(57)【要約】【課題】折り畳み型の携帯情報機器における筐体間の高速伝送手段として光配線が有力であるが、従来の光ファイバーでは折り曲げ時に大きな光ロスを生じるため、機器を小型、薄型にできないと言う課題があった。【解決手段】発光素子１１と受光素子１２の間に複数のミラー１３ａ、１３ｂを配置し、少なくともミラー間を回転ジョイント１５ａ、１５ｂにより回転可能に接続した光伝送路１４ｂによって光学的に結合した光伝送モジュールとする。【選択図】図１
2005252334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子の間に配置し光を略９０°偏向する複数のミラーと、
前記発光素子と前記ミラー間、前記複数のミラー間および前記受光素子のミラー間とを接続する光伝送路からなる光伝送モジュールであって、
前記複数のミラー間において伝送方向を軸とした回転可能に接続することを特徴とする光伝送モジュール。
【請求項２】
前記ミラーと前記光伝送路の間で伝送方向を軸とした回転可能に接続することを特徴とする請求項１記載の光伝送モジュール。
【請求項３】
前記光伝送路が光ファイバーであること特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項４】
前記ミラーが集光ミラーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項５】
前記ミラーと前記光伝送路の間に集光レンズを配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項６】
前記ミラーと前記光伝送路の間に、光ファイバーのコアと同じ屈折率を有する液体を充填したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項７】
発光素子が面発光型、受光素子が面受光型であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項８】
発光素子と光伝送路、受光素子と光伝送路、ミラーと光伝送路はそれぞれ光学的に透明な接着剤で、接続固定されていることを特徴とする請求項７記載の光伝送モジュール。
【請求項９】
前記発光素子を第１のサブボードに搭載し、前記受光素子を第２のサブボードに搭載したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項１０】
前記第１のサブボードおよび前記第２のサブボードは電気コネクタを備えていることを特徴とする請求項９記載の光伝送モジュール。
【請求項１１】
第１のサブボードおよび第２のサブボードは、それぞれ発光素子と受光素子を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光伝送モジュール。
【請求項１２】
上側筐体と下側筐体と両筐体を接続するとともに、折り畳み開閉機構を有するヒンジ部を備えた携帯情報機器において、
前記上側筐体内部に配置された第２のボードと、前記下側筐体内部に配置された第１のボードとを請求項１〜１１のいずれかに記載の光伝送モジュールで接続し、前記ヒンジ部の開閉軸と前記光伝送モジュールの回転軸とを一致して配置し、前記上側筐体が、前記下側筐体に折り畳まれる際には、前記光伝送モジュールの回転軸において回転することを特徴とする携帯情報機器。
【請求項１３】
上側筐体と下側筐体と連結体からなり、折り畳み開閉機構を有するヒンジ部と、回転機構を有する連結体とを備えた携帯情報機器において、
前記上側筐体内部に配置された第２のボードと、前記下側筐体内部に配置された第１ボードと、前記連結体とを請求項１〜１１のいずれかに記載の光伝送モジュールで接続し、前記ヒンジ部の開閉軸と前記光伝送モジュールの第１の回転軸とを一致して配置し、かつ、前記連結体の回転軸に前記光伝送モジュールの第２の回転軸を一致して配置し、前記上側筐体が前記下側筐体に折り畳まれる際には、前記ヒンジ部に配置した前記光伝送モジュールの第１の回転軸において回転し、前記上側筐体が、前記下側筐体に対し回転するときには、前記連結体に配置された前記光伝送モジュールの第２の回転軸において回転することを特徴とする携帯情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として光配線に用いられる光伝送モジュールとこれを搭載した折り畳み機構を有する携帯情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯情報機器においては手軽に持ち運ぶために小型、薄型ということが非常に重要な用件である。携帯電話やパーソナルコンピュータなどにおいては複数の筺体を折り畳んで小さくし携帯性を高める機器構成が一般的となっている。
