(57)【要約】【課題】複数のＡＶ機器が重ねて設置され、ＡＶ機器のミリ波の送受信部が電波遮蔽物などで塞がれても通信を可能とする。【解決手段】ミリ波通信機能を内蔵するＡＶ機器において、ミリ波通信用の窓枠１３が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、窓枠１３に取り付けられ、ミリ波信号を通過する樹脂窓１４と、樹脂窓１４の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップ４と、樹脂窓１４と、アンテナ付半導体チップ４との間の筐体ケース１に設けられた誘電体導波路５又は導波路溝５Ａにてなる導波路とを含む。アンテナ付半導体チップ４から放射されたミリ波信号は、導波路及び樹脂窓１４を介して外部に放射される。【選択図】図１
2008252566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波通信機能を内蔵するＡＶ機器において、
ミリ波通信用の第１の窓枠が設けられたＡＶ機器の筐体ケースと、
上記第１の窓枠に取り付けられ、ミリ波信号を通過する第１の窓と、
上記第１の窓の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップと、
上記第１の窓と、上記アンテナ付半導体チップとの間の上記筐体ケースに設けられた誘電体導波路又は導波路溝にてなる導波路とを備え、
上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波路及び上記第１の窓を介して外部に放射されることを特徴とするＡＶ機器。
【請求項２】
上記アンテナ付半導体チップは複数のアンテナ素子にてなるアレーアンテナを備え、
上記アレーアンテナにより送受信されるミリ波ビームについてビームフォーミング処理を行うビームフォーミング回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＶ機器。
【請求項３】
上記筐体ケースの誘電体導波路又は誘導体溝の先端部に、上記アンテナ付半導体チップのアンテナが位置するように配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載のＡＶ機器。
【請求項４】
上記アンテナ付半導体チップが実装されたプリント配線基板と、
上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記アンテナ付半導体チップからのミリ波信号を導波し、通過し又は反射する導波手段と、
上記ＡＶ機器の筐体ケースに設けられたミリ波通信用の第２の窓枠と、
上記第２の窓枠に取り付けられ、上記導波手段を通過したミリ波信号を通過させる第２の窓とをさらに備え、
上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波手段及び上記第２の窓を介して外部に放射されることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のＡＶ機器。
【請求項５】
上記導波手段は、上記プリント配線基板の基板貫通孔又は上記プリント配線基板の導体層が除かれた部分であって、上記ミリ波信号を透過する電波透過部であることを特徴とする請求項４記載のＡＶ機器。
【請求項６】
上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を反射する反射板であることを特徴とする請求項４記載のＡＶ機器。
【請求項７】
上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を導波して放射する別のアンテナであることを特徴とする請求項４記載のＡＶ機器。
【請求項８】
上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を反射する液晶層であることを特徴とする請求項４記載のＡＶ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばミリ波通信機能を内蔵した音声及び映像機器（以下、ＡＶ機器という。）に関し、特にアンテナ付半導体チップを使用するミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）信号などの非圧縮の音声及び映像データ（以下、ＡＶデータという。）の無線伝送システムや携帯機器にＡＶデータを高速ダウンロードするなどの要望が高まっている。このため、Ｇｂｐｓオーダーの伝送が可能なミリ波通信が注目されている。一方では、ＣＭＯＳ技術を利用したミリ波チップが試作されている。ＣＭＯＳトランジスタの設計ルールの微細化が進展して、６０ＧＨｚ帯などのミリ波信号処理が行えるようになり、ベースバンド回路やアンテナを送受信回路に１個の半導体ＩＣチップに集積できる。
【０００３】
図１４は従来技術に係るミリ波通信機能を内蔵した通信機器の構成を示す縦断面図である。以下、図１４を参照しながら、ミリ波通信機能を内蔵した通信機器の動作について説明する。図７において、当該通信機器は、筐体ケース７１内に、ミリ波モジュール７２と、一次放射器７３と、導波孔７４と、レンズアンテナ７５とを備えて構成される。
【０００４】
