JP2005223770A - 電子機器及びその電磁波障害防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＳＳＣＧの性能を最大限に活かして効率的に電子機器のＥＭＩノズルを低減する。
【解決手段】 電子機器を構成する各々の電子デバイスの動作モードによって、各々の電子デバイス用のスペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定する。変動周期を切換設定することもできる。画像読取装置に適用した場合には、待機モードと、読み取られた画像データを印字させるコピーモードと、読み取られた画像データを変復調制御し、ファクシミリデータの送信を行うファクシミリ送信モードと、受信したファクシミリデータを印字させるファクシミリ受信モードと、読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換して送信するネットワーク送信モードと、受信したネットワークデータを印字させるネットワーク受信モードの各動作モードによって、各々の電子デバイス用のスペクトラム拡散クロックの変調幅等を切換設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器及びその電磁波障害防止方法に関し、特に、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）対策として主要デバイスの各々にスペクトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ：Spread Spectrum Clock Generaor）が実装されている画像読取装置等の電子機器及びその電磁波障害防止方法に関する。

画像読取装置等のデジタル回路の多くを使用する電子機器は、水晶発振器やオシレータ等で生成されたクロック信号を用いて動作する。これらのクロック信号の基本波または高調波は、回路基板上のパターンやケーブル等を通して不要電磁波として空中に放射され、これらの電磁波が他の電子機器に影響を及ぼす場合がある。この電磁波による影響を規制するため、電子機器から放出される電磁波強度の規制（ＦＣＣ ｐａｒｔ１５、ＶＣＣＩ、ＥＮ５５０２２等）が設けられている。

上記規制を満足させるため、従来、ケーブル類にフェライトコアを挿入したり、多層基板を用いたり、パターンの引き回し方を考慮する等、様々な対策（以下、「ＥＭＩ対策」という）を行っているが、これらのＥＭＩ対策には多大な時間と費用を要する。

そこで、安価かつ短期間にＥＭＩ対策を行うため、例えば、特許文献１に記載のファクシミリ装置では、ファクシミリ装置の主制御部及びその周辺のクロック信号を必要とする電子回路の基準クロック信号を変調し、揺らいだ（周波数が変動する）クロック信号を出力するＳＳＣＧを使用し、ＳＳＣＧで変調した変調クロックを用いることで、ＥＭＩスペクトラムを積分的に平坦化し、フェライトコア等のＥＭＩ対策部品の簡素化を実現している。

また、同様にＳＳＣＧを用いた技術として、特許文献２に記載の画像読取装置では、アナログ信号処理系回路と、デジタル信号処理系回路との違いに着目し、画像ノイズの低減と、ＥＭＩの低減を図っている。アナログ信号処理系回路に対するＳＳＣＧの変調幅を小さめとすることで画像ノイズ発生を防止し、デジタル信号処理系回路に対するＳＳＣＧの変調幅を大きめとすることでＥＭＩ低減を図っている。

さらに、無線データ通信装置に関する分野では、特許文献３に、受信電波のレベルに応じてパーソナルコンピュータのクロック生成部であるＳＳＣＧのスペクトラム拡散機能をオン／オフ制御することにより、データ通信品質を向上させる方法が開示されている。

また、特許文献４及び特許文献５には、マイクロプロセッサまたは他のデジタル回路を比較的高い周波数でドライブするクロック信号を生成し、かつ比較的広い帯域幅に対して測定されるＥＭＩ成分のスペクトル振幅を減少させる拡大スペクトル・クロック生成器及び関連方法が提案されている。

特開２００１−１１１７４５号公報 特開２００１−２６８３２５号公報 特開２０００−１１４９９９号公報 特開平７−２３５８６２号公報 特開平９−９８１５２号公報

ＳＳＣＧの周波数変調幅は大きく取れば取る程ＥＭＩスペクトラムが低減されることは、発振周波数を連続的に変化させることで放射ノイズのピークを積分的に低下させるＳＳＣＧの原理上から良く知られている。ＳＳＣＧの周波数変動幅は、一般的に、外部ピンの処理によって設定することができ、約±０．２５％〜±４．０％位まで設定可能である。

