(57)【要約】【課題】既に普及している電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体を光信号に置換して通信速度を高速化することを可能とする通信用ケーブルを提供すること。【解決手段】複数の電子機器間を接続し、規格化された電気通信方式による情報通信を行うために用いられる通信用ケーブルであって、一方の前記電子機器から出力される前記電気通信方式に基づいた前記電気信号を一方の前記光モジュール(14)によって前記光信号に変換し、前記光伝送媒体(10)を介して他方の前記光モジュールへ伝送し、他方の前記光モジュールによって前記光信号を前記電気通信方式に基づいた前記電気信号に変換して他方の前記電子機器へ出力する通信用ケーブルである。【選択図】図１
2006227607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子機器間を接続し、規格化された電気通信方式による情報通信を行うために用
いられる通信用ケーブルであって、
光伝送媒体と、
前記電気通信方式に基づいた電気信号を光信号に変換し、又は前記光信号を前記電気信
号に変換する機能を有し、前記光伝送媒体の一端側及び他端側にそれぞれ設けられる光モ
ジュールと、
前記光伝送媒体と前記光モジュールとを光学的に接続する機能を有し、前記光伝送媒体
の両端にそれぞれ設けられる光プラグと、
前記光モジュールと電気的に接続され、当該光モジュールと前記電子機器との相互間を
電気的に接続する接点となる電極端子と、
前記電気通信方式により定められる形状を有し、前記光プラグ、前記光モジュール及び
前記電極端子を内蔵するように形成されるハウジングと、
を備え、
一方の前記電子機器から出力される前記電気信号を一方の前記光モジュールによって前
記光信号に変換し、前記光伝送媒体を介して他方の前記光モジュールへ伝送し、他方の前
記光モジュールによって前記光信号を前記電気信号に変換して他方の前記電子機器へ出力
する、通信用ケーブル。
【請求項２】
前記光モジュールは、
前記光信号の波長に対して光透過性を有する透明基板と、
前記透明基板の一方面側に配置され、電流又は電圧の供給を受けて前記透明基板の他方
面側へ前記光信号を出射し、又は前記透明基板の他方面側から入射する前記光信号の強度
に応じた電流又は電圧を出力する光素子と、
前記透明基板の他方面側に配置され、前記光素子から出射される前記光信号の進路を略
９０度変更して前記光伝送媒体へ導き、又は前記光伝送媒体から出射される前記光信号の
進路を略９０度変更して前記光素子に導く反射板と、
を含んで構成される、請求項１に記載の通信用ケーブル。
【請求項３】
前記光モジュールは、前記光素子から出射される前記光信号を集光して前記反射板に導
き、又は前記光伝送媒体から出射されて前記反射板によって反射される前記光信号を集光
して前記光素子に導くレンズを更に備える、請求項２に記載の通信用ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子機器（例えばパーソナルコンピュータ等）の相互間を接続し、規
格化された電気通信方式によって通信を行うために用いられる通信用ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の電子機器の相互間における情報通信を行うために、電気信
号を媒介とする各種の電気通信方式が規格されている。かかる電気通信方式としては、例
えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格による１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔ等のものが
知られており、コンピュータ相互間やこれらと周辺機器（例えばプリンタ等）との相互間
における情報通信に利用されている。このような電気通信方式では、送受信する電気信号
の形式（例えば、フレーム形式や伝送速度等）、使用されるケーブルの物理的特性、ケー
ブル端に設けられるコネクタの形状などの仕様が規格化されている。
【０００３】
ところで、近年の情報通信の大容量化に伴い、通信速度の更なる高速化が望まれている
。ところが、上記のような電気信号を媒介とする通信方式では、通信速度を高速化するほ
ど、伝送信号の高周波化により、信号線間のクロストークの発生、インピーダンス不整合
による信号レベルの減衰、ケーブル長の制限など種々の不都合が生じる。このため、現状
の技術では、通信速度が１Ｇｂｐｓを超えるような高速通信を実用上妥当なコストで実現
することは困難であると考えられている。このような背景から、これまで電気信号を媒介
としていたものを光信号に置き換える技術が検討されている。このような技術は、例えば
、株式会社日経ＢＰ社発行の技術雑誌「日経エレクトロニクス」の２００１年１２月３日
号（非特許文献１）に記載されている。
【０００４】
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」，株式会社日経ＢＰ社，２００１年１２月３日号，ｐ．１１２−１２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気信号から光信号への代替にあたって、既存設備の有効活用という面からは、既に普
