JP2001077764A - 光信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の端末（装置、回路基板等）を接続可能
で、複数端末間での自由な通信を高い伝送品質で可能と
する光信号伝送装置を得る。 【解決手段】 ルックアップテーブル１５に予め格納さ
れている光信号送信部１２の発光器１２１によって生成
された光信号の光信号受信部１３における光強度分布に
基づいて、受信ノード１１２における光強度レベルが一
定値以上となるように、発光器１２１により生成される
光信号の光強度レベルを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号伝送装置に
係り、より詳しくは、高品質な伝送を行うことができる
光信号伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の開発に
より、データ処理システムで使用する回路基板（ドータ
ーボード）の回路機能が大幅に増大してきている。回路
機能が増大するにつれて各回路基板に対する信号接続数
が増大する為、各回路基板（ドーターボード）間をバス
構造で接続するデータバスボード（マザーボード）には
多数の接続コネクタと接続線を必要とする並列アーキテ
クチャが採用されてきている。

【０００３】接続線の多層化と微細化により並列化を進
めることにより並列バスの動作速度の向上が計られてき
たが、接続配線間容量や接続配線抵抗に起因する信号遅
延により、システムの処理速度が並列バスの動作速度に
よって制限されることもある。また、並列バス接続配線
の高密度化による電磁ノイズ（ＥＭＩ：Electromagneti
c Interference）の問題もシステムの処理速度向上に
対しては大きな制約となる。

【０００４】この様な問題を解決し、並列バスの動作速
度の向上を計る為に、光インターコネクションと呼ばれ
る、システム内光接続技術を用いることが検討されてい
る。光インターコネクション技術の形態は、『内田禎
二、第９回回路実装学術講演大会 15C01,pp.201〜20
2』や『富室 久他.,“光インタコネクション技術の現状
と動向”,IEEE Tokyo Section Denshi Tokyo No.33 p
p.81〜86,1994』等に記載されている様に、システムの
構成内容により様々な形態が提案されている。

【０００５】従来提案されている光インターコネクショ
ン技術のうち、信号光を拡散伝播する方式として特開平
１０−１２３３５０号公報に開示されているシート状の
光バスがある。この方式は、伝送媒体である共通信号路
に入射した信号光を拡散して伝搬するものであるため、
受発光部を有した複数の回路基板を簡易な取付けで確実
に光結合させることができ、精密な光学的位置合わせを
必要としない。また、複数の回路基板を設ける事がで
き、その数や取付け位置を自由に変えることができるた
め、拡張性に富んだ自由度の高い光バスシステムを構築
できる。また、伝送媒体を用いるため、埃などに対する
耐環境性を有し、光学的位置合わせを必要としないた
め、温度変化等にも強い、という長所を備えている。

【０００６】しかしながら、上記光バスにおいては、あ
らゆる方向に光を拡散させているため、光の大半を受光
素子の無いところへ放出してしまう。従って、受光部で
の光強度は非常に弱いものとなってしまい、高速化や低
消費電力化には問題があった。

【０００７】この問題を解決するために、特開平１０−
６２６５７号公報に開示されている様に、シート状光バ
スの任意の辺に設けられた信号光入射部より入射した信
号光を、各入射部に対応した光拡散部に於て拡散し、該
光学的バスを形成してなる光伝送層を介して対向して配
置された信号光出射部に伝搬する方式が提案されてい
る。この方式では、シート状の光伝送路を介して信号光
を出射部方向に有効に導光可能とする為、シート状光バ
スにおける伝送効率が向上し、高速化や低消費電力化が
可能となっている。

【０００８】また、特開平１１−１９６０６９号公報に
示される伝送方法を併用することにより、同一の伝送媒
体を用いて光強度レベルの異なった複数の信号光の送受
信が可能となるため、複数の回路基板間での通信の自由
度を向上することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−６２６５７号公報記載の技術では、信号光出
射部において、光拡散部における拡散分布に応じて信号
光強度の分布を生じてしまうため、信号光入射部、信号
光出射部の配置により、信号光受信部での受光量に差が
生じてしまう、という問題点があった。

【００１０】例えば、図９に示すような４対４の送受信
ノード間での送受信を行う場合、光拡散部１１３におけ
る拡散分布に応じて、例えば図１０に示すような受光分
布を生じてしまう。これは、送信ノードの対向する正面
の受信ノードでは受光量が多く、正面からずれるに従っ
て受光量が減少してしまうことに起因する。一般に伝送
の品質は、ビットエラーレートで表される。このビット
エラーレート（ＢＥＲ）は、図１１に示すように、信号
光受信部における受光量に依存し、受光量が多ければ高
い伝送品質が得られる。そのため、送信ノードの対向す
る正面の受信ノードでは、高い伝送品質が得られるが、
受信ノードが送信ノードの正面からずれるに従って伝送
品質が劣化してしまう。

【００１１】また、上記特開平１１−１９６０６９号公
報に示される伝送方法を併用する技術では、信号光受信
部における光強度の分布のため、信号光入射部と信号光
出射部の配置により、複数の光強度レベルの差が狭くな
ってしまう、という問題点があった。