従来技術のＥＭＩ対策として、特許文献１及び特許文献２に記載の技術におけるＳＳＣＧの変調幅は、周波数が最も変動したときの周波数が、クロック信号を必要とする各主要電子デバイスや、回路の動作保証範囲を越えず、かつ実動作で影響がでない値（一般的には、±０．２５％〜±２．５％の範囲の変動幅）を固定設定状態で使用している。また、特許文献３では、受信電波のレベルに応じてＳＳＣＧのスペクトラム拡散機能をオン／オフ制御しているが、やはりＳＳＣＧの変動幅は固定設定されている。

以上のように、従来技術では、ＳＳＣＧの周波数変調幅は固定設定され、各主要電子デバイスや、回路の実動作に影響を与えない値が使われてきた。しかし、これでは、ＳＳＣＧの性能の約６０％程度を利用していたに過ぎない。

そこで、本発明は、上記従来の電子機器における問題点に鑑みてなされたものであって、ＳＳＣＧの性能を最大限に活用して効率的にＥＭＩノズルを低減することのできる電子機器及びその電磁波障害防止方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、電子機器であって、複数の電子デバイスと、該複数の電子デバイスの各々の基準クロックを変調するスペクトラム拡散クロックジェネレータと、各々の電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、前記各々のスペクトラム拡散クロックジェネレータのスペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定する手段とを備えたことを特徴とする。

そして、本発明によれば、実動作させない電子デバイスに対するスペクトラム拡散クロックの変調幅を自動可変設定することでＥＭＩノイズの低減を図り、実動作させる電子デバイスに対するスペクトラム拡散クロックの変調幅は、電子デバイスの実動作可能な設定に自動可変設定することにより、ＳＳＣＧの性能を最大限利用するとともに、電子機器の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズを低減することができる。

上記電子機器に、さらに、各々の電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、前記各々のスペクトラム拡散クロックジェネレータのスペクトラム拡散クロックの変動周期を切換設定する手段を備えることができる。これによって、スペクトラム拡散クロックの変動幅に加えて変動周期についても切換設定することが可能となり、これらの２つを組み合わせることにより、より効果的にＥＭＩノイズを低減することができる。

上記電子機器は、画像読取装置であってもよく、画像読取装置を、各電子デバイスを動作させない待機モードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを印字させるコピーモードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを変復調制御し、ファクシミリデータの送信を行うファクシミリ送信モードと、受信したファクシミリデータを変復調制御し、受信したファクシミリデータを印字させるファクシミリ受信モードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換し、該ネットワークデータの送信を行うネットワーク送信モードと、ネットワークデータを受信し、受信したネットワークデータを印字させるネットワーク受信モードとを備えるように構成することができる。

そして、本発明によれば、画像読取装置において、各動作モードによって各々の電子デバイス用のスペクトラム拡散クロックの変動幅及び／または変動周期を切換設定することにより、実動作させない電子デバイスに対するスペクトラム拡散クロックの変調幅を自動可変設定することでＥＭＩノイズの低減を図り、実動作させる電子デバイスに対するスペクトラム拡散クロックの変調幅は、電子デバイスの実動作可能な設定に自動可変設定することにより、ＳＳＣＧの性能を最大限利用するとともに、電子機器の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズを低減することができる。

また、本発明は、電子機器の電磁波障害防止方法において、電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、スペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定することを特徴とする。これによって、上述のように、ＳＳＣＧの性能を最大限利用し、電子機器の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズを低減することができる。

さらに、電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、スペクトラム拡散クロックの変動周期を切換設定するようにすることができる。これによって、上述のように、スペクトラム拡散クロックの変動幅に加えて変動周期についても切換設定することが可能で、より効果的にＥＭＩノイズを低減することができる。

上記電子機器の電磁波障害防止方法において、該電子機器は、画像読取装置であって、該画像読取装置は、各電子デバイスを動作させない待機モードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを印字させるコピーモードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを変復調制御し、ファクシミリデータの送信を行うファクシミリ送信モードと、受信したファクシミリデータを変復調制御し、受信したファクシミリデータを印字させるファクシミリ受信モードと、原稿画像を読み取り、読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換し、該ネットワークデータの送信を行うネットワーク送信モードと、ネットワークデータを受信し、受信したネットワークデータを印字させるネットワーク受信モードとを備えるように構成することができる。これによって、上述のように、画像読取装置において、ＳＳＣＧの性能を最大限利用するとともに、電子機器の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズを低減することができる。

