(57)【要約】【課題】筐体間での伝送データの大容量化高速化にともない消費電力が増加し、信号歪による特性劣化を引き起し、ケーブルやコネクタの信頼性が低下、またコストアップの要因となる様々な課題を取り除く。【解決手段】第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部に搭載された第１回路部と、前記第２筐体部に搭載された第２回路部と、前記第１筐体部に搭載された第１の内部通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された第２の内部通信制御部とを備え、前記第１および第２の内部通信制御部は、前記第１および第２回路部の間で行われる通信を制御し、前記第１または第２の内部通信制御部は、少なくとも情報の一部を前記連結部に受給電する受給電手段を介して通信を行うことを特徴とする。【選択図】    図１
2006339885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第１筐体部に搭載された第１回路部と、
前記第２筐体部に搭載された第２回路部と、
前記第１筐体部に搭載された第１の内部通信制御部と、
前記第２筐体部に搭載された第２の内部通信制御部とを備え、
前記第１および第２の内部通信制御部は、前記第１および第２回路部の間で行われる通信を制御し、
前記第１または第２の内部通信制御部は、少なくとも情報の一部を前記連結部に受給電する受給電手段を介して通信を行うことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第１または第２の内部通信制御部はデータをシリアル信号として生成する生成手段と、
搬送波を発生する発振手段と、
前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、
前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、
前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
前記搬送波を発生する発振手段は前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係で信号伝送を行った際に最適な伝送特性を持つ周波数を発振することを特徴とする請求項２記載の電子装置。
【請求項４】
前記受給電手段はその受給電点の位置がその受給電点の位置で信号伝送を行った際に適当な伝送特性となるような位置に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の電子装置。
【請求項５】
第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第２筐体部に搭載された表示部と、
前記第１筐体部に搭載された第１回路部と、
前記第２筐体部に搭載され前記表示部の制御回路を含む第２回路部と、
前記第１および第２回路部間でやりとりされるデータをシリアル信号として生成する生成手段と、
搬送波を発生する発振手段と、
前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、
前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、
前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを備えることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第２筐体部に搭載された表示部と、
前記第１または第２筐体部に搭載された撮像素子と、
前記第１筐体部に搭載された前記撮像素子の制御回路を含む第１回路部と、
前記第２筐体部に搭載され前記表示部の制御回路を含む第２回路部と、
前記第１および第２回路部間でやりとりされるデータをシリアル信号として生成する生成手段と、
搬送波を発生する発振手段と、
前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、
前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、
前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを備えることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
位置関係を変えられるように第１筐体部と第２筐体部とが連結部を介して連結された電子装置であって、
前記第１筐体部と第２筐体部との間のデータ伝送が前記連結部を介して行われることを特徴とする電子装置。
【請求項８】
前記連結部を介して送信される送信データの信号帯域を搬送波を中心とする周波数帯域に変換する周波数変換手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の電子装置。
【請求項９】
前記搬送波を生成するための基準信号を復調側に伝送する有線伝送路をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の電子装置。
【請求項１０】
第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、
前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、
前記第２筐体部に搭載された表示部と、
前記第１筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第１の信号送受信部と、
前記第２筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第２の信号送受信部とを備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項１１】
第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第１筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第１の信号送受信部と、
前記第２筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第２の信号送受信部と、
前記第１筐体部に搭載され、前記連結部を介して行われる内部通信の送受信切り替えおよび制御を司る第１の内部信号伝送制御部と、
前記第２筐体部に搭載され、前記連結部を介して行われる内部通信の送受信切り替えおよび制御を司る第２の内部信号伝送制御部とを備えることを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子や撮像素子など高速なデータ転送を必要とする素子を内蔵する電子装置および無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノートブックコンピュータ、デジタルカメラなどの機能の向上は目覚しく、それらの電子機器に内蔵される表示素子や撮像素子の高分解能化および高精細化が求められ、ますます複雑化してきている。特に携帯電話においては、カメラ機能の内蔵化や表示部の大型化および高機能化とともに小型軽量化および低消費電力化が求められ、その筐体構造もクラムシェル型またはフリップ型と呼ばれる折り畳み型が主流になってきている。
【０００３】
図１３は、表示素子としてアクティブマトリックス型液晶表示体を用いた電子装置の典型的な構成を示すブロック図、図１４はそのタイム図である。
図１３に示すように、ＣＰＵ１３０１は、ＪＰＥＧ形式やＭＰＥＧ形式などの圧縮画像や動画データの伸張や演算により、表示すべき画像データを生成する。そして、ＣＰＵ１３０１は、表示すべき画像データを生成すると、その画像データをビデオメモリ１３０２に書き込む。液晶コントローラ１３０３は、液晶表示に必要な各種タイミング、すなわちＸドライバ１３１３のＸクロック信号１３１５および水平同期信号１３１４ならびにＹシフトレジスタ１３０７の垂直同期信号１３１８を生成し、またビデオメモリ１３０２から表示すべき順序に沿って画像データを読み出して、液晶表示体１３０８のドライバ（Ｘドライバ１３１３およびＹシフトレジスタ１３０７）に送出する。ここで、Ｘドライバ１３１３は、液晶表示体１３０８の画素がｎ行ｍ列で構成される場合、ｍ段のＸシフトレジスタ１３０４、ｍワードのラッチ１３０５およびｍ個のＤＡ変換回路１３０６から構成される。
【０００４】
液晶コントローラ１３０３は、表示フレームの先頭の画素を読み出すとき、垂直同期信号１３１８を発生し、Ｙシフトレジスタ１３０７に送出する。このとき同時に、液晶コントローラ１３０３は、液晶表示体１３０８の１行１列目の画素に表示するデータをビデオメモリ１３０２から読み出し、表示データ信号１３１６としてラッチ１３０５のデータ端子に送出する。
