(57)【要約】【課題】折り畳み式の携帯型情報機器における筐体間の高速伝送を可能とする携帯型情報機器を提供することを目的とする。【解決手段】第１の筐体１と第２の筐体４とを開閉可能に結合するヒンジ部１０に積分球１４を設け、第１の筐体１の第１の光電変換器１６と第２の筐体４の第２の光電変換器１５とを、ヒンジ部１０に設けた積分球１４に対向させて配置して光伝送を行う。これにより、携帯型情報機器の薄型化と共に高速信号伝送における電磁干渉を生じない機器を実現する。【選択図】図１
2006013692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気回路部品を備える第１の筐体と、
第２の電気回路部品を備える第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉自在に連結するヒンジ部と、
前記第１の電気回路部品と前記第２の電気回路部品とを、光通信可能に接続する光接続部と、
を備え、
前記光接続部は、
前記第１の電気回路部品から出力される電気信号を光信号に変換するとともに、前記第１の電気回路部品に入力される光信号を電気信号に変換する第１の光電変換器と、
前記第２の電気回路部品から出力される電気信号を光信号に変換するとともに、前記第２の電気回路部品に入力される光信号を電気信号に変換する第２の光電変換器と、
積分球と、
を備え、
前記積分球は、球形の内反射面と、前記第１、第２の光電変換器それぞれに対応して設けられて前記内反射面上で互いに離間して配置された入出射窓とを備え、一つの入出射窓から前記内反射面に入力される前記光信号を当該内反射面で集光させて他の入出射窓から出力するものであり、
前記積分球を前記ヒンジ部に設け、前記第１の光電変換器を、前記一つの入出射窓に対向させて前記第１の筐体に設け、前記第２の光電変換器を、前記他の入出射窓に対向させて前記第２の筐体に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯型情報機器において、
前記積分球を、前記ヒンジ部を構成する第１の筐体端部に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項３】
請求項２に記載の携帯型情報機器において、
前記ヒンジ部は前記第１の筐体に対する回転軸を有し、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記回転軸の回転軸心上に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項４】
請求項２に記載の携帯型情報機器において、
前記ヒンジ部は前記第１の筐体に対する回転軸を有し、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記回転軸の回転軸心からずれた位置に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項５】
請求項４に記載の携帯型情報機器において、
前記他の入出射窓の形状を、前記第２の筐体の開閉動作に伴う前記第２の光電変換器の回転軌跡に沿う形状とする、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項６】
請求項４に記載の携帯型情報機器において、
前記第２の筐体の開閉動作には段階的に開閉停止位置が設定されており、
前記他の入出射窓を、前記開閉停止位置に応じる前記第２の光電変換器の回転軌跡上の位置に対向して設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項７】
請求項１に記載の携帯型情報機器において、
前記ヒンジ部は前記第１の筐体に対する回転軸と、前記第２の筐体に対する回転軸とを有する、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項８】
請求項７に記載の携帯型情報機器において、
前記ヒンジ部は、前記第１の筐体に対してその平面に沿った一方向またはその一方向に直交する他方向とのうちの一方に沿って回転可能に前記第１の筐体に連結された第１の回転体と、前記第１の回転体に対してその平面に沿った一方向またはその一方向に直交する他方向とのうちの他方に沿って回転する第２の回転体とを有し、
前記第２の筐体を前記第２の回転体に回転一体に取り付け、
前記積分球を前記第１の回転体に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項９】
請求項８に記載の携帯型情報機器において、
前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記第２の回転体の回転軸心上に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１０】
請求項８に記載の携帯型情報機器において、
