(57)【要約】【課題】  軽量化とともに、局所ＳＡＲの低減が可能であり、また通話状態においても高いアンテナ性能を確保できる折畳式携帯無線装置を提供する。【解決手段】  上部筐体１に装着された導電性の金属フレーム１１とヒンジ金具１４とを接続し、ヒンジ金具３１とヒンジ金具３２とを回転軸３３により回動可能なように連結し、アンテナ素子４を回路基板２１上の整合回路２２に電気的に接続し、導体素子５をヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａに配置する。【選択図】  図１
2006180170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と、
第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、
アンテナ素子とを備え、
前記ヒンジ部の一部に切り欠き部を有する導電性金属を設けるとともに、前記切り欠き部に、前記導電性金属に分布するアンテナ電流を分散させる導体素子を配置した折畳式携帯無線装置。
【請求項２】
第１筐体と、
第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、
前記第１筐体に設けたアンテナ素子と、
前記第２筐体内部に設けた、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上の無線回路と接続した給電部とを備え、
前記ヒンジ部は、導電性の金属で形成し第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部と、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部とを電気的に接続すると共に回動可能に支持する連結部とを有し、
前記第１ヒンジ部は、前記第1筐体に設けるとともに、前記アンテナ素子の前記ヒンジ部側の端部と電気的に接続し、
前記第２ヒンジ部は、前記第２筐体に設けるとともに、前記回路基板上のグランドパターンと所定の間隔を隔てて配置し、かつ、前記給電部と電気的に接続し、
前記ヒンジ部の一部に切り欠き部を有する導電性金属を設けるとともに、前記切り欠き部に前記導電性金属に分布するアンテナ電流を分散させる導体素子を配置した折畳式携帯無線装置。
【請求項３】
前記導体素子は、前記ヒンジ部の導体部分と電気的に接続した請求項１又は２に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項４】
前記導体素子は、前記ヒンジ部の導体部分と所定の間隔をおいて近接配置した請求項１又は２に記載の折畳式携帯無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折畳式携帯無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、携帯電話機の普及は著しいものがあり、特に上下の筐体をヒンジ部で連結させて開閉自在とした折畳式携帯電話機が広く普及している。この折畳式携帯電話機は、開いた状態（開状態）のときに表示画面として大型のものが設置できるとともに、閉じた状態（閉状態）ではコンパクトな形状で収納できるという２つの利点を備えている。
【０００３】
さらに、近年では、折畳式携帯電話機の軽量化が求められており、このために、例えば特許文献１に記載のように、ヒンジ部などを樹脂で形成することにより軽量化を図るようにしたものが提案されている。しかしながら、樹脂でヒンジを形成すると、機械的強度が弱くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、折畳式携帯電話機の軽量のために、例えばヒンジ部の金属を切り欠いて軽量化することなどが検討されている。ところが、このような折畳式携帯電話機では、この切り欠き部分にアンテナ電流密度が集中し、局所平均ＳＡＲ（Specific Absorption Rate：比吸収率）が高くなる。さらに、筐体幅方向の電流成分が減少するため、通話状態におけるアンテナ利得が劣化するという問題も生じる。
【０００５】
ところで、従来の折畳式携帯無線機用アンテナとしては、例えば、同じ特許文献１に開示されているように、上部筐体内部にアンテナ素子を配設するとともに、ヒンジ部を通る給電線を介してこのアンテナ素子に下部筐体から給電するものも提案されている。ところが、このように上部筐体のアンテナ素子に給電する構成のものでは、上部筐体のアンテナ素子が耳に近接する。換言すれば、人体頭部にアンテナ素子が近接するので、局所平均ＳＡＲを低減させることが難しいという問題があった。
【０００６】
