(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多チャンネル化された信号を伝送するケーブルであって、
チャンネル毎に設けられた複数本の信号線と、
前記信号線の両端に設けられた接続部材と、
チャンネル毎に設けられて前記接続部材に一列に配列された複数の端子部と、
前記接続部材に設けられて各前記信号線と各前記端子部とをそれぞれ導通させる導通路とを備え、
それぞれの前記接続部材における前記導通路は、チャンネル毎に異なる長さを有し、
それぞれの前記信号線の両端に接続された前記導通路の合計線長が、チャンネル毎に同一の長さを有することを特徴とするケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載のケーブルであって、
前記信号線は光ファイバを含み、前記接続部材には光電気変換器が設けられ、前記光電気変換器には、前記光ファイバと前記導通路とが接続されていることを特徴とするケーブル。
【請求項３】
請求項１または２に記載のケーブルであって、
それぞれの前記接続部材は、前記導通路の配列がケーブル中心を基準に互いに点対称に配置され、
前記導通路は、それぞれの前記接続部材において、前記端子部の配列の一端側から他端側へ向かって次第に長く形成されていることを特徴とするケーブル。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のケーブルであって、
前記導通路は直線形状に形成されていることを特徴とするケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多チャンネル化された信号を並列伝送するケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、情報処理、ディスプレイ、プリンタなどの電子機器内でのボード間、ボードと内蔵装置間あるいは各電子機器間などを接続するケーブルとして、外部との間で脱着可能な電気コネクタ部と、光信号を伝送可能な光伝送手段と、光電変換するための光素子を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
光素子は、電気コネクタ部の導電部で接続された電気信号により変調される発光素子及び光伝送手段で伝送された光信号を電気コネクタ部の導電部に接続するための電気信号に変換する受光素子の少なくとも一方から成って集積化されており、光伝送手段と光結合するように光素子はアライメントされて固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４２１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなケーブルにおいては、大容量伝送を実現するために、信号を多チャンネル化して並列に伝送させるように構成することが行われている。このようなケーブルでは、その両端に設けられた回路基板には、レセプタクル等に接続される電気インターフェース側に各チャンネルに対応した複数の端子部を有し、光ファイバの接続側に小型の光電気変換部を有しており、各端子部と光電気変換部とが回路パターンにて導通されている。
【０００６】
小型で幅寸法が小さい光電気変換部に対して、端子部が配列された電気インターフェース側は、その幅寸法が大きくなる。このため、端子部毎に、光電気変換部との距離に差が生じ、これらの端子部と光電気変換部とを導通させる複数の回路パターンの長さに差が生じてしまい、各チャンネルに伝送時間差（スキュー）が発生してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、各チャンネルの伝送時間差を極力抑えることができる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】
【０００８】
上記課題を解決することのできる本発明のケーブルは、多チャンネル化された信号を伝送するケーブルであって、
チャンネル毎に設けられた複数本の信号線と、
前記信号線の両端に設けられた接続部材と、
チャンネル毎に設けられて前記接続部材に一列に配列された複数の端子部と、
前記接続部材に設けられて各前記信号線と各前記端子部とをそれぞれ導通させる導通路とを備え、
それぞれの前記接続部材における前記導通路は、チャンネル毎に異なる長さを有し、
それぞれの前記信号線の両端に接続された前記導通路の合計線長が、チャンネル毎に同一の長さを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のケーブルにおいて、前記信号線は光ファイバを含み、前記接続部材には光電気変換器が設けられ、前記光電気変換器には、前記光ファイバと前記導通路とが接続されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のケーブルにおいて、それぞれの前記接続部材は、前記導通路の配列がケーブル中心を基準に互いに点対称に配置され、
前記導通路は、それぞれの前記接続部材において、前記端子部の配列の一端側から他端側へ向かって次第に長く形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のケーブルにおいて、前記導通路は直線形状に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のケーブルによれば、それぞれの接続部材における導通路がチャンネル毎に異なる長さを有するが、それぞれの信号線の両端に接続された導通路の合計線長が、チャンネル毎に同一の長さとされている。つまり、端子部間で信号が伝送される各チャンネルの伝送経路においては、その経路長が同一長となるように調整されているので、信号を多チャンネル化して並列伝送させた際の伝送時間差を極力抑えることができる。