【０００３】
近年、携帯機器では多機能化、高性能化の進展が目ざましい。例えば、携帯電話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などが急速に進展しており、携帯機器内での信号伝送はますます高速化、大容量化している。
【０００４】
折り畳み型の携帯電話においては、一般にキー操作部分や制御部を搭載した本体部と、ディスプレイやカメラを搭載した蓋側部が折り畳みヒンジで結合された構成をとっている。従来、本体部と蓋側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た。しかしながら、機器に必要とされる信号伝送速度が高速化していくものの、ヒンジ部のスペースは限定されているためレイアウト上、同軸線の本数を増やすには限界がある。そのため、結果として伝送できる信号速度に制限を生じていた。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、通話品質や通話信頼性の上で課題となっていた。
【０００５】
このような課題に対して、本体部と蓋側部との伝送を、光配線を用いて行うという提案がされている。例えば特許文献１では筐体間伝送手段として、光ファイバーを用いて高速伝送確保と電磁干渉対策を行う例が提示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、赤外線モジュールによる赤外線信号によって筐体間の信号伝達を行い、上記課題の解決を提案している。すなわち、２つの筐体の一方の筐体に接続された赤外線モジュールの発光面と他方の筐体に接続された赤外線モジュールの受光面を対面させ、かつ、屈曲動作の回転軸と同軸に配置することによって実現している。
【特許文献１】特開２００３−２４４２９５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、光ファイバーを用いる例が開示されているものの光ファイバーがガラス製の場合では屈曲させると断線を生じる。一方、柔軟性のあるプラスチック光ファイバーは太いため、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ってしまう。つまり、折り畳み部分を閉じた場合、あるいは折り畳み途中の状態では高速伝送ができなくなってしまい、機器を使う上で大変大きな制約を生じることになる。また、これを対策するために光ロスの少ない、大きな曲げ半径で屈曲させれば結果的に折り畳み時の厚みが分厚くなってしまい、携帯性に支障を生じる。
【０００８】
また、最近の携帯電話におけるカメラの機能強化の動きは、携帯電話の折り畳み動作に加え、折り畳み部での回転動作をも取り入れている。しかし、光ファイバーを用いる場合には、回転動作に制限が加えられるだけでなく、折り畳み部にも、更なる制約を付け加えることになり、携帯性に大きな支障を加えることになる。
【０００９】
また、特許文献２では、２つの筐体のヒンジ部に、別個の発光モジュールと受信モジュールを対面させて用いるため、取り付け時に光軸合わせ、および、回転軸との軸合わせが必要で、また、長期間の使用により光軸ズレが発生するなどの課題を有していた。更に、双方向の信号のやりとりを行う場合、２対の受発光モジュールを回転軸上に設置しなければならず、スペースをとるだけでなく、取り付けに多くの時間を取るという課題を有していた。
【００１０】
また、特許文献２においては折り畳み動作における筐体間を接続することに主眼をおいており、折り畳み動作に加え、回転動作に対応することは想定していない。すなわち、赤外線モジュールを動作させるためには、電力の供給が必要であり、筐体部から電力を供給する場合には、電力線が必要となり、回転動作に制約がつくことになり、回転接続部に電池を内蔵する場合には、電池の配置スペースを必要とし、接続部が大きくなり、小型、薄型化に影響を与えることになり、携帯性に支障が生じる。
【００１１】
本発明は以上の課題解決を行うべく、複数の回転軸に対しても回転可能な光伝送モジュールを提供し、これを用いて非常に薄型かつ回転など多彩な動作に対応可能な携帯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、本発明の第１の光伝送モジュールは、発光素子と、受光素子と、前記発光素子と前記受光素子間に配置し光を略９０°偏向する複数のミラーと、前記発光素子と前記ミラー間、前記複数のミラー間および前記受光素子のミラー間とを接続する光伝送路からなる光伝送モジュールであって、前記複数のミラー間において伝送方向を軸とした回転可能に接続することを特徴とするものである。このような構成にすることにより、複数の方向に、回転が可能となり、屈曲した時、および、回転時したときにも、光ロスのない光伝送を行うことが出来る。
