(57)【要約】【課題】従来のフラットケーブルを接続するケーブル接続構造では、芯線同士の接続面が非常に小さく、基板側面からの押圧が少しでも足りなくなると実際の接触面積が小さくなって断面構造とインピーダンスが急激に変化してしまい、信号反射が発生する。【解決手段】第１の芯線１５、第１の絶縁体１７および第１の外導体１６を有する同軸ケーブルと、第２の芯線９、第２の絶縁体１０および第２の外導体８を有するコネクタとが接続されるケーブル接続構造において、第１の芯線１５のコネクタに接続される側の先端は、所定の角度傾斜した第１の傾斜面２１を有しており、第２の芯線９の同軸ケーブルに接続される側の先端も、同じ所定の角度傾斜した第２の傾斜面２２を有している。そして、第１の傾斜面２１と第２の傾斜面２２が当接することにより、第１の芯線１５と第２の芯線９が電気的に接続される。【選択図】図１
2007128734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の芯線、前記第１の芯線の周りに設けられた第１の絶縁体、および前記第１の絶縁体の周りに設けられた第１の外導体を有する、高周波信号を伝送する同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの前記第１の芯線に接続される第２の芯線、前記第２の芯線の周りに設けられた第２の絶縁体、および前記第２の絶縁体の周りに設けられ前記同軸ケーブルの前記第１の外導体に接続される第２の外導体を有する、別の同軸ケーブルまたはコネクタとを備えた、ケーブル接続構造において、
前記第１の芯線の、前記別の同軸ケーブルまたはコネクタに接続される側の先端は、前記第１の芯線の中心軸に対して所定の角度傾斜した第１の傾斜面を有しており、
前記第２の芯線の、前記同軸ケーブルに接続される側の先端は、前記第２の芯線の中心軸に対して前記所定の角度傾斜した第２の傾斜面を有しており、
前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面が当接することにより、前記第１の芯線と前記第２の芯線が電気的に接続されるケーブル接続構造。
【請求項２】
前記第１の傾斜面および前記第２の傾斜面は、いずれも階段状になっており、前記階段状の部分同士が噛み合うように当接することにより、前記第１の芯線と前記第２の芯線が電気的に接続される、請求項１に記載のケーブル接続構造。
【請求項３】
前記第１の傾斜面には、凹部および／または凸部が形成されており、
前記第２の傾斜面には、前記第１の傾斜面に当接する際に、前記第１の傾斜面に形成されている前記凹部および／または凸部に噛み合うように、凸部および／または凹部が形成されている、請求項１に記載のケーブル接続構造。
【請求項４】
前記第１の外導体の、前記第２の外導体に接続される側の先端は、所定の角度傾斜した第３の傾斜面を有しており、
前記第２の外導体の、前記第１の外導体に接続される側の先端は、前記所定の角度傾斜した第４の傾斜面を有しており、
前記第１の芯線の前記第１の傾斜面と前記第２の芯線の前記第２の傾斜面が当接する際に、前記第３の傾斜面と前記第４の傾斜面も当接して、前記第１の外導体と前記第２の外導体が電気的に接続される、請求項１に記載のケーブル接続構造。
【請求項５】
前記第３の傾斜面および前記第４の傾斜面は、いずれも階段状になっており、前記階段状の部分同士が噛み合うように当接することにより、前記第１の外導体と前記第２の外導体が電気的に接続される、請求項４に記載のケーブル接続構造。
【請求項６】
前記第３の傾斜面には、凹部および／または凸部が形成されており、
前記第４の傾斜面には、前記第３の傾斜面に当接する際に、前記第３の傾斜面に形成されている前記凹部および／または凸部に噛み合うように、凸部および／または凹部が形成されている、請求項４に記載のケーブル接続構造。
【請求項７】
前記同軸ケーブルは、フラットケーブルであり、
前記第１の芯線、前記第１の絶縁体、前記第１の外導体は、それぞれ複数設けられており、
前記別の同軸ケーブルまたはコネクタは、別のフラットケーブルまたはフラットコネクタであり、
前記第２の芯線、前記第２の絶縁体、前記第２外導体は、それぞれ、前記第１の芯線、前記第１の絶縁体、前記第１の外導体に対応して複数設けられている、請求項１に記載のケーブル接続構造。
【請求項８】
内蔵する基板同士を電気的に接続する、請求項１乃至７のいずれかに記載のケーブル接続構造を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波信号を伝送する同軸ケーブルの接続部におけるケーブル接続構造、および同軸ケーブルを用いる電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器は小型化、高機能化、デジタル化が進み、これに伴って電子機器内や電子機器間で伝送される情報量が増加して、伝送される信号速度も急速に高速化している。信号速度が１ＧＨｚ以下の場合には、信号配線の高周波特性をさほど気にしなくても信号波形への影響を無視することができるが、信号速度が１ＧＨｚを超えるとこれらの影響を無視できなくなり、プリント基板や接続ケーブルの高周波特性に細心の注意を払う必要が出てくる。
【０００３】
この問題は、コネクタ接続部において接続配線の断面構造が急激に変化してしまうことに起因しており、断面構造と材質で決定されるインピーダンスが急激に変化することで、伝送波形乱れの要因となる高周波信号の反射が発生するからである。
【０００４】
この従来のコネクタ接続部の構造について、図９から図１１を用いて説明する。
【０００５】
図９は、従来から１ＧＨｚ以下の高速信号接続に用いられるフラットケーブル（ＦＦＣ）用コネクタの構造例を示しており、図９（ａ）は、コネクタにフラットケーブルが接続される前の断面図を、図９（ｂ）は、コネクタにフラットケーブルが接続された後の接続部分の断面図を、それぞれ示している。
【０００６】
