ケーブルおよび携帯電子機器
【課題】外部インターフェースとしてＵＳＢを採用している携帯電子機器に接続されるケーブルを、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させること。
【解決手段】ケーブル５は、給電部２５と、給電部２５と電気的に接続されるレセプタクルシェル２１を有するマイクロＵＳＢレセプタクル２０とを備える携帯電話機１に対して接続され、導電部材５５が、マイクロＵＳＢレセプタクル２０とマイクロＵＳＢプラグ５１とが接続された状態で、レセプタクルシェル２１を介して給電部２５と電気的に接続されてアンテナとして動作する。
【解決手段】ケーブル５は、給電部２５と、給電部２５と電気的に接続されるレセプタクルシェル２１を有するマイクロＵＳＢレセプタクル２０とを備える携帯電話機１に対して接続され、導電部材５５が、マイクロＵＳＢレセプタクル２０とマイクロＵＳＢプラグ５１とが接続された状態で、レセプタクルシェル２１を介して給電部２５と電気的に接続されてアンテナとして動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器に接続されるケーブルであって、アンテナとして動作させることが可能なケーブルに関する。また、本発明は、接続されたケーブルをアンテナとして動作させることが可能な携帯電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯電子機器には、地上波デジタル放送を受信することができるものが増えてきている。地上波デジタル放送を受信するためのアンテナは、携帯電子機器の内部に配置されることもあるが、アンテナの利得を確保するために、携帯電子機器に接続されるケーブルを地上波デジタル放送用のアンテナとして用いる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
図６に、携帯電子機器に接続されるケーブルをアンテナとして用いる従来技術の構成の一例を示す。また、図７に、図６に示す構成の回路図を示す。図６および図７において、１００は携帯電話機、５００は中継コード、６００はイヤホンである。
【０００４】
中継コード５００は、一端部にコネクタプラグ５１０を備え、他端部にコネクタ５９０を備える。コネクタプラグ５１０は、携帯電話機１００のイヤホンコネクタ２００に接続される。また、コネクタ５９０には、イヤホン６００のプラグ６１０が接続される。
【０００５】
携帯電話機１００の使用者は、中継コード５００およびイヤホン６００を介して、携帯電話機１００から出力される音声信号が出力を聞くことができる。このとき、音声信号のリターン電流が、中継コード５００において携帯電話機側コネクタのＧＮＤ端子５０３ｇに接続された信号線５５０を介して携帯電話機のグランド４００（基準電位部）に導かれる（図７中の矢印Ａ）。
【０００６】
イヤホンコネクタ２００は、音声信号用の端子（図７におけるＬ端子およびＲ端子）ならびに中継コードの接続を検出するための端子（図７におけるＨＰ＿ＤＥＴ端子およびＳＴ＿ＤＥＴ端子）等を有している。しかし、地上波デジタル放送のチューナーＩＣ２４０に含まれる給電部２５０と中継コード５００とを接続するための端子は有していない。
【０００７】
そこで、従来技術では、中継コード５００におけるＧＮＤ端子５３０ｇに接続される信号線５５０を、給電部２５０と接続し、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させている。
【０００８】
イヤホンコネクタ２００とチューナーＩＣ２４０とを接続する信号線２６０は、コイル２７０を介してグランド４００に接続される。コイル２７０は、アンテナの共振周波数帯域（すなわち、地上波デジタル放送に用いられる４７０〜７７０ＭＨｚ帯）の信号を遮断できるインダクタンス値を有する。
【０００９】
信号線２６０がコイル２７０を介してグランド４００と接続されることで、信号線２６０とグランド４００とは、直流的にはショートした状態かつ高周波的にはオープン状態となる。したがって、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの周波数である音声信号はコイル２７０を介してグランド４００に導かれるが、地上波デジタル放送の高周波信号はグランド４００に導かれずチューナーＩＣ２４０に入力される（図７中の矢印Ｂ）。
【００１０】
従来技術では、図６および図７に示す構成により、携帯電話機１００に接続される中継コード５００を地上波デジタル放送のアンテナとして動作させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２８７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一方、近年、外部機器との接続のためのインターフェースとして、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を採用した携帯電子機器が増えてきている。このような携帯電子機器に対応して、ＵＳＢコネクタを備えＵＳＢでデータ伝送が可能なケーブルが知られている。
【００１３】
ここで、ＵＳＢによるデータ伝送速度の理論値は４８０Ｍｂｐｓであり、これは地上波デジタル放送の周波数（４７０〜７７０ＭＨｚ）と近い。よって、ＵＳＢに対応したケーブルを地上波デジタル放送のアンテナとして動作させる際、図７に示す構成と同様にＵＳＢデータ信号のリターン電流が流れるＧＮＤ信号線を地上波デジタル放送のアンテナとして機能させようとした場合、コイルを用いてデータ信号と地上波デジタル放送の高周波信号を切り分けることができない。
【００１４】
本発明は、外部インターフェースとしてＵＳＢを採用している携帯電子機器に接続されるケーブルを、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るケーブルは、給電部と、当該給電部と電気的に接続される第１導電部材を有する第１ＵＳＢコネクタとを備える携帯電子機器に対して接続されるケーブルであって、前記第１ＵＳＢコネクタと接続される際に前記第１導電部材に支持される第２ＵＳＢコネクタと、前記第２ＵＳＢコネクタが前記第１ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第１導電部材を介して前記給電部と電気的に接続されてアンテナとして動作する第２導電部材と、を備える。
