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発明の名称 電子機器におけるメイン−サブ回路基板の接続構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−91330(P2003−91330A)
公開日 平成15年3月28日(2003.3.28)
出願番号 特願2001−284577(P2001−284577)
出願日 平成13年9月19日(2001.9.19)
代理人 【識別番号】100087664
【弁理士】
【氏名又は名称】中井 宏行
【テーマコード(参考)】
5B079
5C062
5E344
【Fターム(参考)】
5B079 BC06 DD03 DD04 DD08 
5C062 AA02 AB38 AB47 BA00
5E344 AA01 BB02 BB06 CD12 EE06
発明者 藤崎 信夫 / 桐田 洋 / 石浦 明彦
要約 課題
高周波クロック信号発生源を備えたメイン回路基板から、ハーネスを介して接続され周辺の制御回路を実装したサブ回路基板にクロック信号を伝送する際に、信号波形のなまりが少なく、低い周波数に変換して伝送できるようにした、電子機器などにおけるメイン−サブ回路基板の新規な接続構造を提供する。

解決手段
高周波クロック信号発生源1aを備えたメイン回路基板1と、メイン回路基板1から伝送される高周波クロック信号を受けて作動する、周辺の制御回路2bを実装したサブ回路基板2とを、ハーネスケーブル3で接続して構成され、メイン回路基板1には、高周波クロック信号を所定の分周比に分周する分周回路部1cを備える一方、サブ回路基板2には、ハーネスケーブル3を通じて伝送された、分周されたクロック信号を所定の周波数まで逓倍させる逓倍回路部2aとを備えた構成としている。
特許請求の範囲
【請求項1】高周波クロック信号発生源を備えたメイン回路基板と、メイン回路基板から伝送される高周波クロック信号を受けて作動する、周辺の制御回路を実装したサブ回路基板とを、ハーネスケーブルで接続して構成され、上記メイン回路基板には、高周波クロック信号を所定の分周比に分周する分周回路部を設ける一方、上記サブ回路基板には、上記ハーネスケーブルを通じて伝送された、分周されたクロック信号を所定の周波数まで逓倍させる逓倍回路部を設けたことを特徴する、電子機器におけるメイン−サブ回路基板の接続構造。
【請求項2】請求項1において、上記メイン回路基板は、上記分周回路部からの信号に対して、所定周波数より高い信号を除去する低域通過フィルタ回路部を備えた構成とした、電子機器におけるメイン−サブ回路基板の接続構造。
【請求項3】請求項2において、上記低域通過フィルタ回路部は、30MHz近辺をカットオフ周波数としている、電子機器におけるメイン−サブ回路基板の接続構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ装置などの電子機器で使用されるメイン−サブ回路基板の、電磁波障害(EMI)を低減可能な接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ装置などに代表される比較的大型で精密な電子機器は、CPUなどの装置全体用のクロック信号発生源を備えたメイン基板と、操作パネル、プリンタなどの周辺の制御回路を備えクロック信号を利用するサブ基板とを有しており、これらはハーネスケーブルによって接続されている。このような従来のメイン−サブ回路基板の接続構造を、図3に示す。
【0003】メイン回路基板100には、CPUなどの高周波クロック信号発生回路102が設けられ、クロック信号が、信号処理部101、ハーネスケーブル104を介して、サブ回路基板105の信号処理部106に伝送される。
【0004】クロック信号は、その周波数が高くなれば、それだけ周囲に雑音を発生し、電磁波障害(EMI)を与えるため、対策を採る必要があり、特にVCCI(情報処理装置等電波障害自主規制協議会)等で規制されるEMI放射規制値が30MHz以上であるので、ハーネスケーブル104で伝送されるクロック信号の高調波で30MHzを超える部分に対して、VCCI等のEMI規制値以下に抑制しなければならない。そのため従来は、メイン回路基板100の出力端にローパスフィルタ103を配置し、高周波数成分を除去して規制値以下にした後、ハーネスケーブル104を介して、サブ回路基板105に伝送させていた。そして、クロック信号が高調波化することにより、高価なローパスフィルタやシールドケーブル等で対策することが必要となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような高周波クロック信号は急峻なパルス信号であるが、フーリエ変換すれば、基準周波数以外に基準周波数の整数倍の高調波が同時に発生して電磁波障害を与えている。
【0006】上述するような従来の方法では、ローパスフィルタ103を使用すれば、高周波成分の除去率は高いが、ハーネスケーブル104を伝送される信号がなまってしまって正弦波に近くなるので、急峻なパルス信号が得られない。そのため、サブ回路基板105で受信した後において波形整形する必要があるが、高周波信号の波形整形処理は容易ではない。
【0007】より具体的には、クロック信号発生源から出力される基本波が30MHzとすると、図4に示したように、基本波の奇数倍、90MHz、150MHz、210MHz・・・の高調波も同時に発生するが、カットオフ周波数を30MHzにしたローパスフィルタを使用すると、30MHzよりも高い周波数が除去されるために、ローパスフィルタ通過後のクロック信号はなまってしまうなどの問題を生じる。
