(57)【要約】【課題】スライド移動可能に連結された筐体間の通信を確実に行え、かつ、損傷しにくい光通信構造を提供する。【解決手段】  第１筐体２に設置された第１光素子４１と、第１筐体２へスライド移動可能に連結された第２筐体３に設置された第２光素子４２と、第１光素子４１と第２光素子４２との間を光通信可能に接続する導光配線４３と、第１筐体２若しくは第２筐体３の何れか一方に、又は、第１筐体２及び第２筐体３の夫々に設置されるとともに、導光配線４３の弛みを除去する弛み止め機構５とを備えた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体に設置された第１光素子と、
前記第１筐体へスライド移動可能に連結された第２筐体に設置された第２光素子と、
前記第１光素子と前記第２光素子との間を光通信可能に接続する導光配線と、
前記第１筐体若しくは前記第２筐体の何れか一方に、又は、前記第１筐体及び前記第２筐体の夫々に設置されるとともに、前記導光配線の弛みを除去する弛み止め機構とを備えた光通信構造。
【請求項２】
前記弛み止め機構が、前記導光配線をＳ字状に巻き回され前記スライド移動に伴って互いに近接し又は離間する一組の滑車部材から構成された請求項１に記載の光通信構造。
【請求項３】
前記滑車部材を互いに離間する方向へ常時付勢する付勢手段を設けた請求項２に記載の光通信構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド操作によって開閉する携帯機器等において、スライド移動して開閉する二つの筐体間の光通信を可能とする光通信構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スライド移動により開閉動作可能に連結された２つのユニットからなる携帯機器等において、一方のユニットに設けられた送受光素子からの通信光を他方のユニットに設けられた送受光素子へワイヤレスに導光するユニット間通信装置があった（特許文献１参照）。このユニット間通信装置は、前記両送受光素子間の光の伝播経路であるトンネル部に複数のレンズを設置し、前記通信光を前記レンズで屈折等させて伝播させるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４８２０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の技術では、前記トンネル部の内壁面に高反射率の反射手段、例えば誘電体多膜層の成膜が施されており、前記トンネル部に対して光路が微小角度ずれたときでも、前記通信光は内面壁に吸収されず、前記反射手段で反射しトンネル内部を他方の送受光素子へ伝播する。しかし、通信光を複数のレンズで屈折等させて伝播させるという構成であるため、送受光素子及びレンズの配置位置は非常に重要であり、組立には高い精度が要求されていた。
【０００５】
また、伝播経路が空間であるため、付近の電気配線の不意の移動や埃の進入により伝播経路が簡単に遮られ、通信が妨げられるという問題があった。また、筐体自体の変形が前記トンネル部の変形に直結するため、トンネル部の寸法に余裕を持たせる必要があり、筐体の小型化の妨げとなる場合があった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑み、スライド移動可能に連結された筐体間の通信を確実に行え、かつ、損傷しにくい光通信構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る光通信構造の第１特徴構成は、第１筐体に設置された第１光素子と、前記第１筐体へスライド移動可能に連結された第２筐体に設置された第２光素子と、前記第１光素子と前記第２光素子との間を光通信可能に接続する導光配線と、前記第１筐体若しくは前記第２筐体の何れか一方に、又は、前記第１筐体及び前記第２筐体の夫々に設置されるとともに、前記導光配線の弛みを除去する弛み止め機構とを備えたことにある。
【０００８】
本構成によると、前記第1筐体と第２筐体との通信が導光配線による有線光通信であるため、前記両筐体間の通信を確実に行うことができる。また、無線通信の場合のように、他の配線や周囲の埃等により通信が妨げられる虞がない。筐体が不意に変形しても、光の伝播経路は前記導光配線によって常時確保されているため、光通信を確実に行うことができる。