【００１６】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２ＵＳＢコネクタが、マイクロＵＳＢコネクタ規格に準拠したマイクロＵＳＢプラグであってよい。
【００１７】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２ＵＳＢコネクタと反対側の端部にイヤホンが接続可能であってよい。
【００１８】
また、本発明に係るケーブルは、前記携帯電子機器から出力される信号を伝送する信号線と、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されると共に、前記信号線を覆うグランド線と、をさらに有し、前記グランド線は、前記アンテナの無給電素子として機能する構成であってよい。
【００１９】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２導電部材が、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されてもよい。
【００２０】
また、本発明は、第１導電部材と第１ＵＳＢコネクタとを有するケーブルが接続される携帯電子機器であって、第２導電部材を有し、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２導電部材に支持された状態で接続される第２ＵＳＢコネクタと、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第２導電部材を介して前記第１導電部材をアンテナとして動作させる給電部と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外部インターフェースとしてＵＳＢを採用している携帯電子機器に接続されるケーブルを、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電子機器およびケーブルを示す概略図である。
【図２】（ａ）マイクロＵＳＢプラグ５１の右側面図である。（ｂ）マイクロＵＳBプラグ５１の底面図である。（ｃ）マイクロＵＳＢプラグ５１の正面図である。
【図３】マイクロＵＳＢレセプタクル２０の正面図である。
【図４】マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続された状態を示す回路図である。
【図５】（ａ）ケーブル５の断面図である。（ｂ）本実施形態の変形例に係るケーブル５の断面図である。
【図６】携帯電子機器に接続されるケーブルをアンテナとして用いる従来技術の構成の一例を示す図である。
【図７】図６に示す構成の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。まず、図１により、電子機器としての携帯電話機１における基本構造を説明する。図１は、携帯電話機１を操作部側筐体２と表示部側筐体３とを開いた状態で示す外観斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、携帯電話機１は、筐体としての操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備える。操作部側筐体２と表示部側筐体３とは、ヒンジ機構を備える連結部４を介して開閉可能に連結される。具体的には、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、連結部４を介して連結される。これにより、携帯電話機１は、ヒンジ機構を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に動かすことが可能に構成される。つまり、携帯電話機１は、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが開いた状態（開状態）と、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが折り畳まれた状態（閉状態）とにすることができる。ここで、閉状態とは、両筐体が互いに重なるように配置された状態であり、開状態とは、両筐体が互いに重ならないように配置された状態をいう。
【００２５】
操作部側筐体２は、外面がフロントケース２ａとリアケース２ｂとにより構成される。操作部側筐体２は、フロントケース２ａ側に、操作キー群１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力される音声入力部１２とがそれぞれ露出するように構成される。
【００２６】
操作キー群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作キー１３と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作キー１４と、各種操作における決定や上下左右方向のスクロール等を行う操作部材としての決定操作キー１５とにより構成される。操作キー群１１を構成する各キーそれぞれには、操作部側筐体２と表示部側筐体３との開閉状態や各種モード、或いは起動されているアプリケーション等の種類に応じて所定の機能が割り当てられる（キー・アサイン）。そして、使用者が各キーを押圧することにより、各キーに割り当てられている機能に応じた動作が実行される。
【００２７】
音声入力部１２は、操作部側筐体２の長手方向における連結部４側と反対の外端部側に配置される。つまり、音声入力部１２は、携帯電話機１が開状態において一方の外端部側に配置される。
【００２８】
操作部側筐体２における一方側の側面には開口部２ｃが形成され、この開口部２ｃを介して、外部インターフェースであるマイクロＵＳＢレセプタクル２０が操作部側筐体２の外部に露出する。マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、不使用時には不図示のキャップにより覆われる。後述するように、マイクロＵＳＢレセプタクル２０には、ケーブル５のマイクロＵＳＢプラグ５１が接続される。
