(57)【要約】【課題】多対シールドケーブルのシールド層側に位置する外層の撚り対線における特性インピーダンスと、内層の撚り対線における特性インピーダンスとの差を簡単に調整することができるプリント配線基板を提供する。【解決手段】信号を送信する送信器２ａと、多数の撚り対線を複数層にして撚り合せた線束の外周を金属のシールド層で覆った多対シールドケーブルを、電気的に接続するためのデータ送信コネクタ２ｄと、前記送信器２ａと前記データ送信コネクタ２ｄとを電気的に接続する伝送線路２ｅと、前記シールド層側の層の前記撚り対線に対応する前記伝送線路２ｅ上に設けられ、当該伝送線路２ｅに対応する前記撚り対線におけるインピーダンスを上昇させる抵抗２０と、を備える。【選択図】図４
2017220570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信する送信器と、
多数の撚り対線を複数層にして撚り合せた線束の外周を金属のシールド層で覆った多対シールドケーブルを、電気的に接続するためのデータ送信コネクタと、
前記送信器と前記データ送信コネクタとを電気的に接続する伝送線路と、
前記シールド層側の層の前記撚り対線に対応する前記伝送線路上に設けられ、当該伝送線路に対応する前記撚り対線におけるインピーダンスを上昇させる抵抗と、
を備えることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記抵抗は、前記シールド層側の層の前記撚り対線に対応する前記伝送線路上、かつ前記データ送信コネクタ側に設けられる、
ことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記抵抗のインピーダンスは、前記多対シールドケーブルにおける前記シールド層側の層の前記撚り対線における特性インピーダンスとの和が他の層の前記撚り対線における特性インピーダンスと等しくなるように設定される、
ことを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記抵抗は、抵抗値を変更することができる可変抵抗器である、
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載のプリント配線基板。
【請求項５】
前記送信器は、２本の前記伝送線路を使ってシリアル差動信号を伝送する、
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載のプリント配線基板。
【請求項６】
前記送信器は、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）規格である、
ことを特徴とする請求項５記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複合装置、複写装置、プリンタ装置、スキャナ装置、パーソナルコンピュータ等の電子機器においては、処理データ量の増加と高速処理の要求が高まっている。そこで、電子機器においては、デバイス間やユニット間における基板間のデータ転送を、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）等の電圧振幅が小さい信号を差動（ディファレンシャル）方式で伝送することが行われている。
【０００３】
上述のようなＬＶＤＳを利用した基板間の高速データ転送においては、信号線である多数の撚り対線（ツイストペアケーブル）の外周を金属のシールド層で覆った多対シールドケーブルが用いられている。このようにシールド層を設けているのは、高速データ転送の際に撚り対線から発生する不要輻射ノイズを外側に漏らさないように遮断するためである。
【０００４】
ところで、上述のような多対シールドケーブルにおいては、撚り対線がシールド層内のどこに位置するかによって、撚り対線の特性インピーダンス（交流回路での電圧と電流の比）が変化する。具体的には、撚り対線の特性インピーダンスは、金属のシールド層に近くなるほど低くなる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、各撚り対線間の特性インピーダンスおよび伝送遅延時間のバラツキを少なくする目的で、撚り対線とシールド層の間に厚さ０．