JP5136887B2 - アンテナ構造、及び携帯無線機器 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナを筐体に内蔵したアンテナ構造と、そのアンテナ構造を備える携帯無線機器に関する。

携帯無線機器において、筐体内でかつ筐体端部に内蔵アンテナを配置することが、特許文献１に開示される。
特開２００７−１８０８７０号公報

ところで、アンテナを筐体に内蔵するものでは、なるべく感度を上げるために、例えば特許文献１のように筐体の端にアンテナを配置するなどの配慮がなされているものの、建物の中などでは感度が落ちてしまい、本来の電波の送受信性能が引き出せなかった。

本発明の課題は、電波状況の悪い場所であっても良好な電波の送受信を可能とするアンテナ構造を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筐体内の基板に設けられた第一のアンテナと、前記筐体内に設けられた収納部と、当該収納部内に引き出し自在に収納され、引き出された状態で前記第一のアンテナと導通する第二のアンテナと、を備え、前記収納部は、直線的に延びている第一の部位と、当該第一の部位の一端に接続され当該第一の部位が延びる向きに対して斜めに延びている第二の部位と、当該第二の部位の一端に接続され前記第一の部位と同じ向きに延びている第三の部位と、を有し、前記第二の部位は、前記第一の部位及び前記第三の部位よりも幅広に形成されているアンテナ構造を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ構造であって、前記第一のアンテナと第二のアンテナは所定の長さの導通部材を介して導通されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアンテナ構造であって、前記導通部材は前記筐体を構成する内部ケースの外側に設けられてい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アンテナ構造であって、前記第一のアンテナと第二のアンテナは他のアンテナを避けた状態で導通されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ構造であって、前記収納部の第二の部位を前記第一の部位が延びる向きに対して斜めに延ばして形成したことで生じたスペースに他の部品を配置したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、筐体にアンテナを備える携帯無線機器であって、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ構造を備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の携帯無線機器であって、前記筐体は表示画面を備え、前記第二のアンテナは前記表示画面の長手方向に向かい引き出し自在となっていることを特徴とする。

本発明によれば、電波状況の悪い場所であっても良好に電波の送受信ができるようになる。

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）
図１及び図２は本発明を適用した携帯無線機器の一実施形態の構成として携帯電話を開いた使用状態と畳んだビュースタイル状態を示したもので、１は表示部筐体、２は操作部筐体、３は２軸ヒンジである。

第１の筐体は表示画面による表示部１ａを有する表示部筐体１であり、第２の筐体は各種操作キーによる操作部２ａを有する操作部筐体２であり、これら表示部筐体１及び操作部筐体２は２軸ヒンジ３を介して開閉（折り畳み）可能に結合されている。そして、２軸ヒンジ３は、表示部筐体１と操作部筐体２を開いた状態において、表示部筐体１を操作部筐体２に対し回転可能となっている。

すなわち、２軸ヒンジ３は、図示例では、表示部筐体１の一端部に設けたヒンジカバー４を、操作部筐体２の一端部に設けた左右一対のヒンジボス５間に、図示しない開閉軸（第１ヒンジ軸）を介して結合することで、表示部筐体１と操作部筐体２とが折り畳み自在に構成されている。そして、表示部筐体１の一端部とヒンジカバー４を、図示しない回転軸（第２ヒンジ軸）を介して結合することで、ヒンジカバー４を介して操作部筐体２に対し表示部筐体１が回転自在に構成されている。

図１は表示部筐体１と操作部筐体２を２軸ヒンジ３の開閉軸を中心に開いた状態を示している。なお、表示部筐体１と操作部筐体２は開閉軸を中心に互いに閉動作させて折り畳んだ状態になる。
また、表示部筐体１と操作部筐体２を開いた状態において、操作部筐体２に対し表示部筐体１を、２軸ヒンジ３の回転軸を中心に回転させてから、開閉軸を中心に折り畳むことで、図２に示すように、表示部１ａを表にして折り畳んだビュースタイルとなる。

図３から図７は操作部筐体２に内蔵したアンテナ部品の配置を示すもので、図８は回路基板１１のアンテナ部品側を示したものである。

操作部筐体２は、上ケース２１、下ケース２２と中ケース２３により構成され、中ケース２３の内部に回路基板１１が組み込まれる。回路基板１１の長手方向の一端部にテレビアンテナ１２及び端子ピン１３が設けられている。

