(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力される入力端子と、
該入力端子から入力された高周波信号を増幅する増幅手段と、
該増幅手段から出力される出力信号を出力する出力端子と、
コンピュータ側に接続可能な第１のＵＳＢ端子と、
該第１のＵＳＢ端子との間がスルー接続されているＵＳＢ機器側に接続可能な第２のＵＳＢ端子と、
前記第１のＵＳＢ端子を介して供給されたＵＳＢ電源を、電圧レギュレータにより安定化して前記増幅手段に供給する電源手段と、
を備えることを特徴とするブースタ。
【請求項２】
外部電源を供給可能な外部電源端子を備え、
該外部電源端子から前記外部電源が供給された際に、前記電源手段は、前記ＵＳＢ電源に替えて前記外部電源を前記増幅手段に供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ放送等の信号を増幅するブースタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビ受像機において視聴するに必要とされるテレビ信号の入力レベルは６０〜８０ｄＢμＶ程度が所要入力レベルとされている。テレビ放送信号は、一般に、受信アンテナで受信された後、同軸ケーブルで伝送され、混合器や分配器等を経てさらに同軸ケーブルで屋内に伝播されるが、９０〜２２２ＭＨｚ（ＶＨＦ放送）、４７０〜７７０ＭＨｚ（ＵＨＦ放送）のテレビ信号は高周波であるため、これらの機器を通過する度にテレビ信号は減衰するようになる。このように、混合器や分配器により減衰が積み重なると所要入力レベルが得られないままテレビ受信機にテレビ信号が入力されてしまうようになる。すると  Ｃ／Ｎ比（信号キャリア対ノイズ比）が劣化したテレビ信号が入力されることから、受信画像にスノーノイズ等の受信障害が発生するようになる。これを解決するためには、一般にブースタを伝送路の途中に挿入して、減衰したテレビ信号を増幅させ所要レベルに達するようにする。これにより、Ｃ／Ｎ比が大きくなり受信障害を解消することができるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、テレビチューナが内蔵（又は外部に接続）されたパソコン（パーソナルコンピュータ）が多く発売されるようになっている。このパソコンでは、動画等の画像データの保存を従来のビデオテープに録画する替わりに、パソコンに内蔵されている大容量記憶装置であるハードディスクや、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ等の書き込み可能な記録メディアに画像データを保存し、パソコン上で画像データを再生して楽しむことが出来るようにされている。この場合、テレビ端子から出力されるテレビ信号をパソコンにも供給する必要がある。しかし、一般には部屋の中にはテレビ端子は１つだけ備えられているのが実情であり、このテレビ端子には、テレビ受像機やビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）が接続されているのが一般的とされている。すると、テレビ受信機能を内蔵したパソコンにテレビ信号を入力しようとしても、既にテレビ端子が使用されていることから、分配器を接続してテレビ端子数を増やして接続する必要があった。このように、分配器を用いると分配損失が発生することからテレビ信号が減衰するようになり、所要の入力レベルに達しなくなった場合には、受信画像にスノーノイズ等の受信障害が発生することになる。
【０００４】
このような受信障害を解消するには、テレビ信号の減衰を補償するブースタを追加すれば良いことになるが、テレビ端子が設けられている壁の内部の配線にブースタを追加することは容易ではないことから、テレビ端子とテレビ受信機能を備える機器との間にブースタを設置することになる。この場合の構成の一例を図４に示す。
図４に示す構成では、屋内の壁面に設けられた壁面端子１００と分配器１０２とを同軸ケーブル１０１により接続することで、壁面端子１００から分配器１０２にテレビ信号を供給している。分配器１０２は、供給されたテレビ信号を分配してＶＴＲブースタ１０４と、ブースタ１０８に供給する。この場合、分配器１０２とＶＴＲブースタ１０４との間と、分配器１０２とブースタ１０８との間はそれぞれ同軸ケーブル１０３，１０７により接続される。ＶＴＲブースタ１０４は、供給されたテレビ信号を増幅してテレビ受像機（ＴＶ）１０５とＶＴＲ１０６に供給している。また、ブースタ１０８は供給されたテレビ信号を増幅して同軸ケーブル１０９を介してパソコン１１０に供給している。テレビ信号を増幅するＶＴＲブースタ１０４には、電源プラグ１０４ａを備え電源プラグ１０４ａをコンセントにさし込むことにより、電源として商用の交流１００Ｖが供給されている。また、ブースタ１０８には、電源プラグ１０８ａを備え電源プラグ１０８ａをコンセントにさし込むことにより、電源として商用の交流１００Ｖが供給されている。あるいは、これに替えて交流１００Ｖを直流電圧に変換して供給するＡＣアダプタからブースタ１０８に電源を供給するようにしてもよい。このように、ブースタ１０８が必要になった場合には、新たにその動作用の電源を確保しなければならず、ブースタ１０８用のコンセントが新たに必要になると共に、電源周りの配線が煩雑になってしまうようになる。
