(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上デジタル放送波を、放送受信機に設置される既知の屋内用受信アンテナで受信させるために使用され、屋外に設置される受信部により前記地上デジタル放送波を受信し、この受信信号を送信部により前記屋内用受信アンテナへ向けて再送信するギャップフィラー装置で前記送信部として使用される再送信アンテナであって、
発光素子を内蔵し、屋内設置用の既知の照明器具に取り付けられて前記発光素子を発光駆動する円筒形状の蛍光管と、
この蛍光管内に設けられ、前記地上デジタル放送波を前記屋内に再送信するためのアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に前記受信部で受信された地上デジタル放送波の信号を供給する信号供給手段とを具備したことを特徴とする再送信アンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ素子は、スリーブ型アンテナであることを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項３】
前記信号供給手段は、前記照明器具の取り付け器具を介して前記アンテナ素子に前記受信信号を供給することを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項４】
前記信号供給手段は、前記蛍光管に設けられる接続端子を介して前記アンテナ素子に前記受信信号を供給することを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項５】
前記蛍光管には前記発光素子が複数個実装され、前記複数の発光素子を発光させる回路となる配線基板が配置されるとき、
前記配線基板に、前記アンテナ素子に流れる信号電流の１／４波長以下の間隔で挿入される複数のコイルにより前記配線基板上に流れる高周波信号を遮断する周波数遮断手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項６】
前記蛍光管は、前記照明器具に対し回転自在となるように取り付けられ、両端に前記発光素子を発光すべく電源を発生する電源部への接続ピンを設けたことを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項７】
さらに、前記発光素子の電極と前記接続ピンとの接続を中継するアダプタを備えることを特徴とする請求項６記載の再送信アンテナ。
【請求項８】
前記蛍光管に、前記アンテナ素子を前記受信部に接続するための接続端子を設けたことを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【請求項９】
さらに、反射板を設けて、前記アンテナ素子から放射された地上デジタル放送波を前記反射板にて反射させて指向方向を前記屋内に向けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の再送信アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば屋内で地上デジタル放送波を中継するために用いられる地上デジタル放送用ギャップフィラー装置の再送信アンテナ及び増幅器付き再送信アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上波放送システムにおいては、デジタル放送が開始されている。この地上デジタル放送システムでは、放送サービスエリアの拡大及び難視聴地域の解消を目的として、ギャップフィラー対策の実施が検討されている。
このギャップフィラー対策では、放送波が届かないエリアごとにギャップフィラーと呼ばれる中継装置を設置するようにしている（例えば特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
ところで、上記地上デジタル放送システムでは、アナログ放送システムにもあるように、テレビジョン受信機の室内用受信アンテナでデジタル放送波を受信できるものも要望されている。このような放送システムにあっても、放送サービスエリア以外に屋内における難視聴域の解消を目的としたギャップフィラー対策の実施も検討されることになる。  
