(57)【要約】【課題】  ＡＭラジオ放送電波受信機能等の振幅変調波受信機能を搭載している携帯端末において、筐体サイズの大型化やコストアップを抑えつつ、振幅変調波受信機能に影響を与えるノイズを有効に低減できるようにする。【解決手段】  ＡＭラジオ放送電波受信機能を備えた携帯電話端末において、プリント基板２０には、その一方の表面側にのみ電子部品２１ａ〜２１ｃが実装されており、それら電子部品２１ａ〜２１ｃ上が金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃにより覆われ、さらに、それら金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃを略々覆うように磁気シールドシート２３が配されている。プリント基板２０の他方の表面側には、電子部品は殆ど実装されておらず、電源ラインが配されている部分を覆うように、磁気シールドシート２４，２５が貼り付けられている。【選択図】  図３
2007104049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調波受信機能とその他の機能とを備えた携帯端末において、
両表面のうち、略々一方の表面側にのみ電子部品を実装したプリント基板と、
上記プリント基板の上記一方の表面側に実装された電子部品を略々全て覆うように配された所定の第１の磁気シールド部材と、
上記プリント基板の両表面のうち、上記電子部品が実装されていない他方の表面側で且つ、少なくとも電源ラインが配されている部分を覆うように配された所定の第２の磁気シールド部材と、
を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末であって、
上記プリント基板の一方の表面側に実装される略々全ての電子部品を覆う金属製シールドケースを有し、
上記第１の磁気シールド部材は、シート状部材であり、上記金属製シールドケースの略々全面を覆うように配されていることを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項２記載の携帯端末であって、
上記金属製シールドケースは、プリント基板の一方の表面側に実装される複数の電子部品群を各々覆う複数の金属製シールドケースからなり、それら複数の金属製シールドケースは上記プリント基板の表面からの高さがそれぞれ略々同一となされていることを特徴とする携帯端末。
【請求項４】
請求項１記載の携帯端末であって、
上記第２の磁気シールド部材は、シート状部材であり、上記プリント基板の上記一方の表面側に配される電子部品のうち少なくとも電源ＩＣとＣＰＵ及びそれらから電源バッテリまでの間の電源ラインが配されたエリアと相対応した、上記他方の表面側のエリアを覆うように貼り付けられていることを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＡＭラジオ放送電波等のような振幅変調電波を受信可能な機能を備えた携帯電話端末などの携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話端末は、多機能化が進み、通話機能のみならず、電子メールの送受信機能やインターネットへの接続機能、テレビジョン放送電波受信機能、ＦＭラジオ放送電波受信機能、カメラ機能、近距離無線通信機能、非接触無線通信機能など様々な機能が搭載されつつある。
【０００３】
一方で、携帯電話端末において上述のような多機能化が進むと、各機能部にて発生する不要輻射や干渉波が、他の機能部に悪影響を与えることが多くなる。このため、従来より、携帯電話端末においては、その内部に電波遮断用のシールド部材を各所に配置することで、不要輻射や干渉波による影響を少なくするような対策が施されている。
【０００４】
なお、特開２００３−１３３９９０号の公開特許公報（特許文献１）には、少なくとも一組の検知器、演算装置、送信装置を具備し、検知器が不要輻射波を発生する部品近くに設けられ、検知器により不要輻射波を検出し、その検知結果から不要輻射波を相殺する信号を演算装置により算出し、その相殺信号を送信装置より送信して、不要輻射波を低減可能とした技術が開示されている。
【０００５】
