(57)【要約】【課題】安価に実現できるインピーダンスコントロールされた信号伝送路と、その信号伝送路に適した信号処理装置とを提供すること。【解決手段】信号伝送路１は、第１のケーブル１１と、第２のケーブル１２と、間隔規制部材１３とを備える。第１のケーブル１１は、一方向に並設される複数の信号線１１１〜１１６を含む。第２のケーブル１２は、一方向に並設される複数の信号線１２１〜１２６を含み、第１のケーブル１１に積層される。間隔規制部材１３は、第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２の積層方向における第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２の間に予め定められた特定間隔を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に並設される複数の信号線を含む第１のケーブルと、
前記一方向に並設される複数の信号線を含み、前記第１のケーブルに積層される第２のケーブルと、
前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルの積層方向における前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルの間に予め定められた特定間隔を形成する間隔規制部材と、
を備える信号伝送路。
【請求項２】
前記間隔規制部材は、前記積層方向における前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルの間に設けられ、前記特定間隔と同じ厚みを有する部材である請求項１に記載の信号伝送路。
【請求項３】
前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルは、前記第１のケーブルの前記信号線各々が前記第２のケーブルの前記信号線各々に対して前記積層方向に対向する状態で前記間隔規制部材に固定されており、
前記間隔規制部材の厚みは、前記積層方向に対向する前記第１のケーブルに含まれる第１の信号線と前記第２のケーブルに含まれる第２の信号線とにより構成される一対の信号線間のインピーダンスが予め定められた値となる厚みである請求項２に記載の信号伝送路。
【請求項４】
前記間隔規制部材は絶縁部材である、請求項１〜３のいずれかに記載の信号伝送路。
【請求項５】
前記一対の信号線は、前記積層方向に直交する方向に位置ずれしている、請求項３に記載の信号伝送路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の信号伝送路を通じて差動信号を送信又は受信する信号処理部が搭載される両面基板と、
前記両面基板の第１主面上に設けられ、前記差動信号を伝送する一対の信号線のうち一方の信号線を含む前記第１のケーブルが接続される第１のコネクターと、
前記両面基板の第２主面上における前記両面基板を挟んで前記第１のコネクターに対向する位置に設けられ、前記一対の信号線のうち他方の信号線を含む前記第２のケーブルが接続される第２のコネクターと、
を備える信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号伝送路及び信号処理装置に関し、特に差動信号に適した信号伝送路及び信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機や複合機を含む各種の電子機器における信号伝送路として、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣと称す）が用いられることがある。ＦＦＣは、並列に配置された導体（信号線）をフィルム状の絶縁体によって両側から挟むことによって形成される、可撓性の帯状の信号伝送路である。ＦＦＣを用いることによって、複数の信号線をまとめて基板に脱着できるので、組み立て作業が容易になる。また、配線のために必要な空間が減るため、電子機器を小型化することができる。
【０００３】
近年、信号の高速伝送のために、差動伝送技術が利用されている。ＦＦＣを用いて複数の差動信号を伝送する場合、差動信号を伝送する一対の信号線をグランド線で挟むようにしている。しかしながら、差動信号を伝送する一対の信号線をグランド線で挟む場合には、グランド線の分だけ信号線が増えるので、より多くの信号線を有するＦＦＣを使用する必要がある。そのため、信号伝送路の幅が広くなってしまい、例えば電子機器の小型化を阻害することがある。そこで、２つの信号線対のそれぞれの信号線を、グランド線を挟まずに交互に配置することによって、グランド線の数を削減できるようにした伝送方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４３２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般に、ＦＦＣの信号線のピッチや信号線幅（端子幅）は、接続されるコネクターによって規定されているため、上記伝送方法では、信号線間のインピーダンスを規定値に調整することが困難である。
【０００６】
また、ＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference）対策が施されたＦＦＣとして、インピーダンス制御されたＦＦＣ、シールド加工が施されたＦＦＣなどが一般に提供されているが、これらの特殊なＦＦＣは、普通のＦＦＣよりも高価である。
【０００７】
