JP2010130586A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納時のホイップアンテナを有効に利用すると共にアンテナの利得を向上させた携帯端末装置を提供する。
【解決手段】ホイップアンテナを筐体から伸長させたときはホイップアンテナに給電し、ホイップアンテナを筐体内に収納したときはホイップアンテナに給電したまま内蔵した補助アンテナに連結するよう切り替える切替手段を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末装置に関する。

最近の携帯端末装置では、DTV(digital television)アンテナとしてホイップアンテナを用いることが一般的である。この携帯端末装置に用いられるホイップアンテナは、伸長したときにアンテナ利得特性を得られるように設計されている。

図５（ａ）は、本発明の前提となった携帯端末装置のアンテナを収納した状態を示す図であり、図５（ｂ）は、アンテナを伸長させた状態を示す図である。
図５（ａ）、（ｂ）において、１００は携帯端末装置、１２はアンテナ、１５は筐体をそれぞれ示す。
図５（ａ）に示した携帯端末装置１００のアンテナ１２は、先端部１２ｃを引くことにより、アンテナ１２の最外筒部１２ａ及び胴部１２ｂを伸長させるようになっている。

しかしながら、図５（ａ）、（ｂ）に示した携帯端末装置は、アンテナを筐体に収納したときはアンテナ利得が十分得られないことは周知の事実である。
すなわち、図５（ａ）、（ｂ）に示した携帯端末装置のホイップアンテナ１２においては最外筒部１２ａは導体であり筐体上部のアンテナ固定金具１１を給電点として、伸長/収納で最外筒部１２ａも併せて伸縮移動する構造を持つ。
つまりホイップアンテナ１２の先端１２ｃをつまんで内筒部１２ｂごと引き伸ばしたとき（伸長したとき）は、ホイップアンテナ１２の根元側に固定金具（給電点）１１が位置し、ホイップアンテナ１２を収納したときは、先端部１２に固定金具（給電点）１１が位置することとなる。
ここで、ホイップアンテナ１２の伸長したときは十分なアンテナ長さを得られることでアンテナ特性を得ることができるが、収納したときは長さを得ることができないためアンテナ特性が劣化させる問題点が上げられる。

そこで、アンテナを筐体に収納してもアンテナ利得を十分得ることができる携帯端末装置が提案されている。
携帯端末装置に関連する技術の一例が特許文献１〜３に記載されている。
特許文献１のアンテナ切替装置は、「移動体用の携帯通信機に内蔵される内蔵アンテナと取出／収納可能のホイップアンテナとを切り替えて無線部に接続するアンテナ切替装置において、ホイップアンテナを取り出したときには同ホイップアンテナと無線部とが接続される一方、ホイップアンテナを収納したときには同ホイップアンテナを介して内蔵アンテナと無線部とが接続される」構成である。

特許文献１に記載の発明によれば、別体の切替スイッチや切替スイッチ駆動部が不要となって簡単な構成でホイップアンテナと内蔵アンテナとを切り替えることができるとしている。

特許文献の２に記載の無線機は、「筐体への入出可能な線状アンテナである第一のアンテナと、第一のアンテナを筐体へ収納したときに機能させる第二のアンテナと、第一のアンテナと第二のアンテナへの給電をする給電手段とを備えた無線機において、給電手段が線状アンテナへの給電中および線状アンテナを筐体へ収納したときに線状アンテナに電気的に接続される接続部を有し、線状アンテナを筐体へ収納したときに線状アンテナの一端と第二のアンテナの放射導体が接続され、第二のアンテナへの給電を接続部から線状アンテナを介して行う」構成である。

特許文献２に記載の発明によれば、給電手段が線状アンテナへの給電中および線状アンテナを筐体へ収納したときに線状アンテナに電気的に接続される接続部を有しており、線状アンテナを筐体へ収納したときに線状アンテナの一端と第二のアンテナの放射導体が接続されるように構成されているので、線状アンテナを筐体へ収納したときには第二のアンテナへの給電の切り替えをスイッチ等から成る切り替え機構を設けて行わなくても第二のアンテナへの給電を上記接続部から線状アンテナを介して行うことができるとしている。

特許文献３の携帯無線機のアンテナ装置は、「本体に収納可能なアンテナを備えた携帯無線機のアンテナ装置において、複数の整合回路と、各整合回路にそれぞれ接続され、アンテナの移動方向にそれぞれ並んで配置されてアンテナに接触する複数の接点手段と」で構成されている。

