JP3690940B2 - 光電共用伝送装置及びこれを用いた伝送システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号，電気信号及び電力の伝送に関し、一種類の光電共用伝送装置を用いて、光信号伝送と電気信号伝送とを双方向及び単方向のいずれかの通信で行ったり、光信号伝送と電力搬送とを可能とする伝送システムに関する。特にＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの信号伝送とオーディオ信号伝送に適する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の伝送にホストコンピュータが不要なＩＥＥＥ１３９４シリアルバスが家電機器に採用されつつある。
【０００３】
カムコーダはそのデジタル化に伴い、従来から持っていたアナログ音声入出力用のコネクタ、アナログ映像入出力用のコネクタ、電源コネクタの他に、前述のＩＥＥＥ１３９４コネクタを持つ製品が主流となっている。カムコーダなどの携帯機器は小型軽量化の要望が強く、ＩＥＥＥ１３９４コネクタも小型な４Ｐｉｎタイプが採用されている。
【０００４】
このコネクタのプラグを、図２９に示す。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は要部断面図である。
【０００５】
プラグ１６０は、開口を持つ導電性のカバー１６１を備え、該カバー１６１内部に４つの電極１６２を持つ。１６３は、カバー１６１上面に設けられたカバー穴部である。
【０００６】
また、このプラグ１６０が挿入されるレセプタクルを、図３０に示す。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は正面断面図である。
【０００７】
レセプタクル１７０は、上記プラグが挿入される開口を持つ導電性のカバー１７１を備え、該カバー１７１内部にばね性が与えられた４つの電極１７２と、プラグカバー穴部に嵌合するばね部１７３を持つ。
【０００８】
図３１に上記プラグとレセプタクルが嵌合した状態の断面図を示す。
【０００９】
対応する４つの電極１６２，１７２は互いに接触し電気接続がなされ、プラグカバー穴部１６３にレセプタクル１７０のばね部１７３が嵌合し、フリクションロックを形成する。互いの導電性カバー１６１，１７１は接触し、電気接続部を完全に覆い、電磁ノイズをコネクタ外部へ放出するのを防ぐ。
【００１０】
電気信号伝送用プラグと制御信号伝送用プラグが同一方向に突出する接続装置に関する従来例として、実開平３−１１６５７５号公報に記載のものがある。このプラグの平面図を図３２に示す。
【００１１】
このリモートコントロール付きヘッドホン用プラグは、電気ケーブル１９１に取り付けられたプラグハウジング１９０の同じ側の面にオーディオ信号用単頭プラグ本体１９２とリモートコントロール信号用コネクタタイププラグ本体１９３とが共に同じ向きで突設されてなる。１９４はリモートコントロール信号用電気接続端子である。
【００１２】
また、このプラグと接続するリモートコントロール付きヘッドホン用ジャックは、ジャックハウジングの同じ側の面にオーディオ信号用単頭プラグ本体受口とリモートコントロール信号用コネクタタイププラグ本体受口とが並設されてなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例として説明したＩＥＥＥ１３９４コネクタには、ＩＥＥＥ１３９４信号のみが流れていた。そのためアナログ音声入出力、アナログ映像入出力、電力搬送、光伝送ができないという問題点があった。また、カムコーダではそのため４つのコネクタが必要であり、小型軽量化を阻害していた。
【００１４】
また、ＩＥＥＥ１３９４コネクタにアナログ音声信号、アナログ映像信号、電力を流すと、信号の区別がつかないため情報伝送が不可能であり、場合によっては電子回路の破壊が起こる問題が生じる。
【００１５】
他の従来例として説明したリモートコントロール付きヘッドホン用コネクタでは、電気信号伝送用プラグにはアナログ音声信号のみが流れ制御信号伝送用プラグにはリモートコントロール用信号のみが流れており、コネクタの数を削減する作用はなかった。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑み、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送のいずれか、あるいは光通信と電気通信または電力搬送との組合せを選択的に行うことができる光電共用伝送装置及びこれを用いたシステムの提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、電気プラグ及び光プラグが同一方向に突出してなる伝送ケーブルが接続される光電共用伝送装置であって、前記電気プラグが挿入される第１の挿入孔と、前記光プラグが挿入される第２の挿入孔と、前記第１の挿入孔に挿入された電気プラグに電気接続する電気接続端子と、前記第２の挿入孔に挿入された光プラグに光接続して光信号を送信する発光素子と、該第２の挿入孔に挿入された光プラグに光接続して光信号を受信する受光素子と、前記伝送ケーブルに対する通信を、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信との組合せ、双方向光通信と電力搬送との組合せのうちいずれか１つを選択的に切替制御する制御回路とを備えたことを特徴とするものである。上記構成によれば、同一の光電共用伝送装置で、単方向光通信、双方向光通信、単方向電気通信、双方向電気通信、電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信との組合せ、双方向光通信と電力搬送との組合せのうちいずれか１つを選択的に行うことが可能である。
