JP3561361B2

JP3561361B2 - 基板取付構造

Info

Publication number: JP3561361B2
Application number: JP02269996A
Authority: JP
Inventors: 勉菅野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: JPH09219595A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のプリント基板を固定するに際し、少なくとも１枚のプリント基板を外部ノイズ等からシールドして固定する基板取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯用機器や非携帯タイプでも小型化が要求されている機器、例えば光式ワイヤレスバーコードリーダの固定局側受発光部等においては、外形やケースのデザインの制約上、狭い範囲に複数の基板を収納することが要求される。特に、ワイヤレス機器では、その傾向が強くなっている。
このようなワイヤレス機器においては、電源電池や内部の機構部の突起等を避けながら、狭い所に角度を変えたり、段差を付けたりして、何とかプリント基板をケース内に押し込んでいるのが現状である。また、無線通信の機能を有するものでは、受信ノイズや輻射ノイズを抑えるため、プリント基板に実装された部品の外部とのシールドをどのように行うかも考慮しなければならない。これは情報伝達のための媒体が電波や光の場合は常に問題となる。
【０００３】
例えば、光式ワイヤレスバーコードリーダにあっては、ワイヤレスで通信するため、長い通信距離と広い通信範囲が当然求められる。したがって、受光部側では、高感度と広い指向性が求められ、多数のホトダイオードのような受光素子を角度を変えながら配置することで対応している。一方、発光部側では、高い輝度と広い指向角が求められ、これも多数の発光ダイオードのような発光素子を角度を変えつつ配置することで対応している。更に、発光部は１０〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数で、数Ｗ程度のパワーで動作するので、出力は光とはいえ駆動部分は電波の送信機のようなもので、ノイズはかなり大きい。その上、光信号による電流がｎＡのオーダーで動作している受光部に近接して配置されているため、受光部へのノイズを最小限に抑えなければならない。もっとも、発光部の近傍に受光部が有る無しに関わらず、発光部のノイズは抑えるべきであり、逆に受光部は発光部が無くてもシールドは行った方が好ましい。更に使用に際して、店のカウンタのような場所に置かれることを考慮すると、大きさは極力小型であることが望まれる。
そこで、１枚のプリント基板上に多数の発光素子あるいは受光素子または両者を種々の方向に向くように角度を変えて固定したり、プリント基板を複数枚用意し、各プリント基板に複数の発光素子あるいは受光素子または両者を取り付けるとともに、各プリント基板をケース内に個別に組み込んだり、さらに角度をつけて設置したりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者はプリント基板の裏面に取付けられるシールド部材も１つで済む利点がある反面、平板状のプリント基板に対し各素子を角度変化させて固定するために多数の固定用治具を必要とし、また、送受信角度も限られて、素子の設置も複雑になる欠点がある。
また、後者は、各プリント基板にシールド部材を組み立て、それらブロックを個別にケース内に組み込んでいるので、複数のブロックの取り扱いが面倒な上、ケースが小さかったり、形状が複雑だとケースへの組み込みが大変という問題があった。さらに各プリント基板をケースに対し角度を変えて設置すると、ケースからのネジボス等の形状が複雑になり、シールド部材も複数用意しなければならないという欠点があった。
【０００５】
本発明の課題は、データ送受信を行う際、簡単な構成でノイズを低減できる基板取付構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の手段は、複数枚のプリント基板と、
これらプリント基板を一体的に固定するとともに、前記プリント基板の少なくとも１枚をシールドするシールド部材と、少なくとも１枚の前記プリント基板あるいは前記シールド部材の少なくとも一方を固定するケースとを有し、前記複数のプリント基板の少なくとも２つ以上に、ワイヤレス通信用の発光素子と受光素子とを搭載し、前記複数枚のプリント基板を互いに異なる角度に固定して、前記各プリント基板毎の、前記複数の受光素子の領域と前記複数の発光素子の領域を分離し、前記受光素子の裏側を前記シールド部材によってシールドしたことを特徴としている。
【０００８】
上記課題を解決するため、第２の手段は、第１の手段において、前記プリント基板の中央部分に受光素子を設け、前記プリント基板の側部寄りに発光素子を設けたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明に係る基板取付構造の実施の形態について説明する。
