JP2005156708A

JP2005156708A - 信号伝送装置

Info

Publication number: JP2005156708A
Application number: JP2003392216A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iwasaki; 栄次岩崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】信号を基板間伝送する際に、受け側基板のＧｎｄ電位の変動や、周辺回路からの影響で、ノイズとなってあらわれる場合がある。従来、金属フレームを用いてＧｎｄインピーダンスを下げたり、ノイズ源となりそうなブロックから離して配置する方法が用いられてきたが、小型化に適さず携帯型の装置には適用が困難という課題があった。
【解決手段】送り側で信号振幅を大きくし、受け側では同じだけ信号振幅を小さくするようにし、伝送中のＳ／Ｎを改善するようにしてノイズの影響を防ぐ。また、送り側の振幅増大と受け側の振幅減衰に供給する電源は、受け側または受け側より後段で使用する電源経路と共用して受け側以降のｏｎ／ｏｆｆと連動できるようにし、不必要な電力消費を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、アナログ信号を基板間伝送する際に、特に受け側基板のＧｎｄ電位が送り側基板のＧｎｄ電位に対して変動することから起こるノイズの影響を受け難くするための基板間の信号伝送方法に関するものである。

基板間を信号伝送する際には、さまざまノイズが影響する。特に基板間をアナログ信号で伝送する場合は、受け側基板のＧｎｄ電位の変動は、信号へのノイズとなってしまう。さらに、伝送する信号がアナログの映像信号で、受け側基板または後段に接続されるデバイスで画像表示される場合、画面上に斜め縞などのパターン化したノイズとなって現れ、画面の品位を著しく損なうという課題がある。

従来、このようなノイズの信号処理への影響を小さくするためには、
（１）基板間を、専用の中継基板を用いて接続しＧｎｄラインの電気抵抗を下げて接続する方法（例えば特許文献１参照）
（２）ノイズ源となりそうな回路ブロックと、ノイズを混入させたくない回路ブロックを遠ざけて配置する方法（例えば特許文献２参照）
などがあった。

以下図３および図４を用いて、これらの背景技術について説明する。

図３は特許文献１に記載された従来の基板間の信号接続方法について示したものである。

図３において、１０は送り側基板、２０は受け側基板を示し、１００は送り側と受け側を接続する中継基板である。また、連結具５０は、送り側基板１０と中継基板１００を連結しており、連結具６０は中継基板１００と受け側基板２０を連結している。

以上のようにして従来の基板間の信号接続方法が構成され、送り側基板１０と受け側基板２０は、中継基板１００を介して接続され、送り側基板との接続および受け側基板との接続には、専用の連結具を金属等を用いて行う。この結果、送り側基板１０と受け側基板２０は銅線等は一切使わずに、充分電気抵抗の低い金属で接続されることになり、受け側基板２０のＧｎｄ電位の変動を小さくすることができる。

図４は特許文献２に記載された従来の基板間の信号接続方法について示したものである。

図４において、４００は例えば家庭用のＶＴＲなどに代表される映像音声処理を行うＡＶ装置である。同図において、４１０は所望の電源を取り出す目的でトランスをスイッチング駆動するスイッチング回路、４２０はトランス、４３０はトランス４２０の出力を平滑化して各部に電源供給する電圧安定化回路であり、４５０は各部の動作を制御するマイコン、４６０はディジタル信号処理回路、４７０はアナログの信号処理を行う映像音声信号処理回路、４８０は、ユーザの指示を受けて各部を操作する操作信号処理回路である。

同図において、各ブロックの幾何的な配置は、実際の装置における幾何的な配置を反映したもので、すなわち、ノイズの影響を受けやすいアナログの映像音声信号処理回路４７０は、ノイズ源となりやすい電源のスイッチング回路４１０と対角上に配置し、互いに遠いところに配置してある。

以上のようにして、従来の基板間の信号接続方法が構成され、ノイズの影響を受けやすいアナログの映像音声信号処理回路４７０を、ノイズ源となりやすい電源のスイッチング回路４１０と遠ざけて配置することにより、映像音声信号処理回路４７０のＧｎｄ電位が、スイッチング電源４１０の影響をうけて変動するのを小さくすることができる。
特開平４−１２６３８４号公報特開２００２−３４３０７３号公報

