(57)【要約】【課題】高いアンテナ性能を有する２軸折畳携帯端末の提供。【解決手段】第１筐体１１と第２筐体１２とを開閉自在に連結する第１ヒンジ部１４と、第２筐体１２と第３筐体１３とを回転自在に連結する第２ヒンジ部１５と、第３筐体１３内に配置された表示部２０と、第１無線システム部１６と、少なくとも動作周波数の一部が第１無線システム部１６と同じ第２無線システム部１７と、第１筐体１１内の第１ヒンジ部１４側と対向する辺側かつ幅方向で一方の端部に配置された第１無線システム部１６用の第１アンテナ素子１８と、表示部２０が前記携帯端末１０の外側に配置されない閉じた状態で前記第３筐体１３内の前記第２ヒンジ部１５側と対向する辺側かつ幅方向で前記第１アンテナ素子１８が配置された一方の端部と同じ側に配置された第２無線システム部１７用の第２アンテナ素子１９を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と、
第２筐体と、
第３筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを開閉自在に連結する第１ヒンジ部と、
前記第２筐体と前記第３筐体とを回転自在に連結する第２ヒンジ部と、
前記第１筐体に配置された第１回路基板と、
前記第３筐体に配置された第２回路基板と、
前記前記第３筐体内に配置された表示部と、
前記第１筐体もしくは前記第３筐体に配置される第１無線システム部と、
前記第１筐体もしくは前記第３筐体に配置され、少なくとも動作周波数の一部が前記第１無線システム部と同じ第２無線システム部と、
前記第１筐体内に配置され、前記第１無線システム部と電気的に接続する第１アンテナ素子と、
前記第３筐体内に配置され、前記第２無線システム部と電気的に接続する第２アンテナ素子と、を備え、
前記表示部が外側に配置されて閉じた状態における前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との距離は、前記表示部が内側に配置されて閉じた状態における前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との距離よりも大きいことを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記表示部が外側に配置されて閉じた状態において、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが筐体の厚み方向において対向する位置に配置され、
前記表示部が内側に配置されて閉じた状態において、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが、筐体の厚み方向において互いに重ならない位置に配置されることを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体内の前記第１ヒンジ部側と対向する辺側かつ幅方向で一方の端部に配置され、
前記第２アンテナ素子は、前記第３筐体内の前記第２ヒンジ部側と対向する辺側かつ幅方向で前記第１アンテナ素子が配置された一方の端部と同じ側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯端末。
【請求項４】
前記第２アンテナ素子に接続された高周波切替手段と、前記高周波切替手段と前記第２回路基板の接地電位となるグランドパターンとに接続されたリアクタンス素子と、前記高周波切替手段に接続された前記第２無線システム部と、前記表示部が前記携帯端末の外側に配置されない閉じた状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第１無線システム部の動作を検知する検知部とを備え、前記制御部において前記表示部が前記携帯端末の外側に配置されない閉じた状態かつ前記第１無線システム部の動作を検知した場合には前記高周波切替手段において前記第２アンテナ素子と前記リアクタンス素子とを電気的に接続し、それ以外の状態では前記高周波切替手段において前記第２アンテナ素子と前記第２無線システム部とを電気的に接続することを特徴とする請求項第１乃至請求項３のいずれか１項に記載の携帯端末。
【請求項５】
前記第１無線システム部および前記第２無線システム部とは異なる第３無線システム部と、前記第１ヒンジ部近傍に配置した前記第３無線システム部用第３アンテナ素子を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの回転軸を有する携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話は、折畳み式など用途に応じてユーザが筐体状態を選択できる様々な構造で普及している。その中には、待ち受け状態では表示画面が筐体表面にない「筐体閉じ状態」、通話状態では２つの筐体を開いた「開き状態」、筐体を閉じているにも関わらず表示画面が筐体表面にある「ビューア閉じ状態」の、３つの状態をとり得る回転２軸構造（スィーベル構造）がある。
