JP5278039B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

この発明は、無線通信による電波を受信する受信装置に関する。

近年、テレビジョン受像機に無線通信機能が搭載されるようになってきている。例えば、テレビジョン受像機を操作するためのリモートコントローラ（以下、リモコンと適宜称する）として、従来から赤外線通信方式を用いた赤外線リモコンが広く使用されているが、最近では、無線通信方式を用いた無線リモコンも実用化されている。また、例えば、テレビジョン受像機の薄型化に伴い、放送の電波を受信する受信部と表示部とを分離した構成とし、ＡＶ（Audio/Video）データを受信部から表示部へ無線通信によって伝送する方式が実用化されている。

図１２に示すように、従来のテレビジョン受像機１００は、金属材料で形成された表示パネル１１０の周囲を覆うようにして、非金属の材料で形成されたフレーム１２０が設けられている。

無線通信による電波は、例えば送信側である無線リモコンと受信側であるテレビジョン受像機１００との間に遮蔽物が存在している場合でも、その遮蔽物が非金属であれば透過することができる。そのため、このようなテレビジョン受像機１００においては、例えば図１３に示すように、無線の受信用アンテナを備える無線モジュール１３０がフレーム１２０の裏側や、受像機１００の下部に設けられた電源やタイマー等のステータスを表示する領域の隙間等に配置される。このように無線モジュール１３０を配置することで、受信性能を確保することができる。

このように、無線通信方式を用いた無線リモコンに関する技術が下記の特許文献１に記載されている。

特開２００２−１６９８８号公報

しかしながら、遮蔽物が存在する場合には、遮蔽物がない場合と比較して受信性能が低下してしまう。図１４は、無線モジュールを受像機１００におけるステータス表示領域の隙間に設置した場合の一例のアンテナゲインを示す。このグラフにおいて、円周方向の角度は、無線モジュール１３０に設けられた受信用アンテナに対する方向を示す。具体的には、０°の位置がテレビジョン受像機１００の正面方向を示し、１８０°の位置が背面方向を示す。また、円の半径方向がアンテナゲインの大きさを示し、内周側から外周側に向かってアンテナゲインが大きくなることを示す。

このように、無線モジュール１３０の正面方向に遮蔽物としての表示パネル１１０が存在している場合には、正面方向のアンテナゲインが背面方向や側面方向のアンテナゲインよりも小さくなる傾向にある。

また、図１５に示すように、最近のテレビジョン受像機１００’では、薄型化とともに、デザイン性の観点からフレーム１２０’の幅を狭くする狭額縁化が進んでいる。その結果、フレーム１２０’の領域が減少し、従来のように無線モジュール１３０をフレーム１２０’の裏側やステータス表示領域の隙間に配置することが困難となっている。

このような問題を解決する方法として、フレーム１２０’にスリットを設け、このスリットの位置に小型の外部アンテナを配置することが考えられる。しかしながら、小型の外部アンテナは非常に高価であるため、コストが上昇してしまうという問題点があった。

また、問題を解決する他の方法として、無線モジュール１３０をフレーム１２０’の端面に配置することが考えられる。しかしながら、無線モジュール１３０を端面に配置すると、受信性能が低下してしまうとともに、配置する位置が限られてしまうという問題点があった。また、無線モジュール１３０とテレビジョン受像機１００’の主要基板との距離が長くなるため、これらを接続する配線が長くなってしまう。接続用の配線を長くすると、コストが上昇するとともに配線自体がアンテナとなり、不要輻射の問題が発生してしまうという問題点があった。

したがって、この発明の目的は、狭額縁化された場合であっても、無線通信による電波を効率的に受信することができる受信装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明は、映像を表示する表示パネルと、
表示パネルの背面側の少なくとも一部を覆い、且つ周縁部の少なくとも一部が内側に折り曲げられたバックカバーと、
バックカバーの前面に設けられ、外部から送信された無線通信による電波を受信する受信部と、
バックカバーの折り曲げ部分の近傍に取り付けられ、外部から送信された電波を反射させ、受信部へ導く反射板と
を備える受信装置である。

