WO2005057723A1

WO2005057723A1 - 折畳式携帯無線機器

Info

Publication number: WO2005057723A1
Application number: PCT/JP2004/018210
Authority: WO
Inventors: Kenji Sato
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2005-06-23
Also published as: JPWO2005057723A1; US20070126642A1; GB2423643A; GB0609790D0; CN1883077A

Abstract

　筐体の小型化が容易であって、しかも、従来に比べ簡単な構造で、ＳＡＲを低減することができる折畳式携帯無線機器を提供する。　上部筐体と下部筐体がヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、ヒンジ部寄りの下部筐体にアンテナ４が配置されている折畳式携帯無線機器において、上部筐体内に設けた上回路基板１２のヒンジ部３に臨む下端部側に導体５を備え、この導体５は、上回路基板１２の幅方向の長さに比べて細幅の薄板形状を有し、上回路基板１２のグランド幅方向両端の２箇所で、上回路基板１２のグランドに接続されている。

Description

明細書

折畳式携帯無線機器

技術分野

[0001] 本発明は、筐体を折畳むことができる携帯電話機や PHS (Personal Handyphone System)などの折畳式携帯無線機器に係り、特にアンテナから送信された電磁波が体へ吸収されるのを効果的に抑えることができる折畳式携帯無線機器に関する。背景技術

[0002] 近年、携帯電話機が広く普及しているが、この携帯電話機には、各種様々なタイプのものが開発されている。例えば、筐体部分が単純な棒状のストレート型や、使用しないときには上下の筐体を折畳んで携帯性を高めるとともに、液晶表示部を保護することができ、しカゝも操作キーが誤って操作されるトラブルなども防止できる折畳式のものなどが知られている。

[0003] ところで、携帯電話機に設置するアンテナは、一般に、使用する際にその使用者の体力遠くへ離れるほど人体へ電磁波が吸収される量が減少し、放射効率が上がることが知られている。一方、この携帯電話機は、デザイン性とともに携帯時の利便性などの点から、軽量化'薄型化が進められているが、特に、薄型化することによって携帯電話機のアンテナが使用者の体へ近づく傾向にあり、人体への電磁波の吸収量が増大している。

[0004] そこで、現在、世界各国では、人体への電磁波吸収量を表す指標として比吸収率 (Specific Absorption Rate :以下、「SAR」と略す)が使用されており、この SARをある一定値以内に制限するよう規制が求められてきている力薄型化によってその規制値をオーバーする可能性が増大して!/、る。

[0005] ところで、前述した折畳式の携帯電話機では、アンテナ性能を確保することのほか物理的なスペースなどの都合から、アンテナを配置する場所として、主に、上部筐体の上側または下側の端部、ヒンジ部、下部筐体の上側または下側の端部の何れかが考えられている。

[0006] し力も、 SARを規制値内に収めるためには、前述した設置場所の中でも、特に使用者の体力なるべく距離が離れたヒンジ部や下部筐体側などにアンテナを配置することが望ましいものである力たとえこのような場所にアンテナを設置したとしても、前述したような筐体の薄型化などのため、 SARを規制値内に収めきれないおそれがある。そこで、 SARを低減させるための何らかの対策を行うことが求められている。

[0007] このような SAR低減対策を講じた従来の携帯電話機として、例えば図 6に示すものが提案されている。

即ち、この携帯電話機では、同図に示すように、アンテナ 101と、このアンテナ 101 として動作して、る接地導体 102及びスリットを設けた導電性平板 103とを備えてヽる。このうち、導電性平板 103は、接地導体 102の長手方向の一端を電気的に短絡させるとともに反対側の端を開放することによって、接地導体 102へと流れる高周波電流を抑制し、電磁波の放射量を減少させている (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開 2002— 94311号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、特許文献 1に記載の従来の携帯電話機にあっては、図 6に示すように、導電性平板 103の開放端と短絡端との間の長さ Hとして、波長の 4分の 1程度の大きさが必要であるため、開放端と短絡端とをむすぶ方向（同図、上下方向）の小型ィ匕が困難であった。

