(57)【要約】【課題】電子機器間で対向する複数の送受信器をそれぞれ隣接配置する場合でも、設置スペースを小さくすることができる送受信器及び電子機器を提供すること。【解決手段】電磁波を用いた全二重通信が可能で、送信器、受信器の順で第１方向に所定間隔で配置される第１ユニットと、電磁波を用いた全二重通信が可能で、受信器、送信器の順で前記第１方向に所定間隔で配置される第２ユニットと、を備え、前記第２ユニットは、前記第１ユニットと前記第１方向に垂直な方向である第２方向に隣接配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を用いた全二重通信が可能で、送信器、受信器の順で第１方向に所定間隔で配置される第１ユニットと、
電磁波を用いた全二重通信が可能で、受信器、送信器の順で前記第１方向に所定間隔で配置される第２ユニットと、を備え、
前記第２ユニットは、前記第１ユニットと前記第１方向に垂直な方向である第２方向に隣接配置される、ことを特徴とする送受信器。
【請求項２】
前記第１ユニットと前記第２ユニットとをそれぞれさらに少なくとも一つ備え、
前記第２方向において、前記第１ユニットと前記第２ユニットとが交互に隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の送受信器。
【請求項３】
前記第１ユニットと前記第２ユニットとをそれぞれさらに少なくとも一つ備え、
前記第１方向において、前記第１ユニットと前記第２ユニットとが隣接するように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の送受信器。
【請求項４】
隣接する前記第１ユニットおよび前記第２ユニットの各送信器および各受信器は、一方のユニットの前記受信器に対向する送信器から送信される電磁波が、他方のユニットの前記送信器に干渉しかつ前記他方のユニットの受信器に干渉を与えないように配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の送受信器。
【請求項５】
前記電磁波が赤外光であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の送受信器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の送受信器を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器間で対向する複数の送受信器をそれぞれ隣接配置する場合でも、設置スペースを小さくすることができる送受信器及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）やタブレット型パーソナルコンピュータ（タブレット型ＰＣ）のような携帯用情報機器は、持ち歩きを重視していることからＰＣ本体が小さいため周辺機器を接続するコネクタが少ないことが多い。これを補うために、ポートリプリケータやドッキングステーションという拡張装置を使うことがある。ポートリプリケータは、例えばノート型ＰＣ本体の後ろ側に付け足すアダプタの固まりであり、ノート型ＰＣを持って出かけるときは、ポートリプリケータを外すのが一般的である。ノート型ＰＣとポートリプリケータとを組み合わせて用いることで、ノート型ＰＣを据え置き型ＰＣとして利用する場合に、十分な利用環境を実現し、ノート型ＰＣ本体からは使用頻度の低いコネクタを省くことによってノート型ＰＣの携帯性を高めることができる。ドッキングステーションは、ポートリプリケータの機能以外に、各種の拡張機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０６５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８２３９３号公報
【特許文献３】特開２００２−９１６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ノート型ＰＣに拡張装置を接続する場合、高い伝送速度あるいは転送速度を得るために、光送受信器を対向させた光カップリングを行って全二重通信を行う場合がある。また、対向する１組の光送受信器の伝送速度を超える伝送速度を得るために、２組以上の対抗する光送受信器を並列構成する場合がある。例えば、対向する１組の光送受信器の伝送速度が２０Ｇｂｐｓである場合に、４０Ｇｂｐｓの伝送速度を得るには、対向する２組の光送受信器を並列配置する。
【０００５】
