(57)【要約】【課題】複合プラグ１とジャックとの間において、電力、電気信号、光信号の３者を同時に伝送する。複雑な配線や接続を行うことなくシステムを構築する。【解決手段】複合プラグ１に、電力伝送用導体４と、電気信号伝送用導体５・６・７と、光ファイバー８とを設ける。一方、ジャックに、電力用端子と、電気信号通信端子と、光信号通信部とを設ける。複合プラグ１を上記ジャックに嵌合させることにより、伝送装置が構成される。電力伝送用導体４、電気信号伝送用導体５・６・７および光ファイバー８は、プラグ本体３にて支持されている。電力伝送用導体４および電気信号伝送用導体５・６・７は、プラグ本体３の側面から露出して設けられている一方、光ファイバー８は、プラグ本体３の内部であって、支持部２からのプラグ本体３の突出方向に埋設されているとともに、その先端部のみ露出して設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャックに嵌合される複合プラグであって、
上記ジャックとの間で電力を伝送するための電力伝送用導体と、
上記ジャックとの間で電気信号を伝送するための電気信号伝送用導体と、
上記ジャックとの間で光信号を伝送するための光ファイバーとを備えていることを特徴とする複合プラグ。
【請求項２】
上記電力伝送用導体、上記電気信号伝送用導体および上記光ファイバーを支持し、上記ジャックに嵌合されるプラグ本体と、
上記プラグ本体を支持する支持部とをさらに備え、
上記プラグ本体は、上記支持部から突出して設けられており、
上記電気信号伝送用導体および上記電力伝送用導体は、上記プラグ本体側面から露出して設けられている一方、上記光ファイバーは、上記プラグ本体内部であって、上記プラグ本体の突出方向に埋設されているとともに、その先端部のみ露出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の複合プラグ。
【請求項３】
上記プラグ本体の上記ジャックへの嵌合時に、上記ジャックと当接することにより、上記ジャックに対する上記プラグ本体の所定位置からの嵌合方向への進行を阻止するプラグ進行阻止部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の複合プラグ。
【請求項４】
上記プラグ進行阻止部は、上記支持部から上記プラグ本体の突出方向に突出して設けられる突出部で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の複合プラグ。
【請求項５】
上記プラグ本体は、径の異なる複数の本体部が隣接して構成されているとともに、隣接する本体部同士は、上記プラグ本体の上記支持部側のほうが他方よりも径が大きくなるように構成されており、
上記プラグ進行阻止部は、上記プラグ本体の最先端に位置する本体部よりも上記支持部側に位置する本体部のうちの少なくともいずれか１個の本体部で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の複合プラグ。
【請求項６】
上記電力伝送用導体、上記電気信号伝送用導体および上記光ファイバーを、同一平面から突出するように支持する支持部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の複合プラグ。
【請求項７】
上記電気信号伝送用導体は、低速信号を伝送する一方、上記光ファイバーは、高速信号を伝送することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の複合プラグ。
【請求項８】
上記低速信号は、制御信号であることを特徴とする請求項７に記載の複合プラグ。
【請求項９】
複合プラグが嵌合されるジャックであって、
上記複合プラグとの間で電力を伝送するための電力用端子と、
上記複合プラグとの間で電気信号を伝送するための電気信号通信端子と、
上記複合プラグとの間で光信号を伝送するための光信号通信部とを備えていることを特徴とするジャック。
【請求項１０】
上記複合プラグは、請求項１ないし８のいずれかに記載の複合プラグであることを特徴とする請求項９に記載のジャック。
【請求項１１】
上記複合プラグが、請求項４に記載の複合プラグであり、
上記複合プラグのプラグ本体が嵌合されるプラグ収容部をさらに備えており、
上記プラグ本体の上記プラグ収容部への嵌合時に、上記複合プラグの突出部が嵌合して当接する凹部をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載のジャック。
【請求項１２】
上記複合プラグが、請求項５に記載の複合プラグであり、
上記複合プラグのプラグ本体が嵌合されるプラグ収容部をさらに備えており、
上記プラグ収容部は、上記プラグ本体が嵌合したときに、上記プラグ本体の最先端に位置する本体部よりも上記支持部側に位置する本体部のうちの少なくともいずれか１個の本体部を支持する形状で形成されていることを特徴とする請求項８に記載のジャック。
【請求項１３】
請求項１ないし８のいずれかに記載の複合プラグと、請求項９ないし１２のいずれかに記載のジャックとを組み合わせてなることを特徴とする伝送装置。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれかに記載の複合プラグと、請求項９ないし１２のいずれかに記載のジャックとを組み合わせることにより、上記両者間で伝送を行うことを特徴とする伝送方式。
【請求項１５】
上記複合プラグと上記ジャックとの間で、電力、電気信号および光信号を同時に伝送することを特徴とする請求項１４に記載の伝送方式。
【請求項１６】
上記複合プラグと上記ジャックとの間で、電力、電気信号、光信号のいずれかを選択的に伝送することを特徴とする請求項１４に記載の伝送方式。
【請求項１７】
