(57)【要約】【課題】  本実施例の目的の一側面は、偏波ダイバーシティが可能な表示画面の横転機能付き携帯型無線機を提供することである。【解決手段】  本実施例の一側面は上記の課題を達成するため、表示画面を有する表示装置を備えた携帯型無線機が、表示装置を保持する表示装置用筐体と、表示装置の表示画面が横転可能なように表示装置用筐体を保持する本体と、表示装置用筐体内に配置され第１アンテナエレメントと、表示装置用筐体内に第１アンテナエレメントに対して直交するよう配置された第２アンテナエレメントと、表示装置用筐体の横転に応じて第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントを切替えるアンテナ切替部とを備える。【選択図】図２
2010028275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有する表示装置を備えた携帯型無線機において、
該表示装置を保持する表示装置用筐体と、
該表示装置の該表示画面が横転可能なように該表示装置用筐体を保持する本体と、
該表示装置用筐体内に配置された第１アンテナエレメントと、
該表示装置用筐体内に該第１アンテナエレメントに対して直交するよう配置された第２アンテナエレメントと、
該表示装置用筐体の横転に応じて該第１アンテナエレメントと該第２アンテナエレメントを切替えるアンテナ切替部とを備えた携帯型無線機。
【請求項２】
請求項１記載の携帯型無線機において、該表示装置用筐体内に設けられ、該第１アンテナエレメントと該第２アンテナエレメントのグランドとなる正方形のグランドパターンを設けることを特徴とする携帯型無線機。
【請求項３】
請求項１記載の携帯型無線機において、該表示装置用筐体内に設けられた正方形のグランドパターンと、該グランドパターンの一辺に沿って該第１アンテナエレメントを設け、該第１アンテナエレメントと直交する辺に沿って該第２アンテナエレメントを設けることを特徴とする携帯型無線機。
【請求項４】
請求項１記載の携帯型無線機において、該表示装置用筐体が本体に対して回転したことを検出する回転検出部と、該回転検出部で検出した結果に基づいて該アンテナ切替部を制御する制御部を備えたことを特徴とする携帯型無線機。
【請求項５】
請求項１記載の携帯型無線機において、該アンテナ切替部は受信信号レベルまたは自動利得制御（ＡＧＣ）レベルにより該第１アンテナエレメントまたは該第２アンテナエレメントのどちらか一方を選択し、該表示画面が横転したことを検出した場合は該受信信号レベルまたは該ＡＧＣレベルにより選択しなかった側のアンテナエレメントに切替えることを特徴とする携帯型無線機。
【請求項６】
表示画面を有する表示装置を備えた携帯型無線機のアンテナエレメント選択方法において、
該携帯型無線機は、該表示装置を保持する表示装置用筐体と、該表示装置の該表示画面が横転可能なように該表示装置用筐体を保持する本体と、該表示装置用筐体内に配置され第１アンテナエレメントと、該表示装置用筐体内に該第１アンテナエレメントと直交する偏波を受信可能な位置に配置された第２アンテナエレメントと、該第１アンテナエレメントと該第２アンテナエレメントを切替えるアンテナ切替部とを備え、
該表示画面が横転した場合に該第１アンテナエレメントと該第２アンテナエレメントを切替えることを特徴とした携帯型無線機のアンテナエレメント選択方法。
【請求項７】
請求項６に記載のアンテナエレメント選択方法において、受信信号レベルまたはＡＧＣレベルにより該第１アンテナエレメントまたは該第２アンテナエレメントのどちらか一方を選択し、該表示画面が横転したことを検出した場合は該受信信号レベルまたは該ＡＧＣレベルにより選択しなかった側のアンテナに切替えることを特徴とする携帯型無線機のアンテナエレメント選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置を備えた携帯型無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等に代表される携帯型無線機は電話番号の入力状態を表示するため表示画面を有する表示装置を備えている。この表示装置はテレビ放送の表示やパケットデータ通信で得たウエブコンテンツやメールの表示等も行うことができる。テレビ放送、メール、インターネットの利便性向上の為、表示装置を横転（９０度回転：スイング）させ、表示画面を縦型から横型にする携帯型無線機がある。
【０００３】
一方、携帯型無線機においては、特許文献１のように、複数のアンテナを備え、アンテナを切り替えることで偏波ダイバーシティを行う技術がある。
