(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体を大型化することなく、良好な容量結合を得ることができる携帯無線端末を提供する。【解決手段】携帯無線端末１００は、第１の筐体１１０と、第２の筐体１２０と、移動許容部１３０と、第１のアンテナ部１６０と、第２のアンテナ部１７０と、給電部と、無線部と、を備え、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１とは、第２の筐体１２０の操作面を露出させるように第１の筐体１１０を移動させたとき、第１の筐体１１０と第２の筐体１２０とが重なり合う平面領域内において、第２の筐体１２０の前後方向に延びる軸と、第２の筐体１２０の左右方向に延びる軸とを含む面と略平行に配置され、移動許容部１３０を間に配置することなく、重なり合う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面を有する第１の筐体と、
操作面を有する第２の筐体と、
前記第２の筐体の操作面を露出させるように前記第１の筐体の移動を許容する移動許容部と、
前記第１の筐体に搭載される第１のアンテナ部と、
前記第２の筐体に搭載される第２のアンテナ部と、
前記第１のアンテナ部又は前記第２のアンテナ部に、給電部を介して電気的に接続される無線部と、
を備え、
前記第１のアンテナ部の容量結合部と前記第２のアンテナ部の容量結合部とは、前記第２の筐体の操作面を露出させるように前記第１の筐体を移動させたとき、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なり合う平面領域内において、第２の筐体の前後方向に延びる軸と、第２の筐体の左右方向に延びる軸とを含む面と略平行に配置され、前記移動許容部を間に配置することなく、重なり合う携帯無線端末。
【請求項２】
前記第１及び前記第２のアンテナ部の容量結合部は平板形状に形成され、
前記容量結合部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なり合う平面領域の短手方向側の幅寸法より、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なり合う平面領域の長手方向側の幅寸法の方が長い請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項３】
前記第１の筐体に搭載される第１の回路基板と、
前記第２の筐体に搭載される第２の回路基板と、をさらに備え、
前記第１の回路基板は前記第１のアンテナ部に電気的に接続され、
前記第２の回路基板は前記第２のアンテナ部に電気的に接続される請求項１又は２に記載の携帯無線端末。
【請求項４】
前記第１のアンテナ部の容量結合部と前記第２のアンテナ部の容量結合部との容量結合量は、０．４ｐＦ以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の携帯無線端末。
【請求項５】
前記第１及び前記第２のアンテナ部の容量結合部における、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なり合う平面領域の長手方向側の幅寸法は、１０ｍｍ以上である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の携帯無線端末。
【請求項６】
前記第１のアンテナ部は、前記第１の回路基板と第１のリアクタンスを介して接続され、前記第２のアンテナ部は、前記第２の回路基板と第２のリアクタンスを介して接続される請求項３乃至５のいずれか１項に記載の携帯無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上波デジタル放送の普及に伴い、携帯無線端末等の情報端末において当該地上波デジタル放送が視聴できるアプリケーション機能を搭載することが望まれている。また、受信用アンテナとしては、携帯無線端末の筐体から伸縮可能なホイップアンテナを用いることが多いが、携帯無線端末の外観デザインを損なう問題点があり、アンテナを筐体内に内蔵することが望まれている。
【０００３】
上記問題点を解決する手段としては、特許文献１の携帯無線端末は、第１の筐体に設けられたフレームに接続されるヒンジ金具と、第２の筐体に設けられる回路基板と、ヒンジ金具に接続され、端部に回転軸を有する円柱導体と、回転軸が挿入される給電金具と、回路基板に接続され、円柱導体と隙間を開けて配置された導電板と、を備える。つまり、ヒンジ金具、円柱導体、回転軸及び給電金具でヒンジ部を成す。このような構成により、フレームに回路基板から給電金具を介して給電することで、フレームが第１のアンテナとなり、回路基板が第２のアンテナとなる筐体ダイポールアンテナを構成することができる。
【０００４】
