JP2015216517A - 光電気変換装置、信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供する。【解決手段】電源電圧が印加される電源線３１と、電気信号を伝送する電気信号線３２と、光信号を伝送する光信号線３３と、電気信号と光信号との間で信号変換する光学素子４２と、光学素子４２に電気信号の出力と光学素子４２から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部４１と、低電位側ライン３１２に接続されるフェライトビーズ５１と、高電位側ライン３１１と低電位側ライン３１２との間に接続される三端子コンデンサ６とを備え、三端子コンデンサ６のＧＮＤ電極６２がフェライトビーズ５１よりも信号処理部４１側に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に光電気変換装置、信号伝送装置に関し、より詳細には電気信号と光信号との間で信号変換する光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置に関する。

従来、電気信号を光信号に変換して発光する、または受光して光信号を電気信号に変換する光素子と、光素子に電気信号を送信する、または光素子から電気信号を受信する信号処理部とを備えた光電気変換装置がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の光電気変換装置は、光素子および信号処理部それぞれを備える発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とが外部導波路で接続され、外部導波路を介して光信号を伝送する。

また、特許文献１に記載の光電気変換装置は、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部との間で電源供給するために、発光側光電気変換部と受光側光電気変換部とをフレキシブルケーブルで接続している。

特開２００９−２６０２２７号公報

しかし、特許文献１に記載の光電気変換装置では、発光側光電気変換部、受光側光電気変換部のノイズが、電源供給に用いるフレキシブルケーブルに伝播し、フレキシブルケーブルからの放射ノイズが増大するおそれがあった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、放射ノイズを抑制することができる光電気変換装置、およびこれを用いた信号伝送装置を提供することにある。

本発明の光電気変換装置は、高電位側ラインおよび低電位側ラインを有し、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に電源電圧が印加され、電源ケーブルを介して相手側装置に接続される電源線と、電気信号を伝送する電気信号線と、光信号を伝送し、光ケーブルを介して前記相手側装置に接続される光信号線と、前記光信号線に光学的に接続され、前記電気信号と前記光信号との間で信号変換する光学素子と、前記電源電圧が印加され、前記光学素子に前記電気信号の出力と、前記光学素子から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部と、前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続されるインダクタンス素子と、前記信号処理部よりも前記電源ケーブル側において、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に接続されるキャパシタンス素子とを備え、前記キャパシタンス素子は、前記低電位側ラインとの接続箇所が、前記インダクタンス素子よりも前記信号処理部側であることを特徴とする。

この光電気変換装置において、前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記インダクタンス素子を備え、前記複数のインダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることが好ましい。

この光電気変換装置において、前記インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることが好ましい。

この光電気変換装置において、前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続される高電位側インダクタンス素子を備えることが好ましい。

この光電気変換装置において、前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記高電位側インダクタンス素子を備え、前記複数の高電位側インダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なることが好ましい。

この光電気変換装置において、前記高電位側インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成されることが好ましい。

この光電気変換装置において、前記キャパシタンス素子は、三端子コンデンサで構成されることが好ましい。

本発明の信号伝送装置は、上記の光電気変換装置を一対備え、さらに、前記一対の光電気変換装置の前記電源線同士を接続する前記電源ケーブルと、前記一対の光電気変換装置の前記光信号線同士を接続する前記光ケーブルとを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、キャパシタンス素子、インダクタンス素子を電源線に接続することによって電源線から電源ケーブルに伝播するノイズを抑制し、放射ノイズを抑制することができるという効果がある。

