(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路（１００）に接続された、少なくとも一つの音響変換器（３０）と平面アンテナいわゆる「パッチ」アンテナ（４０）とが内部に配置されたハウジング（１０）を備える無線通信端末用の構造装置であって、前記音響変換器（３０）が、少なくとも一つの振動板（３３）を含む電気的に中性の部分（３５）と、導電性材料からなるコイル（３７）、磁石（３８）、およびヨーク３９を含む導電性の部分（３６）とから構成され、前記アンテナ（４０）が、接地平面（４１）と、絶縁基板（４３）に配置される導電性パッチ（４２）とにより画定される空洞（４５）を有し、音響変換器（３０）の電気的に中性の部分（３５）が、アンテナ（４０）の空洞（４５）に配置され、前記アンテナの接地平面（４１）に穴が設けられており、音響変換器（３０）の導電性の部分（３６）が、音響変換器（３０）の導電性の部分（３６）と接地平面（４１）との間で電気的な連続性を提供するように前記接地平面（４１）の穴を補完し、したがって、前記音響変換器（３０）の前記導電性の部分（３６）が、前記アンテナ（４０）の前記接地平面（４１）の一部を構成し、前記アンテナ（４０）の前記パッチ（４２）および前記絶縁基板（４３）が、前記音響変換器（３０）の前記振動板（３３）に向い合う少なくとも一つのスリット（４４）を有することを特徴とする無線通信端末用の構造装置。
【請求項２】
離隔端子（５０）が、前記音響変換器（３０）の前記導電性部分（３６）から前記振動板（３３）を離すことを特徴とする、請求項１に記載の構造装置。
【請求項３】
前記音響変換器（３０）の前記振動板（３３）が、前方音響空洞（３１）と、後方音響空洞（３２）との間に配置され、防音カバー（５５）が、前記アンテナの前記空洞（４５）を通って前記音響変換器（３０）の前記前方音響空洞（３１）を画定していることを特徴とする、請求項１または２に記載の構造装置。
【請求項４】
音量調整パッキン（５７）が、前記アンテナの前記空洞（４５）を通って前記音響変換器（３０）の前記前方音響空洞（３１）を制限していることを特徴とする、請求項３に記載の構造装置。
【請求項５】
前記音響変換器（３０）の前記振動板（３３）が、前方音響空洞（３１）と、後方音響空洞（３２）との間に配置され、防音パッキン（５８）が、前記アンテナ（４０）と前記端末の前記ハウジング（１０）との間で前方音響空洞（３１）を画定していることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の構造装置。
【請求項６】
前記端末の前記ハウジング（１０）が、前記アンテナ（４０）の前記スリット（４４）に向い合う少なくとも一つの開口部（１４）を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の構造装置。
【請求項７】
平面アンテナ、いわゆる「パッチ」アンテナ（４０）と音響変換器（３０）とを構成する無線通信端末用のコンポーネントであって、電気的に中性の部分と導電性の部分とを含み、前記電気的に中性の部分が、接地平面（４１）と導電性パッチ（４２）とにより画定されるアンテナ（４０）の空洞（４５）に配置された少なくとも一つの振動板（３３）を含み、前記導電性の部分が、導電性材料からなるコイル（３７）、磁石（３８）、およびヨーク（３９）を含み、前記アンテナの接地平面（４１）に穴が設けられており、音響変換器（３０）の導電性の部分（３６）が、音響変換器（３０）の導電性の部分（３６）と接地平面（４１）との間で電気的な連続性を提供するように前記接地平面（４１）の穴を補完し、したがって、前記音響変換器（３０）の前記導電性の部分（３６）が、前記アンテナ（４０）の前記接地平面（４１）の少なくとも一部を構成することを特徴とするコンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信端末用の構造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の傾向は、機能的でユーザフレンドリな人間工学による小型の無線通信端末を構成することにある。無線通信端末は、主に、各種の装置、特に、少なくとも一つのアンテナを含む無線送受信装置と、一般にキーボード、スクリーン、および音響変換器を含むマンマシンインターフェース装置とを収容するハウジングを含む。
【０００３】
