(57)【要約】【課題】折り畳み型携帯装置の小型軽量化を促進でき、且つ、信頼性の高い開閉検知が可能な開閉検出装置およびそれに用いるフレキシブル配線基板を提供する【解決手段】下側ユニット１と上側ユニット２とを折り畳み可能に結合するヒンジ部３を有し、ユニット間の電気接続用のフレキシブル配線基板４を設けた折り畳み型携帯装置において、フレキシブル配線基板４にユニット開閉検知用の導体配線４２を設け、この検知用導体配線の抵抗値の変化を検知することでユニットの開閉検出やフレキシブル配線基板の断線検出などを行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つユニットをヒンジ部により回転可能に結合し、各ユニット内の電気回路を前記ヒンジ部内に配置されたフレキシブル配線基板を通して電気的に接続した折り畳み型携帯装置において、
前記フレキシブル配線基板に形成され、前記ヒンジ部内における前記フレキシブル配線基板の屈曲径に応じて抵抗値が変化する検知用導体配線と、
前記検知用導体配線の抵抗値の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ユニットの開閉状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする折り畳み型携帯装置。
【請求項２】
前記フレキシブル配線基板は、前記ユニットの開閉に応じて屈曲径が変化することを特徴とする請求項１記載の折り畳み式携帯装置。
【請求項３】
前記検出手段は前記検知用導体配線の抵抗値を所定周期で検出し、
前回の抵抗値と今回の抵抗値との変化量が所定値より大きい場合、今回の抵抗値を保存することで最大抵抗値を格納する格納手段と、
前記格納手段に格納されている最大抵抗値を外部へ読み出すための外部読出手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の折り畳み式携帯装置。
【請求項４】
前記検出手段は前記検知用導体配線の抵抗値を所定周期で検出し、
検出された抵抗値と所定値とを比較する比較手段と、
前記検出された抵抗値が前記所定値より大きい場合、その旨をユーザに報知する報知手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の折り畳み式携帯装置。
【請求項５】
２つユニットをヒンジ部により回転可能に結合し、各ユニット内の電気回路を前記ヒンジ部内に配置されたフレキシブル配線基板を通して電気的に接続した折り畳み型携帯装置における開閉検出装置において、
前記フレキシブル配線基板に形成され、前記ヒンジ部内における前記フレキシブル配線基板の屈曲径に応じて抵抗値が変化する検知用導体配線と、
前記検知用導体配線の抵抗値の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ユニットの開閉状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする折り畳み型携帯装置における開閉検出装置。
【請求項６】
２つユニットをヒンジ部により回転可能に結合した折り畳み式携帯装置の前記ヒンジ部内に配置され、各ユニット内の電気回路を電気的に接続するフレキシブル配線基板において、
前記ヒンジ部内における前記フレキシブル配線基板の屈曲径に応じて抵抗値が変化する検知用導体配線を設けたことを特徴とする折り畳み式携帯装置におけるフレキシブル配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの筐体が回動可能に連結され両筐体内の電気回路がフレキシブル配線基板により相互接続されている折り畳み型携帯装置およびその開閉検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの筐体を折り畳み可能に連結した折り畳み構造は、携帯装置に要請される小型軽量化とディスプレイの大型化というトレードオフに対する１つの解決策である。このような折り畳み構造では、両筐体間の電気的接続をどのようにするかは重要な問題である。特に、筐体の連結部では信号線の耐久性が問題となり、小型化の要請を満たすために両筐体間の配線を所定の寸法内に納める必要があるからである。折り畳み型無線携帯端末では、一般に、フレキシブル配線を利用して筐体部間の電気的接続を行っている。
【０００３】
