(57)【要約】【課題】シールド筐体の開口部からの放射ノイズを、ローコストに且つ効果的に低減する。【解決手段】導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体１０１であって、長尺状の開口部１０２と、長尺状の開口部の短手方向の辺の近傍に、短手方向の辺を延長するように形成された切り込み部１０３と、切り込み部１０３の周囲を迂回する電流経路を短絡させる様にシールド筐体に接続されたされたインピーダンス素子１０４とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、
長尺状の開口部と、
該長尺状の開口部の短手方向の辺の近傍に、該短手方向の辺を延長するように形成された切り込み部と、
該切り込み部の周囲を迂回する電流経路を短絡させる様に前記シールド筐体に接続されたされたインピーダンス素子と、
を具備することを特徴とするシールド筐体。
【請求項２】
前記インピーダンス素子は損失を有する素子であることを特徴とする請求項１に記載のシールド筐体。
【請求項３】
導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、
長尺状の第１の開口部と、
該長尺状の第１の開口部の短手方向の辺の近傍に形成され、前記短手方向の辺に沿う方向に前記短手方向の辺の長さよりも長い寸法を有する第２の開口部と、
該第２の開口部の周囲を迂回する電流経路を短絡させる様に前記シールド筐体に接続されたされたインピーダンス素子と、
を具備することを特徴とするシールド筐体。
【請求項４】
前記インピーダンス素子は損失を有する素子であることを特徴とする請求項３に記載のシールド筐体。
【請求項５】
導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、
長尺状の第１の開口部と、
該長尺状の第１の開口部の短手方向の辺の近傍に形成され、前記短手方向の辺に沿う方向に前記短手方向の辺の長さよりも長い寸法を有する第２の開口部と、
前記第１の開口部と前記第２の開口部の間に存在する導電部の周囲を囲むように配置され、磁性体を含む材料からなる磁性部材と、
を具備することを特徴とするシールド筐体。
【請求項６】
前記導電部は、前記シールド筐体の一部であることを特徴とする請求項５に記載のシールド筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板やケーブルから発生する放射ノイズや、外部からの電磁波ノイズによる誤動作を抑制するシールド筐体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高速化、高性能化などにより、電子機器からの放射ノイズによる他の電子機器への影響が問題になっている。この放射ノイズによる他の電子機器への影響はＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference）と呼ばれ、主に無線機器、通信機器の受信障害や、電子機器の誤動作を引き起こす。そのため、各国では３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ、あるいは使用する周波数によっては、それ以上の周波数帯域において、電子機器から発生する放射ノイズの規制を行っている。
【０００３】
電子機器から発生する放射ノイズを抑制するために、電子機器内の回路基板、ケーブル、モジュールなどのノイズ源を、金属、導電性樹脂、メッキされた樹脂などのシールド筐体で覆う方法がよく用いられる。
【０００４】
しかしながら、デジタル複写機やプリンターなどの事務機器においては、このシールド筐体で回路基板を完全に覆うことは困難である。すなわち、画像読み取り系では画像情報を光信号として回路基板に取り付けたＣＣＤなどの光センサまで通すための開口部が必要である。同様に画像情報の出力系でも、画像信号を回路基板に実装された半導体レーザーで光信号とし、その光信号を感光ドラムまで通すための開口部が必要である。
【０００５】
このような制約から、その内部にノイズ源がある場合でも完全にシールドすることが困難な場合が多い。
【０００６】
シールド筐体にこのように長尺な開口部が存在すると、図１０に示すように、開口部の長手方向の長さが１／２波長となるスロットアンテナとして働くため、その周波数で強い放射ノイズが発生する。
【０００７】
このように電子機器の筐体に設けられた開口部からの放射やあるいは侵入を防ぐ方法として、特開平８−３１６６７９号公報（特許文献１）では開口部の縁を取り囲むように帯状の導電性構造物を配置し、導波管の低周波遮断特性を活用して放射ノイズを抑制している。
【０００８】
また、特開平９−８４９０号公報（特許文献２）に記載の不要輻射波低減方法では、シールド開口部の周りに磁性体粉末を含んだシートを貼ることにより、シールド開口部からの電磁波ノイズを抑制している。
【０００９】
さらには、特開２００１−２５１０８２号公報（特許文献３）に記載のシールドケースでは、シールド開口の近傍を接地することにより、シールド開口部からの電磁波ノイズ抑制を実現している。
【００１０】
開口部の形状を変えるものでは、特開２００１−２５１０８３号公報（特許文献４）に、開口部の長手方向に沿ってテーパ状に細くなる形状が提案されている。
【特許文献１】特開平８−３１６６７９号公報
【特許文献２】特開平９−８４９０号公報
【特許文献３】特開２００１−２５１０８２号公報