図９に示すコネクタは、コの字型に形成されたコネクタの絶縁体部分１０１と、バネ状のコネクタ端子１０２で構成されている。このコネクタは、誘電体層１０３の片面側にＧＮＤ層が形成されているプリント基板に装着されている。そして、コネクタ端子１０２が、このプリント基板上に形成されたマイクロストリップ線路構造の信号配線１０４に接続されている。
【０００７】
図９（ａ）の右側の図は、このコネクタに接続されるフラットケーブルの先端部分を示しており、このコネクタに接続される絶縁皮膜１０６と、導体箔１０７で構成されている。
【０００８】
このような構成において、図９（ａ）に示すコの字型に形成されたコネクタの絶縁体１０１とバネ状のコネクタ端子１０２との間にフラットケーブルの先端部分を挿入することにより、図９（ｂ）に示すように、挿入時に縮められたコネクタ端子１０２のバネ部分が元に戻ろうとする力でケーブルの導体箔１０７を押圧し、コネクタ端子１０２とケーブルの導体箔１０７とが電気的に接続される構造となっている。
【０００９】
さらに図１０は、図９（ｂ）のようにケーブルがコネクタに接続された状態での、コネクタ接続部における信号線のインピーダンス変化をマイクロストリップ線路のインピーダンス計算式に基づいて算出し、グラフに表したものである。図１０（ａ）は、ケーブルが接続されている状態のコネクタ接続部の断面図を示しており、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す各部のインピーダンス変化を表した図である。
【００１０】
図１１は、図１０（ｂ）に示すインピーダンス値を算出する方法を示す図である。図１１（ａ）は、対象とするマイクロストリップ線路の構成を示す図であり、図１１（ｂ）は、算出するために必要なマイクロストリップ線路の情報を示す断面図である。また、図１１（ｂ）の各情報からインピーダンス値Ｚ０を算出する計算式を数１に示す。
【００１１】
【数１】
2007128734.tif 000003
【００１２】
図１０（ａ）に示すＰ１〜Ｐ８は、コネクタ接続部における各位置を示しており、図１０（ｂ）の同じ符号の部分に対応している。
【００１３】
図１０（ａ）、（ｂ）において、Ｐ１はプリント基板上のマイクロストリップ構造の信号配線１０４でインピーダンスは８０Ωであり、Ｐ２およびＰ３ではコネクタ端子１０２の導体厚みが増えたりコネクタの絶縁体１０１の誘電率の影響でインピーダンスが８０Ωより低下する。さらにＰ４では、バネ状のコネクタ端子１０２がプリント基板のＧＮＤ層１０５から遠ざかるためインピーダンスが増加し、Ｐ５およびＰ６ではコネクタ端子１０２を取り囲んでいたコネクタの絶縁体１０１がなくなって空気となるにつれてさらにインピーダンスが増加して数１００Ωとなる。また、さらにＰ７では、片側がフラットケーブルの絶縁皮膜１０６の誘電率の影響でインピーダンスが低下し、最後にフラットケーブルのインピーダンス８０Ωになっている。
【００１４】
このように伝送線路の断面構造が急激に変化する場合には、インピーダンスも急激に変化するため境界面での信号反射が発生し易く、１ＧＨｚ以上の信号伝送には利用が困難であることが判る。これは、コネクタ端子１０２やケーブルの導体箔１０７と対向して容量成分を形成するＧＮＤ面が近くに存在しないことが原因で、ケーブルの絶縁皮膜１０６の外側に導電性膜を貼り付けてインピーダンスを下げる方法や、コネクタ端子１０２の配列で信号端子の隣をＧＮＤ端子にする等の配慮により多少緩和することが可能であるが、コネクタ端子１０２については端子形状が複雑であることやＧＮＤ層１０５の面との距離を近く出来ないといった理由から、インピーダンスを信号配線１０４と同じにすることが困難であるという課題があった。
【００１５】
さらにインピーダンスの変化を抑えて１ＧＨｚ以上の高周波信号を波形の乱れなく伝送できる伝送構造としては、従来より同軸構造のケーブルとコネクタが用いられている。その構造について図１２から図１４を用いて説明する。
【００１６】
図１２は、同軸ケーブルとコネクタの接続構造例を示しており、図１２（ａ）は、同軸ケーブルが接続される前の断面図を、図１２（ｂ）は、コネクタに同軸ケーブルが接続された後の接続部分の断面図を、それぞれ示している。
【００１７】
図１２（ａ）の左側の図は、同軸ケーブルのコネクタに接続される先端部を、右側の図は、同軸ケーブルが接続される側のコネクタ部を示している。
【００１８】
図１２において、１０８ａおよび１０８ｂは同軸コネクタのＧＮＤとなる外導体であり、１０９ａおよび１０９ｂは同軸コネクタの信号線となる芯線である。１１０は、外導体１０８ａと芯線１０９ａの間、および外導体１０８ｂと芯線１０９ｂの間のそれぞれに充填された誘電率ε１の絶縁材である。そして、１１１は同軸ケーブルのＧＮＤとなる外導体を、１１２は同軸ケーブルの芯線を、１１３は同軸ケーブルの外導体１１１と芯線１１２の間に充填された誘電率ε２の絶縁材を、１１４は同軸ケーブル外側の絶縁皮膜をそれぞれ示している。
【００１９】
図１２（ａ）、（ｂ）において、コネクタの外導体１０８ａの内側にはネジ溝が形成され、外導体１０８ｂの外側にはネジ山が形成されており、外導体１０８ａを回してネジを締めることにより外導体１０８ａと１０８ｂとの電気的接続がなされ、外導体１０８ａの内径と外導体１０８ｂの外径が同じ値に形成されているため内径が一様で連続した外導体が形成されている。さらに、芯線１０９ａには芯線１０９ａの外径より小さな径の先端部が形成され、芯線１０９ｂ側には芯線１０９ａの先端部に嵌合する穴部が形成されており、外導体１０８ａを回してネジを締めることにより芯線１０９ｂの穴部に芯線１０９ａの先端部が嵌合して芯線も電気的に接続され、かつ芯線１０９ｂと芯線１０９ａの外径が同じであることから芯線も外径が一様で連続した導体として形成されている。
【００２０】