図１４において、ＡＶ機器の筐体ケース７１の内部にミリ波モジュール７２を固定する。上記ミリ波モジュール７２は、一次放射器７３からミリ波信号を送受信する。上記一次放射器７３により送受信されるミリ波信号は伝送路として導波孔７４を伝達する。上記導波孔７４は、上記筐体ケース７１にレンズアンテナ７５を収容する。上記レンズアンテナ７５は、上記一次放射器７３から放射されるミリ波信号を上記筐体ケース７１の外部に送信する送信アンテナ、及び上記筐体ケース７１の外部から送信されるミリ波信号を上記筐体ケース７１の内部に入波する受信アンテナとしてそれぞれ動作する。
【０００５】
以上説明したように構成されたミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を使用して、複数のＡＶ機器間でＡＶデータの高速無線伝送を行うことができる。ミリ波通信機能を内蔵した機器については例えば以下の文献において開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０４６２４号公報。
【非特許文献１】大久保聡ほか，「究極の無線通信、家庭へ、ＣＭＯＳでミリ波に挑む」，日経エレクトロニクス，２００６年８月１４日号，Ｎｏ．９３２，ｐｐ．７７−９９，２００６年８月１４日発行。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のＡＶ機器の筐体ケース７１にレンズアンテナ７５を収容したミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器では、ＡＶ機器が重ね置きされたりして、上記レンズアンテナ７５を介して送受信されるミリ波電波が遮断された場合には通信できないといった課題を有していた。また、レンズアンテナ７５を介して送受信されるミリ波の通信範囲が狭いといった課題を有していた。
【０００８】
本発明の目的は以上問題点を解決し、複数のＡＶ機器が重ねて設置され、ＡＶ機器のミリ波の送受信部が電波遮蔽物などで塞がれても通信を可能とする、ミリ波通信が広範囲なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るＡＶ機器は、ミリ波通信機能を内蔵するＡＶ機器において、
ミリ波通信用の第１の窓枠が設けられたＡＶ機器の筐体ケースと、
上記第１の窓枠に取り付けられ、ミリ波信号を通過する第１の窓と、
上記第１の窓の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップと、
上記第１の窓と、上記アンテナ付半導体チップとの間の上記筐体ケースに設けられた誘電体導波路又は導波路溝にてなる導波路とを備え、
上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波路及び上記第１の窓を介して外部に放射されることを特徴とする。
【００１０】
上記ＡＶ機器において、上記アンテナ付半導体チップは複数のアンテナ素子にてなるアレーアンテナを備え、
上記アレーアンテナにより送受信されるミリ波ビームについてビームフォーミング処理を行うビームフォーミング回路をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記ＡＶ機器において、上記筐体ケースの誘電体導波路又は誘導体溝の先端部に、上記アンテナ付半導体チップのアンテナが位置するように配置されたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記ＡＶ機器において、
上記アンテナ付半導体チップが実装されたプリント配線基板と、
上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記アンテナ付半導体チップからのミリ波信号を導波し、通過し又は反射する導波手段と、
上記ＡＶ機器の筐体ケースに設けられたミリ波通信用の第２の窓枠と、
上記第２の窓枠に取り付けられ、上記導波手段を通過したミリ波信号を通過させる第２の窓とをさらに備え、
上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波手段及び上記第２の窓を介して外部に放射されることを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記導波手段は、上記プリント配線基板の基板貫通孔又は上記プリント配線基板の導体層が除かれた部分であって、上記ミリ波信号を透過する電波透過部であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を反射する反射板であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を導波して放射する別のアンテナであることを特徴とする。
【００１６】
またさらに、上記導波手段は、上記プリント配線基板のアンテナ付半導体チップが実装された周辺に設けられ、上記ミリ波信号を反射する液晶層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るＡＶ機器によれば、ミリ波通信用の第１の窓枠が設けられたＡＶ機器の筐体ケースと、上記第１の窓枠に取り付けられ、ミリ波信号を通過する第１の窓と、上記第１の窓の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップと、上記第１の窓と、上記アンテナ付半導体チップとの間の上記筐体ケースに設けられた誘電体導波路又は導波路溝にてなる導波路とを備え、上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波路及び上記第１の窓を介して外部に放射される。従って、複数のＶ機器が重ねて設置されたり、又はＡＶ機器の上部に電波遮蔽物などが置かれても、ＡＶ機器の筐体ケースの導波路を介してミリ波信号を送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器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】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１９】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。また、図２は図１の誘電体導波路５を示す縦断面図であり、図３は図１の誘電体導波路５の変形例である導波路溝５Ａを示す縦断面図である。
