JP3830773B2 - 携帯電話機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話機に関し、特に、ヒンジ部を介して結合された第１および第２のケースを含み、ヒンジ部を中心として折り畳むことが可能な携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の携帯電話機３１の構成を示す斜視図である。図１４において、この携帯電話機３１は、ヒンジ部３２で結合された上部ケース３３および下部ケース３４を備え、ヒンジ部３２を中心として折り畳み可能になっている。
【０００３】
上部ケース３３の表面には受話器３５と液晶パネル３６が設けられ、下部ケース３４の表面には送話器３７とダイヤルボタン３８が設けられ、上部ケース３３と下部ケース３４はフレキシブルケーブル３９で接続されている。下部ケース３４の上端部にはロッドアンテナ４０が伸縮自在に設けられている。ロッドアンテナ４０は、基地局へ信号を送信するとともに基地局からの信号を受信するために用いられる。
【０００４】
携帯電話機３１の使用者は、下部ケース３４を手に持ち、受話器３５を耳に当てて通話する。非通話時は、携帯電話機３１は折り畳まれてたとえば使用者の衣服のポケットに収められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の携帯電話機３１では、使用者の手がロッドアンテナ４０に接触したり、ロッドアンテナ４０を覆い隠してしまう場合があり、このような場合は、大幅に利得が低下し、通信状態が悪くなるという問題があった。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、使用者の手の状態による利得変化が小さな携帯電話機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る携帯電話機は、通信回路を含む第１の電子回路部が搭載された第１の基板を有する第１のケースと、第１の電子回路部と電気的に接続される第２の電子回路部が搭載された第２の基板を有する第２のケースと、第２のケースに設けられ、第２の電子回路部をシールドするシールド部材と、第１の基板と第２の基板のグランドを接続するとともに、第１のケースに設けられた通信回路と第２のケースに設けられたシールド部材を電気的に接続する導電部材とを設け、シールド部材をアンテナとして用いることを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、シールド部材は、アンテナ特性を調整するためのスリットを含む。
【００１０】
また好ましくは、シールド部材は、アンテナ特性を調整するための延長部を含む。
【００１１】
また好ましくは、さらに、通信回路とシールド部材の間に接続されたアンテナ用整合回路が設けられる。
【００１２】
また好ましくは、さらに、携帯電話機が折り畳まれていない場合に整合する第１のアンテナ用整合回路と、携帯電話機が折り畳まれている場合に整合する第２のアンテナ用整合回路と、携帯電話機が折り畳まれているか否かを検出するための検出器と、検出器の検出結果に基づいて動作し、携帯電話機が折り畳まれていない場合は第１のアンテナ用整合回路を通信回路とシールド部材との間に接続し、携帯電話機が折り畳まれている場合は第２のアンテナ用整合回路を通信回路とシールド部材との間に接続する切換回路とが設けられる。
【００１３】
また好ましくは、さらに、第１のケースに設けられ、その給電部が通信回路に接続されたアンテナが設けられ、通信回路は、シールド部材およびアンテナを介して基地局と通信する。
【００１４】
また好ましくは、さらに、第２のケースに設けられ、その給電部がシールド部材に接続されたアンテナが設けられ、通信回路は、シールド部材およびアンテナを介して基地局と通信する。
【００１５】
また好ましくは、さらに、シールド部材とアンテナの給電部との間に接続されたアンテナ用の整合回路が設けられる。
【００１６】
また好ましくは、さらに、第１のケースに設けられたアンテナと、携帯電話機の使用者の手がアンテナに触れているか否かを検出するための検出器と、検出器の検出結果に基づいて動作し、使用者の手がアンテナに触れていない場合は通信回路とアンテナを接続し、使用者の手がアンテナに触れている場合は通信回路とシールド部材とを接続する切換回路とが設けられ、通信回路は、切換回路によって接続されたアンテナまたはシールド部材を介して基地局と通信する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施の形態による携帯電話機１の構成を示す斜視図である。図１において、この携帯電話機１は、ヒンジ部２で結合された上部ケース３および下部ケース４を備え、ヒンジ部２を中心として折り畳み可能になっている。