またさらに、外導体１０８ａと芯線１０９ａの間および外導体１０８ｂと芯線１０９ｂの間には、それぞれ誘電率ε１の絶縁材が充填されている。またさらに、同軸ケーブルとコネクタとの接続部では、コネクタの芯線１０９ａのケーブル側に設けられた穴部に同軸ケーブルの芯線１１２が挿入された後はんだ付けされ、コネクタの外導体１０８ａが網状の同軸ケーブルの外導体１１１と絶縁材１１３の間に挿入されてコネクタの絶縁材１１０と同軸ケーブルの絶縁材１１３とが隙間無く繋がるように構成されている。
【００２１】
以上のように構成された高周波コネクタにおいては、同軸ケーブルからコネクタ接続部まで全ての断面構造と材質が一様となり、インピーダンスの急激な変化に起因する信号反射が十分に抑制されたコネクタ構造となっている。
【００２２】
図１３は、図１２（ｂ）のように同軸ケーブルが高周波コネクタで接続された状態での、コネクタ接続部における信号線のインピーダンス変化を同軸線路のインピーダンス計算式に基づいて算出し、グラフに表したものである。図１３（ａ）は、同軸ケーブルが接続されている状態のコネクタ接続部の断面図を示しており、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す各部のインピーダンス変化を表した図である。
【００２３】
図１４は、インピーダンス値の算出対象とする同軸線路で、インピーダンス値を算出するために必要な情報を示す構成図である。図１４の各情報からインピーダンス値Ｚ０を算出する計算式を数２に示す。
【００２４】
【数２】
2007128734.tif 000004
【００２５】
図１３（ａ）に示すＰ１〜Ｐ５は、コネクタ接続部における各位置を示しており、図１３（ｂ）の同じ符号の部分に対応している。
【００２６】
図１３（ａ）、（ｂ）において、Ｐ１はインピーダンスが５０Ωの同軸ケーブル部である。Ｐ２およびＰ３は、同軸ケーブルの網状の外導体１１１と絶縁材１１３との間にコネクタの外導体１０８ａが挿入される部分であり、Ｐ２は同軸ケーブルの外導体１１１が少し押し広げられるためインピーダンスがほんの少し増加する。さらにＰ４では、コネクタの芯線１０９ａと１０９ｂの接続部分で同軸ケーブルの芯線１１２より少し径が大きくなっているためにインピーダンスがほんの少し低下し、Ｐ５では図１４に示すような５０Ωの同軸構造となっている。
【００２７】
しかし、この同軸コネクタ構造はネジ部を締め付ける構造であるため、その寸法が大きく、コストも高価であるため、図９のようなフラットケーブルや微細な配線接続構造には不向きであるという問題点があった。
【００２８】
このため、小型でかつ安価な構成とすることを目的として、例えば、フラットケーブルを信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造とし、そのフラットケーブルの信号配線をプリント基板内層の信号配線と連続的に接続する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２９】
この従来の接続構造について、図１５および図１７を用いて説明する。
【００３０】
図１５（ａ）は、信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルとした実施例を示すケーブルの斜視図を示し、図１５（ｂ）は、このフラットケーブルと接続されるプリント基板の接続される前の構造断面図を、図１５（ｃ）は、接続後の接続部の構造断面図を、それぞれ示している。
【００３１】
図１５（ｂ）の左側の図は、このフラットケーブルのプリント基板に接続される先端部を、右側の図は、このフラットケーブルが接続されるプリント基板の部分を示している。
【００３２】
図１５において、１１５はフラットケーブルの信号線を、１１６は信号線１１５を囲むように形成された外導体を、１１７は信号線１１５と外導体１１６との間に形成された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。また、１１８はケーブルを接続するプリント基板の内層信号配線を、１１９はプリント基板の表層に形成されたＧＮＤパターンを、１２０はプリント基板の誘電体層をそれぞれ示している。
【００３３】
この同軸構造のフラットケーブルが接続されるプリント基板は、ストリップライン構造となっており、図１６（ａ）は、このプリント基板の斜視図を示している。
【００３４】
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のストリップライン構造におけるインピーダンス値を算出するために必要な情報を示す構成図である。図１６（ｂ）の各情報からインピーダンス値Ｚ０を算出する計算式を数３に示す。
【００３５】
【数３】
2007128734.tif 000005
【００３６】
そして、このプリント基板は、上下の表層のＧＮＤパターン１１９と内層の信号配線１１８および誘電体層１２０が、数３の計算式に基づいて同軸構造のフラットケーブルと同じインピーダンスになるように形成されている。
【００３７】
さらに、このプリント基板のフラットケーブルとの接続部分には、図１５（ｂ）に示すように信号配線１１８と信号線１１５とが基板内部で接触できるような穴部が設けられており、フラットケーブルをプリント基板側面から押し込むことによりプリント基板とケーブルとが一体化した接続構造を形成することが出来、図１３の同軸コネクタと同様のインピーダンス変化による信号反射が十分に抑制される構造となっている。
【特許文献１】特開２００３−２０３６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
しかしながら、小型かつ安価な構成の特許文献１に提案された従来のケーブル接続構造においても、基板側面からの押圧が少しでも足りなくなると、フラットケーブルとプリント基板の接続部分において信号線のインピーダンスが急激に変化して信号反射が発生してしまうという課題があった。
【００３９】
すなわち、図１５において、フラットケーブルの信号線１１５とプリント基板の信号配線１１８の接続面が非常に小さいために、プリント基板側面からの押圧が少しでも足りなくなると、これらの実際の接触面積が小さくなって断面構造とインピーダンスが急激に変化し、信号反射が発生してしまう。
