JP5342008B2 - ネットワークｔｖ用内蔵式無線アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、全体的に、ネットワークＴＶ用の内蔵式無線モジュール（チップセット）及びこれに関連するアンテナに関する。

ネットワーク構成要素間でマルチメディアを含む情報が共有されるホームネットワークが提供される。例えば、ＴＶは、ディスクプレーヤ又はセントラルサーバにアクセスし、ディスク又はサーバに格納されたマルチメディア番組を再生することができる。ＴＶはまた、ハードディスクドライブにアクセスし、記録したＴＶ番組の再生、デジタル写真の表示、その他を行うことができる。

ＴＶはまた進化しており、現在では、見苦しい配線（ネットワークケーブル、ビデオケーブル、その他）が視界から取り除かれたアートワークの美しい要素として、比較的大型のフラットパネルディスプレイＴＶを壁に取り付けることができる。これは、無線技術を用いて達成されることが多く、ＴＶは、ネットワーク内の他の構成要素からマルチメディア情報を無線で受け取る。

本明細書で理解されるように、ホームネットワークにおいてマルチメディア情報を伝送するには比較的大きな無線帯域幅が必要とされる。例えば、圧縮高解像度（ＨＤ）ビデオは、２０〜５０メガビット／秒の帯域幅を必要とする。

また、本明細書で理解されるように、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）アダプタなどの現在のＴＶ用無線アダプタは、通常、無線プロトコルを処理するためにホストＣＰＵを必要とし、これは、ＴＶ ＣＰＵの処理能力が限定されていること、及びそのアプリケーション負荷が高いことに起因してＴＶ及び無線性能の両方が大幅に低下する。一部のＵＳＢアダプタは、無線処理をアンロードするが、ＴＶプロセッサが実行しなければならないＵＳＢドライバーは、依然としてＴＶの処理能力の大きな量を消費する。その上、このようなアダプタはＴＶの裏側に差し込む必要があり、受信無線信号強度が低下するので、受信状態が不十分な結果となることが多い。更にまた、顧客はＴＶの裏側に電気的接続部を装着してＴＶにアンテナを取り付けなければならず、これは、不便であるだけでなく、見苦しい外観並びに不十分な無線性能をもたらす可能性がある。

従って、ＴＶは、シャーシと、シャーシ上にあるＴＶディスプレイと、シャーシ上に支持されるＴＶ信号処理ボードと、を含む。無線モジュールが信号処理ボード上にあり、同様にＴＶプロセッサが、例えば標準通信バスを用いて無線モジュールと通信して信号処理ボード上にある。ＴＶのネットワークアプリケーションは、オーディオ及びビデオをストリーミングすると共に、ホームネットワーク又はインターネットから無線モジュールを用いてデータを伝送することができる。加えて、ＴＶチューナがＴＶ信号ソースからＴＶ信号を受信する。以下でより詳細に記載されるように、少なくとも１つのアンテナ素子がシャーシ内部にあって、ホームネットワークから受け取ったオーディオ−ビデオ信号を無線モジュールに送信すると共に、必要に応じて、オーディオ及び／又はビデオ及び／又は非オーディオ／ビデオデータをネットワークに返信する。無線モジュール及びアンテナは、例えば、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、その他用に構成することができる。

例示的な実施形態において、ベゼルはシャーシを囲み、ディスプレイシールドがシャーシ内にあり、ＴＶディスプレイとＴＶ信号処理ボードとの間に配置される。ディスプレイシールドが外周を定め、アンテナ素子は、ディスプレイシールドの外周を超えてベゼルと並置されている。幾つかの実施形態において、アンテナ素子を無線モジュールに接続する導線はまた、ディスプレイシールドの外周を超えてベゼルと並置される。例示的な実施形態において、少なくとも第１及び第２のアンテナ素子が設けられ、第１のアンテナ素子がシャーシの第１の縁部に平行に配置され、第２のアンテナ素子がシャーシの第２の垂直縁部に平行に配置される。

例示的な実施形態において、信号処理ボードは、シャーシの第１から第４の縁部にそれぞれ面する第１から第４の縁部を定める。ＴＶチューナは、信号処理ボードの第３及び第４の縁部と並置することができ、アンテナ素子は、シャーシの第１及び第２の縁部と並置され、すなわち、信号処理ボードに対してチューナの反対側にある。

