JP5071488B2

JP5071488B2 - 電気コネクタ付光電気複合ケーブル及びその製造方法

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Publication number: JP5071488B2
Application number: JP2010006257A
Authority: JP
Inventors: 健輝石元; 佳樹千種
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
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Description

本発明は、電線及び光ファイバを有する電気コネクタ付光電気複合ケーブル及びその製造方法に関する。

細径同軸ケーブルと光ファイバを組み合わせた光電気複合ケーブルに用いるコネクタとして、光ファイバが接続されている光電変換モジュールを端末の中継接続体に表面実装することが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２３８７２８号公報（図３０）

医療機器、携帯端末、小型ビデオカメラ、パーソナルコンピュータまたはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器において、機能のさらなる高度化に伴い高速通信が要求されている。これに対応して光ファイバを使用した通信が望まれている。また、医療用途などでは、カメラ自体の小型化に伴い、それに接続するコネクタの小型化が要求されている。
ところが、特許文献１のように光電変換モジュールをコネクタ等の端末部分に載せると、コネクタが嵩張ってしまう。コネクタが嵩張ると取り扱い性がよくない他、狭隘な収納スペースへの収納が困難となってしまう。
また、光電変換モジュールを搭載するための専用のコネクタが必要となり、接続される機器側でもこのコネクタに対応した専用のレセプタクルが必要となり、コストアップを招いてしまう。

本発明の目的は、コネクタ部分の大型化を招くことなく、汎用性及び経済性に優れた電気コネクタ付光電気複合ケーブル及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルは、
当該ケーブルの一端に電気コネクタである第一コネクタを有し、当該ケーブルの他端に電気コネクタである第二コネクタを有し、
前記第一コネクタから離れた位置に、電気信号を光信号に変換する電気光変換素子を有する第一中継部を備え、前記第一コネクタと前記第一中継部との間が複数の電線からなる第一電気ケーブルであり、
前記第二コネクタと前記第一中継部との間に、光信号を電気信号に変換する光電気変換素子を有する第二中継部を備え、前記第二コネクタと前記第二中継部との間が複数の電線からなる第二電気ケーブルであり、
前記第一中継部と前記第二中継部との間が光ファイバと電気信号を伝える信号電線とを含む光電気複合ケーブルであり、前記光ファイバの一端が前記電気光変換素子に接続され、前記光ファイバの他端が前記光電気変換素子に接続され、
前記第一中継部は、前記電気光変換素子が実装された第一基板を有し、前記電気光変換素子に電気信号を伝える第一電線の一端が前記第一コネクタに接続され、前記第一電線の他端が前記第一基板上の回路を介して前記電気光変換素子に接続され、
前記第二中継部は、前記光電気変換素子が実装された第二基板を有し、光信号が変換された電気信号を伝える第二電線の一端が前記第二基板上の回路を介して前記光電気変換素子に接続され、前記第二電線の他端が前記第二コネクタに接続され、
前記光電気複合ケーブルに含まれる前記信号電線が前記第一コネクタ及び前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続されていることを特徴とする。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一電気ケーブルに含まれる電線であって前記第一基板の回路を介して電気光変換素子に接続されない電線の一端が、前記第一コネクタに接続され、他端が第一中継基板を介して前記光電気複合ケーブルの前記信号電線に接続されていてもよい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線が、第二中継基板を介して、前記第二電気ケーブルに含まれる電線であって前記第二基板の回路を介して前記光電気変換素子に接続されない電線に接続され、その電線の他端が前記第二コネクタに接続されていてもよい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端が前記第一コネクタに直接接続され、他端が前記第二コネクタに直接接続されていてもよい。
その際、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線が、前記第一中継部においては前記第一基板の前記電気光変換素子が実装されていない側を通され、前記第二中継部においては前記第二基板の前記光電気変換素子が実装されていない側を通されていることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一電気ケーブルには、第一給電線が含まれ、前記第一給電線の一端が前記第一コネクタに接続され、他端が直接または他の配線部材を介して前記第二コネクタに接続されていることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記光電気複合ケーブルには、第二給電線が含まれ、前記第二給電線の一端が前記第一基板上の前記電気光変換素子につながる回路に接続され、他端が直接または他の配線部材を介して前記第二コネクタに接続されていることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第二電気ケーブルには、第三給電線が含まれ、前記第三給電線の一端が前記第二基板上の前記光電気変換素子につながる回路に接続され、他端が前記第二コネクタに接続されていることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一電気ケーブル、前記光電気複合ケーブルおよび前記第二電気ケーブルのシールド層が、前記第一中継部および前記第二中継部を介して一連のものとなっていることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一中継部および前記第二中継部の筐体が半割り構造であって、前記第一中継部においては前記半割り構造の一方の筐体が前記第一基板の一面を覆うように前記第一基板が配置され、前記第二中継部においては前記半割り構造の一方の筐体が前記第二基板の一面を覆うように前記第二基板が配置されることが好ましい。

