JP2001251111A - 携帯無線機 - Google Patents
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Abstract
な携帯無線機を提供する。 【解決手段】 この発明の携帯無線機は、アンテナ筐体
(第1の筐体)12と表示画面筐体(第2の筐体)13
とキーボード筐体(第3の筐体)14とヒンジ部15と
から構成され、アンテナ筐体12と表示画面筐体13が
それぞれヒンジ部15を介してキーボード筐体14と回
動自在に接続されており、アンテナ筐体12と表示画面
筐体13はヒンジ部15を中心に回動し、かつキーボー
ド筐体14に対して異なる最大開き角度を有するように
構成されている。
Description
し、特にアンテナの利得特性を調整可能にした折り畳み
型携帯無線機に関する。
機において、アンテナの利得低下は通信性能に影響を与
える重大な問題である。携帯無線機のアンテナ利得低下
要因としては、電波の到来方向とアンテナ放射パターン
の最大放射方向が一致しないことや到来波とアンテナの
偏波面が異なることによる損失と、人体による損失など
が考えられる。具体的には、屋外での使用を想定した場
合、電波の到来方向はほぼ水平方向であり、到来波の偏
波面は、例えばデジタル方式自動車・携帯電話サービス
に用いられているPDC(Personal Digital Cellula
r)方式のように垂直偏波で送信をしていることが多い
ため、垂直偏波が主である。よって、携帯無線機用アン
テナは水平方向への放射パターン変化の少ない、8の字
放射パターン特性である1/2波長のアンテナが用いら
れることが多い。この場合、到来波の垂直偏波に対応す
るため、アンテナを垂直に立てて使用するのが理想的で
ある。
は、携帯時に操作面や表示面を保護するために折り畳み
式にしたものがある。従来、これらの折り畳み型携帯情
報端末や折り畳み型携帯電話は、2つの筐体がヒンジを
介して開閉可能に接続された構成をしており、これらの
筐体のいずれか一方に、伸縮自在なホイップアンテナ、
あるいはコイル状の固定式アンテナが取り付けられてい
る。図13に従来の折り畳み型携帯情報端末の一例を示
す。この場合、キーボード6を有するキーボード筐体4
と表示画面7を有する表示画面筐体3がヒンジ部5を介
して開閉可能に接続されており、使用時にホイップアン
テナ1の位置が高くなるように、表示画面筐体3にホイ
ップアンテナ1を設けることが多い。また、折り畳み型
携帯電話の場合、操作キーやマイクロホンが配置された
送話器筐体と表示画面やスピーカーが配置された受話器
筐体がヒンジを介して開閉可能に接続されており、使用
時にアンテナの位置を高くするため受話器筐体にアンテ
ナを設けることが多い。
み型携帯情報端末の場合、折り畳み筐体を180度開い
て使用されることが多いため、アンテナが水平になり利
得の低下が生じやすいという問題がある。図14は、自
由空間で1/2波長ダイポールアンテナを垂直から水平
へ傾けたときの利得低下の一例を示すグラフであり、横
軸が傾斜角度、縦軸がアンテナの利得を示す。同図にお
いては、傾斜角度は垂直が0°で水平が90°であり、
垂直での利得を0dBdとしている。この図から分かる
ように、アンテナを垂直から60°傾けたときに−5d
Bd、90°傾けたときに−10dBdの利得低下が生
じる。また、折り畳み型携帯情報端末を180度開いて
スチール製の机に置いて使用する場合にはアンテナが机
上面に接触、あるいは近接することでインピーダンス不
整合による損失などが発生し、さらに利得が低下すると
いう問題がある。
せて使用するものでは、人体が電波放射の影をつくるた
め放射パターンが歪み、アンテナ利得も低下する。図1
4において、aは携帯電話のように人体頭部にアンテナ
を近接させた場合の利得低下を示している。ここでグラ
フの曲線とaが交差した点の横軸を見ると、人体頭部に
アンテナを近接させた場合、アンテナを垂直から60°
傾けた場合に相当する利得の低下を招くことが分かる。
このように、従来の折り畳み型携帯無線機は、折り畳み
筐体の開き角度や使用する場所に依存してアンテナ利得