【０００５】
Ｘシフトレジスタ１３０４は、図１４に示すように、液晶コントローラ１３０３が発生する水平同期信号１３１４をＸクロック信号１３１５に同期して読み込み（図１４（ａ）、（ｂ））、第一列目の画像データをラッチするための信号Ｘ１ラッチを発生する（図１４（ｃ））。この信号Ｘ１ラッチによって１行１列目の画素に表示されるデータがラッチ１３０５の１列目にラッチされる。引き続き、液晶コントローラ１３０３は、ビデオメモリ１３０２から次の画素に表示すべきデータを読み出し、ラッチ１３０５のデータ端子に出力する。そして、次の画素に表示すべきデータがラッチ１３０５のデータ端子に出力されると、Ｘドライバ１３１３のＸシフトレジスタ１３０４は、水平同期信号１３１４を一つシフトさせ、第二列目の画像データをラッチするための信号Ｘ２ラッチを発生させて（図１４（ｄ））、１行２列目の画像データをラッチ１３０５にラッチさせる。
【０００６】
以下、Ｘシフトレジスタ１３０４は水平同期信号１３１４を順次シフトさせ、１行目に表示するデータをラッチ１３０５に順次ラッチさせる。１行分のデータをラッチ１３０５が保存し終わると、次の水平同期信号１３１４が出力され（図１４（ａ）および図１４（ｈ）、なお、図１４では（ａ）〜（ｆ）と同図（ｇ）〜（ｋ）で横軸のタイムスケールが変わっていることに注意されたい。そのため同一信号である水平同期信号は（ａ）に加え（ｈ）が再掲されている。）、ＤＡ変換回路１３０６はラッチ１３０５に保持されたデータをＤＡ変換し、列電極１３１０のｉ番目（１≦ｉ≦ｍ）に出力する。同時にＹシフトレジスタ１３０７は１行目の行電極１３０９に選択信号Ｙ１を出力する。
【０００７】
以下同様に、Ｙシフトレジスタ（Ｙドライバ）１３０７は、行電極１３０９のｊ番目（１≦ｊ≦ｎ）に出力される選択信号Ｙｊを水平同期信号１３１４が出る度に順次シフトしていく。
図１３の一点鎖線で示す円内は液晶表示体１３０８のマトリックス配置された１画素部分を拡大した図である。アクティブスイッチ素子１３１１は、行電極１３０９のｊ番目が選択されると、列電極１３１０のｉ番目に出力されたＤＡ変換回路１３０６の出力を、ｊ行ｉ列目の画素電極１３１２に伝える。なお、ＤＡ変換回路１３０６を液晶コントローラ１３０３側に一つ置いて、表示データ信号１３１６をアナログ信号で伝送することもできる。この場合は、ラッチ１３０５はアナログのサンプルアンドホールド回路となる。この方法はＤＡ変換回路１３０６の数を減らすことができ、従来多く用いられたが、ＤＡ変換回路１３０６といっても最終的に画素電極１３１２に印加される電圧の平均値が所定値になっていればよく、パルス幅変調などにデジタル回路が使用でき、アナログのサンプルアンドホールド回路が不要となるため、ＬＳＩの高密度化に伴い、図１３で説明した方法が主流となってきている。
【０００８】
ただし、図１３の方法では表示データ信号１３１６はデジタル信号で送られるため、信号線の数が非常に多くなり、表示データ信号１３１６を送るために、例えば、８ビット×３原色の計２４本の信号線が必要となる。
なお、画面の行の右端の表示データ信号１３１６が液晶コントローラ１３０３から出力された後、次の行の左端の表示データ信号１３１６が出力されるまでの時間、また画面の最下行の表示データ信号１３１６が出力し終わってから、次のフレームの最初の行の表示データ信号１３１６が出力されるまでの時間は、（水平、垂直）ブランキング期間または帰線期間と呼ばれ、ＣＲＴでは、電子ビームを往復させているために０にできないが、液晶表示体１３０８では、画素電極１３１２の選択がアクティブスイッチ素子１３１１のスイッチング動作で行われるため０でもよい。図１４では、１画素分の水平帰線期間および１行分の垂直帰線期間をとった場合を例示している。
【０００９】
デジタルカメラなどの撮像素子を使用する電子装置においては、ちょうど液晶表示体１３０８を用いる場合と信号の伝送される向きが逆になり、同様の回路構成がとられる。
このような表示体素子や撮像素子を内蔵する電子装置において、大型表示化、高分解能化、小型軽量化が求められている。このため、図１３の電子装置を実装する実装基板は複数に渡ることが多く、その場合、図１３の一点鎖線１３１７−１３１７´で実装基板を分けることが多い。
【００１０】
ただし、実装基板を分けると、ＣＰＵ１３０１と液晶表示体１３０８との間の結線が長くなる。また、図１３の構成に撮像素子を搭載した場合にも、液晶表示体１３０８を用いる場合と信号の伝送される向きが逆になり、同様の回路構成がとられるため、ＣＰＵ１３０１と撮像素子との間の結線が長くなる。
また、上記のように、液晶コントローラ１３０３側から液晶表示体１３０８側に表示データ信号１３１６などを送るための信号線は並列に何本も必要であるが、信号線の数を減らすために並直―直並変換を行い、データをシリアル化して伝送することが考えられるが、従来の技術では伝送路１本当たり伝送できるデータ量が少なく、最近の機器の複雑化に伴う高速伝送の要求によってすでに１本あたりの伝送容量を超えている。ゆえに、従来の技術では、シリアル化による伝送路の数を減らすことは非常に困難であり、多くの線路を使って並列伝送せざるを得ない。
【００１１】
すなわち、液晶表示体１３０８や撮像素子などの高分解能化に伴い、それらの線路で送られる信号の周波数が高くなり、ＣＰＵ１３０１や液晶コントローラ１３０３の側との接続が困難になってきている。特に、クラムシェル型構造では、細いヒンジ部分を介して両者が接続される構造となる。このため、液晶表示体１３０８や撮像素子の高分解能化に伴い、図１３の一点鎖線１３１７−１３１７´で実装基板を分けた時の両基板間でやり取りされるデータ量も多くなり、多数の線路を使って細いヒンジ部分を介し何本もの伝送路を通すのは困難を極める。この問題を解決するために伝送すべきデータをシリアル化し、少ない本数の伝送線路で高速に伝送する方法が提案されている。高速データ伝送の方式として、たとえば、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を液晶表示体１３０８や撮像素子の接続に使うことが提案されている（特許文献１および特許文献２）。特許文献３および特許文献４等では、この方式でも十分な解決が得られないとして、新たな方法も提案されている。
【特許文献１】特許公報３０８６４５６（欄４４）
【特許文献２】特許公報３３３０３５９（欄４６）
【特許文献３】特許公報３３４９４２６
【特許文献４】特許公報３３４９４９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、これらの従来の技術では、伝送すべきデータ量が多くなってくると、データレートが上がって様々な困難を引き起こす。例えば、伝送すべきデジタルのベースバンド信号はＤＣから伝送レートの数倍の周波数成分を有し、その比帯域は非常に大きく、伝送路の周波数特性による歪はデータ転送の質に致命的な影響を及ぼすという問題があった。さらに、データの受信端でのロジックレベルを確保するため、送信側で十分な伝送電力が要求されるため、消費電力と不要放射による周囲への干渉を引き起こすという問題があった。
【００１３】
すなわち、受電端でのロジックレベルを確保するため、もともと大きな信号電力が必要である。その上、信号を精度よく伝送するためには整合の取れたインピーダンス終端が必要であるが、伝送インピーダンスはせいぜい１００オーム位なので、それらの終端抵抗に消費される電力が容認できないほどに大きくなってしまう。さらに、伝送される信号の比帯域は非常に大きいため、伝送路のインピーダンスが帯域内で一定せず、また周波数特性が実装状況や配線の引き回しによっても変化するため、インピーダンスマッチングを正しく取ることも容易でない。特に、半導体集積回路に内蔵される送受信回路の特性は、半導体集積回路が一般に種々の回路に汎用的に使用されるので、個々の回路に固有の伝送インピーダンスにマッチングさせることが難しく、基本的にミスマッチ状態で使用せざるを得ない。このことがさらに高速データ信号を正しく伝送することを困難にしている。
【００１４】
さらに、図１３の一点鎖線１３１７−１３１７´で実装基板を分けると、長い配線によって引き回された線路を通して高速で大量のデータを伝送させる必要がある。このため、線路からの放射電磁界が増えることとなり、他の電子装置あるいは磁気回路への電磁波妨害の要因となる。従来の信号線による信号伝送では、受電端での振幅レベルが規定されており、受電端で十分な品質が確保できても、信号の振幅レベルを下げることができない。すなわち、ＥＭＩ対策が困難になり、結果として回路デザインへの制約やコストアップを引き起こしている。また、送信側では、受電端の負荷に加え、線路の浮遊容量も同時に駆動することになるため、信号伝達に余分なエネルギーを必要としている。すなわち、消費電力を増大させる結果となっている。
【００１５】