前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記第２の回転体の回転軸心からずれた位置に設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の携帯型情報機器において、
前記他の入出射窓の形状を、前記第２の筐体の開閉動作に伴う前記第２の光電変換器の回転軌跡に沿う形状とする、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の携帯型情報機器において、
前記第２の筐体の開閉動作には段階的に開閉停止位置が設定されており、
前記他の入出射窓を、前記開閉停止位置に応じる前記第２の光電変換器の回転軌跡上の位置に対向して設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１３】
請求項８に記載の携帯型情報機器において、
前記積分球を前記第１の回転体に内蔵する、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の携帯型情報機器において、
前記積分球を前記ヒンジ部により覆う、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の携帯型情報機器において、
前記第１の光電変換器と前記第２の光電変換器とをそれぞれ複数個設ける、
ことを特徴とする携帯型情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やノートブックパソコン等の携帯型情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型情報機器においては、手軽に持ち運びができるために小型、薄型が重要な要件となっており、携帯電話機やノートブック型のパーソナルコンピュータ等においては、筐体を折り畳んで小さくし携帯性を高める構成が一般的となっている。
【０００３】
近年、この種の携帯型情報機器においては、多機能化、高性能化等の進展が目ざましく、例えば、携帯電話機ではメガピクセルのカメラの搭載やディスプレイの高精細化、大型化あるいはテレビ機能の搭載等が進んでいる。そのため、携帯型情報機器内での信号伝送速度はますます高速化している。
【０００４】
折り畳み式の携帯電話機等においては、一般に入力操作部分や制御部を内蔵した本体部と、ディスプレイ等の表示手段やカメラ等を備えた蓋部とがヒンジ部で結合された構成を採用している。従来、本体部と蓋部の信号伝送は数十本以上の同軸線を媒体として電気信号で行われている。
【０００５】
しかしながら、携帯型情報機器に必要とされる信号伝送速度はますます高速化され、ヒンジ部のスペースは限定されているため設計上同軸線の本数を増やすことにも限界がある。そのため、伝送する信号の速度に制限が生じている。また、ヒンジ部の同軸線とアンテナとの間で電磁干渉が発生し、通話品質や通話の信頼性が劣化するという課題を有している。
【０００６】
このような課題に対して、本体部と蓋部との間の信号伝送を、光配線を介して行うという提案がされている。例えば、特許文献１では、本体部と蓋部との間の信号伝送を光ファイバを用いて行う。
【０００７】
一方、光配線にフィルム状光導波路を用いてボード間を接続する例として特許文献２や特許文献３に開示されたものがある。特許文献２には、プリント基板から取り出した複数の並列信号をそのまま複数の光信号に変換し、信号数と同数のフィルム状光導波路列を通して伝送する構成が開示されている。特許文献３には、ポリイミドフィルム上に光導波路のコア部とクラッド層および電気配線を形成し、フレキシブルな電気・光配線フィルムを構成し、これを用いて信号伝送を行う構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４４２９５号公報
【特許文献２】特開平０１−１６６６２９号公報
【特許文献３】特開平０６−２２２２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２や特許文献３においては、フィルム状光導波路がフレキシブルであることを利用して高さや位置の異なるボード間を接続することに主眼が置かれており、フィルム状光導波路を極端に屈曲したり、極端に折り畳むことは想定されていない。そのうえ、ベースフィルムとフィルム状光導波路との総厚は大きく、そのような厚みを有する構成では、小さい曲げ半径で屈曲させると光の伝送損失が生じてしまう。
【０００９】
特許文献１には、光ファイバを用いる例が開示されている。光ファイバとしてガラス製であるものはそもそも屈曲させることができない。プラスチック製の光ファイバは柔軟性のあるものの、径が太いためにヒンジ部で小さい曲げ半径で屈曲させると光の閉じ込めができなくなる。そのため、プラスチック製の光ファイバでは、折り畳んで閉じた場合や折り畳み途中の状態では高速伝送ができず、携帯型情報機器を使用する上で大きな制約を受ける。