【００１２】例えば、図９に示すような４対４の送受信
ノード間での送受信を行う場合に、送信ノード１では光
強度１の信号光が入射され、送信ノード４では光強度２
の信号光が入射された場合の、光強度レベルによる２多
重の伝送を行ったときの各受信ノードでの各々の信号成
分による受光量を図１２に示す。

【００１３】信号光強度１及び信号光強度２の信号光は
光伝送媒体で加算され、図１２に示すように、受信ノー
ドでは強度レベル１、強度レベル２、及び強度レベル３
の受信信号レベルが得られる。この３つの強度レベルを
識別することにより、２つの信号成分を抽出することが
できる。ここで、受信ノード１では、強度レベル２と強
度レベル３の区別は容易につくが、強度レベル１と強度
レベル２の区別が困難となってしまう。また、受信ノー
ド４では、強度レベル１と強度レベル２の区別は容易に
つくが、強度レベル２と強度レベル３の区別は困難とな
ってしまう。そのため、受信ノード２及び受信ノード３
に比べ、受信ノード１及び受信ノード４では、伝送品質
が悪くなっていた。更に、３多重以上の伝送を行うと、
図１２に示すグラフから容易に類推できるように、光強
度レベルが逆転してしまい、正しい伝送ができなくなっ
てしまう、という問題点があった。

【００１４】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、多数の端末（装置、回路基板等）を接
続可能で、複数端末間での自由な通信を高い伝送品質で
可能とする光信号伝送装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の光信号伝送装置は、光信号の伝送を
担う光伝送媒体であって、該光伝送媒体への光信号の入
射を担う送信ノード及び該光伝送媒体からの光信号の出
射を担う受信ノードを備え、一方のノードが少なくとも
１つ設けられ、かつ他方のノードが複数設けられると共
に、前記送信ノードから入射した光信号を拡散して該光
伝送媒体内に伝達する光拡散手段を備えた光伝送媒体
と、前記送信ノードに対応して備えられた、光信号を生
成し対応する送信ノードから前記光伝送媒体内へ入射す
る光信号送信部と、前記光信号送信部によって生成する
光信号の光強度レベルを制御する光強度制御手段と、前
記受信ノードに対応して備えられた、対応する受信ノー
ドから出射した光信号を受信する光信号受信部と、を備
えた光信号伝送装置であって、前記光強度制御手段が、
前記光信号送信部によって生成された光信号の前記光信
号受信部における光強度分布に基づき、前記受信ノード
での光強度レベルが一定値以上となるように前記光信号
の光強度レベルを制御することを特徴としたものであ
る。

【００１６】請求項１に記載の光信号伝送装置には、図
９に示したような光信号の伝送を担う光伝送媒体であっ
て、該光伝送媒体への光信号の入射を担う送信ノード及
び該光伝送媒体からの光信号の出射を担う受信ノードを
備え、一方のノードが少なくとも１つ設けられ、かつ他
方のノードが複数設けられると共に、上記送信ノードか
ら入射した光信号を拡散して該光伝送媒体内に伝達する
光拡散手段を備えた光伝送媒体が備えられている。

【００１７】また、請求項１に記載の光信号伝送装置に
よれば、上記送信ノードに対応して備えられた光信号送
信部によって、光信号が生成され対応する送信ノードか
ら上記光伝送媒体内へ入射され、このときの上記光信号
送信部によって生成される光信号の光強度レベルが光強
度制御手段によって制御され、更に上記受信ノードに対
応して備えられた光信号受信部によって、対応する受信
ノードから出射された光信号が受信される。

【００１８】ここで、請求項１記載の光信号伝送装置で
は、上記光強度制御手段によって、上記光信号送信部に
より生成された光信号の光信号受信部における光強度分
布に基づき、受信ノードでの光強度レベルが一定値以上
となるように光信号の光強度レベルが制御される。

【００１９】このように、請求項１に記載の光信号伝送
装置によれば、光信号送信部によって生成された光信号
の光信号受信部における光強度分布に基づき、受信ノー
ドでの光強度レベルが一定値以上となるように光信号の
光強度レベルを制御しているので、光拡散による光強度
の分布があったとしても、複数端末間での自由な通信を
高い伝送品質で可能とすることができる。

【００２０】なお、請求項１記載の発明では、伝送が行
われる前記送信ノードと前記受信ノードの組み合わせに
よる受光強度の相対情報が予め記憶されている記憶手段
を更に備えると共に、前記光強度制御手段は、前記記憶
手段に記憶されている前記受光強度の相対情報に基づ
き、前記光信号送信部に備えられた異なる発光強度を持
つ複数の発光素子の発光を制御することによって前記光
信号の光強度レベルを制御することができる。

