WO2015033498A1 - 携帯端末 - Google Patents

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Definitions

  • This disclosure relates to a tablet-type mobile terminal applied to, for example, an electronic book dedicated terminal.
  • the optical touch panel is arranged so that an infrared LED (Light Emitting Diode) group and a photodiode group for receiving infrared rays from the infrared LED group surround the display panel. Scan lines generated by infrared rays are stretched vertically and horizontally on the panel. By blocking this infrared scanning line with a finger, a stylus pen, or the like, it is specified which position on the display panel is touched.
  • infrared LED Light Emitting Diode
  • a plate-like inverted F-type antenna (hereinafter referred to as a PIFA (Planar Inverted F Antenna) type antenna) is used.
  • a plate-like radiating element of a PIFA type antenna is installed in parallel to the panel surface.
  • the above-described conventional methods have the following problems.
  • the shape of the narrow bezel is the design on the display surface side when reading with the same feeling as a book. Preferred by users.
  • a narrow bezel is desirable for miniaturization of the terminal.
  • an object of the present disclosure is to provide a small mobile terminal having a narrow bezel (narrow frame) shape.
  • the present disclosure includes a display panel and a metal chassis used to maintain the mechanical strength of the panel;
  • a portable terminal having a resonance pattern and a coaxial cable having a coating-removed portion in part and exposing an external conductor, and fixing the coating-removed portion in the vicinity of the upper end of the metal chassis.
  • the present disclosure it is possible to realize a narrow bezel (narrow frame) design on the main body display surface side in a mobile terminal, which enables downsizing and satisfies user's preference for design. . Furthermore, it is possible to prevent deterioration of antenna characteristics due to current mismatch. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • the present disclosure is applied to an electronic book dedicated terminal.
  • the electronic book dedicated terminal 100 includes a touch panel 101.
  • the touch panel 101 employs an optical touch panel method.
  • the touch panel 101 is installed on the display.
  • As the display for example, 6-inch electronic paper can be used.
  • Electronic paper has the advantage that characters can be easily seen as if it were paper, and is suitable for use in a terminal dedicated to electronic books.
  • the bezel surrounds the periphery of the touch panel 101. Furthermore, when the display surface of the touch panel 101 is an upper surface, the electronic book dedicated terminal 100 has a tablet terminal shape having a back surface, a side surface, an upper end surface, and a lower end surface.
  • Operation buttons are arranged below the touch panel 101.
  • the operation buttons include a page turning button 102a, a home button 102b, a back button 102c, and a menu button 102d. Pressing the page turning button 102a advances to the previous page or the next page.
  • a home button is displayed.
  • the back button 102c is pressed, the previous screen is displayed.
  • the menu button 102d is pressed, a menu that can be used by each application is displayed.
  • a memory card slot is provided on the side of the electronic book dedicated terminal 100.
  • a reset button, a micro USB (Universal Serial Bus) terminal, a power button, and a battery access lamp are provided on the lower end surface of the electronic book dedicated terminal 100.
  • the reset button is pressed with a thin pin when performing the reset operation. After reset, the power button is pressed to restart.
  • the USB terminal is used for connection with a computer.
  • the power source of the electronic book dedicated terminal is turned on.
  • a sleep mode is enabled.
  • the battery access lamp lights red when the secondary battery in the main unit is being charged, and blinks orange when starting up or shutting down.
  • the secondary battery can be charged by a computer using a USB terminal or can be charged by an AC adapter.
  • a method of purchasing an electronic book there are a method using a computer and a method using a wireless communication function of the electronic book dedicated terminal 100.
  • Dedicated software is installed on the computer, the store is accessed through the Internet, and books are downloaded from the store to the computer. Then, the book is transferred from the computer to the electronic book dedicated terminal.
  • a wireless communication function for example, a 2.4 GHz WiFi (registered trademark) (IEEE 802.11) function is used to purchase a book using a store and download it to an electronic book dedicated terminal.
  • the electronic book dedicated terminal has a built-in memory of 2 GB, for example, and can hold book data in the built-in memory.
  • WiFi registered trademark
  • Bluetooth registered trademark
  • the electronic book dedicated terminal has a structure in which a plurality of components are stacked.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line in FIG.
  • a rear case 11, which is a molded product of synthetic resin, has a concave portion for storing components.
  • a synthetic resin rear cover 12 is laminated on the lower surface of the rear case 11.
  • a reset button, a micro USB terminal, a power button, and the like are provided on the lower end surface of the rear case 11, but these are not shown in FIG.
  • Reference numeral 13 is a battery, for example, a lithium ion secondary battery.
  • a main board 14 is accommodated in the rear case 11.
