JP2005318406A - 放送用受信機付き携帯電話 - Google Patents

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Abstract

【課題】 放送受信時と携帯電話通信時の両方において適する画面表示状態に連動して適するアンテナ偏波特性を得て高い感度性能を実現すること。
【解決手段】 アンテナ素子１をそのヘリカル軸方向が液晶表示部２の長手方向に一致するように表示部筐体３に搭載する。表示部筐体３を回転軸４によって上部筐体５に回転可能なように接続する。上部筐体５をヒンジ部６によって下部筐体７に開閉可能なように連結する。これにより、液晶表示部２の画面が横長になるか縦長になるかのいずれかの回転状態に連動して、アンテナ素子１の主偏波方向が変化して、放送受信時と携帯電話通信時の両方において適したアンテナ偏波特性が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放送受信機能を有する携帯電話の表示部及びアンテナに関する。
従来から携帯型のテレビジョン受信機は、比較的大型のものから小型のポケットサイズのものまで広く利用されている。このテレビジョン受信機能が、多くのユーザが日常的に携帯している携帯電話に搭載されれば携帯電話と携帯型テレビジョン受信機の両方を同時に携帯する必要がなく大変便利になると考えられる。
携帯電話にテレビジョン受信機能を搭載する場合の技術的課題の一つとして、波長が約６４ｃｍから４４ｃｍ程度と長いＵＨＦ帯受信用アンテナの構成方法がある。携帯電話の通信では、波長が３７ｃｍ程度以下である８００ＭＨｚ帯以上の周波数が使用されており、電波の主偏波が垂直偏波であることに対し、テレビジョン放送用の電波においてはその主偏波は水平偏波が主流となっている。したがって、携帯電話用アンテナとは異なる仕様のＵＨＦ帯受信用アンテナが必要となる。
従来の携帯型のテレビジョン受信機のアンテナとしては、例えば特許文献１に開示されているような、モノポールアンテナと電池とでダイポールアンテナを構成し、受信機に対して垂直に配置されている構成が知られている。
また、特許文献２に記載されているような、人体装着時での使用状態に対応して、２つのループアンテナを直交するように配置し、偏波を切り替える構成が知られている。
特開２００１−２５１１３１号公報 特開平１０−８４２０９号公報
しかしながら、上記説明した特許文献１に示されている従来のアンテナでは、主偏波が垂直偏波であるため水平偏波の電波に対する感度を高くできないという課題があった。
また、特許文献２に示されている従来のアンテナでは、主偏波の切替機能は有しているが、携帯電話用アンテナとテレビジョン放送受信用アンテナとの共用が考慮されていないという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、携帯電話用アンテナとテレビジョン放送受信用アンテナを共用し、かつ両方の動作モードにおいて高い感度を有する放送用受信機付き携帯電話を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、表示部と、前記表示部が搭載される表示部筐体と、前記表示部筐体を回転できるように携帯電話本体に支持する回転支持手段と、前記表示部筐体に搭載されたアンテナ素子と、を備え、前記表示部の画面が横長になるか縦長になるかのいずれかの回転状態に連動して前記アンテナ素子の主偏波方向が変化する、構成を採る。
この構成によれば、表示部の回転に連動してアンテナの偏波方向を変化することができるので、高い受信性能が得られる。
また、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、前記構成において、前記アンテナ素子の偏波方向を前記表示部の画面の長手方向と一致させて配置する、構成を採る。
この構成によれば、放送受信時には表示部を横方向に回転してテレビジョン放送受信に適した横長の画面に設定でき、かつそれに連動してテレビジョン受信用アンテナの偏波を水平偏波に設定できるので、高い受信性能が得られる。
また、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、前記構成において、放送受信時において前記表示部の画面が横長に設定された場合には前記アンテナ素子の主偏波方向が水平となり、携帯電話通信時において前記表示部の画面が縦長に設定された場合には前記アンテナ素子の主偏波方向が垂直となるようにした、構成を採る。
