JP2013247645A - 携帯情報通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】人体が端末に接近しても、送信制御を行うことなく、ＳＡＲの低減を図ることができる携帯情報通信端末を提供する。
【解決手段】タッチパネル２と、タッチパネル２の下方に配置された表示部３と、表示部３の下方に配置され、給電部６を有し該給電部６を介してアンテナ素子７に給電する第１の回路基板９と、表示部３の下方に配置され、給電部６と電気的に接続された無線部１０を有する第２の回路基板１３と、表示部３と第１の回路基板９及び第２の回路基板１３との間に配置され、第１の回路基板９のグランド及び第２の回路基板１３のグランドと電気的に接続された導電性部材４と、を備えた。この構成により、携帯情報通信端末１を膝上においた場合、人体より離れた導電性部材４にアンテナ電流が多く流れることから、ＳＡＲを低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タブレット端末と呼ばれ、平板状の外形を有し、表示部上に透過性のタッチパネルを配置した携帯情報通信端末に関する。

上述した携帯情報通信端末に類似する情報機器として、例えば特許文献１〜３に記載されているものがある。特許文献１に記載された“電子計算機”は、電子計算機の傾きを検出する傾きセンサと、第１の筐体部の他方の主面が第２の筐体部と対向して閉じたことを検出するモードセンサとを有し、傾きセンサによって、アンテナが身体に近づく状態になっていることを検出し、かつ、モードセンサが第１の筐体部の他方の主面が第２の筐体部と対向して閉じられたことを検出した場合に、高周波送信信号が所定レベル以上であれば、該高周波送信信号を減衰させてアンテナに出力するようにしている。

特許文献２に記載された“タブレット式コンピュータ”は、第１〜第３のアンテナを有し、第１のアンテナから第１の周波数の基準信号を送信し、第２のアンテナ及び第３のアンテナそれぞれで受信した基準信号に対するスプリアス信号の受信電力に基づいて、人体といずれかのアンテナが接近しているか否かを判断し、人体が接近していると判断したときは、アンテナから人体を離すことを促すメッセージを表示し、またアンテナからの電波の送信を禁止するようにしている。

特許文献３に記載された“Electronic device with proximity-based radio power control”は、近接センサを有し、この近接センサが端末の人体頭部への接近を感知したときに、送信電力を調整するようにしている。

特開２００９−１５２７０５号公報 特開２０１０−０４５６９８号公報 米国特許出願公開第２００９／０３０５７４２号明細書

ところで、タブレット端末と呼ばれる携帯情報通信端末は、比較的大型であることもあって、膝上に置いて使用される場合がある。図１２に従来の携帯情報通信端末の概略構成を示す斜視図、図１３に図１２に示す従来の携帯情報通信端末のＢ−Ｂ線断面図を示す。図１２に示すような従来の携帯情報通信端末１Ｃは、タッチパネル２と、タッチパネル２の下方に配置される表示部３と、表示部３の下方に、アンテナ素子７及び整合回路部５、給電部６が設けられた回路基板１７及び電池１４を収容する箱型の筐体１６とを備える。従来の携帯情報通信端末１Ｃの構成の場合、電波の放射に寄与するアンテナ電流が流れる回路基板１７が膝に最も近い箇所に設けられているため、人体への電波吸収量（ＳＡＲ：Specific Absorption Rate）が高くなるという課題がある。
上述した従来技術では、人体が端末に接近したときに、送信電力を下げたり、送信を停止させたりする等、送信制御を行ってＳＡＲの低減を図っているが、実使用時のデータの伝送品質が低下してしまうという課題がある。
なお、膝上など頭部以外の人体の部位が接近したときのＳＡＲは、ＦＣＣ（Federal Communications Commission：米連邦通信委員会）で規格化されている。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、人体が接近しても、送信制御することなくＳＡＲの低減を図ることができる携帯情報通信端末を提供することを目的とする。

本発明の携帯情報通信端末は、タッチパネルと、前記タッチパネルの下方に配置された表示部と、前記表示部の下方に配置され、給電部を有し該給電部を介してアンテナ素子に給電する第１の回路基板と、前記表示部の下方に配置され、前記給電部と電気的に接続された無線部を有する第２の回路基板と、前記表示部と前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板との間に配置され、前記第１の回路基板のグランド及び前記第２の回路基板のグランドと電気的に接続された導電性部材と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、表示部の下方に、第１の回路基板と第２の回路基板を配置するとともに、表示部と第１の回路基板及び第２の回路基板との間に第１の回路基板のグランドと第２の回路基板のグランドとを電気的に接続する導電性部材を配置したので、携帯情報通信端末を膝上においた場合、膝から離れた位置にある導電性部材に多くのアンテナ電流が流れることから、ＳＡＲの低減が図れる。このように、人体が接近しても、送信制御することなくＳＡＲの低減を図ることができる。

