(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の主な放射源として動作するアンテナおよび金属筐体と、前記アンテナおよび前記金属筐体に電力を供給する給電点と、前記放射源から放射された電磁波を反射する反射板とを、少なくとも備える携帯電話機であって、
前記アンテナは前記給電点を介して前記金属筺体に電気的に接続されており、前記反射板として前記給電点付近を覆うように配置した磁性材で構成された反射板を備え、所定周波数における前記磁性材の複素比透磁率の実部が１より大きく、かつ、複素比透磁率の実部と虚部の比が０．５以下であることを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
前記金属筐体、給電点及び磁性材で構成された反射板は、プラスチックや樹脂などの材料で構成された外装ケース内に内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源の近傍であって、送話器及び受話器が配置される側の前記外装ケース内に内蔵されていることを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記磁性材で構成された反射板は、導電性を持たない磁性材で構成された反射板であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項５】
前記磁性材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、前記放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項６】
前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の磁界成分が支配的になる位置に選択的に配置されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項７】
前記磁性材で構成された反射板は、所定の大きさの平板であり、前記金属筐体表面に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項８】
前記磁性材で構成された反射板は、所定の大きさの平板であり、金属筐体表面に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項９】
前記磁性材で構成された反射板は、電磁波が入射してくる方向とは反対側の曲率を有する凸形状でなり、凸形状の略頂点を前記放射源側に向けて配置されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項１０】
前記磁性材で構成された反射板は、電磁波が入射してくる方向とは反対側にＶ字型に折り曲げられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
【請求項１１】
前記金属筐体の下端部付近を覆うように配置した誘電材で構成された反射板を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つの請求項記載の携帯電話機。
【請求項１２】
前記誘電材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とする請求項１１記載の携帯電話機。
【請求項１３】
前記誘電材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の前記電界成分が支配的になる位置に選択的に配置したことを特徴とする請求項１１記載の携帯電話機。
【請求項１４】
電磁波の主な放射源として動作するアンテナおよび金属筐体と、前記アンテナおよび前記金属筐体に電力を供給する給電点と、外装ケースとで、少なくとも構成される携帯電話機であって、
前記アンテナは前記給電点を介して前記金属筺体に電気的に接続されており、前記金属筺体及び前記給電点は前記外装ケース内に内蔵されており、前記外装ケースは、給電点付近を覆うように部分的に配設された磁性材で構成された反射板を備え、所定周波数における前記磁性材の複素比透磁率の実部が１より大きく、かつ、複素比透磁率の実部と虚部の比が０．５以下であることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１５】
前記磁性材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とする請求項１４記載の携帯電話機。
【請求項１６】
前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の磁界成分が支配的になる位置に選択的に配置されたことを特徴とする請求項１４記載の携帯電話機。
【請求項１７】
前記外装ケースは、前記放射源の近傍であって、送話器及び受話器が配置される側の前記外装ケースの表面の一部に、前記磁性材の領域を設け、残りの部分はプラスチックや樹脂などの材料で構成したものであることを特徴とする請求項１４記載の携帯電話機。
【請求項１８】
事前に前記放射源近傍の磁界分布および電界分布を評価し、磁界成分が支配的である領域の前記外装ケースの一部を磁性材で構成し、電界成分が支配的である領域の前記外装ケースの一部を誘電材で構成し、残りの部分はプラスチックや樹脂などの材料で構成されることを特徴とする請求項１４記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機に関し、特に、放射効率がよく通信性能の高い携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機などに代表される携帯型無線通信機器が一般大衆の間に急速に普及してきている。
図１５は、従来の典型的な携帯電話機の基本構成を示す斜視図であり、図１５（ａ）は全体の構成、図１５（ｂ）は携帯電話機の外装ケースを取り外したときの構成、図１５（ｃ）は外装ケースのみの構成をそれぞれ示す。