特許文献１の携帯無線端末は、筐体ダイポールアンテナを構成する上で、ヒンジ部を成すヒンジ金具、円柱導体、回転軸及び給電金具が重要な役割を果たしている。ところが、ヒンジ部の構成が複雑になる問題点がある。
【０００５】
そこで、特許文献２の携帯無線端末は、第１の筐体に設けられる第１の面状素子と、第２の筐体に設けられる第２の面状素子と、を備える。第１の面状素子は、ヒンジ部側に第１の筐体の厚さ方向に湾曲する第１の導電部を備える。第２の面状素子は、回路基板に接続されており、ヒンジ部側に第２の筐体の厚さ方向に湾曲する第２の導電部を備える。第１の筐体をヒンジ部によって開いた状態とすると、第１の導電部と第２の導電部とは、筐体の厚さ方向に略平行に配置される。第１の面状素子に回路基板から第１及び第２の導電部を介して給電されると、第１の面状素子が第１のアンテナとなり、回路基板が第２のアンテナとなる筐体ダイポールアンテナが構成される。これにより、特許文献２の携帯無線端末は、ヒンジ部の構成を複雑にすることなく、筐体ダイポールアンテナを構成することができる。
【０００６】
特許文献３の携帯無線端末は、第１の筐体に設けられたアンテナ素子に接続される第１の導電性素子と、第２の筐体に設けられた回路基板に接続される第２の導電性素子と、を備える。第１の導電性素子は、第１の筐体内におけるヒンジ部側に配置される。第１の導電性素子は、少なくとも第１の筐体の長手方向と平行な第１の面と、第１の面と連続して第１の筐体の厚さ方向に湾曲する第２の面と、を備える。第２の導電性素子は、第２の筐体の長手方向と平行な板状素子である。第１の筐体をヒンジ部によって開いた状態とすると、第１の導電性素子の第１の面と第２の導電性素子とは、ヒンジ部を間に挟んで平行に配置される。アンテナ素子に回路基板から第１及び第２の導電性素子を介して給電されると、アンテナ素子が第１のアンテナとなり、回路基板が第２のアンテナとなる筐体ダイポールアンテナが構成される。これにより、特許文献３の携帯無線端末も、ヒンジ部の構成を複雑にすることなく、筐体ダイポールアンテナを構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３６３９６号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／４３１３８号
【特許文献３】特開２００９−１００３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２の携帯無線端末は、第１の筐体をヒンジ部によって開いた状態とすると、第１の導電部と第２の導電部とが筐体の厚さ方向に平行に配置される。そのため、特許文献２の携帯無線端末は、容量結合量を稼ごうとすると、第１及び第２の導電部における筐体の厚さ方向の幅寸法を長くする必要がある。その結果、筐体の厚さが厚くなる問題点を有する。
特許文献３の携帯無線端末は、第１の導電性素子と第２の導電性素子とを、ヒンジ部を介して平行に配置する。そのため、良好な容量結合を得ることができない場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決する携帯無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る携帯無線端末は、表示面を有する第１の筐体と、操作面を有する第２の筐体と、前記第２の筐体の操作面を露出させるように前記第１の筐体の移動を許容する移動許容部と、前記第１の筐体に搭載される第１のアンテナ部と、前記第２の筐体に搭載される第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部又は前記第２のアンテナ部に、給電部を介して電気的に接続される無線部と、を備え、前記第１のアンテナ部の容量結合部と前記第２のアンテナ部の容量結合部とは、前記第２の筐体の操作面を露出させるように前記第１の筐体を移動させたとき、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが重なり合う平面領域内において、第２の筐体の前後方向に延びる軸と、第２の筐体の左右方向に延びる軸とを含む面と略平行に配置され、前記移動許容部を間に配置することなく、重なり合う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筐体を大型化することなく、良好な容量結合を得ることができる携帯無線端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の携帯無線端末の使用形態時における、筐体ダイポールアンテナを概略的に示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の携帯無線端末の使用形態時における、筐体ダイポールアンテナを概略的に示す側面図である。