しかしながら、図３に示す従来の基板間の信号接続方法では、受け側基板のＧｎｄ電位の変動を充分抑えるためには、専用の連結具５０および６０を金属等で構成し、中継基板１００も充分な銅箔を含む基板で構成することが必要で、高価であり、また、小型化が困難などの課題を有していた。

また、図４に示す従来の基板間の信号接続方法においても、ノイズ源となる回路ブロックとノイズの影響を受けやすい回路ブロックを充分遠ざけられないと効果が発揮できず、携帯型ＤＶＤプレーヤなど小型のＡＶ機器には適用できないなどの課題を有していた。

本発明は、携帯型ＤＶＤプレーヤなどの小型のＡＶ機器にも適用できるように、安価にかつ小型に、Ｇｎｄ電位の変動等によるノイズの発生を抑える基板間の信号接続方法を提供することを目的としてなされたものである。

本発明は、基板間の信号伝送の際に、信号成分または信号成分として重要な帯域成分もしくはノイズの影響を受けやすい帯域成分だけを増幅して伝送し、受け側基板では増幅した信号または増幅した信号の帯域成分だけを増幅した分だけ減衰するように構成することを最も大きな特徴とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、送り側基板で信号振幅を増幅して伝送し、受け側では逆数分信号振幅を減衰させるもので、受け側のＧｎｄ電位が変動したり、伝送中にノイズが混入する場合でも、信号成分に影響を受けにくいようにして伝送できるという作用を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、送り側基板の信号振幅の増幅処理と受け側基板の信号振幅の減衰処理の電源供給を受け側基板もしくは受け側基板より後段の電源供給と共用するようにしたので、受け側基板より後段の処理が動作していないときには、送り側基板の信号増幅処理にも電源供給をしなくてすむので、不必要な電力消費を抑えることができるという作用を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、送り側基板ではあらかじめ定めた帯域の信号だけを増幅して伝送し、受け側基板では増幅した帯域だけを増幅した分だけ減衰するように構成したもので、ノイズ成分として影響の受けやすい帯域に着目して効率よく、信号成分へのノイズ混入をおさえることができるという作用を有する。

本発明の請求項４に記載の発明は、送り側基板では直流成分または低域成分の帯域だけを増幅して伝送し、受け側基板では増幅した帯域だけを増幅した分だけ減衰するように構成したもので、ノイズ成分として影響の大きい直流または低域成分の信号成分への影響を効率よく抑えることができるという作用を有する。

本発明の請求項５に記載の発明は、伝送する信号を映像信号とし受け側基板を映像を表示する表示デバイスの一部として構成したことで、表示デバイスの動作していないときには、受け側基板および送り側基板の信号増幅手段への電源供給をしないようにでき、不必要な消費電力の増大を抑えることができるという作用を有する。

本発明の請求項６に記載の発明は、伝送する信号を映像信号とし、受け側基板を映像を表示する液晶パネルの一部として構成し、送り側基板の信号増幅手段と受け側基板の信号減衰手段への電源供給を液晶パネルのゲート電圧と共用するように構成したので、液晶パネルに画像を表示していないときは、送り側基板の信号増幅手段と受け側基板の信号減衰手段にも電源供給をしないように構成でき、不必要な消費電力の増大を抑えることができるという作用を有する。

基板間の信号伝送を携帯型のＡＶ装置にも適用できるように、金属製の連結具等を用いず、またはノイズ源からあまり距離をとらなくても、ノイズの影響を受け難くするという目的を、回路規模の大幅な増大なく実現した。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。

同図において、１０は第１の基板である送り側基板、２０は第２の基板である受け側基板を示し、３０は液晶パネル等で構成される表示デバイスである。１１は送り側基板１０において入力される映像信号（または、映像信号及び音声信号）を各種信号処理する信号処理手段で、映像信号の入力元は図５（後述する）のように光ディスクから再生されるものでもよいし、外部から入力されるものでもよい。１２は信号処理手段１１からの信号成分をａ倍（ａ＞１）だけ増幅する信号増幅手段、１５は各部に電源を供給する電源供給手段であり、本実施の形態では信号処理手段１１と信号増幅手段１２と電源供給手段１５は送り側基板１０に設けられている。２１は信号増幅手段１２からの信号成分を１／ａだけ減衰させる信号減衰手段、２２は信号減衰手段２１からの信号に各種信号処理を施す信号処理手段で、入力される信号が映像信号の場合は各種映像信号処理を行う。信号処理手段２２から出力された映像信号は表示デバイス３０に出力される。