【００１３】
さらに本発明の第２の光伝送モジュールは、ミラーと光伝送路の間で伝送方向を軸とした回転可能に接続することを特徴とするものである。このような構成にすることにより、大きなスペースを取らずに、伝送方向を軸とした回転可能に接続することが出来る。
【００１４】
さらに本発明の第３の光伝送モジュールは、光伝送路が光ファイバーであること特徴とするものである。このような構成にすることにより、光伝送路に可撓製を持たすことが出来、光伝送モジュールの設置が容易になり、また、回転による光伝送路の影響を防止することがきる。
【００１５】
さらに本発明の第４の光伝送モジュールは、ミラーが集光ミラーであることを特徴とするものである。このような構成にすることにより、伝送光を集光し、接続部でのミラーと光伝送路の位置決め精度を緩和し、ミラーと光伝送路の接続を容易にすることが出来る。
【００１６】
さらに本発明の第５の光伝送モジュールは、ミラーと光伝送路の間に集光レンズを配置するものである。このような構成にすることにより、伝送光を集光し、接続部でのミラーと光伝送路の位置決め精度を緩和し、ミラーと光伝送路の接続を容易にすることが出来る。
【００１７】
さらに本発明の第６の光伝送モジュールは、ミラーと前記光伝送路の間に、光ファイバーのコアと同じ屈折率を有する液体を充填したことを特徴とするものである。このような構成にすることにより、接続部での光伝送路の表面での反射を防止することができ、光ロスを防止することが出きるものである。また、液体の潤滑効果により、回転をなめらかにし、光伝送モジュールの信頼性を向上するものである。
【００１８】
さらに本発明の第７の光伝送モジュールは、発光素子が面発光型、受光素子が面受光型であることを特徴とするものである。これにより光伝送路の接続が容易となる。
【００１９】
さらに本発明の第８の光伝送モジュールは、発光素子と光伝送路、受光素子と光伝送路、ミラーと光伝送路はそれぞれ光学的に透明な接着剤で、接続固定されていることを特徴とするものである。このような構成にすることにより、光コネクタを必要とせずに接続することができ、光伝送モジュールの小型化ができる。
【００２０】
さらに本発明の第９の光伝送モジュールは、発光素子を第１のサブボードに搭載し、受光素子を第２のサブボードに搭載したことを特徴とするものである。このような構成により、サブボードをボードに実装することにより簡単にボード間接続を可能とするものである。
【００２１】
さらに本発明の第１０の光伝送モジュールは、第１のサブボードおよび第２のサブボードは電気コネクタを備えていることを特徴とするものである。このような構成により、サブボードとボード間の電気接続を簡単にし、容易に実装することができる。
【００２２】
さらに本発明の第１１の光伝送モジュールは、第１のサブボードおよび第２のサブボードは、それぞれ発光素子と受光素子を備えることを特徴とするものである。これにより、ボード間で双方向の光伝送を可能とする。
【００２３】
本発明の第１の携帯情報機器は、上側筐体と、下側筐体と、両筐体を接続するとともに、折り畳み開閉機構を有するヒンジ部を備えた携帯情報機器において、前記上側筐体内部に配置された第２のボードと、前記下側筐体内部に配置された第１のボードとを本発明の第１および第１〜第１１のいずれかの光伝送モジュールで接続し、前記ヒンジ部の開閉軸と前記光伝送モジュールの回転軸とを一致して配置し、前記上側筐体が、前記下側筐体に折り畳まれる際には、前記光伝送モジュールの回転軸において回転することを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成により、上下筐体を開いた状態、折り畳んだ状態および移行する状態においても、光伝送が可能であり、非常に薄型で高速な内部伝送速度を備えた携帯情報機器を提供することができる。
【００２５】
さらに本発明の第２の携帯情報機器は、上側筐体と、下側筐体と、連結体からなり、上下筐体を接続し折り畳み開閉機構を有するヒンジ部と、回転機構を有する連結体とを備えた携帯情報機器において、前記上側筐体内部に配置された第２のボードと、前記下側筐体内部に配置された第１ボードと、前記連結体とを本発明の第１〜第１１のいずれかの光伝送モジュールで接続し、前記ヒンジ部の開閉転軸と前記光伝送モジュールの第１の回転軸とを一致して配置し、かつ、前記連結体の回転軸に前記光伝送モジュールの第２の回転軸を一致して配置し、前記上側筐体が前記下側筐体に折り畳まれる際には、前記ヒンジ部に配置した第１の回転軸において回転し、前記上側筐体が、前記下側筐体に対し回転するときには、前記連結体に配置された第２の回転軸において回転することを特徴とするものである。
