(57)【要約】【課題】主基板でのレイアウトに多くのバリエーション、自由度を与えることができ、設計の自由度を向上でき、ひいては低コストを図ることが可能なチューナモジュールおよび受信装置を提供する。【解決手段】チューナ機能部が形成されたチューナモジュール基板１１と、チューナモジュール基板１１が面実装された主基板１２と、少なくとも一つのアンテナコネクタ１４を有し、面実装されたチューナモジュール基板１１を覆うように配置され、主基板１２に固定されるシールドケース１３とを有する。シールドケース１３は、最も長い長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである。【選択図】図１
2011139321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューナ機能部が形成されたチューナモジュール基板と、
上記チューナモジュール基板が面実装された主基板と、
少なくとも一つのアンテナコネクタを有し、面実装された上記チューナモジュール基板を覆うように配置され、上記主基板に固定されるシールドケースと
を有するチューナモジュール。
【請求項２】
上記シールドケースは、
最も長い長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項１記載のチューナモジュール。
【請求項３】
上記シールドケースの内部は、
内壁により複数の隔壁を持つ仕切り領域が形成され、最も長い内壁の長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項２記載のチューナモジュール。
【請求項４】
上記アンテナコネクタは、
露出する芯線分の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項１から３のいずれか一に記載のチューナモジュール。
【請求項５】
上記アンテナコネクタの入力信号の供給点である芯線と上記チューナ機能部の間を上記主基板上の配線によって高周波的に接続する構造を有する
請求項１から４のいずれか一に記載のチューナモジュール。
【請求項６】
上記アンテナコネクタの芯線部は、上記チューナモジュール基板と直接接触させることで接続されている
請求項１から５のいずれか一に記載のチューナモジュール。
【請求項７】
上記アンテナコネクタの芯線部は、
上記チューナ機能部に直接貫通させ、その下部にある上記主基板をも貫通させて固定されている
請求項６記載のチューナモジュール。
【請求項８】
放送波信号が入力される受信するアンテナに接続されるアンテナコネクタと、
上記アンテナコネクタを通して入力した放送波信号の周波数変換機能を含むチューナモジュールと、
周波数変換された受信信号を復調する復調部と、を有し、
上記チューナモジュールは、
上記周波数変換機能を含むチューナ機能部が形成されたチューナモジュール基板と、
上記チューナモジュール基板が面実装された主基板と、
少なくとも一つの上記アンテナコネクタを有し、面実装された上記チューナモジュール基板を覆うように配置され、上記主基板に固定されるシールドケースと、を含む
受信装置。
【請求項９】
上記シールドケースは、
最も長い長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項８記載の受信装置。
【請求項１０】
上記シールドケースの内部は、
内壁により複数の隔壁を持つ仕切り領域が形成され、最も長い内壁の長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項９記載の受信装置。
【請求項１１】
上記アンテナコネクタは、
露出する芯線分の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである
請求項８から１０のいずれか一に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョンチューナ等に適用可能なチューナモジュールおよび受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高周波モジュールの一例であるテレビジョン（ＴＶ）チューナはＴＶ受信機のみならず、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのＩＴ機器にも内蔵されるようになっている。
【０００３】
ＴＶチューナの形状およびその実装方法を示すものとして、たとえば第１の例が特許文献１に開示され、第２の例が特許文献２に開示されている。
【０００４】
第１の例では、チューナは金属のシールド筐体の中に電子部品を搭載した回路基板を内蔵し、アンテナからのケーブルを接続するコネクタがシールド筐体に固定される。そして、チューナは、さらに端子をシールドケース内の回路基板にマウントし、シールド筐体の外部に引き出して取り付け基板に接続固定されている。
【０００５】
この形状にあっては、筐体外部との組み立て設計では、チューナの形状、端子の配列、アンテナコネクタの位置など、外部に接続する部位は固定されている。