及している上記のような電気通信方式との互換性に優れていることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、既に普及している電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体
を光信号に置換して通信速度を高速化することを可能とする通信用ケーブルを提供するこ
とを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の電子機器間を接続し、規格化された電気通信方式による情報通信を行
うために用いられる通信用ケーブルであって、光伝送媒体と、上記電気通信方式に基づい
た電気信号を光信号に変換し、又は上記光信号を上記電気信号に変換する機能を有し、上
記光伝送媒体の一端側及び他端側にそれぞれ設けられる光モジュールと、上記光伝送媒体
と上記光モジュールとを光学的に接続する機能を有し、上記光伝送媒体の両端にそれぞれ
設けられる光プラグと、上記光モジュールと電気的に接続され、当該光モジュールと上記
電子機器との相互間を電気的に接続する接点となる電極端子と、上記電気通信方式により
定められる形状を有し、上記光プラグ、上記光モジュール及び上記電極端子を内蔵するよ
うに形成されるハウジングと、を備え、一方の上記電子機器から出力される上記電気信号
を一方の上記光モジュールによって上記光信号に変換し、上記光伝送媒体を介して他方の
上記光モジュールへ伝送し、他方の上記光モジュールによって上記光信号を上記電気信号
に変換して他方の上記電子機器へ出力することを特徴とする通信用ケーブルである。
【０００８】
かかる構成によれば、既に普及している電気通信方式或いは当該方式に準拠するもの（
上位互換方式を含む）における規格に対応する電気信号が電子機器から送出されると、当
該電気信号が光信号に変換されて伝送され、その後所定規格に対応する電気信号に復元さ
れて通信相手の電子機器側に出力される。すなわち、本発明にかかる通信用ケーブルは、
両端における信号の入出力は電気信号を媒介として行い、一端から他端への信号伝送は光
信号を媒介として行っている。このため、これまでの電気信号を媒介とした通信方式にお
ける同軸ケーブル等の電線からなる通信用ケーブルと同様に扱うことができる。また、光
信号を媒体とすることから電気信号を媒介とする場合に比べて通信速度の高速化を阻害す
る要因が少ない。従って、本発明の通信用ケーブルを用いることにより、既に普及してい
る電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体を光信号に置換して通信速度を高速化
することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、上記光モジュールは、上記光信号の波長に対して光透過性を有する透明基
板と、上記透明基板の一方面側に配置され、電流又は電圧の供給を受けて上記透明基板の
他方面側へ上記光信号を出射し、又は上記透明基板の他方面側から入射する上記光信号の
強度に応じた電流又は電圧を出力する光素子と、上記透明基板の他方面側に配置され、上
記光素子から出射される上記光信号の進路を略９０度変更して上記光伝送媒体へ導き、又
は上記光伝送媒体から出射される上記光信号の進路を略９０度変更して上記光素子に導く
反射板と、を含んで構成される。更に、上記電気信号に応じて上記光素子の発光を制御し
、又は上記光素子から出力される電流又は電圧に応じて上記電気信号を生成する回路チッ
プを備えるように光モジュールを構成してもよい。
【００１０】
かかる構成によれば、光モジュールの小型化が容易となり、ハウジングの容積を比較的
に小さくする必要がある場合にも当該ハウジング内に光モジュールを容易に収容可能とな
る。
【００１１】
好ましくは、上記光モジュールは、上記光素子から出射される上記光信号を集光して上
記反射板に導き、又は上記光伝送媒体から出射されて上記反射板によって反射される上記
光信号を集光して上記光素子に導くレンズを更に備える。
【００１２】
これにより、光結合効率をより向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の通信用ケーブルの構造を説明する断面図である。図１に示す通信
用ケーブル１００は、光ファイバをテープ状に形成してなるテープファイバ（光伝送媒体
）１０と、このテープファイバ１０の両端にそれぞれ設けられる光プラグ１２と、電気信
号と光信号とを相互に変換する機能を担う光モジュール１４と、所定パターンの配線を有
する配線基板１６と、当該配線基板１６と光モジュール１４との電気的接続を担うボール
ハンダ１８と、配線基板１６と電気的に接続される電極端子２０と、光プラグ１２、光モ
ジュール１４、電極端子２０等を内蔵するように形成されるハウジング２２と、を含んで
構成されている。なお、図１では通信用ケーブル１００の一方端のみが示されているが、
同様な構成のものが他方端にも設けられる。
【００１５】