実施形態の光電気変換装置、信号伝送装置のブロック構成図である。 実施形態における三端子コンデンサの等価回路図である。 実施形態における光電気変換装置、信号伝送装置の第１の変形例のブロック構成図である。 実施形態における光電気変換装置、信号伝送装置の第２の変形例のブロック構成図である。 実施形態における信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。 実施形態における信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。 従来の信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。 従来の信号伝送装置のノイズ評価結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１に、本実施形態の光電気変換装置１、信号伝送装置１０のブロック構成図を示す。本実施形態は、電気信号と光信号との間で信号変換する光電気変換装置１、およびこの光電気変換装置１を用いた信号伝送装置１０である。信号伝送装置１０は、一対の光電気変換装置１と、一対の光電気変換装置１同士を接続する接続ケーブル２（電源ケーブル２１、光ケーブル２２）とを備えており、一対の光電気変換装置１間で、光信号を用いた通信および電源供給を接続ケーブル２を介して行う。なお、一対の光電気変換装置１それぞれを区別する場合、電気信号を光信号に信号変換して送信する光電気変換装置１を送信装置１Ｔといい、光信号を受信して電気信号に信号変換する光電気変換装置１を受信装置１Ｒという。そして、本実施形態の光電気変換装置１は、ノイズ対策部品としてフェライトビーズ５１および三端子コンデンサ６を備えることで放射ノイズを抑制する。

以下に、本実施形態の光電気変換装置１、信号伝送装置１０の詳細な構成について説明する。

本実施形態の光電気変換装置１（送信装置１Ｔ、受信装置１Ｒ）は、電源線３１、電気信号線３２、光信号線３３、信号処理部４１、光学素子４２、フェライトビーズ５１（インダクタンス素子）、三端子コンデンサ６（キャパシタンス素子）を備える。なお、送信装置１Ｔと受信装置１Ｒとは互いに同様の構成を備えており、送信装置１Ｔと受信装置１Ｒとで電気信号、光信号それぞれの入出力が対称となるように構成されている。送信装置１Ｔは、第１の外部機器１１から入力される電気信号を光信号に変換して相手側装置である受信装置１Ｒに送信する。受信装置１Ｒは、相手側装置である送信装置１Ｔから送信される光信号を受信し電気信号に変換して第２の外部機器１２に送信する。なお、送信装置１Ｔの構成と受信装置１Ｒの構成とを区別する場合、送信装置１Ｔの構成には符号の末尾に「Ｔ」を付し、受信装置１Ｒの構成には符号の末尾に「Ｒ」を付して説明する。

まず、送信装置１Ｔの構成について説明する。

電源線３１Ｔは、例えばプリント基板（図示なし）に形成される金属導体で構成されており、高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔとを備えている。高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔは、それぞれの一端がコネクタ３４Ｔを介して第１の外部機器１１に電気的に接続されている。この第１の外部機器１１によって高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔとの間に電源電圧（例えば直流の５．０Ｖまたは３．３Ｖなど）が印加される。なお、第１の外部機器１１とは異なる外部電源（図示なし）がコネクタ３４Ｔを介して電源線３１Ｔに電気的に接続され、この外部電源によって高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔとの間に電源電圧が印加される構成であってもよい。

また、低電位側ライン３１２Ｔは、ＧＮＤ（グランド）に電気的に接続されている。高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔは、それぞれの他端が接続ケーブル２に電気的に接続されている。本実施形態の接続ケーブル２は、電力を伝送する電源ケーブル２１（高電位側ケーブル２１１、低電位側ケーブル２１２）と、光信号を伝送する光ケーブル２２とを一体に備える光電複合ケーブルで構成されている。高電位側ライン３１１Ｔの他端は、電源ケーブル２１の高電位側ケーブル２１１に電気的に接続され、低電位側ライン３１２Ｔの他端は、電源ケーブル２１の低電位側ケーブル２１２に電気的に接続されている。

電気信号線３２Ｔは、例えばプリント基板に形成される金属導体で構成されており、一端がコネクタ３４Ｔを介して第１の外部機器１１に電気的に接続され、他端が後述する信号処理部４１Ｔに電気的に接続されている。そして、電気信号線３２Ｔは、第１の外部機器１１から送信される電気信号を信号処理部４１Ｔに伝送する。

信号処理部４１Ｔは、光学素子４２Ｔを駆動するドライバとして用いられ、電源線３１Ｔを介して第１の外部機器１１から印加される電源電圧を電源とする。信号処理部４１Ｔは、電気信号線３２Ｔを介して入力される電気信号に対して信号増幅、フィルタ処理などの信号処理を施して光学素子４２Ｔに出力することで、光学素子４２Ｔを駆動する。

