JP4978317B2 - アンテナ及びテレビジョン受像機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば地上デジタルテレビジョン放送を受信するアンテナ及びそのアンテナを備えたテレビジョン受像機に適用して好適なアンテナ及びテレビジョン受像機に関する。

従来、屋外アンテナへの接続端子が無い部屋等でテレビジョン放送の視聴を行う場合などには、テレビジョン受像機用の室内アンテナが用いられてきた。ところが、地上波アナログ放送に用いられる電波は反射波等の妨害に弱いため、室内アンテナが受信して得た映像が二重、三重に重なって見えるゴースト現象が生じてしまうことが多かった。これにより、室内アンテナに対しては、映りが良くない等のイメージが抱かれることが多かった。

これに対して、近年放送が開始された地上デジタル放送では、伝送方式として妨害に強いＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を採用しているため、一定レベルの以上の電波が受信できれば、ゴーストなどの無い鮮明な映像を得ることが可能となる。これにより、室内アンテナを使った場合であっても、クリアで安定した映像を十分に楽しめるようになる。

室内アンテナで得られる映像が安定するとなると、テレビジョン受像機をキッチンや洗面所などに持ち運んでテレビジョン放送を視聴する等、テレビジョン受像機の用途も広がってくる。このような用途を想定した場合には、テレビジョン受像機はより小型である方が好ましく、また、室内アンテナもテレビジョン受像機と一体である方が好ましい。

特許文献１には、テレビジョン受像機の両側端部に地上デジタル放送受信用のアンテナを設けたことについての開示がある。
特開２００５−１０２１４２号公報

ところで、室内アンテナを内蔵させたテレビジョン受像機において、デザイン性を高めるために、アンテナがテレビジョン受像機の筐体から膨出する量を抑えようとすると、アンテナと筐体とが近づき、電磁結合を起こし易くなるという問題があった。筐体とアンテナとが電磁結合を起こすとアンテナの特性が乱れるため、これを防ぐためには、アンテナを筐体のグランド部分から所定の間隔だけ離して設置する必要がある。しかし、そのような配置はテレビジョン受像機の意匠を損ねるものであり、好ましいとは言えなかった。

また、地上デジタル放送の周波数帯域は４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚと広く、アンテナ単独でこのような広帯域をカバーさせる場合には、特許文献１に記載されたもののように、受信帯域調整用の同調素子などを別途設ける等の手法が採られることが多かった。ところがこの場合には、回路設計の費用や、追加部品のコスト等がかかってしまうという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、構造部品を新たに追加することなく、またデザイン性を損なうことなく、受信特性に優れたアンテナ及びそのアンテナを備えたテレビジョン受像機を提供することを目的とする。

本発明は、テレビジョン放送の電波を受信して音声・映像信号を得るチューナと、チューナが得た映像信号を表示する表示部と、水平面に載置可能なベース部と、表示部とベース部とを接続して、ベース部に対して表示部を支持する支柱とを備えた。そして、支柱に、表示部からなる第１の放射体と、ベース部からなる第２の放射体とを電気的に接続する給電部を格納し、給電部で得た信号をチューナに供給するようにしたものである。

このようにしたことで、テレビジョン受像機を構成する要素である表示部が平面型アンテナとして機能するようになるとともに、表示部、ベース部とがダイポールアンテナとして機能するようになる。

本発明によると、表示部が平面型アンテナとして機能するようになるとともに、表示部、ベース部とがダイポールアンテナとして機能するようになるため、新規にアンテナや回路等を追加することなく、広い帯域の電波を安定的に受信可能なテレビジョン受像機を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。本実施の形態は、本発明のテレビジョン受像機を、画面サイズが１１インチであり、表示パネルが有機ＥＬ（electroluminescence）で構成されたテレビジョン受像機に適用したものである。

図１は本実施の形態によるテレビジョン受像機１００を正面側から見た斜視図である。
図１に示すように、テレビジョン受像機１００は、その受像機本体を構成する筐体として、設置面と平行に配置され、チューナ２０３や図示せぬグランド板等を収納したベース部２と、表示部１０１と、表示部１０１を保持する表示部保持部１０５と、ベース部２に対して表示部保持部１０５を支持する支柱５０とで構成してある。表示部保持部１０５及びベース部２は、いずれも金属板で構成してあるものとする。

支柱５０は、ベース部２の上面に対して所定の角度だけ傾斜させた状態で、下端をベース部２の前面左端部分に取り付けてあり、上端を表示部保持部１０５の前面左端部分に接続させてある。支柱５０の横幅（水平（ｘ軸）方向の長さ）は、表示部保持部１０５やベース部２の横幅に比べて非常に短く設定してある。

