(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の筺体または第二の筺体に非接触ＩＣカードチップを備え，前記第一の筺体と前記第二の筺体とを回転自在に結合するヒンジ部にアンテナを設け，
前記非接触ＩＣカードチップと前記アンテナとを接続することを特徴とする非接触ＩＣカード実装の折り畳み型携帯端末。
【請求項２】
前記アンテナはコイルを形成することを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード実装の折り畳み型携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触ＩＣカード実装の折り畳み型携帯端末に関する。
【０００２】
非接触ＩＣカードはリーダ・ライタ端末にかざすだけで料金の計算等のデータのやり取りを行うことができ，具体的にはFelica（登録商標）という名称で知られている。
【０００３】
近年，この非接触ＩＣカードを携帯端末に搭載し，情報処理機能を持つ端末のリーダ・ライタ部に近付けて双方向の無線通信を行って，認証や，支払い等に応用されるようになってきたが，折り畳み型の携帯端末において通信感度の改善が望まれている。
【背景技術】
【０００４】
非接触ＩＣカードの機能を携帯電話機に搭載するための構成として，携帯電話機の筐体の一部分に金属導体をコイル状に配線したアンテナとそのアンテナに電気的に接続されたＩＣ部品を内蔵封止することが知られている（特許文献１参照）。その構成を従来例の説明図として図５に示す。図５において，(a) は非接触ＩＣカードを内蔵した一体型の携帯電話機の裏側，(b) は内部断面であり，表側には図示省略されているが表示部と各種キーが設けられている。図中，８０は携帯電話機の筐体，８１はバッテリー部カバー，８２はアンテナコイル，８３はＩＣモジュールである。
【０００５】
図５に示す構成では，アンテナコイル８２を携帯電話機の筐体８０の全周にわたってコイル状に巻回し，且つ筐体８０の樹脂内に埋設する。これと電気的に接続されたＩＣモジュール８３は筐体８０の一部である片隅の肉厚部に内蔵封止されている。コイルループ面積を大きく確保できるため通信距離特性を向上することができ，アンテナのために筐体内部のスペースを確保せずに非接触ＩＣカード機能を組み込むことができる。
【特許文献１】特開２００３−３７８６１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在ユーザに最も人気があり，普及している携帯電話機の形状として表示部とキー入力部を分離した折り畳み形状があるが，折り畳んだ際に厚みがあり，且つ反対側部分は電子回路からの微弱電波の放射を防止するためにシールド機構を備えている場合，通信障害の要因になるため，片面のみのアンテナ実装ではアンテナ実装面側での無線通信しか保証できない。
【０００７】
この問題のため，例えば，折り畳み型携帯端末の非接触ＩＣカードを鉄道運賃の支払いに利用する場合，改札のリーダ・ライタ部に歩きながら携帯端末を取り出し，アンテナ面の確認を行わず，取り出したそのままの面をかざすといった動作により，かざす面を間違える可能性が高い。
【０００８】
実際に非接触ＩＣカードを利用した鉄道会社の駅における改札通過では，２００人に１人はかざす方向を間違えるというデータもあり，膨大な利用客があることを考えると，自動改札により大量の改札業務を高速に処理するという目的を達成できない可能性がある。
【０００９】
上記図５に示す従来の技術では表示部とキー入力部の一体型（折り畳み型ではない）携帯端末であるための構成であり，折り畳み型の場合には，表側と裏側の筐体の一方に図５の技術を適用することになり，使用する時にアンテナを取り付けた面の確認を行う必要がある。
【００１０】
上記したように，折り畳み型携帯端末に対しては従来は片面のアンテナ実装が行われ，両面にアンテナを実装する方法として次の(1),(2) のような方法が考えられる。但し，折り畳み型携帯端末を構成する部位としてサブディスプレイ部（その裏側は表示部，スピーカがある）と電池パック部（その裏側に各種キー，マイクがある）に２分され，ヒンジ部で結合して折り畳み機構を有するものとする。
【００１１】
(1) サブディスプレイ部と電池パック部の双方に非接触ＩＣカードチップとアンテナを実装する。
