特許 7129509 情報通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-24

(45)【発行日】2022-09-01

(54)【発明の名称】情報通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20220825BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021036312

(22)【出願日】2021-03-08

【審査請求日】2021-06-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000119830

【氏名又は名称】因幡電機産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】橋本 康智

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０２１６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置される本体部が備えられ、
その本体部には、機器を設置自在な複数の基板が内蔵され、
複数の基板のひとつは、アンテナを実装させたアンテナ実装基板として備えられ、
前記アンテナは、チップアンテナ用基部上に設置されて、チップアンテナ用基部と一体的に備えられたアンテナ部品として構成され、
前記アンテナ実装基板には、アンテナとチップアンテナ用基部とのアンテナ部品が、ハーネスによる配線を行うことなく、直接設置されている情報通信装置。

【請求項2】

前記本体部の内部空間における前記アンテナ実装基板の姿勢は、実装されるアンテナを前記本体部の前方側に向ける姿勢に設定され、
前記アンテナ実装基板は、他の基板よりも小さく形成されている請求項１に記載の情報通信装置。

【請求項3】

前記アンテナが、複数の周波数帯域に対して感度を有する複数帯域アンテナにて構成され、
その複数帯域アンテナは、チップアンテナ用基部上に設置される状態で、そのチップアンテナ用基部を介して前記アンテナ実装基板に実装されている請求項１又は２に記載の情報通信装置。

【請求項4】

少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置される本体部が備えられ、
その本体部には、機器を設置自在な複数の基板が内蔵され、
複数の基板のひとつは、アンテナを実装させたアンテナ実装基板として備えられ、
前記アンテナが、チップアンテナにて構成され、そのチップアンテナから前記アンテナ実装基板の後方側に回り込む電波を前記アンテナ実装基板の前方側に向けて反射させる反射部が備えられている情報通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナが備えられ、そのアンテナにて無線通信を行う情報通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような情報通信装置として、ノートパソコン、スマートフォン、タブレット端末のようなモバイル通信端末を用いて室内等で無線通信を行うために、無線ＬＡＮ用のアンテナが備えられ、室内に面する壁部等の設置面に設置可能な情報通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の情報通信装置は、電源部等の各種の機器が内蔵された本体部が備えられ、その本体部が、後方側の一部を設置面の内部に埋設させる埋設状態にて設置面に設置されている。これにより、設置面から室内側への装置の突出量を小さくすることができ、美観の低下や装置が邪魔になる等の問題発生を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６２５９９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような情報通信装置では、安定した広範囲での無線通信を行うために、アンテナをどのように配置させるかが問題となる。しかしながら、特許文献１に記載のものでは、本体部を埋設状態で設置するので、設置面から室内側に突出する部位が小さく、アンテナの設置スペースを確保すること自体難しくなっている。しかも、本体部の内部には、電源部等の各種の機器が内蔵されているので、それら他の機器の設置スペースとの取り合いも考慮しなければならず、アンテナを自由な位置に配設するのも難しくなっている。

【0006】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、アンテナの設置スペースを容易に確保でき、アンテナの配設位置の自由度も高めることができる情報通信装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１特徴構成は、少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置される本体部が備えられ、
その本体部には、機器を設置自在な複数の基板が内蔵され、
複数の基板のひとつは、アンテナを実装させたアンテナ実装基板として備えられている点にある。

【0008】

本構成によれば、複数の基板のひとつは、アンテナを実装させたアンテナ実装基板として備えられているので、アンテナ実装基板以外の基板に他の機器を設置することができ、アンテナ実装基板とそれ以外の基板とを別々に本体部に内蔵させることができる。これにより、アンテナの設置スペースとしては、アンテナ実装基板を設置できるだけのスペースを確保すればよく、アンテナ実装基板自体もアンテナを実装できるだけの大きさがあればよいので、小型化を図ることができることから、その設置スペースも確保し易く、その配設位置の自由度も高めることができる。

【0009】

本発明の第２特徴構成は、前記本体部の内部空間における前記アンテナ実装基板の姿勢は、実装されるアンテナを前記本体部の前方側に向ける姿勢に設定されている点にある。

【0010】

本構成によれば、前記本体部に内蔵されるアンテナ実装基板の姿勢は、実装されるアンテナを本体部の前方側に向ける姿勢であるので、アンテナから本体部の前方側に向けて電波を送信させ易く、また、本体部の前方側から送信される電波を受信し易くなる。よって、安定した無線通信を行い易くなる状態で、本体部にアンテナを内蔵させることができる。