また、従来の技術では、１伝送路あたりの転送データ速度に限りがあり、高速データ伝送をするには、線路を並列化する必要があった。データ伝送の高速化に伴って配線数が増大ずると、配線のための物理的スペースが増加し、当然の事ながら回路デザインに対し大きな制約を課すことになる。
特に、クラムシェル型構造などにおいて配線がヒンジ部などの可動部を通る場合は、可動部の折れ曲がり具合により特性インピーダンスが変化するため、状況によってインピーダンス不整合が生じ、折れ曲がり部での反射等により信号劣化を引き起こす。このため、伝送されるデータの速度が制限されたり、実装方法や部品の配置が制約を受けるという問題点があった。
【００１６】
また、表示体素子や撮像素子の高分解能化および高速化に対応するには、ヒンジ部を介してやり取りされる信号数が数十本となる上に、配線がヒンジ部を通る場合には、基板上の配線を使用できないので、コネクタを介してフレキシブル基板を接続することになる。フレキシブル基板やコネクタによる接続は、コストが高い上に接続信頼性も低いという欠点を有していた。
【００１７】
そこで、本発明は、表示体や撮像素子などを内蔵する携帯電話などの電子装置内のそれらの回路間の信号伝送において、従来の上述のような種々の問題や制約を持つデータの高速度伝送の方法を示し、従来の情報伝送方式の欠点や制約を除去し、低コストで信頼性の高い電子装置、信号伝送装置および無線通信端末を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様に係る電子装置は、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部に搭載された第１回路部と、前記第２筐体部に搭載された第２回路部と、前記第１筐体部に搭載された第１の内部通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された第２の内部通信制御部とを備え、前記第１および第２の内部通信制御部は前記第１および第２回路部の間で行われる通信を制御し、前記第１または第２の内部通信制御部は、少なくとも情報の一部を前記連結部に受給電する受給電手段を介して通信を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の上記構成によれば、クラムシェル構造のように回路が２つの筐体に分割収納される電子装置において、それらの筐体を連結する連結部に通電してその筐体間の信号やり取りの通信を行うため、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となる。これによって、電子装置の構造が簡略化され装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【００２０】
本発明の一態様に係る電子装置の前記第１または第２の内部通信制御部は、データをシリアル信号として生成する生成手段と、搬送波を発生する発振手段と、前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
本発明の上記構成によれば、搬送波を発生させ、それにシリアル化された筐体間でやり取りする信号で変調をかけることにより、必要な伝送路数を減らすとともに、伝送する信号の比帯域を縮小することを可能として、これによって筐体を接続する接続部の金具のような必ずしも伝送線路として設計されたものでないものまでも、伝送線路として使用することを可能とする。これによって、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となり、電子装置の構造が簡略化され、装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【００２２】
本発明の一態様に係る電子装置の前記搬送波を発生する発振手段は、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係で信号伝送を行った際最適な伝送特性を持つ周波数を発振することを特徴とする。
本発明の上記構成によれば、連結部を通って伝送される信号の搬送周波数はこの発振手段の特性によって自動的に連結部の特性に合わせて最適な周波数に調整されるため、常に良好な通信特性を維持できる。
【００２３】
本発明の一態様に係る電子装置の前記受給電手段は、その受給電点の位置がその受給電点の位置で信号伝送を行った際に適当な伝送特性となるような位置に設定されていることを特徴とする。
本発明の上記構成によれば、連結部へ給電する給電位置を適当に設定することにより、良好な伝送特性を確保することが可能となり、これにより良好な通信特性を維持することが可能となる。
【００２４】
本発明の一態様に係る電子装置は、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１筐体部に搭載された第１回路部と、前記第２筐体部に搭載され前記表示部の制御回路を含む第２回路部と、前記第１および第２回路部間でやりとりされるデータをシリアル信号として生成する生成手段と、搬送波を発生する発振手段と、前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明の上記構成によれば、表示部とその制御部を持ち、その回路部分が２つの筐体に分割収納され、それらが連結部により連結されている伝送装置において、制御部と表示部間の信号伝送を連結部に通電することによって行うことを可能とする。これによって、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となり、電子装置の構造が簡略化され、装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【００２６】
本発明の一態様に係る電子装置は、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１または第２筐体部に搭載された撮像素子と、前記第１筐体部に搭載された前記撮像素子の制御回路を含む第１回路部と、前記第２筐体部に搭載され前記表示部の制御回路を含む第２回路部と、前記第１および第２回路部間でやりとりされるデータをシリアル信号として生成する生成手段と、搬送波を発生する発振手段と、前記搬送波を前記生成手段の信号により変調する変調手段と、前記変調手段の生成する信号を前記連結部に給電する給電手段と、前記連結部に接続され前記変調手段の生成する信号を受信し復調する復調手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の上記構成によれば、撮像素子を持つ電子装置において、その制御部と撮像素子や表示部との間の信号伝送を連結部に通電することによって行うことを可能となる。これによって、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となり、電子装置の構造が簡略化され、装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
本発明の一態様に係る電子装置は、位置関係を変えられるように第１筐体部と第２筐体部とが連結部を介して連結された電子装置であって、前記第１筐体部と第２筐体部との間のデータ伝送が前記連結部を介して行われることを特徴とする。
【００２８】
本発明の上記構成によれば、クラムシェル構造のように回路が２つの筐体に分割収納される電子装置において、それらの筐体を連結する連結部に通電してその筐体間の信号やり取りの通信を行うことが可能となり、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となる。これによって、電子装置の構造が簡略化され、装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【００２９】
本発明の一態様に係る電子装置は、前記連結部を介して送信される送信データの信号帯域を搬送波を中心とする周波数帯域に変換する周波数変換手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明の上記構成によれば、表示データのような高速の広い帯域のデータ信号であっても、その比帯域を縮小することによって、連結部のような必ずしも伝送線路として設計されたものでない部品を介しても、データ伝送が可能となるとともに、データ伝送に使用される周波数が高いため、これらを構成する部品は小型化が容易であり、実装スペースの節約も可能となる。
【００３０】
本発明の一態様に係る電子装置は、前記搬送波を生成するための基準信号を復調側に伝送する有線伝送路をさらに備えることを特徴とする。
本発明の上記構成によれば、搬送波周波数は送信側と受信側とで完全に一致させることが可能なので、同期検波の位相調整も容易となるとともに、発振回路の発振精度は問題とならず、コストダウン効果を得ることができる。
【００３１】