【００１８】
また、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信との組合せ、双方向光通信と電力搬送との組合せによって異なる識別情報手段が設けられた伝送ケーブルの当該識別情報手段を検出する識別情報検出手段を設け、前記制御回路は前記識別情報検出手段からの検出結果に基づいて切替制御することを特徴とするものである。通信方式を自動識別でき、信号の種類により別途切り替えるためのスイッチが不要となる。
【００１９】
前記単方向光通信としてディジタルオーディオ光信号を、前記双方向光通信としてＩＥＥＥ１３９４光信号を、前記単方向電気通信としてディジタルオーディオ電気信号，アナログオーディオ電気信号又はビデオ電気信号を、前記双方向電気通信としてＩＥＥＥ１３９４電気信号を適用することを特徴とするものであり、光信号または電気信号を同一の光電共用伝送装置で通信できる。
【００２０】
前記識別情報検出手段は、前記第２の挿入孔の周りに前記光プラグの外周面に接触可能に配置された電気スイッチからなり、光プラグの有無又は光プラグの直径の違いからなる光プラグの識別情報手段を、光プラグの挿入孔への挿入時に、光プラグの接触／非接触による前記電気スイッチのオン／オフの組み合わせにより、前記伝送ケーブルの伝送媒体の種類及び該伝送媒体を伝播する信号の形態を識別してなる。簡単な構成で通信方式が自動識別できる。
【００２１】
前記伝送ケーブルの伝送媒体の伝送品質を検出する検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
加えて、前記制御回路は、双方向光通信と双方向電気通信が同時に可能なとき、前記伝送品質の高い伝送媒体による通信を選択することを特徴とするものである。
【００２３】
加えて、前記制御回路は、双方向光通信と双方向電気通信が同時に可能なとき、高速伝送が可能な前記伝送ケーブルの伝送媒体による通信を選択することを特徴とするものである。複数の伝送媒体の中から最良な伝送媒体を選択し、最良な通信が行える。
【００２４】
加えて、前記発光素子と受光素子とを１本の光プラグに光接続させる光分岐素子を備えたことを特徴とするものである。光ファイバを１本削減でき、小型化，軽量化が可能となる。
【００２５】
また、前記光分岐素子としてマイクロプリズムアレイを用いたことを特徴とするものである。より小型化が可能となる。
【００２６】
加えて、前記第２の挿入孔を小型単頭式電気プラグが挿入可能な形状とすることを特徴とするものである。既存のプラグを使用することが可能となる。
【００２７】
加えて、前記識別情報検出手段は、前記両プラグに設けられた互いの識別情報手段の組合せにより、前記伝送ケーブルの伝送媒体の種類及び該伝送媒体を伝播する信号の形態を識別してなることを特徴とするものである。小型化と多機能性を兼ね備えることが可能となる。
【００２８】
加えて、上記いずれか１つの光電共用伝送装置を用いた伝送システムであって、前記光プラグを前記電気プラグよりも長くしたことを特徴とするものである。既存の電気レセプタクルに本発明のプラグを挿入不可能とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかる光送受信モジュール及びそれを用いた光送受信システムについて、図面とともに説明する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態よりなる光電共用伝送システムを図１に示す。
【００４１】
光プラグ部と電気プラグ部とを有するプラグが取り付けられた光・電気複合ケーブルの装着が可能である嵌合部を備えた光電共用伝送装置１０１と、装着されたプラグの識別情報に対応して伝送路を選択的に切り替えることのできる制御回路１０２と、前記装着された光・電気複合ケーブル１０３によって当該光・電気複合ケーブル１０３のもう一方にあるインターフェース１０４との間で双方向光通信，双方向電気通信，単方向光通信，単方向電気通信及び電力搬送を行うことが可能である。
【００４２】
前記光電共用伝送装置１０１において、１０６は光プラグ部１０５と電気プラグ部１０７を装着するための嵌合部であり、１０８は発光素子であり、１０９は駆動用集積回路であり、１１０は受光素子であり、１１１は増幅処理用集積回路であり、１１２は電気接続端子であり、１１３は挿入された光プラグ部１０５に設けられた識別情報手段を検出するためのプラグ識別用端子（識別情報検出手段）である。
【００４３】
制御回路１０２において、１１４は発光素子駆動制御用イネーブル機能付きバッファであり、発光素子駆動制御用伝送路１１５を通して発光部１２１を制御する。１１６は受光素子増幅処理信号制御用イネーブル機能付きバッファであり、受光素子増幅処理信号伝送路１１７を通して受光部１２２からの信号を外部に出力することを制御するものである。アナログスイッチ１１８は電気信号を光電共用伝送装置１０１に複数個設けられた電気接続端子１１２に電気信号伝送路１２３を通して送信するためのものであり、アナログスイッチ１１９は光電共用伝送装置１０１に複数個設けられた電気接続端子１１２から受信され、電気信号伝送路１２３を通して伝送された電気信号を外部に出力するためのものであり、識別及び伝送路選択回路１２０は、挿入された光プラグ部１０５のプラグ形状を識別及び外部より制御信号路１２４を介して入力された伝送路制御信号から伝送路を選択し、発光素子駆動制御用イネーブル機能付きバッファ１１４、受光素子増幅処理信号制御用イネーブル機能付きバッファ１１６及びアナログスイッチ１１８，１１９に制御信号を送信するものである。