【００１８】
上部ケース３の表面には受話器５と液晶パネル６が設けられ、下部ケース４の表面には送話器７とダイヤルボタン８が設けられ、上部ケース３と下部ケース４はフレキシブルケーブル９で接続されている。上部ケース３内には後述するシールドボックス１４が設けられており、このシールドボックス１４が基地局へ信号を送信するとともに基地局からの信号を受信するためのアンテナを兼ねている。
【００１９】
携帯電話機１の使用者は、下部ケースを手に持ち、受話器５を耳に当てて通話する。非通話時は、携帯電話機１は折り畳まれてたとえば使用者の衣服のポケットに収められる。
【００２０】
図２は、上部ケース３およびその内部の構成を示す断面図である。図２において、上部ケース３の少なくとも表面は絶縁物で構成されており、その内壁表面には導電性部材によってシールド層３ａが形成されている。上部ケース３内には積層基板１０が収容されており、積層基板１０の表面には液晶表示装置などを構成する種々の電子部品１１〜１３，…が搭載されている。
【００２１】
積層基板１０は、複数の導電層と複数の絶縁層を交互に積層したものである。各導電層は、電源層、グランド層、信号配線層などとして用いられる。図２では、図面の簡単化のため、電子部品１１〜１３，…用のグランド層１０ｂと、シールド用のグランド層１０ｄと、電子部品１１〜１３，…とグランド層１０ｂの間に設けられた絶縁層１０ａと、グランド層１０ｂ，１０ｄ間に設けられた絶縁層１０ｃとが示されている。グランド層１０ｄおよびシールド層３ａ間は導通状態にされており、グランド層１０ｄおよびシールド層３ａはシールドボックス１４を構成している。シールドボックス１４は、電子部品１１〜１３，…を外部ノイズから保護するとともに、電子部品１１〜１３，…で発生したノイズが外部に漏れるのを防止し、さらにアンテナを兼ねている。
【００２２】
下部ケース４およびその内部も、上部ケース３およびその内部と基本的には同じ構造である。すなわち図３に示すように、下部ケース４は、積層基板１０′と、それをシールドするためのシールドボックス１４′とを含む。積層基板１０′およびシールドボックス１４′は、図２で示した積層基板１０およびシールドボックス１４と同じ構成である。積層基板１０′の表面には、送信回路１５、受信回路などを構成する複数の電子部品が搭載されている。上部ケース３内の積層基板１０と下部ケース４内の積層基板１０′とはフレキシブルケーブル９で接続されている。積層基板１０，１０′の電子部品用のグランド層１０ｂと１０ｂ′は導通し、シールド用のグランド層１０ｄと１０ｄ′は導通し、電子部品用のグランド層１０ｂ，１０ｂ′とシールド用のグランド層１０ｄ，１０ｄ′とは絶縁されている。
【００２３】
ここで、この携帯電話機１では、図４に示すように、送信回路１５の接地端子が積層基板１０′のグランド層１０ｂ′に接続され、送信回路１５の出力端子がフレキシブルケーブル９を介して積層基板１０のグランド層１０ｄすなわちシールドボックス１４に接続され、シールドボックス１４の外皮がアンテナとして用いられる。シールドボックス１４は従来のロッドアンテナ４０よりも十分に大きいので、携帯電話機１の使用者の手の状態による利得の変化が従来よりも小さくなり、信号の送受信を安定に行なうことが可能となる。
【００２４】
以下、種々の変更例について説明する。図５の変更例では、図４の実施の形態にロッドアンテナ１６がさらに設けられる。ロッドアンテナ１６は下部ケース４に設けられ、その基端部（給電部）は送信回路１５の出力端子に接続される。この場合は、シールドボックス１４をアンテナとして用いるとともにロッドアンテナ１６も使用するので、高い利得が得られ、携帯電話機１の使用者の手の状態による利得変化が従来よりも小さくなる。
【００２５】
図６の変更例では、図４の実施の形態にロッドアンテナ１６がさらに設けられる。ロッドアンテナ１６は上部ケース３に設けられ、その基端部はシールドボックス１４の上端部に接続される。この場合は、シールドボックス１４をアンテナおよび送電線路として使用するとともにロッドアンテナ１６も使用するので、高い利得が得られ、携帯電話機の使用者の手の状態による利得の変化が小さくなる。
【００２６】
図７の変更例では、上部ケース３側に送信回路１５などが設けられ、下部ケース４側に液晶パネル６などが設けられ、使用者は上部ケース３を持って通話するように構成されている。送信回路１５の接地端子は積層基板１０のグランド層１０ｂに接続され、送信回路１５の出力端子はフレキシブルケーブル９を介してシールドボックス１４′に接続される。この場合も、使用者の手の状態による利得の変化が小さくなる。
