JPWO2004088791A1 - 無線装置 - Google Patents
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Abstract
Description
技術背景
近年の携帯型情報端末と無線通信の普及により、パーソナルディジタルアシスタント(以下、「PDA」という。)、ノート型パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)、ゲーム機などの携帯型情報端末によるデータ通信の一層の充実が要求されている。かかる要求を満足するために、無線装置は高機能化や多機能化がますます要求されると共に低価格化が要求されている。
従来の無線装置は、パーソナル・ハンディフォン・システム(以下、「PHS」という。)が主体であり、データ通信にとって通信網の状態は必ずしも良好ではなかった。このため、携帯電話やDoPaの通信網を利用することによりよって通信網を確保及び拡大することが必要となってきた。
従来の無線装置は、携帯型情報端末の筐体に設けられた挿入口に挿入することによって通信を行うものが多い(非特許文献1参照)。かかる無線装置10は、典型的に、第15図に示すように、アンテナ12と、ケース14とを有している。ここで、第15図は、従来の無線装置10を示す図であり、第15図(a)は、無線装置10の平面図、第15図(b)は、無線装置10の側面図、第15図(c)は無線装置10の背面図である。アンテナ12は、ケース14に回転自在に設けられており、第15図においては、折り畳まれているが、通信時にはアンテナ12をケース14に対して第15図(a)の紙面に垂直に立てて使用する。ケース14は、例えば、CF(コンパクトフラッシュ)コネクタ16を有している。CFコネクタ16は、例えば、CFカードスロットTypeI/TypeIIに準拠しているピン孔を露出しており、図示しない携帯型情報端末に設けられているピンと嵌合可能に構成されている。CFカードは、PCカードから派生した小型のメモリカードであり、これにより、データ通信のみならずデータ保存も行うことができる。
Panasonic、「世界初 メモリ内蔵 データカード型 PHS P−in memory」パンフレット、日本、松下電器産業株式会社
そこで、本発明は、コネクタの防塵性を比較的低価格で確保する無線装置を提供することを例示的な目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明の一側面としての無線装置は、電子機器が無線通信を行うことを可能にする無線装置であって、前記電子機器と接続されるコネクタと、前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能なアンテナ部とを有することを特徴とする。かかる無線装置は、アンテナ部がコネクタの遮蔽機能を有し、多機能化によって防塵機能の低価格化を図っている。
前記アンテナ部の角度を調節及び固定する角度調節機構を更に有することが好ましい。これにより、アンテナ部を所定の角度で固定して所定の通信特性を維持することができる。また、同様の理由から、前記アンテナ部の長さを調節及び固定する長さ調節機構を更に有することが好ましい。その際、前記アンテナ部の抜け落ちを防止するストッパー機構を更に有することが好ましい。
前記アンテナ部をスライドするスライド機構を更に有することが好ましい。係るスライド運動と回転運動を組み合わせてコネクタを確実に遮蔽することができる。
前記アンテナ部は、複数の部分に分離可能であることが好ましい。これによって、アンテナの指向性を高めることができる。その際、前記複数の部分は、独立して回転可能な第1の部分と第2の部分を含み、前記角度調節機構は前記第1の部分及び第2の部分を異なる角度で固定してもよい。前記複数の部分は、少なくとも2方向に独立して回転可能であってもよい。前記複数の部分は、少なくとも一方は屈曲可能であってもよい。前記アンテナ部は、前記複数の部分を互いに係合する係合部を有してもよい。これによって、コネクタを覆う際にアンテナ部が分離することを防止することができる。
前記電子機器は挿入口を有し、前記無線装置は前記挿入口にイジェクト可能に挿入され、前記アンテナ部は、前記挿入口に挿入された前記無線装置をイジェクトする際に引っ張られるイジェクト部として機能してもよい。これによって、無線装置をイジェクトする際の操作性を高めることができる。前記アンテナ部は、前記コネクタに接触する部分が弾性材料から構成されていてもよい。これによって、コネクタを傷つけることを防止することができる。
前記アンテナ部は、アンテナと、当該アンテナを覆うアンテナカバーとを有し、前記アンテナと前記アンテナカバーとの形状は異なってもよい。即ち、コネクタを遮蔽する機能はアンテナカバーのみが有してもよいし、アンテナとアンテナカバーの両方が有してもよい。なお、前記アンテナ部は、任意の形状、U字形状、T字形状、L字形状、I字形状などを有することができる。
本発明の別の側面としての機能拡張装置は、電子機器の機能を拡張する機能拡張装置であって、前記電子機器と接続されるコネクタと、前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能な遮蔽部とを有することを特徴とする。本発明はこのように無線装置に限定されず、広く機能拡張装置に適用することができる。
本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例により明らかにされるだろう。
第2図は、第1図に示すアンテナ部が採用可能な様々な形状を示す平面図及び側面図である。
第3図は、第1図に示す無線装置においてアンテナ部を筐体に取り付ける方法を説明するための図である。
第4図は、図3に示す無線装置において基板と筐体に取り付けられたアンテナ部との配置の一例を示す部分拡大平面図及び断面図である。
第5図は、図3に示す無線装置において基板と筐体に取り付けられたアンテナ部との配置の別の例を示す部分拡大平面図及び断面図である。
第6図は、第1図に示す無線装置の部分分解側面図及び組み立てられた無線装置の部分透過側面図である。
第7図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部の角度調節機構を説明するための断面図である。
第8図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部が伸縮不能に構成された場合を示す分解斜視図である。
第9図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部が伸縮可能に構成された場合を示す図である。
第10図は、第9図に示すアンテナ部の伸縮及び長さ固定の詳細を説明するための断面図である。
第11図は、第9図に示すアンテナ部の一実施形態のストッパー機構を説明するための断面図である。
第12図は、第9図に示すアンテナ部の別の実施形態のストッパー機構を説明するための断面図である。
第13図は、第1図に示すアンテナ部のアンテナカバーの他の機能を説明するための概略斜視図である。
第14図は、第1図に示すアンテナ部の変形例を示す斜視図及び平面図である。
第15図は、従来の無線装置の外観図である。
第16図は、従来の無線装置の保護カバーを示す外観図である。
第17図は、従来の無線装置の別の保護カバーを示す外観図である。
本実施形態の無線装置100は、PDAなどの電子機器の機能を拡張する機能拡張装置の一例であるが、本発明の機能拡張装置は無線装置に限定されるものではない。本実施形態の無線装置100は、PHS、携帯電話又はDoPaの通信網で電子機器が、メール通信、データ通信、インターネットへのアクセスなどの無線通信を行うことを可能にするCF無線装置であるが、本発明は、無線装置がCFカードインターフェース以外のインターフェースを使用することを妨げるものではない。また、本発明は、無線装置が、無線LANとして機能することを妨げるものではない。
無線装置100は、第1図に示すように、筐体100と、アンテナ部150とを有する。筐体100は、CFカードを内蔵し、CFコネクタ118を有する。CFカードにより、無線装置100は、送受信するデータを保存することができる。CFコネクタ118は、電子機器の本体側に設けられた50ピンと係合する50本のピン孔(図示せず)が設けられている。CFカードの構造及びCFコネクタ118は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
アンテナ部150は、図示しない基地局と通信するアンテナを内部に有して電子機器が無線通信をすることを可能にすると共に、第1図(a)に示すように、CFコネクタ118を遮蔽して防塵を図る機能を有する。アンテナ部150は、CFコネクタ118を覆う位置とCFコネクタ118を露出する位置との間で移動可能である。より具体的には、第1図(b)及び(e)に示すように、回転中心RCの周りに180度(必要があれば360度)回転可能に構成されている。このように、アンテナ部150は、CFコネクタ118の防塵機能を兼ねており、多機能化されている。従って、無線装置100は、従来のように、保護カバー20及び30を設けるよりも防塵機能を安価に達成できると共に、保護カバー20及び30の紛失を防止することもできる。
