WO2015098918A1 - 携帯端末 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a portable terminal having a wireless communication function.
- wireless communication antennas are usually placed at the upper end or near the lower end of the back cover, which is located away from metal objects such as circuit elements and batteries, in order to prevent deterioration in communication performance. Arranged.
- design differentiation there is one that produces a high-class feeling and high texture by metal decoration such as drawing a logo by metal deposition on the back of a transparent protective panel that covers a display part such as a liquid crystal display.
- metal decoration may act as a shielding plate for radio waves transmitted from the antenna toward the metal decoration described above, and communication performance may be deteriorated.
- the mobile terminal is a mobile terminal that performs wireless communication in which a display unit and a metal decoration are arranged so as to be visible when viewed from a specific surface.
- the metal decoration is constituted by at least a part of a metal antenna for performing wireless communication.
- the mobile terminal according to one aspect of the present disclosure has a metal decoration that can be visually recognized from the outside, and can prevent deterioration in communication performance due to the metal decoration.
- FIG. 2A is a top view showing an appearance of a mobile terminal according to Embodiment 1.
- FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of the mobile terminal shown in FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of substrates and the like in a casing of the mobile terminal according to Embodiment 1.
- FIG. (A) is a perspective view which shows the antenna which concerns on Embodiment 1.
- FIG. (B) is a figure which shows typically the structure of the antenna of Fig.3 (a).
- (A) is a figure shown about the positional relationship and capacitive coupling of the antenna which concern on Embodiment 1, and a display part.
- (B) is a diagram showing the correspondence between the frequency of the antenna and the VSWR.
- FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line X2-X2 of the mobile terminal shown in FIG. (C) is a diagram showing the correspondence between the antenna frequency and VSWR.
- A) is a perspective view which shows the antenna which concerns on a modification.
- B) is a figure which shows typically the structure of the antenna of Fig.6 (a).
- A) is a top view which shows the external appearance of the portable terminal which concerns on a modification.
- FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line X3-X3 of the mobile terminal shown in FIG. (A) is a figure shown about the positional relationship of the antenna and display part in the portable terminal which concerns on a modification.
- FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line X4-X4 of the mobile terminal shown in FIG.
- the mobile terminal 1 is a mobile phone. As shown in FIGS. 1A and 1B, the mobile terminal 1 has a transparent plate-like panel 11 constituting a specific surface of the mobile terminal 1 having a plurality of surfaces fixed to the housing 10.
- the display unit 12, the antenna 13, the frame 21, the battery 22, the circuit board 23, the circuit element 24, and the feeder line 25 are configured in a space formed by The housing 10 is made of plastic resin.
- the panel 11 is a glass plate for protecting the display unit 12.
- the display unit 12 is composed of a liquid crystal display.
- a surface on which a liquid crystal panel for displaying an image or the like (hereinafter referred to as “display surface”) is fixed to a surface inside the casing of the panel 11 (hereinafter referred to as “back surface of the panel 11”).
- Fixing is performed using an adhesive or a double-sided tape.
- the frame 21 is formed using a resin and has a function of holding the battery 22 and the circuit board 23.
- the battery 22 is composed of a lithium ion battery, and has a function of supplying power to each member that requires power supply, such as the display unit 12 and the circuit element 24.
- the circuit element 24 is an electronic component such as a processor, an integrated circuit such as a communication module that performs wireless communication using the antenna 13, an imaging element for a camera, a vibration motor, a memory, a capacitor, and a coil.
- the operation control of the portable terminal 1 is realized by the processor executing a program stored in the memory.
- the circuit board 23 is a printed board in which a metal wiring pattern is formed on a board formed using a resin, and a plurality of electronic components such as the circuit elements 24 are mounted thereon.
- the circuit board 23 is provided with a feed line connection terminal 26 for connecting the feed line 25 (see FIG. 2).
- the feeder connection terminal 26 is electrically connected to the communication module through a metal wiring pattern formed on the circuit board 23.
- the antenna 13 is a flat antenna for performing wireless communication using radio waves of a predetermined frequency band (800 MHz as an example).
- the electrical length of the antenna 13 is 1 ⁇ 4 wavelength of the radio wave used for wireless communication.
- a pattern including characters, figures, symbols, and the like is formed with a metal line. Specifically, as shown in FIG. 3A, the first surface of the antenna 13 is formed with the characters “URBAN” by metal lines.
- the antenna 13 is formed by forming a resin coating 15 on the first surface of the antenna body 14 made of a metal material.
- a portion of the first surface of the antenna body 14 that is exposed to form the metal line is masked in advance.
- the characters “URBAN” are formed on a metal line as shown in FIG. 3A
- masking is performed on the portions where the characters “URBAN” are formed on the first surface of the antenna body 14. become.
