(57)【要約】【課題】アンテナの状態に応じて、最適なアンテナの切り換えを行って通信品質の向上を図ることのできる携帯端末装置を提供すること。【解決手段】この携帯端末装置は、第１アンテナ（１１）と、展開および収納が可能な第２アンテナ（１２）と、第１周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第１無線回路（２１）と、第２周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第２無線回路（２２）と、前記第２アンテナの展開又は収納を検出する検出部（１８）と、前記第１無線回路の接続を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で切り換えるスイッチ（４５）と、を具備する構成を採る。【選択図】図２
2014175903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アンテナと、
展開および収納が可能な第２アンテナと、
第１周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第１無線回路と、
第２周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第２無線回路と、
前記第２アンテナの展開又は収納を検出する検出部と、
前記第１無線回路の接続を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で切り換えるスイッチと、
を具備し、
前記第２無線回路は、前記第２アンテナを介して信号処理を行い、
前記第１無線回路は、前記検出部の検出に基づき、前記スイッチにより前記第１アンテナ又は前記第２アンテナに接続が切り換えられて、接続された前記第１アンテナ又は前記第２アンテナを介して信号処理を行う、
携帯端末装置。
【請求項２】
前記スイッチは、前記検出部が前記第２アンテナの収納を検出した場合に、前記第１アンテナを前記第１無線回路に接続し、前記検出部が前記第２アンテナの展開を検出した場合に、前記第２アンテナを前記第１無線回路に接続する、
請求項１記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記第２アンテナは、先端に被検出部を有し、
前記検出部は、前記第２アンテナが収納された際に前記第２アンテナの先端が配置される箇所で、前記被検出部の有無を検出する構成である、
請求項１記載の携帯端末装置。
【請求項４】
第３アンテナと、
前記第３アンテナを介して前記第１周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第３無線回路と、
を更に具備し、
前記第３アンテナと前記第３無線回路との接続は、前記検出部の検出によって変化しない、
請求項１記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記第１無線回路は、前記第１周波数帯の無線信号の受信の処理を行い、
前記第３無線回路は、前記第１周波数帯の無線信号の受信および送信の処理を行う、
請求項４記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記第２アンテナは、伸縮型のアンテナであり、
前記第２アンテナの先端には、膨らみを有するつまみ部が設けられ、
前記つまみ部に、前記被検出部である磁石が設けられている、
請求項３記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数帯の無線信号を受信および／または送信する携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯端末装置においては、セルラー通信、デジタルテレビ放送の受信、測位衛星の信号受信、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）規格の通信等、複数の周波数帯の無線信号の受信および／または送信を行うのが一般である。
【０００３】
また、セルラー通信などでは、複数のアンテナを用いてダイバーシチ送受信或いは空間分割多重通信を行うことも一般に行われている。
【０００４】
また、従来、伸縮型のホイップアンテナを有する携帯端末装置において、ホイップアンテナの伸長と収納とを検出して、携帯端末装置の動作モードを切り換える機能の提案がなされている（例えば特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４１７２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の携帯端末装置においては、多機能化、高密度化、或いは、デザイン上の要求等から、アンテナ特性を最良にするアンテナ設計を行うことが困難になってきている。また、アンテナ特性が通信品質に影響を与える場合には、アンテナ特性を少しでも向上させたいという要求が生じる。
