特許第6959985号(P6959985)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6959985光ケーブル及びそれを含む光ケーブルアセンブリ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6959985
(24)【登録日】2021年10月12日
(45)【発行日】2021年11月5日
(54)【発明の名称】光ケーブル及びそれを含む光ケーブルアセンブリ
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/44 20060101AFI20211025BHJP
   G02B 6/42 20060101ALI20211025BHJP
【FI】
   G02B6/44 381
   G02B6/42
【請求項の数】13
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2019-531402(P2019-531402)
(86)(22)【出願日】2017年12月26日
(65)【公表番号】特表2020-513591(P2020-513591A)
(43)【公表日】2020年5月14日
(86)【国際出願番号】KR2017015473
(87)【国際公開番号】WO2018128313
(87)【国際公開日】20180712
【審査請求日】2019年6月12日
(31)【優先権主張番号】10-2017-0000798
(32)【優先日】2017年1月3日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】503447036
【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】チェー,ジョン−ファ
(72)【発明者】
【氏名】ペ,チャン−フン
(72)【発明者】
【氏名】コ,ヨン−キ
(72)【発明者】
【氏名】クァック,ビョン−ジュ
(72)【発明者】
【氏名】キム,ソン−ウ
(72)【発明者】
【氏名】バン,ウ−ソプ
(72)【発明者】
【氏名】ソン,ソン−キ
【審査官】 野口 晃一
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2013/0259427(US,A1)
【文献】 特開平04−280203(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2015/0131955(US,A1)
【文献】 韓国公開特許第10−2004−0042366(KR,A)
【文献】 特開2014−109751(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0038586(US,A1)
【文献】 実開平06−016917(JP,U)
【文献】 特開2012−027079(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 6/26−6/27
6/30−6/34
6/42−6/43
6/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像信号と音声信号とを伝送するための光ケーブルであって、
複数の光繊維であり、各光繊維は、コアと、前記コアの外側に配置されるクラッドと、前記クラッドの外側に配置されるコーティング層とを含む、複数の光繊維と、
内部に前記複数の光繊維が配置されている被覆であり、前記複数の光繊維は、前記被覆内で不規則に配置される、被覆と、
前記被覆と前記複数の光繊維との間の空間を埋める衝振材と、
を含み、
前記クラッドの屈折率は、前記コアの屈折率より低く、
前記コーティング層の屈折率は、前記クラッドの屈折率より低く、かつ、
前記光繊維、前記被覆、および、前記衝振材は、透明である、
光ケーブル。
【請求項2】
前記衝振材内に挿入される引張線を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の光ケーブル。
【請求項3】
前記引張線は、光が透過されることを特徴とする請求項2に記載の光ケーブル。
【請求項4】
光ケーブルアセンブリであって、
第1光電変換部及び第2光電変換部と、
前記第1光電変換部及び第2光電変換部を相互接続する光ケーブルと、
を含み、
前記光ケーブルは、
複数の光繊維であり、各光繊維は、コアと、前記コアの外側に配置されるクラッドと、前記クラッドの外側に配置されるコーティング層とを含む、複数の光繊維と、
内部に前記複数の光繊維が配置されている被覆であり、前記複数の光繊維は、前記被覆内で不規則に配置される、被覆と、
前記被覆と前記複数の光繊維との間の空間を埋める、衝振材と、
を含み、
前記クラッドの屈折率は、前記コアの屈折率より低く、
前記コーティング層の屈折率は、前記クラッドの屈折率より低く、かつ、
前記光繊維、前記被覆、および、前記衝振材は、透明である、
光ケーブルアセンブリ。
【請求項5】
前記第1光電変換部及び第2光電変換部は、それぞれ、
回路ボードと、