また、本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法は、光ファイバと電気信号を伝える信号電線とを有する光電気複合ケーブルの一端に第一中継部を取り付け、前記光電気複合ケーブルの他端に第二中継部を取り付ける中継部取り付け工程と、
前記第一中継部に設けられた第一基板上に実装された電気信号を光信号に変える電気光変換素子に、前記光ファイバの一端を接続する光ファイバ一端接続工程と、
前記電気光変換素子に電気信号を伝える第一電線の一端を、前記第一基板上の回路を介して前記電気光変換素子に接続し、前記第一電線の他端を電気コネクタである第一コネクタに接続する第一電線接続工程と、
前記第二中継部に設けられた第二基板上に実装された光信号を電気信号に変える光電気変換素子に、前記光ファイバの他端を接続する光ファイバ他端接続工程と、
前記光電気変換素子で変換された電気信号を伝える第二電線の一端を、前記第二基板上の回路を介して前記光電気変換素子に接続し、前記第二電線の他端を電気コネクタである第二コネクタに接続する第二電線接続工程と、
前記光電気複合ケーブルに含まれる前記信号電線を、前記第一コネクタと前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する信号電線接続工程と、
を含むことを特徴とする。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を第一中継基板の回路の一端に接続し、別の電線の一端を前記第一中継基板の回路の他端に接続し、この別の電線の他端を前記第一コネクタに接続する工程であってもよい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を第二中継基板の回路の一端に接続し、別の電線の一端を前記第二中継基板の回路の他端に接続し、この別の電線の他端を第二コネクタに接続する工程であってもよい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を前記第一コネクタに直接接続し、前記信号電線の他端を前記第二コネクタに直接接続する工程であってもよい。
その際、前記第一中継部において前記光電気複合ケーブルの前記信号電線を前記第一基板の前記電気光変換素子が実装されていない側に通し、前記第二中継部において前記信号電線を前記第二基板の前記光電気変換素子が実装されていない側に通すことが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記第一電気ケーブルに含まれる第一給電線の一端を前記第一コネクタに接続し、前記第一給電線の他端を前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する第一給電線接続工程を含むことが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記光電気複合ケーブルに含まれる第二給電線の一端を前記第一基板上の前記電気光変換素子につながる回路に接続し、前記第二給電線の他端を第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する第二給電線接続工程を含むことが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記第二電気ケーブルに含まれる第三給電線の一端を前記第二基板上の前記光電気変換素子につながる回路に接続し、前記第三給電線の他端を前記第二コネクタに接続する第三給電線接続工程を含むことが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記第一電気ケーブル、前記光電気複合ケーブルおよび前記第二電気ケーブルのシールド層を、前記第一中継部および前記第二中継部を介して一連のものとすることが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法において、前記第一中継部および前記第二中継部の筐体を半割り構造とし、前記第一中継部において前記半割り構造の一方の筐体が前記第一基板の一面を覆うように前記第一基板を配置し、前記第二中継部において前記半割り構造の一方の筐体が前記第二基板の一面を覆うように前記第二基板を配置することが好ましい。

本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルによれば、両端のコネクタを電気コネクタとし、電気光変換素子を有する第一中継部及び光電気変換素子を有する第二中継部を設けることにより、コネクタの大型化を招くことがない。そして、光ファイバによる通信の高速化を図り、機能のさらなる高度化に伴う高速通信に対応することができる。特に、小型化と高機能化が要求されている医療機器用途に好適である。また、光電変換モジュールを搭載した専用のコネクタを用いないので、コネクタの受け側も電気コネクタを用いることができ、汎用性を有し経済性に優れたものとすることができる。
また、本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法によれば、汎用性及び経済性に優れた電気コネクタ付光電気複合ケーブルを容易に製造することができる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブルの使用状態を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブルの端部の斜視図である。光電気複合ケーブルの内部構造を示す概略断面図である。第二中継部の内部構造を示すケースの一部を取り除いた状態の斜視図である。第二中継部の内部構造を示すケースの一部を取り除いた状態の側面図である。電気コネクタ付光電気複合ケーブルの構成を説明する構成図である。第一中継基板及び第二中継基板の斜視図である。第一中継基板及び第二中継基板の一部の平面図である。

