JP2008310088A - 映像表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】サーバとFPDとの間の電源・信号ケーブルの見栄えの良い引き回しと、電源・信号ケーブルによる高周波ノイズの電磁輻射が少ない映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示装置1は、フラットパネルディスプレイ(FPD)3とサーバ2との間が、電源・信号ケーブル5で接続されている。FPD3は、左右側面にコネクタ15L,15Rを備えている。コネクタ15L,15Rの映像用および音声用の信号端子は信号線Sv,Sv,Sa,SaでSW回路33と接続され、SW回路33から信号線Sv,Saにより映像信号や音声信号が映像信号受信部34、音声信号受信部35にそれぞれ出力される。制御部32はコネクタ15L,15R内のコネクタ検出端子15aによりコネクタ15L,15Rの内のどちらに電源・信号ケーブル5が接続されているか判定して、SW回路33に信号線Sv,Sv,Sa,Saを選択接続させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、EL(Electroluminescence)ディスプレイなどのFPD(Flat Panel Display)と、FPDに電源や映像信号や音声信号を電源・信号ケーブルで供給するサーバとから構成される映像表示装置に関する。
近年、薄型の大型の表示装置として液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイなどのFPDが開発され、壁掛けTVや会議場などにおける大型モニタとして用い、FPDにサーバから電源、映像信号、音声信号などを電源・信号ケーブルで供給する構成の映像表示装置が利用されるようになってきた。
このような映像信号、音声信号を複数の信号線路を束ねて信号ケーブルとして構成し、高速デジタル信号を伝送するものとして、放射ノイズ抑制と外来ノイズに対する耐性の観点から、例えば、特許文献1に記載されているように小振幅作動信号(LVDS Low Voltage Differential Signaling)でケーブル伝送する方法が知られている。
特開2002−354053号公報(図2、図4参照)
しかしながら、FPDが薄型化され壁掛けTVや大型モニタとして利用される場合、サーバとFPDとの間の電源・信号ケーブルを、FPDの表示画面の左右側、または上下側からの見栄えの良い引き回しや、電源・信号ケーブルによる高周波ノイズの電磁輻射の抑制などが求められている。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サーバとFPDとの間の電源・信号ケーブルの見栄えの良い引き回しと、電源・信号ケーブルによる高周波ノイズの電磁輻射が少ない映像表示装置を提供することである。
前記課題を解決するために、第1の発明は、画像情報を表示するフラットパネルディスプレイと、画像情報をフラットパネルディスプレイに出力する画像情報出力装置を含み、画像情報出力装置とフラットパネルディスプレイとが電源・信号ケーブルで接続される映像表示装置において、フラットパネルディスプレイは、少なくともその表示画面の左右両側に電源・信号ケーブル用のコネクタを備え、電源・信号ケーブルが接続されたコネクタが左側のコネクタか右側のコネクタかを検出して、その検出結果に応じて画像表示させる切替手段を有することを特徴とする。
第1の発明によれば、少なくともフラットパネルディスプレイの表示画面の左右側にコネクタを備え、電源・信号ケーブルが接続されたコネクタが左側のコネクタか右側のコネクタかを検出して、その検出結果に応じて画像表示させる切替手段を有するので、例えば、フラットパネルディスプレイの左右側面に少なくとも1つずつ電源・信号ケーブル用のコネクタを配置、若しくは、フラットパネルディスプレイの上側面または下側面の左右両端側に少なくとも1つずつ電源・信号ケーブル用のコネクタを配置して、画像情報出力装置からの電源・信号ケーブルを配線引き回し上最も近いコネクタに接続できる。
その結果、電源・信号ケーブルを短く見栄え良く配線できる。
また、電源・信号ケーブルを短く見栄え良く配線することにより、電源・信号ケーブル、並びに、電源・信号ケーブルの端子が接続されるフラットパネルディスプレイおよび画像情報表示装置それぞれの信号系、電源系の回路の接地部間で形成されるループ面積Sを低減でき、不要輻射を抑制させる。
また、第2の発明は、第1の発明の構成に加えて、フラットパネルディスプレイおよびサーバは、電源・信号ケーブルの端子が接続される信号系、電源系それぞれの回路の接地部間を含んで形成される共振ループに対して、インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する第1の高インピーダンス・低Q化手段を有することを特徴とする。
第2の発明によれば、電源・信号ケーブル、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置双方の信号系のそれぞれの回路の接地部に発生するリターン電流(電流値i、ループ面積S)を抑制、除去することができる。即ち、信号系回路の接地部と電源系回路の接地部とを含むループ面積Sを小さくすることにより、信号系回路の接地部と電源系回路の接地部とにまたがるループ面積Sの大きなリターン電流路を流れる高周波ノイズを抑制できる。
第2の発明では第1の発明に加えてリターン電流路のループ面積Sを更に低減させるために、第1の高インピーダンス・低Q化手段を用いてリターン電流路を抑制、制御している。例えば、請求項6に記載のようにフラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置双方の信号系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部と、電源系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部との間に細いスリットを形成して細い回路パターンを形成(インダクタンスLの挿入)する。この時、各々の接地部間は直流的に同電位に接続された構成にする。
更に、前記した細い回路パターン上に高抵抗値の材料を固定(損失抵抗Rの挿入)し、電源・信号ケーブル、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置双方の信号系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部と電源系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部を含むループの共振ループのQ値を1以下にしている。
その結果、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置双方の信号系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部と、電源系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部との間に挿入した第1の高インピーダンス・低Q化手段により、高周波に対するインピーダンスを増加させて共振ループを抑制、除去することができるとともに、共振ループを形成する各種ループ電流路に対して、高周波成分に対して等価的に損失抵抗を形成して低Q化することができ、ループ共振のエネルギを熱に変換吸収してループ共振を抑制、除去できる。
第3の発明では、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置は、信号系、電源系それぞれの回路の接地部と、前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置の筐体を接続する場合において、若しくは、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置の筐体を接地線でアースする場合において、インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する第2の高インピーダンス・低Q化手段を介して接続している。この場合の高インピーダンス・低Q化手段として、例えば、接地線にフェライトコアを巻き付ける、若しくはフェライトコアに接地線を巻き付ける構造とする。