前記回路ボードを覆うシールドキャン(shield can)と、
内部に前記シールドキャンが配置されるハウジングと
を含むことを特徴とする請求項4に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項6】
前記ハウジングは、光が透過されることを特徴とする請求項5に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項7】
前記シールドキャンは、前記ハウジングの一端から外部に突出するプラグが伸長形成されたことを特徴とする請求項5に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項8】
前記ハウジングは、他端に前記ハウジングの内部に向かって次第に幅が狭くなるラッパ状のガイド部が形成されることを特徴とする請求項5に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項9】
前記ラッパ状のガイド部の内周面が曲面を成すことを特徴とする請求項8に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項10】
前記回路ボードには、
前記光ケーブルと前記回路ボードとを接続するレンズシステムと、
光を放出したり光を吸収する光素子システムと、
光信号を用いて動作される光駆動直接回路とが実装されることを特徴とする請求項5に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項11】
前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部に挿入された前記光ケーブルの両端から前記複数の光繊維がそれぞれ分岐されることを特徴とする請求項10に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項12】
前記第1光電変換部及び第2光電変換部は、それぞれ、
前記シールドキャン内に配置され、前記回路ボードを支持する第1支持部と、
前記シールドキャンの外部に配置され、前記光ケーブルを前記シールドキャンの内部にガイドする第2支持部と
を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の光ケーブルアセンブリ。
【請求項13】
前記第1支持部は、左側支持片及び右側支持片を含み、
前記シールドキャン内の前記左側支持片及び右側支持片は、相互対向する面が前記光ケーブルが前記レンズシステムに挿入される方向に進むにつれて次第に離れることを特徴とする請求項12に記載の光ケーブルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ケーブルに関し、より詳細には、肉眼で確認が困難な(invisible)光ケーブル及びそれを含む光ケーブルアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
近来、インターネット通信市場では、従来のメガ(Mega)レベルからギガ(Giga)レベルへと、パラダイムが移行しつつある。このようなインターネット通信市場の変化に合わせて、インターネット線路には既存の銅ケーブルの代わりに光ケーブルが使用されている。
【0003】
通常、通信用光ケーブルは、光ケーブルモードに応じてシングルモード(Single−Mode)とマルチモード(Multi−Mode)とに区分されてよい。シングルモードは、光ケーブル内に導波される光のモードが一つとして、長い距離まで伝送が可能である。マルチモードは、光ケーブル内に導波される光のモードが複数として、短距離伝送が容易になる。
【0004】
大量の情報を素早く伝達するために、マルチモードの光ケーブルが使われているが、通常、マルチモードの光ケーブルは、複数の光繊維を実装した内部被覆を外部被覆内に実装する二重被覆構造を有している。それにより、光ケーブルの嵩が実装される光繊維の数に比べて非常に大きくなる問題があり、光ケーブルが二重被覆構造を有することにより、光ケーブルの製作工程が複雑になり、製作コストがかさむという問題がある。
【0005】
なお、従来の光ケーブルのうち、ビルディングや事務所内に設置する屋外用光ケーブルは、肉眼で容易に確認できるため、周辺の環境に馴染むことができなかったり、美的効果を低下させるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、構造が簡単で、外径が最小化され、肉眼で確認が困難になるように形成される光ケーブル及びそれを含む光ケーブルアセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記のような目的を達成するために、コアと、前記コアの外側に配置されるクラッドと、前記クラッドの外側に配置されるコーティング層とを含む光繊維と、内部に前記光繊維が複数で配置され、光が透過される被覆と、前記被覆と前記複数の光繊維の間の空間を埋めて光が透過される衝振材とを含む光ケーブルを提供する。
【0008】
前記衝振材内に挿入される引張線を更に含んでよい。
