WO2015026067A1 - 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블 - Google Patents

광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블 Download PDF

Info

Publication number
WO2015026067A1
WO2015026067A1 PCT/KR2014/006713 KR2014006713W WO2015026067A1 WO 2015026067 A1 WO2015026067 A1 WO 2015026067A1 KR 2014006713 W KR2014006713 W KR 2014006713W WO 2015026067 A1 WO2015026067 A1 WO 2015026067A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical fiber
fiber unit
hdmi cable
cable
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/006713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
전영호
장성환
조영일
임영석
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FOTTU Co Ltd
LS Cable and Systems Ltd
Original Assignee
FOTTU Co Ltd
LS Cable and Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020130125057A external-priority patent/KR102181050B1/ko
Application filed by FOTTU Co Ltd, LS Cable and Systems Ltd filed Critical FOTTU Co Ltd
Publication of WO2015026067A1 publication Critical patent/WO2015026067A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4416—Heterogeneous cables

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an HDMI cable having an optical fiber unit. More particularly, an embodiment of the present invention relates to an HDMI cable having an optical fiber unit capable of transmitting a large amount of signals to a long distance while minimizing noise degradation or transmission speed degradation.
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • HDMI is a change from DVI, the standard for interfacing personal computers and displays, to AV electronics. In December 2002, the specification for HDMI 1.0 was decided. It does not require a decoder chip or software because it transmits from the player to the television without compressing the video and audio. The connected devices are compatible with each other.
  • control signals can also be sent, enabling each AV device to be used organically.
  • HDMI introduced the upgraded HDMI 1.3 for the Full HD era.
  • HDMI 1.3 has increased its bandwidth from 5Gbps (165MHz) to 10Gbps (340MHz), enabling transmission and reception of about twice as much data.
  • up to 24 bits can be transmitted based on the existing RGB standard, and it can express up to 281 trillion colors by extending to 30 to 48 bits.
  • It is a next-generation color space standard that expresses colors within the visible range, and supports xvYCC, which expands the color space 1.8 times more than before, and supports 2,560 ⁇ 1,600 resolution or 1,440p that exceeds the full HD standard of 1,920 ⁇ 1,080. By implementing 120 frames, it improves image reproducibility and response speed.
  • audio standards such as DVD audio and Super Audio CD (SACD), as well as next-generation HD audio standards such as Dolby's True HD and DTS HD of the Digital Theater System (DTS).
  • SACD DVD audio and Super Audio CD
  • next-generation HD audio standards such as Dolby's True HD and DTS HD
  • HDMI cables carry video, audio, and consumer electronics control (CEC) signals (machine control signals). All types A through C are possible.
  • the specification of the HDMI cable is related to the data throughput, and all cables are backward compatible.
  • an HDMI cable is composed of a power line, a control line, and a communication line, and these power lines, control lines, and communication lines use copper conductors.
  • these power lines, control lines, and communication lines use copper conductors.
  • the HDMI cable using the copper conductor as described above there are some problems in using the HDMI cable in an ultra-high definition (ultra definition) large area display device of 85 inches or more, which is commercially available in recent years.
  • the distance between the display device and a peripheral device such as a jack box or a set-top box may be 3 m or more, and the ultra-high definition (4K (4096X2160)) of the display device Due to the above resolution, a large transmission capacity is required, and a cable capable of transmitting a large signal to a long distance of 3 m or more is required.
  • the HDMI cable is exposed to the outside, so the thickness is often limited for aesthetics.
  • the HDMI cable using the copper conductor has a problem in that distortion of a signal transmitted through a communication line occurs due to signal interference.
  • a voltage drop occurs particularly in the case of a control line.
  • the present invention provides an HDMI cable which does not cause a voltage drop problem of the control line.
  • HDMI cable when a high current such as a lightning strike is applied to the HDMI cable, it is to provide an HDMI cable that can prevent damage to the cable or damage to the display device connected to the cable.
  • a high-definition multimedia interface (HDMI) cable having an optical fiber unit includes a cable core disposed at the center of the HDMI cable, a shield layer surrounding the cable core, and an outer portion of the shield layer. And a sheath layer surrounding the cable core, wherein the cable core includes at least one optical fiber core wire and a loose tube for mounting the optical fiber core wire and an insulating layer covering the conductor and the conductor. It may have a plurality of power lines and a plurality of control lines, the at least one control line of the plurality of control lines may further include a shielding layer surrounding the outer surface of the insulating layer.
  • At least one control line provided with the shielding layer may include a synchronization signal line for transmitting a synchronization signal, and the shielding layer may prevent signal interference between the synchronization signal lines.
  • the shielding layer may be made of an aluminum coated PET (Polyethylene terephthalate) film.
  • the synchronization signal line may transmit a synchronization signal of 75Mhz or more.
  • the synchronization signal lines may be arranged to be spaced apart from each other as much as possible.
  • the synchronization signal lines may be arranged to be symmetrical with respect to the optical fiber unit.
  • the insulating layer may be made of an insulating material having a low dielectric constant.
  • the insulating layer may be made of HDPE (High Density Polyethylene).
  • the direction of the twist of the first transverse winding layer and the direction of the twist of the second transverse winding layer may be different from each other.
  • the direction in which the power lines and the control lines are twisted about the optical fiber unit and the direction in which the first lateral winding layer is twisted may be different from each other.
  • the cable core may further include at least one ground wire.
  • the shield layer may be connected to the ground line to be used for grounding the HDMI cable.
  • the optical fiber unit is located in the center of the HDMI cable, the plurality of power lines and the plurality of control lines may be arranged to surround the outer portion of the optical fiber unit to maintain the shape of the cross section of the optical fiber unit. have.
  • At least one of the power lines and the control lines may be external to the optical fiber unit.
  • the distance between the center of the control line circumscribed to the optical fiber unit and the center of the optical fiber unit may be greater than or equal to the distance between the center of the power line circumscribed to the optical fiber unit and the center of the optical fiber unit.
  • the diameter of the conductor of the control line may be the same as the diameter of the conductor of the power line.
  • the diameter of the conductor of the power line or the diameter of the conductor of the control line may be larger than 32 AWG (American Wire Gauge) and smaller than 24 AWG.
  • the diameter of the cross section of the HDMI cable is 7mm or less, the length of the HDMI cable may be 3m or more.
  • the diameter of the conductor of the control line may be greater than 85% of the diameter of the conductor of the power line and less than 115% of the diameter of the conductor of the power line.
  • the optical fiber core may be a multimode optical fiber.
  • powder may be disposed in the loose tube as a filler.
  • an auxiliary tension member disposed between the power line and the control line and the optical fiber unit may be further provided.
  • the auxiliary tension member may be aramid yarn or glass yarn.
  • At least two power lines may be provided, and at least three control lines may be provided.
  • a taping for binding the cable unit may be further provided between the cable unit and the braid.
  • the taping may be made of nonwoven fabric, PET, or PET coated with Al.
  • the taping when the taping is the Al-coated PET, the taping is the coated Al toward the shield layer, the coated Al may be in contact with the shield layer.
  • a connector is provided at the end of the HDMI cable, the photoelectric conversion module may be provided inside the connector.
  • the power line may transmit power to the photoelectric conversion module so that the photoelectric conversion module can convert the optical signal transmitted through the optical fiber core wire into an electrical signal.
  • the present invention it is possible to minimize the voltage drop in the control line that may occur as the length of the HDMI cable increases, and when a high current such as a lightning strike is applied to the HDMI cable, Damage to the electronic device can be prevented, and signal attenuation can be reduced by performing impedance matching between the HDMI cable and the connected electronic device.
  • the length of the HDMI cable is kept below a certain length, even if the length can be minimized to transmit a large amount of data can be transmitted.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an HDMI cable having an optical fiber unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view schematically showing an HDMI cable having the optical fiber unit of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional perspective view schematically showing an HDMI cable having an optical fiber unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the control line and the power line shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a modification example of the control line and the power line shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is an enlarged view of A of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the display device and the jack box is connected by an HDMI cable according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an HDMI cable having an optical fiber unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional perspective view schematically showing an HDMI cable having an optical fiber unit according to an embodiment of the present invention .
  • an HDMI cable having an optical fiber unit may be formed of a cable core 101, a taping 140, a shield layer 150, and a sheath layer 160.
  • the cable core 101 may include an optical fiber unit 110, a power line 120, a control line 130, and a ground line 180.
  • the optical fiber unit 110 may include an optical fiber core wire 111, a loose tube 112, and a filler 113.
  • the loose tube 112 constituting the optical fiber unit 110 is made of plastic resin such as polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), and polyamide (PA) such as nylon-12. It may be preferably made of polybutylene terephthalate (PBT).
  • the polybutylene terephthalate (PBT) resin has the advantage of excellent flexibility and mechanical strength, and a fast crystallization rate, so that the degree of shrinkage in the longitudinal direction after the manufacture of the loose tube 112 is small.
  • the loose tube 112 may have a tube shape to mount the optical fiber core wire 111 and the filler 113 therein.
  • the outer diameter / inner diameter of the loose tube 112 is determined according to the purpose of the use of the cable 100, the standard is the number of the optical fiber core wire 111 to be mounted inside the loose tube 112, It may be determined according to the content of the filler 113, bending characteristics required by the cable 100, and the like.
  • the content of the filler 113 included in the loose tube 112 is insufficient, and the number of optical fiber core wires 111 is also reduced, so that data transmission efficiency per unit time is reduced.
  • the outer diameter of the loose tube 112 is larger than the standard, the diameter of the HDMI cable 100 including the optical fiber unit is unnecessarily increased, which makes it difficult to wind the coil 100 by reducing the flexibility of the cable 100. Will result.
