JP2018074586A - 電子機器及び電子機器の制御方法 - Google Patents

電子機器及び電子機器の制御方法 Download PDF

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和良 鈴木
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Hideyuki Suzuki
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Kazuaki Toba
一彰 鳥羽
山本　真也
Shinya Yamamoto
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Abstract

【課題】安全で、低価格で、かつ小型の、高速伝送を可能とする光インターフェイスを実現することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルと、前記発光部からのレーザー光の発光を制御する発光制御部と、を備え、前記発光制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始する、電子機器が提供される。
【選択図】図１

Description

本開示は、電子機器及び電子機器の制御方法に関する。
ディスプレイ機器の高画素化の技術の進歩が昨今進んでおり、このディスプレイ機器の高画素化の技術の進歩の流れは、今後も続いていくことが予想されている。そのため、ディスプレイ機器の画素数の上昇に比例してディスプレイ機器への非圧縮信号の伝送速度要求も上がってきている。
例えばテレビでは、横７２０ピクセル×縦４８０ピクセル等のＳＤ画質（標準画質）から、横１９２０ピクセル×縦１０８０ピクセル等のＨＤ画質（高精細画質）への置き換えが進んでいるが、いわゆる４Ｋ２Ｋといわれる水平画素数４，０００×垂直画素数２，０００前後の画像解像度や、さらにその上の水平画素数７，６８０×垂直画素数４，３２０のＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ；スーパーハイビジョン）についても研究開発が進められてきている。
４Ｋ２ＫではＨＤ画質の４倍の伝送速度が、ＵＨＤＴＶではＨＤ画質の４８倍の伝送速度が必要となる。このような伝送速度においては、従来の銅線による非圧縮映像信号の伝送は現実的ではなくなるという課題があり、１００ギガビットイーサネット規格等の他の高速データ通信と同様に光ファイバケーブルによる伝送が一般的になると考えられる。
特開２０１０−２３７６４０号公報
他方、ＣＥ（コンシューマ・エレクトロニクス）機器を主な用途とする、概ね１０Ｇｂｐｓ以上の高速の光インターフェイスの標準的な規格は未だ存在していない。例えば特許文献１のように、電線と光ファイバを収容した複合ケーブルの提案はなされているものの、現状のインターネットをはじめとする、インフラ用または業務用の光インターフェイスは、ＣＥ機器に要求される、レーザー光からのアイセーフティ、現実的な低コスト、昨今の小型機器に対応する大きさを実現出来ているとは言えない。従って、ディスプレイ機器の高画素化の流れを鑑みれば、ＣＥ機器を主な用途とする、安全で、低価格で、かつ小型の光インターフェイスが要望されている。
そこで、本開示は、安全で、低価格で、かつ小型の、高速伝送を可能とする光インターフェイスを実現することが可能な、新規かつ改良された電子機器及び電子機器の制御方法を提供することにある。
本開示によれば、少なくとも１本の光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルを挟むように設けられる少なくとも２本の電気ケーブルと、両端に位置し、前記電気ケーブルのそれぞれと接続される電気接点部を有するプラグと、を備える、ケーブルが提供される。
また本開示によれば、少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルと、前記発光部からのレーザー光の発光を制御する発光制御部と、を備え、前記発光制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始する、電子機器が提供される。
また本開示によれば、少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルと、前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を制御する供給制御部と、を備え、前記供給制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続されることで前記電気接点を通じた電流の供給を開始する、電子機器が提供される。
また本開示によれば、少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始する発光制御ステップを備える、電子機器の制御方法が提供される。
また本開示によれば、少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルにケーブルが接続されると、前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を開始する電流供給ステップを備える、電子機器の制御方法が提供される。