以下、本発明に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブル及びその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１は、その一端に、第一コネクタ１２を有し、他端に第二コネクタ１３を有している。第一コネクタ１２は、ビデオカメラ１４のレセプタクルに接続され、第二コネクタ１３は、コントローラユニット１５のレセプタクルに接続される。
ビデオカメラ１４にて撮影された画像の画像信号が、電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１を介してコントローラユニット１５へ送信され、さらに、このコントローラユニット１５に接続されたディスプレイ１６へ送信され、ディスプレイ１６にて表示される。

図２に示すように、第一コネクタ１２及び第二コネクタ１３は、一般的に用いられる電気コネクタからなるものであり、その先端部には、複数の接続端子１７が設けられている。これらの接続端子１７がビデオカメラ１４またはコントローラユニット１５のレセプタクルの雌端子に接続される。

電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１には、第一コネクタ１２から離れた位置に、第一中継部２１を備えており、第一コネクタ１２と第一中継部２１との間に複数の電線からなる第一電気ケーブル２２が設けられている。
第二コネクタ１３と第一中継部２１との間には、第二中継部２３を備えており、第二コネクタ１３と第二中継部２３との間に複数の電線からなる第二電気ケーブル２４が設けられている。
第一中継部２１と第二中継部２３との間には、光電気複合ケーブル２５が設けられている。

図３に示すように、光電気複合ケーブル２５は、中心に光ファイバ収容部３１を有し、この光ファイバ収容部３１の周囲に電線収容部３２を有している。光ファイバ収容部３１には、１本または複数本の光ファイバ心線３３が収容され、電線収容部３２には、複数本の電線３４が収容されている。

光ファイバ収容部３１に収容される光ファイバ心線３３は、コアとクラッドからなるガラスファイバを樹脂で被覆したものである。電線収容部３２に収容される電線３４としては、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブルあるいは絶縁ケーブルなどがあり、例えば、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ２０〜４６程度のケーブルである。
この光電気複合ケーブル２５は、電線収容部３２の周囲に、押え巻３５及びシールド層３６が順に設けられ、最外周が外被３７によって覆われている。

第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４は、光ファイバを含まず、例えば、ＡＷＧ２０〜４６程度の同軸ケーブルなどのツイストペアケーブル、同軸ケーブルあるいは絶縁ケーブルなどが収容されている。第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４も、電線収容部の周囲に押え巻及びシールド層が順に設けられ、最外周が外被によって覆われている。

次に、第一中継部２１及び第二中継部２３の構造について説明する。
図２及び図６に示すように、第一中継部２１は、両端にブーツ４０ａを有する円筒状の半割り構造のケース４０を有しており、このケース４０内に、電気光変換素子４１が実装された第一基板４２を有している。第一中継部２１には、一端側に第一電気ケーブル２２が固定され、他端側に光電気複合ケーブル２５が固定されている。これらの第一電気ケーブル２２及び光電気複合ケーブル２５は、ケース４０内の端部において、外被３７が除去されてシールド層３６が折り返される。ケース４０は金属で構成されるか、または内面が金属メッキされている。金属で構成されたケース４０に、またはケース４０の金属メッキ部分に、シールド層３６が接続される。図４及び図５に示すようにシールド層３６をかしめた金属リング４０ｂを金属製のケース４０にはめ込んで接続させるのでもよい。第一電気ケーブル２２のシールド層３６と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とは、ケース４０を介して電気的に接続されることになる。

第二中継部２３は、第一中継部２１と同様に、両端にブーツ４０ａを有する円筒状の半割り構造のケース４０を有しており、このケース４０内に、光電気変換素子４３が実装された第二基板４４を有している。第二中継部２３には、一端側に光電気複合ケーブル２５が固定され、他端側に第二電気ケーブル２４が固定されている。これらの第二電気ケーブル２４及び光電気複合ケーブル２５は、ケース４０内の端部において、外被３７が除去されてシールド層３６が折り返される。ケース４０は金属で構成されるか、または内面が金属メッキされている。金属で構成されたケース４０に、またはケース４０の金属メッキ部分に、シールド層３６が接続される。図４及び図５に示すようにシールド層３６をかしめた金属リング４０ｂを金属製のケース４０にはめ込んで接続させるのでもよい。第二電気ケーブル２４のシールド層３６と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とは、ケース４０を介して電気的に接続されることになる。

本実施形態の電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１は、中間に第一中継部２１および第二中継部２３があるが、ケーブル全体のシールド層は一連のものである。そして、第一電気ケーブル２２のシールド層３６は第一コネクタ１２のシェルまたはグランド端子に接続される。コネクタが機器に接続されるとコネクタのシェルやグランド端子が機器の接地回路に接続されて接地される。第二電気ケーブル２４のシールド層３６は第二コネクタ１３のシェルまたはグランド端子に接続される。コネクタが機器に接続されるとコネクタのシェルやグランド端子が機器の接地回路に接続されて接地される。

