(57)【要約】【課題】外部ノイズを遮断し、鮮明でノイズによる画像の乱れのない映像をケーブル補償器を用いないで長い距離に渡って伝送することが可能な同軸ケーブルを提供する。【解決手段】中心導体の外周に絶縁体を介して第１の導体を設けると共に、中心導体を中心とする同心円の第１の導体の外側に絶縁体を介して第２の導体を設け、更に中心導体を中心とする同心円の第２の導体の外側を絶縁体の外部被覆で覆ってなる同軸ケーブルを設け、第１の導体及び第２の導体中に流れる直流電流が所望値を採るように第１の導体及び第２の導体との間に所定の電圧値を有する直流電圧を付加することが可能な直流電圧源を設け、中心導体の外周の第１の導体と第２の導体とによって囲まれる部分に、所望電流による電磁作用によってなるノイズバリアゾーンを形成した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の外周に絶縁体を介して第１の導体を設け、該中心導体を中心とする同心円上であって、該第１導体の外側に絶縁体を介して第２の導体を設け、該第２の導体の外側を絶縁体の外部被覆で覆ってなり、前記第１の導体及び前記第２の導体との間に直流電圧を印加することが可能な電圧源を設けたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
中心導体の外周に絶縁体を介して第１の導体を設け、該中心導体を中心とする同心円上であって、該第１の導体の外側に絶縁体を介して第２の導体を設け、該第２の導体の外側を絶縁体の外部被覆で覆ってなり、前記第１の導体及び前記第２の導体中に流れる直流電流が所望値を採るように前記第１の導体及び前記第２の導体との間に所定の電圧値を有する直流電圧を印加することが可能な直流電圧源を設け、前記中心導体の外周の前記第１の導体と前記第２の導体とによって囲まれる部分に、前記所望電流による電磁作用によってなるノイズバリアゾーンを形成したことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項３】
前記第１の導体、及び／又は、第２の導体は編組導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
前記第２の導体が前記第１の導体の外周に絶縁体を介して設けた複数の導体よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
前記第２の導体が前記第１の導体の外周に絶縁体を介して巻き回して設けた導体によりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
【請求項６】
前記第１の導体側が正電圧で前記第２の導体側が負電圧となるようにして所定の電源電圧値を有する前記直流電圧を印加するようになし、前記所望の電流値を有する直流電流を前記第１の導体及び前記第２の導体に流すように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
【請求項７】
前記直流電圧源の電源電圧値は１０Ｖから３０Ｖの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸ケーブルに関し、特に中心導体を映像の伝送に使用すると共に中心導体を中心とする同心円外周上に導体とその導体の外側の導体を設けた同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像の伝送には、一般に特性インピーダンス７５Ωの同軸ケーブルが用いられる。映像信号の減衰は現象的にほぼ周波数の１／２乗で近似できることが知られている。例えば、３Ｃ−２Ｖの同軸ケーブルでは、映像信号の周波数が４ＭＨｚの場合で減衰が２７ｄＢ／Ｋｍであり、映像信号の周波数が６ＭＨｚの場合で減衰が３２ｄＢ／Ｋｍであり、映像信号の周波数が８ＭＨｚの場合で減衰が３８ｄＢ／Ｋｍであり、映像信号の周波数が１０ＭＨｚの場合で減衰が４２ｄＢ／Ｋｍであるという測定値が公表されている。このような測定値から、一般に映像周波数が高いほど減衰の度合いが大きいことが分かる。ところで、映像信号の減衰の原因としては同軸ケーブルの特性インピーダンスのみならずさまざまな要因が考えられる。それらの要因の中で映像信号自体が原因となるノイズ以外の外的な要因によって生ずるノイズがある。そして、この外的な要因によって生ずるノイズが映像信号の減衰並びに映像信号の乱れの原因となっていることが知られている。なお、ここでは、この外的な要因によって生じるノイズによる映像信号の乱れ等も広義の減衰に含めるものとして考察するもとする。
【０００３】
