CN101853980B - 无线设备 - Google Patents

Abstract

一种无线设备，包括：具有第一表面的壳体；显示屏，其被配置为能够从第一表面看见；触摸传感器，其由透明材料形成并相对于显示屏安装在壳体中，作为第一表面的一部分；基板，其相对于显示屏安装在与第一表面相对的一侧；天线单元，其包括：内置在壳体中的第一部分，其连接到在基板中包括的馈电点，并位于在从与第一表面垂直的方向观看时由触摸传感器占据的第一范围内；第二部分，其位于第一范围以外的第二范围内。

Description

无线设备

相关申请的交叉参考

2009年3月30日递交的日本专利申请No.2009-082341的整个公开文件，包括说明书、权利要求、附图和摘要，在此作为整体被包含以作为参考。

技术领域

本发明的一个方面涉及无线设备，具体地，涉及包括由显示器件和触摸传感器配置的触摸面板的无线设备。

背景技术

通过将触摸传感器和诸如液晶面板的显示器件组合而配置的触摸面板用作各种电子设备的操作输入装置，例如，移动电话、手持终端、复印机，便携式游戏机、电子词典、汽车导航仪、电子器具、自动售票机、自动提款机等。

在这种触摸面板中，由于在显示器件的屏幕上显示的操作键可以用软件进行各种各样的自由设置，因此，与机械的操作键相比，获得了更大的操作输入的灵活性。

然而，任何试图在诸如移动电话的小型无线设备中使用触摸面板都会面临各种挑战。为了具有如同近来的移动电话那样的多个不同的功能以及获得容易可见的显示屏，需要尽可能大地形成显示器件的屏幕尺寸。另外，电路基板或者电池可以被容纳在形成在显示屏的后面的空间内。因此，为了在壳体内设置作为无线设备的重要部件的天线，需要利用在壳体的外围上并在显示屏的框架之外形成的有限空间。

壳体的外围部分对应于为了覆盖显示屏而安装的触摸传感器的外围，此外，用于发送有关所检测的位置的信息的电子线路被安装在壳体的外围的附近。因此，如果这样的线路接近天线，则有该线路对天线的特性产生不利影响(例如，阻抗降低、电磁干扰)的忧虑。

作为解决这种问题的技术，已知天线被内置在包括触摸面板的显示设备中的技术(参见JP-A-2006-48166，第5和8页，图2和8)。JP-A-2006-48166所公开的显示设备的触摸面板具有：操作单元，其是触摸操作能够被执行的区域；以及在操作单元四周形成的框架单元；并且还包括在框架单元的一部分中的天线单元。

对于在JP-A-2006-48166中公开的显示设备，如JP-A-2006-48166的图8所示，天线被安装在触摸面板的框架单元中，具体地，在当从与显示屏幕垂直的方向观看时与触摸面板的支持基板重叠的位置。因此，将整个天线放置在与基板重叠的位置可能在上述的天线特性方面带来不利的问题。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种具有触摸面板的无线设备，其能够防止天线特性的恶化。

根据本发明的一个方面，提供一种无线设备，包括：具有第一表面的壳体；显示屏，被配置为能够从所述第一表面看见；触摸传感器，其由透明材料形成，并相对于所述显示屏安装在所述壳体中，作为所述第一表面的一部分；基板，其相对于所述显示屏在与所述第一表面相对的一侧提供；以及天线单元，其包括：内置在所述壳体中的第一部分，其连接到在所述基板中包括的馈电点，并位于在从与所述第一表面垂直的方向观看时由所述触摸传感器占据的第一范围内；以及第二部分，其位于所述第一范围以外的第二范围内。

根据本发明的另一个方面，提供一种无线设备，包括：具有第一表面的壳体；触摸面板，其包括显示屏和触摸传感器，所述触摸面板是所述第一表面的一部分；位于所述壳体内的基板；以及位于所述壳体内的天线单元，其包括：第一部分，其连接到在所述基板中包括的馈电点，并位于在从与所述第一表面垂直的方向观看时由所述触摸面板占据的第一范围内；以及第二部分，其位于所述第一范围以外的第二范围内。