以上説明したように本開示によれば、本開示は、安全で、低価格で、かつ小型の、高速伝送を可能とする光インターフェイスを実現することが可能な、新規かつ改良された電子機器及び電子機器の制御方法を提供することができる。
本開示の一実施形態に係るケーブルによって接続される電子機器で構成されるシステムの全体構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の構造例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るシステムを構成するソース機器２の機能構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るシステムを構成するシンク機器４の機能構成例について示す説明図である。 ケーブル１を介したシンク機器４からソース機器２への給電について示す説明図である。 ソース機器２及びシンク機器４の動作例を示す流れ図である。 一般的な光リボンの形状例を示す説明図である。 ケーブル１の断面例について示す説明図である。 光電複合ケーブル線材１１が捻られた場合を示す説明図である。 光電複合ケーブル線材１１が横に曲げられた場合を示す説明図である。 光電複合ケーブル線材１１が縦に曲げられた場合を示す説明図である。 ケーブル１がはさみによって切断されようとする様子を示す説明図である。 ケーブル１のプラグ１２の構造を概念的に示す説明図である。 プラグ１２の構造例の平面及び正面図を示す説明図である。 プラグとレセプタクルとが接合される様子を示す説明図である。 プラグとレセプタクルとが接合される様子を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．本開示の一実施形態＞
［システム構成例］
［ケーブルの構造例］
［ソース機器の機能構成例］
［シンク機器の機能構成例］
［ケーブルを介した給電］
［ソース機器及びシンク機器の動作例］
［ケーブルの形状例］
＜２．まとめ＞
＜１．本開示の一実施形態＞
［システム構成例］
まず、本開示の一実施形態に係るシステムの全体構成例について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るケーブルによって接続される電子機器で構成されるシステムの全体構成例を示す説明図である。以下、図１を参照して、本開示の一実施形態に係るシステムの全体構成例について説明する。
図１に示したように、本開示の一実施形態に係るシステムは、ソース機器２と、シンク機器４と、を含んで構成される。そしてソース機器２と、シンク機器４とは、ケーブル１で接続されている。
ソース機器２は、図１ではスマートフォンやデジタルカメラ等の小型モバイル機器を図示している。そしてシンク機器４は、図１ではテレビジョン受像機を図示している。ソース機器２には、ケーブル１を接続するためのソース機器側レセプタクル３が設けられており、シンク機器４には、ケーブル１を接続するためのシンク機器側レセプタクル５が設けられている。もちろん、図１に示したソース機器２とシンク機器４は一例にすぎないものであり、ソース機器２及びシンク機器４は図１に示したものに限られないことは言うまでもない。また、図１には、シンク機器４にシンク機器側レセプタクル５が複数（図では３つ）設けられている様子が示されているが、本開示は係る例に限定されるものではないことは言うまでもない。
ここで「ソース」「シンク」の語は、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）における「ソース」「シンク」と同様の定義で用いている。すなわち、ソース機器２はデータを発信する側の機器であり、シンク機器４はデータを受信する側の機器である。ソース機器２に保存されているデータは、ソース機器２とシンク機器４とがケーブル１で接続されると、ケーブル１を通じてシンク機器４に伝送される。以下の説明では、データを発信する側を「ソース」、データを受信する側を「シンク」と定義されている。
ケーブル１は、映像音声の出力元となるソース機器２に設けられたソース機器側レセプタクル３と、シンク機器４に設けられたシンク機器側レセプタクル５を繋ぐケーブルである。ケーブル１は、映像データ、音声データその他のデータ、制御信号、および電力等の受け渡しをソース機器２、シンク機器４間で行うものである。ケーブル１には、ソース機器２とシンク機器４との間の高速データ伝送のために、光ファイバケーブルが備えられている。またケーブル１には、ソース機器２とシンク機器４との間の電力の授受のために電気ケーブルも設けられている。そしてケーブル１の幅やコネクタのサイズは、デジタルカメラやスマートフォン等の小型の電子機器に用いることが出来る程度のサイズに抑えられることが望ましい。
以上、図１を用いて、本開示の一実施形態に係るシステムの全体構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブルの構造例について説明する。
［ケーブルの構造例］
図２は、本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の構造例を示す説明図である。以下、図２を用いて本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の構造例について説明する。