第3の発明によれば、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置双方の信号系の接地部と、フラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置それぞれの筐体とを接地線で接続する場合において、若しくはフラットパネルディスプレイおよび画像情報出力装置それぞれの筐体の接地線でアースする場合において、第2の高インピーダンス・低Q化手段により、従来見過ごされてきた筐体のアースを含む共振ループに対して、高周波に対するインピーダンスを増加させて共振ループを抑制、除去することができるとともに、高周波成分に対して等価的に損失抵抗を形成して低Q化することができ、ループ共振のエネルギを熱に変換して吸収し、ループ共振を抑制、除去できる。
第1の発明によれば、電源・信号ケーブルの画像情報出力装置とフラットディスプレイ間の引き回しが短くでき電源・信号ケーブルからの高周波ノイズの電磁輻射を低減することができると共に、電源・信号ケーブルの引き回しを見栄え良くできる。
第2の発明によれば電源・信号ケーブルからの高周波ノイズの電磁輻射を低減、除去することができる。
第3の発明によれば、見過ごされることが多いアースすることによる電源・信号ケーブルとアースを含む共振ループからの高周波ノイズの電磁輻射を低減、除去することができる。
以上の結果、画像情報出力装置とフラットパネルディスプレイとの間の電源・信号ケーブルの見栄えの良い引き回しと、電源・信号ケーブルによる高周波ノイズの電磁輻射が少ない映像表示装置を提供することができる。
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係るフラットパネルディスプレイ(以下、FPDと称する)を用いた映像表示装置の概略構成ブロック図である。
映像表示装置1は、図1に示すようにサーバ(画像情報出力装置)2とFPD3から構成され、その間は電源・信号ケーブル5で接続されている。
サーバ2は、AC電源4からの電源を直流に変換して自身の電源とし、かつ接続されているFPD3に直流電源を供給すると共に、映像信号や音声信号をFPD3に出力する。FPD3は、表示部12、スピーカ13,13を備えており、サーバ2から送られた映像信号と音声信号にもとづき、画像表示したり、音声出力をしたりする。
また、FPD3には、リモートコントローラ6からの操作信号を受信するリモートセンサ14を備えており、操作信号を受信して、電源・信号ケーブル5を介してサーバ2に操作信号を伝達し、サーバ2において表示させるテレビ放送チャンネルの切り替え、映像信号や音声信号の入力源であるビデオとテレビ放送との間の切り替えをさせる。
以下に、本映像表示装置1について具体的に説明する。
(サーバ)
サーバ2は、AC/DC電源20、DC/DC電源21、チューナ部22、ビデオ入力部23、制御部24、映像信号送信部25、音声信号送信部26、出力コネクタ11を含んでいる。
AC/DC電源20は、一般商用電源であるAC電源4から交流電源を供給され、直流に変換し、DC/DC電源21に出力する。DC/DC電源21は、AC/DC電源20から出力された直流を所定の電圧の直流に、例えば、5Vに変換して一定電圧で供給する定圧の直流電源である。5Vの直流電源は、出力コネクタ11にも、サーバ2自身にも供給される。
チューナ部22は、図示しない外部からのテレビ放送の電波信号を入力され、制御部24からの指令信号にもとづいて所定の放送チャンネルの放送波を復調し、映像信号送信部25に映像信号を、音声信号送信部26に音声信号を出力する。
ビデオ入力部23は、図示しない外部信号端子からのビデオ信号を入力され、映像信号送信部25に映像信号を、音声信号送信部26に音声信号を出力する。
映像信号送信部25および音声信号送信部26は、制御部24からの指令信号にもとづいてテレビ放送信号入力とビデオ信号入力のいずれかを選択し、それぞれ入力された映像(画像情報)信号、音声信号を増幅して出力コネクタ11の図示しない映像信号端子、音声信号端子それぞれ出力する。
なお、映像信号送信部25では、映像信号をデジタル信号の輝度信号、RGB信号に分離して出力し、音声信号送信部26は、音声信号をデジタル信号の左チャンネル、右チャンネルに分離して出力する。
ちなみに、サーバ2内におけるチューナ部22、ビデオ入力部23、映像信号送信部25、音声信号送信部26へ供給される直流電源は、図示を省略してあるが、AC/DC電源20またはDC/DC電源21から供給される。
また、制御部24は、マイコンで構成され、FPD3から電源・信号ケーブル5を介して送られてきた操作信号にもとづいて、テレビ放送チャンネルの切替や、映像信号送信部25および音声信号送信部26への入力信号源をテレビ放送とビデオとの間で切替などを行なう。
(FPD)
次に、FPD3について説明する。図1に示すようにFPD3は、映像を表示する表示部12、音声を出力するスピーカ13,13、リモートコントローラ6からの操作信号を受信するリモートセンサ14、FPD3の左右の側面下部に左右外側方向に向いた入力用のコネクタ15L,15Rを備えている。そして、FPD3の図示しないフレーム内または表示画面の背面側には機能構成としてDC/DC電源31、制御部32、スイッチ回路(以下、SW回路と称する)33、映像信号受信部34、音声信号受信部35が内蔵されている。図1では、模式図の表示上、FPD3の中で表示部12の占める面積が小さく描かれているが、実際は表示部12の表示画面がFPD3の前面側の面積の大半を占める。
リモートセンサ14は、リモートコントローラ6からの操作信号を受けて制御部32に入力する。この操作信号は、オン/スタンバイ状態切換操作、TV放送チャンネルの切替、入力信号源のチューナとビデオの切替、音量調整、画質調整など通常のテレビの操作信号の検出を行なう。
DC/DC電源31は、電源・信号ケーブル5により供給された5Vの直流電圧を、必要に応じて所要の一定電圧に昇圧してFPD3内の前記した機能構成部分に直流電源を供給する。
制御部32は、マイコンで構成されており、前記の操作信号に応じて、FPD3のオン/スタンバイ状態の切替制御、映像信号受信部34の画質調整、音声信号受信部35の音量調整を制御したり、サーバ2に信号を送り、サーバ2をオン/スタンバイ状態の切換制御をさせたり、TV放送チャンネルの切替をさせたり、映像および音声の入力信号源をチューナとビデオとの間で切替をさせたりする。
なお、制御部32から映像信号受信部34および音声信号受信部35へ制御信号を出力する信号線は省略してある。
SW回路33は、複数の半導体スイッチを含んでおり、制御部32に制御されてコネクタ15L,15Rのいずれかに電源・信号ケーブルが接続されているかに応じて、以下の選択接続をする。
(1)コネクタ15Lからの映像信号の信号線Sv、またはコネクタ15Rからの信号線Svを選択接続し、映像信号受信部34に入力する信号線Svと接続する。
(2)コネクタ15Lからの音声信号の信号線Sa、またはコネクタ15Rからの信号線Saを選択接続し、音声信号受信部35に入力する信号線Saと接続する。
(3)コネクタ15Lからの制御信号の信号線Sc、またはコネクタ15Lからの信号線Scを選択接続し、制御部32から出力される信号線Sと接続する。
このSW回路33の詳細な構成については、後記する。
ここで、左右のコネクタ15L,15Rのコネクタ検出端子15a,15aは、信号線Sd、Sdにより制御部32に接続されている。左右のコネクタ15L,15Rの電源端子15b,15bは、電源線30によりDC/DC電源31に接続されている。左右のコネクタ15L,15Rの音声信号端子15c,15cは信号線Sa、SaによりSW回路33に接続されている。左右のコネクタ15L,15Rの映像信号端子15d,15dは信号線Sv、SvによりSW回路33に接続されている。左右のコネクタ15L,15Rの制御信号端子15e,15eは信号線Sc、ScによりSW回路33に接続されている。
また、映像信号の信号線Svが、SW回路33と映像信号受信部34とを接続し、音声信号の信号線Saが、SW回路33と音声信号受信部35とを接続し、制御信号の信号線SがSW回路33と制御部32とを接続している。
映像信号受信部34は、受信した映像信号をメモリ34aに逐次一時記憶し、画面表示の1フレーム単位でメモリ34aから映像信号を読み出し、表示部12の図示しない画像表示駆動回路に映像信号を出力し画像情報を表示画面に表示させる。音声信号受信部35は、受信したデジタルの音声信号をアナログ信号に変換し、スピーカ13を駆動する。
コネクタ15L,15Rは、多芯の電源・信号ケーブル5のケーブル端子(コネクタプラグ)5aを受け入れ可能な構成であり、コネクタ検出端子15a、5Vの直流電源に対応する電源端子15b、音声信号端子15c、映像信号端子15d、制御信号端子15eを有している。
なお、図1では前記各端子は、代表的に1つのみ表示されているが、実際には原則的にペアで用意され、音声信号端子15cは、ステレオ用に左右2チャンネルまたはサラウンド用にもっと多くの複数組が、同様に映像信号端子15dもRGB用、輝度信号用の複数組が用意されている。
(SW回路の構成と動作の詳細な説明)
次に、図2を参照しながら適宜図1を参照してSW回路33の詳細な構成と動作を説明する。
