説明

イヤホンアンテナ

【課題】 人体の影響を軽減し、受信の安定性を確保し、しかも、イヤホン部を交換自在とする。
【解決手段】
高周波信号を通す中心導体を絶縁体で被覆し、さらに、シールド線で被覆してなる同軸線と絶縁被服された音声信号用の信号線及び接地線からなり一端がピンジャックコネクタ110を介して無線機本体120に接続される同軸ケーブル20と、上記同軸ケーブル20の他端に設けられ音声信号と高周波信号を分離する回路素子が設けられた接続ブロック30と、上記接続ブロック30に接続されるイヤホンケーブル41,42を介して音声信号が供給されるイヤホン40L,40Rを備えるイヤホン部40からなり、上記イヤホンケーブル41,42をアンテナ線として機能するイヤホンアンテナ10であって、上記イヤホンケーブル41,42を着脱自在に接続するピンジャックコネクタ130を上記接続ブロック30に設け、上記イヤホン部40を着脱自在とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人体に装着して使用される携帯型無線機のイヤホンアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、人体に装着して使用されるページャ、ラジオ受信機や液晶テレビジョン受像機などの携帯型無線機において、ロッドアンテナやイヤホンへ音声信号を伝送する信号線をアンテナとして利用するイヤホンアンテナが使用されている。
【0003】
【特許文献1】特開2003−163529号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ロッドアンテナやイヤホンアンテナを使用する携帯型無線機では、人体に装着して使用する際に、人体への装着によりアンテナの性能劣化が著しく、映像などの情報量の多い信号を扱うテレビ放送のような場合、十分な受信感度が得られないという問題があった。
【0005】
特に、イヤホンへ音声信号を伝送する信号線をアンテナとして利用するイヤホンアンテナは、イヤホンや信号線が直接人体に触れるので、人体がアンテナを通じて無線機に大きな影響を及ぼし、受信の安定性を大きく損なうという問題点があった。
【0006】
また、例えば日本におけるテレビジョン放送では90〜108MHz(1〜3ch)、170〜222MHz(4〜12ch)のVHF帯域と、470〜770MHz(13〜62ch)のUHF帯域が使用されているので、テレビジョン放送を受信する液晶テレビジョン受像機では90〜770MHzという極めて広帯域の高周波信号を受信する必要があり、従来のロッドアンテナやイヤホンアンテナでは、固定式のアンテナに比べて性能が劣っており、必要とする周波数範囲で十分な感度を確保することが極めて困難であった。
【0007】
また、これまであるイヤホンアンテナは、通常のイヤホンを使用するために著しく感度の低いものか、または、イヤホンの信号線に別のアンテナ線を挿入して特殊構造になっているか、一体成形のために分離できない構造となっていた。
【0008】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、人体の影響を軽減し、受信の安定性を確保し、しかも、イヤホン部を交換自在としたイヤホン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】
上記課題を解決するために、本発明は、高周波信号を通す中心導体を絶縁体で被覆し、さらに、シールド線で被覆してなる同軸線と絶縁被服された音声信号用の信号線及び接地線からなり一端が多極ジャックを介して無線機本体に接続される同軸ケーブルと、上記同軸ケーブルの他端に設けられ音声信号と高周波信号を分離する回路素子が設けられた接続ブロックと、上記接続ブロックに接続されるイヤホンケーブルを介して音声信号が供給されるイヤホンを備えるイヤホン部からなり、上記イヤホンケーブルをアンテナ線として機能するイヤホンアンテナであって、上記イヤホンケーブルを着脱自在に接続するピンジャックコネクタを上記接続ブロックに設け、上記イヤホン部を着脱自在としたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係るイヤホンアンテナは、上記接続ブロックにアンテナ素子を設けることにより、上記イヤホン部を取り外した状態でもアンテナとして機能する。
【0011】
また、本発明に係るイヤホンアンテナは、上記イヤホン部に代えてスピーカーが上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに接続される。
