(57)【要約】【課題】本発明はより安定した無線通信を可能とする電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】アンテナ装置１は台座２、台座に回転可能に接続される本体１ａを有した半円柱形状を有している。本体１ａの後面５の両サイドに一対のガイド溝６が設けられる。本体１ａ内部には、アンテナ１０が内蔵されている。後面５には反射板７が上下にスライド可能に設けられる。反射板７は両端が折れ曲がりガイド溝６にスライド可能に接続される。反射板７はアンテナ１０からの電波を反射させる機能を有している。反射板７はガイド溝６に沿って、本体１ａの上下方向に移動させることが可能となっている。【選択図】　図１
2004120471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
上記本体に内蔵されるアンテナと、
上記本体に設けられ、前記アンテナから放射される電波もしくは他の機器からの電波を反射する反射位置と、上記アンテナの放射方向とは非対向な位置との間で移動可能な反射板と、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
上記反射位置は、上記アンテナと上記反射板が水平方向に対向する位置であることを特徴とする請求項１記載の電子機器
【請求項３】
上記反射板の上記アンテナと対向する側の面は放物線状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
上記反射板は上記本体の側面を上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
台座を有し、上記本体は上記台座に対して水平方向に回転可能であることを特徴とする請求項４記載の電子機器。
【請求項６】
台座と、
非導電性を有し、上記台座に水平方向および垂直方向に回動可能に接続された本体と、
上記本体に内蔵されるアンテナと、
上記本体の側面に設けられ、前記アンテナから放射される電波もしくは他の機器からの電波を上記アンテナ方向に反射する反射位置と、上記アンテナの放射方向とは非対向な位置との間で移動可能であるとともに、導電性を有する反射板と、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
上記反射板は、上記アンテナと対向する面が放物線状に形成されていることを特徴とする請求項６記載の電子機器。
【請求項８】
上記台座と上記本体とは支持部材により接続されており、第１のヒンジ部を介して上記支持部材と上記台座とは水平方向に回動可能に接続されているとともに、第２のヒンジ部を介して上記支持部材と上記本体とは垂直方向に回動可能に接続されていることを特徴とする請求項７記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信等に使用される電子機器に関し、特にアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信方式を用いた電子機器が登場してきている。これら無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線通信システムにおいて、無線通信の品質を向上させるためにはアンテナの利得はできるだけ大きい事が望まれる。それを実現するための方法として、アンテナの放射パターンにおいて、ある特定の方向におけるアンテナ利得を向上させるようにした、指向性アンテナを使用する方法がある。
【０００３】
この指向性アンテナを使用することにより、放射パターンでアンテナ利得が高い方向を、無線通信を行う相手先の機器がある方向に一致させることにより、通信相手に到達する電波の強度を強くすることができる。また通信相手から送られてくる電波の強度を強くすることができ、それにより安定した無線通信を行うことが可能となる。
【０００４】
また、無指向性のアンテナに指向性を持たせた反射板を設けることも考えられている。（特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１２４７３２号公報（第２−３頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この指向性アンテナにおいて、アンテナの指向性方向、つまりアンテナ利得が高い方向以外の方向については、アンテナ利得は無指向性アンテナにおけるアンテナ利得に比べて小さい値となる。つまり、無線機器との通信において、通信先の機器が１台しかない場合においては、指向性アンテナを使用することにより、無指向性アンテナを使用して通信を行う場合に比べてより安定した通信が可能となるが、同時に複数の機器と通信を行う場合には、アンテナ放射パターンで利得の小さい方向にある機器との通信は、無指向性アンテナの場合に比べて不安定となってしまうと言う問題が発生する。