図2の(a)は音声信号用の信号線Sa,Saおよび映像信号用の信号線Sv,SvのSW回路における切替説明図であり、(b)は入力用のコネクタのコネクタ検出端子の機能を説明するための説明図である。
図2の(b)に示すように、コネクタ15L(15R)にケーブル端子5aが差し込まれると、端子15a〜15eに対応するケーブル端子5aのピン105a〜105eが端子15a〜15eに挿入され電気的に接続する。
サーバ2とFPD3とが電源・信号ケーブル5で接続され、サーバ2がオン状態またはスタンバイ状態であれば、サーバ2からFPD3には電源・信号ケーブル5を通じて電源が供給される。そして、制御部32には直流電源が供給され、コネクタ15L,15Rの両方のコネクタ検出端子15aのいずれが短絡状態かを検出する。
2つのコネクタ検出端子15aに対応するケーブル端子5a側の2本のピン105aは、ケーブル端子5a内において短絡回路51で結ばれており、制御部32はコネクタ15Lおよびコネクタ15Rのそれぞれの2つのコネクタ検出端子15a間の電圧を検出することにより、いずれのコネクタ15L、15Rにケーブル端子5aが接続されているかを容易に検出できる。
制御部32は、コネクタ15L,15Rのいずれに電源・信号ケーブル5が接続されても、コネクタ検出端子15aを介して、電源・信号ケーブル5のケーブル端子5aがコネクタ15Lおよびコネクタ15Rのいずれに接続されているかを検出して、SW回路33を切替制御して、接続されている側の信号線Sa(/Sa)を音声信号受信部35に接続し、接続されていない側のSa(/Sa)を信号回路基板の接地部に接続する。同様に、接続されている側の信号線Sv(/Sv)を映像信号受信部34に接続し、接続されていない側の信号線Sv(/Sv)を信号回路基板の接地部に接続する。また、接続されている側の信号線Sc(/Sc)を制御部32に接続し、接続されていない側の信号線Sc(/Sc)を信号回路基板の接地部に接続する。
SW回路33の中の映像信号用のSW部33aは、図2の(a)に2接点等価回路で模式的に示すように状態aと状態bに対応した接点を有している。状態aはコネクタ15Lに電源・信号ケーブル5が接続された状態を言い、状態bはコネクタ15Rに電源・信号ケーブル5が接続された状態を言う。
状態aでは、可動切片41が接点42に接触して信号線Svを映像信号受信部34に接続し、可動接点43が接点44に接触して信号線Svを接地部GNDに接続する。逆に状態bでは、可動切片41が接点42に接触して信号線Svを映像信号受信部34に接続し、可動接点43が接点44に接触して信号線Svを接地部GNDに接続する。
SW回路33の中の音声信号用のSW部33bは、図2の(a)に模式的に示すように同様に状態aと状態bに対応した接点を有している。
状態aでは、可動切片45が接点46に接触して信号線Saを音声信号受信部35に接続し、可動接点47が接点48に接触して信号線Saを接地部GNDに接続する。逆に状態bでは、可動切片45が接点46に接触して信号線Saを音声信号受信部35に接続し、可動接点47が接点48に接触して信号線Saを接地部GNDに接続する。
本実施形態のコネクタ検出端子15a、制御部32、SW回路33は請求項1に記載の切替手段を構成する。
図3は本実施形態における映像表示装置に用いられる電源・信号ケーブルの断面を示す斜視図である。
電源・信号ケーブル5は、例えば、HDMI(High-Definition Multimedia Interface,HDMI Licensing LLCの商標または、登録商標。)ケーブルに準拠しており、図3に示すように電源ペア線141は絶縁材で被覆され、更にその外を内部シールド142で被覆されている。映像用および音声用の信号ペア線143も絶縁材で被覆され、更にその外を内部シールド144で被覆されている。更に内部シールド142で被覆された電源ペア線141および内部シールド144で被覆された信号ペア線143は、その間を誘電体147を充填して所定の間隔をとって結束され、更にその外側が外部シールド146で被覆されている。
電源・信号ケーブル5は、その両端に装着したケーブル端子5aそれぞれの近くに、外部シールド146の外側に密着させてフェライトコア5bが装着されている。
なお、電源ペア線141は、ノイズ抑制のため撚り線のペア線であり、信号ペア線143はインピーダンス整合のとれた平行のペア線である。
ちなみに、内部シールド142,144および外部シールド146は外部の電磁ノイズを電源・信号ケーブル5が取り込まないように、また逆に電源・信号ケーブル5から外部に不要電磁輻射をしないようにするためのものであり、フレキシブルなシールド導体、または導電性の金属などを含んだ公知の材料で構成されている。また、フェライトコア5bは外部シールド146の外側表面を伝播する高周波電流(コモンモード電流)を減衰させるためのもので、電源・信号ケーブル5の両端部のコネクタ端子5aに取り付けられている。
図3中、破線で示したように内部シールド144で被覆された複数の信号ペア線143を更に内部シールド145で被覆し、シールドを強化しても良い。
(ノイズの電磁輻射の抑制)
次に図4から図6を参照しながら適宜図1と図3を参照して、本実施形態におけるサーバ2、FPD3、電源・信号ケーブル5および接地線による各種リターン電流路の形成と、高周波ノイズの電磁輻射を抑制、除去するための構成と作用とを説明する。
図4、図5は比較例の映像表示装置におけるリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射の説明図であり、図6は本実施形態の映像表示装置におけるリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射を抑制、除去する構成の説明図である。
(比較例におけるリターン電流回路の形成と電磁輻射の説明)
比較例の映像表示装置1’を構成するサーバ2’、FPD3’および電源・信号ケーブル5’は、本実施形態の映像表示装置1とは、後記する接地線の構成および電源・信号ケーブル5’のフェライトコア5bの取り付け数以外は同じである。
比較例の映像表示装置1’は、図4に示すようにサーバ2’のDC/DC電源21からは、直流電源が電源・信号ケーブル5に含まれる1組の撚り線の電源ペア線141を介して、FPD3’に送られる。
同様にサーバ2’の映像信号送信部25(図1参照)、音声信号送信部26(図1参照)からは、図4中では代表的に示す差動信号を伝送する増幅器(図4、図5中「ドライバ」と表示)55でが、電源・信号ケーブル5に含まれる複数組の平行の信号ペア線143を介して、FPD3’に送られる。
そして、FPD3’側にて受信され、増幅器(図4、図5中「レシーバ」と表示)56で増幅された高周波成分Vj(ωt)を含むデジタル信号が出力される。
電源ペア線141は前記したように内部シールド142で被覆され、それぞれの信号ペア143は前記したように内部シールド144で被覆され、更に全体が外部シールド146で被覆されている。
電源ペア線141に対するサーバ2’の出力コネクタ11(図1参照)とケーブル端子5a(図1参照)との接続は破線枠51Aで示すように、電源ペア線141が接続されるとともに、内部シールド142もサーバ2’の筐体に接続される。同様に電源ペア線141に対するFPD3’のコネクタ15L(15R)(図1参照)とケーブル端子5a(図1参照)との接続は破線枠51Bで示すように、電源ペア線141が接続されるとともに、内部シールド142もFPD3’の筐体に接続される。
信号ペア線143に対するサーバ2’の出力コネクタ11とケーブル端子5a(図1参照)との接続は破線枠53Aで示すように、信号ペア線143が接続されるとともに、内部シールド144もサーバ2’の筐体に接続される。同様に信号ペア線143に対するFPD3’のコネクタ15L(15R)(図1参照)とケーブル端子5a(図1参照)との接続は破線枠53Bで示すように、信号ペア線143が接続されるとともに、内部シールド144もFPD3’の筐体に接続される。
外部シールド146もサーバ2’およびFPD3’それぞれの筐体に接続されている。
図4、図5では内部シールド142に被覆された電源ペア線142と内部シールド146に被覆された信号ペア線143が離れて表示してあるが、この間に複数の内部シールド146に被覆された信号ペア線143が存在し、全体を外部シールド146で被覆し、更に一端側、この場合はFPD3’側にフェライトコア5bが取り付けられている。
サーバ2’内では、DC/DC電源21の図示しない電源回路基板の電源ペア線141の−側およびDC/DC電源21の−側は電源回路基板に設けられたべたパターン(GND)71Aに接続され、更にサーバ2’の筐体に接続されている。
また、サーバ2’内では、映像信号送信部25(図1参照)および音声信号送信部26(図1参照)の図示しない信号回路基板に設けられたべたパターン(GND)72Aに、増幅器55の接地側が接続され、更にサーバ2’の筐体に接続されている。
