JP4372158B2 - 放送用受信機付き携帯電話 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョンなどの放送受信機能を有する携帯電話に搭載される放送受信用アンテナに関する。

テレビジョン受信機能が搭載された携帯電話の放送受信用アンテナとしては、例えば特開平１０−０８４２０９号公報に記載されているような、ループアンテナを用いた構成が知られている。

しかしながら、上記説明した特開平１０−０８４２０９号公報に示されている従来のアンテナを、上下筐体がヒンジ部を軸として折り畳み可能な構造を有する折畳式携帯電話に内蔵する場合、上下筐体が閉じられた状態では片方の筐体に内蔵されたアンテナ素子が他方の筐体内部の回路基板やシールドケースなどグランド電位である導体に近接してアンテナ性能が低下し受信感度が劣化するという課題があった。

また、携帯電話を小型化するために内蔵する放送受信用アンテナを小型化すると、アンテナの体積が小さくなるにつれて放射抵抗が低下し、帯域幅が狭くなり、アンテナ効率が劣化したりして受信感度が劣化するという課題があった。

また、放送受信用アンテナと携帯電話通信用アンテナとの電磁的相互作用により、両アンテナの性能が劣化するという課題があった。

また、上下筐体が閉じられた状態において、内蔵されたアンテナ近傍を使用者の手で保持された場合に、受信感度が劣化するという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上下筐体が開かれた状態及び閉じられた状態や、使用者によって保持される様々な使用状態において高い受信感度とアンテナ性能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、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部と、前記第１の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた第１放送受信用アンテナ素子としてループアンテナを備える。

上記構成によれば、筐体が開かれた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部と、前記第１の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた第１放送受信用アンテナ素子と、前記第２の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた携帯電話通信用アンテナ素子とを備える。

上記構成によれば、高い携帯無線アンテナ性能を確保し、かつ筐体が開かれた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、第１放送受信用アンテナ素子として磁界型アンテナを備え、携帯電話通信用アンテナ素子として電界型アンテナを備える。

上記構成によれば、高い携帯無線アンテナ性能を確保し、かつ筐体が開かれた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記第１の筐体内において、前記第１放送受信用アンテナ素子よりもヒンジ部側に回路基板及び導体部品が配置されており、前記第２の筐体内において、前記携帯電話通信用アンテナ素子よりもヒンジ部側に回路基板及び導体部品が配置されている。

上記構成によれば、高い携帯無線アンテナ性能を確保し、かつ筐体が開かれた状態と筐体が閉じられた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記第１放送受信用アンテナ素子としてループ素子を用いる。

上記構成によれば、筐体が開かれた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記ループ素子の給電部の一端を前記第１の筐体の高周波グランド電位に接続する。

上記構成によれば、筐体が開かれた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記携帯電話通信用アンテナ素子としてモノポール素子を用いる。

上記構成によれば、高い携帯無線アンテナ性能を確保することが出来る。

また、前記第１の筐体と前記第２の筐体を閉じた状態において、携帯電話通信を優先する場合に前記第１放送受信用アンテナ素子の共振周波数を携帯電話無線周波数帯域から離れるように変化する手段を備える。

上記構成によれば、高い携帯無線アンテナ性能を確保することが出来る。

また、前記第１の筐体と前記第２の筐体を閉じた状態において、テレビジョン受信機能を優先する場合に前記携帯電話通信用アンテナ素子の共振周波数をテレビジョン放送の無線周波数帯域から離れるように変化する手段を備える。

上記構成によれば、筐体が開かれた状態と筐体が閉じられた状態において、高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記第２の筐体のヒンジ部が接続される端部近傍に第２放送受信用アンテナ素子を備え、前記第１放送受信用アンテナ素子か前記第２放送受信用アンテナ素子のいずれか一方を選択する手段又はダイバーシチ受信動作させる手段を備える。

上記構成によれば、筐体が閉じられた状態において、使用者が手で保持する位置に関わらず高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、第１放送受信用アンテナ素子として磁界型アンテナを備え、第２放送受信用アンテナ素子として電界型アンテナを備える。

上記構成によれば、様々な使用状態において高い放送用受信感度を確保することが出来
る。

また、前記第２放送受信用アンテナ素子は伸縮型ミアンダアンテナ又はヘリカルアンテナである。

上記構成によれば、様々な使用状態において高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、第３放送受信用アンテナ素子としてイヤホンケーブルアンテナを備え、前記第１放送受信用アンテナ素子、前記第２放送受信用アンテナ素子又は前記イヤホンケーブルアンテナのいずれか一つを選択する手段を備える。

