(57)【要約】【課題】表面に形成する導電パターンの形状を工夫することで、回路基板の周波数特性に依存した不要磁界の発生を抑制出来る信号伝送装置を提供する。【解決手段】信号送出部１１と、互いに対向しない位置に配された少なくとも一対の信号伝送端子ＴＩ、ＴＯと、信号伝送端子間を接続する導電パターンとを表面Ａに形成し、裏面Ｂには、上記導電パターンを含む広がりを有したグランドパターンＰＢを形成した信号伝送装置１において、上記導電パターンは、上記一対の信号伝送端子ＴＩ、ＴＯを最短直線路で結ぶ形状に形成された第１のラインＰＡ１と、この第１のラインよりも長い経路となる第２のラインとＰＡ２を信号伝送路として含んでおり、上記信号送出部１１は、送出すべきパルス信号の周波数が予め定めた所定値域に含まれる場合には、第１のラインＰＡ１を信号伝送路として選択してパルス信号を送出する構成にしている。【選択図】図１
2006093601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号送出部と、互いに対向しない位置に配された少なくとも一対の信号伝送端子と、信号伝送端子間を接続する導電パターンとを表面に形成し、裏面には、上記導電パターンを含む広がりを有したグランドパターンを形成した信号伝送装置において、
上記導電パターンは、上記一対の信号伝送端子を最短直線路で結ぶ形状に形成された第１のラインと、この第１のラインよりも長い経路となる第２のラインとを信号伝送路として含んでおり、
上記信号送出部は、送出すべきパルス信号の周波数が予め定めた所定値域に含まれるときには、上記第１のラインを信号伝送路として選択してパルス信号を送出することを特徴とする信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上の一方面に設けた一対の信号伝送端子を導電パターンで接続した構造の信号伝送装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の信号伝送端子を互いに対向しない位置に回路基板上に配した信号伝送装置では、回路設計上の観点などから、導電パターンも途中で折り曲げた形状に形成されているが（図３模式図参照）、このような回路基板では、伝送する信号の周波数によっては、回路基板上に悪影響を与えるノイズ磁界を生じることがあった。
【０００３】
次の特許文献１には、高周波電流によって発生する磁界を抑制し、放射ノイズを軽減するプリント基板のパターン配線方法が記載されている。
【特許文献１】特開平８−２７４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パルス信号を伝送する伝送装置１００としては、図３に示した構造のものが知られている。この伝送装置１００は、一対の信号伝送端子ＴＩ、ＴＯと、これらを接続する、信号伝送路となる導電パターンＰａとを基板１０１の表面Ａに形成し、裏面Ｂには信号伝送端子ＴＩのグランド端子に接続したグランドパターンＰｂ（以下、グランドベタパターンという）を形成している。
【０００５】
このような伝送装置１００は、例えば、入力側の信号伝送端子ＴＩはマイコン（不図示）に接続され、出力側の信号伝送端子ＴＯにはＬＣＤ表示ユニット（ＬＣＤ）などが接続され、両端子ＴＩ、ＴＯ間にはパルス電圧が信号伝送されるが、この電圧パルスの伝送時に、表面Ａの往路Ｒａではパルス電圧の立ち上がりと立下りで異なる方向の電流が発生し、これに対して、基板１０１の裏面Ｂに生じる復路Ｒｂでは、往路Ｒａとは逆方向の電流が流れ、この場合の復路Ｒｂの電流は、基板１０１のグランドパターンＰｂのうちで最もインピーダンスの低い経路を通って、信号伝送端子ＴＩのグランド端子（不図示）に流れ込む。
【０００６】
そのために、信号伝送端子ＴＩ、ＴＯ間にパルス電圧が伝送されるたびに、流れが反転するループ電流が生じるが、このループ電流は、表面Ａでは導電パターンＰａに沿って流れる（往路）のに対して、裏面Ｂでは、伝送端子ＴＩ、ＴＯを最短距離で結ぶ経路Ｒｂに沿ってグランド端子に流れ込む（復路）ため、磁界を発生させる電流ループが大きくなり、それに伴って生じる磁束も大きくなってしまう。その結果、回路基板１０１上に実装されている電子部品、例えば回路素子（ＩＣ）に悪影響を与えている。
【０００７】
