JP6079314B2

JP6079314B2 - 折りたたみ式反射器

Info

Publication number: JP6079314B2
Application number: JP2013041763A
Authority: JP
Inventors: 智美池田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: JP2014171091A

Description

本発明は、折りたたみ式反射器に関する。

携帯電話に代表される電磁波を介して通信を行う電子機器には、一般に小型のアンテナが内蔵されている。このような電子機器を用いて通信を行おうとするとき、基地局等から離れており電磁波が微弱にしか到達していない、いわゆる電波状況の悪い場所においては、受信時の通信・通話品質の低下、電子機器の電池の消耗の加速といった問題が生じる。また、電子機器の送信出力は基地局等の送信出力に比べ遙かに小さいため、このような場所では送信時にも同様の問題が生じる。この問題を解決するために、電子機器に内蔵されているアンテナを換装したり、電子機器と外部のアンテナとを電気的に接続したりして電子機器が送受信する電磁波を増幅することは、電波法で規制されている。

電波法に抵触せずに電子機器の通信・通話品質を向上させる方法の一つとして、電子機器と電気的に接続されない外部の装置によって、電子機器が通信に利用する電磁波を反射する方法がある。また、携帯した電子機器を、電波状況の悪い場所で使用する場合に備え、このような装置も携帯に適している必要がある。特許文献１には、ノート大のコーナリフレクタで電波を反射することによって、載置台に置いた携帯電話機の通信・通話品質を電波法に抵触せずに向上させる送受信利得向上装置が記載されている。コーナリフレクタはノート状に開閉可能であり、載置台はコーナリフレクタを閉じたときに収納溝にはまり込む。

また、折りたたむことで携帯可能であり、指向性を有するアンテナとして、特許文献２に記載された、軸棒と、その一端が軸棒に軸支され、パラボラ曲率で曲げ加工された骨材と、骨材に貼り付けられた可撓性の電波反射膜体とを備えた傘状の携帯用パラボラアンテナがある。

特開平０７−２６３９４９号公報実開平０４−１１００１５号公報

電磁波を反射して電子機器の通信・通話品質を向上させるためには、基地局等から伝搬する電磁波を効率的に電子機器に集中させ、電子機器が発信する電磁波を基地局等の方向へ効率的に伝搬させる必要がある。即ち、ある一方向に対する指向性が重要になる。しかしながら、特許文献１に記載の装置が備える反射板はコーナリフレクタ状なので、一方向から伝搬する電磁波を電子機器に集中させることができず、電子機器が発信する電磁波に一方向への指向性を付与することができない。また、特許文献２に記載の装置は焦点に電子機器を配置することができず、装置自身と電子機器とを電気的に接続することは電波法に抵触してしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電波法に抵触せずに、一方向から伝搬する電磁波を電子機器に集中させ、電子機器が発信する電磁波に一方向への指向性を付与することができる、携帯可能な折りたたみ式反射器を提供することを目的とする。

本発明に係る折りたたみ式反射器は、電磁波を介して通信を行う電子機器を配置可能な多角形の底面板と、多角錐台状に組み立て可能かつ折りたたみ可能に構成され、多角錘台状に組み立てられて前記底面板から立設して配置され、前記底面板に配置された前記電子機器が通信に利用する電磁波を反射する電磁波反射面を構成する側面板と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、電波法に抵触せずに、一方向から伝搬する電磁波を電子機器に集中させ、電子機器が発信する電磁波に一方向への指向性を付与することができる。

本発明の実施の形態に係る折りたたみ式反射器の、組み立てられた状態での（ａ）上面図、及び（ｂ）側面図である。折りたたみ式反射器の展開された状態を示す図である。折りたたみ式反射器の組み立てられた状態での斜視図である。折りたたみ式反射器の折りたたまれた状態での斜視図である。折りたたみ式反射器の形状に関わる放物線の図である。

以下、本発明の実施の形態に係る折りたたみ式反射器１０を、図１乃至５を参照して説明する。

折りたたみ式反射器１０は、底面板２０と側面板３０とを備えている。折りたたみ式反射器１０は、組み立てられた状態（図１及び図３）、展開された状態（図２）、及び折り畳まれた状態（図４）の三つの状態をとることが可能である。

図２に示すように、底面板２０は、正十六角形の板状部材から形成されており、その一辺が側面板３０と折りたたみ可能に接続されている。図１に示すように、折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では、底面板２０は正十六角錐台の一方の底面となる。折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では、底面板２０は、その上に携帯電話４０を配置可能である。加えて、携帯電話４０を保持するための保持機構２１を備えていてもよい。

