JP2009516349A - 映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、一方向に並んで配置された映像信号専用ワイヤと音声信号専用ワイヤを用いた映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法に関する。本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置は、互いにねじれた形を有し、一方向に平行に配置される多数の映像信号ワイヤと、前記多数の映像信号ワイヤと平行に配置される多数の音声信号ワイヤと、前記映像信号ワイヤに伝達される信号のノイズを除去する多数のグランドワイヤと、前記多数のワイヤと接着される映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と、前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板が押し込まれて連結される映像・音声信号伝送コネクタと、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

発明の分野

本発明は、映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、一方向に並んで配置された映像信号専用ワイヤと音声信号専用ワイヤを用いた映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法に関する。

発明の背景

一般に、映像・音声信号伝送規格としては、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）が代表的な規格であり、デジタル映像・音声信号を一つの映像・音声信号伝送ケーブルで、信号を圧縮することなく、オーディオ・ビデオ家電製品に連結可能な伝送規格である。特に、ＨＤＭＩ規格による映像・音声信号伝送ケーブルは、音声信号の場合、多チャンネル伝送（５．１チャンネル）が可能であるので、ＤＶＩ（Digital Video Interface）ケーブルよりも大きさが小さく、ＨＤＣＰ暗号機能が内蔵されており、多重チャンネル音声も一緒に支援する。

したがって、ＤＶＩケーブルが家電製品にのみ採用されるのに対して、ＨＤＭＩケーブルは、オーディオ・ビデオ家電製品にも採用され得る。

図１と図２は、従来のＨＤＭＩ規格によるケーブルを示す図である。このようなＨＤＭＩ規格によるケーブルは、映像信号線と音声信号線を同一のケーブル１Ａに位置させ、特に、図２に示すように、映像信号の伝送のために、４個の群に分けられた１２個の信号線１Ａ−１と、音声信号の伝送のための７個の信号線１Ａ−２とで構成されてチューブに取り囲まれている。

図１は、従来の映像・音声信号伝送ケーブル装置の半田付け前の状態を示す概略斜視図であり、従来の映像・音声信号伝送ケーブルの各映像信号線と音声信号線は、外皮を剥がし、連結点３Ｂの反対側に設けられたターミナル３Ｃに、それぞれの信号線を、半田付け方式で直接一つずつ連結する方法で製造されるという不便があった。

また、このような従来の映像・音声信号伝送コネクタ３Ａの構造において、連結点３Ｂまたはターミナル３Ｃ間の間隔が狭小であり、二重層の複雑な構造により、直接半田付け作業を行うことが容易ではなく、製品生産時、不良品生産率の増加原因となった。

また、各映像信号線及び音声信号線のひとまとめを防止するためのプラスチック成形方式のコネクタ３Ａを用いるため、ケーブル１Ａの厚さにより、製品成形時、操作し難く、作業能率も低下し、生産不良率が高くなるという問題点があり、従来のケーブル装置を製造する方法では、迅速な作業と生産性を満たし難いという点があった。

したがって、上記した従来のケーブルの問題点を解決し、作業生産性を向上させ、かつ、不良率を最小化することができるケーブル及びそれを用いたケーブル装置の作製が必要となった。

発明の概要

技術的課題
本発明の目的は、映像・音声信号伝送規格に基づき、かつ、互いに平行に映像信号専用ワイヤと音声信号専用ワイヤが配置された映像・音声信号伝送ケーブルを用いて、生産性、作業性等が改善された映像・音声信号伝送ケーブル装置及びその製造方法を提供することにある。

技術的解決法
上記課題を解決するため、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置は、互いにねじれた形を有し、一方向に平行に配置される多数の映像信号ワイヤと、前記多数の映像信号ワイヤと平行に配置される多数の音声信号ワイヤと、前記映像信号ワイヤに伝達される信号のノイズを除去する多数のグランドワイヤと、前記多数のワイヤと接着される映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と、前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板が押し込まれて連結される映像・音声信号伝送コネクタと、で構成され、前記映像信号ワイヤは、２個ずつ互いにねじれた形をしており、前記２個ずつねじれた映像信号ワイヤとグランドワイヤが１対となり、第１のアルミホイルにそれぞれ取り囲まれることを特徴とする。