図２に示したように、ケーブル１は、両端に設けられる２つのプラグ１２と、それぞれのプラグ１２に設けられる２つ以上の電気接点部１３と、一列に概等間隔でならぶ複数の光接点部１４と、を有する。また２つのプラグ１２の間は、後述する光電複合ケーブル線材１１で構成される。光電複合ケーブル線材１１は、少なくとも１本の、望ましくは複数の光ファイバケーブルと、２本以上の電気ケーブルとで構成される。上記電気ケーブルは、電気接点部１３に接続されている。
プラグ１２は、ソース機器側レセプタクル３またはシンク機器側レセプタクル５に接続するためのプラグである。従って、プラグ１２の形状は、ソース機器側レセプタクル３及びシンク機器側レセプタクル５の形状に適合するように規定されるものである。またプラグ１２に設けられている電気接点部１３は、後述するように、ソース機器２とシンク機器４との間の電力の授受のために設けられているものである。なお、プラグ１２の形状や、プラグ１２に設けられる電気接点部１３の位置は、図２に示したものに限られないことは言うまでもない。
図２に示した光電複合ケーブル線材１１に、１チャンネルあたり１０Ｇｂｐｓの高速大容量のデジタル信号を流すとすると、複数のチャンネル（本数）をもつ光ファイバを光電複合ケーブル線材１１に用いることにより、チャンネル数の倍数にあたる信号を伝送することができる。つまり、従来の電気のみの機器間インターフェイスでは実現が非常に困難であった数１０Ｇｂｐｓから１００Ｇｂｐｓを超える超高速の通信が可能となる。
以上、図２を用いて本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の構造例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係るシステムを構成するソース機器２の機能構成例について説明する。
［ソース機器の機能構成例］
図３は、本開示の一実施形態に係るシステムを構成するソース機器２の機能構成例を示す説明図である。以下、図３を用いてソース機器２の機能構成例について説明する。
図３に示したように、本開示の一実施形態に係るシステムを構成するソース機器２は、統合チップセット２２と、メモリ２３と、表示部２４と、信号変換部２７と、レーザードライブ回路３５と、を含んで構成される。またソース機器２に設けられるソース機器側レセプタクル３は、電気接点３１、３２と、複数の発光部３４と、を含んで構成される。
統合チップセット２２は、ソース機器２の動作の制御を実行する。統合チップセット２２が実行するソース機器２の動作の制御には様々なものがあるが、例えば、統合チップセット２２は、ソース機器２からシンク機器４へ提供する画像や音声等のコンテンツに対して、シンク機器４へ提供するための各種信号処理を実行する。メモリ２３は、ソース機器２の動作を制御する各種プログラムや、動作の制御に用いられるデータ等が格納され、必要に応じて統合チップセット２２からプログラムやデータが読み出される。表示部２４は、画像、文字その他の情報を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどで構成される。表示部２４は、統合チップセット２２の制御によって画像、文字その他の情報を表示する。
信号変換部２７は、画像や音声等のコンテンツのデータを、レーザードライブ回路３５を駆動するための信号に変換する。信号変換部２７が生成した信号はレーザードライブ回路３５に供給される。レーザードライブ回路３５は、信号変換部２７から供給される信号に基づいて、ソース機器側レセプタクル３の発光部３４を発光させる。
発光部３４は、レーザードライブ回路３５によってレーザー光を発光する。発光部３４は、例えば、発光によって信号を伝達するためのＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ；垂直共振器面発光レーザ）素子や、ＶＣＳＥＬ素子と結合的に形成されるレンズ等の光学部材等で構成される。
発光部３４は、ケーブル１のプラグの光学接点に対応する位置に設けられている。そして、電気接点３１、３２は、図３に示したように、その複数の発光部３４を挟むような位置に設けられる。電気接点３１は、所定の電位、例えば＋５Ｖの電位を与える電気接点であり、電気接点３２は、ＧＮＤの電位の電気接点である。ソース機器側レセプタクル３にケーブル１のプラグ１２が嵌合されると、電気接点３１、３２と、プラグ１２の電気接点部１３とが接触する。電気接点３１、３２と、プラグ１２の電気接点部１３との接触により、ソース機器２は、シンク機器４から電力の供給を受けることが出来る。
＋５Ｖの電位を与える電気接点３１は、レーザードライブ回路３５の正極電源部３６と結ばれており、同様にＧＮＤの電気接点３２は、同じくレーザードライブ回路３５のＧＮＤ３７に結ばれており、レーザードライブ回路３５へ給電が可能なように構成される。
以上、図３を用いてソース機器２の機能構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係るシステムを構成するシンク機器４の機能構成例について説明する。
［シンク機器の機能構成例］
図４は、本開示の一実施形態に係るシステムを構成するシンク機器４の機能構成例について示す説明図である。以下、図４を用いてシンク機器４の機能構成例について説明する。
図４に示したように、シンク機器４は、統合チップセット４２と、駆動回路４３と、表示部４４と、信号処理部５３と、を含んで構成される。またシンク機器側レセプタクル５は、電気接点５１、５２と、複数の受光部５４と、を含んで構成される。