  • the main board 14 is a printed wiring board.
  • the metal chassis 15, the electronic paper 16, and the light guide plate 17 are laminated on the main board 14 in this order.
  • the main board 14, the metal chassis 15, the electronic paper 16, and the light guide plate 17 constitute an optical touch panel.
  • the metal chassis 15 is used to protect the main board 14 and maintain the mechanical strength of the electronic book dedicated terminal.
  • Front brackets 18 a and 18 b are arranged on the left and right sides of the light guide plate 17.
  • the front brackets 18a and 18b are made of metal, such as stainless steel, and are provided to reinforce the side surfaces.
  • a top frame 19 and a bottom frame made of synthetic resin are disposed on the front brackets 18a and 18b.
  • a frame-shaped synthetic resin front case 21 is provided at the top.
  • the component parts mentioned above are laminated
  • the main board 14 and the metal chassis 15 are fastened together with metal screws. Therefore, the metal chassis 15 can be regarded as a housing ground integrated with the substrate ground.
  • FIG. 1 A cross section of the mechanical structure is shown in FIG.
  • An LED 22 as a light source is provided on the main substrate 14, and light from the LED 22 is guided to the upper surface of the electronic paper 16 through the light guide plate 17.
  • the outline of the optical touch panel includes infrared LED groups 25 a and 25 b and photodiode (or phototransistor) groups 26 a and 26 b around a display (electronic paper 16).
  • Infrared LED groups 25 a and 25 b and photodiode (or phototransistor) groups 26 a and 26 b are mounted on main board 14.
  • Infrared LEDs and photodiodes (or phototransistors) have a one-to-one correspondence, and scanning lines of infrared rays are stretched vertically and horizontally on the display. Accordingly, the position of the finger, stylus pen, or the like is detected when the scanning line is blocked by the finger, stylus pen, or the like.
  • a PIFA type antenna is used as a built-in antenna for this purpose.
  • the antenna is installed outside the area of the optical touch panel 101 in the area near the upper end of the electronic book dedicated terminal 100.
  • the reason for arranging the antenna in this region is that if the distance between the human hand and the antenna is small, the radio wave is absorbed by the human body, causing problems such as a decrease in gain.
  • the radiation element of the PIFA type antenna is attached substantially perpendicular to the bottom surface of the rear case 11.
  • a radiation element of a PIFA type antenna has a resonance pattern generated on a flexible substrate or a normal wiring substrate.
  • the resonance pattern portion of the frequency corresponding to the wireless function is not limited to the flexible substrate or the normal wiring substrate, but may be made of metal such as sheet metal or copper foil.
  • the plate-like rib 31 is raised vertically from the front case 21.
  • a radiation element 32 of a PIFA type antenna is attached to the plate surface of the plate-like rib 31.
  • the plate-like rib 31 is formed integrally with the front case 21, and its plate surface has substantially the same shape as the radiating element 32.
  • the plate-like rib 31 has a longitudinal direction substantially parallel to the upper end surface of the front case 21 in the vicinity of the upper end surface of the front case 21.
  • the front side is viewed from the rear side, and the radiating element 32 is installed on the right side of the viewing direction.
  • the installation position in the horizontal direction is not limited to the illustrated example, and can be arbitrarily set, but is selected so that the distance between the radiating element 32 and the RF connection 34 on the main board 14 is as close as possible.
  • a terminal of the radiating element 32 and the RF connection portion 34 are connected by a coaxial cable 33.
  • two or more PIFA type antennas may be provided for diversity reception.
  • the coaxial cable 33 is configured to cover the inner conductor of the copper wire with an insulator (dielectric), cover the periphery of the insulator with an outer conductor (mesh copper wire), and provide a protective coating on the outermost periphery. As shown in FIG. 6, the coaxial cable 33 forms a film removal portion 33 a in which a predetermined part of the film is peeled to expose the outer conductor.
  • the film removal portion 33a where the outer conductor is exposed is fixed to the metal chassis 15 as shown in FIGS.
  • the outer conductor of the film removal portion 33 a of the coaxial cable 33 described above is securely fixed to the connection portion formed in the metal chassis 15 by, for example, the conductive tape 35. Therefore, the outer conductor of the film removal portion 33a is electrically connected to the housing ground.
  • the length of the film removal portion 33a is set to 5 mm or more so that it can be stably fixed to the metal chassis 15.
  • the distance d between the radiating element 32 and the upper end of the metal chassis 15 is ensured to the extent that the antenna characteristics are not affected by the metal chassis 15.
  • the distance d is at least 3 mm.
  • the dipole antenna is an antenna in which an open-ended transmission line is opened 90 degrees in opposite directions with respect to the power source so as to form one straight line.