【００４０】
図１７（ａ）は、プリント基板側面からの押圧が足りなくなったときの、フラットケーブルとプリント基板との接続後の接続部の構造断面図を示している。図１７（ｂ）は、このときの図１７（ａ）に示す各部のインピーダンス変化を表した図である。
【００４１】
図１７（ａ）、（ｂ）において、Ｐ１はインピーダンスが８０Ωのフラットケーブル部であり、Ｐ３は同じくインピーダンスが８０Ωのプリント基板の信号配線部分である。Ｐ２は、フラットケーブルの信号線１１５と、プリント基板の信号配線１１８との接続部分である。
【００４２】
プリント基板側面からの押圧が足りなくなると、図１７（ａ）のＰ２部分の拡大図に示すように、フラットケーブルの信号線１１５とプリント基板の信号配線１１８との実際の接触面積が小さくなってしまい、この部分で断面構造が急激に変化する。このとき、Ｐ２部分のインピーダンスも図１７（ｂ）に示すように急激に変化するので、信号反射が発生してしまう。
【００４３】
本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、特許文献１のケーブル接続構造が達成した小型で安価な特徴を維持しつつ、信号反射をより一層抑制できるケーブル接続構造、およびそのケーブル接続構造を備えた電子機器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】
【００４４】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
第１の芯線、前記第１の芯線の周りに設けられた第１の絶縁体、および前記第１の絶縁体の周りに設けられた第１の外導体を有する、高周波信号を伝送する同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの前記第１の芯線に接続される第２の芯線、前記第２の芯線の周りに設けられた第２の絶縁体、および前記第２の絶縁体の周りに設けられ前記同軸ケーブルの前記第１の外導体に接続される第２の外導体を有する、別の同軸ケーブルまたはコネクタとを備えた、ケーブル接続構造において、
前記第１の芯線の、前記別の同軸ケーブルまたはコネクタに接続される側の先端は、前記第１の芯線の中心軸に対して所定の角度傾斜した第１の傾斜面を有しており、
前記第２の芯線の、前記同軸ケーブルに接続される側の先端は、前記第２の芯線の中心軸に対して前記所定の角度傾斜した第２の傾斜面を有しており、
前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面が当接することにより、前記第１の芯線と前記第２の芯線が電気的に接続されるケーブル接続構造である。
【００４５】
また、第２の本発明は、
前記第１の傾斜面および前記第２の傾斜面は、いずれも階段状になっており、前記階段状の部分同士が噛み合うように当接することにより、前記第１の芯線と前記第２の芯線が電気的に接続される、第１の本発明のケーブル接続構造である。
【００４６】
また、第３の本発明は、
前記第１の傾斜面には、凹部および／または凸部が形成されており、
前記第２の傾斜面には、前記第１の傾斜面に当接する際に、前記第１の傾斜面に形成されている前記凹部および／または凸部に噛み合うように、凸部および／または凹部が形成されている、第１の本発明のケーブル接続構造である。
【００４７】
また、第４の本発明は、
前記第１の外導体の、前記第２の外導体に接続される側の先端は、所定の角度傾斜した第３の傾斜面を有しており、
前記第２の外導体の、前記第１の外導体に接続される側の先端は、前記所定の角度傾斜した第４の傾斜面を有しており、
前記第１の芯線の前記第１の傾斜面と前記第２の芯線の前記第２の傾斜面が当接する際に、前記第３の傾斜面と前記第４の傾斜面も当接して、前記第１の外導体と前記第２の外導体が電気的に接続される、第１の本発明のケーブル接続構造である。
【００４８】
また、第５の本発明は、
前記第３の傾斜面および前記第４の傾斜面は、いずれも階段状になっており、前記階段状の部分同士が噛み合うように当接することにより、前記第１の外導体と前記第２の外導体が電気的に接続される、第４の本発明のケーブル接続構造である。
【００４９】
また、第６の本発明は、
前記第３の傾斜面には、凹部および／または凸部が形成されており、
前記第４の傾斜面には、前記第３の傾斜面に当接する際に、前記第３の傾斜面に形成されている前記凹部および／または凸部に噛み合うように、凸部および／または凹部が形成されている、第４の本発明のケーブル接続構造である。
【００５０】
また、第７の本発明は、
前記同軸ケーブルは、フラットケーブルであり、
前記第１の芯線、前記第１の絶縁体、前記第１の外導体は、それぞれ複数設けられており、
前記別の同軸ケーブルまたはコネクタは、別のフラットケーブルまたはフラットコネクタであり、
前記第２の芯線、前記第２の絶縁体、前記第２外導体は、それぞれ、前記第１の芯線、前記第１の絶縁体、前記第１の外導体に対応して複数設けられている、第１の本発明のケーブル接続構造である。
【００５１】
また、第８の本発明は、
内蔵する基板同士を電気的に接続する、第１乃至第７のいずれかの本発明のケーブル接続構造を備えた電子機器である。
【発明の効果】
【００５２】
本発明により、特許文献１のケーブル接続構造が達成した小型で安価な特徴を維持しつつ、信号反射をより一層抑制できるケーブル接続構造、およびそのケーブル接続構造を備えた電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００５５】
図１（ａ）は、本実施の形態１の同軸構造のフラットケーブルと、そのフラットケーブルに接続されるプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図を示し、図１（ｂ）は、このフラットケーブルとプリント基板が接続されたときの接続部の構造断面図を示している。