そこで、屋内において、受信場所に制限を受けることなく地上デジタル放送波を既知の屋内用受信アンテナを備えた放送受信機に受信させるための地上デジタル放送のホームギャップフィラー装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０１０３２号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００３−７８４９２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ホームギャップフィラー装置は、簡易な構成であるため、安価であるという利点がある。ところで、このホームギャップフィラー装置が普及してくると、狭い家屋内や電車などの移動体にも設置できるようにしたものも要望される。この場合、設置スペースも考慮しなければならず、また移動体に設置する場合には設置規制上の制約がある。
【０００７】
この設置スペース対策としては、天井裏や壁裏などに設置することも考えられるが、その場合アンテナの設置・保守を行う専門家が必要となるためコストがかかり、さらに天井または壁の部材に導電性物質が入っていた場合に、屋内への電波の照射が阻害される恐れがある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、屋内において設置スペースを別に確保する必要がなく、かつ設置・保守が容易であり、しかも屋内で安定した受信環境を実現し得る再送信アンテナ及び増幅器付き再送信アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。  
地上デジタル放送波を、放送受信機に設置される既知の屋内用受信アンテナで受信させるために使用され、屋外に設置される受信部により地上デジタル放送波を受信し、この受信信号を送信部により屋内用受信アンテナへ向けて再送信するギャップフィラー装置で送信部として使用される再送信アンテナであって、屋内設置用の既知の照明器具に取り付け可能な筒体と、この筒体内に設けられ、受信部からの受信信号を再送信号として筒体外へ放射するアンテナ素子とを備えるようにしたものである。なお、筒体は、アンテナ素子とともに屋内を照明する発光素子を発光させるための電源を供給する電源供給部を内蔵することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、屋内に設置される照明器具を利用して、アンテナ素子を発光素子とともに照明器具に取り付け可能な筐体内に設けるようにしている。従って、屋内における設置スペースを別途確保する必要が無くなり、電源配線構造を簡素化でき、これにより比較的小型で安価な再送信アンテナを提供できる。また、アンテナ素子が故障した場合に、故障したアンテナ素子を内蔵した筒体を正常なアンテナ素子を内蔵した筒体に交換するだけでよいので、設置・保守作業が容易となる。
【００１１】
アンテナ素子が複数の発光素子を実装した配線基板の隣に配置されるとき、配線基板に、アンテナ素子に流れる信号電流の１／４波長以下の間隔で挿入される複数のコイルにより、配線基板上に流れる高周波信号を遮断する周波数遮断手段をさらに備えることを特徴とする。  
この構成によれば、発光素子を実装した配線基板上に流れる高周波信号電流が、アンテナ素子に流れる信号電流の１／４波長以下の間隔で挿入される複数のコイルにより遮断される。従って、アンテナ素子から放射される再送信波は、配線基板の影響を受けることがない。
【００１２】
筒体は、円筒形状で照明器具に対し回転自在となるように取り付けられ、両端に前記発光素子を発光させるべく電源を発生する電源部への接続ピンを設けたことを特徴とする。  
この構成によれば、円筒形状の筒体の両端を照明器具に嵌め込むだけで、発光素子への電源をアンテナ素子に供給できるとともに、円筒形状の筒体を回転調整することにより、再送信波の放射方向を調整することができる。
【００１３】
さらに、反射板を設けて、アンテナ素子から放射された再送信号を反射板にて反射させて指向方向を屋内に向けるようにしたことを特徴とする。  
この構成によれば、屋内で安定した受信環境を得るために、反射板を用いて屋内への単一指向性を実現するようにしているので、受信点での電界強度を上げることができる。
【００１４】
地上デジタル放送波を、放送受信機に設置される既知の屋内用受信アンテナで受信させるために使用され、屋外に設置される受信部により地上デジタル放送波を受信し、増幅部にてその受信信号を増幅して同一周波数の再送信号を生成し、この再送信号を送信部により屋内用受信アンテナへ向けて再送信するギャップフィラー装置で増幅部及び送信部として使用される増幅器付きの再送信アンテナであって、屋内設置用の既知の照明器具に取り付け可能で、しかも増幅部を内蔵した筒体と、この筒体内に設けられ、増幅部からの再送信号を前記筒体外へ放射するアンテナ素子とを備えるようにしたものである。
【００１５】