また支柱５０の内部には、フィーダとしての同軸ケーブル２２０を這わせてあり、支柱５０の内部に給電部２０１が配置される構成としてある。支柱５０は、表示部保持部１０５及びベース部２と同様に金属板で構成してあるが、給電部２０１の周囲のみ、樹脂等の非導電体で充填してある。これにより、給電部２０１が周囲に対して絶縁され、後述するアンテナとして有効に機能する。

このように構成することで、導体である表示部１０１及び表示部保持部１０５がアンテナの１エレメント（第１の放射体１００）となり、同じく導体であるベース部２が、アンテナのもう１つのエレメント（第２の放射体２００）となる。つまり、第１の放射体１００と第２の放射体２００とでダイポールアンテナが形成されるようになる。また、第１の放射体は全面が導体で構成されているため、平面型のアンテナとしても機能する。

ここで、図２を参照して表示部１０１の構成例について説明する。表示部１０１は、表面側から、ガラス等の部材で構成された透明基板１０２、発光層や電子輸送層、正孔輸送層（いずれも図示略）で構成される有機ＥＬ層１０３、シールド板（グランド板）１０４で構成され、これらを、表示部保持部１０５が保持する構成としてある。透明基板１０２は非導電体であるが、それ以外の有機ＥＬ層１０３、シールド板１０４、そして表示部保持部１０５はすべて導体であるため、これらがダイポールアンテナを構成する１つのエレメント及び平面型アンテナとして機能する。

次に、図３を参照して、給電部２０１の構成例について説明する。図３においては説明を分かり易くするため、支柱５０の中に配置された同軸ケーブル２２０を実線で、外側の支柱５０を破線で示してある。同軸ケーブル２２０は、電波を伝送する同軸芯線２２１と、同軸芯線２２１を保護及び保持する同軸絶縁体２２２、同軸絶縁体２２２の外周を覆って外部電波との干渉を防ぐ同軸外皮導体２２３、同軸外皮導体２２３を覆う同軸外皮絶縁体２２４とで構成される。

そして、同軸ケーブル２２０の同軸芯線２２１を、表示部保持部１０５側の支柱である支柱５０ａに接続してあり、同軸外皮導体２２３を、ベース部２側の支柱である支柱５０ｃに接触させてある。この接続部がアンテナの給電部２０１に相当する。これらの接続は、はんだ付けもしくはクランプ等を用いて行うものであり、電気的な接続である。同軸ケーブル２２０内の同軸芯線２２１の他端は、ベース部２内に収納されたチューナ２０３に接続してある。

上述した第１の放射体１００及び第２の放射体２００とで構成されるアンテナで、地上デジタル放送の周波数帯である４７０ＭＨｚから７１０ＭＨｚの周波数を受信可能とするためには、アンテナの長さを、これらの周波数の波長と共振する長さとすればよい。

本例では、６００ＭＨｚ付近で最も強い共振周波数を得られるようにするため、表示部保持部１０５（第１の放射体１００）の水平方向の長さ（横幅）及び、ベース部２（第２の放射体２００）の水平方向の長さを、６００ＭＨｚのλ／２としてある。６００ＭＨｚの波長は５０ｃｍであるため、実寸はλ／２＝２５ｃｍとなる。

図４には、表示部保持部１０５の水平方向の長さをλ／２、垂直方向（ｙ軸方向）の長さ（高さ）を０．３λ、ベース部２の水平方向の長さをλ／２、垂直方向の長さを０．２λ、支柱５０の長さをλ／４とした場合の、入力反射特性（Ｓ１１）を示してある。支柱５０の長さは、第１の放射体１００と第２の放射体２００とが近づきすぎて電磁的結合を起こしてしまわないように、ある程度の長さである必要があり、本例ではλ／４としてある。なお、上述したλ／２等の長さは、長さの最低基準であり、実際の長さはこれらの基準以上の長さであればよい。

本例では、４７０ＭＨｚから７１０ＭＨｚの帯域内で共振周波数が得られ、かつその帯域内の反射特性Ｓ１１が−６ｄＢ以上である場合に、アンテナ特性が良好であるものとみなしており、図４においては、これらの条件を「ターゲットライン」として線で表現してある。図４に示した例では、４７０ＭＨｚから７１０ＭＨｚの帯域内での反射特性がほぼ−６ｄＢ以上であり、ターゲットラインを超えていることが読み取れる。