【０００７】
又上記特許文献１には無指向性アンテナに対して指向性反射板あるいは無指向性反射板を設けることが開示されているだけであり、指向性反射板あるいは無指向性反射板を任意に切り替えて使用することはできず、本発明の目的とするところではない。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、無線通信に使用するアンテナにおいて、ある特定の方向においてアンテナ利得が高い指向性のモードと、無指向性モードとを切り替え可能とすることで、より安定した通信を行うことができる、電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る電子機器においては本体と、本体に内蔵されるアンテナと、本体に設けられ、前記アンテナから放射される電波もしくは他の機器からの電波を反射する反射位置と、アンテナの放射方向とは非対向な位置との間で移動可能な反射板と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る電子機器には、台座と、台座に水平方向および垂直方向に回動可能な本体と、本体に内蔵されるアンテナと、本体の側面に設けられ、前記アンテナから放射される電波もしくは他の機器からの電波を反射する反射位置と、アンテナの放射方向とは非対向な位置との間で移動可能である反射板と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、より安定した通信を行うことができる、電子機器を提供することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１は、第１の実施の形態におけるアンテナ装置の斜視図である。アンテナ装置１は台座２を有している。台座２の上面には本体１ａが設置される。本体１ａは前面３、上面４、後面３を有した半円柱形状を有している。本体１ａの後面５の両サイドに一対のガイド溝６（一対のうちの他方は図示せず）が設けられる。ガイド溝６は後面５の上面４側から台座２側まで上下に延びて形成されている。
【００１３】
本体１ａ内部には、アンテナ１０が内蔵されている。アンテナ１０は基板１０ａを有しており、基板１０ａにはチップタイプのアンテナ素子１１が固定されている。基板１０ａにはグランドパターン１０ｂが形成されている。このグランドパターン１０ｂはアンテナ素子１１が十分性能を発揮するために必要となる。
【００１４】
この本体１ａの材質は電波特性に対する影響が少ない材質、たとえばプラスチック等の非導電性の材質で形成されている。したがってこの本体１がアンテナ１０の放射特性に与える影響は非常に小さいものである。
【００１５】
このアンテナ素子１１は１／４λタイプのモノポールアンテナとして動作し、基板１０ａに実装された状態において良好な性能を持つように設計されており、アンテナ素子１１単体におけるアンテナ利得の放射特性は、水平面上における垂直偏波において、無指向性の放射特性を持つ。つまり、水平面上の垂直偏波のアンテナ利得は、水平面上の全方向において一定の値を持つ特性となる。なお、アンテナ単体での放射特性が、水平面上において無指向性の特性を持つアンテナであれば、チップタイプのアンテナでなくてもよく、たとえばスリーブタイプのアンテナでもよい。
【００１６】
アンテナ素子１１の給電端子（図示せず）には高周波ケーブル８の一端が接続される。この高周波ケーブル８の他端は送受信動作をおこなう無線モジュール（図示せず）に接続される。無線モジュールから出力された信号はこのケーブル８を介してアンテナ素子１１に供給され空中に放射される。またアンテナ１０で受信された信号はこのケーブル８を介して無線モジュールに入力される。
【００１７】
本体１は台座２に対して回転可能な接続機構２ａで接続されており、本体１ａは台座に対してアンテナの水平面上において３６０度の角度で回転することが可能となっている。したがって、本体１ａを水平面上において回転させることにより、本体１ａに内臓されたアンテナ１０も同じように回転する。つまり、アンテナ１０の向きは水平面上において任意の位置に設定が可能となる。
【００１８】
後面５には反射板７が上下にスライド可能に設けられる。反射板７は両端が折れ曲がりガイド溝６にスライド可能に接続される。反射板７は導電性の材料より形成されるか、あるいはプラスチック等の非導電性の材料表面に導電性の層を形成しても良い。反射板７はアンテナ１０からの電波を反射させる機能を有している。反射板７はガイド溝６に沿って、本体１ａの上下方向に移動させることが可能となっている。また、反射板７は本体１ａの上部の位置と下部の位置のそれぞれの位置において、固定することが可能となっている。固定のためには保持するための機構は通常良く使用される方法でよく、例えば、突起（図示せず）および係合部（図示せず）をそれぞれガイド溝６および反射板７に形成し、突起と係合部の係合により後面５の上部あるいは下部に保持させることが可能となる。