【0009】
前記引張線は、光が透過されるように形成されてよい。
【0010】
本発明は、第1光電変換部及び第2光電変換部と、前記第1光電変換部及び第2光電変換部を相互接続する光ケーブルとを含み、前記光ケーブルは、コアと、前記コアの外側に配置されるクラッドと、前記クラッドの外側に配置されるコーティング層を含む光繊維と、内部に前記光繊維が複数で配置され、光が透過される被覆と、前記被覆と前記複数の光繊維の間の空間を埋めて光が透過される衝振材とを含む光ケーブルアセンブリを提供する。
【0011】
前記第1光電変換部及び第2光電変換部は、それぞれ、回路ボードと、前記回路ボードを覆うシールドキャン(shield can)と、内部に前記シールドキャンが配置されるハウジングとを含む。
【0012】
前記ハウジングは、光が透過されるように形成されてよい。
【0013】
前記シールドキャンは、前記ハウジングの一端から外部に突出するプラグが伸長形成されてよい。
【0014】
前記ハウジングは、他端に前記ハウジングの内部に向かって次第に幅が狭くなるラッパ状のガイド部が形成されてよい。
【0015】
前記ガイド部の内周面が曲面を成してよい。
【0016】
前記回路ボードには、前記光ケーブルと前記回路ボードとを接続するレンズシステムと、光を放出したり光を吸収する光素子システムと、光信号を用いて動作される光駆動直接回路とが実装されてよい。
【0017】
前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部に挿入された前記光ケーブルの両端から前記複数の光繊維がそれぞれ分岐されてよい。
【0018】
前記複数の光繊維のそれぞれは、前記レンズシステムの各レンズに固定されてよい。
【0019】
前記レンズシステムは、前記光ケーブルと前記光素子システムとの間に配置されてよい。
【0020】
前記第1光電変換部及び第2光電変換部は、それぞれ、前記シールドキャン内に配置され、前記回路ボードを支持する第1支持部と、前記シールドキャンの外部に配置され、前記光ケーブルを前記シールドキャンの内部にガイドする第2支持部とを更に含んでよい。
【0021】
前記第1支持部は、左側支持片及び右側支持片を含み、前記シールドキャン内の前記左側支持片及び右側支持片は、相互対向する面が前記光ケーブルが前記レンズシステムに挿入される方向に進むにつれて次第に離れるように形成されてよい。
【0022】
前記第2支持部は、透明な材質で形成されてよい。
【0023】
前記ハウジングは、前記光駆動直接回路から発生する熱を放出するためのベントホール(vent hole)が形成されてよい。
【0024】
前記ハウジングは、外側面に滑り止め突起が形成されてよい。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の一実施形態に係る光ケーブルを示す断面図である。
図2】本発明の一実施形態に係る光ケーブルの内部を示す斜視図である。
図3】クラッドを覆う透明なコーティング層を更に含む例を示す図である。
図4】本発明の一実施形態に係る光ケーブルアセンブリの構造を概略に示す図である。
図5図4に示す第1光電変換部の内部を示す図である。
図6図5に示す光ケーブルアセンブリのハウジングを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、添付の図を参照し、本発明に係る光ケーブル及びそれを含む光ケーブルアセンブリの実施形態について詳細に説明する。
【0027】
以下で説明される実施形態は、発明の理解を促すために例示的に示すものであって、本発明は、ここで説明される実施形態と異なるように多様に変形されて実施され得ることを理解されるべきである。ただ、以下で本発明を実施するうえで、関連の公知機能或いは構成要素に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にする可能性があると判断される場合は、その詳細な説明及び具体的な図示を省略する。なお、添付の図面は、発明の理解を促すために、実際寸法の通りに示されたものではなく、一部の構成要素の寸法が誇張されて図示されてよい。
【0028】
以下、本発明の一実施形態として、光ケーブル1について説明した後、光ケーブル1を含む光ケーブルアセンブリ10について詳細に説明する。
【0029】
図1は、本発明の一実施形態に係る光ケーブルを示す断面図であり、図2は、本発明の一実施形態に係る光ケーブルの内部を示す斜視図である。
【0030】
本発明の一実施形態に係る光ケーブル1は、ユーザが肉眼で識別しにくくするために、光が透過されるように形成されてよい。この場合、光ケーブル1は、その直径を最小化することで、より識別が困難になるように形成されてよい。
【0031】
図1及び図2を参照すると、光ケーブル1は、透明な複数の光繊維10と、複数の光繊維10が内部に配置され、光が透過される被覆20と、被覆20と複数の光繊維10の間の空間を埋め、光が透過される透明な衝振材30を含んで構成される。
【0032】