電気光変換素子４１としては、電気信号を光信号に変換するためのＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が用いられる。光電気変換素子４３としては、光信号を電気信号に変換するためのＰＤ(Photo Diode)が用いられる。
電気光変換素子４１及び光電気変換素子４３は、複数の電極が一体成型された構造のフェルールに、バンプまたはワイヤーボンドによって導通接続されている。このフェルールに光ファイバ心線３３を接続することにより、光ファイバ心線３３と電気光変換素子４１及び光電気変換素子４３との間にて光信号の送受信が可能となっている。
また、第一基板４２には、電気光変換素子４１を駆動させるドライバＩＣが実装されており、第二基板４４には、光電気変換素子４３からの信号を増幅させるトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）が実装されている。

図４および図５では、第二基板４４の面とケース４０の半割り面とが直交する形態を示しているが、直交せずに平行になる形態として、第二基板４４の一面（光電気変換素子４３等が実装された面）が、半割り構造のケース４０の一方により覆われる配置とするのが好ましい。このように配置すると、半割り構造の片方のケース４０の上に第二基板４４を載置した状態でその上に光電気変換素子４３等を実装することができる。実装後にもう一つのケース４０を上蓋のように第二基板４４に被せてケース４０を合わせて第二中継部２３とする。こうすると光電気変換素子等を実装する作業性がよい。
第一中継部２１についても同様である。第一基板４２の一面（電気光変換素子４１等が実装された面）が、半割り構造のケース４０の一方により覆われる配置とするのが好ましい。こうすると電気光変換素子等を実装する作業性がよい。

図６に示すように、第一中継部２１では、第一電気ケーブル２２の電線からなる第一電線５１が第一基板４２の回路パターン（図示省略）に接続されており、この回路パターンを介して電気光変換素子４１に接続されている。
また、第一中継部２１では、光電気複合ケーブル２５の端部から引き出された光ファイバ心線３３の一端が、電気光変換素子４１に接続されている。
第二中継部２３では、第二電気ケーブル２４の電線からなる第二電線５２が第二基板４４の回路パターン（図示省略）に接続されており、この回路パターンを介して光電気変換素子４３に接続されている。

また、第二中継部２３では、光電気複合ケーブル２５の端部から引き出された光ファイバ心線３３の他端が、光電気変換素子４３に接続されている。
また、光電気複合ケーブル２５に含まれる電線３４からなる信号電線５３は、第一中継部２１及び第二中継部２３に通され、第一コネクタ１２及び第二コネクタ１３に接続されている。これらの信号電線５３は図５に示すように、第一基板４２については電気光変換素子４１が実装されない側、第二基板４４については光電気変換素子４３が実装されない側に通されることが好ましい。こうすることで、第一中継部２１または第二中継部２３が振動しても、信号電線５３が基板上の光学素子や光ファイバ素線にぶつかってダメージを与えるおそれがない。

また、第一電気ケーブル２２には、第一給電線５５が含まれている。この第一給電線５５の一端は第一コネクタ１２に接続され、他端は第二コネクタ１３に接続されている。これにより、コントローラユニット１５から第一給電線５５を介してビデオカメラ１４への給電が行われる。

また、光電気複合ケーブル２５には、第二給電線５６が含まれている。この第二給電線５６の一端は第一中継部２１の第一基板４２上の電気光変換素子４１及びドライバＩＣにつながる回路に接続され、他端は第二コネクタ１３に接続されている。これにより、コントローラユニット１５から第二給電線５６を介して電気光変換素子４１及びドライバＩＣへの給電が行われる。

また、第二電気ケーブル２４には、第三給電線５７が含まれている。この第三給電線５７の一端は第二中継部２３の第二基板４４上の光電気変換素子４３及びトランスインピーダンスアンプにつながる回路に接続され、他端は第二コネクタ１３に接続されている。これにより、コントローラユニット１５から第三給電線５７を介して光電気変換素子４３及びトランスインピーダンスアンプへの給電が行われる。

このように構成された電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１では、ビデオカメラ１４からの電気信号の一部が第一電気ケーブル２２の第一電線５１によって第一中継部２１の電気光変換素子４１に送信され、この電気光変換素子４１にて光信号に変換される。この光信号は、光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３を通り、第二中継部２２の光電気変換素子４３にて電気信号に変換され、第二電気ケーブル２４の第二電線５２によってコントローラユニット１５に送信される。また、ビデオカメラ１４からの電気信号の一部は、信号電線５３によって直接コントローラユニット１５へ伝送される。
これにより、コントローラユニット１５に接続されたディスプレイ１６には、ビデオカメラ１４にて撮影された画像が表示される。