【0012】
また、本発明に係るイヤホンアンテナは、上記イヤホン部に代えてロッドアンテナが上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに接続される。
【0013】
また、本発明に係るイヤホンアンテナにおいて、上記ピンジャックコネクタは、上記イヤホンケーブルを着脱自在に連動して開閉するスイッチを備えるものとすることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るイヤホンアンテナでは、高周波信号を通す中心導体を絶縁体で被覆し、さらに、シールド線で被覆してなる同軸線と絶縁被服された音声信号用の信号線及び接地線からなり一端が多極ジャックを介して無線機本体に接続される同軸ケーブルと、上記同軸ケーブルの他端に設けられ音声信号と高周波信号を分離する回路素子が設けられた接続ブロックと、上記接続ブロックに接続されるイヤホンケーブルを介して音声信号が供給されるイヤホンを備えるイヤホン部からなり、上記イヤホンケーブルをアンテナ線として機能するので、人体の影響を軽減し、受信の安定性を確保することができ、しかも、上記イヤホンケーブルを着脱自在に接続するピンジャックコネクタを上記接続ブロックに設け、上記イヤホン部を着脱自在としたので、イヤホン部が交換自在で、通常のイヤホンを使用することができる。また、本発明に係るイヤホンアンテナでは、上記イヤホン部に代えてスピーカーやロッドアンテナを上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに接続することができる。
【0015】
従って、本発明によれば、人体の影響を軽減し、受信の安定性を確保し、しかも、イヤホン部を交換自在としたイヤホン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】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例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、任意に変更可能であることは言うまでもない。
【0017】
本発明は、例えば図1に示すような構成の液晶テレビジョン受像機100に適用される。
【0018】
この図1に示す液晶テレビジョン受像機100において、本発明に係るイヤホンアンテナ10は、ピンジャックコネクタ110を介して受像器本体120に接続される。
【0019】
イヤホンアンテナ10は、一端が5極ピンジャックコネクタ110を介して受像機本体120に接続される同軸ケーブル20と、この同軸ケーブル20の他端に接続された接続ブロック30と、この接続ブロック30に設けられたピンジャックコネクタ130を介して接続される2本のイヤホンケーブル41,42の先端に設けられたステレオイヤホン40L,40Rを備えるイヤホン部40からなる。
【0020】
ピンジャックコネクタ130は、図2に示すように、オーディオLチャンネル(L)、オーディオRチャンネル(R)及びグランド(Gnd)の3種類のラインが接続されるそれぞれ3極のピン130Aとジャック130Bからなる。
【0021】
また、ピンジャックコネクタ110は、図3に示すように、アンテナ(Ant)、ヘッドホン検出(検出)、オーディオLチャンネル(L)、オーディオRチャンネル(R)及びグランド(Gnd)の5種類のラインが接続されるそれぞれ5極のピン110Aとジャック110Bからなる。
【0022】
受像器本体120には、図4に示すように、チューナ部121、このチューナ部121に接続された中間周波信号処理部122、この中間周波信号処理部122に接続された映像信号処理部123及び音声信号処理部125、上記映像信号処理部123に接続された液晶表示部124、上記ピンジャックコネクタ110を構成するジャック110Bが設けられている。
【0023】
この液晶テレビジョン受像機100において、上記ジャック110Bは、図3に示すように、5個の可動端子1,2,5,6,7と2つの固定端子3,4を備え、図4に示すように、可動端子7がアンテナ端子(Ant)としてチューナ部121に接続されており、また、可動端子2,5が、オーディオLチャンネル端子(L)、オーディオRチャンネル端子(R)として音声信号処理部125に接続されている。また、可動端子6はヘッドホン検出端子として、ヘッドホン検出部126に接続されている。可動端子1は、無線機の共通グランド端子(Gnd)として無線機本体の基板のGNDに接続されている。固定端子3,4は、ピンの固定用の端子である。
