JP2006324805A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライド式構造を有する携帯無線機において、様々な使用状態で良好な通話品質を確保でき、小型化が可能な携帯無線機を提供する。
【解決手段】 第１筐体内部にアンテナ素子を備え、また、第２筐体内部にグランドパターンを有する回路基板と、回路基板から第1筐体内部のアンテナ素子に給電する給電部材を備え、第１筐体と第２筐体を摺動させて展開した場合は、回路基板のグランドパターンとアンテナ素子をダイポールアンテナとして動作させ、第１筐体と第２筐体を重ね合わせた場合は、アンテナ素子を逆Ｌアンテナとして動作させることで、様々な使用状態において、高いアンテナ利得を確保できる内蔵アンテナを実現する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２つの筐体が、相対的に略平行に移動するスライド式構造を有する携帯電話機等の携帯無線機に関する。

近年、携帯電話機にテレビ電話機能やテレビジョン放送受信機能が付加されてきており、大型の表示装置を備えた携帯電話機が市場から要望されている。大型の表示装置を備えた携帯電話機が要望されている一方で、携帯性に優れたコンパクトな形状の携帯電話機も市場から要望されている。

そのため、大型の表示装置を備えることができ、かつ、携帯性に優れたコンパクトな形状とできる携帯無線機として、現在は、上部筐体が下部筐体に対して平行に移動するスライド式の携帯無線機や、上部筐体と下部筐体をヒンジ部で互いに回動可能なように接続した折り畳み式の携帯無線機が主流となってきている。

従来のスライド式の携帯無線機としては、例えば、特許文献１のように、上部筐体にアンテナと高周波部品を配置し、下部筐体に電源とキー等の主要部を配置し、上部筐体と下部筐体が平行方向に移動するよう構成した携帯無線機が知られている。

また、スライド式携帯無線機のアンテナとしては、例えば、特許文献２のように、下部筐体にアンテナを配置することで、上部筐体の突出部分をなくし、上部筐体の薄型化を可能とした携帯無線機が知られている。

特開平１１−３３１３３２号公報 特開２００３−２９８６９５号公報

しかしながら、上記従来の携帯無線機では、下部筐体に設けられるアンテナが突起型であるため、ポケットに挿入していた携帯無線機を取り出すときに突起したアンテナ部が引っかかる等、使用に際してアンテナ部の突起構造が邪魔になるといった問題点があった。

本発明は、上記従来の課題を解決し、様々な使用状態において良好な通話品質を確保できる内蔵アンテナを備え、かつ、小型化が可能な携帯無線機を提供することを目的としたものである。

本発明の携帯無線機は、第１筐体が第２筐体に対して略平行に移動するスライド式構造を有する携帯無線機であって、前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板から前記第１筐体内部のアンテナ素子に給電する給電手段とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｌアンテナとして動作する構成を採る。

この構成により、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能である。

また、本発明の携帯無線機は、前記アンテナ素子として、前記第１筐体内部に導体板を備え、前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンの上端部近傍に備えられた前記給電手段が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続され、前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記給電手段が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続される構成を採る。

この構成により、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能である。

また、本発明の携帯無線機は、第１筐体が第２筐体に対して略平行に移動するスライド式構造を有する携帯無線機であって、前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板から前記第１筐体内部のアンテナ素子に給電する給電手段とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｆアンテナとして動作する構成を採る。

この構成により、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能である。

また、本発明の携帯無線機は、前記アンテナ素子として、前記第１筐体内部に導体板を備え、前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記給電手段が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続され、前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記グランドパターンの上端部近傍に備えられた接地手段が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続され、前記給電手段が前記導体板の前記接地手段が接続される位置よりも下端部側の所定の位置に電気的に接続構成を採る。