【０００３】
従来の携帯電話機は、少なくともアンテナ２、金属筐体３、給電点４および外装ケース５で構成され、アンテナ２は、その下端部に接続されている給電点４を介して金属筐体３の上端部に電気的に接続される。外装ケース５は、プラスチックや樹脂などの材料でできており、中空の立方体部５ａと、その上面に配された円筒部５ｂとで構成され、円筒部と接触している立方体部５ａの面には円筒部５ｂの直径に等しい丸穴５ｃが設けられ、また、外装ケース５の何れかの表面には送話器および受話器が配置されている。外装ケース５の内部には、金属筐体３や給電点４、およびアンテナ２の下端部付近が配され、アンテナ２は丸穴５ｃを通して円筒部５ｂから空間中に出した構成を有する。なお、ここでは、アンテナ軸はｚ軸と一致させ、金属筐体の幅方向、厚み方向はそれぞれｘ軸、ｙ軸と一致させている。また、金属筐体表面および外装ケース表面は互いに平行であり、ｘｚ平面上に位置させている。
【０００４】
携帯電話機から電磁波を放射する際は、給電点４へ電力を印加することにより、アンテナ２および金属筐体３に電力を供給し、これらを主な放射源として動作させる。なお、携帯電話機には、通常、金属筐体上に送受信用の機構や、給電点に電力を効率よく供給するための整合回路などが搭載されているが、ここでは、それらの詳細図は省略して示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯電話機においては、使用者が外装ケースを手で保持しながら外装ケース５の表面の送話器および受話器により通話する。この状態で携帯電話機から放射された電磁波は空間中に放射されて伝搬し、基地局で受信されることにより通信が可能となる。ところが、携帯電話機から放射される電磁波のうち、人体方向に放射された電磁波は減衰し易いため、この方向の電磁波は通信への寄与が少なく結果的に放射効率が低下する傾向にある。このように、従来の携帯電話機は、通信へ寄与する電磁波の量が少なくなり、携帯電話機の放射効率が低下し、それに伴い通信性能が低下するという課題があった。
【０００６】
（発明の目的）
本発明の目的は、通話時における通信への寄与する電磁波の放射効率を改善し、通信性能を向上させた携帯電話機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯電話機は、電磁波の主な放射源として動作するアンテナおよび金属筐体と、前記アンテナおよび前記金属筐体に電力を供給する給電点と、前記放射源から放射された電磁波を反射する反射板とを、少なくとも備える携帯電話機であって、前記アンテナは前記給電点を介して前記金属筺体に電気的に接続されており、前記反射板として前記給電点付近を覆うように配置した磁性材で構成された反射板を備え、所定周波数における前記磁性材の複素比透磁率の実部が１より大きく、かつ、複素比透磁率の実部と虚部の比が０．５以下であることを特徴とし、前記金属筐体、給電点及び磁性材で構成された反射板は、プラスチックや樹脂などの材料で構成された外装ケース内に内蔵されていることを特徴とし、前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源の近傍であって、送話器及び受話器が配置される側の前記外装ケース内に内蔵されていることを特徴とする。
【０００８】
前記磁性材で構成された反射板は、導電性を持たない磁性材で構成された反射板であることを特徴とする。
【０００９】
前記磁性材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、前記放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とし、また、前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の磁界成分が支配的になる位置に選択的に配置したことを特徴とする。
【００１０】
前記磁性材で構成された反射板は、所定の大きさの平板であり、前記金属筐体表面に対して平行に配置されていることを特徴とし、また、前記磁性材で構成された反射板は、所定の大きさの平板であり、金属筐体表面に対して斜めに配置されていることを特徴とする。
【００１１】
前記磁性材で構成された反射板は、電磁波が入射してくる方向とは反対側の曲率を有する凸形状でなり、凸形状の略頂点を前記放射源側に向けて配置されていることを特徴とし、また、前記磁性材で構成された反射板は、電磁波が入射してくる方向とは反対側にＶ字型に折り曲げられていることを特徴とする。
【００１２】
前記携帯電話機は、前記金属筐体の下端部付近を覆うように配置した誘電材で構成された反射板を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記誘電材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とし、また、前記誘電材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の前記電界成分が支配的になる位置に選択的に配置したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の携帯電話機は、電磁波の主な放射源として動作するアンテナおよび金属筐体と、前記アンテナおよび前記金属筐体に電力を供給する給電点と、外装ケースとで、少なくとも構成される携帯電話機であって、前記アンテナは前記給電点を介して前記金属筺体に電気的に接続されており、前記金属筺体及び前記給電点は前記外装ケース内に内蔵されており、前記外装ケースは、給電点付近を覆うように部分的に配設された磁性材で構成された反射板を備えることを特徴とする。
【００１５】
前記磁性材で構成された反射板は、携帯電話機の使用状態において、放射源から反射板表面へ入射してくる電磁波を入射の方向とは逆の方向へ反射させ、その逆方向の空間側に放射される電磁波量を増大させることを特徴とし、また、前記磁性材で構成された反射板は、前記放射源から放射された電磁波の磁界成分が支配的になる位置に選択的に配置されたことを特徴とする。