しかし、対向する２組の光送受信器を並列配置する場合、対向する光送信器から送信された光ビームは、対向する光受信器に向けられて受信されるものの、この光受信器に隣接配置された光受信器にも受信され、干渉が生じてしまう。このため、隣接する光送受信器は、互いに干渉しないように、離隔配置する必要があり、設置スペースが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子機器間で対向する複数の送受信器をそれぞれ隣接配置する場合でも、設置スペースを小さくすることができる送受信器及び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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１態様にかかる送受信器は、電磁波を用いた全二重通信が可能で、送信器、受信器の順で第１方向に所定間隔で配置される第１ユニットと、電磁波を用いた全二重通信が可能で、受信器、送信器の順で前記第１方向に所定間隔で配置される第２ユニットと、を備え、前記第２ユニットは、前記第１ユニットと前記第１方向に垂直な方向である第２方向に隣接配置される。
【０００８】
また、上記態様にかかる送受信器は、前記第１ユニットと前記第２ユニットとをそれぞれさらに少なくとも一つ備え、前記第２方向において、前記第１ユニットと前記第２ユニットとが交互に隣接して配置されるようにしてもよい。
【０００９】
また、上記態様にかかる送受信器は、前記第１ユニットと前記第２ユニットとをそれぞれさらに少なくとも一つ備え、
前記第１方向において、前記第１ユニットと前記第２ユニットとが隣接するように配置されるようにしてもよい。
【００１０】
また、隣接する前記第１ユニットおよび前記第２ユニットの各送信器および各受信器は、一方のユニットの前記受信器に対向する送信器から送信される電磁波が、他方のユニットの前記送信器に干渉しかつ前記他方のユニットの受信器に干渉を与えないように配置されるようにしてもよい。
【００１１】
また、前記電磁波が赤外光であってもよい。
【００１２】
また、本発明の第２態様にかかる電子機器は、上記第１態様に係る送受信器を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の上記態様によれば、電子機器間で対向する複数の送受信器をそれぞれ隣接配置する場合でも、設置スペースを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ノート型ＰＣに、拡張装置２０が接続される前の状態を示したノート型ＰＣと拡張装置との関係を示す斜視図である。
【図２】図２は、ノート型ＰＣ側の光送受信器部の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、ノート型ＰＣの光送受信器と拡張装置の光送受信器とが結合した状態を示す断面図である。
【図４】図４は、ノート型ＰＣの光送受信器と拡張装置との光送受信器とが結合した状態を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、ノート型ＰＣの光送受信器と拡張装置との光送受信器とが結合した状態を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、従来及び本実施の形態における、隣接配置される光送受信器の光送信器と光受信器との配置関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施の形態の変形例１の光送受信器の隣接配置関係を示す図である。
【図８】図８は、本実施の形態の変形例２の光送受信器の隣接配置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る光送受信器の好適な実施の形態について説明する。
【００１６】
＜ノート型ＰＣと拡張装置＞
図１は、電子機器であるノート型ＰＣ１０に、電子機器である拡張装置２０が接続される前の状態を示したノート型ＰＣ１０と拡張装置２０との関係を示す斜視図である。図１に示すように、ノート型ＰＣは、本体筐体１２に対してディスプレイ筐体１１が本体筐体１２の後端（−Ｙ方向端）に設けたヒンジを介して回動できるようになっている。図１では、ディスプレイ筐体１１が本体筐体１２の上に重ねられた状態を示している。
【００１７】
本体筐体１２は、上面にキーボード装置やタッチパッドなどが配置され、内部にＣＰＵ及びメモリ等の複数の電子部品が実装された図示しないプリント基板（マザーボード）が収容される。ディスプレイ筐体１１の下側には、液晶ディスプレイ等が配置される。