が変化するという問題があった。この発明の目的は、折
り畳み筐体の開き角度や使用する場所によらずアンテナ
の利得特性を最適な状態に調整可能な携帯無線機を提供
することである。
ために、この発明の携帯無線機は、無線回路と、アンテ
ナと、このアンテナが取り付けられた第1の筐体と、こ
の第1の筐体に隣接して配置された第2の筐体と、第1
の筐体と第2の筐体とがヒンジ部を介して回動自在に接
続された第3の筐体とを備えており、第1の筐体と第2
の筐体はヒンジ部を中心に回動し、かつ第3の筐体に対
して異なる最大開き角度を有するように構成されている
ことによって特徴づけられる。この場合、ヒンジ部の一
構成例は、第1の筐体の第3の筐体に対する最大開き角
度を所定の値に制限する回転制限手段を備えている。ま
た、ヒンジ部の別の構成例は、第2の筐体の第3の筐体
に対する最大開き角度を、第1の筐体の第3の筐体に対
する最大開き角度より小さな所定の値に制限する回転制
限手段を備えている。
筐体からの引き出し及び収納が可能なように取り付けら
れている。アンテナの別の構成例は、コイル状で第1の
筐体のヒンジ部と反対側の端部に取り付けられている。
前述した携帯無線機の一構成例は、無線回路が第1の筐
体内に配置されている。また、携帯無線機の別の構成例
は、情報入力手段と情報処理手段と情報出力手段とを備
え、無線回路を介して情報通信可能に構成されている。
この場合、情報入力手段は第3の筐体に配置され、かつ
情報処理手段と情報出力手段は第2の筐体に配置されて
いる。
態を説明する。図1は、この発明の携帯無線機の第1の
実施の形態を示す斜視図である。この携帯無線機は、ア
ンテナ筐体(第1の筐体)12と表示画面筐体(第2の
筐体)13とキーボード筐体(第3の筐体)14とヒン
ジ部15とから構成された携帯情報端末であり、表示画
面筐体13とアンテナ筐体12がそれぞれヒンジ部15
を介してキーボード筐体14と開閉可能に取り付けられ
ている。この実施の形態は、図2と図3に示すように、
表示画面筐体13が閉じた状態から180度の角度まで
開くように構成され、アンテナ筐体12が180度未満
の所定の角度まで開くように構成されている。この場
合、アンテナ筐体12の最大開き角度を所定の角度に制
限するように、アンテナ筐体12のヒンジ部15に回転
制限手段としてストッパー18が設けられている。
いて、図1と図4を参照して説明する。この携帯情報端
末を構成する回路は、従来の携帯情報端末と同様のもの
であり、図4に示すように、制御部31、表示部32、
無線回路33、整合回路34、ホイップアンテナ11及
び入力操作部35を備えており、表示画面筐体13とア
ンテナ筐体12とキーボード筐体14とに機能部位ごと
に分割されて配置されている。
入力操作部35から入力される指令や情報により、情報
処理手段である制御部31が所定の情報処理を行い、結
果を情報出力手段である表示部32に出力し表示させ
る。また、制御部31は、必要に応じて無線を用いて通
信ネットワークにアクセスして情報取得や情報発信を行
う。この場合、無線回路33が出力する電波は整合回路
34を介してホイップアンテナ11から送信される。ま
た、ホイップアンテナ11が受信した電波は整合回路3
4を通して無線回路33に送られ、受信処理される。
3は略箱状で、この携帯情報端末の情報処理を行うマイ
クロコンピュータを備えた制御部31と情報表示を行う
表示画面17を備えた表示部32と送受信を行う無線回
路33が配置されており、表示画面筐体13を閉じたと
きにキーボード筐体14と対向する面に表示画面17が
取り付けられている。この場合、表示画面17は低消費
電力のフラットパネルディスプレイであればよく、例え
ば液晶ディスプレイやFED(Field EmissionDispla
y)が使用できる。
在のホイップアンテナ11と整合回路34が配置されて
おり、筐体外側のヒンジ部15と反対側の端面に開口部
が設けられてホイップアンテナ11の頭部が突出してい
る。整合回路34は、無線回路33とホイップアンテナ
11の間に挿入接続されている。キーボード筐体14は
略箱状で、縦横がほぼ表示画面筐体13とアンテナ筐体
12を合わせた大きさであり、この携帯情報端末の操作