本発明の一態様に係る無線通信端末は、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第１の信号送受信部と、前記第２筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第２の信号送受信部とを備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明の上記構成によれば、携帯電話機のように外部無線通信制御部を持ち、その回路が２つの筐体に分割収納されているような無線通信端末において、外部無線通信制御部により取り込まれたデータを表示するために、筐体間でやり取りされる信号の伝送を筐体の連結部に通電することにより行うことが可能となる。これによって、筐体間を接続する信号線の数を著しく減じることが可能となり、無線通信端末の構造が簡略化され、装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【００３３】
本発明の一態様に係る無線通信端末は、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第１の信号送受信部と、前記第２筐体部に搭載され前記連結部を伝送路として前記第１筐体部と前記第２筐体部間を内部通信するための第２の信号送受信部と、前記第１筐体部に搭載され、前記連結部を介して行われる内部通信の送受信切り替えおよび制御を司る第１の内部信号伝送制御部と、前記第２筐体部に搭載され、前記連結部を介して行われる内部通信の送受信切り替えおよび制御を司る第２の内部信号伝送制御部とを備えることを特徴とする電子装置。
【００３４】
本発明の上記構成によれば、連結部を介して行う内部通信を双方向とすることが可能となり、例えば第１筐体に表示部と撮像部、第２筐体にそれらデータの処理部を有する電子装置において、第１筐体の撮像部で撮像したデータを連結部を介して第２筐体の処理部に送り、該データを処理部で処理した後、連結部を介して第１筐体にある表示部に送って表示させるような動作が可能となる。このように、筐体間で双方向に大量データをやり取りする場合においても、筐体間の連結部に給電することにより通信を行うので、接続する信号線の数を著しく減じることが可能となり、電子装置の構造が簡略化され装置のコストダウンと信頼性向上に効果がある。
【発明の効果】
【００３５】
以上述べたように、本発明の上記構成によれば、電子装置の回路内のデータ伝送に必要な配線の数を大幅に減少させることが可能となり、従来の高速データ伝送に伴う種々の問題や実装上の問題を除去することができ、低コストで高信頼性かつ低消費電力の電子装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図面を使って説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の無線通信端末の例としてクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図、図２は、本発明の無線通信端末の例であるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図である。
図１および図２において、第１筐体部１の表面には、操作ボタン４が配置されるとともに、第１筐体部１の下端にはマイク５が設けられ、第１筐体部１の上端には外部無線通信用アンテナ６が取り付けられている。また、第２筐体部２の表面には、表示体８が設けられるとともに、第２筐体部２の上端にはスピーカ９が設けられている。また、第２筐体部２の裏面には、表示体１１および撮像素子１２が設けられている。なお、表示体８、１１としては、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルなどを用いることができる。また、撮像素子１２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。
【００３８】
そして、第１筐体部１および第２筐体部２はヒンジ３を介して連結され、ヒンジ３を支点として第２筐体部２を回転させることにより、第２筐体部２を第１筐体部１上に折り畳むことができる。そして、第２筐体部２を第１筐体部１上に閉じることにより、操作ボタン４を第２筐体部２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン４が誤って操作されることを防止することができる。また、第２筐体部２を第１筐体部１から開くことにより、表示体８を見ながら操作ボタン４を操作したり、スピーカ９およびマイク５を使いながら通話したり、操作ボタン４を操作しながら撮像を行ったりすることができる。なお、ヒンジ３の強度を確保するために、ヒンジ３は金属などの導電体で構成することができる。
【００３９】
ここで、クラムシェル構造を用いることにより、第２筐体部２のほぼ一面全体に表示体８を配置することができ、携帯電話の携帯性を損なうことなく、表示体８のサイズを拡大させることを可能として、視認性を向上させることができる。
また、第１筐体部１および第２筐体部２には、変復調回路７、１０がそれぞれ設けられている。そして、これら変復調回路７、１０の入出力をヒンジ３に接続し通電することにより、ヒンジ３を通して第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を行うことができる。変復調回路７、１０の詳細は後述するが、変調回路と復調回路およびそれらの機能を切り替えるスイッチがそれぞれ設けられ、一方の変復調回路７、１０が変調回路として働くとき、他方の変復調回路７、１０は復調回路として作動することができる。すなわち、変復調回路７が変調回路、変復調回路１０が復調回路として作動するように設定したときは、例えば、外部無線通信用アンテナ６を介して第１筐体部１に取り込まれた画像データや音声データを、このヒンジ３を経由して第２筐体部２に送り、表示体８に画像を表示させたり、スピーカ９から音声を出力させたりすることができる。また、変復調回路７、１０の機能をその逆に設定すれば、例えば撮像素子１２にて撮像された撮像データを第２筐体部２から第１筐体部１に送り、外部無線通信用アンテナ６を介して外部に送出させることができる。
【００４０】
これにより、第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送をヒンジ３の導電部で行うことが可能となり、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ３に通す必要がなくなる。このため、ヒンジ３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。
【００４１】
なお、外部無線通信用アンテナ６は第１筐体部１に装着されているが、第２筐体部２に装着してもよい。外部無線通信用アンテナ６を第２筐体部２に装着すると、携帯電話の使用時において第２筐体部２によって外部無線通信用アンテナ６が遮られることがなく、能率のよい通信が期待できる。この場合には、第１筐体部１に内蔵される携帯電話の通信制御部から同軸ケーブルなどにより外部無線通信用アンテナ６に給電される。
【実施例２】
【００４２】
図３は、本発明の信号伝送制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図である。
図３において、第１筐体部２１の表面には、操作ボタン２４が配置されるとともに、第１筐体部２１の下端にはマイク２５が設けられ、第１筐体部２１の上端には外部無線通信用アンテナ２６が取り付けられている。また、第２筐体部２２の表面には、表示体２８が設けられるとともに、第２筐体部２２の上端にはスピーカ２９が設けられている。また、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部信号伝送を行う変復調回路２７、３０がそれぞれ設けられている。
【００４３】
そして、第１筐体部２１および第２筐体部２２はヒンジ２３を介して連結され、ヒンジ２３を支点として第２筐体部２２を水平に回転させることにより、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置したり、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらしたりすることができる。そして、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置することにより、操作ボタン２４を第２筐体部２２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン２４が誤って操作させることを防止することができる。また、第２筐体部２２を水平に回転させて、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらすことにより、表示体２８を見ながら操作ボタン２４を操作したり、スピーカ２９およびマイク２５を使いながら通話したりすることができる。なお、ヒンジ２３の強度を確保するために、ヒンジ２３は金属などの導電体で構成することができる。