- a film 15 is formed on the first surface of the masked antenna main body 14, and then the masking is removed.
- the exposed metal line (as an example, the letters “URBAN”) is formed by the exposed portion. .
- the antenna 13 has a surface on which the above-described decoration is formed (hereinafter referred to as a “decoration surface”) fixed to a portion of the back surface of the panel 11 where the display unit 12 is not fixed. For this reason, the decorative surface of the antenna 13 becomes visible from the outside of the portable terminal 1 through the panel 11 together with the display surface of the display unit 12 as shown in FIG.
- One end of the feed line 25 is connected to one end of the antenna body 14, and the other end of the feed line 25 is connected to the feed line connection terminal 26. With these connections, the communication module and the antenna 13 are electrically connected, and wireless communication using the antenna 13 by the communication module becomes possible.
- the metal material of the antenna 13 itself is a part of the metal decoration instead of providing the metal decoration separately from the antenna by drawing a logo on the back surface of the panel 11 by metal vapor deposition.
- the antenna is configured to form For this reason, in the portable terminal 1, since the metal decoration does not work as a shielding plate for the radio wave transmitted from the antenna, it can be prevented that the metal decoration works as a shielding plate and the communication performance is deteriorated. Further, since the decorative surface of the antenna 13 is visible when viewed from the first surface of the mobile terminal 1, the user who has viewed the mobile terminal 1 can perceive a high-class feeling and high texture due to the metal decoration. it can.
- the antenna 13 is fixed to the back surface of the panel 11.
- the antenna 13 and the display unit 12 can be arranged close to each other.
- capacitive coupling see the capacitance 41 in FIG. 4A
- the electrical length of the antenna 13 will become short, and the resonant frequency of the antenna 13 comprised so that it may become the same value as the frequency of the electromagnetic wave used for radio
- FIG. 4B shows the correspondence between the frequency related to the antenna 13 and the VSWR.
- the horizontal axis of FIG.4 (b) is a frequency and a vertical axis
- shaft is VSWR (Voltage Standing Wave Ratio).
- Graph L41 shows the correspondence between frequency and VSWR when there is no capacitive coupling
- graph 42 shows the case where capacitive coupling occurs.
- the resonance frequency when there is no capacitive coupling is f1 at which the VSWR becomes the minimum value in the graph L41.
- f1 matches the frequency of the radio wave used for wireless communication.
- the resonance frequency when capacitive coupling occurs is f2 at which the VSWR becomes the minimum value in the graph L42. Due to the capacitive coupling, the resonance frequency is shifted from f1 by ⁇ f, and the communication performance is degraded.
- the antenna 13a is used in place of the antenna 13 in the second embodiment, as shown in FIG.
- the antenna 13a is obtained by adding an antenna extension 51 to the antenna 13 according to the first embodiment.
- This is a plate-shaped antenna.
- the antenna extension 51 has an L-shaped plate shape and is integrally formed with the antenna main body 14.
- the antenna extension 51 corresponds to a portion in which the electrical length is shortened by capacitive coupling that occurs between the antenna main body 14 and the display unit 12 at the electrical length of the antenna 13. That is, in the antenna 13a, the antenna extension 51 is provided to compensate for the electrical length of the antenna that is shortened by the above-described capacitive coupling. For this reason, the natural frequency of the antenna 13a is the same as the frequency of the radio wave used for wireless communication (see FIG. 5C).
- the mobile terminal according to the second embodiment by using the antenna 13a provided with the antenna extension 51 instead of the antenna 13, it is possible to compensate for the resonance frequency shift caused by the above-described capacitive coupling. it can. Therefore, in the mobile terminal according to Embodiment 2, it is possible to prevent the communication performance from being degraded due to the influence of capacitive coupling as described above.
- the illustrated mobile terminal can be modified as follows, and the present invention is not limited to the mobile terminal as shown in the above-described embodiment.
- the antenna extension 51 is preferably arranged in a direction away from the display unit 12 when viewed from the antenna body 14. This is because if the antenna extension 51 is provided at a position close to the display unit 12, capacitive coupling can occur between the antenna extension 51 and the display unit 12. When capacitive coupling occurs, the electrical length of the antenna 13a is shortened and communication performance is degraded. By arranging the antenna extension 51 in a direction away from the display unit 12 when viewed from the antenna main body unit 14, the occurrence of capacitive coupling between the antenna extension unit 51 and the display unit 12 is prevented, and the communication performance is deteriorated. Can be avoided.
- the decorative surface of the antenna 13 is such that the metal material of the antenna body 14 exposed through the hollowed out portion of the coating 15 forms a metal pattern.
- the decorative surface is subjected to a surface treatment in such a manner that at least a part of the metal material of the antenna 13 is exposed.
- a carving that forms a pattern on the first surface of the antenna 13 may be used.
