Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Lautsprecher und insbesondere eine tragbare Kommunikationsvorrichtung, die zwei flache Plattenlautsprecher kombiniert mit einer Kommunikationseinheit nutzt, wobei zumindest eine Kommunikationseinheit eine Antenne ist.

Es gibt einen Trend innerhalb des Bereichs der tragbaren Kommunikationsvorrichtungen, diese Vorrichtungen so klein wie möglich auszuführen. Um dies zu erreichen, gibt es beständige Anstrengungen seitens der Hersteller solcher Vorrichtungen, den Raum so effizient wie möglich auszunutzen. Die Entwicklung der Elektronik hat es möglich gemacht, die Komponenten der Endgeräte zur miniaturisieren, wobei die Endgeräte gleichzeitig in der Lage sind, erweiterte Funktionen und Dienste anzubieten. Die Entwicklung neuer Übertragungsschemen, die so genannte dritte Generation von Mobilsystemen, die vor der Tür steht, und die vierte Generation, die 10 Jahre später erwartet wird, bietet auch die Möglichkeit, erweiterte Daten zu den drahtlosen Kommunikationsendgeräten zu übertragen, so wie etwa Echtzeitvideo.

Um von den Möglichkeiten des Übertragungssystems zu profitieren, wird die zukünftige Generation von Telefonen eine große Anzeige haben, um Multimediausgaben und -eingaben zu ermöglichen, und die Bildqualität wird von großer Wichtigkeit sein. Dennoch muss das Tastenfeld oder die Tastatur groß genug sein, um Leuten das Drücken einer Taste zeitgerecht zu ermöglichen. Mit der Entwicklung der Kommunikationssysteme und den Möglichkeiten der Multimediafunktionen steigen auch die die Anforderungen an die Tonqualität aus den Endgeräten. Bei der nächsten Generation der Endgeräte, die WCDMA Techniken verwenden, wird es möglich sein, ein breiteres Audiofrequenzband zu nutzen. Der Lautsprecher des Endgeräts kann auch als Klingel anstatt eines herkömmlichen Summers, für Einfachton- oder Mehrtonklingelsignale und als ein in die Rückseite des Telefons montierter Freisprech-Lautsprecher verwendet werden. Normalerweise werden diese Funktionen durch einen in die Rückseite des Telefons montierten zweiten Lautsprecher erfüllt, aber es gibt kombinierte Lautsprecher für zwei oder alle drei dieser Funktionen.

Bei einem herkömmlichen Kommunikationsendgerät nach dem Stand der Technik ist ein Audioendausgabe auf der Frontseite des Endgeräts oberhalb der Anzeige mit dem Lautsprecher unmittelbar hinter der Ausgabe montiert. Das bedeutet, dass auch wenn die kleinsten heutzutage verfügbaren Lautsprecher mit einen Durchmesser von ungefähr 13 mm verwendet werden, das Endgerät ungefähr um dieses länger in seiner Längsausdehnung wäre, als es der Fall wäre, wenn nur der Anzeige und/oder die Tastatur die Länge des Endgeräts bestimmen würden. Die Antenne des Endgeräts wird allgemein an dem oberen Abschnitt der Rückseite des Endgeräts angeordnet, wobei die untere Rückseite von einer Batterie eingenommen wird. Das Anordnen des Lautsprechers hinter der Anzeige würde deshalb die Dicke des Endgeräts vergrößern, da dieses mit der Antenne um den entsprechenden Platz konkurrieren würde.

Wie oben erwähnt, weist beinahe jedes Telefon heutzutage die Lautsprecherposition in den oberen Teilen der Vorderseite des Endgeräts über der Anzeige und der Tastatur auf. Dies bedeutet, dass die Höhe des Lautsprechers, der Anzeige und der Tastatur die Länge des Telefons bestimmen. Da die Leistungsfähigkeit des Lautsprechers stark von den Abmessungen abhängt, führt die Reduzierung der Lautsprechergröße zu einer weniger guten Akustik. Auch besteht ein allgemeiner Wunsch, größere Anzeigen in den Kommunikationsendgeräten zu haben, nicht einfach nur breitere, sondern auch längere, und mit dem allgemeinen Aufbau der Tastatur, den die Leute gewöhnt sind, kann die Höhe des Endgeräts grundsätzlich nicht mehr als heutzutage reduziert werden, ohne dass sich daraus Nachteile für die Anzeige oder die Tastatur ergeben.