すなわち、図８に示すように、回路基板１１のヒンジボス５側の短辺部に沿って、縦長のチップアンテナによるテレビアンテナ１２が搭載されている。このテレビアンテナ１２は地デジ（地上デジタルテレビジョン放送）対応のワンセグ（携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス）用で、回路基板１１上のテレビ受信回路に接続されている。
さらに、各種電子部品が実装された回路基板１１には、テレビアンテナ１２の一端部に隣接するようにして金属製の端子ピン１３が設けられている。この端子ピン１３はテレビアンテナ１２と電気的に接続されている。なお、回路基板１１には、テレビアンテナ１２に沿うようにカメラレンズ１４及びカメラライト１５が搭載されて、スピーカ用の一対の端子ピン１６等が搭載されている。

また、図３から図７に示すように、中ケース２３には、カメラレンズ窓２４、カメラライト窓２５、スピーカ２６、他半部側の電池パック収納部２７等が設けられている。

そして、中ケース２３のヒンジボス５側の短辺部の一端部内面には、前記端子ピン１３と対応する端子板３１が外側端面から締め込んだネジ３２により固定されている。さらに、中ケース２３のヒンジボス５側の短辺部に沿った外側面には、図３から図５に示すように、金属板による内部補助アンテナ３３が前記ネジ３２により共締めして固定されている。

内部補助アンテナ３３は、チップアンテナによるテレビアンテナ１２の導通経路を長くする補助エレメントで、中ケース２３の２軸ヒンジ３側の短辺部に沿った外側面において、図示のように、端子板３１とのネジ３２による接続部分からテレビアンテナ１２に沿って積層するよう導出される導出部分が、その接続部分より細くしてテレビアンテナ１１よりも長い形状となって導通経路を長くしている。

すなわち、内部補助アンテナ３３は、具体的には、端子板３１とのネジ３２による接続部分から外側への屈曲部３３ａを経てテレビアンテナ１２に沿って積層する導出部分が延び、その先端で分岐部３３ｂを経て戻る方向に延びてから、中ケース２３の端面に沿った延長部３３ｃを一体に有している。また、分岐部３３ｂと離れる斜め突出部３３ｄの先端に端子バネ３３ｅを一体に有している。
なお、内部補助アンテナ３３を端子板３１とのネジ３２による接続部分より細くしているのは、内部補助アンテナ３３がテレビアンテナ１２と極力離れるようにするためであり、内部補助アンテナ３３とテレビアンテナ１２とが近づきすぎて相互に干渉することを防ぐためである。

さらに、中ケース２３の外側面には、内部補助アンテナ３３の分岐部３３ｂ及び斜め突出部３３ｄに囲まれた部分にアンテナホルダ３４がネジ３５により固定されている。このアンテナホルダ３４に外部補助アンテナ３６が引き出し・収納自在に保持されている。

外部補助アンテナ３６は、チップアンテナによるテレビアンテナ１２の導通経路をさらに長くする補助エレメントで、図示のように、ポールアンテナである。すなわち、先端側のアンテナトップ３６ａの下に大径部３６ｂを一体に有して、基端側にも大径部３６ｃを一体に有するとともに、この大径部３６ｃの先端に連続する端子部３６ｄを一体に有している。この外部補助アンテナ３６は、アンテナホルダ３４の筒部内に挿入されて、その筒部内に先端側の大径部３６ｂが嵌合して収納状態に保持され、また、筒部内に基端側の大径部３６ｃが嵌合して引き出し状態に保持される。

そして、中ケース２３の外側面には、アンテナホルダ３４部分から電池パック収納部２７側に向かって延びるポールアンテナ収納部４１が形成されている。このポールアンテナ収納部４１は、アンテナホルダ３４の筒部下に連続する直線状部から、内側へやや斜めに曲がる曲線状幅広部４１ａを中間部に有して、再び直線状部となって電池パック収納部２７側に延びている。ポールアンテナ収納部４１は、図示例において、外部補助アンテナ３６の大径部３６ｂ・３６ｃがスムーズに通過する溝により形成されている。

また、中ケース２３の内側面には、図６に示すように、外側面のポールアンテナ収納部４１の中間部を内側へやや斜めに曲がる曲線状幅広部４１ａとしたことで生じたスペースを利用して、着信報知用のバイブレータ４２が配置されている。