【００４４】
ここで、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、変復調回路２７、３０がそれぞれ設けられている。そして、これら変復調回路２７、３０の入出力をヒンジ２３に接続し通電することにより、ヒンジ２３を通して第１筐体部２１と第２筐体部２２との間のデータ伝送を行うことができる。なお、変復調回路２７、３０の詳細は後述するが、変調回路と復調回路およびそれらの機能を切り替えるスイッチがそれぞれ設けられ、一方の変復調回路２７、３０が変調回路として働くとき、他方の変復調回路２７、３０は復調回路として作動することができる。すなわち、変復調回路２７が変調回路、変復調回路３０が復調回路として作動するように設定したときは、例えば、外部無線通信用アンテナ２６を介して第１筐体部２１に取り込まれた画像データや音声データを、このヒンジ２３を経由して第２筐体部２２に送り、表示体２８に画像を表示させたり、スピーカ２９から音声を出力させたりすることができる。
【００４５】
これにより、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ２３に通す必要がなくなり、ヒンジ２３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。
【実施例３】
【００４６】
図４は本発明にかかる情報伝送方式のより詳細な構成と、それを利用した電子装置の実施例を示すブロック図である。
図４において、一点鎖線４２７より下の部分が本体の制御部等が収納される第１筐体部、上の部分が表示体を収納する第２筐体部である。そして、これらの第１筐体部および第２筐体部はヒンジ４２９を介して接続されている。また、第１筐体部には変調回路４０８が設けられるとともに、第２筐体部には復調回路４１４が設けられ、変調回路４０８からの出力はヒンジ４２９を介して復調回路４１４に伝送することができる。
【００４７】
そして、ＣＰＵ４０１は通信（携帯電話の機能なども含む）や周辺入出力装置（図示せず）を経由してデータを取得したり、ＣＰＵ４０１自身の演算により表示すべき表示データ４１９を生成し、ビデオメモリ４０２に記録する。発振回路４２６は、ＣＰＵ４０１や液晶コントローラ４０３の動作に必要なクロックパルス列を発生させる発振回路である。液晶コントローラ４０３は、この発振回路４２６によって発生されたクロックパルスを分周し、各種タイミングを作り出し、水平同期信号４２０や垂直同期信号４２１も作り出す。
【００４８】
そして、液晶コントローラ４０３は表示体に表示させる表示データ４１９を所定順序に従ってビデオメモリ４０２から読み出し、垂直同期信号４２１および水平同期信号４２０とともに出力する。表示データ４１９は、通常ビデオメモリ４０２より画素単位でワード毎に並列のデータとして読み出されるため、並直変換回路４０４によって並直変換され、ロジック回路４０７に伝送される。ロジック回路４０７は、並直変換回路４０４から出力された信号と、液晶コントローラ４０３から出力された水平同期信号４２０および垂直同期信号４２１を受けて、パケットを生成し、また、ロジック回路４０７は、同期検波のタイミング等の調整をするためのプリアンブルをパケットに付与する。また、水平同期信号４２０はＰＬＬ４０９にも供給され、ＰＬＬ４０９は、水平同期信号４２０を逓倍し搬送波を生成する。すなわち、搬送波は水平同期信号４２０と同期している。
【００４９】
そして、ロジック回路４０７にて生成されたパケットは変調回路４０８に出力され、ＰＬＬ４０９で水平同期信号４２０を逓倍して発生した搬送周波数により変調回路４０８にて変調され、ヒンジ４２９の金属部分に給電され、第２筐体部へ送信される。また、水平同期信号４２０は有線伝送路４２８にて別途第２筐体部へ送信され、復調の同期検波やパケット同期の基準として使用される。これによって、パケット内のプリアンブル部を容易に検出できるようになり、また搬送波周波数は送信側と完全に一致させることが可能なので、同期検波の位相調整も容易である。
【００５０】
表示データ４１９は並直変換回路４０４によってその占有帯域が増大する。この信号は変調回路４０８によってさらに高い周波数に変調される。しかし、変調の働きによりその比帯域、すなわち、占有帯域幅とその中心周波数の比は縮小される。これによって、表示データ４１９のような高速の広い帯域のデータ信号であっても、その比帯域を縮小することによって、ヒンジ４２９の導電部のような必ずしも伝送線路として設計されたものでない部品を介しても伝送が可能となる。また、水平同期信号４２０のような周波数の低い信号は、ヒンジ４２９を通り抜けて配線される有線伝送路４２８を介して容易に伝送することができる。
【００５１】
ヒンジ４２９を介して伝送された変調回路４０８の出力信号は、プリアンプ４１２によって増幅された後、バンドパスフィルタ４１３により不要帯域の成分が除去され、復調回路４１４に入力される。バンドパスフィルタ４１３は、例えば携帯電話のように大電力の送信機能を内蔵する場合の妨害を除去したり、送信側の変調回路４０８の出力電力をぎりぎりまで絞る場合などに回路雑音を除去したりするために用いる。また、有線伝送路４２８で伝送された水平同期信号４２０は、ＰＬＬ４１５および同期回路４１６に出力される。
【００５２】
そして、水平同期信号４２０の周波数をＰＬＬ４１５により逓倍し、搬送波周波数を復元し復調回路４１４に供給する。そして、復調回路４１４にてＰＬＬ４１５からの出力をバンドパスフィルタ４１３からの出力に混合することにより、受信信号の復調が行われる。ここで、有線伝送路４２８を介して水平同期信号４２０をＰＬＬ４１５に供給することにより、送信側の変調回路４０８で使用された搬送波と全く同じ周波数および位相の周波数を受信側で復元でき、同期検波が極めて容易になる。同期回路４１６では、水平同期信号４２０によって受信信号パケットの境界を検出し、パケット同期を行う。直並変換回路４１７は、復調された受信パケットの中から表示データ４２２の部分を抽出し、画素毎に直並変換を行い、表示データ４２２を生成する。
【００５３】
ロジック回路４１８は、復調されたパケットからパケット内の表示データ４２２のタイミングに合わせて水平同期信号４２３、垂直同期信号４２４、Ｘドライバの転送クロック４２５を発生させ、それぞれ液晶表示体のドライバすなわち図１３の水平同期信号１３１４、垂直同期信号１３１８、Ｘクロック信号１３１５に相当する信号として液晶表示体のドライバへ出力し表示を行う。
【００５４】
なお、ＰＬＬ４０９の発生する信号の周波数は、ラジオ受信機や携帯電話のように電波を利用する電子装置の本来の目的を妨害せず、また妨害を受けないような周波数でかつヒンジ４２８を通り易い周波数を選択する。この周波数は第１および第２筐体部の位置関係によって変化するかもしれない。このような場合は受信側から通信品質状況をフィードバックしながらダイナミックに搬送周波数を変更する。すなわち、受信側の評価回路４０５により受信品質を評価し、その評価結果をＰＬＬ４０９、４１５へフィードバックしながら、ＰＬＬ４０９、４１５の逓倍比を変更することにより、搬送周波数を変更することが可能である。また、通信品質の評価は受信電力やエラーレートを測定することで評価することができる。
【００５５】
この場合、２つの筐体間でやり取りする有線伝送路４２８は水平同期信号４２０を送る伝送線路とＰＬＬ４０９へのフィードバック情報を送る伝送線路の２本が必要になるが、いずれも低い周波数なので有線による伝送は容易である。また、これらの情報は、時分割多重などの方法で１本の伝送線路で送受することも可能である。
遠隔地の微弱信号を受信する携帯電話などの電子装置においては、ＰＬＬ４０９の発生する信号の周波数は受信感度に直接影響を与えるので、周波数の選択は重要である。２ＧＨｚ以上で受信機に影響のない周波数を選べば、１００Ｍｂｐｓのデータを伝送しても占有帯域は２００ＭＨｚ程度であり、比帯域は１／１０以下となる。このため、従来のＤＣから２００ＭＨｚ以上の何オクターブにも渡る帯域を要する伝送路に比較し、帯域内の周波数特性を平坦化することは容易である。後述するように、携帯電話機に使用される程度の大きさのヒンジ４２９では、数ＧＨｚの周波数帯において２００ＭＨｚ程度の帯域で平坦な伝送特性を持つ周波数はいくつかある。これらの周波数帯では受給電点を終端するマッチング回路の設計も容易となり、性能の良い通信を確保することが可能となる（図４では、マッチング回路は省略されているが、ヒンジ４２９を伝送線路としたときの両端での反射を抑え、波形ひずみを最小とし、また伝送エネルギーの効率をよくして伝送するために、ヒンジ４２９の両端にマッチング回路を入れても差し支えないことは説明を要さないだろう。）。さらに、データ伝送に使用される周波数が高いため、これらを構成する部品は小型化が容易であり、実装スペースの節約も可能となる。また、良好なマッチングにより、信号エネルギーの効率を上げることができる。このことは消費電力の節約に効果がある。