光学素子４２Ｔは、半導体レーザーであるＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成されている。光学素子４２Ｔは、電流が供給されることで発光する発光素子として用いられる。そして、発光素子４２Ｔは、電気信号が入力されて点滅発光することで、電気信号を光信号に信号変換する。

光信号線３３Ｔは、光を伝送するコア（図示なし）を備える伝送路で構成されており、例えばシリコン基板（図示なし）に設けられる。光信号線３３Ｔは、一端が光学素子４２Ｔと光学的に結合され、他端が接続ケーブル２の光ケーブル２２に光学的に結合されている。そして、光信号線３３Ｔは、光学素子４２Ｔから送信される光信号を光ケーブル２２に伝送する。なお、光信号線３３Ｔと光ケーブル２２とが一体に構成されていてもよい。

また、本実施形態の送信装置１Ｔは、電源線３１Ｔから電源ケーブル２１に伝播するノイズを抑制するノイズ対策部品として、フェライトビーズ５１Ｔおよび三端子コンデンサ６Ｔを備えている。

フェライトビーズ５１Ｔは、チップ型フェライトビーズインダクタで構成されている。フェライトビーズ５１Ｔは、低電位側ライン３１２Ｔにおいて、信号処理部４１Ｔと電源ケーブル２１（低電位側ケーブル２１２）との間に挿入されるように電気的に接続されている。なお、フェライトビーズ５１Ｔは、チップ型フェライトビーズインダクタの構成に限定せず、フェライトコアと、このフェライトコアを貫通するリード線とを備えた構成であってもよい。また、フェライトビーズ５１Ｔの代わりに、インダクタンス成分を有する他のインダクタンス素子を用いてもよい。

三端子コンデンサ６Ｔは、チップ型三端子コンデンサで構成されており、一対のスルー電極６１Ｔ（貫通電極）と、ＧＮＤ電極６２Ｔとを備える。三端子コンデンサ６Ｔの一対のスルー電極６１Ｔは、高電位側ライン３１１Ｔにおいて信号処理部４１Ｔと電源ケーブル２１（低電位側ケーブル２１２）との間に挿入されるように電気的に接続されている。また、三端子コンデンサ６ＴのＧＮＤ電極６２Ｔは、フェライトビーズ５１Ｔよりも信号処理部４１Ｔ側における低電位側ライン３１２Ｔに電気的に接続されている。

ここで、三端子コンデンサ６Ｔは、一対のスルー電極６１Ｔ間は素子の内部で導通され、一対のスルー電極６１ＴとＧＮＤ電極６２Ｔとの間に誘電体が介在する構成であり、等価回路が図２のように示される。スルー電極６１ＴおよびＧＮＤ電極６２Ｔは、微小なインダクタンス（いわゆる残留インダクタンス）を有しているが、スルー電極６１Ｔの残留インダクタンスは、高電位側ライン３１１Ｔに挿入された状態となる。したがって、高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔとの間において三端子コンデンサ６Ｔによって生じる電気的な成分は、ＧＮＤ電極６２Ｔの残留インピーダンスと静電容量とになり、スルー電極６１Ｔの残留インピーダンスは含まれない。

なお、本実施形態の三端子コンデンサ６Ｔは、１つのＧＮＤ電極６２Ｔを備えているが、一対のＧＮＤ電極６２を備えた構成であってもよい。また、本実施形態では、三端子コンデンサ６Ｔを１つのみ備えているが、複数の三端子コンデンサ６Ｔを備えた構成であってもよい。なお、三端子コンデンサ６Ｔは、チップ型三端子コンデンサの構成に限定せず、電極にリード線が接続されたリード型三端子コンデンサで構成されていてもよい。また、三端子コンデンサ６Ｔの代わりに、容量成分を有する他のキャパシタンス素子を高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔとの間に接続する構成であってもよい。

また、図１での図示は省略しているが、高電位側ライン３１１Ｔと低電位側ライン３１２Ｔ（ＧＮＤ）との間に、一対の電極間に誘電体が介在する二端子コンデンサが電気的に接続されていてもよい。