以上のように、本発明によれば、ＳＳＣＧの性能を最大限に活かして効率的に電子機器のＥＭＩノズルを低減することが可能となる。

図１は、本発明にかかる電子機器の一実施の形態としての画像読取装置を示すブロック図であり、この画像読取装置は、ＳＳＣＧ１〜５と、各処理部のための、各々異なる周波数の基本クロック信号を生成する振動子６〜１０と、ユーザーとの入出力インターフェースである操作部１１と、画像読取装置全体を制御する主制御部１２と、ＳＳＣＧ１〜５の各々の変調幅を自動的に可変設定するＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３と、システムバス１４と、ＣＣＤ等の読取デバイス（光電変換素子）１５と、読取デバイス１５のアナログ出力信号をデジタル化して補正処理等を行う読取処理部１６と、レーザービームプリンタやインクジェットプリンタ等の記録デバイス１７と、印字データを記録デバイス１７に合ったフォーマットに変換して記録制御を行う記録処理部１８と、電話回線とのインターフェースであるＮＣＵ部１９と、ファクシミリデータの送受信を行う変復調制御を行うＦＡＸ処理部２０と、ＬＡＮ等のネットワーク回線とのインターフェースであるネットワーク部２１と、ネットワークデータの送受信を行うネットワーク処理部２２とで構成される。

ＳＳＣＧ１〜５は、各処理部内の主要電子デバイス用の基本クロック信号に変調をかけ、揺らいだ（周波数が変動する）クロック信号を出力し、外部ピンの処理によって変動幅の可変設定が可能である。これらのＳＳＣＧ１〜５には、例えば、特許文献４及び特許文献５に記載された構成を有するものを用いることができる。

ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、本発明にかかる電子機器の特徴部分であり、ユーザーから操作部１１に入力された各動作モードに従い、前述のＳＳＣＧ１〜５の各々の変調幅を自動的に可変設定する。

この画像読取装置の動作モードは、待機モード、コピーモード、ＦＡＸ送信モード、ＦＡＸ受信モード、ネットワーク送信モード、ネットワーク受信モードの６モードが存在する。

図１において、ＳＳＣＧ１〜５の各々から出力されるクロック信号の変動幅は、大きく設定すればする程ＥＭＩ対策としての効果が得られるが、大きくし過ぎると、クロック信号の周期が電子デバイスの動作保証範囲外になってしまうことや、各デバイスへのアクセスタイムを満足させることができないタイミングが発生してしまうといった問題点が発生する。従って、従来は、これらを考慮して、各ＳＳＣＧへの変動幅設定は、駆動する電子デバイスに影響を与えない範囲に固定設定していた。本発明では、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３が各ＳＳＣＧ１〜５の外部ピンを可変設定することができる構成としている。

操作部１１からのユーザーアクセスにより、主制御部１２は、画像読取装置の各動作モードにおける主要な制御を行っており、その動作モードに必要な処理部のみ実動作するように制御する。すなわち、表１に示すように、
（１）待機モード時は、特に処理部を動作させない。
（２）コピーモード時は、主制御部１２が読取処理部１６を制御し、ＣＣＤ等の読取デバイスから原稿画像を読み取り、次に、記録処理部１８を制御して前述の処理で読み取られた画像データをレーザービームプリンタやインクジェットプリンタ等の記録デバイスを使って印字させる。
（３）ＦＡＸ送信モード時は、主制御部１２が読取処理部１６を制御し、原稿画像を読み取り、次にＦＡＸ処理部２０を制御して前述の処理で読み取られた画像データを変復調制御し、ＮＣＵ部１９を通してファクシミリデータの送信を行う。
（４）ＦＡＸ受信モード時は、主制御部１２がＦＡＸ処理部２０を制御し、ＮＣＵ部１９を通して受信したファクシミリデータを変復調制御し、次に、記録処理部１８を制御して前述の処理で受信したファクシミリデータを印字させる。
（５）ネットワーク送信モード時は、主制御部１２が読取処理部１６を制御し、原稿画像を読み取り、次に、ネットワーク処理部２２を制御し、前述の処理で読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換し、ネットワーク回線とのインターフェースをとるネットワーク部２１を通してネットワークデータの送信を行う。
（６）ネットワーク受信モード時は、主制御部１２がネットワーク処理部２２を制御し、ネットワーク部２１を通してネットワークデータを受信し、次に、記録処理部１８を制御して前述の処理で受信したネットワークデータを印字させる。