- the decorative surface may be one in which a pattern is formed on the first surface of the antenna 13 by performing vapor deposition with metal or the like. In this case, a portion of the decorative surface other than the portion where the pattern is formed is a portion where the metal material of the antenna 13 is exposed.
- the modification examples of the decorative surface of the antenna 13 have been described above. However, these descriptions are also applicable to the decorative surface of the antenna 13a of the second embodiment.
- the number of the antennas on which the decorative surface is visible from the outside is one, but a plurality of antennas may be arranged. In this case, it is sufficient if the decorative surfaces of the plurality of antennas can be arranged so as to be visible from the outside.
- a mobile terminal 2 provided with two antennas will be described.
- the portable terminal 2 has an antenna 71 having the same configuration as the antenna 13 on the upper end side of the display surface and the antenna 13 on the lower end side of the display surface with the display surface of the display unit 12 interposed therebetween. Is arranged.
- the mobile terminal 2 includes a frame 21 a, an antenna 71, and a circuit board in the housing space. 74, a circuit element 75, and a feeder line 76.
- the frame 21 a is modified so that the frame 21 in the portable terminal 1 that holds the circuit board 23 and the battery 22 can be further held about the circuit board 74.
- the circuit element 75 is an electronic circuit such as an integrated circuit such as a communication module that performs wireless communication using the antenna 71, a capacitor, or a coil.
- the circuit board 74 is a printed board in which a metal wiring pattern is formed on a board formed using a resin, and a plurality of electronic components such as the circuit element 75 are mounted thereon.
- the circuit board 74 is provided with a feed line connection terminal (not shown) for connecting the feed line 76.
- the feed line connection terminal is electrically connected to the communication module through a metal wiring pattern formed on the circuit board 74.
- the antenna 71 is a flat metal antenna for performing wireless communication using radio waves in a predetermined frequency band (for example, 1.5 GHz).
- the electrical length of the antenna 71 is a quarter wavelength of the radio wave used for communication.
- the antenna 71 is formed by forming a film 73 on the first surface of the antenna main body 72 in the same manner as the film 15 of the antenna 13.
- a pattern including characters, figures, symbols, and the like is formed by metal lines.
- a pattern including characters, figures, symbols, and the like is formed by metal lines.
- the same method as that for forming the characters “URBAN” in the antenna 13 is used, and a metal line as shown in FIG. 7A is used for “PROGRESS”. Letters are formed.
- the decorative surface of the antenna 71 is fixed to a place where neither the display unit 12 nor the antenna 13 is fixed on the back surface of the panel 11. For this reason, the decorative surface of the antenna 71 becomes visible from the outside of the portable terminal 2 through the panel 11 together with the display surface of the display unit 12 and the decorative surface of the antenna 13, as shown in FIG.
- One end of the antenna main body 72 of the antenna 71 is connected to one end of the feeder line 76, and the other end of the feeder line 76 is connected to a feeder line connection terminal provided on the circuit board 74.
- the communication module which is one of the circuit elements 75, and the antenna 71 are electrically connected, and wireless communication using the antenna 71 by this communication module becomes possible.
- the characters “URBAN” are formed on the antenna 13 and the characters “PROGRESS” are formed on the antenna 71.
- these characters are shown as an example. Yes, the characters to be formed are not limited to these.
- the antenna 71 and the antenna 13 are fixed to the back surface of the panel 11.
- capacitive coupling occurs between the antenna 13 and the display unit 12. If it does so, the electrical length of the antenna 13 will become short, the resonant frequency of the antenna 13 will change, and the performance of the radio
- the antenna 13a in which the antenna extension 51 is added to the antenna 13 is used in the second embodiment.
- the antenna 71 a is obtained by adding an antenna extension 81 to the antenna 71, and is a U-shaped plate-shaped antenna made of the same metal as the antenna 71.
- the antenna extension 81 has an L-shaped plate shape and is integrally formed with the antenna main body 72.
- the antenna extension portion 81 corresponds to a portion in which the electrical length is shortened by capacitive coupling that occurs between the antenna main body portion 72 and the display portion 12 at the electrical length of the antenna 71. That is, in the antenna 71a, the antenna extension 81 is provided, so that the electrical length of the antenna shortened by the above-described capacitive coupling is compensated. For this reason, the natural frequency of the antenna 71a is the same as the frequency of the radio wave used for wireless communication.
- the capacitive coupling that occurs between the antenna main body 72 and the display unit 12 occurs.
- the generated resonance frequency shift can be compensated. Therefore, it is possible to prevent the communication performance from being deteriorated due to the influence of the capacitive coupling as described above.
