電気コネクタ付光電気複合ケーブル
【課題】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を提供する。
【解決手段】電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１は、第一，第二コネクタ１２，１３から離れた位置に、電気光変換モジュール４１を収容する第一中継部２１及び光電気変換モジュール４３を収容する第二中継部２３を備える。第一コネクタ１２と第一中継部２１との間及び第二コネクタ１３と第二中継部２３との間が第一，第二電気ケーブル２２，２４であり、第一，第二中継部２１，２３の間が光電気複合ケーブル２５である。光ファイバ心線３３の両端に電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に着脱可能な光コネクタ７１が設けられている。電気光変換モジュール４１は、第一中継部２１内における位置が調整可能であり、光電気変換モジュール４３は、第二中継部２３内における位置が調整可能である。
【解決手段】電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１は、第一，第二コネクタ１２，１３から離れた位置に、電気光変換モジュール４１を収容する第一中継部２１及び光電気変換モジュール４３を収容する第二中継部２３を備える。第一コネクタ１２と第一中継部２１との間及び第二コネクタ１３と第二中継部２３との間が第一，第二電気ケーブル２２，２４であり、第一，第二中継部２１，２３の間が光電気複合ケーブル２５である。光ファイバ心線３３の両端に電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に着脱可能な光コネクタ７１が設けられている。電気光変換モジュール４１は、第一中継部２１内における位置が調整可能であり、光電気変換モジュール４３は、第二中継部２３内における位置が調整可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、機器への取付位置が制限される。
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。
【０００５】
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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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モジュールを収容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モジュールを収容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、前記光ファイバの両端に前記電気光変換モジュールまたは前記光電気変換モジュールに着脱可能な光コネクタが設けられ、前記光ファイバの一端の前記光コネクタが前記電気光変換モジュールに接続され、前記光ファイバの他端の前記光コネクタが前記光電気変換モジュールに接続され、
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電気光変換モジュールに接続され、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光電気変換モジュールに接続され、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、
前記電気光変換モジュールは、前記第一中継部内における位置が調整可能であり、前記光電気変換モジュールは、前記第二中継部内における位置が調整可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一中継部は、前記電気光変換モジュールを搭載した第一基板を備え、前記第二中継部は、前記光電気変換モジュールを搭載した第二基板を備え、
前記第一基板は、前記第一中継部の固定部にねじによって固定され、前記第二基板は、前記第二中継部の固定部にねじによって固定され、
前記第一基板及び前記第二基板は、前記ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有し、前記固定用孔は、その長孔形状の長軸が前記光ファイバの長手方向に沿うように形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【０００９】
また、光コネクタが接続される電気光変換モジュール及び光電気変換モジュールの位置を調整することにより、第一中継部及び第二中継部内の光ファイバの長さのばらつきを吸収することができる。これにより、第一中継部及び第二中継部内で光ファイバを隙間なくかつ弛みなく配線することができ、電気光変換モジュール及び光電気変換モジュールと光コネクタとの接続不良、光伝送効率の低下などの不具合を防止し、接続の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】第一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。
【図６】第一中継部の内部構造を示す垂直方向の概略断面図である。
【図７】第一中継部の内部構造を示す水平方向の概略断面図である。
【図８】第一中継基板及び第二中継基板の斜視図である。
【図９】第一中継基板及び第二中継基板の一部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２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で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に表示される。
【００１２】
図３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。
【００１３】
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。
【００１４】
図４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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。なお、これらの第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４は、高周波信号の劣化を考慮し、最大で３０ｃｍ程度とするのが好ましい。
【００１７】
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５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を有している。
図５から図７に示すように、第一中継部２１のケース４０内には、電気光変換素子４１ａを有する電気光変換モジュール４１が搭載された第一基板４２が収容されている。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。光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３には、その端部に、光コネクタ７１が接続されており、この光コネクタ７１は、第一基板４２に搭載された電気光変換モジュール４１に着脱可能とされている。そして、この光コネクタ７１を電気光変換モジュール４１に接続すると、光ファイバ心線３３と電気光変換素子４１ａとの間での光通信が可能となる。
【００１８】
