重なる位置に少なくとも一部分が配置されているアンテナとを備え、
上記開口部を上記開口面から平面視したときに上記アンテナにより近い側に開けた凹形状を上記金属部が有するように、上記開口部が上記金属部に設けられていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、端末装置の本体の剛性を確保しつつ、ユーザによる使用時にもアンテナの良好な特性が得られるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る端末装置の内部構成および外観を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る端末装置の開口部にカバーが装着された状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る端末装置における、アンテナの第２の配置例を示す図である 本発明の第１の実施形態に係る端末装置における、アンテナの第３の配置例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る端末装置における、アンテナの第４の配置例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る端末装置の内部構成を示す図である。

〔実施形態１〕
本発明に係る第１の実施形態について、図１〜図５に基づいて以下に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る端末装置１の内部構成および外観を示す図である。この図の（ａ）に示すように、端末装置１は、外部筐体２、通信回路４、およびＳＩＭ（Subscriber Identify Module）スロット５、およびアンテナ６を備えている。

端末装置１は、ユーザが手に持って操作することができ、かつ無線信号による通信機能を有した装置であり、携帯電話機、スマートフォン、またはタブレット型端末などとして実現される。端末装置１は、内蔵されたアンテナ６を通じて無線信号を送受信することによって、インターネットを介して他の通信装置（サーバ等）と無線通信することができる。

外部筐体２は、開口部２１が形成されている金属部２２を有している。金属部２２は金属材料によってできており、端末装置１の外周に沿って枠形状で設けられている。金属部２２は、端末装置１の外表面に高い剛性を付与する役割を有する。端末装置１が地面に落下するなどして端末装置１に大きい外力が働いたとしても、外部筐体２がその外力を吸収してくれるおかげで、端末装置１の内部部品に対する衝撃を和らげることができる。

端末装置１の内部には、端末装置１の各機能を担う各種の内部部品が配置されている。以下では、全ての内部部品のうち、本実施形態に係る端末装置１を説明するために必要ではないものの図示および説明は省略する。図１には、内部部品の例として、通信回路４、ＳＩＭスロット５、およびアンテナ６のみを図示する。

通信回路４は、端末装置１における無線通信を担当する電子回路である。通信回路４には、無線通信用のアンテナ６がアンテナ給電点を介して接続されており、通信回路４は、アンテナ６を通じて無線信号を送受信する。

ＳＩＭスロット５（挿入部）は、端末装置１の内部にＳＩＭカード（着脱可能な部品）を挿入するためのスロットであり、端末装置１の上端部に配置されている。図１の（ｂ）に示すように、ＳＩＭスロット５には、ＳＩＭカードを挿入するための挿入口５１が設けられている。この挿入口５１にＳＩＭカードが挿入された状態において、端末装置１は、規定の通信キャリアを通じて無線通信を行うことができる。

図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、金属部２２には、ＳＩＭスロット５にＳＩＭカードを挿入するための開口部２１が形成されている。開口部２１は、開口部２１をその開口面（図１の（ｂ）に示す、開口部２１の面）から平面視したときにアンテナ６により近い側に開けた凹形状を金属部２２が有するように、金属部２２に形成されている。開口部２１の大きさは、ＳＩＭカードを抜き差しできるように、ＳＩＭスロット５の側面の大きさ以上である。開口部２１は、金属部２２における開口部２１をその開口面から平面視したとき、端末装置１の内部においてＳＩＭスロット５が配置されている位置に重なっている。図１の（ｂ）に示すように、ユーザは、開口部２１を通じてＳＩＭスロット５を視認することができる。

アンテナ６は、図１の（ｂ）に示すように、端末装置１の内部において、ＳＩＭスロット５の上面（背面）に配置されている。すなわちアンテナ６は、開口部２１を有する端末装置１の上端部に配置されている。アンテナ６の全体が、開口部２１をその開口面から平面視したときに開口部２１と重なる位置に配置されている。すなわちアンテナ６は、開口部２１の幅内に完全に収まっている。アンテナ６の給電側は、配線を通じて通信回路４に接続されている。

