JPH08130367A - プリント基板の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コネクタ及びケーブルを用いることなく複数
のプリント基板の間で電気信号を伝達して、これらのプ
リント基板を用いる電子機器の小型化のために、機器内
部の省スペース化を図りながら、複数のプリント基板の
間で電気信号を正確に伝達する。 【構成】 複数のプリント基板１０、１２にコイル状の
パターン（コイル１４、１６）を設け、コイル１４、１
６が互いに対向するようにプリント基板１０、１２を所
定間隔で重ねて配置し、プリント基板１０の電気信号を
プリント基板１２へ各々コイル１４、１６を介して誘起
させて電気信号を送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板間の接続
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子機器の内部には多数のプリ
ント基板が組み込まれており、複数のプリント基板の間
はケーブルを用いて接続されている。

【０００３】一方、電子機器においては小型化が望まれ
ており、この要請に応えるためには、機器内部の限られ
た空間に多くのプリント基板を組み込む必要がある。こ
の手段として、プリント基板内の回路の集積化が図ら
れ、個々のプリント基板の小型化と、プリント基板の数
の削減とが達成されている。

【０００４】ところで、プリント基板は、接続されたケ
ーブルを介して電気信号を送っている。ケーブルを引き
回すことは、小型化が達成できた装置内部を雑然として
しまう。余長を設けずにケーブルの長さを必要最低限ま
で短くすれば整然とすることできるが、メンテナンス等
におけるプリント基板の移動の融通性が失われ、作業性
が悪くなる。また、プリント基板とケーブルとを接続す
るためには、コネクタを用いる必要がある。このため、
コネクタをプリント基板に接続するための着脱スペース
を装置内に確保する必要があり、装置内部に、通常使用
しないスペースが生じている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の如き装
置内部に配置した時の問題を解消し、電気信号を正確に
伝達することができるプリント基板の接続方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプリント
基板の接続方法は、１つのプリント基板から他のプリン
ト基板へ電気信号を送るためのプリント基板の接続方法
であって、各々のプリント基板にコイル状のパターンを
設け、これらのコイル状のパターンが互いに対向するよ
うに各々のプリント基板を所定間隔で重ねて配置し、１
つのプリント基板の電気信号を他のプリント基板へ各々
のコイル状のパターンを介して電気信号を送ることを特
徴としている。

【０００７】請求項２記載のプリント基板の接続方法
は、請求項１において、前記１つのプリント基板で、前
記電気信号を所定の搬送波を用いて変調し、他のプリン
ト基板で、変調された信号から前記電気信号を取り出す
ことを特徴としている。

【０００８】請求項３記載のプリント基板の接続方法
は、請求項２において、前記１つのプリント基板におい
て、デジタル信号である前記電気信号と所定周期のパル
ス信号とを論理積回路によって合成し、前記他のプリン
ト基板において積分回路を介して前記信号を取り出すこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、プリント基板上
に形成したコイル状のパターンを対向させて複数のプリ
ント基板を配置している。ここで、１つのプリント基板
のコイルに電気信号を印加することにより、電磁誘導に
よって他のプリント基板のコイルに電気信号を誘起させ
ることができる。