【００４４】
双方向光通信用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、プラグ識別用端子１１３より識別情報が識別及び伝送路選択回路１２０に入力され、前記識別及び伝送路選択回路１２０にて装着されたケーブルアセンブリが双方向光通信用であることを識別し、発光素子駆動制御用イネーブル機能付きバッファ１１４、受光素子増幅処理信号制御用イネーブル機能付きバッファ１１６にイネーブル信号が出力され、該バッファ１１４，１１６がＯＮ状態となり、送信信号は発光素子駆動用伝送路１１５を通して発光部１２１において電気信号から光信号に変換され光信号として出射され、挿入された光プラグ部１０５ａに導かれ、光ファイバケーブル１０３を通してもう一方のインターフェース１０４に光信号が伝送される。また、前記インターフェース１０４から伝送された光信号は、光ファイバケーブル１０３を通して挿入された光プラグ部１０５ｂから出射され、受光部１２２に光信号が導かれ、該受光部１２２により光信号から電気信号に変換され、受光素子増幅処理信号伝送路１１７及び受光素子増幅処理信号制御用イネーブル機能付きバッファ１１６を通して受光部１２２からの受信が外部に出力され、双方向光通信を行うことができる。
【００４５】
なお、この時使用しない伝送路は、前記識別及び伝送路選択回路１２０によって、信号が通過しないよう遮断されており、双方向光信号伝送を行う際に何ら悪影響を与えないよう構成されている。
【００４６】
また、双方向電気通信用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが双方向電気通信用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、双方向電気通信を行う。
【００４７】
さらに、単方向光通信用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが単方向光通信用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、単方向光通信を行う。
【００４８】
さらにまた、単方向電気通信用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが単方向電気通信用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、単方向光通信を行う。
【００４９】
加えて、電力搬送用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが電力搬送用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、単方向光通信を行う。
【００５０】
加えて、双方向電気通信＋電力搬送用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが双方向電気通信＋電力搬送用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、双方向電気通信及び電力搬送を行う。
【００５１】
加えて、双方向電気通信＋双方向光通信用ケーブルアセンブリが光電共用伝送装置１０１に装着された場合においては、前記双方向光通信用ケーブルアセンブリが装着された場合と同様に、識別及び伝送路選択回路１２０によって装着されたケーブルアセンブリが双方向電気通信＋双方向光通信用であることを識別し、必要な伝送路のみを信号が通過できるよう制御を行い、双方向電気通信及び双方向光通信を行う。
【００５２】
また、光電共用伝送装置１０１にプラグが挿入されない場合は、すべての伝送路を前記識別及び伝送路選択回路１２０によって、信号が通過しないよう遮断されており、他の機器に何ら悪影響を与えない及び消費電力の低減が可能であるよう構成されている。
【００５３】
以上のように、光電共用伝送装置１０１に挿入されたプラグを識別し、制御回路１０２にて伝送路の制御を行うことによって、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送のいずれか、あるいは光通信と電気通信または電力搬送との組合せを選択的に行うことが可能である。
【００５４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態よりなる光電共用伝送システムは、双方向電気通信，単方向電気通信，単方向光通信，双方向光通信，、双方向光通信＋電力搬送，双方向電気通信＋双方向光通信を行う。
【００５５】
本実施の形態にかかる光電共用伝送システムに用いるプラグを図２乃至図８に示す。図中、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００５６】
図２は双方向電気通信用プラグであり、例えばＩＥＥＥ１３９４電気通信用である。
【００５７】
図３及び図４は単方向電気通信用プラグであり、例えばアナログオーディオ電気通信用、ビデオ電気通信用であり、図３は入力用、図４は出力用である。
【００５８】
図５は単方向光通信用プラグであり、例えばデジタルオーディオ光信号用であり、光プラグの一方は入力用、他方は出力用である。
【００５９】
図６は双方向光通信用プラグである。
【００６０】
図７は双方向光通信＋電力搬送用プラグである。
【００６１】
図８は双方向電気通信＋双方向光通信用プラグである。
【００６２】
図９は、図５に示す単方向光通信用プラグの全体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００６３】