  • the thickness of the loose tube 112 may be determined in consideration of the mechanical strength, flexibility, etc. required for the loose tube 112.
  • the thickness of the loose tube 112 may be determined by the loose tube 112. It may be at least 10%, preferably at least 15% of the outer diameter of).
  • a predetermined number of the fiber core wires 111 may be mounted in the loose tube 112 forming the optical fiber unit 110.
  • the number of optical fiber core wires 111 mounted in the loose tube 112 may be one, two, or three or more as necessary. That is, the number of the optical fiber core wires 111 may vary according to data transmission efficiency, cable flexibility, etc., which can be transmitted per unit time of the optical cable including the same.
  • Each of the optical fiber core wires 111 has a double-cylindrical structure in which a portion called a core in the center is wrapped around a portion called cladding, wherein the core is silica having high refractive index.
  • the glass fiber core wire is made of material, and the cladding is made of glass or synthetic resin made of silica material having a lower refractive index than the core, so that light passing through the center is totally reflected. It can be implemented to play a role.
  • a core having a diameter of several micrometers may be referred to as a single-mode optical fiber core wire, and a core having several tens of micrometers may be referred to as a multimode optical fiber core wire.
  • the optical fiber core wire 111 uses a multi-mode optical fiber for the ease of the optical fiber connection work during the connecting operation.
  • the optical fiber core wires 111 may be five or more according to the HDMI standard. As an example, as shown in FIG. 1, the optical fiber core wires 111 may be six, five may function as communication lines, and one may be redundant.
  • the optical fiber core wire 111 may transmit a large capacity signal without noise or loss.
  • the optical fiber core wire 111 may transmit a large amount of video and audio signals without loss.
  • the filler 113 may be filled in the loose tube 112 together with the optical fiber core wire 111. Due to the contact between the optical fiber core wires 111 or between the optical fiber core wire 111 and the loose tube 112, the optical fiber core wire 111 may be stressed, and thus signal loss may occur.
  • the filler 113 may reduce the stress between the optical fiber core wires 111 or between the optical fiber core wires 111 and the loose tube 112 to reduce the stress therebetween.
  • the waterproof powder is a super absorbent polymer (SAP), which has a property of absorbing water up to several tens to hundreds of times its weight, and is used for waterproofing to prevent moisture from penetrating into the loose tube 112. Suitable for use
  • the waterproof powder may be polyacrylate, PVA maleic acid reactant, isobutylene maleic acid copolymer, polyacrylonitrile polymer, polyethylene oxide crosslinked product, starch acrylonitrile polymer, starch acrylic acid graft polymer, or the like.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention uses powder as the filler 113, it is possible to improve workability at the time of connecting work than using jelly. That is, when the jelly is used in the loose tube 112, the jelly may be leaked from the loose tube 112 and wiped off during the connecting operation, thereby deteriorating workability.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention uses the powder as the filler 113, and thus does not leak jelly as a fluid during the connecting operation. Sex can be improved.
  • the optical fiber unit 110 in which a predetermined number of the optical fiber core wires 111, the filler material 113, and the like are mounted in the loose tube 112 is provided.
  • a plurality of power lines 120, control lines 130, and ground lines 180 may be gathered at the center of the HDMI cable 100 in the longitudinal direction around the optical fiber unit 110.
  • the plurality of power lines 120, the plurality of control lines 130, and the at least one ground line 180 are disposed to surround the outer portion of the optical fiber unit 110, and the power lines 120, At least one of the control lines 130 and the ground line 180 may be external to the optical fiber unit 110.
  • the optical fiber unit 110 surrounded by the power lines 120 and the control lines 130 may be located at the center of the HDMI cable 100.
  • the optical fiber unit 110 is disposed at the center of the HDMI cable 100 to form the shield layer 150 in the cable core 101.
  • the pressure applied to the optical fiber core 111 in the braiding process can be reduced.
  • the shape of the cross section of the optical fiber unit 110 may be maintained from external impact by the power lines 120, the control lines 130, and the ground line 180.
  • the cross section of the optical fiber unit 110 is circular, the power line 120, the control line 130, and the ground line 180 is wrapped around the outer edge of the optical fiber unit 110 to absorb the impact from the outside, HDMI
  • the circular cross section of the optical fiber unit 110 may be maintained even during the manufacturing process of the cable 100 or during bending, installation or storage of the HDMI cable 100.
  • the optical fiber unit 110 is disposed in the center of the HDMI cable 100 and the optical fiber disposed in the loose tube 112 because the power lines 120, the control lines 130, and the ground line 180 are surrounded.
  • the stress transmitted to the core wire 111 may be reduced, and thus, the loss of signal transmission due to stress may be prevented in the signal through the optical fiber core wire 111.
  • the cable core 101 may include a plurality of power lines 120, a plurality of control lines 130, and at least one ground line 180.
  • the power line 120 may transmit power
  • the control line 130 may transmit a control signal.
  • at least two power lines 120 and three or more control lines 130 may be provided.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention has three power lines 120, four control lines 130, and a ground line. 180 may be one.
  • the power line 120 may transmit power to the photoelectric conversion module.
  • the HDMI cable 100 includes connectors 100a and 100b that may be connected to the display device 10 and the jack box 20 at both ends.
  • the photoelectric conversion module may be provided inside the connectors 100a and 100b.
  • the photoelectric conversion module converts an optical signal transmitted through the optical fiber core wire 111 into an electrical signal.
  • the power line 120 may be connected to the photoelectric conversion module to supply power to the photoelectric conversion module.
  • the control lines 130 and 130a may include the synchronization signal line 130a.
  • the synchronization signal line 130a may transmit a clock signal, that is, a synchronization signal.
  • a clock signal of 75 MHz or more may be transmitted through the synchronization signal line 130a.
  • the synchronization signal line 130a may further include a shielding layer 133 surrounding the outer edge of the insulating layer 132. This will be described later.
  • the power lines 120, the control lines 130, and the ground line 180 may be disposed outside the optical fiber unit 110 with respect to the optical fiber unit 110.
  • the power lines 120 and the control lines 130 may be collected around the central optical fiber unit 110 by helical twist or S-Z twist.
  • the cross section of the HDMI cable 100 including the optical fiber unit may be maintained in a circular shape.
  • the pressure applied to the unit 110 may be dispersed to minimize disconnection, characteristic resistance, and the like of the optical fiber core wire 111.
  • the power lines 120, the control lines 130, and the ground lines 180 respectively include insulating layers 122 and 132 surrounding the outer surfaces of the conductors 121, 131, and 181 and the conductors 121, 131, and 181, respectively. , 182). That is, the power line 120 is composed of the conductor 121 and the insulating layer 122, the control line 130 is composed of the conductor 131 and the insulating layer 132, and the ground line 180 is the conductor 181. ) And an insulating layer 182.
  • the synchronization signal line 130a of the control lines 130 and 130a includes a conductor 131, an insulating layer 132a covering the conductor 131, and a shielding layer 133 surrounding the outer edge of the insulating layer 132a. Can be.
  • the shielding layer 133 may prevent noise, signal interference, and voltage drop that may occur in the synchronization signal line 130a.
  • the HDMI cable used for the UHD-class or higher resolution display device may have a length of 3 m or more, and the synchronization signal line 130a provided in the HDMI cable transmits a clock signal of 75 MHz or higher.
  • a clock signal of 75 MHz or more is transmitted to the synchronization signal line 130a of 3 m or more, noise occurs in the signal, signal interference occurs, and a voltage drop occurs at both ends of the cable.
  • the video signal and the audio signal are transmitted through the optical fiber core wire 111, and the synchronization signal, which is a clock signal, is transmitted through the synchronization signal line 130a.
  • the video and audio signals and the clock signal transmitted through the display device are synchronized with each other to output the video and audio signals.
  • the signals In order for the video and audio signals and the clock signal to be synchronized, the signals must have a reference voltage or more that can be recognized as a signal.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to the exemplary embodiment of the present invention surrounds the outside of the insulating layer 132a of the synchronization signal line 130a with the shielding layer 133 to synchronize the signal line 130a. It can prevent the voltage drop that occurs at.
  • the shielding layer 133 may prevent the occurrence of noise in the synchronization signal line 130a and signal interference between the synchronization signal lines 130a.
  • the shielding layer 133 may be formed of a polyethylene terephthalate (PET) film coated with aluminum.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the shielding layer 133 may be Al / mylar ® tape.
  • the synchronization signal lines 130a may be disposed to be spaced apart from each other as much as possible.
  • the two synchronization signal lines 130a may be disposed to be symmetrical with respect to the optical fiber unit 110 so as to be spaced apart from each other as much as possible. .
  • the insulating layer 132a of the synchronization signal line 130a may be made of an insulating material having a low dielectric constant, and as an example, the insulating layer 132a may be high density polyethylene (HDPE).
  • HDPE high density polyethylene
  • LSZH low smoke zero halogen
  • LSZH is used as insulation material of optical cable because it has high temperature and emits less toxic gas in case of fire.
  • LSZH has a high dielectric constant, which makes it difficult to improve impedance. More specifically, if the HDMI cable is increased to 3 m or more, impedance mismatch between the external device such as the display device (10 of FIG. 7) and the jack box (20 of FIG. 7) and the HDMI cable 100 may be a problem. . That is, in the HDMI cable 100 having a length of 3 m or more, when the impedances of external devices such as the HDMI cable 100, the display device 10, and the jack box 20 are mismatched, the signal distortion and Signal loss can occur.
  • the insulation layer 132a of the synchronization signal line 130a uses an HDPE having a relatively low dielectric constant, thereby providing an HDMI cable 100. ), Impedance distortion of external devices such as the display device 10 and the jack box 20 can be prevented to prevent signal distortion and signal loss in the HDMI cable caused by impedance mismatch.