【０００７】
特許文献１に開示の技術は、ホイップアンテナの伸長または、収納を磁気センサ等で検知してキー操作無効のモード切り替え、又は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）バックライトのＯＮ・ＯＦＦモードの切り替えを可能としている。しかしながら、この構成は、通信品質の改善という課題を、既に装置に備わっている限られた構成によって解決できるものではない。
【０００８】
また、特許文献２に開示の技術は、２箇所に磁力付与手段を設け、磁気反発力を利用することで、ストレスを加えずにアンテナの引き出しおよび収容の操作を行うことを可能とている。さらに、この構成により、引き出し状態および収容状態の保持を確実に行うことを可能としている。しかしながら、この構成は、通信品質の改善という課題を、既に装置に備わっている限られた構成によって解決できるものではない。
【０００９】
本発明の目的は、或る一つの通信機能のために元々必要である、展開と収納とが可能なアンテナを有効利用し、例えばこのアンテナが展開した際にアンテナの接続を変更することにより、別の通信機能の通信品質の向上も図れる携帯端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る携帯端末装置は、第１アンテナと、展開および収納が可能な第２アンテナと、第１周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第１無線回路と、第２周波数帯の無線信号の受信および／または送信の処理を行う第２無線回路と、前記第２アンテナの展開又は収納を検出する検出部と、前記第１無線回路の接続を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で切り換えるスイッチと、を具備し、前記第２無線回路は、前記第２アンテナを介して信号処理を行い、前記第１無線回路は、前記検出部の検出に基づき、前記スイッチにより前記第１アンテナ又は前記第２アンテナに接続が切り換えられて、接続された前記第１アンテナ又は前記第２アンテナを介して信号処理を行う、構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一つの通信機能のために必要である、展開および収納が可能な第２アンテナの状態に応じて、適宜にアンテナ接続を変更することで、別の通信機能の品質の向上も図ることができる。本発明の適用により、例えば、マルチメディア（ＭＭ）放送およびデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送の受信用に元々必要であるホイップアンテナを、伸長時のみセルラーサブアンテナとしても使用することで、セルラー通信の通信品質の向上も図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の携帯端末装置の外観を示す図
【図２】実施の形態の携帯端末装置の無線部周辺を示す回路図
【図３】第２アンテナの伸長／収納の検出構成（Ａ−１），（Ａ−２）と、比較例のアンテナの伸長／収納の検出構成（Ｂ−１），（Ｂ−２）とを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の携帯端末装置の外観図である。図２は、実施の形態の携帯端末装置に搭載される無線部周辺の回路図である。
【００１５】
本発明の実施の形態の携帯端末装置は、特に制限されないが、筐体１に、表示部２と、操作部３とが設けられた、所謂スマートフォンと呼ばれる多機能型の端末装置である。
【００１６】
本実施の形態の携帯端末装置は、複数の周波数帯域の無線信号の受信および／または送信が可能なものであり、図１および図２に示すように、複数のアンテナとして第１〜第４アンテナ１１〜１４を備えている。
【００１７】
第１アンテナ１１は、セルラー通信において基地局からの無線信号をダイバーシチまたは空間多重により受信するサブアンテナである。第１アンテナ１１は、筐体１に内蔵又は筐体１の壁面に形成された固定的なアンテナである。セルラー通信の周波数帯域としては、例えば、８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、および２ＧＨｚ帯の複数のバンドが使用される。
【００１８】