- the antenna extension portion 81 is preferably arranged in a direction away from the display portion 12 when viewed from the antenna main body portion 72. This is because if the antenna extension portion 81 is provided at a position close to the display portion 12, capacitive coupling can occur between the antenna extension portion 81 and the display portion 12. When capacitive coupling occurs, the electrical length of the antenna 71a is shortened and communication performance is degraded.
- the antenna extension portion 81 By disposing the antenna extension portion 81 in a direction away from the display portion 12 when viewed from the antenna main body portion 72, capacitive coupling between the antenna extension portion 81 and the display portion 12 can be reduced, and communication performance can be reduced. Decline can be prevented.
- the mobile terminal 1 is a mobile phone as an example, but the decorative surface is configured such that the metal material of the antenna itself forms part of the metal decoration.
- a terminal device that is visible from the outside of the mobile terminal is sufficient.
- it may be a smartphone, a tablet terminal device, a tablet personal computer, or the like.
- the antenna extension (51, 81) is an L-shaped plate, but it occurs between the display unit 12 and the antenna body (14, 72). It is sufficient if the electrical length shortened by capacitive coupling can be compensated.
- the antenna extension portions (51, 81) may be configured by a curved line such as a circular arc plate.
- the casing 10 is formed using a plastic resin, but may be configured using a lightweight material such as a magnesium alloy.
- the panel 11 was comprised with the glass plate, the display surface of the display part 12 and the decoration surface of the antennas 13, 13a, 71, and 71a can be visually recognized through the panel 11 from the exterior of the portable terminals 1 and 2. It is sufficient if it is composed of simple members.
- the panel 11 may be made of plastic or the like, or may be made of a member having a function of receiving an input operation such as a touch panel.
- the display unit 12 is configured with a liquid crystal display, any device having a function of displaying an image or the like is sufficient, and for example, the display unit 12 may be configured with an organic EL display.
- the frames 21 and 21a are formed using resin, it is sufficient that the frames 21 and 21a are formed of a material capable of holding members such as the battery 22 and the circuit board 23.
- the frames 21 and 21a are formed of a metal such as aluminum. It is good.