Auch gibt es einen Trend im Bereich der tragbaren Kommunikationsendgeräte und insbesondere im Bereich der Mobiltelefone, die Antenne in das Telefon selbst einzubauen, um die Größe des Telefons zu reduzieren.

In der US 2002/0137478, erteilt der NEC Viewtechnology, wird ein Aufbau Vorgeschlagen, bei dem der Lautsprecher und auch das Mikrophon auf die Rückseite des Endgeräts verlegt werden. Die Veröffentlichung bezieht sich hauptsächlich auf so genannte Klappaufbauten (Muschelschalendesign), aber ist genauso anwendbar für Standard-Stabaufbau-Endgeräte. Der Lautsprecher und das Mikrophon sind Vorrichtungen, die identisch zu flachen Paneltyp-Lautsprechern sind. Wenn das Endgerät für eine Sprachverbindung benutzt wird, wird einer der flachen Panellautsprecher als Mikrophon verwendet. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist das Telefon ein Klappaufbautelefon, bei dem beide Lautsprecher an der Rückseite der zwei durch ein Scharnier verbundenen Abschnitte vorgesehen sind, abgewand zu der Anzeige des Telefons. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Standard-Stabtypendgerät dargestellt, bei dem beide Lautsprecher an derselben Seite des Endgeräts und auf der Seite vorgesehen sind, auf der die Anzeige vorgesehen ist, und bei dem die Anzeige und die Tastatur zwischen den zwei flachen Paneellautsprechern vorgesehen sind. Diese Vorrichtungen bewirkt eine gewisse Größenreduzierung wegen der doppelten Verwendung des Mikrophons als Antenne, aber da das Mikrophon klein ist, kann eine gute Stereoleistung kaum erreicht werden. Der tatsächlich eingesparte Platz ist deswegen auch begrenzt.

Die US 2003/068056 beschreibt ein Mobiltelefon mit einem Anzeigefenster,das als Lautsprecher zusammen mit Tonübertragern wirkt, die auch als Lautsprecher funktionieren, wobei der Anzeigefenster-Lautsprecher ein flacher Paneellautsprecher sein kann. Die Anzeige wird mit 1 KHz und mehr betrieben, während die Übertrager den unteren Frequenzbereich verwenden.

WO 03/003505 beschreibt ein Mobiltelefon mit einem flachen Paneellautsprecher kombiniert mit einer Antenne oder in der Hülle des Telefons vorgesehen. WO 02/50944 beschreibt auch das Kombinieren eines Lautsprechers mit einer Antenne in einem Kommunikationsendgerät.

Es besteht daher ein Bedürfnis eine Zwei-Lautsprecherlösung für eine tragbare Kommunikationsvorrichtung vorzusehen, wobei die Größe der Vorrichtung noch weiter verringert werden kann, während gleichzeitig ein guter Stereoton ermöglicht wird.

Die vorliegende Erfindung ist auf die Lösung des Problems gerichtet, eine tragbare Kommunikationsvorrichtung vorzusehen, wobei der verfügbare Raum im Inneren der Vorrichtung auf effizientere Weise genutzt wird, während gleichzeitig eine Stereotonwiedergabe ermöglicht wird.

Es ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine tragbare Kommunikationsvorrichtung vorzusehen, bei der der verfügbare Raum im Inneren auf effizientere Weise genutzt wird, während zugleich eine Stereotonwiedergabe ermöglicht wird.

Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine tragbare Kommunikationsvorrichtung mit zumindest einer ersten Kommunikationseinheit in Form eines ersten Antennenelements, das an einer ersten flachen Platte vorgesehen ist, wobei die flache Platte dazu eingerichtet ist, als ein tonerzeugender Lautsprecher zu wirken, und zumindest einer zweiten Kommunikationseinheit in Form einer an oder in einer zweiten flachen Platte vorgesehenen Anzeige, wobei die zweite flache Platte auch dazu eingerichtet ist, als ein Lautsprecher zu wirken, wobei eine Tonöffnung nahe dem ersten Antennenelement vorgesehen ist und die Kommunikationseinheiten sowie die entsprechenden flachen Platten an voneinander abgewandten Seiten der tragbaren Kommunikationsvorrichtung vorgesehen sind, gelöst.

Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des ersten Gesichtspunkts umfasst, und lediglich ein Gehäuse aufeist.

Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des ersten Gesichtspunkts umfasst, wobei jede Platte einen Erreger so angeordnet hat, dass dieser Vibrationen auf die jeweilige Platte überträgt.

Ein vierter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des ersten Gesichtspunkts umfasst, wobei jede Platte aus Isoliermaterial besteht.

Ein fünfter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des vierten Gesichtspunkts umfasst, wobei zumindest eine Platte aus Kunststoffmaterial hergestellt ist

Ein sechster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des vierten Gesichtspunkts umfasst, wobei zumindest eine Platte aus Keramikmaterial hergestellt ist.

Die Erfindung hat die folgenden Vorteile. Sie ermöglicht es, einen guten Stereoton vorzusehen, während gleichzeitig eine effiziente Nutzung des Platzes in der Vorrichtung ermöglicht wird.

Es sollte betont werden, dass der Ausdruck „umfasst", wenn er in dieser Beschreibung verwendet wird, dazu verwendet wird, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Größen, Schritte oder Komponenten zu beschreiben, jedoch nicht, um das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Größen, Schritte oder Komponenten oder Gruppen von diesen auszuschließen.

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, bei denen:

1 schematisch eine Frontseitenansicht eines erfindungsgemäßen Stabtyp-Telefons,

2 schematisch eine Rückseitenansicht des Telefons der 1 unterhalb der Abdeckung des Telefons,

3 eine Seitenansicht des Inneren des Telefons in 1 und 2 und

4 eine Vorderansicht der Vorderseite des Telefons unter der Abdeckung des Telefons zeigt.

Eine tragbare erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung wird nun mit Bezug auf ein Mobiltelefon beschrieben, das eine bevorzugte Variante der Erfindung ist. Das Telefon ist weiterhin bevorzugt ein so genanntes Stabtyp-Telefon, d.h. ein Telefon mit lediglich einem Gehäuse oder einem Gehäuse, das alle Komponenten des Telefons enthält. Die tragbare Kommunikationsvorrichtung kann von einem anderen Typ einer solchen Vorrichtung sein, wie ein drahtloses Telefon, ein Kommunikationsmodul, ein PDA oder irgendein anderer Typ von tragbarer Kommunikationsvorrichtung mit Radiowellen. Es wird sehr wahrscheinlich eine Anzahl von verschiedenen tragbaren Kommunikationsvorrichtungen in der Zukunft geben, wenn die die dritte Generation von Mobilsystemen aufgebaut ist, die eine gute Breitbandleistungsfähigkeit erfordert.

1 zeigt schematisch eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Telefons. Das Telefon 10 umfasst eine Vorderseitenabdeckung 12 an der ein Anzeige 18, eine Tastatur 14 und ein Mikrophon 16 vorgesehen sind. Das Telefon umfasst auch eine Antenne und einen vorderen Lautsprecher (nicht dargestellt). Diese Details werden später in dieser Beschreibung genauer beschrieben. Die Tastatur 14 ist eingerichtet, um einem Benutzer des Telefons die Eingabe von Informationen wie Telefonnummern oder verschiedene unterschiedlichen Funktionen zu ermöglichen. Die Anzeige 18 ist eingerichtet, um verschiedene Arten von Informationen dem Benutzer des Telefons darzustellen und das Mikrophon 16 ist dazu eingerichtet, den Ton aufzunehmen, z.B. wenn ein Benutzer des Telefons sich in einer Telefonunterhaltung befindet. Die Antenne ist hier eine erste Kommunikationseinheit und die Anzeige ist eine zweite Kommunikationseinheit.