上記構成において、前記導電性部材は、前記表示部の側面周囲を覆うことを特徴とする。

上記構成によれば、導電性部材で表示部の側面周囲を覆うことにより、携帯情報通信端末を膝上で使用する場合に膝から離れた位置にある導電性部材にアンテナ電流が流れるため、表示部側への電波の放射が更に強くなり、ＳＡＲの更なる低減を図ることができる。

上記構成において、前記導電性部材は側面から見たときの断面がコの字状で、かつ、前記表示部の上面、側面及び下面の３面を覆う形状であることを特徴とする。

上記構成によれば、導電性部材が側面から見たときの断面がコの字状で、かつ、表示部の上面、側面及び下面の３面を覆うことにより、携帯情報通信端末の厚さ方向に対して表示部より上部にある導電性皮膜で構成されているタッチパネルと電磁結合をし、携帯情報通信端末を膝上で使用する場合に膝から離れた位置にあるタッチパネル側にアンテナ電流が流れるため、更なるＳＡＲの低減を図ることができる。

上記構成において、前記導電性部材は前記タッチパネル方向から見て枠状で、かつ、前記表示部下部にも構成されており、枠内は他の導電性部材で覆われていることを特徴とする。

上記構成によれば、枠状である導電性部材を他の導電性部材で覆うことにより、携帯情報通信端末を膝上で使用する場合に人体方向への電波の放射が小さくなり、更なるＳＡＲの低減を図ることができる。

本発明によれば、人体が接近しても（例えば、携帯情報通信端末を膝上に置いても）、送信制御することなくＳＡＲの低減を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る携帯情報通信端末の概略構成を示す斜視図 図１の携帯情報通信端末を示す５面図 図１の携帯情報通信端末と従来の携帯情報通信端末それぞれにおける、天面方向から見た電流分布を示す図 タッチパネル及び表示部の側面周囲を覆うことができる形状とした導電性部材を有する携帯情報通信端末の概観を示す斜視図 図４のＡ−Ａ線断面図 タッチパネル及び表示部の側面周囲を覆うことができる形状とした導電性部材を有する携帯情報通信端末と、前述した導電性部材を有する携帯情報通信端末それぞれにおける左側面を見た電流分布を示す図 図４又は図５に示す導電性部材の枠内を他の導電性部材で覆うようにした携帯情報通信端末の概観を示す斜視図 図４又は図５に示す導電性部材の枠内を他の導電性部材で覆うようにした携帯情報通信端末を示す断面図 図７又は図８に示す携帯情報通信端末を膝上に置いた状態を示す斜視図 図７に示す携帯情報通信端末の放射パターンを示す図 図８に示す携帯情報通信端末の放射パターンを示す図 従来の携帯情報通信端末の概略構成を示す斜視図 図１２のＢ−Ｂ線断面図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る携帯情報通信端末の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施の形態に係る携帯情報通信端末を示す５面図であり、（ａ）は正面視図、（ｂ）は左側面視図、（ｃ）は右側面視図、（ｄ）は天面視図、（ｅ）は背面視図である。

図１及び図２において、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１は、タッチパネル２と、タッチパネル２の下方に配置される表示デバイス（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等）を有する表示部３と、表示部３の下方に配置される枠形状の導電性部材４と、導電性部材４の下方に配置され、整合回路部５、給電部６、アンテナ素子７及び第１の接点部８が設けられた第１の回路基板９と、導電性部材４の下方で、かつ第１の回路基板９から離間した位置に配置され、無線部１０、制御部１１及び第２の接点部１２が設けられた第２の回路基板１３と、導電性部材４の下方に配置された電池１４と、離間配置された第１の回路基板９と第２の回路基板１３を電気的に接続する同軸ケーブル１５と、タッチパネル２、表示部３、導電性部材４、第１の回路基板９、第２の回路基板１３、電池１４及び同軸ケーブル１５を収容する箱型の筐体１６とを備える。

タッチパネル２及び表示部３は、第２の回路基板１３と電気的に接続されている。第１の回路基板９において、アンテナ素子７は給電部６に接続されており、給電部６は整合回路部５に接続されている。整合回路部５は、同軸ケーブル１５を介して第２の回路基板１３の無線部１０に接続されている。第１の接点部８は、第１の回路基板９のグランドと導電性部材４を接続するものである。第１の接点部８は、筐体１６に導電性部材４が収容されることで、導電性部材４と第１の回路基板９のグランドとを電気的に接続する。