【特許文献４】特開２００１−２５１０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の電磁シールド筐体では、開口部に筒状の部材を取り付け、導波管の低周波数域遮断特性を利用することにより、シールド開口部からの電磁波ノイズ抑制を実現している。この場合、導波管の低周波数域遮断特性はシールド開口部の長尺方向の２倍以上の長さを１波長とする波長の長い電磁波を遮断するものである。そのため、特に強い電磁波ノイズの放射源であり、問題となるシールド開口部の長尺方向の長さを１／２波長とするスロットアンテナとしての電磁波ノイズ抑制効果は強くない。また、シールド筐体に筒状の部材を取り付ける加工は難しく、加工コストが高くなってしまうという問題がある。さらには、筒状の突起物をシールド筐体の内側に配置することは、それだけシールド筐体内の有効体積が減ることになり、電子機器の小型化には不利となる。
【００１２】
また、特許文献２に記載の不要輻射波低減方法では、シールド開口部の周りに磁性体粉末を含んだシートを貼ることにより、シールド開口部からの電磁波ノイズ抑制を実現している。この方法は別材質の特殊な部材が必要となり、コストが高いものとなる。特に開口サイズが大きくなると広い面積のシートが必要となりコスト的に不利である。
【００１３】
また、特許文献３に記載のシールドケースでは、シールドケースの開口部近傍に接地部材を形成し、接地を行うことにより、シールド開口部からの電磁波ノイズ抑制を実現している。しかしながら、この方法ではシールド開口方向にシールド内に奥行きがある場合に、接地部材の長さが非常に長くなってしまう。また、シールド内で、開口面と垂直な面で接地をとることは、組み立て工程が非常に難しくなる。また、接地できるようなスペースおよび接地部材を固定する部材が必要になるという問題がある。
【００１４】
さらには、特許文献３のように長手方向に沿ってテーパ状に細くする形状とする対策もあるが、開口の形状とサイズに起因する共振で発生する放射ノイズを抑制する効果は大きくない。
【００１５】
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールド筐体の開口部からの放射ノイズを、ローコストに且つ効果的に低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるシールド筐体は、導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、長尺状の開口部と、該長尺状の開口部の短手方向の辺の近傍に、該短手方向の辺を延長するように形成された切り込み部と、該切り込み部の周囲を迂回する電流経路を短絡させる様に前記シールド筐体に接続されたされたインピーダンス素子と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係わるシールド筐体は、導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、長尺状の第１の開口部と、該長尺状の第１の開口部の短手方向の辺の近傍に形成され、前記短手方向の辺に沿う方向に前記短手方向の辺の長さよりも長い寸法を有する第２の開口部と、該第２の開口部の周囲を迂回する電流経路を短絡させる様に前記シールド筐体に接続されたされたインピーダンス素子と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係わるシールド筐体は、導電性材料からなり、電気部品を内部に収容するシールド筐体であって、長尺状の第１の開口部と、該長尺状の第１の開口部の短手方向の辺の近傍に形成され、前記短手方向の辺に沿う方向に前記短手方向の辺の長さよりも長い寸法を有する第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部の間に存在する導電部の周囲を囲むように配置され、磁性体を含む材料からなる磁性部材と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、シールド筐体の開口部からの放射ノイズを、ローコストに且つ効果的に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係わるシールド筐体を示す斜視図である。
【００２２】
図１において、シールド筐体１０１は導電性の材料から形成されており、シールド筐体１０１の中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニットが収容されている。シールド筐体１０１の開口部１０２には、開口部１０２の短手方向の辺の延長線上に切り込み部１０３が形成されている。この切り込み部１０３の近傍には、開口部１０２を横切って、抵抗１０４がリード１０５を介して、ネジ１０６でシールド筐体１０１に接続されている。
【００２３】
本実施形態のシールド筐体の作用について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００２４】
図１０は、通常の形態で、シールド筐体の開口部１００１のエッジ近傍における電流の流れを示した図である。また、図１１は本実施形態におけるシールド筐体の開口部１０２のエッジ近傍における電流の流れを模式的に表現した図である。
【００２５】
図１０に示すような形態の場合、シールド筐体の開口部１００１からの放射ノイズ、特に開口の長手方向の長さを１／２波長とする共振周波数の放射ノイズレベルが高くなり問題となる。
【００２６】