図２は、本実施形態にかかる通信用ケーブルの使用例を説明する図である。図２では、
複数のパーソナルコンピュータ１０１のそれぞれが本実施形態にかかる通信用ケーブル１
００を用いてハブ１０２と接続されており、ＩＥＥＥ８０２．３規格による１００ＢＡＳ
Ｅ−Ｔなどの規格化された電気通信方式による情報通信を行い得るようにネットワーク（
いわゆるＬＡＮ）が構築されたシステムが概略的に示されている。図示のシステムにおい
て、本実施形態の通信用ケーブル１００は、パーソナルコンピュータ１０１等の電子機器
が上記のような規格化された電気通信方式による通信を行うべく送出する電気信号を受け
取り、これをテープファイバ１０の一方端側の光モジュール１４によって一旦光信号に変
換してテープファイバ１０の他方端側の光モジュール１４まで伝送し、当該他方端側の光
モジュール１４によって再度所定の規格に対応する電気信号に変換して相手側の電子機器
（本例ではハブ１０２）へ出力する、という機能を担う。
【００１６】
次に、図１を参照しながら本実施形態の通信用ケーブル１００の構成について更に詳し
く説明する。
【００１７】
光プラグ１２は、テープファイバ１０と光モジュール１４とを光学的に接続する機能を
有し、テープファイバ１０の両端にそれぞれ設けられるものである。この光プラグ１２の
詳細構成については後述する。
【００１８】
光モジュール１４は、パーソナルコンピュータ１０１等の電子機器が送出する所定の電
気通信方式に基づいた電気信号を光信号に変換してテープファイバ１０に入射させる機能
と、他方の光モジュール１４からテープファイバ１０を介して送られる光信号をパーソナ
ルコンピュータ１０１等の電子機器が受信可能なように上記電気通信方式に基づいた電気
信号に変換して出力する機能とを備える。この光モジュール１４の詳細構成については後
述する。
【００１９】
配線基板１６は、所定パターンの配線を有し、ボールハンダ１８を介して光モジュール
１４と電気的に接続されているとともに、一端側に設けられたＬ字状部位において電極端
子２０と電気的に接続されており、当該電極端子２０と光モジュール１４との相互間を電
気的に接続する機能を担う。この配線基板１６としては、例えば、フレキシブルプリント
基板（ＦＰＣ）が好適に用いられる。
【００２０】
電極端子２０は、配線基板１６の一端側に配置されており、当該配線基板１６を介して
光モジュール１４と電気的に接続され、当該光モジュール１４と上記のパーソナルコンピ
ュータ１０１等の電子機器との相互間を電気的に接続する接点となる。
【００２１】
ハウジング２２は、ＩＥＥＥ８０２．３規格による１００ＢＡＳＥ−Ｔなどの規格化さ
れた電気通信方式において定められる形状を有し、光プラグ１２、光モジュール１４、電
極端子２０等を内蔵するように形成されている。上記したパーソナルコンピュータ１０１
等の電子機器側には、このハウジング２２の形状と対応する接続口が設けられており、こ
のハウジング部２２の一部又は略全体が挿入されることにより、電子機器側の接続口内に
設けられる電極端子（図示せず）と上記した電極端子２０とが接触する。
【００２２】
図３は、光プラグ１２の構造を詳細に説明する図である。図３（Ａ）は光プラグ１２を
上側から見た平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＢ−Ｂ線方向の断面図、図３（Ｃ）
は図３（Ａ）に示すＣ−Ｃ線方向の断面図、をそれぞれ示している。図３に示すように、
光プラグ１２は、基台１２０、上板１２１、複数のレンズ１２２を含んで構成されている
。図３（Ｃ）に示すように、光プラグ１２は、基台１２１の有するＶ字状の溝に沿ってテ
ープファイバ１０のファイバ芯１１０を置き、その上側に上板１２１を配置し、当該上板
１２１と基台１２０とでファイバ芯１１０を挟み込む構造となっている。４つのレンズ１
２２は、基台１２０と一体に成形されており、ファイバ芯１１０と光軸が略一致するよう
に配置される。
【００２３】
図４は、光モジュール１４の構造を詳細に説明する図である。図４（Ａ）は光モジュー
ル１４の外観を斜視図により示す図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示すＢ−Ｂ線方向
の断面図である。図４に示すように、光モジュール１４は、透明基板１４０、光素子１４
１、回路チップ１４２、光ソケット１４３、反射板１４４、レンズ１４５を含んで構成さ
れる。
【００２４】
透明基板１４０は、使用される光の波長に対して光透過性を有し、光モジュール１４を
構成する各要素を支持する。例えば、光素子１４１から出射される光信号あるいは光素子
１４１により受光される光信号の波長が可視光またはそれに近い値（例えば８５０ｎｍな
ど）の場合には、ガラスやプラスチックなどの材料により透明基板１４０を構成するとよ
い。
【００２５】
光素子１４１は、回路チップ１４２から駆動信号（電流又は電圧）の供給を受けて光信
号を出射し、又は透明基板１４０を通して受光した信号光の強度に応じて出力信号（電流
又は電圧）を発生するものであり、透明基板１４０の一方面側の所定位置に、発光面又は
受光面を透明基板１４０側に向けて配置されている。例えば、情報送信側に用いられる光