特許文献３に記載の発明によれば、アンテナを伸長したときには、接点手段がアンテナの基部に接触して、アンテナが整合回路に接続され、また、アンテナを収納したときには、接点手段がアンテナの先端部付近に接触して、アンテナが整合回路に接続される。整合回路は、アンテナ接続状態に応じた最適な整合回路になるように予め設定されている。したがって、アンテナを伸長したときおよび収納したときには、アンテナのインピーダンスに応じた最適な整合回路が選択され、これにより、アンテナを収納したときでもアンテナを伸長したとき並みのアンテナ特性が確保できることになるとしている。
特開平１−１８８０３３号公報 特開平５−９５２１８号公報 特開平６−１１２８５７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の発明は、ホイップアンテナを筐体内に収納したときにホイップアンテナの周囲をシールドして単なる同軸ケーブルとして内蔵アンテナと無線回路とを接続している。
また、特許文献２、３に記載の発明は、ホイップアンテナを筐体内に収納したときにホイップアンテナと内蔵アンテナとを連結する構成にはなっていない。
このため、特許文献１〜３に記載の発明はホイップアンテナを有効に利用していない。

そこで、本発明の目的は、収納したときのホイップアンテナを有効に利用すると共にアンテナの利得を向上させた携帯端末装置の提供を目的とする。

本発明の装置は、ホイップアンテナを筐体から伸長させたときは前記ホイップアンテナに給電し、前記ホイップアンテナを前記筐体内に収納したときは前記ホイップアンテナに給電したまま内蔵した補助アンテナに連結するよう切り替える切替手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、収納したときのホイップアンテナを有効に利用すると共にアンテナの利得を向上させた携帯端末装置の提供を実現することができる。

＜特 徴＞
本発明は、機械的なアンテナ切替構成を提供することにより、伸長したときはホイップアンテナのみ接続としホイップアンテナのアンテナ特性を採用する動作となりアンテナ特性を確保して、収納したときはホイップアンテナ部の最外筒部導体−切替用接点バネを経由して補助アンテナと連結されており、補助アンテナのアンテナ特性とホイップアンテナのアンテナ特性を採用する動作となり、小型を損なうことなく簡素で安価に実現する装置を提供する。

＜構 成＞
本発明に係る携帯端末装置の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明に係わる携帯端末等装置内のホイップアンテナと補助アンテナ及び伸長/収納切替用接点バネを示した装置構成の要部を表した図である。

同図に示す携帯端末装置１０は、アンテナ固定金具（給電点）部１１、ホイップアンテナ（例えば、ロッドアンテナ）１２、補助アンテナ（例えば、矩形波状のメアンダラインアンテナ）１３、及び切替用接点バネ１４を備える。尚、説明を簡単にするため、フロントエンド回路、ベースバンド回路、及びフロントバック回路等は省略してある。

アンテナ固定金具部１１は、ホイップアンテナ１２の最外筒部導体１２ａ（後述する図４参照）と摺動自在に接続するようになっている。すなわち、アンテナ固定金具部１１は、ホイップアンテナ１２を収納したときには最外筒部導体１２ａの基部に接続され、伸長したときには最外筒部導体１２ａの頭部に接続される。切替用接点バネ１４は、収納したときの最外筒部の基部（根元部）に位置されており、収納したときに最外筒部導体と接続される構造となっている。

図２（ａ）は、図１に示した携帯端末装置に用いられる金属バネの一例を示す側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の平面図である。
金属バネとしての切替用接点バネ１４は、例えばＰ字側面形状を有し、Ｕ字平面形状を有している。
切替用接点バネ１４は、保持部１４ａが図２（ａ）の上から下にわたって狭くなっており、ホイップアンテナ１２を筐体１５内に収納したときにホイップアンテナ１２の下端を挟むようになっている。

図３（ａ）は、図１に示した携帯端末装置に用いられる固定金具の一例を示す側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の平面図である。
固定金具としてのアンテナ固定金具（給電点）部１１は、例えば割りピン形状を有しており、基部１１ａを筐体１５に例えば、ボルトもしくは接着剤等で固定するようになっている。アンテナ固定金具（給電点）部１１は、円形状の保持部１１ｂがホイップアンテナ１２を保持すると共に、ホイップアンテナ１２が摺動する際に広がるように隙間１１ｄが形成されている。
切替用接点バネ１４は、補助アンテナ１３とリード線１６で接続されている。

＜作 用＞
ホイップアンテナ１２を筐体１５から伸長したときには、固定金具部１１（給電点）からホイップアンテナ１２のみ給電する。
ホイップアンテナ１２の筐体１５に収納したときには、固定金具部１１（給電点）−ホイップアンテナ１２の最外筒部導体１２ａ−切替用接点バネ１４を経由して補助アンテナ１３と接続され、ホイップアンテナ１２及び補助アンテナ１３のアンテナ特性を採用する動作となる。