このように、表示部１０１や表示部保持部１０５、ベース部２が導体で構成されたテレビジョン受像機１０において、表示部保持部１０５の横幅とベース部２の横幅を、地上デジタル放送の周波数の波長の長さと共振する長さとすることにより、表示部保持部１０５とベース部２がそれぞれ第１の放射体、第２の放射体として機能させることが可能となる。つまり、アンテナを新規に追加する必要がなくなるため、製造コストを安価に抑えることができる。

また、第１の放射体１００と第２の放射体２００とがダイポールアンテナの役割を果たすとともに、第１の放射体１００が単体で平面型アンテナの機能を果たすため、広帯域の周波数をより安定的に受信できるようになる。

また、従来のテレビジョン受像機の製造工程との変更点が、給電部２０１の導体性を遮断する絶縁部品（支柱５０ｂ）の追加のみであり、新たに構造部品を追加する必要がないため、製造コストの安価に抑えることができる。

また、アンテナ等の構造部品を新規に追加しない構成であるため、テレビジョン受像機からアンテナが膨出する量を０に抑えることが可能となり、テレビジョン受像機１０のデザイン性を損なわずに済む。

また、アンテナ等の構造部品を新規に追加しない構成であるため、テレビジョン受像機１０を小型や薄型にでき、部屋間の移動や持ち運びを行い易くすることができる。

また、屋外アンテナを接続しなくても良好な映像を得られるようになるため、アンテナ端子のないキッチンやベランダ等でも、地上デジタルテレビジョン放送を視聴することができるようになる。

また、屋外アンテナを接続しなくても良好な映像を得られるようになるため、屋外アンテナの購入や工事が不要となり、屋外アンテナがない場合であってもコストをかけずに地上デジタルテレビジョン放送の視聴を行うことができる。

次に、図５のブロック図を参照して、本例のテレビジョン受像機の内部構成例について説明する。図５に示されたテレビジョン受像機１００は、表示部１０１及び表示部保持部１０５（図１参照）で構成される第１の放射体１００と、ベース部２で構成される第２の放射体２００とが、支柱５０内に設けられた給電部２０１によって電気的に接続されている。

第１の放射体１００及び第２の放射体２００で構成されるアンテナは、放送局から送信される電波を受信し、ベース部２内のチューナ２０３に伝送する。本例のテレビジョン受像機１０は、外部アンテナが接続される端子２０２も備えており、外部アンテナが接続される場合には、外部アンテナが受信した電波がチューナ２０３に伝送される。チューナ２０３は、アンテナが拾って得た電波を復調して、放送局より送り出されたＴＳ（Transport Stream）パケットを抽出する。復調されたパケットは、多重分離部２０５に送信される。

多重分離部２０５では、ＴＳパケットに含まれる、映像、音声、データ放送のデータなどの多重化された情報をそれぞれ分離し、分離したパケットが映像・音声パケットであれば復号部２０６に送り、データのパケットであれば制御部２１０に送る。

復号部２０６では、音声信号及び映像信号を復号し、復号した信号が映像信号であれば映像信号処理部２０７に送り、音声信号であれば音声信号処理部２０８に伝送する。映像信号処理部２０６では、映像信号と、制御部２１０で処理されたデータパケットである字幕やデータ放送の画像などを重畳し、表示部１０１に送る。音声信号処理部２０８は、ステレオ処理や増幅処理などを行い、処理された音声信号をスピーカ２０９から出力する処理を行う。

制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成される中央処理装置であり、テレビジョン受像機１０の各部の制御を行う。制御部にはメモリ２１１を接続してあり、メモリ２１１に格納された各種処理プログラムを読み出して制御を行う。制御部２１０に対する指令は、図示せぬリモートコントローラや、テレビジョン受像機の筐体等に設けられた操作ボタンへの操作入力に基づいて行われる。

リモートコントロール信号受信部２０４は、リモートコントローラからの信号を受信して、その信号を制御部２１０に供給する。リモートコントローラの操作により、所望のチャンネルが選局された場合は、その選局情報が操作信号として制御部２１０に供給され、制御部２１０からチューナ２０３に伝送される。そして、チューナ２０３で選局されたチャネルの電波が、第１の放射体１００及び第２の放射体２００で構成されるアンテナにより受信される。

なお、上述した実施の形態では、表示部保持部１０５を支える支柱５０が、表示部保持部１０５の水平方向の辺の一部のみを支持する構成としたが、図５に示したテレビジョン受像機１０′のように、支柱５０′の横幅を、表示部保持部１０５の横幅と同じ幅にして、構造的な強度を増加させた構成としてもよい。この場合は、同軸ケーブル２２０が配された部分以外の支柱は、樹脂等の絶縁体で構成するようにする。