  • Two conducting wires (referred to as elements) 41a and 41b are connected to the positive and negative electrodes of the power source.
  • a half-wave dipole antenna whose total length is half the wavelength is a half-wave dipole antenna.
  • the element 41a In the half-wavelength dipole antenna, the element 41a generates a current IR in a direction flowing out from the power supply, and the element 41b generates a current IR in a direction flowing into the power supply.
  • the current of the element 41 a flows through the inner conductor 42 and the current of the element 41 b flows through the outer conductor 43.
  • an antenna is a balanced element in principle, while a coaxial cable is an unbalanced conductor.
  • a coaxial cable is an unbalanced conductor.
  • the Spertopf Balun which is a balanced-unbalanced conversion element, is used so as to eliminate the leakage current to the external conductor 43 as much as possible. A measure to insert between the two is often used.
  • a PIFA type antenna is used as an antenna.
  • the operation principle of the PIFA type antenna is shown in FIG.
  • a PIFA type antenna can be considered as a modified type of a quarter wavelength monopole antenna.
  • the substrate ground of the wireless circuit or the housing ground grounded to the substrate ground is regarded as an ideal ground, and the housing ground side is operated as an element having a quarter wavelength on the image side.
  • a short-circuit point is provided near the feeding point, and adjustment is performed so that the input impedance of the antenna itself can be easily matched by changing the distance between the short-circuit points.
  • a metal chassis 15 that is fastened together with a metal ground together with a board ground of a main board on which a wireless circuit is mounted is equivalent to the above-described housing ground. Will be working. That is, the super-top balun is equivalently formed by grounding the film removal portion 33a of the coaxial cable 33 that has been peeled off to the housing ground. Therefore, current mismatch due to balanced-unbalanced is reduced, and antenna characteristics are improved.
  • the input impedance of the equivalent super-top balun can be adjusted depending on the position of the film removal portion 33a. As shown in FIG. 6, by fixing the length of the film removal portion 33a and changing the distance L between the end of the radiating element 32 and the start position of the film removal portion 33a, the characteristics of the PIFA type antenna are shown. As shown in FIG. 6,
  • VSWR Voltage Standing Wave Ratio: voltage standing
  • the frequency characteristic of the wave ratio was measured.
  • VSWR is preferably as low as possible.
  • it is preferable that VSWR 1.5 or less.
  • the distance L is set so that VSWR is as small as possible.
  • the tablet type portable electronic terminal has a narrow bezel (narrow frame) on the main body display surface side.
  • the design can be realized, and the user's preference for the design can be satisfied.
  • FIG. 11A shows an upper appearance of a terminal device according to the present disclosure, for example, an electronic book dedicated terminal
  • FIG. 11B shows an upper appearance of an existing electronic book dedicated terminal.
  • the width of the bezel can be made narrower than the existing electronic book dedicated terminal.
  • the antenna is placed horizontally on the display panel horizontally on the housing case further out of the metal chassis protecting the main board from the RF circuit connector of the radio circuit mounted on the main board with a coaxial cable.
  • the part is arranged.
  • Another antenna mounting method is on the main board, on the outside of the display panel and horizontally on the outside so as not to disturb the infrared scanning lines of the infrared LED group and photodiode group mounted for the optical touch panel.
  • This is a method of arranging the antenna unit.
  • the area occupied by the antenna portion becomes large, and it is difficult to form a narrow bezel.
  • the antenna portion is disposed on a surface perpendicular to the surface on which the display panel is disposed in the upper portion of the main body, the area occupied by the antenna can be reduced and a narrow bezel can be configured.
  • the film removal portion 33a in which the film of the coaxial cable connected to the PIFA type antenna is peeled in the middle to expose the outer conductor, is attached to the metal chassis 15 with the conductive tape 35 at the upper part of the main body and grounded to the housing ground. ing.
  • a super-top balun is formed as an electrical equivalent circuit between the coaxial cable and the antenna, so that deterioration of antenna characteristics due to current mismatch can be prevented.
  • the antenna Since the antenna is placed at the top of the main unit, it is mostly affected by the human hand during normal use, especially in e-book terminals that mainly use reading, in the category of tablet-type portable electronic terminals. I can not. Therefore, it is possible to realize a housing structure that is very advantageous as a wireless characteristic.
  • this indication can also take the following structures.
  • a portable terminal comprising: a resonance pattern; a coaxial cable having a coating removal portion provided in part to expose an external conductor; and a PIFA type antenna that fixes the coating removal portion in the vicinity of an upper end of the metal chassis.