本実施形態では例示的にU字形状を有するが、その他の形状を有してもよい。例えば、アンテナ部150は、第2図(a)及び(b)に示すように、アンテナ部150は、L字形状を有するアンテナ部150Aに置換されてもよい。ここで、第2図(a)は、アンテナ部150の第1の変形例としてのアンテナ部150Aが折り畳まれた状態を示す平面図であり、第2図(b)は、アンテナ部150Aと開かれた状態を示す斜視図である。あるいは、アンテナ部150は、T字形状を有するアンテナ部150Bに置換されてもよい。ここで、第2図(c)は、アンテナ部150の第2の変形例としてのアンテナ部150Bが折り畳まれた状態を示す平面図であり、第2図(d)は、アンテナ部150Aと開かれた状態を示す斜視図である。もちろん、I字形状、II字形状など、アンテナ部150は他の形状を有してもよいことはもちろんである。なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号150A及びBは参照番号150によって総括されるものとする。
アンテナ部150は、後述する第3図に示すように、両端部に筐体110との接続部152を有する。接続部152は、円筒形状を有して径が小さい軸部153と、先端において後述する基板170と接続する係合部154とを有する。
筐体110は、後述する第6図に示すように、上ケース112と、下ケース113とから構成され、基板170を収納してアンテナ部150を回転可能に支持している。ここで、第6図は、上側が筐体110の分解側面図であり、下側がこれを組み合わせた状態を示す透過側面図である。上ケース112は、第3図に示すように、アンテナ部150の接続部152の軸部153が嵌合する溝112aを左右の側面に有する。以下、第3図を参照して、アンテナ部150を筐体110に取り付ける方法について説明する。
第3図(a)は、上蓋111が装着された上ケース112の背面図である。上ケース112の両側面には溝112aが形成されている。溝112aは、上ケース112の側面に下側が開口するように設けられている。第3図(b)は、アンテナ部150が装着される様子を示す、第3図(a)のA−A断面図である。アンテナ部150の接続部152は、上ケース112の下側から上ケース112に挿入される。第3図(c)は、アンテナ部150が装着された無線装置100の側面図である。第3図(d)は、第3図(a)に示す筐体110にアンテナ部150が装着された無線装置100の平面図である。
なお、アンテナ部150は、第3図(i)に示すように筐体110のコネクタ118側と重ならない程度の長さを余分に有している。それにより、アンテナ部150は、筐体110と衝突することなく、コネクタ118まで回転し、コネクタ118を覆うことができる。また、アンテナ部150に余分な長さを付与しない場合は、別の実施形態として、アンテナ部150の表面をゴムなどの弾性部材で形成して、コネクタ118側に嵌め込むようにしてもよい。これによりアンテナ部150は、コネクタ118を確実に覆うことができる。更に、別の実施形態として、溝112aを第3図(b)の上下方向にも形成してもよい。これによって、第1図(a)に示すように、アンテナ部150はコネクタ118を覆う際には、第3図(c)において、コネクタ118側に回転されると共に下側に移動される。アンテナ部150は第3図(c)の上方向に図示しないバネで付勢され、コネクタ118上にあるときにユーザが手を離すとコネクタ118を覆う方向に付勢される。このようなスライド機構と回転機構を組み合わせることによってアンテナ部150はコネクタ118を確実に覆うことができる。
第4図(a)は、第3図(d)に示すアンテナ部150の接続部152の一実施形態の部分拡大図である。第4図(b)は、第4図(a)のB−B断面図である。本実施形態では、基板170の上面端部に取り付けられた圧縮バネ172が係合部154に接触して弾性力を加える。係合部154は、上ケース112の側面112bと隔壁112cとの間に配置される。側面112bは、溝112aを定義し、その上には接続部152の軸部153が配置される。係合部154は、金属などから構成され、バネ172により基板170と係合部154の間の導通は確保されている。
第5図(a)は、第3図(d)に示すアンテナ部150の接続部152の別の実施形態の部分拡大図である。第5図(b)は、第5図(a)のC−C断面図である。本実施形態では、基板170の上面端部に取り付けられた圧縮バネ172と下面端部に取り付けられた圧縮バネ174が係合部154に接触して弾性力を加える。係合部154は、上ケース112の側面112bと隔壁112cとの間に配置される。側面112bは、溝112aを定義し、その上には接続部152の軸部153が配置される。上述のように、係合部154は、金属などから構成され、バネ172及び174により基板170と係合部154の間の導通は確保されている。
第3図(g)は、第3図(c)の状態から下ケース114を上ケース112に取り付ける様子を示す側面図である。下ケース114により溝112aの開口が塞がれる。第3図(h)は、下ケース114を上ケース112に取り付けた後で、ネジ114により下ケース114を上ケース112に固定する様子を示す側面図である。なお、第3図(g)では、下ケース114のアンテナ軸受部116は便宜上省略されている。第3図(i)は、アンテナ部150の取り付けが完成した無線装置100の側面図である。同図に示すように、アンテナ部150は、矢印方向に180度(必要があれば360度)回転中心RCの周りに回転することができる。
なお、上述したアンテナの固定方法は単なる例であり、ケース112で挟み込む以外にも、ネジ止めなど当業界で周知のいかなる方法をも適用することができる。
次に、第6図及び第7図を参照して、アンテナ部150の角度調節機構120について説明する。角度調節機構120は、アンテナ部150の筐体110に対する角度又は回転位置を保持し、通信の安定化を維持する機能を有する。上述のように、アンテナ部150は、第6図に示すように、組み立てられる。
第7図(a)は、第1の実施形態の角度調節機構120Aを示している。角度調節機構120Aは、下ケース114に設けられた一対のケースバネ122と、係合部154に形成された多角形状を利用している。
ケースバネ122は、板バネとして機能し、係合部154に対して弾性力を印加する。かかる弾性力は、係合部154をある回転位置で保持するのに使用される。従って、弾性力の大きさは、アンテナ部150の重量及び摩擦力から設定される。本実施形態では2つのケースバネ122を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。ケースバネ122は、例えば、モールドによって形成することができる。
多角形状は、辺154aと角部154bとを有する。第7図(a)の上側の部分拡大図である左下側において、各ケースバネ122は保持部123を有して2つの辺154aを保持している。保持部123は、保持位置にきた辺154aと平行な平面部を有している。即ち、各保持部123は係合部154の方を向いているために左右のケースバネ122の形状は異なる。上述のように、ケースバネ122は、適当な弾性力を係合部154の二辺154aに加えているので、アンテナ部150は、例えば、第1図(d)に示す位置で固定可能である。
もっとも、ケースバネ122が加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更して係合部154が回転すると、第7図(a)の右下側にあるように、角部154bがケースバネ122を外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の回転位置で係合部154が停止すると、第7図(a)の左下側にあるようにケースバネ122は対応する辺154aを固定する。多角形状は、本実施形態では12角形であるが、それに限定されるものではない。多角形状の分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する角度の間隔が細かくなる。
第7図(b)は、第2の実施形態の角度調節機構120Bを示している。角度調節機構120Bは、筐体110に適当な固定手段によって固定されたバネ125と、多角形状を有する係合部154の各辺に形成された凹部154cを利用している。
バネ125は、第7図(b)の上側の部分拡大図である左下側に示すように、係合部154の各辺154aに形成された凹部154cに嵌合して係合部154に対して弾性力を印加する圧縮バネである。かかる弾性力は、係合部154をある回転位置で保持するのに使用される。従って、弾性力の大きさは、アンテナ部150の重量、摩擦力凹部154cの深さから設定される。本実施形態では1つのバネ125を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。バネ125を基板170に設けることにより、基板170とアンテナ部150との導通も同時に行うことができる。
