(57)【要約】【課題】携帯性に優れると共に、電波状況が劣悪な場所においても良好な電波の送受信を可能とするアンテナユニット等を提供する。【解決手段】アンテナユニット１０は、平面アンテナ１２と、平面アンテナ１２を第一回転軸１３Ａ，１３Ｂを介して支持する支持部材１４と、支持部材１４に配置された無指向アンテナ１８と、を備える。また、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂに直交する第二回転軸１５Ａ，１５Ｂを介して支持部材１４に連結されると共に、他の部材に係合して支持部材１４を吊下支持する係合部１６を備える。【選択図】図１
2007221334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面アンテナと、
前記平面アンテナを第一回転軸を介して支持する支持部材と、
前記支持部材に配置された無指向アンテナと、
を備えることを特徴とするアンテナユニット。
【請求項２】
前記無指向性アンテナは、前記回転軸に一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項３】
前記平面アンテナは、給電点切替部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナユニット。
【請求項４】
前記第一回転軸に直交する第二回転軸を介して前記支持部材に連結されると共に、他の部材に係合して前記支持部材を吊下支持する係合部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項５】
前記平面アンテナと前記無指向アンテナを介して送受信される送受信信号を増幅する増幅部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項６】
前記平面アンテナと前記無指向アンテナによりダイバシティアンテナを構成することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のアンテナユニット。
【請求項７】
無線通信機能を有する本体部と、
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のアンテナユニットと、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
無線通信機能を有する情報処理装置において、
表示部を有する第一筐体と入力操作部を有する第二筐体とがヒンジを介して回転自在に連結された本体部と、
請求項４から請求項７のうちいずれか一項に記載のアンテナユニットと、を備え、
前記係合部を前記第一筐体の上部に係合させて、前記アンテナユニットを前記表示部とは反対側に吊下支持することを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
前記支持部材を前記第一筐体から離間させる離間部材を備えることを特徴とする請求項８に記載の携帯情報処理装置。
【請求項１０】
前記本体部と前記アンテナユニットは、前記第一筐体の上部と前記係合部との接触部を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記本体部は、カード型記録媒体が挿入されるＰＣカードインタフェイス或いはＵＳＢインタフェイスを備え、
前記本体部と前記アンテナユニットは、前記ＰＣカードインタフェイス或いは前記ＵＳＢインタフェイスを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナユニット、及びこれを備えた情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線データ通信用のアンテナを内蔵したノート型パソコン等の携帯情報処理装置が知られている。このようなノート型パソコンでは、無線通信用の電波の送受信状況が好ましくない場合には、ノート型パソコン本体の設置方向を変える必要がある。しかし、自由にノート型パソコン本体の設置方向を変化させて使用することは困難な場合が少なくない。このため、ノート型パソコン本体のディスプレイ側の筐体側面に回転軸を介してアンテナを取り付けることで、ノート型パソコン本体の設置方向を変えることなく、良好な電波の送受信を可能とする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３９５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術では、ノート型パソコンの筐体側面に取り付けたアンテナがダイポールアンテナ等の無指向性アンテナであるためノイズを拾いやすく、したがって、電波状況が劣悪な場所においては必ずしも良好な電波の送受信が得られる訳ではない。