Abstract

複数のアンテナ入力と、複数のアンテナ入力の一つを選択する選択部と、ディスプレイ用パネルとパネルの機械的な強度を保持するために用いられる金属シャーシと、共振パターンと、一部分に被膜除去部分を設けて外部導体を露出させた同軸ケーブルとを有し、被膜除去部分を金属シャーシの上端近傍において固定するPIFAタイプのアンテナとを備える携帯端末である。

Description

携帯端末
 本開示は、例えば電子書籍専用端末に適用されるタブレットタイプの携帯端末に関する。
 近年、ノート型パーソナルコンピュータに加えて、携帯電話からの進化系であるスマートホンに代表されるタブレットタイプの携帯型電子端末機器が数多く製品化されている。このようなタブレットタイプの携帯型電子端末の中には、光学式のタッチパネルを使用しているものがある。
 光学式タッチパネルは、赤外線用LED(Light Emitting Diode)群と、赤外線用LED群からの赤外線を受光するためのフォトダイオード群とがディスプレイ用パネルの周囲を取り囲むように配置される。パネル上に赤外線で生成された走査線を縦横に張り巡らすようにする。この赤外走査線を、指やスタイラスペン等を用いて遮ることによって、ディスプレイ用パネル上のどの位置がタッチされたのかが特定される。
 ところが、近年のタブレットタイプの携帯型電子端末では、筺体の中に無線LAN(Local Area Network)等のアンテナを内蔵し、無線通信を行う機能を搭載しているものが、ほとんどを占めている。そのため、上述した光学式タッチパネル方式を採用したタブレットタイプの携帯型電子端末の場合、メイン基板上に実装された、赤外線用LED群とそれを受光するためのフォトダイオード群の外側に、無線通信を行うためのアンテナ部を設置する構造が採用されている。
 アンテナとして例えば板状逆F型アンテナ(以下、PIFA(Planar Inverted F Antenna)タイプのアンテナと称する)が使用される。例えば特許文献1に示されるように、PIFAタイプのアンテナの板状放射素子がパネル面と平行に設置されている。
特開2013-048470号公報
 しかしながら、上述した従来から用いられている方式においては、以下に述べる問題点があった。
 近年、タブレットタイプの携帯型電子機器の飛躍的な普及により、ユーザの価値観やライフスタイルが多様化し、デザインに求められる嗜好もよりスタイリッシュなものになっている。特に電子書籍専用端末のような、読書を行うための携帯型電子機器においては、ディスプレイ面側のデザインとして、書籍と同様の感覚で読書を行ううえで、狭ベゼル(狭額縁)の形状が、ユーザーから好まれている。さらに、端末の小型化にとっても狭ベゼルが望ましい。
 従来例のような、光学式タッチパネル方式を採用したタブレットタイプの携帯型電子端末の場合では、メイン基板上に実装された、赤外線用LED群とフォトダイオード群の外側に、無線通信を行うためのPIFAタイプのアンテナの板状放射素子をパネル面と平行に設置するため、ベゼルの幅が広くなる。したがって、狭ベゼル(狭額縁)のデザイン形状を実現することが難しく、読書機能に特化している電子書籍専用端末ユーザーの嗜好を満足させることができなかった。
 したがって、本開示の目的は、狭ベゼル(狭額縁)の形状を有する小型な携帯端末を提供することにある。
 本開示は、ディスプレイ用パネルとパネルの機械的な強度を保持するために用いられる金属シャーシと、
 共振パターンと、一部分に被膜除去部分を設けて外部導体を露出させた同軸ケーブルとを有し、被膜除去部分を金属シャーシの上端近傍において固定するPIFAタイプのアンテナと
 を備える携帯端末である。
 本開示によれば、携帯端末において、本体ディスプレイ面側で、狭ベゼル(狭額縁)のデザインを実現することが可能となり、小型化が可能となり、ユーザーのデザインに対する嗜好性を満足させることができる。さらに、電流ミスマッチによるアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であっても良い。
本開示の一実施の形態の外観を示す正面図である。 本開示の一実施の形態の機械的構成を示す分解斜視図である。 本開示の一実施の形態の機械的構成を示す拡大断面図である。 光学式タッチパネルの説明に用いる略線図である。 本開示の一実施の形態におけるアンテナの取付構成の説明に用いる部分斜視図である。 アンテナとアンテナに接続された同軸ケーブルとを示す略線図である。 アンテナの取付位置の説明に用いる略線図である。 同軸ケーブルの外部導体からの漏洩電流の影響を説明するための略線図である。 PIFAタイプのアンテナの原理の説明に用いる略線図である。 被膜除去部分の位置による入力インピーダンスの調整の説明に用いるグラフである。 本開示の効果の説明に用いる略線図である。