係合部154は、上述の辺154a及び角部154bに加え、各辺154aに凹部(ディンプル)154cとを有する。もっとも、バネ125が嵌合できる限り、係合部154は多角柱形状ではなく円筒形状であってもよい。上述のように、バネ125は、適当な弾性力を係合部154の二辺154aの凹部154cに加えているので、アンテナ部150は、例えば、第1図(d)に示す位置で固定可能である。
バネ125が加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更して係合部154が回転すると、第7図(b)の右下側にあるように、角部154bがバネ125を外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の回転位置で係合部154が停止すると、第7図(b)の左下側にあるようにバネ125は対応する辺154aを固定する。多角形状は、本実施形態では12角形であるが、それに限定されるものではない。凹部154cの分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する角度の間隔が細かくなる。
なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号120A及びBは参照番号120によって総括されるものとする。このように、角度調節機構120は、通信時にアンテナ部150を固定することができるので、通信品質の向上を図ることができ、製品品質を向上することができる。本実施形態の角度調節機構120の代わりに、例えば、本発明は、無線装置100が、ノート型PCのヒンジ機構など当業界で周知のいかなる構成を適用することを妨げるものではない。
次に、第8図乃至第10図を参照して、アンテナ部150の内部構造について説明する。アンテナ部150は、ヘリカルアンテナから構成され、伸縮可能でも伸縮不能に構成されてもよい。
第8図は、アンテナ部150に適用可能な、伸縮不能に構成されたアンテナ部150Cの分解斜視図である。アンテナ部150Cは、アンテナ内蔵部151と、アンテナカバー159とを有し、アンテナ内蔵部151はコイル部155を有する。本実施形態では、各アンテナ内蔵部151はアンテナを内蔵しているが、いずれか一方のみが内蔵していてもよい。また、その長さも異なってもよい。アンテナカバー159は、一対の垂直部159aと水平部159bとを有している。各垂直部159aは、切り込み部159cを有し、各切り込み部159cに接続部152が嵌合する。水平部159bは中空でもよいが、金属棒が通っていてもよい。アンテナ内蔵部151がアンテナカバー159の水平部159bまで伸びていてもよい。アンテナカバー159は、コネクタ118を傷つけないためにゴムなどの弾性材料から構成されてもよい。組立の際は、接着剤を利用して垂直部159aの切り込み部159cに接続部152を嵌合して接着する。
以下、第9図を参照して、アンテナ部150に適用可能な伸縮可能なアンテナ部150Dについて説明する。ここで、第9図(a)は、アンテナ部150Dの分解斜視図である。第9図(b)は、アンテナ部150Dが組立後に伸張された状態を示す斜視図である。第9図(c)は、アンテナ部150Dが組立後に伸張がない状態を示す斜視図であり、第8図に示すアンテナ部150Cが組み立てられた状態として理解されてもよい。
アンテナ部150Dは、第9図(a)に示すように、一対のアンテナ内蔵部151Bと、一対の位置固定キャップ156と、一対のコイル部155Bと、アンテナカバー159とを有する。
本実施形態では、各アンテナ内蔵部151Bはアンテナを内蔵しているが、いずれか一方のみが内蔵していてもよい。また、その長さも異なってもよい。アンテナ内蔵部151Bは、スライド部157を有している点でアンテナ内蔵部151と相違する。スライド部157は、複数の整列した凹部157bから構成されている。本実施形態では、アンテナ内蔵部151Bはほぼ円筒形状を有するが、スライド部157が平坦に形成されたり、四角柱など他の形状に形成されたりしてもよい。凹部157bはアンテナ内蔵部151Bの裏側にも形成されている。位置固定キャップ156とスライド部157との関係は、後述するように、第7図(b)を参照して上述したバネ125と凹部154cとの関係に相当する。位置固定キャップ156には、後述するように、固定用部材(バネ156a)が内蔵されている。
アンテナ部150の長さは、第9図(b)に示すM方向に調整可能である。以下、第10図(a)及び第10図(b)を参照して、アンテナ部150の伸張と所定長さにおけるアンテナ部150の固定の詳細を説明する。ここで、第10図(a)及び第10図(b)は、アンテナ部材150Dの伸縮及び長さ固定の詳細を説明するための断面図である。
第10図(a)及び第10図(b)に示すように、位置固定キャップ156とコイル部155Bは、アンテナカバー159内で固定されている。アンテナ内蔵部151Bのスライド部157が位置固定キャップ156内を移動する。位置固定キャップ156は、中空円筒形状を有し、内部に対向する一対のバネ156aを有している。各バネ156aはスライド部157の凹部157bに嵌合可能に形成されている。第10図(a)は、バネ156aが凹部157bに嵌合している状態を示しており、第10図(b)はスライド部157が移動している状態を示している。
アンテナ部150の長さを固定する長さ固定機構は、アンテナカバー159に固定されたバネ156aと、スライド部157の凹部157bを利用している。バネ156aは、凹部157bに嵌合してスライド部157に対して弾性力を印加する圧縮バネである。かかる弾性力は、スライド部157又はアンテナ内蔵部151Bをある長さ位置で固定するのに使用される。弾性力の大きさは、バネ156aから上側のアンテナ部150の重量、摩擦力、凹部157の深さなどから設定される。本実施形態では2つのバネ125を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。上述のように、バネ156aが、適当な弾性力をスライド部157の凹部157bに加えているので、アンテナ部150Dは、例えば、第9図(b)に示す位置で固定可能である。
バネ156aが加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150Dの長さ位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150Dの長さを変更してアンテナカバー159を第9図(b)のM方向に伸縮すると、第10図(b)に示すように、スライド部157の隣り合う凹部157bの間の凸部157aがバネ156aを外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の長さ位置でバネ156aが凹部157bに嵌合すると、第10図(a)に示すように、バネ156aは対応する凹部157bを介してアンテナカバー159の位置(即ち、アンテナ部150Dの長さ)を固定する。凹部157bの分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する長さ間隔が細かくなる。
なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号150A及びBは参照番号150によって総括されるものとする。第8図のように、アンテナ部150Aの長さを伸縮不能とすると、アンテナの長さがコネクタ118をカバーする長さに固定されて、所望の通信特性が得られなくなったり、設計の自由度を狭めたりする。本実施形態の長さ調節機構は、通信時にアンテナ部150を固定することができるので、通信品質の向上を図ることができ、製品品質を向上することができる。なお、本実施形態では、通信時にアンテナ部150Dの長さを伸ばして、コネクタ118を保護する際に第9図(c)に示すように最短に設定しているが、コネクタ118を遮蔽する際に長さを伸ばしたり、通信時に長さを縮めたりしてもよい。
以下、第11図及び第12図を参照して、アンテナ部150Dのストッパー機構について説明する。ここで、第11図は、一実施形態のストッパー部158の断面図であり、第12図は、別の実施形態のストッパー部158Aの断面図である。ストッパー部158及び158Aは、アンテナ部150を最大長にする際にアンテナカバー159からアンテナ内蔵部151が抜け落ちることを防止する機構である。
第11図(a)は、ストッパー部158をコイル部155B内に挿入した後のストッパー部158の機能を説明するための断面図であり、第11図(b)は、ストッパー部158をコイル部155B内に挿入する動作を説明するための断面図である。
ストッパー部158は、スライド部157から突出及びスライド部157に退避可能に構成されている。ストッパー部158は、例えば、スライド部157内部に設けられた図示しない圧縮バネと、位置固定キャップ156の受け部156bと係合する係合部(例えば、金属製のほぼ角柱部材)から構成されている。ストッパー部158をコイル部155B内にロードするには、第11図(b)の左側に示すように、ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に押圧してバネ156aを点線で示すように変位させる。その際、ストッパー部158は、第11図(b)の右側に示すように、図示しない圧縮バネに抗して係合部がスライド部157の内部に矢印方向に退避する。ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に更に移動することによって、ストッパー部158はコイル部155B内にロードされる。