これに対しては、無指向性アンテナに代えて平面アンテナのような指向性アンテナを用いることも考えられるが、平面アンテナは無指向性アンテナに比べて大型であるため、ノート型パソコンの携帯性等の特性が損なわれてしまう虞があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、携帯性に優れると共に、電波状況が劣悪な場所においても良好な電波の送受信を可能とするアンテナユニット、及びそれを備えた情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るアンテナユニット、情報処理装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第一の発明に係るアンテナユニットは、平面アンテナと、前記平面アンテナを第一回転軸を介して支持する支持部材と、前記支持部材に配置された無指向アンテナと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、前記無指向性アンテナは、前記回転軸に一体に形成されるようにした。
また、前記平面アンテナは、給電点切替部を備えるようにした。
また、前記第一回転軸に直交する第二回転軸を介して前記支持部材に連結されると共に、他の部材に係合して前記支持部材を吊下支持する係合部を備えるようにした。
また、前記平面アンテナと前記無指向アンテナを介して送受信される送受信信号を増幅する増幅部を備えるようにした。
また、前記平面アンテナと前記無指向アンテナによりダイバシティアンテナを構成するようにした。
【０００７】
第二の発明に係る情報処理装置は、無線通信機能を有する本体部と、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のアンテナユニットと、を備えることを特徴とする。
また、無線通信機能を有する情報処理装置において、表示部を有する第一筐体と入力操作部を有する第二筐体とがヒンジを介して回転自在に連結された本体部と、請求項４から請求項７のうちいずれか一項に記載のアンテナユニットと、を備え、前記係合部を前記第一筐体の上部に係合させて、前記アンテナユニットを前記表示部とは反対側に吊下支持するようにした。
【０００８】
また、前記支持部材を前記第一筐体から離間させる離間部材を備えるようにした。
また、前記本体部と前記アンテナユニットは、前記第一筐体の上部と前記係合部との接触部を介して電気的に接続されるようにした。
また、前記本体部は、カード型記録媒体が挿入されるＰＣカードインタフェイス或いはＵＳＢインタフェイスを備え、前記本体部と前記アンテナユニットは、前記ＰＣカードインタフェイス或いは前記ＵＳＢインタフェイスを介して電気的に接続されるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
携帯性に優れると共に、電波状況が劣悪な場所においても良好な電波の送受信を可能とするアンテナユニットを得ることができる。したがって、携帯情報処理装置による無線データ通信を良好に行うことができる。
また、情報処理装置に容易に接続することができるアンテナユニットを得ることができる。更に、使用しない場合には、平板状にすることができるので、携帯性に優れたアンテナユニットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るアンテナユニット、情報処理装置の実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナユニット及びノートパソコンを示す図である。
ノートパソコン１００は、液晶などのディスプレイが搭載された第一筐体１１０と、キーボード等が搭載された第二筐体１２０とを備えている。いわゆるＡ４型ノートパソコンの場合には、第一筐体１１０及び第二筐体１２０の長手方向が２９７ｍｍ程度、短手方向が２１０ｍｍ程度の大きさとなっている。そして、第一筐体１１０及び第二筐体１２０は、それぞれの長手方向の一辺に配置されたヒンジ１０５を介して回転可能に連結されている。
なお、ノートパソコン１００は、第二筐体１２０が机上等の略水平な面に載置され、この第二筐体１２０に対して第一筐体１１０が約９０度以上の角度をなす状態で使用される。
【００１１】
第二筐体１２０の内部には、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクドライブ、バッテリ等（いずれも不図示）が内蔵されている。また、第二筐体１２０の側面１２０ｃには、ＵＳＢソケット、ＰＣカードスロット等の外部接続部１２０ｅが設けられており、この外部接続部１２０ｅを介して、不図示の周辺機器との情報の送受信が行われる。
そして、第一筐体１１０の背面１１０ｂ側には、アンテナユニット１０が第一筐体１１０の上端から吊り下げられるように配置されている。
【００１２】
アンテナユニット１０は、正方形の板状の平面アンテナ１２と、この平面アンテナ１２を回転可能に支持する枠部材１４と、枠部材１４に対して回転可能に連結されると共に第一筐体１１０の上端に係合するフック１６、ダイポールアンテナ１８等から構成されている。
平面アンテナ１２は、第一筐体１１０よりも小さな正方形の板状部材からなり、平面アンテナ１２の裏面１２ｂがノートパソコン１００の第一筐体１１０と対向するように配置されている。言い換えれば、電波を送受信する放射面１２ａがノートパソコン１００とは反対側を向くように配置される。
平面アンテナ１２の四つの側面１２ｓのうち、背向する一対の側面１２ｓ１，１２ｓ２の中央には、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂが、それぞれの側面１２ｓ１，１２ｓ２に垂直に、かつ第一回転軸１３Ａ，１３Ｂ同士が同軸となるように取り付けられている。そして、この第一回転軸１３Ａ，１３Ｂの他端は、枠部材１４に接続される。
