(57)【要約】【解決手段】関節型電子装置のような第一及び第二の光能動装置の間を伝送するためのデータリンクである。結合ユニットは各光能動装置の上方に取付けられる。各結合ユニットは上面と底面との間に延在する先細の窪（くぼ）みを備え、該先細の窪みは、上面に形成された大開口と、下面に形成された小開口とを備える。先細の窪みは、光ファイバの第一の端部を収容するとともに対応する光能動装置の端部と位置合せする。窪みの小開口は、略円形の断面あるいは略鍵穴状の断面形状を有する。溝は、各結合ユニットの上面付近に配置することができ、結合ユニットの先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在している。光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの一端付近のセグメントは、凸状に傾斜した側壁に沿って湾曲する。対向する一対の縁部は光ファイバを溝内に保持する。【選択図】図４
2009529148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の第一の部分と第二の部分との間でデータを伝送するための光データリンクであって、前記電子装置の第一の部分は第一の回路基板を含み、前記電子装置の第二の部分は第二の回路基板を含み、電子装置の前記第一及び第二の部分は関節型ジョイントによって連結されている光データリンクであり、
第一の端部、第二の端部、及び、第一の端部と第二の端部との間に配置された中間部分を備える光ファイバと、
前記電子装置の第一の部分の第一の回路基板に取付けられた第一の光能動装置と、
前記電子装置の第二の部分の第二の回路基板に取付けられた第二の光能動装置と、
前記第一の光能動装置に隣接して取付けられ、該第一の光能動装置と位置合せされた状態で光ファイバの第一の端部を収容及び保持する第一の結合ユニットと、
前記第二の光能動装置に隣接して取付けられ、該第二の光能動装置と位置合せされた状態で光ファイバの第二の端部を収容及び保持する第二の結合ユニットと、
を有し、
光ファイバの前記中間部分は、前記光データリンクが電子装置の第一の部分と第二の部分との間でデータを通信するように、電子装置の前記関節型ジョイント内を通っている光データリンク。
【請求項２】
前記第一及び第二の結合ユニットの各々は先細の窪みを備え、該先細の窪みは、各結合ユニットの上面に形成された、光ファイバを収容するための大開口と、各結合ユニットの底面に形成された、光ファイバの一端を一方の光能動装置と位置合せするための小開口とを備える、請求項１に記載の光データリンク。
【請求項３】
前記先細の窪みは凸状に傾斜した側壁を備える、請求項２に記載の光データリンク。
【請求項４】
前記凸状に傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕の半径を画定する、請求項３に記載の光データリンク。
【請求項５】
各結合ユニットの底面に形成された前記小開口は略円形の断面形状を備える、請求項３に記載の光データリンク。
【請求項６】
各結合ユニットの底面に形成された前記小開口は略鍵穴状の断面形状を備え、該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは距離が短い点で接する、請求項３に記載の光データリンク。
【請求項７】
各結合ユニットの上面付近に配置された溝を更に有し、該溝は、先細の窪みと各結合ユニットの側壁との間に延在し、光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの一端付近のセグメントは、先細の窪みに沿って湾曲する、請求項２に記載の光データリンク。
【請求項８】
各結合ユニットの溝の上方に配置された対向する一対の縁部を更に有し、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている、請求項７に記載の光データリンク。
【請求項９】
第一の光能動装置と第二の光能動装置との間でデータを伝送するための低背型光データリンクであって、
第一の端部及び第二の端部を備える光ファイバと、
前記第一の光能動装置の上方に取付けるための第一の結合ユニットであって、該第一の結合ユニットは、該第一の結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みを備え、該先細の窪みは、上面に形成された大開口と、底面に形成された小開口とを備え、前記先細の窪みは、光ファイバの第一の端部を収容するとともに光ファイバの第一の端部を第一の光能動装置に対して位置合せする第一の結合ユニットと、