【0011】

本発明の第３特徴構成は、前記アンテナが、複数の周波数帯域に対して感度を有する複数帯域アンテナにて構成され、
その複数帯域アンテナは、チップアンテナ用基部上に設置される状態で、そのチップアンテナ用基部を介して前記アンテナ実装基板に実装されている点にある。

【0012】

本構成によれば、本体部に内蔵される複数帯域アンテナが、複数の周波数帯域に対して感度を有するので、複数の周波数帯域での無線通信が可能となり、通信速度の向上を図ることができる。しかも、複数帯域アンテナを設置するに当たり、チップアンテナ用の部品であるチップアンテナ用基部を用いながら、アンテナ実装基板に複数帯域アンテナを設置することができ、アンテナ実装基板に対して複数帯域アンテナを適切に実装させることができる。

【0013】

本発明の第４特徴構成は、前記アンテナが、チップアンテナにて構成され、そのチップアンテナから前記アンテナ実装基板の後方側に回り込む電波を前記アンテナ実装基板の前方側に向けて反射させる反射部が備えられている点にある。

【0014】

本構成によれば、アンテナが、チップアンテナにて構成されているので、アンテナの小型化を図ることができる。しかしながら、チップアンテナは、例えば、本体部の前方側を向くように設置しても、本体部の後方側にも電波を放射してしまう。そこで、本構成によれば、チップアンテナを用いるだけでなく、そのチップアンテナからアンテナ実装基板の後方側に回り込む電波を本体部の前方側に向けて反射させる反射部が備えられている。これにより、アンテナの小型化を図りながら、本体部の前方側に向けて効率よく電波を送信させることができ、安定した無線通信を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】情報コンセントが設置された状態を示す正面図

【図2】情報コンセントが設置された状態を示す側面図

【図3】第１実施形態における本体ユニットの分解斜視図

【図4】第１実施形態におけるアンテナ実装基板を示す図

【図5】第２実施形態におけるアンテナ実装基板を示す図

【図6】第２実施形態における本体ユニットの分解斜視図

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る情報通信装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この情報通信装置に相当する情報通信ユニット２は、図１及び図２に示すように、例えば、壁１１等の設置面に設置された情報コンセント１の一部として備えられている。以下、壁１１に対して直交する表裏方向の表側を前後方向の前方側（図２中、右側）として、表裏方向の裏側を前後方向の後方側（図２中、左側）として説明する。

【0017】

情報コンセント１は、図１に示すように、情報通信ユニット２に加えて、電源コンセントユニット３が備えられている。情報通信ユニット２は、左右方向の一方側（図１中右側）に配置され、電源コンセントユニット３は、左右方向の他方側（図１中左側）に配置され、情報通信ユニット２と電源コンセントユニット３とが、左右方向に並ぶように備えられている。情報通信ユニット２の前面側には、ＬＡＮ用モジュラープラグが接続自在なＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４が備えられ、電源コンセントユニット３の前面側には、上下に２つの差込口５が備えられている。

【0018】

情報コンセント１は、図２に示すように、壁１１に貫通形成された矩形状の設置用孔１２の後方側に設置されたコンセントボックス１３と、壁１１の前面側に配置された化粧カバー１４とを、それらの間において壁１１の前面に当接する取付フレーム１５を介して固定されている。

【0019】

コンセントボックス１３の上下には、壁１１の後方側空間に配線された電源ケーブル（図示省略）、及び、通信ケーブル７等の各ケーブルが挿入される挿入口１６が形成されている。通信ケーブル７は、挿入口１６を通してコンセントボックス１３内に引き込まれ、情報通信ユニット２に接続されている。図示を省略した商用電源からの電力を供給する電源ケーブルも、挿入口１６を通してコンセントボックス１３内に引き込まれ、電源コンセントユニット３に接続されている。また、電源コンセントユニット３と情報通信ユニット２とを接続する電源ケーブル６が備えられ、その電源ケーブル６にて電源コンセントユニット３と情報通信ユニット２とを接続することで、商用電源からの電力が、電源コンセントユニット３を介して情報通信ユニット２に供給されている。