【０００３】
また、携帯電話には音声通話などに用いられるセルラ通信用無線システム以外にも、複数の無線システムが搭載されている。これら複数の無線システムの中でも、同一周波数で動作する複数の無線システムが同一の携帯電話に搭載されている場合がある。一例としては、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈとＷｉ−Ｆｉのように、異なる無線システムではあるが2.400〜2.4835GHzの周波数を双方ともに使用する無線システムがある。このような２つの無線システムを同一筐体内に構成した場合、同一周波数で動作するアンテナが小さな筐体に２つ存在するため電磁結合影響によるアンテナ性能の劣化が問題になる場合が多い。
【０００４】
スィーベル構造を有する携帯端末のアンテナ性能を確保する技術として以下のような特許文献がある。
特許文献１では、筐体閉じ状態とビューア閉じ状態の両方で一定のアンテナ性能を保つために、２本ともアンテナ素子が配置されていない側の筐体に近接しないよう、平衡系のアンテナ素子が、筐体の厚み方向で１本は必ず距離を保つよう構成されている。しかしながら、本文献には、同一周波数で同時に動作するアンテナ素子の電磁結合による性能劣化に関しては触れられていない。
【０００５】
特許文献２では、筐体閉じ状態とビューア閉じ状態の両方で一定のアンテナ性能を保つために、アンテナ素子が２本ともアンテナ素子が配置されていない側の筐体内にあるアンテナ性能劣化要因となる金属物の影響を軽減するよう、アンテナ素子の両側から給電できる構造を有し、筐体の状態に応じて給電位置を選択する構造である。しかしながら、本文献には、同一周波数で同時に動作するアンテナ素子の電磁結合による性能劣化に関しては触れられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９８０８号公報
【特許文献２】特開２００７−４９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの特許文献１や２のアンテナ装置には、複数の同一動作周波数の無線装置に対応する複数のアンテナを搭載することを考慮していない為、複数のアンテナを同一筐体内に配置した場合の電磁結合によるアンテナ性能の劣化については触れられていない。
【０００８】
また、様々な無線システムの使用シーンを考慮した上で、筐体状態によって高い性能を保つ必要のあるアンテナ素子の優先順位を定めておらず、どの状態においても一定の性能を求めるため、本当に必要な状態で高いアンテナ性能が得られていないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、閉じビューア状態で使用頻度の高い無線システム用のアンテナ素子と、そのアンテナ素子と同一周波数で動作するアンテナ素子との距離が離れるよう配置し、必要な使用状態で高いアンテナ性能を確保できる携帯端末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】
【００１０】
本発明の携帯端末は、第１筐体と、第２筐体と、第３筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを開閉自在に連結する第１ヒンジ部と、前記第２筐体と前記第３筐体とを回転自在に連結する第２ヒンジ部と、前記第１筐体に配置された第１回路基板と、前記第３筐体に配置された第２回路基板と、前記前記第３筐体内に配置された表示部と、前記第１筐体もしくは前記第３筐体に配置される第１無線システム部と、前記第１筐体もしくは前記第３筐体に配置され、少なくとも動作周波数の一部が前記第１無線システム部と同じ第２無線システム部と、前記第１筐体内に配置され、前記第１無線システム部と電気的に接続する第１アンテナ素子と、前記第３筐体内に配置され、前記第２無線システム部と電気的に接続する第２アンテナ素子と、を備え、前記表示部が外側に配置されて閉じた状態における前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との距離は、前記表示部が内側に配置されて閉じた状態における前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との距離よりも大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、筐体閉じ状態、ビューア閉じ状態それぞれにおいて優先される無線システムの高いアンテナ性能を実現することができる携帯無線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の携帯端末１０の３つの状態を示す略斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る携帯端末の開き状態正面図、側面図、筐体閉じ状態のアンテナ素子部の断面図、ビューア閉じ状態のアンテナ素子部の断面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る携帯端末の開き状態正面図、側面図、筐体閉じ状態のアンテナ素子部の断面図、ビューア閉じ状態のアンテナ素子部の断面図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る携帯端末の開き状態正面図、側面図、筐体閉じ状態のアンテナ素子部の断面図、ビューア閉じ状態のアンテナ素子部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末の全体の筐体の状態を示す図である。