図９において、プラグの光プラグ部１０５の内部には光ファイバ１３０を持つ。光プラグ部１０５は電気プラグ部１０７よりも長いが、それは従来のレセプタクル（例えば従来例のＩＥＥＥ１３９４レセプタクル）に、本実施の形態のプラグを挿入不可能とするためである。それは、光プラグ部１０５が従来のレセプタクルもしくは取り付けパネルに、電気プラグ部１０７よりも先に接触し、プラグの挿入を不可能とすることにより機能する。
【００６４】
図２の双方向電気通信用であるＩＥＥＥ１３９４電気通信用プラグは、従来例で説明したものである。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０には表１に示す信号が流れる。
【００６５】
図３の単方向（入力）電気通信用プラグであるアナログオーディオ電気通信とビデオ電気通信用プラグは、光ファイバの無い光プラグ部１０５が一つしか無い構造を持つ。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０には表１に示す信号が流れる。
【００６６】
図４の単方向（出力）電気通信用プラグであるアナログオーディオ電気通信とビデオ電気通信用プラグは、光ファイバの無い光プラグ部１０５が図３と違う側一つしか無い構造を持つ。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０には表１に示す信号が流れる。
【００６７】
図５の単方向光通信用プラグであるデジタルオーディオ光通信用プラグは、光ファイバを内部に持つ光プラグ部１０５が２つある構造を持つ。一方の光プラグ部が入力用、他方が出力用である。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０は休止状態にある。
【００６８】
図６の双方向光通信用プラグであるＩＥＥＥ１３９４光通信用プラグは、光ファイバを内部に持つ光プラグ部１０５が２つある構造を持つ。両光プラグ部１０５の先端は直径が小さい段状になっている。一方の光プラグ部が入力用、他方が出力用である。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０は休止状態にある。
【００６９】
図７の双方向光・電力搬送用プラグであるＩＥＥＥ１３９４光・電力搬送用プラグは、光ファイバを内部に持つ光プラグ部１０５が２つある構造を持つ。一方の光プラグ部の先端は直径が小さい段状になっている。一方の光プラグ部が入力用、他方が出力用である。電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０には表１に示す極性の電力が流れる。
【００７０】
図８の双方向光・電気通信用プラグであるＩＥＥＥ１３９４光・電気通信用プラグは、光ファイバを内部に持つ光プラグ部１０５が２つある構造を持つ。他方の光プラグ部の先端は直径が小さい段状になっている。一方の光プラグ部が入力用、他方が出力用である。電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子１７〜２０には表１に示す信号が流れる。
【００７１】
【表１】

本実施例の光電共用伝送装置を図１０に示す。図１０中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００７２】
図１０に示す光電共用伝送装置１０において、１１は電気プラグ挿入孔、１２は光プラグ挿入孔、１３は発光素子１４及び受光素子１５をモールドしたモールドパッケージ、１６はハウジング、１７〜２０は電気接続用の端子部、２１〜２４は識別情報検出用内側端子部（スイッチ）、２５は外部端子部である。
【００７３】
該モールドパッケージ１３の構造を図１１に示す。図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）は平面断面図である。
【００７４】
１４は発光素子、１５は受光素子、３０はモールドパッケージ１３に形成されたレンズである。
【００７５】
外部端子２５からの送信電気信号は駆動集積回路３２に入力され、発光素子１４により光信号に変換され、レンズ３０を経由し光ファイバに入射し光信号として光ファイバを伝播する。一方、受信光信号はレンズ３０を経由し受光素子１５により電気信号に変換され、増幅集積回路３３により増幅された後、外部端子２５より外部に取り出される。
【００７６】
モールドパッケージ１３は、金属板からなるリードフレーム３１に半導体チップがロウ付けされた後、ワイヤーボンディングにより電気接続がなされ、全体を樹脂モールドして製造される。
【００７７】
光電共用伝送装置の構造において、前記識別情報検出手段は、光プラグ挿入孔１２に突出する電極とそれに対向するように設けられた電極からなるスイッチ群であり、例えば、図１０（ｅ）に示すように４つのスイッチ２１〜２４からなる。
【００７８】
該突出した電極は、プラグ挿入時に光プラグ部１０５の側面に接触し、その押圧力にて該対向電極に接触しＯＮ状態となる。
【００７９】
図１２は本実施の形態の光電共用伝送装置に代表的なプラグが挿入された場合の光プラグ挿入孔部の平面断面図である。図中、（ａ）は図２のプラグが挿入された場合を、（ｂ）は図５のプラグが挿入された場合を、（ｃ）は図６のプラグが挿入された場合を示す。
【００８０】
表２に示すとおり、スイッチ群のＯＮ／ＯＦＦ状態により挿入されたプラグ、例えば図２乃至図８のプラグの識別が可能となる。
【００８１】
【表２】

スイッチが４つあると、ＯＮ・ＯＦＦの状態の組み合わせにより、２の４乗である１６種類の識別が可能であり、上記では７種類のプラグ例を示したが、例えば単方向光通信＋電力搬送などの他のプラグを設けることが可能なのは言うまでもない。
