JP2007097002A

JP2007097002A - デジタル放送受信装置

Info

Publication number: JP2007097002A
Application number: JP2005285775A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Imadate; 宏之今立; Yusuke Kataoka; 勇介片岡; Yuji Umeda; 裕司梅田; Takashi Shimazaki; 貴史島崎
Original assignee: Orion Electric Co Ltd
Current assignee: Orion Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-12
Also published as: US20070077910A1; EP1770998A2

Abstract

【課題】本発明は、デジタル信号処理回路から発生するノイズがチューナに与える影響を抑えるとともにチューナが主回路基板上のどの位置にレイウアウトされてもデジタル信号処理回路基板を周辺回路等に対する影響を抑えて近接配置することができるデジタル放送受信装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】主回路基板１上には、チューナユニット２及びデジタル信号処理回路基板３がほぼ垂直に立設されている。デジタル信号処理回路基板３は、チューナユニット２の長手方向に沿って近接配置されており、チューナユニット２側にＩＣ等の電子部品が実装された実装面が対向配置されている。そして、実装面全体を覆うようにシールドケース４がデジタル信号処理回路基板３に取り付けられている。デジタル信号処理回路基板３のチューナユニット２とは反対側にグランドパターンが形成されており、シールドケースのない露出した状態とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送を受信するテレビジョン受像機、デジタル放送及びアナログ放送を受信するテレビジョン受像機、デジタル放送を受信するセットトップボックス等に用いられるデジタル放送受信装置に関する。

近年テレビジョン放送のデジタル化が世界的に進められており、日本においても地上波テレビジョン放送を２００６年末までにデジタル化することを目標に技術開発や基盤整備が進められ、今後デジタル放送が急速に普及すると考えられている。

デジタル放送の普及とともにデジタル放送を受信するテレビジョン受像機等の機器の技術開発が進められているが、既存のアナログ放送がデジタル放送と並行して放送されるため、両方の放送を受信できるテレビジョン受像機の開発が課題となっている。

両方の放送を受信する場合、アナログ信号及びデジタル信号を並行して処理することになり、性質の異なる信号を処理する際のノイズの問題がある。特に、デジタル信号を処理する際に発生するノイズに対しアナログ信号処理が影響を受けやすく、そのための対策が講じられている。例えば、特許文献１では、チューナユニット及び復調ユニットのアナログ系端子とデジタル系端子とを分離して配置し、それぞれをアナログ信号用パターンとデジタル信号用パターンとで接続するとともに互いのグランド電極を対向配置した点が記載されている。また、特許文献２では、ＡＴＳＣ方式及びＮＹＳＣ方式の双方に対応可能なテレビジョン受像機の受信回路において、チューナ及びＮＴＳＣ用ＩＦ回路等がメイン基板に形成され、ＡＴＳＣ用ＩＦ回路がサブ基板に形成されており、サブ基板はメイン基板上に立てて取り付けられるとともにＡＴＳＣ用ＩＦ回路を覆うためのシールドケースが取り付けられた点が記載されている。
特開２００２−１５２０６３号公報特開２００２−１５８５９４号公報

上述した特許文献１では、復調ユニットからチューナユニットに影響を与えるノイズの抑制を行っているものの、復調ユニットから周辺に漏れるノイズに対しては十分とはいえない。すなわち、ケースに設けられた調整用又は検査用の穴から信号が漏出し、例えばアナログ信号の配線に対して影響を与えるおそれがある。

また、特許文献２では、ＡＴＳＣ用ＩＦ回路全体をシールドケースで覆うことでＡＴＳＣ用ＩＦ回路からの漏出する信号の影響は抑えることができるもののシールドケースを設置するためのスペースがその分必要になり、またチューナから離れた位置にＡＴＳＣ用ＩＦ回路をレイアウトすると、チューナからＡＴＳＣ用ＩＦ回路までの配線が長くなり、ノイズの影響を受けやすくなる。