【００２１】一方、請求項２記載の光信号伝送装置は、
光信号の伝送を担う光伝送媒体であって、該光伝送媒体
への光信号の入射を担う複数の送信ノード及び該光伝送
媒体からの光信号の出射を担う少なくとも１つの受信ノ
ードを備えると共に、前記送信ノードから入射した光信
号を拡散して該光伝送媒体内に伝達する光拡散手段を備
えた光伝送媒体と、前記送信ノードに対応して備えられ
た、前記光信号として各々光強度レベルの異なる光信号
を生成し対応する送信ノードから前記光伝送媒体内へ入
射する複数の光信号送信部と、前記光信号送信部によっ
て生成する光信号の光強度レベルを制御する光強度制御
手段と、前記受信ノードに対応して備えられた、対応す
る受信ノードから出射した光信号を受信して受信信号を
得、該受信信号に含まれる、前記複数の光信号送信部で
生成された複数の光信号に対応する複数の信号成分の中
から所望の光信号送信部で生成された光信号に対応する
信号成分を分離する少なくとも１つの光信号受信部と、
を備えた光信号伝送装置であって、前記光強度制御手段
が、前記光信号送信部によって生成された光信号の前記
少なくとも１つの光信号受信部における光強度分布に基
づき、前記受信ノードでの前記複数の信号成分の持つ光
強度レベルの差が一定値以上となるように前記光信号の
光強度レベルを制御することを特徴としたものである。

【００２２】請求項２に記載の光信号伝送装置には、図
９に示したような光信号の伝送を担う光伝送媒体であっ
て、該光伝送媒体への光信号の入射を担う複数の送信ノ
ード及び該光伝送媒体からの光信号の出射を担う少なく
とも１つの受信ノードを備えると共に、上記送信ノード
から入射した光信号を拡散して該光伝送媒体内に伝達す
る光拡散手段を備えた光伝送媒体が備えられている。

【００２３】また、請求項２に記載の光信号伝送装置に
よれば、送信ノードに対応して備えられた複数の光信号
送信部によって、光信号として各々光強度レベルの異な
る光信号が生成され対応する送信ノードから上記光伝送
媒体内へ入射され、このときの上記光信号送信部によっ
て生成される光信号の光強度レベルが光強度制御手段に
よって制御され、更に受信ノードに対応して備えられた
少なくとも１つの光信号受信部によって、対応する受信
ノードから出射された光信号が受信されて受信信号が得
られ、該受信信号に含まれる、上記複数の光信号送信部
で生成された複数の光信号に対応する複数の信号成分の
中から所望の光信号送信部で生成された光信号に対応す
る信号成分が分離される。

【００２４】ここで、請求項２に記載の光信号伝送装置
では、上記光強度制御手段によって、上記光信号送信部
により生成された光信号の少なくとも１つの光信号受信
部における光強度分布に基づき、受信ノードでの複数の
信号成分の持つ光強度レベルの差が一定値以上となるよ
うに光信号の光強度レベルが制御される。

【００２５】このように、請求項２に記載の光信号伝送
装置によれば、光信号送信部によって生成された光信号
の少なくとも１つの光信号受信部における光強度分布に
基づき、受信ノードでの複数の信号成分の持つ光強度レ
ベルの差が一定値以上となるように光信号の光強度レベ
ルを制御しているので、光強度レベルの異なった光信号
を同一の光伝送媒体を用いて重畳して送信した場合等に
おいても、複数の信号成分の持つ光信号における各信号
成分の区別を容易に行うことが可能となり、この結果と
して多数の端末(装置、回路基板等)の接続が可能であっ
て、かつそれらの端末間での通信の自由度を向上するこ
とができる。

【００２６】なお、請求項２記載の発明において、前記
光信号受信部で受信される複数の光信号の光強度レベル
が相互に異なるように、前記複数の光信号送信部の間の
調停を行なう調停部を備えることが好ましい。

【００２７】また、請求項２記載の発明において、前記
光信号送信部による光信号の生成に先立って、光信号を
出射する光信号送信部における光信号の光強度レベルと
当該光信号送信部が複数の光信号送信部のうちのどれで
あるのかを前記光信号受信部に通知する通知手段を備え
ることが好ましい。

【００２８】また、請求項２記載の発明では、伝送が行
われる前記送信ノードと前記受信ノードの組み合わせに
よる受光強度の相対情報が予め記憶されている記憶手段
を更に備えると共に、前記光強度制御手段は、前記記憶
手段に記憶されている前記受光強度の相対情報に基づ
き、前記光信号送信部に備えられた異なる発光強度を持
つ複数の発光素子の発光を制御することによって前記光
信号の光強度レベルを制御することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００３０】〔第１実施形態〕まず、図１を参照して、
本第１実施形態に係る光信号伝送装置１０Ａの構成につ
いて説明する。同図に示すように、本第１実施形態に係
る光信号伝送装置１０Ａは、光伝送媒体１１と、光信号
送信部１２と、光信号受信部１３と、複数の送受信ノー
ド間における受光強度の相対情報が格納されているルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）１５と、を備えている。

【００３１】光伝送媒体１１は、この光伝送媒体１１を
介在させた一方の光伝送端（図１では、光伝送媒体１１
の左側の端）に、光伝送媒体１１への光信号の入射を担
う複数（ここでは４つ）の送信ノード１１１Ａ〜１１１
Ｄを有し、他方の光伝送端（図１では、光伝送媒体１１
の右側の端）には、光伝送媒体１１内を伝送されてきた
光信号の出射を担う複数（ここでは４つ）の受信ノード
１１２Ａ〜１１２Ｄを備えており、各送信ノード１１１
Ａ〜１１１Ｄには、光拡散部１１３が設けられている。
この光伝送媒体１１は、送信ノード１１１から入射され
た光信号を光拡散部１１３により光拡散して複数の受信
ノード１１２に伝播し、該受信ノード１１２から出射す
る。