さらに、送信装置１Ｔは、電源線３１Ｔ、電気信号線３２Ｔ、光信号線３３Ｔ、信号処理部４１Ｔ、光学素子４２Ｔ、フェライトビーズ５１Ｔ、三端子コンデンサ６Ｔ、コネクタ３４Ｔを覆うように構成される筐体７Ｔを備える。筐体７Ｔは、例えば金属材料で形成されており、光電気変換装置１からの放射ノイズを抑制する。なお、筐体７Ｔは、ＧＮＤに対して電気的に接続された構成であってもよいし、ＧＮＤに対して電気的に絶縁された構成であってもよい。

次に、受信装置１Ｒの構成について説明する。

電源線３１Ｒは、送信装置１Ｔの電源線３１Ｔと同様の構成であり、高電位側ライン３１１Ｒと低電位側ライン３１２Ｒとを備え、電源ケーブル２１を介して送信装置１Ｔの電源線３１Ｔと電気的に接続されている。したがって、受信装置１Ｒの高電位側ライン３１１Ｒと低電位側ライン３１２Ｒとの間には送信装置１Ｔ、電源ケーブル２１を介して第１の外部機器１１から電源電圧が印加される。さらに、高電位側ライン３１１Ｒと低電位側ライン３１２Ｒは、それぞれの一端がコネクタ３４Ｒを介して第２の外部機器１２に電気的に接続されている。第２の外部機器１２は、第１の外部機器１１が出力する電源電圧を電源として用いることができる。なお、本実施形態では、第１の外部機器１１が電源電圧を出力するように構成しているが、第２の外部機器１２が電源電圧を出力するように構成してもよい。

光信号線３３Ｒは、送信装置１Ｔの光信号線３３Ｔと同様の構成であり、一端が接続ケーブル２の光ケーブル２２に光学的に結合され、他端が光学素子４２Ｒに光学的に結合されている。そして、光信号線３３Ｒは、送信装置１Ｔから送信される光信号を光学素子４２Ｒに伝送する。

光学素子４２Ｒは、例えばフォトダイオードなどで構成されており、受光することで電流を発生させる受光素子として用いられる。光学素子４２Ｒは、点滅光である光信号を受信して電流または電圧を断続的に発生させることで、光信号を電気信号に変換する。

信号処理部４１Ｒは、光学素子４２Ｒから出力される電気信号に対して信号増幅、フィルタ処理などの信号処理を施して電気信号線３２Ｒに出力する。

電気信号線３２Ｒは、送信装置１Ｔの電気信号線３２Ｔと同様の構成であり、一端がコネクタ３４Ｒを介して第２の外部機器１２に接続されている。そして、信号処理部４１Ｒが出力する電気信号は、電気信号線３２Ｒ、コネクタ３４Ｒを介して第２の外部機器１２に伝送される。

フェライトビーズ５１Ｒおよび三端子コンデンサ６Ｒは、送信装置１Ｔのフェライトビーズ５１Ｔおよび三端子コンデンサ６Ｔと同様の構成であり同様の箇所に接続されている。

筐体７Ｒは、送信装置１Ｔの筐体７Ｔと同様の構成であり、電源線３１Ｒ、電気信号線３２Ｒ、光信号線３３Ｒ、光学素子４２Ｒ、信号処理部４１Ｒ、フェライトビーズ５１Ｒ、三端子コンデンサ６Ｒ、コネクタ３４Ｒを覆うように構成される。

このように、送信装置１Ｔと受信装置１Ｒとは互いに同様の構成を備えており、送信装置１Ｔと受信装置１Ｒとで電気信号、光信号、電源電圧それぞれの入出力が対称となるように構成されている。

また、接続ケーブル２を構成する高電位側ケーブル２１１には、高電位側ケーブル２１１の周囲を覆うようにシールド部材２１３が設けられている。シールド部材２１３は、金属線を編み込んだ編組シールドで構成されており、筐体７に電気的に接続される。なお、シールド部材２１３は、ＧＮＤに対して電気的に接続された構成であってもよいし、ＧＮＤに対して電気的に接続されていない構成であってもよい。また、シールド部材２１３は、放射ノイズを抑制する部材であればよく、編組シールドに限定せず、例えば金属フィルム、金属筒、または電磁波を吸収する電磁波吸収材料などで構成されていてもよい。

