(57)【要約】【課題】直線偏波に対して広帯域での電磁波低減効果を奏する電子機器である妨害電磁波低減装置を提供する。【解決手段】電子機器から発せられる妨害電磁波を低減するための妨害電磁波低減装置であって、妨害電磁波の発生源である電磁波ノイズ源の長手方向と同一方向に配列させた二つの導電性部材を、抵抗体２を介して電気的に接続して構成した長手構造体１と、それを中心として、その短手方向に対称に配置された少なくとも一対の長手構造体１とを有し、長手構造体１の各々は、中心側に隣接する長手構造体１の導電性部材の半分の長さの導電性部材が、その２倍の数、抵抗体２を介して電気的に接続されて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器から発せられる妨害電磁波を低減するための妨害電磁波低減装置であって、
前記妨害電磁波の発生源である電磁波ノイズ源の長手方向と同一方向に配列させた二つの導電性部材を、抵抗体を介して電気的に接続して構成した第１の長手構造体と、
前記第１の長手構造体を中心として、該第１の長手構造体の短手方向に対称に配置された少なくとも一対の第２の長手構造体とを有し、
前記第２の長手構造体の各々は、前記中心側に隣接する第１又は第２の長手構造体の導電性部材の半分の長さの導電性部材が、その２倍の数、抵抗体を介して電気的に接続されて構成されていることを特徴とする妨害電磁波低減装置。
【請求項２】
前記導電性部材の出力インピーダンスをＺ１、出力抵抗をＲ、リアクタンスをＸとして、Ｚ１＝Ｒ＋ｊＸ（ｊは虚数単位）とした場合、前記抵抗体のインピーダンスをＺ２＝Ｒ−ｊＸとしたことを特徴とする請求項１記載の妨害電磁波低減装置。
【請求項３】
前記導電性部材が金属であることを特徴とする請求項１又は２記載の妨害電磁波低減装置。
【請求項４】
前記導電性部材は、薄膜を基に形成されており、前記第１及び第２の長手構造体が絶縁薄膜層の上に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の妨害電磁波低減装置。
【請求項５】
前記絶縁薄膜層は、前記第１及び第２の長手構造体が設けられた側と反対側の面に粘着層が設けられていることを特徴とする請求項４記載の妨害電磁波低減装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の妨害電磁波低減装置が筐体に設置されたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波ノイズ対策に用いられる妨害電磁波低減装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化、高クロック化に伴い、電子機器から発生する電磁波による障害が問題となってきている。特に、複写機などの画像読取部においては高画質化のためにクロック周波数が高くなっており、漏洩する電磁波ノイズが重要な問題となってきている。
【０００３】
そこで特許文献１では、強磁性体に金属板を密着させて、強磁性体に集まった磁界による誘導電流を金属板に発生させたモジュール熱により磁界エネルギーを吸収する電磁波吸収体が提案されている。
【０００４】
しかし、一般に高周波域では強磁性体の比透磁率は低下するため、数百ＭＨｚの周波数でどの程度、強磁性体としての効果があるか不明である。
【０００５】
また、特許文献２では、筐体の共振モードでの電流分布に着目してスリットを配置しているが、本来の筐体シールド性能を乱さないようにスリットを配置するものでスリットが電磁波を吸収するものではない。
【０００６】
また、特許文献３には、等角スパイラル構造の板に電気抵抗体を付けて筐体内の電界エネルギーを吸収することが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２６１２８０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１５９６１号公報
【特許文献３】特開２００８−４７８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献３に記載の発明は、円偏波には効果があるが、ハーネスのような長手構造から発せられる直線偏波の電磁波ノイズは、効率的には吸収できない。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、直線偏波に対して広帯域での電磁波低減効果を奏する電子機器である妨害電磁波低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、電子機器から発せられる妨害電磁波を低減するための妨害電磁波低減装置であって、妨害電磁波の発生源である電磁波ノイズ源の長手方向と同一方向に配列させた二つの導電性部材を、抵抗体を介して電気的に接続して構成した第１の長手構造体と、第１の長手構造体を中心として、該第１の長手構造体の短手方向に対称に配置された少なくとも一対の第２の長手構造体とを有し、第２の長手構造体の各々は、中心側に隣接する第１又は第２の長手構造体の導電性部材の半分の長さの導電性部材が、その２倍の数、抵抗体を介して電気的に接続されて構成されていることを特徴とする妨害電磁波低減装置を提供するものである。