また、従来の折畳式携帯無線機のうち、例えば特許文献１の構成のものなどにあっては、下部筐体のほぼ全体に亙ってアンテナ電流が流れるため、通話状態のときに使用者の手で下部筐体を握るとアンテナ性能が劣化するという問題があった。放射特性において主偏波は筐体の長手方向となるので、通話状態のときに折畳式携帯無線機を傾けて保持した場合、主偏波が地面に対してほぼ水平になる。その結果、一般に垂直偏波である基地局アンテナからの到来波と偏波方向が一致せず、通信品質が劣化するという問題があった。このような事情から、低ＳＡＲでかつ通話状態における高いアンテナ性能が求められている。
【特許文献１】特開２００１−１５６８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量化とともに、局所ＳＡＲの低減が可能であり、また通話状態においても高いアンテナ性能を確保できる折畳式携帯無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の折畳式携帯無線装置は、第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、アンテナ素子とを備え、前記ヒンジ部の一部に、切り欠き部を有する導電性金属を有し、前記切り欠き部に、前記導電性金属に分布するアンテナ電流を分散させる構成となっている。この構成により、軽量化を実現することができるとともに、局所ＳＡＲの低減が可能であり、また通話状態においても高いアンテナ性能を確保できる。
【０００９】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、前記第１筐体に設けられるアンテナ素子と、前記第２筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上の無線回路に接続された給電部とを備え、前記ヒンジ部は、導電性の金属で構成された第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部と、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部とを電気的に接続すると共に回動可能に支持する連結部とを有し、前記第１ヒンジ部は、前記第1筐体に設けられ、前記アンテナ素子の前記ヒンジ部側の端部に電気的に接続されており、前記第２ヒンジ部は、前記第２筐体に設けられ、前記回路基板上のグランドパターンと所定の間隔を隔てて配置されかつ前記給電部に電気的に接続されており、前記ヒンジ部の構成要素として、その一部に切り欠き部を有する導電性金属を有し、前記導電性金属に分布するアンテナ電流を分散させる導体素子を前記切り欠き部に配置する構成となっている。この構成により、軽量化を図ることができるとともに、局所平均ＳＡＲを低く抑えることができ、通話状態において高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記導体素子を、前記ヒンジ部の導体部分と電気的に接続した構成となっている。この構成により、アンテナ電流の一部を導体素子に分流させ、ヒンジ部の導体部分でのアンテナ電流を削減できるので、局所平均ＳＡＲを低く抑えることができる。また、筐体幅方向の電流成分を増加させることができるため、通話状態において高いアンテナ性能を確保することができる。
【００１１】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記導体素子を、前記ヒンジ部の導体部分に所定の間隔をおいて近接配置した構成となっている。この構成により、前記導体素子に電磁的に結合させることによりアンテナ電流を分散し一部に集するのを避けるようにしているので、換言すればアンテナ電流をできるだけ均一化させるようにしているので、局所平均ＳＡＲを低くおさえることができる。また、通話状態において高いアンテナ性能を確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１筐体と、第２筐体と、第１筐体と第２筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、アンテナ素子とを備え、ヒンジ部の一部に切り欠き部を有する導電性金属を設けるとともに、切り欠き部に、導電性金属に分布するアンテナ電流を分散させる導体素子を配置したので、軽量化と同時に局所平均ＳＡＲの低減が実現でき、しかも通話状態において高いアンテナ性能を確保した折畳式携帯無線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機を示すものであり、上部筐体（「第１筐体」を構成する）１と下部筐体（「第２筐体」を構成する）２がヒンジ部３で連結された構造となっており、下部筐体２にアンテナ素子４を備えている。なお、上部筐体１と下部筐体２は、絶縁体である樹脂成型品により構成されている。