人間工学および使い易さの追求により、たとえば、「パッチ（ｐａｔｃｈ）」と呼ばれる平面アンテナの開発に伴って、アンテナをハウジング内部に収容するようになってきている。こうした傾向から、さらに、ますます複雑で、ますます大型のマンマシンインターフェースが構成されてきている。
【０００４】
図１は、無線通信端末に含まれる各種のコンポーネントを概略的に示している。このような端末は、一般に、剛性の絶縁材料または部分的に金属の材料からなるハウジング１０を含み、ハウジング１０は、プリント回路１００に接続される各種のコンポーネントを内部に配置している。端末は、少なくとも一つのスクリーン２０、キーボード２５、バッテリー２７と、無線通信を設定可能なアンテナ４０と、供給される電気信号を音波に変換可能な音響再生変換器３０とを含む。
【０００５】
音響変換器３０は、受話器（ｄ’ｅｃｏｕｔｅｕｒ）、スピーカ、およびアラーム（ｓｏｎｎｅｒｉｅ）等の複数の機能を果たすことができる。受話器は、主に、通信における装置の使用時にユーザの耳に当てられ、アラームは、かかってくる呼出または他の任意の作用をユーザに知らせ、スピーカは、たとえばハンドフリー用途に対して大音量の音響再生を可能にする。音響変換器３０は、音波を再生するために、前方音響空洞３１と、後方音響空洞３２とを画定する異なる二つの容積を利用し、その形状および寸法は、変換器を用いる用途に対して十分な音質の再生を可能にするように選択される。
【０００６】
理論上、受話器機能で必要とされるコンポーネントのサイズは、大きな音量を放出しなければならないスピーカおよびアラーム機能で必要なサイズよりも小さい。従って、音響変換器３０が占有する容積は、スピーカ機能が必要とする一定限度を超えて小さくすることはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように、現在の傾向は、マンマシンインターフェースを大型化し、特に、液晶スクリーン等の使用に伴ってスクリーンを大型化しようとしている。キーボードの寸法は、いずれにせよ使いやすさという問題から小さくすることはできないので、本発明は、キーボードの寸法を小さくせず、また移動端末の寸法を大型化せずに、音響変換器が占有するスペースを利用してスクリーンを収容可能なスペースを広げることを提案する。
【０００８】
このため、本発明は、端末の前面で受話器だけを保持し、アンテナ容積を前方音響空洞として利用して、端末の背面にスピーカとアラーム機能とを移すことを提案する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特に、プリント回路に接続された、少なくとも一つの音響変換器と、平面アンテナ、いわゆる「パッチ」アンテナとを内部に配置したハウジングを含み、前記音響変換器が、少なくとも一つの振動板を含む電気的に中性の部分と、導電性の部分とから構成され、前記アンテナが、接地平面と、絶縁基板に配置される導電性パッチとにより画定される空洞を有し、音響変換器の電気的に中性の部分が、アンテナの空洞に配置され、音響変換器の導電性の部分が、アンテナの接地平面の一部を構成することを特徴とする。
【００１０】
実施形態によれば、音響変換器が、プリント回路のくり抜きに配置される。
【００１１】
一つの特徴によれば、アンテナの接地平面が穿孔されている。
【００１２】
一つの特徴によれば、離隔端子が、音響変換器の導電性部分から振動板を離している。
【００１３】
一つの特徴によれば、防音（ｄ’ｅｔａｎｃｈｅｉｔｅ  ｓｏｎｏｒｅ）カバーが、アンテナの空洞を通って音響変換器の前方音響空洞を画定する。
【００１４】
別の特徴によれば、音量調整パッキンが、アンテナの空洞を通って音響変換器の前方音響空洞を限定している。
【００１５】
別の特徴によれば、防音パッキンが、端末のアンテナとハウジングとの間で前方音響空洞を画定している。
【００１６】
別の特徴によれば、アンテナのパッチと絶縁基板とが、音響変換器の振動板に向い合う少なくとも一つのスリットを有する。
【００１７】
別の特徴によれば、端末のハウジングが、アンテナのスリットに向い合う少なくとも一つの開口部を含む。
【００１８】
本発明は、また、平面アンテナ、いわゆる「パッチ」アンテナと音響変換器とを構成する無線通信端末用のコンポーネントに関し、コンポーネントが、電気的に中性の部分と導電性の部分とを含み、前記電気的に中性の部分が、接地平面と導電性パッチとにより画定されるアンテナの空洞に配置された少なくとも一つの振動板を含み、前記導電性の部分が、アンテナの接地平面を少なくとも部分的に構成する音響変換器の導電性素子を含む。
【００１９】