 以下に説明する実施の形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
 以下の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
<1.一実施の形態>
<2.変形例>
<1.一実施の形態>
「電子書籍専用端末の外観」
 本開示の一実施の形態は、本開示を電子書籍専用端末に対して適用したものである。図1に示すように、電子書籍専用端末100は、タッチパネル101を有する。タッチパネル101は、光学式タッチパネル方式を採用したものである。タッチパネル101は、ディスプレイ上に設置されている。ディスプレイとしては、例えば6型電子ペーパーを使用することができる。電子ペーパーは、紙のような感覚で文字が見やすい利点を有し、電子書籍専用端末に使用して好適である。
 タッチパネル101の周辺をベゼルが取り囲んでいる。さらに、電子書籍専用端末100は、タッチパネル101の表示面を上面とすると、背面、側面、上端面、下端面を有するタブレット端末の形状を有する。
 タッチパネル101の下側には、操作ボタンが配置されている。操作ボタンとしては、ページめくりボタン102a、ホームボタン102b、バックボタン102cおよびメニューボタン102dが含まれる。ページめくりボタン102aを押すことによって、前のページまたは次のページに進む。ホームボタン102bを押すと、ホームメニューが表示される。バックボタン102cが押されると、前の画面に戻る。メニューボタン102dが押されると、各アプリケーションで使用可能なメニューが表示される。
 電子書籍専用端末100の側面には、メモリカードスロットが設けられている。電子書籍専用端末100の下端面には、リセットボタン、マイクロUSB(Universal Serial Bus)端子、電源ボタン、バッテリアクセスランプが設けられている。
 リセットボタンは、リセット動作を行う場合に細いピン等によって押される。リセット後には、電源ボタンが押されることによって、再起動が行われる。USB端子は、コンピュータとの接続のために使用される。電源ボタンを押すと、電子書籍専用端末の電源がオンとなる。電力の消費を抑えるために、スリープモードが可能とされている。バッテリアクセスランプは、本体内の二次電池の充電中に赤色に点灯し、起動時やシャットダウン時にオレンジ色に点滅する。二次電池は、USB端子を利用してコンピュータにより充電したり、ACアダプタにより充電することができる。
 電子書籍を購入する方法としては、コンピュータを使用する方法と、電子書籍専用端末100の無線通信機能を利用する方法である。専用のソフトウェアをコンピュータにインストールし、インターネットを通じてストアにアクセスし、ストアからコンピュータに書籍をダウンロードする。そして、コンピュータから電子書籍専用端末に書籍を転送する。無線通信機能としては例えば2.4GHzのWiFi(登録商標)(IEEE 802.11)の機能を利用してストアを利用して書籍を購入し、電子書籍専用端末にダウンロードする。電子書籍専用端末は、例えば2GBの内蔵メモリを有し、内蔵メモリに対して書籍データを保持することができる。
 ダウンロードされ、内蔵メモリに保存した書籍を電子書籍専用端末によって読むことができる。書籍には、ブックマークやメモを付けることができるようにされている。なお、WiFi(登録商標)は、無線通信機能の一例であって、他の通信方法例えば2.4GHzのBluetooth(登録商標)を使用しても良い。
「機械的構成」
 図2に示すように、電子書籍専用端末は、複数の構成要素を積層した構造を有する。図3は、図2中の一点鎖線で示す線の断面図である。合成樹脂の成型品であるリアケース11が部品収納用凹部を有している。リアケース11の下面に対して、合成樹脂製のリアカバー12が積層されている。リアケース11の下端面には、上述したように、リセットボタン、マイクロUSB端子、電源ボタン等が設けられるが、図2では、これらの図示が省略されている。
 参照符号13がバッテリ例えばリチウムイオン2次電池である。リアケース11内にメイン基板14が収納される。メイン基板14は、プリント配線基板である。メイン基板14上には、赤外線用LED群と、それを受光するためのフォトダイオード群とが基板の周囲に実装されている。さらに、他の回路部品がメイン基板14上に実装されている。
 メイン基板14上に金属シャーシ15、電子ペーパー16および導光板17がこの順序で積層される。メイン基板14、金属シャーシ15、電子ペーパー16および導光板17が光学式タッチパネルを構成する。金属シャーシ15は、メイン基板14を保護し、電子書籍専用端末の機械的強度を保つために使用されており、金属シャーシ15としては、例えば合金AZ91Dが使用される。電子ペーパー16としては、例えば電気泳動方式のディスプレイ(EPD:Electrophoretic Display)が使用される。