すなわち、ホイップアンテナ１２を収納したときは、ホイップアンテナ１２の最外筒部１２ａと補助アンテナ１３とが連結された状態となり、ほぼＬ型アンテナを形成することになる。これにより、補助アンテナ１３のアンテナ特性（指向特性）のうちのＸ軸方向の利得をホイップアンテナ１２が補うことができ、ホイップアンテナ１２と補助アンテナ１３との連結アンテナ全体のアンテナ特性が向上する。

また、携帯端末装置１０を図のように立てた状態でなく、水平に置いた状態の場合には、補助アンテナ１３だけの場合、投影長さが最小（Ｘ軸方向の利得が最小）になるのに対し、ホイップアンテナと連結しているのでその分ホイップアンテナ１２が補うことができ、アンテナ全体のアンテナ特性が向上する。

図４は、図１に示した携帯端末装置のホイップアンテナを伸長した状態を示す図である。
アンテナ引き出し動作と共に切替用接点バネ１４は最外筒部導体と切り離され、固定金具部１１は、ホイップアンテナ部の１２最外筒部導体の根元で接続される構成となる。
ホイップアンテナ１２を伸長したときは固定金具部１１（給電点）よりホイップアンテナ１２のアンテナ特性を採用する動作となる。

＜効果の説明＞
以上説明したように本実施の形態によれば以下の効果が得られる。
(1)簡素な切替用接点バネを設けることにより伸長・収納でのアンテナ切替を容易かつ安価な構成を提供することができる。

(2)容易かつ安価な構造により、収納したときに補助アンテナに接続することで収納しっときのアンテナ特性を向上することが可能となる。

(3)電気的な複雑な回路図用いることなくバネ接触のみで切替を行うことができるため、追加スペースなく実施することができ、携帯端末等の小型化が広げられる。

(4) 収納したときのホイップアンテナ１２を有効利用することにより、ホイップアンテナ１２と補助アンテナ１３との連結アンテナ全体のアンテナ特性が向上する。

なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、上述の説明では、切替用接点バネ１４がほぼＰ字側面形状を有した場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロート形状、コイル状、渦巻きバネ状、円錐状、筒状のいずれであってもよい。

また、上述した説明では、アンテナ固定金具（給電点）部１１が割ピン形状の場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２（ａ）、（ｂ）に示した形状であってもよい。
また、上述した説明では、ホイップアンテナが２段式のロッドアンテナの場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１段式であっても３段式であってもよく、延長コイルや短縮コンデンサを用いたアンテナであってもよい。

本発明は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance，Personal Digital Assistants：個人向け携帯型情報通信機器）等に利用することができる。

本発明に係わる携帯端末等装置内のホイップアンテナと補助アンテナ及び伸長/収納切替用接点バネを示した装置構成の要部を表した図である。 （ａ）は、図１に示した携帯端末装置に用いられる金属バネの一例を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。 （ａ）は、図１に示した携帯端末装置に用いられる固定金具の一例を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。 図１に示した携帯端末装置のホイップアンテナを伸長した状態を示す図である。 （ａ）は、本発明の前提となった携帯端末装置のアンテナを収納した状態を示す図であり、（ｂ）は、アンテナを伸長させた状態を示す図である。

符号の説明

１０、１００ 携帯端末装置
１１ アンテナ固定金具部
１２ ホイップアンテナ
１３ 補助アンテナ
１４ 切替用接点バネ
１５ 筐体
１６ リード線

Claims (5)

1. ホイップアンテナを筐体から伸長させたときは前記ホイップアンテナに給電し、前記ホイップアンテナを前記筐体内に収納したときは前記ホイップアンテナに給電したまま内蔵した補助アンテナに連結するよう切り替える切替手段を備えたことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記補助アンテナは、前記ホイップアンテナに連結したときにほぼＬ字形状となるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記ホイップアンテナは、少なくとも１段のロッドアンテナであり、前記補助アンテナは、矩形波状のメアンダラインアンテナであることを特徴とする請求項２記載の携帯端末装置。
4. 前記切替手段は、前記筐体の一方の側に設けられ前記ホイップアンテナと常に接触する給電用の接続手段と、前記ホイップアンテナの基部を前記筐体の他方の側から一方の側まで摺動したときに前記筐体の他方の側に設けた補助アンテナと接触する切り替え用の接続手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
5. 前記給電用の接続手段は、前記筐体の一方の側に固定され前記ホイップアンテナが摺動する固定金具であり、前記切り替え用の接続手段は、前記補助アンテナに接続された金属バネであることを特徴とする請求項４記載の携帯端末装置。

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