また、特開２００３−１７９５１５号の公開特許公報（特許文献２）には、ＩＣチップの信号の入出力部に信号変換手段を設け、光学的信号によりチップ間の信号伝送を行うことにより、電磁シールド材料を用いることなく、軽量、安価な携帯無線機を実現する技術が開示されている。
【０００６】
また、特開２００４−２６６４８２号の公開特許公報（特許文献３）には、ＦＭ放送を受信するＦＭアンテナ導体を導電性の良い金属パイプにより形成し、そのＦＭアンテナ導体の空間部にＡＭラジオ放送電波を受信するＡＭアンテナ導体を収容することで、簡単な構造でＡＭアンテナとＦＭアンテナとの一体化を図るようにすると共に、ＦＭアンテナ導体がＡＭアンテナ導体の静電シールド部材として機能することにより、機器からの伝導高周波が妨害電波としてＡＭアンテナ導体に受信されてしまうことを防止可能とした技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１３３９９０号公報（図１８）
【特許文献２】特開２００３−１７９５１５号公報（図１）
【特許文献３】特開２００４−２６６４８２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の携帯電話端末では、ＦＭラジオ放送電波の受信機能を備えているものは実用化されているが、ＡＭラジオ放送電波の受信機能を備えたものは未だ実用化されていない。
【０００９】
これは、ＡＭラジオ放送電波を受信するためのアンテナやチューナ回路がノイズに非常に弱く、その一方で、携帯電話端末の内部回路基板上には、上述した各機能部のための多数の電子部品が設けられ、且つ信号ラインや電源ラインが縦横に張り巡らされており、それら電子部品や信号ライン，電源ラインから発生するノイズが、上記ＡＭラジオ放送電波受信用のアンテナやチューナ回路に悪影響を与えるのに対して、現時点ではそれらノイズに対する有効な対策を実現できる技術が存在していないためである。
【００１０】
なお、上述の各機能部毎に各々シールド部材を設けることも考えられるが、この場合、各機能部毎のシールド部材を筐体内部に配置しなければならなくなるため、端末の大型化とコストアップは避けられない。また、電気的なノイズ対策を施したＩＣチップや回路素子等を用いることも考えられるが、その場合は高価な部品が必要となりコストが大幅に上昇してしまうことになる。
【００１１】
その他、このようなノイズ問題は、ＡＭラジオ放送電波受信機能だけでなく、例えばいわゆる電波時計、ＲＦ  ＩＣタグ、非接触ＩＣカードなど、振幅変調波を受信する機能を端末内に設ける場合にも略々必ず発生する。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、例えばＡＭラジオ放送電波受信機能のような振幅変調波受信機能を搭載する場合において、筐体サイズの大型化やコストアップを抑えつつ、振幅変調波受信機能に影響を与えるノイズを有効に低減可能とす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】
【００１３】
本発明の携帯端末は、振幅変調波受信機能とその他の機能とを備えた携帯端末であり、両表面のうち略々一方の表面側にのみ電子部品を実装したプリント基板と、プリント基板の一方の表面側に実装された電子部品を略々全て覆うように配された所定の第１の磁気シールド部材と、プリント基板の両表面のうち電子部品が実装されていない他方の表面側で且つ、少なくとも電源ラインが配されている部分を覆うように配された所定の第２の磁気シールド部材とを有することにより、上述した課題を解決する。
【００１４】
すなわち本発明によれば、プリント基板の両面を覆い且つ挟み込むように磁気シールド部材を配置しているため、プリント基板の電源ラインから発生する電流磁界を吸収でき、また、電子部品をプリント基板の片面側にのみ実装することで、プリント基板を挟み込んでいる磁気シールド部材間の間隔を狭くしているため、プリント基板の電源ラインから発生する電流磁界を外部へ漏れ難くしている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、プリント基板の一方の表面側にのみ電子部品を実装し、それら電子部品を略々全て覆うように所定の第１の磁気シールド部材を配すると共に、プリント基板の他方の表面側では少なくとも電源ラインが配されている部分を覆うように第２の磁気シールド部材を配することにより、例えば、ＡＭラジオ放送電波受信機能のような振幅変調波受信機能が搭載された携帯端末において、筐体サイズの大型化やコストアップを抑えつつ、振幅変調波受信機能に影響を与えるノイズを有効に低減可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の携帯端末の一実施形態について説明する。
