(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバの内部に空気が充填されている隙間によって、光信号の反射率を向上させる高性能光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】高性能光ファイバケーブルは、蛇腹管１０と、光ファイバ部材２０と、２つのコネクタ３０と、を有し、蛇腹管は、両端にそれぞれ開口が形成され、光ファイバ部材は、蛇腹管の内部に貫設され、蛇腹管との間に空気隙間が形成されると共に、複数の光ファイバからなり、各光ファイバの両端がそれぞれ蛇腹管の両端の開口から突出し、２つのコネクタは、光ファイバ部材の両端にそれぞれ設置されると共に、蛇腹管の対応する開口の外部に取り付けられる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
両端にそれぞれ開口が形成される蛇腹管と、
前記蛇腹管の内部に貫設され、該蛇腹管との間に空気隙間が形成されると共に、複数の光ファイバからなり、該各光ファイバの両端がそれぞれ蛇腹管の両端の開口から突出する光ファイバ部材と、
前記光ファイバ部材の両端にそれぞれ設置されると共に、蛇腹管の対応する開口の外部に取り付けられる２つのコネクタと、を有することを特徴とする高性能光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記コネクタは、外枠と、内管体と、先端連接ユニットと、バネと、後端連接ユニットとを有し、その内、該外枠は、光ファイバ部材の一端に環装され、該内管体は、外枠に取り付けられ、該先端連接ユニット、バネ、後端連接ユニットは、順に光ファイバ部材に環装されると共に、内管体に取り付けられ、また、該バネが先端連接ユニットと後端連接ユニットに当接しながら両者の間に挟設されることを特徴とする請求項１に記載の高性能光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記内管体は、外枠に挿し込まれ、先端に外枠から突出するヘッドが設けられ、該ヘッドに挿設穴が形成され、前記先端連接ユニットが該挿設穴を通って内管体から外部へ突出することを特徴とする請求項２に記載の高性能光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記外枠の外周面にゴムリングが環装されることを特徴とする請求項３に記載の高性能光ファイバケーブル。
【請求項５】
前記光ファイバ部材は、少なくとも７０００本の光ファイバを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載の高性能光ファイバケーブル。
【請求項６】
前記蛇腹管は、長条状の金属材質を螺旋状に巻回して構成されることを特徴とする請求項５に記載の高性能光ファイバケーブル。
【請求項７】
前記蛇腹管の外部にプラスチック材質を編んで構成された被覆部材が設けられることを特徴とする請求項５に記載の高性能光ファイバケーブル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、特に光ファイバの内部の空気が充填されている隙間によって、光信号の反射率を向上させる高性能光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子製品メーカーによるデジタルホームの推進に伴い、高解像度のオーディオやビデオのニーズが年々増え続け、ビデオキャプチャデバイス（単眼カメラや、テープレコーダ、ビデオレコーダなど）や、ビデオの処理装置（パソコンや、クラウドサーバなど）、ビデオの出力装置（高精細デジタルテレビ）などの産業及び消費市場が拡大している。
また、従来のアナログ信号を伝送する時に、一般的なケーブルを用いると、電磁損失や材料による吸収損失が発生し、エネルギーが低下したり、信号が弱まったりし、ビデオの出力装置に高精細デジタルの画面を映し出すことができなくなる。
【０００３】