【００１６】
前記外装ケースは、前記放射源の近傍であって、送話器及び受話器が配置される側の前記外装ケースの表面の一部に、前記磁性材の領域を設け、残りの部分はプラスチックや樹脂などの材料で構成したものであることを特徴とし、また、前記外装ケースは、前記放射源の近傍であって、送話器及び受話器が配置される側の前記外装ケースの表面の一部に、携帯電話機の使用周波数における複素比誘電率の実部が前記プラスチックや樹脂などの材料の複素比誘電率の実部の値より大きい値を有するとともに、虚部の値がほとんど０で無損失性の誘電材の領域を設け、残りの部分はプラスチックや樹脂などの材料で構成したものであることを特徴とする。
【００１７】
事前に前記放射源近傍の磁界分布および電界分布を評価し、磁界成分が支配的である領域の前記外装ケースの一部を磁性材で構成し、電界成分が支配的である領域の前記外装ケースの一部を誘電材で構成し、残りの部分はプラスチックや樹脂などの材料で構成されることを特徴とする。
【００１８】
（作用）
通信への寄与が減少する方向の電磁波を少なくするために、放射源の近傍に反射板を配置して人体が位置しない方向の空間（以下、「自由空間」ともいう。）へ放射される電磁波を増大させ、通信へ寄与する電磁波量の向上をはかり、通話時の放射効率を改善し、通信性能の向上をはかる。より具体的には、携帯電話機の外装ケースの送話器および受話器の位置する側であって、電界成分及び／又は磁界成分が支配的な位置に単数又は複数の反射板を設け、携帯電話機の使用状態において自由空間へ放射される電磁波量の増大を図る。
【００１９】
反射板としては、例えば、損失を有する材料、すなわち、携帯電話機の使用周波数において複素比透磁率μｒ＝μｒ′−ｊμｒ″（μｒ′：実部、μｒ″：虚部、ｊ：虚数単位）の虚部μｒ″に値を有する磁性材や、複素比誘電率εｒ＝εｒ′−ｊεｒ″（εｒ′：実部、εｒ″：虚部）の虚部εｒ″に値を有する誘電材を使用すると、虚部μｒ″又は虚部εｒ″の値にそれぞれ比例した電磁波の電力吸収を伴うので、放射源から放射された電磁波の一部が反射板で吸収され通信へ寄与する電磁波量が低下し、放射効率が充分改善されない。本発明においては、反射板として虚部μｒ″、εｒ″の値を小さくすることが有効であることから、虚部の値がほとんど０に近い無損失性の磁性材、誘電材を用いて構成した反射板を使用する。
【００２０】
反射板の条件としては、磁性材で構成した反射板では、複素比透磁率の実部μｒ′が１より大きい値を有し、かつ、虚部μｒ″がほとんど０であるもの、また、誘電材で構成した反射板では、外装ケースがある場合にはその複素比誘電率を考慮し、反射板の複素比誘電率の実部εｒ′が外装ケースの複素比誘電率の実部の値より大きい値を有し、かつ、虚部εｒ″がほとんど０であるものとし、反射板での吸収電力の影響を生じせしめないようにする。
【００２１】
なお、導電率σは複素比誘電率の虚部（＝σ／（ω・ε０）、ε０：空気中の誘電率、ω：各周波数）と比例関係にあるため、導電率は等価的に複素比誘電率の虚部として取り扱うことができる。このため、導電率で考えた場合、上記のεｒ″がほとんど０であるものは、導電率がほとんど０であるものに相当し、誘電材で構成した反射板は、導電性を持たないものが必要となる。
【００２２】
放射効率を改善するための反射板の配置は、磁界が支配的である箇所には磁性材で構成した反射板を配置し、また、電界が支配的である箇所には誘電材で構成した反射板を配置する。例えば、アンテナ２の長さをλ／４（λ：波長）程度、また金属筐体３の長さもλ／４程度としたλ／４型アンテナ構成の携帯電話機（図１５）では、アンテナ及び金属筐体が等価的に半波長ダイポールアンテナのように動作し、放射源上の電流分布は正弦波状に近い分布を示す傾向があり、給電点４付近で電流はピーク値を、アンテナ２先端および金属筐体３の下端部では小さな値を示す。このため、給電点２付近では磁界強度が大きく、また、金属筐体３の下端部付近では電界強度が大きくなる。すなわち、給電点４付近から放射される電磁波は磁界成分が支配的になり、また、金属筐体３の下端部付近から放射される電磁波は電界成分が支配的になる。一般に、磁性材は磁界反射に対して効果的に作用し、誘電材は電界反射に対して効果的に作用するため、このようなアンテナ構成の携帯電話機の場合は、磁界が支配的である給電点４付近に磁性材で構成した反射板を配置し、また、電界が支配的である金属筐体の下端部３付近に誘電材で構成した反射板を配置する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯電話機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の携帯電話機の第一の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの構成を示す斜視図である。
図２は、外装ケースを装着したときの様子を示す図である。図２（ａ）は図１のｙｚ平面上にある金属筐体３断面上でＡ方向から見たときの横断面図を、図２（ｂ）は図１のｘｚ平面上にある反射板１ｂ表面上でＢ方向から見たときの正面断面図を、図２（ｃ）は図１のｘｙ平面上にある反射板１ａ上面上でＣ方向から見たときの上面断面図である。
【００２５】
図１および図２を参照してわかるように、本実施の形態の携帯電話機は、少なくとも反射板１、アンテナ２、金属筐体３、給電点４および外装ケース５で構成される。本実施の形態のアンテナ２、金属筐体３、給電点４および外装ケース５は従来のものと同様でよく、携帯電話機から電磁波を発生する際には給電点へ電力を供給し、アンテナおよび金属筐体が主な放射源として動作する。つまり、本実施の形態では、従来の典型的な携帯電話機の基本構成に新たに反射板を取り付け、放射効率を改善するように構成した点に特徴がある。
【００２６】