[0009] しかも、前述した特許文献 1に記載のような従来の携帯電話機は、筐体部分が専ら棒状 (ストレート)状タイプの携帯電話機を対象とするものであって、折畳式の携帯電話機を想定しておらず、この折畳式の携帯電話機に対して有効な SARの低減手段の開発が求められている。さらに、 2種類以上の異なる周波数帯が使用可能なタイプの携帯電話機の場合には、導電性平板の構造が複雑になるという問題も生じている

[0010] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、筐体の小型化が容易であって、しかも、従来に比べ簡単な構造で、 SARを低減することができる折畳式携帯無線機器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 [0011] 本発明の折畳式携帯無線機器は、上部筐体と下部筐体力ヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部寄りの上部又は下部の筐体にアンテナが配置されている折畳式携帯無線機器において、前記上部及び下部の筐体のうち前記アンテナを設置していない方の筐体内に設けた回路基板の前記ヒンジ部に臨む端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記回路基板のグランドの幅方向両端の 2箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記回路基板のグランドに接続されているものである。

[0012] この構成によって、従来のような棒状 (ストレート状)の筐体ではなぐ折畳式の筐体を有するものであっても、 SARを低減することができるようになる。しかも、上部又は下部の筐体のうちアンテナを設置していない方の筐体内に設けた回路基板のアンテナに近接するヒンジ部寄りの端部側に幅方向に沿って細長形状の導体を付設するので、多くのスペースを必要とせずに通信端末装置を小型化できる。さらに、この導体には、スリットなどを必要としないので、従来よりも簡単な構造で SARを低減することができる。

[0013] また、本発明の折畳式携帯無線機器は、上部筐体と下部筐体がヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部寄りの下部の筐体にアンテナが配置されて!、る折畳式携帯無線機器にお!、て、前記上部の筐体内に設けた上部回路基板の前記ヒンジ部に臨む下端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記上部回路基板のグランドの幅方向両端の 2箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記上部回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記上部回路基板のグランドに接続されてヽるものである。

[0014] 同様に、この構成によって、従来のような棒状 (ストレート状)の筐体ではなぐ折畳式の筐体を有するものであっても、 SARを低減することができるようになる。し力も、ァンテナを設置していない上部の筐体内に設けた上部回路基板のアンテナに近接するヒンジ部寄りの一端部側に幅方向に沿って細長形状の導体を付設するので、多くのスペースを必要とせずに済み、通信端末装置を小型化できる。さらに、この導体には、スリットなどを必要としないので、従来よりも簡単な構造で SARを低減することができる。 [0015] また、本発明の折畳式携帯無線機器は、上部筐体と下部筐体がヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部にアンテナが配置されている折畳式携帯無線機器において、前記上部筐体内に設けた上部回路基板の前記ヒンジ部に臨む下端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記回路基板のグランドの幅方向両端の 2箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記回路基板のグランドに接続されているものである。

[0016] 同様に、この構成によって、従来のような棒状 (ストレート状)の筐体ではなぐ折畳式の筐体を有するものであっても、 SARを低減することができるようになる。し力も、ァンテナを設置していない上部の筐体内に設けた上部回路基板のアンテナに近接するヒンジ部寄りの一端部側に幅方向に沿って細長形状の導体を付設するので、多くのスペースを必要とせず通信端末装置を小型化できる。さらに、この導体には、スリツトなどを必要としな、ので、従来よりも簡単な構造で SARを低減することができる。

[0017] また、本発明の折畳式携帯無線機器は、前記導体が、前記上部及び下部の回路基板のうちこの導体を接続させている方の回路基板のグランドと一体化させて、前記回路基板のグランドの一部分として、るものである。

[0018] この構成によって、導体と回路基板との物理的な接続、例えば半田付けなどの作業が不要となる分、製造工数の削減を図ることができる。

[0019] また、本発明の折畳式携帯無線機器は、前記導体は、略コ字型又は略 L字型を有する導電材料で形成されてヽるものである。

[0020] このように、導体が単純な形状のもので構成されていることによって、従来のものに比べて更に簡単な構造で SARを低減することができるようになる。

発明の効果

[0021] 本発明によれば、 SARの低減手段として、回路基板の幅方向の長さに比べて細幅の薄板形状を有する導体を用いており、アンテナ性能向上のために大きな占有スぺースを必要としないで高いアンテナ性能を発揮することができるとともに、小型化に好適な折畳式携帯無線機器を提供できる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1] (A)は本発明の第 1の実施形態に係る折畳式携帯電話機の外観斜視図（B) はその内部の電気的構成を示す説明図