この構成により、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能である。

また、本発明の携帯無線機は、第１筐体と、前記第１筐体内部に設けられたアンテナ素子と、第２筐体と、前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、前記第１筐体と前記第２筐体を相対的に略平行な方向へ移動可能に接続し、少なくとも一部が導電性部材より構成されたスライド構造と、前記スライド構造を介して前記回路基板から前記アンテナ素子に給電する給電部材とを備えている。そして、前記スライド構造による前記第１筐体と前記第２筐体の相対移動に伴い、前記給電部材は前記グランドパターンと前記アンテナ素子の電気的接続点の位置を変化させ、よって前記グランドパターンと前記アンテナ素子より構成されるアンテナの特性を変化させる。

上述の構成においても、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明第１の実施の形態における携帯無線端末の概念図を図１及び図２に示す。以下、図１及び図２を用いて第１の実施の形態における構成及び動作を説明する。
携帯無線機は、第２摺動用レール１１２と第１摺動用レール１１３によるスライド構造を介して、第１筐体１０１と第２筐体１０２が摺動可能に接続されており、スライド式構造を形成している。すなわち、スライド構造を介して第１筐体１０１と第２筐体１０２が相対的に略平行な方向へ移動可能に接続されている。そして、第１筐体１０１と第２筐体１０２を伸縮することにより、図１のような第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態と、図２のような第１筐体１０１と第２筐体１０２が重なり合う状態を取り得る。また、携帯無線機は、基地局との通信により、電話通信、電子メール通信、インターネット通信等を行うことができる。ユーザは、第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態では表示部１０８を閲覧しながら、キー操作を行うことや通話が可能であり、第１筐体１０１と第２筐体１０２が重なり合う状態では操作キー部１１１が収納され、コンパクトな形状で携帯できる。また、第１筐体１０１と第２筐体１０２が重なり合う状態においても、表示部１０８は収納されないので、コンパクトな形状のままで電子メールやウェブの閲覧容易性を損なわない。

第１筐体１０１は、通話相手からの音声を出力する受話部１０９と表示部１０８と、操作キー部１１１の一部とを備えており、第１の筐体１０１の内部にはアンテナ素子１０３と第１摺動用レール１１３が設けられている。第１筐体１０１内の第１摺動用レール１１３は、第２筐体１０２に設けられた第２摺動用レール１１２と摺動可能に勘合するため、第１筐体１０１と第２筐体１０２はスライド移動する。

アンテナ素子１０３は、板状の導体板であり、取り付けネジ１１４によって導電性材料で形成される第１摺動用レール１１３に固定され、アンテナ素子１０３と第１摺動用レール１１３は電気的に接続される。但し、アンテナ素子１０３は、板状の導体板に限らず、例えば第１筐体１０１内に設けられた回路基板のグランドパターンや、受話部１０９を機械的に支持する金属フレームを利用したり、第１筐体１０１自体を構成する金属板を利用したりすることもできる。

第１摺動用レール１１３は、高い導電性を有する導電性材料で形成されており、かつ軽量で強度が高い金属が用いられる。これにより、伸縮動作に耐えうる強度を確保する。しかしながら、アンテナ素子１０３と第２摺動用レール１１２との電気的接続が確保されるなら、少なくとも一部のみを導電性材料により構成することもできる。また、第１摺動用レール１１３は第２摺動用レール１１２と勘合し、高い導電性を有する導電性材料で形成された第２摺動用レール１１２と電気的に接続する。

受話部１０９は通話時にユーザが音声を聞くときに用いられ、ユーザーは受話部１０９を耳に当てて通話を行う。表示部１０８は、利用者が携帯無線機を操作する場合に使うディスプレイであり、例えばインターネット通信時においてブラウザを表示したり、電話帳を表示したり、時計表示したりすることができる。操作キー部１１１は、ユーザーが携帯無線機の操作を行うためのキーであり、第１筐体１０１と第２筐体１０２に配置されている。

また、第２筐体１０２は、回路基板１０４と、第２摺動用レール１１２と、回路基板１０４から第２摺動用レール１１２に給電する給電部材（給電手段）１０５と、使用者の音声を取得する送話部１１０と操作キー部１１１を備えている。