を行う入力操作部35や図示しない電源回路が配置され
ている。この場合、入力操作部35はキーボード16で
あり、表示画面筐体13を閉じたときに表示画面17と
対向する面に設けられている。
中空の軸20を備えており、図5に示すように、軸20
に設けた切り欠き21〜25を通してフレキシブルプリ
ント板27や同軸ケーブル26が挿入され、筐体間を電
気接続している。フレキシブルプリント板27や同軸ケ
ーブル26は、筐体の開閉に対応するため軸20内でカ
ールさせている。
示画面筐体13側回路の間はフレキシブルプリント板2
7で接続されており、このフレキシブルプリント板27
は、表示画面筐体13側回路から表示画面筐体13側の
切り欠き24を通って軸20の内部へ入った後、キーボ
ード筐体14側の切り欠き25を通って軸20の外部へ
出てキーボード筐体14側回路へ接続されるように構成
されている。表示画面筐体13側の切り欠き24は、表
示画面筐体13の開閉に合わせてフレキシブルプリント
板27が回動可能なように切り欠かれている。キーボー
ド筐体14側の切り欠き25は、フレキシブルプリント
板27が通過可能なスリット状に切り欠かれている。
2側回路の間は同軸ケーブル26で接続されており、こ
の同軸ケーブル26は、表示画面筐体13側の無線回路
33から表示画面筐体13側の切り欠き22を通って軸
20の内部へ入った後、アンテナ筐体12側の切り欠き
21を通って軸20の外部へ出てアンテナ筐体12側の
整合回路34へ接続されるように構成されている。表示
画面筐体13側の切り欠き22は、表示画面筐体13の
開閉に合わせて同軸ケーブル26が回動可能なように切
り欠かれており、アンテナ筐体12側の切り欠き21
は、アンテナ筐体12の開閉に合わせて同軸ケーブル2
6が回動可能なように切り欠かれている。また、同軸ケ
ーブル26の挿入を容易にするため、これらの切り欠き
21,22の間をつなぐスリット状の切り欠き23が設
けられている。
したので、閉じた状態においては、表示画面筐体13の
表示面と、アンテナ筐体12の表面がキーボード筐体1
4の表面と接するように閉じることができるので、従来
の折り畳み構造の携帯情報端末と同様の携帯性を有す
る。また、開いた状態においては、アンテナ筐体12を
表示画面筐体13と異なる角度で展開できるので、画面
を見やすい角度にしながらアンテナ角度を最適な利得が
得られるようにすることが可能となる。
る場合、表示画面筐体13を180度展開した状態にお
いては、表示画面筐体13の背面が机表面19に接する
が、アンテナ筐体12はヒンジ部15に設けられたスト
ッパー18がキーボード筐体14の背面に接することで
規定した角度以上開かないため、ホイップアンテナ11
は机表面19に接触しない。よって、机が金属机であっ
てもインピーダンス不整合による損失を少なくすること
ができる。なお、この実施の形態ではアンテナにホイッ
プアンテナを用いたが、コイル状の固定式アンテナを用
いてもよい。
の形態を説明する。図6は、この携帯無線機の第2の実
施の形態を示す斜視図である。この実施の形態の携帯無
線機が第1の実施の形態と異なる点は、図6と図7に示
すように、無線回路63をアンテナ筐体52に配置した
ことと、アンテナをコイル状の固定式アンテナ51とし
たことである。また、図8に示すように、筐体間の電気
接続をすべてフレキシブルプリント板76,77で行う
ようにしたことである。
画面筐体53側回路とアンテナ筐体52側回路の間がフ
レキシブルプリント板76で接続されていることであ
る。図8において、このフレキシブルプリント板76
は、表示画面筐体53側の制御部61から表示画面筐体
53側の切り欠き72を通って軸70の内部へ入った
後、アンテナ筐体52側の切り欠き71を通って軸70
の外部へ出てアンテナ筐体52側の無線回路73へ接続
されるように構成されている。このフレキシブルプリン
ト板76も筐体の開閉に対応するため軸70の内部でカ
ールされている。
の実施の形態と同様の効果が得られる。また、無線回路
63と整合回路64をアンテナ筐体52に配置したの
で、無線回路63からアンテナ51までの距離が短縮さ
れ、かつ無線回路63とアンテナ51の間に可動部がな
