JP2006227607A - 通信用ケーブル - Google Patents
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Abstract
換して通信速度を高速化することを可能とする通信用ケーブルを提供すること。
【解決手段】複数の電子機器間を接続し、規格化された電気通信方式による情報通信を行
うために用いられる通信用ケーブルであって、一方の前記電子機器から出力される前記電
気通信方式に基づいた前記電気信号を一方の前記光モジュール(14)によって前記光信号に
変換し、前記光伝送媒体(10)を介して他方の前記光モジュールへ伝送し、他方の前記光モ
ジュールによって前記光信号を前記電気通信方式に基づいた前記電気信号に変換して他方
の前記電子機器へ出力する通信用ケーブルである。
【選択図】図1
Description
格化された電気通信方式によって通信を行うために用いられる通信用ケーブルに関する。
号を媒介とする各種の電気通信方式が規格されている。かかる電気通信方式としては、例
えば、IEEE802.3規格による10BASE−T、100BASE−T等のものが
知られており、コンピュータ相互間やこれらと周辺機器(例えばプリンタ等)との相互間
における情報通信に利用されている。このような電気通信方式では、送受信する電気信号
の形式(例えば、フレーム形式や伝送速度等)、使用されるケーブルの物理的特性、ケー
ブル端に設けられるコネクタの形状などの仕様が規格化されている。
。ところが、上記のような電気信号を媒介とする通信方式では、通信速度を高速化するほ
ど、伝送信号の高周波化により、信号線間のクロストークの発生、インピーダンス不整合
による信号レベルの減衰、ケーブル長の制限など種々の不都合が生じる。このため、現状
の技術では、通信速度が1Gbpsを超えるような高速通信を実用上妥当なコストで実現
することは困難であると考えられている。このような背景から、これまで電気信号を媒介
としていたものを光信号に置き換える技術が検討されている。このような技術は、例えば
、株式会社日経BP社発行の技術雑誌「日経エレクトロニクス」の2001年12月3日
号(非特許文献1)に記載されている。
及している上記のような電気通信方式との互換性に優れていることが望まれる。
を光信号に置換して通信速度を高速化することを可能とする通信用ケーブルを提供するこ
とを目的とする。
うために用いられる通信用ケーブルであって、光伝送媒体と、上記電気通信方式に基づい
た電気信号を光信号に変換し、又は上記光信号を上記電気信号に変換する機能を有し、上
記光伝送媒体の一端側及び他端側にそれぞれ設けられる光モジュールと、上記光伝送媒体
と上記光モジュールとを光学的に接続する機能を有し、上記光伝送媒体の両端にそれぞれ
設けられる光プラグと、上記光モジュールと電気的に接続され、当該光モジュールと上記
電子機器との相互間を電気的に接続する接点となる電極端子と、上記電気通信方式により
定められる形状を有し、上記光プラグ、上記光モジュール及び上記電極端子を内蔵するよ
うに形成されるハウジングと、を備え、一方の上記電子機器から出力される上記電気信号
を一方の上記光モジュールによって上記光信号に変換し、上記光伝送媒体を介して他方の
上記光モジュールへ伝送し、他方の上記光モジュールによって上記光信号を上記電気信号
に変換して他方の上記電子機器へ出力することを特徴とする通信用ケーブルである。
上位互換方式を含む)における規格に対応する電気信号が電子機器から送出されると、当
該電気信号が光信号に変換されて伝送され、その後所定規格に対応する電気信号に復元さ
れて通信相手の電子機器側に出力される。すなわち、本発明にかかる通信用ケーブルは、
両端における信号の入出力は電気信号を媒介として行い、一端から他端への信号伝送は光
信号を媒介として行っている。このため、これまでの電気信号を媒介とした通信方式にお
ける同軸ケーブル等の電線からなる通信用ケーブルと同様に扱うことができる。また、光
信号を媒体とすることから電気信号を媒介とする場合に比べて通信速度の高速化を阻害す
る要因が少ない。従って、本発明の通信用ケーブルを用いることにより、既に普及してい
る電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体を光信号に置換して通信速度を高速化
することが可能となる。
板と、上記透明基板の一方面側に配置され、電流又は電圧の供給を受けて上記透明基板の
他方面側へ上記光信号を出射し、又は上記透明基板の他方面側から入射する上記光信号の
強度に応じた電流又は電圧を出力する光素子と、上記透明基板の他方面側に配置され、上
記光素子から出射される上記光信号の進路を略90度変更して上記光伝送媒体へ導き、又
は上記光伝送媒体から出射される上記光信号の進路を略90度変更して上記光素子に導く
反射板と、を含んで構成される。更に、上記電気信号に応じて上記光素子の発光を制御し
、又は上記光素子から出力される電流又は電圧に応じて上記電気信号を生成する回路チッ
プを備えるように光モジュールを構成してもよい。
に小さくする必要がある場合にも当該ハウジング内に光モジュールを容易に収容可能とな
る。