別の態様に置いて、装置は、ＴＶシャーシに統合された無線チップセットを有する。少なくとも１つの無線アンテナ素子が、チップセットに給電するためにシャーシ内にある。シャーシ内のＴＶプロセッサは、アンテナ素子及びチップセットを通じて受信されるホームネットワーク構成要素からの信号をＴＶ上に表示させる。

別の態様において、オーディオ−ビデオコンテンツを受信するためにＴＶの外部に延びるアンテナ線を必要とすることなく、ホームネットワークから無線受信したオーディオ−ビデオコンテンツをホームネットワーク内のＴＶ上に提示可能にするシステムが開示される。本システムは、ビデオコンテンツを表示する手段と、表示手段を保持する手段と、を含む。アンテナ手段が保持手段の内部にあり、ホームネットワークからオーディオ−ビデオコンテンツを無線受信するよう構成される。

その構造及び作動の両方に関する本発明の詳細は、同じ参照符号が同じ要素を示している添付の各図面を参照すると最もよく理解することができる。

ネットワーク構成要素を概略的に示す、壁に取り付けられたフラットパネルＴＶの正面斜視図である。 外板を取り外して内部構成要素を露出させた状態の、ＴＶの例示的な実施形態の後部の背面図である。

最初に図１を参照すると、ホームネットワーク１０は、ＴＶディスプレイ１４を保持するＴＶシャーシ１３を備えた１つ又はそれ以上のＴＶ１２（１台のＴＶだけが図示されている）を含むことができる。通常、プラスチックフレーム状のベゼル１５がディスプレイ１４を枠組みする。

ＴＶ１２は、壁又は天井など、住居の面１６上に当該技術分野で公知の手段で取り付けることができる。ＴＶ１２は、フラットパネル（マトリクス型）標準解像度／高解像度（ＨＤ）ディスプレイ１４を備えたアナログ／デジタルＴＶとことができるが、他のタイプのディスプレイを用いてもよい。

ネットワーク１０は、例えば、ＷｉＦｉ原理、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ原理、又は当該技術分野で公知の他の無線原理を用いてＴＶ１２にオーディオ−ビデオ情報を無線通信する種々の構成要素を含むことができる。例えば、ＴＶ１２は、コンピュータサーバ１８、ディスクプレーヤ２０、パーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）２２、及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２４からの圧縮又は非圧縮ＨＤビデオ、並びにＴＶ１２に表示するためのデジタル写真のような他の情報を受け取ることができる。ゲームプレーヤなどの他のネットワーク構成要素又は当然のことながら他のＴＶをネットワーク１０内に設けることができる。当該技術分野で公知の原理に従って、人が携帯リモコン装置２６を操作し、ＴＶ１２及び／又は種々のネットワーク構成要素に無線コマンド信号を入力することができる。

ここで図２を参照すると、ＴＶ１２（何らかの外板又はカバーを取り外した状態）の例示的な実施形態の後部が図示されている。液晶ディスプレイ（ＬＤＣ）シールドなどの金属ディスプレイシールド２８は通常、ディスプレイ１４とほぼ同一平面になるように位置合わせされ、ディスプレイ１４からシールド２８の反対側にある構成要素によって生成される可能性がある干渉からディスプレイ１４の表示素子をシールドする。以下でより詳細に明らかにするように、アンテナは受信向上のために金属ディスプレイシールドから離れて配置されるのが望ましい。

上記で示唆されたシールド構成要素のうちの１つは、ＴＶに給電するＴＶパワーモジュール３０、及び従属部品を保持するためのＴＶ信号処理ボード３２とすることができる。ＴＶパワーモジュール３０及びＴＶ信号処理ボード３２は共に、通常はシールド２８上に取り付けられる。ディスプレイ電力コンバータ３４もまた、例えばＬＣＤディスプレイの当該技術分野で公知の目的においてシールド２８上に取り付けることができる。