FPD3’内では、DC/DC電源31(図1参照)の図示しない電源回路基板の電源ペア線141の−側およびDC/DC電源31の−側は図示しない電源回路基板に設けられたべたパターン(GND)73Aに接続され、更にFPD3’の筐体に接続されている。
ちなみに、DC/DC電源31の+側は負荷抵抗61を経てべたパターン(GND)73Aに接続される。
また、FPD3’内では、映像信号受信部34(図1参照)および音声信号受信部35(図1参照)の図示しない信号回路基板に設けられたべたパターン(GND)74Aに、増幅器56の接地側が接続され、更にFPD3’の筐体に接続されている。
サーバ2’の筐体およびFPD3’の筐体はそれぞれ接地線により建物の壁や床のグランドGNDなどにアースされている。
ここで、複数の信号ペア線143を通してデジタル信号の映像信号および音声信号がサーバ2’側からFPD3’に送信されるが、そのとき信号ペア線143はインピーダンス整合のとれた平行線とし、かつ受信側の入力端を整合終端し、終端抵抗(100Ω)両端に発生する入力信号を増幅器56で受信している。図4に示す信号ペア線143のループL1は、デジタル信号を高速で伝送するための線路ループを示す。線路のインピーダンス整合などにより不要なリターン電流路を抑制しているが、僅かなアンバランスから高調波成分による各種共振ループLi(i=2、3、4、5)(図4、図5参照)を形成することにより不要輻射が発生する。
ループL2は、増幅器55、増幅器56を含む信号ペア線143と内部シールド144で形成される共振ループである。ループL3は、信号ペア線143、電源ペア線、べたパターン71A、72A、73A、74Aで形成される共振ループである。ループL4は、信号ペア線143と外部シールド146で形成される共振ループである。ループL5は、従来見過ごされていた共振ループであり、信号ペア線143、電源ペア線141とべたパターン71A、72A、73A、74Aを含めたサーバ2’とFPD3’の筐体、電源・信号ケーブル5、および外部接地線(接地線)83,85で形成される共振ループである。
ループL2に対しては、図4に示す外部シールド146を施してリターン電流路による高周波ノイズの電磁輻射を抑制している。
更に、サーバ2’の前記電源回路基板のべたパターン71Aと前記信号回路基板のべたパターン72Aはサーバ2’の筐体を介して同電位に接続され、同様にFPD3’の前記電源回路基板のべたパターン73Aと前記信号回路基板のべたパターン74AはFPD3’の筐体を介して同電位に接続されているので、図5に示す信号ペア線143と電源ペア線141を含むループL3のリターン電流路が生成される。このループL3のリターン電流路は外部シールド146により電磁輻射を抑制している。
外部シールド146はサーバ2’およびFPD3’の筐体と接続されているので高周波ノイズは外部シールド146にまで漏れ出し、図5に示すように信号ペア線143と外部シールド146を含むループL4のリターン電流路が生成される。このループL4のリターン電流路は電源・信号ケーブル5に設けられたフェライトコア5bにより高周波ノイズのエネルギを吸収して電磁輻射を抑制している。
しかしながら、前記したループL2、ループL3、ループL4からの不要輻射を抑制しても、高周波ノイズは存在する。これに対処するため、従来見過ごされていたループL5で示すリターン電流路(共振ループ)に注目する。
即ち、図5に示すように、サーバ2’およびFPD3’の筐体、並びにそれぞれが独立して建物の壁や床のグランドGNDにアースされる外部接地線83,85、電源・信号ケーブル5からなる共振ループである。
このループL5のリターン電流路は電源・信号ケーブル5の外部シールド146の内面を流れる(外部からシールドされていて見えない)共振ループのため、ループL4で効果が得られるフェライトコア5bでもループL5に流れる高周波ノイズのエネルギを吸収することはできない。ループL5の構成から、ループ面積Sが大きくなるのでループ共振電流(コモンモード電流)が小さくても大きな不要輻射を発生する。
(本実施形態におけるリターン電流回路の形成と電磁輻射の抑制、除去の説明)
次に本実施形態における接地線の構成を説明する。前記した比較例における接地線と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。
本実施形態の電源・信号ケーブル5は、図6に示すようにサーバ2側およびFPD3側bの両側にフェライトコア5bを取り付け、増幅器55,56の両方とも電源・信号ケーブル5を介して外部に高周波ノイズを輻射するノイズ源であることから、電源・信号ケーブル5の外部シールド146を含む共振ループによる高周波ノイズの共振エネルギを吸収し、サーバ2側からとFPD3側から外部シールド146に高周波ノイズが漏洩しないようにしている。
本実施形態のサーバ2内では、DC/DC電源21(図1参照)の図示しない電源回路基板の電源ペア線141の−側およびDC/DC電源21の−側は電源回路基板に設けられたべたパターン(GND)71に接続されている。
また、サーバ2内では、映像信号送信部25(図1参照)および音声信号送信部26(図1参照)の図示しない信号回路基板に設けられたべたパターン(GND)72に、増幅器55の接地側が接続されている。
そして、べたパターン71とべたパターン72とは接近して設けられ、その間にスリット75を形成して細い配線パターン76で両者を接続し、両者の間にインダクタンスLを持たせる構成としている。更に、細い配線パターン76の表面には樹脂などのバインダに導電性物質、例えば、金、銀、アルミニウム、炭素などのフィラーを混ぜたペースト状の抵抗体を薄く塗布して溶媒を蒸発させるなどしてパターン配線76上に所定の厚さに抵抗体を形成、固着している。例えば、樹脂をバインダに用いた場合には樹脂抵抗体81と称し、例えば、樹脂抵抗体81を塗布した後、150〜200℃にその部分を加熱して溶媒を飛ばし、パターン配線76上に10〜50μm程度の厚さに樹脂抵抗体81を形成させる。
なお、バインダとしては樹脂に限定されずガラスなどでも良い。
FPD3内では、DC/DC電源31(図1参照)の図示しない電源回路基板の電源ペア線141の−側およびDC/DC電源31の−側は電源回路基板に設けられたべたパターン(GND)73に接続されている。
また、FPD3内では、映像信号受信部34(図1参照)および音声信号受信部35(図1参照)の図示しない信号回路基板に設けられたべたパターン(GND)74に、増幅器56の接地側が接続されている。
そしてべたパターン73とべたパターン74とは接近して設けられ、その間にスリット75を形成して細いパターン配線76で両者を接続し、両者の間にインダクタンスLを持たせる構成である。パターン配線76上には前記したように同様に樹脂抵抗体81を固着してある。
更に、べたパターン71,72は、それぞれ接地線によりサーバ2の筐体とLR回路77(第2の高インピーダンス・低Q化手段)を介して、主にベタパターン71,72の周辺部で接続されている。べたパターン73,74も、接地線により同様に同じ構成のLR回路(第2の高インピーダンス・低Q化手段)78を介してFPD3の筐体と接続している。
このLR回路77,78は、基本的にインダクタンスLoと抵抗値Roを並列接続した構成をとる。直流的には導通状態になるが、不要輻射を発生する高周波成分に対しては、ωLo≫Roとなることから、等価的に抵抗Roで接続された状態になり、低Q化される。
LR回路77,78は、例えば、接地線の外周をフェライトコアが取り囲むように取り付ける、またはフェライトコアに接地線を巻き付けることによって形成される。
なお、接地線にフェライトコアを取り付ける、またはフェライトコアに接地線を巻き付けることによって形成されるLR回路77,78は、図6ではインダクタンスLoと抵抗値Roが並列に接続されたものとして等価的に表示したが、厳密にはインダクタンスと抵抗値が直列に接続した成分も有する。すなわち、分布定数系線路の特徴を有する。
リターン電流路のループL1,L2,L4の形成は、比較例と同じであるので重複する説明は省略するが、L3’,L5’が比較例と異なる。
図6に示したべたパターン71、72,73,74を含む後記する共振ループL3’やその派生的な電源ペア141の代わりに外部シールド146を経る共振ループ対しては、サーバ2やFPD3の筐体とべたパターン71,72,73,74との間を、LR回路77またはLR回路78を介して複数箇所で接続することにより効果的に不要輻射を抑制、除去する場合もある。
サーバ2やFPD3の筐体は、LR回路(第2の高インピーダンス・低Q化手段)79,80を介して建物の壁や床のグランドGNDなどに外部接地線83,85でアースされる。LR回路79,80は、前記したLR回路77,78と同じ構成であり、例えば、筐体は建物の壁や床などのグランドGNDにアースする外部接地線83,85をフェライトコアに巻き回したもの、または、外部接地線83,8にフェライトコアを取り付けたもので構成される。