【００３２】また、光信号送信部１２は、各送信ノード
１１１Ａ〜１１１Ｄに対応して備えられ（図１では、送
信ノード１１１Ｂについてのみ図示）、光信号を生成し
て生成した光信号を対応する送信ノード１１１から光伝
送媒体１１内に入射する。この光信号送信部１２は、光
信号を出射する発光器１２１と、該発光器１２１から出
射される光信号の基になる電気信号を生成して該発光器
１２１に伝達する送信回路１２２を備えており、送信回
路１２２では、パルス列電気信号が生成されて発光器１
２１に入力され、該発光器１２１では、入力されたパル
ス列電気信号に応じたパルス列光信号が出射される。

【００３３】各光信号送信部１２の発光器１２１から出
射した各光信号は、各送信ノード１１１から光伝送媒体
１１に入射し、光拡散部１１３によって光伝送媒体１１
内を拡散伝播して複数の受信ノード１１２から出射す
る。

【００３４】この受信ノード１１２に対応して光信号受
信部１３が備えられており（図１では、受信ノード１１
２Ｂについてのみ図示）、受信ノード１１２から出射し
た光信号は対応する光信号受信部１３に備えられた受光
器１３１に入射して電気的な受信信号に変換され、受信
回路１３２により、送信回路１２２で生成されたパルス
列電気信号が復元され、複数の送受信ノード間での伝送
が行われる。

【００３５】図２は、本第１実施形態に係る光信号送信
部１２の具体的な構成例を示す模式図である。同図に示
すように、本第１実施形態に係る光信号送信部１２は、
発光器１２１として複数のレーザダイオードをアレイ状
に備えたレーザダイオードアレイ１２１ａを備え、送信
回路１２２内にレーザダイオード制御部１２２ａを備え
ている。

【００３６】ここで、レーザダイオード制御部１２２ａ
の図２紙面左側にある配線からデータ送信要求があると
する。レーザダイオード制御部１２２ａは、送受信ノー
ド間における受光強度の相対情報が格納されているルッ
クアップテーブル１５を参照し、レーザダイオードアレ
イ１２１ａを駆動制御する。

【００３７】表１には、本実施形態に係るルックアップ
テーブル１５に格納されている受光強度の相対情報の一
例が示されており、以下の説明では、表１に示す相対情
報が格納されている場合について説明する。なお、該受
光強度の相対情報が本発明の光強度分布に、上記レーザ
ダイオード制御部１２２ａが本発明の光強度制御手段
に、各々相当する。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１に示すように、受光強度の相対情報と
して、送信ノード１１１の正面に有る受信ノード１１２
では１の光強度、正面から１つずれた受信ノード１１２
では０．９５の光強度、正面から２つずれた受信ノード
１１２では０．８５の光強度、正面から３つずれた受信
ノードでは０．６５の光強度であることが示されること
に対応して、本実施形態に係るレーザダイオードアレイ
１２１ａは、光強度１で発光するレーザダイオード１２
１ａ１０（図２も参照）と、光強度０．０５で発光する
レーザダイオード１２１ａ１と、０．１で発光するレー
ザダイオード１２１ａ２と、０．２で発光するレーザダ
イオード１２１ａ３を備えている。

【００４０】一方、図３には、本第１実施形態に係る光
信号受信部１３の具体的な構成例が示されている。同図
に示すように、本第１実施形態に係る光信号受信部１３
は、受光器１３１として受光素子１３１ａとアンプ１３
１ｂを備えており、受信回路１３２として復号器１３２
ａを備えている。

【００４１】次に、本第１実施形態に係る光信号伝送装
置１０Ａの作用について説明する。

【００４２】本第１実施形態に係る光信号伝送装置１０
Ａでは、レーザダイオード制御部１２２ａにより、表１
に示す受光強度の相対情報に基づいて、受信ノード１１
２における光強度レベルが一定値以上となるように、対
応する発光器１２１により生成される光信号の光強度が
制御される。

【００４３】例えば、上記一定値が１であり、送信ノー
ド１１１Ｂから受信ノード１１２Ｂへの光伝送が行われ
る場合は、光強度１で発光するレーザダイオード１２１
ａ１０のみを駆動するように制御し、同様に、送信ノー
ド１１１Ｂから受信ノード１１２Ｃへの光伝送が行われ
る場合は、光強度１で発光するレーザダイオード１２１
ａ１０と、０．１で発光するレーザダイオード１２１ａ
２を駆動するように制御することにより、受信ノードに
おける光強度を一定値（ここでは１）以上とすることが
できる。

【００４４】一方、光信号受信部１３では、受信ノード
１１２から出射された光信号に応じた受光素子１３１ａ
の出力を、アンプ１３１ｂを通して復号器１３２ａに入
力する。

【００４５】復号器１３２ａは、予め設定された閾値Ｔ
Ｈに基づく比較データと入力信号とを比較して、論理信
号レベルを出力することにより、元の電気信号を出力す
る。このとき、受光素子１３１ａが受ける光信号の受光
量は、どの送信ノード１１１から入射された信号光にお
いても同じ受光量であるため、安定した品質の伝送を行
うことができる。例えば、ビットエラーレートが１０^-9
以下が必要なシステムにおいては、図１１に示した受光
量とＢＥＲとの関係を示すグラフより、−２１．５ｄＢ
ｍ以上の受光量が有れば良い。