在所述无线设备中，当供电时，相对大的振幅的电流可分布在所述第一部分，当供电时，相对大的振幅的电压可分布在所述第二部分。

所述天线单元可包括在远离所述第一表面的方向上从馈电点延伸的一部分。

所述无线设备可包括设置在所述天线单元的所述第一部分和所述触摸传感器之间的导电部件。

所述天线单元可包括末端开放型单极天线、折叠型天线和倒F型天线。

所述第一表面可具有矩形的形状，所述天线单元可以安装在所述矩形的一个短边的附近。

所述无线设备还可以包括安装在所述矩形的所述一个短边的附近的天线单元。

所述无线设备还可以包括安装在所述矩形的另一个短边的附近的天线单元。

附图说明

参照附图详细描述实施例，其中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的无线设备的外观的示意性透视图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的无线设备的配置的示意性正视图；

图3是示出根据本发明的第一实施例的无线设备的配置的示意性侧视图；

图4是示出根据本发明的第一实施例的无线设备的配置的示意性后视图；

图5是示出放大比例的图3的无线设备的示意性视图，其中添加了第二馈电点22、第二天线单元32、第三馈电点23和第三天线单元33；

图6是示出无线设备1的变形的示意性侧视图，其中图5所示的第二基板18被延伸；

图7是示出根据本发明的第二实施例的无线设备的配置的示意性正视图；

图8是示出根据本发明的第二实施例的无线设备在如图7所示的相同方向上用左手握持的状态的示意图；

图9是示出根据本发明的第二实施例的无线设备从图7所示的状态逆时针旋转90度并用双手握持的状态的示意图；

图10是示出根据本发明的第二实施例的无线设备的变形的示意性正视图；

图11是示出根据第二实施例的无线设备的变形在如图10所示的相同方向上用左手握持的状态的示意图；

图12是示出根据第二实施例的无线设备的变形从如图10所示的状态逆时针旋转90度并用双手握持的状态的示意图；

图13是示出根据第二实施例的无线设备的变形的天线单元的配置的示意图。

具体实施方式

现在参照附图描述本发明的示意性实施例。

另外，如同在此参照每张附图所使用的，除非特别指出，术语“顶部和底部、左和右、或者水平的、正交的(垂直的)”意味着相对于纸的平面是“顶部和底部、左和右、或者水平的、垂直的”。进一步地，相同的参考标记在整个附图中表示相同的配置。

[第一实施例]

下面参照图1至图6描述本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明的第一实施例的无线设备1的外观的透视图。无线设备1包括在壳体10的前面(在使用期间面向用户的表面)的触摸面板11，其中壳体10具有带有一定厚度的矩形(矩形包括具有圆角的与矩形类似的形状，如图所示)。触摸面板11被配置为使例如液晶显示器件与由透明材料制成的触摸传感器重叠，这将在后面描述。触摸面板11通过在显示器件的屏幕上显示软件控制的操作键而用作操作输入单元，并用作能够显示各种文本或图像的显示单元。

图2是示出当从前面(即，从与壳体10的前面垂直的方向)观看时无线设备1的主要配置的正视图。图3是示出当从图2的右侧观看时无线设备1的主要配置的侧视图。在图3中，左侧和右侧分别对应于壳体10的前面和与壳体10的前面相对的后侧。图4是示出从壳体10的后侧观看的无线设备1的主要配置的后视图。

如图2所示，安装例如包括液晶器件的显示屏12，以便能够从壳体10的前面看见。参照图3，相对于显示屏12在壳体10的前面安装触摸传感器13。在图2中，触摸传感器13用虚线的矩形表示。触摸传感器13由透明材料形成，并如图2和图3所示，安装在壳体10的前面，以作为壳体10的一部分。参照图1描述的触摸面板11包括显示屏12和触摸传感器13。

如图3所示，在显示屏12的后侧安装有用于加强显示屏12的机械强度的支持部件14。进一步地，从图3的上侧开始依次地在支持部件14的后侧安装第一基板15、电池16、扬声器17和第二基板18。参照图4，显然，壳体10的后侧的主要部分被第一基板15、电池16和第二基板18占据。扬声器17和以礼貌模式用于呼叫提醒的振动器19被安装在第二基板18上。

如图4所示，在第一基板15的上侧的中心附近安装有第一馈电点21和第二馈电点22。第一馈电点21和第二馈电点22的每一个都连接到安装在第一基板15上的RF电路(未示出)。如图4所示，在第二基板18的左下端附近安装有第三馈电点23。第三馈电点23经由在第一基板15和第二基板18之间连接的连接线路(未示出)(例如，同轴电缆)连接到安装在第一基板15上的RF电路(未示出)。另外，第三馈电点23可以连接到安装在第二基板18上的RF电路(未示出)。