なお、以下において、「開口部２１をその開口面から平面視したときに開口部２１と重なる位置」のことを、単に「開口部２１と重なる位置」と表記することもある。

以上のように、本実施形態に係る端末装置１は金属製の金属部２２を備えているので、充分な剛性を有している。また、アンテナ６は、端末装置１の内部における、ＳＩＭカードを抜き差しするための開口部２１（すなわち金属部２２の凹形状部分における金属が存在しない箇所）と重なる位置に配置されている。これによりアンテナ６と金属部２２との間の距離を十分に確保することができるので、端末装置１の良好なアンテナ特性が得られる。すなわち端末装置１は、本体の十分な剛性と、アンテナ６の良好な特性とを兼ね備えている。

また、端末装置１では、アンテナ６は、端末装置１を操作するための操作部の近くに配置されているわけではない。したがって、ユーザが端末装置１を操作しているとき、ユーザの指等によってアンテナ６が覆い隠されることがない。これにより端末装置１の剛性を確保しつつ、ユーザによる使用時にも良好なアンテナ６の特性が得られる。

端末装置１では、開口部２１は、ＳＩＭスロット５を設置するために元々必要なものであり、アンテナ６の特性を高めるために外部筐体２に追加で設けられたものではない。すなわち端末装置１では、アンテナ６の特性を高めるための特別な開口部を外部筐体２に設ける必要がないので、端末装置１のデザインを本来のものに維持することができる。

図１に示すように、アンテナ６の先端および給電側を含めたその全体が、ＳＩＭスロット５上に設けられている。すなわちアンテナ６の全体が、開口部２１と重なる位置に収まっている。これにより、アンテナ６の全体が金属部２２による影響を受けにくくなる。したがって本実施形態に係る端末装置１では、アンテナ６の一部分のみが、開口部２１と重なる位置に配置されている構成に比べて、アンテナ６の特性をより良好にすることができる。

アンテナ６の給電側よりも先端側の方が、電波に対する感度が高い。したがって、アンテナ６の一部分を、開口部２１と重なる位置に配置する場合、アンテナ６の給電側よりも先端側の方を、開口部２１と重なる位置に配置する方が好ましい。開口部２１と重なる位置には、アンテナ６の全長のλ÷８に相当する部分が配置されていることが望ましい。ここで、λとはアンテナ６の動作周波数に対応する波長のことである。

アンテナ６が端末装置１の端部に近ければ近いほど、端末装置１内にある他の内部部品による影響を受けにくくなるので、アンテナ６の特性をより良好にすることができる。したがってアンテナ６は、できるだけ開口部２１に近い位置に配置されていることが好ましい。特に、アンテナ６の先端側が、開口部２１からλ÷１６以下の位置に配置されていれば、アンテナ６に対する金属部２２の影響がほぼなくなるので好ましい。

端末装置１の内部においてアンテナ６が配置される位置は、必ずしも、開口部２１と重なる位置に限定されない。アンテナ６は、端末装置１内に存在する、任意の着脱可能な部品を挿入するための任意の挿入部における任意の面に配置されていればよい。ただし、外部筐体２における、この挿入部に対応する位置に、金属部２２の形状をよりアンテナに近い側に開いた凹形状にする開口部が設けられている必要がある。このような挿入部には、たとえば、ジャック部、ＳＤカードスロット、またはＵＳＢメモリスロットが含まれる。

（カバー７の利用）
外部筐体２には、端末装置１の内部を保護するための、開口部２１を開閉可能なカバー７を装着してもよい。図２は、外部筐体２にカバー７が装着された端末装置１を示す図である。カバー７の材料は、たとえば樹脂などの絶縁性の物質である。図２の（ｂ）に示すように、カバー７におけるＳＩＭスロット５の挿入口５１に対応する位置には、挿入口７１が設けられている。外部筐体２にカバー７が装着されていても、ユーザは、挿入口７１を介してＳＩＭカードをＳＩＭスロット５の挿入口５１に挿入することができる。