第11図(a)は、ストッパー部158がロードされた後でアンテナカバー159がスライド部157から引き抜かれることを防止している状態を示している。ストッパー部158の端部が位置固定キャップ156の受け部156bに当接し、これ以上、アンテナカバー159がスライド部157に対して右方向に移動するとストッパー部158が広がるように構成されている。この結果、アンテナカバー159がスライド部157から分離することを防止することができる。選択的に、保守目的でアンテナカバー159をスライド部157から分離するために、ストッパー部158をスライド部157の内部に退避させるボタンその他の機構を設けてもよい。
第12図(a)は、第9図(a)のD部に適用可能なストッパー部158Aの拡大斜視図である。第12図(b)は、第12図(a)をE方向から見たストッパー部158Aの側面図であり、第12図(c)はストッパー部158Aをコイル部155Bに挿入する動作を説明するための側面図である。
本実施形態のストッパー部158Aは、円錐台形状を有して、一対の切り欠き部158A1を対称な位置に有している。この結果、第12図(b)及び第12図(c)に示すように変形することができ、変形前の径をX、変形後の径をY、位置固定キャップ156の中空穴の径をX1とすると、Y<X1<Xの関係が成立する。
ストッパー部158Aをコイル部155B内にロードするには、第11図(b)と同様に、ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に押圧してバネ156aを点線で示すように変位させる。その際、ストッパー部158Aは、第12図(c)に示すように、切り欠き部158A1が狭まるように変形して径がXからYに減少する。ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に更に移動することによって、ストッパー部158Aはコイル部155B内にロードされる。
ストッパー部158Aがコイル部155Bにロードされると第12図(b)に示す状態に復帰する。この結果、同図に示すストッパー部158Aの張り出し部158A2が第11図(a)に示す位置固定キャップ156の受け部156bに当接し、これ以上、アンテナカバー159がスライド部157に対して右方向に移動することを防止する。この結果、アンテナカバー159がスライド部157から分離することを防止することができる。選択的に、保守目的でアンテナカバー159をスライド部157から分離するために、ストッパー部158Aを第12図(c)に示す状態に変形させるボタンその他の機構を設けてもよい。
次に、第13図を参照して、アンテナカバー159の他の機能について説明する。ここで、第13図は、アンテナカバー159の他の機能を説明するための概略斜視図である。本実施形態のアンテナカバー159は無線装置100のPDA等の電子機器70からのイジェクト機能を有する。
従来のPDAは、PDA本体側に無線装置を取り外すためのイジェクト機能の付いているもの(例えば、イジェクトボタンや、一度無線装置をPDA内に押すと装着され、再び無線装置を押すとPDAから部分的に飛び出すプッシュプッシュ機構)とイジェクト機構が付いていないものとに分類することができる。イジェクト機構がついていない場合には、無線装置を完全に本体に収納しないで露出した無線装置を把持して引き抜く機構を採用している場合が多い。しかし、このような部分露出機構では、部分的に露出した無線装置が短くて把持しにくく操作性が悪いという問題がある。そのため、着脱が容易な無線装置が従来から要求されていた。
本実施形態は、第13図に示すように、アンテナ部150のアンテナカバー159bを引き出し用の取っ手とすることによって、引き出し操作の向上を図るものである。但し、本作業を繰り返す事によりPDA70本体との接触部の負荷が掛かるため、繰り返し動作により基板170等の内部との接触が不安定になるおそれがある。これに対して、本実施形態では、回転軸部としての接続部154を一体構造にすることによってアンテナ部150自身への負荷を低減している。接続部154と基板170との接触はバネ172等を使用することによってストロークと範囲を確保し、ガタツキを吸収している。この結果、無線装置100の着脱を容易にすることが可能になり、操作性が向上する。
以下、第14図を参照して、アンテナ部150の変形例としてのアンテナ部150Eについて説明する。アンテナ部150Eは、部分150E1及び150E2に分割可能である。本実施形態では、アンテナ部150Eは2つの部分に分割されているが、本発明はアンテナ部150Eが任意の複数の部分に分割されることを妨げるものではない。第14図(a)は、アンテナ部150Eの斜視図であり、第14図(b)はアンテナ部150Eの平面図である。
部分150E1及び150E2は結合部150E3で係合可能である。第14図(a)は、部分150E1の先端が凹形状、部分150E2の先端に凸形状が形成されている様子を示している。係合部150E3によって、コネクタを覆う際にアンテナ部が分離することを防止することができる。
各分割部分は他方に独立して回転可能である。本実施形態では、部分150E1はL1方向とL2方向に回転可能であり、部分151E2はL1方向とL3方向に回転可能である。回転部150E4は部分150E1をL2方向に回転することを可能にさせ、回転部150E4は部分150E2をL5方向に回転することを可能にする。回転部150E4は、例えば、アンテナカバー159にアンテナ内蔵部151まで切れ目を入れることによって構成することができる。回転部150E5は、例えば、ヒンジ機構を使用することができる。
次に、本発明の無線装置100の動作について説明する。無線装置100の不使用時にはコネクタ118はアンテナカバー159で覆われて防塵を図ることができる。無線装置100が使用される際は、アンテナ部150が回転中心RCの周りに回転されてコネクタ116を露出し、電子機器70との接続を可能にする。アンテナ部150の角度は適当に調節された後その角度位置で固定され、また、アンテナ部150がアンテナ部150Dであれば、その長さは適当に調節された後で固定される。この結果、アンテナ部150は、所定の通信特性を維持することができる。必要があれば、第14図に示すように、アンテナ部150Eは分割されて独自に回転されて指向性を高めることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、第14図では、分割部分は回転可能としたが更に他方に独立に屈曲可能としてもよい。かかる屈曲は適当なリンク機構によって達成することができる。
【技術分野】
本発明は、一般には、電子機器に接続されて当該電子機器の機能を拡張する機能拡張装置に係り、特に、電子機器との接続用に露出したコネクタを有する無線装置に関する。本発明は、例えば、コンパクトフラッシュ型(以下CF型)無線装置に好適である。
【技術背景】
近年の携帯型情報端末と無線通信の普及により、パーソナルディジタルアシスタント(以下、「PDA」という。)、ノート型パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)、ゲーム機などの携帯型情報端末によるデータ通信の一層の充実が要求されている。かかる要求を満足するために、無線装置は高機能化や多機能化がますます要求されると共に低価格化が要求されている。
従来の無線装置は、パーソナル・ハンディフォン・システム(以下、「PHS」という。)が主体であり、データ通信にとって通信網の状態は必ずしも良好ではなかった。このため、携帯電話やDoPaの通信網を利用することによりよって通信網を確保及び拡大することが必要となってきた。
従来の無線装置は、携帯型情報端末の筐体に設けられた挿入口に挿入することによって通信を行うものが多い(非特許文献1参照)。かかる無線装置10は、典型的に、第15図に示すように、アンテナ12と、ケース14とを有している。ここで、第15図は、従来の無線装置10を示す図であり、第15図(a)は、無線装置10の平面図、第15図(b)は、無線装置10の側面図、第15図(c)は無線装置10の背面図である。アンテナ12は、ケース14に回転自在に設けられており、第15図においては、折り畳まれているが、通信時にはアンテナ12をケース14に対して第15図(a)の紙面に垂直に立てて使用する。ケース14は、例えば、CF(コンパクトフラッシュ)コネクタ16を有している。CFコネクタ16は、例えば、CFカードスロットTypeI/TypeIIに準拠しているピン孔を露出しており、図示しない携帯型情報端末に設けられているピンと嵌合可能に構成されている。CFカードは、PCカードから派生した小型のメモリカードであり、これにより、データ通信のみならずデータ保存も行うことができる。
非特許文献1
Panasonic、「世界初 メモリ内蔵 データカード型 PHS P−in memory」パンフレット、日本、松下電器産業株式会社