【０００９】
前記弛み止め機構を備えているため、前記スライド移動によって、前記導光配線が折れたり捻れたりせず、また、前記導光配線と第１光素子との接続部又は前記第２光素子との接続部がこじれることもない。さらに、前記導光配線が他の部品や配線に絡み付くことを防止することができる。したがって、スライド移動による前記導光配線の経年損傷を防止でき、故障も少なくなる。
【００１０】
本発明に係る光通信構造の第２特徴構成は、前記弛み止め機構が、前記導光配線をＳ字状に巻き回され前記スライド移動に伴って互いに近接し又は離間する一組の滑車部材から構成されたことにある。
【００１１】
本構成によると、前記弛み止め機構は一組の滑車部材であるため、前記導光配線は前記滑車部材の回転により円滑に移動することができ、前記導光配線の折れ、捻れ等の損傷を抑えることができる。
【００１２】
さらに、前記滑車部材の直径を、前記導光配線が巻き回され屈曲しても通信光の損失が生じにくい寸法に設定すれば、導光配線は前記寸法の円弧に沿って屈曲されるため、通信光の損失が生じにくい。
【００１３】
また、前記滑車部材は、前記スライド移動に伴って互いに近接し又は離間する、いわゆる動滑車として働くため、夫々の前記滑車部材の移動距離は、前記両筐体の相対的な移動距離、すなわちスライド移動距離よりも小さくて良い。したがって、弛み止め機構をコンパクトにすることができ、スペースが狭い場合にも本発明に係る光通信構造を設置することができる
【００１４】
前記緩み止め機構は滑車部材からなる簡易な構成であるため、組立作業や分解作業に手間が掛からない。したがって、前記緩み止め機構が故障したときも、修理が容易であり、かつ、故障箇所の特定も容易である。
【００１５】
本発明に係る光通信構造の第３特徴構成は、前記滑車部材を互いに離間する方向へ常時付勢する付勢手段を設けたことにある。
【００１６】
本構成によると、付勢手段により前記滑車部材は互いに離間する方向へ常時付勢されているため、前記導光配線の弛みをより確実に除去することができ、スペースが狭い箇所にも本発明に係る光通信構造を適用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る光通信構造４をスライド式の携帯電話機１に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（全体構成）
携帯電話機１は、図１、２に示すごとく、第１筐体２と第２筐体３とが互いにスライド可能に連結されて構成されている。第１筐体２には、詳細な操作が可能なテンキー２１と、テンキー２１の操作を処理する電気回路が実装された第1基板（図示しない）とが備えられている。第２筐体３には、表示画面３２と、基本機能を操作可能なメインキー３１と、メインキー３１の操作を処理する電気回路が実装された第２基板（図示しない）とが備えられている。
【００１９】
光通信構造４は、第１筐体２に設置された第１光素子４１並びに弛み止め機構５と、第２筐体３に設置された第２光素子４２と、第１光素子４１と第２光素子４２とを光通信可能に接続している導光配線としての光ファイバー４３とを備えている。両筐体２、３には、光ファイバー４３を第１筐体２から第２筐体３に亘すために、溝状のスリット（図示しない）が形成されている。
【００２０】
光ファイバー４３と第１光素子４１又は第２光素子４２との接続部４４において通信光の損失が起こらないよう光ファイバー４３と両光素子４１、４２とを接続している。例えば、光ファイバー４３を夫々の光素子に回転自在に接続しても良い。仮に、スライド操作によって光ファイバー４３を捻るような力が発生しても、接続部４４においてその力が吸収される。
【００２１】
本構成によると、両筐体２、３の間の光通信が光ファイバー４３による有線光通信であるため、前記通信を確実に行うことができる。また、無線通信の場合のように、他の配線や周囲の埃等により光通信が妨げられる虞がない。筐体が不意に変形しても、光の伝播経路は光ファイバー４３によって常時確保されているため、光通信を確実に行うことができる。
【００２２】
使用者は、携帯電話機１をスライド操作して開閉することができ、図１（ａ）に示す閉状態においてはメインキー３１によって携帯電話機１の操作を行い、図１（ｂ）に示す開状態においてはメインキー３１とテンキー２１との両方によって携帯電話機１の操作を行う。
【００２３】