上記構成によれば、様々な使用状態において高い放送用受信感度を確保することが出来る。

また、前記第１放送受信用アンテナ素子、前記第２放送受信用アンテナ素子又は前記イヤホンケーブルアンテナのすべて又はいずれか二つを用いてダイバーシチ受信動作を行う手段を備える。

上記構成によれば、様々な使用状態において高い放送用受信感度を確保することが出来る。

尚、本明細書で第１の筐体及び第２の筐体のいずれか一つは、上部筐体及び下部筐体のいずれか一つを構成する。

以上説明したように、本発明によれば、テレビジョン放送を視聴している状態において、高い携帯電話通信性能を確保しつつ、筐体が開かれた状態や閉じられた状態の様々な使用状態において常に高い受信感度性能が得られる。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の放送用受信機付き携帯電話の基本的構成図である。図２乃至図６は第１実施形態の放送用受信機付き携帯電話の筐体の開閉状態の説明図である。

図１に示すように、本実施形態の放送用受信機付き携帯電話は、上部筐体１及び下部筐体２がヒンジ部３によって回動可能なように支持された折畳式構造で構成される。図１は上部筐体１及び下部筐体２が開かれた状態を示している。

ヒンジ部３は回転方向の異なる回転軸4と回転軸5を備えている。図２に示すように、回転軸4を中心に上部筐体を回転することで筐体が開かれた状態と筐体が閉じられた状態をとることができる。また、図３及び図４に示すように、上部筐体１と下部筐体２とが直交した状態で回転軸５を中心に上部筐体を180度回転させると、図５に示すように、筐体を閉じた状態で表示部１６を目視することができる。

このような構造で構成された本実施形態の携帯電話では、下記の４種類の状態において、テレビジョン放送視聴動作を行うことを想定している。

図１に示すように上下筐体が直線状に開かれた状態（開状態）と、図５に示すように表
示部１６が見えるように閉じられた状態（ビューワ状態）、及び図３に示すように上部筐体と下部筐体がＬ字状に開かれた状態（Ｌ字開状態）の３種類の状態では、表示部１６により画面を見ながら放送を視聴できる。

また、図６に示すような表示部１６が隠れるように閉じられた状態（閉状態）においては、テレビジョン放送の画面を見ることはできないが例えばイヤホンやスピーカにより音声を聴くことができる。

図５及び図６において、上部筐体１の背面カバー２３は、電気的な絶縁性を有する樹脂材料による成形品で構成される。また、下部筐体２も電気的な絶縁性を有する樹脂材料による成形品で構成される。

上部筐体１の表示部１６側の面には、ヒンジ部から（ａ）で示す部分までの範囲（ｂ）に金属フレーム９が設けられる。金属フレーム９は例えばマグネシウム合金などの導電性を有する金属材料で構成されており、表示部１６の周囲を保護するように配置される。また、上部筐体１の上端部、すなわち（ｃ）で示す範囲には、電気的に絶縁性を有する樹脂材料で構成された樹脂カバー８が配置される。

ループ素子１２はテレビジョン受信用内蔵アンテナとして動作するものであり、樹脂カバー８の内部に配置される。ループ素子１２は例えば幅８ｍｍ、長さ１００ｍｍの導体板を折り曲げ成形して構成されたものであり、ループの開口面の寸法は、例えば、４５ｍｍ×５ｍｍである。この場合のループ長は、テレビジョン放送のＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ）において約０．１５波長となる。

ループ素子１２はその開口面が携帯電話の厚み方向と幅方向に平行になるように配置される。図１においては、ループ素子１２の開口面はＸＹ平面に平行となり、この場合ループ素子１２は水平偏波（Ｙ方向偏波）成分に対して高い感度を有する。

ループ素子１２の給電部の片端は整合回路１３に接続され、整合回路１３によってテレビジョン放送周波数である４７０ＭＨｚから７００ＭＨｚの範囲においてインピーダンス整合が取られる。

受信された信号は、上部筐体１の範囲（ｂ）に配置された放送受信回路１４に入力され、復調処理されたあと画像信号処理部１５を介して表示部１６の液晶表示装置を駆動する。

ループ素子１２の給電部の他端は上部筐体１内部の高周波グランド電位に相当する部分に接続される。具体的には、金属フレーム９やそれと同電位になるように接続された上部回路基板６のグランドパターンに接続される。

図７は、ループ素子１２を構成する具体的な構造の例を示したものである。コの字状導体板２４、Ｌ字状導体板２５及びＬ字状導体板２６はそれぞれ導電性を有する金属で形成されており、導電性を有する金属製ネジ２７によって機械的に固定されるとともに電気的な接続がなされ、ループ素子１２を構成する。