【００２６】
このような構成により、上下筐体を開閉した状態および回転した状態においても、光伝送が可能であり、非常に薄型で、多彩形状が可能で、高速な内部伝送速度を備えた携帯情報機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の光伝送モジュールおよびそれを用いた携帯情報機器によれば、高速性を備え、電磁干渉性がなくボードへの実装性を備えたボード間配線を実現し、特に屈曲性の高い折り畳み、制約のない回転が可能で薄型の携帯情報機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の光伝送モジュールの構成を示している。発光素子１１と、受光素子１２と、前記発光素子１１と前記受光素子１２間に配置し光を略９０°偏向する２つのミラー１３ａ、１３ｂと、前記発光素子と前記ミラー間、前記複数のミラー間および前記受光素子のミラー間とを接続する光伝送路１４ａ、１４ｂ、１４ｃからなり、光伝送路１４ｂは、回転ジョイント１５ａ、１５ｂによって、２つのミラー１３ａ、１３ｂを軸Ｘ−Ｘとした回転可能に接続する。
【００３０】
すなわち、発光素子１１から出射した光信号は、光伝送路１４ａを通りミラー１３ａに入射する。ミラー１３ａで略９０°偏向反射した光信号は、回転ジョイント１５ａに接続した光伝送路１４ｂへ進み、回転ジョイント１５ｂに接続したミラー１３ｂに入射し、再び、略９０°偏向反射し、光伝送路１４ｃを通り、受光素子１２に入射する。このようにして、発光素子１１から出射した光信号を回転可能に接続された受光素子１２に伝送することが出来る。
【００３１】
このような構成によって、回転軸上には１対のミラーと１本の光伝送路を配置するだけで良く、回転部には殆どスペースを必要としない。発光素子１１と、受光素子１２は都合の良い場所に配置することが出来、非常にコンパクトで実装が容易な光伝送モジュールである。
【００３２】
発光素子、受光素子については、特に限定するものではないが、面発光型の発光素子や面受光型の受光素子が、最適である。面発光型の発光素子や面受光型の受光素子は端面発光素子、端面受光素子に比べて、光伝送路との位置合わせ精度が、一桁程度緩和できるため実装コストの削減が容易となる。また、面発光型素子の一つである面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）は低電流駆動、高速駆動が可能であるため数Ｇｂｐｓ〜数１０Ｇｂｐｓの光伝送を低い消費電力で実現することができ、最適である。
【００３３】
光伝送路としては、特に限定するものではないが、光ファイバーが、可撓性に富み、直径方向の寸法精度が良く回転時の軸ズレもないので適している。市販の石英製光ファイバー、プラスチック製光ファイバーが利用可能である。
【００３４】
なお、本発明の光伝送モジュールを携帯情報機器に搭載することを考えた場合、１０ｃｍ程度の伝送距離があれば十分であるので、例えば、市販の口径１ｍｍ（コア径０．９８ｍｍ）の伝送用のプラスチック製光ファイバーが、可撓性に富み、取り扱いの容易、光軸合わせも簡単なため、最適である。また、ミラーとしては、プリズムを用いた全反射型、反射面に金属膜を形成した反射型などが使用できる。
【００３５】
つぎに、回転ジョイント部について図２を用いて説明する。図２は回転ジョイントの一例であり、この図に限定されるものではない。
【００３６】
図２（ａ）は回転ジョイント２１によって、光伝送路２２ｂをプリズム２３に接続した場合の模式断面図である。光伝送路２２ｂは回転保持体２４によって保持され、回転保持体２４はベアリング２５ａを介して、プリズム２３に接着されたホルダー２６に回転可能に保持されている。また、回転保持体２４は、ベアリング２５ｂを介してホルダー２６ｂとカバー２７によって、軸方向に規制されながら回転可能に保持されている。このような構造によって、光伝送路２２ｂは、プリズム２３と接することなく保持されている。
【００３７】
ここで、図示していない発光素子から出射された光信号は、光伝送路２２ａを通りプリズム２３に入射し、プリズムの斜面２８で全反射し、９０°偏向され、回転可能に接続された光伝送路２２ｂに入射し、光信号を伝送する。なお、光伝送路２２ａはホルダー２６ａとともにプリズム２３に接続固定されている。
【００３８】
光伝送路２２ｂとプリズム２３は間隙２９を介して対向する。この間隙２９は、光伝送路２２ｂとプリズム２３が接触しないは範囲で、光ロスを防止するため出来るだけ小さいことが望ましく、５００ミクロン以下が望ましく、さらには、１００ミクロン以下が最適である。
【００３９】
