(57)【要約】【課題】回路基板上に形成する導電パターンの形状を工夫することにより、信号伝送時に磁界の発生を抑制できる信号伝送装置を提供する。【解決手段】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１０Ａ，１０Ｂと、これらを接続する導電パターンＰ１とを表面ＳＡに形成し、裏面ＳＢには、上記導電パターンＰ１を含む広がりを有したグランドパターンＰ２を形成した回路基板１０を備えた信号伝送装置Ａにおいて、回路基板１０の表面ＳＡには、信号伝送端子１０Ａ，１０Ｂから導出する導電補償パターンＰ３を形成し、一対の信号伝送端子１０Ａ，１０Ｂ間にパルス信号を伝送させたときに、それに同期したパルス信号を導電補償パターンＰ３に供給することで、パルス信号の伝送時に生じる磁界Ｍ１と反対方向の磁界Ｍ２を発生させて打ち消す構成にしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、これら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回路基板を備えた信号伝送装置において、
上記回路基板の表面には、上記信号伝送端子から導出する導電補償パターンを形成し、上記一対の信号伝送端子間にパルス信号を伝送させたときに、それに同期したパルス信号を上記導電補償パターンに供給することで、上記パルス信号の伝送時に生じる磁界と反対方向の磁界を発生させて、消磁させる構成にしている信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
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は公知である。図４は、このような伝送装置の概略構成を模式的に示している。
伝送装置１００は、一対の信号伝送端子１０２，１０３を互いに対向しない位置で回路基板１０１上に配し、それらを接続する導電パターンＰ１は、回路設計上の観点などから経路の途中で折曲した形状に形成されているが、このような装置１００では、電圧パルスＰを伝送させた場合には、回路基板１０１に生じた電流ループによって磁界Ｍを生じて、回路基板１０１上に実装された電子部品１０２に悪影響を与えることがあった。
【０００３】
すなわち、このような伝送装置１００では、回路基板１０１は、表面の導電パターンＰ１と、裏面に形成されたグランドパターンＰ２（伝送端子のグランド端子に接続されている）との間に誘電体を挟んだ構造になっているので、信号伝送端子１０２、１０３に電圧パルスＰを印加すると、その立ち上がり時や立ち下がり時において、導電パターンＰ１とグランドパターンＰ２との間に電流が流れる。
このとき、表面１０１Ａの導電パターンＰ１を往路Ｒａとし、裏面１０１ＢのグランドパターンＰ２のうちでインピーダンスの小さな経路を復路Ｒｂとした電流ループが発生するが、電圧パルスＰによって生じた電流が、回路基板１０１の周波数特性によって流れる電流も大きくなり、発生する磁界Ｍも強くなって、回路基板１０１上の電子部品１０２に悪影響を与えている。
【０００４】
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が開示され、提案されているが、その構造は複雑であった。
【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】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するために提案され、回路基板上に少なくとも一対の信号入力端子を設けて、信号を伝送させたときに生じる磁界の発生を抑制し得た、簡易な構造の信号伝送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】
【０００６】
上記目的を達成するために提案される本発明は、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、これら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回路基板を備えた信号伝送装置において、上記回路基板の表面には、上記信号伝送端子から導出する導電補償パターンを形成し、上記一対の信号伝送端子間にパルス信号を伝送させたときに、それに同期したパルス信号を上記導電補償パターンに供給することで、上記パルス信号の伝送時に生じる磁界とは反対方向の磁界を発生させて消磁させる構成にしている。
