JPWO2006100912A1 - Ｆｍトランスミッタ内蔵の携帯機器 - Google Patents

Abstract

アンテナの破損のおそれが少なく、アンテナ収納スペースの確保が容易なＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器を提供することを目的とする。携帯音楽再生機器は、送信対象となるオーディオ信号を発生するオーディオ再生装置と、オーディオ信号をＦＭ変調してＦＭ受信機で受信可能な搬送波信号を生成するステレオ変調回路、ＦＭ変調回路と、搬送波信号を送信アンテナを通して送信する送信回路とを備えている。これらのオーディオ信号発生回路、変調回路、送信回路をプリント基板２００上に形成するとともに、プリント基板２００の外周近傍に形成されたループ状導体４０Ａを送信アンテナとして用いる。

Description

本発明は、ＦＭ変調された信号を送信するＦＭトランスミッタを備えるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器に関する。

従来から、ＦＭトランスミッタを内蔵した携帯電話機等の携帯機器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。内蔵されたＦＭトランスミッタを用いることにより、携帯機器内で発生した音声を外部のＦＭ受信機から出力することができる。これにより、スピーカを備えない携帯機器で発生した音声を外部のスピーカから出力することができるようになったり、内蔵された小型のスピーカを用いる場合に比べて音質の向上や音量の確保が可能になる。また、携帯機器に内蔵されたＦＭトランスミッタに接続されるアンテナとしては、外付けされた棒状のアンテナが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−１９７１６８号公報（第３−６頁、図１−５） 特開平１０−２０７９７２号公報（第４−７頁、図１−９）

ところで、上述した特許文献２に開示されたように棒状のアンテナを常時外付けする場合には、収納時や運搬時に破損のおそれがある。また、このような棒状のアンテナを内蔵させる場合も考えられるが、装置の小型化が進むと筐体内に棒状のアンテナを収納するスペースの確保が難しくなるという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、アンテナの破損のおそれが少なく、アンテナ収納スペースの確保が容易なＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明のＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器は、送信対象となるオーディオ信号を発生するオーディオ信号発生回路と、オーディオ信号をＦＭ変調してＦＭ受信機で受信可能な搬送波信号を生成する変調回路と、搬送波信号を送信アンテナを通して送信する送信回路とを備え、オーディオ信号発生回路、変調回路、送信回路を一あるいは複数のプリント基板上に形成するとともに、プリント基板の外周近傍に形成されたループ状導体を送信アンテナとして用いている。内蔵されたループ状導体を送信アンテナとして用いているため、送信アンテナが筐体外部に突出することがなく、収納時や運搬時における破損を防止することができる。また、プリント基板の外周近傍の空間を送信アンテナの収納スペースとして使用することにより、収納スペースの確保が容易となる。

また、上述したループ状導体は、プリント基板の表面に形成されたパターン導体であることが望ましい。これにより、プリント基板に各種配線を形成する際に同時に送信アンテナを形成することが可能になり、部品点数を削減することができる。また、別部品としての送信アンテナを組み付ける必要がなくなるため、組み立て工程の簡略化が可能になる。

また、上述したループ状導体は、プリント基板の表面および裏面のそれぞれに形成されたパターン導体であることが望ましい。これにより、送信アンテナのループ回数を増やすことができ、送信出力を上げることが可能となる。

また、上述したループ状導体は、プリント基板の表面に形成された薄膜状の金属導体であることが望ましい。これにより、送信アンテナの収納スペースを最小にすることができ、送信アンテナを内蔵した携帯機器の小型化が可能となる。

また、上述したループ状導体は、プリント基板の表面および裏面のそれぞれに形成された薄膜状の金属導体であることが望ましい。これにより、送信アンテナのループ回数を増やすことができ、送信出力を上げることが可能となる。

また、上述したループ状導体が配置されたプリント基板には送信回路が実装されていることが望ましい。これにより、送信回路と送信アンテナとの間をプリント基板上の配線を利用して電気的に接続することができるため、配線自体の簡素化とともに配線を行う作業工程の簡素化が可能になる。

また、使用状態に応じて開閉される第１および第２の分割筐体のそれぞれに収納された２つのプリント基板を備え、ループ状導体は、２つのプリント基板のそれぞれに対応して設けられていることが望ましい。これにより、第１および第２の分割筐体を開いた状態で大きな送信アンテナを実現することができる。