この形状は、一般的なＴＶに用いられるチューナの形状である。
【０００６】
第２の例では、薄型になりチューナ用基板を覆うシールドカバーの一部がチューナモジュールを搭載する主基板（取り付け基板）に設けた係止用の穴にあわせた形状になっていることを特徴としている。
これによれば、第１の例のような３ピース構成のシールド筐体を必要とせず、簡便な方法で主基板に搭載でき、低価格な方法で外部から飛来するノイズを排除できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０９４７７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記第１の例では、ＴＶ全体の設計上の都合で基本的な内部回路は変更せずにアンテナコネクタの位置を移動するとか、接点端子の位置または配列順番を変更する必要が生じると、類似していながら異なる別のチューナとして再設計となることが多い。
すなわち、シールド筐体を作製するために用いるプレス工程の金型の変更および新規作成や、端子配列にあわせた調整設備の変更が必要になる。
このように、第１の例のチューナの形状には機構設計面での自由度が低く、上記の例の
ごとく小変更を盛り込んだ多くの種類のモデルが発生し、多大な設計工数を費やすことになる。
【０００９】
しかし、第２の例には第１の例には示されているアンテナコネクタが含まれていない。
すなわち、シールド筐体でカバーしている内部のチューナ回路およびモジュール基板にかかわる部分は、ノイズの影響を受けにくくなっているが、アンテナコネクタ部分の記載が無いので、どのような形状のコネクタであるか不明である。
【００１０】
一般に、ＴＶチューナのアンテナコネクタに使われるＦ型、あるいはＩＥＣ型の接栓においては特別な場合を除いて芯線をシールドカバーあるいは被覆で覆っていることは無く、前記第１の例にもあるようなケースに固定して使用する構造をとる。
この場合は芯線に特別な被覆を施さなくとも、チューナ内部の回路基板と共にシールドケースで覆われるので問題ない。
【００１１】
ところが、第２の例では、コネクタを取り付ける構造になっておらず、飛来ノイズに対する電気的な耐性は分からない。
このような場合には、アンテナコネクタを含む被覆のついたケーブルを用いて結線することになるが、被覆ケーブル付のアンテナコネクタの作製には非常に手間がかかり多くの場合は手作業になるので、非常に高価になってしまう。
【００１２】
以上説明したように、従来技術を用いたＴＶチューナ構造では、チューナ自身の形状のみならず実使用状態での制約が大きく、小さく薄い構造にした場合にもアンテナコネクタの取り付け形状に高価な費用が必要になるなど、不便な点が残る。
【００１３】
本発明は、主基板でのレイアウトに多くのバリエーション、自由度を与えることができ、設計の自由度を向上でき、ひいては低コストを図ることが可能なチューナモジュールおよび受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の観点のチューナモジュールは、チューナ機能部が形成されたチューナモジュール基板と、上記チューナモジュール基板が面実装された主基板と、少なくとも一つのアンテナコネクタを有し、面実装された上記チューナモジュール基板を覆うように配置され、上記主基板に固定されるシールドケースとを有する。
好適には、上記シールドケースは、最も長い長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである。
好適には、上記シールドケースの内部は、内壁により複数の隔壁を持つ仕切り領域が形成され、最も長い内壁の長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである。
好適には、上記アンテナコネクタは、露出する芯線分の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さである。
【００１５】
本発明の第２の観点の受信装置は、放送波信号が入力される受信するアンテナに接続されるアンテナコネクタと、アンテナコネクタを通して入力した放送波信号の周波数変換機能を含むチューナモジュールと、周波数変換された受信信号を復調する復調部と、を有し、上記チューナモジュールは、上記周波数変換機能を含むチューナ機能部が形成されたチューナモジュール基板と、上記チューナモジュール基板が面実装された主基板と、少なくとも一つの上記アンテナコネクタを有し、面実装された上記チューナモジュール基板を覆うように配置され、上記主基板に固定されるシールドケースと、を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、主基板でのレイアウトに多くのバリエーション、自由度を与えることができ、設計の自由度を向上でき、ひいては低コストを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【図２】端面スルーホールの説明図である。