統合チップセット４２は、シンク機器４の動作を制御する。例えば、統合チップセット４２は、ソース機器２からケーブル１を介して伝送されてきた画像、音声等のコンテンツのデータを表示部４４へ表示するための信号処理を実行し、駆動回路４３へ提供する。駆動回路４３は、統合チップセット４２から信号を取得し、表示部４４を駆動させるための信号を生成する。表示部４４は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどで構成され、駆動回路４３によって駆動されることで画像を表示する。
シンク機器４は、図４に示したように、シンク機器側レセプタクル５を１つまたは複数備え、それぞれのシンク機器側レセプタクル５には、受光することによって信号を伝達するためのフォトダイオード素子およびフォトダイオード素子と結合的に形成されるレンズ等の光学部材等による複数の受光部５４が、ケーブル１のプラグの光学接点に対応するように設けられる。受光部５４を挟むように、電気接点５１、５２が設けられる。電気接点５１は、例えば＋５Ｖの電位を与える電気接点であり、電気接点５２は、ＧＮＤの電位の電気接点である。シンク機器側レセプタクル５にケーブル１のプラグ１２が嵌合されると、電気接点５１、５２と、プラグ１２の電気接点部１３とが接触する。電気接点５１、５２と、プラグ１２の電気接点部１３との接触により、シンク機器４は、ソース機器２へ電力を供給することが出来る。
ケーブル１を通して伝送されてくるソース機器２の提供する画像、音声等のコンテンツは、後述する、ケーブルの１の各チャンネルの光ファイバ芯線１７で光信号として導かれる。光ファイバ芯線１７で導かれてきた光信号は、後述する各チャンネルの光接点部１４に対応する、各チャンネルの受光部５４にそれぞれ光学的に接合される。
受光部５４からの信号は、例えば信号処理部５３で増幅、並列化などの処理がされた後に、統合チップセット４２で信号処理が施される。統合チップセット４２は、信号処理後の信号を駆動回路４３へ供給し、駆動回路４３は表示部４４の駆動に適当な信号へ変換する。そして表示部４４にソース機器２から伝送されてきた画像の内容が表示され、図示しないスピーカによってソース機器２から伝送されてきた音声が発せられる。
以上、図４を用いてシンク機器４の機能構成例について説明した。次に、ソース機器２とシンク機器４とを繋ぐケーブル１を介した給電による、ソース機器２の発光及び給電について説明する。
［ケーブルを介した給電］
図５は、ケーブル１を介したシンク機器４からソース機器２への給電について示す説明図である。以下、図５を用いて、ケーブル１を介した給電による、ソース機器２の発光及び給電について説明する。
ケーブル１は、図２に示したように、両端に２つのプラグ１２が設けられ、それぞれのプラグ１２には２つ以上の電気接点部１３が設けられる。そしてケーブル１は、両端のプラグ１２に設けられた電気接点部１３同士を繋ぐ、２本以上の電気ケーブル１５が設けられる。
シンク機器４は、上述したようにシンク機器側レセプタクル５に電気接点５１、５２を備える。電気接点５１は、例えば＋５Ｖの電位を与える電気接点であり、電気接点５２は、ＧＮＤの電位の電気接点である。シンク機器側レセプタクル５にプラグ１２が挿入されると、電気接点５１、５２に電気接点部１３が接触する。その電気接点５１、５２と電気接点部１３との接触をもって、シンク機器側レセプタクル５からケーブル１の反対側のプラグ１２に対して、電気ケーブル１５を通じた５Ｖの給電が行われる。
その反対側のプラグ１２はソース機器側レセプタクル３へ挿入されると、電気接点３１、３２に電気接点部１３が接触する。その接触をもって、ソース機器側のレーザードライブ回路３５に＋５Ｖの電位が与えてられている。同様にＧＮＤ側もケーブル１の電気ケーブル１５を通して接続されている。よって、シンク機器４からの給電によって、ソース機器２の発光部３４の駆動が可能となるように構成される。
また、ソース機器２とシンク機器４とをケーブル１で接続すると、ケーブル１に設けられる電気ケーブル１５を用いて、ソース機器２への給電や、ソース機器２がバッテリを備えている場合に、そのバッテリへの充電も可能となる。
以上、図５を用いて、ケーブル１を介した給電による、ソース機器２の発光及び給電について説明した。次に、ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続された際の、ソース機器２及びシンク機器４の動作例について説明する。
［ソース機器及びシンク機器の動作例］
図６は、本開示の一実施形態に係るシステムにおいて、ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続された際の、ソース機器２及びシンク機器４の動作例を示す流れ図である。以下、図６を用いてケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続された際の、ソース機器２及びシンク機器４の動作例について説明する。
ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続されていない、ケーブル非接続時では、シンク機器４は待機モードにある（ステップＳ１０１）。待機モードにある状態では、シンク機器４の＋５Ｖ側の電気接点５１は通常小電流のモードに入っている。