すなわち、電流１００２は開口部１００１を迂回する電流ループを作り、開口部の長尺方向の長さを１／２波長とするスロットアンテナとして働く。この時、長尺方向の辺の中心付近での電位差が一番大きく、短尺方向の辺では電位変化が小さく、逆に電流１００２の変化が大きい状態となっている。このように、電位差が大きく発生する部分と電流が大きく変化する部分とが共振周波数で発生している。
【００２７】
このような共振が発生する場合、共振のＱが問題となる。Ｑが高いと放射効率の高いアンテナとなるため、放射ノイズレベルを下げるためには、Ｑを低くすることが重要である。
【００２８】
本実施形態では、図１１に示すように電流変化が大きい個所、すなわちインピーダンスが小さく電流が集中する開口部１０２の短辺方向の辺の近傍に切り込み部１０３を形成することでインピーダンスを高くして電流１１０３を流れにくくする。さらには損失成分を有する素子や部材（例えば抵抗）を取り付けることで新しく電流１１０４が流れる経路を形成する。電流１１０３の影響も若干は残るが、確実にＱを低くすることができるため放射ノイズレベルを低減することができる。なお、これは別の言い方をすれば、切り込み部１０３の周囲を迂回する電流経路を短絡する位置に損失成分を有する素子や部材（例えば抵抗）を取り付けるという言い方もできる。
【００２９】
図１において、シールド筐体１０１の開口部１０２に、開口部１０２の短手方向の辺の延長線上に切り込み部１０３を形成し、この切り込み部１０３の近傍に開口部１０２を横切るように抵抗１０４を筐体１０１に接続する。このように抵抗を取り付けることで、共振が原因で生じる放射ノイズレベルを確実に低減することができる。
【００３０】
なお、図１では、開口部１０２の短手方向の辺の延長上に切り込み部１０３を形成しているが、開口部１０２に連続する切込みでなくとも、開口部１０２に隣接し、開口部１０２の短手方向の辺に沿う方向に開口部１０２の短手方向の寸法よりも長い寸法を有する第２の開口部を形成するようにしてもよい。
【００３１】
以下、具体的な実施例について説明する。
【００３２】
（実施例１）
図１は、実施例１のシールド筐体を示す斜視図である。シールド筐体１０１は縦の寸法が１５０ｍｍ、横が２４０ｍｍ、奥行きが２４０ｍｍの直方体で、その中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニットが収容されている。シールド筐体１０１には、縦が５ｍｍで横１８０ｍｍの開口部１０２が形成されており、開口部１０２の短手方向の辺の延長線上に、長さ１０ｍｍの切り込み部１０３が形成されている。この切り込み部１０３の近傍には、開口部１０２を横切るように抵抗値１０Ωの抵抗１０４が、リード１０５を介して、ネジ１０６でシールド筐体１０１に接続されている。
【００３３】
図１１は図１のシールド筐体の開口部１０２がある面の、電位変化が大きい個所と電流の流れを示した図である。
【００３４】
図１１に示すように電流変化が大きい個所、すなわちインピーダンスが小さく電流が集中する開口部１０２の短辺方向の辺の近傍に切り込み部１０３を形成することでインピーダンスを高くして電流１１０３が流れにくくする。さらには損失成分を有する素子や部材（本実施例では１０Ωの抵抗）を取り付けることで新しく電流１１０４が流れる経路を形成する。電流１１０３の影響も若干残るが、確実にＱを低くすることができ放射ノイズレベルを低減することができる。
【００３５】
上記の作用を確認するために、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１と放射ノイズレベルを比較した。このシールド筐体１２０１は縦の寸法が１５０ｍｍ、横が２４０ｍｍ、奥行きが２４０ｍｍの直方体で、その中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニット１２０３が収容されている。シールド筐体１２０１には、縦が５ｍｍで横１８０ｍｍの開口部１２０２が形成されている。このシールド筐体１２０１について、３ｍ電波暗室で放射ノイズを測定すると、開口部の長さが概ね１／２波長となる８２０ＭＨｚの周波数で５０ｄＢμＶ／ｍの強い放射ノイズが観測された。
【００３６】
これに対し、実施例１のシールド筐体では、１０ｄＢほどの放射ノイズの低減効果が確認された。
【００３７】
（実施例２）
図２は、実施例２のシールド筐体を示す斜視図である。シールド筐体２０１は縦の寸法が１５０ｍｍ、横が２４０ｍｍ、奥行きが２４０ｍｍの直方体で、その中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニットが収容されている。シールド筐体２０１には、縦が５ｍｍで横１８０ｍｍの開口部２０２が形成されており、開口部２０２の短手方向の辺に接して縦２５ｍｍで横が５ｍｍの切り込み部２０３が形成されている以外は、実施例１と同様である。
【００３８】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００３９】
（実施例３）
図３は、実施例３のシールド筐体を示す斜視図である。開口部を含めたシールド筐体の構造は実施例２と同様であるが、抵抗１０４のリード１０５の取り付け位置をアンバランスな位置に取り付けた。左右のバランスを崩すことで、共振のＱの低減効果をやや向上させることができる。
【００４０】
（実施例４）
図４は、実施例４のシールド筐体を示す斜視図である。実施例４のシールド筐体４０１では、切り込み部４０３が開口部４０２の長手方向の辺に対して７０度の角度（図４ではＡで表示）で形成されていること意外は実施例１と同じ構造である。
【００４１】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００４２】
（実施例５）