また、折り畳み型無線携帯端末の多くは、折り畳み動作に連動させて装置の動作状態を変化させる。例えば、開閉状態に応じて着信報知方法や画面表示を切り替える携帯電話機や着信応答や通話切断動作に連動させた携帯電話機も知られている。このような動作をさせるためには、筐体の開閉を検知する何らかの手段が必要である。折り畳み型携帯装置の開閉検知手段は種々提案されている。
【０００４】
たとえば、特開平８−９００５号公報（特許文献１）には、ヒンジ部の回転軸に連結したロータリスイッチと抵抗とを組み合わせた開閉状態検知手段が開示されている。また、特開平１０−１３５１３号公報（特許文献２）には、ヒンジ部の回転に連動してシャフトが回転し抵抗値が変化する可変抵抗器を組み込んだ開閉状態検知手段が開示されている。そのほかに、磁石とホール素子とを用いた開閉検知技術も提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−９００５号公報（図２）
【特許文献２】
特開平１０−１３５１３号公報（図２）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話機のような携帯装置では、常に小型軽量化が要求されており、開閉検知手段も省スペースかつ軽量であることが望ましい。上述した特許文献では、ロータリスイッチや回転式の可変抵抗器を用いて開閉検知を行っているが、これらを内蔵するスペースが必要であり構造も複雑である。また、可動部が多いために信頼性の点でも不安が残る。この点、磁石とホール素子を用いた機構は可動部がないので信頼性は高いが、磁石を設ける必要があるために小型軽量化に限界があり、ホール素子等の磁気センサは周辺部品の磁力の影響を受けやすいという難点もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、折り畳み型携帯装置の小型軽量化を促進でき、且つ、信頼性の高い開閉検知が可能な開閉検出装置およびそれに用いるフレキシブル配線基板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による折り畳み式携帯装置は、２つユニットをヒンジ部により回転可能に結合し、各ユニット内の電気回路を前記ヒンジ部内に配置されたフレキシブル配線基板を通して電気的に接続しており、前記フレキシブル配線基板に形成され前記ヒンジ部内における前記フレキシブル配線基板の屈曲径に応じて抵抗値が変化する検知用導体配線と、前記検知用導体配線の抵抗値の変化を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ユニットの開閉状態を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。フレキシブル配線基板に屈曲径に応じて抵抗値が変換する検知用導体配線を設けることで、極めて単純な構造により開閉検知が可能となり、小形軽量かつ低コストの折り畳み型携帯装置を得ることができる。
【０００９】
前記フレキシブル配線基板はユニットの開閉に応じて屈曲径が変化することが望ましい。また、ユニットの開閉動作に対応するためにヒンジ部内において１周回して配置されてもよい。
【００１０】
さらに、検出手段は前記検知用導体配線の抵抗値を所定周期で検出し、前回の抵抗値と今回の抵抗値との変化量が所定値より大きい場合、今回の抵抗値を保存することで最大抵抗値を格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている最大抵抗値を外部へ読み出すための外部読出手段と、をさらに有することが望ましい。検知用導体配線の抵抗値の変化が所定以上であった場合にその抵抗値を保存しておくことで、フレキシブル配線基板の不良か否かを即座に判定することができ、保守等が容易となる。
【００１１】
また、前記検出手段は前記検知用導体配線の抵抗値を所定周期で検出し、検出された抵抗値と所定値とを比較する比較手段と、前記検出された抵抗値が前記所定値より大きい場合、その旨をユーザに報知する報知手段と、をさらに有することが望ましい。検知用導体配線の抵抗値が所定値を超えて高くなった場合には、たとえばユーザに警報で知らせることで、折り畳み型無線装置の無理な扱いを抑止して故障の予防措置を促すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１（Ａ）は本発明の第１実施形態による折り畳み型携帯装置を閉じたときのフレキシブル配線基板の状態を示す概略図であり、（Ｂ）は閉じたときのフレキシブル配線基板の一部の状態を示す模式的拡大断面図である。また、図２（Ａ）は本実施形態による折り畳み型携帯装置を開いたときのフレキシブル配線基板の状態を示す概略図であり、（Ｂ）は開いたときのフレキシブル配線基板の一部の状態を示す模式的拡大断面図である。