回路基板１０４は、無線通信機能やその他の各種機能を実現する回路が実装されたプリント基板であり、回路の接地電位となるグランドパターンが略全面に形成されている。また、回路基板１０４は、整合回路１０６と、無線回路１０７を有している。整合回路１０６は、アンテナ素子１０３のインピーダンスを５０Ωに整合するものであり、回路基板１０４の導体パターンを介して、給電部材１０５と無線回路１０７と接続されている。無線回路１０７は、回路基板１０４上に実装され、携帯無線機の送信機能及び受信機能を有しており、基地局と通信を行えるよう所定の方式で変調した高周波信号を送信出力でき、かつ、基地局から送信される高周波信号を復調することができる。

第２摺動用レール１１２は、高い導電性を有する導電性材料で形成されており、かつ軽量で強度が高い金属が用いられる。これにより、伸縮動作に耐えうる強度を確保する。また、第２摺動用レール１１２は、第１摺動用レール１１３を介してアンテナ素子１０３と電気的に接続する。しかしながら、第１摺動用レール１１３と同様に、後述する給電部材１０５と第１摺動用レール１１３との電気的接続が確保されるなら、少なくとも一部のみを導電性材料により構成することもできる。

給電部材１０５は、回路基板１０４の無線回路１０７と反対面上に実装され、回路基板１０４の内層パターンを介して整合回路１０６と接続される。第１の給電部１０５の先端部は、ばね構造になっており、先端部が伸縮することで第２摺動用レール１１２に押し当てられ、給電部材１０５とアンテナ素子１０３は電気的に接続する。

上記構成による携帯無線機におけるアンテナ動作の説明を行う。

まず、第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態のアンテナ動作について説明する。第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態では、アンテナ素子１０３と回路基板１０４が直線状に並ぶ。ここで、アンテナ素子１０３の素子長を例えば９０ｍｍ、回路基板１０４の基板の長さを例えば９０ｍｍとした場合、アンテナ素子１０３と回路基板１０４のグランドパターンは直線状に並ぶことで素子長１８０ｍｍとなり、２ＧＨｚ帯の周波数において１波長ダイポールアンテナとして動作し、高いアンテナ利得を実現できる。

次に、第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態のアンテナ動作について説明する。第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態では、回路基板１０４の上端部に備えられた給電部材１０５が、第１筐体１０１内部に備えられたアンテナ素子１０３の上端部近傍に電気的に接続されることになる。従って、アンテナ素子１０３は、逆Ｌアンテナとして動作するため、第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態に高いアンテナ利得を実現できる。

以上の動作により、第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態と第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態のような様々な使用状態において、高いアンテナ利得を確保できる内蔵アンテナを実現できる。すなわち、第１筐体１０１と第２筐体１０２の相対移動に伴い、給電部材１０５は、回路基板１０４のグランドパターンとアンテナ素子１０３の電気的接続点の位置を変化させ、よってグランドパターンとアンテナ素子より構成されるアンテナの特性が変化する。

実施の形態における発明のポイントは、第１筐体と第２筐体を平行な方向に互いに移動させて展開した場合は、回路基板１０４とアンテナ素子１０３で構成するダイポールアンテナを使用し、第１筐体と第２筐体を平行な方向に互いに移動させて重ね合わせた場合は、アンテナ素子１０３で構成される逆Ｌアンテナを使用することで、様々な使用状態において、高いアンテナ利得を確保できる内蔵アンテナを実現できる。

従って、このように第１の実施の形態では、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能な携帯無線機を実現できる。

（第２の実施の形態）
本発明第２の実施の形態における携帯無線端末の概念図を図３及び図４に示す。以下、図３及び図４を用いて第２の実施の実施の形態における構成及び動作を説明する。

図３、図４において、図１、図２と同一の符号を付すものは同一の動作を行う。以下、図３及び図４を用いて第２の実施の形態における構成及び動作を説明する。

第２摺動用レール１１２は、図３（ｄ）のように給電部材１０５と、接地部材（接地手段）２０１と電気的に接続しており、給電部材１０５と電気的に接続する第１の摺動用レール１１３の下端部と、接地部材２０１と電気的に接続する第1の摺動用レール１１３の上端部を電気的に切り離すように形成されている。第２摺動用レール１１２の上端部と下端部の間に切れ目を入れておくことで実現可能であり、接地部材２０１と電気的に接続する第２の摺動用レール１１２の上端部の長さＬ１は、例えば５ｍｍである。