請求項１ないし８のいずれかに記載の複合プラグと、請求項９ないし１２のいずれかに記載のジャックとを組み合わせてネットワーク通信を行うことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の信号を送受信する伝送装置、伝送方式、通信システム、さらには、その伝送装置を構成する複合プラグおよびジャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光伝送システムでは、送信側光モジュールで入力電気信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバーへ送りこみ、受信側光モジュールでは、光ファイバーからの光信号を電気信号に変換し、出力電気信号としている。このシステムでは、送信側と受信側との間を光信号で伝送を行うため、外部電磁界の影響を受けにくく、近年、複写機等の小型電子機器や自動車における信号伝送手段として注目されている。このような用途では、各種センサーからの信号を変換して伝送することが多い。
【０００３】
ところで、光モジュールでは、電気信号を光信号に変換する、あるいは光信号を電気信号に変換する光電素子（例えば、ＬＥＤ、フォトダイオード）およびその周辺回路（駆動回路や受信回路）を備えており、その駆動電源が必要である。さらには、送信側あるいは受信側光モジュールを内蔵する機器自身にも電源が必要である。例えば、センサー等にあっては、送信側光モジュール以外にセンサーの駆動電源等の電源が必要である。特に複数のセンサーを設ける場合、各センサー端末に電源装置を設けることは、システム価格の上昇を招き、実用的ではない。そのため、一般的には、受信側に１つの電源装置を用意し、送信側である各センサー端末へそれぞれ電気配線を施し、給電するようにしている。
【０００４】
一方、光通信は、光信号を光ファイバーで単独に伝送するという利用法が一般的であり、光通信、電気通信、電力供給をそれぞれ行うためには、光ファイバー、電気通信専用の導線ケーブル、電力供給専用の導線ケーブルをそれぞれ用いなければならず、別々のプラグを用いて別々のケーブルで伝送しなければならなかった。
【０００５】
そこで、光ファイバーのプラグと電線とが一体となり、光信号および電力の両方とも送れるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、少なくとも１本の光ファイバーと２本の電気給電線とを備えるプラグと接続される光モジユ−ルにおいて、光ファイバーと光学的に結合する光電素子と、電気給電線と電気的に結合する給電端子とを設け、相互結合を容易にしている。以下、この技術について具体的に説明する。
【０００６】
図１５（ａ）に示すように、送信側光モジユ−ル１０１は、発光ダイオ−ド１０２と、発光ダイオード１０２を所定の位置に収容して、給電端子１０３・１０４となる導体棒１０５・１０６を前面より裏面に貫通植設する不透過樹脂からなるコネクタ・ケ−ス１０７とから構成されている。発光ダイオード１０２は、リード１０８の先端にマウントされた発光ダイオ−ド・チップ１０９を、透明樹脂１１０でモ−ルドしてなり、また、透明樹脂１１０の発光面に対応する部分は凸レンズ形状とされる。発光ダイオード１０２は、コネクタ・ケ−ス１０７のダイオ−ド収容部１１１に挿入され、固定されている。
【０００７】
一方、図１５（ｂ）に示すように、プラグ１２０は、光ファイバー１２１、電気給電線１２２・１２３を一体化した複合コ−ドの端部に取り付けられている。光ファイバー１２１は、先端まで延びている。電気給電線１２２・１２３は、接触子１２４・１２５に接続され、送信側光モジユ−ル１０１のコネクタ・ケ−ス１０７に嵌合する形状の光不透過樹脂１２６で覆われている。
【０００８】
この構成では、送信側光モジユ−ル１０１とプラグ１２０とを結合するのみで、発光ダイオード１０２から光ファイバー１２１へ光信号を伝送できるとともに、電気給電線１２２・１２３（接触子１２４・１２５）から給電端子１０３・１０４（導体棒１０５・１０６）に電力を供給することができる。つまり、送信側から受信側への光信号の伝送のみならず、受信側にから送信側へも容易に給電することができる。
【０００９】
また、従来から、光ファイバーのプラグと電線とが一体となり、光信号と電気信号とを両方とも送れるようにしたものも提案されている（例えば特許文献２参照）。つまり、この特許文献２では、プラグに光ファイバーの先端部を露出させて設ける一方、ジャックにおいて、上記光ファイバーの先端部にて授受される光信号の光軸上に光素子を設けることで、プラグとジャックとを嵌合させたときに複数電気系統の接続を行うとともに、光通信を行うことが可能となっている。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５８−１１１００８号公報（１９８３年７月１日公開）
【特許文献２】
実開昭６２−１９３２０８号公報（１９８７年１２月８日公開）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２の構成では、光信号と電力とを両方送ることは可能であるが、同時に電気信号を送ることはできない。また、特許文献１の構成では、光信号と電気信号とを両方伝送することは可能であるが、同時に電力を送ることはできない。このため、光信号、電気信号、電力の３者を同時に伝送しようとすると、別々のケーブル（２者を同時に伝送できるケーブルを含めても少なくとも２以上のケーブル）を用意しなければならず、接続が面倒であったり、配線が複雑になったりするという問題が生ずる。
【００１２】
また、最近、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などのメタル通信においては、信号線に電源供給線を付加した製品が多く出回っている。しかし、電源供給のできる製品としては、メタルのものは普及しているが、光ファイバーにはなかった。
【００１３】
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、プラグとジャックとの間で電気信号や光信号のみならず、電力をも伝送することができ、これによって、システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる複合プラグ、ジャック、伝送装置、伝送方式および通信システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合プラグは、電力伝送用導体と、電気信号伝送用導体と、光ファイバーとを同時に備えているので、ジャックと嵌合したときに、電力伝送用導体により、ジャックとの間で電力が伝送され、電気信号伝送用導体により、ジャックとの間で電気信号が伝送され、光ファイバーにより、ジャックとの間で光信号が伝送される。