カバー７が絶縁性であるで、開口部２１がカバー７によって塞がれていたとしても、アンテナ６を通じて送受信される電波がカバー７によって阻害されることはない。したがって、カバー７が端末装置１に装着されていても、アンテナ６の特性は良好なままである。

カバー７の材料は、たとえば金属などの導電性の物質であってもよい。導電性のカバー７は、外部筐体２への装着時に外部筐体２と直接接してはならない。たとえば、金属製のカバー７の周囲に樹脂性の枠を設け、この枠が外部筐体２に接する形でカバー７を外部筐体２の開口部２１に装着すればよい。この構成でも、樹脂製の枠はアンテナ６を通じた電波の送受信を妨害しないので、アンテナ６の特性を良好な状態に維持することができる。

カバー７の大きさを調整することによって、外部筐体２における開口部２１の大きさを制御することができる。開口部２１をＳＩＭスロット５よりも大きくすることによって、すなわち、金属部２２における凹形状部分に含まれている切り欠き（金属欠落部分）をＳＩＭスロット５よりも大きくことによって、アンテナ６の特性をさらに良好にすることができと共に、大きな開口部２１をカバー７によって隠せるので端末装置１のデザイン性を損なわずに済む。

本実施形態に係る端末装置１におけるアンテナ６の配置は、図１に示すものに限定されない。アンテナ６の少なくとも一部分でも、開口部２１と重なる位置に配置されていれば、アンテナ６の特性を良好にすることができる。以下に、アンテナ６の異なる３つの配置例について、図３〜図６を参照してそれぞれ説明する。

（アンテナ６の第２の配置例）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る端末装置１における、アンテナ６の第２の配置例を示す図である。この図に示す端末装置１では、開口部２１と重なる位置に、アンテナ６の全体ではなくその一部分が配置されている。アンテナ６の先端および給電側はいずれも開口部２１と重なる位置の外部にある。しかしアンテナ６の中央部分は、開口部２１と重なる位置に配置されている。これにより、アンテナ６の中央部に対する金属部２２による影響を低減できるので、アンテナ６の特性を良好にすることができる。

（アンテナ６の第３の配置例）
図５は、本発明の第１の実施形態に係る端末装置１における、アンテナ６の第３の配置例を示す図である。この図に示す端末装置１では、アンテナ６は、端末装置１の端部ではなく、当該端部から一定の距離を置いた端末装置１の内部領域に配置されている。アンテナ６の全体が開口部２１と重なる位置に配置されている点は、図１に示す構成と同様である。このような構成であっても、アンテナ６の近傍に開口部２１（すなわち凹形状部分内の切り欠け）が存在することによって、アンテナ６と金属部２２との距離を確保することができるので、アンテナ６の特性を良好にすることができる。

（アンテナ６の第４の配置例）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る端末装置１における、アンテナ６の第４の配置例を示す図である。この図に示す端末装置１は、２つのアンテナ６ａ，６ｂを備えている。アンテナ６ａおよびアンテナ６ｂは、それぞれ、たとえば８００ＭＨｚ帯用アンテナおよび２ＧＨｚ帯用アンテナである。アンテナ６ａの長さはアンテナ６ｂと異なる。

アンテナ６ａは、その先端部が端末装置１の上端部側になるように配置されている。また、アンテナ６ａの先端部の一部分が、開口部２１と重なる位置に配置されている。アンテナ６ａは、アンテナ給電点を介しかつ回線を通じて通信回路４に接続されている。

アンテナ６ａと同様に、アンテナ６ｂは、その先端側が端末装置１の上端部側になるように配置されている。また、アンテナ６ｂの先端側の一部分が、開口部２１と重なる位置に配置されている。アンテナ６ｂは、アンテナ給電点を介しかつ回線を通じて通信回路４に接続されている。