【００１７】
なお、本実施形態では、本発明の携帯端末の一例として、ラジオ放送電波受信機能が搭載された携帯電話端末を挙げているが、勿論、ここで説明する内容はあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。
【００１８】
〔携帯電話端末の外観及び概略構成〕
本実施形態の携帯電話端末１は、図１、図２に示すように、筐体を構成する二つの主面のうち、一方の主面側に携帯電話機能に必要な主要な構成を配置し、他方の主面側にラジオ放送受信のために必要な主要な構成を配置したラジオ放送電波受信機能付きの端末である。
【００１９】
図１は、携帯電話機能用の構成が配置された一方の主面側を示している。
【００２０】
この図１に示すように、本実施形態の携帯電話端末１の一方の主面側には、携帯電話機能用の構成の一例として、スピーカ３、ディスプレイ４、キーパット５、マイクロホン６等が配置されている。なお、携帯電話用のアンテナ２は、筐体側面に設けられている。
【００２１】
スピーカ３は、通話時の受話音声等を出力するための音声出力デバイスである。
【００２２】
ディスプレイ４は、電話番号表示や待ち受け画面表示、電子メール表示、インターネットのウェブ画面表示等を行うための液晶等からなる映像表示デバイスである。
【００２３】
キーパット５は、電話番号の入力や電子メール文字の入力等を行うために使用されるテンキーや、発話，終話を指示するためのキー等からなるユーザ操作デバイスである。
【００２４】
マイクロホン６は、通話時の送話音声を取り込むための音声入力デバイスである。
【００２５】
図２は、ラジオ放送受信機用の構成が配置された他方の主面側を示している。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態の携帯電話端末１は、少なくともＡＭラジオ放送を受信可能となされており、当該端末の筐体の他方の主面側には、選局ボタン１３、ボリュームボタン１５、ディスプレイ１４、放送電波受信用アンテナ１７が設けられている。なお、本実施形態の携帯電話端末において、端末の各部を駆動するための電源バッテリ１６は、図２に示すように、筐体の他方の主面側内部に設けられている。また、この例では、ＡＭラジオ放送の受信機能を挙げているが、本実施形態の携帯電話端末はＦＭラジオ放送、テレビジョン放送の音声の受信機能も備えている。但し、本実施形態では、それらＦＭラジオ放送、テレビジョン放送の音声の受信機能の説明については省略する。
【００２７】
上記選局ボタン１３は、振幅変調波の周波数選択、すなわちＡＭラジオ放送の選局を行うためのボタンであり、各選局ボタン１３には所望のラジオ局を登録可能となされている。
【００２８】
ディスプレイ１４は、ラジオ放送の受信状態や受信周波数等を表示するための液晶等からなる表示デバイスである。
【００２９】
ボリュームボタン１５は、選局中のラジオ放送の音量をユーザが操作するための音量調整用の操作デバイスである。
【００３０】
放送電波受信用アンテナ１７は、ＡＭ放送電波を受信するための内蔵アンテナである。特に、現存するＡＭ放送電波の場合、約数百ｋ〜数十ＭＨｚという波長の長い電波が使用されており、そのような波長の長い電波を効率良く受信するために、本実施形態では、上記放送電波受信用アンテナ１７として、コイルアンテナやバーアンテナなどのループアンテナを使用している。
【００３１】