上述したように、この発明では、映像を表示する表示パネルと、表示パネルの背面側の少なくとも一部を覆い、且つ周縁部の少なくとも一部が内側に折り曲げられたバックカバーと、バックカバーの前面に設けられ、外部から送信された無線通信による電波を受信する受信部と、バックカバーの折り曲げ部分の近傍に取り付けられ、外部から送信された電波を反射させ、受信部へ導く反射板とを備えるようにしているため、受信部の正面方向から送信された電波を受信することができる。

この発明は、外部から送信された無線通信による電波を、バックカバーの傾斜部に設けられた反射板で反射させ、受信部に導くようにしているため、正面方向から送信された電波を効率的に受信することができるという効果がある。

また、この発明は、受信部をバックカバー内の何れの位置に設けることができるため、受信部と回路基板とを接続する配線を短くすることができ、コストの抑制や配線による不要輻射の問題を改善することができるという効果がある。

この発明の実施の一形態による受信装置の一例の外観を示す略線図である。 バックカバーの一例の外観を示す略線図である。 この発明の実施の一形態による受信装置１０の一例の構成を示すブロック図である。 反射板が設けられていない場合の電波の受信方法について説明するための略線図である。 反射板を設けた場合の電波の受信方法について説明するための略線図である。 バックカバーの一部に反射板を取り付けた場合の受信装置の一例の外観を示す略線図である。 反射板を取り付けない場合の無線モジュールにおけるアンテナゲインの一例を示す略線図である。 反射板を取り付けた場合の無線モジュールにおけるアンテナゲインの一例を示す略線図である。 スネルの法則について説明するための略線図である。 スネルの法則を利用した電波の受信方法について説明するための略線図である。 反射板をスタンド部に設けた例について説明するための略線図である。 従来のテレビジョン受像機の一例の外観を示す略線図である。 無線モジュールの配置例について説明するための略線図である。 無線モジュールにおけるアンテナゲインについて説明するための略線図である。 従来の他のテレビジョン受像機の一例の外観を示す略線図である。

以下、この発明の実施の一形態について、図面を参照して説明する。この発明の実施の一形態では、無線リモートコントローラなどの送信装置から送信された無線通信による電波を効率的に受信するため、受信装置に反射板を設けた。なお、以下に示す例では、受信装置としてディジタルテレビジョン放送が受信可能なテレビジョン受像機を適用し、送信装置として無線リモートコントローラを適用した場合について説明する。

［受信装置の構成］
図１は、この発明の実施の一形態による受信装置１０の一例の外観を示す。受信装置１０は、表示パネル１、フレーム２およびバックカバー４で構成されている。表示パネル１は、受信した放送信号の電波に基づく映像を表示するための表示部であり、金属性の材料を用いて形成されている。フレーム２は、プラスチックなどの非金属性の材料を用いて形成されており、表示パネル１の周囲を覆うようにして設けられている。

フレーム２の背面側には、プラスチックなどの非金属性の材料を用いて形成されたバックカバー４が設けられ、表示パネル１の背面側を覆うようにされている。バックカバー４は、その周縁の４辺が内側に折り曲げられるようにして形成されている。

フレーム２およびバックカバー４によって受信装置１０の筐体が形成されている。筐体の内部には、無線リモートコントローラ（以下、無線リモコンと適宜称する）などの送信装置から送信された電波を受信するための無線モジュール３や、図示しないが、受信した放送信号の電波に対して所定の信号処理を行うための回路基板等が配置されている。無線モジュール３を配置する位置は、何れの位置でも構わないが、回路基板に近接した位置に設けると 無線モジュール３と回路基板とを接続する配線を短くすることができるため、より好ましい。

なお、バックカバー４は、必ずしも表示パネル１の背面側全体を覆う必要はない。例えば、無線モジュール３や回路基板等の部品が筐体内に収まるように、表示パネル１の背面側の少なくとも一部を覆うように設ければよい。

バックカバー４の折り曲げ部分の筐体内部側には、金属性の材料で形成された反射板５が設けられている。反射板５は、例えば板金や導電テープであり、バックカバー４成型後に、バックカバー４の折り曲げ部分に貼り付けられる。また、バックカバー４成型時に、インモールド成型や部分メッキ等によって反射板５を取り付けるようにしてもよい。