【図３】第１及び第２のアンテナ部の容量結合部を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の携帯無線端末の使用形態時における、筐体ダイポールアンテナを概略的に示す正面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の携帯無線端末の使用形態時における、筐体ダイポールアンテナを概略的に示す正面図である。
【図６】リアクタンスの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る携帯無線端末について説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、以下の説明では、図１等に示すＸ軸方向を携帯無線端末の左右方向とし、Ｙ軸方向を携帯無線端末の前後方向とし、Ｚ軸方向を携帯無線端末の上下方向として説明する。つまり、＋Ｘ方向を携帯無線端末の右方向とし、−Ｘ方向を携帯無線端末の左方向とする。＋Ｙ方向を携帯無線端末の前方向とし、−Ｙ方向を携帯無線端末の後方向とする。＋Ｚ方向を携帯無線端末の上方向とし、−Ｚ方向を携帯無線端末の下方向とする。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態の携帯無線端末１００は、図１及び図２に示すように、第１の筐体１１０と、第２の筐体１２０と、移動許容部１３０と、第１の回路基板１４０と、第２の回路基板１５０と、第１のアンテナ部１６０と、第２のアンテナ部１７０と、給電部１８０と、無線部１９０と、を備える。
【００１５】
第１の筐体１１０は、液晶パネル等の表示面を備える。第１の筐体１１０は、第１の回路基板１４０が搭載されている。第１の回路基板１４０は、表示装置であり、例えば液晶パネルや当該液晶パネルの駆動装置等を備える。
【００１６】
第１の筐体１１０は、移動許容部１３０を介して第２の筐体１２０と開閉可能に連結されている。つまり、移動許容部１３０は、ヒンジ機構である。具体的に云うと、第１の筐体１１０を開いた状態、即ち携帯無線端末１００の使用形態時において、第１の筐体１１０の後端における上部には、左右方向に間隔を開けて筒状部が形成されている。一方、第２の筐体１２０の前端における上部には、第１の筐体１１０の筒状部の間に配置される筒状部が形成されている。第１の筐体１１０の筒状部と、第２の筐体１２０の筒状部とが同一軸線上に配置され、内部に回転軸が挿入されている。これにより、図２に示すように、携帯無線端末１００の使用形態時において、第１の筐体１１０の後部領域と第２の筐体１２０の前部領域とは上下に重なり合う。特に本実施の形態では、移動許容部１３０の下方領域（但し、上方領域でも良い。）で、第１の筐体１１０の後部領域における下部空間と第２の筐体１２０の前部領域における下部空間とが上下に重なり合う。ここで、第１の筐体１１０を良好に開閉させることができるように、第２の筐体１２０の前部に切り欠き部が形成されていることが好ましい。ちなみに、本実施の形態では、携帯無線端末１００の使用形態時において、第１の筐体１１０の表示面と、第２の筐体１２０の操作面とが、略平行に配置される。
【００１７】
このような第１の筐体１１０には、第１のアンテナ部１６０が搭載されている。第１のアンテナ部１６０は、導電部材から成る。第１のアンテナ部１６０は、第１の回路基板１４０のＧＮＤ（グランド）に電気的に接続されている。第１のアンテナ部１６０は、図１及び図３に示すように、平板矩形状（但し、形状は特に限定されない。）に形成された容量結合部１６１を備える。容量結合部１６１は、図２に示すように、第１の筐体１１０の後端における下部空間に配置されている。そして、容量結合部１６１は、Ｘ・Ｙ面と略平行に配置されている。つまり、容量結合部１６１は、携帯無線端末１００の使用形態時において、第１の筐体１１０と第２の筐体１２０とが重なり合う平面領域内に配置される。ちなみに、本実施の形態の容量結合部１６１は、移動許容部１３０の平面領域内に配置される。そして、容量結合部１６１は、携帯無線端末１００の使用形態時において、Ｘ・Ｙ面と略平行に配置される。
【００１８】
第２の筐体１２０は、テンキー等の操作面を備える。第２の筐体１２０は、第２の回路基板１５０が搭載されている。第２の回路基板１５０は、使用者がテンキー等を操作することで入力される操作信号に基づいて、携帯無線端末として機能させる。つまり、第２の回路基板１５０は、発呼制御や着呼制御、地上波デジタル放送の受信制御などを行う。第２の回路基板１５０は、同軸ケーブル２００を介して第１の回路基板１４０に電気的に接続されている。つまり、第２の回路基板１５０からの操作信号に基づいて、第１の回路基板１４０は制御される。第２の回路基板１５０には、給電部１８０及び無線部１９０が実装されている。
【００１９】