ここで、例えば、コの字状導体板２４を図５に示す背面カバー２３の樹脂内部にインサート成形又は一体の部品として構成しておき、また、Ｌ字状導体板２５及びＬ字状導体板２６を樹脂カバー８の樹脂内部にインサート成形又は一体の部品として構成しておき、上部筐体を組立時に金属製ネジ２７でとも締めするように構成すれば、部品点数の削減の面で望ましい。

ここで、範囲（ｂ）に存在する金属フレーム９や回路基板のグランドパターンや回路部品は、高周波的にループ素子１２から見たグランド電位と見なすことができる。

このように、ループ素子１２が上部筐体１の上端部に設けられていることにより、上部筐体１の範囲（ｂ）のグランド、すなわち金属フレーム９や回路基板のグランドパターンにアンテナ電流の一部が分布するため、このグランドに分布するアンテナ電流により放射抵抗が向上しアンテナ効率が改善されるという効果をもたらす。

仮に、ループ素子１２が上部筐体１の中央部やヒンジ部近傍に配置された場合、このグランドに分布するアンテナ電流はきわめて小さくなりアンテナ効率を高くできない。

すなわち、ループ素子１２を上部筐体のヒンジ部が設けられる端部に対して反対側の端部、すなわち上部筐体１の上端部に設けることにより、高いアンテナ性能が得られる。

また、図８に示すように使用者が下部筐体を手で保持したテレビジョン視聴姿勢において、筐体を開いた状態が開状態（図１）とＬ字開状態（図３）のいずれであったとしても、ループ素子１２は上部筐体１の上端部に設けられているため、ループ素子１２が使用者の手から最も離れる位置に置かれるため、手によるアンテナ性能への影響が抑えられるので、これらの状態において高いアンテナ性能が得られる。

上記のように、ループ素子１２を上部筐体１の上端部に配置することにより、上下筐体を開いた状態のテレビジョン視聴姿勢において、テレビジョン放送の高い受信感度が得られる。

ここで、仮に、ループ素子１２の周囲近傍に導電性の部品が近接した場合、ループ素子１２のアンテナ性能は大きく劣化する。これを防止するために、図２における樹脂カバー８を絶縁体で構成し、さらに、ループ素子１２と金属フレーム９との間隔を例えば２ｍｍ以上離すことことが重要である。

なお、テレビジョン受信用アンテナ素子としてループアンテナを用いた理由として、図１のように開状態で図８の状態で保持した場合に、ループの開口面が水平となるためアンテナの主偏波方向が水平方向となり、テレビジョン放送で一般的である水平偏波の電波に適合し高い受信感度が得られることがある。

また、ループアンテナは磁界型アンテナとして動作するため、例えば、ポケット内に入れた場合など人体に近接して使用される場合の利得劣化が少ないという利点もある。

なお、上記のようなループアンテナ特有の効果が必要ない場合は、上部筐体の上端部に配置するアンテナはループアンテナに限るものではなく、例えば、ヘリカル素子やミアンダ素子で構成されるモノポール型アンテナ、逆Ｆ型アンテナ、スロット型アンテナ又はダイポールアンテナなどであっても、上部筐体の上端部にテレビジョン受信用アンテナを配置することによって得られる効果は同様である。

次に携帯電話通信用アンテナの構成について説明する。携帯電話通信用アンテナは２種類設けられており、最適なアンテナを切替えられるように構成されている。

図１において、第１の携帯電話通信用アンテナは、金属フレーム９、ヒンジ部３、給電板金１７及び下部回路基板７上に配置されたグランドから構成される。下部回路基板７上に配置されたグランドは、下部回路基板７上のほぼ全面に配置された導体パターンであり
、下部回路基板７上に構成された整合回路１８や無線回路部２２の接地電位（アース電位）となる。

ヒンジ部３は、導電性の金属で構成された回転軸４及び回転軸５を介して電気的に導通しており、ヒンジ部３と金属フレーム９はネジなどによって機械的に固定されるとともに電気的に接続されている。

給電板金１７はその一端がヒンジ部３に電気的に接続されており、他端が整合回路１８に接続される。整合回路１８のグランドは下部回路基板７のグランドと同電位となるよう接続される。