【００５６】
一般に無線通信において、送信側の変調回路４０８と受信側の復調回路４１４は扱う搬送波周波数が一致している必要があり、送信と受信の間の搬送波発振回路の周波数には高い精度が要求され、その２者の誤差は直接通信品質の劣化となって現れる。しかし、図４の構成によれば、変調回路４０８と復調回路４１４は、同一の基準信号、すなわち同一の発振回路４２６によって発生されたクロックパルスに同期した水平同期信号４２０を基準とした上で、同じ特性を持つＰＬＬ４０９、４１５を使って逓倍により搬送波を得ているので、送受信間の搬送波周波数の誤差とならない。このため、発振回路４２６の精度は問題とならず、コストダウン効果がある。
【００５７】
なお、ＰＬＬ４１５は必須でなく、ＰＬＬ４０９の出力を復調回路４１４に直接送っても良いが、搬送波のような高い周波数の信号を有線で送るのは困難が伴うため、あまり合理的でない。図４の構成のように水平同期信号４２０のような低い周波数の基準信号を送信し、ＰＬＬ４１５で逓倍してＰＬＬ４０９の出力と同一の搬送波を受信側で復元する方が実現性が高い。
【００５８】
また、復調回路４１４の前段にプリアンプ４１２を設けることにより、非常に微弱な信号でも受信が可能になる。また、プリアンプ４１２にはヒンジ４２９を伝送路としたときの特性を補正するようなイコライザ等の機能も持たせることが可能である。これによって、受信信号レベルを所定値に保たなければならない従来の伝送方式に比較し、有線伝送路４２９から発生する不要放射電力よりもはるかに少ない放射電力で通信品質を保つことが可能となり、根本的なＥＭＩ対策となる。また、有線伝送路４２９のストレージ容量をロジックレベルで駆動しなければならない従来の伝送方式に比較し、消費電力も下げることが可能となる。
【００５９】
このように、ヒンジ４２９を伝送路として利用することによって、高速かつ大量の表示データを表示体に伝送することが可能となり、並列に多数の有線伝送路を要した従来の技術に比較し、配線数を大幅に減らすことができ、装置構造の簡略化が可能となる。また、外部からの雑音や干渉、また外部への妨害に対する対策をとることも容易となる。さらに、表示体の大型化に伴いより顕在化してきた消費電力の増大、配線位置の制約、対雑音、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。
【実施例４】
【００６０】
図５は、本発明にかかる他の電子装置の実施例の要部を示すブロック図であり、また同時に、実施例１の変調回路４０８および復調回路４１４に相当する部分をより詳述する図である。図面中央のヒンジ５０７を境に送信側と受信側に別れ、それぞれ別の筐体に収納されるとともに、これらの筐体部はヒンジ５０７を介して接続されている。
図５において、送信側には搬送波を発生する発振回路５０２が設けられ、発振回路５０２は、搬送周波数の矩形パルス列を発生する。なお、この発振回路５０２は、実施例３のＰＬＬ４０９に相当する。乗算回路５０１は発振回路５０２から発生された搬送波と送信データ５０３の乗算を行うことにより、送信データの信号帯域を搬送波を中心とする周波数帯域に変換する。これが変調操作である。そして、ヒンジ５０７を経由して乗算回路５０１の乗算結果を受信側に送出する。
【００６１】
なお、実施例３では、同期信号は、発振回路４２６で発生するパルス列を液晶コントローラ４０３で分周し発生させ、搬送波は、この同期信号をＰＬＬ４０９にて逓倍して生成しているが、本実施例４のような構成を取っても、発振回路５０２による搬送波と分周回路５０４よって発生される同期信号は同期しており、実施例３と同様の動作をさせることができる。
【００６２】
乗算回路５０１は、送信データ５０３および発振回路５０２の出力ともデジタル信号であるため、排他的論理和回路で構成することができる。すなわち、論理値“０”のとき値“１”のアナログ値、論理値“１”のとき値“−１”のアナログ値を対応させると、排他的論理和回路の入出力はちょうど乗算回路として作用する。また、このようにデジタル回路によって乗算回路５０１を構成したときの出力レベルが大きすぎるときは、適宜減衰回路５１１を通してヒンジ５０７に接続することができる。通信は受信側で受信できる必要最小限の電力に抑えることができるので、他の機器回路等に与える高調波妨害などが低く、無線通信に用いられる位相変調の場合のように、フィルタなどで変調回路出力から高調波成分を除去する処理などは不要となることが多い。
【００６３】
一方、受信側において、ＰＬＬ５０８は、有線伝送路５１０によって伝送されてくる分周回路５０４の出力を基準として分周回路５０４の分周比倍に逓倍して搬送波を生成する。ヒンジ５０７を介して受信した受信データ信号はプリアンプ等を通った後、乗算回路５０５に入力され、ＰＬＬ５０８により再生された搬送波と乗算された後、ローパスフィルタ５０６で高周波成分が取り除かれ、復調信号５０９として復調される。ローパスフィルタ５０６は、乗算回路５０５の出力の高域周波数成分（乗算回路５０５により分離された受信データ信号とＰＬＬ５０８の再生クロック波形とのわずかな移相差により生ずる細いパルス成分）を除去し、復調信号５０９として出力する。
【００６４】
図６（ａ）〜（ｃ）に上記に説明した図４の変調回路４０８のタイム図を示す。すなわち同図（ａ）は図５の発振回路５０２により生ずる搬送波（クロック）、同図（ｂ）は送信データ５０３、（ｃ）は出力される送信信号を示す。同図のタイム図をデジタル回路と見れば、変調回路４０８は排他的論理和回路であり、“±１”の値を取るアナログ値と見れば、変調回路４０８は乗算回路である。
【００６５】
図６（ｄ）〜（ｆ）に実施例１による復調回路４１４のタイム図を示す。すなわち、同図（ｄ）は受信信号、同図（ｅ）は図５のＰＬＬ５０８で再生された搬送波パルス列、（ｆ）は図５の乗算回路５０５の出力で、ローパスフィルタ５０６は、この信号から受信信号とＰＬＬ５０８の出力のわずかな位相差により生ずる高周波成分を取り除き、復調信号５０９を復元する。なお、同図（ｄ）では、受信信号はロジックレベルのパルス列で図示されているが、このように十分な振幅が確保できない場合でも、乗算回路５０５として排他的論理和回路でなく、アナログの乗算回路を使用することで全く同じ動作をさせることが可能である。
【００６６】
同図から明らかなように、搬送波（クロック）（図６（ａ））と再生搬送波（再生クロック）（図６（ｅ））は周波数が違っていたり、位相がずれていたりすると、復調がうまく作動しない。従来の通信では、送信側と受信側で別々に高精度の発振回路を持ち誤差を最小限に抑えていた。本実施形態のこの構成によれば、受信側の再生クロックは送信側の発振回路５０２の出力を基準にしているので、受信側では常に送信側と同じ周波数の再生クロックが確保でき、そのため発振周波数の安定度や周波数精度による誤差が生じない。また、安価な発振回路５０２でも、きわめて安定度の高い回路を構築できる。
【００６７】
本発明の本実施例では、十分にＳＮ比の良い通信品質が確保できるため、信号をデジタル値と見て良い程度まで増幅することもできる（なお、図５では、増幅回路は省略されている）。この場合、増幅された信号レベルは論理値レベルまで大きくなるが、該論理値によって駆動される負荷は、ＣＰＵから表示体までの伝送路というような大きな浮遊容量を伴う長い距離ではなく、同一半導体チップ内のような極めて短く低負荷であるため、消費電力の増大にはならない。また、受信信号が論理値レベルまで増幅されないアナログレベルであっても、ＰＬＬ５０８の出力は（“±１”の値を取る）矩形であるため、乗算は簡単なスイッチ回路で実現できる。すなわち、二重平衡形の乗算回路や増幅度の絶対値が等しく極性が互いに逆の反転増幅回路および正転増幅回路を用意し、ＰＬＬ５０８の出力の論理レベル“１”のとき、反転増幅回路の出力をスイッチにより選び、ＰＬＬ５０８の出力の論理レベル“０”のとき、正転増幅回路の出力を選択することによって実現できる。このような構成の回路を乗算回路５０５として用いても良い。
【００６８】
上記構成によれば、図４の変調回路４０８は排他的論理和回路、復調回路４１４も排他的論理和回路１つまたはアナログ乗算回路、およびローパスフィルタにより、きわめて簡単に実現できる。以上、本実施例では２値搬送波をデジタル信号でバイナリ位相変調（ＢＰＳＫ）する例を示したが、変復調の例としてもっと多相の搬送波を利用する例えばＱＰＳＫや振幅変調や周波数変調も用いることが可能である。
【実施例５】
【００６９】