上記課題を達成するため、本発明の映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板は、前記ワイヤと１対１対応され、それぞれ接着される一方向に平行に配置される接着部をさらに備えることを特徴とする。

上記課題を達成するため、本発明のワイヤは、電磁波放出の防止及び絶縁のために、第２のアルミホイルを２枚に分け、前記ワイヤの上側面と下側面をそれぞれ全体的に取り囲むことを特徴とする。

上記課題を達成するため、本発明の映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法は、映像・音声信号伝送ケーブルと、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と、映像・音声信号伝送コネクタが結合する映像・音声信号伝送ケーブルの製造方法において、一方向に平行に配置される多数の映像信号ワイヤ、前記映像信号ワイヤの２個につき１個が配置されるグランドワイヤ、及び前記映像信号ワイヤと平行に配置される音声信号ワイヤのうち、前記映像信号ワイヤは、２個ずつ互いにねじれた形をしており、前記２個ずつねじれた映像信号ワイヤに平行なグランドワイヤと１対となり、第１のアルミホイルにそれぞれ取り囲まれ、第１のアルミホイルに取り囲まれた映像信号ワイヤとグランドワイヤは、第２のアルミホイルにさらに取り囲まれ、前記取り囲まれた映像信号ワイヤとグランドワイヤは、前記音声信号ワイヤと一方向に平行に配置され、チューブで取り囲まれるように形成された映像・音声信号伝送ケーブルを用意するステップと、前記映像・音声信号伝送ケーブルの外皮を剥がし、アルミホイルを分離及び除去し、前記多数のワイヤのコアを露出させるステップと、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板を映像・音声信号伝送コネクタに押し込んで連結するステップと、前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と前記ワイヤを、治具を用いて融着結合するステップと、前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板とワイヤの融着部位に絶縁体で塗布する１次射出ステップと、前記絶縁体上にアルミホイルが設けられるが、前記映像・音声信号伝送コネクタまで連結されるアルミホイルを設けるステップと、前記映像・音声信号伝送ケーブル、ＰＣＢ基板及びコネクタを成形するための２次射出を行うステップと、を含むことを特徴とする。

有利な効果
本発明の映像・音声信号伝送ケーブル装置は、一列に配列された映像信号専用ワイヤ及び音声信号専用ワイヤにより、ワイヤ間の信号干渉と電磁波の発生を減らすことができるという効果がある。

また、映像信号ワイヤとグランドワイヤを１対として、第１のアルミホイルで取り囲み、音声信号専用ワイヤを全体的に第１のアルミホイルで取り囲み、第２のアルミホイルで前記ワイヤの上側面と下側面を全体的に取り囲んで、電磁波放出の減少及び絶縁を向上させることができるという効果がある。

また、ワイヤをＰＣＢ基板に連結させるとき、映像・音声信号伝送ケーブルを固定させる治具を用いることにより、半田付け操作等の誤差を減らすことができるという効果がある。

詳細な説明

以下、添付した図面に基づき、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の構成について詳述する。

図３は、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の構成を示す平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’線による断面図であり、図５は、図３の側面図である。

図示のように、本発明の映像・音声信号伝送ケーブル装置は、映像信号専用ワイヤ６０と音声信号専用ワイヤ７０が平行に配置された映像・音声信号伝送ケーブル１００と、前記ワイヤと接着される映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板２００と、前記ＰＣＢ基板２００が押し込まれて連結される映像・音声信号伝送コネクタ３００と、で構成される。

ここで、前記映像・音声信号伝送ケーブル１００は、映像信号専用ワイヤ６０と音声信号専用ワイヤ７０が平行に配列されることを特徴とし、前記映像信号専用ワイヤ６０と音声信号専用ワイヤ７０は、映像・音声信号伝送標準に基づき、それぞれ映像信号と音声信号を専担して伝送する電線である。前記映像・音声信号伝送ケーブル装置の代表例として、ＨＤＭＩケーブル装置があり、本発明では、ＨＤＭＩ標準バージョン１．３タイプのＡを基準として説明する。しかし、本発明の実施範囲に前記ＨＤＭＩ標準のみが含まれるものではない。また、前記ＨＤＭＩ標準による各ワイヤに対する機能及び役割は、前記標準に従い、詳細な説明は省略する。