図１および図２で示す携帯電話機では、アンテナと金属筐体の長さをλ／４程度としており、３枚の反射板１ａ、１ｂ、１ｃを放射源の近傍の送話器および受話器が位置する側に配置している。反射板１ａおよび１ｂは磁性材で構成し、その複素比透磁率は、携帯電話機の使用周波数において実部の値が１より大きい所望の値を有し、かつ、虚部の値がほとんど０であるものを用いている。また、反射板１ｃは誘電材で構成し、その複素比誘電率は、携帯電話機の周波数帯において、実部の値が外装ケースの複素比誘電率の実部の値より大きい所望の値を有し、かつ、虚部の値がほとんど０であるものを用いている。
【００２７】
図２を参照してわかるように、反射板１は幅（ｘ方向に対応）、厚み（ｙ方向に対応）および長さ（ｚ方向に対応）が所望の大きさに設定されている平板であり、いずれの反射板も金属筐体表面（ｘｚ平面に対応）に対して平行となるように置かれている。また、反射板は放射源の近傍に置かれ、外装ケース内の所望の位置に置かれている。反射板１ａは、外装ケース５の上面に設けられた円筒部５ｂの中に置かれており、これは、円筒部５ｂと等しい長さを持つ平板を、アンテナ下端部近傍に配置している。また、反射板１ｂは、給電点４付近および金属筐体３の上端部付近を覆うように置かれており、ここでは、外装ケースの幅にほぼ等しい反射板を、その上面が外装ケースと密着するように配置している。さらに、反射板１ｃは、金属筐体３の下端部付近を覆うように置かれており、ここでは、反射板１ｂと厚みおよび幅が等しい反射板を、その下面が外装ケースと密着するように配置している。なお、反射板１ｃは反射板１ｂと同一平面上に位置している。
【００２８】
ところで、図１のアンテナ構成をとる携帯電話機では、通常、放射源上の電流分布は正弦波状に近い分布を示し、給電点４付近では磁界強度が大きくなり、また、金属筐体３の下端部付近では電界強度が大きくなる。すなわち、給電点４付近から放射される電磁波は磁界成分が支配的になり、また、金属筐体３の下端部付近から放射される電磁波は電界成分が支配的になるため、ここでは、以下で述べるように、上記の反射板１ａ、１ｂ、１ｃにより、放射源から放射される電磁波を効果的に反射させている。
【００２９】
すなわち、図１および図２を参照してわかるように、磁性材で構成した反射板１ａおよび１ｂは給電点４付近に置かれており、また、複素比透磁率に所望の値を有しているので、磁界の反射効果が高い。このため、給電点４付近から放射される磁界成分が支配的である電磁波は、これらの反射板により、減衰し易い人体側とは反対の方向へ反射される。反射板１ａは、主にアンテナ２下端部付近から放射される磁界成分が支配的である電磁波に対し、また、反射板１ｂは、主に給電点４付近および金属筐体３の上端部付近から放射される磁界成分が支配的である電磁波に対して効果的に作用する。
【００３０】
また、電界成分の反射に対しては、反射板１ｃを用いている。すなわち、図１および図２を参照してわかるように、誘電材で構成した反射板１ｃは金属筐体３の下端部付近に置かれており、また、複素比誘電率に所望の値を有しているので、電界の反射効果が高い。このため、金属筐体３の下端部付近から放射される電界成分が支配的な電磁波は、反射板１ｃにより反対側の方向へ反射する。
【００３１】
反射板１ａ、１ｂおよび１ｃは、複素比透磁率の虚部、複素誘電率の虚部の値をほとんど持たないため、損失を有する反射板で懸念される反射板による電力吸収の影響が含まれていない。したがって、本発明による携帯電話機では、反射板は吸収電力をほとんど生じることなく電磁波を反射する。
【００３２】
以上述べたように本発明では、反射板を携帯電話機内の適切な位置に配置し、放射源からの電磁波を反対側の方向へ反射するようにして、従来技術で通信への寄与が少なかった電磁波の有効利用をはかっている。また、反射板は、複素比透磁率の虚部、複素誘電率の虚部の値がほとんど０であるため、電波照射時における電力吸収をほとんど伴わない。この結果、通信へ寄与する電磁波量が向上し、これに伴い、通話時の放射効率が改善され、通信性能の向上がはかられる。
【００３３】
なお、ここでは、一例として磁性材で構成した反射板１ａおよび１ｂ、誘電材で構成した反射板１ｃを配置しているが、例えば、磁性材で構成した反射板のみを配置して携帯電話機を構成しても良く、また磁性材で構成された反射板のどちらか一方を選択し携帯電話機を構成しても良い。なお、誘電材で構成した反射板のみを配置して携帯電話機を構成しても良い。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の携帯電話機の第二の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの携帯電話機の構成を示す斜視図である。また、外装ケースを装着したときの様子は図４に示す。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各断面図は、図２に示すものと全く同じ断面上を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は正面断面図、図４（ｃ）は上面断面図である。
【００３５】
図３および図４を参照してわかるように、本実施の形態の携帯電話機は、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す携帯電話機のうち反射板の配置のみを変えたものであり、アンテナ２、金属筐体３、外装ケース５などは同じものを用いている。ここでは、一例として、磁性材で構成した平板型の反射板１ｄを給電点４付近および金属筐体３の上端部付近を覆うように配置した例を示しており、これは、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す平板型の反射板１ｂの配置位置にほぼ対応している。反射板１ｄは、その形状、大きさおよび複素比透磁率は反射板１ｂと等しいものを用いている。図４からわかるように、この反射板は、上側を外装ケースに密着させ、ｚ軸と反射板とのなす角度がαとなるように、金属筐体３表面に対して斜めに配置したものである。
【００３６】