また、光伝送路（光ファイバーの場合はコア）と同じ屈折率の液体を充填することによって、表面での反射を防止することができ、接続部での光ロスを更に防止することができる。また、液体の潤滑作用により、回転信頼性を増すことが出来る。
【００４０】
このような液体としては、パラフィン系オイル、エステル系オイル、フッ素系オイル、シリコン系オイルがあり、用いる光伝送路の屈折率に合わせて選択すればよい。
【００４１】
例えば、アクリル樹脂をコアとするプラスティックファイバーを用いる場合、アクリル樹脂の屈折率が約１．４９なので、屈折率が１．４〜１．６であるエステル系オイルを用いることが適しており、置換基の異なるエステル系オイルを混合することで、高精度に屈折率を調整することが可能である。また、エステル系オイルは潤滑特性に優れているため、高い回転信頼性を得ることが期待できる。
【００４２】
発光素子と光伝送路、受光素子と光伝送路、ミラーと光伝送路はそれぞれ使用する光の波長に光学的に透明な接着剤で、接続固定する。接着剤は、紫外線硬化タイプが、短時間で容易に接着でき、最適である。また、フッ素化（低屈折率化）およびイオウ化（高屈折率化）により、屈折率を調整すればよい。
【００４３】
図２（ｂ）は、光伝送路とプリズムの間に、集光レンズ２１１を配置した回転ジョイント部の構造である。集光レンズ２１１を配置することによって、接続による光ロスが防止でき、接続時の位置精度の許容度があがり、実装が容易になる。この図では、集光レンズは、プリズムへの入射側と出射側の両方に配置しているが、片側のみでも使用可能である。
【００４４】
図２（ｃ）は、プリズムの代わりに、凹形状の集光ミラー２１２を配置した回転ジョイント部の断面構造である。この場合、集光レンズと同様に、接続による光ロスが防止でき、接続時の位置精度の許容度があがり、また、部品点数も減らすことが出来る。
【００４５】
なお、図１では、光伝送路１４ｂの両端に回転ジョイントを用いるが、光伝送路の片端だけに回転ジョイントを使うことも可能である。
【００４６】
長さ１０ｃｍの光ファイバーを用い、図２（ａ）の構造の回転ジョイントを用い、１０Ｇｂｐｓの信号伝送を行った結果、十分な伝送性を確認することができ、回転させたときにも、性能劣化も全く見られなかった。また、回転ジョイント部の間隙に、光ファイバーのコア部と同じ屈折率に調整したオイルを充填した場合にも、同様の結果が得られた。さらに、図２（ｂ）、図２（ｃ）の構造の回転ジョイントを用いた場合にも、同様の結果を得ることが出来た。
【００４７】
なお、ミラーの偏光角は回転ジョイント部の設計に合わせて選択することができ、９０±１０°であることが好ましい。この範囲に偏光角を設定することで、光伝送路が回転軸に干渉することを防止するとともに、ファイバーの許容曲げ半径内での接続が容易になるとともに、曲げ損失を抑えることができる。また、ミラーを含む回転部のサイズを小さくすることができ、携帯端末装置の小型化設計に有効である。
【００４８】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の光伝送モジュールの構成図を示している。
【００４９】
この場合、２つの軸Ｘ，Ｙの回りに回転可能な光伝送モジュールである。回転ジョイント３５ａ、３５ｂ，３５ｃ、３５ｄを用い、略９０°偏向するミラー３３ａ、３３ｂ，３３ｃを光ファイバー３４ｂ、３４ｃの両端に接続し、２軸方向に回転可能な光伝送路を形成し、入射側のミラー３３ａの入射側に光ファイバー３４ａを介して発光素子３１を接続し、出射側のミラー３３ｃの出射面に光ファイバー３４ｄを介して受光素子３２を接続する構成である。
【００５０】
発光素子と光伝送路、受光素子と光伝送路、ミラーと光伝送路はそれぞれ使用する光の波長に光学的に透明な接着剤で、接続固定されているのは、実施の形態１と同じである。
【００５１】
発光素子３１から出射した光信号は、光ファイバー３４ａを通りミラー３３ａに入射する。ミラー３３ａで略９０°偏向反射した光信号は、回転ジョイント３５ａに接続した光ファイバー３４ｂへ進み、回転ジョイント３５ｂに接続したミラー３３ｂに入射し、再び、略９０°偏向反射し、回転ジョイント３５ｃに接続した光ファイバー３４ｃを通り、回転ジョイント３５ｄに接続したミラー３３ｃに入射し、ミラー３３ｃで略９０°偏向反射した光信号は、光ファイバー３４ｄを通り、受光素子３２に入射する。
【００５２】
このようにして、発光素子３１から出射した光信号を２軸回転可能に接続された光伝送路を経て受光素子３２に伝送することが出来る。
【００５３】
このような構成によって、発光素子３１と、受光素子３２は任意の場所に配置することが出来、回転軸Ｘ，Ｙ上にはミラー３３ａ、３３ｂ，３３ｃと光ファイバー３４ｂ，３４ｃを配置するだけで良く、回転部には殆どスペースを必要としない非常にコンパクトな光伝送モジュールである。