ここで、本実施形態において、上記放送電波受信用アンテナ１７は、携帯電話用アンテナ２やディスプレイ４，１４等のディジタルデバイスから極力遠くなる位置に配されている。このように、携帯電話用アンテナ２やその他の構成から放送電波受信用アンテナ１７を極力離すようにした理由は二つあり、その一つは、携帯電話端末に内蔵されているデジタルデバイスから発生する電波を放送電波受信用アンテナ１７が受信していまうことでノイズが発生することを出来る限り少なくするためである。二つ目の理由は、本実施形態のように、放送電波受信用アンテナ１７としてコイルアンテナやバーアンテナなどのループアンテナを使用した場合、当該ループアンテナは、金属体の影響を受けて共振周波数が変わったり、電磁波が渦電流として消費されて受信効率が低下してしまったりするため、金属体が多く使用される部分を避け、また、電磁波の影響を出来る限り受け難くするためである。
【００３２】
〔ノイズ発生原因とノイズ対策の概要〕
上述のように、放送電波受信用アンテナ１７をノイズ発生源から極力離すように配置したとしても、ＡＭ放送電波受信時のノイズ対策としては必ずしも万全とは言い難い。
【００３３】
以下、携帯電話端末にＡＭラジオ放送電波受信機能を搭載した場合に特に問題となるノイズの発生原因と、そのノイズ対策の概要について説明する。
【００３４】
先ず、携帯電話端末にＡＭラジオ放送電波受信機能を搭載した場合に特に問題となるノイズは、内部プリント基板上に実装されている電子部品や信号ライン、電源ラインから発生すると考えられる。
【００３５】
それら幾つかのノイズ発生源のうち、上記ＡＭラジオ放送電波受信機能に対して最も大きな影響を及ぼすノイズの発生源としては、電子部品が動作する時に電源ラインを流れる電流によって発生する電流磁界であると考えられる。すなわち例えば、液晶ディスプレイやメモリ、ＣＰＵなどのディジタルデバイスが動作したり、携帯電話における通話や電子メール通信などの信号送受信動作が発生する度に、電源ライン上を矩形波的に電流が流れ、その矩形波的に流れる電流により発生する電流磁界に起因したインパルス状のノイズが、上記ＡＭラジオ放送電波受信機能に対して最も大きな影響を及ぼすと考えられる。このような電流磁界に起因するノイズは、いわゆるレンツの法則によって物理的に発生するものであるため、ノイズを無くすためには電流磁界の発生に対して根本からの対策を行わなければならない。
【００３６】
一方で、プリント基板上の電子部品を一般的な電磁波遮断用の金属製シールドケースにより覆うのみでは、上記電流磁界によるノイズを遮断することはできない。特に、携帯電話端末のような小型の筐体を有する電子機器の場合、一般的には、プリント基板の両面に多数の電子部品が高密度に実装されるため、当該プリント基板の両面に金属製シールドケースが設けられることになる。
【００３７】
また、上記電源ラインを流れる電流により発生する電流磁界は、その電源ラインを中心とした空間上に形成されるため、例えば、プリント基板に配置された電源ライン近傍にのみ電流磁界対策を施したとしても、ノイズの低減効果はさほど期待できない。
【００３８】
これらのことから、本実施形態の携帯電話端末においては、端末の製造に際し、以下に述べる第１〜第３のノイズ対策を施すことにより、上記電流磁界によるノイズを有効に遮断可能としている。
【００３９】
第１のノイズ対策として、電気的特性を十分に考慮した上で、各電子部品をプリント基板の一方の表面側にのみ配置すると共に、プリント基板の表面からの各電子部品の高さを極力低くするようにして実装する。つまり、プリント基板の両表面のうち、上記各電子部品が実装された一方の表面側に相対応した他方の表面（つまり裏面側）には、電子部品を極力配置しないようにする。そして、上記各電子部品上を、高さを極力抑えた金属製シールドケースにより覆う。
【００４０】
第２のノイズ対策として、上記プリント基板の片面側に実装された各電子部品及び金属製シールドケースの略々全面を、所定の磁気シールドシートにより覆う。なお、磁気シールドシートは、金属製シールドケース上に貼り付けても良いし、筐体内面に貼り付けた上で上記金属製シールドケース上に被せるようにしても良い。ここで、本実施形態では、上記所定の磁気シールドシートの一例として、日立金属株式会社製のナノ結晶軟磁性材料であるファインメット（日立金属株式会社の登録商標）を用いることとする。本実施形態で使用する磁気シールドシートは、鉄（Ｆｅ）を主成分にし、シリコン（Ｓｉ）とボロン（Ｂ）及び微量の銅（Ｃｕ）とニオブ（Ｎｂ）を添加して高温溶液を約１００万度Ｃ／秒で急冷固化したアモルファス素材をシート状に形成したものである。なお、言うまでもないが、本実施形態で用いる磁気シールドシートは、上記ナノ結晶軟磁性材料と同等の特性を有するものであれば、他の材料を用いたものも使用可能である。