第一の実施の形態では、反射板を金属筐体表面に対して平行となるように配置しているのに対し、本実施の形態では、あえて、平板型の反射板１ｄを金属筐体表面に対して斜めに配置し、以下に述べるように、反射板に入射する電磁波の反射方向を変えて、携帯電話機を保持する手が通信性能へ与える影響を少なくするような構成としている。
【００３７】
図１３は、平板型の反射板を放射源の近傍に置いたときの横断面図を反射板付近で拡大したものであり、ｙｚ平面内における電磁波の反射方向を模式的に示すものである。図１３（ａ）は、図１、２に示す第一の実施の形態の金属筐体表面に対して反射板１ｂを平行に配置した場合であり、これは図２（ａ）の反射板１ａおよび１ｃが無いときの図に対応している。また、図１３（ｂ）は、本実施の形態の反射板１ｄを斜めに配置した場合であり、これは図４（ａ）に対応している。なお、ここでは、例えば使用者が外装ケースの最上部付近を手で保持しながら通話する場合を想定し、手が位置する領域Ｄを図中に示している。
【００３８】
ところで、電磁波が入射角θで反射板表面に入射した場合、反射された電磁波の反射角は入射角に等しい。ここで、入射角は、電磁波の入射方向と、その電磁波が入射した反射板表面上における垂線とのなす角であり、また、反射角はその垂線と電磁波の反射方向とのなす角である。図１３において、放射源から角度φの方向に放射していく電磁波が反射板表面に入射した場合を考えると、図１３（ｂ）の場合は反射板を斜めに置いているために、このときの入射角θ２は、図１３（ａ）の場合の入射角θ１よりも大きくなり、これに伴い反射角も大きくなる。このため、電磁波の反射方向は、同図を参照してわかるように、図１３（ｂ）の場合は斜め上の自由空間の方向であるのに対し、図１３（ａ）の場合は、平行方向に近くなり手が位置する領域の方向となる。
【００３９】
したがって、反射板１ｂを金属筐体表面に対して平行に配置した場合は、  手による電磁波の減衰は比較的小さいものの、その影響により通信へ寄与する電磁波量が少なくなる可能性がある。そこで、使用者が外装ケースの最上部を手で保持しながら通話することが想定される場合などは、放射効率をより効果的に改善するために、図１３（ｂ）のように反射板１ｄを金属筐体に対して斜めに配置し、電磁波の反射方向を斜め上の自由空間方向に向けるように構成すると好適である。
【００４０】
なお、本実施の形態における携帯電話機では、反射板１ｄを図１、２に示す第一の実施の形態の反射板１ｂとほぼ同じ位置に配置しているので、（実施の形態１）で述べたように、この反射板１ｄにより給電点４付近および金属筐体３の上端部付近から放射される磁界成分が支配的である電磁波はその反対側の方向へ効果的に反射される。
【００４１】
以上述べたように、本実施の形態の金属筐体表面に対して斜めに反射板を配置した携帯電話機では、送話器および受話器が配置される方向とは反対側で且つ自由空間の方向へ電磁波がより多く放射され、通信性能へ与える手の影響を少なくでき、通話時における放射効率が一層改善でき、通信性能の向上がはかられる。
【００４２】
（実施の形態３）
図５は、本発明の携帯電話機の第三の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの携帯電話機の構成を示す斜視図である。また、外装ケースを装着したときの様子は図６に示す。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各断面図は、図２に示すものと全く同じ断面上を示すものであり、図６（ａ）は横断面図、図６（ｂ）は正面断面図、図６（ｃ）は上面断面図である。
【００４３】
本実施の形態の携帯電話機は、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す携帯電話機のうち反射板の形状のみを変えたものであり、アンテナ２、金属筐体３、外装ケース５などは同じものを用いている。ここでは、一例として、磁性材で構成した反射板１ｅおよび１ｆを給電点４付近を覆うように配置し、また、誘電材で配置した反射板１ｇを金属筐体３の下端部付近を覆うように配置した例を示している。
【００４４】
本実施の形態の携帯電話機では、図５および図６を参照してわかるように、反射板として曲率を有する凸形状又は湾曲した反射板を用いている。反射板１ｅ、１ｆおよび１ｇは、電磁波が入射してくる入射側とは反対側に、かつ、金属筐体３の幅方向（ｘ方向に対応）に対して所望の曲率を持たせたものである。
【００４５】
反射板１ｅ、１ｆおよび１ｇは、図５および図６（ｃ）からわかるように、凸形状（湾曲）の頂点を放射源側に向けて配置しており、反射板の後ろの端面が金属筐体表面と平行となるように配置している。反射板１ｅ、１ｆ、および１ｇは、それぞれ第一の実施の形態（実施の形態１）で示す１ａ、１ｂ、１ｃに対応しており、それぞれの反射板は、その厚み、幅および長さ、さらに、複素比透磁率、複素比誘電率が等しく、形状のみが異なるものである。
【００４６】
また、反射板の配置も、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す反射板と対応させており、反射板１ｅは、外装ケース５の上面に設けられた円筒部５ｂの中に置かれており、円筒部５ｂと等しい長さを持つものを、アンテナ２下端部近傍に配置している。また、反射板１ｆは、給電点４付近および金属筐体３の上端部付近を覆うように置かれており、ここでは、外装ケース５の幅にほぼ等しい反射板を、その上面が外装ケースと密着するように配置している。さらに、反射板１ｇは、金属筐体３の下端部付近を覆うように置かれており、ここでは、反射板１ｆと同じ厚み、曲率、幅を持ち、反射板１ｇの下面が外装ケースと密着するように配置している。なお、この反射板１ｇと反射板１ｆの後ろの端面は同一平面上に位置している。
【００４７】
ここで示している反射板は曲率を持たせているので、以下に述べるように、反射板に入射する電磁波の反射方向が第一の実施の形態（実施の形態１）で示す平板型の場合とは異り、通信性能における手の影響を少なくすることができる。
【００４８】
