JP2004228913A

JP2004228913A - Portable terminal

Info

Publication number: JP2004228913A
Application number: JP2003014014A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Miyauchi; 裕正宮内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the convenience when a user uses a portable terminal and the degree of freedom of the design of the portable terminal by adopting a monopole antenna freely extendible and contractible to a case and an inverse F antenna incorporated inside the case and housing the monopole antenna inside the case in the case of performing transmission and reception with the outside by using the inverse F antenna. <P>SOLUTION: In the portable terminal of this invention, the transmission and reception with the outside are performed by using the inverse F antenna 13 and the monopole antenna 14. In the portable terminal, in the case of housing the monopole antenna 14 inside a lower case 3, the transmission and reception with the outside are performed by the inverse F antenna. Also, in the portable terminal, a helical antenna is not formed at the tip of the monopole antenna 14. Thus, by housing the monopole antenna 14 inside the lower case 3, the antenna is not exposed from an upper case 2 and the lower case 3, the convenience for use by the user is improved and the degree of freedom of the design is improved as well. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとの２種類のアンテナを配置し、それらのアンテナを切替ながら外部と各種データの送受信を行う携帯端末機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末機器は小型軽量化、高機能化が進んでいる。例えば、携帯電話機では、主に、液晶表示画面が配置された第１の筐体と、主に、ダイヤルユニットが配置された第２の筐体がヒンジ部を介して連結され、第１の筐体と第２の筐体とが折り畳み可能な構造となっている。そして、このタイプの折り畳み型の携帯電話機では、使用者は、待受状態時には自らの胸ポケット等に、その携帯電話機を収納し、着信時に、胸ポケット等から取り出し使用している。
【０００３】
また、従来の携帯端末機器、例えば、携帯電話機では、使用するアンテナとして伸縮型のホイップアンテナ、または板状逆Ｆアンテナが用いられている。
【０００４】
携帯電話機のホイップアンテナとしての伸縮型の場合には、モノポールアンテナの先端に電気的に絶縁されたヘリカルアンテナが取り付けられる構造である。そして、伸長時にはモノポールアンテナとして動作し、電話機筐体内に収納したときにはヘリカルアンテナとして動作する。このとき、モノポールアンテナは筐体内に収納されるが、ヘリカルアンテナは筐体外部に位置する。一方、携帯電話機の板状逆Ｆアンテナの場合には、常時、筐体内に配置され、筐体内の地板の端に配置された場合には比較的広帯域の特性を有する。
【０００５】
例えば、従来の携帯電話機では、導体アンテナのモノポールアンテナと逆Ｆアンテナとが、幅が約２ｍｍの同じ材質の導体板で全体が一体構造に形成されている。そして、その複合アンテナを筐体内に配置し、受信用アンテナとして用いている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、例えば、従来の携帯電話機では、ロッド型、ヘリカル型或いはこれらを複合した伸縮型等のアンテナを筐体に配置し、適宜、筐体に対し伸縮自在或いは引き出し自在とし用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１７６２５号公報（第５−７頁、第１−４図）
【特許文献２】
特開２００１−３３９４９６号公報（第３−６頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、従来の携帯端末機器では、モノポールアンテナの先端に電気的に絶縁されたヘリカルアンテナが取り付けられるホイップアンテナ方式が主流であった。そして、使用者は、通話状態では、モノポールアンテナを筐体より伸長し、アンテナ利得を向上させていた。一方、使用者は、待受状態では、モノポールアンテナを筐体内に収納し、ヘリカルアンテナのみを筐体外部に配置した状態で、例えば、使用者のポケット等へと携帯電話機を入れている。そのため、受信時には、携帯電話機を使用者のポケット等から出し、使用しなければならず、このとき、筐体外部へと配置されたヘリカルアンテナがポケット内で引っ掛かり、携帯電話機を取り出し難いという問題があった。
【０００９】
また、従来の携帯電話機では、例えば、待受状態時において、一定のアンテナ利得を確保する必要があり、ヘリカルアンテナをも筐体内部に収納することが困難なため、ヘリカルアンテナが筐体外部に配置していた。そのため、ヘリカルアンテナは、常に、筐体外部に配置され、携帯電話機のデザイン性の自由度が制限されてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明の携帯端末機器は、筐体に対し伸縮自在のモノポールアンテナと筐体内に内蔵される逆Ｆアンテナとを採用することで、逆Ｆアンテナを用いて外部と送受信を行う場合には、モノポールアンテナを筐体内に収納する。