JP4642568B2 - 折畳み式携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機や携帯情報端末に代表される電子機器に係り、特に複数の筐体を折畳み可能に連結した折畳み式携帯電子機器に関する。

折畳み式の携帯電子機器、例えば、折畳み式携帯電話機は、送話用のマイクやキーパッドなどが設けられた第１の筐体と、受話用のスピーカや表示器などが設けられた第２の筐体とがヒンジ部を介して回動自在に連結された構成となっており、２つの筐体に分割収納された回路は、ヒンジ部を挿通するフレキシブル配線基板で接続されるようになっている（特許文献１参照）。

なお、フレキシブル配線基板には、信号線から出力される不要輻射を抑えたり、放射外乱ノイズの影響を受けないようにするために、フレキシブル配線基板の上下両面にグランド層を設けるようにしたものがあり（特許文献２及び特許文献３参照）、回路が複数の筐体に分割収納される折畳み式の携帯電子機器での回路接続に、この種のフレキシブル配線基板が使用されている。
特開２００３−１１０２１０号公報 特開平７−１７００８９号公報 特開２０００−１６５０８５号公報

ところで、回路が複数の筐体に分割収納される場合、各筐体内に収納される回路基板間で接地電位に差が生じ易く、その差が大きいと、回路に所望の性能を発揮させることができなくなる。
各筐体内に収納される回路基板間で接地電位差を少なくするためには、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）の長さが短い方が望ましいが、筐体内での部品の配置の関係上、ヒンジ部ＦＰＣのコネクタをヒンジ部近傍で回路基板に接続できない場合がある。
例えば、最近のカメラ付き携帯電話機では、表示側ユニットのヒンジ部側の中央部にカメラや照明用光源を配置する構成のものが多くなっているが、この場合、表示側ユニットではヒンジ部の近傍でＦＰＣを回路基板に接続することができないので、ＦＰＣの長さが長くなってしまい、２筐体内に収納される回路基板間での接地電位差が大きくなってしまう、という不都合がある。

なお、上下両面にグランド層を設けたフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を使用すれば、グランド層の幅が広いので多少改善されるものの、ＦＰＣの長さが長くなると２筐体内に収納される回路基板間での接地電位差が大きくなって回路に所望の性能を発揮させることができなくなる、という不都合は依然として残る。

上記の不都合は、折畳み式の携帯電子機器全般についてのものであるが、携帯電話機などの無線通信機においては、更に、フレキシブル配線基板の長さによってアンテナ特性が変化し、悪化してしまうこともある。
すなわち、アンテナからの電力放射が筐体グランドからも行われている場合、例えば、アンテナが１／４波長のアンテナである場合、回路基板のグランドや金属製のモジュールフレーム、樹脂製のモジュールフレームや筐体に施された金属メッキ部などからも電力放射があり、ヒンジ部のＦＰＣのシールドグランドにも電流が乗り、ＦＰＣの長さによってアンテナ特性が変化し、悪化してしまうことがある。
そういった場合、従来では、ＦＰＣの長さを変え、影響の無い長さにする方法が採られているが、この方法は、相手側基板にＦＰＣを接続するコネクタの位置を変える必要があり、他の部品の適正配置を損なう虞がある。