側面板３０は、図２に示すように、１６枚の同一形状の台形部材３１から形成されている。台形部材３１は、台形の板状部材から形成されている。台形部材３１の上底は、折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では底面板２０に接し、底面板２０の一辺の長さとほぼ等しい。台形部材３１の下底は上底より長く、折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では開口の縁を形成する。側面板３０は台形部材３１の台形の脚である辺がそれぞれ互いに折りたたみ可能に接続されることによって形成されるが、そのうちの一つの接続は着脱部３２に置き換えられている。この構成により、側面板３０は折りたたみ式反射器１０が展開された状態では全体として略扇状となる。前述した底面板２０の一辺と側面板３０との折りたたみ可能な接続は、側面板３０の扇の内側の弧にあたる部分でなされている。

図４に示すように、折りたたみ式反射器１０が折りたたまれた状態では、台形部材３１同士が折り重なり、側面板３０は蛇腹状に折りたたまれる。図１に示すように、折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では、側面板３０は筒状となり、底面板２０から立設して配置され、底面板２０と逆の他方の底面に開口を有する正十六角錐台状の形状をなす。開口の面積は、底面板２０の面積よりも大きい。この状態において、側面板３０は、図３に示すように、一方向から伝搬する電波が携帯電話４０に集中し、携帯電話４０が送信する電波が一方向への指向性を示すように底面板２０に対して配置されている。詳しくは後述する。

着脱部３２は、繰り返し着脱可能な素材で形成されている。この繰り返し着脱可能な素材には、例えば面ファスナー（マジックテープ（登録商標））、磁石、留め具等が含まれる。折りたたみ式反射器１０が組み立てられた状態では、着脱部３２は互いに接合される。

折りたたみ式反射器１０の、組み立てられた状態における具体的な形状について説明する。折りたたみ式反射器１０の形状は、ある回転放物面に基づく。以下では、折りたたみ式反射器１０を図１（ａ）の直線Ａを含み紙面に垂直な平面で切ったときの切断面と、図５に示すような、回転放物面を同じ平面で切った断面であり焦点Ｆの座標が（０，ｆ）である放物線Ｌとに基づいて説明する。

底面板２０は、その重心が放物線Ｌの焦点Ｆと一致し、準線に平行に位置している。底面板２０の外縁部は、放物線Ｌと接している。ｆの値は、底面板２０が、携帯電話４０を十分に収めることができるような大きさであるように決定される。例えば、底面板２０の大きさを直径８０ｍｍとする場合には、ｆは２０ｍｍとなる。

側面板３０は、底面板２０と放物線Ｌとの交点において、底面板２０と接している。側面板３０の高さは、折りたたんで携帯することに適しており、かつ一方向から伝搬する電波を携帯電話４０に集中させ、携帯電話４０が発信する電波に一方向への指向性を付与するのに十分であるような任意の高さである。

図１（ｂ）に示す底面板２０と側面板３０とがなす角θの値は、放物線Ｌに基づく。一例として、θの値は側面板３０の外縁部が放物線Ｌに接するような値となる。別の例として、θの値は、底面板２０と放物線Ｌとの交点（即ち、底面板２０と側面板３０との交点）を接点とする放物線の接線の傾きが、１８０°−θに等しいような値となる。θの値はこれらに限らず、例えば、前述の二つの値の間の任意の値であってもよい。当然のことながら、開口の面積が底面板２０の面積より大きいので、θは鈍角となる。

以上のように、折りたたみ式反射器１０の形状が回転放物面に基づくことにより、折りたたみ式反射器１０は、パラボラアンテナの特性である指向性を有する。よって、折りたたみ式反射器１０を使用すれば、特定の一方向から伝搬する電波の焦点への集中、及び焦点から輻射される電波への一方向への指向性の付与が可能となる。そして、焦点にあたる位置に携帯電話４０を配置することによって、携帯電話４０を使用した通信における電波状況の改善が可能になる。

折りたたみ式反射器１０を使用して携帯電話４０で通信を行う方法について説明する。

折りたたみ式反射器１０を使用して通信を行わないときは、図４に示すように、折りたたんだ状態で携帯する。このとき、側面板３０は蛇腹状に折りたたまれ、着脱部３２は開放されている。

折りたたみ式反射器１０を使用して通信を行おうとするときは、図１及び３に示す形状に折りたたみ式反射器１０を組み立てる。まず、図２に示すように、蛇腹状に折りたたまれた側面板３０を展開する。次に、側面板３０が底面板２０から立設するように側面板３０を折り曲げて着脱部３２同士を接合し、側面板３０を正十六角錐台状に組み立てる。