以上のように、図４に示す端末装置１では、アンテナ６ａの少なくとも一部分と、アンテナ６ｂの少なくとも一部分とが、いずれも開口部２１と重なる位置に配置されている。したがって第１の実施形態と同様に、アンテナ６ａ，６ｂの特性は両方とも良好である。

端末装置１が備えるアンテナ６の数は、１つまたは２つに限定されない。端末装置１では、開口部２１と重なる位置にその少なくとも一部分が配置されている３つ以上のアンテナ６を備えていてもよい。

アンテナ６ａおよびアンテナ６ｂは、図５に示す８００ＭＨｚ帯用アンテナおよび２ＧＨｚ帯用アンテナに限らず、別の帯域用のアンテナであってもよい。すなわち、端末装置１に備えられるアンテナは、無線通信用のアンテナであれば、どのような用途のものであってもよい。

また、アンテナ６ａおよびアンテナ６ｂは、同じ通信回路４ではなく、異なる通信回路にそれぞれ接続されていてもよい。

〔実施形態２〕
本発明に係る第２の実施形態について、図６に基づいて以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る端末装置１の内部構成を示す図である。この図に示すように、本実施形態に係る端末装置１は、図５に示す端末装置１が備える各部材に加えて、通信回路４とは異なる第２の通信回路４１をも備えている。また、本実施形態の端末装置１では、金属部２２がアンテナ６ａ，６ｂとは異なる第２のアンテナとして機能する点が、図５に示す端末装置とは異なっている。金属部２２が第２のアンテナとして機能することを示すために、図６ではアンテナ６ａ，６ｂと同じ斜線のハッチングを金属部２２に対して付している。

本実施形態の端末装置１では、２つのアンテナ６ａ，６ｂが、第１のアンテナとして、配線を介して通信回路４に電気的に接続されている。一方、金属部２２が、第２のアンテナとして動作するように、配線を介して第２の通信回路４１に電気的に接続されている。アンテナ６ａ，６ｂが、金属部２２における凹形状部分内の開口部２１と重なる位置に配置されているので、アンテナ６ａ，６ｂと金属部２２との間に一定の距離を確保できる。その結果、アンテナ６ａ，６ｂ（第１のアンテナ）と金属部２２（第２アンテナ）と間における電波の干渉を抑制することができる。したがって、本実施形態では、アンテナ６ａ，６ｂの特性、および、第２のアンテナとしての金属部２２の特性の両方ともを良好にすることができる。

なお、アンテナ６ａ，６ｂと金属部２２（第２のアンテナ）とは、異なる通信回路ではなく、同じ通信回路４または４１に接続されていてもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る端末装置は、
着脱可能な部品（ＳＩＭカード）を挿入するための挿入部（ＳＩＭスロット５）と、
上記挿入部に上記着脱可能な部品を挿入するための開口部が形成されている金属部を有する外部筐体と、
端末装置の内部における、上記開口部をその開口面から平面視したときに上記開口部と重なる位置に少なくとも一部分が配置されているアンテナとを備え、
上記開口部を上記開口面から平面視したときに上記アンテナにより近い側に開けた凹形状を上記金属部が有するように、上記開口部が上記金属部に形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、端末装置は金属部を有する外部筐体を備えているので、充分な剛性を有している。また、端末装置では、アンテナの少なくとも一部分が、開口部と重なる位置に配置されているので、アンテナと金属部との間に一定の距離を確保できる。これにより端末装置のアンテナ特性を良好にすることができる。すなわち端末装置は、本体の充分な剛性とアンテナの良好な特性とを兼ね備えている。

また、端末装置では、アンテナは、端末装置を操作するための操作部の近くに配置されているわけではない。したがって、ユーザが端末装置を操作しているとき、ユーザの指等によってアンテナが覆い隠されることがない。これにより端末装置の剛性を確保しつつ、ユーザによる使用時にもアンテナの良好な特性が得られる。