- the antenna 13 and the antenna 13a are used for wireless communication using radio waves in the 800 MHz band as an example, but are used for communication using radio waves in other frequency bands. Also good.
- the antenna 71 and the antenna 71a are used for wireless communication using 1.5 GHz band radio waves as an example, but communication using radio waves of other frequency bands is used. It is good also as using for.
- Each functional component (circuit element 24, circuit element 75, etc.) shown in the first and second embodiments and each modification may be realized as a circuit that executes the function, or one or more You may implement
- the mobile terminal according to an embodiment is suitable as a terminal such as a mobile phone or a smartphone having a high-quality feeling and high texture.
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Abstract
携帯端末の筐体に固着された透明な板状のパネルの筐体内部側の面に、表示部の表示面が固着される。携帯端末のアンテナは、板状の金属で構成される。アンテナの第1の面の少なくとも一部の領域に、金属素材の少なくとも一部が露出する態様の表面処理がされている。表面処理をされた領域が、パネルの筐体内部側の面における表示部が固着されていない領域に外部から視認可能に固着されている。
Description
本発明は、無線通信機能を有する携帯端末に関する。
スマートフォンなどの携帯端末において、無線通信用のアンテナは、通信性能の低下を防ぐために、通常、回路素子やバッテリ等の金属物から離れた位置である裏蓋内側の上端部或いは下端部付近などに配される。
ところで、上述のような携帯端末についてサイズや形が似通ってきていることから、ユーザへの訴求ポイントとしてデザイン差別化の重要性が高まっている。デザイン差別化の一例に、液晶ディスプレイなどの表示部をカバーする透明な保護パネルの裏面に金属蒸着でロゴを描くなどの金属装飾により、高級感、高い質感を演出するものがある。しかしながら、このような金属装飾を行った場合、その金属装飾が、アンテナから上述の金属装飾へ向けて送出される電波についての遮蔽板として働いてしまい通信性能が低下し得るというおそれがある。
本開示の一態様の携帯端末は、特定の面から見て表示部と金属装飾とが視認可能に配された、無線通信を行う携帯端末である。金属装飾は、無線通信を行うための金属製のアンテナの少なくとも一部により構成されている。
上述の構成により、本開示の一態様に係る携帯端末は、外部から視認可能に金属装飾を有し、かつ金属装飾を有することによる通信性能の低下を防ぐことができる。
<実施の形態1>
以下、実施の形態1に係る携帯端末1について図面を参照しながら説明する。携帯端末1は、携帯電話機である。携帯端末1は、図1(a)及び(b)に示すように、複数の面を有する携帯端末1の特定の面を構成する透明な板状のパネル11が筐体10に固着されることで形成される空間(以下「筐体内空間」という。)内に、表示部12、アンテナ13、フレーム21、バッテリ22、回路基板23、回路素子24、及び給電線25を含んで構成される。筐体10はプラスチック樹脂により形成されている。パネル11は表示部12を保護するためのガラス板である。
以下、実施の形態1に係る携帯端末1について図面を参照しながら説明する。携帯端末1は、携帯電話機である。携帯端末1は、図1(a)及び(b)に示すように、複数の面を有する携帯端末1の特定の面を構成する透明な板状のパネル11が筐体10に固着されることで形成される空間(以下「筐体内空間」という。)内に、表示部12、アンテナ13、フレーム21、バッテリ22、回路基板23、回路素子24、及び給電線25を含んで構成される。筐体10はプラスチック樹脂により形成されている。パネル11は表示部12を保護するためのガラス板である。
表示部12は、液晶ディスプレイで構成される。表示部12は、画像等を表示する液晶パネルが配された面(以下「表示面」という。)が、パネル11の筐体内部側の面(以下「パネル11の裏面」という。)に固着されている。固着は、接着剤や両面テープなどを用いて行われる。
フレーム21は、樹脂を用いて形成されており、バッテリ22及び回路基板23を保持する機能を有する。バッテリ22は、リチウムイオン電池で構成され、表示部12、回路素子24など給電が必要な各部材への給電を行う機能を有する。
回路素子24は、プロセッサ、アンテナ13を用いて無線通信を行う通信モジュール等の集積回路、カメラ用の撮像素子、振動モータ、メモリ、コンデンサ、コイルなどの電子部品である。携帯端末1の動作制御は、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。
回路基板23は、樹脂を用いて形成された基板に金属配線パタンが形成されたプリント基板であり、回路素子24などの電子部品が複数個実装される。回路基板23には、給電線25を接続するための給電線接続端子26が設けられている(図2参照)。給電線接続端子26は、回路基板23に形成された金属配線パタンを通じて通信モジュールと電気的に接続している。