この構成によれば、筒体内に増幅部を設けることにより安定した再送信波を屋内に放射することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したようにこの発明によれば、屋内において設置スペースを別に確保する必要がなく、かつ設置・保守が容易であり、しかも屋内で安定した受信環境を実現し得る再送信アンテナ及び増幅器付き再送信アンテ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】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、この発明に係るギャップフィラー装置の構成を示すブロック図である。  
図１において、送信所から到来する地上デジタル放送波は、屋外に取り付けられた受信アンテナ１１によって受信され、その受信信号が同軸ケーブル１２を介して屋内に設置される再送信アンテナ１３に供給される。すると、再送信アンテナ１３は、入力された受信信号を再送信波として屋内に放射する。  
そして、屋内に設置されたテレビジョン受像機２１では、既知の簡易受信アンテナ２２で再送信波を受信し、その放送コンテンツを再生表示する。
【００１８】
（第１の実施形態）  
この発明の第１の実施形態は、上記ギャップフィラー装置の再送信アンテナ１３に関する。
図２は照明器具と一体化した再送信アンテナ１３の回路構造を示した図であり、図３は照明器具の断面を示した図である。
符号３１は一般家庭や電車内等で使用される円筒形状の蛍光管で、その内部には複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から成るＬＥＤアレー３２が内蔵されている。この蛍光管３１は、その両端に設けられている接続ピン３３１，３３２，３３３，３３４により例えば屋内の天井に既に設けられている蛍光管取り付け器具３４１，３４２に着脱自在に取り付け可能となっている。
【００１９】
そして、ＬＥＤアレー３２は、接続ピン３３１，３３４及びチョークコイル７２を介して加えられる交流電圧（１００Ｖ）が整流回路４２，４５により整流されることにより直流電圧に変換され、この直流電圧が抵抗３５，３６を介して加えられることにより、点灯し屋内を照明する。この交流電圧入力時に、電流は接続ピン３３１，３３４、整流回路４２，４５、ＬＥＤアレー３２及び抵抗３５，３６による閉ループを流れる。なお、ＬＥＤアレー３２に与える直流電圧は、安定器４３により安定化され、チョークコイル７１を介して供給される。また、接続ピン３３２と接続ピン３３３との間には、点灯管４１と雑音防止用コンデンサ４０が並列に接続されている。
【００２０】
また、蛍光管３１には、再送信アンテナ１３を構成するアンテナ素子１３１，１３２が内蔵される。同軸ケーブル１２の中心導体からの電流は、コンデンサ３８及び接続ピン３３２を介してアンテナ素子１３１に供給されるが、チョークコイル３９により、電流が点灯管４１及び雑音防止用コンデンサ４０に流れないように阻止している。また、接続ピン３３１からの電流は、コンデンサ４４を介してアンテナ素子１３２に供給される。それぞれの電流は、アンテナ素子１３１，１３２の開放端まで給電電流として流れるが、開放端で一部は反射し、また一部はアンテナ素子１３１の形状に沿って流れ、アンテナとして動作する。なお、アンテナ素子１３２は、アンテナ素子１３１を包む筒状としてもよい（スリーブ型アンテナ）。
【００２１】
このアンテナ素子１３１の長さは当該アンテナ素子１３１に流れる信号電流の約１／２波長、アンテナ素子１３２の長さはアンテナ素子１３２に流れる信号電流の約１／４波長で実現できる。
次に、上記構成における動作について説明する。  
まず、屋外に受信アンテナ１１が取り付けられ、この受信アンテナ１１から屋内の蛍光管取り付け器具３４１へ同軸ケーブル１２が敷設され、この蛍光管取り付け器具３４１，３４２にアンテナ素子１３１，１３２を内蔵した蛍光管３１が嵌め込まれる。
【００２２】
これにより、受信アンテナ１１からの受信信号は同軸ケーブル１２、コンデンサ３８、接続ピン３３２を介してアンテナ素子１３１に給電される。すると、アンテナ素子１３１は、給電された受信信号を再送信波として屋内に向けて放射する。
以上のように上記第１の実施形態では、屋内に設置される照明器具を利用して、再送信アンテナ１３を構成するアンテナ素子１３１，１３２をＬＥＤアレー３２とともに蛍光管取り付け器具３４１，３４２に取り付け可能な蛍光管３１内に設けるようにしている。
【００２３】
従って、屋内における再送信アンテナ１３の設置スペースを別途確保する必要が無くなり、比較的小型で安価な再送信アンテナ１３を提供できる。