【0020】

化粧カバー１４には、図１及び図２に示すように、情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３に対応した形状の取付窓１７が形成されている。情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３は、各取付窓１７を通して、情報通信ユニット２及び電源コンセントユニット３の前面部分を前方に露出させる形態で取り付けられている。

【0021】

情報通信ユニット２は、図３に示すように、第１アンテナ２２、第２アンテナ２３や情報通信のための各種の部品が内蔵された本体ユニット２１（本体部）が備えられている。本体ユニット２１は、図２に示すように、その全体が壁１１よりも前方側に突出しているのではなく、その後方側の一部が壁１１の内部に埋設される埋設状態で壁１１に設置されている。本体ユニット２１は、図３に示すように、前方側ケーシング２４と後方側ケーシング２５とに分割自在に構成されており、後方側ケーシング２５の全体及び前方側ケーシング２４の後端部位が壁１１の内部に埋設されている（図２参照）。このように、本体ユニット２１を埋設状態で壁１１に設置することで、壁１１から室内側への装置の突出量を小さくすることができ、美観の低下や装置が邪魔になる等の問題発生を防止することができる。

【0022】

例えば、前方側ケーシング２４は、合成樹脂製に構成され、後方側ケーシング２５は、アルミや亜鉛銅等の金属製に構成されている。これにより、後方側ケーシング２５は、良好な熱伝導性を有しており、後方側ケーシング２５の外表面部から外部に放熱して、本体ユニット２１の内部の昇温を抑制している。後方側ケーシング２５の外表面部には、複数の溝部が形成されており、その表面積を拡大させて、外部への放熱を促進している。

【0023】

前方側ケーシング２４は、図３に示すように、前方側に面する矩形状の前面部２４ａと、その前面部２４ａの外周縁部から後方側に延出する周側部２４ｂとを有する後方側が開放された箱状に形成されている。周側部２４ｂは、前面部２４ａの上端縁部から後方側に延出する面状の上方側部位と、前面部２４ａの下端縁部から後方側に延出する面状の下方側部位と、前面部２４ａの右端縁部から後方側に延出する面状の右側部位と、前面部２４ａの左端縁部から後方側に延出する面状の左側部位との上下左右の４つの側部部位を有している。前方側ケーシング２４には、周側部２４ｂの後端部位から側方側に延出するフランジ部２４ｃが備えられ、図２に示すように、フランジ部２４ｃが、取付フレーム１５に固定自在に構成されている。

【0024】

前方側ケーシング２４の前面部２４ａには、図３に示すように、表示ランプ部２６、設定ボタン２７、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４等が配設されている。表示ランプ部２６は、情報通信ユニット２の電源の投入状態を示すインジゲータ、ネットワークのアクセス状態を示すインジゲータ等の各種のインジゲータを有しており、前面部２４ａの右上方側部位に配設されている。設定ボタン２７は、ネットワークを接続する各種の設定を行うためのボタンであり、前面部２４ａの左右方向及び上下方向の中央部位に配設されている。ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４は、前面部２４ａの左右方向の中央部位で上下方向の下方側部位に配設されている。

【0025】

後方側ケーシング２５は、後方側に面する矩形状の後面部２５ａと、その後面部２５ａの外周縁部から前方側に延出する周側部２５ｂとを有する前方側が開放された箱状に形成されている。周側部２５ｂは、後面部２５ａの上端縁部から前方側に延出する上方側部位と、後面部２５ａの下端縁部から前方側に延出する下方側部位と、後面部２５ａの右端縁部から前方側に延出する右側部位と、後面部２５ａの左端縁部から前方側に延出する左側部位との上下左右の４つの側部部位を有している。後方側ケーシング２５の後面部２５ａや周側部２５ｂには、電源ケーブル６や通信ケーブル７等の各ケーブルを接続する接続口２５ｃ（図２参照）が備えられている。