上記の電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１によれば、電気光変換素子４１を有する第一中継部２１及び光電気変換素子４３を有する第二中継部２３を設けることにより、ケーブル両端の接続部を電気コネクタである第一コネクタ１２及び第二コネクタ１３とすることができる。そのため、第一コネクタ１２及び第二コネクタ１３の大型化を招くことなく、光ファイバ心線３３による通信の高速化を図り、機能のさらなる高度化に伴う高速通信に対応することができる。特に、小型化及び高機能化が要求されている医療機器用途に好適である。また、第一コネクタ１２及び第二コネクタ１３を汎用の電気コネクタとすることができるので、ビデオカメラ１４及びコントローラユニット１５のレセプタクルも電気コネクタに対応した汎用のものを使用できる。電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１を使用することでレセプタクルを汎用のものにできるので、接続する機器のレセプタクルの変更を必要とせず、経済性にも優れる。

また、１本の光ファイバ心線３３の両端に、２本の第一電線５１及び２本の第二電線５２をそれぞれ接続し、２本の第一電線５１及び２本の第二電線５２を一組として一つの信号を差動伝送することもできる。

なお、上記実施形態では、光電気複合ケーブル２５に含まれる信号電線５３の一端が第一コネクタ１２に直接接続され、他端が第二コネクタ１３に直接接続されたものを例示して説明したが、信号電線５３の接続形態としては、上記の構造に限定されない。

例えば、第一電気ケーブル２２に含まれる電線であって電気光変換素子４１につながる回路に接続されない電線３４ａの一端を第一コネクタ１２に接続し、この電線３４ａの他端を第一中継部２１で光電気複合ケーブル２５の信号電線５３に接続しても良い。また、信号電線５３の一端を、第二電気ケーブル２４に含まれる電線であって光電気変換素子４３につながる回路に接続されない電線３４ｂの一端に第二中継部２３で接続し、この電線３４ｂの他端を第二コネクタ１３に接続しても良い。

この場合、図７に示すように、第一中継基板６１及び第二中継基板６２を用いることが好ましい。例えば、第一電気ケーブル２２の電線３４ａ及び光電気複合ケーブル２５の信号電線５３を、それぞれ第一中継基板６１に接続して互いに導通させる。また、第二電気ケーブル２４の電線３４ｂ及び光電気複合ケーブル２５の信号電線５３を、それぞれ第二中継基板６２に接続して互いに導通させる。

第一中継基板６１及び第二中継基板６２としては、例えば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を用いることができ、それぞれ第一中継部２１及び第二中継部２３のケース４０内に収納される。第一中継基板６１及び第二中継基板６２には、幅方向に配列された接続端子６３が設けられ、電線３４ａ，３４ｂ及び信号電線５３の導体が、例えば、パルスヒートによって一括して半田付けされ、さらに、その接続箇所に絶縁フィルム６４が貼り付けられて絶縁されている。また、図８に示すように、第一中継基板６１及び第二中継基板６２の電線３４ａ，３４ｂ及び信号電線５３が接続される接続端子６３は、配線方向に長くすることが好ましい。このようにすると、接続端子６３の長さ寸法の範囲で電線３４ａ，３４ｂまたは信号電線５３を接続させることが可能となり、電線３４ａ，３４ｂまたは信号電線５３の余長や端部の位置のばらつきを許容することができる。また、第一中継基板６１及び第二中継基板６２を端子配列方向に折り畳んでケース４０内に収納してもよい。

なお、光電気複合ケーブル２５の信号電線５３を、第一電気ケーブル２２または第二電気ケーブル２４に含まれる電線３４ａ，３４ｂに対して直接接続しても良い。この場合、接続する電線３４ａ，３４ｂ及び信号電線５３の導体を露出させて半田付けして接続し、その接続箇所に絶縁性の熱収縮チューブを被せるか、絶縁フィルムを巻き付けて絶縁させる。

また、第一給電線５５及び第二給電線５６は、第一中継部２１または第二中継部２３に収納された第一中継基板６１または第二中継基板６２などの他の配線部材を介して接続されていても良い。

次に、上記の電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１を製造する方法について工程毎に説明する。
なお、各工程を実施する順序は、適宜変更可能である。