このように構成されることで、金属フレーム９及びヒンジ部３が上側素子として、下部回路基板７のグランドが下側素子として、全体としてダイポールアンテナとして動作する。

このように構成された第１の携帯電話通信用アンテナによれば、図１に示す開状態や図３に示すＬ字開状態で高いアンテナ性能が得られる。

第２の携帯電話通信用アンテナであるモノポール素子１９は下部筐体２の下端部に、携帯電話の幅方向すなわちＹ軸方向に沿って配置される。モノポール素子と下部回路基板7の下端部との間隔を例えば１０ｍｍ確保しておき、また、モノポール素子と下部回路基板との間に導電性の部品を配置しないことがアンテナ性能上望ましい。

モノポール素子１９は整合回路２０によって携帯無線周波数にインピーダンス整合が取られる。

第１の携帯電話通信用アンテナの整合回路１８と第２の携帯電話通信用アンテナの整合回路２０はアンテナ切替回路２１に接続される。アンテナ切替回路２１は両アンテナのうちいずれか一方を選択して無線回路部２２に接続する。アンテナ選択の方法としては、例えば、両アンテナでの受信電界強度を検出し、それが高い方のアンテナを選択するように動作させる方法がある。また、上下筐体の開閉状態を検出する手段を備え、検出された状態に応じて最適なアンテナを選択するという方法がある。

次に、図５及び図６を用いて、閉状態におけるアンテナの動作について説明する。図５及び図６において、下部回路基板７の端部は（ａ）で示す部分に一致しており、範囲（ｃ）には下部回路基板７上のグランドなどの大型の導電性部品が存在せず、この構成によって、閉状態においてもループ素子１２に大型の導電性部品が近接することがない。これにより、閉状態においてもループ素子１２は高いアンテナ性能が確保される。すなわち、閉状態においても高いテレビジョン受信感度を得ることができる。

また同様に、上部回路基板６の端部も（ａ）で示す部分に一致しており、この構成によって、範囲（ｃ）には上部回路基板６上のグランドなどの大型の導電性部品が存在せず、閉状態においてもモノポール素子１９に大型の導体が近接することがない。これにより、閉状態においてもモノポール素子１９は高いアンテナ性能が確保される。すなわち、第２の携帯電話通信用アンテナによって、携帯電話の高い待受感度が得られる。

なお、モノポール素子１９とループ素子１２は比較的近接した状態となり、例えばその間隔は１０ｍｍ程度となる。この時、両アンテナ素子の共振周波数が異なることから、両アンテナ素子の電磁的相互作用による性能劣化はわずかである。

両アンテナ素子が配置される空間、すなわち上部筐体の上端部と下部筐体の下端部には、アンテナ素子以外の導体が存在しない空間が確保されているため、この両アンテナ素子の電磁的相互作用による性能劣化は、例えば回路基板上のグランドが近接した場合のそれに比べて例えば５ｄＢから１０ｄＢ程度小さく抑えられる。

ここで、テレビジョン受信用アンテナとして磁界型アンテナのループ素子を用いれば、電界型アンテナとして動作するモノポール素子１９との動作モードが異なるため電磁的相互作用はより小さく抑えられる。

さらに、図５又は図６の範囲（ｃ）に回路基板などアンテナ素子以外の大型の導体が存在しないことから、図５のビューワ状態と図６の閉状態のいずれであっても同様に高いアンテナ性能が確保できる。例えば、仮に、上部回路基板６が範囲（ｃ）に存在しており、その上にループ素子１２が配置されたと仮定すると、ループ素子１２のアンテナ性能は、図５のビューワ状態ではある程度確保されるものの、図６の閉状態では上部回路基板６とモノポール素子１９との間に挟まれる状態となりアンテナ性能が著しく劣化する。

さらに、ループ素子１２の配置位置として、上部筐体の厚み方向のほぼ中央に配置しておけば、図５のビューワ状態と図６の閉状態の両状態において、ループ素子１２とモノポール素子１９との間隔を最も離すことができ高いアンテナ性能が確保できる。

上記のように、テレビジョン受信用アンテナ素子を上部筐体の上端部の導体が存在しない空間に配置し、携帯電話通信用アンテナ素子を下部筐体の下端部の導体が存在しない空間に配置することで、閉状態において両アンテナ素子にアンテナ素子以外の大型の導体が近接しないようにすることができるため、両アンテナの性能を高くできるという効果がある。

なお、上記では、両アンテナ素子に近接しない大型の導体を、回路基板上のグランドで説明しているが、この大型の導体はアンテナ素子からみた高周波グランドであれば同様な動作となり、例えば、電池や、シールドケースや、金属フレームなどであっても同様である。

なお、ヒンジ部３の構造として、図９に示すような、回転軸４がＸ方向、回転軸５がＹ方向に設けられた形式の回転２軸型折り畳み式携帯電話であっても、上記の効果は同様である。