 導光板17の左右両側にフロントブラケット18a、18bが配される。フロントブラケット18a、18bは、金属例えばステンレスからなり、側面を補強するために設けられている。フロントブラケット18a、18b上に合成樹脂製のトップフレーム19およびボトムフレームが配される。そして、最上部に枠型の合成樹脂製のフロントケース21が設けられる。上述した構成部品が順番に積層され、接着剤、両面テープ、ネジ止め等の方法によって積層状態が固定される。例えばメイン基板14と金属シャーシ15とは、金属製のねじで共締めされている。したがって、金属シャーシ15は、基板グランドと一体化された筐体グランドとみなすことができる。
 機械的構造の断面が図3に示されている。メイン基板14上に光源としてのLED22が設けられており、LED22からの光が導光板17を通じて電子ペーパー16の上面に導かれる。
 光学式タッチパネルの概略は、図4に示すように、ディスプレイ(電子ペーパー16)の周囲に赤外線用LED群25aおよび25bと、フォトダイオード(またはフォトトランジスタ)群26aおよび26bを配置する。赤外線用LED群25aおよび25bと、フォトダイオード(またはフォトトランジスタ)群26aおよび26bとは、メイン基板14上に実装される。赤外線用LEDとフォトダイオード(またはフォトトランジスタ)とが1対1に対応しており、ディスプレイ上に赤外線による走査線が縦横に張り巡らされる。したがって、指、スタイラスペン等によって、走査線が遮られることによって、指、スタイラスペン等の位置が検出される。
「アンテナの取付」
 本開示の一実施の形態は、WiFi(登録商標)(IEEE 802.11)の機能を有している。このための内蔵アンテナとしてPIFAタイプのアンテナが使用される。アンテナは、電子書籍専用端末100の上端の近傍の領域で、光学式タッチパネル101の領域の外側に設置される。この領域にアンテナを配置するのは、人の手とアンテナとの距離が小さいと、電波が人体により吸収され、利得の減少等の問題が生じる。電子書籍専用端末の場合、本体の下側半分を片手または両手で把持して使用することが普通である。したがって、本体の中央の領域および下側の領域には、アンテナを設けないことが好ましい。
 さらに、本開示の一実施の形態では、PIFAタイプのアンテナの放射素子がリアケース11の底面に対してほぼ垂直に取り付けられる。PIFAタイプのアンテナの放射素子は、フレキシブル基板、或いは通常の配線基板上に生成された共振パターンを有する。さらに、PIFAタイプのアンテナの放射素子は、無線機能として対応する周波数の共振パターン部分が、フレキシブル基板、或いは通常の配線基板に限らず、板金や銅箔等の金属により構成されていても良い。
 図5に拡大して示すように、フロントケース21から垂直に板状リブ31を立ち上げる。板状リブ31の板面に対して、PIFAタイプのアンテナの放射素子32が貼り付けられる。板状リブ31は、フロントケース21と一体に成型され、その板面が放射素子32とほぼ同一の形状とされている。板状リブ31は、フロントケース21の上端面の近傍で、その長手方向がフロントケース21の上端面とほぼ平行したものとされる。
 図5の例では、リア側からフロント側を見た図であり、見る方向の右側に偏って放射素子32が設置されている。水平方向の設置位置は、図示の例に限らす、任意に設定可能であるが、放射素子32とメイン基板14上のRF接続部34との距離がなるべく近くなるように選定される。放射素子32の端子とRF接続部34とが同軸ケーブル33によって接続される。さらに、ダイバーシティ受信のために2個以上のPIFAタイプのアンテナを設けるようにしても良い。
 同軸ケーブル33は、銅線の内部導体を絶縁体(誘電体)で覆い、絶縁体の周囲を外部導体(網組銅線)で覆い、最外周に保護被膜を設ける構成とされている。図6に示すように、同軸ケーブル33は、所定の一部の被膜を剥いで、外部導体を露出させた被膜除去部分33aを形成している。
 外部導体が露出している被膜除去部分33aが図5および図7に示すように、金属シャーシ15に対して固定される。金属シャーシ15に形成されている接続箇所に対して、上述した同軸ケーブル33の被膜除去部分33aの外部導体が例えば導電性テープ35によって確実に固定される。したがって、被膜除去部分33aの外部導体が筐体グランドに対して電気的に接続される。被膜除去部分33aの長さは、安定して金属シャーシ15に固定できるように、5mm以上とされている。
 さらに、図7に示すように、放射素子32と金属シャーシ15の上端との間隔dは、アンテナの特性が金属シャーシ15の影響を受けない程度、確保される。例えば間隔dが最低3mm以上とされる。