【００４６】以上詳細に説明したように、本第１実施形
態に係る光信号伝送装置では、光信号送信部によって生
成された光信号の光信号受信部における光強度分布に基
づき、受信ノードでの光強度レベルが一定値以上となる
ように光信号の光強度レベルを制御しているので、光拡
散による光強度の分布があったとしても、複数端末間で
の自由な通信を高い伝送品質で可能とすることができ
る。

【００４７】なお、本第１実施形態では、本発明を送信
ノード１１１及び受信ノード１１２が各々４つずつ備え
られた光伝送媒体に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は送信
ノード１１１及び受信ノード１１２の一方のノードが少
なくとも１つ設けられ、かつ他方のノードが複数設けら
れた何れの形態の光伝送媒体にも適用することができ
る。

【００４８】〔第２実施形態〕まず、図４を参照して、
本第２実施形態に係る光信号伝送装置１０Ｂの構成につ
いて説明する。

【００４９】本第２実施形態に係る光信号伝送装置１０
Ｂは、光伝送媒体１１と、複数（ここでは２つ）の光信
号送信部１２と、１つの光信号受信部１３と、調停部１
４と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１５と、を備え
ている。

【００５０】光伝送媒体１１は、この光伝送媒体１１を
介在させた一方の光伝送端（図４では、光伝送媒体１１
の左側の端）に、光伝送媒体１１への光信号の入射を担
う複数（ここでは４つ）の送信ノード１１１Ａ〜１１１
Ｄを備え、他方の光伝送端（図４では、光伝送媒体１１
の右側の端）に、光伝送媒体１１内を伝送されてきた光
信号の出射を担う複数（ここでは４つ）の受信ノード１
１２Ａ〜１１２Ｄを備えており、各送信ノード１１１Ａ
〜１１１Ｄには、光拡散部１１３が設けられている。こ
の光伝送媒体１１は、各送信ノード１１１から入射され
た光信号を光拡散部１１３により複数の受信ノード１１
２に拡散伝播して、当該受信ノード１１２から出射す
る。

【００５１】また、光信号送信部１２は、送信ノード１
１１Ｂ及び１１１Ｄに対応して備えられており、光信号
を生成して生成した光信号を対応する送信ノード１１１
から光伝送媒体１１内に入射する。この光信号送信部１
２は各々、光信号を出射する発光器１２１と、該発光器
１２１から出射される光信号の基になる電気信号を生成
して当該発光器１２１に伝達する送信回路１２２を備え
ており、送信回路１２２では、パルス列電気信号が生成
されて発光器１２１に入力され、その発光器１２１で
は、入力されたパルス列電気信号に従ったパルス列光信
号が出射される。

【００５２】複数（ここでは２つ）の光信号送信部１２
を構成する複数の発光器１２１からは、相互に異なる光
強度レベルのパルス列光信号が出射される。各発光器１
２１から相互に異なる光強度レベルの光信号を出射する
に当たっては、各発光器１２１毎に予め出射する光信号
の光強度レベルが固定的に異なるように定められたもの
であってもよいが、各光信号送信部１２が、当該光信号
送信部１２で生成される光信号の光強度レベルの変更が
自在なものであって、図４に示すように、各光信号送信
部１２で生成される光信号の光強度レベルが相互に異な
るように、複数の光信号送信部１２の間の調停を行なう
調停部１４を備えてもよい。

【００５３】すなわち、この図４に示す例では、光信号
送信部１２は２つのみであるため、調停部１４を備える
ことなく、それら２つの光信号送信部１２の各々から出
射される光信号の光強度レベルを予め定めておいてもよ
いが、更に多数の光信号送信部１２を備えた場合、各光
信号送信部１２から出射される光信号の光強度レベルを
固定的に定めるよりも、調停部１４を備え、消費電力や
Ｓ／Ｎを考慮して最良の光強度レベルから順に割り当て
た方が有利である。従って、本第２実施形態では、上記
調停部１４を備えた形態を適用している。

【００５４】ここで、光信号送信部１２の数と、光信号
の強度レベル数との関係は、光信号送信部１２の数だけ
光強度レベルを設けてもよいし、光信号送信部１２の数
よりも少ない光強度レベル数により伝送を行なってもよ
い。

【００５５】一方、上記調停部１４は、データ信号の送
信に先立って、光信号を出射する光信号送信部１２にお
ける光信号の光強度レベルと当該光信号送信部１２が複
数の光信号送信部１２のうちのどれであるのかを示す信
号ＲＦを光信号受信部１３に通知する役割も有してい
る。

【００５６】各光信号送信部１２の発光器１２１から出
射した各光信号は、各送信ノード１１１から光伝送媒体
１１に入射し、光拡散部１１３により当該光伝送媒体１
１内を拡散伝播して複数の受信ノード１１２から出射す
る。

【００５７】本実施形態では、受信ノード１１２Ｂに対
応して光信号受信部１３Ｂが備えられており、受信ノー
ド１１２Ｂから出射した光信号は光信号受信部１３Ｂに
備えられた受光器１３１に入射して電気的な受信信号に
変換され、受信回路１３２Ｂにより、その受光器１３１
で得られた受信信号に含まれる、複数の光信号送信部１
２で生成された複数の光信号に対応する複数の信号成分
の中から所望の光信号送信部１２で生成された光信号に
対応する信号成分が分離される。

【００５８】図５には、本第２実施形態に係る光信号伝
送装置１０Ｂの光信号受信部１３Ｂの具体的な構成例が
示されている。同図に示すように、光信号受信部１３Ｂ
は、受光器１３１として受光素子１３１ａとアンプ１３
１ｂとを備え、受信回路１３２Ｂとして復号器１３２ａ
とセレクタ１３２ｂとを備えている。

【００５９】なお、本第２実施形態に係る光信号送信部
１２及びルックアップテーブル１５に格納されている受
光強度の相対情報は各々上記第１実施形態に示したもの
と同様のものとされている。すなわち、光信号送信部１
２は図２に示すものとされており、受光強度の相対情報
は表１に示すものとされている。

【００６０】以下、図６及び図７を参照して、本第２実
施形態に係る光信号伝送装置１０Ｂの動作について詳細
に説明する。なお、図６は、本第２実施形態に係る光信
号伝送装置１０Ｂにおける２つの送信ノード１１１（送
信ノード１１１Ｂ、送信ノード１１１Ｄ）から光伝送媒
体１１に入射する光信号の波形図であり、図７は、受信
ノード１１２Ｂから出射した光信号の波形図である。

【００６１】ここで、送信ノード１１１Ｂにおける光信
号の“１”レベルの光強度レベルを“Ｈ１”とし、送信
ノード１１１Ｄにおける光信号の“１”レベルの光強度
レベルを“Ｈ２”としている。また、送信ノード１１１
Ｂにおける光信号の“０”レベルの光強度レベルを“Ｌ
１”とし、送信ノード１１１Ｄにおける光信号の“０”
レベルの光強度レベルを“Ｌ２”としている。実際に
は、“Ｌ１”及び“Ｌ２”は“Ｈ１”、“Ｈ２”に比較
して無視することができる程度のものである。

【００６２】受信ノード１１２では、図７に示すよう
に、図６に示す２つの光信号が光伝送媒体１１内で加算
された信号波形となる。ここで、“ｈ１”、“ｈ２”は
各々、送信ノード１１１Ｂから入射された光信号の
“１”レベルの光強度レベル、送信ノード１１１Ｄから
入射された光信号の“１”レベルの光強度レベルを表し
ている。

【００６３】本第２実施形態に係る光信号伝送装置１０
Ｂでは、レーザダイオード制御部１２２ａによって、表
１に示す受光強度の相対情報に基づいて、受信ノード１
１２での複数の信号成分の持つ光強度レベルの差が一定
値以上となるように、対応する発光器１２１により生成
される光信号の光強度レベルが制御される。

【００６４】すなわち、本第２実施形態に係る光信号伝
送装置１０Ｂにおける受信ノード１１２Ｂから出射した
光信号は、図７に示すように、“ｈ１”、“ｈ２”及び
“ｈ１＋ｈ２”における強度レベル差が何れも一定値以
上となっている。ビットエラーレートとして１０^-9以下
が必要なシステムにおいては、図１１より、各々−２
１．５ｄＢｍ以上の受光量差が有れば良い。

【００６５】ここで、“ｈ１”、“ｈ２”及び“ｈ１＋
ｈ２”の差が同じである、すなわち、相対的に“ｈ１”
のレベルが１、“ｈ２”のレベルが２、“ｈ１＋ｈ２”
のレベルが３であるとすると、表１に示すような送受信
ノード間における受光強度の相対情報が格納されている
ルックアップテーブル１５に基づいて、“Ｈ１”及び
“Ｈ２”は以下のようになる。

【００６６】送信ノード１１１Ｂは、受信ノード１１２
Ｂの正面に有り、受光信号の強度レベルが１であるの
で、“Ｈ１”は１となる。また、送信ノード１１１Ｄ
は、受信ノード１１２Ｂから２つずれており、受光信号
の強度レベルが２であるので、“Ｈ２”は２．３５３
（＝２／０．８５）となる。

【００６７】従って、本第２実施形態に係るレーザダイ
オード制御部１２２ａによって、送受信ノード間におけ
る受光強度の相対情報が格納されているルックアップテ
ーブル１５が参照され、受信ノード１１２Ｂの正面に位
置し、受信ノード１１２Ｂでの相対強度が１である光信
号が入射される送信ノード１１１Ｂでは、該送信ノード
１１１Ｂに対応して備えられた光信号送信部１２のレー
ザダイオードアレイ１２１ａの光強度１で発光するレー
ザダイオード１２１ａ１０が駆動されるように制御され
る。