【００２７】
図８の変更例では、図４で示した実施の形態のシールドボックス１４がシールドボックス１７で置換される。シールドボックス１７には、アンテナ電流を迂回させるためのスリット１７ａが設けられている。スリット１７ａの形状および寸法を調整することにより、シールドボックス１７のアンテナ特性の最適化を図ることができる。
【００２８】
図９の変更例では、図８で示した変更例のシールドボックス１７がシールドボックス１８で置換される。シールドボックス１８の先端部には電流路の長さを調整するためのフィン１８ａが設けられている。フィン１８ａの形状および寸法を調整することにより、シールドボックス１８のアンテナ特性の最適化を図ることができる。
【００２９】
図１０の変更例では、図４で示した実施の形態のフレキシブルケーブル９とシールドボックス１４との間に整合回路２０が介挿される。この場合は、シールドボックス１４における信号の反射レベルおよび入力インピーダンスを最小限に抑えて信号の送受信を効率よく行なうことができる。なお、整合回路２０は、送信回路１５の出力端子とフレキシブルケーブル９の間に介挿してもよい。
【００３０】
図１１の変更例では、図６の変更例のロッドアンテナ１６の基端部とシールドボックス１４との間に整合回路２１が介挿される。この場合は、ロッドアンテナ１６における信号の反射レベルおよび入力インピーダンスを最小限に抑えて信号の送受信を効率よく行なうことができる。なお、整合回路２１は、フレキシブルケーブル９とシールドボックス１４との間に介挿してもよいし、フレキシブルケーブル９と送信回路１５の出力端子との間に介挿してもよい。
【００３１】
図１２の変更例では、図１０の変更例に、整合回路２２、スイッチ２３およびセンサ２４が追加される。スイッチ２３の出力端子２３ｃはフレキシブルケーブル９を介して送信回路１５の出力端子に接続され、その一方切換端子２３ａは整合回路２０を介してシールドボックス１４に接続され、その他方切換端子２３ｂは整合回路２２を介してシールドボックス１４に接続されている。整合回路２０は、携帯電話機が折り畳まれていない状態でシールドボックス１４における信号の反射レベルおよび入力インピーダンスを最小限に抑えるように設計されている。整合回路２２は、携帯電話機が折り畳まれた状態でシールドボックス１４における信号の反射レベルを最小限に抑えるように設計されている。センサ２４は、携帯電話機が折り畳まれているか否かを検出し、折り畳まれていない場合は「Ｈ」レベルの信号を出力し、折り畳まれている場合は「Ｌ」レベルの信号を出力する。
【００３２】
携帯電話機が折り畳まれていない場合は、センサ２４から「Ｈ」レベルの信号が出力されてスイッチ２３の端子２３ｃ，２３ａ間が導通し、送信回路１５の出力端子はフレキシブルケーブル９、スイッチ２３および整合回路２０を介してシールドボックス１４に接続される。
【００３３】
携帯電話機が折り畳まれている場合は、センサ２４から「Ｌ」レベルの信号が出力されてスイッチ２３の端子２３ｃ，２３ｂ間が導通し、送信回路１５の出力端子はフレキシブルケーブル９、スイッチ２３および整合回路２２を介してシールドボックス１４に接続される。したがって、携帯電話機が折り畳まれているか否かに関係なく、シールドボックス１４における信号の入力インピーダンスや反射レベルを最小限に抑えることができ、信号の送受信を効率よく行なうことができる。
【００３４】
図１３の変更例では、図５の変更例にスイッチ２５およびセンサ２６が追加される。スイッチ２５の共通端子２５ｃは送信回路１５の出力端子に接続され、その一方切換端子２５ａはロッドアンテナ１６の基端部に接続され、その他方切換端子２５ｂはフレキシブルケーブル９を介してシールドボックス１４に接続される。センサ２６は、使用者の手がロッドアンテナ１６に触れているか否かを検出し、手が触れていない場合は「Ｈ」レベルの信号を出力し、手が触れている場合は「Ｌ」レベルの信号を出力する。
【００３５】
携帯電話機の使用者の手がロッドアンテナ１６に触れていない場合は、センサ２６から「Ｈ」レベルの信号が出力されてスイッチ２５の端子２５ｃ，２５ａ間が導通し、送信回路１５の出力端子がスイッチ２５を介してロッドアンテナ１６に接続される。
【００３６】
携帯電話機の使用者の手がロッドアンテナ１６に触れている場合は、センサ２６から「Ｌ」レベルの信号が出力されてスイッチ２５の端子２５ｃ，２５ｂ間が導通し、送信回路１５の出力端子がスイッチ２５およびフレキシブルケーブル９を介してシールドボックス１４へ接続される。したがって、携帯電話機の使用者の手がロッドアンテナ１６に触れているか否かに関係なく、高い利得を得ることができ、信号の送受信を安定に行なうことができる。