ここで、光が透過される被覆20と衝振材30とを透明であるとすることができる。透明な被覆20及び透明な衝振材30は、光の一部のみが透過されるように形成されてよく、特定波長の光のみに対して透過されるように形成されてよい。
【0033】
光繊維10は、光信号の伝送媒体になるものとして、透明なコア11及び透明なクラッド13で構成されてよい。
【0034】
コア11は、光信号の伝送のためのものとして、光繊維10の中心に位置し、相対的に高い屈折率を有する。光信号がコア11の内部で長手方向に沿って全反射とする。
【0035】
クラッド13は、光信号をコア11内に閉じ込めるためのものとして、コア11の外側に配置され、相対的に低い屈折率を有する。クラッド13は、コア11の外周に沿ってコア11を完全に囲い込むように配置される。
【0036】
光繊維10のそれぞれは、その横断面(長手方向に垂直の断面)が概ね円形(楕円、凹凸のある円形を含む)の外郭を有する。コア11は、円形棒状を有し、クラッド13は円形チューブ状を有し、コア11及びクラッド13は同芯構造で配置される。
【0037】
被覆20は、光ケーブル1の最外郭に位置し、その内部に配置された複数の光繊維10を外部の環境から保護し、圧出工程を通じて単一材質で一体形成されてよい。被覆20は、高い引用強度及び高い硬度を有することが望ましい。
【0038】
被覆20は、透明に形成される。即ち、被覆20は、被覆20に入射する光が被覆20を透過するように形成される。この場合、被覆20の内部に配置された複数の光繊維10及び衝振材30も光が透過されるように形成される。それにより、光ケーブル1に入射される光が透過される。
【0039】
ユーザは、それにより、ユーザは見る視覚に応じて、被覆20を透過する光を認識するようになり、光ケーブル1を、光ケーブル1の配置された床面または周辺で認識することができる。よって、光ケーブル1そのものは、肉眼で認識しにくい。
【0040】
被覆20は、光が透過される材質で形成されてよい。具体的に、被覆20は、ポリ塩化ビニル(Polyvinyl chloride:PVC)で形成されてよい。
【0041】
被覆20は、チューブ状に形成されてよく、複数の光繊維10を円形で覆い、所定の保護膜を形成する。外部の被覆20が円形構造を有するため、外部から圧力を受ける面積を最小化し、複数の光繊維10を円形で覆うため、光繊維10が受ける外部圧力を半減させる。
【0042】
光ケーブル1は、単一の被覆20の内部に複数の光繊維10が一定の程度で動かすことができるように配置される。本発明の一実施形態に係る光ケーブルは、複数の光繊維10の心線を収容する別途のチューブ、スロットまたはリボンを含まないため、複数の光繊維10は別途の部材によって収容されずに、直接的に単一の外部の被覆20に収容される。よって、光繊維10は、特定の固定された方向性を有しないように相互に対して緩く配置される。それにより、複数の光繊維10は、図1のように、一定の配列を有することなく、不規則的に被覆20内に配置される。
【0043】
このような構造を有する本発明の一実施形態に係る光ケーブル1は、従来の光ケーブルによるルーズチューブやリボン光繊維バンドルを用いた多芯光ケーブルに比べて、同じ外径で心線数を増やすことができるという長所があった。なお、同じ数の光繊維が内蔵された従来の多芯光ケーブルに比べて、本発明の一実施形態に係る光ケーブル1の場合、外径がより小さく形成されるという利点がある。
【0044】
よって、本発明の一実施形態に係る光ケーブル1は、一つの外部の被覆20に複数の光繊維10を配置できるため、光ケーブル1の厚さを最小化し、製作コストを削減することができる。
【0045】
衝振材30は、複数の光繊維10を外部からの衝撃から保護し、被覆20内に浸透した水分を吸収するものである。なお、衝振材30は、光ケーブル1の強度を増加させる媒介体である。
【0046】
衝振材30は、被覆20内の空いた空間に各光繊維10を覆うように配置される。衝振材30は、複数で構成されてよく、被覆20と複数の光繊維10との間の空間を埋める。衝振材30は、防水特性を有するようにするために、アラミド繊維、ガラス繊維などのような紡績糸(yarn)形態であってよい。衝振材30は、光が透過される材質で形成される。衝振材30及びそれを覆う被覆20が透明に形成されてよい。この場合、光ケーブル1そのものが、透明になり、光ケーブル1の視認性(visibility)を低下させることができる。
【0047】
衝振材30は、被覆20が伸びることを防止する抗張力を提供する。
【0048】
光ケーブル1を構成する複数の光繊維10と、被覆20と、衝振材30とは、いずれもが透明な材質で形成されてよい。具体的に、光繊維10を構成するコア11及びクラッド13も透明な材質で形成される。
【0049】
複数の光繊維10、衝振材30及び被覆20のいずれもが、透明な材質で形成される際、光ケーブル1の最外郭に配置された被覆20の光透過率は被覆20の内部に配置された複数の光繊維10及び衝振材30の光透過率より大きく形成されてよい。衝振材30及び被覆20の光透過率を高く形成するほど、光ケーブル1の視認性はより低下する。
【0050】