【００２９】
表示部側筐体３は、外面がフロントパネル３ａと、フロントケース３ｂと、リアケース３ｃと、リアパネル３ｄとにより構成される。表示部側筐体３には、各種情報を表示するための表示部３０と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部３１と、が外部に露出するように配置される。
【００３０】
ケーブル５は、一端部にマイクロＵＳＢプラグ５１を有し、他端部にレセプタクル５９を有する。マイクロＵＳＢプラグ５１は、携帯電話機１のマイクロＵＳＢレセプタクル２０と接続される。レセプタクル５９には、例えば不図示のイヤホン等が接続される。また、レセプタクル５９には、マイクロＵＳＢ−ＵＳＢ変換ケーブルが接続されてもよい。携帯電話機１が、ケーブル５およびマイクロＵＳＢ−ＵＳＢ変換ケーブルを介してノートパソコン等と接続されることで、携帯電話機１とノートパソコンとの間で、ＵＳＢによるデータ伝送を行うことができる。
【００３１】
次に、図２および図３により、携帯電話機１とケーブル５との接続部分の詳細な構造について説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、マイクロＵＳＢプラグ５１の右側面図、底面図および正面図である。図３（ａ）は、マイクロＵＳＢレセプタクル２０の正面図である。
【００３２】
ケーブル５は、インターフェースとしてマイクロＵＳＢレセプタクル２０に接続されるマイクロＵＳＢプラグ５１を有する他は、図６および図７に示す中継コード５００とほぼ同様の構成である。
【００３３】
マイクロＵＳＢプラグ５１は、プラグシェル５２と、端子５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ）とを備える。
プラグシェル５２は、断面が略長方形状の筒状部材であり、金属で形成されている。端子５３は、プラグシェル５２の内側に配置されている。
【００３４】
マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、操作部側筐体２の内部に配置される不図示の回路基板に実装され、操作部側筐体２に形成された開口部２ｃを介して操作部側筐体２の外部に露出する。マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、レセプタクルシェル２１と、端子２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ）とを備える。
【００３５】
レセプタクルシェル２１は、断面が略長方形状の筒状部材であり、金属で形成されている。端子２２は、レセプタクルシェル２１の内側に配置されている。
【００３６】
マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続されたときに、プラグシェル５２は、レセプタクルシェル２１に対して挿入され、レセプタクルシェル２１によって支持される。また、端子５３ａ〜５３ｅのそれぞれは、端子２２ａ〜２２ｅのそれぞれに接続される。
【００３７】
図４は、マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続された状態を示す回路図である。端子２２ａおよび端子５３ａは、ＶＢＵＳ端子である。端子２２ｂおよび端子５３ｂは、Ｄ−端子である。端子２２ｃおよび端子５３ｃは、Ｄ＋端子である。端子２２ｄおよび端子５３ｄは、ＩＤ端子である。端子２２ｅおよび端子５３ｅは、ＧＮＤ端子である。ＶＢＵＳ端子、Ｄ−端子、Ｄ＋端子、ＩＤ端子には、マイクロＵＳＢレセプタクル２０に接続される機器の種類に応じた機能が割り当てられる。ＧＮＤ端子は、携帯電話機１の内部に配置される回路基板に設けられる基準電位部４０と電気的に接続される。
【００３８】
図４において、ＧＮＤＳＨＥＬＬは、レセプタクルシェル２１を意味する。レセプタクルシェル２１は、後述するようにアンテナの給電端子としての機能を有するため、図４においては模式的に端子２２ａ〜２２ｅと並列に記載している。レセプタクルシェル２１は、チューナーＩＣ２４に含まれる給電部２５に接続される。給電部２５とレセプタクルシェル２１との間には、アンテナの共振周波数を調整するための調整回路が配置される。
【００３９】
ケーブル５は、信号線５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ）、グランド線５４ｅおよび導電部材５５を有する。信号線５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ）、グランド線５４ｅおよび導電部材５５は、例えば銅線である。
【００４０】
信号線５４ａは、端子５３ａ（ＶＢＵＳ端子）と接続される。信号線５４ｂは、端子５３ｂ（Ｄ−端子）と接続される。信号線５４ｃは、端子５３ｃ（Ｄ＋端子）と接続される。信号線５４ｄは、端子５３ｄ（ＩＤ端子）と接続される。グランド線５４ｅは、端子５３ｅ（ＧＮＤ端子）と接続される。導電部材５５は、プラグシェル５２と電気的に接続される。
【００４１】
導電部材５５は、携帯電話機１にケーブル５が接続された状態で、すなわち、マイクロＵＳＢレセプタクル２０にマイクロＵＳＢプラグ５１が接続された状態で、プラグシェル５２、レセプタクルシェル２１および信号線２６を介して給電部２５に電気的に接続され、モノポールアンテナとして動作する。この場合、アンテナとしての導電部材５５の長さＬは、受信対象の放送電波の波長λの４分の１の奇数倍、すなわち、
Ｌ＝（２ｎ−１）λ／４（ｎは自然数）・・・（１）
であることが好ましい。
【００４２】
例えば、地上波デジタル放送の周波数帯のうち、周波数ｆが５３９ＭＨｚである放送波を受信する場合、波長λは約５５．６ｃｍとなり、１／４波長は約１３．９ｃｍとなる。したがって、ケーブル５に配置される導電部材５５の長さを約１３．９ｃｍとすればよい。ただ、実際には、導電部材５５の周囲の樹脂等の誘電率の影響により、地上波デジタル放送の周波数帯の受信に適した長さは変化する。導電部材５５により受信された高周波信号は、プラグシェル５２およびレセプタクルシェルを介してチューナーＩＣ２４の信号処理部（不図示）に送られる。