【００１４】
上部筐体１には、この上部筐体１の＋Ｘ側の面、すなわち一般に大型画面からなる表示部が配置される面に、金属フレーム１１が装着されている。この金属フレーム１は、一般に、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金が用いられる。これにより、薄型形状である上部筐体１の強度を確保することができる。
【００１５】
下部筐体２は、内部の略全体に亙り回路基板２１を配置しており、この回路基板２１には整合回路２２や無線回路２３などが設置されている。
【００１６】
ヒンジ部３は、ヒンジ金具３１、３２及び回転軸３３(詳細には回転軸Ａ、３３Ｂ)などによって構成されている。このうち、ヒンジ金具３１（導電性金属を構成する）には、所要の強度を有する適宜の導電性金属で形成しており、図２の斜視図に示すように、軽量化のために切り欠き部３１Ａを有する構造となっている。本実施形態のヒンジ金具３１には、例えば、上、下部筐体１、２の長手方向に直交する（Ｙ）方向に１０ｍｍ程度の幅で、また上、下部筐体１、２の長手方向に平行な（Ｚ）方向に高さ５ｍｍ程度の長さで、切り欠き部３１Ａが形成されている。この切り欠き部３１Ａは、樹脂で形成された下部筐体２の一部で埋める構造となっており、切り欠き部３１Ａを設けたことによる構造的な強度の低下を補償するようになっている。また、その切り欠き部３１Ａには、ヒンジ金具３１（導電性金属）に分布するアンテナ電流を分散させるための導体素子５を配置している。
なお、ヒンジ金具３１は、金属フレーム１１とともに取付ネジ３１Ｂによって上部筐体１に取り付けることにより、ヒンジ金具３１が上部筐体１に機械的に固定される。また、ヒンジ金具３１とヒンジ金具３２は、連結手段を構成する回転軸３３Ｂにより回動可能に連結される。
【００１７】
アンテナ素子４は、下部筐体２配置された回路基板２１上の整合回路２２に、例えばバネ接触や半田付けにより接続される。整合回路２２は無線回路２３に接続される。
【００１８】
導体素子５は、導電性の板金、特に軽量化のために薄い導電体で形成されており、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａに近接状態で臨む下部筐体２の筐体内側壁面に、粘着テープで貼り付けて配置される。即ち、この導体素子５は、ヒンジ金具３１に近接させて、例えば図１に示すように、ヒンジ金具３１とｄ１＝１ｍｍ程度の所定間隔を隔てて配置してある。
【００１９】
次に、このように構成された折畳式携帯無線機の動作について、説明する。
アンテナ素子４には回路基板２１上に配置された無線回路２３から整合回路２２を介してアンテナ電流が給電され、アンテナとして動作する。ところが、アンテナ４の給電部近傍には、ヒンジ部３が配置されているため、ヒンジ部３にはアンテナ電流が集中するおそれがある。さらにヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａが存在するので、アンテナ電流が切り欠き部３１Ａに集中する。そこで、本実施形態では、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａを埋めるように導体素子５が配置されている。
【００２０】
ここで、もし導体素子５が存在しないとすると、図５において通話状態における折畳式携帯無線機と人体との位置関係を示すように、アンテナ電流が集中しているヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａ周辺に人体が近接しているため、ＳＡＲが高くなる。一般的に、電流分布と局所平均ＳＡＲは相関性があり、電流の最大点が１箇所に集中し、その最大点が人体近傍に存在すると、局所平均ＳＡＲは高くなることが知られている。また、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａがあることで、図１におけるＹ方向の偏波成分が低減し、図４に示す通話状態における垂直偏波（Ｚ方向成分）が低減することで、通話状態におけるアンテナ性能が劣化する。
一方、本実施形態の折畳式携帯無線機では、切り欠き部３１Ａに近接して導体素子５が配置されているため、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａが高周波的に埋まっているように動作する。したがって、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａ周辺にアンテナ電流が集中しないため、切り欠き部３１Ａ近傍での局所ＳＡＲを低く抑えることができる。また、図１におけるＹ方向の偏波成分が低減しないため、通話状態における高いアンテナ性能が確保できる。