室内または建物の外壁、廊下などに透明な材質で形成された光ケーブル1を設置する場合、透明な光ケーブル1は、光ケーブル1が配線された周辺の光を透過させることができる。それにより、ユーザの目につきにくく、屋内及び屋外のインテリア効果を低下させないという利点がある。
【0051】
上述のように、本発明に係る光ケーブル1は、複数の光繊維10を一つの被覆20が覆うように形成され、被覆20は光が透過されるように形成されることにより、多芯光ケーブル1の外径を最小化し、透明に形成され、ユーザの目に付きにくいインビジブル(invisible)光ケーブルを提供することができる。
【0052】
更に、本発明の一実施形態に係る光ケーブル1は、ユーザが肉眼で識別しにくいように外光を反射するように形成されてよい。具体的な例として、光ケーブル1は、複数の光繊維10と、内部に光繊維10が複数で配置され、外光を反射する被覆20と、被覆20と複数の光繊維10との間の空間を埋める衝振材30を含んで構成されてよい。
【0053】
被覆20は、無色(Colorless)であり、所定の反射率を有する材質からなってよい。ここで、「無色」の意味は、透明なものと不透明なものを全て含むことを意味する。被覆20は、所定の反射率を有するように形成され、被覆20に入射される光を反射する。それにより、被覆20の内部に配置された複数の光繊維10と衝振材30が外部から肉眼で認識しにくくなる。
【0054】
具体的に、被覆20は、光ケーブル1が配置された床面または周辺から反射されて被覆20に入射される光を、再び被覆20が反射させる。被覆20が、外光を反射するように形成されることにより、光ケーブル1はユーザの目に付きにくくなる。ユーザは、見る視覚に応じて光ケーブル1の被覆20が反射する光を認識するようになるため、光ケーブル1そのものは肉眼で認識しにくい。
【0055】
この場合、衝振材30は、透明か、不透明に形成されてよい。なお、衝振材30は、有色で形成されてよく、具体的に、色の紡績糸状であってよい。衝振材30が不透明な材質である際、被覆20のみが外光を反射するように形成されてよい。
【0056】
被覆20が外光を反射するため、被覆20の内部が外部から認識しにくくなるだけでなく、被覆20で覆われた光ケーブル1そのものがユーザの目に付きにくくなる効果を得ることができる。
【0057】
室内または建物の外壁、廊下などに外光を反射する材質で形成された光ケーブル1を設置する場合、光ケーブル1は被覆20に入射される光を反射させることができる。それにより、ユーザの目に付きにくく、屋内及び屋外のインテリア効果を低下させないという利点がある。
【0058】
上述のように、本発明に係る光ケーブル1は、複数の光繊維10を一つの被覆20が覆われるように形成され、被覆20が外光を反射するように形成されることにより、多芯光ケーブル1の外径を最小化し、外光を反射するように形成され、ユーザの目に付きにくいインビジブル光ケーブルを提供することができる。
【0059】
図3は、クラッドを覆う透明なコーティング層を更に含む例を示す図である。図3を参照すると、光ケーブル1bは、複数の光繊維10をそれぞれ覆うコーティング層15を更に含んでよく、衝振材30ないに挿入される引張線40を更に含んでよい。
【0060】
この場合、光繊維10は、それぞれコア11、クラッド13及びコーティング層15で構成されてよい。コア11は、第1光屈折率を有し、クラッド13は、コア11の屈折率より低い光屈折率を有してよい。コーティング層15は、クラッド13を覆う透明な樹脂層として、クラッド13と異なる屈折率を有するように形成される。具体的に、コーティング層15は、クラッド13の屈折率より低い光屈折率を有してよい。
【0061】
コーティング層15が剛体の役割を担うことができ、衝振材30とともに光ケーブル1の抗張力を向上させることができる。コーティング層15の材質としては、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)、ポリエステルエラストマー(polyester elastomer(Hytrel))、ポリエステル(polyester)、ポリエチレン(polyethylene)、ナイロン(nylon)などの高分子化合物が使われてよい。
【0062】
引張線40は、抗張力を提供するために、光ケーブル1の中心に位置することができる。引張線40の材質としては、ガラス繊維強化プラスチック(fiberglass reinforced plastic:FRP)を使用することができ、光ケーブル1bの残りの構成と同様に、透明に形成されてよい。
【0063】
引張線40は、光ケーブル1bの引張力及び圧縮強度を向上させ、外部の被覆20の脱皮(即ち、剥がすこと、除去ないし分離)を促すことができる。即ち、作業者は、前記光ケーブル1bの外部の被覆20を一部脱皮した後、引張線40を引っ張ることで、外部の被覆20を光ケーブル1bの長手方向に向けて脱皮することができる。
【0064】
本発明の一実施形態に係る光ケーブル1bは、複数の光繊維10が外部の被覆20内で緩く配置されているため、引張線40またはコーティング層15を更に含むとしても、同一の強度を有する従来の光ケーブルより本発明の光ケーブル1がよりスリームに形成される。
【0065】