第一電気ケーブル２２の端部には金属製のかしめリング７３が加締められており、光電気複合ケーブル２５の端部には金属製のかしめリング７４が加締められている。これらのかしめリング７３，７４が、それぞれケース４０の端部に係止されている。これにより、第一中継部２１のケース４０に対する第一電気ケーブル２２及び光電気複合ケーブル２５の移動が規制されて十分な耐引張性が確保されている。ケース４０にかしめリング７４が係止されていることにより、光電気複合ケーブル２５から引き出された光ファイバ心線３３の先端に取り付けられた光コネクタ７１のケース４０内の位置が決まる。
【００１９】
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。第一電気ケーブル２２も、ケース４０内の端部において、外被が除去されてシールド層が折り返される。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、第一電気ケーブル２２のシールド層と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とが接続され、両シールド層がケース４０を介して電気的に接続されることになる。なお、それぞれシールド層の折り返し部分を金属製のかしめリング７３，７４で加締めて、かしめリング７３，７４をケース４０に導通させても良い。
【００２０】
第一中継部２１のケース４０は、ねじ孔を有する固定部８２を備えており、第一基板４２は、固定部８２に、ねじ８３によって固定されている。第一基板４２は、ねじ８３が挿通される固定用孔８４を有している。これらの固定用孔８４は、長孔形状を有し、その長軸が、光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３の長手方向（図６，図７の左右方向）に沿うように形成されている。これにより、第一基板４２は、ケース４０の固定部８２への固定位置が、ねじ８３が挿通された固定用孔８４の長軸方向（図７中矢印Ａ方向）へ調整可能である。つまり、この第一基板４２は、第一中継部２１内における位置が調整可能である。この固定用孔８４を長孔形状にしたことによる第一基板４２の位置調整可能な寸法は、固定用孔８４の長軸方向の寸法によって設定されるもので、例えば、１ｍｍ〜９ｍｍ程度の位置調整を可能とするのが好ましい。固定用孔の長さはねじの径＋１ｍｍ〜９ｍｍの長さとなる。
【００２１】
図３に示すように、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を有している。
第二中継部２３の内部構造は、第一中継部２１と略同様であるが第一中継部２１とは軸方向に反転した構造であり、電気光変換モジュール４１の代わりに光電気変換モジュール４３が搭載されている。第二中継部２３のケース４０内には、光電気変換素子を有する光電気変換モジュール４３が搭載された第二基板４４が収容されている。第二中継部２３には、一端側に第二電気ケーブル２４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。光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３には、その端部に、光コネクタ７１が接続されており、この光コネクタ７１は、第二基板４４に搭載された光電気変換モジュール４３に着脱可能とされている。そして、この光コネクタ７１を光電気変換モジュール４３に接続すると、光ファイバ心線３３と光電気変換素子との間での光通信が可能とされる。
【００２２】
第一中継部２１と同様に、第二電気ケーブル２４の端部には金属製のかしめリングが加締められており、光電気複合ケーブル２５の端部には金属製のかしめリングが加締められている。これらのかしめリングが、それぞれケース４０の端部に係止されている。これにより、第二中継部２３のケース４０に対する第二電気ケーブル２４及び光電気複合ケーブル２５の移動が規制されて十分な耐引張性が確保されている。ケース４０にかしめリングが係止されていることにより、光電気複合ケーブルから引き出された光ファイバ心線３３の先端に取り付けられた光コネクタ７１のケース４０内の位置が決まる。
【００２３】
光電気複合ケーブル２５は、第二中継部２３のケース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。第二電気ケーブル２４も、第二中継部２３ケース４０内の端部において、外被が除去されてシールド層が折り返される。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、第二電気ケーブル２４のシールド層と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とが接続され、両シールド層がケース４０を介して電気的に接続されることになる。なお、それぞれシールド層の折り返し部分をかしめリング７３，７４で加締めて、かしめリング７３，７４をケース４０に導通させても良い。
【００２４】
第二中継部２３のケース４０も、第一中継部２１と同様に、ねじ孔を有する固定部を備えており、第二基板４４は、固定部に、ねじによって固定されている。第二基板４４は、第一基板４２と同様に、ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有している。第二基板４４の固定用孔もその長軸が光ファイバ心線３３の長手方向に沿うものであり、第一中継部２１の第一基板４２と同様に、第二基板４４も、ケース４０の固定部への固定位置が光ファイバ心線３３の長手方向に沿う方向へ調整可能である。
【００２５】
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電気的に接続されたものである。そして、第一電気ケーブル２２のシールド層は第一コネクタ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。
【００２６】
電気光変換素子４１ａ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４１ａ及び光電気変換素子は、複数の電極が一体成型された構造の基板やフェルールに、バンプまたはワイヤーボンドによって導通接続され、これにより、電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３が構成されている。そして、これらの基板やフェルールに、光ファイバ心線３３の端部に取り付けられた光コネクタ７１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４１ａまたは光電気変換素子との間での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４１ａ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。
【００２７】
図５では、第一基板４２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、第一基板４２の一面（電気光変換モジュール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の上に第一基板４２を載置した状態で固定用孔８４の長軸方向へ位置を調整して固定しやすい。固定した後にもう一つのケース４０を上蓋のように第一基板４２に被せてケース４０を合わせて第一中継部２１とする。こうすると第一中継部２１の組み立て作業性や、電気光変換モジュール４１等を実装する作業性がよい。
第二中継部２３についても同様である。第二基板４４の一面（光電気変換モジュール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。こうすると第二中継部２３の組み立て作業性や、光電気変換モジュール４３等を実装する作業性がよい。
【００２８】