【００５４】
また、実施の形態１と同様に、本発明の光伝送モジュールは、物理的に接続しているので、回転動作の繰り返しによって、回転時の信号バラツキは、見られなかった。
【００５５】
（実施の形態３）
図４は受発光素子をサブボードに搭載した場合の光伝送モジュールについて実施の形態を示す図である。
【００５６】
実施の形態１で示した光モジュール４１と、発光素子４２を搭載した第１のサブボード４３と、受光素子４４を搭載した第２のサブボード４５とから構成される。第１、第２の各サブボードは裏面に電気コネクタ４６、４７をそれぞれ備えている。
【００５７】
受光素子、発光素子はフリップチップ実装、あるいはワイヤボンディングで各サブボード上４３、４５に実装され、光ファイバー４８ａ，４８ｂと発光素子４２、受光素子４３に使用波長で透明な接着剤で固定されている。
【００５８】
接着は、受発光素子と光ファイバーを最適位置に調整した後、紫外線硬化タイプの接着剤を滴下し、２分間で紫外線を照射して固定した。
【００５９】
（実施の形態４）
図５は、実施形態４で作製した図４の光伝送モジュール５１を２つのメインボード５１、５２の間を接続するために用いられている形態を示す図である。光伝送モジュール５１は裏面の電気コネクタ５４、５５によって各メインボード５２、５３にそれぞれ取り付けられる。
【００６０】
このような形態をとることにより、メインボード５２、５３上には光配線を設ける必要がないため、従来のプリント基板と同様の材料、プロセスを用いればよく、光回路配線上の制約は生じない。発光素子、受光素子に付帯する電気回路、電源供給ラインのみを付加しておくだけでよい。なお、受発光素子に付帯する回路、例えば駆動回路や信号増幅回路はサブボード上、ボード上のどちらに設けても構わない。Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を行う場合には短配線化の観点からサブボード材料をＦＲ４、セラミックなどの高周波向け基板にし、この上に駆動回路や信号増幅、処理回路を設ける方が望ましい。
【００６１】
なお、本実施の形態の光伝送モジュールは電気コネクタを有しているが、電気コネクタを用いずにメインボードにサブボードを直接実装しても良い。電気コネクタを用いれば自由に着脱できるため利便性は高い。
【００６２】
また、本実施の形態では電気コネクタ５４、５５はサブボード５６、５７上の裏面に配置しているが、発光素子、受光素子と同じ側に設けても構わない。裏面に設ける際には表裏を貫通するビアで電気コネクタとの電気的な導通を取ることが望ましい。
【００６３】
本発明の光伝送モジュールの作成手順としては、サブボードに受光素子や発光素子、電気コネクタを実装した後、最後に光伝送部品と受光素子、発光素子を透明な接着剤で固定することが望ましい。このような手順によれば半田リフロー工程を通らないため、光伝送部品としては使用環境に耐えうる耐熱性を備えていればよい。これにより、光伝送路としては市販のプラスチック製光ファイバーを用いることができる。
【００６４】
なお、図５では第１のサブボードには発光素子を、第２のサブボードには受光素子を搭載しているが、第１のサブボード、第２のサブボードそれぞれに受光素子、発光素子両方を搭載して、それぞれに異なる波長の発光素子を選択して波長多重で双方向通信を行えば、１つの光伝送部品であっても双方向通信が可能となる。これにより、限られたスペースしか許されない機器への搭載に対して非常に有効となる。
【００６５】
（実施の形態５）
図６は本発明の携帯情報機器の概略構成図である。このうち、（ａ）は外観図である。一般的な折り畳み型の携帯電話と基本的に同様であり、下側筐体６１と上側筐体６２が、曲げ方向のヒンジ部６３によって連結されている。上側筐体６１には表示部６４が配置されている。表示部は上部筐体に複数設けても構わない。上側筐体の裏面にはカメラ６５も配置することができる。カメラも上部筐体に複数設けてよい。ヒンジ部６３により上側筐体を下側筐体に対して自由に折り曲げたりすることができる。
【００６６】
一方（ｂ）は本発明の携帯情報機器の内部構成を示す図である。
【００６７】
下部筐体内には第１のメインボード６６とこれに電気コネクタ（図示せず）を介して接続された第１のサブボード６８がある。また上部筐体側には同様に第２のメインボード６７と第２のサブボード６９がある。第１のメインボードには電源（図示せず）が電気的に接続されている。
【００６８】
実施の形態１に述べた光伝送モジュール６１１により第１のサブボード６８と第２のサブボード６９の間は光学的に接続される。これについては本発明の光伝送モジュールとして前述した。