【００４３】
次に、図５により、ケーブル５の詳細構造について説明する。図５（ａ）は、ケーブル５の断面図である。図５（ｂ）は、本実施形態の変形例に係るケーブル５の断面図である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るケーブル５は、信号線５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが、断面が略円筒形状のグランド線５４ｅによって囲われる構成である。そして、これらの信号線５４ａ〜５４ｄは、さらに、断面が略円筒形状の導電部材５５によって囲われる。導電部材５５は、絶縁性の外皮５８で覆われる。このように、グランド線５４ｅがアンテナとして動作する導電部材５５に囲われることで、グランド線５４ｅが、アンテナの無給電素子として動作し、アンテナの放射効率を向上させることができる。また、導電部材５５は、携帯電話機１のグランド（基準電位部）と電気的に接続されているため、例えば、ケーブル５にイヤホンが接続され、信号線５４ｂおよび５４ｃに音声信号が流れる際に発生するノイズをシールドすることができる。
【００４５】
また、図５（ｂ）に示すように、信号線５４ａ〜５４ｄと導電部材５５とをケーブル５内で離間して配置する構成であってもよい。
【００４６】
以上の構成を有する本実施形態のケーブルによれば、ケーブル５に配置される導電部材５５が、マイクロＵＳＢプラグ５１およびマイクロＵＳＢレセプタクル２０のレセプタクルシェル２１を介して給電部２５と電気的に接続されるため、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の形態で実施することができる。例えば、本実施形態においては、携帯電子機器として携帯電話機について説明しているが、本発明はこれに限定されず、ＰＨＳ（登録商標；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノートパソコン等のその他の携帯電子機器であってもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、第１コネクタおよび第２コネクタがそれぞれマイクロＵＳＢ規格に準拠したマイクロＵＳＢレセプタクルおよびマイクロＵＳＢプラグであるとして説明を行っているが、本発明はこれに限定されず、例えばミニＵＳＢ規格に準拠したミニＵＳＢコネクタおよびミニＵＳＢプラグであってもよい。
【００４９】
また、上述した本発明の実施形態は、ＵＳＢのデータ伝送速度（４８０Ｍｂｐｓ）と地上波デジタル放送の使用周波数帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）が近く、コイル等の高周波遮断部による信号の切り分けができないという課題を解決するものであるが、本発明が解決しようとする課題はこれに限定されない。すなわち、ケーブルが携帯電子機器との間で信号を伝送する際の信号伝送速度（データ伝送速度）と、ケーブルに含まれる第２導電部材がアンテナとして送信又は受信する信号の周波数とが近い場合に本発明を適用することができる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、ケーブル５に含まれる導電部材５５を地上波デジタル放送のアンテナとして動作させているが、本発明はこれに限定されず、導電部材５５と共に、プラグシェル５１および信号線２６の一方または両方をアンテナとして動作させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 携帯電話機（携帯電子機器）
２ 操作部側筐体
３ 表示部側筐体
５ ケーブル
６ イヤホン
１１ 操作キー群
２０ マイクロＵＳＢレセプタクル（第１ＵＳＢコネクタ）
２１ レセプタクルシェル（第１導電部材）
２２ａ〜２２ｅ端子
２５ 給電部
４０ 基準電位部
５１ マイクロＵＳＢプラグ（第２ＵＳＢコネクタ）
５２ プラグシェル
５３ 端子
５４ａ〜５４ｄ信号線
５４ｅ グランド線
５５ 導電部材（第２導電部材）
１００ 携帯電話機
５００ 中継コード
６００ イヤホン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器に接続されるケーブルであって、アンテナとして動作させることが可能なケーブルに関する。また、本発明は、接続されたケーブルをアンテナとして動作させることが可能な携帯電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯電子機器には、地上波デジタル放送を受信することができるものが増えてきている。地上波デジタル放送を受信するためのアンテナは、携帯電子機器の内部に配置されることもあるが、アンテナの利得を確保するために、携帯電子機器に接続されるケーブルを地上波デジタル放送用のアンテナとして用いる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
図６に、携帯電子機器に接続されるケーブルをアンテナとして用いる従来技術の構成の一例を示す。また、図７に、図６に示す構成の回路図を示す。図６および図７において、１００は携帯電話機、５００は中継コード、６００はイヤホンである。
【０００４】
中継コード５００は、一端部にコネクタプラグ５１０を備え、他端部にコネクタ５９０を備える。コネクタプラグ５１０は、携帯電話機１００のイヤホンコネクタ２００に接続される。また、コネクタ５９０には、イヤホン６００のプラグ６１０が接続される。
【０００５】
携帯電話機１００の使用者は、中継コード５００およびイヤホン６００を介して、携帯電話機１００から出力される音声信号が出力を聞くことができる。このとき、音声信号のリターン電流が、中継コード５００において携帯電話機側コネクタのＧＮＤ端子５０３ｇに接続された信号線５５０を介して携帯電話機のグランド４００（基準電位部）に導かれる（図７中の矢印Ａ）。
【０００６】
イヤホンコネクタ２００は、音声信号用の端子（図７におけるＬ端子およびＲ端子）ならびに中継コードの接続を検出するための端子（図７におけるＨＰ＿ＤＥＴ端子およびＳＴ＿ＤＥＴ端子）等を有している。しかし、地上波デジタル放送のチューナーＩＣ２４０に含まれる給電部２５０と中継コード５００とを接続するための端子は有していない。