  • 4 is a cross-sectional view of the optical fiber unit, control line, and power supply line shown in FIG. 1. Referring to FIG. 3, at least one of the power lines 120 may be external to the optical fiber unit 110, and at least one of the control lines 130 may be external to the optical fiber unit 110.
  • the center C3 of the control line 130 circumscribed to the optical fiber unit 110 and the center of the optical fiber unit 110 are described.
  • the distance (b) between (C1) may be greater than or equal to the distance between the center (C2) of the power supply line 120 circumscribed to the optical fiber unit 110 and the center (C1) of the optical fiber unit 110. Accordingly, the voltage drop generated in the control line 130 can be minimized. This will be described later.
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 is equal to the diameter D2 of the power line 120. May be less than).
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 excludes the insulating layer 132, and the diameter D2 of the power supply line 120 includes both the conductor 131 and the insulating layer 132.
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 may be larger than 32 AWG (American Wire Gauge). Where 32 AWG is 0.203 mm.
  • an HDMI cable having a length of 3 m or more and capable of transmitting large data is required.
  • a copper conductor was used for a power supply line, a control line, and a communication line.
  • the communication line cannot have forward capacity of 6.25 Gbps and 3.125 Gbps forward.
  • the control line has a problem in that a signal loss occurs due to a voltage drop.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention uses a fiber optic core 111 as a communication line while maintaining the thickness of the entire HDMI cable 100 at 6 mm or less while being forwarded to 6.25Gbps, Backward (Backward) can have a transmission capacity of 3.125Gbps or more.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention powers the diameter of the conductor 131 of the control line 130 while maintaining the thickness of the entire HDMI cable 100 to 6mm or less. By forming the same or larger than the diameter of the conductor 121 of the line 120, the voltage drop in the control line 130, which may occur as the length of the HDMI cable 100 is longer can be minimized.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention has a thickness of 7 mm or less, and a length of 3 m or more, while forward is 6.25 Gbps, backwards.
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 may be larger than 32 AWG. Where 32 AWG is 0.203 mm.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention has a thinner thickness, longer length, and greater transmission capacity without signal loss than an HDMI cable using a copper conductor.
  • the voltage drop of the control line can also be reduced.
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 may be equal to the diameter d2 of the conductor 121 of the power line 120.
  • the same, and the overall diameter (D3) of the control line 130 may be the same as the entire diameter (D2) of the power line (120).
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 and the diameter d2 of the conductor 121 of the power line 120 may be larger than 32 AWG and smaller than 24 AWG.
  • the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 is equal to the diameter d2 of the conductor 121 of the power line 120. Is greater than 85% and less than 115% of the diameter (d2) of the conductor 121 of the power supply line 120, the total diameter (D3) of the control line 130 is the total diameter of the power supply line 120 It may be greater than 85% of (D2) and less than 115% of the total diameter (D2) of the power line 120. If the diameter d3 of the conductor 131 of the control line 130 is smaller than 85% of the diameter d2 of the conductor 121 of the power supply line 120, the voltage drop of the control line 130 is deepened and the signal is increased.
  • Losses may occur.
  • the control line 130 is the power line 120. Since the diameter is larger than), when an external force is applied from the outside of the HDMI cable 100, the control line 130 presses the optical fiber unit 110 rather than the power line 120 to maintain the cross-sectional formation of the optical fiber unit 110. As a result, stress may be applied to the optical fiber core wire 111 in the optical fiber unit 110, and thus a loss of a signal transmitted through the optical fiber core wire 111 may occur.
  • An auxiliary tension member 170 may be inserted between the power line 120 and the control line 130 and the optical fiber unit 110.
  • FIG. 6 is an enlarged view of A of FIG. 1.
  • the auxiliary tension member 170 may be disposed in an empty space between the power line 120 and the control line 130 and the optical fiber unit 110.
  • the power line 120 and the control line 130 and the optical fiber unit 110 may be spaced apart from each other but not completely in contact with each other, the auxiliary tension member 170 is the power line 120 and the control line 130. And spaced apart from the optical fiber unit 110.
  • the auxiliary tension member 170 may disperse the pressure applied to the optical fiber unit 110 generated during the cable assembly process.
  • the power line 120 and the control line 130 are gathered by twisting around the optical fiber unit 110.
  • the 120 and the control lines 130 may distribute bending stress due to the unfolding of the twist, but the optical fiber unit 110 is disposed at the center of the HDMI cable 100 having the optical fiber unit without twisting and thus bending. The stress will increase.
  • the auxiliary tension member 170 is interposed between the power line 120 and the control line 130 and the optical fiber unit 110 to distribute the bending stress applied to the optical fiber unit 110 to distribute the optical fiber in the optical fiber unit 110.
  • the core wire 111 may be protected.
  • the auxiliary tensile material 170 is a glass yarn, Kevlar aramid yarn (Kevlar aramid yarn), epoxy glass rod (Fiber glass epoxy rod), fiber reinforced polyethylene (FRP; Fiber Reinforced Polyethylene), high strength fibers, galvanized steel wire, steel wire Can be done.
  • the shield layer 150 may be wrapped around the power line 120, the control line 130, and the ground line 180 with the taping 140 interposed therebetween.
  • the taping 140 may be made of nonwoven fabric, PET, or PET coated with Al on one surface thereof.
  • the Al coated PET may be Al / mylar ® tape.
  • Al / mylar ® tape means that aluminum (Al) is coated on one side of the mylar ® tape.
  • the Al coating surface may face the shield layer 150 and may contact the shield layer 150. Since the Al coating surface is a conductor through which electricity can flow, the Al coating surface is in contact with the shield layer 150 made of metal, so that the Al coating surface is used for the shielding layer 150 and the ground, and thus the grounding force of the HDMI cable 100 Can be further improved.
  • the shield layer 150 may be formed of a braided body or a side wound layer, but in a preferred embodiment of the present invention, the first side wound layer 151, the second side wound layer 152, and the braided body 153 to enhance shield performance. It can be made of).
  • the first horizontal winding layer 151 surrounds the outside of the power supply line 120, the control line 130, and the grounding line 180 with the taping 140 interposed therebetween, and the second horizontal winding layer 152 has the first horizontal width.
  • the outer periphery of the winding layer 151 may be wrapped, and the braided body 153 may surround the outer periphery of the second horizontal winding layer 152.
  • the braid 153 is a braided structure of tin copper braid, but the first cross wound layer 151 and the second cross wound layer 152 may be a structure in which a tin plated copper wire is twisted in one direction.
  • the direction of the twist of the first side wound layer 151 and the direction of the twist of the second side wound layer 152 may be different from each other.
  • the direction of the twist of the first transverse winding layer 151 may be different from the direction in which the power line 120, the control line 130, and the ground line 180 are twisted about the optical fiber unit 110. More specifically, referring to FIG.
  • the power supply line 120, the control line 130, and the ground line 180 are twisted in a clockwise direction about the optical fiber unit 110, they are wrapped around the first first.
  • the transverse layer 151 is twisted in a counterclockwise direction opposite to the direction in which they are twisted, and the second transverse layer 152 surrounding the first transverse layer 151 is opposite to the direction in which the first transverse layer 151 is twisted. Can be wound clockwise.
  • the direction in which the power supply line 120, the control line 130, and the ground line 180 are twisted and the direction in which the first horizontal winding layer 151 is twisted are different from each other, and the first horizontal winding layer 151 is twisted.
  • Workability can be improved by making a difference direction and the direction in which the 2nd horizontal winding layer 152 twisted.
  • the shield layer 150 may be connected to the ground line 180 to be used for grounding the HDMI cable, and the shield layer 150 may be connected to the first horizontal winding layer 151 as well as the braid 153. Since the second side wound layer 152 is provided, the grip force may be improved.
  • the shield layer 150 is formed of the first horizontal winding layer 151, the second horizontal winding layer 152, and the braided body 153, the high current is applied even when a high current is applied to the HDMI cable such as a lightning strike.
  • the shield layer 150 may be accommodated to prevent breakage of the cable and an increase in temperature, and may protect the display device and the external device connected to the HDMI cable from lightning.
  • the shield layer 150 may improve the mechanical strength of the sheath layer 160 protecting the HDMI cable 100 having the optical fiber unit, and may improve the restoring force when the cable is warped.
  • a sheath layer 160 may be provided around the shield layer 150 to protect components including the wire units.
  • the HDMI cable 100 having the optical fiber unit according to an embodiment of the present invention may have a sheath around the one or more power lines 120 and the control line 130 collected around the optical fiber unit 110.
  • the layer 160 may have a structure wrapped around the layer 160.
  • the thickness of the sheath layer 160 may be appropriately selected according to the use of the HDMI cable 100 including the optical fiber unit, specifically, the overall diameter of the cable, required flexibility, bending characteristics, and the like.
  • HDMI cable may be provided with a connector at the end for connecting to the electronic device.
  • a photoelectric conversion module for converting an optical signal and an electrical signal may be provided inside the connector.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 케이블을 제공하며, 상기 HDMI 케이블은 상기 HDMI 케이블의 중심부에 배치되는 케이블 코어와, 상기 케이블 코어를 감싸는 쉴드층과, 상기 쉴드층의 외곽을 감싸며 상기 케이블 코어를 보호하는 시스층을 구비하며, 상기 케이블 코어는, 적어도 하나 이상의 광섬유 심선과 상기 광섬유 심선을 실장하는 루즈 튜브를 갖는 상기 광섬유 유닛 및 도체와 상기 도체를 피복하는 절연층으로 각각 이루어진 복수 개의 전원선 및 복수 개의 제어선을 가지며, 상기 복수 개의 제어선 중 적어도 하나 이상의 제어선은 절연층의 외곽을 감싸는 차폐층을 더 구비할 수 있다.

