JP2006238271A - 携帯無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライド式の携帯無線装置に適用してその開閉状態によらず良好なアンテナ特性を得ることができる新たな機構を提供する。
【解決手段】スライド可能に接続された上側筐体１０２ａと下側筐体２０２ａの一方に配置したアンテナユニット３０１と、閉じ状態と開き状態の一方の状態でアンテナユニット３０１に近接し、閉じ状態と開き状態の他方の状態でアンテナユニット３０１から離れる、前記上側筐体と下側筐体の他方に配置したカバー部３０２ａ（周波数変換部材）とを備える。カバー部３０２ａはアンテナユニット３０１に近接したとき、アンテナ特性を変化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナ装置およびこれを用いた携帯無線装置に関するものである。

従来のスライド機構を有する携帯無線装置の概略構成を図２に示す。通常、この種の携帯無線装置では、表示部を有する上側筐体１２とキー操作部を有する下側筐体２２とが互いに直線的にスライド可能に接続され、閉じた状態である第１の状態（ａ）と開いた状態である第２の状態（ｂ）をとりうるようになっている。また、この例では下側筐体２２の上端部に内蔵されたアンテナユニット３１を有する。

この携帯無線装置（以下、端末ともいう）は、閉じた状態（端末閉じ状態）の待受状態でも基地局との通信を行う必要がある。また、機種によっては閉じた状態で通話やメール受信などを使用可能としたものもある。このため、開いた状態だけでなく、閉じた状態でも良好なアンテナ特性を得ることが好ましい。しかし、端末の開閉動作に伴い、アンテナに対するＧＮＤの状態が変化するために、アンテナユニット３１の開いた状態での共振周波数をｆopenと、閉じた状態での共振周波数ｆcloseとは、必ずしも一致しない。これにより、開閉の両状態で良好なアンテナ特性を両立することが難しいという問題があった。

特許文献１には、上側筐体および下側筐体を折り畳み可能とした折り畳み式無線通信装置において、折り畳んだ状態でのアンテナのインピーダンス特性の劣化を防止するために、折り畳んだ状態で第１の筐体にあるダイポールアンテナに対して対向する無給電素子としての導体を第２の筐体に設ける技術が提案されている。
特開平１０−８４４０６号公報

上記特許文献１に記載の技術は折り畳み式の携帯無線装置に適用されるが、上記のようなスライド式の携帯無線装置には機構が異なるためそのまま適用することができない。

本発明はスライド式の携帯無線装置に適用してその開閉状態によらず良好なアンテナ特性を得ることができる新たな機構を提供する。

本発明による携帯無線端末は、スライド可能に接続された上側筐体と下側筐体とにより構成され、閉じ状態と開き状態とをとりうる携帯無線装置において、前記上側筐体と下側筐体の一方に配置したアンテナユニットと、前記閉じ状態と開き状態の一方の状態で前記アンテナユニットに近接し、前記閉じ状態と開き状態の他方の状態で前記アンテナユニットから離れる、前記上側筐体と下側筐体の他方に配置した周波数変換部材とを備え、前記周波数変換部材は前記アンテナユニットに近接したとき、非近接時の前記アンテナユニットのアンテナ特性を変化させる。

周波数変換部材は、閉じ状態と開き状態の一方で前記アンテナユニットに近接することにより、アンテナ特性を変化させ、周波数変換部材を設けない場合の開閉時のアンテナ特性の変化を保証するように機能する。

前記アンテナユニットは下側筐体の上端近傍に配置される場合と、前記上側筐体の上端近傍に配置される場合とがありうる。いずれにせよ、前記周波数変換部材は、前記上側筐体または下側筐体に配置され、閉じ状態で前記アンテナユニットに近接し、開き状態で前記アンテナユニットから離れる位置に配置される（または、開き状態で前記アンテナユニットに近接し、閉じ状態で前記アンテナユニットから離れる位置に配置される）。