【０００７】
そこで、従来技術では、中継コード５００におけるＧＮＤ端子５３０ｇに接続される信号線５５０を、給電部２５０と接続し、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させている。
【０００８】
イヤホンコネクタ２００とチューナーＩＣ２４０とを接続する信号線２６０は、コイル２７０を介してグランド４００に接続される。コイル２７０は、アンテナの共振周波数帯域（すなわち、地上波デジタル放送に用いられる４７０〜７７０ＭＨｚ帯）の信号を遮断できるインダクタンス値を有する。
【０００９】
信号線２６０がコイル２７０を介してグランド４００と接続されることで、信号線２６０とグランド４００とは、直流的にはショートした状態かつ高周波的にはオープン状態となる。したがって、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの周波数である音声信号はコイル２７０を介してグランド４００に導かれるが、地上波デジタル放送の高周波信号はグランド４００に導かれずチューナーＩＣ２４０に入力される（図７中の矢印Ｂ）。
【００１０】
従来技術では、図６および図７に示す構成により、携帯電話機１００に接続される中継コード５００を地上波デジタル放送のアンテナとして動作させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２８７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一方、近年、外部機器との接続のためのインターフェースとして、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を採用した携帯電子機器が増えてきている。このような携帯電子機器に対応して、ＵＳＢコネクタを備えＵＳＢでデータ伝送が可能なケーブルが知られている。
【００１３】
ここで、ＵＳＢによるデータ伝送速度の理論値は４８０Ｍｂｐｓであり、これは地上波デジタル放送の周波数（４７０〜７７０ＭＨｚ）と近い。よって、ＵＳＢに対応したケーブルを地上波デジタル放送のアンテナとして動作させる際、図７に示す構成と同様にＵＳＢデータ信号のリターン電流が流れるＧＮＤ信号線を地上波デジタル放送のアンテナとして機能させようとした場合、コイルを用いてデータ信号と地上波デジタル放送の高周波信号を切り分けることができない。
【００１４】
本発明は、外部インターフェースとしてＵＳＢを採用している携帯電子機器に接続されるケーブルを、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るケーブルは、給電部と、当該給電部と電気的に接続される第１導電部材を有する第１ＵＳＢコネクタとを備える携帯電子機器に対して接続されるケーブルであって、前記第１ＵＳＢコネクタと接続される際に前記第１導電部材に支持される第２ＵＳＢコネクタと、前記第２ＵＳＢコネクタが前記第１ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第１導電部材を介して前記給電部と電気的に接続されてアンテナとして動作する第２導電部材と、を備える。
【００１６】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２ＵＳＢコネクタが、マイクロＵＳＢコネクタ規格に準拠したマイクロＵＳＢプラグであってよい。
【００１７】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２ＵＳＢコネクタと反対側の端部にイヤホンが接続可能であってよい。
【００１８】
また、本発明に係るケーブルは、前記携帯電子機器から出力される信号を伝送する信号線と、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されると共に、前記信号線を覆うグランド線と、をさらに有し、前記グランド線は、前記アンテナの無給電素子として機能する構成であってよい。
【００１９】
また、本発明に係るケーブルは、前記第２導電部材が、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されてもよい。
【００２０】
また、本発明は、第１導電部材と第１ＵＳＢコネクタとを有するケーブルが接続される携帯電子機器であって、第２導電部材を有し、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２導電部材に支持された状態で接続される第２ＵＳＢコネクタと、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第２導電部材を介して前記第１導電部材をアンテナとして動作させる給電部と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外部インターフェースとしてＵＳＢを採用している携帯電子機器に接続されるケーブルを、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電子機器およびケーブルを示す概略図である。
【図２】（ａ）マイクロＵＳＢプラグ５１の右側面図である。（ｂ）マイクロＵＳBプラグ５１の底面図である。（ｃ）マイクロＵＳＢプラグ５１の正面図である。
【図３】マイクロＵＳＢレセプタクル２０の正面図である。
【図４】マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続された状態を示す回路図である。
【図５】（ａ）ケーブル５の断面図である。（ｂ）本実施形態の変形例に係るケーブル５の断面図である。
【図６】携帯電子機器に接続されるケーブルをアンテナとして用いる従来技術の構成の一例を示す図である。