また、アンテナ素子１３１，１３２が故障した場合に、故障したアンテナ素子１３１、１３２を内蔵した蛍光管３１を蛍光管取り付け器具３４１，３４２から取り外し、正常なアンテナ素子１３１，１３２を内蔵した蛍光管３１を蛍光管取り付け器具３４１，３４２に取り付けるだけでよいので、設置・保守作業が容易となる。
【００２４】
さらに、同軸ケーブル１２からの信号を伝送する信号線路と電源配線とが接続ピン３３１，３３２により共用されるので、配線構造の簡素化も図れる。
（第２の実施形態）  
この発明の第２の実施形態は、上記ギャップフィラー装置の再送信アンテナ１３に関する。
【００２５】
図４は照明器具と一体化した再送信アンテナ１３の回路構造を示した図である。なお、図４において、上記図２と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
蛍光管３１には、スリーブ型アンテナ１３３と、高周波増幅器１４とが内蔵されている。この蛍光管３１には、その両端の中心軸に接続ピン５１１，５１２が設けられている。この場合、蛍光管３１はそのままでは蛍光管取り付け器具に取り付けることができないので、アダプタ５２１，５２２により接続ピン５３１，５３２，５３３，５３４を介して蛍光管取り付け器具に取り付け可能としている。
【００２６】
また、蛍光管３１には、ＬＥＤアレー基板５４が内蔵されている。このＬＥＤアレー基板５４には、例えば４個のＬＥＤが複数並列に配置されている。また、ＬＥＤアレー基板５４には、スリーブ型アンテナ１３３に流れる高周波信号電流の約１／４波長より小さい間隔でコイル５５１−１〜５５ｎ−１、５５１−２〜５５ｎ−２，５５１−３〜５５ｎ−３が介挿接続されている。
【００２７】
そして、ＬＥＤアレー基板５４上の複数のＬＥＤは、接続ピン５３１、アダプタ５２１、接続ピン５１１を介して加えられる交流電圧（１００Ｖ）が整流回路５６により整流されることにより直流電圧に変換され、この直流電圧が加えられることにより、点灯し屋内を照明する。この交流電圧入力時に、電流は接続ピン５１１，５１２，５３１，５３４、整流回路５６、ＬＥＤアレー基板５４による閉ループを流れる。
【００２８】
なお、接続ピン５１１に供給される電力は、整流回路５６に供給され、高周波増幅器１４にも供給されることになる。これにより、電源配線の簡素化を図ることができる。
また、蛍光管３１には、接続ピン５１１，５１２とは別に、同軸ケーブル１２と高周波増幅器１４とを接続するための接続端子５７が設けられている。
【００２９】
次に、上記構成における動作について説明する。  
まず、屋外に受信アンテナ１１が取り付けられ、この受信アンテナ１１から屋内へ同軸ケーブル１２が敷設される。そして、蛍光管取り付け器具に高周波増幅器１４及びスリーブ型アンテナ１３３を内蔵した蛍光管３１がアダプタ５２１，５２２を介して取り付けられ、しかる後に蛍光管３１に設けられた接続端子５７に同軸ケーブル１２が接続される。
【００３０】
これにより、受信アンテナ１１からの受信信号は同軸ケーブル１２及び接続端子５７を介して高周波増幅器１４に供給される。高周波増幅器１４は、受信信号を所要の信号レベルまで増幅して再送信号を生成し、この再送信号をスリーブ型アンテナ１３３に供給する。このスリーブ型アンテナ１３３は、再送信号を１／４波長スリーブ１３４により再送信波として屋内に向けて放射する。
【００３１】
このとき、高周波増幅器１４及び整流回路５６は、１／４波長スリーブ１３４より離れた所に位置するため、スリーブ型アンテナ１３３の放射特性に影響しない。また、ＬＥＤを点灯させるための配線や電源線がλ／４より長くなるため、放射電波はこの配線に影響を受けるが、本実施形態ではＬＥＤアレー基板５４の配線回路の途中にスリーブ型アンテナ１３３に流れる高周波信号電流の約１／４波長より小さい間隔でコイル５５１−１〜５５ｎ−１、５５１−２〜５５ｎ−２，５５１−３〜５５ｎ−３が介挿接続されているため、使用周波数で大きなインピーダンスとなり、これにより放射電波は、ＬＥＤアレー基板５４の影響を受けることがない。
【００３２】
以上のように上記第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、ＬＥＤアレー基板５４に流れる高周波信号電流が、スリーブ型アンテナ１３３に流れる高周波信号の１／４波長以下の間隔で挿入される複数のコイル５５１−１〜５５ｎ−１，５５１−２〜５５ｎ−２，５５１−３〜５５ｎ−３により遮断される。従って、スリーブ型アンテナ１３３から放射される再送信波は、ＬＥＤアレー基板５４の影響を受けることがない。