【００１０】これによって、プリント基板の間をコネク
タ及びケーブルによって接続することなく電気信号を１
つのプリント基板から他のプリント基板へ送ることがで
きるので、プリント基板上にコネクタ接続用の端子を設
ける必要がなくなる。なお、１つのプリン基板のコイル
に複数のプリント基板のコイルを対向させることによ
り、これらの複数のプリント基板に同時に電気信号を送
ることができる。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、１つのプリ
ント基板で搬送波を用いて電気信号を変調し、他のプリ
ント基板で送られた信号を復調して電気信号を得てい
る。これにより、他のプリント基板において、変調され
た信号に応じた適切な誘導起電力を生じさせることがで
き、１つのプリント基板から他のプリント基板へ正確に
電気信号を送ることができる。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、１つのプリ
ント基板において、デジタル信号である電気信号と所定
周期のパルス信号とを論理積回路により合成し、他のプ
リント基板において、積分回路により合成波から電気信
号を取り出す。このように、簡単な回路構成で実質的に
変調及び復調を行い、電気信号を１つのプリント基板か
ら他のプリント基板へ送ることができる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１４】図１（Ａ）には、本発明を適用して接続さ
れたプリント基板１０、１２の概略が示されている。プ
リント基板１０、１２は、電子機器等の電気製品の内部
に設けられており、プリント基板１０で処理されて出力
される電気信号がプリント基板１２へ送られ、更にプリ
ント基板１２で所定の処理が行われている。なお、本実
施例では、プリント基板１０、１２の内部で電気信号と
してデジタル信号を処理するようになっている。

【００１５】図１（Ｂ）に示されるように、プリント基
板１０、１２の各々には、矩形状のコイルパターン（以
下、「コイル１４、１６」と言う）が形成されている。
これらのコイル１４、１６は、外周端１４Ａ、１６Ａか
ら矩形形状の中心位置に向けてループを形成しながら回
周されており、内周端１４Ｂ、１６Ｂはコイル１４、１
６の各々が形成されている面と反対側の面に引き出され
て、プリント基板１０、１２内の図示しない接地線に接
続されている。

【００１６】これらのプリント基板１０、１２は、各々
に形成されたコイル１４、１６が互いに中心位置を一致
させ、一方のコイル１４に所定の電圧が印加されたとき
に、他方のコイル１６に効率良く誘導電力が生じるよう
に対向して重ねられている。プリント基板１０、１２
は、互いの間に介在されているスペーサ１８によって一
定間隔に保持されて組み立てられている。なお、スペー
サ１８を用いないで、他の任意の方法でプリント基板１
０、１２の間の一定間隔を保持するように取りつけても
よい。

【００１７】ところで、図２に示されるように、プリン
ト基板１０には、デジタル信号を処理して出力する信号
処理回路２０と共に、搬送波発生回路２２が設けられて
おり、これらの出力端子が、ＡＮＤ回路２４の入力端子
に接続されている。搬送波発生回路２２では、一定周期
のパルス信号（図３（Ｂ）参照）が搬送波として発生さ
れている。従って、ＡＮＤ回路２４には、信号処理回路
２０からの電気信号（例えば、図３（Ａ）を参照）と搬
送波発生回路２２からの搬送波とが入力される。

【００１８】ＡＮＤ回路２４では、入力された電気信号
と搬送波との論理積に応じた信号を出力する。即ち、電
気信号の高レベル（Ｈレベル）と搬送波のＨレベルとが
一致した場合にＨレベルの信号を出力し、共に低レベル
（Ｌレベル）又は一方がＬレベルの場合には、全てＬレ
ベルの信号を合成波として出力する（例えば、図３
（Ｃ）参照）。このＡＮＤ回路２４の出力端子は、プリ
ント基板１０に設けられたコイル１４の外周端１４Ａに
接続されており、ＡＮＤ回路２４から出力される合成波
がコイル１４に印加される。

【００１９】一方、プリント基板１２には、バッファ２
８、抵抗３２、コンデンサ３４が設けられ、これらによ
って、積分回路２６が構成されている。この積分回路２
６では、バッファ２８の入力端子がコイル１６の外周端
１６Ａに接続されており、コイル１６に生じた誘導起電
力に応じた信号がバッファ２８に入力される。また、バ
ッファ２８の出力端子には、抵抗３２の一端が接続され
ており、この抵抗３２の一端には、コンデンサ３４が接
続されている。このため、バッファ２８に入力された信
号が波形整形されて出力され、抵抗３２とコンデンサ３
４との接続点から、積分回路２６で処理された信号とし
て出力される。