次に、図6に示す共振ループL3’における第1の高インピーダンス・低Q化手段の作用について説明する。本実施形態におけるべたパターン71,72、スリット75、配線パターン76、抵抗体81並びにべたパターン73,74、スリット75、配線パターン76、樹脂抵抗体81は請求項5に記載の第1の高インピーダンス化と低Q化の手段を構成する。
べたパターン71とべたパターン72が細い配線パターン76で等電位に接続され、同様にべたパターン73とべたパターン74が細い配線パターン76で等電位に接続され、更にインダクタンスLを構成するように配されると共に、配線パターン76の表面に樹脂抵抗体81が固着されているので、高周波ノイズがべたパターン71とべたパターン72を、同様にべたパターン73とべたパターン74を経由するリターン電流路のループL3’が形成される。このループL3’に高周波ノイズのループ共振が生じる場合に、樹脂抵抗体81の抵抗値Rと前記インダクタンスLを等価的に並列接続したLR回路を形成することにより、不要輻射を抑制、除去している。
ちなみに、高周波電流が細い配線パターン76を通過する場合は、表皮効果により配線パターン76の表面を流れるので、表面に形成された樹脂抵抗体81が高周波に対して高抵抗値Rとなる。表皮効果を積極的に利用する場合は、前記細い配線パターン76の表面に微細な凹凸構造を形成してパスを長くすることにより損失抵抗Rを形成してもよい。共振ループL3’に流れる共振エネルギは、並列に接続されるインダクタンスLのインピーダンスが高いことを用いて、抵抗体81(損失抵抗R)に流れ熱に変換吸収される。
そして、このループL3’に対しては、直流的に導通状態ではある、高周波成分による共振電流にはインダクタンスLが高インピーダンス化するため、べたパターン71とべたパターン72の間で抑制され、並列接続された樹脂抵抗体81を流れるようになりループ共振を減衰させている。
なお、スリット75により形成された配線パターン76とその表面に形成された樹脂抵抗体81は、説明の簡単化のためインダクタンスLと抵抗値Rとが並列に接続したものとして説明したが、厳密には分布定数系であり、インダクタンタと抵抗器の微小な並列の構成が、更に直列接続したものとも言える。
また、べたパターン71,72はその接地線を図示しないフェライトコアを巻回してLR回路77を形成してから、サーバ2の筐体に接続され、べたパターン73,74はその接地線を図示しないフェライトコアを巻回してLR回路78を形成してから、FPD3の筐体に接続される。また、サーバ2およびFPD3の筐体は、その外部接地線83,85が、図示しないフェライトコアを巻回してLR回路79、80を形成してから、グランドGNDにアースされ、比較例におけるループL5に対応するループL5’のリターン電流路は、フェライトコア5bおよびLR回路77,78,79,80などを含むこととなり、高周波ノイズのループL5’におけるループ共振に対してエネルギを効果的に熱に変換吸収することができる。
なお、電気的に等電位に接続されたべたパターン71とべたパターン72に対し、LR回路77を介した接地線は少なくとも1箇所、同様に電気的に等電位に接続されたべたパターン71とべたパターン74に対してもLR回路78を介した接地線は少なくとも1箇所設ければ良いが、図6では筐体と多数(複数)の接地線で接続し、広い高周波成分に対して効果的に共振ループを抑制、制御、除去するようにしている。
LR回路77,78は請求項7に記載の第2の高インピーダンス・低Q化手段を構成し、LR回路79,80は請求項8に記載の第2の高インピーダンス・低Q化手段を構成する。
以上、本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)本実施形態の映像表示装置1のFPD3は、表示画面の左右両側にコネクタ15L,15Rを備えており、いずれのコネクタ15L,15Rにも電源・信号ケーブル5を接続できるので、例えば、部屋の壁の1つの左右中央にFPD3を配置し、サーバ2はその壁の左右の隅の商用電源のコンセントの近くに配置したいときに、商用電源のコンセントが壁の左隅にある場合にも右隅にある場合にも、電源・信号ケーブル5を短く引き回すことができる。その結果、ケーブル引き回しが短く、スマートに見栄え良くできる。電源・信号ケーブル5に用いられるHDMIケーブルは、ノイズ対策が重要であり、ケーブル長が長くなるとより電磁輻射や外部のノイズを拾い易くなることに注意を必要とするので、電源・信号ケーブル5は短い方が好ましい。
例えば、比較例のFPD3Bのように左側の入力用のコネクタ15Lしか有していない場合は、図7の(a)のケースでは電源・信号ケーブル5を短くできるが、図7の(b)のケースでは電源・信号ケーブル5’が長くなる。これに対し、本実施形態におけるFPD3を使用すると、いずれの場合も図7の(a)および(c)のように短い電源・信号ケーブル5で済み、ケーブル引き回しの見栄えも良くなる。
(2)また、コネクタ15L,15Rのいずれに電源・信号ケーブル5が接続されても、自動的に制御部32は電源・信号ケーブル5が接続されている側のコネクタを検知してSW回路33を制御し、接続されている側のコネクタから映像信号、音声信号を取り込み、また、制御信号をサーバ2と制御部32との間で送受信できるようにする。
(3)また、サーバ2内の電源回路基板のべたパターン71と信号回路基板のべたパターン72とをグランドインピーダンスZgの値が高くなるようにスリット75を伴う配線パターン76で接続し、配線パターン76表面に高抵抗値の樹脂抵抗体81を固着してある。同様に、FPD3内の電源回路基板のべたパターン73と信号回路基板のべたパターン74とをグランドインピーダンスZgの値が高くなるようにスリット75を伴う配線パターン76で接続し、配線パターン76表面に高抵抗値の樹脂抵抗体81を固着してある。また、べたパターン71,72およびべたパターン73,74を通るリターン電流路のループL3’の共振に対して、低Q値となるようにしてあるので、ループL3’のループ共振による高周波ノイズを抑制、除去できる。
(4)サーバ2の筐体との外部接地線83およびFPD3の筐体との外部接地線85は、フェライトコアを巻き回してLR回路79,80を形成して、その後に壁や床のグランドGNDに接地されているので、建物の構造体と電源・信号ケーブル5を含むループL5’によるループ共振に対して高周波ノイズのエネルギをLR回路77,78,79,80の損失抵抗Rが吸収するので、高周波ノイズ源による電磁輻射を抑制することができる。
なお、FPD3のコネクタ15L,15RはFPD3のフレームの左右側面下方に左右外側方向からケーブル端子5aが差し込まれるように配置してあるがこれに限定されるものではない。例えば、FPD3のフレームの下端の左右両端側に、下方からケーブル端子5aが差し込まれるように配置しても良いし、FPD3のフレームの上端の左右両端側に、上方からケーブル端子5aが差し込まれるように配置しても良い。
《第2の実施形態》
次に本発明の第2の実施形態に係る映像表示装置を図8、図9を参照しながら説明する。
本実施形態の映像表示装置1Aのサーバ2と電源・信号ケーブル5は第1の実施形態と同じである。映像表示装置1AのFPD3Aは、第1の実施形態のFPD3とは、制御部32A、SW回路33A、コネクタ15AL,15ARが異なり、更に、映像信号増幅部37、音声信号増幅部38および制御信号回線端末ノード39が追加されている。
第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図8は本実施形態に係るFPDの概略構成ブロック図である。
図8に示すようにFPD3Aは、映像を表示する表示部12、音声を出力するスピーカ13,13、リモートコントローラ6からの操作信号を受信するリモートセンサ14、FPD3Aの左右の側面下部に左右外側方向に向いた入出力兼用のコネクタ15AL,15ARを備えている。そして、FPD3Aの図示しないフレーム内または表示画面の背面側には機能構成としてDC/DC電源31、制御部32A、SW回路33A、映像信号受信部34、音声信号受信部35、映像信号増幅部37、音声信号増幅部38、制御信号回線端末ノード39が内蔵されている。図8では、模式図の表示上、FPD3Aの中で表示部12の占める面積が小さく描かれているが、実際は表示部12の表示画面がFPD3Aの前面側の面積の大半を占める。
DC/DC電源31は、電源・信号ケーブル5により供給された5Vの直流電圧を、必要に応じて所要の一定電圧に昇圧してFPD3A内の前記した機能構成部分に直流電源を供給する。