【００４１】
さらに、第３のノイズ対策として、上記プリント基板の両表面のうち、上記各電子部品が実装された一方の表面側に相対応した他方の表面（つまり裏面側）にも、上記所定の磁気シールドシートを貼り付ける。ここで、当該所定の磁気シールドシートは、プリント基板上において少なくとも電源ラインが配置されている部分を出来る限り覆うように、さらに好ましくは、上記プリント基板の一方の表面側に実装されている電源ＩＣやＣＰＵ等及びそれらから電源バッテリ１６までの電源ラインが配置されているエリアに相対応した、上記他方の表面側のエリアを覆うように貼り付ける。
【００４２】
すなわち、本実施形態の携帯電話端末によれば、所定の磁気シールドシートにより、プリント基板の両面を広く覆い且つ当該プリント基板を挟み込むようにし、それら両磁気シールドシートによって、電源ライン等を流れる電流により空間上に形成される電流磁界を吸収するようにしているため、例えばディジタルデバイスの動作や信号送受信動作により発生するインパルス状のノイズによる上記ＡＭラジオ放送電波受信機能への影響を低減可能となっている。
【００４３】
また、本実施形態の携帯電話端末によれば、電子部品の高さを極力低くするようにしてプリント基板の一方の表面側にのみ実装し、それら各電子部品を、高さを極力抑えた金属製シールドケースにて覆い、さらに、その金属製シールドケース上を覆うように所定の磁気シールドシートを貼り付けると共に、プリント基板の他方の表面側には電子部品を極力配置せずに、当該電子部品等が配されていない他方の表面上に所定の磁気シールドシートを貼り付けることにより、プリント基板を挟み込んでいる両磁気シールドシートの間隔を出来る限り狭めるようにしているため、磁気シールドシートをノイズ発生源に対して限りなく近づけることができ、それにより外部に漏れ出る電流磁界を少なくしている。
【００４４】
その他、本実施形態で用いる磁気シールド部材は、貼り付けタイプの磁気シールドシートとなされており、そのようなシートが貼り付けられる面はなるべく平坦であることが望ましいが、本実施形態によれば、表面が平坦な金属製シールドケース上と、プリント基板の上記電子部品が実装されていない平坦な他方の表面側に、隙間無く磁気シールドシートを貼り付けることができるため、磁気シールドシートの隙間から電流磁界が漏れ出るのを防ぐことができている。
【００４５】
〔ノイズ対策の具体例〕
上述した第１〜第３のノイズ対策を実際のプリント基板に施した一具体例を図３及び図４を用いて説明する。
【００４６】
図３及び図４は、本実施形態の携帯電話端末内部のプリント基板２０と、金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃ、磁気シールドシート２３〜２４の分解斜視図であり、図３にはプリント基板の両面のうちで電子部品２１ａ〜２１ｃが配置される一方の表面側から見た図を、図４には電子部品が配置されない他方の表面側から見た図を示している。なお、図４の例は、金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃがプリント基板２０に取り付けられた状態を示している。
【００４７】
これら図３及び図４に示すように、プリント基板２０は、一方の表面側にのみ、ＩＣチップや抵抗、コンデンサ等の各種電子部品２１ａ〜２１ｃと、上記放送電波受信用アンテナ１７が配されており、他方の表面側には、電子部品等が殆ど配されていない。
【００４８】
上記プリント基板２０の一方の表面側に配される各電子部品２１ａ〜２１ｃは、例えば携帯電話端末に搭載されている各機能毎に大まかにグループ分けされて纏まるように実装されており、それら各電子部品２１ａ〜２１ｃが、上記グループ毎にそれぞれ金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃにより覆われている。これにより、携帯電話端末の何れかの機能用の電子部品から発生する電磁波が、別の機能用の電子部品に与える影響を少なくしている。