第１摺動用レール１１３は導電性材料と非導電性材料で形成されている。図３（ｂ）のＬ２の部分が非導電性材料で形成された部分に該当し、例えば、非導電性材料で形成された部分の長さＬ２は、１０ｍｍ（Ｌ１＜Ｌ２）である。また、非導電性材料で形成された部分は、図３（ｂ）のように、展開状態において接地部材２０１近傍に配置されており、第１筐体１０１と第２筐体１０２を平行な方向に互いに移動させて展開した場合に限り、アンテナ素子１０３と接地部材２０１が電気的に接続しないよう構成されている。

上記構成による携帯無線機におけるアンテナ動作の説明を行う。

まず、第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態のアンテナ動作について説明する。第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態では、アンテナ素子１０３と回路基板１０４が直線状に並ぶ。このとき、給電部材１０５はアンテナ素子１０３と電気的に接続され、接地部材２０１とアンテナ素子１０３は電気的に接続されない。従って、回路基板１０４のグランドパターンとアンテナ素子１０３が１波長ダイポールアンテナとして動作しアンテナ利得を実現できる。

次に、第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態のアンテナ動作について説明する。第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態では、回路基板１０４のグランドパターン上端部近傍に備えられた接地部材２０１がアンテナ素子１０３の上端部近傍に電気的に接続され、また、アンテナ素子１０３と接地部材２０１とが接続される位置より下端部側において、給電部材１０５とアンテナ素子１０３が電気的に接続される。従って、アンテナ素子１０３は逆Ｌアンテナとして動作し、第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態に高いアンテナ利得を実現できる。

以上の動作により、第１筐体１０１と第２筐体１０２を展開した状態と第１筐体１０１と第２筐体１０２を重ね合わせた状態のような様々な使用状態において、高いアンテナ利得を確保できる内蔵アンテナを実現できる。

本発明実施の形態における発明のポイントは、第１筐体と第２筐体を平行な方向に互いに移動させて展開した場合は、回路基板１０４とアンテナ素子１０３で構成するダイポールアンテナを使用し、第１筐体と第２筐体を平行な方向に互いに移動させて重ね合わせた場合は、アンテナ素子１０３で構成される逆Ｆアンテナを使用することで、様々な使用状態において、高いアンテナ利得を確保できる内蔵アンテナを実現できる。

従って、このように第２の実施の形態では、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能な携帯無線機を実現できる。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明の携帯無線機は、第１筐体と第２筐体を摺動させて展開した場合はダイポールアンテナを使用し、第１筐体と第２筐体を重ね合わせた場合は逆Ｌアンテナを使用することで、様々な使用状態において良好な通話品質を確保でき、かつ、小型化が可能な携帯無線機を実現できるという効果を有し、第１筐体が第２筐体に対して略平行に移動するスライド式構造を有する携帯電話機等の携帯無線機に有用である。

（ａ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｂ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｃ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｄ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｅ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図 （ａ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｂ）本発明第１の実施の形態における携帯無線機の概観図 （ａ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｂ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｃ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｄ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図、（ｅ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図 （ａ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図（ｂ）本発明第２の実施の形態における携帯無線機の概観図

符号の説明

１０１ 第１筐体
１０２ 第２筐体
１０３ アンテナ素子
１０４ 回路基板
１０５ 給電部材
１０６ 整合回路
１０７ 無線回路
１０８ 表示部
１０９ 受話手部
１１０ 送話手部
１１１ 操作キー部
１１２ 第２摺動用レール
１１３ 第１摺動用レール
１１４ 取付ネジ
２０１ 接地部材

Claims (11)