くなるので損失要因が減って送信特性、受信特性とも有
利になる。なお、この実施の形態ではアンテナにコイル
状の固定式アンテナを用いたが、第1の実施の形態で説
明したホイップアンテナを用いてもよい。
の形態を説明する。図9は、この携帯無線機の第3の実
施の形態を示す斜視図である。この携帯無線機は、アン
テナ筐体(第1の筐体)82と受話器筐体(第2の筐
体)83と送話器筐体(第3の筐体)84とヒンジ部8
5とから構成された携帯電話機である。この携帯電話機
は、受話器筐体83とアンテナ筐体82がそれぞれヒン
ジ部85を介して送話器筐体84と開閉可能に取り付け
られている。
閉じた状態から、図11に示す通話状態のように、ヒン
ジ部85に設けられたストッパー88により通話に最適
な角度に開かれるように構成されている。また、アンテ
ナ筐体81は図10に示す閉じた状態から、図11に示
す通話状態のようにホイップアンテナ81が人体頭部8
9に接触しない角度に開くように構成されている。
12を参照して説明する。この携帯電話機を構成する回
路は、従来の携帯電話機と同様のものであり、図12に
示すように、制御部91、表示部92、無線回路93、
整合回路94、ホイップアンテナ81、入力操作部9
5、マイクロホン96及びスピーカー97を備えてお
り、受話器筐体83とアンテナ筐体82と送話器筐体8
4に機能部位ごとに分割されて配置されている。
ら入力された電話番号とマイクロホン96から入力され
た音声情報を処理して無線回路93に出力し送信させ
る。また、制御部91は無線回路93から入力された受
信信号を着信処理して通話に関する情報を表示部83に
出力して表示させ、音声情報をスピーカー97に出力し
て通話を行えるようにする。無線回路93が出力する電
波は整合回路94を介してホイップアンテナ81から送
信される。また、ホイップアンテナ81が受信した電波
は整合回路94を通して無線回路93に送られ、受信処
理される。
は略箱状で、この携帯電話機の通話制御と情報処理を行
う制御部91と、情報表示を行う表示部92と、スピー
カー97が配置されており、受話器筐体83を閉じたと
きに送話器筐体84と対向する面側に表示画面87とス
ピーカー97が取り付けられている。この場合、表示画
面17は低消費電力のフラットパネルディスプレイであ
ればよく、例えば液晶ディスプレイやFED(Field Em
ission Display)が使用できる。アンテナ筐体82は、
細長い箱状で内部にホイップアンテナ81と整合回路9
4と無線回路93が配置されており、筐体外側のヒンジ
部85と反対側の端面に開口部が設けられてホイップア
ンテナ81の頭部が突出している。整合回路94は、無
線回路93とホイップアンテナ81の間に挿入接続され
ている。
話器筐体83とアンテナ筐体82を合わせた大きさであ
り、この携帯電話機の操作を行う入力操作部95やマイ
クロホン96及び図示しない電源回路が格納されてい
る。この場合、入力操作部95は操作キー86であり、
受話器筐体83を閉じたときに表示画面17と対向する
面にマイクロホン96とともに配置されている。また、
筐体外側の端面に受話器筐体83とアンテナ筐体82に
接続するヒンジ部85が設けられている。ヒンジ部85
は、内部に各筐体を接続する図8と同様の中空の軸を備
えており、送話器筐体84側回路と受話器筐体83側回
路、及び受話器筐体83側回路とアンテナ筐体82側回
路がヒンジ部85を介してフレキシブルプリント板によ
り電気接続されている。
たので、閉じた状態においては、受話器筐体83の表示
面側とアンテナ筐体82の表面が、送話器筐体84の操
作キー側表面と接するように閉じることができるので、
従来の折り畳み構造の携帯電話機と同様の携帯性を有す
る。また、開いた状態においては、アンテナ筐体82と
受話器筐体83を異なる角度で展開できるので、受話器
筐体83を通話に最適な角度に開くとともに、ホイップ
アンテナ81を人体頭部89に接触しない角度に開くこ
とが可能となり、アンテナ利得の低下を抑制する効果が
得られる。
テナ収納筐体82に配置したので、無線回路93からホ
イップアンテナ81までの距離が短縮され、かつ無線回