【００２０】
本実施形態によれば、図１に示すように、ミリ波通信用の窓枠２が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、筐体ケース１の窓枠２に取り付けられた樹脂窓３と、樹脂窓３の内部に位置するアンテナ付半導体ＩＣチップ４と、樹脂窓３を起点に筐体ケース１の凹部に誘電体導波路５（図２）又は導波路溝５Ａ（図３）を形成することにより、複数のＡＶ機器が重ねて設置され、筐体ケース１の窓枠２が電波遮蔽物で塞がれても、ＡＶ機器の筐体ケース１の誘電体導波路５（図２）又は導波路溝５Ａ（図３）を導波路としてミリ波電波を送受信することができることを特徴としている。
【００２１】
図１において、ＡＶ機器の筐体ケース１の上面において、例えば樹脂にてなるミリ波通信用の窓枠２が設けられ、その窓枠２の枠内には樹脂窓３（樹脂カバーともいう。）がはめ込まれて形成される。樹脂窓３の内部（例えば直下）にアンテナ付半導体ＩＣチップ４が配置されている。
【００２２】
図１１は本発明の各実施形態に係る半導体ＩＣチップ４上に形成された複数のアンテナ素子６からなるアレーアンテナ６Ａの構成を示す斜視図であり、図１２は本発明の各実施形態に係るミリ波送受信装置の構成を示すブロック図である。図１１において、半導体ＩＣチップ４のおもて面上には複数のアンテナ素子６が形成されて、アレーアンテナ６Ａを構成している。アレーアンテナ６Ａは、図１２に示すように、ビームフォーミング回路７に接続されている。半導体ＩＣチップ４は、少なくともアレーアンテナ６Ａと、ビームフォーミング回路７と、ミリ波送受信回路８とを備えて構成される。筐体ケース１内の映像音声再生回路９により再生された映像及び音声データ（ＡＶストリームデータ）はミリ波送受信回路８に入力され、周波数変換、デジタル変調や電力増幅などの処理がなされた後、処理後のミリ波信号をビームフォーミング回路７に出力する。ビームフォーミング回路７は入力されたミリ波信号を所望のビーム方向で放射するようにビームフォーミング処理を実行して複数のアンテナ素子６にてなるアレーアンテナ６Ａに出力して上述の樹脂窓３を介して外部に筐体ケース１の上面に概ね垂直な方向で放射する。なお、アレーアンテナ６Ａにより受信されたミリ波信号は以上とは逆の処理がなされる。
【００２３】
図１において、樹脂窓３を起点に筐体ケース１の凹部には、誘電体導波路５（図２）（もしくは、図３の導波路溝５Ａを形成してもよい。）が形成され、半導体ＩＣチップ４のアレーアンテナ６Ａから放射されたミリ波信号は、樹脂窓３のみならず、樹脂窓３から誘電体導波路５を介して導波され、筐体ケース１の側面に概ね垂直な方向で放射される。従って、複数のＡＶ機器が重ねて設置され、筐体ケース１の窓枠２が電波遮蔽物で塞がれても、ＡＶ機器の筐体ケース１の誘電体導波路５（又は導波路溝５Ａ）を導波路としてミリ波電波を送受信することができる。
【００２４】
以上説明したように構成されたミリ波通信機能を内蔵するＡＶ機器の適用例の動作について、以下、図１と図９を用いて説明する。
【００２５】
図９は、本発明の各実施形態に係る複数のＡＶ機器を配置した第１の配置例を示す斜視図である。図９において、ミリ波送受信部１１１Ｗを有するテレビジョン受像機１１１の筐体の下側空間において、載置台１２１上に、ミリ波送受信部１１４Ｗを有するＤＶＤプレーヤ１１４と、ミリ波送受信部１１５Ｗを有するＤＶＤプレーヤ１１５とが並置され、また、載置台１２２上に、ミリ波送受信部１１３Ｗを有するＤＶＤプレーヤ１１３が載置され、その上にミリ波送受信部１１２Ｗを有するセットトップボックス（ＳＴＢ）１１２が載置されている。なお、図９において、ミリ波送受信部１１１Ｗ，１１２Ｗ，１１３Ｗ，１１４Ｗ，１１５Ｗはその電波放射部（図１の樹脂窓３に対応する）の位置を示している。
【００２６】
まず、図９のセットトップボックス１１２のミリ波通信の動作について説明する。図９において、セットトップボックス１１２のミリ波送受信部１１２Ｗは、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに対してＡＶストリームデータを有するミリ波信号を無線送信する。セットトップボックス１１２のミリ波送受信部１１２Ｗにより送受信されるミリ波信号はテレビジョン受像機１１１に対して遮蔽されていない。セットトップボックス１１２の筐体ケース１にミリ波信号を送受信するための窓枠２を設け、窓枠２にミリ波信号が透過する樹脂窓３を取り付ける。樹脂窓３の筐体ケース１の内側にはアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装される。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は、図１２に示すように、ミリ波送受信回路８及びビームフォーミング回路７にアレーアンテナ６Ａを集積した１チップの半導体デバイスであり、ミリ波信号処理を行う。また、アレーアンテナ６Ａを用いてビームフォーミング祖処理を行って、ミリ波信号のビーム制御を行う。図９の適用例では、ミリ波送受信部１１２Ｗからテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗの方向にビーム制御することができる。セットトップボックス１１２のアンテナ付半導体ＩＣチップ４により送受信されるミリ波信号は、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗと送受信される。