１ｍｍ以上の誘電体の介在層を設け、かつ、撚り対線の撚り込率を調整する多対シールドケーブルが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の多対シールドケーブルによれば、撚り対線の撚り込率を調整する手間が発生する、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多対シールドケーブルのシールド層側に位置する外層の撚り対線における特性インピーダンスと、内層の撚り対線における特性インピーダンスとの差を簡単に調整することができるプリント配線基板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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、信号を送信する送信器と、多数の撚り対線を複数層にして撚り合せた線束の外周を金属のシールド層で覆った多対シールドケーブルを、電気的に接続するためのデータ送信コネクタと、前記送信器と前記データ送信コネクタとを電気的に接続する伝送線路と、前記シールド層側の層の前記撚り対線に対応する前記伝送線路上に設けられ、当該伝送線路に対応する前記撚り対線におけるインピーダンスを上昇させる抵抗と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多対シールドケーブルのシールド層側に位置する外層の撚り対線における特性インピーダンスと、内層の撚り対線における特性インピーダンスとの差を簡単に調整することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態にかかる送信側のプリント配線基板と受信側のプリント配線基板とを多対シールドケーブルで接続した回路構成図である。
【図２】図２は、多対シールドケーブルの一例を示す断面図である。
【図３】図３は、外層の撚り対線と内層の撚り対線との特性インピーダンスの測定例を示すグラフである。
【図４】図４は、送信側のプリント配線基板の一部を拡大して示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、プリント配線基板の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態のプリント配線基板は、複合装置、複写装置、プリンタ装置、スキャナ装置、パーソナルコンピュータ等の電子機器において、デバイス間やユニット間におけるデータ転送に用いられるものである。
【００１２】
図１は、実施の形態にかかる送信側のプリント配線基板２と受信側のプリント配線基板３とを多対シールドケーブル１で接続した回路構成図である。図１に示すように、送信側のプリント配線基板２と受信側のプリント配線基板３とは、多対シールドケーブル１で電気的に接続されている。
【００１３】
多対シールドケーブル１は、ＬＶＤＳ（Low  Voltage  Differential  Signaling）等のように２本の伝送線路を使ってシリアル差動信号にて伝送することにより、信号線本数の削減や消費電力の低減を図っている。
【００１４】
送信側のプリント配線基板２は、送信器であるＬＶＤＳトランスミッタ（Transmitter）２ａを搭載している。ＬＶＤＳトランスミッタ２ａは、シリアライザ２ｂとＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）回路２ｃを搭載している。また、送信側のプリント配線基板２は、データ送信コネクタ２ｄを備えている。データ送信コネクタ２ｄは、差動伝送線路２ｅを介してＬＶＤＳトランスミッタ２ａを電気的に接続する。
【００１５】
受信側のプリント配線基板３は、ＬＶＤＳレシーバ（Receiver）３ａを搭載している。ＬＶＤＳレシーバ３ａは、デシリアライザ（Deserializer）３ｂとＰＬＬ回路３ｃを搭載している。また、受信側のプリント配線基板３は、データ受信コネクタ３ｄを備えている。データ受信コネクタ３ｄは、差動伝送線路３ｅを介してＬＶＤＳレシーバ３ａを接続する。
【００１６】
多対シールドケーブル１は、送信側のプリント配線基板２のデータ送信コネクタ２ｄと、受信側のプリント配線基板３のデータ受信コネクタ３ｄとの間を、電気的に接続する。多対シールドケーブル１は、送信側のプリント配線基板２のＬＶＤＳトランスミッタ２ａのシリアライザ２ｂ及びＰＬＬ回路２ｃと、受信側のプリント配線基板３のＬＶＤＳレシーバ３ａのデシリアライザ３ｂ及びＰＬＬ回路３ｃを接続している。
【００１７】
送信側のプリント配線基板２のＬＶＤＳトランスミッタ２ａ内のシリアライザ２ｂは、制御信号をシリアル差動信号に変換する。送信側のプリント配線基板２は、シリアル差動信号を多対シールドケーブル１によって受信側のプリント配線基板３のＬＶＤＳレシーバ３ａに伝送する。
【００１８】
受信側のプリント配線基板３のＬＶＤＳレシーバ３ａは、デシリアライザ３ｂによりシリアル差動信号をパラレル信号に復元する。
【００１９】
ここで、多対シールドケーブル１について説明する。
【００２０】
図２は、多対シールドケーブル１の一例を示す断面図である。図２に示すように、多対シールドケーブル１は、信号線である多数の撚り対線（ツイストペアケーブル）１１，１２を複数層（ここでは、２層）にして撚り合せて線束１０としている。これらの線束１０の外周には、シールド層１３と外被部１４とが順に設けられている。図２に示すように、線束１０は、シールド層１３側である外層の撚り対線１１と、内層の撚り対線１２で構成される。
【００２１】
シールド層１３は、例えば複数本の錫メッキ銅線或いは銅箔糸を、線束の撚り方向と同方向に横巻して形成される。このように金属のシールド層１３を設けているのは、高速データ転送の際に撚り対線１１，１２から発生する不要輻射ノイズを外側に漏らさないように遮断するためである。