【図７】図６に示す構成の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。まず、図１により、電子機器としての携帯電話機１における基本構造を説明する。図１は、携帯電話機１を操作部側筐体２と表示部側筐体３とを開いた状態で示す外観斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、携帯電話機１は、筐体としての操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備える。操作部側筐体２と表示部側筐体３とは、ヒンジ機構を備える連結部４を介して開閉可能に連結される。具体的には、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、連結部４を介して連結される。これにより、携帯電話機１は、ヒンジ機構を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に動かすことが可能に構成される。つまり、携帯電話機１は、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが開いた状態（開状態）と、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが折り畳まれた状態（閉状態）とにすることができる。ここで、閉状態とは、両筐体が互いに重なるように配置された状態であり、開状態とは、両筐体が互いに重ならないように配置された状態をいう。
【００２５】
操作部側筐体２は、外面がフロントケース２ａとリアケース２ｂとにより構成される。操作部側筐体２は、フロントケース２ａ側に、操作キー群１１と、携帯電話機１の使用者が通話時に発した音声が入力される音声入力部１２とがそれぞれ露出するように構成される。
【００２６】
操作キー群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作キー１３と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作キー１４と、各種操作における決定や上下左右方向のスクロール等を行う操作部材としての決定操作キー１５とにより構成される。操作キー群１１を構成する各キーそれぞれには、操作部側筐体２と表示部側筐体３との開閉状態や各種モード、或いは起動されているアプリケーション等の種類に応じて所定の機能が割り当てられる（キー・アサイン）。そして、使用者が各キーを押圧することにより、各キーに割り当てられている機能に応じた動作が実行される。
【００２７】
音声入力部１２は、操作部側筐体２の長手方向における連結部４側と反対の外端部側に配置される。つまり、音声入力部１２は、携帯電話機１が開状態において一方の外端部側に配置される。
【００２８】
操作部側筐体２における一方側の側面には開口部２ｃが形成され、この開口部２ｃを介して、外部インターフェースであるマイクロＵＳＢレセプタクル２０が操作部側筐体２の外部に露出する。マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、不使用時には不図示のキャップにより覆われる。後述するように、マイクロＵＳＢレセプタクル２０には、ケーブル５のマイクロＵＳＢプラグ５１が接続される。
【００２９】
表示部側筐体３は、外面がフロントパネル３ａと、フロントケース３ｂと、リアケース３ｃと、リアパネル３ｄとにより構成される。表示部側筐体３には、各種情報を表示するための表示部３０と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部３１と、が外部に露出するように配置される。
【００３０】
ケーブル５は、一端部にマイクロＵＳＢプラグ５１を有し、他端部にレセプタクル５９を有する。マイクロＵＳＢプラグ５１は、携帯電話機１のマイクロＵＳＢレセプタクル２０と接続される。レセプタクル５９には、例えば不図示のイヤホン等が接続される。また、レセプタクル５９には、マイクロＵＳＢ−ＵＳＢ変換ケーブルが接続されてもよい。携帯電話機１が、ケーブル５およびマイクロＵＳＢ−ＵＳＢ変換ケーブルを介してノートパソコン等と接続されることで、携帯電話機１とノートパソコンとの間で、ＵＳＢによるデータ伝送を行うことができる。
【００３１】
次に、図２および図３により、携帯電話機１とケーブル５との接続部分の詳細な構造について説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、マイクロＵＳＢプラグ５１の右側面図、底面図および正面図である。図３（ａ）は、マイクロＵＳＢレセプタクル２０の正面図である。
【００３２】
ケーブル５は、インターフェースとしてマイクロＵＳＢレセプタクル２０に接続されるマイクロＵＳＢプラグ５１を有する他は、図６および図７に示す中継コード５００とほぼ同様の構成である。
【００３３】
マイクロＵＳＢプラグ５１は、プラグシェル５２と、端子５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ）とを備える。
プラグシェル５２は、断面が略長方形状の筒状部材であり、金属で形成されている。端子５３は、プラグシェル５２の内側に配置されている。
【００３４】
マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、操作部側筐体２の内部に配置される不図示の回路基板に実装され、操作部側筐体２に形成された開口部２ｃを介して操作部側筐体２の外部に露出する。マイクロＵＳＢレセプタクル２０は、レセプタクルシェル２１と、端子２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ）とを備える。
【００３５】
レセプタクルシェル２１は、断面が略長方形状の筒状部材であり、金属で形成されている。端子２２は、レセプタクルシェル２１の内側に配置されている。
【００３６】
マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続されたときに、プラグシェル５２は、レセプタクルシェル２１に対して挿入され、レセプタクルシェル２１によって支持される。また、端子５３ａ〜５３ｅのそれぞれは、端子２２ａ〜２２ｅのそれぞれに接続される。
【００３７】