【０００５】
これを解消するために、パソコンに備えられているＵＳＢ端子を利用することが考えら得る。ＵＳＢ（Universal Serial Bus）は、コンピュータに周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の一つであり、キーボードやマウスなどさまざまな周辺機器を接続するために利用されている。このＵＳＢは、接続される周辺機器にＵＳＢケーブルを介して電源を供給するバスパワーに対応しており、供給される供給電圧はＤＣ５Ｖ、最大電流はローパワーデバイスでは１００ｍＡ、ハイパワーデバイスでは５００ｍＡまでとなっている。このパスパワーを利用してブースタを動作させることが考えられる。このような構成を図５に示す。
【０００６】
図５に示す構成では、屋内の壁面に設けられた壁面端子１００と分配器１０２とを同軸ケーブル１０１で接続することにより、壁面端子１００から分配器１０２にテレビ信号を供給している。分配器１０２は、供給されたテレビ信号を分配して図示しないＶＴＲブースタと、ＵＳＢブースタ１１１に供給する。この場合、分配器１０２とＵＳＢブースタ１１１との間はそれぞれ同軸ケーブル１０７により接続される。ＵＳＢブースタ１１１は供給されたテレビ信号を増幅して同軸ケーブル１０９を介してパソコン１１０に供給している。ＵＳＢブースタ１１１は、ＵＳＢ端子を備え、このＵＳＢ端子にＵＳＢケーブル１１５を介してＵＳＢハブ１１３が接続されている。このＵＳＢハブ１１３はＵＳＢケーブル１１２を介してパソコン１１０のＵＳＢ端子に接続されており、パソコン１１０のＵＳＢ端子からバスパワー用の電源が供給されている。ＵＳＢハブ１１３に供給されたバスパワー用の電源は、ＵＳＢケーブル１１５を介してＵＳＢブースタ１１１に供給されてＵＳＢブースタ１１１が動作するようになる。また、ＵＳＢハブ１１３は複数のＵＳＢ端子を有し、その一つのＵＳＢ端子にＵＳＢ端子を備えるマウス１１４が接続されている。
【０００７】
ＵＳＢハブ１１３を用いるのは次の理由による。ＵＳＢブースタ１１１は、動作用の電源を得るのにパソコン１１０のＵＳＢ端子を１つ使用するため、パソコン１１０に予備のＵＳＢ端子がない場合、他のＵＳＢ機器たとえばマウスや各種記録メディアのドライブなどが同時に使えないことになり不便を強いられてしまうようになる。これを避けるために、ＵＳＢハブ１１３を使用して複数のＵＳＢ端子を追加しているのである。
このように、従来は、ＵＳＢバスパワーで動作するブースタを使用する際にＵＳＢハブが必要になるという問題点があった。また、ＵＳＢハブを用いると複数本のＵＳＢケーブルが必要になって、配線が煩雑になるという問題点もあった。
そこで、本発明はＵＳＢハブを必要としないＵＳＢバスパワーで動作するブースタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のブースタは、スルー接続されている第１のＵＳＢ端子と第２のＵＳＢ端子とを備え、第１のＵＳＢ端子を介して供給されたＵＳＢ電源を、電圧レギュレータにより安定化して、高周波信号を増幅する増幅手段に供給することを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スルー接続されている第１のＵＳＢ端子と第２のＵＳＢ端子とを備え、第１のＵＳＢ端子を介して供給されたＵＳＢ電源を、電圧レギュレータにより安定化して、高周波信号を増幅する増幅手段に供給することから、ＵＳＢバスパワーで動作するブースタを用いてもＵＳＢハブを増設することなくＵＳＢ機器を使用することができ、併せてＵＳＢケーブル数を低減することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のＵＳＢバスパワーで動作するブースタの実施例であるＵＳＢブースタを備えるシステムの構成の例を図１に示す。