また、接続部材にスキュー調整部を設ける必要がないので、接続部材の外形を小さくすることができ、ケーブルの端末部分の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るケーブルの構造を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るケーブルの伝送経路を示す概略配線図である。
【図３】多チャンネル化した信号の伝送に用いられるアクティブ光ケーブルの参考例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る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、ケーブル１１は、多心光ケーブル部１２と、この多芯光ケーブル部１２の両端に設けられた回路基板（接続部材）１３Ａ，１３Ｂとを有したもので、多チャンネル化した信号を伝送するアクティブ光ケーブルの形態を有する。
【００１５】
多心光ケーブル部１２は、チャンネル毎に設けられた複数本の光ファイバ２１を束ねたものであり、これらの光ファイバ２１が信号線として機能する。光ファイバ２１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。なお、多心光ケーブル部１２に信号線や電力線として利用される金属の導電線が含まれていても良い。
【００１６】
回路基板１３Ａ，１３Ｂは、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などからなるものであり、基材の表面に回路パターンが形成されている。それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂは、チャンネル毎に設けられた複数の端子部３１を有しており、これらの端子部３１が、回路基板１３Ａ，１３Ｂの一辺側に配列されている。これらの端子部３１が設けられた一辺側が、レセプタクル（図示省略）等に接続される電気インターフェース部３２Ａ，３２Ｂとして構成されている。
【００１７】
また、回路基板１３Ａ，１３Ｂには、他辺側に、光電気変換器３４Ａ，３４Ｂが実装されており、これらの光電気変換器３４Ａ，３４Ｂに、多心光ケーブル部１２の光ファイバ２１が接続されている。光電気変換器３４Ａ，３４Ｂは、それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂにおいて、回路基板１３Ａ，１３Ｂの一側部側（回路基板１３Ａでは下側、回路基板１３Ｂでは上側）に配置されている。
【００１８】
光電気変換器３４Ａ，３４Ｂは、その光電変換素子が、例えば、複数の電極が一体成型された構造のフェルールにバンプによって導通接続された構造を有している。そして、この光電気変換器３４Ａ，３４Ｂのフェルールに光ファイバ２１を接続することにより、光ファイバ２１と光電気変換器３４Ａ，３４Ｂの光電変換素子との間で光信号の送受信が可能となる。送信側の光電気変換器３４Ａでは、光電変換素子として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。受信側の光電気変換器３４Ｂでは、光電変換素子として光信号を電気信号に変換するためのＰＤ(Photodiode)が用いられる。また、送信側の光電気変換器３４ＡはＶＣＳＥＬを駆動させるドライバＩＣを備え、受信側の光電気変換器３４ＢはＰＤ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）を備えている。
【００１９】
回路基板１３Ａ，１３Ｂには、チャンネル毎に導通パターン（導通路）４１が設けられている。これらの導通パターン４１は、回路基板１３Ａ，１３Ｂに形成された回路パターンからなるものであり、それぞれ直線形状に形成されている。そして、これらの導通パターン４１によって、電気インターフェース部３２Ａ，３２Ｂの端子部３１と光ファイバ２１が接続された光電気変換器３４Ａ，３４Ｂとが導通接続されている。
【００２０】
それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂにおいて、各導通パターン４１は、光電気変換器３４Ａ，３４Ｂが配置された図中上下方向の一側部側から他側部側へ向かって次第に長さが長くなるように形成されている。
すなわち、回路基板１３Ａにおいて、各導通パターン４１は、端子部３１の配列の一端側（下側）から他端側（上側）へ向かって次第に長さが長くなるように形成され、回路基板１３Ｂにおいて、各導通パターン４１は、端子部３１の配列の一端側（上側）から他端側（下側）へ向かって次第に長さが長くなるように形成されている。これにより、各導通パターン４１は、それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂにおいてチャンネル毎に異なる長さ、つまり非等長とされている。
【００２１】
また、各回路基板１３Ａ，１３Ｂにおいて、光電気変換器３４の配置及び互いに長さが異なる導通パターン４１の配列は逆向きとされている。つまり、それぞれの回路基板１３は、導通パターン４１が、ケーブル中心Ｏを基準に互いに点対称の位置に配列されている。これにより、上記のケーブル１１では、各光ファイバ２１の両端に光電気変換器３４を介して接続された導通パターン４１の合計線長が、チャンネル毎に同一の長さを有するように構成されている。
【００２２】