本発明者らの実験によれば、例えば、１０ＭＨｚと２００ＭＨｚのパルス電圧を伝送した場合、２００ＭＨｚではノイズの悪影響はほとんど見られないものの、１０ＭＨｚの信号伝送時には、電子部品に対して無視できない磁界を生じた。そこで、これを改善するため、種々の検討がなされ、本発明に到達したものである。
【０００８】
したがって、本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、回路基板上で電圧パルス信号を送受信する際に、回路基板の周波数特性に依存して発生する磁界を効果的に抑制できる信号伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために提案される本発明は、信号送出部と、互いに対向しない位置に配された少なくとも一対の信号伝送端子と、信号伝送端子間を接続する導電パターンとを表面に形成し、裏面には、導電パターンを含む広がりを有したグランドパターンを形成した信号伝送装置において、導電パターンは、上記一対の信号伝送端子を最短直線路で結ぶ形状に形成された第１のラインと、この第１のラインよりも長い経路となる第２のラインとを信号伝送路として含んでおり、信号送出部は、送出すべきパルス信号の周波数が予め定めた所定値域に含まれるときには、第１のラインを信号伝送路として選択してパルス信号を送出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の信号伝送装置によれば、信号送出部は、不要磁界を顕著に発生させる周波数値域のパルス信号を伝送するときには、基板表面に形成した２つの導電パターンのうち、裏面のグランドパターンと同じ最短直線路で結ぶ形状とした第１のラインを選択して信号送出する構成となっているので、パルス電圧の立ち上がり、立下り時点で発生する電流ループは、回路基板の表、裏面を平面視すれば、ほとんど重合する。
そのために電流ループは大きくならず、回路基上の電子部品に悪影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面とともに説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の信号伝送装置の一例を模式的に示したものである。
【００１３】
この図においては、信号伝送装置１は、互いに対向しない位置に配された、一対の信号伝送端子ＴＩ（ＩＮ）、ＴＯ（ＯＵＴ）と、これらを接続する２つの導電パターンＰＡ１、ＰＡ２とを基板１０の表面Ａに形成し、裏面Ｂには、グランドに接続された導電パターンＰＢをグランドパターンとして形成している。
また、入力側の信号伝送端子ＴＩは信号送出部１１を備えており、この信号送出部１１については後述する。
【００１４】
入力側の信号伝送端子ＴＩはマイコン（不図示）に接続され、出力側の信号伝送端子ＴＯには液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などが接続されており、このような伝送装置１は、インターホンなどに内蔵され、中継基板を構成している。
また、信号伝送端子ＴＩ、ＴＯ間には、複数種類の電圧パルス、例えば、１０ＭＨｚと２００ＭＨｚの異なる周波数の電圧パルスが伝送されるようになっている。なお、ＩＣは他の回路素子ＩＣであり、表面Ａに実装されている。
【００１５】
この実施例では、図示するように、一対の信号伝送端子ＴＩ、ＴＯを結ぶ伝送路として、最短の直線路である第１のラインＰＡ１と、それよりも長い経路である第２のラインＰＡ２の２種類の導電パターンを形成している。第２のラインＰＡ２は、図例では途中直角に屈曲した形状になっている。
【００１６】
また、裏面ＢのグランドパターンＰＢは、表面Ａの伝送端子ＴＩのグランド端子（不図示）に接続されているが、このようなグランドパターンは、表面Ａから裏面Ｂを透視した場合に導電パターンＰＡ１、ＰＡ２がはみださない広がりを有すればよく、裏面Ｂの全体に導電面を形成した、いわゆるベタパターンでなくてもよい。
【００１７】
信号送出部１１は、不図示の制御手段（マイコン）の判別結果に応じて、送出すべき電圧パルスの周波数が所定値域以外（例えば、９〜１１ＭＨｚ以外）の場合には、第１、２のラインＰＡ１、ＰＡ２のうち、いずれかに選択されているラインを伝送路としてそのまま通過させて信号送出するが、送出すべき信号の周波数が、不要磁界を顕著に発生させる所定値域に含まれる場合には、上記第１のラインＰＡ１を伝送路として選択する。
【００１８】