【００５６】
図２（ａ）は、図１に示す本実施の形態１のフラットケーブルの先端部分の斜視図を、図２（ｂ）は、図１に示すプリント基板上に配置された高周波コネクタ部の斜視図を、それぞれ示している。なお、図２（ｂ）のように、芯線を外導体で囲む構成を複数並列させた構成のコネクタが、本発明のフラットコネクタの一例にあたる。
【００５７】
図１および図２において、８は同軸構造のコネクタの外導体を、９はコネクタの芯線を、１０は外導体８と芯線９の間に充填された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。また、１５は同軸構造フラットケーブルの信号線を、１６は信号線１５を囲むように形成された外導体を、１７は信号線１５と外導体１６との間に形成された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。そして、２１は同軸構造フラットケーブルの接続部における芯線断面を、２２はコネクタの接続部における芯線断面を、２３はコネクタのＧＮＤをそれぞれ示している。なお、図の簡便化のため同軸構造フラットケーブルをコネクタへ押圧するバネ構造等は省略している。
【００５８】
なお、同軸構造フラットケーブルの信号線１５、絶縁体１７および外導体１６が、それぞれ、本発明の第１の芯線、第１の絶縁体および第１の外導体の一例にあたる。また、同軸構造のコネクタの芯線９、絶縁体１０および外導体８が、それぞれ、本発明の第２の芯線、第２の絶縁体および第２の外導体の一例にあたる。
【００５９】
図３（ａ）は、本実施の形態１のケーブルを接続するプリント基板の配線構造を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の配線構造におけるインピーダンスを算出するために必要な情報を示す配線構造の断面図である。また、図３（ｂ）の各情報からインピーダンス値Ｚ０を算出する計算式を数４に示す。
【００６０】
【数４】
2007128734.tif 000006
【００６１】
以上の様に構成された本実施の形態１のケーブル接続構造において、同軸構造フラットケーブルの芯線断面２１とコネクタの芯線断面２２とは、いずれも信号線１５および芯線９の中心軸に対して同じ傾斜角度θの断面構造となっている。そのため、図１５（ｂ）、（ｃ）に示したような従来の垂直断面で接続する場合に比べて、接触区間が長く接触断面積も１／ｓｉｎθ倍に拡大されて、ケーブル押圧力の変化などにより断面構造が変化しにくい構造となっている。
【００６２】
なお、芯線断面２１および芯線断面２２が、それぞれ、本発明の第１の傾斜面および第２の傾斜面の一例であり、これらが信号線１５および芯線９に対して傾斜している角度θが、本発明の所定の角度の一例にあたる。
【００６３】
したがって、芯線の接続位置が少しずれた場合でも、コネクタ接続部におけるインピーダンスの急激な変化を抑制できるので、信号反射を十分に抑制できるケーブル接続構造を実現できる。
【００６４】
図４（ａ）は、芯線の接続位置がずれた場合の、フラットケーブルとコネクタとの接続後の接続部の構造断面図を示している。図４（ｂ）は、このときの図４（ａ）に示す各部のインピーダンス変化を表した図である。
【００６５】
図４（ａ）、（ｂ）において、Ｐ１はインピーダンスが８０Ωのフラットケーブル部であり、Ｐ５は同じくインピーダンスが８０Ωのプリント基板上のコネクタ部分である。Ｐ２は、フラットケーブルの芯線断面２１とコネクタの芯線断面２２の接続部分の、フラットケーブルに近い側の部分を、Ｐ４は、芯線断面２１と芯線断面２２の接続部分のコネクタに近い側の部分を、Ｐ３は、芯線断面２１と芯線断面２２の接続部分の中央部分を、それぞれ示している。
【００６６】
本実施の形態１のケーブル接続構造では、図４（ａ）のように芯線の接続位置が少しずれた場合でも、図４（ｂ）に示すように接続部分におけるインピーダンスの急激な変化は発生しないので、この部分での信号反射も抑制される。
【００６７】
また、芯線断面２１および芯線断面２２における傾斜角度θの断面構造を、外導体８および外導体１６の接続部にも用いても良い。
【００６８】
図５（ａ）は、本実施の形態１の別の構成の、外導体の接続部分に傾斜角度θの断面構造を備えた同軸構造のフラットケーブルと、そのフラットケーブルに接続されるプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図を示し、図５（ｂ）は、このフラットケーブルとプリント基板が接続されたときの接続部の構造断面図を示している。なお、図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６９】
フラットケーブルの外導体３１のコネクタに接続される先端部分は、傾斜角度θの断面構造をしており、外導体断面３２を有している。同様に、コネクタの外導体３０の接続部分も傾斜角度θの断面構造をしており、外導体断面３３を有している。
【００７０】
外導体３１と外導体３０は、ともに角度θ傾斜した外導体断面３２と外導体断面３３で接続されるので、嵌合や押圧による外導体の接続が不十分な場合にも接触部の断面構造の変化が小さく、インピーダンス変化と信号反射が十分に抑制された接続が可能となる。
【００７１】
なお、同軸構造フラットケーブルの外導体３１およびコネクタの外導体３０が、それぞれ、本発明の第１の外導体および第２の外導体の一例にあたる。また、外導体断面３２および外導体断面３３が、それぞれ、本発明の第３の傾斜面および第４の傾斜面の一例にあたる。
【００７２】
また、同軸構造フラットケーブルとコネクタを装着したプリント基板との接続構造は、基板上の信号配線を図３に示すコプレナー配線でコネクタの同軸構造の大きさとインピーダンスをあわせることにより、任意の位置で基板とのインピーダンス変化と信号反射が十分に抑制された接続が可能となる。
【００７３】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図６を用いて説明する。