【００１５】
したがって、本発明の複合プラグを用いれば、ジャックとの組み合わせにより、電力、電気信号、光信号の３者を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００１６】
また、本発明のジャックは、電力用端子と、電気信号通信端子と、光信号通信部とを同時に備えているので、複合プラグが嵌合したときに、電力用端子により、複合プラグとの間で電力が伝送され、電気信号通信端子により、複合プラグとの間で電気信号が伝送され、光信号通信部（例えば発光ダイオードやフォトダイオードなどの光電素子）により、複合プラグとの間で光信号が伝送される。
【００１７】
したがって、本発明のジャックを用いれば、複合プラグとの組み合わせにより、電力、電気信号、光信号の３者を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００１８】
また、本発明の伝送装置は、上述した本発明の複合プラグと、上述した本発明のジャックとを組み合わせてなるので、上記両者間で、電力、電気信号および光信号を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意して伝送装置を構成する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００１９】
また、本発明の伝送方式は、上述した本発明の複合プラグと、上述した本発明のジャックとを組み合わせることにより、上記両者間で伝送を行うので、上記両者間で、電力、電気信号および光信号を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００２０】
また、本発明の通信システムは、上述した本発明の複合プラグと、上述した本発明のジャックとを組み合わせてネットワーク通信を行うので、高速ネットワークに適した通信を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１（ａ）（ｂ）ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２２】
本発明は、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ２等のように、高速伝送が可能な通信システム、あるいはＬＣＤやＣＲＴへのビデオ信号をディジタル伝送するインターフェースであるＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等に利用することができる伝送方式に関するものである。この伝送方式は、以下に示す複合プラグとジャックとを組み合わせてなる伝送装置により実現可能である。また、本発明の通信システムは、複合プラグとジャックとを組み合わせてネットワーク通信を行うものである。以下、本発明の通信システムに用いられる伝送装置としての複合プラグおよびジャックについて説明する。
【００２３】
まず、複合プラグについて説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係る複合プラグ１の概略の構成を示す側面図であり、図１（ｂ）は、この複合プラグ１の内部構成を示す断面図である。本実施形態の複合プラグ１は、後述するジャック２１（図２参照）に嵌合される単頭式プラグであり、支持部２と、プラグ本体３とを有している。
【００２４】
支持部２は、プラグ本体３を支持するものである。プラグ本体３は、ジャック２１に嵌合される部分であり、支持部２から突出して設けられている。また、プラグ本体３は、略円柱形状をなしており、その先端部の側面に窪みを有している。このプラグ本体３は、電力伝送用導体４と、電気信号伝送用導体５・６・７と、光ファイバー８とを支持している。
【００２５】
電力伝送用導体４は、プラグ本体３がジャック２１のプラグ収容部２８（図２参照）に嵌合したときに、ジャック２１（電力用端子２６（図２参照））との間で電力（例えば駆動電圧）を伝送するものであり、プラグ本体３の根元部、すなわち、プラグ本体３における支持部２側で、プラグ本体３の側面から露出して設けられている。
【００２６】
電気信号伝送用導体５・６・７は、プラグ本体３がジャック２１のプラグ収容部２８に嵌合したときに、ジャック２１（電気信号通信端子２３・２４・２５（図２参照））との間で電気信号を伝送するものであり、電力伝送用導体４側からプラグ本体３の先端部に向けてこの順で、プラグ本体３の側面から露出して設けられている。つまり、電気信号伝送用導体５・６・７は、プラグ本体３の側面において、電力伝送用導体４に対して支持部２とは反対側で露出して設けられている。なお、電気信号伝送用導体の数は、上記の３つに限定されるわけではない。
【００２７】
光ファイバー８は、プラグ本体３がジャック２１のプラグ収容部２８に嵌合したときに、ジャック２１（光信号通信部２７）との間で光信号を伝送するものであり、プラグ本体３の内部であって、その軸方向に埋設されているとともに、プラグ本体３の先端部でのみ露出している。
【００２８】
また、電力伝送用導体４および電気信号伝送用導体５・６・７の各導体は、それぞれ絶縁体９・１０・１１を介して絶縁されている。そして、プラグ本体３の断面方向（径方向）においては、電力伝送用導体４は、絶縁体９を介して電気信号伝送用導体５上に積層されており、電気信号伝送用導体５は、絶縁体１０を介して電気信号伝送用導体６上に積層されており、電気信号伝送用導体６は、絶縁体１１を介して電気信号伝送用導体７上に積層されている。また、電気信号伝送用導体７は、光ファイバー８を覆うように形成されている。そして、プラグ本体３の内部では、電気信号伝送用導体５・６・７および絶縁体９・１０・１１は、プラグ本体３の軸方向にそれぞれ延設されており、上記各導体は、図示しない電源部、駆動部、信号処理部、制御部等にそれぞれ導線を介して電気的に接続されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係るジャックについて説明する。
図２は、本実施形態に係るジャック２１の概略の構成を示す説明図である。本実施形態のジャック２１は、図１の複合プラグ１が嵌合されるものであり、筐体としてのジャック本体２２内に、電気信号通信端子２３・２４・２５と、電力用端子２６と、光信号通信部２７と、プラグ収容部２８と、固定用冶具２９とを有している。