図4は、本発明の一実施形態に係る光ケーブルアセンブリの構造を概略に示す図であり、図5は、図4に示す第1光電変換部の内部を示す図である。
【0066】
本発明に係る光ケーブルアセンブリ100は、第1光電変換部110と、第2光電変換部150及び光ケーブル1を含んで構成される。
【0067】
光ケーブル1は、第1光電変換部及び第2光電変換部を相互接続する。そのために、光ケーブル1の両端には、それぞれ第1光電変換部110と第2光電変換部150が組み合わせられる。
【0068】
光ケーブルは、上記で説明した光が透過される光ケーブル1または外光を反射する光ケーブル1からなってよい。光ケーブルは、光が透過される被覆20を含む光ケーブル1または外光を反射する被覆20を含む光ケーブル1であってよい。なお、光ケーブルは、図3の光ケーブル1bのように、引張線40を更に含んでよい。
【0069】
以下において、光ケーブルアセンブリ100は、光が透過される光ケーブル1を備えたものとして説明するが、それに限定されるものではなく、光ケーブルアセンブリ100は、光を反射する光ケーブル1を備えることもできる。
【0070】
本発明の一実施形態に係る光ケーブルアセンブリ100は、双方向光送信及び受信装置に該当する。説明の便宜のために、第1光電変換部110は、外部装置(図示せず)の送信部と接続され、第2光電変換部150は、別の外部装置(図示せず)の受信部と接続されたものとして説明する。
【0071】
図4及び図5を参照すると、第1光電変換部110は、光ケーブル1と回路ボード120とを接続するレンズシステム126と、光を放出するか光を吸収する光素子システム125と、光信号を用いて動作する光駆動直接回路123が実装された回路ボード120とを備える。
【0072】
レンズシステム126は、複数のジャンパ127及び複数のレンズ128で構成される。複数のジャンパ127は、複数の光繊維10とそれぞれ接続されて光繊維10を回路ボード160に接続する役割を担う。複数のレンズ128は、複数のジャンパ127に対応するように配置され、回路ボード120から光ケーブル1に光信号を伝達する。
【0073】
光素子システム125は、電子信号を受けてレーザを発生させる複数のVCSEL(Vertical cavity surface emitting laser)チップ125aと、VCSELチップ125aから発生した光信号を受けて電気信号を出力する複数のPD(Photo Diode)チップ125bで構成される。
【0074】
第2光電変換部150は、第1光電変換部110と同様に、光ケーブル1と回路ボード160とを接続するレンズシステム166、光を放出するか光を吸収する光素子システム165、及び光信号を用いて動作される光駆動直接回路163が実装された回路ボード160を備える。
【0075】
レンズシステム166は、複数のジャンパ167及び複数のレンズ168で構成される。複数のジャンパ167は、複数の光繊維10とそれぞれ接続され、光繊維10を回路ボード160に接続する役割を担う。複数のレンズ168は、複数のジャンパ167に対応するように配置され、光ケーブル1から回路ボード160に光信号を伝達される役割に担う。
【0076】
光素子システム165は、電気信号を受けてレーザを発生させる複数のVCSEL(Vertical cavity surface emitting laser)チップ165aと、VCSELチップ165aから発生した光信号を受けて電気信号を出力する複数のPD(Photo Diode)チップ165bで構成される。
【0077】
図4を参照し、光ケーブルアセンブリ100の動作を見ると、次の通りである。
【0078】
第1光電変換部110と接続された送信部の電気信号(即ち、映像データ)は、第1光電変換部110の回路ボード120上に配置された光駆動直接回路123の制御を通し、光素子システム125のVCSELチップ125aから光信号に変換され、変換された光信号はレンズシステム126のレンズ128に反射れ、VCSELチップ125aから上方に垂直出射され、ジャンパ127を介して複数の光繊維10のそれぞれに伝送される。
【0079】
第1光電変換部110から伝送された光信号は、光ケーブル1を介して第2光電変換部150に伝送される。第1光電変換部110と第2光電変換部150とを接続する光ケーブル1は、複数の光繊維10を含む。具体的に、複数の光繊維10は、8本で構成されてよい。そのうち、4本の光繊維10aは、ビデオ信号を伝達するためのものである。ビデオ信号を伝達するための光繊維10aは、映像信号と音声信号とを伝送し、1本の光繊維10aが12.5Gに該当する量の情報を伝送することができる。残りの4本の光繊維10b、10cのうち、2本の光繊維10bはデータ信号を伝送し、2本の光繊維10cは信号検出器(Signal Detector)の信号を伝送する。
【0080】
第2光電変換部150は、光ケーブル1から光信号を伝送され、伝送を受けた光信号はジャンパ167によってそれぞれのレンズ168に伝達され、レンズ168を介して光信号が下方に垂直反射され、回路ボード160上のPDチップ165bに入射される。
【0081】