Description

광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블
본 발명의 일 실시예는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명의 일 실시예는 대용량의 신호를 노이즈 저하나 전송 속도 저하를 최소화하면서 먼 거리까지 전송할 수 있는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블에 관한 것이다.
고선명 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface, HDMI)는 비압축 방식의 디지털 비디오/오디오 인터페이스 규격의 하나이다. HDMI는 압축되지 않은 풀 디지털 오디오와 비디오 신호를 통합 전송할 수 있는 초고속 멀티미디어 인터페이스이다. HDMI는 HDMI를 지원하는 셋탑박스, DVD 재생기 등의 멀티미디어 소스에서 AV기기, 모니터, 디지털 텔레비전 등의 장치들 사이의 인터페이스를 제공한다.
HDMI는 개인용 컴퓨터와 디스플레이의 인터페이스 표준 규격인 DVI를 AV 전자제품용으로 변경한 것으로, 2002년 12월에 HDMI 1.0의 사양이 결정되었다. 영상·음성을 압축하지 않고 플레이어에서 텔레비전 쪽으로 전송하기 때문에 디코더칩이나 소프트웨어가 필요 없다. 접속 기기끼리 호환성을 가진다.
또, 영상·음성·제어 신호가 케이블 하나로 전송되기 때문에 번거로웠던 AV기기의 배선을 간단하게 할 수 있다. 또, 제어 신호도 보낼 수 있으므로 각 AV기기를 유기적으로 사용할 수 있다.
HDMI가 풀 HD 시대를 맞아 업그레이드된 HDMI 1.3을 제시했다. HDMI 1.3은 대역폭이 기존 5Gbps(165MHz)에서 10Gbps(340MHz)로 확대되어 약 2배 더 많은 대용량 데이터를 송수신할 수 있게 되었다. 색 표현력의 경우도 기존의 RGB 기준으로 최대 24비트를 전송할 수 있었던 것이 30∼48비트까지 확장되어 최대 281조색을 표현할 수 있다. 또 가시 범위 내의 색을 표현해 주는 차세대 색 공간 규격으로 기존보다 1.8배 색 공간을 넓혀 주는 xvYCC를 지원하고 풀 HD 규격인 1,920×1,080을 넘어서는 2,560×1,600의 해상도나 1,440p를 지원하고 현재의 2배인 120프레임을 구현해 영상 재현 능력과 응답 속도를 개선해 준다. 이와 함께 DVD 오디오나 슈퍼 오디오 CD(SACD) 등 같은 오디오 규격은 물론 돌비의트루 HD와 디지털 극장 시스템(DTS)의 DTS HD 등 차세대 HD 오디오 규격까지도 지원한다.
HDMI 케이블은 영상, 음성, CEC(Consumer Electronics Control) 신호(기계 제어 신호)를 실어 나른다. 타입 A 부터 C까지 모두 가능하다. HDMI 케이블의 규격은 데이터 처리량과 관계가 있으며, 모든 케이블들은 하위 호환된다.
일반적으로 HDMI 케이블은 전원선, 제어선, 및 통신선으로 이루어지며, 이들 전원선, 제어선, 및 통신선은 구리 도체를 사용하였다. 그러나, 이와 같이 구리 도체를 사용한 HDMI 케이블의 경우, 최근 상용화되고 있는 85인치 이상의 초고화질(Ultra Definition) 대면적 디스플레이 장치에 상기 HDMI 케이블을 사용하는데 있어서 몇가지 문제가 있다. 보다 상세하게는, 85인치 이상의 대면적 디스플레이 장치인 경우, 상기 디스플레이 장치와 잭 박스나 셋톱 박스와 같은 주변 기기와의 거리가 3m 이상이 될 수 있으며, 상기 디스플레이 장치의 초고화질(4K(4096X2160) 이상의 해상도)로 인하여 대용량의 전송 용량이 요구되는바, 대용량의 신호를 3m 이상의 먼 거리까지 전송할 수 있는 케이블이 요구된다. 뿐만 아니라, HDMI 케이블의 경우 외부로 노출되므로 미감을 위해 그 두께에 있어서 제한을 두는 경우가 많다. 이와 같이, HDMI 케이블의 길이 증가 및 대용량의 신호 전송 추세에 따라, 구리 도체를 사용한 HDMI 케이블은 신호 간섭으로 인하여 통신선을 통해 전송되는 신호의 왜곡이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 케이블 길이 증가에 따라, 특히 제어선의 경우 전압 강하가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 주된 목적은 HDMI 케이블의 길이 증가에도 그 두께를 일정 이하로 유지하면서 대용량의 전송 용량을 가질 수 있으며, 신호 간섭의 발생을 방지할 수 있는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 제공하는 것이다.
또한, 제어선의 전압 강하 문제가 발생하지 않는 HDMI 케이블을 제공하는 것이다.
또한, 낙뢰와 같은 고전류가 HDMI 케이블에 인가되는 경우, 케이블의 파손이나 케이블과 연결된 디스플레이 장치의 파손을 방지할 수 있는 HDMI 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 케이블은, 상기 HDMI 케이블의 중심부에 배치되는 케이블 코어와, 상기 케이블 코어를 감싸는 쉴드층과, 상기 쉴드층의 외곽을 감싸며 상기 케이블 코어를 보호하는 시스층을 구비하며, 상기 케이블 코어는, 적어도 하나 이상의 광섬유 심선과 상기 광섬유 심선을 실장하는 루즈 튜브를 갖는 상기 광섬유 유닛 및 도체와 상기 도체를 피복하는 절연층으로 각각 이루어진 복수 개의 전원선 및 복수 개의 제어선을 가지며, 상기 복수 개의 제어선 중 적어도 하나 이상의 제어선은 절연층의 외곽을 감싸는 차폐층을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차폐층을 구비한 적어도 하나 이상의 제어선은 동기화 신호를 전송하는 동기화 신호선을 포함하며, 상기 차폐층은 상기 동기화 신호선들 사이의 신호 간섭을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차폐층은 알루미늄이 코팅된 PET(Polyethylene terephthalate) 필름으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동기화 신호선은 75Mhz 이상의 동기화 신호를 전송할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동기화 신호선들은 서로 최대한 이격되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동기화 신호선들은 상기 광섬유 유닛을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 절연층은 저유전율을 갖는 절연 재료로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 절연층은 HDPE(High Density Polyethylene)로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 쉴드층은, 상기 케이블 코어를 감싸는 제1 횡권층; 상기 제1 횡권층을 감싸는 제2 횡권층; 및 상기 제2 횡권층을 감싸는 편조체; 로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 횡권층의 꼬임의 방향과 상기 제2 횡권층의 꼬임의 방향은 서로 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원선들과 상기 제어선들이 상기 광섬유 유닛을 중심으로 꼬여진 방향과 상기 제1 횡권층이 꼬여진 방향은 서로 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 케이블 코어는 적어도 하나의 접지선을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 쉴드층은 상기 접지선과 연결되어 상기 HDMI 케이블의 접지에 이용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광섬유 유닛은 상기 HDMI 케이블의 중심부에 위치하고, 상기 복수 개의 전원선과 상기 복수 개의 제어선은 상기 광섬유 유닛의 단면의 형상을 유지할 수 있도록 상기 광섬유 유닛의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원선들 및 상기 제어선들 중 적어도 하나는 상기 광섬유 유닛에 외접할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광섬유 유닛에 외접하는 상기 제어선의 중심과 상기 광섬유 유닛의 중심 사이의 거리는 상기 광섬유 유닛에 외접하는 상기 전원선의 중심과 상기 광섬유 유닛의 중심 사이의 거리보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어선의 도체의 직경은 상기 전원선의 도체의 직경은 동일할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원선의 도체의 직경 또는 상기 제어선의 도체의 직경은 32AWG(American Wire Gauge)보다 크고 24AWG보다 작을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 HDMI 케이블의 단면의 직경은 7mm 이하이며, 상기 HDMI 케이블의 길이는 3m 이상일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어선의 도체의 직경은 상기 전원선의 도체의 직경의 85%보다 크고 상기 전원선의 도체의 직경의 115%보다 작을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광섬유 심선은 다중모드 광섬유일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 루즈 튜브 내에는 충전재로서 파우더가 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원선 및 상기 제어선과 상기 광섬유 유닛 사이에 배치되는 보조 인장재를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보조 인장재는 아라미드 얀 또는 글라스 얀일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전원선은 적어도 2개 이상이며, 상기 제어선은 적어도 3개 이상일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 케이블 유닛과 상기 편조체 사이에는 상기 케이블 유닛을 바인딩하기 위한 테이핑을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 테이핑은 부직포, PET, 또는 Al이 코팅된 PET로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 테이핑이 상기 Al이 코팅된 PET인 경우, 상기 테이핑은 상기 코팅된 Al이 상기 쉴드층을 향함으로써, 상기 코팅된 Al이 상기 쉴드층에 접할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 HDMI 케이블의 말단에 커넥터가 구비되고, 상기 커넥터 내부에 광전변환모듈이 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광전변환모듈이 상기 광섬유 심선을 통해 전송되는 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있도록, 상기 전원선은 상기 광전변환모듈에 전원을 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, HDMI 케이블의 길이가 증가함에 따라 발생할 수 있는 제어선에서의 전압 강하를 최소화할 수 있으며, 낙뢰와 같은 고전류가 HDMI 케이블에 인가되었을 때 HDMI 케이블 및 상기 케이블과 연결된 전자기기의 파손을 방지할 수 있으며, HDMI 케이블과 연결되는 전자기기 사이에서 임피던스 매칭을 이루어 신호 감쇄량을 감소시킬 수 있다.