図４は、マイクロＵＳＢプラグ５１とマイクロＵＳＢレセプタクル２０とが接続された状態を示す回路図である。端子２２ａおよび端子５３ａは、ＶＢＵＳ端子である。端子２２ｂおよび端子５３ｂは、Ｄ−端子である。端子２２ｃおよび端子５３ｃは、Ｄ＋端子である。端子２２ｄおよび端子５３ｄは、ＩＤ端子である。端子２２ｅおよび端子５３ｅは、ＧＮＤ端子である。ＶＢＵＳ端子、Ｄ−端子、Ｄ＋端子、ＩＤ端子には、マイクロＵＳＢレセプタクル２０に接続される機器の種類に応じた機能が割り当てられる。ＧＮＤ端子は、携帯電話機１の内部に配置される回路基板に設けられる基準電位部４０と電気的に接続される。
【００３８】
図４において、ＧＮＤＳＨＥＬＬは、レセプタクルシェル２１を意味する。レセプタクルシェル２１は、後述するようにアンテナの給電端子としての機能を有するため、図４においては模式的に端子２２ａ〜２２ｅと並列に記載している。レセプタクルシェル２１は、チューナーＩＣ２４に含まれる給電部２５に接続される。給電部２５とレセプタクルシェル２１との間には、アンテナの共振周波数を調整するための調整回路が配置される。
【００３９】
ケーブル５は、信号線５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ）、グランド線５４ｅおよび導電部材５５を有する。信号線５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ）、グランド線５４ｅおよび導電部材５５は、例えば銅線である。
【００４０】
信号線５４ａは、端子５３ａ（ＶＢＵＳ端子）と接続される。信号線５４ｂは、端子５３ｂ（Ｄ−端子）と接続される。信号線５４ｃは、端子５３ｃ（Ｄ＋端子）と接続される。信号線５４ｄは、端子５３ｄ（ＩＤ端子）と接続される。グランド線５４ｅは、端子５３ｅ（ＧＮＤ端子）と接続される。導電部材５５は、プラグシェル５２と電気的に接続される。
【００４１】
導電部材５５は、携帯電話機１にケーブル５が接続された状態で、すなわち、マイクロＵＳＢレセプタクル２０にマイクロＵＳＢプラグ５１が接続された状態で、プラグシェル５２、レセプタクルシェル２１および信号線２６を介して給電部２５に電気的に接続され、モノポールアンテナとして動作する。この場合、アンテナとしての導電部材５５の長さＬは、受信対象の放送電波の波長λの４分の１の奇数倍、すなわち、
Ｌ＝（２ｎ−１）λ／４（ｎは自然数）・・・（１）
であることが好ましい。
【００４２】
例えば、地上波デジタル放送の周波数帯のうち、周波数ｆが５３９ＭＨｚである放送波を受信する場合、波長λは約５５．６ｃｍとなり、１／４波長は約１３．９ｃｍとなる。したがって、ケーブル５に配置される導電部材５５の長さを約１３．９ｃｍとすればよい。ただ、実際には、導電部材５５の周囲の樹脂等の誘電率の影響により、地上波デジタル放送の周波数帯の受信に適した長さは変化する。導電部材５５により受信された高周波信号は、プラグシェル５２およびレセプタクルシェルを介してチューナーＩＣ２４の信号処理部（不図示）に送られる。
【００４３】
次に、図５により、ケーブル５の詳細構造について説明する。図５（ａ）は、ケーブル５の断面図である。図５（ｂ）は、本実施形態の変形例に係るケーブル５の断面図である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るケーブル５は、信号線５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが、断面が略円筒形状のグランド線５４ｅによって囲われる構成である。そして、これらの信号線５４ａ〜５４ｄは、さらに、断面が略円筒形状の導電部材５５によって囲われる。導電部材５５は、絶縁性の外皮５８で覆われる。このように、グランド線５４ｅがアンテナとして動作する導電部材５５に囲われることで、グランド線５４ｅが、アンテナの無給電素子として動作し、アンテナの放射効率を向上させることができる。また、導電部材５５は、携帯電話機１のグランド（基準電位部）と電気的に接続されているため、例えば、ケーブル５にイヤホンが接続され、信号線５４ｂおよび５４ｃに音声信号が流れる際に発生するノイズをシールドすることができる。
【００４５】
また、図５（ｂ）に示すように、信号線５４ａ〜５４ｄと導電部材５５とをケーブル５内で離間して配置する構成であってもよい。
【００４６】
以上の構成を有する本実施形態のケーブルによれば、ケーブル５に配置される導電部材５５が、マイクロＵＳＢプラグ５１およびマイクロＵＳＢレセプタクル２０のレセプタクルシェル２１を介して給電部２５と電気的に接続されるため、地上波デジタル放送のアンテナとして機能させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の形態で実施することができる。例えば、本実施形態においては、携帯電子機器として携帯電話機について説明しているが、本発明はこれに限定されず、ＰＨＳ（登録商標；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノートパソコン等のその他の携帯電子機器であってもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、第１コネクタおよび第２コネクタがそれぞれマイクロＵＳＢ規格に準拠したマイクロＵＳＢレセプタクルおよびマイクロＵＳＢプラグであるとして説明を行っているが、本発明はこれに限定されず、例えばミニＵＳＢ規格に準拠したミニＵＳＢコネクタおよびミニＵＳＢプラグであってもよい。
【００４９】
また、上述した本発明の実施形態は、ＵＳＢのデータ伝送速度（４８０Ｍｂｐｓ）と地上波デジタル放送の使用周波数帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）が近く、コイル等の高周波遮断部による信号の切り分けができないという課題を解決するものであるが、本発明が解決しようとする課題はこれに限定されない。すなわち、ケーブルが携帯電子機器との間で信号を伝送する際の信号伝送速度（データ伝送速度）と、ケーブルに含まれる第２導電部材がアンテナとして送信又は受信する信号の周波数とが近い場合に本発明を適用することができる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、ケーブル５に含まれる導電部材５５を地上波デジタル放送のアンテナとして動作させているが、本発明はこれに限定されず、導電部材５５と共に、プラグシェル５１および信号線２６の一方または両方をアンテナとして動作させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 携帯電話機（携帯電子機器）