ＴＶ信号処理ボード３２は、とりわけ、周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）又はＰＣＩエクスプレスフォームファクタ（例えば、Ｒａｌｉｎｋ ２８８０）を備えた、ＴＶチューナ３６、及び限定ではないが、Ｂｒｏａｄｃｏｍ， Ｍａｒｖｅｌｌ， Ａｔｈｅｒｏｓ， ｏｒ Ｒａｌｉｎｋ製の８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎチップセットなどの無線モジュール３８を保持することができ、結果として、ミニＰＣＩバス又はＰＣＩエクスプレスバス又は他の適切な通信バスを介して信号処理ボード上のＴＶプロセッサ４０と通信することができる。また、無線モジュール３８は更に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信器を含むことができ、混成チップセットなどの場合には、セキュアなデジタル入力／出力（ＳＤＩＯ）フォームファクタを想定し、ＳＤＩＯバス又はＵＳＢバスを介してＴＶプロセッサ４０と通信することができる。ＴＶ（ホスト）プロセッサ上の処理負荷を軽減するために、無線チップセットに処理をアンロードする機能を有する無線モジュールが好ましい。このような処理アンロードチップセットは、ホストプロセッサに加わる負荷が極めて僅かになる。

図２で示されるように、１つ又はそれ以上の無線アンテナ素子は、ＴＶ１２内に含めることができる。例えば、第１の細長いアンテナ素子４２は、ＴＶ１２の上縁付近でこれと平行（すなわち、水平）に配置することができ、第２の細長いアンテナ素子４６は、ＴＶ１２の左縁４８（又は右端）付近でこれと平行（すなわち垂直）に配置することができる。図示の例示的な実施形態において、アンテナ素子４２、４６は、ディスプレイシールド２８及びＴＶを枠組みするプラスチックベゼル１５の縁部間に配置され、図示のようにベゼルと同一平面上にあるようにすることができる。更に、図示の実施例において、チューナ３６が信号処理ボード３２の縁部の１つのセット付近、この場合には、右縁部と低縁部付近に取り付けられると、アンテナ素子４２、４６は、ＴＶ１２の反対側の対向縁部付近、この場合、ＴＶ１２の上縁部及び左縁部付近に取り付けられる。

アンテナ素子４２、４６は、デュアルバンド多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ素子とすることができ、２．４ＧＨｚ信号及び５ＧＨｚ信号を受信するよう構成される。更にまた、破線５０から理解できるように、アンテナ素子４２、４６から無線モジュール３８への接続線（第１のアンテナ４６からの線路だけが図示されている）は、シールド２８の外側縁部とベゼル１５との間のスペースを通すことができる。アンテナ延長ケーブルの無線周波信号損失を低減するために、バス延長ケーブル（ＵＳＢを使用している場合）を用いて無線モジュールをアンテナに近接して延長することができる。

上記のことを考慮すると、ＭＩＭＯアンテナは別個のアンテナ素子で実施できることが本発明により認識され、ダイバーシティ利得（ＭＩＭＯ技術を用いた８０２．１１ｎの恩恵）を得るためにこれらのアンテナ素子の位置を別個にすることが有利とすることができる。図２に示すアンテナ素子の配置及び位置決めは、最適な受信及びダイバーシティをもたらし、ＴＶチューナ３６への干渉を最小限にすることができる。また、アンテナ素子を縁部にあるプラスチックベゼルの内部で且つ金属シールドの外部に取り付けることにより受信の向上をもたらすことができ、異なるＴＶモデル構成に基づいて正確なアンテナ位置を求めることできる点は理解される。アンテナ素子を無線モジュールに接続する線路５０は、信号損失を最小限にするために極細同軸ケーブル（Ｈｉｒｏｓｅ Ｕ．ＦＬ型コネクタ）とすることができ、ネットワーク性能を高めるために図示のようにベゼル内部でＴＶの縁部に沿って配線することができる。

非限定的な実施形態において、ＳＤＩＯコントローラは、例えば、信号処理ボード３２上に含められ、ＴＶ１２が、写真又は他の媒体を表示するためにセキュアデジタルメディアカード（図示せず）にアクセスできるようにすることができる。限定ではないが、無線モジュール３８は、特定のＣＰＵ機能をアンロードする機能を有してＵＳＢ ＷｉＦｉによって実装することができる。例えば、Ｂｒｏａｄｃｏｍ ４３２３チップを用いることができる。