如图4所示，第一天线单元31、第二天线单元32和第三天线单元33分别连接到第一馈电点21、第二馈电点22和第三馈电点23。第一天线单元31和第二天线单元32使用图4中壳体10的上部安装空间而内置在壳体10中。第三天线单元33使用图4中壳体10的下部安装空间而内置在壳体10中。

虽然参照图3的侧视图已经描述了与第一实施例有关的每个天线单元的一部分，其中图3为了简化而没有示出天线单元，但是，当从壳体10的侧面观看时与第一实施例有关的每个天线单元的特性将在后面参照图5描述。如图4所示，在第一天线单元31与第二天线单元32之间的位置处，照相机20被安装在壳体10的上部安装空间。

如图4所示，第三天线单元33被形成为末端开放线路，并且，关于当通过第三馈电点23供电时沿着该线路的电压分布，具有相对大的振幅的电压分布在开放端(例如，末端开放型单极天线)。另外，具有相对高的振幅的电流分布在供电端。在图4中，正如在图2中的，触摸传感器13用虚线的矩形表示。

如图4所示，当从壳体10的后部一侧观看时(即，当从与壳体10的前面垂直的方向观看时；当从前面观看时情况也相同)，分别安装第三天线单元33的供电端和开放端，以便其位于触摸传感器13所占据的范围的内侧和外侧。

如上所述，由于在触摸传感器13的外围部分安装有用于传输所检测的位置信息的电子布线线路，因此，可对天线的特性带来不利的影响。特别地，在当向天线供电时具有相对高的振幅的电压所分布的部分被触摸传感器13遮挡的布局中，这种影响非常大。根据第一实施例，如图4所示，通过选择第三天线单元33的开放端被设置在触摸传感器13所占据的范围之外(即，没有被触摸传感器13遮挡)的配置，这种不利的影响能够被降低。

另外，如图4所示，设置第一天线单元31和第二天线单元32，以致当从与壳体10的前面垂直的方向观看时开放端没有被触摸传感器13遮挡。因此，由于由在触摸传感器13的外围部分形成的电子布线线路对第一天线单元31和第二天线单元31造成的影响被减少，因此，天线特性的恶化能够被抑制。

参照图2或图4，当从与壳体10的前面垂直的方向观看壳体10时，位于壳体10中触摸传感器13所占据的范围之外的部分对应于壳体10的外围。这是基于在图2或图4中触摸传感器13所占据的区域相对于壳体10的前面或后面区域的比率相对大的事实。另一方面，如果触摸传感器13所占据的区域比率没有这么大，那么触摸传感器13所占据的部分之外的可见部分可不限于壳体10的外围。

图5是以放大的尺寸表示图3的无线设备1的侧视图，其中添加了第二馈电点22、第二天线单元32、第三馈电点23和第三天线单元33。与图3类似，左侧对应于壳体10的前面，右侧对应于壳体10的后面一侧。为了简化起见，省略图5所示的与图3或图4所示的单元相同的单元的描述。

如图5所示，形成包括连接到第二天线单元32的馈电点22的位置的部分，以便其朝向壳体10的后面一侧。另外，形成包括连接到第三天线单元33的馈电点23的位置的部分，以便其朝向壳体10的后面一侧。因此，通过将天线单元设置在尽可能远离触摸传感器13的有限安装空间内，触摸传感器13的外围电子布线线路对天线单元的影响能够被减少。

图6是表示无线设备1的变形的侧视图，其中在图5中示出的第二基板18被延伸，以致图5所示的第二基板18的下方位置在垂直于纸面的方向上与触摸传感器13的下方位置一致。与图3或图5类似，左侧对应于壳体10的前面，右侧对应于壳体10的后面一侧。为了简化起见，省略图6所示的与图5所示的单元相同的单元的说明。

在图6中，示出了从触摸传感器13的下端部到右侧的虚线。如图6所示，当从壳体10的前面观看时，位于虚线上的第三天线单元33的部分是被触摸传感器13遮挡的部分。如图6所示，通过在向下方向上延伸第二基板18，第二基板18被设置在被触摸传感器13遮挡的第三天线单元33的部分和触摸传感器13之间。进一步地，通过将导电部件(例如，导体图案)安装到第二基板18，导电部件被设置在被触摸传感器13遮挡的第三天线单元33的部分和触摸传感器13之间。

如果将接地电压应用于导电部件，则在第三天线单元33和触摸传感器13之间的绝缘效应能够被增加。具体地，如果在第三馈电点23附近的射频电流相对高，则能够获得进一步提高的绝缘效应。