無線装置10は、携帯型情報端末に接続されない時は、コネクタ16を露出しているので防塵を図るために、第16図や第17図に示すような保護ケース20及び30に挿入される。コネクタ16にゴミがつまると接触不良が発生するなどの問題を引き起こす。ここで、第16図(a)は、保護ケース20の分解斜視図及び保護ケース20への無線装置10の装着を示す斜視図であり、第16図(b)は、無線装置10が装着された保護カバー20の透過平面図である。第17図(a)は、保護ケース30への無線装置10の装着を示す斜視図であり、第17図(b)は、無線装置10が装着された保護カバー20の透過平面図である。保護ケース20は、回転可能に設けられた上カバー22と下カバー24からなり、無線装置10をケース内部に完全に収納するが、保護ケース30は、スライドレール32に沿って無線装置10を移動可能に、かつ、ケース内部に部分的に(即ち、コネクタ16付近のみを)収納する。かかる保護ケースは、モールドケース、ソフトケース、キャリングケースなどと呼ばれる場合もある。
【発明の開示】
しかし、かかる保護ケースは、無線装置と別体の付属品であるため、低価格化を図る必要がある。また、無線装置と保護ケースとは分離されているために、保護ケースを通信場所に置き忘れたり、紛失したりするおそれがある。
そこで、本発明は、コネクタの防塵性を比較的低価格で確保する無線装置を提供することを例示的な目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明の一側面としての無線装置は、電子機器が無線通信を行うことを可能にする無線装置であって、前記電子機器と接続されるコネクタと、前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能なアンテナ部とを有することを特徴とする。かかる無線装置は、アンテナ部がコネクタの遮蔽機能を有し、多機能化によって防塵機能の低価格化を図っている。
前記アンテナ部の角度を調節及び固定する角度調節機構を更に有することが好ましい。これにより、アンテナ部を所定の角度で固定して所定の通信特性を維持することができる。また、同様の理由から、前記アンテナ部の長さを調節及び固定する長さ調節機構を更に有することが好ましい。その際、前記アンテナ部の抜け落ちを防止するストッパー機構を更に有することが好ましい。
前記アンテナ部をスライドするスライド機構を更に有することが好ましい。係るスライド運動と回転運動を組み合わせてコネクタを確実に遮蔽することができる。
前記アンテナ部は、複数の部分に分離可能であることが好ましい。これによって、アンテナの指向性を高めることができる。その際、前記複数の部分は、独立して回転可能な第1の部分と第2の部分を含み、前記角度調節機構は前記第1の部分及び第2の部分を異なる角度で固定してもよい。前記複数の部分は、少なくとも2方向に独立して回転可能であってもよい。前記複数の部分は、少なくとも一方は屈曲可能であってもよい。前記アンテナ部は、前記複数の部分を互いに係合する係合部を有してもよい。これによって、コネクタを覆う際にアンテナ部が分離することを防止することができる。
前記電子機器は挿入口を有し、前記無線装置は前記挿入口にイジェクト可能に挿入され、前記アンテナ部は、前記挿入口に挿入された前記無線装置をイジェクトする際に引っ張られるイジェクト部として機能してもよい。これによって、無線装置をイジェクトする際の操作性を高めることができる。前記アンテナ部は、前記コネクタに接触する部分が弾性材料から構成されていてもよい。これによって、コネクタを傷つけることを防止することができる。
前記アンテナ部は、アンテナと、当該アンテナを覆うアンテナカバーとを有し、前記アンテナと前記アンテナカバーとの形状は異なってもよい。即ち、コネクタを遮蔽する機能はアンテナカバーのみが有してもよいし、アンテナとアンテナカバーの両方が有してもよい。なお、前記アンテナ部は、任意の形状、U字形状、T字形状、L字形状、I字形状などを有することができる。
本発明の別の側面としての機能拡張装置は、電子機器の機能を拡張する機能拡張装置であって、前記電子機器と接続されるコネクタと、前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能な遮蔽部とを有することを特徴とする。本発明はこのように無線装置に限定されず、広く機能拡張装置に適用することができる。
本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例により明らかにされるだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の無線装置を示す概略図である。
第2図は、第1図に示すアンテナ部が採用可能な様々な形状を示す平面図及び側面図である。
第3図は、第1図に示す無線装置においてアンテナ部を筐体に取り付ける方法を説明するための図である。
第4図は、図3に示す無線装置において基板と筐体に取り付けられたアンテナ部との配置の一例を示す部分拡大平面図及び断面図である。
第5図は、図3に示す無線装置において基板と筐体に取り付けられたアンテナ部との配置の別の例を示す部分拡大平面図及び断面図である。
第6図は、第1図に示す無線装置の部分分解側面図及び組み立てられた無線装置の部分透過側面図である。
第7図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部の角度調節機構を説明するための断面図である。
第8図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部が伸縮不能に構成された場合を示す分解斜視図である。
第9図は、第1図に示す無線装置のアンテナ部が伸縮可能に構成された場合を示す図である。
第10図は、第9図に示すアンテナ部の伸縮及び長さ固定の詳細を説明するための断面図である。
第11図は、第9図に示すアンテナ部の一実施形態のストッパー機構を説明するための断面図である。
第12図は、第9図に示すアンテナ部の別の実施形態のストッパー機構を説明するための断面図である。
第13図は、第1図に示すアンテナ部のアンテナカバーの他の機能を説明するための概略斜視図である。
第14図は、第1図に示すアンテナ部の変形例を示す斜視図及び平面図である。
第15図は、従来の無線装置の外観図である。
第16図は、従来の無線装置の保護カバーを示す外観図である。
第17図は、従来の無線装置の別の保護カバーを示す外観図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての無線装置100を説明する。ここで、第1図(a)は、無線装置100のアンテナ部150を折り畳んだ様子を示す平面図、第1図(b)は、アンテナ部150を180度回転して広げた状態の無線装置100の側面図、第1図(c)は、アンテナ部150を180回転して広げた状態の無線装置100の平面図である。第1図(d)は、使用時にアンテナ部150を広げた状態の無線装置100の斜視図である。第1図(e)は、アンテナ部150の移動(又は回転)を説明するための透過側面図である。
本実施形態の無線装置100は、PDAなどの電子機器の機能を拡張する機能拡張装置の一例であるが、本発明の機能拡張装置は無線装置に限定されるものではない。本実施形態の無線装置100は、PHS、携帯電話又はDoPaの通信網で電子機器が、メール通信、データ通信、インターネットへのアクセスなどの無線通信を行うことを可能にするCF無線装置であるが、本発明は、無線装置がCFカードインターフェース以外のインターフェースを使用することを妨げるものではない。また、本発明は、無線装置が、無線LANとして機能することを妨げるものではない。
無線装置100は、第1図に示すように、筐体100と、アンテナ部150とを有する。筐体100は、CFカードを内蔵し、CFコネクタ118を有する。CFカードにより、無線装置100は、送受信するデータを保存することができる。CFコネクタ118は、電子機器の本体側に設けられた50ピンと係合する50本のピン孔(図示せず)が設けられている。CFカードの構造及びCFコネクタ118は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
アンテナ部150は、図示しない基地局と通信するアンテナを内部に有して電子機器が無線通信をすることを可能にすると共に、第1図(a)に示すように、CFコネクタ118を遮蔽して防塵を図る機能を有する。アンテナ部150は、CFコネクタ118を覆う位置とCFコネクタ118を露出する位置との間で移動可能である。より具体的には、第1図(b)及び(e)に示すように、回転中心RCの周りに180度(必要があれば360度)回転可能に構成されている。このように、アンテナ部150は、CFコネクタ118の防塵機能を兼ねており、多機能化されている。従って、無線装置100は、従来のように、保護カバー20及び30を設けるよりも防塵機能を安価に達成できると共に、保護カバー20及び30の紛失を防止することもできる。