【００３３】
また、上記第２の実施形態では、蛍光管３１内に高周波増幅器１４を設けているので、安定した再送信波を屋内に放射することができる。
さらに、上記第２の実施形態では、接続ピン５１１，５１２とは別に、同軸ケーブル１２と高周波増幅器１４とを接続する接続端子５７を設けているので、電源配線による影響を低減できる。
【００３４】
また、上記第２の実施形態では、電源供給用の接続ピン５１１，５１２を蛍光管３１の中心軸上に設けているので、ＬＥＤの光を正面方向に飛ばせるように、回転調整が可能である。
（第３の実施形態）  
この発明の第３の実施形態は、上記ギャップフィラー装置の再送信アンテナ１３に関する。  
図５は照明器具と一体化した再送信アンテナ１３の回路構造を示した図であり、図６は照明器具の断面を示した図である。なお、図５において、上記図４と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
この第３の実施形態では、蛍光管３１内のプリント基板６１上に複数のＬＥＤ６２とともに、スリーブ型アンテナ６３を実装するようにしている。そして、接続端子５７を介して同軸ケーブル１２とスリーブ型アンテナ６３とが接続される。
また、プリント基板６１のスリーブ型アンテナ６３実装面の裏側には、蛍光灯反射板６４が配置されることになる。また、蛍光管３１の隣には、通常の蛍光管６５が配置される。
【００３６】
蛍光灯反射板６４は、スリーブ型アンテナ６３の反射板（電波の反射板）としても動作し不要な方向に電波を放射しないため効率的である。
以上のように上記第３の実施形態であれば、上記第２の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、内部の配線構造の簡素化を図れるとともに、屋内で安定した受信環境を得るために、蛍光灯反射板６４を用いて屋内への単一指向性を実現するようにしているので、受信点での電界強度を上げることができる。
【００３７】
（その他の実施形態）  
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記第２及び第３の実施形態では、スリーブ型アンテナを用いる例について説明したが、他の形式のアンテナ素子を使用した再送信アンテナを使用してもよい。
【００３８】
また、上記各実施形態では、蛍光管にＬＥＤとアンテナ素子とを内蔵する例について説明したが、アンテナ素子のみであってもよい。
また、上記各実施形態では、一般家庭を例に説明したが、電車などの移動体にも設置可能である。
その他、再送信アンテナの種類及び構成、蛍光管の形状及び種類、蛍光管内の配線構造等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明に係るギャップフィラー装置の構成を示すブロック図。
【図２】この発明の第１の実施形態に係わる再送信アンテナが内蔵される蛍光管内の回路構造を示す図。
【図３】同第１の実施形態において、再送信アンテナが内蔵される蛍光管の断面を示す図。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わる再送信アンテナが内蔵される蛍光管内の回路構造を示す図。
【図５】この発明の第３の実施形態に係わる再送信アンテナが内蔵される蛍光管内の回路構造を示す図。
【図６】同第３の実施形態において、再送信アンテナが内蔵される蛍光管の断面を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１１…受信アンテナ、１２…同軸ケーブル、１３…再送信アンテナ、１４…高周波増幅器、２１…テレビジョン受像機、２２…簡易受信アンテナ、３１…蛍光管、３２…ＬＥＤアレー、３５，３６…抵抗、３７，３８、４０，４４…コンデンサ、３９，５５１−１〜５５ｎ−１、５５１−２〜５５ｎ−２，５５１−３〜５５ｎ−３…コイル、４１…点灯管、４２，４５，５６…整流回路、４３…安定器、５４…ＬＥＤアレー基板、５７…接続端子、６１…プリント基板、６２…ＬＥＤ、６３，１３３…スリーブ型アンテナ、６４…蛍光灯反射板、６５…通常の蛍光管、１３１，１３２…アンテナ素子、１３４…１／４波長スリーブ、３３１，３３２、３３３，３３４…接続ピン、３４１，３４２…蛍光管取り付け器具、５１１，５１２…接続ピン、５２１，５２２…アダプタ、５３１，５３２，５３３，５３４…接続ピン。
【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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