第２の回路基板１３において、無線部１０は、ＲＦ信号入出力端（図示略）が同軸ケーブル１５を介して第１の回路基板９の整合回路部５に接続される。また、無線部１０は、制御部１１と接続されており、制御部１１によって送受信制御される。第２の接点部１２は、第２の回路基板１３のグランドと導電性部材４を接続するものである。第２の接点部１２は、筐体１６に導電性部材４が収容されることで、導電性部材４と第２の回路基板１３のグランドとを電気的に接続する。

表示部３の下方に導電性部材４を配置し、導電性部材４と第１の回路基板９のグランドを第１の接点部８を介して電気的に接続し、また導電性部材４と第２の回路基板１３を第２の接点部１２を介して電気的に接続することで、送信時に、第１の回路基板９と第２の回路基板１３に流れるアンテナ電流が導電性部材４に流れ、更に導電性部材４に流れたアンテナ電流がタッチパネル２の金属蒸着膜にも流れる。したがって、携帯情報通信端末１を膝上に置いた場合、電波放射に寄与するアンテナ電流が膝から離れた位置を流れることになり、ＳＡＲが低減する。

図３は、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１と従来の携帯情報通信端末１００それぞれにおける、天面方向から見た電流分布を示す図であり、（ａ）は携帯情報通信端末１における電流分布、（ｂ）は従来の携帯情報通信端末１００における電流分布である。なお、従来の携帯情報通信端末１００のタッチパネル、表示部及びアンテナ素子は、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１のものと同様であるので、同一の符号を付けている。同図の（ａ），（ｂ）それぞれにおける矢印は、アンテナ電流の大きさと方向を示している。

従来の携帯情報通信端末１００おいて、回路基板１０１の上方にタッチパネル２と表示部３が配置されており、また回路基板１０１の図面に向かって右端部分にアンテナ素子７が配置されている。従来の携帯情報通信端末１００では、回路基板１０１側により多くのアンテナ電流が流れているが、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１では、タッチパネル２側により多くのアンテナ電流が流れているのが分かる。本実施の形態に係る携帯情報通信端末１を膝上に置いた場合、膝から離れた位置でアンテナ電流が流れることになる。

このように本実施の形態に係る携帯情報通信端末１は、タッチパネル２と、タッチパネル２の下方に配置された表示部３と、表示部３の下方に配置され、給電部６を有し該給電部６を介してアンテナ素子７に給電する第１の回路基板９と、表示部３の下方に配置され、給電部６と電気的に接続された無線部１０を有する第２の回路基板１３と、表示部３と第１の回路基板９及び第２の回路基板１３との間に配置され、第１の回路基板９のグランド及び第２の回路基板１３のグランドと電気的に接続された導電性部材４と、を備えたので、送信時に、タッチパネル２側により多くのアンテナ電流が流れるようになり、携帯情報通信端末１を膝上においた場合、人体が受けるアンテナ電流による影響を低減できる。即ち、ＳＡＲの低減が図れる。このように、携帯情報通信端末１に人体が接近しても、送信制御することなくＳＡＲの低減を図ることができる。

なお、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１において、導電性部材４を、タッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆う形状としても良い。図４は、タッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆うことができる形状とした導電性部材４Ａを有する携帯情報通信端末１Ａの概観を示す斜視図、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図５に示すように、導電性部材４Ａの周縁部が断面コ字状になっており、当該部分でタッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆っている。導電性部材４Ａでタッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆うことで、第１の回路基板９及び第２の回路基板１３に流れるアンテナ電流が導電性部材４Ａを通じて携帯情報通信端末１の厚み方向にも流れるため、表示部３側への電波の放射が更に強くなり、ＳＡＲの更なる低減を図ることができる。

図６は、タッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆うことができる形状とした導電性部材４Ａを有する携帯情報通信端末１Ａと、前述した導電性部材４を有する携帯情報通信端末１それぞれにおける左側面を見た電流分布を示す図であり、（ａ）は携帯情報通信端末１Ａにおける電流分布、（ｂ）は携帯情報通信端末１における電流分布である。なお、図の（ａ）では、タッチパネル２及び表示部３は省略している。同図の（ａ），（ｂ）それぞれにおける矢印は、アンテナ電流の大きさと方向を示している。

タッチパネル２は導体素子であるため、タッチパネル２にもアンテナ電流が流れるが、タッチパネル２及び表示部３の側面周囲を覆う形状の導電性部材４Ａを使用することで、アンテナ電流が導電性部材４Ａを通じて携帯情報通信端末１Ａの厚み方向にも流れる。このため、表示部３側への電波の放射が更に強くなり、ＳＡＲの更なる低減が図れる。