【００１９】
図２は反射板を下部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の側面図である。
反射板７は、本体１ａの上部の位置と本体１ａの下部の位置に移動が可能となっており、また、反射板７は本体１ａの上部の位置と下部の位置のそれぞれの位置において、固定することが可能となっている。図２に示すように、反射板７は後面５の下部位置に存在し、アンテナ１０の水平面上には反射板７配置していない状態である。
【００２０】
図３は、反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の斜視図である。図４は、反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の側面図である。
図３、４に示すように、反射板７がガイド溝６に沿って後面５の上部の位置に移動している。この場合、反射板７はアンテナ１０と同一水平面上に位置している。図５は反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の上面図である。図６は反射板を下部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の上面図である。
【００２１】
次に図２および図４ないし図６を用いて本発明の指向性切り替えの動作について説明する。
【００２２】
まず、無指向性のモードにおける動作について説明する。
【００２３】
図２および図５に示すように反射板７が本体１ａの下部の位置にある場合、アンテナ１０の水平面上の全方向から到達する、あるいは放射される電波の大部分は、反射板７で反射されることなく、直接アンテナ１０に到達、あるいは放射される。つまり反射板７が図２に示す位置にある場合は、アンテナ１０に到達される電波に対する反射板７の影響は無視できる範囲となる。つまり、この状態におけるアンテナ１０の水平面内における放射特性は、反射板７が無いアンテナ１０単体の特性とほぼ等しくなり、水平面上の全方向において無指向性の特性を持ったアンテナ１０として動作する。
【００２４】
次に、指向性のモードにおける動作について図４、図６を用いて説明する。図６に示すように反射板７の形状は水平面上において放物面となっており、アンテナ１０前方から到来し反射板７で反射した電波は、すべて放物面の焦点の位置に反射される。これにより、この放物面の焦点の位置にアンテナ１０を設置することにより、反射された電波を効率よくアンテナ１０に集めることが可能となる。
【００２５】
図４および図６に示すように、反射板７が本体１ａの上部の位置にある場合は、アンテナ１０の水平面上において反射板７と反対の方向（前面３方向）から到来する電波のうち、アンテナ１０に入力される電波は、直接アンテナ１０に到来する電波に加え、一度反射板７で反射され、その後アンテナ１０に入力される電波が含まれる。したがって反射板７が無い状態に比べてアンテナ１０に入力される電波の強度は大きくなる。また、反射板７の方向から到来する電波は、アンテナ１０に到達する前に反射板７で反射され、アンテナ１０には入力されない。
【００２６】
このように、反射板７が図４，６に示す位置にある場合、反射板７がパラボラアンテナの反射板と同じ働きをおこない、アンテナ１０の水平面上における放射パターンは、アンテナ１０前方において大きく、アンテナ１０後方において小さい値となり、アンテナ１０前方にビームをもつ指向性アンテナとして動作する。
【００２７】
図７は、反射板が上部位置にスライドされた状態におけるアンテナの水平面上の垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す図である。図８は、反射板が下部位置にスライドされた状態におけるアンテナの水平面上の垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す図である。図７，８において、０°方向はアンテナの前方方向（前面３方向）を示し、１８０°方向はアンテナの後方方向（後面５方向）を示している。
【００２８】
図７は、アンテナ１０が無指向性のモードとして動作する場合のアンテナ１０の放射パターンを示すしている。図７に示すようにアンテナ１０の放射パターンは、アンテナ１０の水平面上において全方向に対してほぼ等しくなっており、無指向性のパターンとなっている。アンテナ利得の値はダイポールアンテナを基準とする値でほぼ０ｄＢｄとなっている。
【００２９】