本装置は、例えば図５に示すようなポータブルタイプのＤＶＤプレーヤに用いて有効なものである。図５において、映像出力装置の一例として液晶表示デバイスを備えた携帯型のディスクプレーヤの外観を示す斜視図である。図５において、６００は２つの筐体よりなり折り畳み自在な構造を有する本体、６０１は本体６００の一方の筐体側に設けられ映像信号などを表示する表示部で、本構成では液晶表示デバイスとしたが、有機ＥＬデバイスなどのように他の表示デバイスであっても構わない。なお、液晶表示デバイス６０１は図１の表示デバイス３０に相当するものである。６０２は本体６００の他方の筐体側に設けられディスクなどの記録媒体を挿入可能な記録媒体装着部で、一般的には蓋が配されており蓋を開いて内部に記録媒体を装着可能となっている。なお、本実施の形態ではディスクプレーヤを一例として説明しているため記録媒体はディスクとしたが、これに限定されるものではなくテープカセットや半導体メモリであっても構わない。６０３は本体６００の他方の筐体側面に配され映像信号や音声信号や各種情報信号の入出力が可能な端子で、入力端子や出力端子から構成されている。なお、本構成の説明のためには、少なくとも映像信号を出力可能な映像出力端子を備えていればよい。さらに端子６０３は他方の筐体の側面に設けているが、必ずしも側面である必要はなく、さらに他方の筐体ではなく一方の筐体側であっても構わない。６０４は各種操作が可能な操作部である。

上記構成において、まずディスクなどの記録媒体を記録媒体装着部６０２に装着し、操作部６０４を操作して記録媒体を再生状態にする。再生された映像信号は表示部６０１に表示され視聴することができる。一方、本体６００で再生した映像信号を、テレビジョン受像機などの外部表示装置にて表示する場合は、端子６０３の一部である映像出力端子に映像ケーブルを接続し、映像ケーブルの他端を外部表示装置に接続する。そして外部表示装置を外部入力モードにしたあと、操作部６０４を操作して記録媒体を再生状態にする。再生された映像信号は映像出力端子から映像ケーブルを介して外部表示装置に入力され、外部表示装置に映像信号を表示することができる。

送り側基板１０はＤＶＤプレーヤで再生可能な光ディスク（ＤＶＤディスクやＣＤ−ＲＯＭなど）から映像音声信号を再生し、各種信号処理を行う回路部品が実装された基板であり、図５のＤＶＤプレーヤにおいて記録媒体装着部６０２が設けられた側の筐体に内包されている。受け側基板２０は送り側基板１０で再生された映像音声信号を表示デバイス３０で表示可能なように信号処理を行う回路部品が実装されたもので、図５のＤＶＤプレーヤにおいて表示部６０１が設けられた側の筐体に内包されている。送り側基板１０と受け側基板２０とは、例えばフレキシブルプリント基板などの信号線６０５で接続されている。

以上のように構成された本実施の形態の信号伝送装置について、以下その動作について説明する。

送り側基板１０の信号処理手段１１で処理された信号は、信号増幅手段１２に送られ信号振幅をａ倍（ａ＞１）に増幅される。信号処理手段１１はＶＴＲやＤＶＤなどのメディア再生手段であってもよいし、ＴＶなどの放送受信手段であってもよいし、ビデオカメラなどの記録再生手段であってもよい。

送り側基板の信号増幅手段１２で増幅された信号は、受け側基板の信号減衰手段２１に送られ、１／ａ倍の減衰を受けてもとの信号振幅になる。さらに、信号処理手段２２で表示デバイス３０に適した信号に処理されて、表示デバイス３０に送られる。信号処理手段２２は表示デバイス３０に適した信号に変換する手段であり、表示デバイス３０が液晶パネルであれば液晶パネルに適した信号に変換し、有機ＥＬであれば有機ＥＬに適した信号に変換する。表示デバイス３０は、携帯用機器に利用されそうなものを例に取り上げたが、もちろん特にこれらのデバイスに限られるわけではない。