【００８２】
また、識別情報手段を光プラグ部の形状で表記したが、特願平０９−２８３５１６号にて本発明人が提案したようなマークを光プラグ部に設け、それを認識し前記制御回路を動作させても良い。
【００８３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態よりなる光電共用伝送システムは、本発明の第２の実施の形態よりなる光電共用伝送システムと構成は同じであるが、光プラグ部の配置が異なり、より薄くなっている。
【００８４】
本実施の形態のプラグを図１３に示し、光電共用伝送装置部を図１４に示す。図１３中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。また、図１４中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は平面断面図、（ｆ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図である。
【００８５】
動作は第２の実施の形態と同様であるので省略する。
【００８６】
このように、光プラグ部１０５と電気プラグ部１０７との位置関係は目的に応じて最適化される。
【００８７】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態よりなる光電共用伝送システムを図１５に示す。
【００８８】
図１５の制御回路１０２より右側は、図１の光電共用伝送システムと同じであるので省略する。
【００８９】
切替器２００は、例えば図１６に示すようなアナログＳＷ２０１，２０２とインバータ２０３から構成される。端子２０４と端子２０６、端子２０５と端子２０６の接続は端子２０７に入力される信号により、交互に切り替えられる。
【００９０】
次に動作を説明する。図示しない外部回路からの入出力と伝送品質測定回路２０８の入出力が前述の切替器２００により交互に制御回路１０２に接続されるように接続される。ここでは切替器２００の制御信号は記述していない。先の実施の形態に示したように双方向光通信と双方向電気通信が同時に可能な場合には、プラグが挿入孔に挿入されるか、電源が投入されるなどのイベントにより、制御回路１０２と伝送品質測定回路２０８が切替器２００により電気接続される。
【００９１】
相手光電共用伝送装置からの光信号・電気信号が来た場合は、伝送品質測定回路２０８内の切替器２００により比較器（ＣＯＭ）２１０，２１２とパターン発生器２０９が接続される。相手信号は電線及び光ファイバを通り、光電共用伝送装置により光信号も電気信号となり、それぞれ比較器（ＣＯＭ）２１０，２１２に入力される。相手信号とパターン発生器２０９の信号を比較し、その合致数をエラーカウンタ２１１，２１３に記録する。
【００９２】
各エラーカウンタ２１１，２１３の数値は電気通信媒体と光通信媒体の伝送品質を表し、その数値が小さいほど、品質が高い。その数値は比較器（ＣＯＭ）２１４により比較され、数値の小さい側の伝送媒体を選択すべく、制御回路１０２へ信号を送る。
【００９３】
相手光電共用伝送装置からの光信号・電気信号が来ない場合は、伝送品質測定回路２０８内の切替器２００により制御回路１０２の入力とパターン発生器２０９が接続され、パターン発生器２０９に予め記録された信号パターンを送信する。相手光電共用伝送装置は先述の手順にて伝送品質の高い伝送媒体を選択する。
【００９４】
上記ではエラーレイトを検出したが、Ｓ／Ｎ比を検出しても良い。
【００９５】
ＩＥＥＥ１３９４規格では伝送速度として、１００Ｍｂｐｓ、２００Ｍｂｐｓ、４００Ｍｂｐｓなどのセグメントを持ち、通信装置は下位互換性を持つ。例えば速度上限１００Ｍｂｐｓの装置と速度上限２００Ｍｂｐｓの装置が互いに通信する際は、１００Ｍｂｐｓで通信が行われる。また、ＩＥＥＥ１３９４規格は通信装置間で複数の伝送路を持つことを許していない。
【００９６】
従って、ＩＥＥＥ１３９４双方向光通信とＩＥＥＥ１３９４双方向電気通信が同時に可能な場合には、伝送品質の高い通信媒体を選択することは、ＩＥＥＥ１３９４規格とも親和性が高い。
【００９７】
また、伝送品質では無く、伝送速度により通信媒体を選択する手続きを説明する。
【００９８】
１）ＩＥＥＥ１３９４双方向光通信とＩＥＥＥ１３９４双方向電気通信が同時に可能か判断する。
【００９９】
２）伝送路識別選択回路に信号を送り、光伝送経路を絶ち電気伝送経路を繋ぐ。
【０１００】
３）電気通信速度を判定する。
【０１０１】
４）伝送路識別選択回路に信号を送り、電気伝送経路を絶ち光伝送経路を繋ぐ。
【０１０２】
５）光通信速度を判定する。
【０１０３】
６）速度の高い方の通信媒体を選択するように伝送路識別選択回路に信号を送る。
【０１０４】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態よりなる光電共用伝送システムは、本発明の第２の実施の形態よりなる光電共用伝送システムと機能は同じであるが、１本の光プラグに発光素子と受光素子を光接続させる光分岐素子を用いたことが異なり、より小型になっている。
【０１０５】
本実施の形態のプラグを図１７に示し、光電共用伝送装置を図１８に示す。図１７中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図１８中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は平面断面図、（ｆ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図を示す。
【０１０６】