前記第二の光能動装置の上方に取付けるための第二の結合ユニットであって、該第二の結合ユニットは、該第二の結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みを備え、該先細の窪みは、上面に形成された大開口と、底面に形成された小開口とを備え、前記先細の窪みは、光ファイバの第二の端部を収容するとともに光ファイバの第二の端部を第二の光能動装置に対して位置合せする第二の結合ユニットと、
を有する低背型光データリンク。
【請求項１０】
前記先細の窪みは凸状に傾斜した側壁を備える、請求項９に記載の低背型光データリンク。
【請求項１１】
前記傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕の半径を画定する、請求項１０に記載の低背型光データリンク。
【請求項１２】
底面に形成された前記小開口は略円形の断面形状を備える、請求項９に記載の低背型光データリンク。
【請求項１３】
底面に形成された前記小開口は略鍵穴状の断面形状を有し、該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは距離が短い点で接する、請求項９に記載の低背型光データリンク。
【請求項１４】
各結合ユニットの上面付近に配置された溝を更に有し、該溝は、先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在し、光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの一端付近のセグメントは、凸状に傾斜した側壁に沿って湾曲する、請求項１０に記載の低背型光データリンク。
【請求項１５】
各結合ユニットの溝の上方に配置された対向する一対の縁部を更に有し、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている、請求項１４に記載の低背型光データリンク。
【請求項１６】
光データリンクにおいて光ファイバを光能動装置に位置合せされた状態で収容及び保持するための結合ユニットであって、
該結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みであって、結合ユニットの上面に形成された、光ファイバを収容するための大開口と、結合ユニットの底面に形成された、光ファイバの端部を光能動装置と位置合せするための小開口とを備える先細の窪みを有する結合ユニット。
【請求項１７】
前記先細の窪みは凸状に傾斜した側壁を有する、請求項１６に記載の結合ユニット。
【請求項１８】
前記凸状に傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕の半径を画定する、請求項１７に記載の結合ユニット。
【請求項１９】
結合ユニットの底部に形成された前記小開口は略円形の断面形状を有する、請求項１６に記載の結合ユニット。
【請求項２０】
結合ユニットの底部に形成された前記小開口は略鍵穴状の断面形状を有し、該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは距離が短い点で接する、請求項１６に記載の結合ユニット。
【請求項２１】
結合ユニットの上面付近に配置された溝を更に有し、該溝は、先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在し、光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの端部付近のセグメントは、先細の窪みに沿って湾曲する、請求項１７に記載の結合ユニット。
【請求項２２】
結合ユニットの溝の上方に配置された対向する一対の縁部を更に有し、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている、請求項２１に記載の結合ユニット。
【請求項２３】
光データリンクの一部を組立てるための方法であって、前記光データリンクは、結合ユニットと光ファイバとを含み、前記結合ユニットは、より大きな端部及びより小さな端部を備える先細の窪みと、該窪みから結合ユニットの側壁まで延在する溝とを含む方法であり、
前記光ファイバの一端を結合ユニットの窪みのより大きな端部に挿入するステップと、
前記光ファイバを約９０度曲げるステップと、
前記光ファイバを結合ユニットの溝に押込むステップと、
を有する方法。
【請求項２４】
締嵌めを提供することによって光ファイバを溝内に保持するステップ
を更に有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
光データリンクの一部を組立てるための方法であって、前記先細の窪みは、より小さな端部とより大きな端部との間に湾曲した壁を備え、前記方法は、
光ファイバを窪みの湾曲した壁に沿わせて曲げることによって光ファイバの湾曲を制御するステップ