アンテナ13は、所定の周波数帯(一例として800MHz)の電波を用いた無線通信を行うための平板状のアンテナである。アンテナ13の電気長は、無線通信に用いる電波の1/4波長となっている。アンテナ13の第1の面には、装飾として、文字、図形、及び記号などを含む模様が、金属によるラインで形成される。具体的にはアンテナ13の第1の面には、図3(a)に示すように、金属によるラインで「URBAN」の文字が形成されている。
アンテナ13は、図3(b)に示すように、金属素材のアンテナ本体部14の第1の面に、樹脂による被膜15が成膜されたものである。成膜を行う場合、まずアンテナ本体部14の第1の面において、上述の金属によるラインを形成するために露出させる部分を予めマスキングする。例えば、図3(a)に示すように金属によるラインで「URBAN」の文字を形成する場合には、アンテナ本体部14の第1の面において「URBAN」の文字を形成する箇所にマスキングすることになる。次に、マスキングされたアンテナ本体部14の第1の面に被膜15を成膜し、その後マスキングを除去する。マスキングされていた部分については、アンテナ本体部14の金属素材が露出することになり、この露出している部分により前述の金属によるライン(一例として「URBAN」の文字)が形成されることとなる。
アンテナ13は、上述した装飾が形成されている面(以下「装飾面」という。)が、パネル11の裏面における表示部12が固着されていない箇所に固着される。このため、アンテナ13の装飾面は、一例として図1(a)に示すように、表示部12の表示面と共に、パネル11を通して携帯端末1の外部から視認可能となる。
アンテナ本体部14の一端部には、給電線25の一端が接続され、給電線25の他端は給電線接続端子26に接続される。これらの接続により通信モジュールとアンテナ13とが電気的に接続されることとなり、通信モジュールによるアンテナ13を用いた無線通信が可能となる。
以上説明したように、携帯端末1では、パネル11の裏面に金属蒸着でロゴを描くなどしてアンテナとは別個に金属装飾を設けるのではなく、アンテナ13自身の金属素材が金属装飾の一部を形成するようアンテナを構成している。このため、携帯端末1では、金属装飾がアンテナから送信される電波についての遮蔽板として働くことはないので、金属装飾が遮蔽板として働くことにより通信性能の低下を招くのを防ぐことができる。また、アンテナ13の装飾面が、携帯端末1の第1の面から見て視認可能になっているので、携帯端末1を見たユーザに、金属装飾による高級感、高い質感を感受させることができる。
<2.実施の形態2>
上述の実施の形態1では、アンテナ13を、パネル11の裏面に固着することとしていた。この場合、図4(a)に示すように、アンテナ13と表示部12とが近接した配置となり得る。アンテナ13と表示部12とが近接した配置となった場合には、アンテナ13と表示部12との間で容量結合(図4(a)の静電容量41参照)が起こる。そうすると、アンテナ13の電気的な長さが短くなり、無線通信に用いる電波の周波数と同値になるよう構成されているアンテナ13の共振周波数がずれてしまう。
上述の実施の形態1では、アンテナ13を、パネル11の裏面に固着することとしていた。この場合、図4(a)に示すように、アンテナ13と表示部12とが近接した配置となり得る。アンテナ13と表示部12とが近接した配置となった場合には、アンテナ13と表示部12との間で容量結合(図4(a)の静電容量41参照)が起こる。そうすると、アンテナ13の電気的な長さが短くなり、無線通信に用いる電波の周波数と同値になるよう構成されているアンテナ13の共振周波数がずれてしまう。
図4(b)は、アンテナ13に係る周波数とVSWRとの対応を示す。図4(b)の横軸は周波数であり、縦軸はVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)である。グラフL41は、容量結合が無い場合の、周波数とVSWRとの対応を示し、グラフ42は、容量結合が起こっている場合について示す。容量結合が無い場合の共振周波数は、グラフL41においてVSWRが最小値となるf1である。f1は、無線通信に用いる電波の周波数と一致する。容量結合が起こっている場合の共振周波数は、グラフL42においてVSWRが最小値となるf2である。容量結合が起こることで共振周波数がf1からΔfだけずれて、通信性能が低下する。
この通信性能の低下を防ぐために、実施の形態2では図5(a)に示すように、アンテナ13に替えてアンテナ13aを用いる。アンテナ13aは、図6(a)及び(b)に示すように、実施の形態1におけるアンテナ13にアンテナ延長部51が追加されたものであり、アンテナ13と同じ金属を素材とするコの字型の板状のアンテナである。アンテナ延長部51はL字型板状であり、アンテナ本体部14と一体形成されている。アンテナ延長部51は、電気的な長さが、アンテナ13の電気的な長さにおけるアンテナ本体部14と表示部12との間で起こる容量結合によって短くなる分に相当する。すなわちアンテナ13aでは、アンテナ延長部51が設けられていることにより、上述の容量結合により短くなるアンテナの電気的な長さを補償している。このため、アンテナ13aの固有周波数は、無線通信に用いる電波の周波数と同じfになる(図5(c)参照)。
以上のように、実施の形態2に係る携帯端末では、アンテナ13に替えてアンテナ延長部51が設けられたアンテナ13aを用いることで、上述の容量結合により生じる共振周波数のずれを補償することができる。よって、実施の形態2に係る携帯端末では、上述のような容量結合の影響により通信性能が低下するのを防ぐことができる。
<3.変形例>
例示した携帯端末を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施の形態で示した通りの携帯端末に限られないことは勿論である。