制御部32Aは、マイコンで構成されており、これらの操作信号に応じて、FPD3Aのオン/スタンバイ状態の切替制御、映像信号受信部34の画質調整、音声信号受信部35の音量調整を制御したり、サーバ2に信号を送り、サーバ2においてオン/スタンバイ状態の切換制御をさせたり、TV放送チャンネルの切替をさせたり、入力信号源のチューナとビデオとの間の切替をさせたりする。
また、制御部32Aは、コネクタ15AL,15ARのコネクタ検出端子15aと後記するIN/OUT検出端子15fを用いて、電源端子15bが通電しているか否か、その直流電流の流れ方向を検出して、接続された電源・信号ケーブル5が通電状態か否か、また直流電流がそのFPD3Aへの入力電源か出力電源かを判定する。
映像信号増幅部37および音声信号増幅部38は、サーバ2から送信された映像信号、音声信号をそれぞれデジタル信号のまま増幅してSW回路33Aを介して他のFPD3Aに出力する。
制御信号回線端末ノード39は、サーバ2とFPD3Aとの間の、通信回線を構成する制御用の信号線Scとの間で制御信号の送受信をするノードであり、制御部32Aからサーバ2への制御信号を信号線Scに載せたり、サーバ2からの制御信号を信号線Scから受け取ったりする。
なお、制御部32Aから映像信号受信部34および音声信号受信部35へ制御信号を出力する信号線は省略してある。
SW回路33Aは、複数の半導体スイッチ回路を含んでおり、制御部32Aに制御されてコネクタ15AL,15ARのいずれに入力側の電源・信号ケーブル5が接続されているかに応じて、以下の選択接続をする。
ここで、図8においてサーバ2と接続しているINと表示された電源・信号ケーブル5が入力側のケーブルであり、FPD3Aと他のFPD3Aを接続しているOUTと表示された電源・信号ケーブル5が出力側のケーブルである。
(1)入力側の電源・信号ケーブル5がいずれのコネクタ15AL,15ARに接続しているかを判定して、入力側の映像信号の信号線Sv(/Sv)と、音声信号の信号線Sa(/Sa)を選択接続し、信号線Sv(/Sv)を映像信号受信部34に入力する信号線Svと接続すると共に映像信号増幅部37に入力し、信号線Sa(/Sa)を音声信号受信部35に入力する信号線Saと接続すると共に音声信号増幅部38に入力する。
(2)そして、映像信号増幅部37からの増幅された映像信号出力と音声信号増幅部38からの増幅された音声信号出力を、それぞれ出力側の映像信号の信号線Sv(/Sv)と、音声信号の信号線Sa(/Sa)を選択接続して、出力する。
ここで、左右のコネクタ15AL,15ARのコネクタ検出端子15a,15aは、信号線Sd、Sdにより制御部32Aに接続されている。左右のコネクタ15AL,15ARの電源端子15b,15bは、DC/DC電源31に接続されている。左右のコネクタ15AL,15ARの音声信号端子15c,15cは信号線Sa、SaによりSW回路33Aに接続されている。左右のコネクタ15AL,15ARの映像信号端子15d,15dは信号線Sv、SvによりSW回路33Aに接続されている。左右のコネクタ15AL,15ARの制御信号端子15e,15eは信号線Scにより制御信号回線端末ノード39に接続されている。
また、映像信号の信号線Svが、SW回路33Aと映像信号受信部34とを接続し、音声信号の信号線Saが、SW回路33Aと音声信号受信部35とを接続している。
また、映像信号増幅部37および音声信号増幅部38はそれぞれの入出力側がSW回路33Aと接続している。
コネクタ15AL,15ARは、多芯の電源・信号ケーブル5ケーブル端子(コネクタプラグ)5aを受け入れ可能な構成であり、コネクタ検出端子15a、5Vの直流電源に対応する電源端子15b、音声信号端子15c、映像信号端子15d、制御信号端子15e、IN/OUT検出端子15fを有している。
IN/OUT検出端子15fは、電源端子15b近傍に設けられ、電源端子15bが通電しているか否か、その直流電流の流れ方向を検出して、電圧信号または電流信号を制御部32Aに入力する。制御部32Aは、その信号にもとづいて接続された電源・信号ケーブル5が通電状態か否か、また直流電流がそのFPD3Aへの入力電源か出力電源かを判定する。
(SW回路の構成と動作の詳細な説明)
次に、図9を参照しながら適宜図8を参照してSW回路33Aの詳細な構成と動作を説明する。
図9は音声用の信号線Sa,Saおよび映像用の信号線Sv,SvのSW回路における切替説明図である。
図9に示すように、コネクタ15AL(15AR)にケーブル端子5aが差し込まれると、ケーブル端子5aの端子15a〜15eに対応するピン105a〜105eが端子15a〜15eに挿入され電気的に接続する(図2の(b)参照)。
図9は、コネクタ15ALに入力側の電源・信号ケーブル5が接続され、コネクタ15ARに出力側の電源・信号ケーブル5が接続されている場合のSW回路33Aの接続状態を示している。
SW回路33Aの映像信号用のSW部33A(a)も音声信号用のSW部33A(b)も同じ構成である。SW部33A(a),33A(b)は多接点選択SW33a、33b,33cを有している。
ここで、多接点選択SW33aは、コネクタ15ALを映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチであり、多接点選択SW33bは、コネクタ15ARを映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチである。
多接点選択SW33cは、入力側の信号線を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側に接続するスイッチである。
コネクタ15ALが入力の場合は、多接点選択SW33a、33cは接点番号1を選択し、その場合にコネクタ15ARに出力側の電源・信号ケーブル5が接続されているときは多接点選択SW33bも接点番号1が選択される。もしこの場合にコネクタ15ARに出力側の電源・信号ケーブル5が接続されていないか、または接続されていても通電していないとき(他のFPD3Aと接続されていないとき)は、多接点選択SW33bは接点番号3が選択される。
コネクタ15ARが入力の場合は、多接点選択SW33b、33cは接点番号2を選択し、その場合にコネクタ15ALに出力側の電源・信号ケーブル5が接続されているときは多接点選択SW33aも接点番号2が選択される。もしこの場合にコネクタ15ALに出力側の電源・信号ケーブル5が接続されていないか、または接続されていても通電していないとき(他のFPD3Aと接続されていないとき)は、多接点選択SW33aは接点番号3が選択される。
本実施形態のコネクタ検出端子15a、IN/OUT検出端子15f、制御部32A、SW回路33Aは請求項3および請求項4に記載の切替手段を構成する。
なお、出力用の電源・信号ケーブル5が接続されていないか、接続されていても他端が他のFPD3Aに接続されていない場合は、制御部32Aは、映像信号増幅部37、音声信号増幅部38の増幅機能を停止して出力信号を出さないようにしても良い。
サーバ2とFPD3Aとが電源・信号ケーブル5で接続され、サーバ2がオン状態またはスタンバイ状態であれば、サーバ2からFPD3Aには電源・信号ケーブル5を通じて電源が供給される。そして、制御部32Aには直流電源が供給され、コネクタ15AL,15ARの両方のIN/OUT検出端子15fからの信号にもとづき入力側がどちらのコネクタかを検出することができ、出力側の電源・信号ケーブル5が接続されているか、または接続されていても通電していないかどうかを判定できる。
したがって、第1の実施形態と同様に左右のコネクタ15AL,15ARのいずれからも電源や信号の供給を受けることができるとともに、図10に示すように大きな部屋に複数のFPD3Aを配置して1台のサーバ2からの映像や音声の信号を出力させる場合に、図10の(a)に示すようにFPD3Aにサーバ2からではなく、(b)に示すようにFPD3Aから他のFPD3Aに電源と映像および音声信号を供給でき、電源・信号ケーブル5を短くできる。
その結果、1台のサーバ2から複数のFPD3Aに電源・信号ケーブル5で給電および映像信号と音声信号送信をする場合に、複数の電源・信号ケーブル5の全長を短くすることができ、高周波ノイズの電磁輻射を抑制できる。
(第2の実施形態の変形例)
図11は、本実施形態における入出力兼用のコネクタの配置とSW回路の変形例である。
本変形例では、コネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)の4つの入出力兼用のコネクタを有し、左右に2つずつ配置してある。そしてSW回路33Aの代わりにSW回路33Bが設けられている。
4つのコネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)の内の任意の1つが入力用としてサーバ2と接続されると、残りの3つの入出力兼用のコネクタから他の最大3つのFPD3A、またはFPD3に電源と映像および音声信号を出力することができる。