【００６９】
ここで、（ｃ）はヒンジ部付近の拡大斜視図である。ヒンジ部の回転軸Ｘ−Ｘに合わせて、両端に回転ジョイントで結合された９０°偏向ミラー６１２ａ、６１２ｂが接続された光ファイバー６１３を配置している。
【００７０】
ミラー６１２ａは下側筐体内部に固定し、ミラー６１２ｂは上側筐体内部に固定する。ミラー間は可撓性のある光ファイバーで接続しているので、回転軸Ｘ−Ｘとの位置合わせの許容度は大きく、実装は容易である。上側筐体を下側筐体上に折り畳み動作をした場合には、回転ジョイント部で回転するため、光ロス無く光信号を伝達できる。
【００７１】
本実施の形態では下側筐体内にある第１のメインボードに図示していない電源を配置し、上側ボードには電気配線を利用するが、数本の電線で良いので、必要なスペースも小さく、配置の自由度が大きく、小型化、薄型化の妨げとはならない。また、上側筐体内に別の電源を設けても良い。この場合には、前記電気配線も不要となる。
【００７２】
このような配置構成にすることで筐体をどんな形に折り曲げても内部の伝送速度を維持し、表示部やカメラの機能を損なうことなく動作する。特に本発明の光伝送モジュールは曲げ動作によっても、光ロスを生じないため、これを搭載した本発明の携帯情報機器は折り畳み時の機器厚みが非常に薄くできるという特長を持つ。また、光配線近くにアンテナをレイアウトしても全く問題を与えない。
【００７３】
（実施の形態６）
図７は本発明の第２の携帯情報機器の概略構成図である。このうち、（ａ）は外観図である。一般的な折り畳み型の携帯電話と基本的に同様であり、下側筐体７１と上側筐体７２が、曲げ方向のヒンジ部７３および回転方向の連結体７４によって連結されている。上側筐体７２には表示部７５が配置されている。表示部は上部筐体に複数設けても構わない。上側筐体の裏面にはカメラ７６も上側筐体７２に配置することができる。カメラも上部筐体に複数設けてよい。ヒンジ部７３、連結体７４によって上側筐体を下側筐体に対して自由に折り曲げたり回転したりすることができる。
【００７４】
一方（ｂ）は本発明の携帯情報機器の内部構成を示す図である。
【００７５】
下部筐体内には第１のメインボード７７とこれに電気コネクタ（図示せず）を介して接続された第１のサブボード７８がある。また上部筐体側には同様に第２のメインボード７９と第２のサブボード７１０がある。第１、２のメインボードには電源７１１、７１２が電気的に接続されている。
【００７６】
実施の形態２に述べた光伝送モジュール７１３により第１のサブボード７８と第２のサブボード７１０の間は光学的に接続される。これについては本発明の光伝送モジュールとして前述した。
【００７７】
（ｃ）はヒンジ部付近の拡大斜視図である。連結体７４の回転軸Ｘ−Ｘに合わせて両端に回転ジョイントで結合された９０°偏向ミラー７１４ａ、７１４ｂが接続された光ファイバー７１５ａを配置し、ヒンジ部の折り畳み軸Ｙ−Ｙに合わせて、両端に回転ジョイントで結合された９０°偏向ミラー７１４ｂ、７１４ｃが接続された光ファイバー７１５ｂを配置している。
【００７８】
ミラー７１４ａは下側筐体内部に固定し、ミラー７１４ｂは連結体内部に固定し、ミラー７１４ｃは上側筐体内部に固定する。ミラー間は可撓性のある光ファイバーで接続しているので、回転軸との位置合わせの許容度は大きく、実装は容易である。また、物理的に接続しているため、回転によって光軸がずれることもない。
【００７９】
上側筐体を下側筐体上に折り畳み動作をする場合には、折り畳み回転軸Ｙ−Ｙを軸として上部筐体は回転し、光ファイバー７１５ｂの両端に回転ジョイントで回転し、上側筐体を下側筐体上で回転動作をする場合には、回転軸Ｘ−Ｘを軸として上部筐体は回転し、光ファイバー７１５ａの両端に回転ジョイントで回転するため、第１のサブボード７８上の発光素子７１６から出射した光信号は、光ファイバー７１５ａを通り、９０°偏向ミラー７１４ａで反射され、光ファイバー７１５ｂを通り、９０°偏向ミラー７１４ｂで反射され、光ファイバー７１５ｃを通り、９０°偏向ミラー７１４ｃで反射され、光ファイバー７１５ｄを通って、第２のサブボード７１０上の受光素子７１７に入射する。このような構造によって、折り畳み動作、回転動作によって、光ロスが増加することなく、光信号を伝達できる。
【００８０】
このように、ヒンジ部、連結体には、光ファイバーとミラーからなる光伝送路を配置するだけで良く、受発光素子を配置する必要が無く、電気配線が必要でないので、ヒンジ部、連結体の自由度は大きく、小さくすることが出来、携帯情報機器の小型化、薄型化が可能となる。
【００８１】