第２アンテナ１２は、伸長および収納が可能にされた伸縮型のホイップアンテナであり、主に、ＶＨＦ（Very High Frequency）のマルチメディア（ＭＭ）放送波およびＵＨＦ（Ultra High Frequency）のデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送波を受信する。
【００１９】
第２アンテナ１２は、セルラー通信の上記周波数帯域の信号受信も行うことができ、伸長した状態では、第１アンテナ１１よりも受信特性が向上する。
【００２０】
第３アンテナ１３は、セルラー通信における受信と送信とを行うメインアンテナである。第３アンテナ１３は、大電力の無線信号を送信するため、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）の観点から筐体１の下部に配置されている。第３アンテナ１３が対象とする周波数帯域は、第１アンテナ１１と同じである。
【００２１】
第４アンテナ１４は、無線ＬＡＮ規格の通信、ブルートゥースなどの近距離無線通信、ＧＰＳ（全地球測位システム）などの測位衛星の信号受信を行うアンテナである。
【００２２】
図２に示すように、本実施の形態の携帯端末装置は、複数の無線回路である第１〜第４無線回路２１〜２４、無線ＩＣ（集積回路）３１、制御ＩＣ３２、複数の整合回路４１，４２，４３，４４、複数のフィルタ回路５１，５２、複数のスイッチ回路４５，４６，４７、および、検出部１８を更に具備している。
【００２３】
検出部１８は、例えば磁気センサであり、第２アンテナ１２の所定箇所に固定された磁石の近接／離間を検出することで、第２アンテナ１２の伸縮または収納を検出する。
【００２４】
第１無線回路２１は、セルラー通信の受信処理を行う回路であり、セルラー通信用の複数の周波数帯（例えば、「Band19、Band21、Band1」）にそれぞれ対応する複数の入力端子を有している。
【００２５】
第２無線回路２２は、放送波の受信処理を行う回路である。
【００２６】
第３無線回路２３は、セルラー通信の受信および送信の処理を行う回路であり、セルラー通信用の複数の周波数帯（例えば、「Band19、Band21、Band1」）にそれぞれ対応する複数の入力端子を有している。
【００２７】
第４無線回路２４は、無線ＬＡＮおよび近距離無線通信の受信および送信の処理、並びに、測位衛星信号の受信処理を行う回路である。
【００２８】
無線ＩＣ３１は、セルラー通信の信号処理を行う回路であり、第１無線回路２１および第３無線回路２３が搭載されている。無線ＩＣ３１は、第１無線回路２１および第３無線回路２３の両方の受信信号からダイバーシチを用いて受信処理を行う。或いは、両方の受信信号から空間分割多重された信号の受信処理を行う。
【００２９】
スイッチ回路４５は、第１無線回路２１の前段に設けられ、アンテナ切換え用のスイッチと、セルラー通信で使用する周波数帯域の切り換えを行う帯域切換え用のスイッチとを含んでいる。
【００３０】
スイッチ回路４５におけるアンテナ切換え用のスイッチは、第１無線回路２１へ接続されるアンテナを、第１アンテナ１１側と第２アンテナ１２側との間で切り換える。このアンテナ切換え用のスイッチは、検出部１８からの検出信号に応じて切り換わる。
【００３１】
スイッチ回路４５の帯域切換え用のスイッチは、制御ＩＣ３２からの制御信号に応じて、受信信号が送られてくる伝送路の接続を、第１無線回路２１の複数の入力端子の間で切り換える。この切り換えにより、第１無線回路２１で受信処理される周波数帯域が切り換わる。
【００３２】
第１アンテナ１１の後段に設けられた整合回路４１は、第１アンテナ１１と後段のスイッチ回路４５との間のインピーダンスを整合する。
【００３３】
フィルタ回路５１は、第２アンテナ１２とスイッチ回路４５との間に設けられ、第２アンテナ１２で受信される広帯域の信号からセルラー通信用の帯域を抽出する。
【００３４】
フィルタ回路５１の後段に設けられた整合回路４２は、フィルタ回路５１とスイッチ回路４５との間のインピーダンスを整合する。
【００３５】
スイッチ回路４６は、第２無線回路２２の前段に設けられ、ＶＨＦのマルチメディア（ＭＭ）放送の受信信号と、ＵＨＦのデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送の受信信号とのうち、第２無線回路２２へ出力する信号を切り換える。スイッチ回路４６は、制御ＩＣ３２の制御信号により接続を切り換える。
【００３６】
整合回路４３は、第２アンテナ１２とスイッチ回路４６との間に設けられ、ＶＨＦの帯域でこの間のインピーダンスを整合する。整合回路４３は、第２アンテナ１２により受信されたＶＨＦのマルチメディア放送の受信信号をスイッチ回路４６の一方の入力端子（ＭＭ）へ送る。