2 erläutert schematisch die Rückseite einer Schaltungsplatine 20 des Telefons in 1 mit den aufgesetzten Komponenten. 3 erläutert eine Querschnittsseitenansicht des Telefons, die die Schaltungsplatine 20, eine Batterie 32, die Anzeige 18, die Tastatur 14 und eine Endgeräteabdeckung, angedeutet durch die gestrichelte Linien, zeigt. Die Abdeckung hat eine Vorder- 12 und Rückseite 23. An einem oberen Ende der Schaltungsplatine 20 ist ein Antennenelement 22 angeordnet. Das Antennenelement 22 wird durch eine erstes flache Platte oder einen Film 26 vorgesehen, die eine Metallspur 22 tragen, wobei die Metallspur ein Antennenmuster 22 bildet. Das Antennenelement 22 ist parallel und in einem vorgewählten Abstand zu einer Grundfläche 34 angeordnet, die als eine Schicht auf oder im Inneren der Leiterplatine 22 angeordnet ist. Die Grundfläche erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge der Schaltungsplatine 20, kann jedoch optional lediglich einen Abschnitt der Schaltungsplatine 20 abdeckten. Der Abstand zwischen dem Antennenelement 22 und der Grundfläche 34 dient als elektromagnetischer Raum. Abhängig von der besonderen Ausführungsform des Antennenmusters, kann der Abstand zwischen dem Antennenelement 22 und der Grundfläche 34 kritisch für ein gutes spannungsabhängiges Stehwellenverhältnis VSWR und den Antennengewinn sein und normale Abstände zwischen diesen beiden Flächen betragen 5–10 mm. Die Antenne benötigt sowohl eine Versorgung wie auch eine Masse. 2 ist lediglich ein Beispiel und in diesem Ausführungsbeispiel ist die Versorgung der Antenne bei 28 vorgesehen, wobei mit 33 die Masse verbunden ist.

Die erste Platte 26 für das Antennenelement ist aus einem Isoliermaterial hergestellt, das einen geringen Mikrowellenverlust hat, wie etwa Kunststoffe. Das Material besteht bevorzugt aus einer Form eines Polymeers, z.B. einem Polymid wie etwa Kapton^®. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Platte des Antennenelements aus einer Keramik hergestellt.

Der letztendlich Aufbau der Antennenspur ist nicht kritisch für die Erfindung und die Spur kann eines oder mehrere störende Elemente abweichend von dem Antennenmuster 22 umfassen. Die Antenne kann eingestellt sein, um den Empfang und bevorzugt die Übertragung von 800 MHz bis zu 6.000 MHz zu handhaben. Antennenmuster mit mehrfachen Armen, wie das beschriebene, dargestellte, können für eine Mehrbandleistungsfähigkeit ausgewählt werden. Die Antennenspur ist leitend, bevorzugt metallisch, z.B. aus Kupfer hergestellt. Die Antennenspur ist bei einem Ausführungsbeispiel auf die Antennenelementplatte 26 gedruckt und bei einem alternativen Ausführungsbeispiel aus einer leitenden Schicht auf dem Antennenplattelement 26 herausgeätzt. Die Antennenspur 22 kann auf der Seite der Platte 26, die der Grundflächenplatte 34 gegenübersteht, oder auf einer Zwischenschicht, angeordnet sein.

Ein Erreger oder Aktuator 24 ist im direkten mechanischen Kontakt mit der Platte 26 angeordnet. Bevorzugt ist der Erreger 24 an einer Seitenkante des Antennenelements 22 anliegend angeordnet, die der Grundfläche 34 gegenübersteht. Der Erreger 24 hat erste und zweite Verbindungsanschlüsse 32 und 34 zur Verbindung mit elektrischen Leitungen 28, wobei die Leitungen 28 elektrische Tonsignale mit dem Erreger 24 verbinden. Der Erreger 24 ist ausgebildet, um als Vibrator zu wirken, wobei er Vibrationen in der Platte 26, die die Antennenspur 22 trägt, so erzeugt, dass durch das Vibrieren der Platte 26 Tonwellen erzeugt werden. In der Konsequenz wirkt die Platte 26 sowohl als ein Antennenträger als auch als ein Lautsprecher. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Erreger 24 einen piezoelektrischen Kristall auf, der sich abhängig von den elektrischen Signalen ausdehnt und zusammen zieht, um die Vibrationen zu erzeugen. Eine Treiberschaltung (nicht dargestellt) für den Erreger 24 ist bevorzugt auf der Schaltungsplatine 20 aufgebracht, die mit den Leitungen 28 verbunden ist. Diese Art von kombinierter Antenne und Lautsprecher ist detaillierter in der EP 030 13 926.5 beschrieben. Es sollte auch bemerkt werden, dass eine Tonöffnung benachbart zu der Antenne 22 so vorgesehen werden kann, das ein Ton bedingt durch den durch die erste Platte und die Grundfläche definierten Raum verstärkt werden kann.