本実施形態では例示的にU字形状を有するが、その他の形状を有してもよい。例えば、アンテナ部150は、第2図(a)及び(b)に示すように、アンテナ部150は、L字形状を有するアンテナ部150Aに置換されてもよい。ここで、第2図(a)は、アンテナ部150の第1の変形例としてのアンテナ部150Aが折り畳まれた状態を示す平面図であり、第2図(b)は、アンテナ部150Aと開かれた状態を示す斜視図である。あるいは、アンテナ部150は、T字形状を有するアンテナ部150Bに置換されてもよい。ここで、第2図(c)は、アンテナ部150の第2の変形例としてのアンテナ部150Bが折り畳まれた状態を示す平面図であり、第2図(d)は、アンテナ部150Aと開かれた状態を示す斜視図である。もちろん、I字形状、II字形状など、アンテナ部150は他の形状を有してもよいことはもちろんである。なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号150A及びBは参照番号150によって総括されるものとする。
アンテナ部150は、後述する第3図に示すように、両端部に筐体110との接続部152を有する。接続部152は、円筒形状を有して径が小さい軸部153と、先端において後述する基板170と接続する係合部154とを有する。
筐体110は、後述する第6図に示すように、上ケース112と、下ケース113とから構成され、基板170を収納してアンテナ部150を回転可能に支持している。ここで、第6図は、上側が筐体110の分解側面図であり、下側がこれを組み合わせた状態を示す透過側面図である。上ケース112は、第3図に示すように、アンテナ部150の接続部152の軸部153が嵌合する溝112aを左右の側面に有する。以下、第3図を参照して、アンテナ部150を筐体110に取り付ける方法について説明する。
第3図(a)は、上蓋111が装着された上ケース112の背面図である。上ケース112の両側面には溝112aが形成されている。溝112aは、上ケース112の側面に下側が開口するように設けられている。第3図(b)は、アンテナ部150が装着される様子を示す、第3図(a)のA−A断面図である。アンテナ部150の接続部152は、上ケース112の下側から上ケース112に挿入される。第3図(c)は、アンテナ部150が装着された無線装置100の側面図である。第3図(d)は、第3図(a)に示す筐体110にアンテナ部150が装着された無線装置100の平面図である。
なお、アンテナ部150は、第3図(g)に示すように筐体110のコネクタ118側と重ならない程度の長さを余分に有している。それにより、アンテナ部150は、筐体110と衝突することなく、コネクタ118まで回転し、コネクタ118を覆うことができる。また、アンテナ部150に余分な長さを付与しない場合は、別の実施形態として、アンテナ部150の表面をゴムなどの弾性部材で形成して、コネクタ118側に嵌め込むようにしてもよい。これによりアンテナ部150は、コネクタ118を確実に覆うことができる。更に、別の実施形態として、溝112aを第3図(b)の上下方向にも形成してもよい。これによって、第1図(a)に示すように、アンテナ部150はコネクタ118を覆う際には、第3図(c)において、コネクタ118側に回転されると共に下側に移動される。アンテナ部150は第3図(c)の上方向に図示しないバネで付勢され、コネクタ118上にあるときにユーザが手を離すとコネクタ118を覆う方向に付勢される。このようなスライド機構と回転機構を組み合わせることによってアンテナ部150はコネクタ118を確実に覆うことができる。
第4図(a)は、第3図(d)に示すアンテナ部150の接続部152の一実施形態の部分拡大図である。第4図(b)は、第4図(a)のB−B断面図である。本実施形態では、基板170の上面端部に取り付けられた圧縮バネ172が係合部154に接触して弾性力を加える。係合部154は、上ケース112の側面112bと隔壁112cとの間に配置される。側面112bは、溝112aを定義し、その上には接続部152の軸部153が配置される。係合部154は、金属などから構成され、バネ172により基板170と係合部154の間の導通は確保されている。
第5図(a)は、第3図(d)に示すアンテナ部150の接続部152の別の実施形態の部分拡大図である。第5図(b)は、第5図(a)のC−C断面図である。本実施形態では、基板170の上面端部に取り付けられた圧縮バネ172と下面端部に取り付けられた圧縮バネ174が係合部154に接触して弾性力を加える。係合部154は、上ケース112の側面112bと隔壁112cとの間に配置される。側面112bは、溝112aを定義し、その上には接続部152の軸部153が配置される。上述のように、係合部154は、金属などから構成され、バネ172及び174により基板170と係合部154の間の導通は確保されている。
第3図(e)は、第3図(c)の状態から下ケース114を上ケース112に取り付ける様子を示す側面図である。下ケース114により溝112aの開口が塞がれる。第3図(f)は、下ケース114を上ケース112に取り付けた後で、ネジ114により下ケース114を上ケース112に固定する様子を示す側面図である。なお、第3図(e)では、下ケース114のアンテナ軸受部116は便宜上省略されている。第3図(g)は、アンテナ部150の取り付けが完成した無線装置100の側面図である。同図に示すように、アンテナ部150は、矢印方向に180度(必要があれば360度)回転中心RCの周りに回転することができる。
なお、上述したアンテナの固定方法は単なる例であり、ケース112で挟み込む以外にも、ネジ止めなど当業界で周知のいかなる方法をも適用することができる。
次に、第6図及び第7図を参照して、アンテナ部150の角度調節機構120について説明する。角度調節機構120は、アンテナ部150の筐体110に対する角度又は回転位置を保持し、通信の安定化を維持する機能を有する。上述のように、アンテナ部150は、第6図に示すように、組み立てられる。
第7図(a)は、第1の実施形態の角度調節機構120Aを示している。角度調節機構120Aは、下ケース114に設けられた一対のケースバネ122と、係合部154に形成された多角形状を利用している。
ケースバネ122は、板バネとして機能し、係合部154に対して弾性力を印加する。かかる弾性力は、係合部154をある回転位置で保持するのに使用される。従って、弾性力の大きさは、アンテナ部150の重量及び摩擦力から設定される。本実施形態では2つのケースバネ122を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。ケースバネ122は、例えば、モールドによって形成することができる。
多角形状は、辺154aと角部154bとを有する。第7図(a)の上側の部分拡大図である左下側において、各ケースバネ122は保持部123を有して2つの辺154aを保持している。保持部123は、保持位置にきた辺154aと平行な平面部を有している。即ち、各保持部123は係合部154の方を向いているために左右のケースバネ122の形状は異なる。上述のように、ケースバネ122は、適当な弾性力を係合部154の二辺154aに加えているので、アンテナ部150は、例えば、第1図(d)に示す位置で固定可能である。
もっとも、ケースバネ122が加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更して係合部154が回転すると、第7図(a)の右下側にあるように、角部154bがケースバネ122を外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の回転位置で係合部154が停止すると、第7図(a)の左下側にあるようにケースバネ122は対応する辺154aを固定する。多角形状は、本実施形態では12角形であるが、それに限定されるものではない。多角形状の分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する角度の間隔が細かくなる。
第7図(b)は、第2の実施形態の角度調節機構120Bを示している。角度調節機構120Bは、筐体110に適当な固定手段によって固定されたバネ125と、多角形状を有する係合部154の各辺に形成された凹部154cを利用している。
バネ125は、第7図(b)の上側の部分拡大図である左下側に示すように、係合部154の各辺154aに形成された凹部154cに嵌合して係合部154に対して弾性力を印加する圧縮バネである。かかる弾性力は、係合部154をある回転位置で保持するのに使用される。従って、弾性力の大きさは、アンテナ部150の重量、摩擦力凹部154cの深さから設定される。本実施形態では1つのバネ125を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。バネ125を基板170に設けることにより、基板170とアンテナ部150との導通も同時に行うことができる。
係合部154は、上述の辺154a及び角部154bに加え、各辺154aに凹部(ディンプル)154cとを有する。もっとも、バネ125が嵌合できる限り、係合部154は多角柱形状ではなく円筒形状であってもよい。上述のように、バネ125は、適当な弾性力を係合部154の二辺154aの凹部154cに加えているので、アンテナ部150は、例えば、第1図(d)に示す位置で固定可能である。