また、表１では、各動作モードに対して制御の必要な処理部を示したが、各処理部に対するＳＳＣＧ１〜５の外部ピンを可変とすることで、変調幅を設定することのできる機能を有するＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、各動作モードに対して動作を始める前に各処理部のＳＳＣＧ１〜５の変動幅を制御する。

表２は、各動作モードに対して各処理部のＳＳＣＧ１〜５の変動幅の設定を示す。同表に示すように、ユーザーから操作部１１を通して入力された動作モードによって実動作させない主要電子デバイスに対するＳＳＣＧへは、変調幅を大きな値に設定してさらなるＥＭＩノイズの低減化を図り、実動作させる主要電子デバイスに対するＳＳＣＧへは、変動幅を実動作可能な値に設定することにより、従来よりもＳＳＣＧの性能を最大限利用することと、装置の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズのさらなる低減を図ることができるように構成される。

次に、上記構成を有する電子機器の動作について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。

ステップＳ１では、ＳＳＣＧ１〜５の各々の変動幅の設定を初期化する。初期化設定は、待機モードの設定と同様とするため、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示す待機モード設定を各ＳＳＣＧ１〜５に対し行う。この状態が本発明の画像読取装置の待機モードである。本モードでは、すべての処理部を実動作させなくてもよいため、すべてのＳＳＣＧ１〜５に対する変調幅を最大値に設定している。この状態では、ＳＳＣＧ１〜５の性能を最大限利用しているため、ＥＭＩノイズが最も低い。

次に、ステップＳ２において、ユーザーは、操作部１１より動作させたいモードのスイッチボタンを押下する。ステップＳ３〜Ｓ７で動作モードの判別を行う。コピーモードであれば、ステップＳ８でＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示すコピーモード設定、すなわち、読取処理部１６のＳＳＣＧ２と記録処理部１８のＳＳＣＧ３に対する変動幅を各電子デバイスが実動作する値に設定する。

ＦＡＸ送信モードであれば、ステップＳ９において、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示すＦＡＸ送信モード設定、すなわち、読取処理部１６のＳＳＣＧ２と、ＦＡＸ処理部２０のＳＳＣＧ４に対する変動幅を各電子デバイスが実動作する値に設定する。

ＦＡＸ受信モードであれば、ステップＳ１０において、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示すＦＡＸ受信モード設定、すなわち、ＦＡＸ処理部２０のＳＳＣＧ４と記録処理部１８のＳＳＣＧ３に対する変動幅を各電子デバイスが実動作する値に設定する。

ネットワーク送信モードであれば、ステップＳ１１において、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示すネットワーク送信モード設定、すなわち、読取処理部１６のＳＳＣＧ２とネットワーク処理部２２のＳＳＣＧ５に対する変動幅を各電子デバイスが実動作する値に設定する。

ネットワーク受信モードであれば、ステップＳ１２において、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示すネットワーク送信モード設定、すなわち、読取処理部１６のＳＳＣＧ２と、ネットワーク処理部２２のＳＳＣＧ５に対する変動幅を各電子デバイスが実動作する値に設定する。

各々の動作モードでＳＳＣＧへの設定が完了すると、ステップＳ１３で動作を開始する。このとき、各動作モードにおいても、実動作させない主要電子デバイスに対するＳＳＣＧへの変調幅を最大値に設定しているため、従来と比較して動作モードに関係しない電子デバイスからのＥＭＩノイズ低減が図られている。