【0008】本発明は、従来のこのような問題を解決すべく提案されたものであり、その目的は、高周波クロック信号発生源から発生する信号を、レベルを低下させることなく高周波成分を除去して、ハーネスを伝送させ、ハーネス伝送後は、同じような高周波クロック信号を再現して発生できるようにした、電子機器などに用いられる、メイン−サブ回路基板の新規な接続構造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために提案される、本発明のメイン−サブ回路基板の接続構造は、高周波クロック信号発生源を備えたメイン回路基板と、メイン回路基板から伝送される高周波クロック信号を受けて作動する、周辺の制御回路を実装したサブ回路基板とを、ハーネスケーブルで接続して構成された接続構造であって、次のような特徴を有している。
【0010】すなわち、請求項1では、メイン回路基板には、高周波クロック信号を所定の分周比に分周する分周回路部を設けており、上記サブ回路基板には、上記ハーネスケーブルを通じて伝送された、分周されたクロック信号を所定の周波数まで逓倍させる逓倍回路部を設けている。
【0011】本発明の接続構造によれば、高周波クロック信号源から発生する高周波クロック信号を分周してハーネスケーブルを伝送させているので、ハーネスケーブルから高周波信号が輻射することが低減でき、ハーネスケーブルを通じてサブ回路基板に伝送された信号を、サブ回路基板側の逓倍回路部で逓倍することによって、周辺の制御回路に必要な高周波クロック信号が得られる。
【0012】請求項2では、メイン回路基板には、上記分周回路部によって低い周波数に分周された信号から所定周波数より高い信号を除去して伝送させるため低域通過フィルタ回路部をさらに備えている。
【0013】請求項3では、低域通過フィルタ回路が、30MHz近辺をカットオフ周波数としていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、添付図面とともに説明する。
【0015】図1は、ファクシミリ装置などの電子機器に備えられたメイン、サブ回路基板の要部構成と、接続構造とを示すブロック図である。
【0016】図中、1はメイン回路基板を示し、メイン回路基板1上には、CPU等の高周波クロック信号発生源1a、信号処理部1b、周波数の分周を行う分周回路部1c、高周波クロック信号をカットする低域通過フィルタ回路部1dが配置されている。また、2はサブ回路基板を示し、サブ回路基板2は、クロック信号を所定の周波数まで逓倍させる逓倍回路部2aと、信号処理部2bと、スキャナ、プリンタなどの周辺機器用の制御回路部2cとを備えており、メイン回路基板1とはハーネスケーブル3を介して接続されている。
【0017】メイン回路基板1の高周波クロック信号発生源1aから発生した信号は、分周回路部1cで適当な分周比、例えば1/4に分周され、低域通過フィルタ回路部1dで所定の周波数以上の高周波数成分が除去され、ハーネスケーブル3を介してサブ回路基板2に伝送される。サブ回路基板2では、伝送されてきた信号を、逓倍回路部2aによって逓倍し、メイン回路基板1で発生した高周波クロック信号と同じようにクロック信号として使用できる構成としている。
【0018】ここで、高周波クロック信号発生源1aは、クロック信号の基本波以外に種々の周波数を発生しており、特に、基本波よりも整数倍、つまり基本波の3倍、5倍、7倍などの奇数倍の高調波が強いレベルで発生している。図2(a)は、基本波を30MHzとした場合の高調波のスペクトル分布を示しており、その輻射強度は、基本波30MHz、90MHz、150MHz、210MHz・・・に従い、順次低減する。
【0019】したがって、このようなクロック信号に対して、カットオフ周波数を30MHz近傍にしたフィルタ回路部1dを用いて高周波成分を除去すると、図2(a)の斜線で示す部分が除去され、その結果、高周波クロック信号の波形はなまってしまう。
【0020】しかしながら、高周波発生源1aから発生する高周波数クロック信号を、分周回路部1cを用いて分周させた場合は、例えば、分周比1/4で分周させた場合には、基本波は7.5MHzになり、奇数倍の高調波もいずれも、1/4つまり22.5MHz、37.5MHz、52.5MHz・・・となり、図2(b)に示すように、周波数スペクトル分布は図2(a)で示した分周しない場合と同じ分布パターンとなる。
【0021】本発明の望ましい例では、メイン回路基板1側では、このように分周してから、カットオフ周波数を30MHzとしたフィルタ回路部1dを作用させているので、図2(b)の斜線で示している30MHzより大きい高調波は除去されるが、それより小さい7.5MHz、22.5MHzは除去されないため、、分周せずに、低域通過フィルタで高周波成分を除去する場合に比べると、高周波クロック信号のなまりも小さくなるので、ノイズ輻射の少ない、なまりの少ない周波数で、ハーネスケーブル3を通じて信号の伝送が可能となる。
【0022】このようにしてハーネスケーブル3を通じてサブ回路基板2に伝送された信号は、逓倍回路部2aによって逓倍させて、メイン回路基板1で発生した高周波信号と同じように、周辺の制御回路のクロック信号として使用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明からも理解できるように、本発明の請求項1に記載のメイン−サブ回路基板の接続構造によれば、メイン回路基板側でクロック信号を分周回路により分周しているため低い周波数でハーネスケーブルを伝送できるので、高周波信号によるノイズ輻射障害が低減され、伝送されてきた信号はサブ回路基板側の逓倍回路により必要な周波数まで逓倍されるので、高周波クロック信号として使用することができる。
【0024】請求項2、3では、所定周波数より高い信号を除去する低域通過フィルタ回路を備えているので、メイン回路基板からハーネスケーブルを通じてサブ回路基板に伝送する信号をさらにノイズ障害の少ない所定の周波数以下にして伝送できる。特に請求項3では、30MHz近辺をカットオフ周波数としているので、ハーネスケーブルを伝送される信号はEMI放射規制を遵守することができる。




 

 


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