【００２７】
次に、図９のＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波通信の動作について説明する。ＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波送受信部１１３Ｗはテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに対してＡＶストリームデータを含むミリ波信号を送信する。ＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波送受信部１１３Ｗにより送受信されるミリ波信号は、セットトップボックス１１２がＤＶＤプレーヤ１１３の上部に重ね置きされているため遮蔽されることになる。ＤＶＤプレーヤ１１３の筐体ケース１にミリ波信号を送受信するための窓枠２を設け、窓枠２にミリ波信号が透過する樹脂窓３を取り付ける。樹脂窓３の筐体ケース１の内側にはアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装される。ＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波送受信部１１３Ｗは、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗの方向にビーム制御することができるが、セットトップボックス１１２によって電波が遮断されるため、樹脂窓３を起点に筐体ケース１に誘電体導波路５又は導波路溝５Ａを形成する。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は、誘電体導波路５又は導波路溝５Ａを介してミリ波信号の電波を入出力されるようにビームを制御する。誘電体導波路５又は導波路溝５Ａに入出力されるミリ波信号は導波されて筐体ケース１の外部に入出力される。そして、ＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波送受信部１１３Ｗは誘電体導波路５又は導波路溝５Ａを介してミリ波信号をテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗと送受信する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ミリ波通信用の窓枠が設けられたＡＶ機器の筐体ケースと、上記筐体ケースの窓枠に取り付けられた樹脂窓と、上記樹脂窓の内部に位置するアンテナ付半導体ＩＣチップと、上記樹脂窓を起点に上記筐体ケースに溝枠を備えることで、ＡＶ機器が重ねて設置されても、ＡＶ機器の筐体ケースの溝枠を導波路としてミリ波電波を送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【００２９】
第２の実施形態．
図４は本発明の第２の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図であり、図５は図４のＡＶ機器の筐体ケース１内のミリ波信号の伝搬状況を示す縦断面図である。第２の実施形態に係るＡＶ機器は、図１の第１の実施形態に係るＡＶ機器に比較して、誘電体導波路５に代えて、以下の構成要素を備えたことを特徴としている。
（１）アンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装されたプリント配線基板１０に、図５に示すように、プリント配線基板１０を厚さ方向に貫通する基板貫通孔１１、及びプリント配線基板１０の導体層１０ｍを除去することにより電波透過部１２を形成したこと。
（２）筐体ケース１の各側面に窓枠１３及び樹脂窓１４を設けたこと。
【００３０】
以上説明したように構成されたミリ波通信機能を内蔵するＡＶ機器の適用例の動作について、以下、図４、図５及び図９を用いて説明する。
【００３１】
アンテナ付半導体ＩＣチップ４から放射されるミリ波信号は、図５に示すように、基板貫通孔１１又は電波透過部１２を通過し、例えば金属にてなる筐体ケース１の内面を反射した後、樹脂窓１４を介して外部に放射される。従って、第１の実施形態と同様に、図９の適用例においても、第２の実施形態を適用したＤＶＤプレーヤ１１３のミリ波送受信部１１３Ｗはテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗとミリ波信号を用いて送受信できる。また、第２の実施形態を適用したＤＶＤプレーヤ１１４又は１１５のミリ波送受信部１１４Ｗ又１１５Ｗは、ＤＶＤプレーヤ１１３やセットトップボックス１１２により遮蔽されていても、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗとミリ波信号を用いて送受信できる。
【００３２】