入射された光信号は、回路ボード上のTIA(Transimpedance Amflifier)(図示せず)の制御を通じ、PDチップ165bの出力電流を増幅し、電気信号に変換する。変換された電気信号は、第2光電変換部150と接続された受信部(即ち、ディスプレイ部)に入力される。
【0082】
第1光電変換部110及び第2光電変換部150の内部構成の配置を信号伝達方向に応じて説明する。
【0083】
第1光電変換部110は、光駆動直接回路123、光素子システム125、及びレンズシステム126が送信部から電気信号を伝達されるプラグ121から光信号を伝達する光ケーブル1に向かう方向に沿って順次に配置される。
【0084】
第2光電変換部150は、レンズシステム166と、光素子システム165、及び光駆動直接回路163が光ケーブル1で受信部に向かう方向に沿って順次に配置される。
【0085】
第1光電変換部110は、送信部と接続されるプラグ121を備え、第2光電変換部150は、受信部と接続されるプラグ161を備える。本発明の一実施形態に係る光ケーブルアセンブリ100は、第1及び第2光電変換部110、150を備え、最終的に電気信号を出力して電気的な信号を伝達するプラグ121、161が備えられる。光ケーブル1の光信号をプラグ121、161を送信部及び受信部に電気信号で伝達することができる。なお、プラグ121、161を介して外部電源が入ってきて、光駆動直接回路123、163に電源を供給することができる。
【0086】
第1光電変換部110と第2光電変換部150との構成及び構造は、同じである。説明の便宜のために、以下、第1光電変換部110についてのみ説明する。
【0087】
図5を参照すると、第1光電変換部110及び第2光電変換部150は、それぞれ回路ボード120、160、回路ボードを覆うシールドキャン130及び内部にシールドキャンが配置されるハウジング140を含む。
【0088】
回路ボード120には、光ケーブル1と回路ボード120とを接続するレンズシステム126、光を放出するか光を吸収する光素子システム125、及び光信号を用いて動作される光駆動直接回路123が実装される。この場合、レンズシステム126、光素子システム125、光駆動直接回路123は、光ケーブル1からプラグ12までに続く方向に沿って順次に配置される。
【0089】
複数の光繊維10は、第1光電変換部110及び第2光電変換部150に挿入された光ケーブル1の両端からそれぞれ分岐される。それぞれ分岐された光ケーブル1は、第1光電変換部110及び第2光電変換部150内で被覆20なしに光繊維10のみが配置される。
【0090】
被覆20で覆われた光繊維10が光ケーブル1から分岐され、複数の光繊維10の相互間の干渉を防止するために、一定の距離離隔している状態でレンズシステム126に組み合わせられる。
【0091】
複数の光繊維1のそれぞれは、レンズシステム126の各レンズ128に接続される。具体的に、複数の光繊維1は、それぞれジャンパ127を介して回路ボード120に配置された複数のレンズ128のそれぞれと接続される。複数のレンズ128は、複数の光繊維10が複数のジャンパ127とそれぞれ組み合わせられる部分と反対となる部分に配置される。
【0092】
光素子システム125は、複数の光繊維10がレンズシステム126に組み合わせられる部分と反対となる部分に配置される。即ち、光素子システム125は、光ケーブル1を基準にレンズシステム126の後端に配置される。
【0093】
光素子システム125のうち、光を放出するVCSELチップ125aは、送信部と接続された第1光電変換部110に配置されてよく、前記VCSELチップ125aから伝送された光を受信するPDチップ165bは、受信部と接続された第2光電変換部150に配置されてよい。このとき、第1光電変換部110の光素子システム125のうちの一部は、受信機から伝送されるデータ信号を伝達され、信号検出器(Signal Detector)の信号を伝達されるために、PDチップ125bを含んでよい。同様に、第2光電変換部150の光素子システム125のうちの一部は、送信器から伝送されるデータ信号を伝送し、信号検出器の信号を伝送するために、VCSELチップ125aを含んでよい。
【0094】
本発明の一実施形態に係る光ケーブルアセンブリ100は、双方向光送受信装置であるため、第1光電変換部110及び第2光電変換部150の光素子システム125は、VCSELチップ125aとPDチップ125bが同数で含まれてよい。
【0095】
光駆動直接回路123は、光ケーブル1を基準に光素子システム125の後端に配置される。光駆動直接回路123は、第1光電変換部110では電気信号を光信号出力に必要な電流に変換し、第2光電変換部150では光信号で出力された電流を電気信号に変換する直接回路である。
【0096】
シールドキャン130の内部に回路ボード120と分岐された複数の光繊維10が配置できる空間を形成する。シールドキャン130は、回路ボード120または回路ボード120上に装着される各種素子によって発生する電磁波障害(EMI:electro−magnetic interference)を防止することができる。
【0097】