そのため、ＳＯＮＹやＰｈｉｌｉｐｓなどのビデオ関連の業者は、１９８０年代にＳ/ＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ  /  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｆｏｒｍａｔ）のインタフェースを開発した。この技術手段によれば、アナログ信号を光信号に転換して、光ファイバを介してビデオの端末装置へ送信し、そのビデオの端末装置のデコーダにより光信号をデジタル信号に転換することができる。すなわち、光ファイバを用いれば、電磁損失などの問題がないと共に、材料による吸収損失も減少できるので、オーディオまたはビデオに高品質の信号伝送を提供することが出来る。この信号の伝送技術は、デジタル・シアター・システムズ（ＤＴＳ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｈｅａｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）またはドルビーデジタル（Ｄｏｌｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ）などの高品質のサウンドシステムに広く用いられている。
【０００４】
図７に示すように、従来の光ファイバケーブルは、単芯光ファイバ４０と、クラッド４１と、被覆部４２とを有し、該単芯光ファイバ４０の外周面にクラッド４１が設けられ、該クラッド４１の外周面に被覆部４２が設けられ、該単芯光ファイバ４０の両端はそれぞれクラッド４１及び被覆部４２から突出するように形成される。その単芯光ファイバ４０を使用する時は、一端を信号源と接続すると共に、他端をビデオなどの端末装置と接続し、信号源からのアナログ信号を光信号に転換して単芯光ファイバ４０によりビデオなどの端末装置へ伝送する。この構成によれば、単芯光ファイバ４０の内部の光信号が全反射しながら伝送されることから、オーディオまたはビデオなどの端末装置が信号を受信すると、光信号がデジタル信号に転換されて高解像度及び高品質の信号が得られる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光ファイバのクラッドは通常、ポリエチレン（PE、ポリエチレン）からなり、１．５２の屈折率を有するが、単芯光ファイバの１．４７の屈折率と比べて、両者の差が少ない。この場合に、光学上のスネルの法則（Ｓｈｅｌｌ’ｓ  Ｌａｗ）によって、クラッドが単芯光ファイバの表面にピッタリと被覆されることから、その全反射の臨界角が大きくて、単芯光ファイバの内部の光信号の全反射可能な比率が低くなり、伝送損失が多くなるので、単芯光ファイバの内径が大きくしなければ、所定の信号量を伝送することができない。故に、従来の単芯光ファイバの内部の光信号は長経路を通過する必要があり、これによりエネルギーが減衰して光信号が劣化してしまうという欠点があったので、その構造を改善する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案に係る高性能光ファイバケーブルは、
両端にそれぞれ開口が形成される蛇腹管と、
前記蛇腹管の内部に貫設され、該蛇腹管との間に空気隙間が形成されると共に、複数の光ファイバからなり、該各光ファイバの両端がそれぞれ蛇腹管の両端の開口から突出する光ファイバ部材と、
前記光ファイバ部材の両端にそれぞれ設置されると共に、蛇腹管の対応する開口の外部に取り付けられる２つのコネクタと、を有するものである。
【０００７】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記コネクタは、外枠と、内管体と、先端連接ユニットと、バネと、後端連接ユニットとを有し、その内、該外枠は、光ファイバ部材の一端に環装され、該内管体は、外枠に取り付けられ、該先端連接ユニット、バネ、後端連接ユニットは、順に光ファイバ部材に環装されると共に、内管体に取り付けられ、また、該バネが先端連接ユニットと後端連接ユニットに当接しながら両者の間に挟設されることが好ましい。
【０００８】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記内管体は、外枠に挿し込まれ、先端に外枠から突出するヘッドが設けられ、該ヘッドに挿設穴が形成され、前記先端連接ユニットが該挿設穴を通って内管体から外部へ突出することが好ましい。
【０００９】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記外枠の外周面にゴムリングが環装されることが好ましい。
【００１０】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記光ファイバ部材は、少なくとも７０００本の光ファイバを備えることが好ましい。
【００１１】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記蛇腹管は、長条状の金属材質を螺旋状に巻回して構成されることが好ましい。