また、上述した第１および第２の分割筐体のそれぞれに対応するループ状導体は、第１および第２の分割筐体を閉じたときに、流れる電流の向きが同じになるように互いに直列接続されていることが望ましい。これにより、筐体を折り畳んで２つのループ状導体が重なった場合にもこれらのループ状導体を送信アンテナとして有効に機能させることができる。

一実施形態の携帯音楽再生機器の構成を示す図である。 携帯音楽再生機器の外観を示す斜視図である。 筐体内に収容されたプリント基板の斜視図である。 プリント基板の外周近傍に形成されたループ状導体の変形例を示す図である。 プリント基板の外周近傍に形成されたループ状導体の他の変形例を示す図である。 プリント基板の表面と裏面の両方に形成されたループ状導体の他の変形例を示す図である。 ２つの分割筐体を有する携帯音楽再生機器の外観斜視図である。 ２つの分割筐体を有する携帯音楽再生機器の外観斜視図である。 ２つの分割筐体に収納されたプリント基板上に形成されたループ状導体の形状および接続状態を示す図である。

符号の説明

１０ オーディオ再生装置
１２ 出力回路
２０ ＦＭトランスミッタ
２２ ステレオ変調回路
２４ ＦＭ変調回路
２６ 送信回路
３０ 操作部
３２ 表示部
３４ 制御部
４０ 送信アンテナ
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ ループ状導体
１００ 携帯音楽再生機器
２００、２００Ａ、２００Ｂ プリント基板
３００ 筐体
３００Ａ、３００Ｂ 分割筐体

以下、本発明を適用した一実施形態の携帯音楽再生機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態の携帯音楽再生機器の構成を示す図である。図１に示す本実施形態の携帯音楽再生機器１００は、オーディオ再生装置１０、出力回路１２、ＦＭトランスミッタ２０、操作部３０、表示部３２、制御部３４を含んで構成されている。これらの構成の中で、操作部３０、表示部３２を除くほとんどの構成が半導体基板上にＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて複数の部品あるいは１チップ部品として形成されている（但し、これらのプロセスによって形成不可能な駆動機構等は除く）。これらのプロセスを用いることにより、半導体基板上に形成された部品および携帯音楽再生機器１００全体の小型化、低消費電力化を図ることができる。

オーディオ再生装置１０は、圧縮された形式で記録されているオーディオデータを伸長してオーディオ信号を再生、出力するオーディオ信号発生回路であり、例えばＭＰ３（MPEG Audio Layer-3）プレーヤやＭＤ（ミニディスク）プレーヤ等に対応している。なお、本実施形態におけるオーディオ再生装置１０は、送信対象となるオーディオ信号を発生する機能が少なくとも必要であり、非圧縮のオーディオデータからオーディオ信号を再生するＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤや携帯電話機等の音声再生回路によってオーディオ再生装置１０を構成するようにしてもよい。オーディオ再生装置１０からは、左右別々のオーディオ信号であるＬ信号とＲ信号が出力される。出力回路１２は、オーディオ再生装置１０から出力されるオーディオ信号を増幅したり音質調整を行った信号をイヤホン端子１０６を介してイヤホン（図示せず）に出力する。

ＦＭトランスミッタ２０は、オーディオ再生装置１０から出力されたＬ信号とＲ信号に対してＦＭ変調を行った後の信号を送信アンテナ４０から送信する。このために、ＦＭトランスミッタ２０は、ステレオ変調回路２２、ＦＭ変調回路２４、送信回路２６を備えている。ステレオ変調回路２２は、入力されたＬ信号とＲ信号を合成するステレオ変調処理を行って、ステレオコンポジット信号（ステレオ複合信号）を生成する。ＦＭ変調回路２４は、ステレオコンポジット信号に対してＦＭ変調処理を行い、この携帯音楽再生機器１００の近傍に設置された外部のＦＭ受信機（図示せず）で受信可能な搬送波信号を生成する。送信回路２６は、ＦＭ変調回路２４によって生成された搬送波信号を増幅して送信アンテナ４０から送信する。

操作部３０は、利用者による操作を受け付けるために各種のキーや操作つまみ類を備えている。例えば、オーディオ再生装置１０によるオーディオ信号の再生動作に対して各種の指示を与えるために「再生」キーや「停止」キーを備えるとともに、出力回路１２の増幅の程度を指示するために音量設定用の「ＵＰ」キーや「ＤＯＷＮ」キーを備えている。表示部３２は、操作部３０による操作内容を表示したり、オーディオ再生装置１０による再生内容（例えば再生中の楽曲の名称（曲名）やこの楽曲を歌っているアーティスト名、再生経過時間等）などを表示する。制御部３４は、携帯音楽再生機器１００の全体を制御する。例えば、オーディオ再生装置１０による再生状態を設定したり、出力回路１２を用いた音量の設定を行う。