かくして、本発明は、アンテナとスピーカとアラームとから構成可能な新しいコンポーネントを提案し、有利には、これらの三つの素子が結合され、無線通信端末のハウジング内で限られた寸法を占有する。さらに、有利には、これらの三つの素子を、製造時に単一コンポーネントとして構成することができる。
【００２０】
本発明の特徴および長所は、添付図面に関して限定的ではなく例としてなされた以下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図２ａ、２ｂを参照すると、「パッチ」と呼ばれる平面アンテナが示されている。このようなアンテナは、従来使用されていた有線アンテナに対抗して開発されたものであり、有利には、無線通信端末のハウジングに組み込まれている。パッチアンテナ４０は、プリント回路１００のプレート面に配置され、２個の導電性構造、すなわち接地平面（ｐｌａｎ  ｄｅ  ｍａｓｓｅ）４１と、絶縁基板４３に配置された導電性パッチ４２とによって画定されている空洞４５を有する。接地平面４１は、プレート１００に配置された導電層などの単一平面素子か、あるいは、場合によっては各々異なるコンポーネントに構成された複数の共面導電性素子から構成してもよい。導電性パッチ４２は、一般に平面として形成されるが、必要に応じた形成が可能であり、剛性の絶縁支持体４３により、接地平面４１から所定の距離のところに保持される。絶縁基板４３の形状および寸法は、当業者が所望の用途に応じて決定される寸法および構造への適合の結果として得られる。
【００２２】
図２ａに示した好適な実施形態では、導電性パッチ４２が、平面または準平面の導電性素子の形状を呈し、薄い基板４３または薄いプレートにより支持されるエッチング導電層から形成される。このパッチ４２は、折り曲げられるか、はめ込まれて、周辺に配置される２個の導電性端子４６、４７により延長される。導電性端子は、一方が、接地平面４１と直接接続されて短絡機能を果たし、他方が、無線送受信機の図示しない信号処理装置と接続されてアンテナへの供給機能を果たす。
【００２３】
アンテナ４０は、好適には、バイバンドタイプである。このような動作を可能にするために、パッチ４２は、平面導電性素子から構成され、その中央部にスリット４４が設けられ、このスリットは、パッチをその厚みに沿って貫通し、広がったＵ字形をしている。スリット４４は、パッチ表面に２個の平面ゾーンを画定し、第一のゾーン、いわゆる内部ゾーンが、Ｕ字形の内部に配置されるパッチ部分に主に対応し、第二のゾーン、いわゆる外部ゾーンが、内部ゾーンを越えてパッチの他の部分に延びている。
【００２４】
上記の構成により、知られているように、一方は内部ゾーンで他方は外部ゾーンに二つの共鳴が短絡端子から得られ、一方は、上部バンドのほぼ四分の一波で、他方は、下部バンドのほぼ四分の一波であり、要求された二つのバンドにおけるアンテナ利用を可能にしている。アンテナの形状および寸法は、このために、当業者に知られている方法で計算される。
【００２５】
図３を参照すると、音響変換器が示されている。一般に、音響変換器３０は、先に述べた前方空洞３１と後方空洞３２との間に配置される振動板３３を含む。振動板３３は、音響変換器のシェル３４の壁に結合されて保持され、結合されたコイル３７の作用で自在に振動可能であり、コイル自体が、ヨーク等の金属支持体３９に配置された磁石３８によって振動される。このように音響変換器３０には二つの部分を画定することができ、電気的に中性の第一の部分３５は、たとえばプラスチック等の絶縁材料からなる振動板３３およびシェル３４を含み、導電性の第二の部分３６は、導電性材料からなるコイル３７、磁石３８、およびヨーク３９を含む。
【００２６】
本発明を最適に使用するために、音響変換器３０は、また、たとえば０．３ｍｍ以上の距離で、導電性の部分３６から振動板３３を離す離隔端子５０を含むことができる。離隔端子５０は、電気的に中性の部分３５に含まれ、絶縁材料から構成される。離隔端子５０は、音響変換器３０のコイル３７に配置されたロッド、閉鎖管、または半閉鎖管から構成可能である。
【００２７】
図４は、音響変換器３０およびアンテナ４０を同一コンポーネントに統合することを概略的に示している。実際、本発明は、いわゆる「パッチ」アンテナ４０の空洞４５を、このアンテナの適正な動作を損なわずに、前方音響空洞３１として用いることを提案している。そのため、音響変換器３０の電気的に中性の部分３５は、アンテナ４０の空洞４５に配置され、前記音響変換器３０の導電性の部分３６が、アンテナ４０の接地平面４１の少なくとも一部を構成している。
【００２８】