ところで、映像信号の減衰を補償するために必要に応じてケーブル補償器が用いられている。ケーブル補償器は映像信号の増幅手段であり、できるだけ減衰の影響のない映像を提供するためには、或いは、減衰を補償するためには欠かすことのできない手段である。このケーブル補償器は予め映像信号の減衰状態に応じて所定距離毎に配備され、その都度、映像信号を増幅するようにしている。一般の同軸ケーブルの場合は、約１００ｍに一つこのケーブル補償器が設置されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、ケーブル補償器によって減衰した映像信号を増幅する場合にノイズも同時に増幅してしまう現象が生ずる。ノイズの場合、一つのケーブル補償器で増幅された増幅後のノイズは次のケーブル補償器によって更に増幅され、次から次へと増幅を繰り返す結果、映像信号の広義の減衰を早めてしまうことになっていた。このように、映像信号の減衰の補償のためには、ケーブル補償器を使用しなければならないが、逆に、ケーブル補償器を多用すれば、今度はノイズによって鮮明な画像が得られなくなってしまうという結果になっていた。
【０００５】
このような同軸ケーブルに関し、本願発明者は、先に、第１の筒状電磁遮蔽導体と第２の筒状電磁遮蔽導体を機器駆動用電流の給送用として構成した同軸ケーブルを開示している（例えば、特許文献１参照。）。この同軸ケーブルは、中心導体の外側に絶縁体を介して第１の筒状電磁遮蔽導体を設けると共に、該第１の筒状電磁遮蔽導体の外側に絶縁体を介して第２の筒状電磁遮蔽導体を設け、更に該第２の筒状電磁遮蔽導体の外周を絶縁体の外部被覆で覆ってなり、第１の筒状電磁遮蔽導体と第２の筒状電磁遮蔽導体を機器駆動用電流の給送用として構成したものである。この同軸ケーブルによれば、例えば、内側の第１の筒状電磁遮蔽導体をマイナス、外側の第２の筒状電磁遮蔽導体をプラスとして通電すると、これらの中心部の空間は、磁気が０となるので、中心導体に対しては、何等磁気的な障害を及ぼすことがなく、これらに生ずる磁気作用によってバリアーが形成されるので、外部からの妨害電波の侵入を防御することができる。したがって、例えば、監視カメラから送られる映像波形は全く乱れることがなく、もってモニタ−の画像は乱れず、鮮明な画像を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録  第３０２４７７０号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外部ノイズの中でも、例えばオートバイ等のエンジンの電気系統よりアクセルを急激に踏み込んだ際に発生するような急峻な波形を有する高周波ノイズ等の影響を排除できるのかが実用化にあたっての課題となっていた。また、映像の伝送に際し、ケーブル補償器を用いずに鮮明な減衰のない画像を出れ位の距離まで送ることができるのかが実用化にあたっての課題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、外部ノイズを完全にシャットアウトし、ノイズの影響を受けない映像信号を長距離に渡り伝送することが可能な同軸ケーブルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第１の態様は、中心導体の外周に絶縁体を介して第１の導体を設け、中心導体を中心とする同心円上であって、第１導体の外側に絶縁体を介して第２の導体を設け、第２の導体の外側を絶縁体の外部被覆で覆ってなり、第１の導体及び第２の導体との間に直流電圧を印加することが可能な電圧源を設ける構成を採る。
【００１０】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第２の態様は、中心導体の外周に絶縁体を介して第１の導体を設け、中心導体を中心とする同心円上であって、第１の導体の外側に絶縁体を介して第２の導体を設け、第２の導体の外側を絶縁体の外部被覆で覆ってなり、第１の導体及び第２の導体中に流れる直流電流が所望値を採るように第１の導体及び第２の導体との間に所定の電圧値を有する直流電圧を印加することが可能な直流電圧源を設け、中心導体の外周の第１の導体と第２の導体とによって囲まれる部分に、所望電流による電磁作用によってなるノイズバリアゾーンを形成する構成を採る。
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第３の態様は、第１又は、第２の態様において、第１の導体、及び／又は、第２の導体は編組導体である構成を採る。
【００１２】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、第２の導体が第１の導体の外周に絶縁体を介して設けた複数の導体よりなる構成を採る。