この構成によれば、携帯電話の通信とテレビジョン受信の両方の使用状態に適したアンテナ偏波特性が得られるので、高い感度が得られる。
また、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、前記構成において、さらに、前記表示部筐体内に設けられた放送用受信部と、前記携帯電話本体内に設けられた携帯電話用送受信部と、前記アンテナ素子を前記放送用受信部または前記携帯電話用送受信部のいずれか一方に接続する切り替え手段とを備える、構成を採る。
この構成によれば、携帯電話の通信とテレビジョン受信の両方において一つのアンテナ素子を共用することができ、かつ両方の使用状態に適した偏波特性が得られる。
また、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、さらに、前記表示部筐体内に設けられた放送用受信部と、前記携帯電話本体内に設けられた携帯電話用送受信部と、前記アンテナ素子を前記放送用受信部及び前記携帯電話用送受信部で共用するアンテナ共用手段とを備える、構成を採る。
この構成によれば、携帯電話の通信とテレビジョン受信の両方において一つのアンテナ素子を共用することができ、かつ両方の使用状態に適した偏波特性が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、テレビジョン放送受信時には表示部を横方向に回転してテレビジョン放送受信に適した横長の画面に設定でき、かつそれに連動してテレビジョン受信用アンテナの偏波を水平偏波に設定できるので高い受信性能が得られる。
また、表示部が縦長になるように回転させることで、携帯電話通信を利用したメール送受信やインターネット操作に適する表示状態とともに高い通信感度が得られる。
また、携帯電話の通信とテレビジョン受信の両方において一つのアンテナ素子を共用することができる。
さらに、携帯電話の無線回路とテレビジョン受信部との電磁的なアイソレーションを高く設定でき遮蔽効果が確保されるため受信性能を向上できる。
以下、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る実施の形態の放送用受信機付き携帯電話の構成図である。図１に示すように、本実施の形態の放送用受信機付き携帯電話は、アンテナ素子１及び液晶表示部２が搭載された表示部筐体３が回転軸４によって上部筐体５に接続された構成である。上部筐体５はヒンジ部６によって下部筐体７に開閉可能なように連結されている。
図１において、液晶表示部２は、例えば、３０ｍｍ×４０ｍｍ程度の長方形の液晶表示素子である。アンテナ素子１は、例えば長さ５０ｍｍ程度のヘリカルアンテナであり、線径１ｍｍ程度の導体で構成されており、その電気長はテレビジョン放送の周波数帯において約１／４波長に設定される。ここで、アンテナ素子１は、そのヘリカル軸方向が液晶表示部２の長手方向（４０ｍｍの長さの辺方向）に一致するように配置される。
図１はユーザが表示部筐体３を矢印方向へ回転させて液晶表示部２が横長になるように設定した場合を示している。この状態は、ユーザが下部筐体７を握ってキー操作部８を操作しならが横長に設定された液晶表示部２を見ることができるためテレビジョン受信時に適している。
次に図２は、図１に示す放送用受信機付き携帯電話の表示部筐体３を矢印方向へ回転させて液晶表示部２が縦長になるように設定した場合を示している。この状態は、ユーザが下部筐体７を握ってキー操作部８を操作しならが縦長に設定された液晶表示部２を見ることができるため携帯電話通信を利用したメール送受信やインターネット操作に適している。
次に図３は、図１に示す放送用受信機付き携帯電話のアンテナと回路の接続を詳細に示した図である。図３において、図１と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており詳細な説明を省略する。
図３において、テレビジョン受信部９、高周波スイッチ１０、整合回路１１及び制御部１２が表示部筐体３の内部に配置される。また、下部筐体７の内部に配置された無線部１３と高周波スイッチ１０が同軸ケーブル１４によって接続される。