以上説明したように本実施形態によれば、ミリ波通信用の窓枠２が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、筐体ケース１の窓枠２に取り付けられた樹脂窓３と、樹脂窓３の内部に位置するアンテナ付半導体ＩＣチップ４と、アンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装されたプリント配線基板１０と、プリント配線基板１０のアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装された周辺に設けられた基板貫通孔１１又は導体層１０ｍが除かれた電波透過部１２と、基板貫通孔１１又は電波透過部１２を介して導波されるミリ波信号を導波可能な位置に位置する筐体ケース１に窓枠１３と樹脂窓１４を備えることで、複数のＡＶ機器が重ねて設置されても、反射するミリ波信号をＡＶ機器の筐体ケース１の窓枠１４により送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【００３３】
第３の実施形態．
図６は本発明の第３の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。第３の実施形態に係るＡＶ機器は、図１の第１の実施形態に係るＡＶ機器に比較して、誘電体導波路５に代えて、以下の構成要素を備えたことを特徴としている。
（１）プリント配線基板３２のアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装された周辺に反射板１９を設けたこと。
（２）筐体ケース１の上面に窓枠１３及び樹脂窓１４を設けたこと。
【００３４】
以下、第３の実施形態に係るＡＶ機器の動作について、図９の適用例を用いて説明する。
【００３５】
第３の実施形態に係るＡＶ機器であるセットトップボックス１１５のミリ波送受信部１１５Ｗはテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに対してミリ波信号を使用してＡＶストリームデータを含むミリ波信号を送信する。セットトップボックス１１５のミリ波送受信部１１５Ｗにより送受信されるミリ波信号はセットトップボックス１１２やＤＶＤプレーヤ１１３が近くに置かれているため遮蔽されることになる。セットトップボックス１１５の筐体ケース１に、図６のごとくミリ波信号を送受信するための窓枠１３を設け、窓枠１３にミリ波信号が透過する樹脂窓１４を取り付ける。樹脂窓１４の筐体ケース１内側にはアンテナ付半導体ＩＣチップ４を実装する。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は第１の実施形態と同様に構成される。アンテナ付半導体チップ４は、アレーアンテナ６Ａを用いてミリ波信号のビーム制御の機能を有し、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗの方向にビーム制御することができるが、セットトップボックス１１２やＤＶＤプレーヤ１１３によって電波が遮断されるため、プリント配線基板３にアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装された周辺に反射板３３を設ける。アンテナ付半導体ＩＣチップ４から放射されるミリ波信号は、反射板１９及び筐体ケース１の内面により反射された後、窓枠１３に取り付けられた樹脂窓１４を介してセットトップボックス１１２やＤＶＤプレーヤ１１３の各ミリ波送受信部１１２Ｗ，１１３Ｗに到達し、若しくはその逆の経路でミリ波信号は伝搬する。従って、アンテナ付半導体チップ４は、セットトップボックス１１２やＤＶＤプレーヤ１１３の各ミリ波送受信部１１２Ｗ，１１３Ｗとミリ波信号を用いて通信を行うことになる。また、セットトップボックス１１５のアンテナ付半導体ＩＣチップ４により送受信されるミリ波信号は、同様にしてテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗと送受信される。
【００３６】
以上説明したように本実施形態によれば、ミリ波通信用の窓枠１３が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、筐体ケース１の窓枠１３に取り付けられた樹脂窓１４と、樹脂窓１４の内部に位置するアンテナ付半導体ＩＣチップ４と、アンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装されたプリント配線基板３と、プリント配線基板３のアンテナ付半導体ＩＣチップ４が実装された周辺に設けられた反射板１９と、反射板１９を用いたミリ波通信用に筐体ケース１に窓枠１３と樹脂窓１４を設けることで、反射するミリ波信号をＡＶ機器の筐体ケース１の樹脂窓１４を介して送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【００３７】
第４の実施形態．
図７は本発明の第４の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。第４の実施形態に係るＡＶ機器は、第１の実施形態に比較して以下の点が相違する。
（１）筐体ケース１の上面の窓枠２及び樹脂窓３に代えて、筐体ケース１の側面に、窓枠１３及び樹脂窓１４を設け、その近傍にアンテナ付半導体チップ４を設けたこと。
（２）誘電体導波路５に代えて、アンテナ付半導体チップ４の近傍においてホーンアンテナ１７を設け、その放射囗付近の筐体ケース１の上面に窓枠１５及び樹脂窓１６を設けたこと。