ソース機器２及びシンク機器４は、ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続されるまで待機する（ステップＳ１０２）。ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続されると、シンク機器４は、＋５Ｖ側の電気接点５１と、ＧＮＤ側の電気接点５２との間で電流が流れたことを検知することによって、ケーブル１を介してソース機器２との間の接続を検知する（ステップＳ１０３）。シンク機器４側の＋５Ｖ側の電気接点５１は、ケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続されたことにより、待機モード時より大きな規定の電流値を供給できるモードに入る。
続いてシンク機器４は、電気ケーブル１５のうち、＋５Ｖがシンク機器４から供給されるラインに、シンク機器４から電源供給の準備が出来たことを知らせるためのパルスをソース機器２に送る（ステップＳ１０４）。
シンク機器４から、電源供給の準備が出来たことを知らせるためのパルスを受けたソース機器２は、＋５Ｖ電源側の電気接点３１から規定の電流値を得て、レーザードライブ回路３５を駆動する（ステップＳ１０５）。また、ソース機器２がシンク機器４から給電を受ける場合には、ソース機器２は、シンク機器４から給電を受けるためのモードに入る（ステップＳ１０６）。
また、ケーブル１を介してソース機器２との接続を検知したシンク機器４は、シンク機器側レセプタクル５の受光部５４の回路をアクティブにするように、例えば統合チップセット４２から制御する（ステップＳ１０７）。
ソース機器２及びシンク機器４は、このように駆動されることにより、両方の機器がケーブル１によって確実に接続された場合のみ、ソース機器側レセプタクル３の発光部３４からレーザー光が発光することになる。
また、ソース機器２及びシンク機器４は、このように駆動されることにより、ケーブル１が抜けた際には電気ケーブル１５による接続がオープンになるので、シンク機器４からソース機器２へ電流が供給されなくなり、ソース機器側レセプタクル３の発光部３４からレーザー光の発振は止まることとなる。
つまり、ケーブル１によって確実にソース機器２及びシンク機器４が接続されなければ、シンク機器４からソース機器２に＋５Ｖの電位が供給されることはなく、従って発光部３４からレーザー光が発光することは無いので、アイセーフティが実現される。
以上、図６を用いてケーブル１によってソース機器２とシンク機器４とが接続された際の、ソース機器２及びシンク機器４の動作例について説明した。
次に、ソース機器２及びシンク機器４の動作の変形例について説明する。ケーブル１を介しての接続を検知したシンク機器４は、シンク機器側レセプタクル５の受光部５４をアクティブにした際に、初期段階で、まず、シンク機器４の複数の受光部５４の内の、所定の優先される１チャンネルだけをアクティブにしてもよい。また、その受光部５４の内の優先される１チャンネルに対応する、ソース機器２の発光部３４からの信号には、実際に使用する予定のチャンネルを指定する指定信号を入れるようにしても良い。
そして、シンク機器４の受光部５４の内の優先される１チャンネルが、発光部３４から実際に使用する予定のチャンネルを指定する指定信号を受信したら、その指定信号で指定されている、追加で必要な数だけのチャンネルに対応する受光部５４のみをアクティブにするようにしてもよい。
このようにソース機器２及びシンク機器４を動作させることにより、ソース機器２とシンク機器４との間のデータの伝送に必要な受光部のみに通電され、必要でない受光部には通電されないので、電力消費を抑えることが可能になる。また、このようにソース機器２及びシンク機器４が構成されることにより、待機時の低消費電力の実現及び、必要な一部のチャンネルのみの部分的な駆動による低消費電力の実現が可能となる。
具体的に、一部のチャンネルのみが部分的に駆動される場合としては、例えば、ソース機器２からシンク機器４へ伝達する信号のビットレートが低い場合が考えられる。ソース機器２からシンク機器４へ伝達する信号のビットレートが低い場合には、全てのチャンネルを駆動する必要はなく、信号のビットレートに応じた最低限のチャンネルを駆動させるだけで、ソース機器２からシンク機器４への信号の伝達が行える。
［ケーブルの形状例］
次に、本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の形状例について説明する。図７は、一般的な光リボンの形状例を示す説明図であり、図８は、ケーブル１の断面例について示す説明図である。
まず、図７を用いて一般的な光リボン１９の形状例について説明する。一般的には、複数本の光ファイバ芯線１７を一列に並べ、その一列に並べた光ファイバ芯線１７を保護するために、樹脂で出来ている被覆１８を回りに被せることによって光リボン１９が構成される。光ファイバ芯線１７の本数としては、例えば２芯、４芯、８芯、１２芯などが一般的に考えられているが、光ファイバ芯線１７の本数はこれらに限定されるものではない。
次に図８を用いてケーブル１の断面例について説明する。２つのプラグ１２を繋ぐ光電複合ケーブル線材１１は、図８に示すように、複数本の光ファイバ芯線１７を挟むような形で、電気ケーブル１５を有している。さらにその光電複合ケーブル線材１１の断面を見ると、図８に示すように、光ファイバ芯線１７の部分の被覆１８の厚さ寸法ｔより、光ファイバ芯線１７を挟む電気ケーブル１５の被覆部１６の径または厚さΦＤの方が厚くなっている。