図８は、アンテナ１０が指向性のモードとして動作する場合のアンテナ１０の放射パターンを示している。図８に示すようにアンテナ１０の放射パターンは、アンテナ１０の水平面上において０°方向、すなわちアンテナ１０の前方において、アンテナ利得がもっとも大きくなっており、アンテナ前方にビームを持つ指向性アンテナとして動作している。
ビーム方向におけるアンテナ利得の値は、ダイポールアンテナを基準とする値で約４ｄＢｄとなっている。
【００３０】
上記のような構成によれば、アンテナ１０を指向性のモードと無指向性のモードとに切り替え可能とすることにより、通信相手が複数台の場合、無指向性のモードに設定することにより、すべての相手と良好な通信が可能となる。また、通信相手が１台の場合は、指向性モードに設定することにより、アンテナ１０のビームの方向を通信相手に向けることにより、アンテナ利得が大きな状態で通信が可能となり、より安定した通信が可能となる。
【００３１】
また、本体１ａを水平面上において接続機構２を介して回転可能とすることにより、本体１ａを水平面上において任意の方向に向けることにより、通信相手がどの方向にある場合でも、アンテナ１０のビームの方向、つまりアンテナ利得が最も大きくなる方向を向けることが可能となり、より安定した無線通信が可能となる。
【００３２】
さらに、複数台の無線機器がある状況で、その中の１台だけと通信をおこないたい場合に、指向性モードにして、アンテナを通信相手の機器の方向に向けることにより、指向性の方向以外についてはアンテナ利得が小さいために、その方向にある他の無線機器からの電波は無指向性アンテナに比べ小さくなり、無線通信に与える干渉の影響を小さくすることができ、より安定した通信が可能となる。
【００３３】
次に第２の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施例のアンテナ装置を示す斜視図である。第１の実施の形態と同様な構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
アンテナ装置２０は台座２を有し、台座２にはスタンド２１が設けられる。スタンド２１の一端には支持部（支持部材）２３がヒンジ（第１のヒンジ部）２２を介して水平方向の全周において回動可能に接続されている。支持部２３の両端には上方に延びる腕部２３ａ、ｂが一体に形成されている。腕部２３ａ，ｂの一端にはヒンジ（第２のヒンジ部）２４を介してアンテナ本体２０ａおよび反射板２５が腕部２３ａ，ｂに対して回動可能に接続されている。
【００３５】
本体２０ａ内部にはアンテナ１０が内蔵されている。本体２０ａは前面３、上面４および後面５を有している。前面３および上面４は略扇形形状を有している。後面５は扇形形状の前面３および上面４を繋ぐように放物線状に形成されている。本体２０ａはヒンジ２４を介して垂直方向への回動が可能となっておりさらにはヒンジ２３を介して水平方向の回動も可能である。つまりアンテナ１０の向きを垂直方向および水平方向に任意の方向に設定可能となっている。図示しないケーブルがアンテナ１０と図示しないアンテナモジュールとを接続するよう。ケーブルは後面５の所定の場所より延出させるようにすれば良い。
【００３６】
反射板２５はヒンジ２４を介して後面５の上部位置および下部位置に回動可能である。反射板２５が上部位置に位置するとき、アンテナ１０と反射板２５とは同一水平面上に位置する。反射板２５が下部位置に位置するとき、アンテナ１０と反射板２５とは同一水平面上には位置しない。
【００３７】
次に図１０、１１を用いて本発明の指向性の切り替えの動作について説明する。図１０は第２の実施の形態における反射板が下部位置に位置する状態を示すアンテナ装置の側面図である。図１１は第２の実施の形態における反射板が上部位置に位置する状態を示すアンテナ装置の側面図である。
【００３８】
まず、無指向性のモードにおける動作について説明する。図１０に示すように反射板２５が本体２０ａの下部の位置にある場合、アンテナ１０の水平面上の全方向から到達する、あるいは放射される電波の大部分は、反射板２５で反射されることなく、直接アンテナ１０に到達、あるいは放射される。つまり反射板２５が図１０に示す位置にある場合は、アンテナ１０に到達される電波に対する反射板２５の影響は無視できる範囲となる。つまり、この状態におけるアンテナ１０の水平面内における放射特性は、反射板２５が無いアンテナ１０単体の特性とほぼ等しくなり、水平面上の全方向において無指向性の特性を持ったアンテナ１０として動作する。
【００３９】
次に、指向性のモードにおける動作について図１１を用いて説明する。図１１に示すように反射板２５の形状は水平面上において放物面となっており、アンテナ１０前方から到来し反射板２５で反射した電波は、すべて放物面の焦点の位置に反射される。これにより、この放物面の焦点の位置にアンテナ１０を設置することにより、反射された電波を効率よくアンテナ１０に集めることが可能となる。