次に、組み立てられた折りたたみ式反射器１０を使用して通信を行う。まず、底面板２０に携帯電話４０を配置する。次に、折りたたみ式反射器１０を様々な方向へ向けて、電波状況が最も改善される方向を探す。最適な方向が見つかったら、その方向へ向けて折りたたみ式反射器１０を固定し、通信を行う。折りたたみ式反射器１０は指向性を有しているため、適切な方向へ向けて固定することにより、携帯電話４０を使用した良好な通信を実現することができる。

折りたたみ式反射器１０を使用して通話を行う場合は、イヤホンマイクを使用することが望ましい。電子メールの送受信又はインターネットの閲覧等のデータ通信を行う場合には、折りたたみ式反射器１０を固定して所定のデータ通信を完了した後、携帯電話４０を取り出して操作を行う。

上述したように折りたたみ式反射器１０を使用することにより、山間部や海上等、移動体通信サービスの圏内ではあるものの、電波状況が悪い地域であっても、入射する電波を十分に集中させ、また輻射する電波に十分な指向性を持たせることが可能となり、携帯電話４０による良好な通信が実現できる。言い換えれば、そのような地域であっても、一時的に、容易な方法で、通話、電子メールの送受信、インターネットの閲覧等が可能になる。折りたたみ式反射器１０は携帯電話４０に電気的に接続されるものではなく、電磁波の増幅を行うものでもないので、電波法に抵触しない。また、折りたたみ式反射器１０は折りたたみ可能であることから持ち運びが容易であり、手間や費用をかけることなく、電波状況の悪化に備えることができる。

なお、底面板２０と側面板３０との折りたたみ可能な接続、及び、台形部材３１同士の折りたたみ可能な接続は、折りたたみ可能であれば任意の方法によってなされ得る。この折りたたみ可能な接続には、例えば、ヒンジを介した接続や、ゴム等の可撓性の素材を介した接続が含まれる。

また、図２に示すような、底面板２０及び側面板３０の接続されていない辺は、着脱可能な接続機構を備えていてもよい。この接続機構は、上述した着脱部３２を形成する繰り返し着脱可能な素材によって形成され得る。

また、底面板２０及び側面板３０は、電波を反射する素材、例えばアルミ板のような金属板等で形成されていてもよい。あるいは、底面板２０及び側面板３０は、持ち運びに適した丈夫で軽量な素材、例えば樹脂等で形成され、少なくともその内側表面が、電波を反射する素材、例えばアルミ箔のような金属箔等で覆われていてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この発明は上記の実施の形態に限定されず、種々の変形および応用が可能である。

例えば、上述した底面板２０は正十六角形であり、側面板３０は１６枚の台形部材３１を備えるとしたが、これに限られるものではない。即ち、底面板２０は他の正多角形であってもよい。あるいは、底面板２０は正多角形でない任意の多角形であってもよい。このとき、辺の数が限りなく多い変形例として、楕円も多角形に含まれるものである。さらに、底面板２０の辺の数と台形部材３１の数とが一致していなくてもよい。台形部材３１も同様に、台形でない任意の多角形であってもよい。

また、底面板２０は重心が放物線Ｌの焦点Ｆと一致する、言い換えれば焦点Ｆを含む平面上に配置されるとしたが、これに限られるものではない。即ち、携帯電話４０の厚みや、底面板２０に対する側面板３０の傾きを考慮し、焦点を含まない平面上に配置されていてもよい。なお、折りたたみ式反射器１０は厳密な回転放物面ではないため、本実施形態のように底面板２０を焦点Ｆを含む平面上に配置しても、十分な効果が得られる。

また、図２においては、底面板２０の一辺と折りたたみ可能に接続された台形部材３１が着脱部３２をも備えているが、そのように限定されるものではない。即ち、底面板２０の一辺と折りたたみ可能に接続された台形部材３１とは別の台形部材３１が着脱部３２を備えていてもよい。

また、台形部材３１のうち１組は着脱部３２を備えるとしたが、これに限られるものではない。即ち、２組以上の着脱部３２を備えていてもよい。このとき、着脱部で切り離される台形部材３１の組は底面板２０の一辺と折りたたみ可能にそれぞれ接続される。

また、側面板３０は略扇状に展開されるとしたが、これに限られるものではない。即ち、側面板３０は底面板２０を中心として放射状に展開されてもよい。このとき、全ての台形部材３１は台形の脚である両方の辺に着脱部３２を備え、底面板２０の辺にそれぞれ折りたたみ可能に接続される。

