(57)【要約】【課題】不要輻射を低減可能な電子機器を提供する。【解決手段】電子機器（１００、１００ａ）は、グラウンド接続されたベース基板（１）と、信号を処理する信号処理回路（６）およびグラウンド領域（２０、２１）を有する信号処理基板（４、１８）と、グラウンド接続されたベース基板に電気的に接続するために、信号処理基板の外形よりも内側に固定された複数の導電部材（５）とを有し、信号処理回路は、信号処理基板のうち、複数の導電部で囲まれる範囲内に設けられており、グラウンド領域は、少なくとも信号処理回路を囲むように、信号処理基板の一部にのみ形成されている。【選択図】図１
2017005143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラウンド接続されたベース基板と、
信号を処理する信号処理回路およびグラウンド領域を有する信号処理基板と、
グラウンド接続された前記ベース基板に電気的に接続するために、前記信号処理基板の外形よりも内側に固定された複数の導電部材と、を有し、
前記信号処理回路は、前記信号処理基板のうち、前記複数の導電部で囲まれる範囲内に設けられており、
前記グラウンド領域は、少なくとも前記信号処理回路を囲むように、前記信号処理基板の一部にのみ形成されている、ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記グラウンド領域は、前記信号処理基板のうち、前記複数の導電部材を頂点として囲まれる範囲内にのみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記信号を入力する第１のコネクタと、
前記第１のコネクタを介して入力された前記信号を前記信号処理回路へ伝送する信号ラインと、を更に有し、
前記グラウンド領域は、更に少なくとも前記信号ラインを囲むように、前記信号処理基板の一部にのみ形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記グラウンド領域は、前記信号処理基板のうち、前記複数の導電部材および前記第１のコネクタを頂点として囲まれる範囲内にのみ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記信号処理回路は、前記信号としてデジタル信号に所定の処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記信号処理基板は、前記ベース基板の上部に配置された第１の信号処理基板と、該第１の信号処理基板の上部に配置された第２の信号処理基板と、を含み、
前記第２の信号処理基板は、前記信号処理回路および前記グラウンド領域を有する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記第２の信号処理基板に設けられ、前記信号処理回路により処理された信号を入力する第２のコネクタと、
前記第２のコネクタに入力された前記信号を伝送するケーブルと、
前記第１の信号処理基板に設けられ、前記ケーブルにより伝送された前記信号を入力する第３のコネクタと、を更に有することを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
構造部と、
前記信号処理基板を前記構造部に固定する固定部材と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記固定部材は、非導電部材であることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
原画を形成する画像表示素子と、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子機器と、を有することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不要輻射を低減可能な電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器に利用される駆動信号は遅く、電子機器からの不要輻射の放射は限られていた。しかし、近年、デジタル信号を利用する電子機器が広く普及し、電子機器が扱う信号の容量も多くなるにつれて信号が高速になり、不要輻射の放射も多くなる傾向がある。
【０００３】