【００４９】
また、各電子部品２１ａ〜２１ｃを構成する各素子は、プリント基板の表面からの高さが極力低くなるように実装されており、さらに、それら各電子部品２１ａ〜２１ｃを覆う各金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃの高さも揃えられている。
【００５０】
そして、それら金属製シールドケース２２ａ〜２２ｃの略々全面を覆うように、所定の磁気シールドシート２３が貼り付けられている。
【００５１】
一方、上記プリント基板２０の他方の表面側では、プリント基板上に配置されている電源ラインと、上記プリント基板の一方の表面側に実装されている電源ＩＣやＣＰＵ等に対応した他方の表面側とを覆うように、所定の磁気シールドシート２４，２５が貼り付けられている。なお、上記プリント基板２０が多層構造を有しており、電源ラインが内層側に配されている場合にも、それら電源ラインを覆うように所定の磁気シールドシートを貼り付ける。
【００５２】
その他、図示は省略しているが、フレキシブルプリント基板の電源ラインや電源ハーネスがある場合には、それらを個々に磁気シールドシートにより挟み込むようにすれば、ノイズ対策をより完全にすることができる。
【００５３】
〔まとめ〕
以上説明したように、本実施形態によれば、両磁気シールドシートの間隔を出来る限り狭くしてプリント基板を挟み込むようにし、ノイズの原因となる電流磁界をプリント基板の両面側から吸収することにより、ＡＭラジオ放送音声のようなユーザの聴取音声に対して影響を与えるノイズを限りなく少なくすることができ、ユーザが違和感無くＡＭラジオ放送を楽しめるの携帯電話端末を実現可能となっている。
【００５４】
また、本実施形態によれば、プリント基板上の電子部品レイアウトの最適化と磁気シールドシートの貼り付けのみによりノイズ対策が可能となっているため、大がかりなシールド部材や高価なノイズ対策済みＩＣチップ等が不要となり、筐体サイズの大型化とコストアップを伴うことなく、ノイズを有効に低減可能となっている。
【００５５】
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００５６】
例えば、本発明にかかるノイズ対策技術は、携帯電話端末に限らず、振幅変調波受信機能を備えた様々な携帯型の電子装置等に適用可能である。
【００５７】
また、本発明にかかるノイズ対策技術は、ＡＭラジオ放送電波受信機能だけでなく、例えばいわゆる電波時計、ＲＦ  ＩＣタグ、非接触ＩＣカードなど、振幅変調波を受信する機能を端末内に設ける場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態の携帯電話端末において、携帯電話機能用の構成が配置された一方の主面側を示した外観図である。
【図２】本実施形態の携帯電話端末において、ラジオ放送受信機能用の構成が配置された一方の主面側を示した外観図である。
【図３】本実施形態の携帯電話端末に内蔵されるプリント基板、金属製シールドケース、磁気シールドシートの分解斜視図であり、プリント基板の両面のうち、電子部品が配置される一方の表面側から見た図である。
【図４】本実施形態の携帯電話端末に内蔵されるプリント基板と磁気シールドシートの分解斜視図であり、プリント基板の両面のうち、電子部品が配置されない他方の表面側から見た図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  携帯電話端末、２  携帯電話用アンテナ、３  スピーカ、４  携帯電話用のディスプレイ、５  携帯電話用のキーパット、６  マイクロホン、１３  選局ボタン、１４  ラジオ放送受信用のディスプレイ、１５  ボリュームボタン、１７  放送電波受信用アンテナ１７、２０  プリント基板、２１ａ〜２１ｃ  電子部品、２２ａ〜２２ｃ  金属製シールドケース、２３〜２５  磁気シールドシート
【図１】
2007104049.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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