또한, HDMI 케이블의 두께를 일정 이하로 유지하면서 길이를 길게 하여도 신호 간섭을 최소화하여 대용량의 데이터를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 개략적으로 나타내는 횡단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 개략적으로 나타내는 횡단면 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어선과 전원선의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제어선과 전원선의 변형예에 따른 단면도이다.
도 6은 도 1의 A를 확대한 도면이다.
도 7은 디스플레이 장치와 잭 박스가 본 발명의 일 실시예에 따른 HDMI 케이블에 의해 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명이 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블을 개략적으로 나타내는 횡단면 사시도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블은 케이블 코어(101), 테이핑(140), 쉴드층(150), 시스층(160)로 이루어질 수 있으며, 케이블 코어(101)는 광섬유 유닛(110), 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)을 구비할 수 있다.
광섬유 유닛(110)은 광섬유 심선(111), 루즈 튜브(112), 충전재(113)로 이루어질 수 있다.
광섬유 유닛(110)을 구성하는 루즈 튜브(112)는 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트(PC), 나일론-12 같은 폴리아미드(PA) 등의 플라스틱 수지로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어질 수 있다. 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지는 유연성, 기계적 강도가 우수하고, 결정화 속도가 빨라 상기 루즈 튜브(112) 제조 후 길이방향으로의 수축 정도가 작은 장점이 있다.
상기 루즈 튜브(112)는 튜브 형상으로 내부에는 상기 광섬유 심선(111), 충전재(113) 등을 실장할 수 있다. 여기서, 상기 루즈 튜브(112)의 외경/내경은 상기 케이블(100)의 용도에 따른 규격이 정해져 있고, 상기 규격은 상기 루즈 튜브(112)의 내부에 실장되는 상기 광섬유 심선(111)의 갯수, 상기 충전재(113)의 함량, 상기 케이블(100)에서 요구되는 굴곡 특성 등에 따라 결정될 수 있다.
즉, 상기 루즈 튜브(112)의 내경이 규격 미만인 경우 상기 루즈 튜브(112) 내에 포함되는 충전재(113)의 함량이 불충분하고 광섬유 심선(111)의 갯수 역시 감소되어 단위 시간당 전송가능한데이타 전송 효율이 저하될 수 있는 반면, 상기 루즈 튜브(112)의 외경이 규격 초과인 경우 상기 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)의 직경이 불필요하게 증가하게 되어 케이블(100)의 유연성을 감소시킴으로써 권취에 어려움을 초래하게 된다.
또한, 상기 루즈 튜브(112)의 두께는 상기 루즈 튜브(112)에 요구되는 기계적 강도, 유연성 등을 고려하여 결정될 수 있고, 예를 들어, 상기 루즈 튜브(112)의 두께는 상기 루즈 튜브(112)의 외경의 10% 이상, 바람직하게는 15% 이상일 수 있다.
상기 광섬유 유닛(110)을 형성하는 상기 루즈 튜브(112) 내에는 소정 갯수의 상기 광섬유 심선(111)이 실장될 수 있다. 상기 루즈 튜브(112) 내에 실장된 광섬유 심선(111)의 갯수는 1개, 2개, 또는 필요에 따라 3개 이상일 수 있다. 즉, 상기 광섬유 심선(111)의 갯수는 이를 포함하는 광케이블의 단위 시간당 전송가능한 데이타 전송 효율, 케이블의 유연성 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 각각의 광섬유 심선(111)은 통상 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 구조로 되어 있고, 여기서 상기 코어(core)는 굴절률이 높은 실리카 재질의 유리광섬유 심선을 사용하고, 상기 클래딩(cladding)은 상기 코어(core) 보다 상대적으로 굴절률이 낮은 실리카 재질의 유리 또는 합성수지 등을 사용함으로써, 중심부를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 하여 신호를 전송하는 역할을 하도록 구현할 수 있다. 상기 코어(core)의 지름이 수 ㎛인 것을 단일모드 광섬유 심선, 수십 ㎛인 것을 다중 모드 광섬유 심선이라 하고, 코어의 굴절률 분포에 따라 계단형, 언덕형 광섬유 심선 등으로 분류될 수 있다.
본 발명에서는 커넥팅 작업시 광섬유 접속작업의 용이성을 위해상기 광섬유 심선(111)은 다중 모드 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
광섬유 심선(111)은 HDMI 규격에 따라 5개 이상일 수 있다. 일 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 광섬유 심선(111)은 6개일 수 있으며, 5개는 통신선으로 기능하며, 1개는 여분일 수 있다.
광섬유 심선(111)은 대용량의 신호를 노이즈나 손실없이 전송할 수 있다. 일 예로서, 4K(4096 X 2160) 이상의 해상도를 갖는 디스플레이 장치와 연결되는 본 발명의 일 실시예에 따른 HDMI 케이블에서는 광섬유 심선(111)이 대용량의 영상 신호 및 음성 신호를 손실없이 전송할 수 있다.
상기 루즈 튜브(112) 내에는 상기 광섬유 심선(111)과 함께 충전재(113)가 충진될 수 있다. 광섬유 심선(111)들 간 또는 광섬유 심선(111)과 루즈 튜브(112) 사이의 접촉으로 인하여 광섬유 심선(111)에는 스트레스가 가해지고 이로 인하여 신호 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 충전재(113)는 광섬유 심선(111)들 간 또는 광섬유 심선(111)과 루즈 튜브(112) 사이의 마찰을 감소시켜서 이들 사이의 스트레스를 감소시킬 수 있다.
충전재(113)는 방수 파우더 또는 젤리컴파운드일 수 있다. 상기 방수 파우더는 고흡수성 수지(Super absorbent polymer; SAP)로서, 자신의 무게보다 수십 내지 수백 배까지 물을 흡수하는 특성이 있어 상기 루즈 튜브(112) 내로 수분이 침투되는 것을 방지하는 방수의 용도로 사용하기에 적합하다. 상기 방수 파우더는 폴리아크릴산염계, PVA말레인산 반응물, 이소부틸렌말레인산 공중합체, 폴리아크릴로니트릴중합체, 폴리에틸렌 옥사이드가교체, 전분 아크릴로니트릴중합체, 전분 아크릴산그라프트중합체 등일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 충전재(113)로서 파우더를 사용하므로 젤리를 사용하는 경우보다 커넥팅작업시작업성을 개선할 수 있다. 즉, 젤리를 루즈 튜브(112) 내에 사용하는 경우에는 커넥팅작업시 젤리가 루즈 튜브(112)에서 유출되고 이를 닦아내어야 하므로 작업성이 떨어질 수 있다. 이에 반하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 충전재(113)로서 파우더를 사용하는 경우에는 커넥팅작업시 유체인 젤리가 유출되지 않아 젤리를 사용하는 경우보다 작업성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)에 있어서, 상기 루즈 튜브(112) 내에 소정 갯수의 상기 광섬유 심선(111), 충전재(113) 등이 실장된 상기 광섬유 유닛(110)은 상기 HDMI 케이블(100) 중심에 위치하고 광섬유 유닛(110)의 주위에 길이 방향으로 복수 개의 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)이 집합될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수 개의 전원선(120), 복수 개의 제어선(130), 및 적어도 하나의 접지선(180)은 광섬유 유닛(110)의 외곽을 감싸도록 배치되며, 전원선(120)들, 제어선(130)들, 접지선(180) 중 적어도 하나 이상은 광섬유 유닛(110)에 외접할 수 있다. 전원선(120)들과 제어선(130)들에 의해 둘러싸인 광섬유 유닛(110)은 HDMI 케이블(100)의 중심부에 위치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 광섬유 유닛(110)이 상기 HDMI 케이블(100)의 중심부에 배치됨으로써, 케이블 코어(101)에 쉴드층(150)를 형성하는 편조공정시에 광섬유 심선(111)에 가해지는 압력을 감소시킬 수 있다.
또한, 광섬유 유닛(110)은 전원선(120)들, 제어선(130)들, 및 접지선(180)에 의해 광섬유 유닛(110)의 단면의 형상이 외부 충격으로부터 유지될 수 있다. 광섬유 유닛(110)의 단면이 원형인 경우, 광섬유 유닛(110)의 외곽을 전원선(120)들, 제어선(130)들, 및 접지선(180)이 감싸서 외부로부터의 충격을 흡수하므로, HDMI 케이블(100)의 제조 공정 중이나 HDMI 케이블(100)의 만곡하여 설치하거나 보관하는 중에도 광섬유 유닛(110)의 원형 단면은 유지될 수 있다.
광섬유 유닛(110)이 HDMI 케이블(100)의 중심에 배치되고 그 외곽에 전원선(120)들, 제어선(130)들, 및 접지선(180)이 둘러싸므로 루즈 튜브(112) 내에 배치되는 광섬유 심선(111)에 전달되는 스트레스를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 광섬유 심선(111)을 통한 신호에 있어서, 스트레스에 의한 신호 전달의 손실을 방지할 수 있다.
케이블 코어(101)는 복수 개의 전원선(120), 복수 개의 제어선(130), 및 적어도 하나의 접지선(180)을 구비할 수 있다. 전원선(120)은 전원을 전송하는 기능을 하며, 제어선(130)은 제어신호를 전송하는 기능을 할 수 있다. HDMI 규격에 따르면, 전원선(120)은 적어도 2개 이상이며, 제어선(130)은 3개 이상일 수 있다. 일 예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전원선(120)은 3개이고, 제어선(130)은 4개이고, 접지선(180)은 1개일 수 있다.