このように、本実施形態の光電気変換装置１（送信装置１Ｔ、受信装置１Ｒ）、信号伝送装置１０は、電源線３１から電源ケーブル２１に伝播するノイズを抑制するノイズ対策部品として、フェライトビーズ５１、三端子コンデンサ６を備えている。

低電位側ライン３１２において、信号処理部４１と電源ケーブル２１（低電位側ケーブル２１２）との間に、インダクタンス素子（フェライトビーズ５１）が接続されている。このインダクタンス素子によって、低電位側ライン３１２から電源ケーブル２１（低電位側ケーブル２１２）に伝播するノイズが抑制される。さらに、本実施形態では、インダクタンス素子としてフェライトを備えるフェライトビーズ５１を用いることによって、ノイズ抑制効果を向上させることができる。また、本実施形態のフェライトビーズ５１は、チップ型フェライトビーズインダクタで構成されているので、光電気変換装置１の小型化を図ることができる。

また、信号処理部４１よりも電源ケーブル２１側において、高電位側ライン３１１と低電位側ライン３１２との間に、キャパシタンス素子（三端子コンデンサ６）が接続されている。このキャパシタンス素子によって、高電位側ライン３１１のノイズを誘電体を介して低電位側ライン３１２（ＧＮＤ）に逃がすことができ、高電位側ライン３１１から電源ケーブル２１（高電位側ケーブル２１１）に伝播するノイズが抑制される。また、キャパシタンス素子は、低電位側ライン３１２との接続箇所が、フェライトビーズ５１よりも信号処理部４１側となるように接続されている。したがって、高電位側ライン３１１から誘電体を介して逃がしたノイズが低電位側ケーブル２１２に伝播することを抑制することができる。さらに、本実施形態では、キャパシタンス素子として三端子コンデンサ６を用いている。高電位側ライン３１１と低電位側ライン３１２との間に三端子コンデンサ６を接続した場合、高電位側ライン３１１と低電位側ライン３１２との間に生じる残留インピーダンスは、二端子コンデンサを接続した場合に比べて小さい。したがって、三端子コンデンサ６を用いることによって、高電位側ライン３１１のノイズを効率よく低電位側ライン３１２（ＧＮＤ）に逃がすことができるので、ノイズ抑制効果を向上させることができる。また、本実施形態の三端子コンデンサ６は、チップ型三端子コンデンサで構成されているので、光電気変換装置１の小型化を図ることができる。

したがって、電気信号線３２、信号処理部４１、光学素子４２などから電源線３１にノイズが伝播した場合であっても、フェライトビーズ５１、三端子コンデンサ６によって電源線３１から電源ケーブル２１に伝播するノイズが抑制される。これにより、電源ケーブル２１からの放射ノイズを抑制することができる。

さらに、高電位側ケーブル２１１にはシールド部材２１３が設けられているので、高電位側ケーブル２１１からの放射ノイズをより抑制することができる。また、光電気変換装置１は、金属材料で形成される筐体７を備えているので、光電気変換装置１からの放射ノイズも抑制することができる。

なお、接続ケーブル２は、低電位側ケーブル２１２の周囲を覆うように設けられ放射ノイズを抑制するシールド部材をさらに備える構成であってもよい。また、シールド部材は、高電位側ケーブル２１１と低電位側ケーブル２１２との周囲を一体に覆うように設けられる構成であってもよい。さらにまた、シールド部材は、高電位側ケーブル２１１と低電位側ケーブル２１２と光ケーブル２２との周囲を一体に覆うように設けられる構成であってもよい。

なお、本実施形態では、送信装置１Ｔと受信装置１Ｒとを接続する接続ケーブル２は、電源ケーブル２１と光ケーブル２２とを一体に備える光電複合ケーブルで構成されているが、電源ケーブル２１と光ケーブル２２とをそれぞれ別体に構成してもよい。