【００１０】
本発明の第１の態様においては、長手構造体の出力インピーダンスをＺ１、出力抵抗をＲ、リアクタンスをＸとして、Ｚ１＝Ｒ＋ｊＸ（ｊは虚数単位）とした場合、抵抗体のインピーダンスをＺ２＝Ｒ−ｊＸとすることが好ましい。また、導電性部材が金属であることが好ましい。また、導電性部材は、薄膜を基に形成されており、第１及び第２の長手構造体が絶縁薄膜層の上に設けられることが好ましく、これに加えて、絶縁薄膜層は、第１及び第２の長手構造体が設けられた側と反対側の面に粘着層が設けられていることがより好ましい。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係る妨害電磁波低減装置が筐体に設置されたことを特徴とする電子機器を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、直線偏波に対する電磁波低減効果を広帯域で奏する妨害電磁波低減装置及びこれを備えた電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施の形態について説明する。図１に、本実施形態に係る妨害電磁波低減装置の外観を示す。妨害電磁波低減装置は、導電性部材及び抵抗体２を有する長手構造体１を有し、ノイズ源であるハーネスを模した半波長ダイポールアンテナ３を備えた電子機器の筐体４に設置されている。
【００１４】
図２、３において、導電性長手構造群のＸ、Ｙ方向の寸法をａ１、ｂ１とする。またノイズ源である電子機器のハーネスを模した半波長ダイポールアンテナ３のＹ方向の寸法をｂ２として、導電性長手構造群までの距離をｄとする。また、電子機器を内蔵した筐体のＸ、Ｙ、Ｚ方向の寸法をａ３、ｂ３、ｃ３とする。
【００１５】
図４を用いて、放射電磁波が低減される原理を説明する。放射源としてのハーネスが筐体の内部にある構造を例とするが、筐体としては開口部の広いスキャナを想定しており、筐体の影響はほとんどないものとする。図４（ａ）において、半波長ダイポールアンテナ３の感度の関係から、半波長ダイポールアンテナ３と導電性の長手構造体群１とは平行であることが好ましい。
【００１６】
長手構造体群１には、ダイポールアンテナの長さを半波長とし電圧分布７のように半波長電圧分布が発生し、抵抗体２に電圧が発生する。その時、抵抗体２に電流が流れることにより、ジュール熱が発生し電磁波ノイズの低減が可能である。
【００１７】
しかし周波数が高くなると電圧分布７は図４（ｂ）のようになり、抵抗体２にかかる電圧がゼロとなるため、電磁波ノイズ低減効果が低下する。
【００１８】
その場合、図４（ｃ）に示すように、長手構造体１の両脇に長手構造体１ｄを設置し、それぞれの長手構造体１ｄには抵抗２ｄを３個ずつ、長手構造体を４等分するように配置する。これにより、電圧分布７で電圧の高い箇所に抵抗体をおくことができるため、高い周波数でも電磁波ノイズ低減効果を実現できる。
【００１９】
また、順次長手構造体群を設置し、抵抗体の個数を６、１４、３０、６２・・・とし、導電性部材の個数を８、１６、３２、６４とおけばよい。抵抗体の個数ｙ１を下記の式（１）、導電性部材の個数ｙ２を下記の式（２）として示す。そして複数の長手構造体を置くことで、広帯域での低減効果が実現できる。
ｙ１＝−２＋８×２(k-1)  （ｋ＝１，２，３，・・・）  ・・・（１）
ｙ２＝８×２(k-1)  （ｋ＝１，２，３，・・・）  ・・・（２）
【００２０】
次に、上記構成からなる筐体によって得られた効果を数値シミュレーションによって検証する。
まず、図１に示す筐体に内蔵したノイズ源の上に抵抗体２と導電性部材とからなる長手構造群１を置いた場合（ＣＡＳＥ１）と、図５に示すように筐体に内蔵したノイズ源だけの場合（ＣＡＳＥ２）について放射電界強度を計算する。