そのことで、使用者が本発明の携帯端末機器を使用する時の利便性及び本発明の携帯端末機器のデザイン性の自由度を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の携帯端末機器では、送受信可能な逆Ｆアンテナ及びモノポールアンテナが配置された筐体を有する携帯端末機器において、前記逆Ｆアンテナは前記筐体内に内蔵され、前記モノポールアンテナは前記筐体の内側に収納し、且つ、引き出すことが可能な位置に配置され、前記逆Ｆアンテナと前記モノポールアンテナとは切替手段を介して切り替えられることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナ及び逆Ｆアンテナは、使用者の使用用途、または使用状態により、切替手段により切り替えて、それぞれをメインアンテナとして用いられることができる。そのことで、本発明では、モノポールアンテナを筐体内に収納した状態でも、逆Ｆアンテナを用いて外部と各種データの送受信を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の携帯端末機器では、前記逆Ｆアンテナ及び前記モノポールアンテナは、どちらか一方がメインアンテナとして用いられることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナを筐体内に収納した場合でも、携帯端末機器としてのアンテナ利得を損なうこと無く、逆Ｆアンテナにより外部と送受信を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の携帯端末機器では、前記モノポールアンテナの一端には導電部材が成型されており、前記導電部材は前記筐体内に配置される検出手段と接触し、前記逆Ｆアンテナと前記モノポールアンテナとを前記切替手段を介して切り替えることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナを筐体内に収納時には、上記導電部材と検出手段との接触により、モノポールアンテナと逆Ｆアンテナとの切り替えを行うことができる。
【００１４】
また、本発明の携帯端末機器では、前記モノポールアンテナは前記筐体内に収納時には接地されることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナを筐体内に収納し、逆Ｆアンテナをメインアンテナとして使用する際には、モノポールアンテナが高調波を検波しても送受信回路等に影響を与えることはない。
【００１５】
また、本発明の携帯端末機器では、前記モノポールアンテナは前記筐体内に全て収納されることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、逆Ｆアンテナをメインアンテナとして使用する際には、モノポールアンテナを筐体内に完全に収納することができ、使用者の利便性及び携帯電話機のデザイン性の自由度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の携帯端末機器では、前記筐体はヒンジ部を介し折り畳み式可能な第１の筐体と第２の筐体とから成り、前記逆Ｆアンテナ及び前記モノポールアンテナは、前記第１及び第２の筐体のいずれかに配置され、または、それぞれ第１及び第２の筐体に個別に配置されていることを特徴とする。従って、本発明の携帯端末機器では、折り畳み式の携帯端末機器においても、モノポールアンテナと逆Ｆアンテナとを配置することができ、そして、それぞれのアンテナを切り替えて使用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における一実施の形態について、図１〜図５を参照にして詳細に説明する。本発明は、任意の携帯端末機器に適用できるが、以下では、好適な実施の形態として、折り畳み可能なカメラ付携帯電話機１（以下、携帯電話機と呼ぶ。）について説明する。尚、以下では折り畳み可能な携帯電話機が示されているが、この形態に限定されるものではなく、例えば、ストレート式の携帯電話機の場合でも良い。また、カメラ機能が搭載されていない携帯電話機の場合でも良い。
【００１８】
先ず、図１は本発明の一実施の形態である携帯電話機の（Ａ）開いた状態での内側（キー面）から見た概観図、（Ｂ）閉じた状態での外側（背面）から見た概観図であり、図２は図１に示す携帯電話機の（Ａ）背面から見た概観図であり、（Ｂ）左側面から見た概観図である。
【００１９】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、携帯電話機１は略直方体形状を有する上筐体２と下筐体３を含む機器本体から成り、上筐体２と下筐体３とは、それぞれ長手方向の一端部に設けられた相互に揺動変位可能に支持する揺動機構４によって係接されている。
【００２０】
上筐体２の正面側には、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）からなる第１表示部５と、第１表示部５の上方に受話部６とが設けられている。一方、上筐体２の背面側には、カメラ７、第２表示部８及び背面キー９が設けられている。そして、カメラ７は、撮像レンズと、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像素子と、ＲＧＢの３色のカラーフィルタとを備える。カメラ７は、被写体で反射されて撮像レンズに入射した光を、カラーフィルタを通してＲＧＢの３色光にし、ＲＧＢの３色光をそれぞれ前記撮像素子によって電気信号に変換する。尚、上筐体２の背面側に第２表示部８及び背面キー９を配置することで、使用者自らを撮影することが可能となる。
【００２１】
下筐体３の正面側には、複数の操作キーが行列状に配置されて構成されているキー操作部１０と、キー操作部１０の下方に送話部１１が設けられている。キー操作部１０は、カメラモードを起動させるカメラキー、撮影を行うためのシャッターキー、電源投入するための電源キー、メールモードを起動させるメールキー、数字・文字キー等から構成されている。一方、下筐体３の背面側には、バッテリ収納部を覆う蓋部材である電池蓋１２（図２参照）が、着脱可能なように装着されている。
【００２２】
上筐体２と下筐体３とを揺動可能に係接する揺動機構４は、いわゆるヒンジである。そして、上筐体２及び下筐体３を係接するピン部材が回転軸を構成するので、上筐体２と下筐体３とは互いに回転軸まわりに角変位すなわち揺動可能である。
【００２３】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、上筐体２の内部には、回路基板１６が設けられている。回路基板１６には、制御手段である処理回路及び上筐体２及び下筐体３に設けられる各部と処理回路とを結ぶ配線路等が設けられている。上述したカメラ７及びキー操作部１０等は、フレキシブルプリント基板によって回路基板１６に接続されている。
【００２４】
そして、本実施の形態の携帯電話機１では、上筐体２の内部には、金属板またはフレキシブル基板等で作成された逆Ｆアンテナ１３が筐体の上端部で、且つ、上筐体２の背面側に内蔵されている。一方、下筐体３の内部には、モノポールアンテナ１４が、下筐体３の左側辺部付近で、且つ、下筐体３の長手方向に対して略平行方向に配置されている。モノポールアンテナ１４は下筐体３に対して伸縮自在である。そして、モノポールアンテナ１４が下筐体３内に収納されている場合には、モノポールアンテナ１４の先端部に形成されたキャップ１５が、下筐体３外部に若干露出している。キャップ１５は、使用者が、通信時等にモノポールアンテナ１４を下筐体３に対し伸長する際に、使用者が摘む程度の長さを有していれば良い。尚、本実施の形態では、モノポールアンテナ１４の先端部にキャップ１５を形成した場合について説明したが、この場合に限定する必要はない。例えば、モノポールアンテナ１４のみとし、下筐体３内に完全に収納したモノポールアンテナ１４をペン出し方式のように、使用時に取り出す場合でも良い。また、モノポールアンテナ１４の先端部を若干、下筐体３外部へと露出させる場合でも良い。