また、光電気変換装置１は、信号処理部４１および光学素子４２を複数備え、多チャンネル通信、双方向通信を可能に構成してもよい。

次に、本実施形態の第１の変形例を図３を用いて説明する。本変形例では、図３に示すように、高電位側ライン３１１にもフェライトビーズ５２（高電位側インダクタンス素子）が接続されている。フェライトビーズ５２は、フェライトビーズ５１と同様の構成であり、高電位側ライン３１１において、信号処理部４１と電源ケーブル２１（高電位側ケーブル２１１）との間に挿入されるように電気的に接続される。このインダクタンス素子（フェライトビーズ５２）によって、高電位側ライン３１１から電源ケーブル２１（高電位側ケーブル２１１）に伝播するノイズが抑制されるので、電源ケーブル２１からの放射ノイズをより抑制することができる。さらに、本実施形態では、インダクタンス素子としてフェライトを備えるフェライトビーズ５２を用いることによって、ノイズ抑制効果を向上させることができる。

なお、本変形例では、図３に示すように、フェライトビーズ５２は、三端子コンデンサ６よりも信号処理部４１側に接続されているが、三端子コンデンサ６よりも電源ケーブル２１側に接続された構成であってもノイズ抑制効果を得ることができる。

次に、本実施形態の第２の変形例として、図４に示すように、高電位側ライン３１１、低電位側ライン３１２それぞれに、複数のフェライトビーズ５１，５２を接続した構成であってもよい。本変形例の光電気変換装置１は、高電位側ライン３１１において、信号処理部４１と電源ケーブル２１との間に直列接続される２つのフェライトビーズ５２を備える。さらに、光電変換装置は、低電位側ライン３１２において、信号処理部４１と電源ケーブル２１との間に直列接続される２つのフェライトビーズ５１を備える。なお、２つのフェライトビーズ５１を区別する場合、フェライトビーズ５１１，５１２といい、２つのフェライトビーズ５２を区別する場合、フェライトビーズ５２１，５２２という。ここで、フェライトビーズ５１１とフェライトビーズ５１２とで、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なるように構成されており、フェライトビーズ５１１は、インピーダンスの値がピークとなる周波数がフェライトビーズ５１２よりも低い。また、フェライトビーズ５２１とフェライトビーズ５２２とで、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なるように構成されており、フェライトビーズ５２１は、インピーダンスの値がピークとなる周波数がフェライトビーズ５２２よりも低い。すなわち、フェライトビーズ５１１，５２１は、主に低周波ノイズを抑制し、フェライトビーズ５１２，５２２は、主に高周波ノイズを抑制する。

このように、本変形例では、高電位側ライン３１１にインピーダンス特性が互いに異なるフェライトビーズ５２１，５２２、低電位側ライン３１２にインピーダンス特性が互いに異なるフェライトビーズ５１１，５１２を接続している。本変形例の光電気変換装置１は、周波数に対するインピーダンス特性が異なる複数のフェライトビーズ５１，５２を備えることによって、様々な周波数帯域のノイズが電源線３１から電源ケーブル２１に伝播することを抑制することができる。

なお、本変形例では、フェライトビーズ５１，５２それぞれを２つずつ備えているが、３つ以上備えた構成であってもよい。また、フェライトビーズ５１，５２のいずれか一方のみを複数備えた構成であってもよい。

次に、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、および三端子コンデンサ６によるノイズ抑制効果について、図５〜図８に示すノイズ評価結果を用いて説明する。なお、ノイズ評価方法は、ＶＣＣＩ協会（情報処理装置等電波障害自主規制協議会）の技術基準「Ｖ３／２０１３．０４」に準拠する。また、ノイズ評価に用いた伝送信号は、周波数を５Ｇｂｐｓ、信号パターンをＰＲＢＳ２^７−１（Pseudo Random Bit Sequence）に設定している。また、図５、図６は、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、および三端子コンデンサ６を備えた本実施形態の信号伝送装置１０のノイズ評価結果であり、図５は水平偏波、図６は垂直偏波の電界強度［ａ．ｕ．］を示している。図７、図８は、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、および三端子コンデンサ６Ｔを備えていない従来の信号伝送装置のノイズ評価結果であり、図７は水平偏波、図８は垂直偏波の電界強度［ａ．ｕ．］を示している。また、図５、図７中の実線Ｌ１は、水平偏波の判定基準を示し、図６、図８中の実線Ｌ２は、垂直偏波の判定基準を示している。