を更に有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
窪みのより小さな端部に、大開口と小開口とを有する鍵穴状設計を提供するステップと、
前記光ファイバを鍵穴状設計の大開口に挿入するステップと、
前記ファイバの端部の切断あるいは切除において、光ファイバの端部を鍵穴状設計の大開口から小開口に付勢して光ファイバの端部に締嵌めを提供するステップと
を更に有する、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子装置の部分間で信号を結合するための光データリンクに関するものである。
【０００２】
より具体的には、本発明は、電子装置の別々の部分間の通信を提供するために電子装置の関節型ジョイントに光ファイバを通してなる、光ファイバデータリンクを提供することに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
携帯電話機は、別々の２個の部分がヒンジによって連結された、いわゆる、フリップホンあるいはクラムシェル構成のものが多い。ラップトップコンピュータ、個人情報端末（ＰＤＡ）及び関節部を有するその他の電子装置にも、互いにヒンジや関節部で連結された部分を有するものがある。これら関節連結された部分は、通常、映像あるいは情報スクリーン、キーボード、カメラ、入出力ポート等を備えており、これらは、ヒンジ、関節ジョイント等を介して電子装置の一方の部分から他方の部分に多量のデータを伝送しなければならない。例えば、関節部を有する電子装置の部分間のヒンジに、８０本あるいはそれ以上の平行な銅線を通す必要がある場合がある。しかしながら、スペースや干渉という問題を配慮して電子装置のヒンジに８０本以上もの銅線を配置するのは、特にこれら装置は小型化しつつあるため、大変困難である。
【０００４】
光ファイバのヒンジ内の配置、対応する光能動装置への光ファイバの効率的な取付及びヒンジの関節運動が提起する光ファイバの耐久性の問題のいずれも、経済的な方法で解決するには創造的な思考を要する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、電子装置の関節部によって連結された部分間の通信を効率よく効果的に提供する手段の改善が要望されている。
【０００６】
本発明の一般的な目的は、電子装置の部分間の通信を容易にするために電子装置のヒンジを通る光ファイバを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、電子装置のヒンジを通る光ファイバであって、最大１８０度まで繰返し曲げても光ファイバの光減衰がないかほとんどない光ファイバを提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、必要な銅線数を大幅に低減することができる、関節部を有する電子装置の部分間の通信のための光データリンクを提供することである。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、光学的に効率がよい低背型光データリンクを提供することである。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、光能動装置の上方に配置された結合ユニット内の光ファイバに対し、所望の湾曲半径を付与するための手段を提供することである。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、最小限の高さ要件及び最小限の空間要件で、光ファイバの端部を光能動装置に連結する結合ユニットを提供することである。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、光データリンクを組立てるための簡単で効率的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、関節型のジョイントやヒンジを有する電子装置等の電子装置の第一の部分と第二の部分との間でデータを伝送するための光データリンクに関する。電子装置の第一の部分は第一の回路基板を含み、電子装置の第二の部分は第二の回路基板を含む。電子装置の第一の部分の第一の回路基板には、第一の光能動装置が取付けられており、電子装置の第二の部分の第二の回路基板には、第二の光能動装置あるいは光ファイバ相互接続装置が取付けられている。第一の結合ユニットが第一の光能動装置に隣接して取付けられ、第一の結合ユニットは、第一の光能動装置と位置合せされた状態で光ファイバの第一の端部を収容及び保持している。同様に、第二の結合ユニットが第二の光能動装置に隣接して取付けられ、第二の結合ユニットは、第二の光能動装置と位置合せされた状態で光ファイバの第二の端部を収容及び保持している。光ファイバの中間部分は、光データリンクが電子装置の第一の部分と第二の部分との間でデータを通信するように、電子装置の関節型のジョイント内を通っている。