【００６８】一方、受信ノード１１２Ｂから２つずれた
位置に配置され、受信ノード１１２Ｂでの相対強度が２
である信号光が入射される送信ノード１１１Ｄでは、該
送信ノード１１１Ｄに対応して備えられた光信号送信部
１２のレーザダイオードアレイ１２１ａの光強度２で発
光するレーザダイオード１２１ａ２０と、光強度０．０
５で発光するレーザダイオード１２１ａ１と、０．１で
発光するレーザダイオード１２１ａ２と、０．２で発光
するレーザダイオード１２１ａ３が駆動されるように制
御される。これによって、送信ノード１１１Ｄから２つ
ずれた受信ノード１１２Ｂでは、１．９９８とほぼ２の
強度を受信することができる。このようにして、受信ノ
ード１１２Ｂで受信される複数の光強度レベルが制御さ
れる。

【００６９】複数の受光信号の強度レベルの中から、所
望の光信号送信部１２で生成された光信号成分の抽出結
果は、表２に示す論理テーブルで表すことができる。

【００７０】

【表２】

【００７１】表２に示すように、受信ノードがどの信号
強度レベルを受信するかを予め決めておくことで、これ
らの加算された信号から、欲しい信号を容易に識別する
ことができる。具体的には、以下に示すようにして欲し
い信号が識別される。

【００７２】図８は、本第２実施形態に係る光信号伝送
装置１０Ｂにおける光信号受信部１３Ｂの受信回路１３
２Ｂにおける信号弁別処理の説明に供する波形図であ
る。

【００７３】受信ノード１１２Ｂに到達した、送信ノー
ド１１１Ｂ及び送信ノード１１１Ｄからの光信号が重畳
された光信号は、受光素子１３１ａ及びアンプ１３１ｂ
を介して復号器１３２ａに入力される。復号器１３２ａ
は予め設定された複数のしきい値ＴＨに基づく比較デー
タと入力信号とを比較する。この様子を図８を用いて説
明する。

【００７４】受光器１３１では、各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ
３、・・・毎に信号レベルが変化する時系列的な信号が
得られるが、光信号受信部１３Ｂでは、この受信信号の
時系列的な各信号レベルが複数のしきい値（ここでは３
つのしきい値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３）と比較され、あ
る時点ｔｉでの信号レベルＳｔが（Ｓｔ＞ｔｈ３）であ
るか、或いは（Ｓｔ＞ｔｈ１）かつ（Ｓｔ＜ｔｈ２）で
あるか、の何れかの条件を満たす場合に送信ノード１１
１Ｂから入射された論理“１”の光信号に分類され、
（Ｓｔ＞ｔｈ２）を満たす場合に送信ノード１１１Ｄか
ら入射された論理“１”の光信号に分類される。

【００７５】この分類の結果として、コード信号を図８
に示す論理テーブルから得られる論理信号レベルとして
出力する。その複数の論理信号レベルと、データ信号の
送信に先立って調停部１４によって通知された、光信号
を出射する光信号送信部１２における光信号の光強度レ
ベルと当該光信号送信部１２が複数の光信号送信部１２
のうちのどれであるのかを示す信号ＲＦに基づいて、受
信すべき信号を図８を参照して説明した論理に従って選
択するセレクタ１３２ｂを用いることで、元の電気信号
を出力する。

【００７６】以上詳細に説明したように、本第２実施形
態に係る光信号伝送装置では、複数の光信号送信部によ
って生成されたパルス列光信号の光信号受信部における
光強度分布に基づき、受信ノードでの複数の信号成分の
持つ光強度レベルの差が一定値以上となるように上記パ
ルス列光信号の光強度レベルを制御しているので、複数
の信号成分の持つ光信号における各信号成分の区別を容
易に行うことが可能となり、多数の端末(装置、回路基
板等)の接続が可能であって、かつそれらの端末間での
通信の自由度を向上することができる。

【００７７】なお、本第２実施形態では、本発明を送信
ノード１１１及び受信ノード１１２が各々４つずつ備え
られた光伝送媒体に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は送信
ノード１１１が複数備えられ、受信ノード１１２が１つ
以上備えられた何れの形態の光伝送媒体にも適用するこ
とができる。

【００７８】また、上記各実施形態では、本発明の光信
号送信部における光信号を生成する部材としてレーザダ
イオードアレイ１２１ａを適用した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＥＤ
アレイ等を適用する形態とすることもできる。

【００７９】更に、上記各実施形態では、本発明の光強
度制御手段を各光信号送信部１２に各々備えた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、本発明の光強度制御手段を光信号送信部と
は別個に１つのみ備え、該１つの光強度制御手段によっ
て、各光信号送信部１２における光強度レベルを制御す
る形態とすることもできる。この場合は、光強度制御手
段を１つのみ備えればよいので、上記各実施形態に比較
して、光信号伝送装置のコストを低減することができ
る。

【００８０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明によれば、光信号送信部によって生成された光
信号の光信号受信部における光強度分布に基づき、受信
ノードでの光強度レベルが一定値以上となるように光信
号の光強度レベルを制御しているので、光拡散による光
強度の分布があったとしても、複数端末間での自由な通
信を高い伝送品質で可能とすることができる、という効
果が得られる。