【００１０】
このような課題を解決するためには、光ファイバを光伝送損失の少ない大きな曲げ半径で屈曲させることが考えられる。しかしながら、その構成では、ヒンジ部を大きくして光ファイバの折り畳み部分を大きくする必要があり、携帯型情報機器としては携帯性に支障を生じてしまう。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の課題を解決した光伝送損失の少ない携帯型情報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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、第１の電気回路部品を備える第１の筐体と、第２の電気回路部品を備える第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉自在に連結するヒンジ部と、前記第１の電気回路部品と前記第２の電気回路部品とを、光通信可能に接続する光接続部とを備える。前記光接続部は、前記第１の電気回路部品から出力される電気信号を光信号に変換するとともに、前記第１の電気回路部品に入力される光信号を電気信号に変換する第１の光電変換器と、前記第２の電気回路部品から出力される電気信号を光信号に変換するとともに、前記第２の電気回路部品に入力される光信号を電気信号に変換する第２の光電変換器と、積分球とを備える。
【００１３】
前記積分球は、球形の内反射面と、前記第１、第２の光電変換器それぞれに対応して設けられて前記内反射面上で互いに離間して配置された入出射窓とを備え、一つの入出射窓から前記内反射面に入力される前記光信号を当該内反射面で集光させて他の入出射窓から出力するものである。
【００１４】
そして、前記積分球を前記ヒンジ部に設け、前記第１の光電変換器を、前記一つの入出射窓に対向させて前記第１の筐体に設け、前記第２の光電変換器を、前記他の入出射窓に対向させて前記第２の筐体に設ける。
【００１５】
これにより、小さなヒンジ部を介して第１、第２の筐体を屈曲させても光信号を損失なく高速伝送することが可能となる。
【００１６】
また、前記積分球を、前記ヒンジ部を構成する第１の筐体端部に設け、さらに、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記ヒンジ部が有する前記第１の筐体に対する回転軸の回転軸心上に設ける構成としてもよい。この構成により、積分球に対して回転する第２の筐体に設けた第２の光電変換器も見掛け上同じ位置に固定配置されたものとなり、積分球に余分な加工を施す必要がなく構成の簡素化がはかられる。
【００１７】
また、前記ヒンジ部は前記第１の筐体に対する回転軸を有し、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記回転軸の回転軸心からずれた位置に設ける構成としてもよい。この場合、前記他の入出射窓の形状を、前記第２の筐体の開閉動作に伴う前記第２の光電変換器の回転軌跡を覆う形状とすればよい。そうすれば、折り畳み途中でも光信号の送受信を確実に行えるものとすることができる。
【００１８】
また、前記第２の筐体の開閉動作には段階的に開閉停止位置が設定されており、前記他の入出射窓を、前記開閉停止位置に応じる前記第２の光電変換器の回転軌跡上の位置に対向して設けてもよい。この構成により、前記他の入出射窓の形状を、前記第２の筐体の開閉動作に伴う前記第２の光電変換器の回転軌跡を覆う形状とする構成に比較して積分球の機械的な強度を高め信頼性の高いものとすることができる。
【００１９】
前記ヒンジ部は前記第１の筐体に対する回転軸と、前記第２の筐体に対する回転軸とを有する形状としてもよい。この場合、さらに、前記ヒンジ部は、前記第１の筐体に対してその平面に沿った一方向またはその一方向に直交する他方向とのうちの一方に沿って回転する第１の回転体と、前記第１の回転体に対してその平面に沿った一方向またはその一方向に直交する他方向とのうちの他方に沿って回転する第２の回転体とを有し、前記第２の筐体を前記第２の回転体に回転一体に取り付け、前記積分球を前記第１の回転体に設けるのがよい。この構成により、二軸回転動作を行うヒンジ部に積分球を組み込むことで、光伝送損失のない光伝送構成を実現できる。
【００２０】
この場合、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記第２の回転体の回転軸心上に設けるのがよい。この構成により、スリット等の入出射窓といった余分な加工を積分球に施す必要がなく簡単な構成とすることができる。
【００２１】