전원선(120)은 광전변환모듈에 전원을 전송할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HDMI 케이블(100)은 양단에는 디스플레이 장치(10) 및 잭 박스(20)와 연결될 수 있는 커넥터(100a, 100b)를 구비하며, 커넥터(100a, 100b) 내부에는 광전변환모듈을 구비할 수 있다. 광전변환모듈은 광섬유 심선(111)을 통해 전송되는 광 신호를 전기 신호로 변환하는 기능을 한다. 광전변환모듈이 상기와 같이 광 신호를 전기 신호를 변환하기 위해서는 전원이 요구되며, 전원선(120)은 광전변환모듈과 연결되어 광전변환모듈에 전원을 공급할 수 있다.
제어선(130, 130a)은 동기화 신호선(130a)을 포함할 수 있다. 동기화 신호선(130a)은 클럭 신호, 즉 동기화 신호를 전송할 수 있다. HDMI 케이블이 초고해상도(UHD) 디스플레이 장치와 연결되는 경우, 동기화 신호선(130a)을 통해 75MHz 이상의 클럭 신호가 전송될 수 있다. 75MHz 이상의 고 헤르츠를 갖는 클럭 신호가 3m 이상 전송되는 경우, 노이즈가 발생할 수 있으며, 또한 전압 강하가 발생하여 영상이 디스플레이 장치에 출력되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동기화 신호선(130a)은 절연층(132)의 외곽을 감싸는 차폐층(133)을 더 구비할 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.
상술한 바와 같이, 전원선(120)들, 제어선(130)들, 및 접지선(180)은 광섬유 유닛(110)을 중심으로 광섬유 유닛(110)의 외곽에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 전원선(120)들과 제어선(130)들은 헬리컬(helical) 꼬임 또는 S-Z 꼬임으로 상기 중심 광섬유 유닛(110) 주위에 집합될 수 있다. 이와 같이 광섬유 유닛(110)을 중심으로 전원선(120)들과 제어선(130)들이 꼬임으로 배치되므로 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)의 단면이 원형을 유지될 수 있으며, 이에 따라 광섬유 유닛(110)에 가해지는 압력을 분산시켜 광섬유 심선(111)의 단선, 특성 저항 등을 최소화할 수 있다.
전원선(120)들, 제어선(130)들, 및 접지선(180)은 각각 도체(121, 131, 181)와 상기 도체(121, 131, 181)의 외측면을 감싸는 절연층(122, 132, 182)으로 이루어질 수 있다. 즉, 전원선(120)은 도체(121)와 절연층(122)으로 이루어지며, 제어선(130)은 도체(131)와 절연층(132)으로 이루어지며, 접지선(180)은 도체(181)와 절연층(182)으로 이루어질 수 있다.
특히, 제어선(130, 130a) 중 동기화 신호선(130a)은 도체(131), 도체(131)를 피복하는 절연층(132a), 절연층(132a)의 외곽을 감싸는 차폐층(133)으로 이루어질 수 있다.
차폐층(133)은 동기화 신호선(130a)에서 발생할 수 있는 노이즈 발생, 신호 간섭, 및 전압 강하를 방지할 수 있다. 상술한 바와 같이, UHD 급 이상의 초고화질 디스플레이 장치에 사용되는 HDMI 케이블은 그 길이가 3m 이상일 수 있으며, HDMI 케이블 내에 구비되는 동기화 신호선(130a)은 75MHz 이상의 고헤르츠의 클럭 신호를 전송한다. 75MHz 이상의 클럭 신호가 3m 이상의 동기화 신호선(130a)으로 전송되는 경우, 신호에 노이즈가 발생하고, 신호 간섭이 일어나며, 케이블의 양단에서 전압 강하가 발생하는 문제점이 있다.
특히, 동기화 신호선(130a)에서 전압 강하가 발생하면 디스플레이 장치에서 영상이 출력되지 않을 수 있다. 보다 상세하게는, 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블에서는 영상 신호 및 음성 신호는 광섬유 심선(111)을 통해 전송이 되며, 클럭 신호인 동기화 신호는 동기화 신호선(130a)을 통해 전송되며, 상기 HDMI 케이블을 통해 전송된 영상 및 음성 신호와 클럭 신호가 디스플레이 장치에서 동기화 되어 영상 및 음성이 출력이 된다. 영상 및 음성 신호와 클럭 신호가 동기화되기 위해서는 상기 신호들이 신호로 인식될 수 있는 기준 전압 이상을 가져야 한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 75MHz 이상의 클럭 신호가 3m 이상의 동기화 신호선(130a)으로 전송되는 경우 전압 강하가 발생하여 상기 기준 전압 이하가 될 수 있으며, 이 경우 영상 및 음성 신호와 클럭 신호가 동기화되지 못하여 디스플레이 장치에서 영상이 출력되지 않는 문제점이 발생한다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 동기화 신호선(130a)의 절연층(132a)의 외곽을 차폐층(133)으로 둘러쌈으로써 동기화 신호선(130a)에서 발생하는 전압 강하를 방지할 수 있다. 또한, 차폐층(133)은 동기화 신호선(130a)에서의 노이즈 발생 및 동기화 신호선(130a)들 사이에서의 신호 간섭을 방지할 수 있다.
차폐층(133)은 알루미늄이 코팅된 PET(Polyethylene terephthalate) 필름으로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 차폐층(133)은 Al/mylar®테이프일 수 있다.
동기화 신호선들(130a)의 신호 간섭이나 노이즈 발생을 방지하기 위해 동기화 신호선들(130a)을 서로 최대한 이격되도록 배치할 수 있다. 도 1을 참조하면, 동기화 신호선(130a)은 두 개가 존재하는 경우, 이들 두 개의 동기화 신호선(130a)은 광섬유 유닛(110)을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치하여 이들이 서로 최대한 이격되도록 위치시킬 수 있다.
동기화 신호선(130a)의 절연층(132a)은 저유전율을 갖는 절연 재료로 이루어질 수 있으며, 일 예로서 절연층(132a)은 HDPE(High Density Polyethylene)일 수 있다. 일반적으로 도체를 피복하는 절연층은 난연 재질의 LSZH(Low Smoke Zero Halogen)가 사용되었다. LSZH는 고온에서 견디며 화재시 유독 가스의 배출이 적은 특징이 있어 광케이블의 절연 소재로 많이 사용된다.
그러나, LSZH의 경우 유전률이 높아 임피던스 개선에 어려움이 있다. 보다 상세하게는, HDMI 케이블이 3m 이상으로 증가하면, 디스플레이 장치(도 7의 10) 및 잭 박스(도 7의 20)와 같은 외부 기기와 HDMI 케이블(100)의 임피던스 부정합이 문제가 될 수 있다. 즉, 길이가 3m 이상되는 HDMI 케이블(100)에서, HDMI 케이블(100), 디스플레이 장치(10) 및 잭 박스(20)와 같은 외부 기기의 임피던스가 부정합되면 신호가 전송되는 HDMI 케이블에서 신호 왜곡 및 신호 손실이 발생할 수 있다.
LSZH는 유전율이 높아 HDMI 케이블의 임피던스 개선에 어려움이 있는바, 본 발명의 일 실시예에서는 동기화 신호선(130a)의 절연층(132a)을 상대적으로 저유전율을 갖는 HDPE를 사용함으로써, HDMI 케이블(100), 디스플레이 장치(10) 및 잭 박스(20)와 같은 외부 기기의 임피던스 매칭을 하여 임피던스 부정합으로 발생하는 HDMI 케이블에서의 신호 왜곡 및 신호 손실을 방지할 수 있다. 도 4는 도 1에 도시된 광섬유 유닛, 제어선, 및 전원선의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 전원선(120)들 중 적어도 하나는 광섬유 유닛(110)과 외접할 수 있으며, 제어선(130)들 중 적어도 하나는 광섬유 유닛(110)과 외접할 수 있다. 이와 같이 전원선(120)과 제어선(130)이 광섬유 유닛(110)과 외접하는 경우, 광섬유 유닛(110)에 외접하는 제어선(130)의 중심(C3)과 광섬유 유닛(110)의 중심(C1) 사이의 거리(b)는 광섬유 유닛(110)에 외접하는 전원선(120)의 중심(C2)과 광섬유 유닛(110)의 중심(C1) 사이의 거리보다 크거나 같을 수 있다. 이에 따라, 제어선(130)에서 발생하는 전압 강하를 최소화할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 5는 도 1에 도시된 제어선과 전원선의 변형예에 따른 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)이 전원선(120)의 직경(D2)보다 작을 수 있다. 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)은 절연층(132)를 제외한 것이며, 전원선(120)의 직경(D2)은 도체(131)와 절연층(132)을 모두 포함한 것이다. 또한, 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)은 32AWG(American Wire Gauge) 보다 더 클 수 있다. 여기서 32AWG는 0.203mm 이다.