【００３０】
電気信号通信端子２３・２４・２５は、複合プラグ１がジャック２１に嵌合したときに、複合プラグ１（電気信号伝送用導体５・６・７）との間で電気信号を伝送するための端子であり、ジャック本体２２内で電気信号伝送用導体５・６・７と電気的に結合できる位置にそれぞれ形成されている。
【００３１】
電力用端子２６は、複合プラグ１がジャック２１に嵌合したときに、複合プラグ１（電力伝送用導体４）との間で電力を伝送するための端子であり、ジャック本体２２内で電力伝送用導体４と電気的に結合できる位置に形成されている。
【００３２】
プラグ収容部２８は、複合プラグ１のプラグ本体３が嵌合する部分であり、プラグ本体３を所定位置で収容する。固定用冶具２９は、複合プラグ１のプラグ本体３がプラグ収容部２８に嵌合したときに、ジャック本体２２に対して複合プラグ１を固定するものである。
【００３３】
光信号通信部２７は、複合プラグ１がジャック２１に嵌合したときに、複合プラグ１（光ファイバー８）との間で光信号を伝送するものであり、光電素子３０と、リードフレーム３１と、樹脂３２とで構成されている。
【００３４】
光電素子３０は、複合プラグ１の光ファイバー８から伝送される光信号を電気信号に変換する一方、電気信号を光信号に変換して光ファイバー８に伝送するものであり、例えば発光ダイオードやフォトダイオードで構成されている。リードフレーム３１は、ジャック本体２２内で光ファイバー８と光学的に結合できるように、光電素子３０を支持している。樹脂３２は、光電素子３０およびリードフレーム３１を封止している。
【００３５】
上記の構成によれば、図１（ａ）（ｂ）の複合プラグ１のプラグ本体３を、図２のジャック２１のプラグ収容部２８に嵌合させて伝送装置を構成すると、図３に示すように、光ファイバー８と光信号通信部２７とが光学的に結合されるとともに、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５、電力伝送用導体４と電力用端子２６とがそれぞれ電気的に結合される。これにより、光ファイバー８から光信号通信部２７に光信号を、電気信号伝送用導体５・６・７から電気信号通信端子２３・２４・２５に電気信号を、電力伝送用導体４から電力用端子２６に電力をそれぞれ送ることができる。
【００３６】
また、光信号、電気信号、電力の全てについて、複合プラグ１からジャック２１に伝送する以外にも、光信号、電気信号、電力のうちのいずれかについては、複合プラグ１からジャック２１に伝送し、残りについては、ジャック２１から複合プラグ１に伝送する、あるいは、光信号、電気信号、電力の全てについて、ジャック２１から複合プラグ１に伝送することも勿論可能である。
【００３７】
つまり、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させることにより、複合プラグ１とジャック２１との間で、光ファイバー８と光信号通信部２７との組み合わせで光信号を一方向または双方向に伝送でき、電力伝送用導体４と電力用端子２６との組み合わせで電力を一方向または双方向に伝送でき、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５との組み合わせで電気信号を一方向または双方向に伝送できる。
【００３８】
このように、本実施形態の複合プラグ１およびジャック２１の構成によれば、複合プラグ１とジャック２１との間で、光信号、電気信号、電力のそれぞれを一方向または双方向に同時に伝送することができるので、上記３者の伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要がなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続が不要となる。つまり、上記３者の伝送対象について、別々のコネクタやプラグで配線した場合には、接続や配線が複数になり、接続が複雑で面倒となるが、本発明の複合プラグ１を用いることによってケーブルが１本となる。その結果、本発明によれば、複合プラグ１、ジャック２１ひいては伝送装置の構成を簡素化し、かつ、小型化することができる。
【００３９】
また、本実施形態の複合プラグ１において、プラグ本体３は、支持部２から突出して設けられており、電力伝送用導体４および電気信号伝送用導体５・６・７は、プラグ本体３の側面から露出して設けられている一方、光ファイバー８は、プラグ本体３の内部であって、プラグ本体３の突出方向に埋設されているとともに、先端部のみ露出して設けられている。
【００４０】
これにより、電力および電気信号については、プラグ本体３の側面において、ジャック２１との間で伝送することができ、光信号については、プラグ本体３の先端部において、ジャック２１との間で伝送することができる。したがって、電力、電気信号、光信号の３者を確実にジャック２１に伝送できる複合プラグ１を実現することができる。
【００４１】
ところで、本実施形態の複合プラグ１は、電力、電気信号、光信号のそれぞれを同時に伝送可能とする上述したタイプのジャック２１だけでなく、図４に示すように、電気信号のみを伝送する３極端子を備えたジャック２１ａにも適用することができる。ジャック２１ａは、図２のジャック２１において、電力用端子２６、光信号通信部２７を取り除いて構成したものであり、３つの電気信号通信端子２３・２４・２５を備えている。
【００４２】
このようなジャック２１ａに複合プラグ１を嵌合させると、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５とが電気的に結合されるので、これらの組み合わせにより、複合プラグ１とジャック２１ａとの間で電気信号のみを一方向または双方向に伝送することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の複合プラグ１は、図５に示すように、電気信号および電力を伝送する４極端子を備えたジャック２１ｂにも適用することができる。ジャック２１ｂは、図２のジャック２１において、光信号通信部２７を取り除いて構成したものであり、３つの電気信号通信端子２３・２４・２５と、電力用端子２６とを備えている。
【００４４】