【0026】

前方側ケーシング２４と後方側ケーシング２５とを組み付けることで、図３に示すように、前後、左右及び上下が閉塞された中空状の内部空間が形成され、その内部空間に、第１アンテナ２２、第２アンテナ２３や情報通信のための各部品が内蔵されている。各部品として、例えば、第１アンテナ２２、第２アンテナ２３、コンバータ等の電源部品３１や複数の電子部品３２に加えて、第１アンテナ２２、電源部品３１及び電子部品３２の夫々を実装する複数の基板３３～３５が備えられている。

【0027】

複数の基板３３～３５として、例えば、第１アンテナ２２を実装させたアンテナ実装基板３３と、複数の電子部品３２が実装された第１基板３４と、電源部品３１が実装された第２基板３５とが備えられている。図３では、複数の基板のうち一部の基板３３～３５のみを示しており、他の基板については省略して図示している。複数の基板３３～３５の夫々は、上下方向に対向する辺と左右方向に対向する辺を有する矩形状に形成されている。複数の基板３３～３５は、例えば、前方側から、アンテナ実装基板３３、第１基板３４、第２基板３５の順に、前後方向に間隔を隔てて並んで積層された積層状態にて備えられている。ちなみに、基板の数については、電子部品の数等に対応して適宜変更することが可能である。

【0028】

アンテナ実装基板３３は、図３に示すように、上下方向よりも左右方向に長い矩形状に形成されており、第１基板３４及び第２基板３５よりも上下方向及び左右方向の幅が小さくなるように形成されている。アンテナ実装基板３３は、ハーネス３６により第１基板３４に接続されており、第１基板３４に電気的に接続されている。

【0029】

アンテナ実装基板３３は、第１アンテナ２２を前方側に向ける姿勢にて備えられている。アンテナ実装基板３３は、前後方向に対して直交する上下方向及び左右方向に延び、その表面部が前面部となり且つその裏面部が後面部となる姿勢にて備えられ、第１アンテナ２２が、前方側に対向するアンテナ実装基板３３の前面部（表面部）に備えられている。

【0030】

アンテナ実装基板３３には、図４に示すように、無線用接続部（無線用同軸コネクタ）３７が実装されており、その無線用接続部３７に対して、チップアンテナ用基部３８（チップアンテナの土台となる部品）を介して第１アンテナ２２が実装されている。第１アンテナ２２は、無線ＬＡＮの複数の周波数帯域（例えば、２．４ＧＨｚと５．０ＧＨｚ）に感度を有する板状のアンテナ素子２２ａと、グランド２２ｂとを有するデュアルアンテナ（複数帯域アンテナ）として構成されている。第１アンテナ２２は、チップアンテナ用基部３８上に設置され、チップアンテナ用基部３８と一体的に備えられた１つのデュアルアンテナ部品として構成されている。第１アンテナ２２とチップアンテナ用基部３８とからなる１つのデュアルアンテナ部品を、チップマウント（自動実装機）によりアンテナ実装基板３３に実装させるだけで、ハーネス３６等による配線を行うことなく、アンテナ実装基板３３に第１アンテナ２２を直接（直に）設置させることができる。

【0031】

このように、アンテナ実装基板３３に第１アンテナ２２が実装されているので、アンテナ実装基板３３の設置姿勢を調整するだけで、他の部品との兼ね合いが生じることなく、第１アンテナ２２が前方側を向く方向になるように、第１アンテナ２２の姿勢の調整を簡易に行うことができる。しかも、アンテナ実装基板３３は、第１基板３４や第２基板３５等の他の基板よりも小さく形成されているので、その設置スペースも確保し易く、他の部品との兼ね合いを考慮することなく、第１アンテナ２２にて安定して広範囲に電波の送受信を行える位置に配設することができ、設置位置の自由度も大きい。

【0032】

第１基板３４には、複数の電子部品３２に加えて、第１アンテナ２２と異なる周波数帯域又は同様の周波数帯域に感度を有する前方側ケーシング２４の内壁面に設けられるフィルム状のアンテナ素子を有する第２アンテナ２３がハーネス３６にて接続されている。

【0033】

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態における第１アンテナ２２の別実施形態を示すものであり、以下、図５及び図６に基づいて、第２実施形態におけるアンテナ３９を中心に説明する。その他の構成等については、第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により説明は省略する。

【0034】

第１実施形態では、図３及び図４に示すように、無線ＬＡＮの複数の周波数帯域（例えば、２．４ＧＨｚと５．０ＧＨｚ）に感度を有する板状のアンテナ素子２２ａを有する第１アンテナ２２が備えられている。