図４に示すように、前記映像信号専用ワイヤ６０は、多数の映像信号ワイヤ１、２、４、５、７、８、１０、１１と、多数のグランドワイヤ３、６、９、１２とで構成される。

前記多数のグランドワイヤ３、６、９、１２は、２個の映像信号ワイヤ１、２、４、５、７、８、１０、１１につき、１個ずつ下側面に配置されるが、例えば、前記２個の映像信号ワイヤ１、２につき、前記１個のグランドワイヤ３が配置される。

また、前記映像信号ワイヤは、２個ずつ互いにねじれた形をしており、前記２個ずつねじれた映像信号ワイヤとグランドワイヤが１対となり、第１のアルミホイル２０にそれぞれ取り囲まれ、映像信号ワイヤ群（１、２、３）、（４、５、６）、（７、８、９）、（１０、１１、１２）を形成する。それぞれの映像信号ワイヤ群は、平行に配列される。

一方、音声信号専用ワイヤ７０は、多数の音声信号ワイヤ１３乃至１９で構成され、各音声信号ワイヤは、それぞれ平行に配列される。

それぞれ平行に配列された前記映像信号専用ワイヤ６０及び音声信号専用ワイヤ７０は、電磁波放出の防止及び絶縁のために、第２のアルミホイル３０、４０を２枚に分け、前記専用ワイヤの上側面と下側面をそれぞれ全体的に取り囲む。

したがって、前記映像信号ワイヤ１、２、４、５、７、８、１０、１１で発生するノイズを、前記グランドワイヤ３、６、９、１２とアルミホイルが除去することができるようになる。

図３または図５に示すように、前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板２００は、前記ワイヤと１対１対応され、一方向に平行に配置された前記接着部８０とそれぞれ連結され、第２のアルミホイル３０、４０が、映像・音声信号伝送コネクタ３００の導体部まで延長されて取り囲むようになるが、ホイルの長さを延長させるために、第３のアルミホイルを用いてもよい。

以下、図６を参照して、本発明の改善されたケーブル装置の特性値グラフについて説明する。

図示のように、本発明によるケーブル装置の信号特性は、テクトロニクス（Tektronix）社のＴＤＴオシロスコープで測定されており、前記オシロスコープは、０Ｖから始まり目標値まで徐々に電圧が上がるとき、前記映像信号ワイヤのそれぞれが信号を同一に伝達するかを測定する装備である。図示の波形は、前記１対の映像信号ワイヤにつき、同一の信号を伝送するにあたって、特定電圧まで到達する時間を微細に測定した波形である。

図６のＡ地点からみられるように、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置は、スキュー電圧(skew voltage)が４ｐｓ（picosecond）で測定されたことがわかり、本発明によるケーブル装置のスキュー電圧は、４〜１０ｐｓの範囲を示していることが特徴である。これは、１１１ｐｓ以下であればよいという伝送基準を満たすのみならず、特に、従来のケーブルで測定されるスキュー電圧が数百ｐｓであることに比べて、信号特性が改善されたことが確認された。

以下、本発明の映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法について説明する。

図７乃至図１０は、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のステップを示す図である。すなわち、図７は、本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のうち、映像・音声信号伝送ケーブルを用意したステップを示す図であり、図８は、映像・音声信号伝送コネクタのＰＣＢ基板と前記ワイヤが融着結合されたステップを示す図であり、図９は、１次射出作業後のステップを示す図であり、図１０は、１次射出作業後、第３のアルミホイルを覆ったステップを示す図である。

上記のような映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法は、映像・音声信号伝送ケーブルを用意するステップと、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板を映像・音声信号伝送コネクタに押し込んで連結するステップと、前記ケーブルのワイヤのコアを露出させた後、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と前記映像・音声信号伝送ケーブルのワイヤを結合するステップと、映像・音声信号伝送コネクタ、ＰＣＢ基板、ケーブルを成形する射出ステップとに大別される。