【００７４】
図６（ａ）は、本実施の形態２の同軸構造のフラットケーブルと、そのフラットケーブルに接続されるプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図を示し、図６（ｂ）は、このフラットケーブルとプリント基板が接続されたときの接続部の構造断面図を、図６（ｃ）は、本実施の形態２の高周波コネクタ部の斜視図を、それぞれ示している。なお、図１と同じ構成部分については、同じ符号を用いている。
【００７５】
図６において、８は同軸構造のコネクタの外導体を、４０はコネクタの芯線を、１０は外導体８と芯線４０の間に充填された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。また、４１は同軸構造フラットケーブルの信号線を、１６は信号線４１を囲むように形成された外導体を、１７は信号線４１と外導体１６との間に形成された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。そして、４２は同軸構造フラットケーブルの接続部における芯線断面を、４３はコネクタの接続部における芯線断面を、２３はコネクタのＧＮＤをそれぞれ示している。なお、図の簡便化のため同軸構造フラットケーブルをコネクタへ押圧するバネ構造等は省略している。
【００７６】
なお、同軸構造フラットケーブルの信号線４１、絶縁体１７および外導体１６が、それぞれ、本発明の第１の芯線、第１の絶縁体および第１の外導体の一例にあたる。また、同軸構造のコネクタの芯線４０、絶縁体１０および外導体８が、それぞれ、本発明の第２の芯線、第２の絶縁体および第２の外導体の一例にあたる。また、芯線断面４２および芯線断面４３が、それぞれ、本発明の階段状になっている第１の傾斜面、および階段状になっている第２の傾斜面の一例にあたる。
【００７７】
以上の様に構成された本実施の形態２のケーブル接続構造において、同軸構造フラットケーブルの芯線断面４２とコネクタの芯線断面４３とは、図６（ｃ）に示すような同じ高さと間隔で構成された階段状の断面構造となっている。そのため、図１５（ｂ）、（ｃ）に示したような従来の垂直断面で接続する場合に比べて、接触区間が長く、接触断面積も階段の段数および傾斜角度で任意に拡大出来、ケーブル押圧力の変化などにより断面構造がより変化しにくい構造となっている。したがって、さらにインピーダンスの急激な変化による信号反射を抑制できるケーブル接続構造を実現できる。
【００７８】
なお、実施の形態１の場合と同様に、階段状の断面構造を外導体８および外導体１６の接続部にも用いても良く、嵌合や押圧による外導体の接続が不十分な場合にも接触部の断面構造の変化が小さく、インピーダンス変化と信号反射が十分に抑制された接続が可能となる。
【００７９】
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図７を用いて説明する。
【００８０】
図７（ａ）は、本実施の形態３の同軸構造のフラットケーブルと、そのフラットケーブルに接続されるプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図を示し、図７（ｂ）は、このフラットケーブルとプリント基板が接続されたときの接続部の構造断面図を示している。また、図７（ｃ）は、本実施の形態３の高周波コネクタ部の接続部分を上からみた図を示し、図７（ｄ）は、本実施の形態３の同軸構造のフラットケーブルを下から見た図を示している。
【００８１】
図７において、８は同軸構造のコネクタの外導体を、５０はコネクタの芯線を、１０は外導体８と芯線５０の間に充填された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。また、５１は同軸構造フラットケーブルの信号線を、１６は信号線５１を囲むように形成された外導体を、１７は信号線５１と外導体１６との間に形成された誘電率ε３の絶縁体をそれぞれ示している。そして、５２は同軸構造フラットケーブルの接続部における芯線断面を、５３はコネクタの接続部における芯線断面を、２３はコネクタのＧＮＤをそれぞれ示している。
【００８２】
また、芯線断面５２の中央部には、図７（ｄ）に示すように凸部５４が形成されており、芯線断面５３の中央部には、図７（ｃ）に示すように、芯線断面５２と芯線断面５３が当接したときに凸部５４に嵌合する凹部５５が形成されている。なお、図の簡便化のため同軸構造フラットケーブルをコネクタへ押圧するバネ構造等は省略している。
【００８３】
なお、同軸構造フラットケーブルの信号線５１、絶縁体１７および外導体１６が、それぞれ、本発明の第１の芯線、第１の絶縁体および第１の外導体の一例にあたる。また、同軸構造のコネクタの芯線５０、絶縁体１０および外導体８が、それぞれ、本発明の第２の芯線、第２の絶縁体および第２の外導体の一例にあたる。また、芯線断面５２および芯線断面５３が、それぞれ、本発明の第１の傾斜面および第２の傾斜面の一例にあたる。また、凸部５４が、本発明の第１の傾斜面に設けられた凹部および／または凸部の一例にあたり、凹部５５が、本発明の第２の傾斜面に設けられた凸および／または凹部の一例にあたる。
【００８４】
以上の様に構成された本実施の形態３のケーブル接続構造において、同軸構造フラットケーブルの芯線断面５２およびコネクタの芯線断面５３には、傾斜角度θの断面に凸部５４および凹部５５が設けられた構造となっている。そのため、図１５（ｂ）、（ｃ）に示したような従来の垂直断面で接続する場合に比べて接触区間が長く、接触断面積も凹凸の数で任意に拡大出来、ケーブル押圧力の変化などにより断面構造がより変化しにくい構造となっている。したがって、さらにインピーダンスの急激な変化による信号反射を抑制できるケーブル接続構造を実現できる。
【００８５】