素子１４１としてはＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）などの発光素子が挙げられ、情報受信側
に用いられる光素子１４１としてはフォトダイオード等の受光素子が挙げられる。
【００２６】
回路チップ１４２は、光素子１４１を駆動するためのドライバなどを含むものであり、
透明基板１４０の一方面上の所定位置に配置されている。この回路チップ１４２は、透明
基板１４０上に構成された配線膜（図示せず）を介して光素子１４１と接続されており、
更に、必要に応じて図示しない他の回路素子、回路チップなどと接続される。この回路チ
ップ１４２は、パーソナルコンピュータ１０１等の電子機器から送出され、電極端子２０
や配線基板１６などを介して受け取った電気信号に応じて光素子１４１の発光を制御し、
又は光素子１４１からの出力信号（電流又は電圧）に応じて電子機器側が受信可能な電気
信号を生成（復元）する機能を担う。なお、当該回路チップ１４２の担う機能は光素子１
４１に備わっていてもよく、その場合には回路チップ１４２を省略可能である。
【００２７】
光ソケット１４３は、光プラグ１２と嵌合すべき孔を備えており、透明基板１４０の他
方面側に配置される。この光ソケット１４３は、光プラグ１２が装填され、当該光プラグ
１２により支持されているテープファイバ１０の一端と光素子１４１とを光学的に結合さ
せる機能を担うものであり、例えば、ガラスやプラスチック等を用いて形成されている。
【００２８】
反射板１４４は、光ソケット１４３に取り付けられており、透明基板１４０の他方面側
に配置され、光素子１４１から出射される光信号の進路を略９０度変更してテープファイ
バ１０へ導き、又はテープファイバ１０から出射される光信号の進路を略９０度変更して
光素子１４１に導く機能を担う。この反射板１４４は、光素子１４１の光軸（信号光の主
伝搬方向）に対して略４５度の角度で配置される。
【００２９】
レンズ１４５は、光素子１４１から出射される光信号を集光して反射板１４４に導き、
又はテープファイバ１０から出射されて反射板１４４によって反射される光信号を集光し
て光素子１４１に導く機能を担う。
【００３０】
このように、本実施形態の通信用ケーブル１００によれば、既に普及している電気通信
方式或いは当該方式に準拠するもの（上位互換方式を含む）における規格に対応する電気
信号がパーソナルコンピュータ１０１等の電子機器から送出されると、当該電気信号が光
信号に変換されて伝送され、その後所定規格に対応する電気信号に復元されて通信相手の
電子機器側に出力される。すなわち、本実施形態の通信用ケーブル１００は、両端におけ
る信号の入出力は電気信号を媒介として行い、一端から他端への信号伝送は光信号を媒介
として行っている。このため、これまでの電気信号を媒介とした通信方式における同軸ケ
ーブル等の電線からなる通信用ケーブルと同様に扱うことができる。また、光信号を媒体
とすることから電気信号を媒介とする場合に比べて通信速度の高速化を阻害する要因が少
ない。従って、本実施形態の通信用ケーブル１００を用いることにより、既に普及してい
る電気通信方式との互換性を確保しつつ、通信媒体を光信号に置換して通信速度を高速化
することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態にかかる光モジュール１４は、光素子１４１から出射される信号光及
びテープファイバ１０から出射される信号光を略９０度反射させて光学的結合を図る構造
としているので、テープファイバ１０の長手方向を透明基板１４０の表面に沿って配置可
能となり小型化が容易となる。本例の光モジュール１４では、特に透明基板１４０の厚み
方向における省スペース化を図ることができるので、規格化された形状であり、比較的に
容積の小さいハウジング２２内に容易に収容可能となる。
【００３２】
なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、規格化さ
れた電気通信方式の一例としてＩＥＥＥ８０２．３規格による１００ＢＡＳＥ−Ｔを例示
していたが、これ以外にも、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４など種々の規格化された電気通信
方式に基づく情報通信にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一実施形態の通信用ケーブルの構造を説明する断面図である。
【図２】通信用ケーブルの使用例を説明する図である。
【図３】光プラグの構造を詳細に説明する図である。
【図４】光モジュールの構造を詳細に説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…テープファイバ（光伝送媒体）、  １２…光プラグ、  １４…光モジュール、  
２０…電極端子、  ２２…ハウジング、  １００…通信用ケーブル
【図１】
2006227607.tif 000003
【図２】
2006227607.tif 000004
【図３】
2006227607.tif 000005
【図４】
2006227607.tif 000006