シールドキャン130の一端130aには、送信部または受信部と直接的に接続されるプラグ121が伸長形成される。プラグ121は、電気的信号を送信または受信することができる。
【0098】
シールドキャン130の他端130bは、光ケーブル1と接続される。光ケーブル1と接続されるシールドキャン130の他端130bを基準に、シールドキャン130の内部には回路ボード120を支持する第1支持部131が配置され、シールドキャン130の外部には光ケーブル1をシールドキャン130の内部にガイドする第2支持部133が配置される。
【0099】
第1支持部131は、回路ボード120を固定的に指示するためのものとして、第1支持部131の一端は回路ボード120と接触され、第1支持部131の他端はシールドキャン130の他端130bと接触する。
【0100】
第1支持部131は、左側支持片131b及び右側支持片131bを含む。第1支持部131は、光ケーブル1がレンズシステム126に挿入される方向に進むにつれてシールドキャン130内の左側支持片131b及び右側支持片131bの相互対向する面が次第に離れるように形成される。具体的に、第1支持部131の左側支持片131bは、相互対向する面がシールドキャン130の他端130bから回路ボード120までシールドキャン130の側面方向に下向傾斜となるように形成される。右側支持片131bも同様に、シールドキャン130の他端130bから回路ボード120までシールドキャン130の側面方向に下向傾斜となるように形成される。
【0101】
第1支持部131は、分岐された光繊維10と離隔したまま、光繊維10が分岐された方向に沿って形成される。よって、第1支持部131は、分岐された複数の光繊維10を干渉することなく、回路ボード120を支持する。
【0102】
第2支持部133は、シールドキャン130に挿入される光ケーブル1を支持する。第2支持部133の一端はシールドキャン130と接触し、他端はハウジング140の内側面と接触するように形成される。第2支持部133には、光ケーブル1がシールドキャン130の内部に挿入される第2挿入ホール132が形成される。
【0103】
第1及び第2支持部131、133は、別個に形成されるものとして説明したが、それに限らず、一体で形成されてよい。なお、第1及び第2支持部131、133は、透明な材質で形成されてよい。このとき、ハウジング140も併せて透明な材質で形成し、ユーザの肉眼で目に付きにくい光ケーブルアセンブリ100を提供することができる。
【0104】
ハウジング140は、内部に空間が形成され、前記シールドキャン130を収容することができる。ハウジング140の一端は、上述の送信部または受信部と接続され、ハウジング140の他端は、光ケーブル1と接続される。ハウジング140は、透明か不透明な材質で形成されてよい。
【0105】
接続されるハウジング140の一端には、シールドキャン130から伸長形成されたプラグ121がハウジング140の外部に突出できるようにプラグホール141が形成される。プラグ121は、送信部と接続された場合、送信部から電気信号を受信し、受信部と接続された場合、受信部に電気信号を伝送する。
【0106】
ハウジング140の他端には、光ケーブル1をハウジング140の内部にガイドするガイド部143が形成され、ガイド部143には、第1挿入ホール142が形成される。第1挿入ホール142を介して光ケーブル1は第1光電変換部110の内部に挿入される。
【0107】
ガイド部143は、ハウジング140の内部に向かって次第に幅が狭まるラッパ状に形成される。ガイド部143は、内周面143aは曲面をなすように形成される。このように、ガイド部143の内周面143aが曲面で形成されることにより、光ケーブル1の流動時に、光ケーブル1がガイド部143との摩擦により発生する破損や摩耗を防止することができる。
【0108】
図6は、図5に示す光ケーブルアセンブリのハウジングを示す斜視図である。図6を参照すると、ハウジング140は、シールドキャン130を収容できる空間を含み、ハウジング140の一端にはプラグ121が外部に突出するようにプラグホール141が形成され、他端には光ケーブル1が形成される。
【0109】
ハウジング140の外側面には、光駆動直接回路から発生する熱を放出するためのベントホール(Vent hole)145が形成されてよい。図6においては、ベントホール145がハウジング140の側面に形成されたものとして示しているが、それに限らずに、全面または背面に形成されてよい。なお、ベントホール145は、ハウジング140だけでなく、シールドキャン130にも形成されてよい。
【0110】
なお、ハウジング140の外側面に滑り止め突起147aを形成することができる。ハウジング140の側面に形成された滑り止め突起147aだけでなく、全面または背面に外側面から突出された滑り止め突起147bを形成することができる。それにより、ユーザの手が滑ることなく、第1または第2光電変換部110、150を送信部または受信部に接続することができる。
【0111】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6