また、前記第２の光電変換器と前記他の入出射窓とを、前記第２の回転体の回転軸心からずれた位置に設ける構成としてもよい。この構成により、第２光電変換器の配置位置を任意に選択することが可能となる。この場合、前記他の入出射窓の形状を、前記第２の筐体の開閉動作に伴う前記第２の光電変換器の回転軌跡を沿う形状とすればよい。そうすれば、第１の筐体と第２の筐体とを回転動作や開閉動作させても確実に光信号の高速伝送が可能となる。同様に、前記第２の筐体の開閉動作には段階的に開閉停止位置が設定されており、前記他の入出射窓を、前記開閉停止位置に応じる前記第２の光電変換器の回転軌跡上の位置に対向して設ければよい。そうすれば、同様の作用効果が得られるうえに、積分球に対する加工が少なくなり、その分、機械的強度が高まる。
【００２２】
また、積分球は、第１の回転体に内蔵されるように設ける構成としてもよい。この構成により、積分球の保護が行え、組み立ても容易となる。
【００２３】
また、前記積分球を前記ヒンジ部により覆う構成としてもよい。この構成により、入出射窓をヒンジ部で塞いで光信号の漏れを防止することができる。
【００２４】
また、前記第１の光電変換器と前記第２の光電変換器とをそれぞれ複数個設けてもよい。この構成により、光信号の伝送を同時に送受信したり、伝送量を多くしたりできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の携帯型情報機器によれば、積分球をヒンジ部に配置することにより第１の筐体と第２の筐体との間で折り畳みが行われる構成であっても光信号の伝送を高速で行うことができ、しかも光伝送損失の少ないものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における携帯型情報機器の一例として開閉できる折り畳み式の携帯電話機の斜視図を示している。図２はその要部の分解斜視図である。図３は第１の実施の形態における積分球と光電変換器との構造をさらに詳細に説明するための斜視図である。
【００２８】
第１の筐体１には、スクロールキー５やダイヤルキーを含む複数の操作キー６からなる入力操作部７やマイクロホン８、さらには内部には各種信号を制御する制御装置からなる第１の電気回路部品が収納され、かつ、第１の筐体１の一部には出し入れ可能なアンテナ９が設けられている。第２の筐体４には、内側に画像や電話操作時の文字情報等を表示する液晶や有機ＥＬ等からなる表示器２および音声を出すスピーカ３、さらにはカメラ等からなる第２の電気回路部品が設けられている。
【００２９】
第１の筐体１と第２の筐体４とは、ヒンジ部１０で回転可能に連結されており、折り畳み可能に構成されている。このヒンジ部１０は第１の筐体１の一端に一体に設けた第１のヒンジ片１２と第２の筐体４の一端面に一体に形成した第２のヒンジ片１１とを備えており、これらヒンジ片１２、１１は互いに交互に噛み合うことで一直線上に配置され、さらにその中心部に回転軸１３が連通されている。これにより、第１、第２の筐体１、４は、その一端において互いに回転自在に連結されており、第１の筐体１に対して第２の筐体４が開閉できる構成となっている。
【００３０】
第１のヒンジ片１２の一部には積分球１４が組み込まれている。積分球１４は図３（ａ）に示すように、空洞を有する球形をしており、空洞の内壁には拡散反射率の高い白色塗料を塗布した内反射面１４ａを有している。積分球１４は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、互いに離間して配置された一対の入出射窓１７、１８を備えており、一方の入出射窓１７（１８）から入った光信号は内反射面１４ａで拡散反射を繰り返し積分球１４内の拡散密度を均一にして、それを他方の入出射窓１８（１７）に出射するという機能を有している。積分球１４を介して光信号の伝送を行えば伝送損失を最小限に抑えることができる。なお、積分球１４は第２の筐体４の第２のヒンジ片１１に組み込まれていてもよい。
【００３１】
積分球１４の一方の入出射窓１７に対応する位置に第１の筐体１の第１の光電変換器１６が対向配置され、他方の入出射窓１８に対応する位置に第２の筐体４の第２の光電変換器１５が対向配置されている。
【００３２】
第１の光電変換器１６は、第１の電気回路部品（第１の筐体側部品）から出力される電気信号を光信号に変換して、第２の電気回路部品（第２の筐体側部品）に向けて出力するするとともに、第１の電気回路部品に向けて、第２の回路部品から出力される光信号を電気信号に変換して、第１の電気回路部品に供給する。
【００３３】
第２の光電変換器１５は、第２の電気回路部品（第２の筐体側部品）から出力される電気信号を光信号に変換して、第１の電気回路部品（第１の筐体側部品）に向けて出力するするとともに、第２の電気回路部品に向けて、第１の回路部品から出力される光信号を電気信号に変換して、第２の電気回路部品に供給する。
【００３４】
第１、第２の光電変換器１６、１５は、受光部（入射する光信号を受信して電気信号に変えるもの）または発光部（電気信号を光信号に変換して出射するもの）であっても受光部と発光部とが一体に設けられた構成であってもよい。ここでいう発光部とは、レーザー、ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ等の発光素子であってもよく、また発光素子に接続された光ファイバであってもよい。また受光部とは、フォトダイオード等の受光素子そのものであっても受光素子に接続された光ファイバであってもよい。