図１４は、一例として、平板型の反射板を給電点付近および金属筐体の上端部付近を覆うように配置した第一の実施の形態（実施の形態１）の反射板１ｂおよび反射板１ｆを例にとり、平板型と曲率を有する反射板によるｘｙ平面内における電磁波の反射方向の違いを模式的に示すものである。図１４（ａ）は第一の実施の形態の平板型の反射板１ｂを配置した場合、図１４（ｂ）は本実施の形態の曲率を有する反射板１ｆを配置した場合を示す。なお、図１４は、平板型の反射板を配置した携帯電話機の上面断面図を示す図２（ｃ）および図６（ｃ）に対応したものであり、ここでは、図面を見やすくするために、外装ケース５の円筒部５ｂおよび金属筐体３の記載は省略した。同図において、例えば使用者が外装ケースの最上部付近を手で保持しながら通話する場合を想定し、手が位置する領域をＥで示し、また、両反射板は、アンテナから最も近い表面を等しい距離ｄに置いている。
【００４９】
図１４において、給電部から角度ψの方向に放射する電磁波が反射板に入射した場合を考えると、図１４（ｂ）では反射板に曲率を設けているために、この場合の入射角θ４は、図１４（ａ）の入射角θ３に対して大きくなり、これに伴い反射角も大きくなる。このため、電磁波の反射方向は、図１４（ａ）の場合は、比較的狭い範囲となるのに対し、図１４（ｂ）の場合は、より広い範囲のものとなり、指向性が広がることがわかる。このように、平板型の反射板１ｂを配置した場合は、電磁波の反射方向を考慮すると、手の影響により通信へ寄与する電磁波量が少なくなる可能性があるので、放射効率をより効果的に改善するためには、図１４（ｂ）のように曲率を設けた反射板１ｆを用い、反射方向を広い範囲とすると好適である。
【００５０】
なお、本実施の形態における携帯電話機では、３枚の反射板１ｅ、１ｆ、１ｇをそれぞれ、第一の実施の形態（実施の形態１）の反射板１ａ、１ｂ、１ｃとほぼ同じ位置に配置しており、また、反射板は、給電点４付近の磁界や、金属筐体３の下端部付近の電界に対して効果的に作用するよう適切に選択して配置しているので、第一の実施の形態と同様に、これらの反射板の効果により、給電点４付近の放射源から放射される磁界成分が支配的である電磁波、および金属筐体３の下端部付近からの電界成分が支配的である電磁波が効果的に反射される。
【００５１】
以上述べたように、本実施の形態の曲率を有する反射板を用いた携帯電話機では、反射方向を比較的広い範囲とすることができ、送話器および受話器が配置される方向とは反対側で且つ自由空間の方向へ電磁波がより多く放射でき、通信性能へ与える手の影響を少なくでき、通話時における放射効率が一層改善でき、通信性能の向上がはかられる。
【００５２】
（実施の形態４）
次に、本発明の第四の実施の形態として、第三の実施の形態（実施の形態３）携帯電話機おいて、曲率を有する反射板のかわりに、例えば、図７の斜視図に示すＶ字型構造を有する反射板１ｈを用いた構成とすることができる。反射板１ｈは、一枚の平板を電磁波が入射してくる方向とは反対側に角度βをなすようにＶの字型に折り曲げたものである。この反射板は、入射してくる電磁波に対して曲率を設ける代わりに角度を設けたものに相当する。本実施の形態においては、反射板に電磁波が入射したときの入射角は、曲率を有する反射板のときと同様に平板型の場合よりも大きくなり、それに伴い反射角も大きくなる。したがって、Ｖ字型構造を有する反射板を使用することにより曲率を有する反射板を使用する第三の実施の形態と同様に、反射方向は比較的広い範囲になる。
【００５３】
Ｖ字型の反射板１ｈの携帯電話機内の配置は、図７に示すように、Ｖの字の突端部分を放射源側に向けて配置する。給電点付近には、例えば、第三の実施の形態で用いている反射板１ｆと同じ複素比透磁率を有する反射板を、また、金属筐体の下端部付近には第三の実施の形態の反射板１ｇと同じ複素比誘電率を有する反射板を、所望の大きさおよび角度を設けて配置する。このような構成により、第三の実施の形態の説明で述べた同様な効果が得られ、反射板の電力吸収の影響を伴わずに、通話時における放射効率が改善され、通信性能の向上がはかられる。また、通信性能へ与える手の影響を少なくすることができる。
【００５４】
（実施の形態５）
以上、本発明の実施の形態として反射板の配置やその形状を変えた例を示したが、本発明の更に異なる実施の形態として次のような反射板配置や形状とすることができる。
例えば、図８の外装ケースを取り外したときの携帯電話機の構成を示す斜視部に示すように、第一の実施の形態（実施の形態１）の携帯電話機において、反射板１ａと反射板１ｂに密着するように平板型の反射板１ｉを新たに配置することができる。外装ケースを装着したときの様子は図９に示しており、各断面図は図２のものに対応している。
【００５５】
ここでは、反射板１ｉは磁性材で構成し、一例として、反射板１ｂの幅および複素比透磁率が等しいものを用いている。図８および図９を参照してわかるように、反射板１ｉは、その上面が反射板１ａに、その側面は反射板１ｂに密着しており、また、反射板１ｉの上面は外装ケースに密着するように置かれている。第一の実施の形態（実施の形態１）では、反射板１ａと反射板１ｂとの間に隙間が設けられていたが、ここでは、反射板１ｉの配置により両反射板の隙間ができないようにしている。このため、図８の携帯電話機では、隙間により電磁波が漏れることがなく反射させることができるので、通信へ寄与する電磁波量が向上し、この結果、放射効率がより一層改善される。
【００５６】
（実施の形態６）
また、例えば、図１０の外装ケースを取り外したときの携帯電話機の構成を示す斜視部に示すように、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す携帯電話機において、反射板１ａと反射板１ｂを同一平面上に位置するように接合した反射板１ｊを配置する構成としても良い。外装ケースを装着したときの様子は図１１に示しており、各断面図は図２のものに対応している。本例では、図１１からわかるように、金属筐体は送話器および受話器が配置される側とは反対側の外装ケース表面の方へずらした配置構成としている。
【００５７】