実施形態によれば、音響変換器３０は、プリント回路基板１００に設けられたくり抜き内に配置される。好適には金属製のパッキン６０を設けることができる。音響変換器３０の導電性の部分３６は、アンテナの接地平面４１に設けられた穴を補完し、音響変換器の前方音響空洞をアンテナの空洞に組み込む。有利には、音響変換器のヨーク３９を延長して、接地平面４１の電気的連続性を最適化することができる。
【００２９】
音響変換器３０の動作を可能にするために、振動板３３は、後方音響空洞３２と接触するスペースで振動可能である。このため、アンテナの接地平面４１に穿孔し、すなわち少なくとも一つの穴４９を設けて、振動板３３と、無線通信端末のハウジング１０に配置される後方空洞３２との間で、空気循環および音波の循環を可能にする。たとえば穴４９は、音響変換器３０がプリント回路１００のくり抜きに配置されている場合、あるいは接地平面の導電層４１に直接配置されている場合、音響変換器３０のヨーク３９に設けることができる。一定の用途に対しては、既に、接地平面４１の局部的な破断が知られているが、接地平面４１の電気的な連続性が全体として保持されている場合、アンテナ４０の適正な機能は損なわれない。
【００３０】
スリット４４は、外部への音波の伝播を可能にするように、振動板３３に向き合うアンテナ４０に設けられている。スリット４４は、有利には、上記のようなバイバンドアンテナのパッチ４２に設けられたスリットに対応することができる。本発明の範囲では、このスリット４４は、また、アンテナ４０の絶縁基板４３を貫通しなければならない。
【００３１】
図示されていない別の実施形態によれば、音響変換器は、プリント回路基板の片面に配置され、従って、アンテナの空洞に全面的に含まれるようにすることができる。接地平面を構成する平面が非共面であっても、接地平面の電気的な連続性が確保されれば、アンテナの適正動作が保証される。
【００３２】
図５は、本発明により得られる構造配置を示す。無線通信端末のハウジング１０の前面は、簡単な受話器機能のための小型音響変換器３０’を含むだけなので、大型スクリーン２０を使用できる。スピーカおよびアラームの機能は、本発明が提案する配置に従ってアンテナ４０に組み込まれる音響変換器３０により確保される。
【００３３】
音響変換器３０の前方音響空洞３１は、パッチアンテナ４０の導電性素子４１、４２により画定される空洞４５に組み込まれる。動作を最適化するには、前方音響空洞３１を適切に画定し、さらには制限して、音響スペクトルを拡大することが有利である。従って、防音カバー５５を配置して、アンテナの空洞４５を通って音響変換器３０の前方音響空洞３１を画定し、また防音パッキン５８を配置して、端末のアンテナ４０とハウジング１０との間で前方音響空洞３１を画定することを提案する。
【００３４】
有利には、同様に音量調整パッキン５７をアンテナの空洞４５に配置することにより、音響変換器３０の前方音響空洞３１を低減し、音響スペクトルを拡大することができる。
【００３５】
カバー素子５５、パッキン素子５８、および音量調整パッキン素子５７は、アンテナ４０の空洞４５に配置され、プラスチックまたはフォーム等の絶縁材料から構成される。
【００３６】
さらに、端末のハウジング１０が、アンテナ４０に設けられたスリット４４に向き合う少なくとも一つの開口部１４を含んで、外部への音波の伝播を可能にすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信端末に含まれる各種コンポーネントを概略的に示す図である。
【図２ａ】いわゆる「パッチ」タイプの平面アンテナを概略的に示す図である。
【図２ｂ】いわゆる「パッチ」タイプの平面アンテナを概略的に示す図である。
【図３】音響変換器を概略的に示す図である。
【図４】本発明によるアンテナとスピーカとアラームとからなるコンポーネントを概略的に示す図である。
【図５】本発明による構造装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング
３０  音響変換器
４０  パッチアンテナ
３３  振動板
３５  電気的に中性の部分
３６  導電性の部分
４０  アンテナ
４１  接地平面
４２  導電性チップ
４３  絶縁基板
４４  スリット
４５  空洞
５０  離隔端子
５５  防音カバー
５７  音量調整パッキン
５８  防音パッキン
１００  プリント回路
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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