図３において、テレビジョン受信部９はテレビジョン放送周波数の信号を受信復調する回路である。高周波スイッチ１０は例えばＧａＡｓ−ＦＥＴなどによって構成される低損失の高周波切替回路である。整合回路１１は、アンテナ素子１のインピーダンスをテレビジョン放送周波数と携帯電話周波数の両方において回路インピーダンス（一般に、５０〜７５オーム）に整合させる動作を行う。無線部１３は携帯電話通信を行う送信回路と受信回路を備えている。
制御部１２は、現在の動作状態がテレビジョン受信モードであれば、高周波スイッチ１０をテレビジョン受信部９側に切り替え、また電話通信モードであれば、高周波スイッチ１０を無線部１３側に切り替える動作を行う。
ここで図３においては、テレビジョン受信モードが選択されており、アンテナ素子１及び整合回路１１はテレビジョン受信部９に接続されている。したがって、アンテナ素子１はテレビジョン受信用アンテナとして動作する。
この時のアンテナ素子１の放射パターンを図４に示す。図４はＸＺ面の水平偏波成分の放射パターン１５を示しており、周波数を５００ＭＨｚに設定している。この図から水平偏波で垂直面無指向性の放射特性が得られており、水平偏波の利得が約−５ｄＢｉとなる。これに対して垂直偏波成分の利得は数ｄＢ以上低いため主偏波は水平偏波となる。これは、アンテナ素子１のヘリカルアンテナの軸方向が図３においてＹ軸方向、すなわち水平方向に向けられているためである。これにより水平偏波が主流であるテレビジョン放送受信において高い感度が得られることになる。
このように、表示部筐体３を液晶表示部２が横長になるように回転させることで、テレビジョン受信に適する表示状態とともに高い受信感度が得られることになる。
一方、図５は、図２に示す放送用受信機付き携帯電話のアンテナと回路の接続を詳細に示した図である。図５において、図２及び図３と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており詳細な説明を省略する。
ここで図５においては、携帯電話通信モードが選択されており、アンテナ素子１及び整合回路１１は無線部１３に接続されている。したがって、アンテナ素子１は携帯電話用アンテナとして動作する。
この時のアンテナ素子１の放射パターンを図６に示す。図６はＸＺ面の垂直偏波成分の放射パターン１６を示しており、この図から垂直偏波で垂直面８の字指向性の放射特性が得られており、垂直偏波の最大利得は約２ｄＢｉとなる。これに対して水平偏波成分の利得は１０ｄＢ以上低いため、主偏波が垂直偏波となる。これは、アンテナ素子１のヘリカルアンテナの軸方向が図５においてＺ軸方向、すなわち垂直方向に向けられているためである。これにより垂直偏波が用いられる携帯電話通信において高い感度が得られることになる。
このように、表示部筐体３を液晶表示部２が縦長になるように回転させることで、携帯電話通信を利用したメール送受信やインターネット操作に適する表示状態とともに高い通信感度が得られることになる。
上記のように構成することにより、テレビジョン受信時と携帯電話通信時の両方に対して適する液晶表示状態を選択すると同時にそれぞれの状態に適したアンテナ放射特性が得られることになり、高い感度が得られるという効果が得られる。
さらに、テレビジョン受信部９は表示部筐体３に内蔵されており、無線部１３は下部筐体７に内蔵されており、ある程度の間隔が保たれていることから電磁的なアイソレーションを高く設定でき遮蔽効果が確保されている。この構成により、例えば無線部１３の携帯電話用送信信号や局部発振信号がテレビジョン受信部９に漏れ込みテレビジョン受信性能に影響を及ぼすことがなく受信性能を向上できるという効果もある。
なお、本実施の形態においては、アンテナ素子１を１／４波長ヘリカルアンテナとしているが、例えば、１／４〜１／２波長程度の電気長を有する導体であれば同様の効果が得られる。
また、アンテナ素子１はミアンダライン構造などの短縮構造であってもよい。
また、アンテナ素子１は外部に突出した構造に限るものではなく、筐体内部に内蔵された逆Ｆアンテナ、ループアンテナ、スロットアンテナなどであっても表示部の回転にともなって偏波が変化する構成であればよい。
また、液晶表示部２を回転する場合において、使用者が手動で回転してもよいし、操作ボタンによりテレビ放送受信時に自動的に回転する構造であってもよい。
また、液晶表示部２の回転を検出する手段、例えばホール素子と磁石又は、機械的な検出センサーなどを用いて、表示部の回転に連動して高周波スイッチを切り替えるようにしてもよい。