本発明の課題は、折畳み式携帯電子機器において、ＦＰＣの長さが長くなっても、各筐体内に収納される回路基板間での接地電位の差を少なくすることができるようにすることである。
また、本発明の第２課題は、無線通信機能を備えた折畳み式携帯電子機器において、アンテナ特性が不良である場合に、各筐体内に収納される回路基板を接続するＦＰＣでアンテナ特性を変化（改善）させることができるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１から図３に示すように、それぞれ回路モジュールを内蔵してなる２つの筐体１・３をヒンジ部２を介して折畳み可能に連結し、且つ両筐体１・３内の回路モジュールをＦＰＣ２１で接続してなる折畳み式携帯電子機器において、前記ＦＰＣ２１の長手方向中間部に接続孔２４ａを形成するとともに、この接続孔２４ａにグランド用の接点４４を設け、前記回路モジュールに突起１７を設け、前記ＦＰＣ２１の前記接続孔２４ａに前記回路モジュールの前記突起１７を挿入して、前記接点４４を回路モジュールのグランド部に接続することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ＦＰＣの長手方向中間部に形成された接続孔に設けたグランド用の接点を、回路モジュールに設けた突起をＦＰＣの接続孔に挿入して、回路モジュールのグランド部に接続するので、ＦＰＣの長さが長くなっても、各筐体内に収納される回路基板間での接地電位の差を少なくすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み式携帯電子機器であって、例えば図３に示すように、前記接点４４は、回路モジュールのベースとなり且つ回路基板１３のグランドと複数箇所で接続されている金属製のフレーム９に接続することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み式携帯電子機器であって、例えば図５に示すように、前記接点４４は、回路基板１３のグランドに接続することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の折畳み式携帯電子機器であって、例えば図３から図５に示すように、前記ＦＰＣ２１は、前記回路モジュールが接続されるコネクタ２２・２３取付部となる両端とグランド用の接点４４となる領域を除いて上下両面の銅箔層が除去され、その除去部分に導電ペーストでグランド層４２が形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の折畳み式携帯電子機器であって、前記回路モジュールは無線信号の送信部及び又は受信部を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、回路モジュールが無線信号の送信部及び又は受信部を備えるものにおいて、アンテナ特性を変化（改善）させることができる。

本発明によれば、ＦＰＣの長手方向中間部に形成された接続孔に設けたグランド用接点を、回路モジュールに設けた突起をＦＰＣの接続孔に挿入して、回路モジュールのグランド部に接続することにより、ＦＰＣの長さが長くなっても、各筐体内に収納される回路基板間での接地電位の差を少なくすることができる。
従って、折畳み式携帯電子機器において、回路に所望の性能を発揮させることができる。
また、携帯電話機などの折畳み式携帯無線通信機の場合には、アンテナ特性を変化（改善）することができるといった利点が得られる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した折畳み式携帯電子機器の実施形態１の構成として携帯電話機を示したもので、１は操作側筐体、２はヒンジ部、３は表示側筐体である。
操作側筐体１は、下ケース１ａ及び上ケース１ｂを合体して構成され、上ケース１ｂに操作部（各種操作キー）４及び送話部（通話用マイク）５が設けられている。この操作側筐体１には、図示しないが、回路基板を回路モジュール及びアンテナ等が内蔵されている。

表示側筐体３は、図２にも示すように、下ケース３ａ及び上ケース３ｂを合体して構成され、上ケース３ｂにメイン表示部（ＬＣＤ）６及び受話部（通話用スピーカ）７が設けられていて、下ケース３ａにサブ表示部（ＬＣＤ）８が設けられている。図示例では、下ケース３ａに形成された円形窓にサブＬＣＤ８が位置している。
下ケース３ａと上ケース３ｂとの間に、中ケースをなす金属製のモジュールフレーム９が挟まれている。このモジュールフレーム９に、図２（ｂ）及び図３に示したように、メインＬＣＤ６、サブＬＣＤ８、カメラモジュール１１等が組み込まれ、さらに、照明用ライト（ＬＥＤ）１２等を搭載した表示側ユニットの回路基板１３が組み付けられてモジュール化されている。

具体的には、モジュールフレーム９の一面側にサブＬＣＤ８が組み込まれ、他面側にメインＬＣＤ６とカメラモジュール１１が組み込まれている。なお、モジュールフレーム９のカメラユニット組込み部（収納部）には、サブＬＣＤ８が組み込まれている一面側に連通する開口が形成されており、カメラモジュール１１のレンズ部は、サブＬＣＤ８が組み込まれている一面側に露出するようになっている。
照明用ライトである照明用ＬＥＤ１２等を搭載した表示側ユニットの回路基板１３は、モジュールフレーム９のサブＬＣＤ８を備える面側に重ねられ、かつサブＬＣＤ８及びカメラモジュール１１を囲む形状とされている。照明用ＬＥＤ１２はカメラモジュール１１の横に位置する。