したがって、信号送出部１１は、不要磁界を発生させる周波数の電圧パルスが送られて来る場合には必ず第１のラインＰＡ１が選択され、そのラインＰＡ１に電圧パルスが伝送されるが、不要磁界を発生させない電圧パルスの場合には伝送路の制御はなされず、予め設定されている第１のラインＰＡ１、第２ラインＰＡ２のいずれかを伝送路として信号伝送する。
【００１９】
ここで、所定の周波数値域とは、伝送装置１を構成する回路基板１０の周波数特性に依存するので、一義的には特定されないが、本発明者の実験によれば、本発明の伝送装置１を用いずに、同様な構造の伝送装置を用いて、１０ＭＨｚ、２００ＭＨｚの電圧パルスを伝送させた際に、１０ＭＨｚの電圧パルスを伝送する場合に不要磁界が発生していたが、本発明の伝送装置１を用いて、１０ＭＨｚ、２００ＭＨｚの電圧パルスを伝送させた際には、いずれの場合も生じることはなく、本発明の有効性が確認されている。
【００２０】
すなわち、伝送装置１において、所定値域に含まれる周波数の電圧パルスが両端子ＴＩ、ＴＯ間に加わった場合、信号送出部１１は、不図示の制御手段の判別結果に従って第１のラインＰＡ１を伝送路として選択し（往路ＲＡ１）この往路ＲＡ１では、パルス電圧の立ち上がりと立下りで異なる方向の電流が流れ、復路ＲＢでは、基板１０を通じて、往路ＲＡ１とは逆方向の電流が流れるが、この電流は、基板１０のグランドパターンのうちで最もインピーダンスの低い箇所を通って、グランド端子（不図示）に流れ込む。
【００２１】
しかしながら、裏面Ｂに形成される復路ＲＢはグランドパターンＰＢのうちで最もインピーダンスの低い経路となり、両端子ＴＩ、ＴＯ間の最短直線路となるので、第１のラインＰＡ１は、基板１０を平面視したときに、復路ＲＢとは重合するため、発生する磁界は抑制され、電子部品などへの悪影響は避けられる。
【００２２】
図２は、伝送装置の他例を示している。
【００２３】
図１の例では、裏面Ｂのほぼ全体にグランド接続された導電パターンＰＢを形成した、いわゆるグランドベタパターンに形成したものを想定したが、本発明は、これには限定されず、図２に示すように、最もインピーダンスの低い箇所を含む裏面Ｂの一部のみを導電パターンＰＢ´として形成したもの、裏面Ｂの全体に形成したグランドパターンの一部に絶縁部を設けて復路となる導電パターンを形成してもよい。なお、この図２は、表面側から裏面側を透視したもので、裏面Ｂの外周、裏面Ｂの復路の電流ＲＢ、および裏面ＢのグランドパターンＰＢ´を破線で示している。
【００２４】
もちろん、裏面Ｂのグランドパターンを、第１のラインＰＡ１を含む広がりを有したパターンとするのではなく、最短直線路である第１のラインＰＡ１と過不足なく重合するグランドライン（不図示）を形成するようにしてもよい。このように、グランドパターンをライン形状のものにすれば、裏面Ｂの非グランド部分を大きくとることができ、その結果、その非グランド部分に他の回路を実装ですることができる。これにより、電子機器の小型化を図ることができる。
【００２５】
以上のように本発明によれば、信号伝送端子間を伝送させる電圧パルスが、以上のような不要磁界を発生するようなものであれば、信号伝送部１１は、上記した最短距離となる第１のラインＰＡ１を信号伝送路として選択するため、平面視で往路ＲＡ１と復路ＲＢは重なり、そのため発生する磁束も大きくならず、その結果、基板１０上の回路素子に対するノイズの発生を防止することができ、それ以外の場合には、選択されたままの第２のラインＰＡ２を通じて伝送される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の信号伝送装置の一例（実施例１）を模式的に示した図である。
【図２】裏面に形成されるグランドパターンの他例を示した模式図である。
【図３】従来の信号伝送装置の一例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      信号伝送装置
１０      基板
１１      信号送出部
ＴＩ      入力側の信号伝送端子
ＴＯ      出力側の信号伝送端子
ＰＡ１      導電パターン（第１のライン）
ＰＡ２      導電パターン（第２のライン）
ＰＢ      グランドパターン
ＲＡ１、ＲＡ２      往路
ＲＢ      復路
【図１】
2006093601.tif 000003
【図２】
2006093601.tif 000004
【図３】
2006093601.tif 000005