ケーブル１をこのように構成することによって以下の様な効果がもたらされる。まず、光電複合ケーブル線材１１が常に床やテーブルなどの平面と接触する場合には、電気ケーブル１５の被覆部が接触することとなり、光ファイバ芯線１７および光ファイバ芯線の被覆１８に対して外部的なダメージを与えにくくすることができるという効果がもたらされる。
また、光電複合ケーブル線材１１が引っ張られたときの力学的な保持部材（テンションメンバ）としての役割を電気ケーブル１５に持たせることができるという効果をもたらす。図９、図１０、図１１は、それぞれ、光電複合ケーブル線材１１が捻られた場合、横に曲げられた場合、縦に曲げられた場合を示す説明図である。図９、図１０及び図１１に示したように、力学的な保持部材としての役割とともに、光電複合ケーブル線材１１が捻られた場合、横に又は縦に曲げられた場合の全てにおいて、その最大変位及び力Ｆは、曲げの中心となる軸の距離に比例する。従って、光電複合ケーブル線材１１が捻られた場合、横に又は縦に曲げられた場合の全てにおいて、最大変位及び力Ｆは、電気ケーブル１５および電気ケーブル１５の被覆部１６で加わることとなり、ケーブル１には、光ファイバ芯線１７およびその被覆１８に対して過度な応力の発生を防ぐことができるという効果がもたらされる。
図１２は、ケーブル１がはさみによって切断されようとする様子を示す説明図である。図１２に示すように、例えばはさみやカッター、鋭利な角等によって、ケーブル１が切断される際にも、最初に周辺の電気ケーブル１５及び電気ケーブル１５の被覆部１６が切断される。従って、光ファイバ芯線１７及び光ファイバ芯線の被覆１８は、電気ケーブル１５及び電気ケーブル１５の被覆部１６が切断された後に切断されることとなる。
上述したように、ケーブル１でソース機器２とシンク機器４とが接続された状態で、光電複合ケーブル線材１１が切断される際は、電気ケーブル１５が先に切断されるために、シンク機器４からソース機器２への給電が途絶え、ソース機器２のレーザー光の発振（発光）は止まることとなる。つまり、ケーブル１が全部又は一部が切断された状態では、人間の目にとってエネルギー密度が高いために有害となる可能性のある赤外光線もしくは可視光が、ケーブル１の切断面から出ることは無くなる。また、同様にプラグ１２がシンク機器側レセプタクル５に刺さっていない場合も、プラグ１２の端面や光接点部１４から、赤外光線もしくは可視光が出ることは無くなる。従って、ケーブル１でソース機器２とシンク機器４とが接続された状態で、光電複合ケーブル線材１１が切断されたとしても、アイセーフティを実現することが出来る。
続いて、ケーブル１の両端に設けられるプラグ１２の構造例について説明する。図１３は、ケーブル１のプラグ１２のある構造例を概念的に示す説明図である。また図１４は、プラグ１２の別の構造例の平面及び正面図を示す説明図である。上述したように、光電複合ケーブル線材１１は、複数本の光ファイバ芯線１７を挟むような形で電気ケーブル１５が備えられる。従って、プラグ１２の構造としては、例えば図１３に示したような形態が考えられる。
図１３は、プラグ１２の内部構造を示したものである。図１３に示した例では、複数本の光ファイバ芯線１７が一列に並んでおり、光ファイバ芯線１７の前面に光接点部１４の部材が設けられるように構成されている。
図１４は、プラグ１２の別の構造例を示したものである。図１４に示したプラグ１２には、複数本の光ファイバ芯線１７が一列に並んでおり、その前面に、光学接点部１４の部材が位置決め穴部６１、６２を両側に有して構成されている。なお、図１４は、プラグ１２の右半分のみ、プラグ１２の内部構造が分かるように図示したものである。図１４に示したように、位置決め穴部６１、６２の光ファイバ芯線１７がある反対側の側面から、バネ要素をもった電気接点部１３が位置決め穴部６１、６２に入る形で構成されている。なお、図１３及び図１４に示した例では、光接点部１４の部材は複数のチャンネルのものが一体的に一列に成形されているとしているが、本開示のケーブルにおける光接点部の形態は係る例に限定されるものではない。
次に、プラグ１２と、ソース機器２のソース機器側レセプタクル３、又はシンク機器４のシンク機器側レセプタクル５との接合について説明する。図１５Ａ、図１５Ｂは、プラグ１２と、ソース機器２のソース機器側レセプタクル３、又はシンク機器４のシンク機器側レセプタクル５とが接合される様子を平面図で示す説明図である。なお、図図１５Ａ、図１５Ｂは、プラグ１２の右半分のみ、プラグ１２の内部構造が分かるように図示したものである。図１５Ａは、プラグ１２と、ソース機器２のソース機器側レセプタクル３、又はシンク機器４のシンク機器側レセプタクル５とが接合される前の状態を示したものである。図１５Ｂは、プラグ１２と、ソース機器２のソース機器側レセプタクル３、又はシンク機器４のシンク機器側レセプタクル５とが接合された後の状態を示したものである。
ソース機器側レセプタクル３またはシンク機器側レセプタクル５には、位置決めピン６３、６４が配置されている。この位置決めピン６３、６４が、ソース機器側レセプタクル３またはシンク機器側レセプタクル５の電気接点となっている。プラグ１２がソース機器側レセプタクル３またはシンク機器側レセプタクル５に挿入される時には、位置決めピン６３、６４が、プラグ１２の位置決め穴部６１、６２に挿入され、バネ要素をもった電気接点部１３と接触することにより電気的な導通が行われるとともに、挿入方向に対して位置決めされる。
また、プラグ１２の光接点部１４が、ソース機器２の発光部３４もしくは、シンク機器４の受光部５４に対して位置決めされることで、ソース機器２とシンク機器４との間で光による通信が行われる。