また、携帯電話通信用アンテナは本実施形態に示すものに限らず、他のアンテナ構成、例えば、逆Ｆアンテナ、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ又はスロットアンテナなどであっても上記のテレビジョン受信用アンテナ素子との位置関係による効果が得られる構成であればよい。

（第２実施形態）
図１０は本発明に係る第２実施形態の放送用受信機付き携帯電話の基本的構成図である。図１０において、図１と同一符号の構成要素は同一な動作を行い詳細な説明を省略する。

図１０では、図１に示す構成に加えて、高周波スイッチ２８がループ素子１２と整合回路１３の間に挿入されている。

この高周波スイッチ２８がＯＦＦされた場合、ループ素子１２は開放となりその共振周波数はきわめて高い周波数へ変化する。図５又は図６に示す閉状態において、上記のよう
にループ素子１２が開放となった場合、ループ素子１２とモノポール素子１９との間の電磁的相互作用が小さくなり、ループ素子１２の存在によるモノポール素子１９の性能劣化はきわめて低く抑えられる。

これを利用して、閉状態でかつテレビジョン受信機能を使用していないことを制御部２９が検出してこの高周波スイッチ２８をＯＦＦすれば、携帯電話機能の高い待受感度や通信性能が得られる。

或いは、使用者の設定によって、携帯電話通信性能を優先したい場合に制御部２９が高周波スイッチ２８をＯＦＦしてもよい。

または、テレビジョン受信中に携帯電話の着信があった場合に、制御部２９が強制的にテレビジョン受信を中断し、高周波スイッチ２８はＯＦＦしてもよい。

なお、ループ素子１２の共振周波数は携帯電話通信の無線周波数帯域から１００MHz以上離すことが望ましい。仮に、ループ素子１２の共振周波数と携帯電話通信の無線周波数帯域との差が１００MHｚ以下であっても、この差が３０MHz以上であれば一定の効果が得られる。

なお、上記では携帯電話通信を優先する設定を説明したが、これに限るものではなく、例えば、テレビジョン受信性能を優先する場合には、モノポール素子１９と整合回路２０との間に高周波スイッチを設けて上記と同様に切り替えれば同様な効果が得られることは言うまでもない。

また、アンテナ素子の共振周波数を変化する手法は、整合回路との間の高周波スイッチに限らず、例えば同調用の可変容量ダイオードの制御電圧を変化する、又は、接地端子と回路基板のグランドとの間に高周波スイッチを入れる、又は、アンテナの整合回路と無線回路部の間に高周波スイッチを設け、アンテナの整合回路をリアクタンス素子を介して終端する、又は、アンテナ素子の一部を高周波スイッチにより切り離す、など、両アンテナ素子間の電磁的相互作用を小さくし、近接する優先アンテナ素子の性能を向上できる手法であればよい。

（第３実施形態）
図１１は本発明に係る第３実施形態の放送用受信機付き携帯電話の基本的構成図である。図１１において、図１と同一符号の構成要素は同一な動作を行い詳細な説明を省略する。

図１１に示す放送用受信機付き携帯電話は、図１に示す構成に、放送受信用の可倒式ミアンダアンテナ３０を追加したものである。図１１では、表示部１６を目視できるビューワ状態を示している。

可倒式ミアンダアンテナ３０は下部筐体２のヒンジ部近傍に回転軸３１によって回転可能なように支持されており、回転軸３１を中心にして可倒式ミアンダアンテナ３０を回転することにより、図１１に示すように筐体外部に伸張された状態となったり、図１２に示すように筐体の外周部に収納された状態となることができる。

ここで、可倒式ミアンダアンテナ３０はヒンジ部近傍に配置されるため、携帯電話通信用アンテナであるモノポール素子１９との距離が離れることになり、両アンテナの電磁的相互作用によるアンテナ性能劣化や、携帯電話通信の送信波による放送受信機能への干渉も低く抑えることができる。

可倒式ミアンダアンテナ３０は、一般にミアンダ線路の周囲を樹脂成型品で保護した構成となっており、物理的な全長は携帯電話の幅（例えば、約４０ｍｍ）と同寸法に設定され、ミアンダ線路の電気長はテレビジョン放送周波数の１／２波長から１／４波長程度に設定される。

次に、可倒式ミアンダアンテナ３０とループ素子１２の選択切替動作を図示説明するために、図１３にＬ字開状態を示している。

図１３において、可倒式ミアンダアンテナ３０は回転軸３１を介して給電端子３２に電気的に接続され、給電端子３２は下部回路基板７上に例えば、バネ接触などで接続され、高周波スイッチ３４に入力される。