そこで特許文献１には、安定したグラウンドインピーダンスを利用して、基板上の配線から放射される不要輻射を低減する配線基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８２０８５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、特許文献１の配線基板は、安定したグラウンドインピーダンスのベースグラウンドの上に配置された基板を有し、グラウンドインピーダンスが安定していること前提としている。このため特許文献１の配線基板では、下部のグラウンドインピーダンスが安定していない場合、または、高速信号が流れる基板などのインピーダンスが不安定である場合もしくは高インピーダンスである場合について考慮されていない。このように、不安定なインピーダンスや高インピーダンス上に高速信号が流れる基板を配置すると、高速信号を起因して発生するコモンモード電流は行き場を失い、基板端をアンテナ部として盛大に放射される。その結果、不要輻射が発生してしまう。
【０００６】
そこで本発明は、不要輻射を低減可能な電子機器および画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての電子機器は、グラウンド接続されたベース基板と、信号を処理する信号処理回路およびグラウンド領域を有する信号処理基板と、グラウンド接続された前記ベース基板に電気的に接続するために、前記信号処理基板の外形よりも内側に固定された複数の導電部材とを有し、前記信号処理回路は、前記信号処理基板のうち、前記複数の導電部で囲まれる範囲内に設けられており、前記グラウンド領域は、少なくとも前記信号処理回路を囲むように、前記信号処理基板の一部にのみ形成されている。
【０００８】
本発明の他の側面としての画像投射装置は、原画を形成する画像表示素子と、前記電子機器とを有する。
【０００９】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、不要輻射を低減可能な電子機器および画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における電子機器の概略図である。
【図２】比較例としての電子機器の概略図である。
【図３】実施例２における電子機器の概略図である。
【図４】実施例３における画像投射装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における電子機器（不要輻射低減装置）について説明する。図１は、本実施例における電子機器１００の概略図である。電子機器１００は、高速信号（デジタル信号としての第１の信号）を入力して処理を行う集積回路を有し、二枚の基板間で高速信号のやり取りを行った後に処理された高速信号（第２の信号）を出力可能に構成されている。また電子機器１００は、以下のように、不要輻射の低減することが可能である。
【００１４】
フレームグラウンド板金１（ベース基板）は、信号処理基板２（第１の信号処理基板）や不図示の電源回路などを固定し、電子機器１００における全ての電気回路のフレームグラウンドである。信号処理基板２のグラウンド（ＧＮＤ）は、複数の固定足３（固定部材）によりフレームグラウンド板金１に複数の点で固定され、かつ、固定足３により導通状態になっている。信号処理基板４（第２の信号処理基板）のグラウンド（ＧＮＤ）は、複数の固定足５（固定部材）により信号処理基板２の上に複数の点（ＧＮＤ接合部５ａ）で固定され、かつ、固定足５により互いのグラウンドを複数の点で導通している。このように、固定足３、５およびＧＮＤ接合部５ａは導電部材である。
【００１５】
信号処理基板４を固定する４つの固定足５は、信号処理基板４の外形よりも内側に設けられている。信号処理基板４は、４つの固定足５（４つのＧＮＤ接合部５ａ）で囲まれた範囲（すなわち、４つの固定足５を頂点として囲まれる範囲）の内側にのみグラウンド領域２０（ＧＮＤパターン）を有する構造となっている。信号処理基板４のグラウンド領域２０（すなわち、４つの固定足５で囲まれた範囲の内側）には、集積回路６（複数の集積回路からなる集積回路群）が配置されている。集積回路６は、高速信号（デジタル信号）の処理を行う信号処理回路である。
【００１６】
高速信号は、コネクタ７（第１のコネクタ）を介して、外部装置から電子機器１００に入力される。コネクタ７は、高速信号を入力可能な接続手段であり、ＤＶＩやＨＤＭＩ（登録商標）などである。コネクタ７を介して入力された高速信号は、信号ライン１９を通って、集積回路６に入力される。集積回路６により処理された信号は、フレキコネクタ８（第２のコネクタ）、フレキケーブル９（ケーブル）、および、フレキコネクタ１０（第３のコネクタ）を介して、信号処理基板２へ出力される。フレキコネクタ８とフレキコネクタ１０はフレキケーブル９を介して互いに接続されている。このため、フレキコネクタ８から出力された信号は、フレキケーブル９を介して、フレキコネクタ１０に伝送可能である。フレキコネクタ１０は、信号処理基板２に実装されている。フレキコネクタ１０から入力された信号は、信号処理基板２により所定の処理を行い、不図示のコネクタから外部装置へ出力される。
【００１７】