次に、図11を参照しながら適宜図8を参照してSW回路33Bの詳細な構成と動作を説明する。
図11に示すように、コネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)にケーブル端子5aが差し込まれると、ケーブル端子5aの端子15a〜15eに対応するピン105a〜105eが端子15a〜15eに挿入され電気的に接続する(図2の(b)参照)。
図11は、コネクタ15AL(1)に入力側の電源・信号ケーブル5が接続され、他の3つのコネクタ15AL(2),15AR(1),15AR(2)に出力側の電源・信号ケーブル5が接続されている場合のSW回路33Bの接続状態を示している。
SW回路33Bの映像信号用のSW部33B(a)も音声信号用のSW部33B(b)も同じ構成である。SW部33B(a),33B(b)は多接点選択SW33a、33b,33c,33d,33eを有している。
ここで、多接点選択SW33aは、コネクタ15AL(1)を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチであり、多接点選択SW33bは、コネクタ15AL(2)を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチである。同様に多接点選択SW33dは、コネクタ15AR(1)を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチであり、多接点選択SW33dは、コネクタ15AR(2)を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するためのスイッチである。
多接点選択SW33cは、入力側の信号線を映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側に接続するスイッチである。
コネクタ15AL(1)が入力の場合は、多接点選択SW33a、33cは接点番号1を選択する。コネクタ15AL(2)が入力の場合は、多接点選択SW33b、33cは接点番号2を選択する。コネクタ15AR(1)が入力の場合は、多接点選択SW33d、33cは接点番号3を選択する。コネクタ15AR(2)が入力の場合は、多接点選択SW33e、33cは接点番号4を選択する。
入力と判定されたコネクタ以外の他のコネクタにおいて、電源・信号ケーブル5が接続され、通電している場合は、その出力側のコネクタに対応する映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するための多接点選択SW(図11の場合は、多接点選択SW33b,SW33d,SW33e)は、入力と判定されたコネクタに対応する映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するための多接点選択SW(図11の場合は、多接点選択SW33a)の接点番号と同じ接点番号を選択する。
入力と判定されたコネクタ以外の他のコネクタにおいて、電源・信号ケーブル5が接続されていない場合または接続されていても通電していない場合は、そのコネクタを映像信号増幅部37(または音声信号増幅部38)の入力側か出力側に接続を選択接続するための多接点選択SWは接点番号5を選択する。
FPD3Aが給電されていない場合は、多接点選択SW33a〜33eとも自動的に接点番号5が選択される。
なお、他の出力側のコネクタの全てに出力用の電源・信号ケーブル5が接続されていないか、接続されていても通電していない場合は、制御部32Aは、映像信号増幅部37、音声信号増幅部38の増幅機能を停止して出力信号を出さないようにしても良い。
サーバ2とFPD3Aとが電源・信号ケーブル5で接続され、サーバ2がオン状態またはスタンバイ状態であれば、サーバ2からFPD3Aには電源・信号ケーブル5を通じて電源が供給される。そして、制御部32Aには直流電源が供給され、コネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)のIN/OUT検出端子15fからの信号にもとづき入力側がどのコネクタかを検出することができ、出力側の電源・信号ケーブル5が接続されているか、または接続されていても通電していないかどうかを判定できる。
したがって、第2の実施形態と同様に左右の計4つのコネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)のいずれからも電源や信号の供給を受けることができるとともに、そのFPD3Aの左右に他のFPD3AまたはFPD3を配置して電源と映像および音声信号を供給することができる。
その結果、1台のサーバ2から複数のFPD3Aに電源・信号ケーブル5で給電および映像信号と音声信号送信をする場合に、複数の電源・信号ケーブル5の全長を短くすることができ、高周波ノイズの電磁輻射を抑制できる。
なお、本変形例の場合の制御用の信号線Scは、各コネクタ15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2)から制御信号回線端末ノード39に集中して、通信回線をスター型に結線することになる。
(その他の変形例)
第1の実施形態および第2の実施形態では電源・信号ケーブルをHDMIケーブルを例に説明してきたがそれに限定されるものではない。
図12に示すように映像信号および音声信号を、光ファイバ58を内蔵した電源・信号ケーブル5Aで送信しても良いし、電源供給を1つの電圧だけではなく例えば、24Vと48Vの2組の電源線で供給するようにしても良い。
図12に示した例では、電源・信号ケーブル5Aは、2組の撚り線の電源ペア線141を内部シールド142で被覆し、更にその外から外部シールド146で被覆し、光ファイバ58のケーブルと一体化したものである。
光ファイバケーブル58は、電源・信号ケーブル5Aのサーバ2B側のケーブル端子の内部(破線枠54Aで表示した接続部に含まれる)に電気/光信号変換器(以下、E/O変換器と称す)57を、FPD3C側のケーブル端子の内部(破線枠54Bで表示した接続部に含まれる)に光/電気信号変換器(以下、O/E変換器と称す)59を内蔵している。
サーバ2Bでは、増幅器55Aで増幅した電気信号を出力コネクタに出力し、電源・信号ケーブル5Aのケーブル端子内のE/O変換器57で光信号に変換し、光ファイバ58に出力する。電源・信号ケーブル5AのFPD3C側のケーブル端子内のO/E変換器59で光信号から電気信号に変換し、FP3Cに入力する。FPD3Cでは、受信した電気信号を増幅器56Aで増幅した後、分波器60で映像信号と音声信号に分波する。
このような場合もサーバ2B側およびFPD3C側にも電気信号の高周波が存在するので、信号回路基板の近くにある電源回路基板を通じて電源線に高周波ノイズが漏れ出る。
このような高周波が電源回路基板ののべパターン71B、71C,73B,73Cに洩れこむ部分を内部インピーダンスZiで表示し、インピーダンス63A,63Bとインピーダンス61A,61Bで表してある。この内部インピーダンスZiを高くすることによって高周波の洩れこみを抑制する。その方法としては、信号回路基板との容量結合や磁気結合を小さくしたり、遮蔽を十分行なうことによって出来る。それでも高周波ノイズの電源基板のべたパターン71A,71B,73A,73Bへの洩れこみは発生する。
そこで第1の実施形態におけるノイズ対策と同様に、サーバ2B、FPD3Cそれぞれの2つ電圧の71A,71Bおよび電源回路基板のベタパターン73A,73Bを接近させてスリット75を形成して細い配線パターン76で接続し、その表面に樹脂抵抗体81を固定する。べたパターン71A,71Bおよびべたパターン73A,73Bを接近させて接続したことにより、第1の実施形態と同様にべたパターン71A,71Bの間およびべたパターン73A,73Bの間にインダクタンスLを挿入することができる。また、樹脂抵抗体81を固定する高周波に対する損失抵抗Rも挿入できる。この損失抵抗RとインダクタンスLを並列接続することにより、直流的に導通状態となるが、高調波成分に対してはインピーダンスωLの増加により低抵抗の抵抗体81に共振電流が流れ、エネルギを熱に変換吸収し、ループL3’のリターン電流路による高周波ノイズの共振を減衰できる。
また、べたパターン71Bまたはべたパターン73Bのサーバ2B、FPD3Cそれぞれの筺体への接地線をフェライトコアを巻き回してLR回路77,78を形成し、筺体に接続したり、サーバ2B、FPD3Cの筺体を壁または床のグランドGNDにアースする外部接地線83,85を、フェライトコアを巻き回してLR回路79,80を形成してからアースしたりすることにより、第1の実施形態のようにグランドGNDと外部シールド146を含むループL5’のリターン電流路による高周波ノイズの共振を減衰でき、電磁輻射を抑制できる。