図１８に示される光電共用伝送装置３００において、３１１は電気プラグ挿入孔、３１２は光プラグ挿入孔、３１３は発光素子３１４及び受光素子３１５をモールドしたモールドパッケージ、３１６はハウジング、３１７〜３２０は電気接続用の端子部、３２１〜３２４は識別情報検出用内側端子部（スイッチ）、３２５は外部端子部、３０１は光分岐素子である。
【０１０７】
モールドパッケージ３１３の構成は本発明の第２の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【０１０８】
光分岐素子３０１にはマイクロプリズムアレイを用い小型化を図っている。
【０１０９】
外部端子３２５からの送信電気信号は駆動集積回路に入力され、発光素子３１４により光信号に変換され、レンズを経由した後、光分岐素子３０１により光路を屈曲され、光ファイバに入射し光信号として光ファイバを伝播する。一方、光ファイバより出射した受信光信号は光分岐素子３０１により光路を屈曲され、レンズを経由し受光素子３１５により電気信号に変換され、増幅集積回路により増幅された後、外部端子３２５より外部に取り出される。
【０１１０】
光電共用伝送装置の構造において、前記識別情報検出手段は、光プラグ挿入孔３１２に突出する電極とそれに対向するように設けられた電極からなるスイッチ群であり、図１８（ｅ）に示すように４つのスイッチ３２１〜３２４からなる。該突出した電極は、プラグ挿入時に光プラグ部１０５の側面に接触し、その押圧力にて該対向電極に接触しＯＮ状態となる。
【０１１１】
該構成によれば、第２の実施の形態よりなる光電共用伝送システムと比べ、光プラグ部１０５の数が１つであるため、識別情報手段は全てこの光プラグ部１０５上に設ける。具体的には直径の異なる４つの段の組み合わせになる。
【０１１２】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態よりなる光電共用伝送システムは、本発明の第５の実施の形態よりなる光電共用伝送システムの光プラグ部の形状を、小型単頭式電気プラグと類似形状である、ＥＩＡＪ−ＲＣ５７２０の光丸型プラグとしたことと識別情報手段を本発明人が提案した特開平６−１４０１０６号と同様としたことが異なる。
【０１１３】
本実施の形態にかかる光電共用伝送システムに用いるプラグを図１９乃至図２５に示す。図１９乃至図２５において、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【０１１４】
図１９は単方向電気通信用プラグであり、例えばアナログオーディオ電気通信に用いるプラグである。この場合、光電共用伝送装置の４つの電気接続端子４１７〜４２０は休止状態にある。
【０１１５】
図２０は単方向電気通信用いるプラグであり、例えばデジタルオーディオ電気通信に用いるプラグである。この場合、光電共用伝送装置の４つの電気接続端子４１７〜４２０は休止状態にある。
【０１１６】
図２１は単方向光通信用プラグであり、例えばデジタルオーディオ光通信用である。この場合、光電共用伝送装置の４つの電気接続端子４１７〜４２０は休止状態にある。
【０１１７】
図２２は双方向電気通信用プラグであり、例えばＩＥＥＥ１３９４電気通信用プラグである。これは、従来例にて示したものと同じである。この場合、光電共用伝送装置の光デバイスは休止状態にある。
【０１１８】
図２３は双方向光通信用プラグであり、例えばＩＥＥＥ１３９４光通信に用いるプラグである。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の電気接続端子４１７〜４２０は休止状態にある。
【０１１９】
図２４は双方向光通信＋電力搬送用プラグであり、例えば電力搬送機能付きＩＥＥＥ１３９４光通信用プラグである。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子４１７〜４２０には表３に示す極性の電力が流れる。
【０１２０】
図２５は双方向電気通信＋双方向光通信用プラグであり、例えばＩＥＥＥ１３９４電気・光通信用プラグである。この場合、電気プラグ部１０７及び光電共用伝送装置の４つの電気接続端子４１７〜４２０には表３に示す信号が流れる。
【０１２１】
【表３】

図２６は、図２３に示す双方向光通信用プラグの全体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【０１２２】
図２６において、プラグの光プラグ部１０５の内部には光ファイバを持つ。光プラグ部１０５は電気プラグ１０７よりも長いが、それは従来のレセプタクル（例えば従来例のＩＥＥＥ１３９４レセプタクル）に、本実施の形態のプラグを挿入不可能とするためである。それは光プラグ部１０５が従来のレセプタクルもしくは取り付けパネルに、電気プラグ部１０７よりも先に接触し、プラグの挿入を不可能とすることにより機能する。
【０１２３】
また、本実施の形態の光電共用伝送装置を図２７に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面断面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は平面断面図、（ｆ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図である。
【０１２４】
図２７に示される光電共用伝送装置４００において、４１１は電気プラグ挿入孔、４１２は光プラグ挿入孔、４１３は発光素子４１４及び受光素子４１５をモールドしたモールドパッケージ、４１６はハウジング、４１７〜４２０は電気接続用の端子部、４２１〜４２７は識別情報検出用内側端子部、４２８は外部端子部、４０１は光分岐素子である。