상술한 바와 같이, 최근에는 85인치 이상의 초고화질(UHD) 대면적 디스플레이 장치가 상용화됨에 따라, 대용량의 데이터 전송이 가능하며 3m이상의 길이를 가지며 두께는 작은 HDMI 케이블이 요구되고 있다. 종래의 HDMI 케이블의 경우, 전원선, 제어선, 및 통신선을 모두 구리 도체를 이용하였다. 구리 도체를 이용한 HDMI 케이블의 경우, 케이블의 두께를 6mm이하로 유지하면서 그 길이를 3m이상으로 형성하면, 통신선은 포워드(Forward) 6.25Gbps, 백워드(Backward) 3.125Gbps의 전송 용량을 가질 수 없으며, 제어선은 전압 강하로 인하여 신호 손실이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 통신선으로 광섬유 심선(111)을 이용하여 HDMI 케이블(100) 전체의 두께를 6mm 이하로 유지하면서도 포워드(Forward) 6.25Gbps, 백워드(Backward) 3.125Gbps 이상의 전송 용량을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 상기 HDMI 케이블(100) 전체의 두께를 6mm 이하로 유지하면서 제어선(130)의 도체(131)의 직경을 전원선(120)의 도체(121)의 직경보다 크거나 같게 형성함으로써 상기 HDMI 케이블(100)의 길이가 길어짐에 따라 발생할 수 있는 제어선(130)에서의 전압 강하를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 그 두께를 7mm 이하로 형성되고, 길이를 3m 이상으로 형성되면서, 포워드(Forward)의 경우 6.25Gbps, 백워드(Backward)의 경우 3.125Gbps의 전송 용량을 가질 경우, 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)은 32AWG 보다 더 클 수 있다. 여기서 32AWG는 0.203mm 이다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 구리 도체를 사용한 HDMI 케이블보다 그 두께는 더 얇게 형성하고, 길이는 더 길게 형성하며, 신호 손실없이 큰 전송 용량을 가질 수 있으며, 제어선의 전압 강하 역시 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블은 상기 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)이 상기 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)과 동일하고, 상기 제어선(130)의 전체 직경(D3)이 상기 전원선(120)의 전체 직경(D2)과 동일할 수 있다. 이 경우, 상기 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)과 상기 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)은 32AWG보다 크고 24AWG보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블은 상기 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)이 상기 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)의 85%보다 크고 상기 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)의 115%보다 작으며, 상기 제어선(130)의 전체 직경(D3)은 상기 전원선(120)의 전체 직경(D2)의 85%보다 크고 상기 전원선(120)의 전체 직경(D2)의 115%보다 작을 수 있다. 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)이 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)의 85%보다 작은 경우에는 제어선(130)의 전압 강하가 심화되어 신호 손실이 발생할 수 있다. 또한, 제어선(130)의 도체(131)의 직경(d3)이 전원선(120)의 도체(121)의 직경(d2)의 115%보다 큰 경우에는 제어선(130)이 전원선(120)보다 직경이 더 크므로 HDMI 케이블(100) 외부에서 외력이 가해지는 경우 제어선(130)이 전원선(120)보다 광섬유 유닛(110)을 누르게 되어 광섬유 유닛(110)의 단면 형성을 유지하지 못할 수 있으며, 이에 따라 광섬유 유닛(110) 내의 광섬유 심선(111)에 스트레스가 가해져서 광섬유 심선(111)을 통해 전송되는 신호의 손실이 발생할 수 있다.
전원선(120) 및 제어선(130)과 광섬유 유닛(110) 사이에는 보조 인장재(170)가 종입될 수 있다.
도 6은 도 1의 A를 확대한 도면이다. 도 5를 참조하면, 보조 인장재(170)는 전원선(120) 및 제어선(130)과 광섬유 유닛(110) 사이의 빈 공간에 배치될 수 있다. 이때, 전원선(120) 및 제어선(130)과 광섬유 유닛(110)은 서로 외접하지만 완전히 접하지 않고 서로 이격될 수 있는데, 보조 인장재(170)는 전원선(120) 및 제어선(130)과 광섬유 유닛(110)의 이격된 사이에도 배치될 수 있다.
보조 인장재(170)는 케이블의 집합 공정시 발생하는 광섬유 유닛(110)에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있다. 상술한 바와 같이 전원선(120) 및 제어선(130) 들은 광섬유 유닛(110)을 중심으로 꼬임으로 집합되는바, 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)을 굽히게 되면 서로 꼬여서 배치되는 전원선(120) 및 제어선(130)들은 꼬임의 펴짐으로 인하여 굽힘응력(bending stress)을 분산할 수 있으나, 광섬유 유닛(110)은 꼬임없이 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100) 중심에 배치되므로 굽힘응력이 증가하게 된다. 이 경우, 보조 인장재(170)는 전원선(120) 및 제어선(130)과 광섬유 유닛(110) 사이에 종입되어 광섬유 유닛(110)에 가해지는 굽힘응력을 분산시켜 광섬유 유닛(110) 내의 광섬유 심선(111)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 보조 인장재(170)는 글라스 얀, 케브라아라미드 얀(Kevlar aramid yarn), 에폭시섬유봉(Fiber glass epoxy rod), 섬유강화폴리에틸렌(FRP; Fiber Reinforced Polyethylene), 고강도 섬유, 아연도금강선, 강선 등으로 이루어질 수 있다.
쉴드층(150)은 테이핑(140)을 개재한 상태로 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)의 외곽에서 감쌀 수 있다. 상기 테이핑(140)은 부직포, PET, 또는 일면이 Al으로 코팅된 PET로 이루어질 수 있다. 상기 Al이 코팅된 PET는 Al/mylar® 테이프일 수 있다. 여기서, Al/mylar® 테이프는 mylar® 테이프의 일면에 알루미늄(Al)이 코팅된 것을 의미한다.
특히, 상기 테이핑(140)이 일면이 Al으로 코팅된 PET 또는 Al/mylar® 테이프인 경우, Al 코팅면은 쉴드층(150)을 향할 수 있으며, 쉴드층(150)과 접할 수 있다. Al 코팅면은 전기가 흐를 수 있는 도체이므로 상기 Al 코팅면이 금속으로 이루어진 쉴드층(150)과 접함으로써, 상기 Al 코팅면은 쉴드층(150)과 접지에 이용되어 HDMI 케이블(100)의 접지력을 더욱 향상시킬 수 있다.
쉴드층(150)은 편조체 또는 횡권층 등으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 쉴드 성능 강화를 위해 제1 횡권층(151), 제2 횡권층(152), 및 편조체(153)로 이루어질 수 있다.
제1 횡권층(151)은 테이핑(140)을 개재한 상태로 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)의 외곽을 감싸며, 제2 횡권층(152)은 제1 횡권층(151)의 외곽을 감싸고, 편조체(153)는 제2 횡권층(152)의 외곽을 감쌀 수 있다.
편조체(153)은 주석 도금된 구리선(tin copper braid)의 편조 구조물이지만, 제1 횡권층(151) 및 제2 횡권층(152)은 주석 도금된 구리선이 한 방향으로 꼬인 구조물일 수 있다. 특히 제1 횡권층(151)의 꼬임의 방향과 제2 횡권층(152)의 꼬임의 방향은 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 횡권층(151)의 꼬임의 방향은 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)들이 광섬유 유닛(110)을 중심으로 꼬여진 방향과 상이할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 2를 참조하면, 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)들이 광섬유 유닛(110)을 중심으로 반시계 방향으로 꼬여 있는 경우, 이들은 감싸는 제1 횡권층(151)은 이들이 꼬여 있는 방향과 반대인 시계 방향으로 꼬이게 되며, 제1 횡권층(151)을 감싸는 제2 횡권층(152)은 제1 횡권층(151)이 꼬여 있는 방향과 반대인 반시계 방향으로 감길 수 있다.
또한, 다른 실시예로서, 도 3을 참조하면, 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)들이 광섬유 유닛(110)을 중심으로 시계 방향으로 꼬여 있는 경우, 이들은 감싸는 제1 횡권층(151)은 이들이 꼬여 있는 방향과 반대인 반시계 방향으로 꼬이게 되며, 제1 횡권층(151)을 감싸는 제2 횡권층(152)은 제1 횡권층(151)이 꼬여 있는 방향과 반대인 시계 방향으로 감길 수 있다.
이와 같이, 전원선(120), 제어선(130), 및 접지선(180)들이 꼬여진 방향과 제1 횡권층(151)이 꼬여진 방향을 상이하게 하고, 제1 횡권층(151)이 꼬여진 방향과 제2 횡권층(152)이 꼬여진 방향을 상이하게 함으로써 작업성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 일 실시예에 의하면, 한 방향으로 꼬인 제1 횡권층(151) 및 제2 횡권층(152)을 사용함으로써 HDMI 케이블의 직경이 크게 증가하는 것을 방지하면서 보다 많은 도체량을 확보하여 접지력을 보다 향상시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 쉴드층(150)은 접지선(180)과 연결되어 HDMI 케이블의 접지에 이용될 수 있는바, 쉴드층(150)이 편조체(153)뿐만 아니라 제1 횡권층(151)와 제2 횡권층(152)을 구비하므로 접지력이 향상될 수 있다.
이와 더불어, 쉴드층(150)을 제1 횡권층(151), 제2 횡권층(152), 및 편조체(153)로 형성하므로, 낙뢰와 같이 고전류가 HDMI 케이블에 인가된 경우에도 상기 고전류를 쉴드층(150)이 수용하여 케이블의 파손, 온도 상승을 방지할 수 있으며, HDMI 케이블에 연결된 디스플레이 장치 및 외부 기기를 낙뢰부터 보호할 수 있다.
쉴드층(150)은 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)을 보호하는 시스층(160)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있고, 상기 케이블의 뒤틀림시 복원력을 향상시킬 수 있다.