【0035】

それに対して、この第２実施形態では、図５及び図６に示すように、無線ＬＡＮのある周波数帯域に感度を有するチップアンテナ３９が備えられている。チップアンテナ３９は、第１実施形態と同様に、ハーネス３６にて第１基板３４に接続された第２アンテナ実装基板４０に実装されている。このように、第２アンテナ実装基板４０にチップアンテナ３９が実装されているので、第２アンテナ実装基板４０の設置姿勢を調整するだけで、他の部品との兼ね合いが生じることなく、チップアンテナ３９が前方側に向く方向となるように、チップアンテナ３９の姿勢の調整を簡易に行うことができる。しかも、第２アンテナ実装基板４０は、第１基板３４や第２基板３５等の他の基板よりも小さく形成されているので、その設置スペースも確保し易く、他の部品との兼ね合いを考慮することなく、チップアンテナ３９にて安定して広範囲に電波の送受信を行える位置に配設することができ、設置位置の自由度も大きい。

【0036】

チップアンテナ３９は、前方側だけでなく、第２アンテナ実装基板４０の面方向（上下方向及び左右方向）にも電波が送信されるので、第２アンテナ実装基板４０の面方向の端部（上下方向及び左右方向の各方向の端部）から後方側に電波が回り込むことになる。そこで、図５及び図６に示すように、その第２アンテナ実装基板４０の面方向の端部（上下方向及び左右方向の各方向の端部）から後方側に回り込む電波を前方側に反射させる反射部４１が備えられている。

【0037】

反射部４１は、チップアンテナ３９の後方側を覆い、チップアンテナ３９を中心とする放物曲面を有する形状に形成されている。これにより、チップアンテナ３９から第２アンテナ実装基板４０の面方向（上下方向及び左右方向）に送信される電波を前方側に反射させて、チップアンテナ３９から前方側に効率よく電波を送信させている。また、反射部４１は、第２アンテナ実装基板４０の面方向（上下方向及び左右方向）においてチップアンテナ３９の周囲に到達（受信）する電波をチップアンテナ３９に向けて反射して、チップアンテナ３９に集めることもできる。

【0038】

反射部４１は、チップアンテナ３９と同様に、第２アンテナ実装基板４０に実装されている。反射部４１については、例えば、金属体にて構成することができる。この場合には、その内壁部に対して鏡面処理を行い、第２アンテナ実装基板４０の後方側に回り込もうとする電波を効率よく前方側に反射させている。反射部４１は、金属体にて構成するものに限らず、樹脂製に構成することもできる。この場合には、反射部４１の内壁部に対して、金属メッキ処理が施されている。

【0039】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0040】

（１）上記実施形態では、情報通信ユニット２に対して電源ケーブル６を接続することで、電源ケーブル６を通して電力の供給を受けるように情報通信ユニット２を商用電源仕様としているが、通信ケーブル７を介して電力の供給を受けるように情報通信ユニット２をＰＯＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）仕様とすることもできる。

【0041】

（２）上記実施形態では、情報通信ユニット２を、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４を備えた仕様としているが、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４を省略することもできる。また、情報通信ユニット２を、ＬＡＮ用モジュラープラグ用の接続口４に加えて、電話回線用モジュラーアダプタ用の接続口を備えた仕様とすることもできる。

【符号の説明】

【0042】

２ 情報通信ユニット（情報通信装置）
１１ 壁（設置面）
２１ 本体ユニット（本体部）
２２ 第１アンテナ（複数帯域アンテナ）
３３ アンテナ実装基板
３８ チップアンテナ用基部
３９ チップアンテナ
４０ 第２アンテナ実装基板
４１ 反射部

【要約】

【課題】アンテナの設置スペースを容易に確保でき、アンテナの配設位置の自由度も高めること。
【解決手段】少なくとも後方側の一部が設置面の内部に埋設される埋設状態にて設置面に設置される本体部２１が備えられ、その本体部２１には、機器を設置自在な複数の基板３３～３５が内蔵され、複数の基板３３～３５のひとつは、アンテナ２２を実装させたアンテナ実装基板３３として備えられている。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】