なお、実施の形態１の場合と同様に、傾斜角度θの断面に凹凸を設けた構造を外導体８および外導体１６の接続部にも用いても良く、嵌合や押圧による外導体の接続が不十分な場合にも接触部の断面構造の変化が小さく、インピーダンス変化と信号反射が十分に抑制された接続が可能となる。
【００８６】
（実施の形態４）
図８は、本発明のケーブル接続構造をその内部に備えた液晶テレビの構成図を示している。なお、ここで説明する本実施の形態４の液晶テレビ６０が、本発明のケーブル接続構造を備えた電子機器の一例にあたる。
【００８７】
本実施の形態４の液晶テレビ６０の筐体６５に、液晶表示パネル６１、その背面に配置されるバックライトユニット６２、さらにその背面に配置されるパネル基板６３が組み込まれている。パネル基板６３には、ソースドライバやゲートドライバ等の、液晶表示パネル６１およびバックライトユニット６２を制御するための回路が実装されている。
【００８８】
また、液晶テレビ６０を制御するテレビチューナー等の回路が実装されているセット基板６４が、筐体６５の背面側に配置されており、同軸構造のフラットケーブル６６でパネル基板６３に接続されている。同軸構造のフラットケーブル６６とパネル基板６３との接続部分、および、同軸構造のフラットケーブル６６とセット基板６４との接続部分は、いずれも、実施の形態１〜実施の形態４で説明したようなケーブル接続構造で接続されている。
【００８９】
セット基板６４上のテレビチューナーで表示用のデジタルデータが生成され、そのデジタルデータが同軸構造のフラットケーブル６６を介してパネル基板６３に高速に伝送され、パネル基板６３が表示用のデータに変換して液晶表示パネル６１にその映像を表示させる。
【００９０】
最近では、液晶表示装置は大型化が要求され、また高精細な動画の表示を要求されるようになってきており、表示用のデータ量が大きくなってきているため、内部での表示用信号の伝送も高速に伝送しなければならなくなってきている。
【００９１】
従来の構造のフラットケーブルでは、伝送速度が高速になると接続部分で反射が発生してしまうため、パネル基板６３とセット基板６４間での表示用データなどの高速伝送には使用できなかった。
【００９２】
本発明のケーブル接続構造は、このような高速にデータを伝送する場合でも、ケーブルとの接続部分で反射が十分に抑制されるので使用できる。
【００９３】
本発明のケーブル接続構造は、液晶テレビに限らず、ビデオ関連機器等、内部の基板間で高速にデータを伝送するような、どのような機器にも適用できる。
【００９４】
なお、各実施の形態１〜４では、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板上に配置された高周波コネクタが接続される構成で説明したが、本発明のケーブル接続構造は、同軸構造のフラットケーブル同士の接続にも適用できる。
【００９５】
また、本発明のフラットケーブルおよびフラットコネクタは、図２ではそれぞれ３本が並列した構成を例に説明したが、３本に限らず何本の同軸ケーブルが並列に配置された構成であってもよいし、またその並列された構成が２段以上積層された構成であってもよい。
【００９６】
以上に説明したように、本発明のケーブル接続構造を用いることにより、高周波信号を伝送する同軸ケーブルを中継、またはプリント基板と接続する接続部分において、従来の小型で安価な特徴を維持しつつ、芯線接続部を傾斜断面の接触構造として接続部の接触断面積の急激な変化を緩和し、インピーダンスの急激な変化による信号反射をより一層抑制できる構造を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明にかかるケーブル接続構造および電子機器は、従来の小型で安価な特徴を維持しつつ、信号反射をより一層抑制できる効果を有し、高周波信号を伝送する同軸ケーブルの接続部におけるケーブル接続構造および同軸ケーブルを用いる電子機器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図、（ｂ）本発明の実施の形態１の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続されたときの構造断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１のフラットケーブルの先端部分の斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１のプリント基板上に配置された高周波コネクタ部の斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１のケーブルを接続するプリント基板の配線構造を示す図、（ｂ）本発明の実施の形態１のケーブルを接続するプリント基板におけるインピーダンスを算出するために必要な情報を示す配線構造の断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１の、芯線の接続位置がずれた場合の、フラットケーブルとコネクタとの接続部の構造断面図、（ｂ）本発明の実施の形態１の、フラットケーブルとコネクタ各部のインピーダンス変化を表した図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１の、別の構成の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図、（ｂ）本発明の実施の形態１の、別の構成の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続されたときの構造断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図、（ｂ）本発明の実施の形態２の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続されたときの構造断面図、（ｃ）本発明の実施の形態２の高周波コネクタ部の斜視図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態３の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続前の構造断面図、（ｂ）本発明の実施の形態３の、同軸構造のフラットケーブルとプリント基板の高周波コネクタ部の接続されたときの構造断面図、（ｃ）本発明の実施の形態３の、高周波コネクタ部の接続部分を上からみた図、（ｄ）本発明の実施の形態３の、同軸構造のフラットケーブルを下から見た図