この実施の形態においては光式ワイヤレスバーコードリーダの固定局側の受発光装置に適用した場合を例にとっており、図１はその構成を概略的に示す水平断面図、図２は図１におけるプリント基板とシールド部材との関係を説明するため要部のみを示す正面図、図３は図１のシールド部材を示す斜視図である。
【００１０】
受発光装置は、ＡＢＳ樹脂のような合成樹脂で作られ、前面が開放されたケース１と、このケース１の開放部を覆うように設けられた赤外線用の光学フィルタ２と、スズ引き鋼板で作られたシールド部材３と、このケース１に一部が固定されたプリント基板４１，４２，４３とを有している。
【００１１】
シールド部材３は各プリント基板４１，４２，４３の裏面に取付けられ、図１でプリント基板４１を水平配置に、プリント基板４２，４３を傾斜配置に一体化している。
シールド部材３は、図３に示すように、長方形の中央面部３１と、この中央面部３１の長手方向両端部の切込部３９から所定の角度に曲げられた左右の側面部３２，３２の３つの面を有している。中央面部３１の長手方向と直交する方向の上下両端部はそれぞれ略直角に曲げて形成された中央側部３３が設けられている。左右の側面部３２も同様に、その上下両端部にそれぞれ略直角に曲げて形成された左右側部３４及び端面部３５がそれぞれ設けられている。各中央側部３３の各両端部には外側に略直角に曲げられた固定足部３６，３６がそれぞれ形成され、固定足部３６，３６間の略中央部には中央側部３４と同一の面を有するように差込み足部３７が延在されている。各左右側部３４及び端面部３５にも、これらと同一の面を有するように差込み足部３８ａ，３８ｂがそれぞれ形成されている。なお、シールド部材３はスズ引き鋼板で作るとプレス加工で簡単にできるが、その他の金属板やエラストマのような導電性合成樹脂、あるいは堅い導電性ネット等の適宜材料を使用してもよい。
【００１２】
プリント基板は、シールド部材３の中央側部３３，３３の各端部に固定される中央プリント基板４１と、左右面部３２，３２に固定された側部プリント基板４２，４３の３つから構成されている。水平配置の中央プリント基板４１及び両側の傾斜配置のプリント基板４２，４３の各前面には、両側寄りには赤外線発光ダイオードのような発光素子４４，４４…がそれぞれ取付けられ、また、中央プリント基板４１及び両側の傾斜配置のプリント基板４２，４３の各前面中央には、赤外線を受光することにより電気信号を出力するホトダイオードのような受光素子４５，４５がそれぞれ取付けられている。
【００１３】
受光素子４５が位置するプリント基板４１，４２，４３の裏面には、受光素子４５の出力信号を所定の電気信号として取り出すための電気回路素子（図示しない）がそれぞれ取付けられており、これら電気回路素子はシールド部材３の中央面部３１と中央側部３３，３３、あるいは左右面部３２と左右側部３４と端面部３５とにより外部ノイズ等からシールドされている。また、プリント基板４１，４２，４３には、発光素子４４、受光素子４５及び電気回路素子（図示しない）とを電気的に接続するための回路（図示しない）が印刷され、各プリント基板４１，４２，４３上の各回路はジャンパー線４６，４６で接続されている。
【００１４】
中央プリント基板４１及び側部プリント基板４２，４３にはそれぞれ差込み用のスリット４１ａ，４２ａ，４３ａがそれぞれ設けられている。これらスリット４１ａ，４２ａ，４３ａにシールド部材３の中央面部３１の差込み足部３７，３７及び左右面部３２の差込み足部３８ａ，３８ｂをそれぞれ挿入して半田付けすることにより、３つのプリント基板４１，４２，４３は、図１及び図２に示すように、中央プリント基板４１及び側部プリント基板４２，４３を台形状にシールド部材３に固定される。
また、中央プリント基板４１の裏面にはシールド部材３の４つの固定足部３６，３６…が当接し、これら当接部を半田４７により固着して、中央プリント基板４１をシールド部材３に固定する。
なお、中央プリント基板４１とシールド部材３との固定は、ネジ止めやスナップフィット等で実施してもよく、他の部品との共締めで固定してもよい。
【００１５】
シールド部材３により一体的に固定された３つのプリント基板４１，４２，４３は、中央プリント基板４１の四隅がケース１にネジ１２により固定されている。すなわち、ケース１の内側面から上下方向に突設された取付支柱１１に、シールド部材３から張り出している中央プリント基板４１の裏面四隅を当接させ、中央プリント基板４１から支柱１１の先端面にネジ１２をそれぞれ螺入して固定している。ケース１の内側（図２における左右端部）にはリブがそれぞれ形成され、リブには側部プリント基板４２，４３の自由端側の端縁部を係止する係止溝１３が形成されている。なお、１４はコネクタである。
【００１６】
次に、前記実施の形態の組立方法について説明する。