このような本発明では、導電補償パターンに供給する信号は、伝送信号と同じ周期であれば、同位相、あるいは反転させた位相であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、導電補償パターンを回路基板上に形成した簡単な構造によって、電子部品に悪影響を与える磁界の発生が抑止できる。
すなわち、本発明では、一対の信号伝送端子間に信号を伝送させるときに、導電補償パターンにも、その信号と同期した信号を供給するので、導電補償パターンとグランドパターンとの間にも電流ループが流れ、この電流ループによって反対方向の磁界を発生させるので、導電パターンとグランドパターンとの間に流れた電流によって発生される磁界を打ち消すことができ、そのため回路基板上に配置された電子部品が磁界によって悪影響を受けることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の信号伝送装置Ａの概略構成を模式的に示す平面図である。
このものは、回路基板１０の表面には、信号伝送端子（ＩＮ側）１０Ａと、信号伝送端子（ＯＵＴ側）１０Ｂとを、それぞれ対向しない位置に配置している。
信号伝送端子１０Ａには、たとえばケーブルを介してマイコンなどで構成された制御手段２が接続され、信号伝送端子１０Ｂには、例えばケーブルを介して図示しないＬＣＤ表示ユニットが接続されている。
このような信号伝送装置Ａは、例えば、信号を中継する基板などとして、モニタテレビインターホンに内蔵されて使用される。
【００１０】
それぞれの信号伝送端子１０Ａ，１０Ｂの間は、回路基板１０の表面ＳＡにおいて、途中の経路を折り曲げ形成した導電パターンＰ１で接続しており、回路基板１０の裏面ＳＢには、導電パターンＰ１を含む広がりを有するグランドパターンＰ２を形成し、グランドパターンＰ２は、信号伝送端子１０Ａのグランド端子Ｇに接続されている。ここに、導電パターンＰ１を含む広がりを有するグランドパターンとは、裏面ＳＢの全体に導電パターンを形成した、いわゆるベタパターンに限定されず、表面ＳＡと裏面ＳＢとを透視した場合に、導電パターンＰ１を含む形状に形成されておればよい。
【００１１】
また、信号伝送端子１０Ａは、導電補償パターンＰ３を導出し、この導電補償パターンＰ３の始端を導電パターンＰ１に接続する(破線で示す)一方、導電補償パターンＰ３の終端は、回路基板１０の表面ＳＡで他方の信号伝送端子１０Ｂに接続しない状態で終端させている。
従って、制御手段２は、導電パターンＰ１に電圧パルスＰを印加したときには、導電補償パターンＰ３にも、信号となる電圧パルスＰをそのまま印加させることができる。
更に、導電補償パターンＰ３には、電流制御手段３が設けられており、制御手段２が導電パターンに電圧パルスＰを印加したとき、導電補償パターンＰ３からグランドパターンＰ２に流れる電流値を調整可能にし、これによって、磁束の相殺効果を確実にしている。
【００１２】
以上のような構成によれば、制御手段２が、信号伝送端子１０Ａにパルス電圧Ｐを信号として印加すると、導電補償パターンＰ３にも、信号と同期した電圧パルスＰが印加されるので、導電補償パターンＰ３とグランドパターンＰ２との間にも、電圧パルスＰの立ち上がり時、あるいは立ち下がり時に磁界Ｍ２を生じるループ電流が流れ（この場合、導電補償パターンＰ３が往路Ｒａ‘となり、グランドパターンＰ２上の最短経路が復路Ｒｂ’となる）、その結果、導電パターンＰ１とグランドパターンＰ２との間に流れた電流ループ（導電補償パターンＰ１が往路Ｒａとなり、グランドパターンＰ２上の最短経路が復路Ｒｂとなる）によって生じた磁界Ｍ１と反対方向の磁界Ｍ２を発生させて打ち消すことができる。
【００１３】
本発明者らは、信号伝送端子１０Ａ，１０Ｂ間に、１０ＭＨｚと２００ＭＨｚの電圧パルスを伝送する信号伝送装置を構成し、比較実験をおこなったところ、導電補償パターンのない従前の回路基板のものでは、１０ＭＨｚの電圧パルスの伝送時に磁界が生じてノイズ障害が見られたが、導電補償パターンを設けた構成では、１０ＭＨｚ、２００ＭＨｚの電圧パルスを伝送させても、磁界は抑制され、ノイズ障害は見られず、本発明の有効性が確認された。
【実施例２】
【００１４】
図２は、信号伝送装置の別構成を示している。
この図では、表面に形成される導体パターンの形状のみを示しているが、信号伝送装置Ｂの信号伝送端子１０Ａ．１０Ｂ（１０Ｂは不図示）間は、回路基板の表面に複数の導電パターンＰ１１，１２を配しており、信号伝送端子１０Ａからは、他方の伝送端子１０Ｂに至らずに途中で終端する１本の導電補償パターンＰ３を形成している。