一方、ループ素子１２は整合回路１３を介して同軸ケーブル３５に接続される。同軸ケーブル３５はヒンジ部を通して下部筐体２に導かれ下部回路基板７上に接続され、これによりループ素子１２の受信信号は高周波スイッチ３４に入力される。

高周波スイッチ３４で選択された受信信号は放送受信回路１４に入力される。ここで、制御部３６は、放送受信回路１４の受信レベルが常に高くなるように高周波スイッチ３４を制御するように動作させる。これにより、可倒式ミアンダアンテナ３０又はループ素子１２のうち常にアンテナ利得が高い方が選択されることになる。

ここで、例えば、図１４に示すように、使用者の手３７で携帯電話の上端部、すなわちループ素子１２の近傍を保持した場合、ループ素子１２のアンテナ性能は大きく劣化する。この場合において、可倒式ミアンダアンテナ３０を伸張しておけば、高いアンテナ性能が確保されるので、常に可倒式ミアンダアンテナ３０が選択されることで高い受信感度が得られる。

一方、図１５に示すように、使用者の手３７で携帯電話のヒンジ部３、すなわち可倒式ミアンダアンテナ３０の近傍を保持した場合、可倒式ミアンダアンテナ３０のアンテナ性能は大きく劣化する。この場合において、ループ素子１２の高いアンテナ性能は確保されるので、常にループ素子１２が選択されることで高い受信感度が得られる。

また、図１３に示すＬ字開状態においては、ループ素子１３と可倒式ミアンダアンテナ３０のいずれも高い性能が確保されるが、この場合は、受信地点における送信局からの到来波の偏波特性などにより、いずれかが選択されることになる。

なお、上記の説明では、放送受信回路１４の受信レベルが常に高くなるように切り替える動作としたが、これに限るものではなく、例えば、光学センサ、磁気センサ又は機械的スイッチなどにより、上下筐体の開閉状態を検知し、それに応じて両アンテナのいずれかを選択するように動作させてもよい。

この場合、開状態やＬ字開状態ではループ素子１２を選択するように、また、ビューワ状態や閉状態では可倒式ミアンダアンテナ３０を選択するように動作させることが受信感度を高めるために望ましい。

また、光学センサや静電センサなどにより、使用者の手の位置を検知する手段を備えて、それに応じて、手で保持されていない側のアンテナを選択するように動作させてもよい。

なお、可倒式ミアンダアンテナ３０が収納されている場合はアンテナ性能が大きく劣化するため、例えば、光学センサ、磁気センサ又は機械的スイッチなどにより可倒式ミアンダアンテナ３０の伸張収納状態を検知する手段を備えて、可倒式ミアンダアンテナ３０が収納されている場合は強制的にループ素子１２を選択するように動作させることが望ましい。

また、例えばディジタル放送の受信の場合、高周波スイッチによって選択する構成ではなく、図１６に示すように、両アンテナの信号を受信部３８及び受信部３９でベースバンド信号やＩＦ信号に変換し、信号処理部４０において合成処理や信号選択処理を行うダイバーシチシステムとして動作させた場合も受信感度を向上することができる。

図１６では、Ｌ字開状態を示しているが、この状態において下部筐体２を使用者の手で保持した場合、ループ素子１２と可倒式ミアンダアンテナ３０との位置関係や偏波の関係から高いダイバーシチ効果が得られる。また、開状態、ビューワ状態及び閉状態においても一定のダイバーシチ効果が得られる。

なお、可倒式ミアンダアンテナ３０のミアンダ線路は巻き線構造のヘリカル線路であってもよく、電気的モノポールとして動作する構成であればよい。また、可倒式ミアンダアンテナ３０は回転軸を中心に回転する構造に限らず、筐体内部に収納部を備えた伸縮構造であってもよい。

また、可倒式ミアンダアンテナ３０は、伸縮構造ではなく常に伸張している構造であっても、収納状態に得られる効果がないもののその他の効果は得られる。

また、両アンテナの構成は、一方がループアンテナやスロットアンテナなどの磁界モードアンテナであって、他方がモノポールアンテナやダイポールアンテナなどの電界モードアンテナであることがダイバーシチ性能上望ましいが、同一モードや同一形式のアンテナであっても、片方を筐体上端部に他方をヒンジ部近傍に配置することでビューワ状態における使用者の手の位置に対しての改善効果は得られる。