このような第２の筐体１２０には、第２のアンテナ部１７０が搭載されている。第２のアンテナ部１７０は、導電部材から成る。第２のアンテナ部１７０は、給電部１８０を介して無線部１９０に電気的に接続されている。第２のアンテナ部１７０は、図１及び図３に示すように、平板矩形状（但し、形状は特に限定されない。）に形成された容量結合部１７１を備える。容量結合部１７１は、図２に示すように、第２の筐体１２０の前端における下部空間に配置されている。そして、容量結合部１７１は、Ｘ・Ｙ面と略平行に配置されている。つまり、容量結合部１７１も、携帯無線端末１００の使用形態時において、第１の筐体１１０と第２の筐体１２０とが重なり合う平面領域内に配置される。ちなみに、本実施の形態の容量結合部１７１は、移動許容部１３０の平面領域内に配置される。そして、容量結合部１７１は、携帯無線端末１００の使用形態時において、Ｘ・Ｙ面と略平行に配置される。
【００２０】
その結果、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と、第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１とは、携帯無線端末１００の使用形態時において、移動許容部１３０の平面領域内でＸ・Ｙ面と略平行に配置される。つまり、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と、第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１とは、携帯無線端末１００の使用形態時において、上下に重なり合う。このとき、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と、第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１との間には、移動許容部１３０が配置されない。
【００２１】
このような構成の携帯無線端末１００は、携帯無線端末１００の使用形態時における給電時に、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１との間に容量結合が生じ、第１の回路基板１４０が励振され、第１の回路基板１４０と第２の回路基板１５０とが筐体ダイポールアンテナとして動作する。このとき、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１とは、移動許容部１３０の平面領域内で、ＸＹ面と略平行に配置された状態で上下に重ね合わされる。そのため、第１及び第２のアンテナ部１６０、１７０の容量結合部１６１、１７１は、移動許容部１３０の平面領域内で、携帯無線端末１００の前後方向に幅寸法を稼ぐことができ、移動許容部１３０の平面領域内の空間を有効に活用しつつ、容量結合量を稼ぐことができる。しかも、第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１との間に、移動許容部１３０が配置されない。したがって、本実施の形態の携帯無線端末１００は、筐体を大型化することなく、良好な容量結合を得ることができる。
【００２２】
ここで、本実施の形態で形成される筐体ダイポールアンテナを地上波デジタル放送用の受信アンテナとする場合、第１及び第２のアンテナ部１６０、１７０の容量結合部１６１、１７１の各パラメータの値は以下のように設計される。このとき、重要となる第１のアンテナ部１６０の容量結合部１６１と第２のアンテナ部１７０の容量結合部１７１との間に生じる容量結合量は、＜式１＞で近似することができる。
【００２３】
＜式１＞  Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ
但し、ε：誘電率（ここではε＝ε０×εｒで表される。ε０：真空中の誘電率、εｒ：比誘電率）、Ｓ：重なり合う平面面積（ｍ２）（ここではＳ＝Ｌ１×Ｌ２で表される。Ｌ１：移動許容部の長手方向側の幅寸法、Ｌ２：移動許容部の短手方向側の幅寸法）、ｄ：第１及び第２のアンテナ部１６０、１７０の容量結合部１６１、１７１の間の距離（ｍ）
【００２４】
上述のように本実施の形態で形成される筐体ダイポールアンテナを地上波デジタル放送用の受信アンテナとする場合、共振周波数の設定は５００ＭＨｚ程度とする。５００ＭＨｚを励振するには、容量結合量Ｃを０．４ｐＦ程度に設定すれば効率良く放射される。その際の第１及び第２のアンテナ部１６０、１７０の容量結合部１６１、１７１の各パラメータの値は、例えばＬ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝４ｍｍ、ｄ＝３．６ｍｍ、εｒ＝４．１、としている。つまり、本実施の形態の第１及び第２のアンテナ部１６０、１７０の容量結合部１６１、１７１は、移動許容部１３０の短手方向側の幅寸法Ｌ２より、移動許容部１３０の長手方向側の幅寸法Ｌ１の方が長い。
【００２５】