【0024】
なお、図示しないが、可動端子7とチューナ部121との間には、通常、静電破壊防止のために1000pF程度の容量のコンデンサが挿入されている。
【0025】
上記同軸ケーブル20は、図5に示すように、高周波信号を通す中心導体21を絶縁体22で被覆し、さらに、シールド線23で被覆してなる同軸線24と絶縁被覆された音声信号用の信号線25L,25R及びヘッドホン検出用信号線25Cが、その同軸線を巻くように構成されており、その外側に絶縁のジャケットがかけられた構成となっている。 そして、この同軸ケーブル20は、上記同軸線24の中心導体21及びシールド線23、音声信号用の信号線25L,25R及びヘッドホン検出用信号線25Cに接続された5極のピン110Aが一端側に設けられている。また、この同軸ケーブル20の他端側には、上記中心導体21、シールド線23、音声信号用の信号線25L,25R、ヘッドホン検出用信号線25Cに接続された接続ブロック30が設けられている。
【0026】
接続ブロック30は、図6に示すように、中央に設けられたグランドパターン31、このグランドパターン31の両側に設けられたステレオ音声信号の伝送ラインパターン32L,32R、上記グランドパターン31の先端側に設けられた3つの接続ランド33L,33R,33C、及び、上記グランドパターン31の片側に設けられた接続ランド33Dが形成された基板34を備える。この基板34には、上記ステレオ音声信号の伝送ラインパターン32L,32Rの先端部分を上記接続ランド33L,33Rと接続する高周波チョーク35L,35R、上記グランドパターン31を上記接続ランド33Cと接続する高周波チョーク35C、上記接続ランド33Lと上記接続ランド33Cとを接続するチップコンデンサ36L、上記接続ランド33Rと上記接続ランド33Cとを接続するチップコンデンサ36R、上記接続ランド33Cと上記接続ランド33Dとを接続するチップコンデンサ36が実装されている。
【0027】
また、上記基板34に形成されている音声信号の伝送ラインパターン32L,32Rは、高周波的にグランドと一体化を図るために上記グランドパターン31にチップコンデンサ37L,37Rを介して接続されている。
【0028】
ここで、ピンジャックコネクタ130のジャック130Bは、図2に示すように、オーディオLチャンネル(L)接続用のL端子2‘、オーディオRチャンネル(R)接続用のR端子3‘及びグランド(Gnd)用のグランド端子1‘を備える。
【0029】
そして、上記接続ブロック30には、音声信号を伝達するためにコネクタジャック130Bが設けられており、図6及び図7に示すように、左側イヤホン40Lに左側音声信号を供給するために左側の伝送ラインパターン32Lと高周波チョーク35Lで接続されているランド33Lとコネクタジャック130BのL端子2‘が固定されるLランド39Lが接続されている。また、右側イヤホン40Rに右側音声信号を供給するために右側の伝送ラインパターン32Rと高周波チョーク35Rで接続されているランド33Rとコネクタジャック130BのR端子3‘が固定されるRランド39Rが接続されている。両イヤホン40L,40Rのグランドとなる接続ランド33Cとコネクタジャック130Bのグランド端子1‘が固定されるグランドランド38と接続されている。この接続ランド33Cは、高周波的には、アンテナとなっており、この部分に図6及び図7にあるようにメアンダ状のパターン60を形成することにより、イヤホン部40のコネクタピン130Aを抜いた状態でもアンテナとして機能するようになっている。
【0030】
ここで、図7は、上記接続ブロック30上に形成されている電気的な回路構成を示しめしている。
【0031】
また、この接続ブロック30には、上記同軸ケーブル20が次のように接続されている。
【0032】
すなわち、上記基板34に形成されている音声信号の伝送ラインパターン32L,32Rに上記同軸ケーブル20の左側音声信号線25L及び右側音声信号線25Rが接続され、また、グランドパターン31にヘッドホン検出用信号線25Cが接続されている。また、上記グランドパターン31には、上記同軸ケーブル20の同軸構造をなす同軸線20の中心導体21及びシールド線23が上記グランドパターン31上に載置され、シールド線23がグランドパターン31に接続され、中心導体21の先端が上記接続ランド33Dと接続されている。
【0033】