【００１４】
好ましくは、結合ユニットの各々は先細の窪（くぼ）みを有し、大開口が、光ファイバを収容するために結合ユニットの上面に形成されているとともに、小開口が、光ファイバの一端を光能動装置と位置合せするために結合ユニットの底面に形成されている。先細の窪みは、凸状に傾斜した側壁を有することができる。例えば、凸状に傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕という小さな半径を画定することができる。各結合ユニットの底面に形成された小開口は略円形の断面形状を有することができる。これに替えて、各結合ユニットの底面に形成された小開口は略鍵（かぎ）穴状の断面形状を有することができ、該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは各開口の周縁に沿って距離が短い点で接する。小開口の寸法は、光ファイバの直径に合致するように構成することができ、組立中の結合ユニットへのファイバ挿入の容易性を損なうことなくファイバ端部を能動装置に隣接して正確に容易に配置することができる。さらに、小開口は、ファイバ配置方向に対して１８０度の位置に配置することができ、ファイバの曲げに対する自然な抵抗によって、ファイバは、より小さな、直径がより正確な開口部内に付勢される。小開口は、好ましくは、光ファイバに対して締嵌（ば）めを提供し、これにより、ファイバが確実に保持される。
【００１５】
先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在する溝を、各結合ユニットの上面付近に配置することができる。光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの一端付近のセグメントは、凸状に傾斜した窪みの外形に沿って湾曲する。各結合ユニットの溝の上方には、対向する一対の縁部を配置することができ、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている。
【００１６】
本発明は、さらに、第一の光能動装置と第二の光能動装置あるいは光ファイバ相互接続装置との間でデータを伝送するための低背型光データリンクを含む。該低背型光データリンクは、第一の端部及び第二の端部を備える光ファイバと、第一の光能動装置の上方に取付けるための第一の結合ユニットであって、該第一の結合ユニットは、該第一の結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みを備え、該先細の窪みは、上面に形成された大開口と、底面に形成された小開口とを備え、先細の窪みは、光ファイバの第一の端部を収容するとともに光ファイバの第一の端部を第一の光能動装置に対して位置合せする第一の結合ユニットと、第二の光能動装置の上方に取付けるための第二の結合ユニットであって、該第二の結合ユニットは、該第二の結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みを備え、該先細の窪みは、上面に形成された大開口と、底面に形成された小開口とを備え、先細の窪みは、光ファイバの第二の端部を収容するとともに光ファイバの第二の端部を第二の光能動装置に対して位置合せする第二の結合ユニットとを有する。
【００１７】
低背型データリンクのための結合ユニットにおける先細の窪みは、好ましくは、凸状に傾斜した側壁を有し、傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕の半径を画定する。底面に形成された小開口は、略円形の断面形状あるいは略鍵穴状の断面形状を有することができる。該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは各開口の周縁に沿って距離が短い点で接する。小開口の寸法は、光ファイバの直径に合致するように構成することができ、組立中の結合ユニットへのファイバ挿入の容易性を損なうことなくファイバ端部を能動装置に隣接して正確に容易に配置することができる。さらに、小開口は、ファイバ配置方向に対して１８０度の位置に配置することができ、ファイバの曲げに対する自然な抵抗によって、ファイバは、より小さな、直径がより正確な開口部内に付勢される。小開口は、好ましくは、光ファイバに対して締嵌めを提供し、これにより、ファイバが確実に保持される。
【００１８】
先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在する溝を、各結合ユニットの上面付近に配置することができる。光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの一端付近のセグメントは、凸状に傾斜した側壁の外形に沿って湾曲する。各結合ユニットの溝の上方には、対向する一対の縁部を配置することができ、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている。