 図8を参照して同軸ケーブルの外部導体からの漏洩電流の影響について説明する。一例として、半波長ダイポールアンテナの場合を説明する。ダイポールアンテナは、先端開放伝送線路を電源を中心として互いに反対方向に90度開き、1本の直線となるようにしたアンテナである。2本の導線(エレメントと称する)41aおよび41bが電源の正負の電極に接続される。全長が波長の半分の長さとされたものが半波長ダイポールアンテナである。
 半波長ダイポールアンテナでは、エレメント41aには、電源から流れ出る方向の電流IRが発生し、エレメント41bには、電源に流れ込む方向の電流IRが発生する。同軸ケーブルを介して半波長ダイポールアンテナに対して給電を行う場合、エレメント41aの電流が内部導体42を通じて流れ、エレメント41bの電流が外部導体43を通じて流れる。
 一般的にアンテナは、原理的に平衡素子であり、一方、同軸ケーブルは、不平衡型の導線である。この不平衡型導線である同軸ケーブルから平衡素子であるアンテナに給電する場合に、アンテナ特性を向上させるためには、外部導体への漏洩電流を極力なくすようにする必要がある。
 図8に示すように、アンテナの給電点に同軸ケーブルを用いて、信号電流Iが給電されるとき、半波長ダイポールアンテナの右側のエレメントに電流IRが流れると同時に、左側のエレメントからリターン電流として電流ILが流れる。アンテナは平衡素子なので、IR=ILとなるのが理想的である。しかしながら、前述したように同軸ケーブルは不平衡型の導線なので、外部導体に漏洩電流I'が発生する。したがって、(IR=I、IL=I-I')となってしまう。このように、半波長ダイポールアンテナの2つのエレメント41aおよび41b間には、流れる電流のミスマッチによる電流分布の乱れが発生してしまい、理想的なアンテナの動作を行うことができない。
 上述した現象は、平衡素子と不平衡素子とが接続されるために起こるので、外部導体43への漏洩電流を極力なくすように、平衡-不平衡変換素子であるシュペルトップバラン(Spertopf Balun)を両者の間に挿入する対策がよく使われる。
 本開示の一実施の形態では、PIFAタイプのアンテナをアンテナとして使用している。PIFAタイプのアンテナの動作原理を図9に示す。PIFAタイプのアンテナは、1/4波長モノポールアンテナの変形タイプと考えることができる。そのため、無線回路の基板グランド、或いは基板グランドに接地された筺体グランドを理想的なグランドとみなし、その筺体グランド側をイメージ側の1/4波長のエレメントとして、動作させている。具体的には給電点の近くに短絡点を設けて、そこの距離間隔を変えることでアンテナ自身の入力インピーダンス整合をとりやすいように調整を行っている。
 本開示の一実施の形態では、図5に示すように、無線回路が搭載されたメイン基板の基板グランドと共に金属製のねじで共締めされた金属シャーシ15が、上述した筺体グランドとして等価的に動作していることになる。つまり、中剥ぎした同軸ケーブル33の被膜除去部分33aを、筺体グランドへ接地することで、等価的にシュペルトップバランを構成する。したがって、平衡-不平衡による電流ミスマッチを低減して、アンテナ特性の向上を実現している。
 さらに、被膜除去部分33aの位置によって、等価シュペルトップバランの入力インピーダンスの調整を行うことができる。図6に示すように、被膜除去部分33aの長さを固定して、放射素子32の端と被膜除去部分33aの開始位置までの距離Lを変化させることによって、PIFAタイプのアンテナの特性が図10に示すように変化する。
 一例として、5種類の距離(L1=9mm)(L2=8.5mm)(L3=8mm)(L4=7.5mm)(L5=7mm)のそれぞれに関して、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)の周波数特性を測定した。VSWRは、できる限り低い値であることが好ましい。例えばVSWR=1.5以下であることが好ましい。使用する周波数帯において、VSWRがなるべく小さくなるように、距離Lが設定される。
 本開示の一実施の形態によって、以下のような効果が得ることができる。
 1.本体の上部において、ディスプレイ用パネルとほぼ垂直になるように、PIFAタイプのアンテナを配置する構造を持つので、タブレットタイプの携帯用電子端末において、本体ディスプレイ面側で、狭ベゼル(狭額縁)のデザインを実現することが可能となり、ユーザのデザインに対する嗜好性を満足させることができる。図11Aは、本開示による端末装置例えば電子書籍専用端末の上部外観を示し、図11Bは、既存の電子書籍専用端末の上部外観を示す。本開示による電子書籍専用端末は、既存の電子書籍専用端末に比較してベゼルの幅をより狭いものとできる。