図２は、携帯音楽再生機器１００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、携帯音楽再生機器１００の筐体３００には、図１に示した各構成が実装されて配線が行われたプリント基板２００が内部に収納されている。

図３は、筐体３００内に収容されたプリント基板２００の斜視図である。図３に示すように、プリント基板２００には、図１に示した携帯音楽再生機器１００の各構成を実現するための一あるいは複数の部品２１２、２１４、２１６等が実装されており、これらの部品間あるいはこれらの部品と電源ラインやアースラインとの間がプリント配線（図示せず）を用いて接続されている。なお、図３に示す例では、３つの部品２１２、２１４、２１６が図示されているが、各構成を２つあるいは４つ以上の部品を用いて実現したり、各構成全体を１つの部品を用いて実現するようにしてもよい。

また、プリント基板２００には、表面（例えば多くの部品２１２、２１４等が実装された一方の面を「表面」、反対側の他方の面を「裏面」として説明を行うものとする）の外周近傍を周回するループ状導体４０Ａが形成されている。このループ状導体４０Ａは、各部品の接続を行うために用いられる配線と同様にプリントパターン導体によって形成されており、送信アンテナ４０として機能する。例えば、送信回路２６が図３に示す部品２１２に含まれているものとすると、送信回路２６とループ状導体４０Ａとの接続もプリントパターン導体を用いて行われる。

このように、本実施形態の携帯音楽再生機器１００では、内蔵されたループ状導体４０Ａを送信アンテナ４０として用いているため、送信アンテナ４０が筐体３００の外部に突出することがなく、収納時や運搬時における破損を防止することができる。また、プリント基板２００の外周近傍の空間を送信アンテナ４０の収納スペースとして使用することにより、収納スペースの確保が容易となる。

さらに、ループ状導体４０Ａをプリント基板２００の表面に形成されたパターン導体によって形成することにより、プリント基板２００に各種配線を形成する際に同時に送信アンテナ４０を形成することが可能になり、部品点数を削減することができる。また、別部品としての送信アンテナ４０を組み付ける必要がなくなるため、組み立て工程の簡略化が可能になる。特に、ループ状導体４０Ａが配置されたプリント基板２００には送信回路２６（図３に示す例では、例えば部品２１２に送信回路２６が含まれている）が実装されているため、送信回路２６と送信アンテナ４０との間をプリント基板２００上の配線を利用して電気的に接続することができ、配線自体の簡素化とともに配線を行う作業工程の簡素化が可能になる。

図４は、プリント基板２００の外周近傍に形成されたループ状導体の変形例を示す図である。図４に示すループ状導体４０Ｂは、図３に示したループ状導体４０Ａに対して、プリント基板２００の裏面側に形成されている点が異なっている。この場合の部品２１２とループ状導体４０Ｂの間の接続は、例えば部品２１２の実装位置あるいは部品２１２の周辺に形成されたスルーホールと、このスルーホールに接続されるプリントパターンとを用いて行われる。

なお、図３および図４に示した例では、ループ状導体４０Ａ、４０Ｂをプリンタパターン導体を用いて形成したが、その他の薄膜状の金属導体を用いて形成するようにしてもよい。例えば、プリント基板２００の表面あるいは裏面に銅やアルミニウム等の金属薄膜を貼付したり、蒸着等の手法によって形成するようにしてもよい。

図５は、プリント基板２００の外周近傍に形成されたループ状導体の他の変形例を示す図である。図５に示すループ状導体４０Ｃは、プリント基板２００の側面を周回するように形成されている。

また、上述した説明では、ループ状導体をプリント基板２００の１つの面に周回数が１となるように形成したが、周回数（ループ回数）を２またはそれ以上にしてもよい。あるいは、プリント基板２００の２つ以上の面にループ状導体を形成するようにしてもよい。

図６は、プリント基板２００の表面と裏面の両方に形成されたループ状導体の他の変形例を示す図である。図６（Ａ）には、プリント基板２００の表面に形成されたループ状導体４０Ｄ、４０Ｅが示されている。また、図６（Ｂ）には、プリント基板２００の裏面に形成されたループ状導体４０Ｆが示されている。なお、図６（Ｂ）では、プリント基板２００の裏面に形成されたループ状導体４０Ｆを表面側から見た形状が示されている。