【００３５】
積分球１４の集光原理について説明する。積分球（ウルブリヒト球とも言う）は、光を集め球内拡散反射面（内反射面）により空間的に積分し内壁全面を均一光にする機能を有する。光を集める構成としては、積分球１４の内部に光源を配置する構成と、外部より積分球１４の開口部（入出射窓１７、１８）に光を導入する構成がある。本発明では、後者の集光構成を採用している。いずれにしても積分球１４は、集めた光を内反射面１４ａで拡散反射を繰り返すことで均一な強度分布を得ることができる。積分球１４の大きさに比較し、出射口（入出射窓１７、１８）が十分小さければこの出射口面も他の場所と同様、光源の強度に比例した均一強度分布になる。この原理に基づき受光素子により、全光束光量値Φもしくはエネルギー値を測定することが出来る。放射強度E（W・ｍ- 2）を計測した場合、放射強度Eは、次の（１）式により求められる。
E＝Φρ{４πR2（１−ρ）}-1  …（１）
ρ：内反射面の拡散反射率  
積分球１４は、内反射面１４ａ全面が均一光になっていれば良く、そのため、積分球１４は、必ずしも完全球でなくともよく、光を拡散反射により積分する球であればよい。完全球でない場合、（１）式の４πR2のところが変わるだけで本質的には、完全球でなくとも良いといえる。
【００３６】
信号伝送のためには、まずは、（１）で定義できるEの変化を信号手段として用いる方法が考えられる。この場合、ある時間におけるEの値を計測し、その変化を信号として読み取ることでその変化量を信号として伝送することになる。したがって、電気の信号伝達で電圧変化や電流変化を行い、それに同期してEを変化させて受光素子で読み取ることになる。つまり、この場合の信号伝送は、光電変換器同士の直接的な光信号のやり取りではなく、積分球内での拡散反射を利用した間接的な光信号のやり取りである。すなわち、このことは、それぞれの光電変換器を積分球に対して任意の位置に設置しても通信が可能であることを意味している。ただし、筐体の折り曲げや回転といった動きに対しては、適正な場所に光電変換器が設置されていなければ、光電変換が出来なくなるので、それを考慮して設置する必要がある。
【００３７】
電圧の変化や電流の変化が一定となる時間が必要となるように、上記通信方式においては、光の反射角度による光路差というよりもEの変化が一定となる時間が必要となる。例えば１Gbpsのデジタル信号だと１パルスの時間は１nsecとなるが、光の速度が 3×10Ｅ11 ｍｍとして、10ｍｍ進むのに要する時間は33psecであり、１nsecの時間があれば光信号は、300ｍｍを走ることが出来る。すると、積分球１４が数ｍｍ程度の大きさならば光強度の状態変化のために要する時間(緩和時間)はデジタル信号よりも十分小さいと考えられる。したがって、積分球１４での多重反射によりエネルギーの状態が変化するために要する時間は、1nsecに比べて十分小さく、その時間遅れは通信速度に比べて全く問題にならない。この場合、専用の信号形態や専用の駆動回路が必要となる可能性がある。しかしながら、時間差による信号乱れは特には生じないと考えられる。
【００３８】
積分球１４と第１、第２の光電変換器１６、１５とは、光接続部を構成する。次に積分球１４と第１、第２の光電変換器１６、１５との間の位置関係について、図３に示す概略構成図に従ってさらに詳細に説明する。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すものは、ヒンジ部１０の回転軸心１３ａを通過する位置にある積分球１４の直径両端位置に、入出射窓１８、１７が設けられるとともに、このように配置された入出射窓１８、１７と同軸で対向するように、第１、第２の光電変換器１５、１６それぞれが配置される。これにより、入出射窓１８、１７と第１、第２の光電変換器１６、１５とは、回転軸心１３ａ上において互いに対向して配置されることになる。図３（ｂ）に示す第２のヒンジ片１１は積分球１４と内側の辺部で接触し、筐体１、４の開閉時には接触部がすべって回転する構造となっている。
【００４０】
この構成によると、第１の筐体１に対して第２の筐体４が相対回転したとしても、第１、第２の光電変換器１６、１５は、回転軸心１３ａに対して同軸回転するだけであって、回転時において両第１、第２の光電変換器１６、１５と入出射窓１８、１７とは同軸に対向する位置関係を維持する。なお、この説明においては、次のことを前提にしている。すなわち、積分球１４は、一方の筐体（例えば、第１の筐体１）に固定的に装着されており、第１の筐体１に対して第２の筐体４が相対回転する際、第１の筐体１に設けられた積分球１４は回転せずに、入出射窓１８、１７も回転軸心１３ａ周りに回転しない。一方、そのとき、図１に示した第２の筐体４に設けられた第２の光電変換器１５は、積分球１４に対して相対回転する。以上のことを説明の前提にしている。