また、この例の信号伝送端子１０Ａは、１本の導電補償パターンＰ３に対して、２本の導電パターンＰ１１，Ｐ１２との接続を切換えるセレクタＳＷを備えており、導電パターンＰ１１，Ｐ１２のいずれかに、ノイズ磁界を発生させるおそれのある周波数の電圧パルスＰが印加される場合には制御手段２は、セレクタＳＷを切換えて、電圧パルスＰの印加される側の導電パターンＰ１１またはＰ１２と、導電補償パターンＰ３とを接続して、導電補償パターンＰ３からグランドパターンＰ２に流れるループ電流によって生じる反対方向の磁界Ｍ２を発生させて、導電パターンＰ１１あるいはＰ１２とグランドパターンＰ２に流れるループ電流によって生じる磁界Ｍ１を打ち消すようにしている。
【００１５】
図において、Ｒａ（１），Ｒａ（２）、Ｒｂは、導電パターンＰ１１，Ｐ１２とグランドパターンＰ２との間に流れる往路、復路の電流、Ｍ１はそのとき発生する磁界、Ｒａ‘、Ｒｂ’は、導電補償パターンＰ３とグランドパターンＰ２との間に流れる往路、復路の電流、Ｍ２はそのとき発生する磁界を示している。
また、この図では、発明原理を容易にするために、２本の導電パターンＰ１１，Ｐ１２と、１本の導電補償パターンＰ３を設けた例を示しているが、実際の回路構成では、信号伝送端子１０Ａと信号伝送端子１０Ｂとの間を接続する複数の導電パターンに、上記したような必要な数の導電補償パターンが設けられ、導電パターンのいずれかに、ノイズ磁界を発生させる周波数の電圧パルスが印加されたときには、その導電パターンと導電補償パターンとを接続して、前述したように、磁界を相殺させることが出来る（このような構成は、前述の実施例１も同様である）。
【００１６】
また、この図例では、回路基板上に形成される導電補償パターンＰ３の導電パターンに対する相対的な位置や形状を特定することで（この図例では、導電パターンＰ１１，Ｐ１２に対して、導電補償パターンＰ３を対角配置している）、両者で発生させる磁界Ｍ１，Ｍ２の方向を反転させているが、導電補償パターンＰ３に印加させる電圧パルスＰの位相を、信号伝送される電圧パルスＰの位相に対して反転させることで、相殺する磁界を発生させてもよい。
なお、磁界の相殺を精度良く行なう場合には、電流ループに生じる電流を調整することが望ましく、そのため、電流制御手段３を設けて、予め伝送すべき電圧パルスＰに対して、導電補償パターンＰ３に流すべき電流値を特定した電流値テーブルを準備しておき、制御手段２によって制御すればよい。
【００１７】
以上の実施例では、導電補償パターンＰ３は、回路基板の表面で信号伝送端子１０Ａの一方から導出して、他方の信号伝送端子１０Ｂに至る途中で終端させるように形成しているが、図３に示した伝送装置Ｃのように、信号伝送端子１０Ａ、信号伝送端子１０Ｂを囲む、導電パターンＰ４（閉ループ）を形成しておき、電流制御手段３で、信号伝送端子１０Ａに伝送すべき電圧パルスＰの種別を判別して、予め、それらに対応してテーブルなどとして準備しておいた電流値を導電パターンＰ４に通じることで、電圧パルスＰの伝送時に、導電パターンＰ１とグランドパターンＰ２とに流れる電流によって生じる磁界Ｍ１を、打消す磁界Ｍ２を発生させるようにしてもよい。
この場合、信号伝送端子１０Ａに電圧パルスＰを印加して信号伝送したとき、印加した電圧パルスＰによって、電流が生じるタイミングに合わせて、導電パターンＰ４に磁界Ｍ１を打ち消す反対方向の磁界Ｍ２を発生させるために必要な方向、値の電流ｉを流すことによって、同様な消磁効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の信号伝送装置の概略構成を示す図
【図２】信号伝送装置の別構成について示す図
【図３】信号伝送装置の更に別構成について示す図
【図４】従来の信号伝送装置を示す図
【符号の説明】
【００１９】
Ａ、Ｂ      本発明の信号伝送装置
１０    回路基板
ＳＡ    表面
ＳＢ    裏面
１０Ａ、１０Ｂ    信号伝送端子
Ｐ１、Ｐ１１，Ｐ１２  導電パターン（信号伝送路）
Ｐ２  グランドパターン
Ｐ３  導電補償パターン
Ｒａ，Ｒａ‘  Ｒａ（１），Ｒａ（２）    電流ループ往路
Ｒｂ，Ｒｂ‘      電流ループ復路
Ｍ１，Ｍ２      磁界
【図１】
2006093563.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006093563.tif 000005
【図４】
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