[図 2]本発明のアンテナと導体と上部筐体などの配置関係を示す説明図

[図 3] (A)は本発明の第 1の実施形態に係る折畳式携帯電話機の SAR分布を示す説明図（B)は従来の折畳式携帯電話機の SAR分布を示す説明図

[図 4] (A)本発明の第 1の実施形態に係る上部回路基板の下側に電子部品が配置された場合の導体の配置関係を示す説明図（B)その変形例を示す説明図

[図 5] (A)は本発明の第 2の実施形態に係る折畳式携帯電話機の内部の電気的構成を示す説明図（B)はその電流分布を示す説明図

[図 6]従来の折畳式携帯電話機の電気的構成を示す説明図

符号の説明

[0023] 1 上部筐体

11 表示部

12 上部回路基板

2 下部筐体

21 下部回路基板

22 給電点

3 ヒンジ部

31 フレキシブルケーブル (FPC)

4 アンテナ

5 導体

6 カメラ (電子部品）

7 導体

D 電流密度

I 高周波電流

S SAR分布

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

(第 1の実施形態）図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示すものであり、この折畳式携帯電話機は、上部筐体 1と下部筐体 2がヒンジ部 3を介して接続されており、アンテナ 4がヒンジ部 3付近の下部筐体 2に配置されている。アンテナ 4はモノポール形状であり、下部筐体 2のグランドに対して不平衡給電を行っている。なお、アンテナ 4は下部筐体 2の外部にあってもよいし内部にあってもよい。

[0025] 上部筐体 1には、図 1 (A)に示すように、折畳んだときに下部筐体 2の一面（主面 2 A)と対向する一面（主面 1A)に表示部 11を構成する LCD(Liquid Crystal Display) が設置されているとともに、上部筐体 1の内部には、図示外の回路部品が実装された上部回路基板 12 (図 1 (B)参照）を収容している。なお、この上部回路基板 12は、後述する下部回路基板 21との間がフレキシブルケーブル 31、例えば FPC(Flexible Printed Circuit)によって電気的に接続されて!、る。

[0026] 一方、下部筐体 2には、図 1 (A)に示すように、図示外の操作部を主面 2Aに有するとともに、下部筐体 2の内部には図示外の回路部品が実装されている下部回路基板 21 (図 1 (B)参照）を収容している。なお、この下部回路基板 21は、給電点 22 (図 2 参照）を介してアンテナ 4と接続されて、る。

[0027] アンテナ 4は、図示外の基地局との無線通信の際に電磁波を放射する力この電磁波が人体へ吸収されるのを効果的に抑制するため、図 1 (B)に示すように、上部回路基板 12のアンテナ寄り（即ち、ヒンジ部 3寄り）の下端部側に位置するグランドの両端側には、導体 5がそれぞれ (都合 2箇所で)接続されて!ヽる。

[0028] この導体 5は、 SARの低減手段を構成するものであり、図 1および図 4 (A)に示すように、略コ字型を有する細幅板状の導電材料で形成されており、アンテナ 4近傍の上部筐体 1内の下部に配置される。なお、この導体 5は、本実施形態のように、上部筐体 1内の下部に配置されている力ヒンジ部 3内に配置させても同様な効果が得られる。また、本実施形態では、前述したように、略コ字型を有するものであるが、上部回路基板 12を略コ字型に形成する場合には、図 4 (B)に示すように、ストレートな棒状（ I形状)であってもよい。

[0029] 次に、本実施形態に係る折畳式携帯電話機の動作について説明する。まず、図 2 において、アンテナ 4から電磁波が放射されると、下部回路基板 21に高周波電流が流れ、フレキシブルケーブル 31を伝わり、上部回路基板 12に高周波電流が流れる。ここで、仮に導体 5が存在しないとした場合、高周波電流 (密度) Dの最も強い場所は給電点 22付近である。このように高周波電流 (密度）が 1箇所に集中していると SAR 値は高くなり、例えば図 6に示す従来例の場合、 SAR分布は図 3 (B)のようになる。