【００４１】
以上のことから、第１の筐体１に対して第２の筐体４が相対回転する際、相対回転する筐体（ここでは例として第２の筐体４）に設けられた第２の光電変換器１５は、筐体の開閉操作によって連動回転するものの、その回転は、回転軸心１３ａ周りの自転動作となる。そのため、第１、第２の筐体１、４の回転操作時であっても、第１の光電変換器１６と第２の光電変換器１５との間の積分球１４を介した光伝送は可能となる。
【００４２】
この構成では、入／出射窓１７、１８に対する加工を全く行う必要がなく、その分も加工の簡素化がはかられることになる。
【００４３】
なお、上述した第１の実施の形態の構成では、第１の光電変換器１６と第２の光電変換器１５とのいずれもヒンジ部１０の回転軸心１３ａ上に設ける構成とした。これは、第１、第２の光電変換器１６、１５の回転を、回転軸心１３ａ周りの自転動作とするために採用した構成である。しかしながら、積分球１４が載置される筐体に設けられる光電変換器（ここでは例として第１の筐体１に設けられる第１の光電変換器１６）は、その構造上、積分球１４（対向する入出射窓）に対して相対回転しない。そのため、積分球１４が取り付けられる筐体に設けられる光電変換器（例えば、第１の光電変換器１６）は、積分球１４に対していずれの相対位置であっても（回転軸心１３ａ以外であっても）積分球１４の内反射面１４ａ上に存在し、第２の光電変換器１５との光通信は可能となる。したがって、第１の光電変換器１６に対向する積分球１４の表面位置に入出射窓１７を設けておけば、第１の光電変換器１６と入出射窓１７とは常時対向することになる。また、前述したように、積分球１４が取り付けられる筐体に設けられる光電変換器、入出射窓（本実施形態で第１の光電変換器１６、入出射窓１７）は、必ずしも回転軸心１３ａ上に設ける必要はなく、それぞれの光の光軸がずれていても、全く問題がない。
【００４４】
次に、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す構成について説明する。この構成は、積分球１４に対して相対回転する筐体（本実施形態では第２の筐体４）側の光電変換器（以下、回転側光電変換器といい、本実施形態では第２の光電変換器１５が相当する）は、回転軸心１３ａからずれた位置に設けられている。この場合、回転側光電変換器（第２の光電変換器１５）は、第１、第２の筐体１、４の開閉動作に伴って積分球１４に沿って反復移動（回転軸心１３ａを回転中心にして反復回動）する。
【００４５】
そこで、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す構成では、回転側光電変換器に対向する入出射窓として、スリット状入出射窓１９を設ける。スリット状入出射窓１９とは、回転側光電変換器（第２の光電変換器１５）の移動軌跡を覆う開口を有する形状となる。
【００４６】
回転軸心１３ａからずれた位置に回転側光電変換器（第２の光電変換器１５）を設けることにより、携帯型情報機器を設計する上で、回転側光電変換器（第２の光電変換器１５）の配置位置を任意に選択することができる。さらには、このような回転側光電変換器の配置構成において、スリット状入出射窓１９を設けることで、第１、第２の筐体１、４の開閉動作中においても光信号の伝送が中断されることなく行うことができる。
【００４７】
なお、積分球１４を固定する側の筐体（本実施形態では、第１の筐体１）に設けられる光電変換器（以下、固定側光電変換器といい、本実施形態では第１の光電変換器１６）とそれに対向する入出射窓（本実施形態では入出射窓１７）とは、互いに対向する位置に設けられるものの、その配置位置は、回転軸心１３ａ上を含む任意の位置とされる。これは、前述したように、固定側光電変換器とそれに対向する入出射窓とは、第１、第２の筐体１、４の開閉動作によってもその位置を変更しないために、これらの部材を任意の位置に設けても、互いに対向する関係を常時維持できるためである。なお、図４（ａ）、（ｃ）は、第２の光電変換器１６）とそれに対向する入出射窓（本実施形態では入出射窓１７）との配置位置は、回転軸心１３ａからずれた位置としており、図４（ｂ）では、前記配置位置は、回転軸心１３ａ上に配置している。
【００４８】
なお、第１の筐体１と第２の筐体４との開閉動作中に光信号の伝送を行う必要のない場合には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように構成してもよい。すなわち、この場合、回転側光電変換器に対向する入出射窓として、スリット状入出射窓１９ではなく、回転側光電変換器の移動軌跡に沿って不連続に設けられる回転側光電変換器の停止位置に対向するように、複数の単孔状入出射窓２０、２１を設ける。ここでいう回転側光電変換器の停止位置とは、例えば、第１、第２の筐体１、４を折り畳んだ状態において回転側光電変換器が移動後に停止する位置と、完全に開いた状態において回転側光電変換器が移動後に停止する位置とをいう。また、回転途中に停止位置を設けてもよい。単孔状入出射窓２０、２１は、スリット状入出射窓１９を設ける構成に比較して、積分球１４の機械的な強度を高めたり、光の漏れを低減したりすることができる。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）では、光電変換器１６および入出射窓１７は、回転軸心１３ａからずれた位置に設置している。