モジュールフレーム９に重ねられた回路基板１３には、その一側方において、メインＬＣＤ６に接続したＦＰＣ１４がコネクタ接続されるとともに、カメラモジュール１１に接続したＦＰＣ１５がコネクタ接続される。なお、照明用ＬＥＤ１２が設けられている側とは反対側の回路基板１３の端部裏面にはサブＬＣＤ８に接続したＦＰＣがコネクタ接続されている。
ここで、モジュールフレーム９は、回路基板１３のアース（グランド）と各所で接続されている。さらに、回路基板１３には、操作側筐体１に内蔵された図示しない操作側ユニットの回路モジュール、すなわち、各種キースイッチ等を含む操作側回路モジュールとのモジュール接続用ＦＰＣ２１が接続されるコネクタ１６が設けられている。
こうして表示側ユニットの回路モジュール、すなわち、表示側回路モジュールが構成される。

モジュール接続用ＦＰＣ２１は、図示のように帯状に長いもので、その長手方向の中間部を前記ヒンジ部２に対応してループ状に折り曲げて、一端に備えられたコネクタ２２を表示側回路モジュールの回路基板１３のコネクタ１６に接続する。また、他端に備えられたコネクタ２３は、図示しない操作側回路モジュールの回路基板のコネクタに接続する。
そして、モジュール接続用ＦＰＣ２１の長手方向の中間部に、グランド用の接点板部２４が設けられている。この接点板部２４は、詳細は後述するがＦＰＣ２１自体で構成されていてＦＰＣ２１のグランドラインにも接続されており、その幅方向に突出する両端部に接続孔２４ａを有している。
また、モジュールフレーム９のカメラモジュール１１側の端面には、一対の突起１７が一体に形成されている。この一対の突起１７は、接点板部２４の両端部の接続孔２４ａに対応する。

図４はＦＰＣ２１の断面を示すもので、図４（ａ）に配線層の信号ライン部での断面を示して、図４（ｂ）にグランドライン部での断面を示している。
ＦＰＣ２１は、図示のように、２枚のＦＰＣを接着した構成である。すなわち、２つのベースフィルム３１において、それぞれ上下両面に形成された銅箔層（圧延銅層）のうちの一方の銅箔層３２を配線層としてパターニングするとともに他方の銅箔層３６をコネクタ取付部や前述した接点板部２４としてパターニングし、配線層３２の上にカバーレイ（保護層）３３を積層し、そのカバーレイ３３側を接着材による接着層３４で互いに接着したものである。なお、接着材はコネクタ取付部や接点板部２４に対応する領域のみに設けられており、図中、３５は接着材のない領域である。
コネクタ取付部はＦＰＣ２１の長手方向の両端部に形成されており、上下２つのベースフィルム３１のそれぞれの外表面に形成されるコネクタ取付部の銅箔層３６は、その一部がコネクタとの接続端子部やスルーホール用の端子部としてパターニングされ、残余の部分はコネクタ取付部の強度保持のためにグランド部として残されている。さらに、図示例では、これら上下の銅箔層３６を貫通して互いに導通するスルーホールによる導電部３７が露出する下面側の銅箔層３６上にメッキ部による端子部３８を形成して、コネクタ２２・２３を接続している。なお、端子部３８の周囲及び上下の他の銅箔層３６を含んでソルダレジスト層３９を形成している。