枠部材１４は、ノートパソコン１００の第一筐体１１０と略同一の大きさの矩形の板状部材であって、その中央に平面アンテナ１２の外形よりも大きな正方形開口部１４ｈが形成されたものである。そして、この正方形開口部１４ｈの四つの内側面１４ｕのうちの対向する一対の内側面１４ｕ１，１４ｕ２の中央に、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂが連結されている。つまり、枠部材１４に形成された正方形開口部１４ｈの内側に、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂを介して平面アンテナ１２が連結支持されている。
なお、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂ内には、ダイポールアンテナ１８が内蔵される。
【００１３】
枠部材１４の外側面１４ｓのうち、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂが接続された内側面１４ｕ１，１４ｕ２に直交する一対の外側面１４ｓ１，１４ｓ２には、第二回転軸１５Ａ，１５Ｂが接続される。また、第二回転軸１５Ａ，１５Ｂは、枠部材１４の一対の外側面１４ｓ１，１４ｓ２の端部に垂直に、かつ第二回転軸１５Ａ，１５Ｂ同士が同軸となるように配置される。つまり、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂと第二回転軸１５Ａ，１５Ｂとは、直交するように配置される。
そして、この第二回転軸１５Ａ，１５Ｂの他端には、第一筐体１１０の上端に引っ掛けられるように形成された鉤形部材であるフック１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ連結される。
【００１４】
このような構成により、フック１６Ａ，１６Ｂを第一筐体１１０の上端に引っ掛けると、アンテナユニット１０がノートパソコン１００の第一筐体１１０の背面１１０ｂ側に吊り下げ支持される。
そして、フック１６Ａ，１６Ｂに対して枠部材１４を回転させることで、平面アンテナ１２の放射面１２ａの向く方向を上下に調整することができる。更に、枠部材１４に対して平面アンテナ１２を回転させることにより、平面アンテナ１２の向く方向を左右方向に調整することができる。このように、直交する２組の回転軸１３Ａ，１３Ｂ，１５Ａ，１５Ｂにより、平面アンテナ１２の放射面１２ａを任意の方向に向けることが可能となっている。
また、第一回転軸１３Ａ，１３Ｂ内には、ダイポールアンテナ１８が内蔵されているので、枠部材１４をフック１６Ａ，１６Ｂに対して回転させることで、ダイポールアンテナ１８の向く方向も変更される。
【００１５】
平面アンテナ１２の裏面１２ｂには、平面アンテナ１２及びダイポールアンテナ１８からの受信信号を増幅するローノイズアンプや、平面アンテナ１２及びダイポールアンテナ１８から送信される送信信号を増幅するパワーアンプ等を有する無線通信部２０が設けられる。平面アンテナ１２の近傍に、ローノイズアンプやパワーアンプ等を有する無線通信部２０を配置することで、受信感度の劣化、送信パワーの低下を抑えることができる。
そして、アンテナユニット１０の無線通信部２０とノートパソコン１００との電気的な接続は、第二筐体１２０の側面１２０ｃに設けられた外部接続部１２０ｅを介して行われる。例えば、無線通信部２０には、一端にＵＳＢコネクタが設けられたケーブルＣＢが接続され、このＵＳＢコネクタが第二筐体１２０の側面１２０ｃのＵＳＢソケットに接続されるようになっている。
なお、ＵＳＢに限らず、ＰＣカードスロット等を介してアンテナユニット１０とノートパソコン１００とが電気的に接続される場合であってもよい。
【００１６】
また、枠部材１４の裏面１４ｂには、ノートパソコン１００の第一筐体１１０の背面１１０ｂに当接する棒状部材１４Ｐが設けられている。この棒状部材１４Ｐは、第一筐体１１０と枠部材１４とが密着しないように、言い換えれば、第一筐体１１０と枠部材１４とを離間させるために設けられる。
第一筐体１１０と枠部材１４とを離間させることにより、第一筐体１１０と平面アンテナ１２との物理的な干渉が回避されるので、平面アンテナ１２の向く方向の調整範囲を大きくすることができる。また、ノートパソコン１００からのノイズが、平面アンテナ１２及びダイポールアンテナ１８による電波の送受信に影響を与えてしまうことを防止することができる。
【００１７】
図２は、平面アンテナ１２の構成を示す図である。
平面アンテナ１２は、図２（ａ）に示すように、地導体１２ｐ、誘電体基板１２ｑ及び放射素子１２ｒが積層されて形成される。そして、地導体１２ｐに２つの給電点Ｓ１，Ｓ２が位置し、そこから２つの給電ピンＳ１Ｐ，Ｓ２Ｐがそれぞれ放射素子１２ｒに接続する。なお、給電ピンＳ１Ｐ，Ｓ２Ｐは、地導体１２ｐ及び誘電体基板１２ｑに設けられた貫通孔にそれぞれ挿入されているが、地導体１２ｐの貫通孔の径は、給電ピンＳ１Ｐ，Ｓ２Ｐの径よりも大きく、給電ピンＳ１Ｐ，Ｓ２Ｐが地導体１２ｐに接触しないようになっている。
２つの給電点Ｓ１，Ｓ２は、図２（ｂ）に示すように、正方形に形成された放射素子１２ｒの中央から左右方向に所定距離だけ離れた位置（給電点Ｓ１）と、上下方向に同じく所定距離だけ離れた位置（給電点Ｓ２）に、それぞれ配置されている。そして、給電点Ｓ１，Ｓ２とを切り替えて使用することにより、水平偏波又は垂直偏波を良好に送受信することが可能となる。なお、給電点Ｓ１，Ｓ２の切り替えは、無線通信部２０に設けられたＰＩＮダイオード等からなるスイッチＳＷ１により行われる。