[0030] 一方、図 2に示す本実施形態のように導体 5が存在している場合、給電点 22付近にある高周波電流のため、導体 5には誘導電流が誘起され、この導体 5に高周波電流 Iが流れるようになる。ここで、導体 5の両端は上部回路基板 12のグランドに接続されているため、導体 5の両端は同電位となっている。その結果、導体 5に誘起された高周波電流 Iは、導体 5上を一様に流れようとする。このため、給電点 22付近から導体 5に誘起された電流 Iは、給電点 22に近い左側とは反対側の右方向へ流れ出し、給電点 22に近い導体 5の左端側の高周波電流が分散されることとなる。

[0031] 従って、本実施形態では、導体 5を付設していない SAR分布の最大値が S (図 3 (

H

B)参照）となる従来のものに比べ、 SAR分布の最大値力図 3 (A)に示すように、小さくなる（S )ことが確認された。即ち、図 3において、モヮレ縞状を呈する等高線表示は、 SAR分布を示すものであり、中央部（給電点付近）に近いほど電磁波が高い割合で人体へ吸収される、つまり SAR (比吸収率)値の高、領域であることを示して!/ヽる。この図 3 (A)、（B)から、同図 (A)に示す本実施形態のほうが、同図（B)に示す従来例に比べて SAR値が低減していることがわかる。即ち、本発明に係る発明者によつて電流 (密度)分布に関する実験 (シミュレーション)を行ってみたところ、本実施形態のように導体 5を設けることによって、約 20%の SAR低減を実現できることが確認された。

[0032] なお、この導体 5は、アンテナ 4とフレキシブルケーブル 31の間に配置されていても、或、はフレキシブルケーブル 31に対してアンテナ 4の反対側に配置されて!、ても、 SARの低減率は同等である。

[0033] また、本実施形態では、 1種類の周波数帯を無線通信に使用する折畳式携帯電話機について説明してきたが、例えば 2種類以上の異なる周波数帯が使用可能な折畳式携帯電話機 (通信端末装置)の場合でも、それぞれの周波数帯に対応し導体 5を付加することによって SARの低減効果を得ることが可能である。 [0034] また、本実施形態において、上部回路基板 12の形状は、導体 5を含めた全体の形状が図 2に示すような略口字型を有するものとなるが、図 4に示すように、上部筐体 1 の下部にカメラ 6等の電子部品を配置するような構成の場合でも、 SARの低減が可能となる。

[0035] 即ち、カメラ付の折畳式携帯電話機の場合でも、図 4 (A)に示すように、導体 5は上部回路基板 12の幅方向両端にあるグランド面に接続した構成をそのまま利用して、導体 5と上部回路基板 12の下端部との間の隙間 Sにカメラ 6を配置すれば、本実施形態と同様に、 SARの低減ができる。この場合、導体 5の上部回路基板 12との 2箇所の接続位置は、互いにより離れた位置にある方が高周波電流を分散させることができ、 SAR低減の効果は大きい。

[0036] また、本実施形態では、前述したように、導体 5が略コ字型を有するものであるが、図 4 (B)に示すように、上部回路基板 12を略コ字型に形成すれば、導体 5がストレートな棒状 (略 I形状)としてもよい。つまり、この場合にも、図 4 (A)と同様にカメラ 6などの電子部品を隙間 Sに配置すれば、 SARの低減が可能となる。

[0037] さらに、上部回路基板 12と導体 5との接続には半田付けや接続コネクタ等を用いる力導体 5を上部回路基板 12と物理的に一体に製造するようにして、上部回路基板 2のグランド面として動作させても SARの低減に有効である。

[0038] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について、図 5を用いて説明する。なお、本実施形態において、第 1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。本実施形態において、人体へ吸収される電磁波を抑制するための導体 7は、同図（ A)のように、略 L字型を有する細幅板状の導電材料で形成されている。そして、この導体 7は、上部回路基板 12のアンテナ 4寄り（ヒンジ部 3寄り）の端面（下端側）〖こ位置しており、上部回路基板 12の幅方向について給電点 22に対応する位置とは反対側の位置（同図 (A)では右端側)で上部回路基板 12のグランドに接続されて、る。

[0039] なお、この導体 7は、上部回路基板 12の下端部と接続してある力この導体 7の配置は、アンテナ 4近傍の上部筐体 1内の下部であっても或いはヒンジ部 3内であっても、同様な SAR効果が得られる。さらに、この導体 7は、フレキシブルケーブル 31に対して、本実施形態のようなアンテナ 4から離れた位置だけでなぐアンテナ 4に近い位置で、上部回路基板 12に配置'接続されていても構わない。