最初にプリント基板４の中央プリント基板４１及び側部プリント基板４２，４３の差込み用のスリットにシールド部材３の中央面部３１の差込み足部３７及び左右面部３２の差込み足部３８を圧入して、３つのプリント基板４１，４２，４３をシールド部材３に固定する。次に、中央プリント基板４１の裏面に当接したシールド部材３の４つの固定足部３６を、半田４７により中央プリント基板４１に固着する。続いて、側部プリント基板４２，４３の自由端側の端縁部を係止するガイド溝１３に係止させるようにしながら、中央プリント基板４１を固定ネジ１２によりケース１の支柱１１に固定する。最後にケース１の開口部に光学フィルタ２を被せてスナップフィット等により固定し、受発光装置の組立が完了する。
【００１７】
このように受発光装置は、３つのプリント基板４１，４２，４３の中央部分に受光素子４５、側部寄りに発光素子４４を設けてシールド部材３に取り付けることにより、シールド部材３は１つで済み、構造が簡単になる。また、中央プリント基板４１は固定ネジ１２によりケース１内に固定され、側部プリント基板４２，４３の自由端はケース１のガイド溝１３に係止しているので、３つのプリント基板４１，４２，４３は強固にケース１に固定される。したがって、振動の多い環境下でも受発光素子４４，４５をブレを少なく支持することができ、指向特性が安定する。
また、ケース１のガイド溝１３は、前面方向に開放されているので、各部材の一方向組立を極めて簡単に行うことができる。すなわち、ケース１にシールド部材３とプリント基板４１，４２，４３の半製品ブロックを置き、ネジ止めして、上から光学フィルタ２を被せればよい。
【００１８】
また、受発光素子４４，４５の一部は３つのプリント基板４１，４２，４３に対して角度を付けて取付けられているが、側部プリント基板４２，４３に角度が付けられているので、角度を付ける必要がある受発光素子４４，４５の数は従来より格段と少なくすることができ、かつ角度の種類も少なくなる。したがって、各プリント基板４１，４２，４３に対する受発光素子４４，４５の取付に際し、治具を共通化でき、かつその種類を少なくできるので、その設定が簡単で取付が容易である。
【００１９】
プリント基板４１，４２，４３に受、発光素子４５，４４を混在するようにしてもよいが、その場合は、プリント基板４１，４２，４３間を接続する部分も十分にシールドする必要がある。なお、プリント基板４２，４３に発光素子４４のみが配置され、プリント基板４１に受光素子４５のみが配置されれば、受光素子４５のプリント基板４１の裏側をシールドすれば、プリント基板４２，４３にはシールドがなくても大きな支障はなく、かつプリント基板４１，４２，４３間を接続する部分もシールドする必要がない。
【００２０】
上述した実施の形態は、受発光装置を例にとっているが、これに限定されるものではなく、電波等を使用するもので、プリント基板は３枚に限らず複数枚の基板を有し、基板上の回路部品を外部からシールドする必要がある各種の電気あるいは電子機器に適用できることは勿論である。また、各プリント基板に受光素子のみを配置するようにしても、あるいは発光素子のみを配置するようにしてもよい。また、ケースに固定するのはプリント基板でなく、シールド部材を固定しても、あるいは両方を固定するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、指向角が広く必要で、そのために複数のプリント基板の角度を変えてケースに固定する必要がある等の場合に、ケースの取付固定部の個所を少なくでき且つ形状を単純にできて、データ送受信を行う際、簡単な構成でノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における構成を概略的に示す水平断面図である。
【図２】図１における基板とシールド部材との関係を説明するため要部のみを示す正面図である。
【図３】図１のシールド部材のみを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ケース
３シールド部材
４プリント基板
１３ガイド溝
３１中央面部
３２左右面部
３６固定足部
３７，３８差込み足部
４１中央プリント基板
４２，４３側部プリント基板
４４発光素子
４５受光素子

Claims

複数枚のプリント基板と、
これらプリント基板を一体的に固定するとともに、前記プリント基板の少なくとも１枚をシールドするシールド部材と、
少なくとも１枚の前記プリント基板あるいは前記シールド部材の少なくとも一方を固定するケースとを有し、
前記複数のプリント基板の少なくとも２つ以上に、ワイヤレス通信用の発光素子と受光素子とを搭載し、前記複数枚のプリント基板を互いに異なる角度に固定して、前記各プリント基板毎の、前記複数の受光素子の領域と前記複数の発光素子の領域を分離し、
前記受光素子の裏側を前記シールド部材によってシールドしたことを特徴とする基板取付構造。
前記プリント基板の中央部分に受光素子を設け、前記プリント基板の側部寄りに発光素子を設けたことを特徴とする請求項１記載の基板取付構造。