【００２０】この積分回路２６では、コイル１６に誘起
された信号から搬送波であるパルス信号部分を略平滑化
して搬送波を合成する前の電気信号を出力するように、
抵抗３２、コンデンサ３４による時定数が設定されてい
る。また、プリント基板１２にはバッファ３０が設けら
れており、この積分回路２６の出力端子は、バッファ３
０の入力端子に接続されている。更に、バッファ３０の
出力端子は、プリント基板１２の信号処理回路３６に接
続されている。これにより、積分回路２６から出力され
た積分信号は、バッファ３０で波形整形されたデジタル
信号として、信号処理回路３６へ入力される。

【００２１】次に、図３に示されるタイムチャートを参
照しながら、本実施例の作用を説明する。なお、図３で
は、プリント基板１０、１２のＡ〜Ｅの各点（図２参
照）における信号波形を各々（Ａ）〜（Ｅ）に示してい
る。

【００２２】プリント基板１０では、信号処理回路２０
から出力されたデジタル信号（図３（Ａ））と、搬送波
発生回路２２から出力された搬送波（図３（Ｂ））とを
共にＡＮＤ回路２４に入力し、ＡＮＤ回路２４から合成
波を出力する。コイル１４では、ＡＮＤ回路２４からの
合成波（図３（Ｃ））が印加されて、磁界が生じる。こ
のコイル１４に生じた磁界によって、プリント基板１０
から所定間隔で重ねられたプリント基板１２上のコイル
１６には、誘導起電力によって、コイル１４に印加され
た合成波が誘起される。

【００２３】ここで、搬送波によって、コイル１４に印
加する信号を細かく変化させているので、コイル１４に
印加した信号に応じた信号をコイル１６に誘起させるこ
とができる。これに対して、搬送波を用いないで信号処
理回路２０から送られたデジタル信号をコイル１４に印
加させると、このデジタル信号は変化する時間間隔が長
いので、プリント基板１２のコイル１６に正確に信号を
誘起させることは困難である。

【００２４】なお、プリント基板１０とプリント基板１
２との間の間隔は、プリント基板１０のコイル１４に電
気信号が印加された場合に、プリント基板１２上のコイ
ル１６に電気信号に応じた誘導起電力が生じる間隔であ
れば良く、接近させておくと、より好ましい。

【００２５】このようにコイル１６に誘起された信号
は、電気信号として積分回路２６に送られる。積分回路
２６では、送られた信号をバッファ３０によって波形整
形した後、抵抗３２及びコンデンサ３４により、波形整
形された信号（図３（Ｄ）参照）から搬送波が取り除か
れる。積分回路２６から出力された信号は、再びバッフ
ァ３０により波形整形された後、信号処理回路３６に送
られる。プリント基板１２上の信号処理回路３６に送ら
れた信号（図３（Ｅ）参照）は、プリント基板１０上の
信号処理回路２０から出力された信号に応じた信号であ
る。

【００２６】ここで用いられる搬送波とは、プリント基
板１０のコイル１４に印加された信号に応じた起電力を
プリント基板１２のコイル１６に正確に生じさせること
ができるように、プリント基板１０の信号処理回路２０
から出力された電気信号と合成するために用いられるも
のである。従って、プリント基板１０のコイル１４に印
加された電気信号をプリント基板１２のコイル１６に正
確に生じさせることができるものであれば、全て、搬送
波として使用することができ、特に制限されない。

【００２７】上述したように、本実施例では、コネクタ
及びケーブルを設けることなく、１つのプリント基板１
０から他のプリント基板１２へ電気信号を、正確に送る
ことができるので、これらのプリント基板１０、１２を
電子機器の内部に用いた場合にケーブルの引回しによる
装置内部の雑然さが解消され、その上、装置内部の部材
の数を減らすことができる。これによって、メンテナン
スの効率も向上し、また、製造及びメンテナンスのコス
トも減少することができる。