Ebenso ist der Anzeige 18 an einer ähnlichen zweiten Platte vorgesehen, die auch auf dieselbe Weise wie die erste Platte variiert werden kann, und daher ist auch ein Aktuator 36 an der zweiten Platte der Anzeige 18 angeordnet und mit Leitungen 40 zu einer ähnlichen Treiberschaltung (nicht dargestellt) verbunden, um elektrische Tonsignale zu empfangen.

4 zeigt eine Vorderansicht der unterschiedlichen Elemente im Inneren des Gehäuses auf der Vorderseite des Telefons. Der Aktuator 36 ist hier auf einer Platte 46 aus demselben oben erwähnten Material vorgesehen, wobei die Platte auch die Anzeige 18 umfasst. Der Aktuator ist hier gerade unterhalb des Anzeigefensters oder der Öffnung der Vorderabdeckung vorgesehen, an der die Anzeige 18 vorgesehen ist, was aus einem Vergleich der 1 und 4 deutlich wird. Der Aktuator 36 umfasst auf dieselbe Weise wie der zuvor beschriebenen Aktuator 24 erste und zweite Verbindungsanschlüsse 42 und 44 zur Verbindung mit den zuvor beschriebenen Leitungen. Unterhalb des Aktuators 26 sind die Tasten der Tastatur 14 angeordnet. Der Aktuator treibt folglich die Platte der Anzeige auf dieselbe Weise an, wie die Platte der Antenne.

Mit dieser Anordnung sind eine Anzahl von Vorteilen verbunden. Da die zwei Lautsprecher auf voneinander abgewandten Seiten des Telefons vorgesehen sind, können Sie eine gute Stereoqualität gewährleisten, wenn beispielsweise Musik gespielt werden soll. Wenn das Telefon für eine Telefonunterhaltung genutzt werden soll, wird die Verbindung des Lautsprechers unterbrochen, der mit der Antenne kombiniert ist, und lediglich der vordere Lautsprecher, die mit dem Anzeige kombiniert ist, wird benutzt. Wenn ein Telefonanruf durch Benutzung eines Klingelsignals gemeldet werden soll, können einer oder beide Lautsprecher benutzt werden und bevorzugt lediglich der hintere Lautsprecher, der mit der Antenne kombiniert ist. Wenn eine Freisprechunterhaltung gewünscht wird, können auch beide Lautsprecher benutzt werden. Durch diese Kombination kann ein Stereolautsprechersystem erreicht werden, ohne zusätzlichen Platz zu nutzen, da die Lautsprecher mit anderen Funktionseinheiten des Telefons kombiniert sind, was bedeutet, dass eine Größenreduzierung erreicht werden kann, oder dass eine größere Anzeige vorgesehen werden kann. Wenn man eine große Anzeige hat, wird auch ein großer Lautsprecher erreicht, so dass der Stereoton weiter verstärkt wird. Auf diese Weise wird der Innenraum des Telefons auf effizientere Art und Weise genutzt.

Es gibt eine Anzahl von Variationen, die bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, abgesehen von den bereits erwähnten. Andere Arten von Telefonen können benutzt werden, wie beispielsweise ein Klapptyptelefon. Die in der ersten Platte benutzten Antennen müssen weiterhin keine Mehrbandantennen sein oder können eine andere Art von Mehrbandantennen als die dargestellte sein. Daher wird die Erfindung lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt.