(57)【要約】【課題】コア径の大きい光ファイバを用いて接続損失の増加を抑え、且つ高解像度のデジタル画像の伝送を可能とするデジタルビデオ信号インタフェースモジュールを提供する。【解決手段】ホスト装置１から入力されるデジタルビデオ信号を光信号に変換する変換手段を備えた送信側ユニット５と、光信号を電気信号に変換してビデオ出力表示装置２に出力する変換手段を備えた受信側ユニット６を、両端に光コネクタ１２ａを備えた光ファイバ１３からなるケーブルユニット４で接続する。送信側ユニット５及び受信側ユニット６のそれぞれに、ケーブルユニット４に接続する光コネクタ２１ａ，２１ｂを備えた光ファイバ１３ａ，１３ｂを実装し、送信側ユニット５に実装する光ファイバ１３ａの出射端から出射される伝搬光の開口数を、ケーブルユニット４の光ファイバ１３の開口数より小さくなるようにする。【選択図】図１
2006050292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置から入力されるデジタルビデオ信号を光信号に変換する変換手段を備えた送信側インタフェースユニットと、前記光信号を電気信号に変換してビデオ出力表示装置に出力する変換手段を備えた受信側インタフェースユニットを、両端に光コネクタを備えた光ファイバからなるケーブルユニットで接続するデジタルビデオ信号インタフェースモジュールであって、
前記送信側インタフェースユニット及び受信側インタフェースユニットのそれぞれに、前記ケーブルユニットに接続する光コネクタを備えた光ファイバが実装され、前記送信側インタフェースユニットに実装される光ファイバの出射端から出射される伝搬光の開口数が、前記ケーブルユニットの光ファイバの開口数より小さいことを特徴とするデジタルビデオ信号インタフェースモジュール。
【請求項２】
前記ケーブルユニットの光ファイバの出射端から出射される伝搬光の開口数が、前記受信側インタフェースユニットに実装される光ファイバの開口数と同じか、又はそれより小さいことを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ信号インタフェースモジュール。
【請求項３】
前記ケーブルユニットの光ファイバのコア径は前記送信側インタフェースユニットに実装される光ファイバのコア径より大きく、前記受信側インタフェースユニットに実装される光ファイバのコア径と同じか、又はそれより小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルビデオ信号インタフェースモジュール。
【請求項４】
前記送信側インタフェースユニットに実装される光ファイバが、標準コア径５０μｍ又は６２.５μｍのマルチモード光ファイバであり、前記ケーブルユニットの光ファイバが、標準コア径２００μｍのハードプラスチッククラッド光ファイバ（ＨＰＣＦ）であり、前記受信側インタフェースユニットに実装される光ファイバが、標準コア径２００μｍのハードプラスチッククラッド光ファイバ（ＨＰＣＦ）か、又はコア径４００〜１０００μｍのプラスチックファイバ（ＰＯＦ）であることを特徴とする請求項３に記載のデジタルビデオ信号インタフェースモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ等のホスト装置から送信されるデジタルビデオ信号を受信し、これを液晶表示装置等のビデオ出力表示装置で表示させるのに用いられるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示（ＬＣＤ）やプラズマ表示（ＰＤＰ）等の表示装置、或いはプロジェクタなどを用いた表示装置等で、ビデオ信号が大型表示されるようになっている。また、ビデオ信号のデジタル化で高画質の映像の伝送が可能となり、テレビ受像機として用いるだけでなく、広告、医療機器をはじめ、列車、デパート等でのモニタや各種の情報伝達用の表示手段としても用いられるようになっている。
【０００３】
このようなビデオ出力表示装置とホスト装置（例えば、コンピュータ、ディスプレイコントローラ、・・・等のビデオ信号源）間での信号伝送は、デジタル信号をアナログに変換せず、デジタル形式のまま伝送するＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格を用いた方式が主流となっている。また、このＤＶＩ方式では、受信側のビデオ出力表示装置の情報を送信側のホスト装置に伝達して、プラグ＆プレイを行なうためのＤＤＣ（Display Data Channel）機能、電源投入状態での挿抜チェック等を可能とするホットプラグ検知（Hot Plug Detect  以下、ＨＰＤという）機能等が含まれている。
【０００４】
また、ビデオ出力表示装置は、その多用途化と大型化で、ビデオ信号を供給するホスト装置からの距離が離れた場所で使用されることが多くなっている。ところが、メタルケーブルを用いてデジタル信号の伝送を行なうと、伝送されるビデオ信号の減衰や反射等の影響が大きく、ビデオ出力表示装置とホスト装置間で使用されるケーブル長は、例えば５ｍ以下というような制限を受ける。そこで、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高周波のデジタルビデオ信号（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ，Ｃｌｏｃｋ）の伝送には、光ファイバを用い、４００ｋＨｚ以下の周波数で使用されるＤＤＣ信号やＨＰＤ信号の伝送にはメタル線を用いることで、比較的安価に遠距離伝送を可能とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図５は、上述した従来の光ファイバとメタル線を用いたデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの一例を示す図である。図中、１はホスト装置、２はビデオ出力表示装置、３ａ，３ｂはＤＶＩコネクタ端子、４はケーブルユニット、５は送信側インタフェースユニット（送信側ユニット）、６は受信側インタフェースユニット（受信側ユニット）、７は発光素子ユニット、８は駆動回路装置、９は受光素子ユニット、１０は増幅回路装置、１１は複合ケーブル、１１ａは光ファイバケーブル、１１ｂはメタルケーブル、１２ａは光コネクタ、１２ｂはメタルコネクタ、１３は光ファイバ、１４は電源線、１５は接地線、１６ａ，１６ｂはＤＤＣ用信号線、１７はＨＰＤ用の抵抗素子を示す。
【０００６】
図５に示すように、モジュールの送信側は、デジタルビデオ信号が入力されるコンピュータ等のホスト装置１に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ａに接続される送信側インタフェースユニット（以下、送信側ユニットという）５で構成される。モジュールの受信側は、デジタルビデオ信号を画像表示する液晶表示、プラズマ表示、或いはプロジェクタ等の各種のビデオ出力表示装置２に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ｂに接続される受信側インタフェースユニット（以下、受信側ユニットという）６で構成される。ＤＶＩコネクタ端子３ａ，３ｂは、ＤＶＩ方式を満たすように設計されたコネクタ端子で、デジタルビデオ信号伝送用の端子（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃｌｏｃｋ）の他に、受信側のビデオ出力表示装置２の情報を送信側のホスト装置１に伝達するＤＤＣクロック、ＤＤＣデータ端子並びにＨＰＤ端子等を備えている。
【０００７】
送信側ユニット５は、ホスト装置１からのデジタルビデオ信号を、電気信号から光信号に変換して送出するための半導体レーザ等の発光素子ユニット７とその駆動回路装置８を有している。受信側ユニット６は、光信号で受信したデジタルビデオ信号を電気信号に復元するためのフォトダイオード等の受光素子ユニット９とその増幅回路装置１０を有している。送信側ユニット５と受信側ユニット６は、ケーブルユニット４で接続される。ケーブルユニット４は、例えば、図６（Ａ）に示すように、デジタルビデオ信号を伝送する少なくとも４本の光ファイバ１３を有し、これを共通の外被に収納し両端に光コネクタ１２ａを取付けて構成される。
【０００８】
また、送信側ユニット５と受信側ユニット６に、電源線１４と接地線１５の２本のメタル線及びＤＤＣ用信号線１６ａ，１６ｂのメタル線を通すことができる。これらのメタル線はメタルケーブル１１ｂとして括られ、光ファイバケーブル１１ａとは別に、送信側と受信側とを電気接続する。なお、図６（Ｂ）に示すように光ファイバケーブル１１ａとメタルケーブル１１ｂを共通の外被に収納して複合ケーブル１１とし、このケーブル両端に光コネクタ１２ａとメタルコネクタ１２ｂを設けて、ケーブルユニット４とすることもできる。
【０００９】
電源線１４は、ホスト装置１側に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ａの電源端子に接続され、接地線１５は、ＤＶＩコネクタ端子３ａの接地端子に接続される。また、電源線１４と接地線１５は、ビデオ出力表示装置２側に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ｂの電源端子と接地端子にも同様に接続して、ホスト装置１側からビデオ出力表示装置２に＋５Ｖの直流電源が供給される。ビデオ出力表示装置２には、例えば、画像解像度の情報、リフレッシュレート等の情報が書き込まれる不揮発性メモリの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ＲＯＭ）が搭載されている。そして、その駆動には、電源線１４を通じて給電されるホスト装置１側の電源を利用する仕組みになっている。また、ＨＰＤ信号は、電源線１４から抵抗素子１７を介してホスト装置１に取り込めるようになっている。
【００１０】
電源線１４と接地線１５は、送信側ユニット５内の駆動回路装置８および受信側ユニット６内の増幅回路装置１０にも接続されて、ビデオ出力表示装置２で使用される余剰電力を利用して、その作動電源とすることができる。なお、メタルケーブル１１ｂのメタル線は、送信側ユニット５と受信側ユニット６を通さずに、ホスト装置１とビデオ出力表示装置２に直接接続する場合もある。この場合は、送信側ユニット５及び受信側ユニット６の電源として、別に用意された外部電源が用いられる。
【特許文献１】特開２００２−３６６３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように送信側ユニット５と受信側ユニット６間を、両端に光コネクタ１２ａを有する光ファイバケーブル１１ａからケーブルユニット４で接続する場合、図６（Ｃ）に示すように、光ファイバケーブル１１ａは許容曲げ半径Ｒ以上で曲げる必要がある。ここで、光ファイバ１３の本数が４本とすると、その許容曲げ半径が約５ｃｍ、光コネクタ１２ａの軸方向長さが３ｃｍ程度となり、これに送信側ユニット５の軸方向長さを７ｃｍ程度とすると、ホスト装置１の背面には合計で約１５ｃｍのスペースが必要となる。これは、光ファイバケーブル１１ａの接続に８ｃｍのスペース必要とするもので、狭い個所での設置に際しての制約となり、使い勝手を悪くする。
【００１２】
また、デジタルビデオ信号を伝送する光ファイバ１３に、高画質の伝送とデータ伝送速度を高めるためにコア径の小さい光ファイバを用いると、高精度の光接続が必要となりコストが高くなる。例えば、光ファイバ同士を光コネクタで接続する場合、接続損失を低く抑えるには、コア径が小さいほど光ファイバ同士の光軸合わせを高精度に行なう必要があり、コネクタ部品の製造コストが高くなる。
【００１３】
そこで、光ファイバ同士の接続による損失の主たる要因は、光軸のずれによる光の漏洩にあることから、コア径の大きい光ファイバを用いて光の漏洩を少なくすることが考えられる。また、コア径の大きい光ファイバを用いることで光軸のずれが許容されれば、光コネクタの加工精度を緩和することができ、部品コストの低減を図ることもできる。しかし、一般にコア径の大きい光ファイバを用いると、コア径の２乗に比例して光の伝搬モード数が増大する。
【００１４】
また、発光素子にレーザダイオードを用いて伝搬光の波長スペクトルを狭めた場合、ファイバの材料分散は無視できる程度であるので、モード分散が支配的となって伝送波形（パルス波形）歪みが生じる。このモード分散による伝送波形歪みは、伝搬モード数が多ければ多いほど増大し、結果として伝送距離が同じであればデータの伝送速度が減少し、伝送速度が同じであれば伝送距離が減少する。したがって、デジタルビデオ信号の伝送で、モード分散の増大は、大画面、高解像度のビデオ信号を長距離伝送するのに支障を来すこととなる。
【００１５】
伝搬モード数（高次モードの光）を制限する方法として、受発光素子ユニットと光ファイバとの間にレンズを挿入して、光ファイバ固有の開口数と同じか、それ以下で励振することが考えられる。しかし、この方法はレンズ自体の材料費が加わることと、レンズを精度よく実装するための加工費が加わり現実的ではない。
【００１６】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、光ファイバケーブル１１ａの接続のために必要とされる装置背面側のスペースを少なくするとともに、コア径の大きい光ファイバを用いて接続損失の増加を抑え、且つ高解像度のデジタル画像の伝送を可能とするデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールは、ホスト装置から入力されるデジタルビデオ信号を光信号に変換する変換手段を備えた送信側ユニットと、光信号を電気信号に変換してビデオ出力表示装置に出力する変換手段を備えた受信側ユニットを、両端に光コネクタを備えた光ファイバからなるケーブルユニットで接続するデジタルビデオ信号インタフェースモジュールである。
送信側ユニット及び受信側ユニットのそれぞれに、ケーブルユニットに接続する光コネクタを備えた光ファイバを実装し、送信側ユニットに実装する光ファイバの出射端から出射される伝搬光の開口数を、ケーブルユニットの光ファイバの開口数より小さくなるようにする。さらに、ケーブルユニットの光ファイバの出射端から出射される伝搬光の開口数を、受信側ユニットに実装される光ファイバの開口数と同じか、又はそれより小さくする。
【００１８】
また、本発明によるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールは、光ファイバの開口数を上記のように選定すると共に、ケーブルユニットの光ファイバのコア径は送信側ユニットに実装される光ファイバのコア径より大きく、受信側ユニットに実装される光ファイバのコア径と同じか、又はそれより小さくする。例えば、送信側ユニットに実装する光ファイバに標準コア径５０μｍ〜６２.５μｍのマルチモード光ファイバを用い、ケーブルユニットの光ファイバに、標準コア径２００μｍのハードプラスチッククラッド光ファイバ（ＨＰＣＦ）を用い、受信側ユニットに実装する光ファイバに、標準コア径２００μｍのハードプラスチッククラッド光ファイバ（ＨＰＣＦ）か、又はコア径４００〜１０００μｍのプラスチックファイバ（ＰＯＦ）を用いる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、送信側ユニット及び受信側ユニットに実装した光ファイバを介してケーブルユニットに接続することで、ホスト装置及びビデオ出力表示装置の背面側のスペースを小さくすることができる。また、「送信側ユニットに実装の光ファイバ」→「ケーブルユニットの光ファイバ」→「受信側ユニットに実装の光ファイバ」の光出射方向に向けて、開口数及びコア径を順次大きくすることで、伝搬モード数を効果的に制限でき、また、光ファイバ同士の接続部における光の漏洩を少なくできる。この結果、高精度の光軸合わせが不要となって、部品コストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）はデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの概略を説明する図、図１（Ｂ）は実施形態の一例を説明する図である。図中、１はホスト装置、２はビデオ出力表示装置、４はケーブルユニット、５は送信側インタフェースユニット（送信側ユニット）、６は受信側インタフェースユニット（受信側ユニット）、１１ａは光ファイバケーブル、１２ａは光コネクタ、１３，１３ａ，１３ｂは光ファイバ、２０ａ，２０ｂは実装光ファイバケーブル、２１ａ，２１ｂは光コネクタ、２２はブーツ、２３は電源端子を示す。
【００２１】
本発明によるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールは、図１（Ａ）の概略図で示すように、コンピュータ等のホスト装置１に接続される送信側ユニット５と、液晶表示やプロジェクタ表示等のビデオ出力表示装置２に接続される受信側ユニット６とを、ケーブルユニット４で接続して構成される。ケーブルユニット４は、少なくとも４本の光ファイバ１３を収納した光ファイバケーブル１１ａの両端に光接続用の光コネクタ１２ａを備えた構成とされる。
【００２２】
送信側ユニット５には、ケーブルユニット４と接続するための少なくとも４本の光ファイバ１３ａを収納した実装光ファイバケーブル２０ａが実装される。また、受信側ユニット６にも同様に、ケーブルユニット４と接続するための少なくとも４本の光ファイバ１３ｂを収納した実装光ファイバケーブル２０ｂが実装される。実装光ファイバケーブル２０ａ及び２０ｂの一方の端部には、ケーブルユニット４の光コネクタ１２ａと光接続を形成するための光コネクタ２１ａ及び２１ｂが取付けられる。他方の端部は、送信側ユニット５及び受信側ユニット６内の受発光素子ユニットに対しては、光コネクタを用いることなく直接光結合させて保持固定する。
【００２３】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のインタフェースモジュールを具体化した構成の一例を示す図である。送信側ユニット５及び受信側ユニット６は、ホスト装置１及びビデオ出力表示装置２のコネクタ端子に着脱可能に接続されるプラグコネクタ形状で形成され、その後部側から実装光ファイバケーブル２０ａ，２０ｂがブーツ２２等で保護されて直接引き出される。また、必要に応じて、外部電源を導入するための電源端子２３が設けられる。実装光ファイバケーブル２０ａ，２０ｂのケーブル長は、図６（Ｃ）で示すように光ファイバケーブルの許容曲げ半径Ｒとしたとき、半径Ｒとする円周の１／４以上とするのが好ましい。
【００２４】
実装光ファイバケーブル２０ａ，２０ｂのケーブル長を上記のようにしておくことにより送信側ユニット５及び受信側ユニット６の後端部で、実装光ファイバケーブル２０ａ，２０ｂの向きを９０°変えることができる。したがって、これらユニットの後端部から光ファイバケーブルの許容曲げ半径Ｒ以上のスペースがあれば、インタフェースモジュールの設置が可能となる。すなわち、図６（Ｃ）の場合に比べて、少なくとも光コネクタ１２ａの軸方向長さ分のスペースを短縮させることができる。
【００２５】
また、光ファイバ同士の接続を形成する光コネクタ１２ａと２１ａ、又は光コネクタ１２ａと２１ｂは、一方を雌形コネクタ、他方を雄形コネクタとして互いに接続が形成される構成であればよい。また、図では、４心ファイバの光コネクタを示しているが、接続する光ファイバ１３の心数に応じて適宜増減させた構成とすることができる。さらに、ケーブルユニット４にメタル線を含ませた複合ケーブルを用いる場合は、例えば、図６（Ｂ）で示したような複合ケーブルを用いることができ、ケーブル両端に光コネクタと電気コネクタの両方を備えた複合コネクタが用いられる。
【００２６】
上述したデジタルビデオ信号インタフェースモジュールは、例えば、図２〜図４に示すような形態で使用される。図２は、デジタルビデオ信号を伝送する光ファイバケーブル１１ａと電源線１４、接地線１５、ＤＤＣ等のメタル線からなるメタルケーブル１１ｂを分離した例を示す図である。インタフェースモジュールの全体構成は、図５で説明したのとほぼ同様な構成であるので、図の説明に用いる符号は、図５に用いたのと同じ符合を用いることにより説明を省略する。
【００２７】
モジュールの送信側は、デジタルビデオ信号が入力されるコンピュータ等のホスト装置１に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ａに接続される送信側ユニット５で構成される。モジュールの受信側は、デジタルビデオ信号を画像表示する液晶表示、プラズマ表示、或いはプロジェクタ等の各種のビデオ出力表示装置２に設けられたＤＶＩコネクタ端子３ｂに接続される受信側ユニット６で構成される。なお、ＤＶＩコネクタ端子３ａ，３ｂは、ＤＶＩ方式を満たすように設計されたコネクタ端子で、デジタルビデオ信号伝送用の端子（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃｌｏｃｋ）の他に、電源端子、接地端子及び受信側のビデオ出力表示装置２の情報を送信側のホスト装置１に伝達するＤＤＣクロック信号端子、ＤＤＣデータ信号端子並びにＨＰＤ端子等を備えている。なお、ＨＰＤ信号は、電源線１４から抵抗素子１７を介してホスト装置１に取り込めるようにされる。
【００２８】
送信側ユニット５は、ホスト装置１からのデジタルビデオ信号を、電気信号から光信号に変換して送出するための、半導体レーザ等の発光素子ユニット７とその駆動回路装置８を有し、出力用の実装光ファイバケーブル２０ａが実装されている。この実装光ファイバケーブル２０ａの光ファイバ１３ａは、発光素子ユニット７に光学的に結合され、光信号は光コネクタ２１ａから出射されてケーブルユニット４に送出される。送出された光信号は、光ファイバケーブル１１ａの光ファイバ１３内を伝搬して、受信側ユニット６で受信される。
【００２９】
受信側ユニット６は、光信号で受信したデジタルビデオ信号を電気信号に復元するための、フォトダイオード等の受光素子ユニット９とその増幅回路装置１０を有し、入力用の実装光ファイバケーブル２０ｂが実装されている。ケーブルユニット４の光ファイバ１３を伝搬してきた光信号は、光コネクタ２１ｂにより実装光ファイバケーブル２０ｂの光ファイバ１３ｂに送出され、光ファイバ１３ｂに光学的に結合されている受光素子ユニットを起動する。
【００３０】
図２に示す例においては、電源線１４と接地線１５の２本のメタル線と、ＤＤＣ用信号線１６ａ，１６ｂのメタル線は、メタルケーブル１１ｂとして光ファイバケーブル１１ａとは分離して配線している。また、メタルケーブル１１ｂは、送信側ユニット５及び受信側ユニット６を介さずに、ホスト装置１のＤＶＩコネクタ端子３ａとビデオ出力装置のＤＶＩコネクタ端子３ｂに直接接続している。したがって、送信側ユニット５及び受信側ユニット６用の作動電源には、外部電源を用いる。
【００３１】
図３は、ケーブルユニット４を、光ファイバケーブル１１ａとメタルケーブル１１ｂを一体とした複合ケーブル１１で構成した例を示す図である。光ファイバとメタル線を共通の外被内に収納して１本のケーブルとする複合ケーブル１１の構成例は、図６（Ｂ）で説明した形状のものを用いることができる。デジタルビデオ信号を光ファイバにより伝送する構成については、図２で説明したのと同じであるので説明を省略する。メタルケーブル１１ｂとして括られるメタル線は、例えば、電源線１４と接地線１５、ＤＤＣ用信号線１６ａ，１６ｂの他、必要に応じてさらに本数を増やすことができる。なお、ケーブル長が長い場合は、ＤＤＣ用信号線１６ａ，１６ｂは、最大４００ｋＨｚでの使用が考えられるので信号減衰を抑制するためにシールド電線を用いるのが好ましい。
【００３２】
これらのメタル線は、送信側ユニット５及び受信側ユニット６内に組込み、デジタルビデオ信号系路の光接続と同時に、ホスト装置１及びビデオ出力表示装置２への電気接続が行なわれるようにすることができる。この場合、送信側ユニット５及び受信側ユニット６に実装される光ファイバ１３ａ，１３ｂに合わせて、上記のメタル線も同様に実装させて実装複合ケーブル２０ａ’，２０ｂ’とし、ホスト装置１及びビデオ出力表示装置２の後部から引出すようにする。
【００３３】
この実装複合ケーブル２０ａ’，２０ｂ’には、光ファイバ接続用の光コネクタ部とメタル線接続用の電気コネクタ部の両者を備えた複合コネクタ２１ａ’，２１ｂ’が用いられる。また、ケーブルユニット４側も、光コネクタ部と電気コネクタ部を備えた複合コネクタ１２ａ’が用いられる。光コネクタ部と電気コネクタ部を備えた複合コネクタとしては、例えば、特開平５−１１４４３４号公報、特開平８−２１１２５６号公報等に記載された構成のものを用いることができる。なお、この構成においては、送信側ユニット５及び受信側ユニット６の作動電源に、電源線１４と接地線１５を通じてホスト装置１或いはビデオ出力表示装置２から供給される電源を利用することができる。
【００３４】
図４は、メタル線を有しない光ファイバケーブルのみを用いる簡略化した例を示す図である。本例は、図２で説明したデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの構成で、電源線、接地線、ＤＤＣ用信号線等のメタル線を省略し、送信側ユニット５と受信側ユニット６間をデジタルビデオ信号を伝送する光ファイバ１３，１３ａ，１３ｂのみで接続する。デジタルビデオ信号を光ファイバにより伝送する構成については、図２で説明したのと同じであるので説明を省略する。なお、送信側ユニット５と受信側ユニット６の作動電源は、外部電源を用いることとなる。
【００３５】
この場合、送信側ユニット５内に、擬似的にＤＤＣ信号を発生するＤＤＣ信号回路２４を設ける。ホスト装置１には、その擬似ＤＤＣ信号をもってビデオ出力表示装置２を認識させ、この認識情報に基づいてデジタルビデオ信号を出力させる。すなわち、光ファイバケーブルのみによる伝送でも、ＤＶＩ規格に則ったデジタルビデオ信号の伝送を行なうことができる。この方式によれば、ケーブルユニット４が光ファイバケーブル１１ａと光コネクタ１２ａだけであるので、配線が容易で、ケーブル、コネクタ構造も簡単になるので、低コストで実施することができる。
【００３６】
以上、図２〜図４により、本発明で実施可能なデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの構成例を例示した。しかし、本発明においては、送信側ユニット５及び受信側ユニット６に光ファイバ１３ａ及び１３ｂをそれぞれ実装し、この光ファイバを介してケーブルユニット４の光ファイバ１３で接続してデジタルビデオ信号の伝送を行なう構成を備える限り、種々の構成の変更を可能とするものである。
【００３７】
図１に戻って本発明について説明すると、ホスト装置１とビデオ出力表示装置２とは、実際上は数百ｍ以下の比較的短い距離をおいて設置される。したがって、デジタルビデオ信号インタフェースモジュールのデジタルビデオ信号の伝送に用いる光ファイバとしては、コア径が１０μｍ前後の低損失の石英ガラス系ファイバを用いるより、コア径の大きい光ファイバを用いて、光軸合わせを容易にして接続部における損失低減を図った方が有利である。
【００３８】
このため、一般に、ケーブルユニット４に用いられる光ファイバには、例えば、コア径２００μｍのガラスコア部の外周を外径２３０μｍのプラスチッククラッドで覆った、ＧＩ（Graded Index）形のＨＰＣＦ（Hard Plastic Clad Fiber）が用いられる。この光ファイバは、コア径が大きいので、受発光素子ユニットとの光結合効率がよく、接続損失を少なくできてコスト的にも安価となる。しかし、コア径が大きくなると、コア径の２乗に比例して光の伝搬モード数が増大し、伝送信号の分散が大きくなってデジタル信号の波形歪が増大し、このため、画像の解像度を低下させ、データの伝送速度が減少する。
【００３９】
本発明においては、光信号の伝送にコア径の大きい光ファイバを用いるが、送信側ユニット５に実装される光ファイバ１３ａからケーブルユニット４の光ファイバ１３に光信号を送出するに際して、光ファイバ１３ａの出射端から出射される伝搬光の開口数を、光ファイバ１３の開口数より小さくなるように設定する。なお、光ファイバの開口数とは、光ファイバの光を集める能力を意味する指標で、光ファイバコア部の屈折率をｎ１、コア部とクラッド部との比屈折率差をΔとすると、近似的に「ｎ１√２Δ」で表すことができる。
【００４０】
また、ケーブルユニット４の光ファイバ１３を伝送してきた光信号を、受信側ユニット６に実装された光ファイバ１３ｂに送出するに際して、光ファイバ１３の出射端から出射される伝搬光の開口数を、光ファイバ１３ｂの開口数と同じか、又はそれより小さくなるように設定する。すなわち、光信号の送出方向に向かって、光ファイバの開口数が順次大きくなるように設定する。これにより、高次モードの光の伝搬モード数の増大を制限し、モード分散を軽減して、太径コアを用いることによるデータ伝送速度の減少を改善し、画像解像度の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
また、本発明においては、互いに光接続される光ファイバ１３ａ，１３，１３ｂの開口数を設定することに加えて、光ファイバのコア径を設定することによって、光ファイバ間の接続部分における接続損失を低減させることができる。例えば、ケーブルユニット４の光ファイバ１３のコア径は、送信側ユニット５に実装される光ファイバ１３ａより大きくする。また、ケーブルユニット４の光ファイバ１３のコア径は、受信側ユニット６に実装される光ファイバ１３ｂと同じか、又はそれより小さくする。
【００４２】