本発明の第1の実施形態に係る映像表示装置の概略構成ブロック図である。 (a)は第1の実施形態におけるSW回路の接続の切替動作を説明する説明図であり、(b)は入力用のコネクタのコネクタ検出端子の機能を説明する構成図である。 電源・信号ケーブルの断面を示す斜視図である。 比較例の映像表示装置におけるリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射の説明図である。 比較例の映像表示装置におけるリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射の説明図である。 第1の実施形態の映像表示装置におけるリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射の説明図である。 (a)、(b)は従来の映像表示装置における電源・信号ケーブルの引き回し示す図であり、(c)は(b)の場合の第1の実施形態の映像表示装置における電源・信号ケーブルの引き回しを示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る映像表示装置の概略構成ブロック図である。 第2の実施形態におけるSW回路の接続の切替動作を説明する説明図である。 (a)は従来の映像表示装置における電源・信号ケーブルの引き回し示す図であり、(b)は第2の実施形態の映像表示装置における電源・信号ケーブルの引き回し示す図である。 第2の実施形態の変形例におけるSW回路の接続の切替動作を説明する説明図である。 第1および第2の実施形態の変形例である映像表示装置の電源・信号ケーブルにおいて信号線として光ファイバを用いた場合のリターン電流路と高周波ノイズの電磁輻射の説明図である。
符号の説明
1,1A 映像表示装置
2,2B サーバ(画像情報出力装置)
3,3A,3C FPD
4 AC電源
5,5A 電源・信号ケーブル
5a ケーブル端子
5b フェライトコア
6 リモートコントローラ
11 出力コネクタ
12 表示部
13 スピーカ
14 リモートセンサ
15L,15R,15AL,15AR,15AL(1),15AL(2),15AR(1),15AR(2) コネクタ
15a コネクタ検出端子
15b 電源端子
15c 音声信号端子
15d 映像信号端子
15e 制御信号端子
15f IN/OUT検出端子
20 AC/DC電源
21 DC/DC電源
22 チューナ部
23 ビデオ入力部
24 制御部
25 映像信号送信部
26 音声信号送信部
31 DC/DC電源
32,32A 制御部
33,33A スイッチ回路
34 映像信号受信部
34a メモリ
35 音声信号受信部
37 映像信号増幅部
38 音声信号増幅部
71,71A,71B,72,73,73A,73B,74 べたパターン(接地部)
75 スリット(第1の高インピーダンス・低Q化手段)
76 配線パターン(第1の高インピーダンス・低Q化手段)
77,78,79,80 LR回路(第2の高インピーダンス・低Q化手段)
81 樹脂抵抗体(第1の高インピーダンス・低Q化手段)
83,85 外部接地線(接地線)
141 電源ペア線
143 信号ペア線
142,144,145 内部シールド
146 外部シールド

Claims (10)

  1. 画像情報を表示するフラットパネルディスプレイと、画像情報を前記フラットパネルディスプレイに出力する画像情報出力装置を含み、該画像情報出力装置と前記フラットパネルディスプレイとが電源・信号ケーブルで接続される映像表示装置において、
    前記フラットパネルディスプレイは、
    少なくともその表示画面の左右両側に前記電源・信号ケーブル用のコネクタを備え、
    前記電源・信号ケーブルが接続されたコネクタが左側のコネクタか右側のコネクタかを検出して、その検出結果に応じて画像表示させる切替手段を有することを特徴とする映像表示装置。
  2. 前記電源・信号ケーブル用のコネクタは、前記フラットパネルディスプレイの左右両側面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
  3. 前記電源・信号ケーブル用のコネクタは、入力および出力のいずれにも兼用でき、1つのコネクタから電源および信号が入力されるとき、他のコネクタを出力側のコネクタとし、そのコネクタから別の前記フラットパネルディスプレイに電源および信号を供給することができ、
    前記切替手段は、前記電源・信号ケーブルが前記コネクタに接続され、前記画像情報出力装置から電源および信号を供給されたとき、接続されている前記入力側のコネクタが右側であるか左側であるかを自動的に判定して画像表示させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の映像表示装置。
  4. 前記切替手段は、前記電源・信号ケーブルが前記コネクタに接続され、前記画像情報出力装置から電源および信号を供給されたとき、前記出力側のコネクタに前記電源・信号ケーブルが接続されていることを自動的に判定して、前記出力側のコネクタから別の前記フラットパネルディスプレイに信号を出力させることを特徴とする請求項3に記載の映像表示装置。
  5. 前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置は、前記電源・信号ケーブルの端子が接続される信号系、電源系それぞれの回路の接地部間を含んで形成される共振ループに対して、インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する第1の高インピーダンス・低Q化手段を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の映像表示装置。
  6. 前記第1の高インピーダンス・低Q化の手段は、前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置双方の前記信号系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部と、前記電源系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部との間に細いスリットを形成して細い回路パターンで同電位に接続したものであり、
    前記細い回路パターン上に高抵抗値の材料を固定し、前記電源・信号ケーブル、前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置双方の前記信号系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部と前記電源系の回路基板上に形成されたべたパターンの接地部を含む共振ループのQ値を1以下にすることを特徴とする請求項5に記載の映像表示装置。
  7. 前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置は、信号系、電源系それぞれの回路の接地部と、前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置の筐体とを接地線で接続する場合において、インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する第2の高インピーダンス・低Q化手段を有する接地線で接続することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の映像表示装置。
  8. 前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置の筐体を接地線でアースする場合において、インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する前記第2の高インピーダンス・低Q化手段を有する接地線を少なくとも一方に用いたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の映像表示装置。
  9. 前記インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する前記第2の高インピーダンス・低Q化手段を、前記フラットパネルディスプレイおよび前記画像情報出力装置の筐体近傍に配置した接地線を用いたことを特徴とする請求項8に記載の映像表示装置。
  10. 前記インダクタンスLと損失抵抗Rとを挿入する前記第2の高インピーダンス・低Q化手段として、前記接地線にフェライトコアを取り付ける、若しくはフェライトコアに前記接地線を巻き付ける構造とすることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の映像表示装置。
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