そこで、本発明は、デジタル信号処理回路から発生するノイズがチューナに与える影響を抑えるとともにチューナが主回路基板上のどの位置にレイウアウトされてもデジタル信号処理回路基板を周辺回路等に対する影響を抑えて近接配置することができるデジタル放送受信装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係るデジタル放送受信装置は、デジタル放送信号を受信するチューナユニットと、前記チューナユニットの長手方向に沿って近接配置されているとともに前記チューナユニットからの出力信号を処理するデジタル信号処理回路基板と、前記チューナユニット及び前記デジタル信号処理回路基板を搭載する主回路基板とを備え、前記デジタル信号処理回路基板は、前記チューナユニット側の面が電子部品の実装面とされているとともに当該実装面のみを覆うシールドケースが取り付けられており、前記実装面のチューナユニットとは反対側にはグランドパターンが形成されていることを特徴とする。さらに、前記デジタル信号処理回路基板に形成された前記グランドパターンは、基板面積の５０％以上の面積を有していることを特徴とする。さらに、前記シールドケースには、前記デジタル信号処理回路基板に実装された電子部品に当接する放熱部材が設けられていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、チューナユニットにデジタル信号処理回路基板が近接配置されているので、チューナユニットからデジタル信号処理回路基板への配線を極力短くすることができ、外部からのノイズの影響を抑えることが可能となる。そして、デジタル信号処理回路基板をチューナユニットの長手方向に沿って近接配置することで主回路基板上の実装スペースに無駄がなくなり、主回路基板のコンパクト化が可能となる。

また、デジタル信号処理回路基板をチューナユニットに近接配置することで、デジタル信号処理回路基板から漏出するノイズの影響をチューナユニットが受けるようになるが、実装面を覆うシールドケースがデジタル信号処理回路基板のチューナユニット側に取り付けられているので、デジタル信号処理回路基板から発生する電磁波によるノイズの影響を抑えることができる。さらに、ノイズの発生源であるデジタル信号処理ＩＣ等の電子部品が実装された面をチューナユニット側に対向配置し、実装面のチューナユニットとは反対側にグランドパターンが形成されているので、デジタル信号処理ＩＣ等から漏出した電磁波によるノイズはグランドパターンでシールドされるようになる。したがって、デジタル信号処理回路基板のチューナユニット側とは反対側には別途シールド部材を設けなくともノイズの漏出を抑止することができ、シールドケースをチューナユニット側のみ取り付ければよくなり、その分実装スペースを小さくすることができる。そして、デジタル信号処理回路基板の一方の側はシールドケースで、他方の側はグランドパターンでノイズの漏出が抑止されているので、デジタル信号処理回路基板をチューナユニットに近接配置した状態で主回路基板のいずれの位置に配置しても外部に対するノイズの影響を考慮しなくてもよく、その分主回路基板のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。

そして、デジタル信号処理回路基板に形成されたグランドパターンを基板面積の５０％以上の面積となるように形成することで、シールドケースと同様のノイズのシールド効果を得ることができる。

また、シールドケースにデジタル信号処理回路基板に実装された電子部品に当接する放熱部材が設けることで、デジタル信号処理ＩＣ等の電子部品で発生する熱を放熱部材を介してシールドケース全体で放熱することができ、デジタル信号処理回路基板の実装面をチューナユニットに近接配置した状態でも電子部品の放熱を効率よく行うことができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に関する外観斜視図であり、図２は、本実施形態を備えたテレビジョン受像機に関するブロック構成図である。デジタル放送受信装置は、主回路基板１上に、デジタル放送信号及びアナログ放送信号を受信可能なチューナユニット２及びチューナユニット２から信号を受信してデジタル信号処理を行うデジタル信号処理回路基板３が搭載されており、デジタル信号処理回路基板３の電子部品を実装した実装面側にはシールドケース４が取り付けられている。

チューナユニット２及びデジタル信号処理回路基板３は、いずれも主回路基板１上にほぼ垂直に立設されており、デジタル信号処理回路基板３は、チューナユニット２の長手方向に沿ってほぼ平行に近接配置されている。