【００３７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る携帯電話機では、それぞれ第１および第２のケース内に設けられた第１および第２の電子回路部と、第２の電子回路部をシールドするシールド部材と、第１の電子回路部に含まれる通信回路とシールド部材とを電気的に接続する導電部材とが設けられ、シールド部材が携帯電話機のアンテナとして用いられる。したがって、アンテナとして用いられるシールド部材は従来のアンテナよりも十分に大きいので、携帯電話機の使用者の手の状態による利得変化を小さくすることができ、通信状態の安定化を図ることができる。
【００４０】
また好ましくは、シールド部材は、アンテナ特性を調整するためのスリットを含む。この場合は、スリットの形状および寸法を調整することにより、シールド部材のアンテナ特性を最適化することができる。
【００４１】
また好ましくは、シールド部材は、アンテナ特性を調整するための延長部を含む。この場合は、延長部の形状および寸法を調整することにより、シールド部材のアンテナ特性を最適化することができる。
【００４２】
また好ましくは、さらに、通信回路とシールド部材の間に接続されたアンテナ用整合回路が設けられる。この場合は、信号の送受信を効率よく行なうことができる。
【００４３】
また好ましくは、さらに、携帯電話機が折り畳まれていない場合に整合する第１のアンテナ用整合回路と、携帯電話機が折り畳まれている場合に整合する第２のアンテナ用整合回路と、携帯電話機が折り畳まれているか否かを検出するための検出器と、検出器の検出結果に基づいて動作し、携帯電話機が折り畳まれていない場合は第１のアンテナ用整合回路を通信回路とシールド部材との間に接続し、携帯電話機が折り畳まれている場合は第２のアンテナ用整合回路を通信回路とシールド部材との間に接続する切換回路とが設けられる。この場合は、携帯電話機が折り畳まれているか否かに関係なく、信号の送受信を効率よく行なうことができる。
【００４４】
また好ましくは、さらに、第１のケースに設けられ、その給電部が通信回路に接続されたアンテナが設けられ、通信回路は、シールド部材およびアンテナを介して基地局と通信する。この場合は、シールド部材とアンテナの両方を用いるので、使用者の手の状態による利得変化を一層小さくすることができる。
【００４５】
また好ましくは、さらに、第２のケースに設けられ、その給電部がシールド部材に接続されたアンテナが設けられ、通信回路は、シールド部材およびアンテナを介して基地局と通信する。この場合も、シールド部材とアンテナの両方を用いるので、使用者の手の状態による利得変化を一層小さくすることができる。
【００４６】
また好ましくは、さらに、シールド部材とアンテナの給電部との間に接続され、アンテナ用の整合回路が設けられる。この場合は、信号の送受信を効率よく行なうことができる。
【００４７】
また好ましくは、さらに、第１のケースに設けられたアンテナと、携帯電話機の使用者の手がアンテナに触れているか否かを検出するための検出器と、検出器の検出結果に基づいて動作し、使用者の手がアンテナに触れていない場合は通信回路とアンテナを接続し、使用者の手がアンテナに触れている場合は通信回路とシールド部材とを接続する切換回路とが設けられ、通信回路は、切換回路によって接続されたアンテナまたはシールド部材を介して基地局と通信する。この場合は、使用者の手がアンテナに触れているか否かに関係なく、良好な通信状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態による携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図２】 図１に示した上部ケースおよびその内部の構成を示す断面図である。
【図３】 図１に示した携帯電話機の内部の構成を示すブロック図である。
【図４】 図３に示したシールドボックスと送信回路の関係を示す回路ブロック図である。
【図５】 この実施の形態の変更例を示す回路ブロック図である。