【００１２】
(2) 電池パック部側に非接触ＩＣカードチップを実装し，サブディスプレイ部と電池パック部の双方に跨がるアンテナを実装する。
【００１３】
(3) アンテナをサブディスプレイ部と電池パック部の双方に設け，非接触ＩＣカードチップを２つのアンテナに対応するものを開発する。
【００１４】
上記(1) の方法は, 非接触ＩＣカードチップとアンテナを２つの部位に設けるため部品コストが高くなるという問題がある。また，(2) の方法は，Ｌの値が大きくなるためアンテナ（コイル）の巻き数を減らさないと，共振周波数が得られないため，感度が悪くなり通信距離が短くなるという問題がある。更に，(3) の方法は，新たに２アンテナ用のＬＳＩを開発する必要があり，開発費がかかり，チップ単価が高くなる可能性があるという問題がある。
【００１５】
本発明は上記の問題を解決し，利用者が裏，表を気にすることなくリーダ・ライタ部と確実に通信をすることができる非接触ＩＣカード実装の折り畳み型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】
【００１６】
図１は本発明の第１の原理構成を示し，図２は本発明の第２の原理構成を示す。
【００１７】
図１は折り畳み型携帯端末を開いた状態を示し，１は折り畳み型携帯端末のサブディスプレイ部であり，１０はサブディスプレイ部１を開いた状態で現れるディスプレイ，２は電池パック部であり，２０は電池パック部２を開いた状態で現れる各種のキー，２１は電池パック部２の筐体に内蔵封止された非接触ＩＣカードチップ，３はサブディスプレイ部１と電池パック部２を機械的に結合した円筒型のヒンジ部，３０はヒンジ部３の周囲に設けたアンテナである。図１ではサブディスプレイ部１のディスプレイ１０と電池パック部２が結合する部分を中心とする携帯端末の一部だけを示し，残りの部分は図示省略されている。
【００１８】
この第１の原理構成では，折り畳み型携帯端末のサブディスプレイ部１と電池パック部２を結合するヒンジ部３をサブディスプレイ部１と電池パック部２を接続する端部の物理的な中間位置に設け，ヒンジ部３の周囲に印刷配線によりアンテナ３０を形成する。ヒンジ部３に設けたアンテナ３０は電池パック部２の筐体を構成する樹脂中に内蔵封止された非接触ＩＣカードチップ２１と接続されている。このように，折り畳み型携帯端末を構成するサブディスプレイ１と電池パック部２の２つの部位を結合する部分（ヒンジ部３）にアンテナを設けたことにより，携帯端末の利用者は裏・表を意識することなくリーダ・ライタ部と確実に通信することができる。
【００１９】
図２に示す本発明の第２の原理構成において，Ａ．は折り畳み型携帯端末が閉じた状態の断面図，Ｂ．は内蔵封止されたアンテナ（サブディスプレイ部と電池パック部の両方）の上面図である。図中，４はサブディスプレイ部（裏側にメインディスプレイがある），４０はサブディスプレイ部４の筐体に内蔵された第１のアンテナ，５は電池パック部（裏側はキーやマイク等がある），５０は電池パック部５の筐体に内蔵された第２のアンテナ，５１は非接触ＩＣカードチップ，６はヒンジ部，６０はアンテナセレクタ，６１はサブディスプレイ部４と電池パック部５の何れが下側であるか検知し，検知結果によりアンテナセレクタ６０を切替える方向センサである。
【００２０】
この第２の原理構成では，折り畳み型携帯端末のサブディスプレイ部４の筐体内に第１のアンテナ４０を設け，電池パック部５の筐体内に第２のアンテナ５０を設け，その構造は図２のＢ．に示すようにサブディスプレイ部４の筐体及び電池パック部５の筐体にループ状に内蔵される。利用者が非接触ＩＣカードのリーダ・ライタ部に対してその上部に折り畳み型携帯端末をかざすと，第１のアンテナ４０または第２のアンテナ５０の中の下側に位置するアンテナの端子が方向センサ６１の検知出力により制御されるアンテナセレクタ６０により選択されて，非接触ＩＣカードチップ５１と接続される。これにより，２つのアンテナの中の下側（リーダ・ライタ部に面した側）に位置した一方のアンテナだけが確実に非接触ＩＣカードチップに接続されて，読み取り・書き込み（リーダ・ライタ）動作を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の原理構成により，アンテナ位置が折り畳み機構の中央に位置するため，部品コストを上げることなく，折り畳み型携帯端末の両面からの距離を均一とし，且つ片面部分が障害物となることが排除できるため固定されたリーダ・ライタ部との安定した無線通信を実現することができる。また，デザインの工夫により，ヒンジ部の面積が大きくとれるような場合は，面コイル状のアンテナを内蔵しても同様の効果が得られる。