図２に示すように、チューナユニット２により受信されたデジタル放送信号は、ＩＦ信号に変換されて復調回路３１に入力される。復調回路３１で復調されたデジタル信号をＭＰＥＧデコーダ３０で復号化してアナログ化された後、映像信号はクロマ信号処理回路１１に入力され、音声信号は音声信号処理回路１２に入力される。チューナユニット２により受信されたアナログ放送信号は、ＩＦ信号に変換された後クロマ信号処理回路１１に入力される。ＣＰＵ１０は、各回路を制御し、映像信号は映像表示駆動回路に入力されて表示装置１５に映像が表示される。また、音声信号は増幅回路１４に入力されてスピーカ１６から音声出力される。

デジタル信号処理回路基板３には、ＭＰＥＧデコーダ３０、復調回路３１、ＭＰＥＧデコーダ３０に接続されたＲＡＭ３２及びＲＯＭ３３等の電子部品が実装されている。

図３は、デジタル信号処理回路基板３及びシールドケース４に関する分解斜視図である。デジタル信号処理回路基板３のチューナユニット２側の面には、ＭＰＥＧデコーダ３０等のＩＣや主回路基板１と電気的に接続するコネクタ３４等の電子部品が実装されている。そして、電子部品の実装面全体を覆うようにシールドケース４が取り付けられている。シールドケース４は、金属板の四辺を折り曲げて形成されており、両側部の側端をさらに内方に折り曲げてデジタル信号処理回路基板３の両側端を挿入可能に挿着部４１が形成されている。シールドケース４の底面部にはコネクタ３４の形状合わせて切欠き部４２が形成されている。そして、デジタル信号処理回路基板３の上方からシールドケース４の挿着部４１を挿し込み、切欠き部４２にコネクタ３４を係合するように取り付ける。したがって、シールドケース４は、デジタル信号処理回路基板３の実装面側のみに取り付けられており、チューナユニット２とは反対側の面（実装面とは反対側の面）にはシールドケース４がなく露出した状態となっている。

図５は、デジタル信号処理回路基板３が６層の多層基板からなっていることを示す斜視図である。多層基板の実装面側の層３００には電子部品が実装されるための配線パターンが形成されている。そして、実装面側の層３００から５層目の層３０１には、グランドパターンが形成されている。図６は、層３０１に形成されたグランドパターンの一例を示している。斜線でハッチングされた部分に金属箔からなる導電層が形成されており、デジタル信号処理回路基板３を主回路基板１に取り付けた状態では接地電位となる。そして、グランドパターンによるシールド効果を高めるためにパターンの面積を基板面積の５０％以上となるように設定している。基板全面にグランドパターンを形成すれば（基板面積の１００％）最もシールド効果を得ることができるが、本発明者らがグランドパターンを基板面積の１０％ずつ増加させてシールド効果を測定したところ基板面積の５０％以上でシールドケースで覆った場合と同じかそれ以上の効果を確認できた。したがって、グランドパターンを５０％以上にすれば、実用上のレベルのシールド効果が得られる。

なお、この例では、デジタル信号処理回路基板３が多層基板となっているが、デジタル信号処理回路基板３のチューナユニット２とは反対側にグランドパターンが形成されているものであれば、同様のシールド効果を得ることができ、多層基板に限定されることはない。

図７は、グランドパターンによるシールド効果を実験で確認した結果を示している。図７（ａ）では、シールドケース４を取り付けていない状態で、デジタル信号処理回路基板３を用いて実験を行った。基板のグランドパターンは従来のものを用い、基板面積の３０％であった。そして、実装面とは反対側から測定装置（株式会社日立ディスプレイデバイス製）で測定したところ、最もノイズが生じるＭＰＥＧデコーダ３０周辺で強いノイズ（５５〜７０ｄＢ）が測定された。図７（ｂ）では、図７（ａ）において両側からシールドケース４を取り付けて密閉した状態で同様に測定を行ったところ、ＭＰＥＧデコーダ３０周辺で１５〜２０ｄＢのノイズの低下が測定された。図７（ｃ）では、デジタル信号処理回路基板３のグランドパターンを図６に示すようなパターンのものを用い、実装面側のみシールドケース４を取り付けて同様の測定を行った。この場合にも、ＭＰＥＧデコーダ３０周辺で１５〜２０ｄＢのノイズの低下が測定され、シールドケース４を両側に取り付けた場合とほぼ同じレベルのシールド効果を得ることができた。