図１（Ａ）は、待ち受け時など携帯端末を閉じた筐体閉じ状態を示す図であり、図１（Ｂ）は、通話時など開き状態を示す図であり、図１（Ｃ）はワンセグ視聴時など画面が表にでない閉じ状態のビューア閉じ状態を示す図である。
（第１の実施の形態）
図２（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る開き状態の携帯端末１０の全体構造を＋Ｚ方向からみた正面図である。また、図２（Ｂ）は、―Ｙ方向から見た側面図であり、図２（Ｃ）は筐体閉じ状態のアンテナ素子部の断面図である。図２（Ｄ）は、ビューア閉じ状態でビューア閉じ状態のアンテナ素子部の断面図である。
【００１５】
図２（Ａ）に示すように、携帯端末１０は、第１筐体１１、第２筐体１２、第３筐体１３、第１ヒンジ部１４、第２ヒンジ部１５、第１無線システム部１６、第２無線システム部１７、第１アンテナ素子１８、第２アンテナ素子１９、表示部２０、第１回路基板２１及び第２回路基板２２を備えている。
【００１６】
第１アンテナ素子１８および第１無線システム部１６は、それぞれＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用のアンテナおよび無線システムである。第１無線システム部１６は、第１アンテナ素子１８を介し信号を送信または受信する。また、第２アンテナ素子１９および第２無線システム部１７は、それぞれＷｉ−Ｆｉ用のアンテナおよびＷｉ−Ｆｉ用の無線システムである。第１無線システム部１７は、第１アンテナ素子１９を介し信号を送信または受信する。
【００１７】
第１ヒンジ１４は、第１筐体１１と第２筐体１２とを回転自在にする支軸部材であり、第２ヒンジ１５は、第２筐体１２と第３筐体１３とを回転自在にする支軸部材である。これら二つのヒンジを直交して配置することにより、携帯電話は直交した二つの回転軸を持つことができる。
【００１８】
第１筐体１１と第２筐体１２は、第１ヒンジ部１４によって開閉自在に連結され、第２筐体１２と第３筐体１３は、第２ヒンジ部１５によって回転自在に連結される。第１筐体１１上に、第１回路基板２１が配置され、第３筐体１３上に、第２回路基板２２が配置される。第１回路基板２１上に、第１無線システム部１６が配置され、第２回路基板２２上に、第２無線システム部１７が配置される。第１アンテナ素子１８は、第１筐体１１内の第１ヒンジ部１４と対向する辺側かつ幅方向で一方の端部に配置され、第１無線システム部１６と電気的に接続される。また、第２アンテナ素子１９は第３筐体１３内の第２ヒンジ部１５と対向する辺側かつ幅方向で一方の端部に配置され、第２無線システム部１７と電気的に接続される。また、第1アンテナ素子１８と第２アンテナ素子１９は、これらの距離が、筐体閉じ状態に対しビューア閉じ状態の方が大きくなるよう配置される。また、第１無線システム部１６と第２無線システム部１７の動作周波数は、少なくてもその一部が同一である。
【００１９】
一般的にアンテナは、素子同士が近接すると電磁結合影響によりアンテナ性能が劣化する。また、動作周波数が同一である場合とそうでない場合とでは、同一である場合の方がアンテナ性能はより劣化する。
また、今回の構成では、BluetoothとWi-Fiが搭載されるが、ビューア閉じ状態においてのWi-FiやBluetoothの使用頻度が高いことが想定される。このため、ビューア閉じ状態でのアンテナ性能を優先する必要がある。
【００２０】
今回の構成では、筐体閉じ状態に対しビューア閉じ状態でアンテナ間の距離が大きくなるよう配置するため、アンテナ間の電磁結合影響を低減することができる。このため、ビューア閉じ状態において必要としているアンテナ素子のアンテナ性能を高く保つことができる。これにより、ビューア閉じにおいて、Bluetooth用の第１アンテナ素子１７およびWi-Fi用アンテナの第2アンテナ素子１８のアンテナ性能を高く保つことを実現できる。
【００２１】
図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は、それぞれ筐体閉じ状態とビューア閉じ状態において-Ｘ方向から見たアンテナ素子の断面図である。これらの図をみても、筐体閉じ状態では第１アンテナ素子１８及び第２アンテナ素子１９間の距離が小さいのに対し、ビューア閉じ状態では第１アンテナ素子１７と第２アンテナ素子１８の距離が大きい。この為、筐体閉じでは電磁結合影響が大きいためアンテナ性能が劣化するが、ビューア閉じ状態では電磁結合影響が低減でき、筐体閉じ状態に比べビューア閉じ状態は第１アンテナ素子１８と第２アンテナ素子１９のアンテナ性能を高く保つことが可能になる。