【図８】本発明の実施の形態４の液晶テレビの構成図
【図９】（ａ）従来のフラットケーブル用コネクタの、フラットケーブルが接続される前の構造断面図、（ｂ）従来のフラットケーブル用コネクタの、フラットケーブルが接続された後の接続部分の構造断面図
【図１０】（ａ）従来のフラットケーブル用コネクタにケーブルが接続されている状態のコネクタ接続部の断面図、（ｂ）従来のフラットケーブル用コネクタにケーブルが接続されている状態の各部のインピーダンス変化を表した図
【図１１】（ａ）インピーダンス算出の対象とするマイクロストリップ線路の構成を示す図、（ｂ）インピーダンスを算出するために必要なマイクロストリップ線路の情報を示す断面図
【図１２】（ａ）従来の同軸ケーブルとコネクタが接続される前の接続部分の断面図、（ｂ）従来の同軸ケーブルとコネクタが接続された後の接続部分の断面図
【図１３】（ａ）従来の同軸ケーブルが接続されている状態のコネクタ接続部の断面図、（ｂ）従来の同軸ケーブルが接続されている状態における、接続部分の各部のインピーダンス変化を表した図
【図１４】インピーダンス算出の対象とする同軸線路の、インピーダンスを算出するために必要な情報を示す構成図
【図１５】（ａ）従来の信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルの斜視図、（ｂ）従来の信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルと接続されるプリント基板の接続される前の構造断面図、（ｃ）従来の信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルと接続されるプリント基板の接続後の接続部分の構造断面図
【図１６】（ａ）従来の同軸構造のフラットケーブルが接続されるプリント基板の斜視図、（ｂ）ストリップライン構造におけるインピーダンス値を算出するために必要な情報を示す構成図
【図１７】（ａ）従来の、信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルをプリント基板に接続時に、プリント基板側面からの押圧が足りなくなったときのフラットケーブルとプリント基板との接続後の接続部の構造断面図、（ｂ）従来の、信号配線をＧＮＤで囲った同軸構造のフラットケーブルをプリント基板に接続時に、プリント基板側面からの押圧が足りなくなったときのフラットケーブルとプリント基板との接続後の接続部におけるインピーダンス変化を表した図
【符号の説明】
【００９９】
８  コネクタの外導体
９  コネクタの芯線
１０  絶縁体
１５  同軸構造フラットケーブルの信号線
１６  同軸構造フラットケーブルの外導体
１７  同軸構造フラットケーブルの絶縁体
２１、２２  芯線断面
２３  コネクタのＧＮＤ部
３０  コネクタの外導体
３１  フラットケーブルの外導体
３２  フラットケーブルの外導体断面
３３  コネクタの外導体断面
４０  コネクタの芯線
４１  同軸構造フラットケーブルの信号線
４２、４３  芯線断面
５０  コネクタの芯線
５１  同軸構造フラットケーブルの信号線
５２、５３  芯線断面
５４  凸部
５５  凹部
６０  液晶テレビ
６１  液晶表示パネル
６２  バックライトユニット
６３  パネル基板６３
６４  セット基板
６５  筐体
６６  同軸構造のフラットケーブル
１０１  コネクタの絶縁体
１０２  コネクタ端子
１０３  基板の誘電体層
１０４  基板上の信号配線
１０５  基板のＧＮＤ層
１０６  ケーブルの絶縁皮膜
１０７  ケーブルの導体箔
１０８ａ、１０８ｂ  コネクタの外導体
１０９ａ、１０９ｂ  コネクタの芯線
１１０  コネクタの絶縁材
１１１  同軸ケーブルの外導体
１１２  同軸ケーブルの芯線
１１３  同軸ケーブルの絶縁材
１１４  同軸ケーブルの絶縁皮膜
１１５  同軸構造フラットケーブルの信号線
１１６  同軸構造フラットケーブルの外導体
１１７  同軸構造フラットケーブルの絶縁体
１１８  プリント基板の信号配線
１１９  ＧＮＤパターン
１２０  プリント基板の誘電体層
【図１】
2007128734.tif 000007
【図２】
2007128734.tif 000008
【図５】
2007128734.tif 000009
【図６】
2007128734.tif 000010
【図７】
2007128734.tif 000011
【図８】
2007128734.tif 000012
【図１２】
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【図１５】
2007128734.tif 000014
【図１７】
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【図３】
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【図４】
2007128734.tif 000017
【図９】
2007128734.tif 000018
【図１０】
2007128734.tif 000019
【図１１】
2007128734.tif 000020
【図１３】
2007128734.tif 000021
【図１４】
2007128734.tif 000022
【図１６】
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