バネ125が加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150の回転位置を変更して係合部154が回転すると、第7図(b)の右下側にあるように、角部154bがバネ125を外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の回転位置で係合部154が停止すると、第7図(b)の左下側にあるようにバネ125は対応する辺154aを固定する。多角形状は、本実施形態では12角形であるが、それに限定されるものではない。凹部154cの分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する角度の間隔が細かくなる。
なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号120A及びBは参照番号120によって総括されるものとする。このように、角度調節機構120は、通信時にアンテナ部150を固定することができるので、通信品質の向上を図ることができ、製品品質を向上することができる。本実施形態の角度調節機構120の代わりに、例えば、本発明は、無線装置100が、ノート型PCのヒンジ機構など当業界で周知のいかなる構成を適用することを妨げるものではない。
次に、第8図乃至第10図を参照して、アンテナ部150の内部構造について説明する。アンテナ部150は、ヘリカルアンテナから構成され、伸縮可能でも伸縮不能に構成されてもよい。
第8図は、アンテナ部150に適用可能な、伸縮不能に構成されたアンテナ部150Cの分解斜視図である。アンテナ部150Cは、アンテナ内蔵部151と、アンテナカバー159とを有し、アンテナ内蔵部151はコイル部155を有する。本実施形態では、各アンテナ内蔵部151はアンテナを内蔵しているが、いずれか一方のみが内蔵していてもよい。また、その長さも異なってもよい。アンテナカバー159は、一対の垂直部159aと水平部159bとを有している。各垂直部159aは、切り込み部159cを有し、各切り込み部159cに接続部152が嵌合する。水平部159bは中空でもよいが、金属棒が通っていてもよい。アンテナ内蔵部151がアンテナカバー159の水平部159bまで伸びていてもよい。アンテナカバー159は、コネクタ118を傷つけないためにゴムなどの弾性材料から構成されてもよい。組立の際は、接着剤を利用して垂直部159aの切り込み部159cに接続部152を嵌合して接着する。
以下、第9図を参照して、アンテナ部150に適用可能な伸縮可能なアンテナ部150Dについて説明する。ここで、第9図(a)は、アンテナ部150Dの分解斜視図である。第9図(b)は、アンテナ部150Dが組立後に伸張された状態を示す斜視図である。第9図(c)は、アンテナ部150Dが組立後に伸張がない状態を示す斜視図であり、第8図に示すアンテナ部150Cが組み立てられた状態として理解されてもよい。
アンテナ部150Dは、第9図(a)に示すように、一対のアンテナ内蔵部151Bと、一対の位置固定キャップ156と、一対のコイル部155Bと、アンテナカバー159とを有する。
本実施形態では、各アンテナ内蔵部151Bはアンテナを内蔵しているが、いずれか一方のみが内蔵していてもよい。また、その長さも異なってもよい。アンテナ内蔵部151Bは、スライド部157を有している点でアンテナ内蔵部151と相違する。スライド部157は、複数の整列した凹部157bから構成されている。本実施形態では、アンテナ内蔵部151Bはほぼ円筒形状を有するが、スライド部157が平坦に形成されたり、四角柱など他の形状に形成されたりしてもよい。凹部157bはアンテナ内蔵部151Bの裏側にも形成されている。位置固定キャップ156とスライド部157との関係は、後述するように、第7図(b)を参照して上述したバネ125と凹部154cとの関係に相当する。位置固定キャップ156には、後述するように、固定用部材(バネ156a)が内蔵されている。
アンテナ部150の長さは、第9図(b)に示すM方向に調整可能である。以下、第10図(a)及び第10図(b)を参照して、アンテナ部150の伸張と所定長さにおけるアンテナ部150の固定の詳細を説明する。ここで、第10図(a)及び第10図(b)は、アンテナ部材150Dの伸縮及び長さ固定の詳細を説明するための断面図である。
第10図(a)及び第10図(b)に示すように、位置固定キャップ156とコイル部155Bは、アンテナカバー159内で固定されている。アンテナ内蔵部151Bのスライド部157が位置固定キャップ156内を移動する。位置固定キャップ156は、中空円筒形状を有し、内部に対向する一対のバネ156aを有している。各バネ156aはスライド部157の凹部157bに嵌合可能に形成されている。第10図(a)は、バネ156aが凹部157bに嵌合している状態を示しており、第10図(b)はスライド部157が移動している状態を示している。
アンテナ部150の長さを固定する長さ固定機構は、アンテナカバー159に固定されたバネ156aと、スライド部157の凹部157bを利用している。バネ156aは、凹部157bに嵌合してスライド部157に対して弾性力を印加する圧縮バネである。かかる弾性力は、スライド部157又はアンテナ内蔵部151Bをある長さ位置で固定するのに使用される。弾性力の大きさは、バネ156aから上側のアンテナ部150の重量、摩擦力、凹部157の深さなどから設定される。本実施形態では2つのバネ125を設けているが、本発明はその数や配置を限定するものではない。上述のように、バネ156aが、適当な弾性力をスライド部157の凹部157bに加えているので、アンテナ部150Dは、例えば、第9図(b)に示す位置で固定可能である。
バネ156aが加える弾性力は、ユーザがアンテナ部150Dの長さ位置を変更することを可能にする程度の大きさである。従って、ユーザがアンテナ部150Dの長さを変更してアンテナカバー159を第9図(b)のM方向に伸縮すると、第10図(b)に示すように、スライド部157の隣り合う凹部157bの間の凸部157aがバネ156aを外側に(即ち、矢印方向に)押し上げる。所定の長さ位置でバネ156aが凹部157bに嵌合すると、第10図(a)に示すように、バネ156aは対応する凹部157bを介してアンテナカバー159の位置(即ち、アンテナ部150Dの長さ)を固定する。凹部157bの分解能が増加すると、アンテナ部150を固定する長さ間隔が細かくなる。
なお、以下の説明においては、特に断らない限り、参照番号150A及びBは参照番号150によって総括されるものとする。第8図のように、アンテナ部150Aの長さを伸縮不能とすると、アンテナの長さがコネクタ118をカバーする長さに固定されて、所望の通信特性が得られなくなったり、設計の自由度を狭めたりする。本実施形態の長さ調節機構は、通信時にアンテナ部150を固定することができるので、通信品質の向上を図ることができ、製品品質を向上することができる。なお、本実施形態では、通信時にアンテナ部150Dの長さを伸ばして、コネクタ118を保護する際に第9図(c)に示すように最短に設定しているが、コネクタ118を遮蔽する際に長さを伸ばしたり、通信時に長さを縮めたりしてもよい。
以下、第11図及び第12図を参照して、アンテナ部150Dのストッパー機構について説明する。ここで、第11図は、一実施形態のストッパー部158の断面図であり、第12図は、別の実施形態のストッパー部158Aの断面図である。ストッパー部158及び158Aは、アンテナ部150を最大長にする際にアンテナカバー159からアンテナ内蔵部151が抜け落ちることを防止する機構である。
第11図(a)は、ストッパー部158をコイル部155B内に挿入した後のストッパー部158の機能を説明するための断面図であり、第11図(b)は、ストッパー部158をコイル部155B内に挿入する動作を説明するための断面図である。
ストッパー部158は、スライド部157から突出及びスライド部157に退避可能に構成されている。ストッパー部158は、例えば、スライド部157内部に設けられた図示しない圧縮バネと、位置固定キャップ156の受け部156bと係合する係合部(例えば、金属製のほぼ角柱部材)から構成されている。ストッパー部158をコイル部155B内にロードするには、第11図(b)の左側に示すように、ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に押圧してバネ156aを点線で示すように変位させる。その際、ストッパー部158は、第11図(b)の右側に示すように、図示しない圧縮バネに抗して係合部がスライド部157の内部に矢印方向に退避する。ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に更に移動することによって、ストッパー部158はコイル部155B内にロードされる。
第11図(a)は、ストッパー部158がロードされた後でアンテナカバー159がスライド部157から引き抜かれることを防止している状態を示している。ストッパー部158の端部が位置固定キャップ156の受け部156bに当接し、これ以上、アンテナカバー159がスライド部157に対して右方向に移動するとストッパー部158が広がるように構成されている。この結果、アンテナカバー159がスライド部157から分離することを防止することができる。選択的に、保守目的でアンテナカバー159をスライド部157から分離するために、ストッパー部158をスライド部157の内部に退避させるボタンその他の機構を設けてもよい。