反射板の材料としては、一例として、反射板１ｊは反射板１ｂの複素比透磁率と等しいものを用いる。また、図１０および図１１からわかるように、反射板１ｊは、第一の実施の形態（実施の形態１）で示す反射板１ｂを、円筒部５ｂ内に置かれている反射板１ａの下に移動して接合したものに相当する。この結果、隙間ができないために、通信へ寄与する電磁波が向上し、放射効率がより一層改善される。
【００５８】
さらに、反射板の形状としては、例えば、第一及び第二の実施の形態（実施の形態２、３）で示す反射板をそれぞれ組み合わせて１枚の反射板を構成し、電磁波の反射方向を調整しても良い。例えば、金属筐体に対して斜めに配置される図３に示す反射板１ｄの下面側に、図５に示すの反射板１ｆの上面側が接するようにした１枚の反射板の構成としても良い。この反射板を所望の大きさにして外装ケース内の給電点付近に配置し、給電点付近から送話器および受話器が配置される側へ放射する電磁波の反射方向をｘｙ平面内およびｙｚ平面内で任意に変えて、通信性能へ与える手の影響をより少なくするようにして構成することもできる。
【００５９】
以上説明したように、本発明の反射板としては、任意の寸法に設定し、所望の曲率、角度を有する形状に設定したものとすることができ、また、各反射板としては複数枚を重ねて使用してもよく、各実施の形態で示すように１枚構成で使用してもよい。また、本発明の携帯電話機としては、例えば、図１、２に示す第一の実施の形態の携帯電話機において、円筒部内に配置している平板型の反射板１ａのみを図５、６に示す第三の実施の形態の反射板１ｅに変えるなど、以上述べてきた反射板を種々組み合わせて使用しても良い。
【００６０】
（実施の形態７）
以上、本発明の実施の形態として反射板を外装ケース内に配置する例により説明したが、本発明の反射板は外装ケースと兼用するように構成することができる。本発明の第七の実施の形態は、前述の実施の形態で使用する反射板と同じ複素比透磁率、複素比誘電率を有する磁性材、誘電材で外装ケースを使用しケース内に独立した反射板を配置しない構成としたものである。
【００６１】
図１２は、本発明の携帯電話機の第七の実施の形態の一例を示す斜視図である。本実施の形態は、アンテナ２、金属筐体３、給電点４を有するなど、外装ケース及び外装ケース内に配設される機構等の配置位置及び携帯電話機の動作は従来の携帯電話機と同様であるが、外装ケースの構成が反射板を兼用する構成としている点で相違する。なお、本実施の形態ではアンテナと金属筐体の長さはλ／４程度の携帯電話機を示している。
【００６２】
本実施の形態で用いている外装ケース６は、図１２を参照してわかるように、中空の立方体部６ａと立方体部６ａの丸穴５ｃに円筒部６ｂを形成して構成されており、立方体部６ａの一部および円筒部６ｂの一部に、例えば、第一の実施の形態で説明した図１、２に示す反射板１ｂの複素比透磁率と等しい値を有する磁性材８ａおよび８ｂを設け、残りの部分は、例えば、プラスチックや樹脂などの材料で構成されている。
【００６３】
磁性材８ａは、円筒部６ｂの送話器および受話器が配置される側の領域に設けている。通常、送話器および受話器が配置される側の外装ケース上には液晶ディスプレイなどの表示機能を有する表示部７が設けられるため、磁性材８ｂは該表示部７の上側に設けられる。
【００６４】
第一の実施の形態（実施の形態１）に関連して述べたように、アンテナ２の給電点４付近から放射される電磁波は磁界成分が支配的である。磁性材８ａおよび８ｂは、給電点付近の送話器および受話器が配置される側に置かれており、それらの複素比透磁率は、携帯電話機の使用周波数において実部の値が１より大きい所望の値を有し、虚部の値がほとんど０である。したがって、給電点付近から放射される磁界成分が支配的である電磁波は、磁性材８ａ、８ｂにより反対側の方向へ反射される。つまり、磁性材は複素比透磁率の虚部の値がほとんど０であるから、損失を有する反射板で懸念される反射板による電力吸収の影響が少ない。このため、本実施の形態では、反射板での吸収電力がほとんど生じることなく電磁波を反射できる。
【００６５】
以上は磁性材で構成する例について述べたが、外装ケースは誘電材で構成しても良く、例えば、第一の実施の形態で説明した図１、２の反射板１ｃと等しい複素比誘電率を有する誘電材を、金属筐体の下端部付近を覆うように、外装ケース表面の下側部分に設けても良い。
【００６６】
なお、本発明で用いる磁性材で構成した反射板又は外装ケースとしては、上記の複素比透磁率を有する磁性材であればどのようなもので構成しても良いが、例えば、フェライト焼結体のような磁性材料や、磁性材料と樹脂などを混合させて製作した複合材、さらには磁性薄膜などを用いて構成することができる。また、誘電材で構成した反射板等でも、上記の誘電特性を有する誘電材であればどんなもので構成しても良いが、例えば、カーボンやグラファイトなどの混合量を調整しゴムなどと混ぜて製作した複合材や、誘電薄膜などを用いて構成しても良い。
【００６７】
ところで、磁性材には、磁性特性の他に誘電特性を有するものがあるが、そのような特性の磁性材で反射板等を構成した場合、本発明では、電力吸収の影響を除くために、携帯電話機の使用周波数において、複素比透磁率の実部の値が１より大きい所望の値を有し、虚部の値がほとんど０であり、かつ、複素比誘電率の虚部の値がほとんど０である反射板等を用いる。なお、複素比誘電率の虚部は導電率に比例するため、本発明における、上記の磁性特性の他に誘電特性も有する磁性材で構成した反射板等、および誘電材で構成した反射板等は、導電率がほとんど０であり、導電性をほとんど持たないものである。
【００６８】
また、本発明で用いている磁性材で構成した反射板等、誘電材で構成した反射板等は、放射源から放射された電磁波を効果的に反射させるとともに、電波照射時における反射板等を構成している磁性材や誘電材での電力吸収の影響を少なくし、結果として通信へ寄与する電磁波量を向上させるものであれば、虚数部がほとんど０でなくても良く、例えば、磁性材で構成した反射板等の場合は、複素比透磁率の実部と虚部の比（＝虚部／実部）が０.５程度以下のものであっても良い。
【００６９】