図１に示すシステムでは、屋内の壁面に設けられた壁面端子１０とＵＳＢブースタ１１とを同軸ケーブル１２で接続することにより、壁面端子１０からＵＳＢブースタ１１にテレビ信号を供給している。ＵＳＢブースタ１１は供給されたテレビ信号を増幅して同軸ケーブル１３を介してパソコン１５に供給している。ＵＳＢブースタ１１は、アップストリーム型の第１のＵＳＢコネクタと、ダウンストリーム型の少なくとも１つの第２のＵＳＢコネクタを備えており、第１のＵＳＢコネクタと第２のＵＳＢコネクタ間は内部でスルー接続されている。アップストリーム型の第１のＵＳＢコネクタとパソコン１５のＵＳＢ端子の間にＵＳＢケーブル１４が接続されてＵＳＢブースタ１１はパソコン１５に接続されている。また、第２のＵＳＢコネクタにはＵＳＢインタフェースを備えるマウス１６が接続されている。ＵＳＢブースタ１１には、ＵＳＢケーブル１４を介してパソコン１５のＵＳＢ端子からバスパワー用のバス電源が供給されている。このバスパワー用のバス電源を利用して、ＵＳＢブースタ１１が動作するようになる。なお、バス電源は、約５Ｖの直流電源とされており約１００〜５００ｍＡの出力電流を取り出すことができる。ＵＳＢブースタ１１は、分配器等の損失を補う程度の増幅度があれば十分とされることから、５〜３Ｖの直流電源から数１００ｍＡの電流が供給されれば動作する増幅器を内蔵していればよいことになる。このように、バス電源以外の電源を必要とすることなくＵＳＢブースタ１１は十分動作するようになる。
【００１１】
ＵＳＢブースタ１１の回路構成を示す回路ブロック図を図２に示す。
図２に示すように、ＵＳＢブースタ１１はアップストリーム型の第１のＵＳＢコネクタ１１ａと、ダウンストリーム型の第２のＵＳＢコネクタ１１ｂとを備えている。第１のＵＳＢコネクタ１１ａと第２のＵＳＢコネクタ１１ｂは、差動信号としてデータを伝送するＤ＋端子，Ｄ−端子とグランド端子とバス電源端子の４つの端子をそれぞれ有している。そして、同軸コネクタ１１ｃと出力用の同軸コネクタ１１ｄにおける上記４つの端子間は、データ線（Ｄ＋）２１と、データ線（Ｄ−）２２と、バス電源線（Ｖｂｕｓ）２３と、グランド線（ＧＮＤ）２４の４本の線によりスルー接続されている。また、入力用の同軸コネクタ１１ｃと出力用の同軸コネクタ１１ｄとを備え、同軸コネクタ１１ｃから入力されたテレビ信号が、内蔵されている増幅器（ＡＭＰ）２７で増幅されて同軸コネクタ１１ｄから出力されている。ＡＭＰ２７は、少なくとも地上テレビジョン放送の周波数帯域である９０〜７７０ＭＨｚの帯域を増幅することができる構成とされている。ＡＭＰ２７の増幅素子としては  トランジスタ、ＦＥＴ、または高周波用の集積回路（ＩＣ）が用いられる。
【００１２】
また、Ｖｂｕｓ２３にはスイッチＳＷの固定接点ｂが接続されており、通常はスイッチＳＷの可動接点ａが固定接点ｂに接続されている。この場合は、Ｖｂｕｓ２３から供給されたバスパワー用の電源がスイッチＳＷを介して電圧レギュレータ（ＡＶＲ）２６に供給され、安定化された直流電圧とされて内蔵されているＡＭＰ２７に動作電源として供給される。また、ＵＳＢブースタ１１は外部電源を供給する外部電源端子１１ｅを備え、外部電源端子１１ｅに外部電源が供給されると、外部電源端子１１ｅに接続されている電圧検知手段２５が、外部電源が供給されたことを検知してスイッチＳＷの可動接点ａを切り換えて、固定接点ｃに接続する。これにより、外部電源端子１１ｅに供給された外部電源がＡＶＲ２６に供給され、安定化された直流電圧とされて内蔵されているＡＭＰ２７に動作電源として供給されるようになる。このように、外部電源端子１１ｅを設けることにより、ＵＳＢブースタ１１はＵＳＢを具えたパソコン１５から使えることはもちろんであるが、ＵＳＢを備えていないパソコンからも使うことができるようになる。さらに、パソコン１５がノートパソコン等のバッテリー動作させているパソコンの場合には、外部電源端子１１ｅから外部電源を供給することによりバッテリーの消費を軽減させることができるようになる。また、ＡＶＲ２６の入力側と出力側に接続されたバイパス用のコンデンサＣ１，Ｃ２によりＵＳＢにおけるデータラインからの被り込みやパソコン１５側からのノイズを抑制している。
【００１３】
図２に示す構成において、壁面端子１０とＵＳＢブースタ１１との間に分配器を設けることができ、分配器を設けた際に分配器における分配損失をＵＳＢブースタ１１により補償することができるようになる。このように、ＵＳＢブースタ１１を備えることにより分配器等の損失を補償することができると共に、ＵＳＢブースタ１１を動作させるための特別の電源を用意する必要が無く、さらに、ＵＳＢハブを増設することなくＵＳＢ機器をパソコン１５において使用することができるようになる。
【００１４】
次に、本発明のＵＳＢバスパワーで動作するブースタの実施例であるＵＳＢブースタを備える他のシステムの構成の例を図３に示す。