【図３】本実施形態におけるアンテナコネクタの芯線の長さを定義する説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るチューナモジュールを採用した受信装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（チューナモジュールの第１の構成例）
２．第２の実施形態（チューナモジュールの第２の構成例）
３．第３の実施形態（チューナモジュールの第３の構成例）
４．第４の実施形態（受信装置の構成例）
【００１９】
＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【００２０】
本第１の実施形態に係るチューナモジュール１０は、チューナモジュール基板１１、主基板１２、シールドケース１３、およびアンテナコネクタ１４（−１〜―４）を有する。
【００２１】
チューナモジュール基板１１は、たとえばテレビジョン（ＴＶ）チューナモジュール機能部としての回路が形成されている。
このチューナモジュール基板１１は、主基板１２の上に面実装されている。
【００２２】
シールドケース１３は、一面（底面）が開口した開口部１３ａを有する中空の直方体形状に形成されている。
シールドケース１３は、少なくとも一つのアンテナコネクタ１４がカシメ嵌合によって固定されており、面実装されたチューナモジュール基板１１を覆うように配置されて、主基板１２に対して半田等により固定されている。
【００２３】
本実施形態のシールドケース１３は、薄い材料であって半田付け性に優れる銅、ニッケル、亜鉛の合金である通称、洋白と呼ばれる金属が用いられる。
ただし、シールドケース１３としては、一般に導電性が優れていれば問題無いため、形状の制約がゆるい場合は安価なブリキ材やその類似品を用いることも可能である。
【００２４】
本実施形態のシールドケース１３は、上述したように少なくとも一つのアンテナコネクタ１４がカシメ嵌合によって固定される。
本シールドケース１３は、一端側の側面１３１、１３２，１３３、および固定状態で上面となる面１３４に、アンテナコネクタ１４−１〜１４−４がカシメ加工により固定可能となっている。
図１のアンテナコネクタ１４は、シールドケース１３の内側に折り込まれるカシメ部１４１を有している。そして、このカシメ部１４１をめくりあげてシールドケース１３を構成する金属板をアンテナコネクタ１４のシールドケース１３の外部部分とで挟み込む構成によって固定する。
この方法をカシメ加工と呼び、その他の実施形態においても同様に用いられている。
【００２５】
アンテナコネクタ１４の芯線１５は主基板１２上でチューナモジュール基板１１と位置規定された穴１６で信号の入力端子とし、主基板１２上のパターンによってチューナモジュール基板１１に電気的に接続されている。
なお、図１の例においては、アンテナコネクタ１４−２〜１４−４を同様のカシメ嵌合によりシールドケース１３に固定した状態を透過する描写で示している。
また、図示はしていないが、アンテナコネクタ１４−１の芯線１５と同様の芯線をアンテナコネクタ１４−２，１４−３，１４−４は有していてそれらの線長を同じに揃えている。
【００２６】
また、本実施形態においては、後で詳述するが、シールドケース１３は、最も長い長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さに設定される。
また、シールドケース１３の内部が、内壁により複数の隔壁を持つ仕切り領域が形成され、最も長い内壁の長辺の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さに設定される。
また、アンテナコネクタ１４は、露出する芯線１５分の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さに設定される。
チューナモジュール１０は、アンテナコネクタ１４の入力信号の供給点である芯線１５とチューナ機能部としての回路の間を主基板１２上の配線によって高周波的に接続する構造を有する。
アンテナコネクタ１４の芯線１５は、チューナモジュール基板１１と直接接触させることで接続される。
また、アンテナコネクタ１４の芯線１５は、チューナ機能部に直接貫通させ、その下部にある主基板１２をも貫通させて固定される。
【００２７】
なお、本実施形態において、チューナモジュール基板１１と主基板１２の接続方法であるが、たとえばBall Grid Array(以下ＢＧＡ)と呼ばれる半田ボールをチューナモジュール基板１１と主基板１２の間に挿入してリフロー処理によって接続する。
または、たとえば図２に示すように、基板の端（端面）にスルーホール１１１を設け、スルーホールにメッキの後ルーターカットでスルーホールの円柱の半分のみの端面を用いてチューナモジュール基板１１と主基板１２を半田接続する方法にて固定する。
【００２８】
次に、本実施形態におけるアンテナコネクタ１４の芯線１５の長さの定義について説明する。
図３は、本実施形態におけるアンテナコネクタの芯線の長さを定義する説明図である。
【００２９】