【００１３】
図１（Ａ）および図２（Ａ）に示すように、本実施形態による折り畳み型携帯装置は、下側ユニット１と上側ユニット２とがヒンジ部３によって回転可能に連結されており、図１（Ａ）に示す閉じた状態の下側ユニット１あるいは上側ユニット２をそれぞれ矢印１１あるいは１２方向に相対的に開くことで、図２（Ａ）に示す開状態になる。
【００１４】
下側ユニット１内の電気回路と上側ユニット２内の電気回路とは、フレキシブル配線基板４を通して電気的に相互接続されている。フレキシブル配線基板４はヒンジ部３内の空間においてほぼ１周しており、これにより下側ユニット１および上側ユニット２の開閉により生じる距離の差を吸収している。具体的には、図２（Ａ）に示すように、下側ユニット１および上側ユニット２が開いた状態では、フレキシブル配線基板４はヒンジ部４内の空間の内径とほぼ同じ直径Φでほぼ１周しており、比較的大きな屈曲径を示す。これに対して、図１（Ａ）に示すように、下側ユニット１および上側ユニット２が閉じた状態では、フレキシブル配線基板４はより小さな直径Φ´でほぼ１周半周回した状態となり、比較的小さな屈曲径を示す。本実施形態では、閉じた時の直径Φ´は例えばΦ´＝２／３・Φ程度となり、開いた状態に比べて屈曲径が小さくなる。
【００１５】
本発明は、このように屈曲径が変化するフレキシブル配線基板４内にモニタ用の配線（検知用導体配線）を設け、この配線の抵抗値の変化からフレキシブル配線基板４の屈曲径の大小を検出し、その検出結果によりユニットの開閉を検出しようとするものである。
【００１６】
図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板４はポリイミドベース４１上に各種配線パターンが形成された構造を有する。本実施形態では、ベース４１上に、回路接続用の配線とは別に検知用導体配線４２が所定パターンで形成されている。具体的には、検知用導体配線４２は、フレキシブル配線基板４を往復する１本の導線であり、往復経路の途中がヒンジ部４内の空間に周回配置され、上述したようにユニットの開閉によって屈曲径が変化する。この屈曲径の変化を抵抗値の変化として検出できるように、検知用導体配線４２は極力細い配線で構成されるのが望ましい。なお、検知用導体配線４２は、他の信号線の製造過程で同時に形成でき追加コストは殆ど要しない。あるいは、信号用の配線のうちで未使用のものを転用することも可能である。
【００１７】
図１（Ｂ）および図２（Ｂ）を用いて、検知用導体配線４２の抵抗値変化のメカニズムを説明する。なお、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）は、それぞれ図１（Ａ）および図２（Ａ）に示すフレキシブル配線基板４の一部１０の模式的拡大図である。まず、図１（Ｂ）に示すように、ユニット１および２が閉じた状態では、ヒンジ部３内のフレキシブル配線基板４は小さい屈曲径Φ´まで屈曲し、このために当該部分の検知用導体配線１８はいくつかの隆起部分が接触したしわ４３が生じる。隆起部分は互いに接触しているために、導体配線４２のこの部分の断面積は他の部分と同じか、あるいは、多少大きくなる。したがって、検知用導体配線４２の抵抗値は、他の部分と同じか、多少小さくなる。
【００１８】
続いて、閉じた状態から図２（Ｂ）に示すようにユニットを開くと、検知用導体配線４２は、屈曲径が大きくなり、閉じた状態で発生したしわ４３の部分がのびて凹部４４となる。このために、凹部４４では検知用導体配線４２が局部的に薄くなって断面積が減少した状態となり、検知用導体配線４２全体としては導体抵抗が大きくなる。
【００１９】
このようにしてユニット１および２が閉じた場合と開いた場合とで、検知用導体配線４２の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を検出することで、ユニットの開閉状態を検出することが可能となる。
【００２０】