【００５０】
スリット状入出射窓１９や単孔状入出射窓２０、２１を積分球１４に設ける場合、積分球１４内に入射された光信号がスリット状入出射窓１９や単孔状入出射窓２０、２１の開口部位から外部に漏れ出さないように第１のヒンジ片１１または第２のヒンジ片１２によって積分球１４の周囲を被うように構成することが望ましい。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図６〜図１０を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態における携帯型情報機器の斜視図であり、図７は、第２の実施の形態における携帯型情報機器の分解斜視図である。また、図８は第２の実施の形態における携帯型情報機器の動作状態を示す斜視図である。また、図９は、ヒンジ部３０の要部を拡大して示す分解斜視図である。
【００５２】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に携帯型情報機器として折り畳み式携帯電話機を例としたものであり、基本的には第１の実施の形態と同じ構成であるが、異なる点はヒンジ部３０の構成にある。
【００５３】
第２の実施の形態のヒンジ部３０は、第１の筐体１に対して第２の筐体４が水平方向と垂直方向とに回転可能な構成になっている。その構成の一例としては、図９に示すように第１の筐体１の一端部には第１のヒンジ片２４が設けられ、この第１のヒンジ片２４には、第１の筐体１と第２の筐体４とを開閉する第１の回転体２２が組み込まれる。第１の回転体２２は、第１の筐体１に対してその平面方向の一つに沿った回転軸（以下、垂直回転軸という）２２ａを有する。第１の回転体２２は、垂直回転軸２２ａと直交する回転軸（以下、水平回転軸という）２３ａを有する第２の回転体２３が回転可能に組み込まれている。第２の回転体２３には、第２の筐体４の一端部が回転一体に結合されている。
【００５４】
なお、上記説明においては、垂直回転体２２に対して水平回転体２３が回転可能に組み込まれた構成として説明した。しかしながら、垂直回転体２２と水平回転体２３とを一体あるいは回転しないように組み立て、第１の筐体１を垂直回転体２２に対して、その垂直回転軸２２ａに沿って回転可能に結合し、第２の筐体４を水平回転体２３に対してその水平回転軸２３ａに沿って回転可能に結合してもよい。さらには、第２の筐体４に水平回転体２３を取り付け、第１の筐体１に垂直回転体２２を取り付けるといった取り付け構造を逆にしてもよい。
【００５５】
積分球１４は、垂直回転体２２または水平回転体２３のいずれか一方（本実施形態では、垂直回転体２２）に組み込まれている。この積分球１４の入／出射窓１８、１７にはそれぞれ第１、第２の光電変換器１６、１５が対向配置される。積分球１４を固定する回転体（本実施形態では、垂直回転体２２）が取り付けられる筐体（本実施形態の説明では、第１の筐体１）に設けられる光電変換器（本実施形態では、第１の光電変換器１６）は、その回転体の回転軸（本実施形態では垂直回転軸２２ａ）上に限らず、積分球１４に対して任意の位置に配置される。このとき、図示はしないが、当該光電変換器（本実施形態では第１の光電変換器１６）に対向する入出射窓（入出射窓１７が相当する）は、当該光電変換器の位置に応じてその対向位置に配置される。
【００５６】
一方、積分球１４が配置されていない回転体（本実施形態では、水平回転体２３）が取り付けられる筐体（本実施形態の説明では、第２の筐体４）に設けられる光電変換器（本実施形態では、第２の光電変換器１５）は、その回転体の回転軸（本実施形態では水平回転軸２３ａ）上に配置される。このとき、図示はしないが、当該光電変換器（本実施形態では第２の光電変換器１５）に対向する入出射窓（入出射窓１８が相当する）は、当該光電変換器の位置に応じてその対向位置に配置される。
【００５７】
以上の構成とすることにより、第１の筐体１と第２の筐体４とがどのような回転動作や開閉動作をしても積分球１４に対する第１、第２の光電変換器１６、１５の相対位置は動くことがない。
【００５８】
なお、図１０に示すように、積分球１４が配置されていない回転体（本実施形態では、水平回転体２３）が取り付けられる筐体（本実施形態の説明では、第２の筐体４）に設けられる光電変換器（本実施形態では、第２の光電変換器１５）をその回転体の回転軸（本実施形態では水平回転軸２３ａ）からずれた位置に配置してもよい。このとき、図示はしないが、当該光電変換器（本実施形態では第１の光電変換器１５）に対向する入出射窓（入出射窓１８が相当する）は、当該光電変換器の位置に応じてその対向位置に配置される。