また、本実施の形態に係る携帯情報通信端末１において、枠形状の導電性部材４の枠内を他の導電性部材で覆うようにしても良い。図７は、図４又は図５に示す枠形状の導電性部材４Ａのタッチパネル２及び表示部３側と反対側即ち第１，第２の回路基板９，１３側で表示部３が導電性部材４Ａで覆われていない箇所を他の導電性部材で覆うようにした携帯情報通信端末１Ｂの概観を示す斜視図である。また、図８は、図４又は図５に示す導電性部材４Ａで表示部３が覆われていない箇所を他の導電性部材で覆うようにした携帯情報通信端末１Ｂを示す断面図である。図７及び図８に示すように、枠形状の導電性部材４Ａのタッチパネル２及び表示部３側と反対側即ち第１，第２の回路基板９，１３側で表示部３が導電性部材４Ａで覆われていない箇所をシート状の導電性部材２０で覆っている。導電性部材２０で導電性部材４Ａの枠内を覆うことで、人体方向への電波の放射が更に少なくなり、ＳＡＲの更なる低減を図ることができる。なお、図８は、携帯情報通信端末１Ｂを金属板２１に置いた状態を示している。

図９は、前述した携帯情報通信端末１Ｂを膝上に置いた状態を示す斜視図である。図１０は、図７に示す携帯情報通信端末１Ｂの放射パターンを示す図であり、（ａ）は導電性部材４Ａに導電性部材２０を設けていないときの放射パターン、（ｂ）は導電性部材４Ａに導電性部材２０を設けたときの放射パターンである。また、同図（ａ）及び（ｂ）に示すＥ_θは電界強度のθ方向成分である。同図の（ａ）及び（ｂ）において、上側は表示部３側の方向、下側は人体側（膝側）の方向である。点線で囲った部分３０，３１から分かるように、導電性部材２０で導電性部材４Ａの枠内を塞ぐことにより、導電性部材４Ａの枠内が他の導電性部材で塞がれていない場合と比較して、人体方向への電波の放射が少なくなっている。人体方向への電波の放射が少なくなることで、ＳＡＲが低減する。

図１１は、図８に示す携帯情報通信端末１Ｂ（即ち、携帯情報通信端末１Ｂを金属板２１に置いたとき）の放射パターンを示す図であり、（ａ）は導電性部材４Ａに導電性部材２０を設けていないときの放射パターン、（ｂ）は導電性部材４Ａに導電性部材２０を設けたときの放射パターンである。また、同図（ａ）及び（ｂ）に示すＥ_θは電界強度のθ方向成分、Ｅ_φは電界強度のφ方向成分である。同図の（ａ）及び（ｂ）において、上側は表示部３側の方向、下側は金属板２１側の方向である。導電性部材２０で導電性部材４Ａの枠内を塞ぐことにより、導電性部材４Ａの枠内が他の導電性部材で塞がれていない場合と比較して、金属板２１上に携帯情報通信端末１Ｂを置いたときに表示部３側の方向の放射が強くなり、アンテナ特性が向上する。

本発明は、人体が接近しても、送信制御することなくＳＡＲの低減を図ることができるといった効果を有し、タブレット端末と呼ばれる携帯情報通信端末への適用が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 携帯情報通信端末
２ タッチパネル
３ 表示部
４，４Ａ，２０ 導電性部材
５ 整合回路部
６ 給電部
７ アンテナ素子
８ 第１の接点部
９ 第１の回路基板
１０ 無線部
１１ 制御部
１２ 第２の接点部
１３ 第２の回路基板
１４ 電池
１５ 同軸ケーブル
１６ 筐体

Claims (4)

1. タッチパネルと、
   前記タッチパネルの下方に配置された表示部と、
   前記表示部の下方に配置され、給電部を有し該給電部を介してアンテナ素子に給電する第１の回路基板と、
   前記表示部の下方に配置され、前記給電部と電気的に接続された無線部を有する第２の回路基板と、
   前記表示部と前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板との間に配置され、前記第１の回路基板のグランド及び前記第２の回路基板のグランドと電気的に接続された導電性部材と、
   を備えたことを特徴とする携帯情報通信端末。
2. 請求項１に記載の携帯情報通信端末であって、
   前記導電性部材は、前記表示部の側面周囲を覆うことを特徴とする携帯情報通信端末。
3. 請求項１又は請求項２に記載の携帯情報通信端末であって、
   前記導電性部材は側面から見たときの断面がコの字状で、かつ、前記表示部の上面、側面及び下面の３面を覆う形状であることを特徴とする携帯情報通信端末。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の携帯情報通信端末であって、
   前記導電性部材は前記タッチパネル方向から見て枠状で、かつ、前記表示部下部にも構成されており、枠内は他の導電性部材で覆われていることを特徴とする携帯情報通信端末。

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