【特許文献１】特開２００６―２５２２３号公報  従来、表示画面を縦型から横型に回転可能に保持する携帯型無線機において、どのようにアンテナを配置し偏波ダイバーシティを行うかについては未検討であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、偏波ダイバーシティが可能な表示画面の横転機能付き携帯型無線機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するための本実施例の一側面は、表示画面を有する表示装置を備えた携帯型無線機が、表示装置を保持する表示装置用筐体と、表示装置の表示画面が横転可能なように表示装置用筐体を保持する本体と、表示装置用筐体内に配置された第１アンテナエレメントと、表示装置用筐体内に第１アンテナエレメントに対して直交するよう配置された第２アンテナエレメントと、表示装置用筐体の横転に応じて第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントを切替えるアンテナ切替部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
表示装置を備えた携帯型無線機において、表示装置の画面横転状態に合わせて、アンテナを切り替えることで、受信波の偏波に対応して電波の受信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【０００８】
図１は本実施例を適用する表示装置を備えた携帯型無線機の一例の概観を示している。図１Ａは携帯型無線機の表示装置が定位置にある場合を示し。図１Ｂは携帯型無線機の表示装置が右に９０度横転または回転した状態を示している。図１Ａおよび図１Ｂの携帯型無線機は表示装置２、表示装置用筐体１と本体３を備えている。
【０００９】
表示装置用筐体１は表示装置２を保持している。表示装置２は表示画面２１を備えている。表示画面２１はテレビ放送の表示やパケットデータ通信で得たウエブコンテンツやメール等を表示することができる。表示装置用筐体１は、図１Ａにおいて、表示装置用筐体１の上部にスピーカ３６が設けてある。表示装置２は図１Ｂのように本体３上で横転した場合、画面の表示内容を縦型から横型に切り替えることができる。
【００１０】
本体３は表示装置２の表示画面２１が横転可能なように表示装置用筐体１を保持している。本体３は第１筐体３３、第２筐体３１とヒンジ３２を備えている。第２筐体３１はヒンジ３２により第１筐体３３と回転可能に接続されている。第２筐体３１は表示装置用筐体１を横転可能に保持している。第１筐体３３は電話番号の入力や文字入力を行うためのボタン３４と通話のためのマイク３５を備えている。
【００１１】
本実施例においては、携帯型無線機の回転可能な表示装置用筐体１の内部に偏波ダイバーシティ用のアンテナエレメントを設ける。アンテナエレメントは少なくとも２つ設ける。アンテナエレメント間の関係は一方のアンテナエレメントに対して他方のアンテナエレメントが直交する偏波を受信可能な状態に配置する。たとえば、アンテナエレメント間は直交した配置構成になっている。
【００１２】
アンテナエレメントを配置した表示装置用筐体１の構成を図２に示す。図２Ａは表示装置用筐体１の側面の断面を示し、図２Ｂは表示装置用筐体１の背面側から見た状態を示している。
【００１３】
表示装置用筐体１は一方の面に表示装置２の表示画面２１が露出するように設ける。表示画面２１が露出した面（正面側）で、表示画面２１の上にスピーカ３６を設ける。さらに、表示装置用筐体１は表示装置２の表示画面２１に対向する面側（背面側）に基板４を設ける。
【００１４】
基板４はパターンで構成した第１アンテナエレメント５１、第２アンテナエレメント５２と給電部５３を備えている。第２アンテナエレメント５２は第１アンテナエレメント５１に対して直交方向に伸びるように配置する。これは、例えば、第１アンテナエレメント５１が第１の偏波（縦偏波）の電波を最も強く受信するときに、第２アンテナエレメント５２が直交する第２の偏波（縦偏波）の電波を最も強く受信可能とするためである。
【００１５】
第１アンテナエレメント５１および第２アンテナエレメント５２は使用する電波の周波数に対してλ／４の長さをそれぞれ有している。基板には第１アンテナエレメント５１、第２アンテナエレメント５２および給電部５３のほかにグランドパターン４５も設ける。
【００１６】
グランドパターン４５、第１アンテナエレメント５１と第２アンテナエレメント５２との関係を図３に示す。第１アンテナエレメント５１と第２アンテナエレメント５２はＬ字型に折り曲げたλ／４型のアンテナエレメントである。グランドパターン４５は４辺の長さＬが等しい正方形の形状をしている。グランドパターン４５の１辺は使用する電波の周波数に対してλ／４の長さを有している。このように構成することで、第１アンテナエレメント５１とグランドパターン４５の組み合わせおよび第２アンテナエレメント５２とグランドパターン４５の組み合わせでそれぞれλ／２の電気長でアンテナとして動作する。
【００１７】