【００１３】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第５の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、第２の導体が第１の導体の外周に絶縁体を介して巻き回して設けた導体よりなる構成を採る。
【００１４】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様のいずれかの態様において、第１の導体側が正電圧で第２の導体側が負電圧となるようにして所定の電源電圧値を有する直流電圧を印加するようになし、所望の電流値を有する直流電流を第１の導体及び第２の導体に流す構成を採る。
【００１５】
上記目的を達成するために、本願発明の同軸ケーブルの第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様のいずれかの態様において、直流電圧源の電源電圧値は１０Ｖから３０Ｖの範囲内である構成をとる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。図１において、１は同軸ケーブル、２は映像などの信号を伝送する中心導体、３は中心導体２の同心外周上の第１導体、４は中心導体２の同心外周上で第１導体の外側に位置する第２導体、５は中心導体２の外周のポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等よりなる第１絶縁体、６は第１導体３と第２導体４との間に介在するポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等よりなる第２絶縁体、７は第２導体４の外側のポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等よりなる第３絶縁体、８は第１導体３と第２導体４との間に所定の電圧値を有する直流電圧を印加し第１導体３と第２導体４に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源である。第１導体３と第２導体４に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源８は第１導体３と第２導体４の一方の端部に接続され、第１導体３と第２導体４の他方の端部は短絡される。
【００１８】
図２は本発明の実施形態に係る同軸ケーブルの断面図である。図２において、図１と同一の部材には、同一の符号を付し説明を省略する。図２に示すように、第１導体３と第２導体４の一方は直流電圧源８に接続され、第１導体３と第２導体４の他方は短絡されて直流電圧源８と第１導体３と第２導体４とによってなる直流閉回路を形成する。この直流閉回路中には、直流電圧源８の所定電圧値と、第１導体３と第２導体４の抵抗成分の値とによって決まる一定の直流電流が流れる。
【００１９】
図３は本発明の実施形態に係る外部ノイズ遮断効果を見るための簡単な実験例を示す図である。図１と同一符号は同一の部材を表すので、説明を省略する。図３において、９はテレビジョン受像機であり、１０はテレビカメラである。又、１１はパルス雑音発生器である。なお、中心導体２をノイズ測定回路に接続すれば、９のテレビジョン受像機は雑音レベル測定器でもよい。なお、中心導体２の外周の第１絶縁体、第１導体３と第２導体４との間に介在する第２絶縁体、及び第２導体４の外側の第３絶縁体は図示を省略してある。
【００２０】
図３に示すように、第１導体３と第２導体４と直流電圧源８とによって構成される閉回路中には所定直流電圧値による一定の所望電流が流れる。第１導体３中を流れる電流と第２導体４中を流れる電流とは、電流値は同一で方向が互いに逆向きである。第１導体３中を流れる電流によって生ずる磁界と第２導体４中を流れる電流によって生ずる磁界は磁界の強さが同一であり、磁界の向きについては、第１導体３の磁界は第１導体３の長手方向に対して直角であり、第１導体３のいたる所から放射状に出ている。第２導体４の磁界は第２導体４の長手方向に対して直角であり、第２導体４のいたる所から放射状に出ている。第１導体３と第２導体４とによって囲まれる部分に関しては互いに磁界の向きが逆である。従って、第１導体３と第２導体４とによって囲まれる部分は、磁界が互いに相殺して、見かけ上は磁界が０となる。しかしながら、厳密には、第１導体３と第２導体４とからは定常的に互いに逆向きの磁界が発生し、同時に互いに他を相殺していると考えることができる。ゆえに、第１導体３と第２導体４とによって囲まれる部分は、見かけ上は磁界が０であっても、磁界が互いに他を常時相殺し合う極めてアクティブな場を生成している。
【００２１】
一般的に、映像を伝送する場合は、映像信号の減衰を補償するため、約１００ｍ毎にケーブル補償器を設ける必要がある。ゆえに、もし、このケーブル補償器を用いないで、本願発明による同軸ケーブルのみの使用によって、少なくとも４００ｍ先のテレビジョン受像機に鮮明な映像を伝送することができれば、又は、パルス雑音発生器で強制的に発生させた雑音により映像信号に対する影響が雑音レベル測定器の雑音レベルの増加がなく、従来の同軸ケーブルとの相対的比較において雑音レベルが本願の同軸ケーブルにおいて減少していれば明らかに効果があると判断してもよい。
【００２２】
実験は、先ず、例えば、同軸ケーブルの映像の伝送の目標距離を設定し、同軸ケーブルの全長を設定する。本実験の場合は、ケーブルの全長を４００ｍとした。そして、可変の直流電圧源８と同軸ケーブルの第１の導体及び第２の導体を直列に接続し、閉回路を形成した。次に、テレビカメラ１０の映像信号を同軸ケーブルを介してテレビジョン受像機に伝送しながら、パルス雑音発生器１１により雑音を発生させた。直流電圧源８を可変させて、可変の直流電圧源８と同軸ケーブルの第１の導体と第２の導体とを直列に接続した閉回路に流れる直流電流値を可変させる。直流電圧源８の電圧値を可変させることによって、閉回路中の直流電流値を可変させ、所望の電流値を探り設定することができる。この状態でテレビジョン受像機の映像の減衰や乱れのない、あるいは雑音レベルの最も低い最適状態を示す電圧条件を、テレビジョン受像機の映像を見ながら、又は、雑音レベル測定器によって、雑音レベルを測定しながら探した。
【００２３】
閉回路における直流電流値はその閉回路中の抵抗成分により決定されるので、所望の電流値は正確にはその閉回路中の抵抗成分の値毎に異なる。同軸ケーブルの電流値の決定に際し距離に拠る抵抗成分の寄与率が最も高い。そこで、４００ｍの距離を探したところ、所望の電流値を流すことが可能なおおよその電源電圧値が実験により確かめられた。その直流電圧値は約１２Ｖから約２４Ｖの範囲である。ゆえに、所望の値の直流電流を得てそれを流すための電源電圧値の設定のためには、多くとも、１０Ｖから３０Ｖまでの直流電源電圧値を設定することが可能な直流電源を用意すればよいことが分かった。
【００２４】
一般的な６ψの３Ｃ−５Ｖの同軸ケーブルに適用した場合、雑音に起因する乱れや減衰のない鮮明な映像の伝送の到達距離は５００ｍであった。また、４ψの同軸ケーブルでの雑音に起因する乱れや減衰のない鮮明な映像の伝送の到達距離は４５０ｍであった。従って、一般に同軸ケーブルの場合、少なくとも４００ｍの距離については、例えばオートバイ等のエンジンの電気系統よりアクセルを急激に踏み込んだ際に発生するような急峻な波形を有する高周波ノイズ等の影響を含め、いかなる外部ノイズに関しても遮断することができる効果を生ずる。ゆえに、同軸ケーブルでの雑音に起因する乱れや減衰のない鮮明な映像の伝送に関し、ケーブル補償器を介さない到達距離を４００ｍとする目標は達成された。
【００２５】
本発明の同軸ケーブルによれば、第１の導体及び第２の導体中に流れる直流電流が所望値を採るように第１の導体及び第２の導体との間に所定の電圧値を有する直流電圧を印加することが可能な直流電圧源を設けたので、ケーブル補償器を介在させることなく、少なくとも４００ｍの距離について、鮮明な映像を伝送することができる。
【００２６】
図４は本発明の第２の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。図４において、図１と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。図４に示すように、３１は中心導体２の同心外周上の第１導体、４１は中心導体２の同心外周上で第１導体３１の外側に位置する第２導体、８は第１導体３１と第２導体４１との間に所定の直流電圧を印加し第１導体３１と第２導体４１に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源である。中心導体２の外周の第１絶縁体、第１導体３２と第２導体４２との間に介在する第２絶縁体、及び第２導体４２の外側の第３絶縁体は図示を省略してある。
【００２７】
本第２の実施形態に係る同軸ケーブルを使用して、上述の実験と同様の実験を行った結果、本実施形態の所望の電流値の下で同様の効果が得られた。
【００２８】