【００２５】
そして、更に、図示していないが、下筐体３に配置された回路基板には、逆Ｆアンテナ１３及びモノポールアンテナ１４にそれぞれ接続される送受信回路及び増幅回路等が設けられており、携帯電話機１は、上述の処理回路に、予め、組み込まれた動作プログラムに従い、電話機として機能する。尚、上筐体２に配置された回路基板１６と下筐体３に配置された回路基板とは、例えば、フレキシブルプリント基板により電気的に接続されている。そして、逆Ｆアンテナ１３には同軸線で電力供給されている。つまり、逆Ｆアンテナ１３及びモノポールアンテナ１４では、無線電波を介して基地局と無線通信を行うときに、音声データ、文字データおよび画像データなどを送受信する。そして、逆Ｆアンテナ１３またはモノポールアンテナ１４で受信された通話受信信号が送受信回路等を経て受話部６に備わるスピーカーによって音声として再生される。一方、送話音声は送話部１１に備わるマイクロフォンによって電気信号に変換され送受信回路等を経て、逆Ｆアンテナ１３またはモノポールアンテナ１４から送信される。尚、本実施の形態では、板状逆Ｆアンテナであるが、線状素子により形成される逆Ｆアンテナであっても良い。
【００２６】
次に、図３はモノポールアンテナを伸縮させることによるメインアンテナの検出方法を示すブロック図であり、図４は図１に示す携帯電話機のモノポールアンテナの概略を示す概観図であり、図５は逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとを切り替える切替機構の回路図である。
【００２７】
先ず、図３に示す如く、本実施の形態の携帯電話機１では、逆Ｆアンテナ１３とモノポールアンテナ１４とを切替スイッチ１８を介して切り替え、どちらか一方を携帯電話機１のメインアンテナとして用いる。切替スイッチ１８は、モノポールアンテナ１４が下筐体３内に収納状態にあるか、またはモノポールアンテナ１４が下筐体３内から引き出された状態にあるかを検出する検出スイッチ１９を介し、逆Ｆアンテナ１３またはモノポールアンテナ１４に電力供給を行う。つまり、携帯電話機１では、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内から引き出された場合には、モノポールアンテナ１４に電力が供給され、モノポールアンテナ１４により外部と各種データの送受信を行う。一方、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内に収納された場合には、逆Ｆアンテナ１３に電力が供給され、逆Ｆアンテナ１３により外部と各種データの送受信を行う。
【００２８】
上述した構造により、本実施の形態の携帯電話機１では、従来の携帯電話機のように、モノポールアンテナ１３の先端部にヘリカルアンテナを有していない。そして、特に、モノポールアンテナ１４が下筐体３内に収納された場合には、逆Ｆアンテナ１３を用い外部と各種データの送受信を行う。そのことで、携帯電話機１では、モノポールアンテナ１４を収納時、上筐体２及び下筐体３外部からは、従来の携帯電話機のようにヘリカルアンテナが露出することは無い。その結果、本発明では、待受状態時において、使用者が自らのポケット等に携帯電話機１を仕舞い込んでいた場合でも、引っ掛かることなく容易にポケット等から携帯電話機１を取り出すことができる。つまり、使用者の携帯電話機１の持ち運び、ポケット等への出し入れを容易にでき、使用時の利便性を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明では、従来の携帯電話機におけるヘリカルアンテナを無くした構造とすることで、モノポールアンテナ１４が下筐体３へと収納された時には、上筐体２及び下筐体３外部からアンテナが露出することが無い。そのことで、携帯電話機１自体のデザイン性の自由度も向上させることができる。
【００３０】
次に、図４に示す如く、モノポールアンテナ１４には、常に、下筐体３内に位置する一端に、例えば、銅から成り、その表面に金メッキ、またはニッケルメッキの施された接触部材１７が形成されている。尚、接触部材１７としては、導電部材から形成されていれば良い。そして、接触部材１７は、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内から引き出された場合には、モノポールアンテナ１４が下筐体３内から完全に引き抜かれないようにストッパーとしての役割を果たす。一方、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内に収納された場合には、接触部材１７は、下筐体３内に、例えば、絶縁性樹脂により形成された検出スイッチ１９の躯体２０内に差し込まれる。そして、接触部材１７は、躯体２０内に配置された導電部材から成る２本の接触針２１と接触する。そして、検出スイッチ１９では、モノポールアンテナ１４が下筐体３内から引き出された状態にあるか、あるいは下筐体３内に収納された状態にあるかの検出を行う役割を果たす。尚、本実施の形態では、躯体２０は、図２（Ｂ）の丸印２３で示す領域の下筐体３内に配置されている。そして、切替スイッチ１８は下筐体３内の回路基板に形成されている。
【００３１】
ここで、図５に示す如く、本実施の形態では、検出スイッチ１９としてはトランジスタ素子２２を用いており、接触部材１７と接触針２１とが接触するか、否かで、検出回路を動作させ、モノポールアンテナ１４の位置を検出している。例えば、トランジスタ素子２２としてＮＰＮトランジスタを用いた場合には、エミッタ側に接触針２１が配置され、コレクタ側に切替スイッチ１２が配置されている。そして、本実施の形態では、エミッタ側は接地されており、モノポールアンテナ１４も下筐体３内に収納時には接地される。そのため、逆Ｆアンテナ１３がメインアンテナである際に、モノポールアンテナ１４が、下筐体３内に配置された回路部品、配線等から高調波を検波した場合でも、下筐体３内に配置された無線回路へ影響を与えることはない。尚、検出回路に用いられる素子としては、例えば、ＭＯＳトランジスタ、ＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｅｒ）でも良い。また、本実施の形態では、接触状態の場合を用いているが、例えば、光センサー等を用い、非接触状態の場合での良い。つまり、検出スイッチ１９としては、モノポールアンテナ１４が引き出された状態であるか、あるいは収納された状態であるかを検出することが出来れば良い。
【００３２】
つまり、本実施の形態では、逆Ｆアンテナ１３とモノポールアンテナ１４とは、モノポールアンテナ１４の使用状態を検出スイッチ１９で検出し、切替スイッチ１８により切り替えて使用される。そして、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内から引き出された場合には、モノポールアンテナ１４がメインアンテナとなり、モノポールアンテナ１４が使用者により下筐体３内に収納された場合には、逆Ｆアンテナ１３がメインアンテナとなる。そのことで、携帯電話機１では、モノポールアンテナ１４が下筐体３内に完全に収納され、モノポールアンテナ１４によるアンテナ利得が悪化しても、逆Ｆアンテナ１３によるアンテナ利得を得ることができる。その結果、携帯電話機１では、常に、どちらかのアンテナにより高いアンテナ利得を得ることができる。