なお、容量結合量については多いほうが筐体ダイポールアンテナの放射抵抗値が上昇するため、ここで示した０．４ｐＦ以上を満足するように各パラメータの値を調整することが好ましい。
【００２６】
また、各パラメータの値については自由度があり、Ｃの値を一定とし、他のパラメータの値を調整することが可能である。但し、Ｌ１の値については短すぎると放射効率が劣化してしまうため、地上波デジタル放送用の受信用アンテナとしては１０ｍｍ以上に設定し、Ｃ＝０．４ｐＦ以上を満足するように調整することが好ましい。
【００２７】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態の携帯無線端末１０００は、第１の実施の形態の携帯無線端末１００と略同様の構成とされているが、図４に示すように、第１の実施の形態の携帯無線端末１００を前後逆の構成とされている。即ち、携帯無線端末１０００は、移動許容部１３０を挟んで前方に第２の筺体１２０等が配置され、後方に第１の筺体１１０等が配置されている。このような構成の携帯無線端末１０００も、第１の実施の形態の携帯無線端末１００と同様に実施できる。
【００２８】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態の携帯無線端末２０００は、第１の実施の形態の携帯無線端末１００と略同様の構成とされているが、図５に示すように、第１のアンテナ部１６０が、第１の回路基板１４０のＧＮＤと第１のリアクタンス２１０を介して接続されている。また、第２のアンテナ部１７０は、第２の回路基板１５０と第２のリアクタンス２２０を介して接続されている。ちなみに、本実施の形態では、給電部１８０と無線部１９０との間に第２のリアクタンス２２０が配置されている。これらのリアクタンス２１０（２２０）は、図６に示すように、インダクタ２１１（２２１）と、コンデンサ２１２（２２２）とを備えた並列共振回路である。
【００２９】
近年、移動許容部１３０の近傍には、例えば地上波デジタル放送用の受信アンテナの他に、通信用アンテナが配置されている場合がある。このとき、上述のような筐体ダイポールアンテナにおいては、第１及び第２の回路基板１４０、１５０を励振させるため、通信用アンテナへ悪影響をもたらすことが懸念される。
【００３０】
本実施の形態のように、リアクタンス２１０、２２０を備えた構成とすることで、通信に用いる所望帯域のインピーダンス特性のみを非常に高くすることができ、通信用アンテナから見て、あたかも地上波デジタル用アンテナが存在しないように見せることができる。この作用により、通信用アンテナの特性劣化を防止することができる。
【００３１】
ちなみに、リアクタンス２１０（２２０）に用いるインダクタ２１１（２２１）及びコンデンサ２１２（２２２）の値は、通信用に用いる電波の周波数をｆとすると、以下の＜式２＞を満足するように設定することが好ましい。
【００３２】
＜式２＞  ｆ＝１／（２π√（ＬＣ））
但し、Ｌ：インダクタンス、Ｃ：静電容量
【００３３】
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施の形態では、筐体ダイポールアンテナを地上波デジタル放送用の受信用アンテナとして構成したが、他の通信システム（例えばＷ−ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＧＳＭ（Global System for Mobile）、ＦＭ（Facility Management）、ＷＬＡＮ(Wireless LAN)、ＧＰＳ(Global Positioning System)）のアンテナとして構成することもできる。
上記実施の形態では、移動許容部１３０をヒンジ機構で構成したが、第１の筐体１１０を第２の筐体１２０に対して前後方向又は左右方向に移動させるスライド機構で構成しても良い。
上記実施の形態では、第１の筐体１１０を第２の筐体１２０に対して上方に重ねているが、第１の筐体１１０を第２の筐体１２０に対して下方に重ねても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１００  携帯無線端末
１１０  第１の筐体
１２０  第２の筐体
１３０  移動許容部
１４０  第１の回路基板
１５０  第２の回路基板
１６０  第１のアンテナ部、１６１  容量結合部
１７０  第２のアンテナ部、１７１  容量結合部
１８０  給電部
１９０  無線部
２００  同軸ケーブル
２１０  第１のリアクタンス、２１１  インダクタ、２１２  コンデンサ
２２０  第２のリアクタンス、２２１  インダクタ、２２２  コンデンサ
１０００  携帯無線端末
２０００  携帯無線端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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