【００３８】
以下、第４の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の動作について、図１０の適用例を用いて説明する。図１０は本発明の各実施形態に係る複数のＡＶ機器を配置した第２の配置例を示す斜視図である。図１０において、ＡＶラック１１８の載置台１３１上に、ミリ波送受信部１１６Ｗを有するＤＶＤプレーヤ１１６が載置され、載置台１３１よりも上段である載置台１３２上に、ミリ波送受信部１１７Ｗを有するＤＶＤプレーヤ１１７が載置されている。なお、図１０において、ミリ波送受信部１１６Ｗ，１１７Ｗはその電波放射部（図１の樹脂窓３に対応する）の位置を示している。
【００３９】
第４の実施形態に係るＡＶ機器であるＤＶＤプレーヤ１１６のミリ波送受信部１１６Ｗはテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに対してＡＶストリームデータを含むミリ波信号を送信する。ＤＶＤプレーヤ１１６のミリ波送受信部１１６Ｗにより送受信されるミリ波信号はテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに到達しない。ＤＶＤプレーヤ１１６の筐体ケース１の側面にミリ波信号を送受信するための窓枠１３を設け、窓枠１３にミリ波信号が透過する樹脂窓１４を取り付ける。樹脂窓１４の筐体ケース１の内側にはアンテナ付半導体ＩＣチップ４を実装する。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は、第１の実施形態と同様に構成される。アンテナ付半導体チップ４は、アレーアンテナ６Ａを用いてミリ波信号のビーム制御の機能を有し、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗの方向にビーム制御することができるが、アンテナ方向の関係からビーム制御の範囲外であって電波が未到達のため、アンテナ付半導体ＩＣチップ４の近傍にホーンアンテナ１７を設ける。アンテナ付半導体ＩＣチップ４はホーンアンテナ１７に直接か、又は窓枠１３及び樹脂窓１４を介してＡＶラック１１８のＤＶＤプレーヤ１１６からの反射波が入出力するようにビームを制御する。また、アンテナ付半導体チップ４からのミリ波信号はホーンアンテナ１７及び筐体ケース１の窓枠１５に取り付けられた樹脂窓１６を介して筐体ケース１の外部と送受信される。ＤＶＤプレーヤ１６のアンテナ付半導体ＩＣチップ４により送受信されるミリ波信号は、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗと送受信される。なお、ホーンアンテナ１７は、筐体ケース１において電波が入出力するように加工されたもの、レンズアンテナなどの素子であってもよい。
【００４０】
以上説明したように本実施形態によれば、ミリ波通信用の窓枠１３が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、筐体ケース１の窓枠１３に取り付けられた樹脂窓１４と、樹脂窓１４の内部に位置するアンテナ付半導体ＩＣチップ４と、アンテナ付半導体ＩＣチップ４に近接して取り付けられたホーンアンテナ１７と、ホーンアンテナ１７の筐体ケース１の窓枠１３と、筐体ケース１の上面の窓枠１５に取り付けられた樹脂窓１６を設けることで、反射するミリ波信号をＡＶ機器の筐体ケース１の樹脂窓１６を介して送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【００４１】
第５の実施形態．
図８は本発明の第５の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図であり、図１３は図８の液晶層１８とその動作を制御する装置コントローラ１９の構成を示すブロック図である。第５の実施形態に係るＡＶ機器は、第４の実施形態と比較して、樹脂窓１４の内側に、装置コントローラ１９の制御によりミリ波信号の反射をオン／オフすることができる液晶層１８を形成したことである。
【００４２】
以下、第５の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の動作について、図８、図１３及び図１０を参照して説明する。
【００４３】
第５の実施形態に係るＡＶ機器であるセットトップボックス１１７のミリ波送受信部１１７Ｗはテレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗに対してミリ波信号を使用してＡＶストリームを伝送する。セットトップボックス１１７の筐体ケース１にミリ波信号を送受信するための窓枠１３を設け、窓枠１３にミリ波信号が透過する樹脂窓１４を取り付ける。樹脂窓１４の筐体ケース１の内側には液晶層１８が形成される。液晶層１８の内部にアンテナ付半導体ＩＣチップ４を実装する。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は、第１の実施形態と同様であり、アレーアンテナ６Ａを用いてミリ波信号のビーム制御の機能を有し、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗの方向にビーム制御することができるが、樹脂窓１４を介して送受信されるミリ波信号はアンテナの到達範囲外にある。この場合は、装置コントローラ１８により液晶層１８を反射状態に制御して液晶層１８によりミリ波信号を反射させる。液晶層１８は、光だけでなく、電気的にミリ波などの電波でも屈折率の異方性を持っている。アンテナ付半導体ＩＣチップ４は液晶層１８で反射されたミリ波信号がホーンアンテナ１７に入出力するようにビームを制御する。ホーンアンテナ１７は筐体ケース１の窓枠１５に取り付けられた樹脂窓１６を介して筐体ケース１の外部と送受信される。従って、セットトップボックス１１７のアンテナ付半導体ＩＣチップ４により送受信されるミリ波信号は、テレビジョン受像機１１１のミリ波送受信部１１１Ｗと送受信される。なお、ホーンアンテナ１７は、筐体ケース１において電波が入出力するように加工されたもの、レンズアンテナなどの素子であってもよい。