図２の説明の終わりとして、アンテナ４２、４６及び無線モジュール３８を通じてホームネットワークとオーディオ、ビデオ、及びデータを通信することに加えて、ＴＶ１２は、ＴＶチューナ３６を介して、セットトップボックス、ケーブルＴＶソース、衛星ＴＶレシーバ、従来の地上波ＴＶ放送アンテナ、その他など、ＴＶ番組のソース５２からＴＶ信号を受信する。

特定のネットワークＴＶ用内蔵式無線アンテナが本明細書で図示され且つ詳細に説明したが、本発明により包含される主題は、請求項によってのみ限定される点を理解されたい。

１２：壁
１３：シャーシ
１４：ＴＶディスプレイ
１８：サーバ
２０：ディスクプレーヤ
２２：ＰＶＲ
２４：ＰＣ
２８：ディスプレイシールド
３０：ＴＶパワーモジュール
３２：信号処理ボード
３８：無線モジュール
４０：ＴＶプロセッサ
４２、４６：アンテナ
５２：ＴＶ信号ソース

Claims (2)

1. シャーシ（１３）と、
   前記シャーシ（１３）上にあるＴＶディスプレイ（１４）と、
   前記シャーシ（１３）上に支持されるＴＶ信号処理ボード（３２）と、
   前記ＴＶ信号処理ボード（３２）上にあり、少なくともオーディオ及びビデオ信号を受信するよう構成される無線モジュール（３８）と、
   前記ＴＶ信号処理ボード（３２）上にあり、前記無線モジュール（３８）と通信するＴＶプロセッサ（４０）と、
   を備えたＴＶであって、
   前記ＴＶプロセッサ（４０）の制御により前記オーディオ及びビデオ信号が前記ＴＶディスプレイ（１４）上に提示可能にされ、
   前記ＴＶが更に、
   ＴＶ信号ソースからＴＶ信号を受信するＴＶチューナ（３６）と、
   前記シャーシ（１３）の内部にあり、ホームネットワークから受け取った少なくともオーディオ及びビデオ信号を前記無線モジュール（３８）に送信する少なくとも１つのアンテナ素子（４２、４６）と、
   前記シャーシ（１３）を囲むベゼル（１５）と、
   前記シャーシ（１３）内で、前記ＴＶディスプレイ（１４）と前記ＴＶ信号処理ボード（３２）との間に配置されるディスプレイシールド（２８）と、
   を備え、
   前記ディスプレイシールド（２８）が外周を定め、前記アンテナ素子（４２、４６）が、前記ディスプレイシールド（２８）の外周を超えて前記ベゼル（１５）と並置されており、
   前記アンテナ素子（４２、４６）を前記無線モジュール（３８）に接続する導線（５０）が、前記ベゼル（１５）と前記ディスプレイシールド（２８）の外周との間に配置されている、
   ことを特徴とするＴＶ。
2. シャーシ（１３）と、
   前記シャーシ（１３）上にあるＴＶディスプレイ（１４）と、
   前記シャーシ（１３）上に支持されるＴＶ信号処理ボード（３２）と、
   前記ＴＶ信号処理ボード（３２）上にあり、少なくともオーディオ及びビデオ信号を受信するよう構成される無線モジュール（３８）と、
   前記ＴＶ信号処理ボード（３２）上にあり、前記無線モジュール（３８）と通信するＴＶプロセッサ（４０）と、
   を備えたＴＶであって、
   前記ＴＶプロセッサ（４０）の制御により前記オーディオ及びビデオ信号が前記ＴＶディスプレイ（１４）上に提示可能にされ、
   前記ＴＶが更に、
   ＴＶ信号ソースからＴＶ信号を受信するＴＶチューナ（３６）と、
   前記シャーシ（１３）の内部にあり、ホームネットワークから受け取った少なくともオーディオ及びビデオ信号を前記無線モジュール（３８）に送信する少なくとも１つのアンテナ素子（４２、４６）と、
   を備え、
   前記信号処理ボードが、前記シャーシ（１３）の第１から第４の縁部にそれぞれ面する第１から第４の縁部を定め、前記ＴＶチューナ（３６）が、前記信号処理ボード（３２）の第３及び第４の縁部と並置され、前記アンテナ素子（４２、４６）が前記シャーシ（１３）の第１及び第２の縁部と並置されていることを特徴とするＴＶ。

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