構造部材１１は、信号処理基板４を固定するための部材である。構造部材１１には、固定板１２が取り付けられている。固定板１２は、固定足１３により信号処理基板４に取り付けられている。固定板１２および固定足１３は、併せて、固定部材を構成する。このように、信号処理基板４が構造部材１１に固定されることで、電子機器１００全体の剛性を保つことができる。本実施例において、構造部材１１、固定板１２、および、固定足１３は、いずれも導通の無い素材（非導電部材）から構成されており、これらは、電子機器１００の剛性を保つための部材を構成する。
【００１８】
同様に、構造部材１４には、固定板１５が取り付けられている。固定板１５は、固定足１６により信号処理基板４に取り付けられている。固定板１５および固定足１６は、併せて、固定部材を構成する。このように、信号処理基板４が構造部材１４に固定されることで、電子機器１００全体の剛性を保持することができる。本実施例において、構造部材１４、固定板１５、および、固定足１６は、いずれも導通の無い素材（非導電部材）から構成されている。これらは、電子機器１００の剛性を保つための部材を構成する。
【００１９】
次に、図２を参照して、本実施例の比較例としての電子機器について説明する。図２は、比較例としての電子機器２００の概略図である。電子機器２００は、信号処理基板４に代えて、信号処理基板１７を有する点で、本実施例の電子機器１００とは異なる。信号処理基板１７は、基板全体にグラウンド領域２１（ＧＮＤパターン）を有する。また信号処理基板１７を固定する４つの固定足５は、信号処理基板１７の内側に寄って配置されている。このため、信号処理基板１７に関して、信号処理基板１７の中心のグラウンドインピーダンスが最も低く、信号処理基板１７の端部に近づくにつれてグラウンドインピーダンスが高くなる。
【００２０】
また、信号処理基板２の上のグラウンドの上に信号処理基板１７のグラウンドが接続されている。このため、信号処理基板１７のグラウンド領域２１のうち、４つの固定足５で囲まれた領域以外のグラウンド領域のインピーダンスが変動して一定にならず、高インピーダンスの状態になっている。また、信号処理基板２から流れ込むコモンモード電流や集積回路６やフレキコネクタ８などで発生したコモンモード電流を吸収することができない。このため、コモンモード電流は、高インピーダンスの信号処理基板１７の端部へ流れ出される。流れ出したコモンモード電流は、行き場を無くし、信号処理基板１７の端部をアンテナ部として、大きな不要輻射を放射することになる。
【００２１】
一方、本実施例の電子機器１００によれば、比較例としての電子機器２００の課題を解決し、以下のような効果が得られる。以下、本実施例の電子機器１００による不要輻射の低減効果について説明する。
【００２２】
まず、コネクタ７に入力される高速信号は、映像信号などであり、例えばパソコンのデジタル信号のＤＶＩ信号で解像度が１９２０×１２００である場合、ベースのクロックが１５３Ｍｈｚで転送されるデータのドットクロックは数ＧＨｚとなる。集積回路６は、このような高速信号に対して所定の処理を行ってＬＶＤＳなどの信号に変換する。変換された信号は、フレキコネクタ８を介して信号処理基板２へ伝送される。
【００２３】
信号処理基板４では、常にクロック動作が行われ、信号処理基板４の表面や内部の配線にエネルギーが流れる。エネルギーが流れると、流れたエネルギーに対して反対方向にリターンのエネルギーの流れが発生する。これは、信号処理基板４のグラウンド領域２０に流れるエネルギーであり、信号の発生源に向かって戻っていく。
【００２４】
しかし、信号の発生源に対して、信号処理基板４のグラウンド領域のインピーダンスが高い場合や、リターンの経路に局所的な空白部（高インピーダンス）があると、行き先を失ったリターン電流からコモンモード電流が発生する。コモンモード電流は、グラウンドインピーダンスが高い部分をアンテナ部として、信号処理基板４の外部へ放射される。
【００２５】
また、信号処理基板２の不安定なグラウンドに固定足５を介して信号処理基板４のグラウンドを接続しているため、そもそも基板全体のインピーダンスが高い可能性がある。
【００２６】
この現象により、不要輻射の放射を防ぐため、本実施例では、コモン電流が信号処理基板４の高インピーダンスとなる端部に流れることを低減するため、複数の点（４つの固定足５およびＧＮＤ接合部５ａ）を用いて接続している。また、信号処理基板４のグラウンド領域２０の外側のグラウンド面を取り除いている（すなわち、４つの固定足５（４つのＧＮＤ接合部５ａ）により囲まれる領域のみをグラウンド領域２０としている）。
【００２７】