具体的には、一方の回路基板１３Ａにおける導通パターン４１の長さを、短い方から順にＬ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ１ｄ，…，Ｌ１ｎとし、他方の回路基板１３Ｂにおける導通パターン４１の長さを、長い方からＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄ，…，Ｌ２ｎとした場合、チャンネル毎の光ファイバ２１を介して接続される導通パターン４１の合計長さは次式のような関係を有する。
Ｌ１ａ＋Ｌ２ａ＝Ｌ１ｂ＋Ｌ２ｂ＝Ｌ１ｃ＋Ｌ２ｃ＝Ｌ１ｄ＋Ｌ２ｄ＝…＝Ｌ１ｎ＋Ｌ２ｎ
【００２３】
上記構成のケーブル１１では、一方の回路基板１３Ａの各端子部３１から入力された電気信号が、回路基板１３Ａの各導通パターン４１を通って光電気変換器３４Ａへ送信され、この光電気変換器３４Ａによって電気信号が光信号に変換され、その光信号が光ファイバ２１へ入力される。光ファイバ２１に入力された光信号は、他方の回路基板１３Ｂの光電気変換器３４Ｂによって電気信号に変換され、この電気信号が回路基板１３Ｂの各導通パターン４１を通って各端子部３１から出力される。これにより、このケーブル１１によれば、信号を多チャンネル化して光ファイバ２１によって並列に伝送し、大容量の伝送が可能である。
【００２４】
このように信号を多チャンネル化して並列伝送させる場合、各チャンネルで伝送時間差（スキュー）を極力抑えることが必要である。この伝送時間差の抑制は、特に、高速伝送レートになるほど厳密となる。例えば、InfiniBand仕様では、ＱＤＲ（Quad Data Rate）信号（伝送速度１０Ｇｂｐｓ）の場合、伝送時間差を１２５ｐｓ以下に抑えることが要求されている。
【００２５】
多チャンネルで信号伝送するアクティブ光ケーブルでは、小型で幅寸法が小さい光電気変換部に対して、端子部が配列された電気インターフェース部側は、その幅寸法が大きくなる。このため、各端子部と光電気変換部の距離がチャンネル毎に異なってしまい、これらの端子部と光電気変換部とを直線状の導通パターンによって接続すると、一方の端子部から他方の端子部までの配線経路長がチャンネル毎に非等長となり、伝送時間差を抑えることができない。
【００２６】
ここで、図３に示すケーブル５０のように、各配線基板５３Ａ，５３Ｂによって導通パターン５１を等長とするために、光電気変換部３４Ａ，３４Ｂに対して比較的距離が近い端子部３１につなぐ導通パターン５１に、線路を屈曲させたスキュー調整部Ｓを設けることで、他の導通パターン５１と長さが等しくなるように調整することが考えられる。
【００２７】
しかし、この場合、導通パターン５１にスキュー調整部Ｓを設けることにより伝送損失が増大し、他の導通パターン５１に対してインピーダンスが変化してしまい、電気反射による信号品質の悪化を招いてしまう。
また、導通パターン５１にスキュー調整部Ｓを設けると、このスキュー調整部Ｓの配置スペースを要するため、回路基板５３Ａ，５３Ｂの大型化を招いてしまう。
【００２８】
本実施形態のケーブル１１によれば、それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂにおける導通パターン４１がチャンネル毎に異なる長さに形成されているが、それぞれの光ファイバ２１の両端に接続された導通パターン４１の合計線長が、チャンネル毎に同一の長さとなる。つまり、ケーブル１１の電気インターフェース部３２Ａ，３２Ｂ間で信号が伝送される端子部３１間の伝送経路においては、その経路長が同一長さとなるように調整されているので、信号を多チャンネル化して並列伝送させた際の伝送時間差を極力抑えることができる。
【００２９】
また、回路基板１３Ａ，１３Ｂにスキュー調整部Ｓを設ける必要がないので、回路基板１３Ａ，１３Ｂの外形を小さくすることができ、ケーブル１１の端末部分の小型化を図ることができる。例えば、図３のケーブル５０と比較して回路基板１３Ａ，１３Ｂの配線方向の寸法を１０ｍｍ程度小さくすることができる。
また、回路基板１３Ａ，１３Ｂの導通パターン４１が、ケーブル中心Ｏを基準に互いに点対称に配置され、それぞれの回路基板１３Ａ，１３Ｂにおいて、導通パターン４１の配列の一端側から他端側へ向かって導通パターン４１の長さを次第に長くした構造であるので、各回路基板１３Ａ，１３Ｂにおける回路パターンの設計の容易化及びスキュー調整の容易化を図ることができる。
【００３０】
また、導通パターン４１にスキュー調整部としての屈曲部を形成することなく、導通パターン４１を直線形状としたまま、経路長を調整しているので、導通パターン４１を屈曲させることによる信号品質の悪化を生じさせることなく伝送時間差を抑えることができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、回路基板１３Ａ，１３Ｂ同士を、複数本の光ファイバ２１によって接続したアクティブ光ケーブルを例示して説明したが、回路基板１３Ａ，１３Ｂ同士を複数本の電線によって接続して入力側から出力側へ電気信号を多チャンネルにて伝送するケーブルであっても良く、この場合も、各チャンネルにおける配線経路長を同一にして伝送時間差を抑えることができる。
また、回路基板１３としては、フレキシブルプリント基板に限らず、硬質の印刷基板等でも良い。
【符号の説明】
【００３２】
１１：ケーブル、２１：光ファイバ（信号線）、１３：回路基板、３１：端子部、４１：導通路（導通パターン）、３４：光電気変換器、Ｏ：ケーブル中心
【図１】
0005494099.tif 000002
【図２】
0005494099.tif 000003
【図３】
0005494099.tif 000004