【００２２】
シールド層１３の外周は、外被部１４で被覆される。外被部１４は、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等で形成されている。外被部１４は、適当な厚さの樹脂テープを巻きつけて形成するか、或いは、成型機による押出被覆で形成する。
【００２３】
多対シールドケーブル１においては、撚り対線１１，１２がシールド層１３内のどこに位置するかによって、撚り対線１１，１２の特性インピーダンス（交流回路での電圧と電流の比）が変化する。具体的には、外層の撚り対線１１は、内層の撚り対線１２に比べて、金属のシールド層１３との距離が近いため、静電容量が大きくなる。
【００２４】
ここで、図３は外層の撚り対線１１と内層の撚り対線１２との特性インピーダンスの測定例を示すグラフである。無損失の差動伝送線路の特性インピーダンスＺ０は、インダクタンスをＬ、静電容量をＣとすると、下記式で与えられる。
Ｚ０＝√（Ｌ／Ｃ）
そのため、図３に示すように、外層の撚り対線１１における差動配線の特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ａは、静電容量Ｃが大きくなることで内層の撚り対線１２における差動配線の特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｂより低くなる。すなわち、撚り対線１１，１２の特性インピーダンス（差動インピーダンス）は、シールド層１３に近くなるほど低くなる。
【００２５】
そこで、本実施の形態の送信側のプリント配線基板２においては、多対シールドケーブル１における外層の撚り対線１１における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ａと、内層の撚り対線１２における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｂとの差を調整するようにした。
【００２６】
ここで、図４は送信側のプリント配線基板２の一部を拡大して示す回路構成図である。図４に示すように、送信側のプリント配線基板２は、外層の撚り対線１１の差動伝送線路２ｅ上であってデータ送信コネクタ２ｄ側に抵抗２０を設けている。
【００２７】
抵抗２０は、差動伝送線路２ｅに対応する撚り対線１１におけるインピーダンスを上昇させる。抵抗２０のインピーダンスは、多対シールドケーブル１における外層の撚り対線１１における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ａとの和が内層の撚り対線１２における特性インピーダンス（差動インピーダンス）と等しくなるように設定する。
【００２８】
なお、このように抵抗２０を設けるようにしたことにより、経時変化等により仮にインピーダンスに差が発生した場合は、抵抗２０だけを付け替えるだけで簡単に再調整することができる。
【００２９】
このように本実施形態によれば、多対シールドケーブル１を接続する送信側のプリント配線基板２の外層の撚り対線１１の差動伝送線路２ｅ上であってデータ送信コネクタ２ｄ側に撚り対線１１におけるインピーダンスを上昇させる抵抗２０を実装する。これにより、外層の撚り対線における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ａと、内層の撚り対線における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｂとの差を簡単に調整することができる。
【００３０】
なお、送信側のプリント配線基板２と接続する多対シールドケーブル１が変わると、外層の撚り対線における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ａと、内層の撚り対線における特性インピーダンス（差動インピーダンス）Ｂとの差分も変わる可能性がある。
【００３１】
そこで、このような場合に対応すべく、抵抗２０は、抵抗値を変更することができる可変抵抗器であっても良い。このように抵抗２０を可変抵抗器で構成することにより、送信側のプリント配線基板２上でインピーダンスを変更できるため、抵抗２０を付け替える手間が発生しなくて済む。
【符号の説明】
【００３２】
１      多対シールドケーブル
２      プリント配線基板
２ａ    送信器
２ｄ    データ送信コネクタ
２ｅ    伝送線路
１１，１２    撚り対線
１３    シールド層
２０    抵抗
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開平８−９６６３１号公報
【図１】
2017220570.tif 000003
【図２】
2017220570.tif 000004
【図３】
2017220570.tif 000005
【図４】
2017220570.tif 000006