【００１８】
図３は、無線通信部２０を示すブロック図である。
無線通信部２０は、平面アンテナ１２の給電点Ｓ１，Ｓ２の切り替えを行うスイッチＳＷ１、平面アンテナ１２とダイポールアンテナ１８との切り替えを行うスイッチＳＷ２、平面アンテナ１２又はダイポールアンテナ１８により受信した電波を増幅するローノイズアンプＬＮＡ、平面アンテナ１２又はダイポールアンテナ１８から送信する電波を増幅するパワーアンプＰＡ、通信処理部２５等を有している。
そして、通信処理部２５は、第二筐体１２０の側面１２０ｃに設けられた外部接続部１２０ｅを介して、ノートパソコン１００に接続されている。
なお、無線通信部２０は、スイッチＳＷ２により平面アンテナ１２とダイポールアンテナ１８を切り替えて電波状況の優れたアンテナの信号を優先的に用いたり、平面アンテナ１２とダイポールアンテナ１８からの受信信号を合成してノイズを除去したりする、ダイバシティ技術を適用したものである。
また、スイッチＳＷ１やスイッチＳＷ２の切り替え等は、通信処理部２５により行われる。
【００１９】
以上のような構成により、アンテナユニット１０は、携帯性に優れると共に、電波状況が劣悪な場所においても良好な電波の送受信が可能となる。すなわち、アンテナユニット１０を使用しない場合には、平面アンテナ１２と枠部材１４とを平行な状態とすることで、一枚の板状となるので、携帯性に優れたものとなる。一方、ノートパソコン１００に接続して使用する場合には、アンテナユニット１０のフック１６を第一筐体１１０の上端に引っ掛けるだけでよい。しかも、ノートパソコン１００の設置方向を変更することなく、平面アンテナ１２の向く方向を任意に調整することができる。
また、アンテナユニット１０が平面アンテナ１２とダイポールアンテナ１８からなるダイバシティアンテナを有するので、更に良好な電波の送受信が可能となる。
【００２０】
なお、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２１】
上述した実施形態では、ノートパソコン１００とアンテナユニット１０との電気的な接続が、第二筐体１２０の側面１２０ｃに設けられたＵＳＢソケットやＰＣカードスロット等の外部接続部１２０ｅを介して行われる場合について説明したが、これに限らない。
例えば、ノートパソコン１００の第一筐体１１０と、アンテナユニット１０のフック１６との接触部に接続コネクタ等を設けることで、ノートパソコン１００とアンテナユニット１０とを電気的に接続してもよい。
【００２２】
また、上述した実施形態では、平面アンテナ１２の裏面に無線通信部２０が配置される場合について説明したが、これに限らない。
また、アンテナユニット１０が無線通信部２０を有する場合について説明したが、ノートパソコン１００が無線通信部２０を有する場合であってもよい。また、例えば、ノートパソコン１００が無線通信部２０の通信処理部２５のみを有し、それ以外の部分はアンテナユニット１０が有する場合、すなわちノートパソコン１００とアンテナユニット１０とが無線通信部２０の一部づつを有する場合であってもよい。
【００２３】
また、ダイポールアンテナ１８に代えて、モノポールアンテナを用いてもよい。
また、ダイポールアンテナ１８が第一回転軸１３Ａ，１３Ｂ内に内蔵される場合について説明したが、これに限らない。例えば、モノポールアンテナをユニバーサルジョイント等を介して枠部材１４に連結させる場合であってもよい。
【００２４】
また、アンテナユニット１０をノートパソコン１００の第一筐体１１０の背面１１０ｂ側に吊り下げ支持する場合について説明したが、これに限らない。ノートパソコン１００以外の部材に対して、吊り下げる場合であってもよい。
【００２５】
また、ノートパソコン１００に限らず、デスクトップ型パソコンにアンテナユニット１０を接続して使用してもよい。また、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯情報処理装置にアンテナユニット１０を接続して使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナユニット及びノートパソコンを示す図である。
【図２】平面アンテナ１２の構成を示す図である。
【図３】無線通信部２０を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…アンテナユニット
１２…平面アンテナ
１３（１３Ａ，１３Ｂ）…第一回転軸
１４…枠部材（支持部材）
１４Ｐ…棒状部材（離間部材）
１５（１５Ａ，１５Ｂ）…第二回転軸
１６（１６Ａ，１６Ｂ）…フック（係合部）
１８…ダイポールアンテナ（無指向アンテナ）
２０…無線通信部
１００…ノートパソコン（情報処理装置）
１１０…第一筐体（他の部材）
１２０…第二筐体
１２０ｅ…外部接続部
ＬＮＡ…ローノイズアンプ（増幅部）
ＰＡ…パワーアンプ（増幅部）
Ｓ１，Ｓ２…給電点
Ｓ１Ｐ，Ｓ２Ｐ…給電ピン
ＳＷ１…スイッチ（給電点切替部）
【図１】
2007221334.tif 000003
【図２】
2007221334.tif 000004
【図３】
2007221334.tif 000005