先ず、第１のステップは、図７に示すような映像・音声信号伝送ケーブルを用意するステップである。前記映像・音声信号伝送ケーブルは、一方向に多数個の映像信号ワイヤと、多数個の音声信号専用ワイヤと、多数個のグランドワイヤとが配置され、２個の映像信号ワイヤと１個のグランドワイヤが１対をなし、第１のアルミホイル２０でそれぞれ取り囲まれ、第２のアルミホイル３０、４０で、前記ワイヤが全体的に取り囲まれ、前記第２のアルミホイル３０、４０で取り囲まれたワイヤをチューブ５０で取り囲んだ形状である。

第２のステップは、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と映像・音声信号伝送コネクタを連結するステップである。映像・音声信号伝送コネクタの連結ターミナルと同一のピッチで回路が生成された映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板の一側面をコネクタに押し込んで、コネクタのターミナルと接触させた後、半田付けを行い、ＰＣＢ基板をコネクタに堅固に固定させる。

図８に示すように、第３のステップでは、前記映像・音声信号伝送ケーブル１００のチューブを剥がし、前記ワイヤを取り囲んでいる第１のアルミホイル２０が除去され、第２のアルミホイル３０、４０が剥がれた後、前記ワイヤのコアを露出させた後、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板２００と前記ワイヤを融着して結合する。このような融着法としては、熱融着法が用いられ、他の半田付け法が用いられてもよい。特に、前記融着ステップでは、映像・音声信号伝送ケーブルを固定させる治具を用いることにより、融着時、１９個のワイヤを同時に融着することができ、従来の技術に比べて生産誤差を大幅に減らすことができる。

前記治具は、融着作業時、１９個の電線のコアを同時に融着するための整列治具として、ＰＣＢ基板の融着面と同一のピッチでブロックを加工し、電線を予め装着する装置である。

最後に、前記結合ステップ後は、前記ＰＣＢ基板２００とワイヤの融着部位を第１次射出する。この際、第１次射出は、熱で溶かすことができる絶縁体で成形処理することが好ましい。第１次射出は、前記ワイヤを取り囲んだ第２のアルミホイル３０、４０を残したまま射出する（図９参照）。１次射出後、第２のアルミホイル３０、４０をコネクタまで覆うようにするが、前記第２のアルミホイルの長さが短く、前記コネクタと連結されない場合（図９のＢ参照）、第１次射出後、第３のアルミホイル９０を、前記第１次射出物８５が覆われるように、さらに取り囲み、第２のアルミホイル３０、４０と前記映像・音声信号伝送コネクタ３００の伝導性端子と電気的に連結されるようにする。したがって、第２のアルミホイル３０、４０と第３のアルミホイル９０は、グランドの役割を果たすようになる。

最終的に、映像・音声信号伝送ケーブル、ＰＣＢ基板及びコネクタを成形するための射出を行うステップである。前記第１次射出後、前記第３のアルミホイル９０を用いて、コネクタ３００を全体的に取り囲むようにした後、第２次射出を行い、本発明の映像・音声信号伝送ケーブル装置の完成品を製造するようになる。

以上、本発明は、上述した具体例についてのみ詳述されているが、本発明の技術思想の範囲内で様々な変形及び修正が可能であることは、当業者にとって明白であり、これらの変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することは言うまでもない。

産業上の利用可能性
本発明の装置と方法を実際に用いると、一列に配列された映像信号専用ワイヤ及び音声信号専用ワイヤにより、ワイヤ間の信号干渉と電磁波の発生を減らすことができ、映像信号ワイヤとグランドワイヤを１対として、第１のアルミホイルで取り囲み、音声信号専用ワイヤを全体的に第１のアルミホイルで取り囲み、第２のアルミホイルで前記ワイヤの上側面と下側面を全体的に取り囲んで、電磁波放出の減少及び絶縁を向上させるのに用いることができる。

また、ワイヤをＰＣＢ基板に連結させるとき、映像・音声信号伝送ケーブルを固定させる治具を用いることにより、半田付け操作等の誤差を減らすのに用いることができる。

従来の映像・音声信号伝送ケーブル装置の半田付け前の状態を示す概略斜視図である。 図１に示した伝送ケーブルの断面図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の構成を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ’線による断面図である。 図３の側面図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の改善された信号特性を示すオシロスコープ波形図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のうち、映像・音声信号伝送ケーブルを用意するステップを示す図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のうち、映像・音声信号伝送コネクタのＰＣＢ基板と前記ワイヤが融着結合されたステップを示す図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のうち、１次射出作業後の結果を示す図である。 本発明による映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法のうち、１次射出作業後、第３のアルミホイルを覆ったステップを示す図である。