このように作られたアンテナコネクタ１４−１〜１４−４の芯線部分の持つ高周波インダクタンスはどれもほぼ同一なので、取り付け方向にかかわらず同様の高周波インピーダンスとすることができる。
そのため、本構造のＴＶチューナモジュール１０においてはアンテナコネクタ１４の取り付け方向に起因する電気的特性の再設計を省くことができ、短い設計時間においてバリエーションのある取り付け構造を持つＴＶチューナモジュールを提供できる。
ちなみに、アンテナコネクタ１４（−１〜−４）は、露出する芯線１５部分の長さが、受信する最高周波数の空気中の波長の１／４以下の長さに設定される。
【００３０】
また、図１に示されるシールドケース１３の突起部１３−１，１３−２，１３−３，１３−４，１３−５は主基板１２と主に半田接合によって接続するための半田付け部分である。
さらに図３において前記半田付け突起部１３−１，１３−２，１３−３，１３−４，１３−５の間隔を説明する。
【００３１】
シールドケース１３が良好なシールド効果を有するためにＴＶチューナモジュール１０の受信周波数が上限のときでも突起の間隔からシールド内部にノイズが入らないことと、内部のチューナ回路から受信信号として漏洩しないようにする。
ここで、ＴＶチューナモジュール１０の受信周波数が上限であるとは、電波として誘起された時、最も短い波長のときの上限受信周波数のことを意味する。
そのためには、シールドケース１３の半田接合突起部の、たとえば突起部１３−１と１３−２の間隔を前記の上限受信周波数の波長λの１/４よりも短くし、主基板１２に半田接合されたときに生じる未半田部分長Ｌが以下の式になるように設定する。
このλ/４というのは空気中のアンテナとして最も強く共振する波長を示しており、ＴＶチューナモジュール１０のような高周波モジュールに共振し易い空隙やパターンなどを作らないようにする。
そこで半田接合突起の感覚は以下の式の条件にするのが望ましい。
【００３２】
［数１］
Ｌ  ≦  λ/４
【００３３】
具体的に２ＧＨｚの信号受信を考えると、次のようになり、Ｌは３．７５ｃｍ以下の間隔になる。
【００３４】
［数２］
ｆ  ＝  ２ＧＨｚ
λ  ＝  C/ｆ  ＝  300,000,000/2,000,000,000   ＝  0.15ｍ  ＝  １５ｃｍ
C；光速  ＝  300,000,000 m
【００３５】
以上の説明で明らかなように、本発明のシールドケースでは上記の間隔以下で半田接合部を設けることで、より良いシールド効果を得ることができる。
【００３６】
また、上記共振はシールドケース１３の開口部１３ａにおいても生じるため、シールドケース１３の長辺の寸法が受信する周波数において、同様に上記の波長条件を満足させることが望ましい。
さらに、シールドケース１３の全体形状が波長条件よりも大きくなってしまう場合に、図１中に破線で示すように、内部に隔壁１７を設けて、仕切り領域ＳＡＲＡを作り、前記の波長条件を満足させる構造とすることも有効である。
【００３７】
本例では全てのアンテナコネクタ１４の芯線１５の形状をＬ字型にしてあるが、Ｕ字型に円弧を持たせても良いし、屈曲部を複数回にして多角形の一部の如き形状にして芯線長を短くする方法を用いても良い。
そして、その芯線の長さも同様に前記の共振波長よりも短くすることで、不必要な共振を回避させることができる。
【００３８】
＜２．第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【００３９】
本第２の実施形態に係るチューナモジュール１０Ａが第１の実施形態に係るチューナモジュール１０と異なる点は、シールドケース１３Ａを小型化した点にある。
すなわち、本第２の実施形態に係るチューナモジュール１０Ａは、小型化されている例である、第１の実施形態で既に説明した部分には同様の番号が付してある。
【００４０】
この例ではアンテナコネクタ１４の芯線１５の全長を短くすることができるので、芯線１５の長さに比例する高周波インダクタンス値を小さくできる。
一般に、インダクタンス成分は高い周波数に比例してインピーダンスが大きくなるので、芯線１５の全長は短いほど高い周波数でのロスが大きくなる。
本例では芯線１５が持つインダクタンスを小さくすることができるのでより高い周波数での受信感度の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
図４のアンテナコネクタ１４は、図１と同様に、シールドケース１３Ａの内側に折り込まれるカシメ部１４１を有している。そして、このカシメ部１４１をめくりあげてシールドケース１３Ａを構成する金属板をアンテナコネクタ１４のシールドケース１３Ａの外部部分とで挟み込む構成によって固定する。
【００４２】
＜３．第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係るチューナモジュールの構成例を示す図である。
【００４３】
本第３の実施形態に係るチューナモジュール１０Ｂが第２の実施形態に係るチューナモジュール１０Ａと異なる点は、アンテナコネクタ１４の芯線１５が直接チューナモジュール基板１１上に設けた穴１６Ｂにて接続するように配置されていることにある。