このようなジャック２１ｂに複合プラグ１を嵌合させると、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５、電力伝送用導体４と電力用端子２６とが電気的に結合されるので、これらの組み合わせにより、複合プラグ１とジャック２１ｂとの間で電気信号および電力を一方向または双方向に伝送することが可能となる。
【００４５】
また、図示はしないが、本実施形態の複合プラグ１は、光信号のみを伝送するジャックにも適用することができる。さらに、複合プラグ１を、電力、電気信号、光信号の３者を伝送できるジャック２１に適用した場合でも、そのうちのいずれかのみを選択して互いに伝送することも勿論可能である。
【００４６】
このように、本実施形態の複合プラグ１を用いれば、ジャック２１（２１ａ・２１ｂ）との間で、電力、電気信号、光信号のいずれかを選択的に伝送する伝送方式を実現することもできる。つまり、複合プラグ１の電力伝送用導体４、電気信号伝送用導体５・６・７、光ファイバー８のいずれかを使用することによって、従来、使われている個々の光ファイバー、電気ケーブル、電力ケーブルの代わりとしても複合プラグ１を利用することができる。この場合であっても、伝送対象ごとの複雑な配線や接続が不要となり、通信システムを容易に構築することができる。
【００４７】
以上より、本実施形態の複合プラグ１は、電力伝送用導体４と、電気信号伝送用導体５・６・７と、光ファイバー８とを備え、ジャック２１（２１ａ・２１ｂ）との間で、光信号、電力、電気信号を、同時にもしくは選択的に、一方向または双方向に伝送するものであると言える。
【００４８】
また、上述した複合プラグ１において、電気信号伝送用導体５・６・７は、制御信号等の低速信号を伝送する一方、光ファイバー８は、上述した光信号などの高速信号を伝送する構成としてもよい。この構成では、高速通信には、高速通信に向いた光ファイバー８が使用され、制御等の低速通信には、低速通信に向いた電気信号伝送用導体５・６・７が使用されるので、これらの高速通信および低速通信を同時にかつ確実に実現することができる。
【００４９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図６ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態の複合プラグ１は、実施の形態１の構成に加えて、固定用冶具１２を有している。固定用冶具１２は、支持部２からプラグ本体３の突出方向に、しかも、プラグ本体３の周囲に突出して設けられる突出部である。この固定用冶具１２は、支持部２から棒状で突出して設けられていてもよいし、プラグ本体３を囲むように管状で支持部２から突出して設けられていてもよい。
【００５１】
一方、本実施形態のジャック２１は、実施の形態１の構成に加えて、プラグ本体３のプラグ収容部２８（図２参照）への嵌合時に、複合プラグ１の固定用冶具１２が嵌合して当接する凹部３３をさらに備えている。この凹部３３は、固定用冶具１２の突出方向の長さに対応する深さを有している。
【００５２】
本実施形態では、複合プラグ１が固定用冶具１２を備えていることにより、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させたときに、プラグ本体３がプラグ収容部２８内の所定位置まで嵌め込まれると、固定用冶具１２がジャック２１（凹部３３の底面）と嵌合方向において当接し、支持される。これによって、プラグ本体３が必要以上にジャック２１の奥まで挿入されることがなくなる。
【００５３】
なお、上記の所定位置とは、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させたときに、電力伝送用導体４と電力用端子２６、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５とがそれぞれ電気的に結合され、光ファイバー８と光信号通信部２７とが光学的に結合されるような、プラグ収容部２８内でのプラグ本体３の位置を指している。
【００５４】
したがって、複合プラグ１が安定してジャック２１にて保持されるとともに、複合プラグ１の各導体とジャック２１の各端子との電気的結合、ならびに、光ファイバー８と光信号通信部２７との光学的結合を確実に実現することができる。また、複合プラグ１が必要以上にジャック２１の奥まで挿入されることがないので、複合プラグ１およびジャック２１の破損も防止することができる。
【００５５】
以上のことから、本実施形態の固定用冶具１２は、プラグ本体３のジャック２１への嵌合時にジャック２１（凹部３３）と当接することにより、ジャック２１に対するプラグ本体３の所定位置からの嵌合方向への進行を阻止するプラグ進行阻止部として機能しているとも言える。本実施形態では、固定用冶具１２を支持部２から突出させるだけで、このようなプラグ進行阻止部を容易に実現することができ、上記の効果を容易に得ることができる。
【００５６】
ところで、本実施形態の複合プラグ１は、図７に示すように、電気信号のみを伝送する３極端子を備えたジャック２１ａにも適用することができる。ちなみに、ジャック２１ａは、図４で示したものと同様の構成である。
【００５７】
本実施形態の複合プラグ１をジャック２１ａに嵌合させると、複合プラグ１の固定用冶具１２が、ジャック２１ａのジャック本体２２の外面と当接し、これによって、複合プラグ１が必要以上にジャック２１ａの奥まで挿入されることがなくなる。したがって、複合プラグ１の各導体とジャック２１ａの各端子との電気的結合を確実に実現することができるとともに、複合プラグ１およびジャック２１ａの破損を防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態の複合プラグ１は、図８に示すように、電気信号および電力を伝送する４極端子を備えたジャック２１ｂにも適用することができる。この場合、ジャック２１ｂは、図５で示した構成に加えて、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させたときに、複合プラグ１の固定用冶具１２が嵌合して当接する凹部３４を有している。
【００５９】