【００１９】
本発明は、また、光データリンクにおいて光ファイバを光能動装置に位置合せされた状態で収容及び保持するための結合ユニットに関する。該結合ユニットは、該結合ユニットの上面と底面との間に延在する先細の窪みを含み、該先細の窪みは、結合ユニットの上面に形成された、光ファイバを収容するための大開口と、結合ユニットの底面に形成された、光ファイバの端部を光能動装置と位置合せするための小開口とを有する。
【００２０】
先細の窪みは、凸状に傾斜した側壁を有することができる。凸状に傾斜した側壁の一部は約２〔ｍｍ〕の半径を画定することができる。結合ユニットの底部に形成された小開口は、略円形の断面形状あるいは略鍵穴状の断面形状を有することができる。該鍵穴状の断面形状は、小開口に連なる大開口を呈し、小開口と大開口とは各開口の周縁に沿って距離が短い点で接する。小開口の寸法は、光ファイバの直径に合致するように構成することができ、組立中の結合ユニットへのファイバ挿入の容易性を損なうことなくファイバ端部を能動装置に隣接して正確に容易に配置することができる。さらに、小開口は、ファイバ配置方向に対して１８０度の位置に配置することができ、ファイバの曲げに対する自然な抵抗によって、ファイバは、より小さな、直径がより正確な開口部内に付勢される。小開口は、好ましくは、光ファイバに対して締嵌めを提供し、これにより、ファイバが確実に保持される。
【００２１】
先細の窪みと結合ユニットの側壁との間に延在する溝を、結合ユニットの上面付近に配置することができる。光ファイバが溝に挿入されたとき、光ファイバの端部付近のセグメントは、先細の窪みの外形に沿って湾曲する。結合ユニットの溝の上方には、対向する一対の縁部を配置することができ、対向する縁部間の距離は、対向する縁部が光ファイバを溝内に保持するように溝の幅よりも小さくなっている。
【００２２】
本発明は、さらに、結合ユニットと光ファイバとを含むタイプの光データリンクの一部を組立てるための簡単で効率的な方法を包含するものである。結合ユニットは、より大きな端部及びより小さな端部を備える先細の窪みと、該窪みから結合ユニットの側壁まで延在する溝とを含む。この方法は、前記光ファイバの一端を結合ユニットの窪みのより大きな端部に挿入するステップと、前記光ファイバを約９０度曲げるステップと、前記光ファイバを結合ユニットの溝に押込むステップとを含む。更なるステップとして、光ファイバを窪みの湾曲した壁に沿わせて曲げることによって光ファイバの湾曲を制御するステップと、締嵌めを提供することによって光ファイバを溝内に保持するステップと、窪みのより小さな端部に、大開口と小開口とを有する鍵穴状設計を提供するステップと、光ファイバを鍵穴状設計の大開口に挿入するステップと、光ファイバの端部を鍵穴状設計の大開口から小開口に付勢し、ファイバの端部の切断あるいは切除において光ファイバの端部に締嵌めを提供するステップとを含むことができる。
【００２３】
本発明は、その目的及び利点とともに、添付図面と関連付けて行う次の説明によって最もよく理解することができるであろう。図面においては、同様の符号は同様の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、ヒンジ型あるいは関節型のジョイントを有する代表的な電子装置を示す。例えば、図１Ａは、典型的なラップトップコンピュータを示し、全体を２０で示す。このコンピュータは、上部２１と、下部あるいは基部２２と、ラップトップコンピュータ２０の開閉等のために上部２１を下部２２に対して回転させ得るヒンジ２３とを有する。上部２１は通常、表示部２４を含む。下部２２は通常、英数字キーボード２５と、制御キー２６と、側部あるいは背部に沿って配置された入出力ポート（図示せず）とを有する。さらに、下部２２は通常、バッテリ、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤ／バーナ、インターネットネットワークカードのためのポート等を含む。したがって、多量の情報を、ラップトップコンピュータ２０の異なる部分間で、ヒンジ２３等を介して伝送しなければならない。この目的のため、通常、多数の銅線が柔軟な基板あるいは膜に配置され、この基板あるいは膜はヒンジ２３内を通され、複数の電気信号や、上部２１及び下部２２の間の電力接続及び接地接続を提供する。
【００２５】