本実施例の電子機器１００によれば、高インピーダンスになっているアンテナ部である基板の端部にコモンモード電流が流れることを低減し、不要輻射の放射を低減することができる。また、リターンパスの確保を必要とする集積回路６（複数の集積回路）を、比較的安定したインピーダンスのグラウンド領域２０に集中的に搭載することにより、コモンモード電流の発生を低減することができる。また、高インピーダンスの部分を作らないようにすることにより、コモンノイズの放射を低減することができる。また本実施例の電子機器１００は、電子機器２００と比較して、基板の形状を変化させないため、電子機器の剛性部材の一部である基板の外形を変化させて筐体の構成部材を再設計するなどの手間を省略することができる。
【００２８】
なお本実施例において、フレームグラウンド板金１の上部に信号処理基板２（第１の信号処理基板）を配置し、信号処理基板２の上部に信号処理基板４（第２の信号処理基板）を配置している。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、例えば、信号処理基板２を設けずに、フレームグラウンド板金１の上部に信号処理基板４を配置してもよい。
【００２９】
本実施例の電子機器によれば、不安定になるグラウンドを除去し、コモンモード電流を制御可能とすることにより、コモンモードノイズによる不要輻射の発生を低減させることができる。
【実施例２】
【００３０】
次に、図３を参照して、本発明の実施例２における電子機器（不要輻射低減装置）について説明する。図３は、本実施例における電子機器１００ａの概略図である。電子機器１００ａは、グラウンド領域２０が形成された信号処理基板４に代えて、グラウンド領域２２が形成された信号処理基板１８を有する点で、図１を参照して説明した実施例１の電子機器１００とは異なる。電子機器１００ａの他の構成は、電子機器１００と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００３１】
信号処理基板１８（第２の信号処理基板）のグラウンド（ＧＮＤ）は、３つの固定足５（固定部材）により信号処理基板２の上に３点で固定され、かつ、固定足５により互いのグラウンドを３点で導通している。信号処理基板１８を固定する３つの固定足５は、信号処理基板１８の外形よりも内側に設けられている。信号処理基板１８は、３つの固定足５で囲まれた範囲の内側、および、信号ライン１９の周囲に、グラウンド領域２２（ＧＮＤパターン）を有する構造となっている。信号処理基板１８のグラウンド領域２２には、集積回路６（複数の集積回路からなる集積回路群）が配置されている。集積回路６は、高速信号（デジタル信号）の処理を行う信号処理回路である。
【００３２】
高速信号を入力するコネクタ７と集積回路６とを接続している信号ライン１９は、３つの固定足５で囲まれた範囲以外の領域に形成されている。本実施例では、不要輻射の放射をより低減するため、図３に示されるように、グラウンド領域２２は、３つの固定足５で囲まれた領域に設けるだけでなく、コネクタ７を頂点とした外側に突出させている。すなわち本実施例において、信号処理基板１８は、３つの固定足５と、コネクタ７とで囲まれた範囲の内側にのみグラウンド領域２２を有する構造となっている。
【００３３】
信号処理基板１８では、常にクロック動作が行われ、信号処理基板１８の表面や内部の配線にエネルギーが流れる。エネルギーが流れると、流れたエネルギーに対して反対方向にリターンのエネルギーの流れが発生する。これは、信号処理基板１８のグラウンド領域２２に流れるエネルギーであり、信号の発生源に向かって戻っていく。この現象は、集積回路６とコネクタ７との間を接続する信号ライン１９においても発生する。
【００３４】
しかし、信号の発生源に対して基板のグラウンドのインピーダンスが高い場合やリターンの経路に局所的な空白部（高インピーダンス）があると、行き先を失ったリターン電流からコモン電流が発生する。コモン電流はグランドインピーダンスが高い部分をアンテナとして基板外に放射される。ここで、３つの固定足５で囲まれる範囲から突出する信号ライン１９により、リターン経路の空白部が作り出されることになる。このため、信号ライン１９の周囲においてもグラウンド面を形成することにより、リターン経路を残し、不要輻射の放射を低減する。
【００３５】
なお本実施例において、フレームグラウンド板金１の上部に信号処理基板２（第１の信号処理基板）を配置し、信号処理基板２の上部に信号処理基板１８（第２の信号処理基板）を配置している。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、例えば、信号処理基板２を設けずに、フレームグラウンド板金１の上部に信号処理基板１８を配置してもよい。
【００３６】
本実施例の電子機器によれば、不安定になるグラウンドを除去し、コモンモード電流を制御可能とすることにより、コモンモードノイズによる不要輻射の発生を低減させることができる。
【実施例３】