（中継部取り付け工程）
光電気複合ケーブル２５の両端を端末処理し、この光電気複合ケーブル２５の一端に第一中継部２１を取り付け、他端に第二中継部２３を取り付ける。なお、光電気複合ケーブル２５の両端では、図５に示すように外被３７から露出させたシールド層３６を折り返し、このシールド層３６の折り返し部分と外被３７にケース４０を固定する。ケース４０は金属から構成されるかまたは金属メッキ層を有し、シールド層３６をケース４０の金属部分と接続する。

（光ファイバ一端接続工程）
第一中継部２１の第一基板４２に設けられた電気光変換素子４１に、光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３の一端を接続する。例えば、光ファイバ心線３３のガラスファイバを露出させ、電気光変換素子４１が接続されたフェルールの挿通孔へ挿入して固定する。

（第一電線接続工程）
第一電気ケーブル２２の第一電線５１の一端を、第一中継部２１の第一基板４２に半田付けによって接続し、第一基板４２上の回路を介して第一電線５１を電気光変換素子４１に接続する。さらに、第一電気ケーブル２２の第一電線５１の他端を第一コネクタ１２に接続する。

（光ファイバ他端接続工程）
第二中継部２３の第二基板４４に設けられた光電気変換素子４３に、光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３の他端を接続する。具体的には、光ファイバ心線３３のガラスファイバを露出させ、光電気変換素子４３が接続されたフェルールの挿通孔へ挿入して固定する。

（第二電線接続工程）
第二電気ケーブル２４の第二電線５２の一端を、第二中継部２３の第二基板４４に半田付けによって接続し、第二基板４４上の回路を介して第二電線５２を光電気変換素子４３に接続する。さらに、第二電気ケーブル２４の第二電線５２の他端を第二コネクタ１３に接続する。

（信号電線接続工程）
また、光電気複合ケーブル２５の両端から引き出された信号電線５３を、第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４の電線収容部に挿入し、第一コネクタ１２と第二コネクタ１３に接続する。

（第一給電線接続工程）
（１）第一給電線５５を第一コネクタ１２と第二コネクタ１３に直接接続する場合
第一給電線５５は光電気複合ケーブル２５に含まれている。その両端は、光電気複合ケーブル２５の両端から延び出ていて、第一コネクタ１２側では第一中継部２１および第一電気ケーブル２２を通過するだけ長くされ、第二コネクタ１３側では第二中継部２３および第二電気ケーブル２４を通過するだけ長くされている。その両端の余長部分をそれぞれ、第一中継部２１および第一電気ケーブル２２、第二中継部２３および第二電気ケーブル２４を通して、第一コネクタ１２、第二コネクタ１３に接続する。
（２）第一給電線５５を第二中継部２３で別の電線に接続する場合
光電気複合ケーブル２５に含まれる第一給電線５５の第一コネクタ１２側の余長部分を第一中継部２１および第一電気ケーブル２２に通して第一コネクタ１２に接続する。第二コネクタ１３側では第二中継部２３で第一給電線５５の端を別の電線につないで（中継基板を介してもよい）、その別の電線を第二コネクタ１３に接続する。
（３）第一給電線５５を第一中継部２１で別の電線に接続する場合
第一給電線５５の一端を第一コネクタ１２に接続し、他端を第一中継部２１で光電気複合ケーブル２５に含まれる別の電線に接続する。中継基板を介してもよい。その別の電線を直接第二コネクタ１３に接続する。または第二中継部２３で別の電線に接続する。そこでも中継基板を介してもよい。

（第二給電線接続工程）
光電気複合ケーブル２５に含まれる第二給電線５６の一端を第一基板４２上の電気光変換素子４１及びドライバＩＣにつながる回路に接続し、第二給電線５６の他端を第二コネクタ１３に直接または第二中継基板６２などの他の配線部材を介して接続する。第二コネクタ１３に直接接続する場合は、光電気複合ケーブル２５の第二コネクタ１３側から第二給電線５６を延び出させ、その余長部分を第二中継部２３および第二電気ケーブル２４を通して第二コネクタ１３に接続する。他の配線部材を介して接続する場合は、第二中継部２３で、第二電気ケーブル２４に含まれる別の電線に接続する。このときに中継基板を介してもよい。

（第三給電線接続工程）
第二電気ケーブル２４に含まれる第三給電線５７の一端を第二基板４４上の光電気変換素子４３及びトランスインピーダンスアンプにつながる回路に接続し、第三給電線５７の他端を第二コネクタ１３に接続する。