【０１２５】
該光電共用伝送装置４００の構造において、前記識別情報検出手段は、光プラグ挿入孔４１２と電気プラグ挿入孔４１１に突出する電極と、それに対向するように設けられた電極からなるスイッチである。該突出した電極は、プラグ挿入時にプラグ部の側面に接触し電気伝導を行う。またその押圧力にて該対向電極に接触しＯＮ状態となる。
【０１２６】
図２８に前記識別情報検出手段の説明図を示す。（ａ）は光プラグ部とその挿入孔に配置された電極であり、（ｂ）は電気プラグ部とその挿入孔に配置された電極を示す。
【０１２７】
（ａ）における、Ｖ１は図２７（ｅ）の４２４へ、Ｖ２は図２７（ｅ）の４２５へ、Ｖ３は図２７（ｅ）の４２１に接続され、（ｂ）における、Ｖ４は図２７（ｃ）の４２６へ接続され、それぞれ図２８に示されるように電圧が印加される。
【０１２８】
この識別情報検出手段に各プラグ部が挿入された場合のＶ１〜Ｖ４の電位を表４に示す。また、電気プラグ部及び電気接続端子に流れる信号の種類は、上記の表３に示す通りである。
【０１２９】
【表４】

本実施の形態は、既存のコネクタを並べた構成であるが、両コネクタに識別情報検出手段を持たせたことにより、各コネクタ間で識別情報の組合せ検出が行え、小型化と多機能性を兼ね備えることが可能となっている。その他に既存のプラグが挿入できるため、ユーザーの保有資産の有効活用が可能である。その一方で、新しいプラグは既存のレセプタクルには挿入できないため、既存の機器で通信ができなかったり、電子回路を破壊する問題も発生しない。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、同一の光電共用伝送装置で、単方向光通信、双方向光通信、単方向電気通信、双方向電気通信、電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信，双方向光通信と電力搬送の組合せのうちいずれか１つを選択的に行うことが可能となり、スペース，コストともに有利となる。
【０１３１】
また、通信方式を自動識別でき、信号の種類により別途切り替えるためのスイッチが不要となり、スペース，コストともに有利となる。
【０１３２】
さらに、ディジタルオーディオ光信号、ＩＥＥＥ１３９４光信号、ディジタルオーディオ電気信号，アナログオーディオ電気信号又はビデオ電気信号、ＩＥＥＥ１３９４電気信号を同一の光電共用伝送装置で通信できる。
【０１３３】
さらにまた、簡単な構成で通信方式を自動識別できる。
【０１３４】
加えて、複数の伝送媒体の中から最良な伝送媒体を選択し、最良な通信を行える。
【０１３５】
加えて、光ファイバを１本削減でき、小型化，軽量化が可能となる。
【０１３６】
加えて、より小型化が可能となる。
【０１３７】
加えて、既存のプラグを使用することが可能となり、ユーザーの保有資産を無駄にしないことが可能となる。
【０１３８】
加えて、小型化と多機能性を兼ね備えることが可能となる。
【０１３９】
さらに、既存の電気レセプタクルに本発明のプラグが挿入不可能となるため、挿入した場合に発生する通信障害や電子回路の破壊が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態よりなる光電共用伝送システムを示す図である。
【図２】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図３】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図４】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図５】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図６】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図７】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図８】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図９】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いる光電共用伝送装置を示す図である。
【図１１】モールドパッケージを示す図である。
【図１２】図１０に示す光電共用伝送装置にプラグを挿入した状態を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図１４】本発明の第３実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いる光電共用伝送装置を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施の形態よりなる光電共用伝送システムを示す図である。
【図１６】切替器の具体的構成を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図１８】本発明の第５実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いる光電共用伝送装置を示す図である。