以上のように、デジタル信号処理回路基板３の実装面にシールドケース４を取り付けてチューナユニット２側に対向させて配置し、チューナユニット２側とは反対側にグランドパターンが形成されることで、チューナユニット２へのノイズの影響を抑えるとともに外部への影響についてもシールドケース４を取り付けた場合と同様のシールド効果を発揮することができる。また、デジタル信号処理回路基板３への外部からのノイズの侵入についても抑止される。

したがって、本発明に係るデジタル放送受信装置では、外部に対するノイズの影響についても抑止されるので、チューナユニット２及びデジタル信号処理回路基板３を主回路基板１のいずれの位置にでも配置することが可能となる。例えば、図８に示すように、主回路基板１の角部に配置（図８（ａ）及び図８（ｂ））すれば、デジタル信号処理回路基板３が外側に設置され、主回路基板１上の他の電子部品や配線等への影響をさらに抑止することができる。また、図８（ｃ）に示すように、ＤＶＤユニット５及びＨＤＤユニット６を主回路基板１に配置して、チューナユニット２及びデジタル信号処理回路基板３を主回路基板１の中心部に配置することもできる。この場合にもデジタル信号処理回路基板３からのノイズが外部に及ぼす影響を抑えることができ、また、外部からのノイズの影響を抑えることが可能となる。

図９は、シールドケース４の内面に放熱部材４３を取り付けた例を示す斜視図（図９（ａ））及び断面図（図９（ｂ））である。放熱部材４３は、凸状に成形した金属板からなり、シールドケース４の内面に固定されている。放熱部材４３は、シールドケース４をデジタル信号処理回路基板３に取り付けた状態でＭＰＥＧデコータ３０のＩＣの上面全体に当接するように高さが設定されている。したがって、ＩＣで発生した熱は、放熱部材４３からシールドケース４に効率よく伝熱されていき、シールドケース４から外部に放熱されるようになる。特に、チューナユニット２にデジタル信号処理回路基板３を近接配置し、ＩＣ等の熱源がチューナユニット２側に実装されているため、蓄熱されやすい状態となるが、シールドケース４全体により放熱効果が高められるので、熱による影響を抑えることが可能となる。また、放熱部材４３が金属製であることから、ＩＣから漏出する電磁波のシールド効果を向上させることができる。

本発明に係る実施形態に関する外観斜視図である。本実施形態を備えたテレビジョン受像機に関するブロック構成図である。デジタル信号処理回路基板及びシールドケースに関する分解斜視図である。シールドケースに関する斜視図である。デジタル信号処理回路基板が多層基板であることを示す斜視図である。グランドパターンの一例を示す模式図である。グランドパターンによるシールド効果を示す実験結果である。主回路基板上のチューナユニット及びデジタル信号処理回路基板の配置例を示す概略図である。シールドケースに放熱部材を取り付けた例を示す斜視図及び断面図である。

符号の説明

１主回路基板
２チューナユニット
３デジタル信号処理回路基板
４シールドケース
５ＤＶＤユニット
６ＨＤＤユニット
30 ＭＰＥＧデコーダ用ＩＣ
43 放熱部材

Claims

デジタル放送信号を受信するチューナユニットと、前記チューナユニットの長手方向に沿って近接配置されているとともに前記チューナユニットからの出力信号を処理するデジタル信号処理回路基板と、前記チューナユニット及び前記デジタル信号処理回路基板を搭載する主回路基板とを備え、前記デジタル信号処理回路基板は、前記チューナユニット側の面が電子部品の実装面とされているとともに当該実装面のみを覆うシールドケースが取り付けられており、前記実装面のチューナユニットとは反対側にはグランドパターンが形成されていることを特徴とするデジタル放送受信装置。
前記デジタル信号処理回路基板に形成された前記グランドパターンは、基板面積の５０％以上の面積を有していることを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送受信装置。
前記シールドケースには、前記デジタル信号処理回路基板に実装された電子部品に当接する放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル放送受信装置。