例示した携帯端末を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施の形態で示した通りの携帯端末に限られないことは勿論である。
(1)実施の形態2では、表示部12とアンテナ延長部51との位置関係については特に言及しなかった。しかしながら、アンテナ延長部51は、図5(b)に示すように、アンテナ本体部14から見て、表示部12から離隔する方向に配するのが望ましい。なぜなら、アンテナ延長部51を表示部12に近接する位置に設けると、アンテナ延長部51と表示部12との間で容量結合が起こり得るからである。容量結合が起こるとアンテナ13aの電気的な長さが短くなってしまい、通信性能が低下してしまう。アンテナ延長部51を、アンテナ本体部14から見て、表示部12から離隔する方向に配することで、アンテナ延長部51と表示部12との間の容量結合の発生を防ぎ、通信性能の低下を避けることができる。
(2)実施の形態1では、アンテナ13における装飾面は、被膜15における中抜きされた部分を通じて露出するアンテナ本体部14の金属素材が金属による模様を形成したものであった。しかしながら、装飾面は、アンテナ13の金属素材の少なくとも一部が露出する態様の表面処理が成されたものであれば足りる。例えば、アンテナ13の第1の面に模様を形成する彫物がされたものであってもよい。また装飾面は、アンテナ13の第1の面に、金属による蒸着等を行うことで模様を形成したものであってもよい。この場合、装飾面における、模様が形成された部分以外の部分が、アンテナ13の金属素材が露出した部分となる。以上、アンテナ13の装飾面の変形例について説明したが、これらの説明は実施の形態2のアンテナ13aの装飾面についても同様に適用可能である。
(3)実施の形態1では、装飾面が外部から視認可能に配されるアンテナは1個であったが、複数個のアンテナを配することとしてもよい。この場合、複数個のアンテナそれぞれの装飾面が外部から視認可能に配することができれば足りる。以下、複数個のアンテナの一例として、2個のアンテナが配された携帯端末2について説明する。
携帯端末2は、図7(a)に示すように、表示部12の表示面を挟んで、表示面の上端側にアンテナ13、表示面の下端側にアンテナ13と同様の構成を有するアンテナ71が配されて成る。また、携帯端末2は、筐体内空間に、携帯端末1が備える表示部12、アンテナ13、バッテリ22、回路基板23、回路素子24、及び給電線25に加え、フレーム21a、アンテナ71、回路基板74、回路素子75、及び給電線76を含んで構成される。
フレーム21aは、回路基板23及びバッテリ22を保持していた携帯端末1におけるフレーム21を、更に回路基板74についても保持できるよう変更したものである。回路素子75は、アンテナ71を用いて無線通信を行う通信モジュール等の集積回路、コンデンサ、コイルなどの電子部品である。回路基板74は、樹脂を用いて形成された基板に金属配線パタンが形成されたプリント基板であり、回路素子75などの電子部品が複数個実装される。回路基板74には、給電線76を接続するための図示しない給電線接続端子が設けられている。この給電線接続端子は、回路基板74に形成された金属配線パタンを通じて通信モジュールと電気的に接続している。
アンテナ71は、所定の周波数帯(一例として1.5GHz)の電波を用いた無線通信を行うための平板状の金属製のアンテナである。アンテナ71の電気長は、通信に用いる電波の1/4波長となっている。アンテナ71は、アンテナ本体部72の第1の面に、アンテナ13における被膜15と同様の手法で被膜73を成膜して成る。
アンテナ71の第1の面には、装飾として、文字、図形、及び記号などを含む模様が、金属によるラインで形成される。一例として、アンテナ71の第1の面には、アンテナ13における「URBAN」の文字を形成するのと同様の手法を用い、図7(a)に示すような、金属によるラインで「PROGRESS」の文字が形成されている。
アンテナ71は、その装飾面が、パネル11の裏面における表示部12及びアンテナ13のいずれもが固着されていない箇所に固着される。このため、アンテナ71の装飾面は、一例として図7(a)に示すように、表示部12の表示面及びアンテナ13の装飾面と共に、パネル11を通して携帯端末2の外部から視認可能となる。
アンテナ71におけるアンテナ本体部72の一端部には、給電線76の一端が接続され、給電線76の他端は回路基板74に設けられた給電線接続端子に接続される。これらの接続により、回路素子75の1つである通信モジュールとアンテナ71とが電気的に接続されることとなり、この通信モジュールによるアンテナ71を用いた無線通信が可能となる。
なお、上述した実施の形態及び変形例では、アンテナ13に「URBAN」の文字を形成し、アンテナ71に「PROGRESS」の文字を形成することとしていたが、これらの文字は一例として示したものであり、形成する文字をこれらに限るものではない。
(4)変形例(3)では、アンテナ71とアンテナ13とをパネル11の裏面に固着することとしていた。この場合、実施の形態2で説明したように、アンテナ13と表示部12とが近接した配置となると、アンテナ13と表示部12との間で容量結合が起こる。そうすると、アンテナ13の電気的な長さが短くなり、アンテナ13の共振周波数が変化し、アンテナ13を用いる無線通信の性能が低下してしまう。この通信性能の低下を防ぐために、実施の形態2では、アンテナ13に、アンテナ延長部51を追加したアンテナ13aを用いた。
アンテナ13と表示部12の場合と同様に、アンテナ71と表示部12とが近接した配置となった場合にも、アンテナ71と表示部12との間で容量結合が起こる。そうすると、アンテナ71の電気的な長さが短くなり、アンテナ71の共振周波数が変化し、アンテナ71を用いた無線通信の性能が低下してしまう。本変形例では、このような通信性能の低下を防ぐために、図8(a)及び(b)に示すようにアンテナ71に替えて、アンテナ13aと同様の構成を有するアンテナ71aを用いる。