【００２１】
なお、本実施形態の導体素子５は、上部筐体１に蒸着することで構成してもよい。また、導体素子５は、ヒンジ金具３１とｄ１＝１ｍｍ程度の所定の間隔を隔てて近接配置してヒンジ金具３１と高周波的に接続させてあるが、直流的に接続していてもよい。また、導体素子５は、ヒンジ部３周辺に配置されていれば板金が複数枚あってもよい。また、本実施形態では、導体素子５は下部筐体２におけるＸ側の壁面に配置したが、−Ｘ側であってもよい。また、アンテナ素子４の素子形状は、モノポール形状、板状逆Ｆ、ヘリカルなどでもよい。また、下部筐体２内に設けたアンテナ素子４は、回路基板２１上の整合回路２２にバネ接続や半田付けによって接続して給電し、下部筐体２の長手（Ｚ）方向と平行に一列に配置してもよい。
【００２２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、図６及び図７を参照しながら説明する。なお、図６及び図７において図１及び図２と同一部分には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施形態に係る折畳式携帯無線機は、上部筐体１の＋Ｘ側の面、すなわち一般に大型画面からなる表示部が配置される面に、金属フレーム１１が装着されているが、第１の実施形態と異なり、この金属フレーム１１がアンテナ素子（上側アンテナ素子）としても動作する。なお、本実施形態の金属フレーム１１の長辺の長さＬ１は、９０ｍｍ程度である。また、本実施形態の折畳式携帯無線機でも、第１の実施形態と同様に、切り欠き部３１Ａを有するヒンジ金具３１をヒンジ部３に備えるとともに、この切り欠き部３１Ａを近接状態で臨む下部筐体２に導体素子５を設けている。
【００２３】
本実施形態のヒンジ金具３１も、第１の実施形態と同様に、軽量化のための切り欠き部３１Ａ（例えば筐体長手と直交する方向に１０ｍｍ程度の幅(図８にｄ１で示す)、筐体長手方向と平行な方向に高さ５ｍｍ程度切り欠かれた）を有する構造となっており、その切り欠き部３１Ａを樹脂で構成された下部筐体２の一部で埋める構造となっている。
なお、このヒンジ金具３１は、第１の実施形態と同様に、金属フレーム１１とともに取付ネジ３１Ｂによって上部筐体１に取り付けることにより、ヒンジ金具３１が上部筐体１に機械的に固定されるとともに、その金属フレーム１１とヒンジ金具３１との電気的な接続も図るようになっている。
【００２４】
また、ヒンジ金具３１とヒンジ金具３２とは、連結手段を構成する回転軸３３Ｂにより回動可能に連結されるが、ヒンジ金具３１、ヒンジ金具３２及び回転軸３３Ｂは、いずれも導電性の金属で形成されているので、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成される。
また、ヒンジ金具３２は、取付ネジ３４Ａによって給電端子３４とともに下部筐体２に取り付けることにより、ヒンジ金具３２と給電端子３４とが電気的に接続されるとともに、ヒンジ金具３２と下部筐体２とが機械的に固定される。
給電端子３４は、下部筐体２の内部に配置された回路基板２１上の整合回路２２に、例えばバネ接触や半田付けにより接続される。回路基板２１は、携帯無線機の各種機能を実現する回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面に回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。
【００２５】
本実施形態の導体素子５は、第１の実施形態と同様に、板金、特に軽量化のために薄いもので形成されており、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａに近接状態で臨むようにして、下部筐体２の筐体内側の壁面に粘着テープで貼り付けて配置される。即ち、この実施形態でも、導体素子５は、第１の実施形態と同様に、ヒンジ金具３１に近接させて、例えば図５に示すように、ヒンジ金具３１とｄ１＝１ｍｍ程度の所定間隔を隔てて配置してある。
【００２６】
次に、本実施形態の折畳式携帯無線機の動作について、説明する。
金属フレーム１１とヒンジ部３とは、長さＬ２（例えば、１１０ｍｍ）の上側アンテナ素子として動作し、整合回路２２がこの上側アンテナ素子のインピーダンスを無線回路２３の入力インピーダンス（一般には５０Ω）に整合する。
また、長さがＬ３（例えば、９０ｍｍ）である回路基板２１上のグランドパターンもアンテナ素子（下側アンテナ素子）として動作する。すなわち、金属フレーム１１及びヒンジ部３と、回路基板２１とがダイポールアンテナとして動作し、上、下部筐体１、２を開いた状態において高いアンテナ性能を確保することができる。