グランドパターン４５に流れる電流は使用する周波数のλ／４に近い長さの方向に流れる特徴がある。そこで、本実施例はグランドパターン４５を正方形にすることで、第１アンテナエレメント５１から第２アンテナエレメント５２に切り替わった際に、グランドパターン４５に流れる電流の方向がアンテナエレメントの切り替わるようにすることができる。一方、グランドパターン４５を長方形に形成した場合はアンテナエレメントを切り替えてもグランドパターン４５の長手方向に電流が流れるため、アンテナエレメントを切り変えても受信偏波は切り替わらない。
【００１８】
一例として、第１アンテナエレメント５１はグランドパターン４５の第一の辺に沿って配置される。第２アンテナエレメント５２は第１アンテナエレメント５１と直交するグランドパターン４５の辺に沿って配置される。上記のように、第２アンテナエレメント５２を第１アンテナエレメント５１に対して直交する配置にすることで、第２アンテナエレメント５２は第１アンテナエレメントの偏波に対して直交する偏波を最も強く受信可能にする。図３では給電部５３は第１アンテナエレメント５１と第２アンテナエレメント５２で共用している。
【００１９】
給電部５３の周辺の構成について図４を用いて説明する。給電部５３は第１ダイオード６３を介して第１アンテナエレメント５１と接続し、第２ダイオード６４を介して第２アンテナエレメント５２と接続されている。さらに、給電部５３は無線処理部７と接地された抵抗６５と接続されている。第１アンテナエレメント５１は第１制御電圧端子６６と接続されている。第２アンテナエレメント５２は第２制御電圧端子６７と接続されている。
【００２０】
本実施例は第１制御電圧端子６６、第２制御電圧端子６７、抵抗６５、第１ダイオード６３、第２ダイオード６４と給電部５３でアンテナ切替部６を構成する。アンテナ切替部６は第１制御電圧端子６６、抵抗６５、第１ダイオード６３と給電部５３で構成する第１スイッチ６１と第２制御電圧端子６７、抵抗６５、第２ダイオード６４と給電部５３で構成する第２スイッチ６２から構成される。
【００２１】
第１アンテナエレメント５１を使用する場合、本実施例は第１スイッチ６１をオン状態にする。具体的には、第１スイッチ６１は第１制御電圧端子６６にアバランシェポイントを超える逆バイアス電圧をかけることで、第１ダイオード６３が導通状態になる。第２スイッチ６２も同様で、第２スイッチ６２は第２制御電圧端子６７にアバランシェポイントを超える逆バイアス電圧をかけることで、第２ダイオード６４が導通状態になる。即ち、アンテナ切替部６は第１スイッチ６１の第１制御電圧端子６６または第２スイッチ６２の第２制御電圧端子６７の一方にバイアス電圧を与えることで、第１アンテナエレメント５１または第２アンテナエレメント５２を選択することができる。
【００２２】
図５は図３の変形例を示している。図５Ａ及び図５Ｂは各アンテナエレメント毎に給電部５３ａと給電部５３ｂを設けている。給電部５３ａは第１アンテナエレメント５１に対応して設けられている。給電部５３ｂは第２アンテナエレメント５２に対応して設けられている。ここでは図示しないが、給電部５３ａには図４と同様の第１スイッチ６１が設けられ、給電部５３ｂには図４と同様の第２スイッチ６２が設けられている。給電部を二つにすることで、第１アンテナエレメント５１と第２アンテナエレメント５２の配置をグランドパターン４５に対して任意の位置に配置することができる。
【００２３】
図６は携帯型無線機のシステム構成を示している。第１アンテナエレメント５１、第２アンテナエレメント５２、回転検出部８とアンテナ切替部６は表示装置用筐体１に収容されている。無線処理部７と制御部９は本体３に収容されている。制御部９はマイクロプロセッサとＤ／Ａ変換器を含んでいる。
【００２４】
第１アンテナエレメント５１と第２アンテナエレメント５２はアンテナ切替部６に接続されている。アンテナ切替部６は制御部９と接続されている。制御部９のマイクロプロセッサはアンテナ切替部６に対して、アンテナエレメントを切り替えるためのアンテナエレメント切替信号を出力している。アンテナエレメント切替信号はＤ／Ａ変換器でアナログ電圧に変換された後に、制御部９の制御信号（制御電圧）として、アンテナ切替部６に供給される。Ｄ／Ａ変換器はアンテナ切替部６の第１制御電圧端子６６と第２制御電圧端子６７に対応してそれぞれ設けられる。マイクロプロセッサは、アンテナエレメントの選択時に、選択するアンテナエレメントに対応したＤ／Ａ変換器にアンテナエレメント切替信号を供給する。
【００２５】
回転検出部８は表示装置用筐体１の回転状態を検出する。例えば、回転検出部８は、磁気抵抗センサで構成し、本体３側の第２筐体３１内に設けた磁石との関係で表示装置用筐体１の回転状態を検出する。回転検出部８の検出結果は制御部９内のマイクロプロセッサに送られる。マイクロプロセッサは、回転検出部８の検出結果が表示装置用筐体１の横転であると、アンテナエレメント切替信号を発生させ、使用していなかった方の偏波を送受信するアンテナエレメントに切り替えるための動作を行う。ここで言う横転とは表示装置用筐体１が先の使用状態から９０度回転し、第１と第２のアンテナエレメントの位置関係が物理的に入れ替わったことである。