このように構成されたプラグ１２は、組立の際に、光電複合ケーブル線材１１においては、外側に配置されている２本の電気ケーブル１５（被覆を含む）及び光リボン１９をプラグ１２の根元で３つに分離させる。そして、電気ケーブル１５は、被覆が剥がされた上で、カシメ等の手段によって複数の光ファイバ芯線１７の外側に位置する電気接点部１３と電気的に接合される。他方、中央部分にある複数本の光ファイバ芯線１７は、そのピッチ（芯線間隔）と同一のピッチで並ぶ複数の光接点部１４となる。なお光ファイバ芯線１７は、同一のピッチで並ぶ複数のチャンネルの光の集光用のレンズ等をもった一体的に成形された光接点部と、間隔をもって相対又は接着剤等を用いて間隔を持たずに相対して密着する構成を取ることもできる。
ケーブル１は、携帯電話やデジタルカメラに接続されるものであることから、ケーブル１のプラグ１２のサイズは比較的小型に形成されることが望ましく、例えばマイクロＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子と同等のサイズ、またはそれより小さいサイズに形成されることが望ましい。また、図１４で示したプラグ１２の形状は一例であり、本開示ではケーブルのプラグの形状は係る例に限定されるものではない。
以上、本開示の一実施形態に係るシステムで用いられるケーブル１の形状例について説明した。なお、本開示のケーブルの形態は、上述してきたものに限定されるものではない。
例えば、上述の説明では、電気接点部１３はプラグ１２に２つ設けられる構成を示したが、本開示は係る例に限定されない。電気接点部１３は、プラグ１２に３つ、４つあるいはそれ以上存在させてもよい。プラグ１２に３つ以上の電気接点部１３を設けた際には、例えば＋５Ｖ側の信号を微小差動信号として、従来のＭＨＬ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）や等の既存の電気インターフェイスの信号を、電気接点部１３を通じて流すようにしてもよい。
また例えば、位置決めのピン構造として、電気接点部１３を、研磨軸を用いて全体の位置決めを行うような構造を有しても良い。また、その研磨軸に、接合のクリック感を与えたり、圧着を呼び込んだりする為の溝を設けても良い。
また例えば、光リボン１９は必ずしも１列でなくてもよい。例えば、同じ１２芯を仮定しても、１２芯を一列に並べても良く、４芯ずつ３列に並べてもよい。また、複数本の光ファイバ芯線１７は、そのピッチ（芯線間隔）と同一のピッチで並ぶ複数の光接点部１４と相対させてプラグ１２を構成させることもできる。
＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、上述してきたように光電複合インターフェイスおよび、光電複合インターフェイスに使用するケーブル１を構成することができる。そして、ケーブル１及びソース機器２のソース機器側レセプタクル３並びにシンク機器４のシンク機器側レセプタクル５を、上述してきたような形状にすることにより、従来の電気のみの機器間インターフェイスにおいては実現が非常に困難であった数１０Ｇｂｐｓ〜１００Ｇｂｐｓ超の超高速の通信が可能な、従来に存在しないＣＥ機器向けのインターフェイスを実現することができる。
つまり、従来の業務用の光インターフェイスと異なり、家庭などで使用されるＣＥ機器に適した取り扱い易い形状でありながら、ケーブルに組み込まれている光ファイバの破断の防止、通信で使用されるレーザー光からのアイセーフティの実現、ソース機器の低消費電力化を実現することができる。また、ケーブル１のプラグの小型化薄型化を実現し、組立コストを低減し、低価格での製造を可能とすることができる。
従って、本開示の一実施形態に係るケーブル１、ソース機器２及びシンク機器４は、今後のディスプレイの高画素化にともなう非圧縮信号の伝送速度の上昇に対応した、安全で低価格な新規の光電複合インターフェイスを提供することができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
少なくとも１本の光ファイバケーブルと、
前記光ファイバケーブルを挟むように設けられる少なくとも２本の電気ケーブルと、
両端に位置し、前記電気ケーブルのそれぞれと接続される電気接点部を有するプラグと、
を備える、ケーブル。
（２）
前記電気ケーブルの被覆部の断面の径は、前記光ファイバケーブルの被覆部の厚さより長い、前記（１）に記載のケーブル。
（３）
前記光ファイバケーブルの本数は２本以上であり、複数本の前記光ファイバケーブルが一列に設けられる、前記（１）または（２）に記載のケーブル。
（４）
前記光ファイバケーブルの本数は２本以上であり、複数本の前記光ファイバケーブルが二列以上に設けられる、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のケーブル。
（５）
前記プラグは、レセプタクルに接合される際の位置決め部を備える、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のケーブル。
（６）
前記電気接点部は、前記プラグが前記レセプタクルに接合される際に前記位置決め部の内側に移動される、前記（５）に記載のケーブル。
（７）
前記電気接点部はバネ要素を持つ、前記（６）に記載のケーブル。
（８）
