(57)【要約】【課題】部品費、実装費などの経費がかからず、振動に強く、小型化可能で、インダクタンスの調整が容易なインダクタンス調整機構を提供すること。【解決手段】  絶縁基板１にパターン形成されたインダクタとしてのスパイラルコイル２と、スパイラルコイル２を覆うように絶縁基板１上に配置されたシールドケース３と、シールドケース３の天井部３ａにシールドケース３によって支持されるインダクタンス調整素子としてのネジ部材４とを備え、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離を調整し、スパイラルコイル２周囲の磁束密度を制御してスパイラルコイル２のインダクタンス値を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタが形成された回路基板と、
前記インダクタのインダクタンス値を調整するインダクタンス調整素子と、
前記インダクタと前記インダクタンス調整素子との間の距離を調整可能に支持する支持手段とを備え、
前記インダクタと前記インダクタンス調整素子との間の距離を調整し、前記インダクタの磁束密度を制御して前記インダクタの前記インダクタンス値を調整可能としたことを特徴とするインダクタンス調整機構。
【請求項２】
前記支持手段は、前記インダクタを覆うように前記回路基板の基板面に被せられたシールドカバーであることを特徴とする請求項１記載のインダクタンス調整機構。
【請求項３】
前記インダクタンス調整素子は、ネジ部材によって構成されると共に前記支持手段の前記インダクタの対向部分に形成されたネジ穴に支持され、前記ネジ部材を前記ネジ穴内で回転させることにより前記インダクタと前記ネジ部材との間の距離を調整することを特徴とする請求項１または請求項２記載のインダクタンス調整機構。
【請求項４】
前記インダクタ調整素子は、導電体であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインダクタンス調整機構。
【請求項５】
前記インダクタがスパイラル状のパターンで形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインダクタンス調整機構。
【請求項６】
テレビジョン放送受信用チューナの同調回路を有し、テレビジョン放送受信用チューナの同調回路に備えられたインダクタのインダクタンス値を請求項１から請求項５のいずれかに記載のインダクタンス調整機構を用いて調整することを特徴とするチューナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルのインダクタンス値を調整するインダクタンス調整機構及びそれを用いたチューナに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン信号等を受信するチューナでは、受信するチャンネルに周波数帯域を合わせるため、ＬＣ同調回路のインダクタンス値の調整が必要となる。そのため、コイルの全長とコイルの巻数を変更することによってインダクタンス調整できる空芯コイルがインダクタとして広く使用されている。しかしながら、空芯コイルは、部品費、実装費がかかることに加え、空芯コイル自体が振動するとインダクタンス値が変化するため、振動に弱いという問題があった。このような空芯コイルの問題点を改善するため、コイルを渦巻き状に形成したスパイラルコイルがＬＣ同調回路のインダクタとして提案されている。
【０００３】
従来のスパイラルコイルにおいては、例えば、レーザー等でスパイラルコイルの一部を切断するなど、スパイラルコイルの全長を調整することによってインダクタンス値を調整していた。しかしながら、全長の調整によるスパイラルコイルのインダクタンス調整は、インダクタンス調整に時間がかかることに加え、インダクタンス値の微調整が困難であった。一方、コイルの全長を調整せずにインダクタンス値を調整できるインダクタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のインダクタは、２つのボビンに導線をスパイラル状に巻きつけて２つのスパイラルコイル部を形成し、２つのスパイラルコイル間の距離を変化させることによりインダクタンス値を調整する。このため、コイルの全長を変更することなく、インダクタンス値を調整できる。
【特許文献１】特開２０００−１００６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のインダクタは、２つのボビンに導線をスパイラル状に巻きつける必要があり、構造が複雑になることに加え、小型化が困難であった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、部品費、実装費がかからず、振動に強く、小型化可能で、インダクタンス値の調整が容易なインダクタンス調整機構およびそれを用いたチューナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインダクタンス調整機構は、インダクタが形成された回路基板と、前記インダクタのインダクタンス値を調整するインダクタンス調整素子と、前記インダクタと前記インダクタンス調整素子との間の距離を調整可能に支持する支持手段とを備え、前記インダクタと前記インダクタンス調整素子との間の距離を調整し、前記インダクタの磁束密度を制御して前記インダクタの前記インダクタンス値を調整可能としたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、インダクタとインダクタンス調整素子との間の距離を調整することにより、容易にインダクタンス値を微調整することができるので、インダクタの部品費及び実装費がかからず、振動に強いインダクタンス調整機構を構成することができる。