【００５９】
このような光電変換器の配置構成を採用する場合には、回転体の回転軸（本実施形態では水平回転軸２３ａ）からずれた位置に配置する光電変換器（本実施形態では、第２の光電変換器１５）に対向する入出射窓として、図４（ａ）に示すスリット状入出射窓１９や図５（ａ）に示す単孔状入出射窓２０、２１を設ければよい。
【００６０】
なお、積分球１４は、垂直回転体２２または水平回転体２３に必要な部分だけ表出するようにインサート成型等の方法によってヒンジ部３０内に内蔵するのがよい。そうすれば、積分球１４を物理的に保護するうえで有利となる。
【００６１】
さらに、ヒンジ部３０の表面に露出する積分球１４の部位は、積分球１４が設けられていない回転体（本実施形態では、水平回転体２３）によって被う構成としてもよい。そうすれば、図４、図５に示すようなスリット状入出射窓１９や単孔状入出射窓２０、２１を設けた場合でも光信号が外部に漏れることを阻止し伝送損失を少なくすることができる。
【００６２】
以上説明した第１の実施の形態と第２の実施の形態はいずれも携帯電話機を例としたものであるが、図１１に示すようにノートブック型のパーソナルコンピュータにも応用することができる。すなわち、表示器２等を有する第１の筐体１と入力操作部７等を有する第２の筐体４とを開閉可能に結合するヒンジ部４０に積分球１４を設けて、この積分球１４と第１、第２の光電変換器とを介して光信号の伝送を行う構成とすることにより、伝送損失が少なく高速伝送を可能とすることができる。
【００６３】
また、パーソナルコンピュータに限らず、携帯型端末機やゲーム機等にも応用できる。
【００６４】
さらに、積分球１４に対して、第１の筐体１または第２の筐体４のそれぞれに複数個の光電変換器を設けて種々な情報を並行して伝送したり、一度に大量の情報を伝送するようにすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の携帯型情報機器は、折り畳み式の第１の筐体と第２の筐体間の光信号を高速に伝送でき、多機能性と薄型化の両立に必要な携帯型情報機器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における携帯型情報機器の斜視図。
【図２】第１の実施の形態における携帯型情報機器の要部の分解斜視図。
【図３】（ａ）、（ｂ）とも第１の実施の形態における積分球と光電変換器との構造の第１の構成を示す概略構成図。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）とも第１の実施の形態における積分球と光電変換器との構造の第２の構成を示す概略構成図。
【図５】（ａ）、（ｂ）とも第１の実施の形態における積分球と光電変換器との構造の第３の構成を示す概略構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における携帯型情報機器の斜視図。
【図７】第２の実施の形態における携帯型情報機器の分解斜視図。
【図８】第２の実施の形態における携帯型情報機器の動作状態を示す斜視図。
【図９】第２の実施の形態における積分球と光電変換器との構造の第１の構成を示す概略構成図。
【図１０】第２の実施の形態における積分球と光電変換器との構造の第２の構成を示す概略構成図。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例における携帯型情報機器の斜視図
【符号の説明】
【００６７】
１    第１の筐体            ２    表示器
３    スピーカ              ４    第２の筐体
５    スクロールキー        ６    操作キー
７    入力操作部            ８    マイクロホン
９    アンテナ              １０    ヒンジ部
１１    第１のヒンジ片      １２    第２のヒンジ片
１３    回転軸              １４    積分球
１５    第２の光電変換器    １６    第１の光電変換器
１７    入／出射窓          １８    出／入射窓
１９    スリット状入出射窓  ２０、２１  単孔状入出射窓
２２    垂直回転体          ２３    水平回転体
【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】
2006013692.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006013692.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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