図２は、筐体内部側から見たバックカバー４の一例の外観を示す。バックカバー４の周縁が内側に折り曲げられることにより、表示パネル１と水平に形成された背面部に対して所定の傾斜を有するように形成されている。この傾斜の角度は、無線モジュール３の受信性能や受信装置１０のデザイン等を考慮して、４５°±３０°程度とすると好ましい。

反射板５の長さは、バックカバー４の長さと同一であることが好ましいが、無線モジュール３による受信性能の低下が許容できる範囲であれば、バックカバー４の長さよりも短くてもよい。具体的には、例えば、反射板５の長さを電波の波長λの１／４、すなわちλ／４程度とするとよい。こうすることにより、無線リモコンからの電波を無線モジュール３で効率的に受信することができる。

また、反射板５の幅は、バックカバー４の幅と同一であることが好ましいが、無線モジュール３による受信性能の低下が許容できる範囲であれば、バックカバー４の幅よりも短くてもよい。さらに、反射板５は、バックカバー４の周縁部全てに設けることに限らず、例えば、無線モジュール３に最も近接した１辺にのみ設けるようにしてもよい。

このように、反射板５をバックカバー４の折り曲げ部分の筐体内部側に取り付けることにより、受信装置１０の正面方向から無線リモコンが操作された際に、無線リモコンから出力された電波が反射板５で反射し、筐体内に導かれる。

図３は、この発明の実施の一形態による受信装置１０の一例の構成を示す。受信装置１０は、無線モジュール３、チューナ部１２、デスクランブラ１３、デマルチプレクサ（ＤｅＭＵＸ：De-MUltipleXer）部１４、デコーダ１５、映像処理部１６、音声処理部１７、表示パネル１、音声出力部１８および制御部１９を備える。

受信装置１０は、外部に接続されたアンテナ１１により、図示されない放送設備から送信されたディジタルテレビジョン放送の電波を受信し、チューナ部１２に供給する。チューナ部１２は、アンテナ１１を介して供給されるディジタルテレビジョン放送の電波から所定の周波数の変調信号を選局する。そして、選局された変調信号に対して復調処理や誤り訂正処理などの所定の信号処理を施しトランスポートストリーム（ＴＳ：Transport Stream）をデスクランブラ１３に対して出力する。

デスクランブラ１３は、供給されたＴＳに対して、必要に応じてスクランブルを解除するための処理を施し、スクランブルが解除されたＴＳをデマルチプレクサ１４に対して出力する。デマルチプレクサ１４は、供給されたＴＳについて、ＴＳパケットのヘッダ部に格納された、それぞれのパケットを識別するためのＰＩＤ（Packet IDentification）の値に基づきフィルタリングを行う。そして、多重されたＴＳの中からビデオストリームやオーディオストリームなどの必要なストリームを取り出し、デコーダ１５に供給する。

デコーダ１５は、ビデオストリームおよびオーディオストリームに対してそれぞれ復号処理を施し、映像信号および音声信号を出力する。復号された映像信号および音声信号は、映像処理部１６および音声処理部１７にそれぞれ供給される。

映像処理部１６は、供給された映像信号に対してノイズ除去や解像度変換、フレーム補間などの所定の画像処理を施し、表示パネル１に供給する。表示パネル１としては、例えば、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いることができる。音声処理部１７は、供給された音声信号に対して所定の音声処理を施し、音声出力部１８に供給し、供給された音声信号が音声出力部１８から出力される。

無線リモートコントローラ２０は、無線リモートコントローラ２０に設けられた操作キーをユーザが操作することにより、操作に応じたコマンドを含む送信信号を生成し、無線通信を用いて受信装置１０に設けられた無線モジュール２に対して送信する。

無線モジュール３は、受信用アンテナ２１および受信部２２を備える。受信用アンテナ２１は、無線リモコン２０から送信された送信信号を受信し、受信部２２に供給する。受信部２２は、受信用アンテナ２１から供給された送信信号に対して所定の信号処理を施し、制御部１９に供給する。