【００２２】
また，本発明の第２の原理構成により，アンテナを両面に実装し，ユーザに方向を意識させないような方向センサとアンテナセレクタを備えることで固定されたリーダ・ライタ部との安定した無線通信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】
【００２３】
図３は実施例１の構成を示し，上記図１に示す本発明の第１の原理構成に対応する。図３のＡ．は断面図，Ｂ．は上面図であり，図中，１〜３の各部は上記図１の同一符号と同じであり，１は折り畳み型携帯端末のサブディスプレイ部，２は電池パック部，３はヒンジ部であり，２１は電池パック部２内に埋設した非接触ＩＣカードチップ，３０はヒンジ部３の周囲に設けたアンテナである。なお，非接触ＩＣカードチップ２１はサブディスプレイ部１の筺体内に埋設してもよい。
【００２４】
非接触ＩＣカードチップのアンテナは，１３．５６ＭＨｚの共振周波数を使って起電力を発生し，アンテナ自体はＬ成分を持ったコイル形状をしている場合が多いが，図２のヒンジ部３は回転機構を有するため，筒状になっており，この筒周辺にアンテナ素材を巻き込むことにより，コイルを形成しアンテナとして機能させることができる。なお，コイルの形成はヒンジ部３の周囲にコイルとして機能する印刷配線した可撓性の薄板状の樹脂を貼りつける等の方法により形成することもできる。ヒンジ部３の周囲に形成されたアンテナ３０は非接触ＩＣカードチップ２１と接続されてリーダ・ライタ部と通信を行う。
【００２５】
図４は実施例２の構成を示し，上記図２に示す本発明の第２の原理構成に対応し，アンテナの切替え機構を含む回路構成が示されている。図中，４０，５０，５１，６０，６１は上記図２に示す同一符号の各部と同じであり，４０はサブディスプレイ部４に内蔵された第１のアンテナ，５０は電池パック部５に内蔵された第２のアンテナ，５１は非接触ＩＣカードチップ，６０はアンテナセレクタ，６１は方向センサである。
【００２６】
図４の状態は折り畳み型携帯端末のサブディスプレイ部４が上面で，電池パック部５が下面である場合の構成を示し，この実施例では方向センサ６１は重力により切替えられるスイッチ（ＳＷで表示）が設けられ，図４のＳＷは重力により下側の位置に接続され，これにより制御信号がアンテナセレクタ６０に供給され，アンテナセレクタ６０はその制御信号により下面の第２のアンテナ５０を非接触ＩＣカードチップ５１と接続するよう制御する。
【００２７】
このように，折り畳み型携帯端末を，リーダ・ライタ部があるかざす面が通常は下側にあるため，かざした方向に合わせて，常に下側のアンテナが選択される。
【００２８】
２つのアンテナの一方を選択するスイッチ機構は，図４に示す重力を検出する機構（下方向に動く機構）だけでなく，気泡を使ったもの（上方向に働く機構）でもよい。このような機構を使用することにより，常にリーダ・ライタ部の面に近いアンテナを選択することが可能となり，極端に部品コストを上げることなく，安定した両面での読み取り・書き込みが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の原理構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の原理構成を示す図である。
【図３】実施例１の構成を示す図である。
【図４】実施例２の構成を示す図である。
【図５】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        サブディスプレイ部
１０      ディスプレイ
２        電池パック部
２０      各種のキー
２１      非接触ＩＣカードチップ
３        ヒンジ部
３０      アンテナ
【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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