【００３７】
フィルタ回路５２は、第２アンテナ１２とスイッチ回路４６との間に設けられ、第２アンテナ１２で受信される広帯域の信号からＵＨＦの信号を抽出する。
【００３８】
整合回路４４は、フィルタ回路５２とスイッチ回路４６との間に設けられ、この間のインピーダンスを整合する。整合回路４４は、フィルタ回路５２により抽出されたデジタルテレビ放送の受信信号をスイッチ回路４６の他方の入力端子（ＤＴＶ）に送る。
【００３９】
スイッチ回路４７は、第３アンテナ１３と第３無線回路２３との間に設けられて、制御ＩＣ３２からの制御信号に応じて、伝送路の接続を、第３無線回路２３の複数の入力端子の間で切り換える。この切り換えにより、セルラー通信で使用する周波数帯域が切り換えられる。
【００４０】
第３アンテナ１３の後段に設けられた整合回路４１は、第３アンテナ１３とスイッチ回路４７との間のインピーダンスを整合する。
【００４１】
第４アンテナ１４の後段に設けられた整合回路４１は、第４アンテナ１４と第４無線回路２４との間のインピーダンスを整合する。
【００４２】
［アンテナの切換え動作］
上記構成によれば、第２アンテナ１２が収納されていると、検出部１８が第２アンテナ１２の非収納を示す検出信号をスイッチ回路４５へ出力する。スイッチ回路４５は、この検出信号により、第１無線回路２１への伝送路を、第１アンテナ１１側へ接続する。
【００４３】
この接続により、セルラー通信の無線信号は、第１アンテナ１１と第３アンテナ１３とを介して受信され、第１無線回路２１と第３無線回路２３とにそれぞれ入力される。そして、無線ＩＣ３１において、第１無線回路２１の受信信号と第３無線回路２３の受信信号とに基づき、セルラー通信の受信処理が行われる。
【００４４】
一方、例えば放送受信を行うために、ユーザが第２アンテナ１２を伸長すると、検出部１８がこれを検出して、第２アンテナ１２の非収納を示す検出信号がスイッチ回路４５へ出力される。スイッチ回路４５は、この検出信号により、第１無線回路２１への伝送路を、第２アンテナ１２側へ切り換える。
【００４５】
この切り換えにより、セルラー通信の無線信号は、伸長された第２アンテナ１２と第３アンテナ１３とを介して受信され、第１無線回路２１と第３無線回路２３とにそれぞれ入力される。この際、第２アンテナ１２は、放送波の無線信号を受信して、この受信信号を第２無線回路２２へ出力している状況にあるかも知れない。しかし、放送波の周波数帯と、セルラー通信の周波数帯とが離れているため、第２アンテナ１２により同時に両方の無線信号を受信することができる。
【００４６】
また、上記の構成では、検出部１８の検出信号により、直接的にスイッチ回路４５を切り換える構成としているので、スイッチ回路４５を切り換えるためにソフト制御が不要という効果もある。
【００４７】
以上のように、本実施形態の携帯端末装置によれば、第２アンテナ１２が伸長された場合にのみ、マルチメディア（ＭＭ）放送およびデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送の受信に加えて、セルラーサブアンテナとしても第２アンテナ１２が使用される。すなわち、この場合にのみ、第１無線回路２１の伝送路が第１アンテナ１１側から第２アンテナ１２側へ切り換えられる。したがって、第２アンテナ１２を、マルチメディア（ＭＭ）放送、デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送、セルラー通信サブの３つの周波数でいずれも動作するホイップアンテナとすることによって、第１無線回路２１を介した通信の品質の向上を図ることができる。
【００４８】
［第２アンテナの伸長／収納の検出構造］
図３は、第２アンテナの伸長／収納の検出構成（Ａ−１），（Ａ−２）と、比較例のアンテナの伸長／収納の検出構成（Ｂ−１），（Ｂ−２）とを説明する図である。
【００４９】
本実施の形態の第２アンテナ１２は、図３（Ａ−１）の収納状態と、図３（Ａ−２）の伸長状態とに示されるように、径の異なる複数段のロッド部が互いにスライド移動して伸縮する構造になっている。なお、図３（Ａ−１），（Ａ−２）に示すように、第２アンテナ１２の基部にヒンジを設けて、アンテナを伸長した後に、アンテナの角度および向きを変更できる構成としても良い。
【００５０】
第２アンテナ１２は、先端に膨らみのあるつまみ部１２ａが設けられ、つまみ部１２ａに例えば磁石などの被検出部１２ｆが固定されている。
【００５１】
筐体１には、縮められた第２アンテナ１２が収まる収容枠１２ｄが設けられる。
【００５２】
上述した検出部１８は、第２アンテナ１２が収納されたときに、つまみ部１２ａに隣接する箇所に配置されている。
【００５３】