制御部１９は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）に予め格納されたプログラムに従い、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）をワークメモリとして各部を制御する。また、制御部１９は、受信部２２から供給された信号に含まれるコマンドに応じた動作を行うように、各部を制御する。

［電波の受信方法］
この発明の実施の一形態では、無線リモコン２０から送信された電波を、バックカバー４に設けられた反射板５で反射させることによって、無線モジュール３で電波を効率的に受信する。

この発明の実施の一形態についての理解を容易とするため、先ず、バックカバー４に反射板５が設けられていない場合について説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、バックカバー４に反射板５が設けられていない受信装置１０’の上面図および側面図を示す。電波が受信装置１０の正面方向から送信された場合、電波が非金属性の材料で形成されたバックカバー４を透過してしまう。そのため、電波が無線モジュール３の方向に進行せず、無線モジュール３で受信することが困難となってしまう。

次に、バックカバー４に反射板５を設けた場合について説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、バックカバー４に反射板５を設けた受信装置１０の上面図および側面図を示す。電波が受信装置１０の正面方向から送信された場合、電波が反射板５によって反射することにより、バックカバー４を透過することなく筐体内部側に導かれる。したがって、正面方向から送信された電波を無線モジュール３で受信することができる。

図６は、バックカバー４の一部に反射板５を取り付けた例を示す。この例では、反射板５としての金属テープがバックカバー４の４辺のうち、無線モジュール３に最も近接した底面側の辺の筐体内部側に取り付けられている。金属テープは、長さ６５ｍｍおよび幅２０ｍｍであり、無線モジュール３の近傍に取り付けられている。

図７は、図６に示す金属テープが取り付けられていない場合の無線モジュール３におけるアンテナゲインを示す。図８は、図６に示す金属テープを取り付けた場合の無線モジュール３におけるアンテナゲインを示す。図７および図８に示すグラフにおいて、円周方向の角度は、無線モジュール３の方向を示す。具体的には、０°の位置が受信装置１０の正面方向を示し、１８０°の位置が背面方向を示す。また、円の半径方向がアンテナゲインの大きさを示し、内周側から外周側に向かってアンテナゲインが大きくなることを示す。

図７および図８に示すように、金属テープを取り付けることにより、背面方向のアンテナゲインが３ｄＢ程度向上し、通信距離が約１．４倍となる。例えば、受信装置１０がテレビジョン受像機であり、無線リモコン２０との通信距離が３ｍ程度であった場合には、通信距離が約４．２ｍに向上するため、室内などで無線リモコン２０を操作する際には、より大きな効果を得ることができる。

このように、バックカバー４に反射板５を取り付けることにより、反射板５を取り付けない場合と比較して、より効率的に電波を受信することができる。

ところで、受信装置１０の正面方向に対して斜め方向から電波が送信された場合、電波の進行方向と反射板５との間に表示パネル１が遮蔽物として存在するため、電波を反射板５で反射させることができず、無線モジュール３で受信することができない。そこで、この発明の実施の一形態では、スネルの法則に従った回折を利用して、斜め方向からの電波を反射させ、無線モジュール３で受信できるように反射板５を設けるようにしている。

スネルの法則では、図９に示すように、屈折率の異なる２つの物質ＡおよびＢの境界面の垂直方向に対する角度をそれぞれθ_ａおよびθ_ｂとし、屈折率をそれぞれＮａおよびＮｂとした場合に、以下の式（１）に示す関係が成立する。
ｓｉｎθ_ａ／ｓｉｎθ_ｂ ＝Ｎｂ／Ｎａ ・・・（１）

また、物質Ａの比誘電率が略１であり、物質Ｂの比誘電率がε（＞１）であるとすると、物質Ａの屈折率Ｎａが１となり、物質Ｂの屈折率Ｎｂが√εとなる。したがって、物質Ｂの屈折率が１よりも大きい場合には、物質Ａに入射された電波が上述した式（１）に基づいて回折し、物質Ｂを通過する際の角度θ_ｂが物質Ａを通過する際の電波の角度θ_ａに対して小さくなる。