図１Ｂは、いわゆる、フリップホンあるいはクラムシェルタイプの典型的な携帯電話機を示し、全体を３０で示す。このタイプの携帯電話機は、ヒンジ３３等の関節型ジョイントによって下部３２に連結された上部３１から構成されている。該上部３１はスクリーン３４を含むことができる。下部３２は通常、キーパッド３５と、機能の開始や表示のスクロール等のための複数の制御部３６とを含む。図１Ｃに示すように、上部３１は、ヒンジ３３を中心に回転させることによって、下部３２へ折畳むことができる。ラップトップコンピュータ２０と同様に、携帯電話機３０は、上部３１及び下部３２の間の何らかの通信手段、例えば、複数の銅導線を備えヒンジ３３内部に通された柔軟な膜等を要する。
【００２６】
言うまでもないが、図１Ａ〜１Ｃに示すラップトップコンピュータ２０や携帯電話機３０以外の、他のタイプの電子装置でも、装置各部の間にヒンジあるいは関節型のジョイントを有するものがある。例えば、携帯型娯楽装置や、ＰＤＡ、その他の携帯可能な電子装置等も、各部分間の通信を行うために本発明を利用することができる。
【００２７】
本発明の一様相に従う低背型光データリンクを図２及び４に示し、全体を４０で示す。例えば、光データリンク４０は、ラップトップコンピュータ２０の上部２１及び下部２２の間、携帯電話機３０の上部３１及び下部３２の間等、電子装置の各部分間のデータの伝送に特に適している。ラップトップコンピュータ２０の上部２１や携帯電話機３０の上部３１の中に含まれている第一のプリント回路基板（ＰＣＢ）４３の一部分の上に、第一の結合ユニット４１が取付けられている。同様に、ラップトップコンピュータ２０の下部２２や携帯電話機３０の下部３２の中に含まれている第二のＰＣＢ４４の一部分の上に、第二の結合ユニット４２が取付けられている。
【００２８】
ＰＣＢ４３とＰＣＢ４４との間のデータを伝送するため、光ファイバ４５が第一の結合ユニット４１と第二の結合ユニット４２との間に延在している。図１Ａ〜１Ｃに示す装置において本発明を使用する場合、光ファイバ４５の中間部分４８はラップトップコンピュータ２０のヒンジ２３あるいは携帯電話機３０のヒンジ３３に配置されることが分かるであろう。
【００２９】
好ましくは、光ファイバ４５は、柔軟性あるいは関節連結に関する問題を解決するのに役立つ小径のプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）である。例えば、外径（ＯＤ）が約２５０マイクロメータから約１２５マイクロメータのプラスチック光ファイバは、室温と−４０〔℃〕との両方で数十万回の１８０度の曲げに耐えることができ、約２〔ｍｍ〕以下の曲げ半径では光減衰はないかほとんどない。さらに、約０．７５〔ｍｍ〕の半径で繰返し３６０度曲げることによって生じるこのようなＰＯＦの光減衰損失は通常、わずか約１〔ｄＢ〕である。
【００３０】
図３、５及び６は、図２及び４に示す光学的結合ユニット４１及び４２等の光学的結合ユニットの拡大図である。光学的結合ユニット４１を更に詳細に説明する。光学的結合ユニット４２は、光学的結合ユニット４１と略同様あるいは同一であるということは理解される。レーザ、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）等の光能動装置５３（図３及び６）が、ＰＣＢ４３に平らに安定的に取付けられている。光学的結合ユニット４１は、ＰＣＢ４３上に結合ユニット４１を正確に位置決めし能動装置５３に対して結合ユニット４１を割出すために、一対の脚部７２及び７３（図３）あるいはその他の手段を有することができる。
【００３１】
光学的結合ユニット４１の上面５９から下方に、窪み４９が延在している。該窪み４９の直径は、光ファイバ４５の端部４６の直径程度まで減少している。すなわち、窪み４９の内側から見ると、上部から光ファイバ４５の端部４６付近に亘（わた）って壁は凸状に傾斜している。例えば、図５及び６から最もよく分かるように、窪み４９の側壁５４の半径は、結合ユニット４１の高さによって異なる。例えば、低背型の用途では、信号損失が実質的にないことが望まれる場合は、側壁５４の半径は２〔ｍｍ〕という小さなものとすることができる。しかしながら、ある程度の信号損失を許容することができる場合は、側壁５４の半径は２〔ｍｍ〕未満とすることができる。
【００３２】
図５から分かるように、溝５５が、窪み４９からユニット４１の外側側面５６まで、結合ユニットの上面５９付近に略水平方向に延在している。溝５５の上方には、一対の対向する縁部５７及び５８が配置されるが、縁部５７と５８との間の距離は、溝５５の直径より若干小さく、かつ、光ファイバ４５の直径よりも若干小さい。
【００３３】