また、電源を下側筐体内にある第１のメインボードにだけ配置した場合でも、上側筐体内の第２のメインボードへの電力供給は、数本の電線で良いので、必要なスペースも小さく、配置の自由度が大きく、小型化、薄型化の妨げとはならない。
【００８２】
このような配置構成にすることで筐体をどんな形にでも曲げ、回転させた場合でも内部の伝送速度を維持し、表示部やカメラの機能を損なうことなく動作する。特に本発明の光伝送モジュールはヒンジ部には、光ファイバーとミラーを配置するだけで良く、これを搭載した本発明の携帯情報機器は折り畳み時の機器厚みが非常に薄くできるという特長を有する。また、上部、下部筐体間を光配線で接続するために高速伝送ができるため、表示部・カメラ部の多機能、高性能化に有利である。また、配線から電磁ノイズを発生しない、あるいは伝送が電磁ノイズに影響されないので配線近くにアンテナをレイアウトしても全く問題を与えないことは、実施の形態５と同様である。
【００８３】
以上で示したように、本発明の携帯情報機器は、ヒンジ部に細い光配線を通せば十分であり、同軸配線でかさばっていた電気コネクタは不要であるため機構上の制約が小さく、ヒンジ部自身を小型化に有利、さらに自由度の高いヒンジ機構の導入ができる特長を有する。言うまでもなく筐体間の高速伝送が可能で耐ＥＭＣ効果も極めて高い。これにより、アンテナ感度を高めることができアンテナの小型化、あるいは電気シールド部品の削減が可能となる。
【００８４】
なお、本発明の光伝送モジュールは以上述べたように折り畳み携帯電話の筐体間接続用途として最も好適であるが、ボード内での任意位置に光配線を導入する用途にも自由度が高く、適しているものである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の光伝送路モジュールおよびこれを用いた携帯情報機器は、機器内部の筐体間の高速伝送を実現すると共に、筐体間のフレキシブルな折り曲げおよび回転を実現するものである。特に携帯電話やノートパソコンといった多機能性と薄型化の両立が必要な携帯情報機器には好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施の形態１における本発明の光伝送モジュールの構成図
【図２】実施の形態１における本発明の光伝送モジュールの回転ジョイント部の断面構造を示す図
【図３】実施の形態２における本発明の光伝送モジュールの構成図
【図４】実施の形態３における本発明の光伝送モジュールの構成を示す図
【図５】実施の形態４における本発明の光伝送モジュールとメインボードの接続状況を表す図
【図６】実施の形態５における本発明の携帯情報機器の構成図
【図７】実施の形態６における本発明の携帯情報機器の構成概略図
【符号の説明】
【００８７】
１１，３１，４２，７１６    発光素子
１２，３２，４４，７１７    受光素子
１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ    ミラー
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，２２ａ，２２ｂ    光伝送路
１５ａ，１５ｂ，２１，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ    回転ジョイント
２３    プリズム
２４    回転保持体
２５ａ，２５ｂ    ベアリング
２６ａ，２６ｂ    ホルダー
２７    カバー
２８    プリズムの斜面
２９    間隙
２１１    集光レンズ
２１２    集光ミラー
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，４８ａ，４８ｂ，６１３，７１５ａ，７１５ｂ，７１５ｃ    光ファイバー
４１，５１，６１１，７１３    光伝送モジュール
４３，４５，５６，５７，６８，６９，７８，７１０    サブボード
４６，４７，５４，５５    電気コネクタ
５２，５３，６６，６７，７７，７９    メインボード
６１，７１    下側筐体
６２，７２    上側筐体
６３，７３    ヒンジ部
６４，７５    表示部
６５，７６    カメラ
６１１    受光素子
６１２ａ，６１２ｂ，７１４ａ，７１４ｂ，７１４ｃ    ９０°偏光ミラー
７４    連結体
７１１，７１２    電源
【図１】
2005252334.tif 000003
【図２】
2005252334.tif 000004
【図３】
2005252334.tif 000005
【図４】
2005252334.tif 000006
【図５】
2005252334.tif 000007
【図６】
2005252334.tif 000008
【図７】
2005252334.tif 000009