さらに、中ケース２３の内側面には、非接触データ通信を行うためのフェリカアンテナ４３が配置されている。すなわち、フェリカアンテナ４３は、図６及び図７に示すように、カメラレンズ窓２４及びカメラライト窓２５とスピーカ２６との間に伸びる中央部分４３ａから、スピーカ２６の側方まで延びる突出部分４３ｂと、カメラレンズ窓２４の側方まで延びる突出部分４３ｃとを一体に有するとともに、この突出部分４３ｃと反対でスピーカ２６側に伸びる小突出部分４３ｄを一体に有している。

なお、中ケース２３の２軸ヒンジ３と反対側の端部に沿って、縦長の通信アンテナ４４が配置されている。この通信アンテナ４４は携帯電話のデータ通信のための送受信用で、端子板４５及び端子ピン１７を介して回路基板８上の通信回路に接続されている。

以上において、回路基板１１を中ケース２３の内部に、端子ピン１３を端子板３１に接続し、端子ピン１６をスピーカ２６の端子に接続し、端子ピン１７を端子板４５に接続する等して、ネジ止めして固定する。そして、中ケース２３を上ケース２１及び下ケース２２で覆い、ネジ止めして互いに固定して、操作部筐体２を組み立てる。

ここで、テレビアンテナ１２、内部補助アンテナ３３及び外部補助アンテナ３６はワンセグテレビの電波である水平偏波を受信し、通信アンテナ４４は携帯電話の電波である垂直偏波を送受信する。

以上、実施形態のアンテナ構造を備える携帯電話によれば、操作部筐体２にチップアンテナによるテレビアンテナ１２に加えて、その導通経路を長くする内部補助アンテナ３３及び外部補助アンテナ３６を備えたため、電波状況の悪い場所であっても、ワンセグテレビの電波である水平偏波を良好に受信できるようになる。

すなわち、操作部筐体２の２軸ヒンジ３側の端部にテレビアンテナ１２を内蔵したことで、内蔵される他の電子部品の影響を受けない最も良い場所にテレビアンテナ１２を配置できる。従って、図２に示したビュースタイル状態において、チップアンテナによるテレビアンテナ１２とその導通経路を長くする内部補助アンテナ３３を一端部に内蔵した操作部筐体２及び表示部筐体１の全体で、ワンセグテレビの電波である水平偏波を良好に受信できるものとなる。

しかも、内部補助アンテナ３３は、端子板３１とのネジ３２による接続部分から外側への屈曲部３３ａを経てテレビアンテナ１２に沿って積層する導出部分が延び、その先端で分岐部３３ｂを経て戻る方向に延びてから、中ケース２３の端面に沿った延長部３３ｃを一体に有するとともに、分岐部３３ｂと離れる斜め突出部３３ｄの先端に端子バネ３３ｅを一体に有する形状のため、以上の分岐及び延長構造により総延長を延ばして感度アップを実現している。

また、操作部筐体２の２軸ヒンジ３と反対側端部に通信アンテナ４４を内蔵したことで、内蔵される他の電子部品の影響を受けない最も良い場所に通信アンテナ４４を配置できる。

そして、操作部筐体２に外部補助アンテナ３６を備えたため、必要なときは、外部補助アンテナ３６を引き出して、アンテナホルダ３４の筒部内に基端側の大径部３６ｃを嵌合して保持するとともに、その先端に連続する端子部３６ｄに端子バネ３３ｅを接触状態に保持して、操作部筐体２から引き出した状態で外部補助アンテナ３６を使用できる。すなわち、図２に示したように、ビュースタイル状態において、操作部筐体２から引き出した状態にして外部補助アンテナ３６を使用できる。
また、電波状態のよい場合は、外部補助アンテナ３６を引き出すことなく、テレビアンテナ１２と内部補助アンテナ３３とによりワンセグテレビの電波である水平偏波を受信できる。
また、内部補助アンテナ３３とアンテナホルダ３４とを直接接続させないことにより、外部補助アンテナ３６の収納時には外部補助アンテナ３６と内部補助アンテナ３４とを導通させないことで、外部補助アンテナ３６と筐体内部の金属部分との干渉の影響によるアンテナ全体の性能の劣化を防ぐことができる。