【００１２】
かかる高性能光ファイバケーブルにおいて、
前記蛇腹管の外部にプラスチック材質を編んで構成された被覆部材が設けられることが好ましい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案に係る高性能光ファイバケーブルは主に、光ファイバ部材と蛇腹管との間に空気隙間を形成することによって、空気の屈折率を利用して光ファイバの全反射を行う比率を高め、また、光ファイバ部材を複数の小径の光ファイバから構成することにより、信号の伝送経路を短くして光信号の伝送効果を上昇させることから、光信号の弱まることも減少し、高性能の信号伝達を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に係る高性能光ファイバケーブルの斜視図である。
【図２】本考案に係る高性能光ファイバケーブルの分解斜視図である。
【図３】本考案に係る高性能光ファイバケーブルの部分断面図である。
【図４】本考案に係る高性能光ファイバケーブルの側面視断面図である。
【図５】本考案に係る高性能光ファイバケーブルの前面視部分拡大断面図である。
【図６】本考案に係る高性能光ファイバケーブルにおいて、光学上の全反射状態を示す説明図である。
【図７】従来の光ファイバケーブルの側面視部分断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本考案の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本考案の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、本考案に係る高性能光ファイバケーブルは、蛇腹管１０と、光ファイバ部材２０と、２つのコネクタ３０とを有する。
その内、蛇腹管１０の両端にそれぞれ開口が形成され、該光ファイバ部材２０の外径は蛇腹管１０の内径より小さく、該光ファイバ部材２０は、蛇腹管１０の内部に同軸に貫設される。
更に、前記蛇腹管１０は、長条状の金属材質を螺旋状に巻回して構成されたものであり、弾性及び可撓性を備える。その金属材質の蛇腹管１０を有すれば、その内部の光ファイバ部材２０を保護することができ、外部からの押圧または衝撃を防止できる。さらに、該蛇腹管１０の外部にナイロンなどのプラスチック材質を編み込むことにより構成された被覆部材１００が設けられる。
【００１７】
前記蛇腹管１０の内部に光ファイバ部材２０が同軸に貫設されると共に、該光ファイバ部材２０の外径が蛇腹管１０の内径より小さい設計となっていることから、該光ファイバ部材２０と蛇腹管１０との間に空気隙間１１が形成され、その空気隙間１１に普通の空気が充填されるので、該蛇腹管１０が光ファイバ部材２０の外周面にピッタリと被覆されることがない。
また、前記光ファイバ部材２０は、複数の光ファイバ２１からなり、それらの光ファイバ２１はそれぞれ、横方向に排列され、該各光ファイバ２１の両端がそれぞれ蛇腹管１０の両端の開口から突出する。
本実施例の光ファイバ部材２０は、工業用の光ファイバ内視鏡と同レベルの光ファイバ材料からなり、少なくとも７０００本の光ファイバ２１を含むことから、入力端の光信号源に対して７０００画素（ピクセル）以上の解像度で通信することができる。
【００１８】
また、前記光ファイバ部材２０の一端に光信号入力端のコネクタ３０が設置されると共に、他端に光信号出力端のコネクタ３０が設置され、該各コネクタ３０は、蛇腹管１０における、対応する開口の外部に取り付けられる。尚、本実施例においては、該各コネクタ３０が、外枠３１と、ゴムリング３２と、内管体３３と、先端連接ユニット３４と、バネ３５と、後端連接ユニット３６とを有し、その内、外枠３１は、光ファイバ部材２０の一端に環装され、該ゴムリング３２は、外枠３１の外周面に環装され、該内管体３３は、外枠３１における、光ファイバ部材２０と反対する端から挿し込むように取り付けられ、また、該内管体３３の先端に外枠３１から突出するようにヘッド３３１が設けられ、該ヘッド３３１に挿設穴３３２が形成され、該先端連接ユニット３４、バネ３５、後端連接ユニット３６が順に光ファイバ部材２０に環装されると共に、内管体３３のヘッド３３１に取り付けられ、該先端連接ユニット３４が挿設穴３３２を通って内管体３３から外部へ突出し、該バネ３５が先端連接ユニット３４と後端連接ユニット３６に当接しながら両者の間に挟設される。