上記の説明のように、本実施形態の放送用受信機付き携帯電話によれば、携帯電話通信用アンテナとの電磁的相互作用によるアンテナ性能劣化や、携帯電話通信の送信波による放送受信機能への干渉も低く抑えながら、様々な使用状態において常に高い受信感度が得られる。

（第４実施形態）
図１７は本発明に係る第４実施形態の放送用受信機付き携帯電話の基本的構成図である。図１７において、図１３と同一符号の構成要素は同一な動作を行い詳細な説明を省略する。

図１７に示す放送用受信機付き携帯電話は、図１３に示す構成に、放送受信用アンテナとして動作するイヤホンケーブル４０を追加したものである。

イヤホンケーブル４０は音声信号をイヤホン４１へ伝送するとともに、イヤホンケーブル４０の一部がテレビジョン放送波の受信を行う外部アンテナとしても動作する。

イヤホンケーブル４０によって受信されたテレビジョン放送電波はイヤホンコネクタ４２を経由して高周波スイッチ４３に入力される。

イヤホンケーブル４０の長さは例えば、４０ｃｍから１００ｃｍ程度に設定される。こ
の長さはテレビジョン放送受信帯域において、約０．７波長から２．３波長程度となる。なお、イヤホンケーブルは、その長さが０．７波長以下であっても実用上十分なアンテナ性能が得られる構成であればよい。

高周波スイッチ４３は、ループ素子１２、可倒式ミアンダアンテナ３０又はイヤホンケーブル４０のいずれか選択して放送受信回路１４に入力する。

ここで、制御部３６は、放送受信回路１４の受信レベルが常に高くなるように高周波スイッチ４３を制御するように動作させる。これにより、３種類のアンテナのうち常にアンテナ利得が高い方が選択されることになる。

このように動作させることにより、例えば、図１８に示すようにビューワ状態において、可倒式ミアンダアンテナ３０が収納されており、ループ素子１２の近傍が使用者の手で保持されている状態であっても、イヤホンケーブル４０によって高い受信感度が確保される。

また、図１９に示すように、使用者の胸ポケット４４に携帯電話が挿入されて使用される状態においては、アンテナ素子と人体が近接（例えば、１０〜３０ｍｍ程度）するために、電界モード動作である可倒式ミアンダアンテナ３０やイヤホンケーブル４０のアンテナ性能は劣化する。一方、ループ素子１２は人体表面に対してループ面が直交しているためそのアンテナ性能はほとんど劣化しない。この場合は、ループ素子１２によって高い受信感度が確保されることになる。

なお、３種類のアンテナによりダイバーシチ動作をさせても高い受信感度が得られる。

また、イヤホンケーブル４０がイヤホンコネクタ４２に挿入されているか否かを検出する手段を備えて、その検出結果に応じて３種類のアンテナの選択条件を決定するように構成してもよい。

例えば、イヤホンケーブル４０がイヤホンコネクタ４２に挿入されている場合はイヤホンケーブル４０に強制的に固定するようにしてもよい。

または、イヤホンケーブル４０が挿入されていない場合、イヤホンケーブル４０を選択する手続きや処理を中止し、ループ素子１２と可倒式ミアンダアンテナ３０とによる選択動作又はダイバーシチ動作を行うように制御してもよい。

または、イヤホンケーブル４０の挿入非挿入によって、イヤホンケーブル４０かループ素子１２かのいずれか一方を選択し、そのいずれかと可倒式ミアンダアンテナ３０との選択動作又はダイバーシチ動作を行うように制御してもよい。

上記説明のように本実施形態の放送用受信機付き携帯電話によれば、ヒンジ部近傍に配置したアンテナ、筐体上端部に配置したアンテナ及びイヤホンケーブルアンテナの３種類のアンテナのうち、最も性能が高い一つを選択する又は、性能が高い方の二つを効果的に選択する又はダイバーシチ動作させることで常に高い受信感度が得られる。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本出願は、２００４年１０月２８日出願の日本特許出願（特願２００４−３１４２５５
）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

以上のように、本発明は、様々な使用状態において、高い携帯電話用アンテナ性能と同時に高いテレビジョン受信感度が得られるので、テレビジョン放送受信機能を有する折り畳み式携帯電話の高性能化に寄与する。