図３に示すシステムでは、屋内の壁面に設けられた壁面端子３０と分配器３２とを同軸ケーブル３１により接続することにより、壁面端子３０から分配器３２にテレビ信号を供給している。分配器３２は、供給されたテレビ信号を分配してＶＴＲブースタ３４と、ＵＳＢブースタ１１に供給している。この場合、分配器３２とＶＴＲブースタ３４との間と、分配器３２とＵＳＢブースタ１１との間はそれぞれ同軸ケーブル３３，３７により接続されている。ＶＴＲブースタ３４は、供給されたテレビ信号を増幅してテレビ受像機（ＴＶ）３５とＶＴＲ３６に供給している。また、ＵＳＢブースタ１１は供給されたテレビ信号を増幅して同軸ケーブル３８を介してパソコン４０に供給している。ＵＳＢブースタ１１は、図２に示す構成とされＵＳＢブースタ１１のアップストリーム型の第１のＵＳＢコネクタがパソコン４０のＵＳＢ端子とＵＳＢケーブル３９により接続されることにより、ＵＳＢケーブル３９を介してパソコン４０のＵＳＢ端子からバスパワー用のバス電源が供給されている。このバスパワー用のバス電源を利用して、ＵＳＢブースタ１１が動作している。また、テレビ信号を増幅するＶＴＲブースタ３４は、電源プラグ３４ａを備え電源プラグ３４ａをコンセントに装着することにより、電源として商用の交流１００Ｖが供給されている。
【００１５】
図３に示す構成では、パソコン４０がＵＳＢマウスを使用する際にはＵＳＢブースタ１１のダウンストリーム型の第２のＵＳＢコネクタにＵＳＢマウスを接続すればよい。このように、ＵＳＢブースタ１１を備えることにより分配器３２等の損失を補償することができると共に、ＵＳＢブースタ１１を動作させるための特別の電源を用意する必要が無く、さらに、ＵＳＢハブを増設することなくＵＳＢ機器をパソコン４０において使用することができるようになる。
なお、ＵＳＢブースタ１１におけるスイッチＳＷは機械的なスイッチに限るものではなく、電子スイッチとしてもよい。また、電圧検出手段２５とスイッチＳＷとをリレー（継電器）に置き換えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上説明したように、本発明にかかるブースタはノートパソコン用に使用が限定されるものではなく、デスクトップ型のパソコンでも使用することができる。すなわち、テレビ受信機能を備えるパソコンであればどのようなパソコンであってもブースタを使用することができる。
また、本発明にかかるブースタはテレビ信号の増幅に限るものではなく、一般的な映像信号や音声信号等の増幅を行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＵＳＢバスパワーで動作するブースタの実施例であるＵＳＢブースタを備えるシステムの構成の例を示す図である。
【図２】本発明のＵＳＢバスパワーで動作するブースタの実施例であるＵＳＢブースタの回路構成を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明のＵＳＢバスパワーで動作するブースタの実施例であるＵＳＢブースタを備える他のシステムの構成の例を示す図である。
【図４】テレビ端子とＴＶ受像機との間にブースタを設置した従来の構成を示す図である。
【図５】ＵＳＢバスパワーで動作するＵＳＢブースタを備える従来のシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  壁面端子、１１  ＵＳＢブースタ、１１ａ  第１のＵＳＢコネクタ、１１ｂ  第２のＵＳＢコネクタ、１１ｃ  同軸コネクタ、１１ｄ  同軸コネクタ、１１ｅ  外部電源端子、１２  同軸ケーブル、１３  同軸ケーブル、１４  ＵＳＢケーブル、１５  パソコン、１６  マウス、２１  データ線（Ｄ＋）、２２  データ線（Ｄ−）、２３  バス電源線、２４  グランド線、２５  電圧検知手段、２６  電圧レギュレータ、２７  ＡＭＰ、３０  壁面端子、３１  同軸ケーブル、３２  分配器、３３  同軸ケーブル、３４  ＶＴＲブースタ、３４ａ  電源プラグ、３５  テレビ受像機、３６  ビデオテープレコーダ、３７  同軸ケーブル、３８  同軸ケーブル、３９  ＵＳＢケーブル、４０  パソコン、１００  壁面端子、１０１  同軸ケーブル、１０２  分配器、１０３  同軸ケーブル、１０４  ＶＴＲブースタ、１０４ａ  電源プラグ、１０５  テレビ受像機、１０６  ビデオテープレコーダ、１０７  同軸ケーブル、１０８  ブースタ、１０８ａ  電源プラグ、１０９  同軸ケーブル、１１０  パソコン、１１１  ＵＳＢブースタ、１１２  ＵＳＢケーブル、１１３  ＵＳＢハブ、１１４  マウス、１１５  ＵＳＢケーブル
【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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