第12図(a)は、第9図(a)のD部に適用可能なストッパー部158Aの拡大斜視図である。第12図(b)は、第12図(a)をE方向から見たストッパー部158Aの側面図であり、第12図(c)はストッパー部158Aをコイル部155Bに挿入する動作を説明するための側面図である。
本実施形態のストッパー部158Aは、円錐台形状を有して、一対の切り欠き部158A1を対称な位置に有している。この結果、第12図(b)及び第12図(c)に示すように変形することができ、変形前の径をX、変形後の径をY、位置固定キャップ156の中空穴の径をX1とすると、Y<X1<Xの関係が成立する。
ストッパー部158Aをコイル部155B内にロードするには、第11図(b)と同様に、ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に押圧してバネ156aを点線で示すように変位させる。その際、ストッパー部158Aは、第12図(c)に示すように、切り欠き部158A1が狭まるように変形して径がXからYに減少する。ユーザがアンテナカバー159をバネ156aのバネ力に抗して左方向に更に移動することによって、ストッパー部158Aはコイル部155B内にロードされる。
ストッパー部158Aがコイル部155Bにロードされると第12図(b)に示す状態に復帰する。この結果、同図に示すストッパー部158Aの張り出し部158A2が第11図(a)に示す位置固定キャップ156の受け部156bに当接し、これ以上、アンテナカバー159がスライド部157に対して右方向に移動することを防止する。この結果、アンテナカバー159がスライド部157から分離することを防止することができる。選択的に、保守目的でアンテナカバー159をスライド部157から分離するために、ストッパー部158Aを第12図(c)に示す状態に変形させるボタンその他の機構を設けてもよい。
次に、第13図を参照して、アンテナカバー159の他の機能について説明する。ここで、第13図は、アンテナカバー159の他の機能を説明するための概略斜視図である。本実施形態のアンテナカバー159は無線装置100のPDA等の電子機器70からのイジェクト機能を有する。
従来のPDAは、PDA本体側に無線装置を取り外すためのイジェクト機能の付いているもの(例えば、イジェクトボタンや、一度無線装置をPDA内に押すと装着され、再び無線装置を押すとPDAから部分的に飛び出すプッシュプッシュ機構)とイジェクト機構が付いていないものとに分類することができる。イジェクト機構がついていない場合には、無線装置を完全に本体に収納しないで露出した無線装置を把持して引き抜く機構を採用している場合が多い。しかし、このような部分露出機構では、部分的に露出した無線装置が短くて把持しにくく操作性が悪いという問題がある。そのため、着脱が容易な無線装置が従来から要求されていた。
本実施形態は、第13図に示すように、アンテナ部150のアンテナカバー159bを引き出し用の取っ手とすることによって、引き出し操作の向上を図るものである。但し、本作業を繰り返す事によりPDA70本体との接触部の負荷が掛かるため、繰り返し動作により基板170等の内部との接触が不安定になるおそれがある。これに対して、本実施形態では、回転軸部としての接続部154を一体構造にすることによってアンテナ部150自身への負荷を低減している。接続部154と基板170との接触はバネ172等を使用することによってストロークと範囲を確保し、ガタツキを吸収している。この結果、無線装置100の着脱を容易にすることが可能になり、操作性が向上する。
以下、第14図を参照して、アンテナ部150の変形例としてのアンテナ部150Eについて説明する。アンテナ部150Eは、部分150E1及び150E2に分割可能である。本実施形態では、アンテナ部150Eは2つの部分に分割されているが、本発明はアンテナ部150Eが任意の複数の部分に分割されることを妨げるものではない。第14図(a)は、アンテナ部150Eの斜視図であり、第14図(b)はアンテナ部150Eの平面図である。
部分150E1及び150E2は結合部150E3で係合可能である。第14図(a)は、部分150E1の先端が凹形状、部分150E2の先端に凸形状が形成されている様子を示している。係合部150E3によって、コネクタを覆う際にアンテナ部が分離することを防止することができる。
各分割部分は他方に独立して回転可能である。本実施形態では、部分150E1はL1方向とL2方向に回転可能であり、部分151E2はL1方向とL3方向に回転可能である。回転部150E4は部分150E1をL2方向に回転することを可能にさせ、回転部150E4は部分150E2をL5方向に回転することを可能にする。回転部150E4は、例えば、アンテナカバー159にアンテナ内蔵部151まで切れ目を入れることによって構成することができる。回転部150E5は、例えば、ヒンジ機構を使用することができる。
次に、本発明の無線装置100の動作について説明する。無線装置100の不使用時にはコネクタ118はアンテナカバー159で覆われて防塵を図ることができる。無線装置100が使用される際は、アンテナ部150が回転中心RCの周りに回転されてコネクタ116を露出し、電子機器70との接続を可能にする。アンテナ部150の角度は適当に調節された後その角度位置で固定され、また、アンテナ部150がアンテナ部150Dであれば、その長さは適当に調節された後で固定される。この結果、アンテナ部150は、所定の通信特性を維持することができる。必要があれば、第14図に示すように、アンテナ部150Eは分割されて独自に回転されて指向性を高めることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、第14図では、分割部分は回転可能としたが更に他方に独立に屈曲可能としてもよい。かかる屈曲は適当なリンク機構によって達成することができる。
【産業上の利用の可能性】
本発明によれば、コネクタの防塵性を比較的低価格で確保する無線装置を提供することができる。
Claims (15)
- 電子機器が無線通信を行うことを可能にする無線装置であって、
前記電子機器と接続されるコネクタと、
前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能なアンテナ部とを有することを特徴とする無線装置。 - 前記アンテナ部の角度を調節及び固定する角度調節機構を更に有することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記アンテナ部をスライドするスライド機構を更に有することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記アンテナ部の長さを調節及び固定する長さ調節機構を更に有することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記アンテナ部の抜け落ちを防止するストッパー機構を更に有することを特徴とする請求項4記載の無線装置。
- 前記アンテナ部は、複数の部分に分離可能であることを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記複数の部分は、独立して回転可能な第1の部分と第2の部分を含み、
前記角度調節機構は前記第1の部分及び第2の部分を異なる角度で固定することを特徴とする請求項6記載の無線装置。 - 前記複数の部分は、少なくとも2方向に独立して回転可能であることを特徴とする請求項6記載の無線装置。
- 前記複数の部分は、少なくとも一方は屈曲可能であることを特徴とする請求項6記載の無線装置。
- 前記アンテナ部は、前記複数の部分を互いに係合する係合部を有することを特徴とする請求項6記載の無線装置。
- 前記電子機器は挿入口を有し、前記無線装置は前記挿入口にイジェクト可能に挿入され、
前記アンテナ部は、前記挿入口に挿入された前記無線装置をイジェクトする際に引っ張られるイジェクト部として機能することを特徴とする請求項1記載の無線装置。 - 前記アンテナ部は、前記コネクタに接触する部分が弾性材料から構成されていることを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記アンテナ部は、アンテナと、当該アンテナを覆うアンテナカバーとを有し、前記アンテナと前記アンテナカバーとの形状は異なることを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記アンテナ部はU字形状を有することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 電子機器の機能を拡張する機能拡張装置であって、
前記電子機器と接続されるコネクタと、
前記コネクタを覆う第1の位置と、前記コネクタを露出する第2の位置との間で移動可能な遮蔽部とを有することを特徴とする機能拡張装置。
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