本発明の目的は、安価に実現できるインピーダンスコントロールされた信号伝送路と、その信号伝送路に適した信号処理装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の局面に係る信号伝送路は、第１のケーブルと、第２のケーブルと、間隔規制部材とを備える。前記第１のケーブルは、一方向に並設される複数の信号線を含む。前記第２のケーブルは、前記一方向に並設される複数の信号線を含み、前記第１のケーブルに積層される。前記間隔規制部材は、前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルの積層方向における前記第１のケーブル及び前記第２のケーブルの間に予め定められた特定間隔を形成する。
【０００９】
本発明の一の局面に係る信号処理装置は、両面基板と、第１のコネクターと、第２のコネクターとを備える。前記両面基板は、前記信号伝送路を通じて差動信号を送信又は受信する信号処理部が搭載される。前記第１のコネクターは、前記両面基板の第１主面上に設けられ、前記差動信号を伝送する一対の信号線のうち一方の信号線を含む前記第１のケーブルが接続される。前記第２のコネクターは、前記両面基板の第２主面上における前記両面基板を挟んで前記第１のコネクターに対向する位置に設けられ、前記一対の信号線のうち他方の信号線を含む前記第２のケーブルが接続される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安価に実現できるインピーダンスコントロールされた信号伝送路と、その信号伝送路に適した信号処理装置とが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る信号伝送路及び信号処理装置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る信号伝送路の断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る信号伝送路によってインピーダンスを調整することができる理由を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の変形例に係る信号伝送路の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１３】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る信号伝送路１及び信号処理装置２は、互いに着脱可能である。本実施形態の信号伝送路１及び信号処理装置２は、例えば、プリンター機能、スキャナー機能、コピー機能、又はファクシミリ機能などを有する画像読取装置又は画像形成装置などに搭載される。もちろん、信号伝送路１及び信号処理装置２は、画像読取装置又は画像形成装置に限らず、任意の電子機器に搭載されてもよい。
【００１４】
信号伝送路１は、第１のケーブル１１と、第１のケーブル１１に積層される第２のケーブル１２と、それらの間に挟まれた間隔規制部材１３とを備える。具体的に、第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２は、フレキシブルフラットケーブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｌａｔ  Ｃａｂｌｅ）である。
【００１５】
第１のケーブル１１は、配線部１１ａと、当該配線部１１ａの両端部にそれぞれ固定された補強板１１ｂとを含む。配線部１１ａは、一方向に一定間隔で並設される平型形状（長方形）の錫メッキされた銅箔から成る複数の導体を含む。配線部１１ａは、これらの導体を２枚の薄い絶縁フィルムで挟んで固定することによって構成される弾性変形可能なリボン状の配線である。補強板１１ｂは、配線部１１ａの端部を補強するための厚いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムであり、配線部１１ａの端部を容易に第１のコネクター２２ａに着脱できるようにするためのものである。
【００１６】
第２のケーブル１２も、第１のケーブル１１と同様に、配線部１２ａと、当該配線部１２ａの両端部にそれぞれ固定された補強板１２ｂとを含む。第２のケーブル１２は、第１のケーブル１１と同一の仕様のケーブルであってもよい。
【００１７】
間隔規制部材１３は、第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２の積層方向における第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２の間に予め定められた特定間隔を形成する機能を有する。間隔規制部材１３は、例えば、積層方向における第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２の間に設けられ、前記特定間隔と同じ厚みを有する部材である。間隔規制部材１３は、例えば樹脂製の絶縁部材である。
【００１８】
第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２は、図２に示すように、第１のケーブル１１の信号線１１１〜１１６各々が第２のケーブル１２の信号線１２１〜１２６各々に対して積層方向に対向する状態で間隔規制部材１３に固定されている。
【００１９】
信号処理装置２は、両面基板２１と、第１のコネクター２２ａと、第２のコネクター２２ｂとを備える。両面基板２１には、信号伝送路１を通じて差動信号を送信又は受信する信号処理部（図示省略）が搭載される。差動信号とは、高速な信号伝送が可能な差動伝送方式に用いられる信号であって、一対の信号線によって伝送される互いに逆相の信号である。
【００２０】