また、底面板２０は側面板３０と折りたたみ可能に接続されているとしたが、これに限られるものではない。即ち、折りたたみ可能な接続に代えて、着脱可能な接続を備えていてもよい。なお、少なくとも一辺が側面板３０と折りたたみ可能に接続されていた方が、バラバラにならずに一体に折りたたむことができるので携帯に便利である。

また、折りたたみ式反射器１０に配置して使用する電子機器は携帯電話４０であったが、これに限られるものではない。即ち、電磁波を利用して通信を行う携帯機器であれば、他の任意の電子機器であってもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、上述した実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
電磁波を介して通信を行う電子機器を配置可能な多角形の底面板と、
多角錐台状に組み立て可能かつ折りたたみ可能に構成され、多角錘台状に組み立てられて前記底面板から立設して配置され、前記底面板に配置された前記電子機器が通信に利用する電磁波を反射する電磁波反射面を構成する側面板と、
を備えることを特徴とする折りたたみ式反射器。

（付記２）
前記底面板と組み立てられた前記側面板とがなす角は鈍角であり、組み立てられた前記側面板が構成する多角錐台の開口は前記底面板よりも大きい、
ことを特徴とする付記１に記載の折りたたみ式反射器。

（付記３）
前記側面板は、それぞれが折りたたみ可能に接続された複数の板状部材を備え、
前記板状部材は、少なくとも１枚が前記底面板に折りたたみ可能に接続される、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の折りたたみ式反射器。

（付記４）
前記側面板は、前記板状部材を折り重ねることによって蛇腹状に折りたたまれ、前記板状部材を環状に接続することによって多角錐台状に組み立てられる、
ことを特徴とする付記３に記載の折りたたみ式反射器。

（付記５）
前記底面板は正十六角形であり、
前記側面板は１６枚の前記板状部材を備える、
ことを特徴とする付記３又は４に記載の折りたたみ式反射器。

（付記６）
前記底面板は回転放物面に接し、
前記側面板の前記底面板に対する傾きは前記回転放物面に基づき、
前記回転放物面の対称軸は前記底面板の重心を通り前記底面板に垂直な直線に一致し、前記回転放物面の焦点が前記底面板上にある、
ことを特徴とする付記１から５のいずれか一つに記載の折りたたみ式反射器。

（付記７）
前記底面板及び前記側面板は、電磁波を反射する素材で形成されている、
ことを特徴とする付記１から６のいずれか一つに記載の折りたたみ式反射器。

（付記８）
前記底面板及び前記側面板は、少なくともその内側表面が電磁波を反射する反射膜で覆われている、
ことを特徴とする付記１から６のいずれか一つに記載の折りたたみ式反射器。

（付記９）
前記底面板は、前記電子機器を保持する保持機構を備える、
ことを特徴とする付記１から８のいずれか一つに記載の折りたたみ式反射器。

１０折りたたみ式反射器
２０底面板
２１保持機構
３０側面板
３１台形部材
３２着脱部
４０携帯電話

Claims

電磁波を介して通信を行う電子機器を配置可能な多角形の底面板と、
多角錐台状に組み立て可能かつ折りたたみ可能に構成され、多角錘台状に組み立てられて前記底面板から立設して配置され、前記底面板に配置された前記電子機器が通信に利用する電磁波を反射する電磁波反射面を構成する側面板と、
を備えることを特徴とする折りたたみ式反射器。
前記底面板と組み立てられた前記側面板とがなす角は鈍角であり、組み立てられた前記側面板が構成する多角錐台の開口は前記底面板よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の折りたたみ式反射器。
前記側面板は、それぞれが折りたたみ可能に接続された複数の板状部材を備え、
前記板状部材は、少なくとも１枚が前記底面板に折りたたみ可能に接続される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の折りたたみ式反射器。
前記側面板は、前記板状部材を折り重ねることによって蛇腹状に折りたたまれ、前記板状部材を環状に接続することによって多角錐台状に組み立てられる、
ことを特徴とする請求項３に記載の折りたたみ式反射器。
前記底面板は正十六角形であり、
前記側面板は１６枚の前記板状部材を備える、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の折りたたみ式反射器。
前記底面板は回転放物面に接し、
前記側面板の前記底面板に対する傾きは前記回転放物面に基づき、
前記回転放物面の対称軸は前記底面板の重心を通り前記底面板に垂直な直線に一致し、前記回転放物面の焦点が前記底面板上にある、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の折りたたみ式反射器。
前記底面板及び前記側面板は、電磁波を反射する素材で形成されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の折りたたみ式反射器。
前記底面板及び前記側面板は、少なくともその内側表面が電磁波を反射する反射膜で覆われている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の折りたたみ式反射器。
前記底面板は、前記電子機器を保持する保持機構を備える、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の折りたたみ式反射器。