図７は、本発明にかかる電子装置の他の実施例の要部を示すブロック図であり、撮像素子を用いる電子装置に応用した例を示す。電子装置は図中の一転鎖線７１１によって回路が分離され、２つの筐体に収納されている。電子装置には、これら２つの筐体の位置関係が変えられるように接続するヒンジ７１３が設けられ、これらの筐体部はヒンジ７１３を介して接続されている。また、一方の筐体部には変調回路７０５が設けられるとともに、他方の筐体部には復調回路７１２が設けられ、変調回路７０５からの出力はヒンジ７１３を介して復調回路７１２に伝送することができる。
【００７０】
図７において、撮像素子７０１は、制御回路７０２から発生される水平同期信号７２０および垂直同期信号７２１により駆動され、撮像した画像データ７１９をロジック回路７０３に出力する。ロジック回路７０３は、撮像素子７０１から出力された画像データ７１９および制御回路７０２から発生される水平同期信号７２０を受けて伝送パケットを構築する。該パケットは、変調回路７０５に入力され、発振回路７０６により発生された搬送波を変調し、ヒンジ７１３に給電され、ヒンジ７１３を介して受信側に送出される。
【００７１】
ヒンジ７１３に給電された信号は、受電端で受信されると、プリアンプ７０９で増幅され、バンドパスフィルタ７１０により不要な帯域外信号が除去された後、復調回路７１２に入力される。ＰＬＬ７１５は、有線伝送路７０７によって伝送されてくる水平同期信号７２０を搬送波周波数に逓倍して搬送波を生成し、復調回路７１２に入力する。復調回路７１２はまた、水平同期信号７２０から復調に必要な同期タイミングも利用し、伝送パケットを抽出する。直並変換回路７１４は、復調された受信パケットの中から画像データ部分を抽出し、画素毎に直並変換を行い、画素データを生成する。
【００７２】
ロジック回路７１６は復調された画素データに合わせてビデオメモリ７１７に書きこむためのメモリアドレスを発生し、直接またはＣＰＵ７１８を介して画像データをビデオメモリ７１７の該アドレスに書き込む。ＣＰＵ７１８は、ビデオメモリ７１７にアクセスし、画像データを様々なアプリケーションに使用する。
通常は撮像素子７０１の起動などのコントロールはＣＰＵ７１８が行うが、この起動に関する情報を同期信号としてＣＰＵ７１８側から撮像素子７０１の制御回路７０２へ伝送することも可能である。より詳しい方法は、実施例６に後述する。
【００７３】
このように、ヒンジ７１３を伝送路として利用することによって大量の画像データ７１９の伝送が可能となり、並列に多数の有線伝送路を要した従来の技術に比較し配線数を大幅に減らすことができ、装置構造の簡略化が可能となる。撮像素子７０１の大型化に伴いより顕在化してきた消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。また、受信側では、復調に必要な同期タイミングが有線伝送路７０７にて送られてくるため、同期捕捉の必要がなく、回路が大幅に簡略できる。また、送受間で同一の発振源により発生する搬送波を基準とするため、発振回路７０６に要求される周波数精度は著しく緩和され、コストダウンや実現性に大きな効果がある。
【実施例６】
【００７４】
図８は、本発明にかかるさらに他の実施例の要部を示すブロック図である。なお、本実施例は、液晶表示体８０１の近くに撮像素子７０１も有する場合であり、実施例３および実施例５の構成を背中合わせに合成した形をとる。すなわち、図４のＣＰＵ４０１と図７のＣＰＵ７１８が共有されるように、図４および図７の各ブロックが配置される構造をとる。電子装置は、図中の一転鎖線８０２で示す２つの部分に分離され、２つの筐体に分離収納され、それらはヒンジ８０６で接続されている。なお、図４および図７で説明に用いられた番号と同じ番号の構成要素はそれぞれ実施例３および実施例５で説明したものと同じであるので省略する。
【００７５】
図８において、変調回路４０８は、ビデオメモリ４０２に記憶されている表示データ信号４１９を変調し、高い周波数ではあるが低い比帯域の信号に変換し、ヒンジ８０６に送出する。なお、変調回路４０８とヒンジ８０６の間にあるスイッチ８０４は、送られる信号すなわち液晶表示体８０１に表示する表示データ信号４１９と撮像素子７０１で撮像した撮像データ７１９の送出方向を切り替えるスイッチ回路である。ヒンジ８０６を伝って送出された表示データ信号４１９は、プリアンプ４１２等で増幅等の信号処理を行った後、復調回路４１４で復調され、液晶表示体８０１へ出力される。
【００７６】
撮像素子７０１は、液晶表示体８０１の近くに配置され、撮像素子７０１により得られた撮像データ７１９は、ロジック回路７０３により通信パケットが構築され、変調回路７０５により変調されスイッチ８０３に送られる。スイッチ８０３、８０４は、伝送すべきデータが撮像データ７１９の場合と表示データ４１９の場合とで切り替わるようになっている。すなわち、伝送すべきデータが表示データ４１９の場合、スイッチ８０４は変調回路４０８側に切り替えられるとともに、スイッチ８０３はプリアンプ４１２側に切り替えられる。一方、伝送すべきデータが撮像データ７１９の場合、スイッチ８０４はプリアンプ７０９側に切り替えられるとともに、スイッチ８０３は変調回路７０５側に切り替えられる。
【００７７】
表示と撮像が同時に行われるときは、たとえば１フレーム毎あるいは１水平走査線毎のように実質的に同時になるような短い時間で切り替えを繰り返すことにより動作が可能となる。また、水平同期信号４２０は表示および撮像で共用することが可能であり、有線伝送路８０５を伝わって相手側に伝送される。すなわち、液晶コントローラ４０３が発生した水平同期信号４２０を元に、同期回路４１６およびロジック回路４１８によって撮像素子用の水平同期信号７２０を作り出すことが可能である。この場合、水平同期信号４２０は液晶コントローラ４０３の側から同期回路４１６に送出されているが、撮像データ７１９は水平同期信号４２０とは逆の方向に変調回路７０５からスイッチ８０４の側に送出される。ロジック回路４１８はまた、液晶表示体８０１の駆動回路に正しく信号を送るための表示用の同期信号（水平同期信号４２３、垂直同期信号４２４）も作り出す。
【００７８】
ヒンジ８０６によって伝送された撮像データ７１９は、復調回路７１２により復調されてからビデオメモリ４０２に蓄えられる。ＣＰＵ４０１は、当該撮像データ７１９を液晶表示体８０１に表示させるために、ビデオメモリ４０２の所定のアドレスに書き込むなどの制御を行う。
図４と図７の構成を比較すると、図４では、変調回路４０８は搬送波をＰＬＬ４０９から得ている。一方、図７では、変調回路７０５は搬送波をＰＬＬ４１５から得ている。逆に、図７の受信側において、復調回路７１２は搬送波をＰＬＬ４０９から得ており、表示データを伝送する場合と撮像データを伝送する場合とでＰＬＬ４０９と発振回路４２６の位置が送受信間で逆となっている。表示用の送受信系によりＰＬＬ４１５が既に発振回路４２６に同期しているため、このような構成が可能となる。
【００７９】
すなわち、一方向の通信では、受信側で送信された信号に同期するしか方法がないが、送受双方向ならば本実施例のように、受信側のタイミングにあわせて送信側で同期を取ることが可能であり、撮像データ７１９の送信側は、撮像データ７１９の受信側から送られてくる水平同期信号４２０にタイミングを合わせパケットを生成し、また搬送波の位相を合わせ送出する。このように、表示用の送受信系によりＰＬＬ４１５が既に発振回路４２６に同期している場合、撮像データ７１９の送信側で同期を取ることができるので、撮像データ７１９の受信側では同期のための回路は省略できる。
【００８０】
以上述べたように、ヒンジ８０６を介して連結された筐体間で双方向の通信を行うことにより、液晶表示体８０１へデータを送り、また液晶表示体８０１の近くに配置された撮像素子７０１から信号を発信させ受信することが可能となり、回路も共通部分を共用でき簡略化が可能となる。上記構成をとることで、大量の表示データと撮像データの伝送がヒンジ８０６を伝送路として利用することによって可能となり、並列に多数の有線伝送路を要した従来の技術に比較し配線数を大幅に減らすことができ、装置構造の簡略化が可能となる。液晶表示体８０１や撮像素子７０１の大型化に伴いより顕在化してきた消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。また、受信側では、復調に必要な同期タイミング信号が有線伝送路８０５にて送られてくるため、同期捕捉の必要がなく、回路が大幅に簡略できる。また、送受間で同一の発振源により発生する搬送波を基準とするため、発振回路４２６に要求される周波数精度は著しく緩和され、コストダウンや実現性に大きな効果がある。
【実施例７】
【００８１】
図９は本発明による他の実施例の要部、特に２つの筐体を機械的に接続し、また２つの筐体間の大容量伝送路として電気的に接続するヒンジ部を携帯電話機に応用した場合を例示する。