[0040] 次に、本実施形態に係る折畳式携帯電話機の動作について説明する。図 5において、アンテナ 4より電磁波が放射されると、第 1の実施形態と同様に給電点 22付近に強い高周波電流が流れるが、導体 7はその給電点 22近傍にあるため、高周波電流は導体 7に誘起される。

[0041] ここで、導体 7の給電点 22寄りの端部は開放端となっており、インピーダンスが非常に高い。一方、導体 7の給電点 22とは反対側の端部は短絡端のため、インピーダンスは非常に低い。これにより、図 5 (B)に示すように、誘起された高周波電流 Iはインピ一ダンスが高いほうから低い方へ流れる。その結果、給電点 22付近に集中していた電流は、給電点 22とは反対側の方へ分散されることになる。

[0042] ここで、本実施形態に係る折畳式携帯電話機について SARの低減を確認するため、本発明者によって図 3と同様の電流 (密度)分布状態を調べる実験 (シミュレーシヨン）を行ってみたところ、約 20%の SAR低減を達成していることが確認された。また、図 5 (B)に示すように、特に、導体 7の開放端がアンテナ 4に近づくほど高周波電流 Iは導体 7に誘起され、より SARの低減が期待できるとの知見も得られている。なお、図 5 (B)において、破線 Lは導体 7の長手方向に沿って等電流 (密度）の分布状態を示す包絡線であり、 D、 Dは、それぞれその部位での電流の強さを示す。

1 2

[0043] さらに、導体 7を上部回路基板 12と一体化させて、上部回路基板 12のグランド面として動作させても、 SARの低減に有効である。

[0044] また、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。即ち、本発明は、折畳式携帯無線機器にぉ、てヒンジ部の近傍にアンテナを備えてあればょ、ので、例えばヒンジ部内にアンテナを備えたタイプのものであっても SAR低減効果が得られる。本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、 2003年 12月 9日出願の日本特許出願 No.2003-410001に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

本発明の折畳式携帯無線機器は、筐体の小型化が容易であって、しかも、従来に比べ簡単な構造で、 SARを低減することができる効果を有し、特にアンテナをヒンジ部又はヒンジ部寄りの筐体に取付けた各種の折畳式携帯無線機器、例えば携帯電話機、 PDA(Personal Digital Assistants)等に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 上部筐体と下部筐体カ^ンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部寄りの上部又は下部の筐体にアンテナが配置されている折畳式携帯無線機器にお、て、前記上部及び下部の筐体のうち前記アンテナを設置して、な、方の筐体内に設けた回路基板の前記ヒンジ部に臨む端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記回路基板のグランドの幅方向両端の 2箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記回路基板のグランドに接続されてヽる折畳式携帯無線機器。

[2] 上部筐体と下部筐体力 Sヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部寄りの下部の筐体にアンテナが配置されている折畳式携帯無線機器において、前記上部の筐体内に設けた上部回路基板の前記ヒンジ部に臨む下端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記上部回路基板のグランドの幅方向両端の 2 箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記上部回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記上部回路基板のグランドに接続されている折畳式携帯無線機器。

[3] 上部筐体と下部筐体力 Sヒンジ部を介して回動可能に連結されているとともに、前記ヒンジ部にアンテナが配置されている折畳式携帯無線機器において、前記上部筐体内に設けた上部回路基板の前記ヒンジ部に臨む下端部側に細長形状の導体を備え、前記導体は、前記回路基板のグランドの幅方向両端の 2箇所で、又は前記アンテナの給電点と前記回路基板の幅方向に対して反対側の 1箇所で、前記回路基板のグランドに接続されて!ヽる折畳式携帯無線機器。

[4] 前記導体は、前記上部及び下部の回路基板のうちこの導体を接続させている方の回路基板のグランドと一体化させて、前記回路基板のグランドの一部分として、る請求項 1から 3のいずれか 1項に記載の折畳式携帯無線機器。

[5] 前記導体は、略コ字型又は略 L字型を有する導電材料で形成されている請求項 1 から 4のいずれか 1項に記載の折畳式携帯無線機器。