【００４４】
以上説明したように本実施形態によれば、ミリ波通信用の窓枠１３が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、ミリ波通信用の窓枠１３と窓枠１５が設けられたＡＶ機器の筐体ケース１と、筐体ケース１の窓枠１３に取り付けられた樹脂窓１４と、筐体ケース１の窓枠１５に取り付けられた樹脂窓１６と、樹脂窓１４の内部に形成された液晶層１８と、液晶層１８の内部に置かれたアンテナ付半導体ＩＣチップと、樹脂窓１６に置かれたホーンアンテナ１７を設けることで、ＡＶ機器が筐体ケース１の樹脂窓１４から入出力されるミリ波信号が到達範囲外に設置されても、筐体ケース１の窓枠１６を介して送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【００４５】
なお、以上の各実施形態において、筐体ケース１に設ける窓枠２，１３，１５の位置や大きさ、形状は図示したものに限定されるものではない。また、以上の各実施形態において、樹脂窓３，１４，１６はミリ波信号が透過するものであれば、樹脂に限定されず、電波透過性材料又は自由空間（樹脂窓３，１４，１６を形成しない。）であってもよい。さらに、以上の各実施形態において、ＡＶ機器はテレビジョン受像機、ＤＶＤプレーヤ、セットトップボックスに限定されず、その他のＡＶ機器であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上詳述したように、本発明に係るＡＶ機器によれば、ミリ波通信用の第１の窓枠が設けられたＡＶ機器の筐体ケースと、上記第１の窓枠に取り付けられ、ミリ波信号を通過する第１の窓と、上記第１の窓の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップと、上記第１の窓と、上記アンテナ付半導体チップとの間の上記筐体ケースに設けられた誘電体導波路又は導波路溝にてなる導波路とを備え、上記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、上記導波路及び上記第１の窓を介して外部に放射される。従って、複数のＶ機器が重ねて設置されたり、又はＡＶ機器の上部に電波遮蔽物などが置かれても、ＡＶ機器の筐体ケースの導波路を介してミリ波信号を送受信することが可能で、使用環境に左右されない安定した動作が可能なミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の誘電体導波路５を示す縦断面図である。
【図３】図１の誘電体導波路５の変形例である導波路溝５Ａを示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。
【図５】図４のＡＶ機器の筐体ケース１内のミリ波信号の伝搬状況を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るミリ波通信機能を内蔵したＡＶ機器の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の各実施形態に係る複数のＡＶ機器を配置した第１の配置例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の各実施形態に係る複数のＡＶ機器を配置した第２の配置例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の各実施形態に係る半導体ＩＣチップ４上に形成された複数のアンテナ素子６からなるアレーアンテナ６Ａの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の各実施形態に係るミリ波送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図８の液晶層１８とその動作を制御する装置コントローラ１９の構成を示すブロック図である。
【図１４】従来技術に係るミリ波通信機能を内蔵した通信機器の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…筐体ケース、
２…窓枠、
３…樹脂窓、
４…アンテナ付半導体ＩＣチップ、
５…誘電体導波路、
５Ａ…導波路溝、
６…アンテナ素子、
６Ａ…アレーアンテナ、
７…ビームフォーミング回路、
８…ミリ波送受信回路、
９…映像音声再生回路、
１０…プリント配線基板、
１０ｍ…導体層、
１１…基板貫通孔、
１２…電波透過部、
１３，１５…窓枠、
１４，１６…樹脂窓、
１７…ホーンアンテナ、
１８…液晶層、
１９…反射板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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