【図１９】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２０】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２１】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２２】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２３】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２４】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２５】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２６】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図２７】本発明の第６実施の形態よりなる光電共用伝送システムに用いる光電共用伝送装置を示す図である。
【図２８】識別情報検出手段の説明図である。
【図２９】従来の電気伝送システムに用いるプラグを示す図である。
【図３０】従来の電気伝送システムに用いるレセプタクルを示す図である。
【図３１】図２９に示すプラグと図３０に示すレセプタクルとを嵌合した状態を示す図である。
【図３２】従来の接続装置を示す図である。
【符号の説明】
１０２ 制御回路
１０３ 伝送ケーブル
１０５ 光プラグ部
１０７ 電気プラグ部
１１３ プラグ識別端子
１１，３１１，４１１ 電気プラグ挿入孔
１２，３１２，４１２ 光プラグ挿入孔

Claims (12)

1. 電気プラグ及び光プラグが同一方向に突出してなる伝送ケーブルが接続される光電共用伝送装置であって、導電性のカバーを備えた前記電気プラグが挿入される第１の挿入孔と、前記光プラグが挿入される第２の挿入孔と、前記伝送ケーブルの伝送媒体の種類及び該伝送媒体を伝播する信号の形態を識別するための識別情報手段が設けられた前記光プラグの当該識別情報手段を検出する識別情報検出手段と、前記識別情報検出手段からの検出結果に基づいて、前記伝送ケーブルに対する通信を、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信との組合せ、双方向光通信と電力搬送との組合せのうちいずれか１つを選択的に切替制御する制御回路とを備え、前記識別情報検出手段は、前記光プラグの外周面に接触可能に配置された電気スイッチからなり、前記光プラグの接触／非接触により前記電気スイッチはオン／オフすることを特徴とする光電共用伝送装置。
2. 電気プラグ及び光プラグが同一方向に突出してなる伝送ケーブルが接続される光電共用伝送装置であって、導電性のカバーを備えた前記電気プラグが挿入される第１の挿入孔と、前記光プラグが挿入される第２の挿入孔と、前記伝送ケーブルの伝送媒体の種類及び該伝送媒体を伝播する信号の形態を識別するための識別情報手段が設けられた前記両プラグの当該識別情報手段を検出する識別情報検出手段と、前記識別情報検出手段からの検出結果に基づいて、前記伝送ケーブルに対する通信を、単方向光通信，双方向光通信，単方向電気通信，双方向電気通信，電力搬送，双方向光通信と双方向電気通信との組合せ、双方向光通信と電力搬送との組合せのうちいずれか１つを選択的に切替制御する制御回路とを備え、前記識別情報検出手段は、前記光プラグあるいは電気プラグの外周面に接触可能に配置された電気スイッチからなり、前記光プラグあるいは電気プラグの接触／非接触により前記電気スイッチはオン／オフすることを特徴とする光電共用伝送装置。
3. 前記電気スイッチは、挿入孔から突出する電極と、これに対向する電極とからなり、前記突出した電極は、プラグ挿入時にプラグの側面に接触して前記対向電極に接触することを特徴とする請求項１または２記載の光電共用伝送装置。
4. 前記識別情報手段は、前記光プラグの有無又は光プラグの直径の違いとされたことを特徴とする請求項３記載の光電共用伝送装置。
5. 前記単方向光通信としてディジタルオーディオ光信号を、前記双方向光通信としてＩＥＥＥ１３９４光信号を、前記単方向電気通信としてディジタルオーディオ電気信号，アナログオーディオ電気信号又はビデオ電気信号を、前記双方向電気通信としてＩＥＥＥ１３９４電気信号を適用することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光電共用伝送装置。
6. 前記伝送ケーブルの伝送媒体の伝送品質を検出する検出手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光電共用伝送装置。
7. 前記制御回路は、双方向光通信と双方向電気通信が同時に可能なとき、前記伝送品質の高い伝送媒体による通信を選択することを特徴とする請求項６記載の光電共用伝送装置。
8. 前記制御回路は、双方向光通信と双方向電気通信が同時に可能なとき、高速伝送が可能な前記伝送ケーブルの伝送媒体による通信を選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光電共用伝送装置。
9. 前記発光素子と受光素子とを１本の光プラグに光接続させる光分岐素子を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光電共用伝送装置。
10. 前記光分岐素子としてマイクロプリズムアレイを用いたことを特徴とする請求項９記載の光電共用伝送装置。
11. 前記第２の挿入孔を小型単頭式電気プラグが挿入可能な形状とすることを特徴とする請求項１記載の光電共用伝送装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１つに記載の光電共用伝送装置を用いた伝送システムであって、前記光プラグを前記電気プラグよりも長くしたことを特徴とする伝送システム。

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