以上述べたように、本実施の形態では、外装ケースそのものを磁性材、誘電材で構成し、放射源から放射される電磁波を反射させて、従来技術で通信への寄与が少なかった電磁波の有効利用をはかっている。この結果、通信へ寄与する電磁波量が向上し、これに伴い、通話時の放射効率が改善され、通信性能の向上がはかられる。第一ないし第六の実施の形態では、外装ケース内に反射板を配置し効果を得ているが、携帯電話機の小型化や軽薄化に伴い反射板を配置するスペースの確保が容易でない場合などは、本実施の形態のように、反射板と同じ複素比透磁率、複素比誘電率を有する磁性材、誘電材で外装ケースを構成すると効果的である。
【００７０】
また、本発明の携帯電話機について、アンテナと金属筐体の長さをλ／４程度としたアンテナ構成の携帯電話機を例にとり、第一ないし第六の実施の形態では、給電点付近や金属筐体の下端部付近に磁性材や誘電材で構成した反射板を内蔵した例を示し、また、第七の実施の形態では、給電点付近や金属筐体の下端部付近の外装ケース自体を磁性材や誘電材で構成した例を示したが、本発明はこのようなアンテナ構成をとらない携帯電話機に対しても適用可能であり、この場合は、事前に放射源近傍の磁界分布および電界分布を評価し、磁界が支配的である箇所の反射板又は外装ケースを磁性材で構成し、また、電界が支配的である箇所の反射板又は外装ケースを誘電材で構成することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の携帯電話機によれば、携帯電話機内に反射板を配置することにより、放射源から放射される電磁波を反対側の方向へ反射させて通信へ寄与させることを可能とするから、放射される電磁波の有効利用を図ることが可能である。また、反射板は電波照射時における電力吸収をほとんど伴わないものを使用することにより、通信へ寄与する電磁波量を向上させることができるので、通話時の放射効率が改善され、通信性能の向上を図ることが可能である。
【００７２】
更に、反射板を携帯電話機の外装ケースと兼用することにより、小型化、軽薄化が必要な携帯電話機においても通信へ寄与する電磁波量を向上させ、通話時の放射効率を改善し通信性能の向上を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯電話機の第一の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの斜視図である。
【図２】外装ケースを装着した第一の実施の形態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は上断面図である。
【図３】本発明の携帯電話機の第二の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの斜視図である。
【図４】外装ケースを装着した第二の実施の形態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は上断面図である。
【図５】本発明の携帯電話機の第三の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの斜視図である。
【図６】外装ケースを装着した第三の実施の形態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は上断面図である。
【図７】本発明の携帯電話機の第四の実施の形態を示すもので、使用する反射板の斜視図である。
【図８】本発明の携帯電話機の第五の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの斜視図である。
【図９】外装ケースを装着した第五の実施の形態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は上断面図である。
【図１０】本発明の携帯電話機の第六の実施の形態を示すもので、外装ケースを取り外したときの斜視図である。
【図１１】外装ケースを装着した第六の実施の形態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は上断面図である。
【図１２】本発明の携帯電話機の第七の実施の形態を示す斜視図である。
【図１３】平板型の反射板を配置したときのｙｚ平面内における電磁波の反射方向を模式的に示す図である。
【図１４】平板型および曲率を有する反射板を配置したときのｘｙ平面内における電磁波の反射方向を模式的に示す図である。
【図１５】従来の携帯電話機の基本構成を示す斜視図であり、（ａ）は全体の様子、（ｂ）は外装ケースを取り外した状態、（ｃ）は外装ケースである。
【符号の説明】
１  反射板
１ａ、１ｂ、１ｃ  平板型の反射板
１ｄ  斜め配置した反射板
１ｅ、１ｆ、１ｇ  曲率を有する反射板
１ｈ  Ｖ字型構造の反射板
１ｉ  平板型の反射板
１ｊ  平板型の反射板
２  アンテナ
３  金属筐体
４  給電点
５  外装ケース
５ａ  外装ケースの立方体部
５ｂ  外装ケースの円筒部
５ｃ  丸穴
６  外装ケース
６ａ  外装ケースの立方体部
６ｂ  外装ケースの円筒部
７  表示部
８ａ、８ｂ  磁性材
【図１】
0003838815.tif 000002
【図２】
0003838815.tif 000003
【図３】
0003838815.tif 000004
【図４】
0003838815.tif 000005
【図５】
0003838815.tif 000006
【図６】
0003838815.tif 000007
【図７】
0003838815.tif 000008
【図８】
0003838815.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003838815.tif 000013
【図１３】
0003838815.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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