【０００９】
上記インダクタンス調整機構において、前記支持手段は、前記インダクタを覆うように前記回路基板の基板面に被せられたシールドカバーを用いることができる。この構成によれば、シールドカバーを利用して支持手段を構成でき、構成の簡素化を図ることができる。
【００１０】
上記インダクタンス調整機構において、前記インダクタンス調整素子は、ネジ部材によって構成されると共に前記支持手段の前記インダクタの対向部分に形成されたネジ穴に支持され、前記ネジ部材を前記ネジ穴内で回転させることにより前記インダクタと前記ネジ部材との間の距離を調整することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、インダクタ調整素子をネジ部材で構成し、該ネジ部材をネジ穴で支持することにより、任意にインダクタとインダクタンス調整素子との間の距離を調整することができ、インダクタンス値の調整を簡単に行うことができる。
【００１２】
上記インダクタンス調整機構において、前記インダクタ調整素子は、導電体を用いることができる。この構成によれば、インダクタンス素子を導電体とすることにより、インダクタンス値の調整が容易となる。
【００１３】
上記インダクタンス調整機構において、前記インダクタは、スパイラル状のパターンで形成することができる。この構成によれば、スパイラル状のパターンに形成されたインダクタにインダクタンス調整素子を接近させることにより、インダクタンス値の調整が容易となる。
【００１４】
本発明のチューナは、テレビジョン放送受信用チューナの同調回路を有し、テレビジョン放送受信用チューナの同調回路に備えられたインダクタのインダクタンス値を上記インダクタンス調整機構を用いて調整するものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部品費、実装費などの経費がかからず、振動に強く、小型化可能で、インダクタンス値の調整が容易なインダクタンス調整機構及びチューナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係るインダクタンス調整機構の断面図である。回路基板となる絶縁基板１にインダクタとしてのスパイラルコイル２がパターン形成され、スパイラルコイル２を覆うようにシールドケース３が絶縁基板１上に配置されている。シールドケース３の天井部３ａには、インダクタンス調整素子としてのネジ部材４がシールドケース３によって支持されている。
【００１７】
図２はスパイラルコイル２とネジ部材４との関係を示す斜視図である。スパイラルコイル２は、絶縁基板１の基板表面に渦巻き状のストリップラインとしてパターン形成される。尚、スパイラルコイル２は多層基板の基板面内に形成することもできる。スパイラルコイル２の一端５と他端６とは、図示されない回路にそれぞれ接続されている。ネジ部材４は、図示されないシールドケース３によって、スパイラルコイル２の鉛直上方に一定の距離を介して配置されている。
【００１８】
スパイラルコイル２の材質は、導電体であれば特に制限されない。また、スパイラルコイル２のインダクタンス値は、導体の太さ、全長、巻数等によって基本的な値が定められている。
【００１９】
再び図１を参照して本実施の形態に係るインダクタンス調整機構の構成を説明する。シールドケース３は、スパイラルコイル２及び又は他の部品を覆うように幅、奥行き及び高さが設定され、シールドケース３自体が接地されている。シールドケース３の天井部３ａにはネジ穴３ｂが形成され、ネジ穴３ｂにネジ部材４を螺合することにより、ネジ部材４をシールドケース３に支持している。ネジ穴３ｂは、スパイラルコイル２と対向する位置に形成され、ネジ部材４の挿入端部をスパイラルコイル２の鉛直上から進退可能に支持している。ネジ穴３ｂは、タッピングによって形成してもよいし、ネジ部材４自体をネジ込むことによるセルフタッピングによって形成してもよい。
【００２０】
尚、シールドケース３の形状は、箱型に制限されず、スペースに応じて任意の形状であればよい。またシールドケース３の材質は、ネジ部材４を支持できるものであれば、任意のものを用いることができるが、回路基板に実装される回路部品を外乱ノイズから遮蔽すると共にグラウンドをとる観点から導体を用いて形成することが好ましい。
【００２１】
ネジ部材４は、円柱形に形成された導電体からなり、シールドケース３と導通して接地される。ネジ部材４の挿入端とスパイラルコイル２との間の距離Ｄ１は、ネジ部材４自体を回転させることにより、任意に調整することができる。ネジ部材４の材質は、導電体であれば特に制限されず、ステンレス、アルミ、鉄などの磁力線を遮る作用のある材質で形成することができる。
【００２２】
尚、本実施の形態では、接地されたシールドケース３とネジ部材４とが導通することにより、ネジ部材４がグラウンドとして機能しているが、シールドケース３を接地させず、アース線等を用いて直接ネジ部材４を接地するように構成してもよい。
【００２３】
次に図１を参照して本実施の形態に係るインダクタンス調整機構におけるインダクタンス調整方法について説明する。テレビジョン放送電波等の高周波信号がスパイラルコイル２に伝搬すると、スパイラルコイル２周囲には図示されない磁力線が形成され、一定の磁束密度の磁場が形成される。スパイラルコイル２周囲に形成される磁場は、スパイラルコイル２の巻数、幅、全長によって決まり、スパイラルコイル２に接近する程磁束密度が高くなっている。この状態でスパイラルコイル２のインダクタンス値は、一定の値となっている。
【００２４】
グラウンドとして機能するネジ部材４がスパイラルコイル２に接近すると、スパイラルコイル２周囲に形成される磁力線の一部が遮られ、スパイラルコイル２周囲の磁束密度が減少する。このため、ネジ部材４を回転させて図中のネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離を調整することにより、ネジ部材４に遮られる磁力線の量を調整することができ、スパイラルコイル２の周囲の磁束密度を調整することができる。