【００１９】
本考案に係る高性能光ファイバケーブルを使用する時は、一端のコネクタ３０を光信号出力端と接続すると共に、他端のコネクタ３０を光信号入力端と接続し、光信号出力端から光信号を出力して光ファイバ部材２０から光信号入力端へ送信するので、光ファイバ部材２０の内部の光信号が全反射しながら伝送されることができる。
【００２０】
図２乃至図５に示すように、光ファイバ部材２０と蛇腹管１０との間に空気隙間１１が形成され、その空気隙間１１に空気が充填されていることによって、光信号を全反射することができるので、信号の材料による吸収損失を大幅に減少することが出来る。また、その光信号の一部が複数の光ファイバ２１のうちの１本に進入する時、その光信号は該光ファイバ２１の内壁により全反射しながら伝送される。
また、その全反射は、材質が異なるインタフェースの屈折率と信号入力源からの光信号の入射角とが関連しており、すなわち、量子物理学の波動粒子の二重性(wave-particle duality)に基づいて、光ファイバ２１に入力した一部の光信号を光子(Photon)として、光学の領域の当業者によく知られたスネルの法則（Ｓｈｅｌｌ’ｓ  Ｌａｗ）により、該光子における、２つの材質及び屈折率の異なるインタフェースにおいて全反射を実現する臨界角を算出する。
図６に示すように、その光子が屈折率ｎ１のインタフェースから屈折率ｎ２のインタフェースに進入する時の適当な臨界角は、以下の算式によって算出することができる。
θc=arcsin(ｎ１/ｎ２)
【００２１】
上述した２つの材質及び屈折率が異なるインタフェースについて、その屈折率ｎ１が屈折率ｎ２より大きく、光子の入射軌跡とインタフェースの法線との角度が臨界角θcより大きいという条件において、光子は全反射を達成することができる。
また、その光子が全反射を実現するための条件を満たした場合、光子が２つの材質が異なるインタフェースに伝送しては、屈折率ｎ２のインタフェースに偏光成分を分けないと共に、屈折率ｎ１のインタフェースに全反射する。
そのため、光子のエネルギーの損失が極めて少ないと共に、光信号を光ファイバ部材２０の一端から他端に伝送しても減衰して劣化することはない。
また、上述した算式によれば、屈折率ｎ１と屈折率ｎ２との差が大きければ大きいほど、全反射が可能な臨界角θcが小さくなり、すなわち、屈折率の差が大きければ大きいほど全反射の達成率が高くなり、光エネルギーの損失も減少する。
【００２２】
本実施例において、その光ファイバ２１の屈折率は１．４７であり、その空気（１atm，0℃）の屈折率は、１．０であり、従来の単芯光ファイバのポリエチレンからなるクラッドの屈折率は、１．５２であり、引き算により、光ファイバ２１の屈折率１．４７から空気の屈折率１．０を引けば０．４７となり、光ファイバ２１の屈折率１．４７から従来のクラッドの屈折率１．５２を引けば０．０５となり、それによれば、光ファイバ２１と空気との屈折率の差は、光ファイバ２１と従来のクラッドとの差よりも大きいことから、光ファイバ２１が全反射を実現する臨界角θcは、従来の光ファイバより小さくなるので、全反射を達成する比率を高め、エネルギーの損失を減少させることができる。
このように、本考案に係る高性能の光ファイバケーブルは、光ファイバ部材２０と蛇腹管１０との間に空気隙間１１が形成されることによって、空気の屈折率を利用して光ファイバの全反射を実現する比率を高め、光信号の伝送効果を上昇させて、光信号の減衰による劣化を減少させ、高性能の信号伝達を行うものである。
【００２３】
また、その光ファイバ部材２０は、複数の光ファイバ２１から構成され、それぞれの光ファイバ２１が小径を備えることから、光信号の伝送経路が短くなり、所定量の光信号を伝達することができるので、材料による吸収損失を起して光信号が減衰して劣化することはない。
【符号の説明】
【００２４】
１０    蛇腹管
１１    空気隙間
２０    光ファイバ部材
２１    光ファイバ
３０    コネクタ
３１    外枠
３２    ゴムリング
３３    内管体
３３１    ヘッド
３３２    挿設穴
３４    先端連接ユニット
３５    バネ
３６    後端連接ユニット
１００    被覆部材
４０    芯光ファイバ
４１    クラッド
４２    被覆部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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