【００１８】
一方、拡張装置２０は、ポートリプリケータであり、ノート型ＰＣ１０の機能を拡張するための複数の電子部品が実装された図示しないプリント基板が収容される。拡張装置２０は、各種の通信接続部を有し、例えば、ＵＳＢコネクタ等の有線接続コネクタ類や、近距離無線通信を含む無線通信接続端末を有する。そしてノート型ＰＣと拡張装置２０とは少なくとも、対向する光送受信器による通信カップリングによって接続可能である。
【００１９】
ノート型ＰＣ１０の後方端部２０Ｒであって本体筐体１２の下側には、一対のフック挿入部１８と、光送受信器部１６とを有する。一方、拡張装置２０の上側には、一対のフック２８と、光送受信器部２６とを有する。
【００２０】
ノート型ＰＣ１０は、後方端部２０Ｒを、拡張装置２０に設けられた一対のガイド部２３間に前側から斜めに挿入してスライド面２２上をスライドさせ、後端突起部２１に当接させて下側に降ろし、フック２８がフック挿入部１８に挿入することによって拡張装置２０に対して位置決めされる。このとき、光送受信器部１６と光送受信器部２６とは光カップリングが可能な位置関係となる。なお、図１に示した光カップリングは一例であり、光カップリングの位置や位置決めは、この構成に限らない。
【００２１】
＜光送受信器部＞
図２は、ノート型ＰＣ１０側の光送受信器部１６の構成を示す斜視図である。図２に示すように、光送受信器部１６は、光送受信器３０，４０がＸ方向（左右方向）に並列配置されている。光送受信器４０の−Ｘ側端には、電源コネクタ２９が配置される。
【００２２】
光送受信器３０は、面発光レーザなどの光送信器３１及びフォトダイオードなどの光受信器３２を有する。光送信器３１から発した光はコリメータレンズ３３を介して出射される。光受信器３２への光は集光レンズ３４を介して入力される。同様に、光送受信器４０は、光送信器４１及びコリメータレンズ４３と、光受信器４２及び集光レンズ４４とを有する。
【００２３】
光送受信器３０，４０は、光送信器３１，４１が出射する面発光レーザを駆動するレーザ駆動回路や、光受信器３２，４２であるフォトダイオードが光／電流変換した電流を電圧信号に増幅するトランスインピーダンスアンプ等を有する。
【００２４】
光送受信器３０，４０は、同一モジュールであり、一対の光送信器３１と光受信器３２とを結ぶ線、及び一対の光送信器４１と光受信器４２とを結ぶ線は、ともに前後方向（Ｙ方向）となり、光送受信器３０と光送受信器４０とはＹ方向に垂直なＸ方向（左右方向）に隣接配置される。また、光送信器３１及び光受信器３２のＹ方向の配置関係と、光送信器４１及び光受信器４２のＹ方向の配置関係とは逆になる。具体的には、光送信器３１は、光受信器３２よりも−Ｙ方向（後方）に位置し、光送信器４１は、光受信器４２よりも＋Ｙ方向（前方）に位置する。
【００２５】
なお、光送受信器部１６は、光送信器３１，４１及び光受信器３２，４２に対する光の通過領域以外を保護材で埋め込むことが好ましい。
【００２６】
＜光送受信器の配置＞
図３は、ノート型ＰＣ１０の光送受信器３０，４０と拡張装置２０の光送受信器５０，６０とが結合した状態を示す断面図である。また、図４は、ノート型ＰＣ１０の光送受信器３０，４０と拡張装置２０の光送受信器５０，６０とが結合した状態を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。さらに、図５は、ノート型ＰＣ１０の光送受信器３０，４０と拡張装置２０の光送受信器５０，６０とが結合した状態を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。なお、光送受信器３０，４０，５０，６０は、すべて同じ構成を有するモジュールである。
【００２７】
図３〜図５に示すように、ノート型ＰＣ１０の光送受信器３０，４０は、それぞれ拡張装置２０の光送受信器５０，６０の全体に対してＸ方向に対向配置される。光送受信器５０は、光送信器５１、光受信器５２、コリメータレンズ５３及び集光レンズ５４を有する。また、光送受信器６０は、光送信器６１、光受信器６２、コリメータレンズ６３及び集光レンズ６４を有する。そして、光送信器３１と光受信器５２、光送信器５１と光受信器３２、光送信器４１と光受信器６２、光送信器６１と光受信器４２とは、それぞれＺ方向で対向配置される。例えば、図４に示すように、光送信器４１と光受信器６２とは、光送信器４１及び光受信器６２を通るＺ方向に平行な線ＣＬ１上に配置される。また、光送信器６１と光受信器４２とは、光送信器６１及び光受信器４２を通るＺ方向に平行な線ＣＬ２上に配置される。