また、ＦＰＣ２１の長手方向の中間部においては、ＦＰＣのフレキシビリティを維持するために、基本的には上下のベースフィルム３１の表面の銅箔層３６を除去して、上下のベースフィルム３１の表面には銅箔層３６を設けない構成にするが、本実施例では、上述したように、接点板部２４となる領域の銅箔層３６をグランド用の銅箔層４１として残し、この銅箔層４１を含んでソルダレジスト層３９以外の銅箔層除去部分全域に導電ペースト（銀ペースト）によるシールド層（グランド層）４２を形成する。
そして、図４（ｂ）に示すように、上下の銅箔層４１を貫通して互いに導通するスルーホールによる導電部４３を形成する。さらに、図示例では、スルーホールによる導電部４３が露出する下面側の銅箔層４１上にメッキ部によるグランド用の接点部４４を形成して、接点部４４をシールド層４２から露出する。

この接点部４４が、図３に示したＦＰＣ２１の接点板部２４の接点板となる。
この接点板部２４のＦＰＣ２１から両側に突出した両端部の接続孔２４ａに、モジュールフレーム９のヒンジ部２側端面に設けた一対の突起１７を挿入して、接点板部２４をモジュールフレーム９端面に接続状態にして接着する。
そして、ＦＰＣ２１のコネクタ２２側をモジュールフレーム９の下を通してモジュールフレーム９の側面側に引き出し、そこでモジュールフレーム９の表側（回路基板１３側）に折り曲げ、ＦＰＣ１５の外側に重なるようにしてモジュールフレーム９の側面を通してモジュールフレーム９の表側に引き出し、コネクタ２２を回路基板１３上のコネクタ１６に接続する。また、ＦＰＣ２１のコネクタ２３側を前記ヒンジ部２に対応してループ状に折り曲げて、コネクタ２３を図示しない操作側回路モジュールの回路基板のコネクタに接続する。

以上のように、折畳み式携帯電話機の操作側筐体１内の回路モジュールと表示側筐体３内の回路モジュールとをつなぐモジュール接続用ＦＰＣ２１の長手方向中間部に設けたグランド用の接点部４４を、ヒンジ部２において、回路モジュールのグランド部に接続したことで、以下の効果が得られる。
すなわち、実施形態では、操作側回路モジュールと表示側回路モジュールとを接続するＦＰＣ２１の長手方向中間部に形成した接点板部２４により、表示側回路モジュールの回路基板１３にグランド接続されたモジュールフレーム９に接続したため、ＦＰＣ２１の長さが長くなっても、操作側筐体１内の図示しない回路基板と表示側筐体３内の回路基板１３との間での接地電位の差を少なくすることができる。
従って、折畳み式携帯電話機として、回路に所望の性能を発揮させることができるものとななる。
また、接点板部２４を設ける位置は比較的自由に変更できるので、アンテナ特性がＦＰＣの長さによって悪化している場合には、適当な位置に接点板部２４を設けてモジュールフレーム９に接続するようにすることにより、アンテナ特性の変化（悪化）を抑えることができるものとなる。

（実施形態２）
図５は本発明を適用した実施形態２の構成としてモジュール接続用ＦＰＣ２１を表示側内部モジュールの回路基板１３へ直接接続する例を示すもので、図示のように、ＦＰＣ２１の長手方向の中間部に設けるグランド用の接点板部２５は、その幅方向に突出する両端部が上方に延びた折曲げ片２５ｂに形成されている。この折曲げ片２５ｂに接続孔２５ａが形成されている。
また、モジュールフレーム９に重ねた回路基板１３の前記照明用ＬＥＤ１２近傍の端部上には、一対の接続ピン１８がグランドライン上に立てて搭載されている。この一対の接続ピン１８は、接点板部２５の折曲げ片２５ｂの接続孔２５ａに対応する。

この接点板部２５のＦＰＣ２１から両側に突出して上方に延びた折曲げ片２５ｂの接続孔２５ａに、回路基板１３のグランドライン上でヒンジ部２側端部に立てた一対の接続ピン１８を挿入して、折曲げ片２５ｂを接続ピン１８に接続状態に保持するとともに、接点部２５をモジュールフレーム９端面に接続状態にして接着する。
このように、モジュール接続用ＦＰＣ２１の長手方向中間部に設けたグランド用の接点部４４を接点部２５により、表示側回路モジュールの回路基板１３のグランドに直接接続しても、前述した実施形態１と同様の効果が得られる。