【００３３】
上述したように、携帯電話機１では逆Ｆアンテナ１３とモノポールアンテナ１４とが別個にメインアンテナとして用いられる。そのため、例えば、使用者がモノポールアンテナ１４を下筐体３に対し中途半端に差し込んだ場合には、モノポールアンテナ１４がメインアンテナであり、携帯電話機１のアンテナ利得が大幅に悪化する。つまり、使用者が、モノポールアンテナ１４を下筐体３に対し中途半端に差し込むと、モノポールアンテナ１４の一端に形成された接触部材１７と接触針２１とが接触せず、携帯電話機１ではメインアンテナが逆Ｆアンテナ１３へと切り替わらない。そのため、携帯電話機１では、使用者が、モノポールアンテナ１４を下筐体３に対し中途半端に差し込み、例えば、携帯電話機１を折り畳んだ状態では、以下の方法により携帯電話機１のアンテナ利得が悪化した状態であることを使用者に知らせる。例えば、受話部６からある警告音を発することで、第１表示部５または第２表示部８に警告マークを表示することで、または、図示していないが、カメラ７のフラッシュとなるＬＥＤを発光することで、使用者に知らせる。
【００３４】
尚、本実施の形態では、逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとは別個に上筐体及び下筐体に配置された場合について説明したが、この場合に限定する必要はない。例えば、両者が同一の筐体内に配置されても良く、配置箇所も任意の設計変更が可能である。また、本実施の形態では、携帯電話機の場合について説明したが、この場合に限定する必要はない。例えば、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の外部との送受信機能を備えた携帯端末機器においても、上述した機構を備えることが出来、同様な効果を得ることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
上述したように、第１に、本発明の携帯端末機器では、逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとを有し、この２つのアンテナを切り替えながら、どちらか一方をメインアンテナとして用いる。例えば、モノポールアンテナの位置を検出する検出手段を介して切替機構により、両アンテナを切り替えながらメインアンテナとする。そして、逆Ｆアンテナは筐体内に、常時、内蔵され、一方、モノポールアンテナは筐体に対し伸縮自在である。そのことで、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナを筐体内に収納した状態では、逆Ｆアンテナにより外部と送受信を行うことが出来る。その結果、本発明の携帯端末機器は、モノポールアンテナの先端にヘリカルアンテナを形成する必要がないので、使用者のポケット等に引っ掛かることなく、使用者の利便性を向上させることができる。また、モノポールアンテナを筐体内に収納した場合には、筐体からアンテナが露出することがないので、本体自体のデザイン性を向上させることができる。
【００３６】
第２に、本発明の携帯端末機器では、逆Ｆアンテナまたはモノポールアンテナのどちらか一方をメインアンテナとして用いる。そのことで、本発明の携帯端末機器では、モノポールアンテナを筐体内に完全に収納し、モノポールアンテナによるアンテナ利得が悪化しても、逆Ｆアンテナによるアンテナ利得を得ることができる。その結果、本発明の携帯端末機器は、常に、どちらかのアンテナにより高いアンテナ利得を得ることができる。
【００３７】
第３に、本発明の携帯端末機器では、逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとを有し、この２つのアンテナを切り替えながら、どちらか一方をメインアンテナとして用いる。そして、逆Ｆアンテナをメインアンテナとして用いる場合には、モノポールアンテナは接地された状態であり、モノポールアンテナの近傍に位置する回路部品、配線等から高調波を検波しても、無線回路に影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である携帯電話機の（Ａ）開いた状態での内側（キー面）から見た概観図、（Ｂ）閉じた状態での外側（背面）から見た概観図である。
【図２】同携帯電話機の（Ａ）開いた状態での外側（背面）から見た概観図、（Ｂ）開いた状態での左側面から見た概観図である。
【図３】同携帯電話機のメインアンテナの検出方法を示すブロック図である。
【図４】同携帯電話機のモノポールアンテナの概略を示す概観図である。
【図５】同携帯電話機の逆Ｆアンテナとモノポールアンテナとを切り替える切替機構の回路図である。
【符号の説明】
１カメラ付携帯電話機
２上筐体
３下筐体
４揺動機構
５第１表示部
６受話部
７カメラ
８第２表示部
９背面キー
１０キー操作部
１１送話部
１２電池蓋
１３逆Ｆアンテナ
１４モノポールアンテナ
１５キャップ
１６回路基板
１７接触部材
１８切替スイッチ
１９検出スイッチ
２０躯体
２１接触針
２２トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable terminal device in which two types of antennas, an inverted F antenna and a monopole antenna, are arranged, and various types of data are transmitted and received with the outside while switching the antennas.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, portable terminal devices have been reduced in size, weight, and function. For example, in a mobile phone, a first housing in which a liquid crystal display screen is mainly arranged and a second housing in which a dial unit is mainly arranged are connected via a hinge, and the first housing is The body and the second housing have a foldable structure. In this type of foldable mobile phone, the user stores the mobile phone in his / her breast pocket or the like during a standby state, and removes and uses the mobile phone from the breast pocket or the like when receiving a call.