すなわち、コア径を「送信側ユニットに実装の光ファイバ」＜「ケーブルユニットの光ファイバ」≦「受信側ユニットに実装の光ファイバ」とする。これにより、光コネクタ２１ａと１２ａによる光ファイバの光軸合わせが高精度でなくても、光ファイバ１３ａ側から送出される光信号を光ファイバ１３側で効果的に受光できる。同様に、光コネクタ１２ａと２１ｂによる光ファイバの光軸合わせが高精度でなくても、光ファイバ１３側から送出される光信号を光ファイバ１３ｂ側で効果的に受光でき、光の漏れによる損失発生を少なくすることができる。この結果、光コネクタの加工精度を緩和することが可能となり、部品コストの低減を図ることができる。
【００４３】
本発明によるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールは、上述した通りであるが、既存の標準化された光ファイバを用いることにより比較的安価に実現することができる。例えば、標準コア径が５０μｍ（開口数０.２程度）又は６２.５μｍ（開口数０.２５程度）でクラッド径が１２５μｍのマルチモードの石英ガラス光ファイバが知られている。この光ファイバを送信側ユニット５に実装される光ファイバ１３ａに用いる。
【００４４】
また、標準コア径が２００μｍ（開口数０.４程度）の石英ガラスコア上に、外径２３０μｍのフッ素ポリマ等のクラッドを設けた、ハードプラスチッククラッド光ファイバ（ＨＰＣＦ）が知られている。このＨＰＣＦをケーブルユニット４に収納される光ファイバ１３に用いる。そして、標準コア径が９８０μｍ（開口数０.５程度）、クラッド外径１０００μｍのＰＭＭＡ系のプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）、或いは、標準コア径が４４０μｍ（開口数０.５程度）、クラッド外径４８０μｍのＰＣ系のプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）が知られている。このＰＯＦか、又はケーブルユニット４に収納される光ファイバと同様な標準コア径が２００μｍのＨＰＣＦを受信側ユニット６に実装される光ファイバ１３ｂに用いる。
【００４５】
上述のように、本発明におけるデジタルビデオ信号インタフェースモジュールを構成するに際して、光ファイバケーブル１１ａ及び実装光ファイバケーブル２０ａ，２０ｂに収納される光ファイバ１３，１３ａ，１３ｂを、既存の各種の標準光ファイバの中から選択して使用することにより、容易に実施することができる。このため、新たに光ファイバを設計・製造する必要がなく、安価に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの概略と実施形態の一例を説明する図である。
【図２】光ファイバケーブルとメタルケーブルを分離した例を示す図である。
【図３】光ファイバケーブルとメタルケーブルを一体とした複合ケーブルで構成した例を示す図である
【図４】メタル線を有しない光ファイバケーブルのみで構成した例を示す図である。
【図５】従来のデジタルビデオ信号インタフェースモジュールの構成例を説明する図である。
【図６】従来の光ファイバケーブル及び複合ケーブルの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ホスト装置、２…ビデオ出力表示装置、３ａ，３ｂ…ＤＶＩコネクタ端子、４…ケーブルユニット、５…送信側インタフェースユニット（送信側ユニット）、６…受信側インタフェースユニット（受信側ユニット）、７…発光素子ユニット、８…駆動回路装置、９…受光素子ユニット、１０…増幅回路装置、１１…複合ケーブル、１１ａ…光ファイバケーブル、１１ｂ…メタルケーブル、１２ａ…光コネクタ、１２ｂメタルコネクタ、…１２ａ’…複合コネクタ、１３，１３ａ，１３ｂ…光ファイバ、１４…電源線、１５…接地線、１６ａ，１６ｂ…ＤＤＣ用信号線、１７…ＨＰＤ抵抗素子、２０ａ，２０ｂ…光ファイバケーブル、２０ａ’，２０ｂ’…実装複合ケーブル、２１ａ，２１ｂ…光コネクタ、２１ａ’，２１ｂ’…複合コネクタ、２２…ブーツ、２３…電源端子、２４…ＤＤＣ信号回路。
【図１】
2006050292.tif 000003
【図２】
2006050292.tif 000004
【図３】
2006050292.tif 000005
【図４】
2006050292.tif 000006
【図５】
2006050292.tif 000007
【図６】
2006050292.tif 000008