また、上述した実施の形態では、チューナ２０３をベース部２（第２の放射体２００）の内部に格納した例を挙げたが、表示部保持部１０５等、第１の放射体１００側に格納したテレビジョン受像機に適用してもよい。

また、上述した実施の形態では、表示部を有機ＥＬで構成した例を挙げて説明したが、液晶やＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）など、他の素材で構成した表示部を用いてもよい。

また、上述した実施の形態では、画面サイズが１１インチのテレビジョン受像機に適用した例を挙げたが、１３インチや１５インチ等、他の画面サイズを持つテレビジョン受像機に適用してもよい。

また、上述した実施の形態では、表示部保持部１０５を金属板で構成した例を挙げて説明したが、表示部保持部１０５が樹脂等の非導電体で構成されたテレビジョン受像機に適用してもよく、この場合は、表示部１０５やその背面に配置されたシールド板１０４等の導体を、アンテナの第１の放射体１００として機能させればよい。

また、上述した実施の形態では、表示部１０１の他にも、表示部を保持する表示部保持部１０５やシールド板１０４等も第１の放射体１００として機能する構成としたが、これらは必須の要素ではなく、表示部１０１のみで自立可能な構成等にも適用可能である。この場合は、表示部１０１が第１の放射体１００の役割を果たすようになる。

また、上述した実施の形態では、支柱５０の垂直方向の長さをλ／４としたが、第１の放射体１００と第２の放射体２００とが電磁的結合を起こさない範囲内であれば、数ｃｍ等、λ／４より短い長さに設定してもよい。

また、上述した実施の形態では、支柱５０をベース部２の上面に対して所定の角度だけ傾斜させた状態でベース部２に取り付けた場合を例に挙げたが、支柱５０が傾斜しておらず、支柱５０とベース部２の上面とが成す角度が、９０°である場合に適用してもよい。

本発明の一実施の形態によるテレビジョン受像機の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による表示部の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による給電部の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による反射特性の例を示す特性図である。 本発明の一実施の形態によるテレビジョン受像機の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態によるテレビジョン受像機の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

２…ベース部、１０…テレビジョン受像機、５０…支柱、１００…第１の放射体、１０１…表示部、２００…第２の放射体、２０１…給電部、２０２…外部アンテナ用端子、２０３…チューナ、２０４…リモートコントロール信号受信部、２０５…多重分離部、２０６…復号部、２０７…映像信号処理部、２０８…音声信号処理部、２０９…スピーカ、２１０…制御部、２１１…メモリ、２２０…同軸ケーブル、２２１…同軸芯線、２２２…同軸絶縁体、２２３…同軸外皮導体、２２４…同軸外皮絶縁体

Claims (6)

1. テレビジョン受像機のチューナに接続されるアンテナにおいて、
   前記テレビジョン受像機の表示部と一体化される第１の放射体と、
   水平面に載置可能なベース部からなる第２の放射体と、
   前記第１の放射体と前記第２の放射体とを接続して、前記第１の放射体を支持する支柱と、
   前記チューナと前記第１の放射体及び前記第２の放射体とを電気的に接続する給電部とを備え、
   前記給電部は、支柱に格納されていることを特徴とする
   アンテナ。
2. テレビジョン放送信号を受信するチューナと、
   前記チューナで受信して得た映像信号を表示する表示部と、
   水平面に載置可能なベース部と、
   前記表示部と前記ベース部とを接続して、前記ベース部に対して前記表示部を支持する支柱とを備え、 前記支柱には、前記表示部からなる第１の放射体と前記ベース部からなる第２の放射体とを電気的に接続する給電部を格納し、前記給電部で得た信号を前記チューナで受信することを特徴とする
   テレビジョン受像機。
3. 請求項２記載のテレビジョン受像機において、
   前記給電部の周囲は、非導電の部材で支持されていることを特徴とする
   テレビジョン受像機。
4. 請求項２記載のテレビジョン受像機において、
   前記第１の放射体の水平方向の長さと、前記第２の放射体の水平方向の長さは、前記テレビジョン放送信号の波長λの１／２以上としたことを特徴とする
   テレビジョン受像機。
5. 請求項２記載のテレビジョン受像機において、
   前記第１の放射体は、前記表示部を保持する金属製の保持部材で構成されることを特徴とする
   テレビジョン受像機。
6. 請求項２記載のテレビジョン受像機において、
   前記第１の放射体は、前記表示部の背面に配置されたシールド板で構成されることを特徴とする
   テレビジョン受像機。

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