アンテナ71aは、アンテナ71にアンテナ延長部81が追加されたものであり、アンテナ71と同じ金属を素材とするコの字型の板状のアンテナである。アンテナ延長部81はL字型板状であり、アンテナ本体部72と一体形成されている。アンテナ延長部81は、電気的な長さが、アンテナ71の電気的な長さにおけるアンテナ本体部72と表示部12との間で起こる容量結合によって短くなる分に相当する。すなわちアンテナ71aでは、アンテナ延長部81が設けられていることにより、上述の容量結合により短くなるアンテナの電気的な長さが補償される。このため、アンテナ71aの固有周波数は、無線通信に用いる電波の周波数と同じになる。
以上のように、本変形例に係る携帯端末では、アンテナ71に替えてアンテナ延長部81が設けられたアンテナ71aを用いることで、アンテナ本体部72と表示部12との間で起こる容量結合により生じる共振周波数のずれを補償することができる。よって、上述のような容量結合の影響により、通信性能が低下するのを防ぐことができる。
(5)変形例(4)では、表示部12とアンテナ延長部81との位置関係については特に言及しなかった。しかしながら、アンテナ延長部81は、図8(b)に示すように、アンテナ本体部72から見て、表示部12から離隔する方向に配するのが望ましい。なぜなら、アンテナ延長部81を表示部12に近接する位置に設けると、アンテナ延長部81と表示部12との間で容量結合が起こり得るからである。容量結合が起こるとアンテナ71aの電気的な長さが短くなってしまい、通信性能が低下してしまう。アンテナ延長部81を、アンテナ本体部72から見て、表示部12から離隔する方向に配することで、アンテナ延長部81と表示部12との間の容量結合を減らすことができ、通信性能の低下を防ぐことができる。
(6)実施の形態1、2及び各変形例では、携帯端末1は、一例として携帯電話機であるとしたが、アンテナ自身の金属素材が金属装飾の一部を形成するよう構成された装飾面が、携帯端末の外部から視認可能な端末装置であれば足りる。例えば、スマートフォンであってもよいし、タブレット端末装置、タブレット型のパーソナルコンピュータなどであってもよい。
(7)実施の形態2及び各変形例では、アンテナ延長部(51、81)がL字型板状であるとしたが、表示部12とアンテナ本体部(14、72)との間で起こる容量結合により短縮する電気長を補償できれば足りる。例えば、アンテナ延長部(51、81)は、円弧型板状など曲線で構成されたものであってもよい。
(8)実施の形態1、2及び各変形例では、筐体10は、プラスチック樹脂を用いて形成されるとしたが、マグネシウム合金などの軽量材料を用いて構成することとしてもよい。また、パネル11は、ガラス板で構成されているとしたが、パネル11を通して、表示部12の表示面、アンテナ13、13a、71及び71aの装飾面が携帯端末1及び2の外部から視認可能な部材で構成されていれば足りる。例えば、パネル11は、プラスチックなどで構成することとしてもよいし、タッチパネルなどの入力操作を受け付ける機能を有する部材で構成することとしてもよい。
表示部12は、液晶ディスプレイで構成されるとしたが、画像等を表示する機能を有するデバイスであれば足り、例えば、有機ELディスプレイで構成することとしてもよい。
フレーム21、21aは、樹脂を用いて形成されるとしたが、バッテリ22及び回路基板23などの部材の保持が可能な素材で形成されれば足り、例えば、アルミニウムなどの金属で形成されることとしてもよい。
(9)実施の形態1及び2では、アンテナ13及びアンテナ13aは、一例として800MHz帯の電波を用いた無線通信に用いられるとしたが、他の周波数帯の電波を用いた通信に用いることとしてもよい。また、変形例(3)~(5)では、アンテナ71及びアンテナ71aは、一例として1.5GHz帯の電波を用いた無線通信に用いられるとしたが、他の周波数帯の電波を用いた通信に用いることとしてもよい。
(10)実施の形態1、2及び各変形例で示した各機能構成要素(回路素子24、回路素子75など)は、その機能を実行する回路として実現されてもよいし、1又は複数のプロセッサによりプログラムを実行することで実現されてもよい。
(11)上述の実施の形態及び各変形例を、部分的に組み合せてもよい。
一実施の形態に係る携帯端末は、高級感、高い質感を有する携帯電話機、スマートフォンなどの端末等として好適である。
1,2 携帯端末、10 筐体、11 パネル、12 表示部、13,13a,71,71a アンテナ、14,72 アンテナ本体部、15,73 被膜、21,21a フレーム、22 バッテリ、23,74 回路基板、24,75 回路素子、25,76 給電線、26 給電線接続端子、41 静電容量、51,81 アンテナ延長部。
Claims (5)
- 表示部と、
無線通信を行うための金属製のアンテナとを備え、
前記アンテナの少なくとも一部が、金属装飾を有し、
特定の面から見て前記表示部と前記金属装飾とが視認可能に配される、携帯端末。 - 前記アンテナは、矩形板状のアンテナ本体部とL字型板状のアンテナ延長部とが一体構成されたものであり、
前記アンテナ延長部の電気長は、前記アンテナ本体部の電気長の、前記表示部と前記アンテナ本体部との容量結合により短縮された分に相当する、請求項1記載の携帯端末。 - 前記アンテナ延長部は、前記アンテナ本体部からみて前記表示部から離隔する方向に配されている、請求項2記載の携帯端末。
- 前記アンテナは板状であり、第1の面の少なくとも一部の領域に、前記アンテナの金属素材の少なくとも一部が露出する態様の表面処理がされており、
前記金属装飾は、前記金属素材の少なくとも一部が露出している部分により構成されている、請求項1記載の携帯端末。 - 前記表面処理がされた領域において、前記金属素材が露出する部分以外の部分に被膜が形成されることにより、前記金属素材が露出する部分が模様を構成している、請求項4記載の携帯端末。
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