テンキー２１の操作による電気信号は前記第１基板において光信号に変換され、第１光素子４１から通信光として発光される。通信光は光ファイバー４３を介して第２光素子４２へ伝播され、前記第２基板において電気信号に再変換され、その電気信号に基づいて表示画面３２の画像が切替わる。その電気信号に基づいて、メインキー３１が発光したり、音の演出等があったりするものでも良い。
【００２４】
メインキー３１の操作による電気信号は前記第２基板において処理され、その電気信号により表示画面３２が切替わる。
【００２５】
第１筐体２と第２筐体３とのスライド機構については、現在市販されている携帯電話機１等により公知な機構であるため、説明は省略する。ただし、携帯電話機１の形状は、本実施形態の図１に示す形状に限定するものではない。
【００２６】
（弛み止め機構）
弛み止め機構５は、図２、３に示すごとく、第１可動台５１と、第２可動台５２と、付勢手段としての第１バネ５３並びに第２バネ５４と、滑車部材としての第１滑車５７並びに第２滑車５８と、光ファイバー４３を第２光素子４２の方向へ案内するガイド５５と、これらの構成部材を設置するベース５６とから構成されている。ベース５６は、前記第１基板の一部であっても良い。
【００２７】
ガイド５５は、光ファイバー４３を第２光素子４２へ案内するよう屈曲させている。同時に、光ファイバー４３は弛まないよう弛み止め機構５により引っ張られているため、ガイド５５は光ファイバー４３から復元力を受ける。本実施形態においては、ベース５６の弛み止め機構５を設置した面を第１筐体２の底面の側に向けて配置しているため、前記復元力がガイド５５をベース５６に押付けるよう働き、ガイド５５がベース５６から外れたりせず、また、ガイド５５の損壊を防止することができる。ただし、ガイド５５とベース５６の結合が強固である場合や、スペース等の設置上の制約がある場合は、上述の配置に制限されるものではない。
【００２８】
第１可動台５１と第２可動台５２とは同形状であり、図４に示すごとく、土台部７１からその側方へ張り出した脚部７２を片側に三箇所ずつ備えており、かつ、脚部７２の厚みは土台部７１の厚みよりも薄く形成されている。ベース５６には、ベース５６の上面部８１に対して平行に離間して段部８２が形成されており、段部８２と上面部８１との隙間は脚部７２の厚みより僅かに大きく設定してある。この隙間が摺動溝８３である。ベース５６には、三列の段部８２が両可動台５１、５２の幅よりも僅かに大きい間隔を取って形成されている。両可動台５１、５２はその脚部７２を摺動溝８３に差込んでベース５６に配置されており、段部８２の側面８５が可動台の側面７４を案内するため、両可動台５１、５２は滑らかに摺動することができる。
【００２９】
脚部７２は夫々の可動台５１、５２の片側に三箇所ずつ計六箇所形成されているが、可動台が滑らかに摺動できる構造であれば、数や形状、構造はどのようなものであっても良い。例えば、三箇所の脚部７２が繋がって一つの脚部７２を形成していても、脚部７２がローラーであっても良い。
【００３０】
図４に示すごとく、夫々の可動台５１、５２に形成された夫々の突部７３と、夫々の突部７３に対応してベース５６に形成されたアンカー部８４とを連結するよう、第１バネ５３と第２バネ５４とが夫々設置されている。このため、第１可動台５１は常に第１光素子４１と反対方向へ付勢されており、第２可動台５２は常に第２光素子４２とは反対方向へ付勢されている。
【００３１】
両可動台５１、５２が夫々段部８２の端部に当接した状態では、第１可動台５１の突部７３とこの突部７３に対応したアンカー部８４との距離と、第２可動台５２の突部７３とこの突部７３に対応したアンカー部８４との距離とは同じである。さらに、第１バネ５３及び第２バネ５４は、同じバネ係数を有する同じ形状のコイルバネである。このため、夫々の可動台５１、５２の移動距離が同じときは、第１可動台５１に係る付勢力と第２可動台５２に係る付勢力とは同じ大きさとなる。
【００３２】
図４に示すごとく、第１可動台５１の土台部７１には第１滑車５７が設置されており、第２可動台５２の土台部７１には第２滑車５８が設置されている。光ファイバー４３は、第１滑車５７と第２滑車５８とにＳ字状に巻き回されている。すなわち、光ファイバー４３は、第１光素子４１の側から第１滑車５７に引っ掛けられ、続いて第２滑車５８に引っ掛けられて、さらにガイド５５を介して第２光素子４２の方向へ案内されている。