1. 第１筐体が第２筐体に対して略平行に移動するスライド式構造を有する携帯無線機であって、
   前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、
   前記回路基板から前記第１筐体内部のアンテナ素子に給電する給電手段とを備え、
   前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、
   前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｌアンテナとして動作する、携帯無線機。
2. 請求項１記載の携帯無線機であって、
   前記アンテナ素子として、前記第１筐体内部に導体板を備え、
   前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンの上端部近傍に備えられた前記給電手段が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続され、
   前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記給電手段が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続される、携帯無線機。
3. 第１筐体が第２筐体に対して略平行に移動するスライド式構造を有する携帯無線機であって、
   前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、
   前記回路基板から前記第１筐体内部のアンテナ素子に給電する給電手段とを備え、
   前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、
   前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｆアンテナとして動作する、携帯無線機。
4. 請求項３記載の携帯無線機であって、
   前記アンテナ素子として、前記第１筐体内部に導体板を備え、
   前記第１筐体と前記第２筐体を摺動させて展開した状態において、前記給電手段が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続され、
   前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記グランドパターンの上端部近傍に備えられた接地手段が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続され、前記給電手段が前記導体板の前記接地手段が接続される位置よりも下端部側の所定の位置に電気的に接続される、携帯無線機。
5. 第１筐体と、
   前記第１筐体内部に設けられたアンテナ素子と、
   第２筐体と、
   前記第２筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板と、
   前記第１筐体と前記第２筐体を相対的に略平行な方向へ移動可能に接続し、少なくとも一部が導電性部材より構成されたスライド構造と、
   前記スライド構造を介して前記回路基板から前記アンテナ素子に給電する給電部材と、を備え、
   前記スライド構造による前記第１筐体と前記第２筐体の相対移動に伴い、前記給電部材は前記グランドパターンと前記アンテナ素子の電気的接続点の位置を変化させ、よって前記グランドパターンと前記アンテナ素子より構成されるアンテナの特性を変化させる、携帯無線機。
6. 請求項５記載の携帯無線機であって、
   前記給電部材が、前記グランドパターン及び前記スライド構造と接続された状態で前記第２筐体内部に設けられている、携帯無線機。
7. 請求項６記載の携帯無線機であって、
   前記給電部材が前記グランドパターンの上端部近傍に設けられ、
   前記第１筐体と前記第２筐体を相対移動により展開させた状態において、前記給電部材が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続され、
   前記第１筐体と前記第２筐体を相対移動により重ね合わせた状態において、前記給電部材が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続される、携帯無線機。
8. 請求項７記載の携帯無線機であって、
   前記第１筐体と前記第２筐体を展開させた状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、
   前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｌアンテナとして動作する、携帯無線機。
9. 請求項６記載の携帯無線機であって、
   前記給電部材が前記グランドパターンの上端部近傍に設けられ、
   前記グランドパターン及び前記スライド構造と接続された状態で前記第２筐体内部に設けられている接地部材を更に有し、当該接地部材は前記給電部材よりも前記グランドパターンの上端部よりに設けられ、
   前記スライド構造は非導電性部分を有し、
   前記第１筐体と前記第２筐体を相対移動により展開させた状態において、前記給電部材が前記導体板の下端部近傍に電気的に接続されるとともに、前記接地部材が前記非導電性部分に接触し、
   前記第１筐体と前記第２筐体を相対移動により重ね合わせた状態において、前記給電部材及び前記接地部材が前記導体板の上端部近傍に電気的に接続される、携帯無線機。
10. 請求項９記載の携帯無線機であって、
    前記第１筐体と前記第２筐体を展開させた状態において、前記グランドパターンと前記アンテナ素子がダイポールアンテナとして動作し、
    前記第１筐体と前記第２筐体を重ね合わせた状態において、前記アンテナ素子が逆Ｆアンテナとして動作する、携帯無線機。
11. 請求項５ないし１０のいずれか１項記載の携帯無線機であって、
    前記スライド構造が、前記第１筐体に設けられた第１摺動用レールと前記第２筐体に設けられた第２摺動用レールとより構成される、携帯無線機。

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