また、高周波スイッチ１０を使用せずに、低域通過フィルタと高域通過フィルタを組み合わせたアンテナ共用器を用いてアンテナ素子をテレビジョン受信部と携帯電話無線回路で共用してもよい。
また、本実施の形態においては放送受信システムをテレビジョンとして説明したが、文字情報やＦＭ帯放送など他の放送システムであっても同様な効果が得られることは言うまでもない。
また、本実施の形態においては、表示部として、液晶表示部２を一例に説明したが、本発明では、これに限らず、ジアミン類などの有機物を使う有機ELディスプレイや、無機物を使う無機ELディスプレイ等、携帯電話に適用可能な表示部であれば勿論良い。
また、本実施の形態においては、ヒンジ部６により上部筐体５と下部筐体７とが折れ曲がるいわゆる折り畳みタイプの携帯電話を一例に説明したが、本発明では、これに限らず、回転軸４を介して液晶表示部２を有する表示部筐体３が回転可能に設けられていれば、ヒンジ部６がなく上部筐体５と下部筐体７とが一体式のストレートタイプの携帯電話でも勿論よい。
また、本発明の放送用受信機付き携帯電話は、電話（音声通話）機能と、放送受信機機能の他にデータ通信機能を有していても勿論よく、さらには、電話（音声通話）機能を持たずデータ通信機能を有する放送用受信機付きデータ通信装置も含むものである。
以上のように、本発明に係る放送用受信機付き携帯電話は、テレビジョン放送受信時と携帯電話通信を利用したメール送受信やインターネット操作する時の両方において、それぞれに適した画面表示状態に連動したアンテナの偏波特性が得られることで高い感度性能が得られるとともに、一つのアンテナを共用できるために携帯電話の小型化や低コスト化が可能となり、放送用受信機付き携帯電話の受信及び通信性能の改善や小型化や低コスト化に有用である。
実施の形態に係る放送用受信機付き携帯電話の構成図（テレビジョン受信状態） 実施の形態に係る放送用受信機付き携帯電話の構成図（携帯電話通信状態） 実施の形態に係る放送用受信機付き携帯電話の動作説明図（テレビジョン受信状態） 放射パターンを示す図（テレビジョン受信状態） 実施の形態に係る放送用受信機付き携帯電話の動作説明図（携帯電話通信状態） 放射パターンを示す図（携帯電話通信状態）
符号の説明
１ アンテナ素子
２ 液晶表示部
３ 表示部筐体
４ 回転軸
５ 上部筐体
６ ヒンジ部
７ 下部筐体
８ キー操作部
９ テレビジョン受信部
１０ 高周波スイッチ
１１ 整合回路
１２ 制御部
１３ 無線部
１４ 同軸ケーブル
１５，１６ 放射パターン

Claims (5)

  1. 表示部と、
    前記表示部が搭載される表示部筐体と、
    前記表示部筐体を回転できるように携帯電話本体に支持する回転支持手段と、
    前記表示部筐体に搭載されたアンテナ素子と、を備え、
    前記表示部の画面が横長になるか縦長になるかのいずれかの回転状態に連動して前記アンテナ素子の主偏波方向が変化する、
    ことを特徴とする放送用受信機付き携帯電話。
  2. 前記アンテナ素子の偏波方向を前記表示部の画面の長手方向と一致させて配置する、
    ことを特徴とする請求項１記載の放送用受信機付き携帯電話。
  3. 放送受信時において前記表示部の画面が横長に設定された場合には前記アンテナ素子の主偏波方向が水平となり、携帯電話通信時において前記表示部の画面が縦長に設定された場合には前記アンテナ素子の主偏波方向が垂直となるように構成した、
    ことを特徴とする請求項２記載の放送用受信機付き携帯電話。
  4. さらに、
    前記表示部筐体内に設けられた放送用受信部と、
    前記携帯電話本体内に設けられた携帯電話用送受信部と、
    前記アンテナ素子を前記放送用受信部または前記携帯電話用送受信部のいずれか一方に接続する切り替え手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかの請求項に記載の放送用受信機付き携帯電話。
  5. さらに、
    前記表示部筐体内に設けられた放送用受信部と、
    前記携帯電話本体内に設けられた携帯電話用送受信部と、
    前記アンテナ素子を前記放送用受信部及び前記携帯電話用送受信部で共用するアンテナ共用手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかの請求項に記載の放送用受信機付き携帯電話。
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