また、アンテナの給電部近傍にヒンジ部３が配置されるため、ヒンジ部３にはアンテナ電流が集中して分布するおそれがある。さらに、ヒンジ金具３１には、切り欠き部３１Ａが存在するので、アンテナ電流が切り欠き部３１Ａに集中するおそれがある。ところが、本実施形態では、導体素子５がヒンジ金具の切り欠きを埋めるように配置されている。
【００２７】
ここで、導体素子５が存在しない場合は、図４の通話状態における折畳式携帯無線機と人体（手Ｈ及び耳Ｅ）の位置関係が示すように、アンテナ電流が集中しているヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａと人体が近接しているため、前述のようにＳＡＲが高くなる。また、ヒンジ金具３１に切り欠き部１Ａがあると、図６におけるＹ方向の偏波成分が低減し、図４に示す通話状態における垂直偏波（Ｚ方向成分）が低減することで、通話状態におけるアンテナ性能が低減する。
しかしながら、本実施形態の折畳式携帯無線機では、導体素子５が配置されているため、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａが高周波的に埋まっているように動作する。したがって、ヒンジ金具３１の切り欠き部３１Ａ周辺にアンテナ電流が集中しないため、電流分布が均一化され、局所ＳＡＲが低くできる。また、図６におけるＹ方向の偏波成分も低減しないため、通話状態における高いアンテナ性能が確保できる。
【００２８】
なお、導体素子５は下部筐体２に蒸着するようにしてもよい。また、導体素子５は、ヒンジ金具３１に物理的に接触させて直流的に接続させてもよい。また、導体素子５は、ヒンジ部３の周辺に配置されていればよく、構成する板金は薄板状の軽いものであれば複数枚あってもよい。さらに、導体素子５は、本実施形態では下部筐体２におけるＸ側の壁面に配置したが、−Ｘ側であってもよい。また、本実施形態においては、上部筐体１内部のアンテナ素子（上側アンテナ素子）を金属フレーム１１で構成しているが、これに限るものではなく、例えば上部筐体１内部に配置される回路基板のパターンやシールドケースなどの導体を用いてもよい。
【００２９】
なお、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く、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。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の折畳式携帯無線装置は、軽量化とともに局所ＳＡＲを抑えることができ、しかも通話状態において高いアンテナ性能が得られるため通話品質を向上させることができるので、折畳式携帯無線装置の無線通信性能の高性能化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る折畳式携帯無線機を開いたときの基本構成を示すものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
【図２】その折畳式携帯無線機の要部を示す概略斜視図
【図３】その折畳式携帯無線機のヒンジ部近傍を示す要部拡大図
【図４】その折畳式携帯無線機の通話状態を示す説明図
【図５】通話状態におけるその折畳式携帯無線機と人体との位置関係を示す説明図
【図６】本発明の第２実施形態に係る折畳式携帯無線機を開いたときの基本構成を示すものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
【図７】その折畳式携帯無線機の要部を示す概略斜視図
【図８】その折畳式携帯無線機のヒンジ部近傍を示す要部拡大図
【符号の説明】
【００３２】
１    上部筐体（第１筐体）
１１  金属フレーム（上側アンテナ素子）
２    下部筐体（第２筐体）
２１  回路基板（下側アンテナ素子）
２２  整合回路
２３  無線回路
３    ヒンジ部
３１  ヒンジ金具（導電性金属）
３１Ａ  切り欠き部
３２    ヒンジ金具
３３Ａ、３３Ｂ  回転軸
３４  給電端子
４    アンテナ素子（アンテナ素子）
５    導体素子
【図１】
2006180170.tif 000003
【図２】
2006180170.tif 000004
【図３】
2006180170.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006180170.tif 000007
【図６】
2006180170.tif 000008
【図７】
2006180170.tif 000009
【図８】
2006180170.tif 000010