【００３７】
次に、図４を参照して、各実施例の電子機器（不要輻射低減装置）を備えた画像投射装置について説明する。図４は、本実施例における画像投射装置（プロジェクタ４００）の概略図である。プロジェクタ４００は、原画を形成する複数の液晶表示素子（画像表示素子）に基づく複数の色光の画像情報を色合成手段を介して合成し、投射用レンズでスクリーン面上に拡大投射する。
【００３８】
図４において、プロジェクタ４００は、例えば実施例１の電子機器１００（不要輻射低減装置）を有する。なおプロジェクタ４００は、電子機器１００に代えて、実施例２の電子機器１００ａを有していてもよい。またプロジェクタ４００は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３枚のパネル（画像表示素子）を有する。またプロジェクタ４００は、Ｒ、Ｇ、Ｂからの各色光を合成する色合成手段としてのプリズム５００を有する。そして１つの光路に合成し、投射レンズ６００を用いてスクリーン７００に投影している。このように、各実施例の電子機器を用いることにより、不要輻射を低減可能な画像投射装置を実現することができる。
【００３９】
このように各実施例において、電子機器１００、１００ａは、ベース基板（フレームグラウンド板金１）、信号処理基板４、１８、および、複数の導電部材（固定足５）を有する。ベース基板は、グラウンド接続されている。信号処理基板は、信号を処理する信号処理回路（集積回路６）およびグラウンド領域２０、２２を有する。複数の導電部材は、グラウンド接続されたベース基板に電気的に接続するために、信号処理基板の外形よりも内側（信号処理基板の端部以外の部位）に固定されている。信号処理回路は、信号処理基板のうち、複数の導電部で囲まれる範囲内に設けられている。グラウンド領域は、少なくとも信号処理回路を囲むように、信号処理基板の一部にのみ形成されている（すなわち、グラウンド領域は、信号処理回路の全面には形成されていない）。好ましくは、グラウンド領域２０は、信号処理基板のうち、複数の導電部材を頂点として囲まれる範囲内にのみ形成されている。
【００４０】
好ましくは、電子機器は、信号を入力する第１のコネクタ（コネクタ７）と、第１のコネクタを介して入力された信号を信号処理回路へ伝送する信号ライン１９とを有する。グラウンド領域２２は、更に少なくとも信号ラインを囲むように、信号処理基板の一部にのみ形成されている。より好ましくは、グラウンド領域２２は、信号処理基板のうち、複数の導電部材および第１のコネクタを頂点として囲まれる範囲内にのみ形成されている。
【００４１】
好ましくは、信号処理回路は、信号としてデジタル信号に所定の処理を行うように構成されている。また好ましくは、信号処理基板は、ベース基板の上部に配置された第１の信号処理基板（信号処理基板２）と、第１の信号処理基板の上部に配置された第２の信号処理基板（信号処理基板４、１８）とを含む。第２の信号処理基板は、信号処理回路およびグラウンド領域を有する。より好ましくは、電子機器は、第２のコネクタ（フレキコネクタ８）、ケーブル（フレキケーブル９）、および、第３のコネクタ（フレキコネクタ１０）を有する。第２のコネクタは、第２の信号処理基板に設けられ、信号処理回路により処理された信号を入力する。ケーブルは、第２のコネクタに入力された信号を伝送する。第３のコネクタは、第１の信号処理基板に設けられ、ケーブルにより伝送された信号を入力する。また好ましくは、電子機器は、構造部（構造部材１１、１４）と、信号処理基板を構造部に固定する固定部材（固定板１２、１５、固定足１３、１６）とを有する。また好ましくは、固定部材は、非導電部材である。
【００４２】
各実施例において、小型化のため電気回路基板を分割し、階層構造の電子機器や不安定なグラウンドを用いる電子機器において、アンテナ部になりうるグラウンド部を除去する（アンテナ部になりえないグラウンド部のみを形成する）。このため各実施例によれば、不要輻射を低減可能な電子機器および画像投射装置を提供することができる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００４４】
例えば、各実施例の電子機器は、画像投射装置以外に、デジタル信号を扱うパソコンなどの電子装置にも適宜適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  フレームグランド板金（ベース基板）
４、１８  信号処理基板
５  固定足（導電部材）
６  集積回路（信号処理回路）
２０、２２  グラウンド領域
【図４】
2017005143.tif 000003
【図１】
2017005143.tif 000004
【図２】
2017005143.tif 000005
【図３】
2017005143.tif 000006