第１のコネクター２２ａは、両面基板２１の第１主面２１ａ上の端部近傍に設けられる。第２のコネクター２２ｂは、両面基板２１の第２主面２１ｂ上における、両面基板２１を挟んで第１のコネクター２２ａに対向する位置に設けられる。そして、第１のコネクター２２ａには第１のケーブル１１が接続され、第２のコネクター２２ｂには第２のケーブル１２が接続される。
【００２１】
両面基板２１において、差動信号を伝送するための一対の信号線のうち一方の信号線は第１のコネクター２２ａに接続されており、他方の信号線は第２のコネクター２２ｂに接続されている。したがって、信号処理部によって送信又は受信される差動信号は、第１のコネクター２２ａに接続される第１のケーブル１１と、第２のコネクター２２ｂに接続される第２のケーブル１２とに振り分けて伝送される。
【００２２】
例えば、図２において、第１の差動信号は、積層方向に対向する第１のケーブル１１に含まれる信号線１１２と第２のケーブル１２に含まれる信号線１２２とにより構成される一対の信号線３１を通じて伝送される。また、第２の差動信号は、積層方向に対向する第１のケーブル１１に含まれる信号線１１４と第２のケーブル１２に含まれる信号線１２４とにより構成される一対の信号線３２を通じて伝送される。
【００２３】
なお、ＥＭＩ対策として、第１の差動信号が伝送される一対の信号線３１に隣接する信号線１１１，１１３，１２１，１２３は、クロストークを抑制するために、グランド線として用いられるのが望ましい。同様の理由から、第２の差動信号が伝送される一対の信号線３２に隣接する信号線１１３，１１５，１２３，１２５も、グランド線として用いられるのが望ましい。
【００２４】
なお、信号伝送路１は、差動信号と一緒に通常の信号を伝送することも可能である。例えば、図２において、第１のケーブル１１の信号線１１６及び第２のケーブル１２の信号線１２６が、通常の信号の伝送に用いられてもよい。
【００２５】
なお、ＥＭＩ対策としては、差動信号が伝送される一対の信号線間のインピーダンスを制御することも有効である。平行２線配線のインピーダンスＺｏは、図３に示す数式によって求められる。図３において、Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンス、Ｒはレジスタンス、Ｚｏはインピーダンス、μは透磁率、πは円周率、ｄは配線同士の距離、ｒは配線の半径、εは誘電率、ｆは周波数を表している。インピーダンスＺｏはＬとＣの関数であり、インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣは距離ｄの関数であるから、インピーダンスＺｏは距離ｄの関数である。したがって、平行２線配線のインピーダンスＺｏは、配線同士の距離ｄによって変化する。
【００２６】
本実施形態では、間隔規制部材１３の厚みを変化させることによって、一対の信号線３１の信号線１１２，１２２間のインピーダンス、及び、一対の信号線３２の信号線１１４，１２４間のインピーダンスを調整することができる。すなわち、本実施形態における間隔規制部材１３の厚み（すなわち、間隔規制部材１３によって形成される第１のケーブル１１と第２のケーブル１２との間の間隔）は、積層方向に対向する第１のケーブル１１に含まれる第１の信号線と第２のケーブル１２に含まれる第２の信号線とにより構成される一対の信号線間のインピーダンスが予め定められた値となるように決定される。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、差動信号を伝送するための一対の信号線が第１のケーブル１１と第２のケーブル１２とに振り分けられるため、１枚のケーブルを用いて伝送する場合と比較して、信号伝送路の幅を小さくすることができ、ひいてはコネクター及び該コネクターが配置される基板を小さくすることができる。よって、複合機等の電子機器を小型化することができる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、安価で提供されている既存の２枚のケーブルを積層することによって信号伝送路１が形成されるので、信号伝送路１を安価で実現することができる。さらに、第１のコネクター２２ａ及び第２のコネクター２２ｂについても既存のコネクターを用いることが可能である。
【００２９】
また、本実施形態によれば、間隔規制部材１３の厚みを変化させることによってインピーダンスを調整することができるので、インピーダンス制御された高価なケーブルを用いることなしに、差動信号の伝送に適したインピーダンスコントロールされた信号伝送路１を安価で実現することができる。
【００３０】
なお、変形例として、図４に示すように、積層方向に対向する一対の信号線が積層方向に直交する方向に位置ずれした状態となるように、第１のケーブル１１及び第２のケーブル１２が、幅方向（すなわち、積層方向に直交する方向）に互いにずらして積層されてもよい。これにより、間隔規制部材１３の厚みを変えなくても、幅方向のずれ量を変化させることにより、差動信号が伝送される一対の信号線間のインピーダンスを微調整することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  信号伝送路
２  信号処理装置
１１  第１のケーブル
１１ａ  配線部
１１ｂ  補強板
１２  第２のケーブル
１２ａ  配線部
１２ｂ  補強板
１３  間隔規制部材
２１  両面基板
２１ａ  第１主面
２１ｂ  第２主面
２２ａ  第１のコネクター
２２ｂ  第２のコネクター
３１  一対の信号線
３２  一対の信号線
１１１〜１１６  信号線
１２１〜１２６  信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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