本実施形態の複合プラグ１をジャック２１ｂに嵌合させると、複合プラグ１の固定用冶具１２が、ジャック２１ｂの凹部３４に嵌り、これによって、複合プラグ１が必要以上にジャック２１ｂの奥まで挿入されることがなくなる。したがって、複合プラグ１の各導体とジャック２１ｂの各端子との電気的結合を確実に実現することができるとともに、複合プラグ１およびジャック２１ｂの破損を防止することができる。
【００６０】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図９ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１・２と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００６１】
本実施形態では、複合プラグ１のプラグ本体３が、径の異なる複数の本体部が隣接して構成されているとともに、隣接する本体部同士は、プラグ本体３の支持部２側のほうが、径が大きくなるように構成されている。具体的には以下の通りである。
【００６２】
すなわち、図９に示すように、プラグ本体３は、径の異なる複数の本体部として、第１本体部３ａと、第２本体部３ｂとで構成されている。第２本体部３ｂは、プラグ本体３の先端側、つまり、第１本体部３ａに対して支持部２とは反対側に、第１本体部３ａと隣接して位置している。そして、第１本体部３ａの径は、第２本体部３ｂの径よりも大きくなるように形成されている。したがって、プラグ本体３の側面は、先端側から支持部２側へ向かうにつれて階段状に形成されている。
【００６３】
また、本実施形態では、第１本体部３ａの側面にて、電力伝送用導体４が露出している一方、第２本体部３ｂの側面にて、電気信号伝送用導体５・６・７が露出している。したがって、本実施形態の複合プラグ１は、実施の形態１の構成において、プラグ本体３の側面の電気信号伝送用導体５・６・７の露出部分よりも電力伝送用導体４の露出部分のほうが、プラグ本体３の径が大きくなるように形成されているとも言うことができる。
【００６４】
一方、本実施形態のジャック２１は、実施の形態１・２のプラグ収容部２８の代わりに、プラグ収容部２８ａを有している。このプラグ収容部２８ａは、複合プラグ１のプラグ本体３が嵌合される部分であり、プラグ本体３の形状に沿った凹部となっている点では、プラグ収容部２８と同じである。しかし、プラグ収容部２８ａは、プラグ本体３が嵌合したときに、プラグ本体３における先端部よりも径の大きい本体部（第１本体部３ａ）を支持する形状で形成されている点において、プラグ収容部２８とは異なっている。
【００６５】
本実施形態では、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させたときには、プラグ本体３が、その形状に応じたプラグ収容部２８ａに嵌合する。このとき、プラグ収容部２８ａ内では、プラグ本体３の第１本体部３ａがプラグ収容部２８ａと嵌合方向に当接して支持されるので、プラグ本体３のプラグ収容部２８ａ内での所定位置からの嵌合方向へのさらなる進入が阻止される。
【００６６】
なお、上記の所定位置とは、複合プラグ１をジャック２１に嵌合させたときに、電力伝送用導体４と電力用端子２６、電気信号伝送用導体５・６・７と電気信号通信端子２３・２４・２５とがそれぞれ電気的に結合され、光ファイバー８と光信号通信部２７とが光学的に結合されるような、プラグ収容部２８ａ内でのプラグ本体３の位置を指している。
【００６７】
これにより、ジャック２１内では、プラグ本体３が必要以上にジャック２１の奥まで挿入されることがなくなる。したがって、図６の構成の場合と同様に、複合プラグ１がジャック２１にて安定して保持され、複合プラグ１の各導体とジャック２１の各端子との電気的結合、ならびに、光ファイバー８と光信号通信部２７との光学的結合を確実に実現することができるとともに、複合プラグ１およびジャック２１の破損を防止することができる。
【００６８】
以上のことから、本実施形態の第１本体部３ａは、プラグ本体３のジャック２１への嵌合時にジャック２１（プラグ収容部２８ａ）と当接することにより、ジャック２１に対するプラグ本体３の所定位置からの嵌合方向への進行を阻止するプラグ進行阻止部として機能しているとも言える。本実施形態では、第２本体部３ｂの径よりも第１本体部３ａの径が大きくなるようにプラグ本体３を形成するだけで、このようなプラグ進行阻止部を容易に実現することができ、上記の効果を容易に得ることができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、複合プラグ１のプラグ本体３を、２個の本体部、すなわち、第１本体部３ａと第２本体部３ｂとで構成した例について説明したが、この数に限定されるわけではなく、３個以上の本体部でプラグ本体３を構成してもよい。例えば、電力伝送用導体４、電気信号用導体５・６・７のそれぞれに対応して、４つの本体部を設けるようにしてもよい。この場合であっても、隣接する本体部のうち、支持部２側の本体部のほうが他方よりも径が大きくなるように各本体部を構成し、これらを連結すればよい。そして、プラグ本体３を構成する本体部の数がいずれであっても、プラグ本体３の形状に応じて、プラグ収容部２８ａの形状を設定すればよい。
【００７０】
つまり、プラグ進行阻止部は、プラグ本体３の最先端に位置する本体部（支持部２とは最も離れた本体部）よりも支持部２側に位置する本体部のうちの少なくともいずれか１個の本体部で構成することが可能である。この場合、プラグ収容部２８ａは、上記少なくともいずれか１個の本体部を支持する形状で形成されればよい。
【００７１】
この場合、複合プラグ１のジャック２１への嵌合時に、上記少なくともいずれか１個の本体部が、プラグ収容部２８ａと嵌合方向において当接し、プラグ収容部２８ａにて支持されるので、ジャック２１に対するプラグ本体３の所定位置からの嵌合方向への進行を阻止することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、第１本体部３ａの側面で電力伝送用導体４を露出させ、第２本体部３ｂの側面で電気信号用導体５・６・７を露出させているが、例えば、第１本体部３ａの側面で電力伝送用導体４と電気信号用導体５とを露出させ、第２本体部３ｂの側面で電気信号用導体６・７を露出させるようにしてもよい。また、例えば、電力伝送用導体４、電気信号用導体５・６・７のそれぞれに対応して４つの本体部を設けたときは、各本体部の側面にて各導体を露出させるようにしてもよい。