【００８１】また、請求項２記載の発明によれば、光信
号送信部によって生成された光信号の少なくとも１つの
光信号受信部における光強度分布に基づき、受信ノード
での複数の信号成分の持つ光強度レベルの差が一定値以
上となるように光信号の光強度レベルを制御しているの
で、光強度レベルの異なった光信号を同一の光伝送媒体
を用いて重畳して送信した場合等においても、複数の信
号成分の持つ光信号における各信号成分の区別を容易に
行うことが可能となり、この結果として多数の端末(装
置、回路基板等)の接続が可能であって、かつそれらの
端末間での通信の自由度を向上することができる、とい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態に係る光信号伝送装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】 第１、第２実施形態に係る光信号伝送装置に
おける光信号送信部の具体的な構成例を示すブロック図
である。

【図３】 第１実施形態に係る光信号伝送装置における
光信号受信部の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。

【図４】 第２実施形態に係る光信号伝送装置の構成を
示すブロック図である。

【図５】 第２実施形態に係る光信号伝送装置における
光信号受信部の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。

【図６】 第２実施形態に係る光信号伝送装置における
２つの送信ノード１１１Ｂ、１１１Ｄから光伝送媒体に
入射する光信号の波形の一例を示す波形図である。

【図７】 第２実施形態に係る光信号伝送装置における
受信ノード１１２Ｂから出射した光信号の波形の一例を
示す波形図である。

【図８】 第２実施形態に係る光信号伝送装置における
光信号受信部の受信回路における信号弁別処理の説明に
供する波形図である。

【図９】 従来の光信号伝送装置の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１０】 従来の光信号伝送装置の第１の問題点の説
明に供する図であり、正面の送信ノードからの受光量を
１としたときの各送信ノードからの受光量を示すグラフ
である。

【図１１】 光信号の受信部における受光量とビットエ
ラーレート（ＢＥＲ）との関係を示すグラフである。

【図１２】 従来の光信号伝送装置の第２の問題点の説
明に供する図であり、複数の受信ノードにおける複数の
強度レベルの光信号に対する相対受光量の状態を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ｂ 光信号伝送装置 １１ 光伝送媒体 １２ 光信号送信部 １３、１３Ｂ 光信号受信部 １４ 調停部（通知手段） １５ ルックアップテーブル（記憶手段） １１１Ａ〜１１１Ｄ 送信ノード １１２Ａ〜１１２Ｄ 受信ノード １１３ 光拡散部（光拡散手段） １２１ 発光器 １２１ａ レーザダイオードアレイ １２２ 送信回路 １２２ａ レーザダイオード制御部（光強度制御手
段） １３１ 受光器 １３２、１３２Ｂ 受信回路 １３２ａ 復号器 １３２ｂ セレクタ

フロントページの続き (72)発明者 小関 忍 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 上村 健 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 小林 健一 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 舟田 雅夫 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 AA03 BA13 CA09 FA03 GA07 5K029 AA01 CC04 DD04 DD15 FF02 HH08 JJ01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号の伝送を担う光伝送媒体であっ
   て、該光伝送媒体への光信号の入射を担う送信ノード及
   び該光伝送媒体からの光信号の出射を担う受信ノードを
   備え、一方のノードが少なくとも１つ設けられ、かつ他
   方のノードが複数設けられると共に、前記送信ノードか
   ら入射した光信号を拡散して該光伝送媒体内に伝達する
   光拡散手段を備えた光伝送媒体と、 前記送信ノードに対応して備えられた、光信号を生成し
   対応する送信ノードから前記光伝送媒体内へ入射する光
   信号送信部と、 前記光信号送信部によって生成する光信号の光強度レベ
   ルを制御する光強度制御手段と、 前記受信ノードに対応して備えられた、対応する受信ノ
   ードから出射した光信号を受信する光信号受信部と、 を備えた光信号伝送装置であって、 前記光強度制御手段が、前記光信号送信部によって生成
   された光信号の前記光信号受信部における光強度分布に
   基づき、前記受信ノードでの光強度レベルが一定値以上
   となるように前記光信号の光強度レベルを制御すること
   を特徴とする光信号伝送装置。
2. 【請求項２】 光信号の伝送を担う光伝送媒体であっ
   て、該光伝送媒体への光信号の入射を担う複数の送信ノ
   ード及び該光伝送媒体からの光信号の出射を担う少なく
   とも１つの受信ノードを備えると共に、前記送信ノード
   から入射した光信号を拡散して該光伝送媒体内に伝達す
   る光拡散手段を備えた光伝送媒体と、 前記送信ノードに対応して備えられた、前記光信号とし
   て各々光強度レベルの異なる光信号を生成し対応する送
   信ノードから前記光伝送媒体内へ入射する複数の光信号
   送信部と、 前記光信号送信部によって生成する光信号の光強度レベ
   ルを制御する光強度制御手段と、 前記受信ノードに対応して備えられた、対応する受信ノ
   ードから出射した光信号を受信して受信信号を得、該受
   信信号に含まれる、前記複数の光信号送信部で生成され
   た複数の光信号に対応する複数の信号成分の中から所望
   の光信号送信部で生成された光信号に対応する信号成分
   を分離する少なくとも１つの光信号受信部と、 を備えた光信号伝送装置であって、 前記光強度制御手段が、前記光信号送信部によって生成
   された光信号の前記少なくとも１つの光信号受信部にお
   ける光強度分布に基づき、前記受信ノードでの前記複数
   の信号成分の持つ光強度レベルの差が一定値以上となる
   ように前記光信号の光強度レベルを制御することを特徴
   とする光信号伝送装置。