なお、図１、図５の寸法形状は既に図２、図３に示されている。ここで、ａ１＝１００ｍｍ、ｂ１＝４００ｍｍ、ｂ２＝３９０ｍｍ、ａ３＝５００ｍｍ、ｂ３＝４００ｍｍ、ｃ３＝６０ｍｍ、ｄ＝４０ｍｍである。また、抵抗体２の抵抗値は５０Ωとする。ここではＦＤＴＤ法（Finite Difference Time Domain method：有限差分時間領域法）と呼ばれる計算解析手法によるシミュレーションによって放射磁界を評価する。この解析では、解析空間を格子状に分割して、Maxwell方程式を差分して時間領域で解く。具体的には、入力点であるダイポールアンテナの入力端に広い範囲の周波数成分を含んだガウシアンパルスを入力し、抵抗体からｚ方向に５５ｍｍ上のｘｙ面での時間領域での全格子点での磁界情報を取り込む。そしてこの磁界情報を周波数変換して周波数領域でのｘｙ平面での平均磁界情報を得る。
【００２１】
図１に示すＣＡＳＥ１と図５に示すＣＡＳＥ２との場合における放射磁界強度を図６に示す。例えば、周波数３７４ＭＨｚについてＣＡＳＥ２は５．２９ｅ-5［Ａ／ｍ］に対してＣＡＳＥ１は１．２８ｅ-5［Ａ／ｍ］と４倍程度の低減効果がある。そして周波数２７０ＭＨｚ以上で低減効果が得られることが確認できる。
【００２２】
このように、長さが２倍違う半波長ダイポールアンテナを隣接して置くことにより、ハーネスのような長手構造からの直線偏波の電磁波ノイズに対して、広い範囲の周波数で電磁波ノイズの低減が可能となる。
【００２３】
導電性部材の出力インピーダンスをＺ１、出力抵抗をＲ、リアクタンスをＸ、虚数をｊとして、Ｚ１＝Ｒ＋ｊＸとした場合、抵抗体のインピーダンスをＺ２＝Ｒ−ｊＸとすることが好ましい。このようにすると、佐治  学，「電気回路Ａ」，オーム社，ｐ７５に示されているように、最大電力供給の定理から電力が抵抗体に一番効果的に消費される。これにより電磁波ノイズの低減効果がより顕著に得られる。すなわち、抵抗体と半波長ダイポールアンテナとで出力インピーダンスを整合させることにより、電磁波ノイズをよりいっそう低減可能である。
【００２４】
なお、長手構造体１を構成する導電性部材は、導電性を備える材料であれば任意の材料を適用可能であるが、金属製とすることにより、導電性プラスチック等を用いる場合よりも材料コストを低く抑え、同等の電磁波低減効果をより安価な構成で実現できる。
【００２５】
また、図７に示すように、絶縁層５の上に導電性の長手構造体群１、抵抗体２を設けた構造とし、これらを全て薄膜として形成してもよい。このような構造とすることで、全体としても薄い吸収構造体を実現することが可能となる。例えば、複写機のドキュメントフィーダのような薄い構造体に対しても、吸収構造体任意の場所に設置することが可能となる。
【００２６】
さらに図８に示すように、絶縁層５の一方に導電性の長手構造体群１、抵抗体２を設け、他方に粘着層６を設けた構造とし、絶縁層５、導電性の長手構造体群１及び抵抗体２を薄膜として形成しても良い。一般に複写機の場合は金属フレームを囲うように外装プラスチックで覆われる。ハーネスから電磁波ノイズが発生する場合に、その箇所の外装プラスチックの内側に粘着層６を用いて妨害電波低減装置を容易に設置することが可能である。
【００２７】
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることなく様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る妨害電磁波低減装置が設置された電子機器の構成を示す図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る妨害電磁波低減装置が設置された電子機器の構成を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係る妨害電磁波低減装置が設置された電子機器の構成を示す図である。
【図４】放射電磁波が低減される原理を示す図である。
【図５】妨害電磁波低減装置が設置されていない電子機器の構成を示す図である。
【図６】放射磁界強度を示す図である。
【図７】絶縁層の上に導電性の長手構造体群及び抵抗体を設けた構造の妨害電磁波低減装置を示す図である。
【図８】絶縁層の一方に導電性の長手構造体群及び抵抗体を設け、他方に粘着層を設けた構造の妨害電磁波低減装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    長手構造体
２    抵抗体
３    半波長ダイポールアンテナ
４    筐体
５    絶縁層
６    粘着層
【図１】
2010010268.tif 000003
【図２】
2010010268.tif 000004
【図３】
2010010268.tif 000005
【図４】
2010010268.tif 000006
【図５】
2010010268.tif 000007
【図６】
2010010268.tif 000008
【図７】
2010010268.tif 000009
【図８】
2010010268.tif 000010