路93とホイップアンテナ81の間に可動部がなくなる
ので損失要因が減って送信特性、受信特性とも有利にな
る。なお、この実施の形態ではアンテナにホイップアン
テナを用いたが、コイル状の固定式アンテナを用いても
よい。
線機は、無線回路と、アンテナと、このアンテナが取り
付けられた第1の筐体と、この第1の筐体に隣接して配
置された第2の筐体と、第1の筐体と第2の筐体とがヒ
ンジ部を介して回動自在に接続された第3の筐体とを備
えており、第1の筐体と第2の筐体はヒンジ部を中心に
回動し、かつ第3の筐体に対して異なる最大開き角度を
有するように構成されているので、折り畳み筐体の開き
角度や使用する場所によらずアンテナの利得特性を最適
な状態に調整可能であるという効果を有する。
である。
図である。
手段を示す斜視図である。
図である。
手段を示す斜視図である。
図である。
明図である。
ク図である。
す斜視図である。
ラフである。
ンテナ筐体(第1の筐体)、13,53…表示画面筐体
(第2の筐体)、14,54…キーボード筐体(第3の
筐体)、15,55,85…ヒンジ部、16,56…キ
ーボード、17,57,87…表示画面、18,58,
88…ストッパー、19…机表面、20,70…軸、2
1,22,23,24,25,71,72,73,7
4,75…切り欠き、26…同軸ケーブル、27,7
6,77…フレキシブルプリント板、31,61,91
…制御部、32,62,92…表示部、33,63,9
3…無線回路、34,64,94…整合回路、35,6
5,95…入力操作部、51…固定式アンテナ、83…
受話器筐体(第2の筐体)、84…送話器筐体(第3の
筐体)、86…操作キー、89…人体頭部、96…マイ
クロホン、97…スピーカー。
Claims (8)
- 【請求項1】 無線回路と、アンテナと、このアンテナ
が取り付けられた第1の筐体と、この第1の筐体に隣接
して配置された第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第
2の筐体とがヒンジ部を介して回動自在に接続された第
3の筐体とを備え、 前記第1の筐体と前記第2の筐体は、前記ヒンジ部を中
心に回動し、かつ前記第3の筐体に対して異なる最大開
き角度を有するように構成されていることを特徴とする
携帯無線機。 - 【請求項2】 前記ヒンジ部は、前記第1の筐体の前記
第3の筐体に対する最大開き角度を所定の値に制限する
回転制限手段を備えていることを特徴とする請求項1記
載の携帯無線機。 - 【請求項3】 前記ヒンジ部は、前記第2の筐体の前記
第3の筐体に対する最大開き角度を、前記第1の筐体の
前記第3の筐体に対する最大開き角度より小さな所定の
値に制限する回転制限手段を備えていることを特徴とす
る請求項1記載の携帯無線機。 - 【請求項4】 前記アンテナは伸縮自在で、前記第1の
筐体からの引き出し及び収納が可能なように取り付けら
れていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに
記載の携帯無線機。 - 【請求項5】 前記アンテナはコイル状で、前記第1の
筐体の前記ヒンジ部と反対側の端部に取り付けられてい
ることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
携帯無線機。 - 【請求項6】 前記無線回路は、前記第1の筐体内に配
置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれ
かに記載の携帯無線機。 - 【請求項7】 情報入力手段と情報処理手段と情報出力
手段とを備え、 前記無線回路を介して情報通信可能に構成されているこ
とを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の携帯
無線機。 - 【請求項8】 前記情報入力手段は前記第3の筐体に配
置され、かつ前記情報処理手段と前記情報出力手段は前
記第2の筐体に配置されていることを特徴とする請求項
7記載の携帯無線機。
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