ステップＳ１４で動作モードが終了すると、ステップＳ１の初期化に戻り、ＳＳＣＧ変調幅切換制御部１３は、表２に示す待機モードの設定を各ＳＳＣＧ１〜５に対して行い、ユーザーから動作モードのスイッチボタンが押下されるまでこの設定状態を維持する。

このように、動作モードによって各ＳＳＣＧ１〜５への変動幅を細かく制御することで、従来よりもＳＳＣＧ１〜５の性能を最大限利用することと、装置の動作モードに応じて余分に放射されていたＥＭＩノイズのさらなる低減が可能である。

上記実施の形態においては、周波数変動幅の設定が外部ピン処理によって可変できる構造のＳＳＣＧを用いて、変調幅を自動的に可変設定する回路について説明したが、ＳＳＣＧの種類によっては、周波数変動周期設定も外部ピン処理によって可変とすることができる構造を有するものもあり、変動幅だけではなく、変動周期についても切換設定することが可能となり、これらの２つを組み合わせることにより、より効果的にＥＭＩノイズを低減することができる。

本発明にかかる電子機器の一実施の形態としての画像読取装置のブロック図である。 図１の画像読取装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＳＳＣＧ（主制御部用）
２ ＳＳＣＧ（読取処理部用）
３ ＳＳＣＧ（記録処理部用）
４ ＳＳＣＧ（ＦＡＸ処理部用）
５ ＳＳＣＧ（ネットワーク処理部用）
６ 振動子（主制御部用）
７ 振動子（読取処理部用）
８ 振動子（記録処理部用）
９ 振動子（ＦＡＸ処理部用）
１０ 振動子（ネットワーク処理部用）
１１ 操作部
１２ 主制御部
１３ ＳＳＣＧ変調幅切替制御部
１４ システムバス
１５ 読取デバイス
１６ 読取処理部
１７ 記録デバイス
１８ 記録処理部
１９ ＮＣＵ部
２０ ＦＡＸ処理部
２１ ネットワーク部
２２ ネットワーク処理部

Claims (6)

1. 複数の電子デバイスと、
   該複数の電子デバイスの各々の基準クロックを変調するスペクトラム拡散クロックジェネレータと、
   各々の電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、前記各々のスペクトラム拡散クロックジェネレータのスペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定する手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
2. さらに、各々の電子機器を構成する電子デバイスの動作モードによって、前記各々のスペクトラム拡散クロックジェネレータのスペクトラム拡散クロックの変動周期を切換設定する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 該電子機器は、画像読取装置であって、該画像読取装置は、
   各電子デバイスを動作させない待機モードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを印字させるコピーモードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを変復調制御し、ファクシミリデータの送信を行うファクシミリ送信モードと、
   受信したファクシミリデータを変復調制御し、受信したファクシミリデータを印字させるファクシミリ受信モードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換し、ネットワークデータの送信を行うネットワーク送信モードと、
   該ネットワークデータを受信し、受信したネットワークデータを印字させるネットワーク受信モードとを備えることを特徴とする請求項１または２記載の電子機器。
4. 電子機器を構成する各々の電子デバイスの動作モードによって、各々の電子デバイス用のスペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定することを特徴とする電子機器の電磁波障害防止方法。
5. さらに、電子機器を構成する各々の電子デバイスの動作モードによって、各々の電子デバイス用のスペクトラム拡散クロックの変動周期を切換設定することを特徴とする請求項４記載の電子機器の電磁波障害防止方法。
6. 該電子機器は、画像読取装置であって、該画像読取装置は、
   各電子デバイスを動作させない待機モードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを印字させるコピーモードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データを変復調制御し、ファクシミリデータの送信を行うファクシミリ送信モードと、
   受信したファクシミリデータを変復調制御し、受信したファクシミリデータを印字させるファクシミリ受信モードと、
   原稿画像を読み取り、読み取られた画像データをネットワーク用データ形式に変換し、ネットワークデータの送信を行うネットワーク送信モードと、
   該ネットワークデータを受信し、受信したネットワークデータを印字させるネットワーク受信モードとを備えることを特徴とする請求項４または５記載の電子機器の電磁波障害防止方法。

Images