前記周波数変換部材としては誘電体、磁性体、導体のいずれかを用いることができる。

前記周波数変換部材は開き状態または閉じ状態で前記アンテナユニットの周囲の少なくとも一面を覆う形態であってもよいし、前記周波数変換部材は閉じ状態で前記アンテナユニットの内部領域に進入する形態であってもよい。

本発明によれば、スライド可能に接続された上側筐体と下側筐体とにより構成される携帯無線装置において、スライドによる開閉動作に伴ってアンテナユニットに対してカバー部等の周波数変換部材を近接させたり離脱させたりすることができる。これによって、開閉動作に伴うアンテナ特性の変化を実質的に相殺して、開き状態と閉じ状態での両方で良好なアンテナ特性を得ることが可能となる。

特に、アンテナユニットをトンネル状や車庫状の形状をした周波数変換部材の空間領域内にカバー部に挿入させる構造、あるいはアンテナユニットの凹部に周波数変換部材を進入させる構造をとることにより、スライド型の携帯無線装置に適したアンテナ特性の変換機構を実現することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

まず、図１に本発明が適用されるスライド機構を有する携帯無線装置の正面外観図を示す。この図は上下筐体が開かれた状態を示している。

この携帯無線装置１００は、スライド方向１５０に沿って互いに直線的にスライド可能に接続された上側筐体１０２と下側筐体２０２とにより構成される。上側筐体１０２は、その前面に上から順にスピーカ（イヤレシーバ）１０１、ＬＣＤ等の表示デバイスにより構成される表示部１０３、ジョグダイヤルや各種操作キー（左右キー、通話キー、電源キー、クリアキー等）を含む上側操作部（簡易操作部）１０５、およびマイク１０６を有する。上下筐体が閉じられたときには、図１の下側筐体２０２は上側筐体１０２の背後に隠れる。

下側筐体２０２は、図１のような開いた状態でその前面の主要部にテンキーやマナーキー、メモキー等を含む下側操作部２０１を有する。図１には現れていないが、下側筐体２０２の内部には回路基板、バッテリを有する。後述するように、本実施の形態におけるアンテナユニット３０１は、下側筐体２０２の内部上端に位置する態様と、上側筐体の上部で背後に突出する態様とがある。

図３に、本実施の形態の第１の態様である、上側筐体１０２ａと下側筐体２０２ａの構成を示す。図３（ａ）は端末閉じ状態を示し、図３（ｂ）は端末開き状態を示している。この態様では、端末閉じ状態で周波数変換部材がアンテナユニット３０１の周囲を覆う形態をとる。アンテナユニット３０１は下側筐体２０２ａの内部上端に位置する。これに対応する上側筐体１０２ａには、その上部の背面に断面コの字状または断面ロ字状の誘電体部材（例えば樹脂）製のカバー部３０２ａを有する（ここに「断面」とは端末の長手方向に垂直の方向の断面である）。この誘電体部材は本発明における周波数変換部材の一種である。カバー部３０２ａの上端は開放していても閉鎖していてもよい。また、カバー部３０２ａは上側筐体１０２ａの全体または一部と一体成形されてもよいし、別の部材として形成され上側筐体１０２ａに固定されてもよい。

図３（ｂ）のように端末開き状態ではアンテナユニット３０１の周囲からカバー部３０２ａが離脱するが、図３（ａ）のように端末閉じ状態では下側筐体２０２ａの上部がカバー部３０２ａの内部空間に進入する。これによりアンテナユニット３０１がカバー部３０２ａに囲まれる形となる。すなわち、端末閉じ状態では、アンテナ近傍に誘電体が覆いかぶさった状態となり、端末開き状態では、アンテナ近傍の誘電体の覆いが無くなることになる。