【００３３】
本構成によると、付勢手段により、第１滑車５７及び第２滑車５８は互いに離間する方向へ常時付勢されているため、光ファイバー４３の弛みを確実に除去することができ、スペースが狭い箇所にも本発明に係る光通信構造４を適用することが可能となる。
【００３４】
両滑車５７、５８の形状は、図５に示すごとく、上面鍔部９１と下面鍔部９２と凹部９３とからなる一般的な形状であり、滑車の直径は少なくとも２ｍｍ以上にすべきである。光ファイバー４３が２ｍｍ未満の直径で折り曲げられると、通信光の損失が生じやすいからである。したがって、滑車の直径を２ｍｍ以上に設定すれば、光ファイバー４３は滑車の凹部９３に沿って円弧状に屈曲されるため、屈曲による通信光の損失が生じにくい。例えば、滑車の直径を２ｍｍとした場合、滑車での屈曲による通信光の損失は１０％以下である。
【００３５】
各部材の形状、厚み等は、光ファイバー４３が第１滑車５７及び第２滑車５８から逸脱しないよう設定している。例えば、第１光素子４１との接続部４４、第１滑車５７の凹部９３、第２滑車５８の凹部９３、及び、ガイド５５への挿入部分において光ファイバー４３が略一定平面上にあるよう各部材の高さを決定している。光ファイバー４３の配線経路が常に略一定平面上にあれば、光ファイバー４３はバタつかず、両滑車５７、５８から逸脱しにくくなる。また、光ファイバー４３の移動も滑らかとなる。
【００３６】
本構成によると、緩み止め機構が滑車部材による簡易な構成であるため、組立作業や分解作業に手間が掛からない。したがって、緩み止め機構が故障したとき等も、修理が容易であり、かつ、故障箇所の特定も容易である。
【００３７】
両滑車の形状は、図１０に示すごとく、上面鍔部９４と凹部９５とからなる形状であっても良い。この場合は、滑車の厚みを薄くできる。ただし、光ファイバー４３と可動台とが当接しバタついて凹部から逸脱する可能性があるため、各部材は厚み等にさらに注意を払って製作し、光ファイバー４３の配線経路が常に略一定平面上にあるようにし、スライド操作によって光ファイバー４３がバタつかないようにすべきである。
【００３８】
付勢手段は、図８に示すごとく、ねじりバネ６１であっても良い。また、図９に示すごとく、第１滑車５７と第２滑車５８とを回転自在に連結しつつ両可動台５１、５２を常時離間させようとその軸芯方向のみに伸縮する弾性体６２であっても良い。この場合、弾性体６２がベース５６に対して回転するため、両可動台５１、５２が行き違わないようストッパー６３等を設ける必要がある。
【００３９】
（光通信構造の動き）
本発明に係る光通信構造４の詳細な動きを、図６、７に基づいて説明する。図６は携帯電話機１が閉状態のときの光通信機構の断面図と平面図であり、図７は携帯電話機１が開状態のときの光通信機構の断面図と平面図である。
【００４０】
先ず、携帯電話機１が閉状態から開状態へスライド操作されたときの光通信構造４の動きを説明する。第１筐体２と第２筐体３とのスライド移動に伴って、光ファイバー４３はＳ字状の巻き回しを解く方向へ引っ張られ、第２光素子４２と第２滑車５８との間の距離は大きくなる。同時に、その張力によって第１滑車５７と第２滑車５８とは互いに近接する方向へ移動し、第２滑車５８と第１滑車５７との間の距離、及び、第１滑車５７と第１光素子４１との間の距離が小さくなる。このように、第２光素子４２と第２滑車５８との距離が大きくなった分、第１光素子４１と第２滑車５８との間の距離が小さくなる。
【００４１】
両滑車５７、５８が互いに近接する方向へ移動しても、第１滑車５７は第１バネ５３により第１光素子４１と反対方向へ付勢され、第２滑車５８は第２バネ５４により第２光素子４２と反対方向へ付勢されているため、確実に光ファイバー４３に弛みは生じない。
【００４２】
本構成によると、光ファイバー４３が折れたり捻れたりせず、滑車の回転により円滑に移動することができる。また、光ファイバー４３と第１光素子４１との接続部４４又は第２光素子４２との接続部４４がこじれることもない。さらに、光ファイバー４３が他の部品や配線に絡み付くことを防止することができる。このように、スライド移動による光ファイバー４３の経年損傷を防止でき、前記接続部４４分の故障も少なくなる。
【００４３】