図７、図８に示すように、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、三端子コンデンサ６を備えていない従来の信号伝送装置では、電源線３１から電源ケーブル２１に伝播するノイズが抑制されない。したがって、電源ケーブル２１からの放射ノイズが大きく、判定基準Ｌ１，Ｌ２を上回る周波数帯域がある。一方、図５、図６に示すように、本実施形態の信号伝送装置１０は、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、および三端子コンデンサ６によって、電源線３１から電源ケーブル２１へのノイズの伝播が抑制される。したがって、電源ケーブル２１からの放射ノイズが小さく、すべての周波数帯域において判定基準Ｌ１，Ｌ２を下回る。

このように、本実施形態の光電気変換装置１、信号伝送装置１０は、ノイズ対策部品として、フェライトビーズ５１１，５１２，５２１，５２２、および三端子コンデンサ６を備える。これにより、様々な周波数帯域のノイズが電源線３１から電源ケーブル２１に伝播することを抑制することができる。したがって、電源ケーブル２１からの放射ノイズをより抑制することができる。

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。

１ 光電気変換装置
１０ 信号伝送装置
２１ 電源ケーブル
２２ 光ケーブル
３１ 電源線
３１１ 高電位側ライン
３１２ 低電位側ライン
３２ 電気信号線
３３ 光信号線
４１ 信号処理部
４２ 光学素子
５１ フェライトビーズ（インダクタンス素子）
５２ フェライトビーズ（高電位側インダクタンス素子）
６ 三端子コンデンサ（キャパシタンス素子）

Claims (8)

1. 高電位側ラインおよび低電位側ラインを有し、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に電源電圧が印加され、電源ケーブルを介して相手側装置に接続される電源線と、
   電気信号を伝送する電気信号線と、
   光信号を伝送し、光ケーブルを介して前記相手側装置に接続される光信号線と、
   前記光信号線に光学的に接続され、前記電気信号と前記光信号との間で信号変換する光学素子と、
   前記電源電圧が印加され、前記光学素子に前記電気信号の出力と、前記光学素子から出力される電気信号の信号処理との少なくとも一方を行う信号処理部と、
   前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続されるインダクタンス素子と、
   前記信号処理部よりも前記電源ケーブル側において、前記高電位側ラインと前記低電位側ラインとの間に接続されるキャパシタンス素子とを備え、
   前記キャパシタンス素子は、前記低電位側ラインとの接続箇所が、前記インダクタンス素子よりも前記信号処理部側である
   ことを特徴とする光電気変換装置。
2. 前記低電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記インダクタンス素子を備え、
   前記複数のインダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なる
   ことを特徴とする請求項１記載の光電気変換装置。
3. 前記インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光電気変換装置。
4. 前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に接続される高電位側インダクタンス素子を備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光電気変換装置。
5. 前記高電位側ラインにおいて、前記信号処理部と前記電源ケーブルとの間に直列接続される複数の前記高電位側インダクタンス素子を備え、
   前記複数の高電位側インダクタンス素子は、周波数に対するインピーダンス特性が互いに異なる
   ことを特徴とする請求項４記載の光電気変換装置。
6. 前記高電位側インダクタンス素子は、フェライトビーズで構成される
   ことを特徴とする請求項４または５記載の光電気変換装置。
7. 前記キャパシタンス素子は、三端子コンデンサで構成される
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の光電気変換装置。
8. 請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の光電気変換装置を一対備え、
   さらに、前記一対の光電気変換装置の前記電源線同士を接続する前記電源ケーブルと、
   前記一対の光電気変換装置の前記光信号線同士を接続する前記光ケーブルとを備える
   ことを特徴とする信号伝送装置。

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