[0003]
In a conventional mobile terminal device, for example, a mobile phone, a telescopic whip antenna or a plate-shaped inverted-F antenna is used as an antenna to be used.
[0004]
In the case of a telescopic type as a whip antenna of a mobile phone, the structure is such that an electrically insulated helical antenna is attached to the tip of a monopole antenna. Then, it operates as a monopole antenna when extended, and operates as a helical antenna when housed in a telephone case. At this time, the monopole antenna is housed in the housing, while the helical antenna is located outside the housing. On the other hand, in the case of a plate-shaped inverted-F antenna of a mobile phone, the antenna is always disposed in the housing, and has a relatively wide band characteristic when it is disposed at the edge of the base plate in the housing.
[0005]
For example, in a conventional mobile phone, a monopole antenna and an inverted-F antenna, which are conductor antennas, are integrally formed of a conductor plate of the same material having a width of about 2 mm. Then, the composite antenna is arranged in a housing and used as a receiving antenna (for example, see Patent Document 1).
[0006]
Further, for example, in a conventional mobile phone, an antenna of a rod type, a helical type, or a telescopic type obtained by combining these is disposed in a housing, and is used so as to be able to expand and contract or to be pulled out from the housing as appropriate. , Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-217625 (Pages 5-7, FIGS. 1-4)
[Patent Document 2]
JP 2001-339496 A (Page 3-6, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional portable terminal device, a whip antenna system in which an electrically insulated helical antenna is attached to a tip of a monopole antenna has been mainly used. In a call state, the user extends the monopole antenna from the housing to improve the antenna gain. On the other hand, in the standby state, the user puts the mobile phone in, for example, a user's pocket or the like with the monopole antenna stored in the housing and only the helical antenna arranged outside the housing. Therefore, when receiving, the mobile phone must be taken out of the user's pocket or the like and used. At this time, the helical antenna arranged outside the housing is caught in the pocket, and it is difficult to remove the mobile phone. there were.
[0009]
Further, in a conventional mobile phone, for example, in a standby state, it is necessary to secure a certain antenna gain, and it is difficult to store the helical antenna inside the housing. Had been placed. Therefore, the helical antenna is always arranged outside the housing, and there is a problem that the degree of freedom of design of the mobile phone is limited.
[0010]
The mobile terminal device of the present invention employs a monopole antenna that can be extended and retracted with respect to the housing and an inverted-F antenna built in the housing, so that when performing transmission and reception with the outside using the inverted-F antenna, The monopole antenna is stored in the housing. Accordingly, it is an object to improve convenience when a user uses the portable terminal device of the present invention and to improve the degree of freedom of design of the portable terminal device of the present invention.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in the portable terminal device of the present invention, in the portable terminal device having a housing in which a reciprocal inverted F antenna and a monopole antenna are arranged, The inverted-F antenna is built in the housing, the monopole antenna is housed inside the housing, and is disposed at a position where it can be pulled out, and the inverted-F antenna and the monopole antenna are switched by switching means. It can be switched via the Therefore, in the portable terminal device according to the present invention, the monopole antenna and the inverted-F antenna can be switched by the switching means depending on the use purpose or use state of the user, and each can be used as the main antenna. Thus, in the present invention, even when the monopole antenna is housed in the housing, various data can be transmitted and received to and from the outside using the inverted F antenna.
[0012]
Further, in the portable terminal device of the present invention, one of the inverted F antenna and the monopole antenna is used as a main antenna. Therefore, in the portable terminal device of the present invention, even when the monopole antenna is housed in the housing, transmission / reception with the outside using the inverted F antenna can be performed without impairing the antenna gain of the portable terminal device.
[0013]
Further, in the portable terminal device of the present invention, a conductive member is molded at one end of the monopole antenna, and the conductive member comes into contact with detection means arranged in the housing, and the inverted F antenna and the monopole antenna are connected to each other. A pole antenna is switched via the switching means. Therefore, in the portable terminal device of the present invention, when the monopole antenna is housed in the housing, the switching between the monopole antenna and the inverted F antenna can be performed by the contact between the conductive member and the detection unit.
[0014]
Further, in the portable terminal device of the present invention, the monopole antenna is grounded when housed in the housing. Therefore, in the portable terminal device of the present invention, when the monopole antenna is housed in the housing and the inverted-F antenna is used as the main antenna, even if the monopole antenna detects a harmonic, it does not affect the transmission / reception circuit. I will not give.