同図（ａ）は２つの筐体に分離内蔵される回路素子を搭載する回路基板９０１、９０２とヒンジ９０４の全体図であり、同図（ｂ）はヒンジ部分をより詳しく示すための拡大図である。なお、回路基板９０１には、携帯電話の送受信に用いるアンテナ９０３が接続されている。ヒンジ９０４は、２つの回路基板９０１、９０２を機械的に接続するために、ねじまたはリベット等で機械的に固定されている。両回路基板９０１、９０２には、誘電体９０９ａ、９０９ｂ上にそれぞれ設けられた金属薄膜９１０ａ、９１０ｂで配線パターンが形成され、この配線パターンを介して電子部品を接続することにより、電子回路を構成することができる。同図では、金属薄膜９１０ａ、９１０ｂによる細かい配線パターンは省略し、その代表的なパターンとして接地電位の導体（グランド）を示している。また、誘電体９０９ａ、９０９ｂ上には、金属薄膜９１０ａ、９１０ｂにて受電点９０７および給電点９０８がそれぞれ形成され、これらの受電点９０７および給電点９０８はヒンジ９０４を介して互いに電位的に接続されている。
【００８２】
ヒンジ９０４は両回路基板９０１、９０２の位置関係を変えるために、中心軸９１１−９１２および中心軸９１３−９１４の周りに回転させることができ、位置関係として折り曲げやひねりを与えることができる。この様子を同図（ｃ）に示す。ヒンジ９０４はこのような可動性に対し十分な強度を得るために、硬い金属で構成され導電性がある。そして、両回路基板９０１、９０２の電位を固定するために、円内９０５、９０６で示すように電気的にも（直流的に）接続されている。このように、電気的にグランドに短絡されているヒンジ９０４を通して変調信号を給電点９０８とその直近のグランド電位間に給電し、また受電点９０７にて信号を受信する。
【００８３】
携帯電話用アンテナ９０３への給電をポート１、受電点９０７をポート２、給電点９０８をポート３としてＳパラメータを求めると、図１０〜１２のようになる。このような特性は例えばＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）法のような数値計算により求めることが出来る。
図１０はＳ３３、すなわち給電点９０８での反射係数であり、この給電点９０８に給電した場合はほぼ２ＧＨｚ以上の周波数では５０％以上のエネルギーが給電点９０８を通じて空中に放射されるか、ポート２の受電点９０７へ伝送されていることが分かる。なお、Ｓパラメータの対称性により、受給電の方向を逆にしても同様の特性が得られる。
【００８４】
図１１はＳ２３すなわちポート３からポート２へ伝送されるエネルギーの割合を示す。周波数が２ＧＨｚから４ＧＨｚの範囲では、Ｓ２３は‐２０ｄＢ以上であり、３ＧＨｚにて距離３ｃｍにおけるパスロス（約−３０ｄＢ）を上回る量である。すなわち、ヒンジ９０４を伝送媒体として用いることで、伝送データに変調をかけて十分マッチングを取ったアンテナで空間を伝播させるよりも少ないロスで、筐体間のデータ伝送が可能である事がわかる。
【００８５】
以上から、たとえ直流的にグランド電位に接続されているヒンジ９０４を使っても、伝送する信号を変調し適当な周波数帯に変換すれば、ヒンジ９０４を使用して信号伝送が可能であることがわかる。本実施形態では、この特性を利用し伝送すべき信号を変調し、ヒンジ９０４を使って大量のデータ転送を行い、配線の煩雑さを軽減することができる。
図１２はＳ２１で携帯電話用アンテナ９０３から受電点９０７への妨害の強さを表す。同図では、１．４ＧＨｚ付近、２．１ＧＨｚ付近に伝送特性の落ち込んでいるところがあるがヒンジの形状を変更することによりこの周波数をたとえば第三世代の携帯電話の送信に使用される２ＧＨｚ付近にもってくることが可能である。こうすることにより機器本来の機能である携帯電話機能から内部通信への妨害を軽減することができる。また逆に、Ｓ２３の特性から、筐体間の内部通信用として選択された周波数帯（例えば３〜４ＧＨｚ）からの本来の携帯電話機能への妨害も軽減されていることが分かる。
【００８６】
Ｓ２２、Ｓ３３の反射係数を小さくし伝送されるエネルギーを増やすためには、受給電点９０７、９０８の位置、すなわちポート２では図９（ｂ）の９１６で示す寸法、ポート３では９１７で示す寸法を調整することにより、受給電点９０７、９０８での整合状態を調整することが可能であり、このような位置で受給電するように、回路基板９０１、９０２の設計を行う。最適な受給電点９０７、９０８は、使用する搬送波周波数によっても変化する。送受信が同一の電子装置内にありしかも同期信号を優先伝送路により送ることにより、搬送波周波数情報を送受で共有できるため、搬送周波数を自由に変更できる。そのため、受給電点９０７、９０８の位置に制限がある場合は、搬送周波数を変更して受給電点９０７、９０８の位置を調整することも可能である。
【００８７】
Ｓパラメータはヒンジ９０４の働きによる折り曲げ、ひねりなどの２筐体の位置関係によっても変化する。（図１０〜１２では代表的な位置関係のときのみを例示している。）受給電点９０７、９０８の位置は回路基板９０１、９０２が固定されてしまえば変更することが出来ないので、受給電点９０７、９０８の位置によるＳパラメータの再調整は出来ないが、搬送波周波数を変更して最適な伝送特性の得られるようにすることは可能である。実施例３に述べた方法によって搬送波周波数をダイナミックに選択設定すれば、２筐体の位置関係が変わっても、常に良好な伝送特性を確保することが可能である。
【００８８】
以上述べたように、本実施形態によれば、従来困難であった高速のデータ伝送を直流的にグランド電位に接続されているようなヒンジ９０４を使って伝送することが可能であり、高速化に伴う配線の煩雑さ、ＥＭＩ、消費電力、実装上のスペースや信頼性、機器デザイン上の制限、通信データの信頼性などの様々な問題を解決できる。しかも、これを実現するための回路はいずれもＣＭＯＳ集積回路として半導体集積回路上に集積可能であり、従来のフレキシブル基板上の何本もの伝送路を接続するコネクタなどの実装部品を用いる方法に比較し、大幅にコストダウンが可能であり、極めて有用性の高いものである。
【００８９】
また、本実施形態では、伝送しようとするデータストリームを変調し、より高い周波数帯に上げることで、比帯域を下げ、特性のフラットな帯域を使用して良好な通信特性を得ようというものである。伝送周波数が高いので、使用される部品の小型化が容易である。また、伝送路が１本であるので、シールドなどの対策も容易で外部への干渉の低減が容易である。また、携帯電話のように同一筐体内に極端に強い電波を送信する送信機が内蔵される様な環境下にあっても、これらへの対策も容易である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
なお、上述した実施形態では、携帯電話を例にとって説明したが、装置の回路が２つ以上の筐体に分離収納され、それらの位置関係が変えられるようにヒンジで結合され一体化されている電子装置、例えばビデオカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノート型パーソナルコンピュータなどに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に基づくクラムシェル型携帯電話を開いた時の状態を示す斜視図。
【図２】本発明に基づくクラムシェル型携帯電話を閉じた時の状態を示す斜視図。
【図３】本発明に基づく回転式携帯電話の外観を示す斜視図。
【図４】本発明の電子装置の一実施例の要部を示すブロック図。
【図５】本発明の電子装置の他の一実施例の要部を示すブロック図。
【図６】本発明の電子装置の他の一実施例の動作を説明するタイム図。
【図７】本発明の電子装置の他の一実施例の要部を示すブロック図。
【図８】本発明の電子装置の他の一実施例の要部を示すブロック図。
【図９】本発明の電子装置の一実施例の機構の要部を示すブロック図。
【図１０】本発明にかかる実施例の特性を示す特性図。
【図１１】本発明にかかる実施例の特性を示す特性図。
【図１２】本発明にかかる実施例の特性を示す特性図。
【図１３】従来の液晶表示体を持つ電子装置を説明するブロック図。
【図１４】従来の液晶表示体を持つ電子装置の動作を説明するタイム図。
【符号の説明】
【００９２】
１、２１  第１筐体部、２、２２  第２筐体部、３、２３、４２９、５０７、７１３、８０６、９０４  ヒンジ、４、２４  操作ボタン、５、２５  マイク、６、２６  外部無線通信用アンテナ、７、１０、２７、３０  変復調回路、８、１１、２８  表示体、９、２９  スピーカ、１２  撮像素子、４０８、７０５  変調回路、４１４、７１２  復調回路、４２８、５１０、７０７，８０５  有線伝送路、  ４０２、７１７  ビデオメモリ、４０３  液晶コントローラ、８０１  液晶表示体、７０１  撮像素子、４２６、５０２、７０６  発振回路、５０４  分周回路、４０９、４１５、５０８、７１５  ＰＬＬ、５０１、５０５  乗算回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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