除了末端开放型单极天线外，第一天线单元31、第二天线单元32或第三天线单元33还可以用例如折叠型天线或倒F型天线来实现。另外，可以使用任何其它天线。

第一天线单元31、第二天线单元32和第三天线单元33被安装在矩形壳体10的一个短边的附近。这是因为如果显示屏12占据的区域较大，则由于壳体中强度的需要而很难在矩形的长边的附近获得天线安装空间。

如第一个实施例所示的，多个天线单元(例如，第一天线单元31和第二天线单元32)可以安装在矩形的一个短边的附近，并且多个天线单元的一方和另一方(例如，第一天线单元31和第三天线单元33)可以分别安装在矩形的上侧短边和下侧短边的附近。

另外，根据第一实施例的无线设备1，如图4所示，第一馈电点21和第二馈电点22被安装在壳体10的上侧短边的中心附近。根据这种配置，当用户用双手握住无线设备1的短边观看屏幕单元12时(图2中的无线设备1被逆时针旋转90的状态)，第一馈电点21和第二馈电点22的位置与一只手(在本例中，是左手)的位置重叠。因此，天线的性能将恶化的可能性能够被降低。而且，由于用于组装壳体10的装配肋材(fitting rib)能够远离第一馈电点21和第二馈电点22地形成，因此，关于这些馈电点的破损或接触不良的情形可以减少。

如图4所示，任何功能部件，诸如照相机20，可以被安装在第一馈电点21与第二馈电点22之间。由于与天线的馈电点对应的空间被形成，以致由于包含在功能部件中的接近的金属带来的影响小于高电场的位置(例如，天线单元的末端等)，因此，可以有效地利用两个馈电点之间的空间。

例如，当无线设备1具有接收数字地面电视广播(DTTB)的功能时，第二天线单元32可用作DTTB接收的天线。通过将第二天线单元32放置在从用户方向观看时的左上部，当用户用双手握住无线设备1的短边观看屏幕单元12时，由于第二天线单元32被用户的左手遮挡而引起的接收性能恶化的可能性能够被降低。

根据上述的本发明的第一实施例，在触摸面板占据壳体的大部分区域的无线设备中，由于天线单元被触摸传感器遮挡而造成的天线性能的恶化能够被抑制。

[第二实施例]

下面将参照图7-12描述本发明的第二实施例。为了简化起见，省略类似于与图1至图5所示的第一实施例有关的无线设备1的配置的说明。与本发明的第二实施例有关的无线设备5的每一个配置，除了无线设备1的单元之外，将在下文描述。

图7是表示当从如图2中的纸的前面观看时与本发明的第二实施例有关的无线设备5的配置的正视图。无线设备5包括在壳体50的前面的显示屏52。对于无线设备5，第一馈电点61和第二馈电点62在图7中被安装在壳体50的上部，并且分别连接到这些馈电点的第一天线单元71和第二天线单元72被内置在壳体50中。

如图7所示，第一馈电点61和第二馈电点62被安装在壳体50的上侧短边的中心附近。第一天线单元71的开放端被折向接近第一馈电点61的方向，并位于壳体50的上侧短边的中心附近。第二天线单元72的开放端被折向接近第二馈电点62的方向，并位于壳体50的上侧短边的中心附近。

图8是表示无线设备5在与图7所示的相同的方向上被左手握持的状态的图。为了简化起见，省略了每个单元的附图标记。如图8所示，根据第一馈电点61、第二馈电点62的部署以及第一天线单元71和第二天线单元72的形状，各个天线单元的馈电点以及分布有具有相对高的振幅的电压的末端部被左手覆盖的可能性能够被降低。

图9是表示无线设备5从图7所示的状态逆时针旋转90度并被双手握持的状态的图。为了简化起见，省略了每个单元的附图标记。如图9所示，根据第一馈电点61、第二馈电点62的部署以及第一天线单元71和第二天线单元72的形状，各个天线单元的馈电点以及分布有具有相对高的振幅的电压的末端部被左手覆盖的可能性能够被降低。

图10是表示当从如图7中的纸的前面观看时作为无线设备5的变形的无线设备5M的主要配置的正视图。除了无线设备5的单元外，无线设备5M还包括第三馈电点63、第三天线单元73和第四天线单元74。第三馈电点63在图10中被安装在壳体50的右下方部。第三天线单元73和第四天线单元74连接到第三馈电点63，并内置于壳体50中。除了上述单元以外的其它单元与图7所示的单元相同，为了简化起见，省略其说明。