【００２５】
本実施の形態に係るインダクタンス調整機構においては、スパイラルコイル２周囲の磁束密度の変化に伴い、スパイラルコイル２のインダクタンス値が変化する。このため、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離を調整して、スパイラルコイル２周囲の磁束密度を変化させることにより、スパイラルコイル２のインダクタンス値を任意に微調整することが出来る。
【００２６】
図３(a)、(b)は、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離を変化させた際のスパイラルコイル２の周囲に形成される磁界（磁束密度）の概念図である。図３(a)は、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離が大きい状態を示している。図３(a)の状態では、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が大きいため、ネジ部材４により遮られる磁力線が少なく、ネジ部材４によるインダクタンス値の減少は少ない。
【００２７】
一方、図３(b)は、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離が小さくなった状態を示している。図３(b)の状態では、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が小さいため、ネジ部材４によって遮られる磁力線は多くなる。図３(a)の状態と図３(b)の状態とを比較した場合、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離が短い図３(b)の状態の方がスパイラルコイル２の周囲の磁力線が少なく、磁束密度の低下が大きいことが判る。
【００２８】
図４は、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離を変化させた際のインダクタンス値を示す図である。図中のインダクタンス値曲線４１〜曲線４３は、直径２ｍｍのネジ部材４を使用し、図１の絶縁基板１とシールドケース３の天井部３ａとの間の距離ｈが７ｍｍの条件でスパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離を変化させた時のインダクタンス値の実測値を示している。図中の曲線４１は、図１におけるシールドケース３の天井部３ａからシールドケース３内部に挿入されたネジ部材４の長さＤ２（以下Ｌｓｃｒとする）が０．９ｍｍ〜４．９ｍｍとした場合のインダクタンス値、曲線４２はＬｓｃｒを５．９ｍｍとした場合のインダクタンス値、曲線４３はＬｓｃｒを６．９ｍｍとした場合のインダクタンス値を示している。Ｌｓｃｒは、値が大きいほどネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離が近いことを示している。
【００２９】
スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が大きい範囲では、インダクタンス値曲線４１がほぼ同一値となり、この範囲内ではスパイラルコイル２との距離が変化してもインダクタンス値の変化量に有意差が無いことを示している。インダクタンス値曲線４２に示すように、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が接近する範囲では、Ｌｓｃｒ＝０．９ｍｍ〜４．９ｍｍに対してインダクタンス値が約１ｎＨ低下し、インダクタンス値曲線４３に示すように、曲線４２より更にスパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が接近する範囲では、Ｌｓｃｒ＝０．９ｍｍ〜４．９ｍｍに対してインダクタンス値が約２ｎＨ低下していることが判る。
【００３０】
以上のように、スパイラルコイル２とネジ部材４との間の距離が所定以上（Ｌｓｃｒ＝０．９ｍｍ〜４．９ｍｍ）では、ネジ部材４との距離の変化に対してスパイラルコイル２のインダクタンス値はほとんど変化しない。一方、ネジ部材４とスパイラルコイル２との間の距離が所定値以上の範囲（Ｌｓｃｒ＝４．９ｍｍ〜６．９ｍｍ）では、ネジ部材４との距離の変化に対してインダクタンス値が大きく変化し、約２ｎＨの調整幅でスパイラルコイル２のインダクタンス値を調整できることを示している。
【００３１】
尚、本実施の形態に係るインダクタンス調整機構においては、直径が２ｍｍのネジ部材４のインダクタンス値の変化を示したが、ネジ部材４は任意の直径のものを用いることができる。例えば、直径の大きいネジ部材４を用いることにより、スパイラルコイル２に形成される磁力線が妨げられる量が大きくなるので、磁束密度の低下が大きくなり、インダクタンス値の調整幅が大きくなる。
【００３２】
図５は、本実施の形態に係るインダクタンス調整機構を組み込んだチューナの回路構成図である。入力端子５１には、入力同調回路５２が接続され、入力同調回路５２の後段には、高周波増幅回路５３、段間同調回路５４が接続されている。段間同調回路５４は、周波数変換回路５５の入力端に接続され、周波数変換回路５５には発振回路５６が接続されている。周波数変換回路５５の出力端は、ＩＦ同調回路５７に接続されている。
【００３３】