第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の開状態の正面図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の筐体の回転動作の説明図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のＬ字開状態の側面図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の筐体の回転動作の説明図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のビューワ状態の側面図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の閉状態の側面図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のループ素子の構成例を示す図 テレビジョン放送を視聴する状態を示す図 第１実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の他のヒンジ構造の例を示す図 第２実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話の開状態の正面図 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のビューワ状態の正面図（伸張状態） 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のビューワ状態の正面図（収納状態） 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のＬ字開状態の正面図 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話がビューワ状態で上端部を保持された状態を示す図 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話がビューワ状態でヒンジ部を保持された状態を示す図 第３実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のダイバーシチ構成を示す図 第４実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話のＬ字開状態を示す図 第４実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話がビューワ状態で上端部を保持された状態を示す図 第４実施形態に係る放送用受信機付き携帯電話が胸ポケットに挿入された状態を示す図

符号の説明

１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ ヒンジ部
４ 回転軸
５ 回転軸
６ 上部回路基板
７ 下部回路基板
８ 樹脂カバー
９ 金属フレーム
１０ 受話部
１１ ネジ留め部
１２ ループ素子
１３ 整合回路
１４ 放送受信回路
１５ 画像信号処理部
１６ 表示部
１７ 給電板金
１８ 整合回路
１９ モノポール素子
２０ 整合回路
２１ アンテナ切替回路
２２ 無線回路部
２３ 背面カバー
２４ コの字状導体板
２５ L字状導体板
２６ L字状導体板
２７ 金属製ネジ
２８ 高周波スイッチ
２９ 制御部

Claims (14)

1. 第１の筐体と、
   第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部と、
   前記第１の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた第１放送受信用アンテナ素子を構成するループ素子と、を備える放送受信機付き携帯電話。
2. 第１の筐体と、
   第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部と、
   前記第１の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた第１放送受信用アンテナ素子と、
   前記第２の筐体の前記ヒンジ部が接続される端部に対して反対側の端部に設けられた携帯電話通信用アンテナ素子と、を備える放送受信機付き携帯電話。
3. 請求項２記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記第１放送受信用アンテナ素子が磁界型アンテナより構成され、
   前記携帯電話通信用アンテナ素子が電界型アンテナより構成される、請求項２記載の放送受信機付き携帯電話。
4. 請求項２又は３記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記第１の筐体内において、前記第１放送受信用アンテナ素子よりもヒンジ部側に回路基板及び導体部品が配置されており、
   前記第２の筐体内において、前記携帯電話通信用アンテナ素子よりもヒンジ部側に回路基板及び導体部品が配置されている、放送受信機付き携帯電話。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記第１放送受信用アンテナ素子がループ素子より構成される、放送受信機付き携帯電話。
6. 請求項１又は５記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記ループ素子の給電部の一端が、前記第１の筐体の高周波グランド電位に相当する部分に接続される、放送受信機付き携帯電話。
7. 請求項２ないし６のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記携帯電話通信用アンテナ素子がモノポール素子より構成されている放送受信機付き携帯電話。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体を閉じた状態において、携帯電話通信を優先する場合に前記第１放送受信用アンテナ素子の共振周波数を携帯電話無線周波数帯域から離れるように変化する手段を更に備える放送受信機付き携帯電話。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体を閉じた状態において、テレビジョン受信機能を優先する場合に前記携帯電話通信用アンテナ素子の共振周波数をテレビジョン放送の無線周波数帯域から離れるように変化する手段を更に備える放送受信機付き携帯電話。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
    前記第２の筐体のヒンジ部が接続される端部近傍に第２放送受信用アンテナ素子を備え、
    前記第１放送受信用アンテナ素子か前記第２放送受信用アンテナ素子のいずれか一方を選択する手段又はダイバーシチ受信動作させる手段を備える放送受信機付き携帯電話。
11. 請求項１０記載の放送受信機付き携帯電話であって、
    前記第１放送受信用アンテナ素子が磁界型アンテナより構成され、
    前記第２放送受信用アンテナ素子が電界型アンテナより構成される放送受信機付き携帯電話。
12. 請求項１１記載の放送受信機付き携帯電話であって、
    前記第２放送受信用アンテナ素子は伸縮型ミアンダアンテナ又はヘリカルアンテナである放送受信機付き携帯電話。
13. 請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の放送受信機付き携帯電話であって、
    第３放送受信用アンテナ素子を構成するイヤホンケーブルアンテナと、
    前記第１放送受信用アンテナ素子、前記第２放送受信用アンテナ素子又は前記イヤホンケーブルアンテナのいずれか一つを選択する手段を更に備える放送受信機付き携帯電話。
14. 請求項１３記載の放送受信機付き携帯電話であって、
    前記第１放送受信用アンテナ素子、前記第２放送受信用アンテナ素子又は前記イヤホンケーブルアンテナのすべて又はいずれか二つを用いてダイバーシチ受信動作を行う手段を備える放送受信機付き携帯電話。

Images