この場合、テレビアンテナ１２に対し外部補助アンテナ３６は、所定の長さの導通部材、つまり、端子板３１、ネジ３２、内部補助アンテナ３３を介して導通された状態となる。

さらに、ポールアンテナ収納部４１は、その中間部を内側へやや斜めに曲がる曲線状幅広部４１ａとなっているため、外部補助アンテナ３６を直線状に収納した場合に比較して収納効率を向上でき、しかも、外部補助アンテナ３６を引き出し操作及び収納操作する際に曲線状幅広部４１ａにより適度の抵抗を付与して、操作感を向上できる。

しかも、ポールアンテナ収納部４１の中間部を内側へやや斜めに曲がる曲線状幅広部４１ａとして生じたスペースを有効に利用して、着信報知用のバイブレータ４２を配置できる。

また、内部補助アンテナ３３及び外部補助アンテナ３６とフェリカアンテナ４３とは、図示のように、平面的に所定量以上接近しないように設けられている。これにより、夫々の通信機能が確保される。即ち、フェリカアンテナ４３は内部補助アンテナ３３及び外部補助アンテナ３６と所定距離離れ、且つ、平面的に所定量以上接近しない位置に設けているので、内部補助アンテナ３３及び外部補助アンテナ３６に影響を与えない最も良い場所に配置している。

（変形例）
なお、以上の実施形態においては、２軸ヒンジとしたが、折り畳みだけのヒンジでも良く、また、スライド式の携帯電話や、表示部と操作部が一体型の携帯電話でも良く、さらに、操作部筐体に代えて表示部筐体にアンテナ部品を内蔵しても良い。
そして、実施形態では、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書などのアンテナを備えた携帯電子機器すべてに用いることができる。
また、テレビアンテナとしては、双方向通信するテレビアンテナも含まれる。
さらに、ケース及び各種アンテナの形状等も任意であり、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。

本発明を適用した携帯無線機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話を開いた使用状態を示した斜視図である。 図１の携帯電話を折り畳んだ状態で、表示画面を外側に向けて横置きとしたビュースタイル状態を示した斜視図である。 図２の操作部筐体に内蔵したアンテナ部品を示した正面図である。 図３の地デジ補助アンテナを収納した状態を示した図である。 図３のケース部材を地デジ補助アンテナ側から示した斜視図である。 図３のケース部材の背面図である。 図３のケース部材を地デジ補助アンテナと反対側から示した斜視図である。 図３のケース部材と組み合わされる回路基板のアンテナ部品側を示した斜視図である。

符号の説明

１ 表示部筐体
１ａ 表示画面
２ 操作部筐体
３ ２軸ヒンジ
１１ 回路基板
１２ テレビアンテナ（第一のアンテナ）
１３ 端子ピン
２３ 内部ケース
３１ 端子板（導通部材）
３２ ネジ（導通部材）
３３ 内部補助アンテナ（導通部材）
３４ アンテナホルダ
３６ 外部補助アンテナ（第二のアンテナ）
４１ アンテナ収納部
４２ バイブレータ（他の部品）
４３ フェリカアンテナ（他のアンテナ）

Claims (7)

1. 筐体内の基板に設けられた第一のアンテナと、
   前記筐体内に設けられた収納部と、
   当該収納部内に引き出し自在に収納され、引き出された状態で前記第一のアンテナと導通する第二のアンテナと、を備え、
   前記収納部は、直線的に延びている第一の部位と、当該第一の部位の一端に接続され当該第一の部位が延びる向きに対して斜めに延びている第二の部位と、当該第二の部位の一端に接続され前記第一の部位と同じ向きに延びている第三の部位と、を有し、
   前記第二の部位は、前記第一の部位及び前記第三の部位よりも幅広に形成されていることを特徴とするアンテナ構造。
2. 前記第一のアンテナと第二のアンテナは所定の長さの導通部材を介して導通されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造。
3. 前記導通部材は前記筐体を構成する内部ケースの外側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ構造。
4. 前記第一のアンテナと第二のアンテナは他のアンテナを避けた状態で導通され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アンテナ構造。
5. 前記収納部の第二の部位を前記第一の部位が延びる向きに対して斜めに延ばして形成したことで生じたスペースに他の部品を配置したことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ構造。
6. 筐体にアンテナを備える携帯通信機器であって、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ構造を備えることを特徴とする携帯無線機器。
7. 前記筐体は表示画面を備え、
   前記第二のアンテナは前記表示画面の長手方向に向かい引き出し自在となっていることを特徴とする請求項６に記載の携帯無線機器。

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