電源供給手段１５は各部に電源を供給しているが、信号増幅手段１２と信号減衰手段２１には、受け側基板１０の信号処理手段２２または表示デバイス３０に供給される電源と共用にしている。したがって、信号増幅手段１２と信号減衰手段２１の動作は、受け側基板２０の信号処理手段２２や表示デバイス３０の動作に連動し、同時に電源供給をｏｆｆできる構成である。

図２は図１に示す本発明の一実施の形態について各部の動作を示す波形図であり、図１における（ａ−２）（ｂ−２）（ｃ−２）（ｄ−２）（ｅ−２）に対応している。図２において、（ａ−１）及び（ａ−２）は送り側基板１０の信号処理手段１１からの信号とＧｎｄ電位について示し、（ｂ−１）は信号増幅せずに伝送した場合の送り側基板１０の出力信号、（ｃ−１）は信号減衰しないときの受け側基板２０の入力信号、（ｄ−１）はそのときの表示デバイス３０での信号とＧｎｄ電位を示している。（ｂ−２）は信号増幅手段１２で信号増幅して伝送した場合の送り側基板の出力信号、（ｃ−２）は信号減衰手段２１で信号減衰したときの受け側基板の入力信号、（ｄ−２）は信号減衰手段２１の出力信号、（ｅ−２）は表示デバイス３０での信号とＧｎｄ電位を示す。

図２において、（ａ−１）→（ｂ−１）→（ｃ−１）→（ｄ−１）の推移で示すように、信号振幅の増幅と減衰をしない場合は、受け側基板２０で信号を受けた際に、ｃ−１の２０１に示すようにＧｎｄ電位が変動しており、これが表示デバイス３０へ出力された場合は、変動したＧｎｄが新たなＧｎｄ電位となるので、ｃ−１におけるＧｎｄ電位の変動が、ｄ−１の２０２に示すようにそのまま信号振幅の変動（Ｌ１）となってあらわれる。すると、表示デバイス３０に表示される映像信号にノイズが重畳されたり、映像信号に歪みが出たりする。

一方、図２において、（ａ−２）→（ｂ−２）→（ｃ−２）→（ｄ−２）→（ｅ−２）の推移で示すように、信号処理手段１１から出力された信号（ａ−２）は、信号増幅手段１２でレベルＳ２に増幅され、受け側基板２０へ出力される。この時、外部からのノイズなどによりＧｎｄ電位がｃ−２に示すように、振幅Ｌ２の変動成分を含む。受け側基板２０では入力される信号を信号減衰手段２１にて、信号レベルを再びＳ１レベルに減衰する。この時、Ｇｎｄ電位も振幅がＬ２からＬ３に減衰する。基板間の伝送の際に信号振幅の増幅と減衰を行った場合は、受け側基板２０で信号を受けた際に、ｃ−１の２０３に示すようにＧｎｄ電位が振幅レベルＬ２の範囲で変動していても、ｄ−２の２０４に示すように信号減衰手段２１で振幅を振幅レベルＬ３（Ｌ２＞Ｌ３）に減衰させている。これにより、変動するＧｎｄ電位を基準に信号振幅を減衰させることになり、ｅ−２の２０５に示すように、結局表示デバイスに出力される信号ではＧｎｄ電位の変動が振幅レベルＬ４に抑えられた信号が伝送されることになる。

ここで信号伝送の際に、信号増幅及び減衰を行わない時の信号レベルの振幅Ｌ１と、増幅及び減衰を行った時の信号レベルの振幅Ｌ４との関係は、当然ながらＬ１＞Ｌ４となる。

以上のように本実施の形態によれば、送り側基板１０から受け側基板２０へ信号を伝送する際、信号増幅手段１１で信号を増幅し、信号減衰手段２１で信号を減衰することで、Ｇｎｄ電位に現れる変動成分が、映像信号などの信号レベルに対するレベル変動の悪影響を低減させることができる。

また、本実施の形態では、送り側基板ではあらかじめ定めた帯域の信号だけを増幅して伝送し、受け側基板では増幅した帯域だけを増幅した分だけ減衰するように構成したもので、ノイズ成分として影響の受けやすい帯域に着目して効率よく、信号成分へのノイズ混入をおさえることができるという作用を有する。