【図６】 この実施の形態の他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図７】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図８】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図９】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１０】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１１】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１２】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１３】 この実施の形態のさらに他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１４】 従来の携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，３１ 携帯電話機、３，３３ 上部ケース、３ａ シールド層、４，３４下部ケース、５，３５ 受話器、６，３６ 液晶パネル、７，３７ 送話器、８，３８ ダイヤルボタン、９，３９ フレキシブルケーブル、１０，１０′ 積層基板、１０ａ，１０ｃ 絶縁層、１０ｂ，１０ｂ′，１０ｄ グランド層、１１〜１３ 電子部品、１４，１４′，１７，１８ シールドボックス、１５ 送信回路、１６，４０ ロッドアンテナ、１７ａ スリット、１８ａ フィン、２０〜２２ 整合回路、２３，２５ スイッチ、２４，２６ センサ。

Claims (9)

1. 通信回路を含む第１の電子回路部が搭載された第１の基板を有する第１のケースと、
   前記第１の電子回路部と電気的に接続される第２の電子回路部が搭載された第２の基板を有する第２のケースと、
   前記第２のケースに設けられ、前記第２の電子回路部をシールドするシールド部材と、
   前記第１の基板と前記第２の基板のグランドを接続するとともに、前記第１のケースに設けられた前記通信回路と前記第２のケースに設けられた前記シールド部材を電気的に接続する導電部材とを設け、前記シールド部材をアンテナとして用いることを特徴とする携帯電話機。
2. シールド部材は、アンテナ特性を調整するためのスリットを含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
3. シールド部材は、アンテナ特性を調整するための延長部を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
4. さらに、通信回路とシールド部材の間に接続されたアンテナ用整合回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
5. さらに、携帯電話機が折り畳まれていない場合に整合する第１のアンテナ用整合回路、
   前記携帯電話機が折り畳まれている場合に整合する第２のアンテナ用整合回路、前記携帯電話機が折り畳まれているか否かを検出するための検出器、および
   前記検出器の検出結果に基づいて動作し、前記携帯電話機が折り畳まれていない場合は前記第１のアンテナ用整合回路を通信回路とシールド部材との間に接続し、前記携帯電話機が折り畳まれている場合は前記第２のアンテナ用整合回路を前記通信回路と前記シールド部材との間に接続する切換回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
6. さらに、第１のケースに設けられ、その給電部が通信回路に接続されたアンテナを備え、
   前記通信回路は、シールド部材および前記アンテナを介して基地局と通信することを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
7. さらに、第２のケースに設けられ、その給電部がシールド部材に接続されたアンテナを備え、
   通信回路は、前記シールド部材および前記アンテナを介して基地局と通信することを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
8. さらに、シールド部材とアンテナの給電部との間に接続された前記アンテナ用の整合回路を備えたことを特徴とする請求項７に記載の携帯電話機。
9. さらに、第１のケースに設けられたアンテナ、
   携帯電話機の使用者の手が前記アンテナに触れているか否かを検出するための検出器、および
   前記検出器の検出結果に基づいて動作し、使用者の手が前記アンテナに触れていない場合は通信回路と前記アンテナを接続し、使用者の手が前記アンテナに触れている場合は前記通信回路とシールド部材とを接続する切換回路を備え、
   前記通信回路は、前記切換回路によって接続された前記アンテナまたは前記シールド部材を介して基地局と通信することを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。

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