（電気ケーブル接続工程）
第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４の端部に、それぞれ第一中継部２１及び第二中継部２３を取り付ける。なお、第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４の端部では、外被３７から露出させたシールド層３６を折り返し、このシールド層３６の折り返し部分および外被３７にケース４０を固定する。ケース４０は金属から構成されるかまたは金属メッキ層を有し、シールド層３６をケース４０の金属部分と接続する。

このように、上記各工程によって、汎用性及び経済性に優れた電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１を容易に製造することができる。

なお、第一中継基板６１を用いて信号電線５３を第一コネクタ１２と第二コネクタ１３に接続するには、信号電線接続工程において、信号電線５３の一端を第一中継基板６１の回路の一端に接続し、第一電気ケーブル２２に含まれる別の電線３４ａの一端を第一中継基板６１の回路の他端に接続し、この別の電線３４ａの他端を第一コネクタ１２に接続することとなる。
また、第二中継基板６２を用いて信号電線５３を第一コネクタ１２と第二コネクタ１３に接続するには、信号電線接続工程において、信号電線５３の一端を第二中継基板６２の回路の一端に接続し、第二電気ケーブル２４に含まれる別の電線３４ｂの一端を第二中継基板６２の回路の他端に接続し、この別の電線３４ｂの他端を第二コネクタ１３に接続することとなる。

このように、第一中継基板６１及び第二中継基板６２を用いれば、光電気複合ケーブル２５の両端から引き出した信号電線５３を、第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４の電線収容部へ通す手間をなくすことができる。
また、第一中継基板６１及び第二中継基板６２を用いないで、信号電線５３を直接第一コネクタ１２と第二コネクタ１３に接続する場合には、第一中継基板６１及び第二中継基板６２に対して信号電線５３や別の電線３４ａ，３４ｂを接続する手間がかからず、かつ部品点数を少なくできる。

１１：電気コネクタ付光電気複合ケーブル、１２：第一コネクタ、１３：第二コネクタ、２１：第一中継部、２２：第一電気ケーブル、２３：第二中継部、２４：第二電気ケーブル、２５：光電気複合ケーブル、３３：光ファイバ心線（光ファイバ）、３４，３４ａ，３４ｂ：電線、４１：電気光変換素子、４２：第一基板、４３：光電気変換素子、４４：第二基板、５１：第一電線、５２：第二電線、５３：信号電線、５５：第一給電線、５６：第二給電線、５７：第三給電線、６１：第一中継基板、６２：第二中継基板