[0015]
Further, in the portable terminal device of the present invention, the monopole antenna is entirely housed in the housing. Therefore, in the portable terminal device of the present invention, when the inverted F antenna is used as the main antenna, the monopole antenna can be completely housed in the housing, and the convenience of the user and the design of the mobile phone can be improved. The degree of freedom can be improved.
[0016]
Further, in the portable terminal device of the present invention, the housing includes a first housing and a second housing that are foldable via a hinge portion, and the inverted F antenna and the monopole antenna include the first housing and the second housing. It is characterized by being arranged in one of the first and second housings or individually arranged in the first and second housings, respectively. Therefore, in the portable terminal device of the present invention, the monopole antenna and the inverted-F antenna can be arranged even in the folding portable terminal device, and the respective antennas can be switched and used.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The present invention can be applied to any portable terminal device. Hereinafter, a foldable camera-equipped mobile phone 1 (hereinafter, referred to as a mobile phone) will be described as a preferred embodiment. Although a foldable mobile phone is shown below, the present invention is not limited to this mode, and may be, for example, a straight type mobile phone. Also, a mobile phone without a camera function may be used.
[0018]
First, FIG. 1 is a schematic view of the mobile phone according to an embodiment of the present invention, as viewed from the inside (key surface) in an open state (B) and from the outside (back side) in a closed state. FIG. 2 is a schematic view (A) of the mobile phone shown in FIG. 1 as viewed from the back, and FIG. 2 (B) is a schematic view as viewed from the left side.
[0019]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the mobile phone 1 is composed of a device body including an upper housing 2 and a lower housing 3 having a substantially rectangular parallelepiped shape, and the upper housing 2 and the lower housing 3 Each of them is engaged with a swinging mechanism 4 provided at one end in the longitudinal direction and supported so as to be able to swing with each other.
[0020]
On the front side of the upper housing 2, for example, a first display unit 5 composed of a liquid crystal display (LCD) and a receiver 6 above the first display unit 5 are provided. On the other hand, a camera 7, a second display unit 8, and a back key 9 are provided on the back side of the upper housing 2. The camera 7 includes an image pickup lens, an image pickup device such as a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, and three color filters of RGB. The camera 7 converts the light reflected by the subject and incident on the imaging lens into RGB three-color light through a color filter, and converts the RGB three-color light into electric signals by the image sensor. In addition, by arranging the second display unit 8 and the back key 9 on the back side of the upper housing 2, the user can take a picture of himself / herself.
[0021]
On the front side of the lower housing 3, a key operation unit 10 in which a plurality of operation keys are arranged in a matrix and a transmission unit 11 below the key operation unit 10 are provided. The key operation unit 10 includes a camera key for activating the camera mode, a shutter key for performing photographing, a power key for turning on the power, a mail key for activating the mail mode, numeric / character keys, and the like. On the other hand, a battery cover 12 (see FIG. 2), which is a cover member for covering the battery storage section, is detachably mounted on the back side of the lower housing 3.
[0022]
The swing mechanism 4 that swingably engages the upper housing 2 and the lower housing 3 is a so-called hinge. Further, since the pin member that engages the upper housing 2 and the lower housing 3 forms a rotation axis, the upper housing 2 and the lower housing 3 can be angularly displaced, that is, swing, around the rotation axis.
[0023]
As shown in FIGS. 2A and 2B, a circuit board 16 is provided inside the upper housing 2. The circuit board 16 is provided with a processing circuit, which is a control means, and a wiring path and the like that connects the processing circuit to each unit provided in the upper housing 2 and the lower housing 3. The camera 7 and the key operation unit 10 described above are connected to the circuit board 16 by a flexible printed board.
[0024]
In the mobile phone 1 of the present embodiment, an inverted F antenna 13 made of a metal plate, a flexible substrate, or the like is provided at the upper end of the upper housing 2 inside the upper housing 2. Built in the back side. On the other hand, inside the lower housing 3, a monopole antenna 14 is arranged near the left side of the lower housing 3 and in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the lower housing 3. The monopole antenna 14 is extendable and retractable with respect to the lower housing 3. When the monopole antenna 14 is housed in the lower housing 3, the cap 15 formed at the tip of the monopole antenna 14 is slightly exposed to the outside of the lower housing 3. The cap 15 only needs to be long enough to be gripped by the user when the user extends the monopole antenna 14 with respect to the lower housing 3 during communication or the like. In this embodiment, the case where the cap 15 is formed at the tip of the monopole antenna 14 has been described. However, the present invention is not limited to this case. For example, only the monopole antenna 14 may be used, and the monopole antenna 14 completely housed in the lower housing 3 may be taken out at the time of use as in a pen-out system. Further, the tip of the monopole antenna 14 may be slightly exposed to the outside of the lower housing 3.
[0025]
Further, although not shown, a circuit board disposed in the lower housing 3 is provided with a transmission / reception circuit and an amplification circuit connected to the inverted F antenna 13 and the monopole antenna 14, respectively. The telephone 1 functions as a telephone according to an operation program previously incorporated in the above-described processing circuit. The circuit board 16 arranged on the upper housing 2 and the circuit board arranged on the lower housing 3 are electrically connected, for example, by a flexible printed circuit board. The inverted F antenna 13 is supplied with power by a coaxial line. That is, the inverted F antenna 13 and the monopole antenna 14 transmit and receive voice data, character data, image data, and the like when performing wireless communication with the base station via wireless radio waves. Then, the call reception signal received by the inverted F antenna 13 or the monopole antenna 14 is reproduced as sound by a speaker provided in the receiver 6 through a transmission / reception circuit or the like. On the other hand, the transmission voice is converted into an electric signal by a microphone provided in the transmission unit 11 and transmitted from the inverted F antenna 13 or the monopole antenna 14 via a transmission / reception circuit and the like. In this embodiment, the inverted F antenna is a plate-shaped inverted F antenna, but may be an inverted F antenna formed by linear elements.