【００２８】
また、光送信器３１と光受信器３２、光送信器４１と光受信器４２、光送信器５１と光受信器５２、及び、光送信器６１と光受信器６２は、それぞれＹ方向に配列される。例えば、図５に示すように、光送信器３１と光受信器３２は、光送信器３１及び光受信器３２を通り、Ｙ方向に平行な線Ｃ１上に配置される。また、光送信器４１と光受信器４２は、光送信器４１及び光受信器４２を通り、Ｙ方向に平行な線Ｃ２上に配置される。そして、光送受信器３０と光送受信器４０とはＸ方向に隣接配置される。同様に、光送受信器５０，６０とはＸ方向に隣接配置される。ここで、第１ユニットとしての光送受信器３０は、光送信器３１、光受信器３２の順で第１方向（＋Ｙ方向）に所定間隔で配置され、第２ユニットとしての光送受信器４０は、光受信器４２、光送信器４１の順で第１方向（＋Ｙ方向）に所定間隔で配置される。そして、光送受信器３０と光送受信器４０とは、第２方向（Ｘ方向）に隣接配置される。
【００２９】
図４に示すように、光送受信器４０，６０間では、光送信器４１からコリメータレンズ４３を介して送信信号を含む光ビームが集光レンズ６４を介して光受信器６２に入光し、光送信器６１からコリメータレンズ６３を介して送信信号を含む光ビームが集光レンズ４４を介して光受信器４２に入光して、全二重通信が行われる。同様に、光送受信器３０，５０間でも、全二重通信が行われる。
【００３０】
ここで、図６（ａ）に示すように、光送受信器３０，４０を隣接配置する場合、従来は、光送信器３１と光受信器３２の位置関係と、光送信器４１と光受信器４２との位置関係とは、Ｙ方向に関して同一方向としている。そして、光受信器４２に対向する光送信器６１からの光ビームは、平行光で出射されるものの、ガウシアン分布にしたがって広がる。この広がった光が隣接する光受信器３２に干渉する光領域６０Ｅが集光レンズ３４に被らないように光送受信器３０，４０を隣接配置する必要がある。また、光送信器５１からの光が隣接する光受信器４２に干渉する光領域５０Ｅが集光レンズ４４に被らないように光送受信器３０，４０を隣接配置する必要がある。この結果、光送受信器３０，４０間は、Ｘ方向に関し距離ｄ１、離隔する必要がある。
【００３１】
一方、本実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、光送受信器３０，４０の光送信器３１と光受信器３２の位置関係と、光送信器４１と光受信器４２との位置関係とは、Ｙ方向（第１方向）に関して逆方向に配置される。この場合、距離ｄ１離隔した光送受信器３０，４０の配置関係では、光受信器３２，４２間の距離は、距離ｄ１０よりも大きくなる。この結果、図６（ｂ）に示すように、光送受信器３０，４０間の距離は、光受信器３２，４２間の距離が距離ｄ１０になるまで、小さくすることができ、距離ｄ２となる。距離ｄ２は、距離ｄ１よりも距離Δｄ分、近づけて配置することができる。この結果、本実施の形態では、複数の光送受信器３０，４０をそれぞれ隣接配置する場合、従来に比して設置スペースを小さくすることができる。すなわち、隣接する第１ユニットである光送受信器３０および第２ユニットとしての光送受信器４０の各光送信器３１，４１および各光受信器３２，４２は、一方のユニット、例えば第１ユニットの光受信器３２に対向する光送信器５１から送信される電磁波が、他方のユニット、例えば第２ユニットの光送信器４１に干渉し、かつ、他方のユニットの光受信器４２に干渉を与えないように配置される。
【００３２】
なお、例えば、１組の光送受信器３０，５０及び１組の光送受信器４０，６０がそれぞれ２０Ｇｂｐｓの伝送速度を持つ全二重通信を行う場合、４０Ｇｂｐｓの伝送速度をもつ全二重通信を行うことができる。
【００３３】
また、電源コネクタ２９の替わりに、フック２８及びフック挿入部１８を電源コネクタとして兼用してもよい。この場合、光送受信器部１６に対向する光送受信器部２６の光送受信器５０，６０は、光送受信器３０，４０を入れ替えた構成のみとなり、製造が容易となる。
【００３４】
＜変形例１＞
図７は、本実施の形態の変形例１の光送受信器の隣接配置関係を示す図である。本変形例１では、図５に示した光送受信器３０，４０の隣接配置に対し、さらにＸ方向（第２方向）に光送受信器７０を隣接配置したものである。本変形例１では、＋Ｘ方向に光送受信器７０をさらに隣接配置するが、光送受信器７０の光送信器７１及び光受信器７２の配置関係は、隣接する光送受信器３０の光送信器３１及び光受信器３２の配置関係に対してＹ方向に逆に配置される。すなわち、光送受信器７０は、第２ユニットとしての光送受信器４０と同様に、光受信器７２、光送信器７１の順で第１方向（＋Ｙ方向）に所定間隔で配置される。このように、複数配置された光送受信器の各送受信器は、一対の送信器と受信器とを結ぶ線に垂直な方向に隣接配置され、かつ、隣接する一対の送信器と受信器との配置関係が交互に逆になるように配置される。これにより、３以上の光送受信器が隣接配置される場合であっても、設置スペースを小さくすることができる。