光ファイバ４５の一端４６は、光能動装置５３に対して略垂直な関係で光能動装置５３付近の窪み４９の終端部あるいは下端５２に到達するまで、窪み４９内に挿入することができる。したがって、結合ユニット４１は、ファイバ対装置の位置合せを形成する。また、この結合ユニットでは、ファイバは、結合ユニット構造の窪み４９内において側壁５４に沿って約９０度曲げることができる。光ファイバ４５の端部４６付近のセグメント７３は、窪み４９の側壁５４の湾曲に沿って湾曲する。光ファイバ４５は、ローラ等によってファイバを対向する縁部５７及び５８を越えて溝５５内に押込むことにより所定の位置に固定することができる。その後、結合ユニット４１の溝５５の上方の対向する縁部５７及び５８は、ＰＯＦ４５の一部を効果的に溝５５内に把持するため、接着剤やその他の機械的な固定手段は組立時に必要ない。したがって、この結合ユニットの構造は、能動装置５３及びＰＯＦ４５の間のインターフェイスにおいて信号損失が発生しないかほとんど発生しないように、これらの間の結合を最適化するものである。
【００３４】
結合ユニット４１に対する高さ制限、あるいは、所望のｚ軸プロファイルに応じて、ＰＯＦ４５の結合ユニット４１内での曲げは、実質的に信号損失がないことが望まれる場合は、２〔ｍｍ〕という小さなものとすることができるが、ある程度の信号損失を許容することができる場合は、更に２〔ｍｍ〕未満まで小さくすることができる。
【００３５】
光データリンク４０の損失は非常に少ないため、能動装置５３は最小限のパワーで動作することができ、貴重なバッテリ電力を節約することができるとともに充電サイクル間の有効バッテリ寿命が最適化される。
【００３６】
なお、レンズ、ＴＩＲ又はプリズムはいずれも光データリンク４０の構造には使用されていない。このため、結合ユニット４１及び４２のコスト及び複雑さを低減しながら、光学的性能を最大限にすることができる。結合ユニット４１及び４２は、低コストのフィラープラスチックから成形することができるため経済的であり、特別な光学的品質は必要ない。また、結合ユニット４１及び４２は、ＰＣＢ占有空間を少なくするために小型で低背型のものとすることができる。したがって、材料コストを最小限に抑えることができる。このように、本発明は、単純で光学的に効率の良い低背型光データリンクを提供するものである。
【００３７】
上で提案したように、結合ユニット４１及び４２の構造は、組立手順が簡単で間違えにくい設計となっているため、光データリンク４０の組立を簡素化するものである。ＰＯＦ４５を窪み４９内に挿入し、約９０度回転し、溝５５内に押込むと、ＰＯＦ４５は、結合ユニット４１又は４２に機械的に固定された状態になる。
【００３８】
ＰＯＦ４５の端部４６を、結合ユニットの下面をガイドとして用いる等によってスクエアカットする以外は、ファイバに特別な準備は必要ない。例えば、ホットナイフでＰＯＦの端部を切断すると、通常、許容可能なファイバ端部の仕上がりが作成される。これと同様の概念をガラス光ファイバやプラスチッククラッドガラスファイバに適用することができる。しかしながら、ガラスファイバの場合、許容可能なファイバ端部の仕上がりを提供するために、切断後に切断端部の研磨が通常行われる。いずれのタイプの光ファイバにおいても、少量のＵＶ硬化可能なエポキシをファイバの周りの窪み内に入れＵＶ曝（ばく）露で硬化させることよって、ファイバ端部は、より恒久的に鍵穴に固定することができる。エポキシの存在は、研磨プロセスにも恩恵をもたらす。
【００３９】
次に、ＰＯＦ４５の他端４７は、他方の結合ユニット４２に取付けられる前に、電子装置２０又は３０のヒンジ２３又は３３内に通される。ここで、ＰＯＦ４５はコードに取付けられていても取付けられていなくてもよい。本発明の光データリンク４０の電子装置２０又は３０内への組立は、従来の複数銅線コードに比べて組立作業を簡素化することができる。また、ＰＯＦ４５は、「フリップ」、すなわち、電子装置の一方の部分の他方の部分に対する回転における最適な耐久性も提供する。
【００４０】
図７は、代替的な実施の形態を示す。この実施の形態では、図８〜１０に示す結合ユニット６１の底面６３（図８）付近の終端端部あるいは下端６２に対して「鍵穴」形状（全体を６０で示す）を用いている。前述の結合ユニット４１及び４２においては、窪み４９（図６）は、円形断面の終端端部あるいは下端５２まで下方に向って先細になっている。結合ユニット４１においては、該結合ユニット４１の底面の下端５２は、光ファイバ４５の直径と略等しいかあるいは若干大きい。しかしながら、図７に示すように、鍵穴形状６０は、大きな略楕（だ）円形の開口部６９を有し、この中に光ファイバ４５をより簡単に挿入することができる。開口部６９の一端に沿って、小さな略円形の開口部６６が形成されている。開口部６６及び６９の間には、点６７及び６８の間の寸法が短い領域７０があり、そこで開口部６６及び６９は互いの周縁に沿って連接している。この短い寸法７０は、好ましくは、小開口６６に光ファイバを保持するために光ファイバ４５の直径よりある程度小さい。
【００４１】