また、第１滑車５７と第２滑車５８とはいわゆる動滑車である。例えば、動滑車を１０ｍｍ移動させるには、動滑車に巻き回された光ファイバーを２０ｍｍ引っ張らなければならない。二つの動滑車が直列に並べられている場合に、夫々の動滑車を１０ｍｍだけ移動させるには、光ファイバーを４０ｍｍ引っ張らなければならない。この原理より、第１可動台５１及び第２可動台５２は、スライド操作した距離、すなわち第１筐体２と第２筐体３との相対的な移動距離の４分の１程度だけ移動すれば良い。ただし、可動台の移動距離は、滑車における光ファイバー４３の屈曲の角度によって異なる。屈曲の角度が鋭角であるほど可動台の移動距離は小さくて良いが、屈曲の角度が広がると共に可動台の移動距離は大きくなる。このように、弛み止め機構５をコンパクトにすることができ、スペースが狭い場合にも本発明に係る光通信構造４を設置することができる。
【００４４】
続いて、携帯電話機１が開状態から閉状態へスライド操作されたときの光通信構造４の動きを説明する。第１筐体２及び第２筐体３のスライド移動に伴って、第２光素子４２と第２滑車５８との間の距離は小さくなり、光ファイバー４３は弛もうとする。光ファイバー４３が弛もうとすると第１バネ５３と第２バネ５４との夫々の付勢力により、第１滑車５７と第２滑車５８とは互いにする離間する方向へ移動する。このため、第２滑車５８と第１滑車５７との間の距離、及び、第１滑車５７と第１光素子４１との間の距離が大きくなる。このように、第２光素子４２と第２滑車５８との距離が小さくなった分、第１光素子４１と第２滑車５８との間の距離が大きくなる。このため、光ファイバー４３は弛むことなく、円滑に移動することができ、光ファイバー４３の折れ、捻れ等の損傷を抑えることができる。また、光ファイバー４３と第１光素子４１との接続部４４又は第２光素子４２との接続部４４がこじれることもない。
【００４５】
本実施形態において、弛み止め機構５は第１筐体２に設けているが、例えば、第１可動台５１と第１バネ５３と第１滑車５７とが第１筐体２に設けられ、第２可動台５２と第２バネ５４と第２滑車５８とが第２筐体３に設けられている構造であっても良い。また、両滑車５７、５８が動滑車として動くことができれば、弛み止め機構５は本実施形態のごとく可動台等からなる構成でなくても良い。
【００４６】
（別の実施形態）
第１筐体２と第２筐体３との双方向の光通信が必要な場合は、図１１に示すごとく、第２筐体３の側に第３光素子６４を、第１筐体２の側に第４光素子６５を備え、また、第３光素子６４と第４光素子６５とを接続する光ファイバー４３を備えると共に、第２可動台５２に第３滑車６６を、第１可動台５１に第４滑車６７を設ければ良い。この場合、スライド操作中に双方の光ファイバー４３同士が干渉し合わないよう各々の滑車の直径を調整する。滑車の径が異なっていても上述した動滑車の作用効果は同じである。
【００４７】
ベース５６、滑車部材及び付勢手段を転用できるため、双方向通信とした場合にも、弛み止め機構５の設置寸法は一方向光通信の場合とほぼ同じで良い。したがって、スペースが狭い場合にも本発明に係る光通信構造４を設置し、双方向の光通信を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る携帯電話機の斜視図、（ａ）は閉状態、（ｂ）は開状態を示す
【図２】携帯電話機の上方から見た光通信構造の斜視図
【図３】携帯電話機の下方から見た光通信構造の斜視図
【図４】光通信構造の斜視図
【図５】滑車及び可動台の断面図
【図６】（ａ）は閉状態のときの携帯電話機の断面図、（ｂ）はそのときの光通信機構の平面図
【図７】（ａ）は開状態のときの携帯電話機の断面図、（ｂ）はそのときの光通信機構の平面図
【図８】弛み止め機構に係る付勢手段の他の例を示す図
【図９】弛み止め機構に係る付勢手段の他の例を示す図
【図１０】滑車及び可動台の他の例の断面図
【図１１】別実施形態に係る光通信機構の平面図
【符号の説明】
【００４９】
２    第１筐体
３    第２筐体
４    光通信構造
５    弛み止め機構
４１  第１光素子
４２  第２光素子
４３  光ファイバー（導光配線）
５３  第１バネ（付勢手段）
５４  第２バネ（付勢手段）
５７  第１滑車（滑車部材）
５８  第２滑車（滑車部材）
【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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