図２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モジュール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モジュール４３に接続されている。
【００２９】
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６に示すように第一基板４２については電気光変換モジュール４１が実装されない側、第二基板４４については光電気変換モジュール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が基板上の電気光変換モジュール４１などの光学素子等にぶつかってダメージを与えるおそれがない。
【００３０】
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。
【００３１】
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上の電気光変換モジュール４１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モジュール４１への給電が行われる。
【００３２】
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上の光電気変換モジュール４３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モジュール４３への給電が行われる。
【００３３】
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の電気光変換モジュール４１に送信され、この電気光変換モジュール４１で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の光電気変換モジュール４３で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。
【００３４】
上記の電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１によれば、電気光変換モジュール４１を有する第一中継部２１及び光電気変換モジュール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。
【００３５】
また、１本の光ファイバ心線３３に、電気光変換素子を介して２本の第一電線５１を接続するとともに光電気変換素子を介して２本の第二電線５２を接続し、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。
【００３６】
第一中継部２１及び第二中継部２３のケース４０内における光コネクタ７１の位置は、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の引出し長さ及び光電気複合ケーブル２５をケース４０に係止させるかしめリング７４のかしめ位置によって決定される。光コネクタ７１の実際の位置は、設計値に対してばらつきが生じることがある。
【００３７】
このような状態において、第一中継部２１及び第二中継部２３のケース４０内の第一基板４２及び第二基板４４の固定位置が一意的に決まっていると、光ファイバ心線３３が短い場合では、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に対して光コネクタ７１が接続できない状態となったり、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３と光コネクタ７１との端面間に隙間が発生し、光伝送効率の低下を招いてしまう。このため、光ファイバ心線３３の引出し長さは、余裕を持たせるために長めにすることが望まれるが、光ファイバ心線３３の引出し長さを長くしすぎると、ケース４０内で光ファイバ心線３３が余ってしまい、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に光コネクタ７１を接続した際に、ケース４０内において光ファイバ心線３３に弛みが生じる。このような場合、光ファイバ心線３３が撓んで歪が発生し、光伝送効率の低下が生じたり、甚だしい場合には光ファイバ心線３３の破断の確率が高まってしまう。
【００３８】
本実施形態に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１では、光コネクタ７１が接続される電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３の位置を調整することにより、第一中継部２１及び第二中継部２３内の光ファイバ心線３３の長さのばらつきを吸収することができる。これにより、第一中継部２１及び第二中継部２３内で光ファイバ心線３３を弛みなく配線することができ、電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３と光コネクタ７１との接続不良、光伝送効率の低下あるいは光ファイバ心線３３の破断などの不具合を防止し、接続の信頼性を高めることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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モジュール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モジュール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。
【００４１】
この場合、図８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。
【００４２】
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９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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
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：電気光変換モジュール、４２：第一基板、４３：光電気変換モジュール、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、７１：光コネクタ、８２：固定部、８３：ねじ、８４：固定用孔
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、機器への取付位置が制限される。
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。
【０００５】
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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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モジュールを収容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モジュールを収容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、前記光ファイバの両端に前記電気光変換モジュールまたは前記光電気変換モジュールに着脱可能な光コネクタが設けられ、前記光ファイバの一端の前記光コネクタが前記電気光変換モジュールに接続され、前記光ファイバの他端の前記光コネクタが前記光電気変換モジュールに接続され、