本発明の態様２に係る端末装置では、上記態様１において、上記金属部は、上記端末装置の外周に沿って設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、端末装置の剛性をより一層高めることができる。

本発明の態様３に係る端末装置は、上記態様１または２において、上記開口部を開閉可能なカバーをさらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、端末装置の内部を保護することができる。

本発明の態様４に係る端末装置では、上記態様１〜３のいずれかにおいて、上記アンテナの全体が、上記開口部と重なる位置に設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、アンテナに対する金属部の影響を最小限にできるので、アンテナの特性を最大限に良好にすることができる。`
本発明の態様５に係る端末装置は、上記態様１〜態様４のいずれかにおいて、上記金属部が第２のアンテナとして動作するように、上記第２のアンテナに接続される電子回路（通信回路４，通信回路４１）を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、アンテナと第２のアンテナとの間における電波の干渉を抑制することができる。したがって、アンテナの特性および第２のアンテナの特性の両方ともを良好にすることができる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

たとえば、金属部２２の材質は金属に制限されず、導電性を有する物質であれば何でもよい。

また、金属部２２のサイズおよび形状は特に制限されるものではない。

金属部２２は、上述した各実施形態では枠形状となっているが、端末装置１の外周に沿って全体が繋がっている形状に限らず、たとえばスリットなどの金属欠落箇所を有するようは、必ずしも全体が繋がっているわけではない形状であってもよい。また、金属部２２は必ずしも枠形状に限らず、外部筐体２の全体が金属部２２であってもよく、また、外部筐体の一部分が金属部２２であってもよい。

アンテナ６は、ＳＩＭスロット５の上面に限らず、ＳＩＭスロット５の側面など、端末装置１の内部における開口部２１と重なる位置であれば、どの面に配置されていてもよい。また、アンテナ６は、セルラ通信用に限らず、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity、登録商標）、およびＤＴＶ（Digital Television）などの無線通信用のアンテナであれば、どのようなものでもよい。

ＳＩＭスロット５は、端末装置１の上端部に限らず、端末装置１の側面など、抜き差し用の開口部（金属部２２の開口部２１）を設けることができ、かつ、金属部２２の開口部２１と重なる位置にアンテナ６を配置することができる場所であれば、端末装置１におけるどの場所に設けられていてもよい。

開口部２１を設ける場所は、金属部２２にアンテナ６により近い側に開けた凹形状部分を設けることができ、かつ、金属部２２の開口部２１と重なる位置にアンテナ６を配置することができる場所であれば、金属部２２の側面に限られない。

本発明は、アンテナが内蔵された各種の端末装置として利用することができる。

１ 端末装置
２ 外部筐体
４ 通信回路（電子回路）
５ ＳＩＭスロット（挿入部）
６ アンテナ
７ カバー
２１ 開口部
２２ 金属部
４１ 通信回路（電子回路）
５１ 挿入口
７１ 挿入口

Claims (5)

1. 着脱可能な部品を挿入するための挿入部と、
   上記挿入部に上記着脱可能な部品を挿入するための開口部が形成されている金属部を有する外部筐体と、
   端末装置の内部における、上記開口部をその開口面から平面視したときに上記開口部と重なる位置に少なくとも一部分が配置されているアンテナとを備え、
   上記開口部を上記開口面から平面視したときに上記アンテナにより近い側に開けた凹形状を上記金属部が有するように、上記開口部が上記金属部に設けられていることを特徴とする端末装置。
2. 上記金属部は、上記端末装置の外周に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 上記開口部を開閉可能なカバーをさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の端末装置。
4. 上記アンテナの全体が、上記開口部と重なる上記位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
5. 上記金属部が第２のアンテナとして動作するように、上記第２のアンテナに接続される電子回路を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の端末装置。

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