Claims

電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
当該ケーブルの一端に電気コネクタである第一コネクタを有し、当該ケーブルの他端に電気コネクタである第二コネクタを有し、
前記第一コネクタから離れた位置に、電気信号を光信号に変換する電気光変換素子を有する第一中継部を備え、前記第一コネクタと前記第一中継部との間が複数の電線からなる第一電気ケーブルであり、
前記第二コネクタと前記第一中継部との間に、光信号を電気信号に変換する光電気変換素子を有する第二中継部を備え、前記第二コネクタと前記第二中継部との間が複数の電線からなる第二電気ケーブルであり、
前記第一中継部と前記第二中継部との間が光ファイバと電気信号を伝える信号電線とを含む光電気複合ケーブルであり、前記光ファイバの一端が前記電気光変換素子に接続され、前記光ファイバの他端が前記光電気変換素子に接続され、
前記第一中継部は、前記電気光変換素子が実装された第一基板を有し、前記電気光変換素子に電気信号を伝える第一電線の一端が前記第一コネクタに接続され、前記第一電線の他端が前記第一基板上の回路を介して前記電気光変換素子に接続され、
前記第二中継部は、前記光電気変換素子が実装された第二基板を有し、光信号が変換された電気信号を伝える第二電線の一端が前記第二基板上の回路を介して前記光電気変換素子に接続され、前記第二電線の他端が前記第二コネクタに接続され、
前記光電気複合ケーブルに含まれる前記信号電線が前記第一コネクタ及び前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続され、
前記第一電気ケーブルには、第一給電線が含まれ、前記第一給電線の一端が前記第一コネクタに接続され、他端が直接または他の配線部材を介して前記第二コネクタに接続され、
前記光電気複合ケーブルには、第二給電線が含まれ、前記第二給電線の一端が前記第一基板上の前記電気光変換素子につながる回路に接続され、他端が直接または他の配線部材を介して前記第二コネクタに接続され、
前記第二電気ケーブルには、第三給電線が含まれ、前記第三給電線の一端が前記第二基板上の前記光電気変換素子につながる回路に接続され、他端が前記第二コネクタに接続されていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項１に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記第一電気ケーブルに含まれる電線であって前記第一基板の回路を介して電気光変換素子に接続されない電線の一端が、前記第一コネクタに接続され、他端が第一中継基板を介して前記光電気複合ケーブルの前記信号電線に接続されていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項１または２に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記光電気複合ケーブルの前記信号電線が、第二中継基板を介して、前記第二電気ケーブルに含まれる電線であって前記第二基板の回路を介して前記光電気変換素子に接続されない電線に接続され、その電線の他端が前記第二コネクタに接続されていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項１に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端が前記第一コネクタに直接接続され、他端が前記第二コネクタに直接接続されていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項４に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記光電気複合ケーブルの前記信号電線が、前記第一中継部においては前記第一基板の前記電気光変換素子が実装されていない側を通され、前記第二中継部においては前記第二基板の前記光電気変換素子が実装されていない側を通されていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項１から５の何れか一項に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記第一電気ケーブル、前記光電気複合ケーブルおよび前記第二電気ケーブルのシールド層が、前記第一中継部および前記第二中継部を介して一連のものとなっていることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
請求項１から６の何れか一項に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルであって、
前記第一中継部および前記第二中継部の筐体が半割り構造であって、前記第一中継部においては前記半割り構造の一方の筐体が前記第一基板の一面を覆うように前記第一基板が配置され、前記第二中継部においては前記半割り構造の一方の筐体が前記第二基板の一面を覆うように前記第二基板が配置されることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブル。
光ファイバと電気信号を伝える信号電線とを有する光電気複合ケーブルの一端に第一中継部を取り付け、前記光電気複合ケーブルの他端に第二中継部を取り付ける中継部取り付け工程と、
前記第一中継部に設けられた第一基板上に実装された電気信号を光信号に変える電気光変換素子に、前記光ファイバの一端を接続する光ファイバ一端接続工程と、
前記電気光変換素子に電気信号を伝える第一電線の一端を、前記第一基板上の回路を介して前記電気光変換素子に接続し、前記第一電線の他端を電気コネクタである第一コネクタに接続する第一電線接続工程と、
前記第二中継部に設けられた第二基板上に実装された光信号を電気信号に変える光電気変換素子に、前記光ファイバの他端を接続する光ファイバ他端接続工程と、
前記光電気変換素子で変換された電気信号を伝える第二電線の一端を、前記第二基板上の回路を介して前記光電気変換素子に接続し、前記第二電線の他端を電気コネクタである第二コネクタに接続する第二電線接続工程と、
前記光電気複合ケーブルに含まれる前記信号電線を、前記第一コネクタと前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する信号電線接続工程と、
を含み、さらに、
前記第一電気ケーブルに含まれる第一給電線の一端を前記第一コネクタに接続し、前記第一給電線の他端を前記第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する第一給電線接続工程と、
前記光電気複合ケーブルに含まれる第二給電線の一端を前記第一基板上の前記電気光変換素子につながる回路に接続し、前記第二給電線の他端を第二コネクタに直接または他の配線部材を介して接続する第二給電線接続工程と、
前記第二電気ケーブルに含まれる第三給電線の一端を前記第二基板上の前記光電気変換素子につながる回路に接続し、前記第三給電線の他端を前記第二コネクタに接続する第三給電線接続工程と、
を含むことを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項８に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を第一中継基板の回路の一端に接続し、別の電線の一端を前記第一中継基板の回路の他端に接続し、この別の電線の他端を前記第一コネクタに接続することを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項８または９に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を第二中継基板の回路の一端に接続し、別の電線の一端を前記第二中継基板の回路の他端に接続し、この別の電線の他端を第二コネクタに接続することを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項８に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記信号電線接続工程は、前記光電気複合ケーブルの前記信号電線の一端を前記第一コネクタに直接接続し、前記信号電線の他端を前記第二コネクタに直接接続することを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項１１に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記第一中継部において前記光電気複合ケーブルの前記信号電線を前記第一基板の前記電気光変換素子が実装されていない側に通し、前記第二中継部において前記信号電線を前記第二基板の前記光電気変換素子が実装されていない側に通すことを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項８から１２の何れか一項に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記第一電気ケーブル、前記光電気複合ケーブルおよび前記第二電気ケーブルのシールド層を、前記第一中継部および前記第二中継部を介して一連のものとすることを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。
請求項８から１３の何れか一項に記載の電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法であって、
前記第一中継部および前記第二中継部の筐体を半割り構造とし、前記第一中継部において前記半割り構造の一方の筐体が前記第一基板の一面を覆うように前記第一基板を配置し、前記第二中継部において前記半割り構造の一方の筐体が前記第二基板の一面を覆うように前記第二基板を配置することを特徴とする電気コネクタ付光電気複合ケーブルの製造方法。