少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルと、
前記発光部からのレーザー光の発光を制御する発光制御部と、
を備え、
前記発光制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始する、電子機器。
（９）
前記発光制御部は、前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始した時点では前記相手側の電子機器との間の通信に必要な最低限の前記発光部のみから発光させる、前記（８）に記載の電子機器。
（１０）
少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルと、
前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を制御する供給制御部と、
を備え、
前記供給制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続されることで前記電気接点を通じた電流の供給を開始する、電子機器。
（１１）
少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始する発光制御ステップを備える、電子機器の制御方法。
（１２）
少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルにケーブルが接続されると、前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を開始する電流供給ステップを備える、電子機器の制御方法。
１ ：ケーブル
２ ：ソース機器
３ ：ソース機器側レセプタクル
４ ：シンク機器
５ ：シンク機器側レセプタクル
１１ ：光電複合ケーブル線材
１２ ：プラグ
１３ ：電気接点部
１４ ：光接点部
１５ ：電気ケーブル
１６ ：被覆部
１７ ：光ファイバ芯線
１８ ：被覆
１９ ：光リボン
２２ ：統合チップセット
２３ ：メモリ
２４ ：表示部
２７ ：信号変換部
３１、３２：電気接点
３４ ：発光部
３５ ：レーザードライブ回路
３６ ：正極電源部
４２ ：統合チップセット
４３ ：駆動回路
４４ ：表示部
５１、５２：電気接点
５３ ：信号処理部
５４ ：受光部
６１、６２：位置決め穴部
６３、６４：位置決めピン

Claims (4)

  1. 少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルと、
    前記発光部からのレーザー光の発光を制御する発光制御部と、
    を備え、
    前記発光制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始し、前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始した時点では前記相手側の電子機器との間の通信に必要な最低限の前記発光部のみから発光させるととともに、前記制御の開始後は前記相手側の電子機器との通信のために発光が必要な前記発光部の数を選択する、電子機器。
  2. 少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルと、
    前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を制御する供給制御部と、
    を備え、
    前記供給制御部は、前記レセプタクルにケーブルが接続されることで前記電気接点を通じた電流の供給を開始し、前記レセプタクルは、前記相手側の電子機器から発せられた、前記相手側の電子機器との間の通信に必要な最低限のレーザー光を受光し、該受光後は、前記相手側の電子機器からとの通信のために前記相手側の電子機器から発せられたレーザー光を受光する、電子機器。
  3. 少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器へ光による通信を行なうためのレーザー光を発光する少なくとも１つの発光部を有するレセプタクルにケーブルが接続され、前記電気接点に前記相手側の電子機器から電流が流れてくることで該電流により前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始するとともに前記発光部からのレーザー光の発光の制御を開始した時点では前記相手側の電子機器との間の通信に必要な最低限の前記発光部のみから発光させるととともに、前記制御の開始後は前記相手側の電子機器との通信のために発光が必要な前記発光部の数を選択する発光制御ステップを備える、電子機器の制御方法。
  4. 少なくとも２つの電気接点及び相手側の電子機器から発せられた光による通信を行なうためのレーザー光を受光する少なくとも１つの受光部を有するレセプタクルにケーブルが接続されると、前記相手側の電子機器へ前記電気接点を通じた電流の供給を開始する電流供給ステップと、
    前記レセプタクルが、前記相手側の電子機器から発せられた、前記相手側の電子機器との間の通信に必要な最低限のレーザー光を受光し、該受光後は、前記相手側の電子機器からとの通信のために前記相手側の電子機器から発せられたレーザー光を受光する受光ステップと、
    を備える、電子機器の制御方法。
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