【００７３】
また、本実施形態の複合プラグ１は、図１０に示すように、電気信号のみを伝送する３極端子を備えたジャック２１ａにも適用することができる。ちなみに、ジャック２１ａは、図４で示したものと同様の構成である。また、本実施形態では、プラグ本体３の第１本体部３ａの径は、第２本体部３ｂの径よりも大きいため、プラグ本体３が出し入れされるプラグ収容部の開口部は、プラグ本体３の第２本体部３ｂの径以上で、かつ、第１本体部３ａの径よりも小さい開口を有していることになる。
【００７４】
本実施形態の複合プラグ１をジャック２１ａに嵌合させると、プラグ本体３の第１本体部３ａは、ジャック２１ａのジャック本体２２（固定用冶具２９）と当接し、これによって、複合プラグ１が必要以上にジャック２１ａの奥に挿入されることがなくなる。したがって、複合プラグ１の各導体とジャック２１ａの各端子との電気的結合を確実に実現することができるとともに、必要以上に押し込まれることによる複合プラグ１およびジャック２１ａの破損を防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態の複合プラグ１は、図１１に示すように、電気信号および電力を伝送する４極端子を備えたジャック２１ｂにも適用することができる。この場合、ジャック２１ｂのプラグ収容部は、プラグ本体３が嵌合したときに、プラグ本体３における先端部よりも径の大きい本体部（第１本体部３ａ）を支持する形状で形成されていればよい。
【００７６】
本実施形態の複合プラグ１をジャック２１ｂに嵌合させると、プラグ本体３の第１本体部３ａがジャック２１ｂのプラグ収容部にて支持され、複合プラグ１が必要以上にジャック２１ｂの奥に挿入されることがなくなる。したがって、複合プラグ１の各導体とジャック２１ｂの各端子との電気的結合を確実に実現することができるとともに、必要以上に押し込まれることによる複合プラグ１およびジャック２１ｂの破損を防止することができる。
【００７７】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について、図１２ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１〜３と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００７８】
図１２は、本実施形態に係る複合プラグ４１の内部構成を示す断面図である。本実施形態の複合プラグ４１は、後述するジャック５１（図１３参照）に嵌合されるプラグであり、電力伝送用導体４２と、電気信号伝送用導体４３・４４・４５と、光ファイバー４６と、支持部４７とを備えている。
【００７９】
電力伝送用導体４２は、ジャック５１と嵌合したときに、ジャック５１（電力用端子５３（図１３参照））との間で電力を伝送するものである。電気信号伝送用導体４３・４４・４５は、ジャック５１と嵌合したときに、ジャック５１（電気信号通信端子５４・５５・５６（図１３参照））との間で電気信号を伝送するものである。光ファイバー４６は、ジャック５１と嵌合したときに、ジャック５１（光信号通信部５７）との間で光信号を伝送するものである。
【００８０】
支持部４７は、第１支持部４７ａと、第２支持部４７ｂとで構成されている。第２支持部４７ｂは、第１支持部４７ａに連結されており、第１支持部４７ａよりも断面積が大きい形状で形成されている。この第２支持部４７ｂは、第１支持部４７ａとは反対側（先端側）に凹部４７ｃを有している。
【００８１】
電力伝送用導体４２および電気信号伝送用導体４３・４４・４５は、凹部４７ｃの底面（第１支持部４７ａ側の面）から凹部４７ｃ内に突出するように、第２支持部４７ｂにて支持されている。そして、電力伝送用導体４２は、第１支持部４７ａおよび第２支持部４７ｂの内部を貫通する電線４２ａを介して、図示しない電源部と電気的に接続されている。また、電気信号伝送用導体４３・４４・４５は、同じく、第１支持部４７ａおよび第２支持部４７ｂの内部を貫通する電線４３ａ・４４ａ・４５ａを介して、図示しない駆動部、信号処理部、制御部等と電気的に接続されている。電力伝送用導体４２、電気信号伝送用導体４３・４４・４５および電線４２ａ・４３ａ・４４ａ・４５ａは、支持部４７の内部では互いに非接触で配置されており、各部材間の絶縁が保たれている。
【００８２】
また、光ファイバー４６は、第１支持部４７ａおよび第２支持部４７ｂの中心を貫通し、かつ、凹部４７ｃの底面から凹部４７ｃ内に突出して設けられている。
【００８３】
以上のことから、支持部４７は、電力伝送用導体４２、電気信号伝送用導体４３・４４・４５および光ファイバー４６を、同一平面（凹部４７ｃの底面）から突出するように支持していると言うことができる。
【００８４】
一方、図１３は、本実施形態に係るジャック５１の内部構成を示す断面図である。本実施形態のジャック５１は、図１２の複合プラグ４１が嵌合されるものであり、ジャック本体５２に複数の凹部を有して形成されている。当該複数の凹部は、複合プラグ４１の電力伝送用導体４２、電気信号伝送用導体４３・４４・４５、光ファイバー４６および支持部４７（第２支持部４７ｂ）が嵌るように、これら各部材の形状に応じた形状で、かつ、これら各部材の位置に対応した位置に形成されている。
【００８５】
上記複数の凹部のうち、複合プラグ４１の電力伝送用導体４２に対応する凹部の内面には、電力用端子５３が形成されており、複合プラグ４１の電気信号伝送用導体４３・４４・４５に対応する凹部の内面には、それぞれ電気信号通信端子５４・５５・５６が形成されている。電力用端子５３および電気信号通信端子５４・５５・５６は、それぞれ電線５３ａ・５４ａ・５５ａ・５６ａを介して、図示しない回路等に電気的に接続されている。
【００８６】
また、ジャック５１は、ジャック本体５２内に、光信号通信部５７を備えている。光信号通信部５７は、実施の形態１の光信号通信部２７と同様に、複合プラグ４１がジャック５１に嵌合したときに、複合プラグ４１との間で光信号を伝送するものであり、光電素子５８と、リードフレーム５９と、樹脂６０とで構成されている。
【００８７】