このような構造により、第２アンテナ１２が伸長された際には、被検出部１２ｆが検出部１８から離間して、この状態が検出される。また、第２アンテナ１２が収納された場合には、被検出部１２ｆが検出部１８に近接して、この状態が検出される。
【００５４】
次には、被検出部６２ｆと検出部６８とを、アンテナ６２の基部に配置した比較例（Ｂ−１），（Ｂ−２）について検討する。伸縮型のアンテナ６２の基部に被検出部６２ｆを配置する場合、図３（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示すように、被検出部６２ｆを基部から出っ張った状態に固定する必要がある。これは、基部はアンテナ６２を伸長した際にストッパーとなって抜け落ちないように剛性を必要とし、さらに、高密度化された装置では基部も必要最小の大きさに設計されるという事情による。
【００５５】
ここで、装置に確保された収容枠１２ｄ，６２ｄの大きさが同一である場合を想定して、本実施の形態と比較例とを比較する。この想定の場合、比較例では、被検出部６２ｆの出っ張りの分、アンテナ６２の複数段のロッド部の長さを短くしなければならず、その分、アンテナ６２を伸長した総合の長さが短くなる。
【００５６】
よって、これらの比較から分かるように、本実施の形態によれば、上記のような被検出部１２ｆと検出部１８の配置により、アンテナの伸長寸法を長くできるという効果が得られる。
【００５７】
また、伸長したときのアンテナの長さを同一に設計した場合を想定して、本実施の形態と比較例とを比較すると、被検出部６２ｆの出っ張りがない分、本実施の形態の方が、装置に確保する必要のある収容枠１２ｄを短くできる。収容枠１２ｄの縮小化は、高密度に部品が搭載される携帯端末装置にとって特に有効である。
【００５８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、展開および収納が可能な第２アンテナとして、伸縮型のアンテナを例にとって説明した。しかしながら、展開および収納が可能な第２アンテナとしては、例えば、ヒンジを中心に回動して収納部への収納と、外方への展開が可能な構造を採用しても良い。
【００６０】
また、上記実施の形態では、アンテナの切り換えに関わる、第１アンテナ、第２アンテナ、第１無線回路、および、第２無線回路の構成として、セルラー通信のサブ受信用の構成と、放送波受信用の構成とを例にとって説明した。しかしながら、第１アンテナおよび第１無線回路が対象とする周波数帯域、並びに、第１アンテナが受信／送信の何れか又は両方を行うかは、適宜変更可能である。同様に、第２アンテナおよび第２無線回路が対象とする周波数帯域、並びに、第２アンテナが受信／送信の何れか又は両方を行うかは、適宜変更可能である。
【００６１】
また、上記実施の形態では、第１アンテナ１１と第１無線回路２１、第２アンテナ１２と第２無線回路２２、第２アンテナ１２と第１無線回路２１との間に、フィルタ回路５１，５２および整合回路４１〜４４等を設けた構成を例にとって説明した。しかしながら、インピーダンスの設定により整合回路が不要な場合、並びに、無線回路側で希望被の周波数のフィルタリング処理を行う場合には、これらの回路は省略可能である。
【００６２】
また、上記実施の形態では、検出部１８の検出信号により直接にスイッチ回路４５のアンテナ接続の切り換えを行う構成としたが、検出信号を制御部が受けて、制御部がスイッチ回路４５のアンテナ接続の切り換えを行う構成としてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態では、第２アンテナ１２の伸長時に第２アンテナ１２を第１無線回路２１にも接続する構成を説明した。しかしながら、本発明は、第２アンテナ１２の伸長時に、第２アンテナ１２をＷＬＡＮ／ＢＴ／ＧＰＳ用の第４無線回路２４にも接続する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、携帯電話機、所謂スマートフォンと呼ばれる多機能携帯電話機、タブレット端末等の携帯端末装置に利用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  筐体
１１  第１アンテナ
１２  第２アンテナ
１２ａ  つまみ部
１２ｄ  収容枠
１２ｆ  被検出部
１３  第３アンテナ
１４  第４アンテナ
１８  検出部
２１  第１無線回路
２２  第２無線回路
２３  第３無線回路
２４  第４無線回路
３１  無線ＩＣ
３２  制御ＩＣ
４５  スイッチ回路
５１，５２  フィルタ回路
【図１】
2014175903.tif 000003
【図２】
2014175903.tif 000004
【図３】
2014175903.tif 000005