ＩＦ同調回路５７は、上記インダクタンス調整機構を備えており、第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２と、第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２と並列に接続されるコンデンサＣ１と、を備えている。第１のインダクタＬ１と第２のインダクタＬ２の両端は、直流カットコンデンサＣ２、Ｃ３を介してＩＦ増幅回路５８に接続され、ＩＦ増幅回路５８の出力端は、ＩＦ出力端子５９に接続されている。図中の点線に示す部分が集積回路６０で構成され、第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２は、集積回路６０に外付けで設けられている。第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２のインダクタンス値は、上記インダクタンス調整機構で調整するように構成されている。
【００３４】
次に本実施の形態に係るテレビジョンチューナがテレビジョン信号を受信した際の動作を説明する。入力端子５１より入力したテレビジョン電波の受信信号は、入力同調回路５２で周波数選択され、高周波増幅器５３で増幅された後、段間同調回路５４を介して周波数変換回路５５に入力される。
【００３５】
周波数変換回路５５では、受信信号と発振回路５６からの局部発振信号とが混合され、ＩＦ信号に変換される。周波数変換回路５５から出力されたＩＦ信号は、集積回路６０の外部に設けられたＩＦ同調回路５７に入力される。ＩＦ同調回路５７では第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２を有するＬＣ同調回路で受信チャンネルのＩＦに同調し、そこで取り出された信号が、集積回路６０内に構成されるＩＦ中間周波増幅器５８に入力される。中間周波増幅器５８で増幅された信号は、中間周波出力端子５９に導出される。
【００３６】
以上のように本実施の形態によれば、インダクタンス調整素子としてのネジ部材４と絶縁基板１上に形成されたスパイラルコイル２との間の距離を変化させることにより、スパイラルコイル２のインダクタンス値を任意に調整することができる。したがって、部品費、実装費を増大させることなく、振動にも強く、小型化が可能なチューナを実現することができる。
【００３７】
尚、本発明は上記一実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変形実施可能である。例えば、本実施の形態では、ネジ部材４の配置をスパイラルコイル２の鉛直上方としたが、スパイラルコイル２とネジ部材４との間に任意の空間が確保できれば、ネジ部材４の配置場所は制限されない。例えば、シールドケース３の側面にネジ穴３ｂを形成し、ネジ部材４を側面から水平方向にスパイラルコイル２に接近させる構成にしてもよい。同様に絶縁基板１のスパイラルコイル２の下面にシールドケース３を形成し、スパイラルコイル２の下面にネジ部材４を配置してもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、インダクタとしてスパイラルコイル２を用いているが、本発明に用いることのできるインダクタの種類はスパイラルコイル２に制限されない。例えば、スパイラルコイル２以外の各種コイル部材をインダクタとして用いても本実施の形態のインダクタンス調整機構と同様に構成することにより、インダクタンス値を任意に調整することができる。
【００３９】
更に、本実施の形態では、円柱形のネジ部材４を用いたが、ネジ部材４の形状は特に制限されず、任意の形状を用いることができる。例えば、スパイラルコイル２に対向するネジ部材４の挿入端の直径が、ネジ部材４の他端に対して拡大して形成された形状のものを用いてもよい。スパイラルコイル２に対向するネジ部材４の挿入端の直径が、ネジ部材の他端の直径より拡大した形状とすることにより、スパイラルコイル２に対向するネジ４の面積を拡大することができ、スパイラルコイル２のインダクタンス値の調整が容易となる。この場合、ネジの上端部は、ボルトで係止する機構となっていることが好ましい。
【００４０】
尚、本実施の形態に係るインダクタンス調整機構を用いることにより、例えば、ＬＣ発振回路のインダクタンスを調整することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、例えば、テレビジョンのチューナに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態におけるインダクタンス調整機構の断面図である。
【図２】上記一実施の形態におけるスパイラルコイルとネジ部材の位置関係を概念的に示す斜視図である。
【図３】上記一実施の形態におけるスパイラルコイルに発生する磁力線の概念図である。
【図４】上記一実施の形態におけるスパイラルコイルとネジ部材との間の距離を変化させた場合におけるインダクタンスの変化量を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるチューナの回路構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…絶縁基板
２…スパイラルコイル
３…シールドケース
４…ネジ部材
Ｌ１、Ｌ２…インダクタ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…コンデンサ
５１…入力同調回路
５２…入力端子
５３…高周波同調回路
５４…段間同調回路
５５…周波数混合回路
５６…発振器
５７…ＩＦ同調回路
５８…ＩＦ増幅回路
５９…ＩＦ出力端子
６０…集積回路
【図１】
2010135456.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010135456.tif 000006
【図５】
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