쉴드층(150)의 외곽에 감싸져 상기 전선 유닛들을 포함한 구성요소들을 보호하는 시스층(160)을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)은 광섬유 유닛(110)을 중심으로 이의 주변에 집합된 상기 하나 이상의 전원선(120) 및 제어선(130)의 둘레를 시스층(160)이 감싸는 구조를 가질 수 있다. 상기 시스층(160)의 두께는 상기 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블(100)의 용도, 구체적으로 케이블의 전체 직경, 요구되는 유연성, 굴곡특성 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 HDMI 케이블은 전자기기와의 접속을 위해 말단에 커넥터를 구비할 수 있다. 또한, 통신선으로 광섬유 유닛을 사용함에 따라 상기 커넥터 내부에는 광신호와 전기신호의 변환을 위한 광전변환모듈이 구비될 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (30)

  1. 광섬유 유닛을 구비한 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 케이블에 있어서,
    상기 HDMI 케이블의 중심부에 배치되는 케이블 코어;
    상기 케이블 코어를 감싸는 쉴드층; 및
    상기 편조체의 외곽을 감싸며 상기 케이블 코어를 보호하는 시스층; 을 구비하며,
    상기 케이블 코어는,
    적어도 하나 이상의 광섬유 심선과 상기 광섬유 심선을 실장하는 루즈 튜브를 갖는 상기 광섬유 유닛; 및
    도체와 상기 도체를 피복하는 절연층으로 각각 이루어진 복수 개의 전원선, 및 복수 개의 제어선; 을 가지며,
    상기 복수 개의 제어선 중 적어도 하나 이상의 제어선은 절연층의 외곽을 감싸는 차폐층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층을 구비한 적어도 하나 이상의 제어선은 동기화 신호를 전송하는 동기화 신호선을 포함하며,
    상기 차폐층은 상기 동기화 신호선들 사이의 신호 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층은 알루미늄이 코팅된 PET(Polyethylene terephthalate) 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 동기화 신호선은 75Mhz 이상의 동기화 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 동기화 신호선들은 서로 최대한 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 동기화 신호선들은 상기 광섬유 유닛을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 저유전율을 갖는 절연 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연층은 HDPE(High Density Polyethylene)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드층은,
    상기 케이블 코어를 감싸는 제1 횡권층;
    상기 제1 횡권층을 감싸는 제2 횡권층; 및
    상기 제2 횡권층을 감싸는 편조체; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 횡권층의 꼬임의 방향과 상기 제2 횡권층의 꼬임의 방향은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전원선들과 상기 제어선들이 상기 광섬유 유닛을 중심으로 꼬여진 방향과 상기 제1 횡권층이 꼬여진 방향은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 코어는 적어도 하나의 접지선을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 쉴드층은 상기 접지선과 연결되어 상기 HDMI 케이블의 접지에 이용되는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 유닛은 상기 HDMI 케이블의 중심부에 위치하고, 상기 복수 개의 전원선과 상기 복수 개의 제어선은 상기 광섬유 유닛의 단면의 형상을 유지할 수 있도록 상기 광섬유 유닛의 외곽에 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전원선들 및 상기 제어선들 중 적어도 하나는 상기 광섬유 유닛에 외접하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 광섬유 유닛에 외접하는 상기 제어선의 중심과 상기 광섬유 유닛의 중심 사이의 거리는 상기 광섬유 유닛에 외접하는 상기 전원선의 중심과 상기 광섬유 유닛의 중심 사이의 거리보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어선의 도체의 직경은 상기 전원선의 도체의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 전원선의 도체의 직경 또는 상기 제어선의 도체의 직경은 32AWG(American Wire Gauge)보다 크고 24AWG보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 HDMI 케이블의 단면의 직경은 7mm 이하이며, 상기 HDMI 케이블의 길이는 3m 이상인 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제어선의 도체의 직경은 상기 전원선의 도체의 직경의 85%보다 크고 상기 전원선의 도체의 직경의 115%보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 심선은 다중모드 광섬유인 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 루즈 튜브 내에는 충전재로서 파우더가 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 전원선 및 상기 제어선과 상기 광섬유 유닛 사이에 배치되는 보조 인장재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 보조 인장재는 아라미드 얀 또는 글라스 얀인 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 전원선은 적어도 2개 이상이며, 상기 제어선은 적어도 3개 이상인 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 코어와 상기 편조체 사이에는 상기 케이블 유닛을 바인딩하기 위한 테이핑을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 테이핑은 부직포, PET, 또는 일면에 Al이 코팅된 PET로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 테이핑이 상기 Al이 코팅된 PET인 경우, 상기 테이핑은 상기 코팅된 Al이 상기 쉴드층을 향하도록 배치되며, 상기 코팅된 Al이 상기 쉴드층에 접하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 HDMI 케이블 말단에 커넥터가 구비되고, 상기 커넥터 내부에 광전변환모듈이 구비된 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 전원선은 상기 광전변환모듈에 전원을 공급하여 상기 광전변환모듈이 상기 광섬유 심선을 통해 전송되는 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 광섬유 유닛을 구비한 HDMI 케이블.
PCT/KR2014/006713 2013-08-22 2014-07-23 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블 Ceased WO2015026067A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0099369 2013-08-22
KR20130099369 2013-08-22
KR1020130125057A KR102181050B1 (ko) 2013-08-22 2013-10-21 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블
KR10-2013-0125057 2013-10-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015026067A1 true WO2015026067A1 (ko) 2015-02-26

Family

ID=52483813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/006713 Ceased WO2015026067A1 (ko) 2013-08-22 2014-07-23 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2015026067A1 (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106098155A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 烽火通信科技股份有限公司 一种光电复合光缆及其制造方法
CN106158138A (zh) * 2016-08-29 2016-11-23 远程电缆股份有限公司 一种柔性抗拉光纤复合岸电电缆
CN106486204A (zh) * 2016-12-19 2017-03-08 青海利高智能设备有限公司 一种无人机多功能系留缆绳
CN106571175A (zh) * 2015-10-10 2017-04-19 刘三水 能够同时传输多种服务数据的综合数据线
CN106782857A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 刘三水 多功能数据线
CN106782836A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 刘三水 新型数据线缆
CN106816224A (zh) * 2015-12-01 2017-06-09 黄秀梅 复合信号接收系统
CN106816207A (zh) * 2015-12-01 2017-06-09 黄秀梅 新型信号传输线缆
CN109545471A (zh) * 2018-12-17 2019-03-29 江苏华能电缆股份有限公司 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆
CN113488271A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 东莞市民兴电缆有限公司 一种无机矿物绝缘高阻燃防火电缆及其制备方法
CN114256644A (zh) * 2020-09-25 2022-03-29 安福烨翔精密电子有限公司 一种带光纤传输的hdmi连接器
WO2022156658A1 (zh) * 2021-01-21 2022-07-28 华为技术有限公司 线缆、线缆组件及通信系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110311191A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Opto-electro hybrid cable
KR20120124139A (ko) * 2011-05-03 2012-11-13 에쓰이에이치에프코리아 (주) 광전 복합 케이블
JP2013058335A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 光電気複合ケーブル
JP2013516743A (ja) * 2010-01-05 2013-05-13 ベルデン・インコーポレイテッド マルチメディアケーブル
KR101291307B1 (ko) * 2012-06-04 2013-07-30 수자원기술 주식회사 수중용 케이블

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013516743A (ja) * 2010-01-05 2013-05-13 ベルデン・インコーポレイテッド マルチメディアケーブル
US20110311191A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Opto-electro hybrid cable
KR20120124139A (ko) * 2011-05-03 2012-11-13 에쓰이에이치에프코리아 (주) 광전 복합 케이블
JP2013058335A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 光電気複合ケーブル
KR101291307B1 (ko) * 2012-06-04 2013-07-30 수자원기술 주식회사 수중용 케이블

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571175A (zh) * 2015-10-10 2017-04-19 刘三水 能够同时传输多种服务数据的综合数据线
CN106782836A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 刘三水 新型数据线缆
CN106782857A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 刘三水 多功能数据线
CN106816224A (zh) * 2015-12-01 2017-06-09 黄秀梅 复合信号接收系统
CN106816207A (zh) * 2015-12-01 2017-06-09 黄秀梅 新型信号传输线缆
CN106098155A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 烽火通信科技股份有限公司 一种光电复合光缆及其制造方法
CN106158138A (zh) * 2016-08-29 2016-11-23 远程电缆股份有限公司 一种柔性抗拉光纤复合岸电电缆
CN106486204A (zh) * 2016-12-19 2017-03-08 青海利高智能设备有限公司 一种无人机多功能系留缆绳
CN109545471A (zh) * 2018-12-17 2019-03-29 江苏华能电缆股份有限公司 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆
CN109545471B (zh) * 2018-12-17 2023-12-29 江苏华能电缆股份有限公司 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆
CN114256644A (zh) * 2020-09-25 2022-03-29 安福烨翔精密电子有限公司 一种带光纤传输的hdmi连接器
WO2022156658A1 (zh) * 2021-01-21 2022-07-28 华为技术有限公司 线缆、线缆组件及通信系统
CN113488271A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 东莞市民兴电缆有限公司 一种无机矿物绝缘高阻燃防火电缆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015026067A1 (ko) 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블
KR102181050B1 (ko) 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블
CN104813211B (zh) 屏蔽电导体分叉组件
US11081254B2 (en) Smart home cable
JP3589348B2 (ja) 電気光複合ケーブル
US9482836B2 (en) Composite electro/optical microcable
US10564375B2 (en) Optical and electrical composite multimedia cable
CN111029011A (zh) 一种光电复合缆及光通信系统
CN206628317U (zh) 一种hdmi光电复合传输线
CN108459381A (zh) 一种室内多芯mpo快接光纤跳线
CN202650706U (zh) 室内铠装光电复合缆
KR100451255B1 (ko) 데이터 전송과 전원 공급을 위한 fttc용 복합케이블
CN208110106U (zh) 一种室内多芯mpo快接光纤跳线
KR20140118653A (ko) 광섬유 유닛을 구비한 hdmi 케이블
KR102475508B1 (ko) 범용 직렬 버스 규격용 케이블
KR20210153580A (ko) 멀티미디어용 광전복합 케이블
CN210606785U (zh) 一种监控摄像用扁平型光电组合缆
US12619041B2 (en) Optoelectronic cable
US20240085650A1 (en) Optoelectronic cable
CN218037484U (zh) 光电线缆连接器改良结构
CN207020352U (zh) 一种光缆及光纤系统
CN205582615U (zh) 一种hdmi数据传输用光电复合缆
KR100343662B1 (ko) 케이블 조립체
CN105788750A (zh) 一种通信电缆
CN207116052U (zh) 光纤usb音视频线

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14838715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14838715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1