図６（Ａ）に示すように、プリント基板２００の表面側のループ状導体４０Ｄ、４０Ｅは２分割されており、それぞれの端部にはスルーホール４２、４４が設けられている。これらのスルーホール４２、４４を介して表面側のループ状導体４０Ｄ、４０Ｅと裏面側のループ状導体４０Ｆとが接続される。また、この接続は、電流が一方向に流れたときに、表面側のループ状導体４０Ｄ、４０Ｅと裏面側のループ状導体４０Ｆとで電流の向きが同じになるように行われている。これにより、送信アンテナ４０のループ回数を増やすことができるため、送信出力を上げることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、単一の筐体２００を有する携帯音楽再生機器１００について説明したが、複数の分割筐体を有する携帯音楽再生機器についても本発明を適用することができる。

図７および図８は、２つの分割筐体を有する携帯音楽再生機器の外観斜視図である。図７には２つの分割筐体３００Ａ、３００Ｂを開いた状態が、図８には２つの分割筐体３００Ａ、３００Ｂを閉じた状態がそれぞれ示されている。また、図９は２つの分割筐体３００Ａ、３００Ｂに収納されたプリント基板上に形成されたループ状導体の形状および接続状態を示す図である。一方のプリント基板２００Ａは、一方の分割筐体３００Ａに収納されており、外周近傍にループ状導体４０Ｇ、４０Ｈが形成されている。また、他方のプリント基板２００Ｂは、他方の分割筐体３００Ｂに収納されており、外周近傍にループ状導体４０Ｋが形成されている。これらの各ループ状導体４０Ｇ、４０Ｈ、４０Ｋは、端部同士を交差させて（図９に示すように全体が８の字形状の導体を形成するように）接続が行われる。このような接続を行うことにより、２つの分割筐体３００Ａ、３００Ｂを折り畳んだときに各ループ状導体に流れる電流の向きを同じにすることができ、これらのループ状導体４０Ｇ、４０Ｈ、４０Ｋをループ回数が２の送信アンテナ４０として有効に機能させることができる。

本発明によれば、内蔵されたループ状導体を送信アンテナとして用いているため、送信アンテナが筐体外部に突出することがなく、収納時や運搬時における破損を防止することができる。また、プリント基板の外周近傍の空間を送信アンテナの収納スペースとして使用することにより、収納スペースの確保が容易となる。

Claims (13)

1. 送信対象となるオーディオ信号を発生するオーディオ信号発生回路と、
   前記オーディオ信号をＦＭ変調してＦＭ受信機で受信可能な搬送波信号を生成する変調回路と、
   前記搬送波信号を送信アンテナを通して送信する送信回路と、
   を備え、前記オーディオ信号発生回路、前記変調回路、前記送信回路を一あるいは複数のプリント基板上に形成するとともに、前記プリント基板の外周近傍に形成されたループ状導体を前記送信アンテナとして用いるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
2. 請求項１において、
   前記ループ状導体は、前記プリント基板の表面に形成されたパターン導体であるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
3. 請求項１において、
   前記ループ状導体は、前記プリント基板の表面および裏面のそれぞれに形成されたパターン導体であるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
4. 請求項１において、
   前記ループ状導体は、前記プリント基板の表面に形成された薄膜状の金属導体であるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
5. 請求項１において、
   前記ループ状導体は、前記プリント基板の表面および裏面のそれぞれに形成された薄膜状の金属導体であるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
6. 請求項１において、
   前記ループ状導体が配置された前記プリント基板には前記送信回路が実装されているＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
7. 請求項１において、
   使用状態に応じて開閉される第１および第２の分割筐体のそれぞれに収納された２つの前記プリント基板を備え、
   前記ループ状導体は、前記２つのプリント基板のそれぞれに対応して設けられているＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
8. 請求項７において、
   前記第１および第２の分割筐体のそれぞれに対応する前記ループ状導体は、前記第１および第２の分割筐体を閉じたときに、流れる電流の向きが同じになるように互いに直列接続されているＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
9. 請求項１において、
   ＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて、前記オーディオ信号発生回路、前記変調回路、前記送信回路に対応する構成が半導体基板上に形成されたＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
10. 請求項１において、
    前記オーディオ信号発生回路はＭＰ３プレーヤであるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
11. 請求項１において、
    前記オーディオ信号発生回路はＭＤプレーヤであるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
12. 請求項１において、
    前記オーディオ信号発生回路はＣＤプレーヤであるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
13. 請求項１において、
    前記オーディオ信号発生回路は携帯電話機であるＦＭトランスミッタ内蔵の携帯機器。
    

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