このようなスネルの法則に従った回折を利用し、電波が受信装置１０の斜め方向から送信された場合について考える。図１０に示すように、受信装置１０の斜め方向から送信された電波がフレーム２に入射される。この発明の実施の一形態では、フレーム２がプラスチックなどの材料を用いて形成されており、比誘電率が１よりも大きいため、フレーム２に入射された電波は、フレーム２内を通過する際にスネルの法則に従って回折し、進行方向が変化する。進行方向が変化した電波は、反射板５によって反射し、筐体内部に導かれることにより、斜め方向から送信された電波を無線モジュール３で受信することができる。

なお、フレーム２の比誘電率が空気の比誘電率と同一である場合には、電波がフレーム２内を通過する際に回折せず、点線の矢印で示す方向に進行するため、斜め方向から送信された電波を反射板５で反射させることができない。

このように、この発明の実施の一形態では、バックカバー４の筐体内部側に反射板５を設けることにより、受信装置１０の正面方向や斜め方向から送信された無線通信による電波を、より効率的に受信することができる。

また、反射板５をバックカバー４の筐体内部側に設けるようにしているため、受信装置１０の外観上の変化がないので、デザイン性を損なうことなく受信性能を向上させることができる。

さらに、この発明の実施の一形態では、反射板５を用いて無線通信を行うようにしているため、無線モジュール３の取り付け位置を自由に決定することができ、例えば回路基板の近傍に無線モジュール３を配置することができる。したがって、回路基板と無線モジュール３とを接続するための配線を短くすることができ、製造コストを抑えるとともに、配線がアンテナになることによる不要輻射を改善することができる。

以上、この発明の実施の一形態について説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施の一形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。この例では、反射板５をバックカバー４の折り曲げ部分に取り付けるように説明したが、これはこの例に限られず、無線モジュール３による受信性能を向上させることができれば、他の部分に取り付けるようにしてもよい。具体的には、例えば図１１に示すように、反射板５’を受信装置１０を設置する際のスタンド部３０に設けるようにしてもよい。スタンド部３０に反射板５’を設けることにより、バックカバー４に反射板５を設けた場合と同様に、無線モジュール３において効率的に電波を受信することができる。

また、この例では、無線リモコンからの信号を受信する場合について説明したが、これはこの例に限られない。例えば、受信装置１０に設けられたチューナ部１２を受信装置１０から分離した構成とし、チューナ部１２と受信装置１０との間でＡＶデータを無線通信によって伝送する場合についても適用可能である。

１ 表示パネル
２ フレーム
３ 無線モジュール
４ バックカバー
５，５’ 反射板
１０，１０’ 受信装置
２０ 無線リモートコントローラ
２１ 受信用アンテナ
２２ 受信部
３０ スタンド部

Claims (7)

1. 映像を表示する表示パネルと、
   上記表示パネルの背面側の少なくとも一部を覆い、且つ周縁部の少なくとも一部が内側に折り曲げられたバックカバーと、
   上記バックカバーの前面に設けられ、外部から送信された無線通信による電波を受信する受信部と、
   上記バックカバーの折り曲げ部分の近傍に取り付けられ、外部から送信された上記電波を反射させ、上記受信部へ導く反射板と
   を備える受信装置。
2. 非金属性材料で形成され、上記表示パネルの周縁部を覆うフレームをさらに備え、
   上記フレームの裏面側に上記反射板が配置され、上記電波が上記フレームを透過する際に回折することによって変化した進行方向に応じて、上記電波が上記受信部へ導かれるようにした請求項１に記載の受信装置。
3. 上記バックカバーの折り曲げ部分は、上記周縁部の４辺のうち少なくとも１辺に形成されている請求項１に記載の受信装置。
4. 上記バックカバーの折り曲げ部分は、上記受信部に最も近接した辺に形成されている請求項３に記載の受信装置。
5. 上記バックカバーの折り曲げ部分の折り曲げ角は、４５°±３０°である請求項１に記載の受信装置。
6. 上記反射板の長さは、上記電波の波長λに対してλ／４以上である請求項１に記載の受信装置。
7. 上記表示パネルを支持するスタンド部をさらに備え、
   上記反射板は、上記バックカバーの折り曲げ部分に取り付けられていることに代えて、上記スタンド部に取り付けられている請求項１に記載の受信装置。

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