【００４０】
図１１に示すように、反射板２５が本体２０ａの上部の位置にある場合は、アンテナ１０の水平面上において反射板２５と反対の方向（前面３方向）から到来する電波のうち、アンテナ１０に入力される電波は、直接アンテナ１０に到来する電波に加え、一度反射板２５で反射され、その後アンテナ１０に入力される電波が含まれる。したがって反射板２５が無い状態に比べてアンテナ１０に入力される電波の強度は大きくなる。また、反射板２５の方向から到来する電波は、アンテナ１０に到達する前に反射板２５で反射され、アンテナ１０には入力されない。
【００４１】
このように、反射板２５が図１１に示す位置にある場合、反射板２５がパラボラアンテナの反射板と同じ働きをおこない、アンテナ１０の水平面上における放射パターンは、アンテナ１０前方において大きく、アンテナ１０後方において小さい値となり、アンテナ１０前方にビームをもつ指向性アンテナとして動作する。
【００４２】
また、反射板２５が図１１に示す位置にある場合、すなわち指向性のモードの場合に、本体２０ａを台座２に対して水平面上においてヒンジ２２を介して回転させることにより、アンテナのビームの方向を任意の位置に向けることが可能となる。また、本体２０ａを台座２に対して垂直面上においてヒンジ２４を介して回転させることにより、アンテナ１０のビームの方向を任意の位置に向けることが可能となる。
【００４３】
上記説明したのような構成によれば、指向性のモードの場合に、本体２０ａを水平面上、および垂直平面上において任意の方向に向けることが可能となる。したがって、通信相手がどの方向にある場合でも、アンテナのビームの方向、つまりアンテナ利得が最も大きくなる方向を向けることが可能となり、より安定した無線通信が可能となる。
【００４４】
本実施の形態においては、アンテナ装置に適用したが、ノート型コンピュータ、電子手帳、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオ、デジタルテレビ等の電子機器に適用することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述した発明によれば、より安定した無線通信が可能なアンテナ装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図２】反射板を下部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の側面図。
【図３】反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の斜視図。
【図４】反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の側面図。
【図５】反射板を上部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の上面図。
【図６】反射板を下部位置にスライドさせた状態を示すアンテナ装置の上面図。
【図７】反射板が上部位置にスライドされた状態におけるアンテナの水平面上の垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す図。
【図８】反射板が下部位置にスライドされた状態におけるアンテナの水平面上の垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す図
【図９】第２の実施の形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図１０】第２の実施の形態における反射板が下部位置に位置する状態を示すアンテナ装置の側面図。
【図１１】第２の実施の形態における反射板が上部位置に位置する状態を示すアンテナ装置の側面図。
【符号の説明】
１，２０・・・アンテナ装置、２・・・台座、３・・・前面、４・・・上面、５・・・後面、６・・・ガイド溝、７，２５・・・反射板、８・・・ケーブル、１０・・・アンテナ、１０ａ・・・基板、１０ｂ・・・グランドパターン、１１・・・アンテナ素子、２１・・・スタンド、２２，２４・・・ヒンジ、２３・・・支持部、２３ａ，ｂ・・・腕部
【図１】
2004120471.tif 000003
【図２】
2004120471.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004120471.tif 000009
【図８】
2004120471.tif 000010
【図９】
2004120471.tif 000011
【図１０】
2004120471.tif 000012
【図１１】
2004120471.tif 000013