記反射板に導き、又は上記光伝送媒体から出射されて上記反射板によって反射される上記
光信号を集光して上記光素子に導くレンズを更に備える。
用ケーブル100は、光ファイバをテープ状に形成してなるテープファイバ(光伝送媒体
)10と、このテープファイバ10の両端にそれぞれ設けられる光プラグ12と、電気信
号と光信号とを相互に変換する機能を担う光モジュール14と、所定パターンの配線を有
する配線基板16と、当該配線基板16と光モジュール14との電気的接続を担うボール
ハンダ18と、配線基板16と電気的に接続される電極端子20と、光プラグ12、光モ
ジュール14、電極端子20等を内蔵するように形成されるハウジング22と、を含んで
構成されている。なお、図1では通信用ケーブル100の一方端のみが示されているが、
同様な構成のものが他方端にも設けられる。
複数のパーソナルコンピュータ101のそれぞれが本実施形態にかかる通信用ケーブル1
00を用いてハブ102と接続されており、IEEE802.3規格による100BAS
E−Tなどの規格化された電気通信方式による情報通信を行い得るようにネットワーク(
いわゆるLAN)が構築されたシステムが概略的に示されている。図示のシステムにおい
て、本実施形態の通信用ケーブル100は、パーソナルコンピュータ101等の電子機器
が上記のような規格化された電気通信方式による通信を行うべく送出する電気信号を受け
取り、これをテープファイバ10の一方端側の光モジュール14によって一旦光信号に変
換してテープファイバ10の他方端側の光モジュール14まで伝送し、当該他方端側の光
モジュール14によって再度所定の規格に対応する電気信号に変換して相手側の電子機器
(本例ではハブ102)へ出力する、という機能を担う。
く説明する。
有し、テープファイバ10の両端にそれぞれ設けられるものである。この光プラグ12の
詳細構成については後述する。
気通信方式に基づいた電気信号を光信号に変換してテープファイバ10に入射させる機能
と、他方の光モジュール14からテープファイバ10を介して送られる光信号をパーソナ
ルコンピュータ101等の電子機器が受信可能なように上記電気通信方式に基づいた電気
信号に変換して出力する機能とを備える。この光モジュール14の詳細構成については後
述する。
14と電気的に接続されているとともに、一端側に設けられたL字状部位において電極端
子20と電気的に接続されており、当該電極端子20と光モジュール14との相互間を電
気的に接続する機能を担う。この配線基板16としては、例えば、フレキシブルプリント
基板(FPC)が好適に用いられる。
光モジュール14と電気的に接続され、当該光モジュール14と上記のパーソナルコンピ
ュータ101等の電子機器との相互間を電気的に接続する接点となる。
れた電気通信方式において定められる形状を有し、光プラグ12、光モジュール14、電
極端子20等を内蔵するように形成されている。上記したパーソナルコンピュータ101
等の電子機器側には、このハウジング22の形状と対応する接続口が設けられており、こ
のハウジング部22の一部又は略全体が挿入されることにより、電子機器側の接続口内に
設けられる電極端子(図示せず)と上記した電極端子20とが接触する。
上側から見た平面図、図3(B)は図3(A)に示すB−B線方向の断面図、図3(C)
は図3(A)に示すC−C線方向の断面図、をそれぞれ示している。図3に示すように、
光プラグ12は、基台120、上板121、複数のレンズ122を含んで構成されている
。図3(C)に示すように、光プラグ12は、基台121の有するV字状の溝に沿ってテ
ープファイバ10のファイバ芯110を置き、その上側に上板121を配置し、当該上板
121と基台120とでファイバ芯110を挟み込む構造となっている。4つのレンズ1
22は、基台120と一体に成形されており、ファイバ芯110と光軸が略一致するよう
に配置される。
ル14の外観を斜視図により示す図であり、図4(B)は図4(A)に示すB−B線方向
の断面図である。図4に示すように、光モジュール14は、透明基板140、光素子14
1、回路チップ142、光ソケット143、反射板144、レンズ145を含んで構成さ
れる。
構成する各要素を支持する。例えば、光素子141から出射される光信号あるいは光素子
141により受光される光信号の波長が可視光またはそれに近い値(例えば850nmな
ど)の場合には、ガラスやプラスチックなどの材料により透明基板140を構成するとよ
い。
号を出射し、又は透明基板140を通して受光した信号光の強度に応じて出力信号(電流
又は電圧)を発生するものであり、透明基板140の一方面側の所定位置に、発光面又は
受光面を透明基板140側に向けて配置されている。例えば、情報送信側に用いられる光
素子141としてはVCSEL(面発光レーザ)などの発光素子が挙げられ、情報受信側
に用いられる光素子141としてはフォトダイオード等の受光素子が挙げられる。
透明基板140の一方面上の所定位置に配置されている。この回路チップ142は、透明
基板140上に構成された配線膜(図示せず)を介して光素子141と接続されており、
更に、必要に応じて図示しない他の回路素子、回路チップなどと接続される。この回路チ