如图10所示，第三天线单元73的开放端被折向接近第三馈电点63的方向，并位于壳体50的下侧短边的中心附近。第四天线单元74位于壳体50的下侧短边的中心附近。

图11是表示无线设备5M在与图10所示的相同方向上被左手握持的状态的图。为了简化起见，省略了每个单元的附图标记。如图11所示，根据第一馈电点61、第二馈电点62和第三馈电点63的部署以及第一天线单元71、第二天线单元72、第三天线单元73和第四天线单元74的形状，各个天线单元的馈电点以及分布有具有相对高的振幅的电压的末端部被左手覆盖的可能性能够被降低。

图12是表示无线设备5M从图10所示的状态逆时针旋转90度并被双手握持的状态的图。为了简化起见，省略了每个单元的附图标记。如图12所示，根据第一馈电点61、第二馈电点62和第三馈电点63的部署以及第一天线单元71、第二天线单元72、第三天线单元73和第四天线单元74的形状，各个天线单元的馈电点以及分布有具有相对高的振幅的电压的末端部被左手或右手覆盖的可能性能够被降低。

图13是表示图10所示的第三天线单元73和第四天线单元74的每个部件的图。在图13所示的例子中，通过向由树脂制成的天线单元70的表面注塑成型金属板，形成第三天线单元73和第四天线单元74(天线单元的成型技术并不限于上述方法，而是可以包括任何其它成型方法)。第三天线单元73由折叠型单极天线形成，并且与第三馈电点63相对的天线单元73的一端接地。第四天线单元74由具有相对宽的形状的末端开放型单极天线形成。

如图13所示，第三天线单元73的馈电点和接地端可以接地，并通过匹配例如具有电抗元件的电路77和78来供电。通过在第三天线单元73的去线与来线之间提供合适的连接位置79，从第三馈电点63方向看的阻抗可以进行调整。

如上所述，通过根据本发明的第二实施例选择天线单元的部署和形状，即使当用户握住触摸面板占据壳体的大部分区域的无线设备时，由于双手造成的天线性能的恶化也能够被抑制。

在各个实施例的描述中，示意性地说明了无线设备、触摸面板和天线的配置、形状、连接方式和成型方法以及其它单元的形状和部分，因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。例如，无线设备的壳体并不局限于单个元件；本发明适用于具有两个或多个壳体可移动地相互连接的配置的无线设备。

Claims (9)

1.一种无线设备，其包括：

具有第一表面的壳体；

显示屏，其被配置为能够从所述第一表面看见；

触摸传感器，其由透明材料形成，并相对于所述显示屏安装在所述壳体中，作为所述第一表面的一部分；

基板，其相对于所述显示屏安装在与所述第一表面相对的一侧；以及

天线单元，其内置在所述壳体中，具有供电端和与所述供电端不同的另一端；

其中，所述供电端连接到在所述基板中包括的馈电点，并位于在从与所述第一表面垂直的方向观看时由所述触摸传感器占据的第一范围内；

所述供电端与所述另一端之间的电子布线线路的一部分位于所述第一范围以外的第二范围内。

2.一种无线设备，包括：

具有第一表面的壳体；

触摸面板，其包括显示屏和触摸传感器，所述触摸面板是所述第一表面的一部分；

位于所述壳体内的基板；以及

位于所述壳体内的天线单元，其具有供电端和与所述供电端不同的另一端；

其中，所述供电端连接到在所述基板中包括的馈电点，并位于在从与所述第一表面垂直的方向观看时由所述触摸面板占据的第一范围内；

所述供电端与所述另一端之间的电子布线线路的一部分位于所述第一范围以外的第二范围内。

3.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，

当供电时，相对大的振幅的电流分布在所述供电端；

当供电时，相对大的振幅的电压分布在所述另一端。

4.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，所述天线单元包括在远离所述第一表面的方向上从所述馈电点延伸的部分。

5.根据权利要求1或2所述的无线设备，包括：导电部件，其被设置在所述天线单元的所述供电端和所述触摸传感器之间。

6.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，所述天线单元包括末端开放型单极天线、折叠型单极天线和倒F型天线。

7.根据权利要求1或2所述的无线设备，其中，

所述第一表面具有矩形的形状；

所述天线单元被安装在所述矩形的一个短边的附近。

8.根据权利要求7所述的无线设备，还包括：安装在所述矩形的所述一个短边的附近的天线单元。

9.根据权利要求7所述的无线设备，还包括：安装在所述矩形的另一个短边的附近的天线单元。