【００２８】また、プリント基板１０においてノイズが
生じても、プリント基板１０、１２が直接接続されてい
ないので、生じた細かいノイズがプリント基板１２に入
ることがない。更に、プリント基板１０において処理さ
れ出力された電気信号の信号波形のノイズがのっても、
コイル１４、１６を介してプリント基板１２に送られる
と共に、バッファ２８で波形整形しているので、信号処
理回路３６に入力される信号にノイズがのることがな
い。

【００２９】更に、コネクタ及びケーブルの使用を避け
ることができるので、コネクタ部分における接触不良等
の故障の発生を低減することができる。

【００３０】なお、本実施例では、ＡＮＤ回路２４及び
積分回路２６を用いた一般的変調方式により、搬送波と
電気信号との変調及び復調を実質的に行ったが、適当な
他の論理積回路及びこれに応じた積分処理を行う回路、
並びに他の変調方式を用いてもよい。

【００３１】なお、本実施例では、デジタル信号を処理
するプリント基板１０、１２に本発明の接続方法を適用
したが、アナログ信号を処理するプリント基板に本発明
の接続方法を適用することもできる。

【００３２】本実施例では、プリント基板１０、１２上
のコイル１４、１６を矩形に形成したが、コイル１４に
印加された電気信号によってコイル１６に電磁誘導によ
り誘導起電力を生じさせることができる形状であれば、
円形、多角形等の他の形状であってもよい。

【００３３】本実施例では、２枚のプリント基板１０、
１２を用いたが、プリント基板に設けられたコイルに電
気信号に応じた誘導起電力を生じさせることができるよ
うに他のプリント基板を配置することができれば、３枚
以上のプリント基板に本発明の接続方法を適用すること
ができる。

【００３４】また、本実施例では搬送波を用いたが、プ
リント基板１０の信号処理回路２０から出力される電気
信号が、搬送波と該電気信号との合成波でなく単独でプ
リント基板１２上のコイル１６に誘導起電力によって正
確に再生することができる電気信号であれば、搬送波を
特に用いなくてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の接続方法によれば、コネクタ及
びケーブルを用いることなく複数のプリント基板の間で
電気信号を伝達することができるので、本発明の接続方
法に従ったプリント基板を用いる電子機器の小型化のた
めに、機器内部の省スペース化を図りながら、複数のプ
リント基板の間で電気信号を正確に伝達することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の１実施例の概略斜視図であ
り、（Ｂ）は、プリント基板上のコイルを拡大した図で
ある。

【図２】本発明の１実施例の要部を模式的に表した回路
図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の１実施例の関する
Ａ〜Ｅ点における信号波形の一例を示すのタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１０ プリント基板 １２ プリント基板 １４ コイル １６ コイル ２０ 信号処理回路 ２２ 搬送波発生回路 ２４ ＡＮＤ回路 ２６ 積分回路 ３６ 信号処理回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのプリント基板から他のプリント基
   板へ電気信号を送るためのプリント基板の接続方法であ
   って、各々のプリント基板にコイル状のパターンを設
   け、これらのコイル状のパターンが互いに対向するよう
   に各々のプリント基板を所定間隔で重ねて配置し、１つ
   のプリント基板の電気信号を他のプリント基板へ各々前
   記コイル状のパターンを介して誘起させて電気信号を送
   ることを特徴とするプリント基板の接続方法。
2. 【請求項２】 前記１つのプリント基板で、前記電気信
   号を所定の搬送波を用いて変調し、他のプリント基板
   で、変調された信号から前記電気信号を取り出すことを
   特徴とする請求項１記載のプリント基板の接続方法。
3. 【請求項３】 前記１つのプリント基板において、デジ
   タル信号である前記電気信号と所定周期のパルス信号と
   を論理積回路によって合成し、前記他のプリント基板に
   おいて積分回路を介して前記信号を取り出すことを特徴
   とする請求項２記載のプリント基板の接続方法。