なお、以上の実施形態においては、折畳み式携帯電子機器として携帯電話機としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯無線通信機、その他の携帯電子機器であっても良い。
また、実施形態では、ＦＰＣの長手方向中間部に設けたグランド用の接点部を、表示側回路モジュールのモジュールケースや回路基板に接続したが、これに代えて、操作側回路モジュールのモジュールケースや回路基板に接続しても良い。
さらに、ＦＰＣのグランド用接点の具体構造や、接点部の接続構造等も任意である。例えば、接点板部２４，２５はＦＰＣ自体で構成したが、これらを金属板で構成し、この金属板をＦＰＣの接点部４４に接着して一体化するなどの構成であってもよい。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えば、アンテナは、少なくとも一方の筐体にあれば良く、さらに、送信または受信いずれか一方の機能を具備するものであれば良い。

本発明を適用した折畳み式携帯電子機器の実施形態１の構成を示すもので、携帯電話機を示した斜視図であって開いた状態の図（ａ）と閉じた状態の図（ｂ）である。 図１の表示側ユニットの平面図（ａ）とその中央断面図（ｂ）である。 図２の内部モジュールとＦＰＣのモジュールフレームへ接続する例を示す分解斜視図である。 図３のＦＰＣの断面図で、配線層の信号ライン部での断面を示した図（ａ）とグランドライン部での断面を示した図（ｂ）である。 本発明を適用した実施形態２の構成を示すもので、内部モジュールとＦＰＣの回路基板へ直接接続する例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 操作側筐体
２ ヒンジ部
３ 表示側筐体
４ 操作部
５ 送話部
６ メイン表示部
７ 受話部
８ サブ表示部
９ モジュールフレーム
１１ カメラモジュール
１３ 回路基板
１７ 突起
１８ 接続ピン
２１ ＦＰＣ
２２・２３ コネクタ
２４・２５ 接点板部
２４ａ・２５ａ 接続孔
２５ｂ 折曲げ片
３１ ベースフィルム
３２ 配線層
３３ カバーレイ（保護層）
３４ 接着層
３６ 銅箔層
３７ スルーホール（導電部）
３８ 端子部
３９ ソルダレジスト層
４１ グランド用の銅箔部
４２ シールド層（グランド層）
４３ スルーホール（導電部）
４４ 接点部

Claims (5)

1. それぞれ回路モジュールを内蔵してなる２つの筐体をヒンジ部を介して折畳み可能に連結し、且つ両筐体内の回路モジュールをフレキシブル配線基板で接続してなる折畳み式携帯電子機器において、
   前記フレキシブル配線基板の長手方向中間部に接続孔を形成するとともに、この接続孔にグランド用の接点を設け、
   前記回路モジュールに突起を設け、
   前記フレキシブル配線基板の前記接続孔に前記回路モジュールの前記突起を挿入して、前記接点を回路モジュールのグランド部に接続することを特徴とする折畳み式携帯電子機器。
2. 前記接点は、回路モジュールのベースとなり且つ回路基板のグランドと複数箇所で接続されている金属製のフレームに接続することを特徴とする請求項１に記載の折畳み式携帯電子機器。
3. 前記接点は、回路基板のグランドに接続することを特徴とする請求項１に記載の折畳み式携帯電子機器。
4. 前記フレキシブル配線基板は、前記回路モジュールが接続されるコネクタ取付部となる両端とグランド用の接点となる領域を除いて上下両面の銅箔層が除去され、その除去部分に導電ペーストでグランド層が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の折畳み式携帯電子機器。
5. 前記回路モジュールは無線信号の送信部及び又は受信部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の折畳み式携帯電子機器。

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