図５は、実施例５のシールド筐体を示す斜視図である。実施例５では、開口部２０２の片側にしか抵抗１０４が取り付けられていない以外は、実施例２と同様である。
【００４３】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００４４】
（実施例６）
図６は、実施例６のシールド筐体を示す斜視図である。実施例２ではリード付の抵抗１０４を筐体２０１に取り付けていたが、実施例６では、フェライトコア６０４を通した導電部材６０５をネジ６０６で筐体２０１に取り付けている。その他の開口部を含めたシールド筐体の構造は実施例２と同様である。
【００４５】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００４６】
（実施例７）
図７は、実施例７のシールド筐体を示す斜視図である。実施例７では開口部２０２の片側にしかフェライトコア６０４を取り付けていない以外は、実施例６と同様である。
【００４７】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００４８】
（実施例８）
図８は、実施例８のシールド筐体を示す斜視図である。シールド筐体８０１は縦の寸法が１５０ｍｍ、横が２４０ｍｍ、奥行きが２４０ｍｍの直方体で、その中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニットが収容されている。シールド筐体８０１には、縦が５ｍｍで横１８０ｍｍの開口部８０２が形成されており、開口部８０２の短手方向の辺の延長線上の片側に、長さ２０ｍｍの切り込み部８０３が形成されている。この切り込み部８０３をまたいで抵抗値１０Ωの抵抗８０４が、リード８０５を介して、ネジ８０６でシールド筐体８０１に接続されている。
【００４９】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００５０】
（実施例９）
図９は、実施例９のシールド筐体を示す斜視図である。シールド筐体９０１は縦の寸法が１４０ｍｍ、横が２００ｍｍ、奥行きが２００ｍｍの直方体で、その中には電子部品を搭載した回路基板を含む電気ユニットが収容されている。シールド筐体９０１には、縦が５ｍｍで横１８０ｍｍの開口部９０２が形成されており、開口部９０２の短手方向の辺の近傍には縦の寸法が２０ｍｍ、横が１０ｍｍの第２の開口部９０３が形成されている。開口部９０２と開口部９０３の間にある、シールド筐体９０１と一体の導電部９０５には割コア構造のフェライトコア９０４が取り付けられている。
【００５１】
本実施例においても、図１２に示す構造のシールド筐体１２０１に比較して、放射ノイズの低減効果が確認された。
【００５２】
以上説明したように、上記の実施形態のシールド筐体の構造を用いることにより、シールド筐体開口部からの放射ノイズ、特に開口部の長尺方向の長さを１／２波長とする共振による放射ノイズを簡単な構造で抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態における実施例１のシールド筐体を示す斜視図である。
【図２】実施例２のシールド筐体を示す斜視図である。
【図３】実施例３のシールド筐体を示す斜視図である。
【図４】実施例４のシールド筐体を示す斜視図である。
【図５】実施例５のシールド筐体を示す斜視図である。
【図６】実施例６のシールド筐体を示す斜視図である。
【図７】実施例７のシールド筐体を示す斜視図である。
【図８】実施例８のシールド筐体を示す斜視図である。
【図９】実施例９のシールド筐体を示す斜視図である。
【図１０】従来の課題を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態の作用を説明するための図である。
【図１２】従来のシールド筐体構造の透視斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１  シールド筐体
１０２  開口部
１０３  切り込み部
１０４  抵抗
１０５  リード
１０６  ネジ
２０１  シールド筐体
２０２  開口部
２０３  切り込み部部
４０１  シールド筐体
４０２  開口部
４０３  切り込み部
４０４  抵抗
４０５  リード
４０６  ネジ
６０４  フェライトコア
６０５  導電部材
６０６  ネジ
８０１  シールド筐体
８０２  開口部
８０３  切り込み部
８０４  抵抗
８０５  リード
８０６  ネジ
９０１  シールド筐体
９０２  開口部
９０３  第二の開口部
９０４  割コア型のフェライトコア
９０５  導電部材
１００１  シールド筐体の開口部
１００２  筐体を流れる電流
１１０３  筐体を流れる電流
１１０４  抵抗を流れる電流
１２０１  シールド筐体
１２０２  開口部
１２０３  電子部品を搭載した回路基板
【図１】
2006339539.tif 000003
【図２】
2006339539.tif 000004
【図３】
2006339539.tif 000005
【図４】
2006339539.tif 000006
【図５】
2006339539.tif 000007
【図６】
2006339539.tif 000008
【図７】
2006339539.tif 000009
【図８】
2006339539.tif 000010
【図９】
2006339539.tif 000011
【図１０】
2006339539.tif 000012
【図１１】
2006339539.tif 000013
【図１２】
2006339539.tif 000014