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電気光変換モジュールに接続され、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光電気変換モジュールに接続され、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、
前記電気光変換モジュールは、前記第一中継部内における位置が調整可能であり、前記光電気変換モジュールは、前記第二中継部内における位置が調整可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電気コネクタ付光電気複合ケーブルにおいて、前記第一中継部は、前記電気光変換モジュールを搭載した第一基板を備え、前記第二中継部は、前記光電気変換モジュールを搭載した第二基板を備え、
前記第一基板は、前記第一中継部の固定部にねじによって固定され、前記第二基板は、前記第二中継部の固定部にねじによって固定され、
前記第一基板及び前記第二基板は、前記ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有し、前記固定用孔は、その長孔形状の長軸が前記光ファイバの長手方向に沿うように形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【０００９】
また、光コネクタが接続される電気光変換モジュール及び光電気変換モジュールの位置を調整することにより、第一中継部及び第二中継部内の光ファイバの長さのばらつきを吸収することができる。これにより、第一中継部及び第二中継部内で光ファイバを隙間なくかつ弛みなく配線することができ、電気光変換モジュール及び光電気変換モジュールと光コネクタとの接続不良、光伝送効率の低下などの不具合を防止し、接続の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】第一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。
【図６】第一中継部の内部構造を示す垂直方向の概略断面図である。
【図７】第一中継部の内部構造を示す水平方向の概略断面図である。
【図８】第一中継基板及び第二中継基板の斜視図である。
【図９】第一中継基板及び第二中継基板の一部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２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で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に表示される。
【００１２】
図３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。
【００１３】
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。
【００１４】
図４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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。なお、これらの第一電気ケーブル２２及び第二電気ケーブル２４は、高周波信号の劣化を考慮し、最大で３０ｃｍ程度とするのが好ましい。
【００１７】
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５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を有している。
図５から図７に示すように、第一中継部２１のケース４０内には、電気光変換素子４１ａを有する電気光変換モジュール４１が搭載された第一基板４２が収容されている。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。光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３には、その端部に、光コネクタ７１が接続されており、この光コネクタ７１は、第一基板４２に搭載された電気光変換モジュール４１に着脱可能とされている。そして、この光コネクタ７１を電気光変換モジュール４１に接続すると、光ファイバ心線３３と電気光変換素子４１ａとの間での光通信が可能となる。
【００１８】
第一電気ケーブル２２の端部には金属製のかしめリング７３が加締められており、光電気複合ケーブル２５の端部には金属製のかしめリング７４が加締められている。これらのかしめリング７３，７４が、それぞれケース４０の端部に係止されている。これにより、第一中継部２１のケース４０に対する第一電気ケーブル２２及び光電気複合ケーブル２５の移動が規制されて十分な耐引張性が確保されている。ケース４０にかしめリング７４が係止されていることにより、光電気複合ケーブル２５から引き出された光ファイバ心線３３の先端に取り付けられた光コネクタ７１のケース４０内の位置が決まる。
【００１９】
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。第一電気ケーブル２２も、ケース４０内の端部において、外被が除去されてシールド層が折り返される。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、第一電気ケーブル２２のシールド層と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とが接続され、両シールド層がケース４０を介して電気的に接続されることになる。なお、それぞれシールド層の折り返し部分を金属製のかしめリング７３，７４で加締めて、かしめリング７３，７４をケース４０に導通させても良い。
【００２０】
第一中継部２１のケース４０は、ねじ孔を有する固定部８２を備えており、第一基板４２は、固定部８２に、ねじ８３によって固定されている。第一基板４２は、ねじ８３が挿通される固定用孔８４を有している。これらの固定用孔８４は、長孔形状を有し、その長軸が、光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３の長手方向（図６，図７の左右方向）に沿うように形成されている。これにより、第一基板４２は、ケース４０の固定部８２への固定位置が、ねじ８３が挿通された固定用孔８４の長軸方向（図７中矢印Ａ方向）へ調整可能である。つまり、この第一基板４２は、第一中継部２１内における位置が調整可能である。この固定用孔８４を長孔形状にしたことによる第一基板４２の位置調整可能な寸法は、固定用孔８４の長軸方向の寸法によって設定されるもので、例えば、１ｍｍ〜９ｍｍ程度の位置調整を可能とするのが好ましい。固定用孔の長さはねじの径＋１ｍｍ〜９ｍｍの長さとなる。
【００２１】
図３に示すように、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を有している。
第二中継部２３の内部構造は、第一中継部２１と略同様であるが第一中継部２１とは軸方向に反転した構造であり、電気光変換モジュール４１の代わりに光電気変換モジュール４３が搭載されている。第二中継部２３のケース４０内には、光電気変換素子を有する光電気変換モジュール４３が搭載された第二基板４４が収容されている。第二中継部２３には、一端側に第二電気ケーブル２４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。光電気複合ケーブル２５の光ファイバ心線３３には、その端部に、光コネクタ７１が接続されており、この光コネクタ７１は、第二基板４４に搭載された光電気変換モジュール４３に着脱可能とされている。そして、この光コネクタ７１を光電気変換モジュール４３に接続すると、光ファイバ心線３３と光電気変換素子との間での光通信が可能とされる。
【００２２】