 従来では、メイン基板上に実装された無線回路のRFコネクタから、同軸ケーブルで引き出して、メイン基板を保護する金属製シャーシよりもさらに外側にある筺体ケース上に、ディスプレイ用パネルと水平に、アンテナ部を配置している。この方法では狭ベゼルの構成が難しい。他のアンテナ取付方法は、メイン基板上で、光学式タッチパネル用に実装された、赤外線用LED群とフォトダイオード群の赤外線による走査線を邪魔しないように、その外側に、ディスプレイ用パネルと水平に、アンテナ部を配置する方法である。この方法も、アンテナ部の占める面積が大きくなり、狭ベゼルの構成が難しい。本開示は、本体の上部において、ディスプレイ用パネルが配置される面と垂直な面にアンテナ部を配置するので、アンテナの占める面積を小さくでき、狭ベゼルの構成とできる。
 2.PIFAタイプのアンテナと接続される同軸ケーブルの被膜を中剥ぎして外部導体を露出させた被膜除去部分33aを、本体の上部において、導電性テープ35で金属シャーシ15へ張り付けて筺体グランドへ接地している。この構成によって、電気的な等価回路としてシュペルトップバランを同軸ケーブルとアンテナ間に形成することになるので、電流ミスマッチによるアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。
 3.アンテナを本体の上部に配置するので、タブレットタイプの携帯用電子端末のカテゴリーの中で、特に読書を主な機能とする電子書籍専用端末においては、通常使用時における人体の手による影響を殆ど受けないようにできる。したがって、無線特性として非常に有利な筺体構造を実現できる。
<2.変形例>
 以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いても良い。例えばWiFi(登録商標)以外の通信リンクを使用する場合のアンテナを使用する場合に対しても本開示を適用することができる。
 なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
(1)
 ディスプレイ用パネルと前記パネルの機械的な強度を保持するために用いられる金属シャーシと、
 共振パターンと、一部分に被膜除去部分を設けて外部導体を露出させた同軸ケーブルとを有し、前記被膜除去部分を前記金属シャーシの上端近傍において固定するPIFAタイプのアンテナと
 を備える携帯端末。
(2)
 本体の上端近傍の領域に、前記共振パターンの部分を前記ディスプレイ用パネル面に対して垂直に配置するようにした(1)に記載の携帯端末。
(3)
 前記金属シャーシの上端と前記共振パターンとが所定の距離、離間される(2)に記載の携帯端末。
(4)
 前記パネルが光学式タッチパネルを構成し、前記PIFAタイプのアンテナが前記光学式タッチパネルの外側に配置される(1)(2)の何れかに記載の携帯端末。
(5)
 前記共振パターンが、フレキシブル基板、または配線基板上に形成される(1)(2)(4)の何れかに記載の携帯端末。
(6)
 前記共振パターンが、金属により生成される(1)(2)(4)の何れかに記載の携帯端末。
(7)
 前記被膜除去部分を前記金属シャーシの上端近傍において固定する場合に、前記被膜除去部分の位置によって、前記PIFAタイプのアンテナの入力インピーダンスを調整するようにした(1)(2)(4)の何れかに記載の携帯端末。
11・・・リアケース
14・・・メイン基板
15・・・金属シャーシ
16・・・電子ペーパー
17・・・導光板
21・・・フロントケース
31・・・板状リブ
32・・・放射素子
33・・・同軸ケーブル
33a・・・被膜除去部分
35・・・導電性テープ

Claims (7)

  1.  ディスプレイ用パネルと前記パネルの機械的な強度を保持するために用いられる金属シャーシと、
     共振パターンと、一部分に被膜除去部分を設けて外部導体を露出させた同軸ケーブルとを有し、前記被膜除去部分を前記金属シャーシの上端近傍において固定するPIFAタイプのアンテナと
     を備える携帯端末。
  2.  本体の上端近傍の領域に、前記共振パターンの部分を前記ディスプレイ用パネル面に対して垂直に配置するようにした請求項1に記載の携帯端末。
  3.  前記金属シャーシの上端と前記共振パターンとが所定の距離、離間される請求項2に記載の携帯端末。
  4.  前記パネルが光学式タッチパネルを構成し、前記PIFAタイプのアンテナが前記光学式タッチパネルの外側に配置される請求項1に記載の携帯端末。
  5.  前記共振パターンが、フレキシブル基板、または配線基板上に形成される請求項1に記載の携帯端末。
  6.  前記共振パターンが、金属により生成される請求項1に記載の携帯端末。
  7.  前記被膜除去部分を前記金属シャーシの上端近傍において固定する場合に、前記被膜除去部分の位置によって、前記PIFAタイプのアンテナの入力インピーダンスを調整するようにした請求項1に記載の携帯端末。
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