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