また、本実施の形態では、送り側基板１０では直流成分または低域成分の帯域だけを増幅して伝送し、受け側基板２０では増幅した帯域だけを増幅した分だけ減衰するように構成したもので、ノイズ成分として影響の大きい直流または低域成分の信号成分への影響を効率よく抑えることができるという作用を有する。

また、本実施の形態では、伝送する信号を映像信号とし受け側基板を映像を表示する表示デバイス３０の一部として構成したことで、表示デバイス３０の動作していないときには、受け側基板２０および送り側基板１０の信号増幅手段への電源供給をしないようにでき、不必要な消費電力の増大を抑えることができるという作用を有する。

また、本実施の形態では、伝送する信号を映像信号とし、受け側基板２０を映像を表示する液晶パネル３０の一部として構成し、送り側基板１０の信号増幅手段１１と受け側基板２０の信号減衰手段２１への電源供給を液晶パネルのゲート電圧と共用するように構成したので、液晶パネルに画像を表示していないときは、送り側基板１０の信号増幅手段１１と受け側基板２０の信号減衰手段２１にも電源供給をしないように構成でき、不必要な消費電力の増大を抑えることができるという作用を有する。

基板間の信号伝送の際に、着目する信号成分または着目する帯域の信号成分だけを増幅して伝送し、受け側基板でもとにもどすように構成したので、伝送の際にノイズが混入する場合や、受け側基板のＧｎｄ電位が変動する場合にも、信号に大きな歪を起こすことなく適用できる。

また、送り側での信号増幅手段と受け側での信号減衰手段への電源供給には、受け側もしくは受け側より後段で使用する電源供給経路と共用としたので、受け側以降の動作が送り側以前と独立にｏｎ／ｏｆｆするときにも、電源供給を連動でき、不必要な消費電力増大を抑えたい場合に適用できる。

本発明の実施方法を示した基板間の信号伝送方法のブロック図図１に示す本発明の実施方法における各部の動作にういて示した信号波形図従来の基板間の信号伝送方法について示したブロック図従来の基板間の信号伝送方法について示したブロック図本装置を用いた例である携帯型ＤＶＤプレーヤの外観斜視図

符号の説明

１０送り側基板
２０受け側基板
３０表示デバイス
５０、６０連結具
１１，２２信号処理手段
１２信号増幅手段
２１信号減衰手段

Claims

第１及び第２の基板間を信号伝送する信号伝送装置であって、前記第１の基板で定数ａ倍（ａ＞１）だけ信号振幅を大きくして出力する信号増幅手段と、前記信号増幅手段から出力された信号を第２の基板で前記定数ａの逆数分１／ａ倍だけ信号振幅を減衰する信号減衰手段と、前記信号減衰手段から出力された信号を表示する表示手段とで構成されたことを特徴とする信号伝送装置。
信号増幅手段および信号減衰手段の電源供給は、第２の基板もしくは第２の基板より後段で使う電源供給経路を用いるように構成したことを特徴とする請求項１記載の信号伝送装置。
信号増幅手段は、あらかじめ定められた帯域内の信号振幅だけを増幅する帯域強調手段で構成され、前記信号減衰手段は前記帯域強調手段で増幅された帯域信号を増幅された分だけ減衰する帯域減衰手段を用いて構成され、前記あらかじめ定める帯域は、着目するノイズ成分の帯域とするように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号伝送装置。
あらかじめ定めた帯域は、直流成分または低域成分の帯域とするように構成したことを特徴とする請求項３に記載の信号伝送装置。
基板間を伝送する信号は、表示手段に画像を表示する映像信号であり、前記受け側基板は、前記表示手段に一体化して処理する映像信号処理手段であり、前記信号増幅手段および前記信号減衰手段の電源供給は前記表示手段に供給される電源供給経路と共用とし、前記表示手段への電源供給の開閉と連動するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４に記載の信号伝送装置。
表示デバイスは、液晶パネルを用いて構成され、電源供給手段は、前記液晶パネルに供給するゲートドライバ電圧を用いるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５に記載の信号伝送装置。