好ましくは、ファイバが開口部６６に保持されたときファイバの装置に対する位置合せが最適化されるように、開口部６６の直径は、光ファイバ４５の直径に非常に近い寸法で適合している。先細の窪み６４内でファイバ４５の曲げ動作を行うと、常に、ファイバの近位端は凹状溝トラップゾーン５５から離れる方向に付勢される。したがって、位置合せ孔（あな）を終端端部６２の鍵穴形状６０に広げることができる。この場合、最も幅の狭い部分、すなわち、開口部６６はファイバ端部を収容及び保持し、幅広の部分、すなわち、開口部６９はＰＯＦ４５の手軽で簡単な挿入を許容する。なお、ＰＯＦ４５は、ファイバ端部の準備の間、曲げることができるため、この鍵穴形状６０は一層有用である。
【００４２】
組立中、光ファイバ４５は、終端端部６２の鍵穴の大きい方の開口部６９に挿入され、曲げられて凹状溝５５に把持される。ファイバ近位部分は、ＰＯＦ４５を鍵穴状終端端部６２の幅の狭い方の凹状開口部６６に付勢する動作によって切断することができる。結合ユニット４１及び４２に関連して既に説明したように、光ファイバ４５の端部４６に近いセグメント７３は、同様に、結合ユニット６１の窪み６４の側壁の湾曲に沿って湾曲する。幅の狭い開口部６６に締嵌めされるように設計することによって、ＰＯＦ４５の結合ユニット６１内での最大の機械的安定性が保証される。また、結合ユニット４１又は４２の円形終端端部５２にはより厳しい公差が要求されるのに対して、終端端部６２が比較的なだらかでない鍵穴形状６０である場合は、結合ユニット６１を正確に成形することができ成形の実用性を向上させる。
【００４３】
図７〜１０に関連して１個の結合ユニット６１を検討してきたが、光ファイバ４５の各端部に１個の結合ユニット６１が連結される（図４のリンク４０等の）低背型光データリンクを創出するための多くの用途においては、２個の結合ユニット６１が必要であることは理解されるであろう。しかしながら、１個の結合ユニット６１、あるいは、１個の結合ユニット４１のための用途もあり、その場合、光ファイバの一端は別の光源に接続され、ＰＯＦ４５の他端には低背型結合ユニットは１個だけ必要である。結合ユニット６１は、結合ユニット４１及び４２の特定の特徴部分、例えば、窪み６４からユニット６１の外側側面５６まで、結合ユニットの上面５９付近に略水平方向に延在している溝５５等を有することができる。同様に、対向する一対の縁部５７及び５８を溝５５の上方に配置することができるが、縁部５７及び５８の間の距離は、光ファイバ４５の一部が溝５５内に押込まれて溝５５に保持されるように、該溝５５の直径より若干小さい。
【００４４】
ファイバ４５を損傷せず、かつ、ファイバ４５に応力を与えないでファイバ４５を所定の位置に維持するためのその他の方法も使用することができる。例えば（単なる例示であるが）、ファイバ４５は、ＵＶ硬化可能なインデックスマッチングエポキシや、自己接着性アルミニウム箔（はく）の一片、結合ユニット６１の本体にパチンと嵌められるか圧力嵌めされるカバーを用いることによって、所定の位置に維持することもできる。その他の各種オプションも、当業者には明白であろう。
【００４５】
本発明の特定の実施の形態を示し説明してきたが、本発明の種々広範な観点から逸脱することなく各種変形や変更を行えることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】本発明を組込むことができる従来技術のラップトップコンピュータを示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明を組込むことができるフリップホンあるいはクラムシェル構成の従来技術の携帯電話機の正面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに示す従来技術の携帯電話機の側面図である。
【図２】図１Ａに示すラップトップコンピュータあるいは図１Ｂ及び１Ｃに示す携帯電話機に適した、本発明の好ましい実施の形態に係る低背型光データリンクを示す斜視図である。
【図３】図２に示す光ファイバ結合ユニットのうちの１個の拡大上面斜視図である。
【図４】異なる角度から見た、図２に示す低背型光データリンクの斜視図である。
【図５】図２及び４に示す光ファイバ結合ユニットのうちの１個の拡大側面斜視図である。
【図６】図２及び４に示す光ファイバ結合ユニットのうちの１個の他の拡大側面斜視図である。
【図７】光能動装置において結合ユニットに光ファイバの一端を保持するための鍵穴構成の概略図である。
【図８】図７に示す鍵穴構成を利用した光ファイバ結合ユニットの拡大底面平面図である。
【図９】図８に示す光ファイバ結合ユニットの拡大斜視図である。
【図１０】図８及び９に示す光ファイバ結合ユニットの拡大上面平面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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