【００２６】
無線処理部７は、第１アンテナエレメント５１または第２アンテナエレメント５２からの信号を受信し、送信信号を第１アンテナエレメント５１または第２アンテナエレメント５２に送る。さらに、無線処理部７は受信した信号強度または無線処理部７内の増幅器で増幅器出力が一定になるように自動利得制御を行った際の利得の値を制御部９内のマイクロプロセッサに通知する。マイクロプロセッサは各アンテナエレメントの受信状態に基づき最適なアンテナエレメントを選択する。
【００２７】
制御部９内のマイクロプロセッサの制御フローチャートを図７に示す。
【００２８】
携帯型無線機の起動時、マイクロプロセッサは一方のアンテナエレメントを選択するアンテナエレメント切替信号をアンテナ切替部６に出力する。選択したアンテナエレメントからの受信信号レベルまたは無線処理部７での増幅器の自動利得制御（ＡＧＣ）の利得の値を無線処理部７から取得する（Ｓ１００）。図７ではこのステップで第１アンテナエレメントを選択する。受信信号レベルまたはＡＧＣの利得の値は電波の受信感度に対応しており、受信感度と読み替えることができる。
【００２９】
Ｓ１００で非選択だった側のアンテナエレメントを選択するアンテナエレメント切替信号をアンテナ切替部６に出力する。新たに選択したアンテナエレメントからの受信信号レベルまたは無線処理部７でのＡＧＣの利得の値を無線処理部７から取得する（Ｓ１０１）。図７ではこのステップで第２アンテナエレメントを選択する。
【００３０】
第１アンテナエレメント５１で受信した場合の受信信号レベルまたは無線処理部７でのＡＧＣの利得の値と第２アンテナエレメント５２で受信した場合の受信信号レベルまたは無線処理部７でのＡＧＣの利得の値を比較する（Ｓ１０２）。
【００３１】
受信信号レベルが強かったアンテナエレメントまたはＡＧＣの利得の値が小さかったアンテナエレメントを選択するようにアンテナエレメント切替信号をアンテナ切替部６に出力する（Ｓ１０３）。受信信号レベルまたはＡＧＣの利得の値が同じ場合は第１アンテナエレメント５１を選択するようにする。
【００３２】
回転検出部８が、表示装置２の横転により、Ｓ１０３で選択したアンテナエレメントの９０度回転したことを検出する（Ｓ１０４）。
【００３３】
アンテナエレメントが９０度回転したことを検出した場合、Ｓ１０３で選択しなかった側のアンテナエレメントに切替えるアンテナエレメント切替信号をアンテナ切替部６に出力する（Ｓ１０５）。
【００３４】
再選択されたアンテナエレメントの受信感度が所定の値より大きい場合は継続して使用し、アンテナエレメントの回転の検出ステップＳ１０４に戻る（Ｓ１０６）。さらに、選択されたアンテナエレメントの受信感度が所定の値より大きい場合はステップＳ１００に戻る（Ｓ１０６）。
【００３５】
即ち、携帯型無線機のシステム立ち上げ時は受信感度のよいアンテナを選択する。携帯型無線機の表示画面が横転（９０度回転）すると、アンテナの偏波の関係が第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントで入れ替わる。従って、携帯型無線機の表示画面の横転を検出し、表示画面が横転した際に使用中アンテナエレメントから非使用中のアンテナエレメントに切り替えることで、受信信号を強く受信できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】表示装置を備えた携帯型無線機の一例を示す図
【図２】アンテナを配置した表示装置用筐体１の構成を示す図
【図３】グランドパターンとアンテナエレメントとの関係を示す図
【図４】給電部５３の周辺の構成を示す図
【図５】図３の変形例を示す図
【図６】携帯型無線機のシステム構成を示す図
【図７】マイクロプロセッサの制御フローチャート
【符号の説明】
【００３７】
１  表示装置用筐体
２  表示装置
２１  表示画面
３  本体
３１  第２筐体  
３２  ヒンジ
３３  第１筐体
３４  ボタン
３５  マイク
３６  スピーカ
４  基板
４５  グランドパターン
５１  第１アンテナエレメント
５２  第２アンテナエレメント
５３  給電部
６  アンテナ切替部
６１  第１スイッチ
６２  第２スイッチ
６３  第１ダイオード
６４  第２ダイオード
６５  抵抗
６６  第１制御電圧端子
６７  第２制御電圧端子
７  無線処理部
８  回転検出部
９  制御部
【図１】
2010028275.tif 000003
【図２】
2010028275.tif 000004
【図３】
2010028275.tif 000005
【図４】
2010028275.tif 000006
【図５】
2010028275.tif 000007
【図６】
2010028275.tif 000008
【図７】
2010028275.tif 000009