図３は、本発明の第１実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機の内部回路図である。下側ユニット１は、アンテナ１０１、送受信器１０２およびベースバンド処理部１０３からなる無線通信部と、携帯電話機全体の制御を行うマイクロプロセッサ１０４と（中央演算装置ＣＰＵともいう。）、ダイヤリングや指示などを行うキー操作部１０６と、その入力を認識してマイクロプロセッサ１０４へ伝達するユーザインタフェース１０５と、ソフトウエアが上書き可能に格納されたフラッシュＲＯＭ１０７と、ユーザの機能設定情報や発着信履歴などが保存されているＲＡＭ１０８と、着信報知などを行うサウンダ１１０と、それを駆動するドライバ部１０９と、送話器となるマイク１１１と、上述したフレキシブル配線基板４の検知用導体配線４２の抵抗値を検出する導体抵抗値検出部１１２と、を有する。
【００２１】
上側ユニット２は、受話器となるレシーバ２０１と各種情報を表示するための表示部２０３とを有する。上側ユニット２の上記回路と下側ユニット１の回路とは上述したようにフレキシブル配線基板４によって電気的に相互接続されている。さらに、フレキシブル配線基板４の検知用導体配線４２は、ヒンジ部３を通して導体抵抗値検出部１１２に接続され、上述したようにヒンジ部３での屈曲径に応じて抵抗値が変化する。
【００２２】
導体抵抗値検出部１１２は、種々の抵抗値検出方法を採用することができる。たとえば、検知用導体配線４２の両端に一定の直流電圧を印加しておき、そこを流れる電流の変化を監視することで抵抗値の変化、すなわちユニットの開閉を検出するか、あるいは、一定の直流電流を流しておき、検知用導体配線４２の両端の電圧を監視することで抵抗値の変化、すなわちユニットの開閉を検出することができる。なお、検知用導体配線４２の両端に一定周波数で一定振幅の交流電圧を印加しておき、そのインピーダンス変化を監視することでユニットの開閉を検出することも可能である。
【００２３】
導体抵抗値検出部１１２が検知用導体配線４２の両端の電圧を監視する方式であれば、検知用導体配線４２の抵抗値に依存して変化する電圧をデジタル変換してマイクロプロセッサ１０４へ通知する。マイクロプロセッサ１０４は、入力した検出電圧の変化からユニットの開閉状態を検出する。具体的には、検出電圧をしきい値と比較し、検出電圧がしきい値を超えていれば、抵抗値が高いのでユニット１および２は開いた状態であり、検出電圧がしきい値以下であれば、抵抗値が低いのでユニット１および２は閉じた状態である、と判断される。
【００２４】
ユニット１および２が閉じた状態の場合には、マイクロプロセッサ１０４は、例えば表示部２０３の動作を停止し、キー操作部１０６の操作を無効にする。また、開いた状態であると判断された時には、表示部２０３を動作させ、キー操作部１０６の操作を有効にする等の所定の処理を行うことができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機における開閉検知部を示す回路図である。本実施形態による携帯電話機の回路は、下側ユニット１内に抵抗値メモリ１１４、比較器１１５、最大抵抗値メモリ１１６および外部読み出し部１１７を追加した以外は、図３に示す第１実施形態による回路と同じであり、上述した開閉検出動作も同じである。
【００２６】
導体抵抗値検出部１１２は、マイクロプロセッサ１０４の制御の下で、周期的に（ここでは、１秒に１回）検知用導体配線４２の抵抗値（あるいはそれに対応する電気的な量）を検出し、その都度、検出値を抵抗値メモリ１１４へ記憶して更新する。比較器１１５は、抵抗値メモリ１１４に格納されている前回の検出値と今回検出された検出値とを比較し、今回の検出値が前回よりも一定以上増加した場合、今回の検出値を最大抵抗値メモリ１１６に保存する。具体的には、今回の検出抵抗値が前回のそれよりも１Ω以上増加した場合、比較器１１５は今回の増大した抵抗値を最大抵抗値メモリ１１６に格納する。こうして最大抵抗値メモリ１１６には予定より大きく抵抗値が増大したときの最大抵抗値が格納される。最大抵抗値メモリ１１６に格納された抵抗値は、外部読出部１１７を通して所定の保守機関により直接読み出すことができる。
【００２７】
このように最大抵抗値メモリ１１６には所定値（ここでは１Ω）以上の増加を示した抵抗値が格納される。これにより、たとえば折り畳み式携帯電話機を開いた状態で踏みつけてしまいフレキシブル配線基板４の配線および検知用導体配線４２が断線した時あるいは断線しかかった時、大きく増大した抵抗値が最大抵抗値メモリ１１６に格納されることになる。