なお、上記接続ランド33Cと上記接続ランド33Dとを接続するチップコンデンサ36は、上述の可動端子7とチューナ部121との間に挿入される静電破壊防止のための図示しないコンデンサで代用することができ、この場合、上記同軸ケーブル20の同軸構造をなす中心導体21の先端が上記接続ランド33Cと直接接続される。
【0034】
ここで、この実施の形態において、上記高周波チョーク35L,35R,35Cとしては、フェライトビーズ、例えば村田製作所製BLM18HD102SN1 サイズ1608が使用されている。このフェライトビーズを用いた高周波チョーク35L,35R,35Cは、20kHz以下の周波数帯域の音声信号に対してはローインピーダンスとなり、高周波信号に対してはハイインピーダンスとなって、高周波信号の通過を阻止する。また、各チップコンデンサ36L,36R、37L,37Rは、それぞれ1000pFの容量を有するものが使用され、20kHz以下の周波数帯域の音声信号に対してはハイインピーダンスとなって、音声信号の通過を阻止し、高周波信号に対してはローインピーダンスとなる。これらは、音声信号と高周波信号を分離する回路素子として機能する。
【0035】
このイヤホンアンテナ10は、接続ブロック30にイヤホン部40を装着した状態で、2本のアンテナケーブル41,42及び上記接続ブロック30上のメアンダ状のパターン60と上記同軸線24のシールド線23及び信号線25L,25R,25Cでスリーブアンテナを構成しており、VHF帯の100MHzで共振するスリーブアンテナとして機能し、また、200MHzは、1λのスリーブアンテナとして機能し、さらに、UHFにおいては、100MHz及び200MHzの高調波励振(3倍波、5倍波、7倍波)を利用することができる。
【0036】
また、このイヤホンアンテナ10では、接続ブロック30にイヤホン部40を脱着することができ、イヤホン部40を抜いた状態でも上記接続ブロック30上のメアンダ状のパターン60と上記同軸線24のシールド線23及び信号線25L,25R,25Cでスリーブアンテナとして機能する。また、基板34上の接続ランド33Cに形成したメアンダ状のパターン60の長さを調節することで、受信できる周波数も可変することができる。また、基板34上にメアンダ状のパターン60を形成する以外にも接続ランド33Cにコイルなどを接続することも可能であり、この場合も同様な効果を得ることができる。
【0037】
また、この発明の適用できるアンテナは、上記例以外でも可能であり、イヤホン部40に音声と高周波信号を重畳させてかつ、同軸ケーブル20を使用して、ダイポールアンテナを構成したような場合にも適用可能である。
【0038】
接続ブロック30に設けたピンジャックコネクタ130部分でイヤホン部40をイヤホンアンテナ10から切り離すことで、イヤホン部40を自由に選んで使用することが可能となり、今まで、耳のサイズが合わずに困っていた利用者の利便性の向上を図ることが能となる。また、このイヤホンアンテナ10は、イヤホン部40を取った状態でもアンテナとして機能するので、例えば図8に示すように、コネクタジャック130Bにミュート端子4’を持ったものを採用し、ヘッドホン検出用信号線25Cを上記の音声用信号線25L,25Rと同様な方法で、コネクタジャック130Bのミュート端子4’に接続することで、ミュート機能を持った携帯端末においてイヤホンのありなしを検出して、テレビジョン放送をみたい場合に、内蔵のスピーカーからの音声出しが可能となる。また、図9のAに示すように、イヤホン部40の代わりに外部スピーカー140を上記ピンジャックコネクタ130を介して上記接続ブロック30に接続することも可能であり、内蔵スピーカーを持っていないような携帯端末においてもスピーカーとアンテナの機能を満足することも可能である。また、このイヤホンアンテナ10は、イヤホン部40がなくても、スリーブアンテナとして機能するが、図9のBに示すように、上記イヤホン部40に代えてロッドアンテナ150を上記ピンジャックコネクタ130を介して上記接続ブロック30に接続するとも可能であり、上記ロッドアンテナ150及び上記接続ブロック30上のメアンダ状のパターン60と上記同軸線24のシールド線23及び信号線25L,25R,25Cでスリーブアンテナとして機能し、この場合は、イヤホン部40がない場合にくらべ、感度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明を適用した液晶テレビジョン受像機の構成を示す図である。