アンテナ近傍の誘電体は一定の比誘電率εｄを有し、開閉により誘電体の体積が変われば、図８に示すようにＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)を表したアンテナの特性曲線Ｗ１、Ｗ２が周波数方向にずれて共振周波数（ｆ１、ｆ２）が変化する。より具体的には、カバー部３０２の有無によりアンテナユニット３０１周囲の誘電体の体積が減少するために、図８に示すように、カバー部３０２ａで覆われた状態での共振周波数ｆ１と、カバー部３０２ａで覆われない状態での共振周波数ｆ２の関係は、ｆ１＜ｆ２となる。そこで、図３に示した態様の実際の端末装置の設計段階においては、まず端末開き状態でアンテナユニット３０１の特性を良好に設定し、ついで端末閉じ状態でのアンテナ特性の変化分をカバー部３０２ａにより調整する。この調整はカバー部３０２ａのサイズや厚さを調整することにより行える。図３の構成では周波数変換部材であるカバー部３０２が端部にあることとスライドによる開閉動作と相俟って、カバー部３０２ａのサイズや厚さを調整する自由度が大きい。

図４に、本実施の形態の第２の態様である、上側筐体１０２ａと下側筐体２０２ｂの構成を示す。図４（ａ）は端末閉じ状態を示し、図４（ｂ）は端末開き状態を示している。図３の態様では、端末閉じ状態でアンテナユニット３０１をカバー部３０２ｂで覆う構成としたが、図４の態様では端末開き状態（ｂ）でアンテナユニット３０１をカバー部で覆う構成としている。

そのために、図４の態様での上側筐体１０２ａのカバー部３０２ｂの形状は図３の態様と同じであるが、その設置位置を上側筐体１０２ｂの上端部から中間部へ移動させている。この位置は、端末開き状態で下側筐体２０２ｂのアンテナユニット３０１が中間部のカバー部３０２ｂで覆われる位置に相当する。図３では誘電体部材製のカバー部を用いて端末閉じ状態で共振周波数を減少させるような補償を行ったが、図４の態様は端末開き状態で共振周波数を減少させたい場合に利用できる。

図５に、本実施の形態の第３の態様である、上側筐体１０２ｃと下側筐体２０２ｃの構成を示す。図５（ａ）は端末閉じ状態を示し、図５（ｂ）は端末開き状態を示している。上述した第１および第２の態様ではアンテナユニット３０１が下側筐体２０２ｃの上端部に設けられる例を示したが、第３の態様ではアンテナユニット３０１が上側筐体の背面上端部に設ける。これに対応する下側筐体２０２ｃの上端部には、端末閉じ時にアンテナユニット３０１を覆うカバー部３０２ｃを設けている。図の例ではカバー部３０２ｃはアンテナユニット３０１の一面のみを覆うものとして示しているが、側面も含めて２面または３面で覆う構成としてもよい。下側筐体２０２ｃを構成する材料をカバー部として利用できる場合には下側筐体２０２ｃ自体をカバー部３０２ｃとして利用してもよい。

図６に、本実施の形態の第４の態様である、上側筐体１０２ｄと下側筐体２０２ｄの構成を示す。図６（ａ）は端末閉じ状態を示し、図６（ｂ）は端末開き状態を示している。これは図３の態様に類似し下側筐体２０２ｄの上端部にアンテナユニット３０１ｄを有するが、アンテナユニット３０１ｄに内部空洞を下側筐体２０２ｄの外部に開放している。一方、上側筐体１０２ｄの背面上部には端末閉じ時にこの内部空洞（アンテナ内部領域）に進入する進入部４０２を有する突出部４０１を備えている。進入部４０２は例えば誘電体部材により構成することができる。図示しないが、このようなアンテナ内部領域へ進入部が進入する構成は図５の態様に適用することも可能である。

図７は、本実施の形態の第５の態様である、上側筐体１０２ｅと下側筐体２０２ｅの構成を示す。図７（ａ）は端末閉じ状態を示し、図７（ｂ）は端末開き状態を示している。この態様も図３の態様と同様下側筐体２０２ｅの上端部にアンテナユニット３０１ｅを有する。しかし、図３のカバー部３０２ａのようにアンテナユニット３０１ｅの少なくとも周囲３面を覆うものではなく、上側筐体１０２ｅの背面上部に設けるカバー部３０２ｅは主としてアンテナユニット３０１ｅの背面を覆う板状部５０２を有する。板状部５０２は例えば誘電体部材により構成することができる。