[0026]
Next, FIG. 3 is a block diagram showing a method of detecting a main antenna by expanding and contracting a monopole antenna. FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the monopole antenna of the mobile phone shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of a switching mechanism for switching between an inverted F antenna and a monopole antenna.
[0027]
First, as shown in FIG. 3, in the mobile phone 1 of the present embodiment, the inverted F antenna 13 and the monopole antenna 14 are switched via the switch 18, and one of them is used as the main antenna of the mobile phone 1. The changeover switch 18 is provided via a detection switch 19 that detects whether the monopole antenna 14 is housed in the lower housing 3 or the monopole antenna 14 is pulled out from the lower housing 3. Power is supplied to the inverted F antenna 13 or the monopole antenna 14. That is, in the mobile phone 1, when the monopole antenna 14 is pulled out of the lower housing 3 by the user, power is supplied to the monopole antenna 14, and the monopole antenna 14 transmits and receives various data to and from the outside. Do. On the other hand, when the monopole antenna 14 is stored in the lower housing 3 by the user, electric power is supplied to the inverted F antenna 13, and the inverted F antenna 13 transmits and receives various data to and from the outside.
[0028]
With the structure described above, the mobile phone 1 of the present embodiment does not have a helical antenna at the tip of the monopole antenna 13 unlike the conventional mobile phone. In particular, when the monopole antenna 14 is housed in the lower housing 3, the inverted F antenna 13 transmits and receives various data to and from the outside. Thus, in the mobile phone 1, when the monopole antenna 14 is stored, the helical antenna is not exposed from the outside of the upper housing 2 and the lower housing 3 unlike the conventional mobile phone. As a result, in the present invention, even when the user has put the mobile phone 1 in his / her pocket or the like in the standby state, the mobile phone 1 can be easily taken out of the pocket or the like without being caught. In other words, the user can easily carry the mobile phone 1 and put it in and out of a pocket or the like, and can improve the convenience at the time of use.
[0029]
Further, in the present invention, when the monopole antenna 14 is housed in the lower housing 3 by adopting a structure in which the helical antenna in the conventional mobile phone is eliminated, the antenna is provided from outside the upper housing 2 and the lower housing 3. Is not exposed. Thereby, the degree of freedom of the design of the mobile phone 1 itself can be improved.
[0030]
Next, as shown in FIG. 4, the monopole antenna 14 always has a contact member 17 at one end located in the lower housing 3 made of, for example, copper and having a gold-plated or nickel-plated surface. Is formed. Note that the contact member 17 may be formed of a conductive member. The contact member 17 serves as a stopper so that the monopole antenna 14 is not completely pulled out of the lower housing 3 when the monopole antenna 14 is pulled out of the lower housing 3 by the user. Fulfill. On the other hand, when the monopole antenna 14 is housed in the lower housing 3 by the user, the contact member 17 is provided in the lower housing 3 by, for example, the frame 20 of the detection switch 19 formed of an insulating resin. Inserted inside. Then, the contact member 17 comes into contact with two contact needles 21 made of a conductive member disposed in the skeleton 20. The detection switch 19 plays a role in detecting whether the monopole antenna 14 is pulled out of the lower housing 3 or stored in the lower housing 3. In the present embodiment, the frame 20 is disposed in the lower housing 3 in a region indicated by a circle 23 in FIG. The changeover switch 18 is formed on a circuit board in the lower housing 3.
[0031]
Here, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, a transistor element 22 is used as the detection switch 19, and the detection circuit is operated depending on whether or not the contact member 17 and the contact needle 21 are in contact with each other. , The position of the monopole antenna 14 is detected. For example, when an NPN transistor is used as the transistor element 22, the contact needle 21 is arranged on the emitter side, and the changeover switch 12 is arranged on the collector side. In the present embodiment, the emitter side is grounded, and the monopole antenna 14 is also grounded when housed in the lower housing 3. Therefore, when the inverted F antenna 13 is the main antenna, the monopole antenna 14 is disposed in the lower housing 3 even when a higher harmonic is detected from circuit components, wiring, and the like disposed in the lower housing 3. It does not affect the radio circuit. In addition, as an element used for the detection circuit, for example, a MOS transistor or an FET (Field Effect Transistor) may be used. In the present embodiment, the case of the contact state is used. However, for example, the case of the non-contact state using an optical sensor or the like may be used. That is, the detection switch 19 only needs to be able to detect whether the monopole antenna 14 is in the pulled out state or the stowed state.
[0032]
That is, in the present embodiment, the inverted F antenna 13 and the monopole antenna 14 are used by detecting the use state of the monopole antenna 14 by the detection switch 19 and switching by the changeover switch 18. When the monopole antenna 14 is pulled out of the lower housing 3 by the user, the monopole antenna 14 becomes the main antenna, and when the monopole antenna 14 is stored in the lower housing 3 by the user. , The inverted F antenna 13 becomes the main antenna. Thereby, in the mobile phone 1, the monopole antenna 14 is completely housed in the lower housing 3, and even if the antenna gain of the monopole antenna 14 is deteriorated, the antenna gain of the inverted F antenna 13 can be obtained. . As a result, in the mobile phone 1, a high antenna gain can be always obtained by one of the antennas.