【図2】上記液晶テレビジョン受像機のイヤホンアンテナにイヤホン部を接続するピンジャックコネクタの構成を示す図である。
【図3】上記液晶テレビジョン受像機において受像機本体とイヤホンアンテナとを接続するピンジャックコネクタの構成を示す図である。
【図4】上記受像器本体の構成を示すブロック図である。
【図5】上記イヤホンアンテナを構成する同軸ケーブルの構造を示す図である。
【図6】上記イヤホンアンテナを構成する接続ブロックの構成を示す図である。
【図7】上記イヤホンアンテナの電気的な構成を示す回路構成図である。
【図8】上記液晶テレビジョン受像機のイヤホンアンテナにイヤホン部を接続するピンジャックコネクタの他の構成例を示す図である。
【図9】上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに、上記イヤホン部に代えて外部スピーカーを接続する状態(A)及びロッドアンテナを接続する状態(B)を示す図である。
【符号の説明】
【0040】
1,2,5,6,7 可動端子、3,4 固定端子、1‘ グランド端子、2‘ L端子、3‘ R端子、4‘ ミュート端子、10 イヤホンアンテナ、20 同軸ケーブル、21 中心導体、22 絶縁体、23 シールド線、24 同軸線、25L,25R 音声信号用の信号線、25C ヘッドホン検出用信号線、30 接続ブロック、31 グランドパターン、32L,32R ステレオ音声信号の伝送ラインパターン、33L,33R,33C,33D 接続ランド、34 基板、35L,35R,35C 高周波チョーク、36,36L,36R,37L,37R チップコンデンサ、38 グランドランド、39L Lランド、39R Rランド、40 イヤホン部、40L,40R ステレオイヤホン、41,42 イヤホンケーブル、60 メアンダ状のパターン、100 液晶テレビジョン受像機、110 ピンジャックコネクタ、110A ピン、110B ジャック、120 受像器本体、121 チューナ部、122 中間周波信号処理部、123 映像信号処理部、124 液晶表示部、125 音声信号処理部、126 ヘッドホン検出部、130 ピンジャックコネクタ、130A ピン、130B ジャック、140 外部スピーカー、150 ロッドアンテナ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波信号を通す中心導体を絶縁体で被覆し、さらに、シールド線で被覆してなる同軸線と絶縁被服された音声信号用の信号線及び接地線からなり一端が多極ジャックを介して無線機本体に接続される同軸ケーブルと、上記同軸ケーブルの他端に設けられ音声信号と高周波信号を分離する回路素子が設けられた接続ブロックと、上記接続ブロックに接続されるイヤホンケーブルを介して音声信号が供給されるイヤホンを備えるイヤホン部からなり、上記イヤホンケーブルをアンテナ線として機能するイヤホンアンテナであって、
上記イヤホンケーブルを着脱自在に接続するピンジャックコネクタを上記接続ブロックに設け、上記イヤホン部を着脱自在としたことを特徴とするイヤホンアンテナ。
【請求項2】
上記接続ブロックにアンテナ素子を設け、上記イヤホン部を取り外した状態でもアンテナとして機能することを特徴とする請求項1記載のイヤホンアンテナ。
【請求項3】
上記イヤホン部に代えてスピーカーが上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに接続されることを特徴とする請求項2記載のイヤホンアンテナ。
【請求項4】
上記イヤホン部に代えてロッドアンテナが上記ピンジャックコネクタを介して上記接続ブロックに接続されることを特徴とする請求項2記載のイヤホンアンテナ。
【請求項5】
上記ピンジャックコネクタは、上記イヤホンケーブルを着脱自在に連動して開閉するスイッチを備えることを特徴とする請求項1記載のイヤホンアンテナ。

【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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【公開番号】特開2006−74727(P2006−74727A)
【公開日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−167725(P2005−167725)
【出願日】平成17年6月8日(2005.6.8)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】