第一中継部２１と同様に、第二電気ケーブル２４の端部には金属製のかしめリングが加締められており、光電気複合ケーブル２５の端部には金属製のかしめリングが加締められている。これらのかしめリングが、それぞれケース４０の端部に係止されている。これにより、第二中継部２３のケース４０に対する第二電気ケーブル２４及び光電気複合ケーブル２５の移動が規制されて十分な耐引張性が確保されている。ケース４０にかしめリングが係止されていることにより、光電気複合ケーブルから引き出された光ファイバ心線３３の先端に取り付けられた光コネクタ７１のケース４０内の位置が決まる。
【００２３】
光電気複合ケーブル２５は、第二中継部２３のケース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。第二電気ケーブル２４も、第二中継部２３ケース４０内の端部において、外被が除去されてシールド層が折り返される。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、第二電気ケーブル２４のシールド層と光電気複合ケーブル２５のシールド層３６とが接続され、両シールド層がケース４０を介して電気的に接続されることになる。なお、それぞれシールド層の折り返し部分をかしめリング７３，７４で加締めて、かしめリング７３，７４をケース４０に導通させても良い。
【００２４】
第二中継部２３のケース４０も、第一中継部２１と同様に、ねじ孔を有する固定部を備えており、第二基板４４は、固定部に、ねじによって固定されている。第二基板４４は、第一基板４２と同様に、ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有している。第二基板４４の固定用孔もその長軸が光ファイバ心線３３の長手方向に沿うものであり、第一中継部２１の第一基板４２と同様に、第二基板４４も、ケース４０の固定部への固定位置が光ファイバ心線３３の長手方向に沿う方向へ調整可能である。
【００２５】
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電気的に接続されたものである。そして、第一電気ケーブル２２のシールド層は第一コネクタ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。
【００２６】
電気光変換素子４１ａ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４１ａ及び光電気変換素子は、複数の電極が一体成型された構造の基板やフェルールに、バンプまたはワイヤーボンドによって導通接続され、これにより、電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３が構成されている。そして、これらの基板やフェルールに、光ファイバ心線３３の端部に取り付けられた光コネクタ７１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４１ａまたは光電気変換素子との間での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４１ａ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。
【００２７】
図５では、第一基板４２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、第一基板４２の一面（電気光変換モジュール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の上に第一基板４２を載置した状態で固定用孔８４の長軸方向へ位置を調整して固定しやすい。固定した後にもう一つのケース４０を上蓋のように第一基板４２に被せてケース４０を合わせて第一中継部２１とする。こうすると第一中継部２１の組み立て作業性や、電気光変換モジュール４１等を実装する作業性がよい。
第二中継部２３についても同様である。第二基板４４の一面（光電気変換モジュール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。こうすると第二中継部２３の組み立て作業性や、光電気変換モジュール４３等を実装する作業性がよい。
【００２８】
図２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モジュール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モジュール４３に接続されている。
【００２９】
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６に示すように第一基板４２については電気光変換モジュール４１が実装されない側、第二基板４４については光電気変換モジュール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が基板上の電気光変換モジュール４１などの光学素子等にぶつかってダメージを与えるおそれがない。
【００３０】
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。
【００３１】
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上の電気光変換モジュール４１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モジュール４１への給電が行われる。
【００３２】
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上の光電気変換モジュール４３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モジュール４３への給電が行われる。
【００３３】
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の電気光変換モジュール４１に送信され、この電気光変換モジュール４１で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の光電気変換モジュール４３で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。
【００３４】
上記の電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１によれば、電気光変換モジュール４１を有する第一中継部２１及び光電気変換モジュール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。
【００３５】
また、１本の光ファイバ心線３３に、電気光変換素子を介して２本の第一電線５１を接続するとともに光電気変換素子を介して２本の第二電線５２を接続し、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。
【００３６】
第一中継部２１及び第二中継部２３のケース４０内における光コネクタ７１の位置は、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の引出し長さ及び光電気複合ケーブル２５をケース４０に係止させるかしめリング７４のかしめ位置によって決定される。光コネクタ７１の実際の位置は、設計値に対してばらつきが生じることがある。
【００３７】