光電素子５８は、複合プラグ４１の光ファイバー４６から伝送される光信号を電気信号に変換する一方、電気信号を光信号に変換して光ファイバー４６に伝送するものであり、例えば発光ダイオードやフォトダイオードで構成されている。リードフレーム５９は、ジャック本体５２内で光ファイバー４６と光学的に結合できるように、光電素子５８を支持している。樹脂６０は、光電素子５８およびリードフレーム５９を封止している。
【００８８】
上記の構成によれば、図１２の複合プラグ４１を、図１３のジャック５１に嵌合させて伝送装置を構成すると、図１４に示すように、光ファイバー４６と光信号通信部５７とが光学的に結合されるとともに、電気信号伝送用導体４３・４４・４５と電気信号通信端子５４・５５・５６、電力伝送用導体４２と電力用端子５３とがそれぞれ電気的に結合される。これにより、光ファイバー４６と光信号通信部５７との組み合わせで光信号を一方向または双方向に伝送でき、電力伝送用導体４２と電力用端子５３との組み合わせで電力を一方向または双方向に伝送でき、電気信号伝送用導体４３・４４・４５と電気信号通信端子５４・５５・５６との組み合わせで電気信号を一方向または双方向に伝送できる。
【００８９】
したがって、本実施形態においても、複合プラグ４１とジャック５１との間で、光信号、電気信号、電力のそれぞれを一方向または双方向に同時に伝送することができ、また、必要に応じてこれらを選択的に伝送することができる伝送方式および通信システムを構築することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の複合プラグおよびジャックによれば、これらの組み合わせにより、電力、電気信号、光信号の３者を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００９１】
また、本発明の伝送装置および伝送方法によれば、上述した本発明の複合プラグと、上述した本発明のジャックとを組み合わせることにより、上記両者間で、電力、電気信号および光信号を一方向または双方向に同時に伝送することができる。その結果、伝送対象ごとにプラグやジャックを用意する必要もなく、通信システムを構成する際の複雑な配線や接続を不要とすることができる。また、必要に応じて、上記３者の伝送対象を選択的に伝送することもできる。
【００９２】
また、本発明の通信システムは、上述した本発明の複合プラグと、上述した本発明のジャックとを組み合わせてネットワーク通信を行うので、高速ネットワークに適した通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る通信システムに用いられる伝送装置を構成する複合プラグの概略の構成を示す側面図であり、（ｂ）は、上記複合プラグの内部構成を示す断面図である。
【図２】上記伝送装置を構成するジャックの概略の構成を示す説明図である。
【図３】上記複合プラグを上記ジャックに嵌合させてなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図４】上記複合プラグを、３極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図５】上記複合プラグを、４極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る通信システムに用いられる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図７】上記伝送装置を構成する複合プラグを、３極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図８】上記複合プラグを、４極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係る通信システムに用いられる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図１０】上記伝送装置を構成する複合プラグを、３極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図１１】上記複合プラグを、４極端子のジャックに適用してなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態に係る通信システムに用いられる伝送装置を構成する複合プラグの概略の構成を示す説明図である。
【図１３】上記伝送装置を構成するジャックの概略の構成を示す説明図である。
【図１４】上記複合プラグを上記ジャックに嵌合させてなる伝送装置の概略の構成を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は、従来のジャックとしての送信側光モジュールの概略の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、上記ジャックに嵌合されるプラグの概略の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１    複合プラグ
２    支持部
３    プラグ本体
３ａ  第１本体部（本体部）
３ｂ  第２本体部（本体部）
４    電力伝送用導体
５    電気信号伝送用導体
６    電気信号伝送用導体
７    電気信号伝送用導体
８    光ファイバー
１２    固定用冶具（プラグ進行阻止部、突出部）
２１    ジャック
２３    電気信号通信端子
２４    電気信号通信端子
２５    電気信号通信端子
２６    電力用端子
２７    光信号通信部
２８    プラグ収容部
２８ａ  プラグ収容部
３３    凹部
４１    複合プラグ
４２    電力伝送用導体
４３    電気信号伝送用導体
４４    電気信号伝送用導体
４５    電気信号伝送用導体
４６    光ファイバー
４７    支持部
５１    ジャック
５３    電力用端子
５４    電気信号通信端子
５５    電気信号通信端子
５６    電気信号通信端子
５７    光信号通信部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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