なお、第１アンテナ素子の配置位置は、第１ヒンジ部１４と対向する辺側かつ幅方向で一方の端部に限定されるものではなく、第１回路基板上のどの位置でも配置可能である。
また、その場合、筐体閉じ状態での第１アンテナ素子と第２アンテナ素子の距離に対しビューア閉じ状態の距離が大きくなるよう配置される。
（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態に係る携帯端末３０の構成について説明する。なお、本実施の形態に係る携帯端末３０の構成のうち、第１の実施の形態に係る携帯端末１０の構成と同様な構成については、第１の実施の形態に係る携帯端末１０（図２参照。） の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
図３（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る携帯端末３０は、第２回路基板２２内に配置された高周波切替手段３１、リアクタンス素子３２、無線システム検知手段３３及び開閉検知手段３４があり、携帯端末１０に対し構成が異なる。
【００２３】
この構成により、携帯端末３０は、開閉検知手段３４により筐体閉じ状態であることと、無線システム検知手段３３により第１無線システム部１６若しくは第１アンテナ素子１８の電気的動作を検知し、リアクタンス素子３２を高周波切替手段３１を介し第２無線システム部１７と接続することができる。これにより、第２アンテナ素子１９のインピーダンスマッチングを変化させ、第１アンテナ素子１８と第２アンテナ素子１９の電磁結合を軽減し、第１アンテナ素子のアンテナ性能の劣化を防ぐことができる。
【００２４】
なお、第１無線システム部１６に高周波切替手段３１を介してリアクタンス素子３２を電気的に接続させ、第２無線システム部１７に無線システム検知手段３３を接続する構成により、第２アンテナ素子のアンテナ性能の劣化を防ぐこともできる。また、開閉検出手段３４は、第１回路基板上に配置されなくともよく、筐体いずれかの場所に配置されていればよい。
（第３の実施の形態）
まず、第３の実施の形態に係る携帯端末４０の構成について説明する。  
【００２５】
なお、本実施の形態に係る携帯端末４０の構成のうち、第２の実施の形態に係る携帯端末３０の構成と同様な構成については、第２の実施の形態に係る携帯端末３０（図３参照。） の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
図４に示すように、本実施の形態に係る携帯端末４０は、第１回路基板２１内に配置された第３無線システム部４１と第３アンテナ素子４２があり、携帯端末３０に対し構成が異なる。
【００２７】
この構成により、ヒンジ部周辺にセルラシステム用のアンテナが搭載された携帯端末４０において、セルラシステム以外の複数のアンテナシステム用のアンテナ素子とセルラ用アンテナ素子との距離を離すことができ、セルラシステム以外の複数の無線通信用のアンテナ性能を高くすることができる。
【００２８】
なお、第１無線部システム部１６および第２無線部システム１７の各アプリケーションはBluetoothとWi-Fiの組み合わせに限定されるものではなく、Wi-Fi（2.400〜2.4835GHz）およびセルラー（2.5〜2.69GHz）の組み合わせでも適用できる。これらの組み合わせは、動作周波数が同じではないが、動作周波数が近接しているため、電磁結合影響によるアンテナ性能の劣化が少なからずある。本実施形態を用いることにより、アンテナ性能の劣化を防ぐことができる。この場合、第１アンテナ素子１８にWi-Fi、第２アンテナ素子１９にセルラーを配置する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、例えば携帯電話として有用であり、その他、ポータブルテレビ、ノートパソコン、電子ブック等の様々な持ち運び可能な電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    携帯端末 
１１    第１筐体
１２    第２筐体
１３    第３筐体
１４    第１ヒンジ部
１５    第２ヒンジ部
１６    第１無線システム部
１７    第２無線システム部
１８    第１アンテナ素子
１９    第２アンテナ素子
２０    表示部
２１    第１回路基板
２２    第２回路基板
３０    携帯端末
３１    高周波切替手段
３２    リアクタンス素子
３３    無線システム検知手段
３４    開閉検知手段
４０    携帯端末
４１    第３無線システム部
４２    第３アンテナ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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