[0033]
As described above, in the mobile phone 1, the inverted F antenna 13 and the monopole antenna 14 are separately used as the main antenna. Therefore, for example, when the user inserts the monopole antenna 14 halfway into the lower housing 3, the monopole antenna 14 is the main antenna, and the antenna gain of the mobile phone 1 is greatly deteriorated. That is, when the user inserts the monopole antenna 14 halfway into the lower housing 3, the contact member 17 formed at one end of the monopole antenna 14 and the contact needle 21 do not come into contact, and the mobile phone 1 The main antenna does not switch to the inverted F antenna 13. Therefore, in the mobile phone 1, the user inserts the monopole antenna 14 halfway into the lower housing 3 and, for example, when the mobile phone 1 is folded, the antenna gain of the mobile phone 1 is deteriorated by the following method. Notify the user that it has been done. For example, by emitting a certain warning sound from the receiving unit 6 to display a warning mark on the first display unit 5 or the second display unit 8, or by using an LED (not shown) serving as a flash of the camera 7, The user is notified by emitting light.
[0034]
In this embodiment, the case has been described where the inverted F antenna and the monopole antenna are separately disposed on the upper housing and the lower housing, but it is not necessary to limit to this case. For example, both may be arranged in the same housing, and the arrangement location can be arbitrarily changed in design. Further, in the present embodiment, the case of a mobile phone has been described, but it is not necessary to limit to this case. For example, a portable terminal device such as a PDA (Personal Digital Assistant) having an external transmission / reception function can be provided with the above-described mechanism, and the same effect can be obtained. In addition, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, first, the portable terminal device of the present invention has an inverted-F antenna and a monopole antenna, and uses one of them as a main antenna while switching between the two antennas. For example, the two antennas are switched to be the main antenna by a switching mechanism via a detecting means for detecting the position of the monopole antenna. The inverted F antenna is always built in the housing, while the monopole antenna is extendable and retractable with respect to the housing. Thus, in the portable terminal device of the present invention, when the monopole antenna is housed in the housing, transmission and reception with the outside can be performed by the inverted F antenna. As a result, the portable terminal device of the present invention does not need to form a helical antenna at the tip of the monopole antenna, so that the convenience of the user can be improved without being caught in the user's pocket or the like. Further, when the monopole antenna is housed in the housing, the antenna is not exposed from the housing, so that the design of the main body itself can be improved.
[0036]
Second, in the portable terminal device of the present invention, one of the inverted F antenna and the monopole antenna is used as the main antenna. Thus, in the portable terminal device of the present invention, the monopole antenna is completely housed in the housing, and the antenna gain by the inverted F antenna can be obtained even if the antenna gain by the monopole antenna deteriorates. As a result, the mobile terminal device of the present invention can always obtain a high antenna gain using one of the antennas.
[0037]
Third, the portable terminal device of the present invention has an inverted-F antenna and a monopole antenna, and uses one of them as a main antenna while switching between the two antennas. When the inverted-F antenna is used as the main antenna, the monopole antenna is in a grounded state, and even if a harmonic is detected from a circuit component, wiring, or the like located near the monopole antenna, the monopole antenna is connected to the radio circuit. Has no effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic view of a mobile phone according to an embodiment of the present invention as viewed from the inside (key surface) in an open state, and FIG. 1B is viewed from the outside (back side) in a closed state. FIG.
2A is a schematic view of the mobile phone viewed from the outside (back side) in an open state, and FIG. 2B is a schematic view of the mobile phone viewed from a left side in an open state.
FIG. 3 is a block diagram showing a method for detecting a main antenna of the mobile phone.
FIG. 4 is an outline view schematically showing a monopole antenna of the mobile phone.
FIG. 5 is a circuit diagram of a switching mechanism for switching between the inverted F antenna and the monopole antenna of the mobile phone.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 Mobile phone with camera 2 Upper housing 3 Lower housing 4 Swing mechanism 5 First display unit 6 Receiver 7 Camera 8 Second display unit 9 Back key 10 Key operation unit 11 Transmitter unit 12 Battery cover 13 Inverted F antenna 14 Monopole antenna 15 Cap 16 Circuit board 17 Contact member 18 Changeover switch 19 Detection switch 20 Body 21 Contact needle 22 Transistor

Claims

In a portable terminal device having a housing in which a transceivable inverted-F antenna and a monopole antenna are arranged,
The inverted F antenna is built in the housing, the monopole antenna is housed inside the housing, and is disposed at a position where it can be pulled out, and the inverted F antenna and the monopole antenna are switched. A portable terminal device characterized by being switched via means.

The mobile terminal device according to claim 1, wherein one of the inverted F antenna and the monopole antenna is used as a main antenna.

A conductive member is molded at one end of the monopole antenna, and the conductive member comes into contact with a detection unit disposed in the housing, and connects the inverted F antenna and the monopole antenna via the switching unit. 3. The portable terminal device according to claim 1, wherein the portable terminal device is switched.

4. The portable terminal device according to claim 1, wherein the monopole antenna is grounded when housed in the housing.

The portable terminal device according to claim 1, wherein the monopole antenna is entirely housed in the housing.

The housing includes a first housing and a second housing that are foldable via a hinge portion, and the inverted F antenna and the monopole antenna each include one of the first and second housings. The portable terminal device according to any one of claims 1 to 5, wherein the portable terminal device is arranged in the first and second housings.