【００２８】
したがって、たとえば折り畳み式携帯電話機の表示部２０３が表示されなくなる等の故障モード時に、最大抵抗値メモリ１１６に格納された抵抗値をチェックすることで、表示の消失が表示部２０３の部品不良によるものか、フレキシブル配線基板４の断線によるものかを容易に特定することができる。
【００２９】
なお、抵抗値メモリ１１４、比較器１１５および最大抵抗値メモリ１１６は、マイクロプロセッサ１０４およびＲＡＭ１０８を用いてソフトウエアにより実現することも可能であるが、本実施形態のように別個に構成することでマイクロプロセッサ１０４を負荷を軽減することができる。
【００３０】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機における開閉検知部を示す回路図である。本実施形態による携帯電話機の回路は、下側ユニット１内に比較器１１８を追加した以外は、図３に示す第１実施形態による回路と同じであり、上述した開閉検出動作も同じである。
【００３１】
導体抵抗値検出部１１２は、マイクロプロセッサ１０４の制御の下で、周期的に（ここでは、１秒に１回）検知用導体配線４２の抵抗値（あるいはそれに対応する電気的な量）を検出し、その検出値を比較器１１８へ出力する。比較器１１８は、検出値が予め定められた抵抗値（本実施例では１０Ω）以上になった場合、ドライバ部１０９を介してサウンダ１１０を鳴動させる。すなわち、検知用導体配線４２の抵抗値が所定値を超える程高くなると、サウンダ１１０を鳴動させて断線しそうな状態である旨をユーザーに報知する。これによって完全な断線を起こす前にユーザに注意を促すことができ、無理な取り扱いによる故障を抑止・予防することができる。
【００３２】
なお、比較器１１８はマイクロプロセッサ１０４を用いてソフトウエアにより実現することも可能であるが、本実施形態のように別個に構成することでマイクロプロセッサ１０４を負荷を軽減することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フレキシブル配線基板に屈曲径に応じて抵抗値が変換する検知用導体配線を設けることで、極めて単純な構造により開閉検知が可能となり、小形軽量かつ低コストの折り畳み型携帯装置を得ることができる。
【００３４】
さらに、検知用導体配線の抵抗値の変化が所定以上であった場合にその抵抗値を保存しておくことで、フレキシブル配線基板の不良か否かを即座に判定することができ、保守等が容易となる。
【００３５】
また、検知用導体配線の抵抗値が所定値を超えて高くなった場合にはユーザに警報で知らせることで、折り畳み型無線装置の無理な扱いを抑止して故障の予防措置を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態による折り畳み型携帯装置を閉じたときのフレキシブル配線基板の状態を示す概略図であり、（Ｂ）は閉じたときのフレキシブル配線基板の一部の状態を示す模式的拡大断面図である。
【図２】（Ａ）は本実施形態による折り畳み型携帯装置を開いたときのフレキシブル配線基板の状態を示す概略図であり、（Ｂ）は開いたときのフレキシブル配線基板の一部の状態を示す模式的拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機の内部回路図である。
【図４】本発明の第２実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機における開閉検知部を示す回路図である。
【図５】本発明の第３実施形態による折り畳み型携帯装置の一例である携帯電話機における開閉検知部を示す回路図である。
【符号の説明】
１  下側ユニット
２  上側ユニット
３  ヒンジ部
４  フレキシブル配線基板
４１  ポリイミドベース
４２  検知用導体配線
１０４  マイクロプロセッサ
１１２  導体抵抗値検出部
１１４  抵抗値メモリ
１１５  比較器
１１６  最大抵抗値メモリ
１１７  外部読出部
１１８  比較器
【図１】
2005012585.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005012585.tif 000006
【図５】
2005012585.tif 000007