図５は本発明の第３の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。図５において、図１と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。図５に示すように、３２は中心導体２の同心外周上の複数の第１導体、４２は中心導体２の同心外周上で第１導体の外側に位置する複数の第２導体、８は第１導体３２と第２導体４２との間に所定の直流電圧を印加し第１導体３２と第２導体４２に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源である。中心導体２の外周の第１絶縁体、第１導体３２と第２導体４２との間に介在する第２絶縁体、及び第２導体４２の外側の第３絶縁体は図示を省略してある。
【００２９】
本第３の実施形態に係る同軸ケーブルを使用して、上述の実験と同様の実験を行った結果、本第３の実施形態の所望の電流値の下で同様の効果が得られた。
【００３０】
図６は本発明の第４の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。図６において、図１と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。３３は中心導体２の同心外周上の巻き回した第１導体、４３は中心導体２の同心外周上で第１の導体３３の外側に巻き回した第２導体、８は第１導体３３と第２導体４３との間に直流電圧を付加し第１導体３３と第２導体４３に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源である。中心導体２の外周の第１絶縁体、第１導体３３と第２導体４３との間に介在する第２絶縁体、及び第２導体４３の外側の第３絶縁体は図示を省略してある。
【００３１】
本第４の実施形態に係る同軸ケーブルを使用して、上述の実験と同様の実験を行った結果、本第４の実施形態の所望の電流値の下で同様の効果が得られた。
【００３２】
図７は本発明の第５の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。図７において、図１と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。図７に示すように、３４は中心導体２の外側の編組導体、４４は中心導体２の同心外周上で第１導体である編組導体３４の外側に位置する第２導体、８は編組導体３４と第２導体４４との間に所定の直流電圧を印加し編組導体３４と第２導体４４に所望の電流値の直流電流を流すための直流電圧源である。中心導体２の外周の第１絶縁体、編組導体３４と第２導体４４との間に介在する第２絶縁体、及び第２導体４４の外側の第３絶縁体は図示を省略してある。
【００３３】
本第５の実施形態に係る同軸ケーブルを使用して、上述の実験と同様の実験を行った結果、本第５の実施形態の所望の電流値の下で同様の効果が得られた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上述べた構成により、同軸ケーブルの中心導体を中心とする同心円上の第１導体とその外側の第２導体とによって囲まれる部分が、常時、互いに他の磁界を相殺しあう電磁的にアクティブな場であるノイズバリアーゾーンを形成し、且つ、本来のシールド自体のノイズ遮断効果が相乗されて極めて強力なノイズ遮断効果が生ずる。ゆえに、本発明の同軸ケーブルによれば、外部ノイズを完全にシャットアウトすることができ、映像信号の減衰防止のためのケーブル補償器等も減少させることができ、簡便なシステムの構成が可能となり、ノイズの影響を受けない映像信号を長距離に渡り伝送することができる。併せて、多大な経済効果を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る同軸ケーブルの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る外部ノイズ遮断効果を見るための簡単な実験例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る同軸ケーブルの模式図である。
【符号の説明】
１  同軸ケーブル
２  中心導体
３、３１，３２，３３  第１導体
３４  第１の編組導体
４、４１，４２，４３、４４  第２導体
５  第１絶縁体
６  第２絶縁体
７  第３絶縁体
８  直流電圧源
【図１】
2004273258.tif 000003
【図２】
2004273258.tif 000004
【図３】
2004273258.tif 000005
【図４】
2004273258.tif 000006
【図５】
2004273258.tif 000007
【図６】
2004273258.tif 000008
【図７】
2004273258.tif 000009