【００３５】
なお、例えば、光送受信器４０，３０，７０とこれに対向する光送受信器とがそれぞれ２０Ｇｂｐｓの伝送速度を持つ全二重通信を行う場合、６０Ｇｂｐｓの伝送速度をもつ全二重通信を行うことができる。
【００３６】
＜変形例２＞
図８は、本実施の形態の変形例２の光送受信器の隣接配置関係を示す図である。本変形例２では、図５に示した光送受信器３０，４０の隣接配置に対し、さらにＹ方向（第１方向）に光送受信器８０，９０を隣接配置したものである。すなわち、光送受信器３０の−Ｙ方向に、光送受信器８０を隣接配置し、光送受信器８０の光送信器８１及び光受信器８２の位置関係は、光送受信器４０の光送信器４１及び光受信器４２の位置関係と同一である。そして、光送受信器８０の光送信器８１及び光受信器８２と、光送受信器４０の光送信器４１及び光受信器４２は、同一の線Ｃ１１上に配置される。同様に、光送受信器４０の−Ｙ方向に、光送受信器９０を隣接配置し、光送受信器９０の光送信器９１及び光受信器９２の位置関係は、光送受信器３０の光送信器３１及び光受信器３２の位置関係と同一である。そして、光送受信器９０の光送信器９１及び光受信器９２と、光送受信器３０の光送信器３１及び光受信器３２は、同一の線Ｃ１２上に配置される。
【００３７】
ここで、光送受信器３０，４０と光送受信器８０，９０との間の距離ｄ３は、光受信器４２と光受信器９２との間が距離ｄ１０以上となるときの最小距離である。
【００３８】
これにより、３以上の光送受信器が隣接配置される場合であっても、設置スペースを小さくすることができる。特に、変形例２では、Ｘ方向のみならず、Ｙ方向にも広げても設置スペースを小さくすることができる。
【００３９】
なお、例えば、光送受信器４０，３０，８０，９０とこれに対向する光送受信器とがそれぞれ２０Ｇｂｐｓの伝送速度を持つ全二重通信を行う場合、６０Ｇｂｐｓの伝送速度をもつ全二重通信を実現することができる。
【００４０】
また、上記の実施の形態及び変形例では、光を媒体とするものであったが、マイクロ波やミリ波などの指向性の高い電波を媒体とするものであってもよく、例えば、ホーンアンテナで対向する送受信器にも適用することができる。すなわち、本実施の形態及び変形例では、光及び電波を含む電磁波であって指向性の高い電磁波を媒体とするものであれば適用することができる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態及び変形例で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ノート型ＰＣ
１１  ディスプレイ筐体
１２  本体筐体
１６，２６  光送受信器部
１８  フック挿入部
２０  拡張装置
２０Ｒ  後方端部
２１  後端突起部
２２  スライド面
２３  ガイド部
２８  フック
２９  電源コネクタ
３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  光送受信器
３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１  光送信器
３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２  光受信器
３３，４３，５３，６３  コリメータレンズ
３４，４４，５４，６４  集光レンズ
５０Ｅ，６０Ｅ  光領域
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２，ＣＬ１，ＣＬ２  線
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ１０，Δｄ  距離
【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】
2020053846.tif 000007
【図６】
2020053846.tif 000008
【図７】
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【図８】
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