このような状態において、第一中継部２１及び第二中継部２３のケース４０内の第一基板４２及び第二基板４４の固定位置が一意的に決まっていると、光ファイバ心線３３が短い場合では、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に対して光コネクタ７１が接続できない状態となったり、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３と光コネクタ７１との端面間に隙間が発生し、光伝送効率の低下を招いてしまう。このため、光ファイバ心線３３の引出し長さは、余裕を持たせるために長めにすることが望まれるが、光ファイバ心線３３の引出し長さを長くしすぎると、ケース４０内で光ファイバ心線３３が余ってしまい、電気光変換モジュール４１または光電気変換モジュール４３に光コネクタ７１を接続した際に、ケース４０内において光ファイバ心線３３に弛みが生じる。このような場合、光ファイバ心線３３が撓んで歪が発生し、光伝送効率の低下が生じたり、甚だしい場合には光ファイバ心線３３の破断の確率が高まってしまう。
【００３８】
本実施形態に係る電気コネクタ付光電気複合ケーブル１１では、光コネクタ７１が接続される電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３の位置を調整することにより、第一中継部２１及び第二中継部２３内の光ファイバ心線３３の長さのばらつきを吸収することができる。これにより、第一中継部２１及び第二中継部２３内で光ファイバ心線３３を弛みなく配線することができ、電気光変換モジュール４１及び光電気変換モジュール４３と光コネクタ７１との接続不良、光伝送効率の低下あるいは光ファイバ心線３３の破断などの不具合を防止し、接続の信頼性を高めることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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モジュール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モジュール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。
【００４１】
この場合、図８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。
【００４２】
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９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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
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：電気光変換モジュール、４２：第一基板、４３：光電気変換モジュール、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、７１：光コネクタ、８２：固定部、８３：ねじ、８４：固定用孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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モジュールを収容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モジュールを収容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、前記光ファイバの両端に前記電気光変換モジュールまたは前記光電気変換モジュールに着脱可能な光コネクタが設けられ、前記光ファイバの一端の前記光コネクタが前記電気光変換モジュールに接続され、前記光ファイバの他端の前記光コネクタが前記光電気変換モジュールに接続され、
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電気光変換モジュールに接続され、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光電気変換モジュールに接続され、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、
前記電気光変換モジュールは、前記第一中継部内における位置が調整可能であり、前記光電気変換モジュールは、前記第二中継部内における位置が調整可能であ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２】
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、
前記第一中継部は、前記電気光変換モジュールを搭載した第一基板を備え、前記第二中継部は、前記光電気変換モジュールを搭載した第二基板を備え、
前記第一基板は、前記第一中継部の固定部にねじによって固定され、前記第二基板は、前記第二中継部の固定部にねじによって固定され、
前記第一基板及び前記第二基板は、前記ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有し、前記固定用孔は、その長孔形状の長軸が前記光ファイバの長手方向に沿うように形成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】
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モジュールを収容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モジュールを収容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、前記光ファイバの両端に前記電気光変換モジュールまたは前記光電気変換モジュールに着脱可能な光コネクタが設けられ、前記光ファイバの一端の前記光コネクタが前記電気光変換モジュールに接続され、前記光ファイバの他端の前記光コネクタが前記光電気変換モジュールに接続され、
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電気光変換モジュールに接続され、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光電気変換モジュールに接続され、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、
前記電気光変換モジュールは、前記第一中継部内における位置が調整可能であり、前記光電気変換モジュールは、前記第二中継部内における位置が調整可能であ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２】
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、
前記第一中継部は、前記電気光変換モジュールを搭載した第一基板を備え、前記第二中継部は、前記光電気変換モジュールを搭載した第二基板を備え、
前記第一基板は、前記第一中継部の固定部にねじによって固定され、前記第二基板は、前記第二中継部の固定部にねじによって固定され、
前記第一基板及び前記第二基板は、前記ねじが挿通される長孔形状の固定用孔を有し、前記固定用孔は、その長孔形状の長軸が前記光ファイバの長手方向に沿うように形成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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２０１５８（Ｐ２０１３−２０１５８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４４３８（Ｐ２０１１−１５４４３８）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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