【００４４】
これにより、より小型のシールドケースを用いることができる。
もちろん、本例においてもアンテナコネクタ１４は図１と同じようにシールドケース１３Ｂの異なる面に取り付けることも可能である。
これに伴い、主基板１２上のチューナモジュール基板１１Ｂの配置に大きな自由度を与えることができ、ＴＶセットあるいはビデオレコーダーの機構的な設計を容易にする。
【００４５】
本構成の場合、アンテナコネクタ１４の芯線１５がチューナモジュール基板１１Ｂ上の銅箔部分に半田にて固定する方法をとることが可能である。
あるいは、チューナモジュール基板１１Ｂ上にスルーホール穴を設け、主基板１２にも同心状の穴を設けてアンテナコネクタ１４の芯線１５がチューナモジュール基板１１Ｂとは確実に接触するように施す構造を採用することも可能である。
このとき、主基板１２上の穴は何処にも接続されないようにすれば良く、アンテナコネクタ１４の芯線１５との接続の有無は関係無い。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のチューナモジュールによれば、チューナモジュールと主基板を接続する端子を削除できコストの削減ができる。
そして少なくとも４つのアンテナコネクタの取り付け位置を有したＴＶチューナモジュールを提供できるので、主基板上でのレイアウトに多くのバリエーション、自由度を与えることができる。
その結果、従来は構造的なバリエーションを実現するには、多数の派生機種を設計しなければならず、非常に多くの労力を必要としたが、本実施形態により共通のモジュール基板を用いることができる。
これに伴い、複数の仕向けによっても単一の構成で対応できるので、設計期間を短縮させることができる。
そして、本構成のチューナモジュールを主基板上に直接マウントして構成し、チューナモジュール基板を排した構成例でも、本発明は適用できる。
【００４７】
このような構成を有するチューナモジュールは、ＴＶ受信機等の受信装置に適用することができる、
【００４８】
＜４．第４の実施形態＞
図６は、本実施形態に係るチューナモジュールを採用した受信装置の構成例を示す図である。
この受信装置２０は、たとえば地上放送波信号あるいは衛星放送波信号を受信可能に構成される。
受信装置２０は、図６に示すように、放送波信号を受信する受信アンテナ２１、周波数変換機能を含むチューナモジュール２２、および復調部２３を有する、
チューナモジュール２２として、前述した第１から第３の実施形態に係るチューナモジュール１０，１０Ａ，１０Ｂを採用することが可能である。
【００４９】
チューナモジュール２２は、チューナモジュール１０，１０Ａ，１０Ｂのアンテナコネクタ１４に相当するアンテナコネクタ２２１、フィルタ（ＦＬＴ）２２２、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）２２３、チューナ部２２４を有する。
【００５０】
フィルタ２２２は、受信する放送波に応じてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、あるいはローパスフィルタ（ＬＰＦ）が適宜適用される。
ＬＮＡ２２３は、フィルタ２２２を介した放送波信号を増幅してチューナ部２２４に供給する。
チューナ２２４部は、受信信号が衛星放送波信号の場合、ベースバンド信号に周波数変換し、地上放送波信号の場合、中間周波信号に周波数変換して復調部２３に出力する。
【００５１】
復調部２３は、受信信号が衛星放送波信号の場合、ベースバンド信号の映像信号および音声信号を復調し、トランスポートストリームを生成する。
復調部は、受信信号がデジタル地上放送波信号の場合、中間周波信号の映像信号および音声信号を復調し、トランスポートストリームを生成する。
復調部は、受信信号がアナログ地上放送波信号の場合、中間周波信号の映像信号および音声信号を復調し、アナログ映像信号およびアナログ音声信号を生成する。
【００５２】
本受信装置によれば、第１から第３の実施形態に係るチューナモジュール１０，１０Ａ，１０Ｂを採用することから、主基板でのレイアウトに多くのバリエーション、自由度を与えることができ、設計の自由度を向上でき、ひいては低コストを図ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・チューナモジュール、１１，１１Ｂ・・・チューナモジュール基板、１２・・・主基板、１３，１３Ａ，１３Ｂ・・・シールドケース、１４（−１〜−４）・・・アンテナコネクタ、１５・・・芯線、１６，１６Ｂ・・・穴、１７・・・隔壁、ＳＡＲＡ・・・仕切り領域、２０・・・受信装置、２１・・・受信アンテナ、２２・・・チューナモジュール、２３・・・復調部。
【図１】
2011139321.tif 000003
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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