以上説明した実施の形態の各態様では、周波数変換部材として誘電体部材をアンテナユニットに作用させる構造としたが、変形例として、誘電体部材の代わりに磁性体を用いたり、アンテナ近傍に無給電素子（導体）を作用させることも可能である。無給電素子は、上側筐体のＧＮＤに接地するタイプや、全く接地しないタイプのいずれも考えられる。

アンテナのタイプは特に限定するものではなく、本発明は、例えばモノポールタイプや、逆Ｆタイプ、ループタイプなどのアンテナに適用することができる。

本発明が適用されるスライド機構を有する携帯無線装置の正面外観図を示す図である。 従来のスライド機構を有する携帯無線装置の概略構成を示す図である。 本発明による実施の形態の第１の態様を示す図である。 本発明による実施の形態の第２の態様を示す図である。 本発明による実施の形態の第３の態様を示す図である。 本発明による実施の形態の第４の態様を示す図である。 本発明による実施の形態の第５の態様を示す図である。 アンテナ近傍の誘電体の存在によりアンテナの特性が変化することを示すグラフである。

符号の説明

１２…上側筐体、２２…下側筐体、３１…アンテナユニット、１００…携帯無線装置、１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…上側筐体、１０３…表示部、１０５…上側操作部、１０６…マイク、１５０…スライド方向、２０１…下側操作部、２０２，２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄ…下側筐体、３０１，３０１ｄ，３０１ｅ…アンテナユニット、３０２，３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ…カバー部、４０１…突出部、４０２…進入部、５０２…板状部

Claims (7)

1. スライド可能に接続された上側筐体と下側筐体とにより構成され、閉じ状態と開き状態とをとりうる携帯無線装置において、
   前記上側筐体と下側筐体の一方に配置したアンテナユニットと、
   前記閉じ状態と開き状態の一方の状態で前記アンテナユニットに近接し、前記閉じ状態と開き状態の他方の状態で前記アンテナユニットから離れる、前記上側筐体と下側筐体の他方に配置した周波数変換部材とを備え、
   前記周波数変換部材は前記アンテナユニットに近接したとき、非近接時の前記アンテナユニットのアンテナ特性を変化させることを特徴とする携帯無線装置。
2. 前記アンテナユニットは前記下側筐体の上端近傍に配置され、
   前記周波数変換部材は、前記上側筐体に配置され、閉じ状態で前記アンテナユニットに近接し、開き状態で前記アンテナユニットから離れることを特徴とする請求項１記載の携帯無線装置。
3. 前記アンテナユニットは前記下側筐体の上端近傍に配置され、
   前記周波数変換部材は、前記上側筐体に配置され、開き状態で前記アンテナユニットに近接し、閉じ状態で前記アンテナユニットから離れることを特徴とする請求項１記載の携帯無線装置。
4. 前記アンテナユニットは前記上側筐体の上端近傍に配置され、
   前記周波数変換部材は、前記下側筐体に配置され、閉じ状態で前記アンテナユニットに近接し、開き状態で前記アンテナユニットから離れることを特徴とする請求項１記載の携帯無線装置。
5. 前記周波数変換部材は誘電体、磁性体、導体のいずれかである請求項１〜４のいずれかに記載の携帯無線装置。
6. 前記周波数変換部材は開き状態または閉じ状態で前記アンテナユニットの周囲の少なくとも一面を覆う形態を有する請求項１〜４のいずれかに記載の携帯無線装置。
7. 前記周波数変換部材は閉じ状態で前記アンテナユニットの内部領域に進入する形態を有する請求項１〜４のいずれかに記載の携帯無線装置。

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