符号の説明

１、２、４、５、７、８、１０、１１ 映像信号ワイヤ
３、６、９、１２ グランドワイヤ
１３〜１９ 音声信号ワイヤ
２０ 第１のアルミホイル
３０、４０ 第２のアルミホイル
５０ チューブ
６０ 映像信号専用ワイヤ
７０ 音声信号専用ワイヤ
８０ 接着部
８５ 第１次射出物
９０ 第３のアルミホイル
１００ 映像・音声信号伝送ケーブル
２００ 映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板
３００ 映像・音声信号伝送コネクタ

Claims (7)

1. 映像・音声信号伝送ケーブル装置において、
   互いにねじれた形を有し、一方向に平行に配置される多数の映像信号ワイヤと、
   前記多数の映像信号ワイヤと平行に配置される多数の音声信号ワイヤと、
   前記映像信号ワイヤに伝達される信号のノイズを除去する多数のグランドワイヤと、
   前記多数のワイヤと接着される映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と、
   前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板が押し込まれて連結される映像・音声信号伝送コネクタと、を備えることを特徴とする映像・音声信号伝送ケーブル装置。
2. 前記映像信号ワイヤは、２個ずつ互いにねじれた形をしており、前記２個ずつねじれた映像信号ワイヤとグランドワイヤが１対となり、第１のアルミホイルにそれぞれ取り囲まれることを特徴とする請求項１に記載の映像・音声信号伝送ケーブル装置。
3. 前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板は、前記ワイヤと１対１対応され、それぞれ接着される一方向に平行に配置される接着部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の映像・音声信号伝送ケーブル装置。
4. 前記ワイヤは、電磁波放出の防止及び絶縁のために、第２のアルミホイルを２枚に分け、前記ワイヤの上側面と下側面をそれぞれ全体的に取り囲むことを特徴とする請求項１に記載の映像・音声信号伝送ケーブル装置。
5. 映像・音声信号伝送ケーブルと、映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と、映像・音声信号伝送コネクタが結合する映像・音声信号伝送ケーブルの製造方法であって、
   一方向に平行に配置される多数の映像信号ワイヤ、前記映像信号ワイヤの２個につき１個が配置されるグランドワイヤ、及び前記映像信号ワイヤと平行に配置される音声信号ワイヤのうち、前記映像信号ワイヤは、２個ずつ互いにねじれた形をしており、前記２個ずつねじれた映像信号ワイヤに平行なグランドワイヤと１対となり、第１のアルミホイルにそれぞれ取り囲まれ、第１のアルミホイルに取り囲まれた映像信号ワイヤとグランドワイヤは、第２のアルミホイルにさらに取り囲まれ、前記取り囲まれた映像信号ワイヤとグランドワイヤは、前記音声信号ワイヤと一方向に平行に配置され、チューブで取り囲まれるように形成された映像・音声信号伝送ケーブルを用意するステップと、
   前記映像・音声信号伝送ケーブルの外皮を剥がし、アルミホイルを分離及び除去し、前記多数のワイヤのコアを露出させるステップと、
   映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板を映像・音声信号伝送コネクタに押し込んで連結するステップと、
   前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板と前記ワイヤを、治具を用いて融着結合するステップと、
   前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板とワイヤの融着部位に絶縁体で塗布する１次射出ステップと、
   前記絶縁体上にアルミホイルが設けられるが、前記映像・音声信号伝送コネクタまで連結されるアルミホイルを設けるステップと、
   前記映像・音声信号伝送ケーブル、ＰＣＢ基板及びコネクタを成形するための２次射出を行うステップと、を含むことを特徴とする映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法。
6. 前記治具は、前記多数のワイヤのコアを同一に融着するために、前記ＰＣＢ基板の融着面と同一のピッチで加工されたことを特徴とする請求項５に記載の映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法。
7. 前記映像・音声信号伝送ＰＣＢ基板の一側面には、前記音声信号伝送コネクタの連結ターミナルと同一のピッチで回路が生成されていることを特徴とする請求項５に記載の映像・音声信号伝送ケーブル装置の製造方法。

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