ップ142は、パーソナルコンピュータ101等の電子機器から送出され、電極端子20
や配線基板16などを介して受け取った電気信号に応じて光素子141の発光を制御し、
又は光素子141からの出力信号(電流又は電圧)に応じて電子機器側が受信可能な電気
信号を生成(復元)する機能を担う。なお、当該回路チップ142の担う機能は光素子1
41に備わっていてもよく、その場合には回路チップ142を省略可能である。
方面側に配置される。この光ソケット143は、光プラグ12が装填され、当該光プラグ
12により支持されているテープファイバ10の一端と光素子141とを光学的に結合さ
せる機能を担うものであり、例えば、ガラスやプラスチック等を用いて形成されている。
に配置され、光素子141から出射される光信号の進路を略90度変更してテープファイ
バ10へ導き、又はテープファイバ10から出射される光信号の進路を略90度変更して
光素子141に導く機能を担う。この反射板144は、光素子141の光軸(信号光の主
伝搬方向)に対して略45度の角度で配置される。
又はテープファイバ10から出射されて反射板144によって反射される光信号を集光し
て光素子141に導く機能を担う。
方式或いは当該方式に準拠するもの(上位互換方式を含む)における規格に対応する電気
信号がパーソナルコンピュータ101等の電子機器から送出されると、当該電気信号が光
信号に変換されて伝送され、その後所定規格に対応する電気信号に復元されて通信相手の
電子機器側に出力される。すなわち、本実施形態の通信用ケーブル100は、両端におけ
る信号の入出力は電気信号を媒介として行い、一端から他端への信号伝送は光信号を媒介
として行っている。このため、これまでの電気信号を媒介とした通信方式における同軸ケ
ーブル等の電線からなる通信用ケーブルと同様に扱うことができる。また、光信号を媒体
とすることから電気信号を媒介とする場合に比べて通信速度の高速化を阻害する要因が少
ない。従って、本実施形態の通信用ケーブル100を用いることにより、既に普及してい
る電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体を光信号に置換して通信速度を高速化
することが可能となる。
びテープファイバ10から出射される信号光を略90度反射させて光学的結合を図る構造
としているので、テープファイバ10の長手方向を透明基板140の表面に沿って配置可
能となり小型化が容易となる。本例の光モジュール14では、特に透明基板140の厚み
方向における省スペース化を図ることができるので、規格化された形状であり、比較的に
容積の小さいハウジング22内に容易に収容可能となる。
範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、規格化さ
れた電気通信方式の一例としてIEEE802.3規格による100BASE−Tを例示
していたが、これ以外にも、USB、IEEE1394など種々の規格化された電気通信
方式に基づく情報通信にも対応可能である。
20…電極端子、 22…ハウジング、 100…通信用ケーブル
Claims (3)
- 複数の電子機器間を接続し、規格化された電気通信方式による情報通信を行うために用
いられる通信用ケーブルであって、
光伝送媒体と、
前記電気通信方式に基づいた電気信号を光信号に変換し、又は前記光信号を前記電気信
号に変換する機能を有し、前記光伝送媒体の一端側及び他端側にそれぞれ設けられる光モ
ジュールと、
前記光伝送媒体と前記光モジュールとを光学的に接続する機能を有し、前記光伝送媒体
の両端にそれぞれ設けられる光プラグと、
前記光モジュールと電気的に接続され、当該光モジュールと前記電子機器との相互間を
電気的に接続する接点となる電極端子と、
前記電気通信方式により定められる形状を有し、前記光プラグ、前記光モジュール及び
前記電極端子を内蔵するように形成されるハウジングと、
を備え、
一方の前記電子機器から出力される前記電気信号を一方の前記光モジュールによって前
記光信号に変換し、前記光伝送媒体を介して他方の前記光モジュールへ伝送し、他方の前
記光モジュールによって前記光信号を前記電気信号に変換して他方の前記電子機器へ出力
する、通信用ケーブル。 - 前記光モジュールは、
前記光信号の波長に対して光透過性を有する透明基板と、
前記透明基板の一方面側に配置され、電流又は電圧の供給を受けて前記透明基板の他方
面側へ前記光信号を出射し、又は前記透明基板の他方面側から入射する前記光信号の強度
に応じた電流又は電圧を出力する光素子と、
前記透明基板の他方面側に配置され、前記光素子から出射される前記光信号の進路を略
90度変更して前記光伝送媒体へ導き、又は前記光伝送媒体から出射される前記光信号の
進路を略90度変更して前記光素子に導く反射板と、
を含んで構成される、請求項1に記載の通信用ケーブル。 - 前記光モジュールは、前記光素子から出射される前記光信号を集光して前記反射板に導
き、又は前記光伝送媒体から出射されて前記反射板によって反射される前記光信号を集光
して前記光素子に導くレンズを更に備える、請求項2に記載の通信用ケーブル。
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