２ 操作部側筐体
３ 表示部側筐体
５ ケーブル
６ イヤホン
１１ 操作キー群
２０ マイクロＵＳＢレセプタクル（第１ＵＳＢコネクタ）
２１ レセプタクルシェル（第１導電部材）
２２ａ〜２２ｅ端子
２５ 給電部
４０ 基準電位部
５１ マイクロＵＳＢプラグ（第２ＵＳＢコネクタ）
５２ プラグシェル
５３ 端子
５４ａ〜５４ｄ信号線
５４ｅ グランド線
５５ 導電部材（第２導電部材）
１００ 携帯電話機
５００ 中継コード
６００ イヤホン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電部と、当該給電部と電気的に接続される第１導電部材を有する第１ＵＳＢコネクタとを備える携帯電子機器に対して接続されるケーブルであって、
前記第１ＵＳＢコネクタと接続される際に前記第１導電部材に支持される第２ＵＳＢコネクタと、
前記第２ＵＳＢコネクタが前記第１ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第１導電部材を介して前記給電部と電気的に接続されてアンテナとして動作する第２導電部材と、
を備えるケーブル。
【請求項２】
前記第２ＵＳＢコネクタは、マイクロＵＳＢコネクタ規格に準拠したマイクロＵＳＢプラグである
請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記第２導電部材は、地上波デジタル放送の放送波を受信するアンテナとして動作する
請求項１または請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記第２ＵＳＢコネクタと反対側の端部にイヤホンが接続可能である
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項５】
前記携帯電子機器から出力される信号を伝送する信号線と、
前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されると共に、前記信号線を覆うグランド線と、をさらに有し、
前記グランド線は、前記アンテナの無給電素子として動作する
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項６】
前記第２導電部材は、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続される
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項７】
第１導電部材と第１ＵＳＢコネクタとを有するケーブルが接続される携帯電子機器であって、
第２導電部材を有し、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２導電部材に支持された状態で接続される第２ＵＳＢコネクタと、
前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第２導電部材を介して前記第１導電部材をアンテナとして動作させる給電部と、
を備える携帯電子機器。
【請求項１】
給電部と、当該給電部と電気的に接続される第１導電部材を有する第１ＵＳＢコネクタとを備える携帯電子機器に対して接続されるケーブルであって、
前記第１ＵＳＢコネクタと接続される際に前記第１導電部材に支持される第２ＵＳＢコネクタと、
前記第２ＵＳＢコネクタが前記第１ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第１導電部材を介して前記給電部と電気的に接続されてアンテナとして動作する第２導電部材と、
を備えるケーブル。
【請求項２】
前記第２ＵＳＢコネクタは、マイクロＵＳＢコネクタ規格に準拠したマイクロＵＳＢプラグである
請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記第２導電部材は、地上波デジタル放送の放送波を受信するアンテナとして動作する
請求項１または請求項２に記載のケーブル。
【請求項４】
前記第２ＵＳＢコネクタと反対側の端部にイヤホンが接続可能である
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項５】
前記携帯電子機器から出力される信号を伝送する信号線と、
前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続されると共に、前記信号線を覆うグランド線と、をさらに有し、
前記グランド線は、前記アンテナの無給電素子として動作する
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項６】
前記第２導電部材は、前記携帯電子機器に設けられる基準電位部と電気的に接続される
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項７】
第１導電部材と第１ＵＳＢコネクタとを有するケーブルが接続される携帯電子機器であって、
第２導電部材を有し、前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２導電部材に支持された状態で接続される第２ＵＳＢコネクタと、
前記第１ＵＳＢコネクタが前記第２ＵＳＢコネクタに接続された状態で、前記第２導電部材を介して前記第１導電部材をアンテナとして動作させる給電部と、
を備える携帯電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３８９４６（Ｐ２０１２−２３８９４６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５１４７（Ｐ２０１１−１０５１４７）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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