JP2988368B2 - 光並列伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光並列伝送方式に
関し、特に光源にレーザダイオード（ＬＤ）を用いる光
並列伝送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光並列伝送方式において
は、レーザダイオード（ＬＤ）等の光源を用いて複数の
データを同時に同期式で並列に転送している。このよう
な場合には、例えば光ファイバケーブルが切断されると
レーザ光が人の目に照射される危険性があるため、光フ
ァイバケーブル構造やコネクタ、ＬＳＩ等についてレー
ザ光の安全基準に従って何らかの対処をする必要があ
る。

【０００３】しかし、この種の従来の光並列伝送方式に
おいては、信号間の遅延（ディレー）のバラツキである
スキューを最小限に抑えるために、テープファイバ等の
ように複数の光ファイバケーブルをひとまとめにした構
造の伝送ケーブルにより信号を伝送することが一般的と
なっているため、レーザ光の安全基準からみると伝送ケ
ーブルが切断されたときの危険性はむしろ悪化する傾向
にある。

【０００４】このような危険性を回避するため、光ファ
イバケーブルが切断されたことを検知してレーザ光の出
力を停止する方法も考えられているが、このような方法
は光ファイバケーブルにより双方向の伝送を行う構成の
場合にのみ実現することができるものであり、現状では
このような光並列伝送方式の光ファイバケーブルの構造
は一般的ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の光並列
伝送方式では、光ファイバケーブルが切断されないよう
な構造を実現するためにかなりのコストが必要になると
いう問題がある。また、伝送ケーブルは１本で済むもの
ではなく、筐体内等に複数の接続ポイントを持っている
ため、この接続部においても容易にはずれない構造を実
現していなければならず、このためのコストも高価にな
るという問題がある。

【０００６】また、前述した従来の光並列伝送方式で
は、例えば光ファイバケーブルが切断されたことを判別
するためには基本的に双方向の光ファイバケーブルがな
ければならず、一般的な光並列伝送方式の光ファイバケ
ーブルの構造では実現できないという問題がある。

【０００７】なお、例えば特開平４−９０６３５号公報
や特開平２−１７７６２６号公報には、光コネクタのプ
ラグ側を抜いたときにレーザダイオードの発光が停止さ
れるようにした光送信機が提案されているが、このよう
な光送信機では、光ケーブル自体が切断されてしまうよ
うな場合には有効に対処することができない。

【０００８】従って、本発明は前記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、光信号の出力方式を工夫することによ
り、レーザ光の安全基準を満足させながら構造設計やケ
ーブル構造、接続構造等を簡素化して低コスト化を実現
することができる光並列伝送方式を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、複数のデータを複数の光信号に変換して
同期式で並列に転送する光並列伝送方式において、前記
複数のデータを符号化して同時に並列出力されるデータ
における“０”と“１”との割合が同程度のデータとな
るようにした後、該符号化されたデータを光信号に変換
して光ファイバケーブルに出力するようにしたことを特
徴とする光並列伝送方式を提供する。

【００１０】また、本発明は、複数のデータを複数の光
信号に変換して同期式で並列に転送する光並列伝送方式
において、前記複数の光信号を伝送する複数の光ファイ
バケーブルを一列に並設してなるテープファイバ構造と
し、前記テープファイバ中の複数の光ファイバケーブル
の光信号伝送方向を交互に異なるようにし、該構造を有
する前記複数の光ファイバケーブルの中に光信号の伝送
方向の異なるものを含め、該光信号の伝送方向の異なる
光ファイバケーブル同士の割合が同程度となるようにし
たことを特徴とする光並列伝送方式を提供する。

【００１１】次に、本発明の原理ないし作用を説明す
る。

【００１２】複数のデータを同時に同期式で並列に転送
する光並列伝送方式においては、光の伝送路である光フ
ァイバケーブル上にどのようなデータが出力されるかは
状況によって異なっているが、例えば光源にレーザダイ
オード（ＬＤ）を用いる場合には、レーザ光が漏れた場
合を想定した安全基準に従って光ファイバケーブルから
漏れた光による人の目の損傷を防ぐためにレーザ光の出
力を一定のレベルに抑える必要がある。

【００１３】ここで、出力信号を８本の光ファイバケー
ブルにより並列に転送する場合を考えると、従来のよう
に何ら特別の回路を追加することなくレーザ光を出力
し、出力中に何らかの原因で動作が停止してレーザ光が
出力し続ける状態となり、かつこの状態で光ファイバケ
ーブルが切断された場合には、最悪８本分のレーザ光が
照射されることになる。もし、８本分のレーザ光の出力
が安全基準を越える場合には（超える可能性は非常に大
きい）、光ファイバケーブルが切断されないようにする
か、あるいはレーザ光の出力が基準を越えないように設
定するかのいずれかの対策をとる必要があるが、どちら
の対策もコスト的に負担が大きく、また技術的にも困難
である。

【００１４】従って、本発明の第１の光並列伝送方式に
よれば、複数のデータを同時に同期式で並列に転送する
際に、符号化回路により複数のデータを符号化して同時
に出力される並列データの“０”と“１”との割合をほ
ぼ同じ（５０％ずつ）にし、その出力信号を光信号に変
換してテープファイバ又は複数の光ファイバケーブルの
束に出力することにより、光ファイバケーブルが切断さ
れた場合のレーザ光の強さが約半分になるように構成す
る。

【００１５】並列データの“０”と“１”との割合をほ
ぼ半々にする符号化回路は、例えば８ビットの信号を所
定の変換規則に従って１０ビットの信号に変換するよう
な回路構成により実現することができる。すなわち、８
ビットの信号により表現される２進数のパターンは２５
６通りであるが、１０ビットの信号により表現される１
０２４通りのパターンの中で“０”と“１”とが半々に
なるパターンは２７６通りであるため、所定の変換規則
に従って両者を対応付けることにより、８ビットの信号
の全てを１０ビットの信号のパターンの中で“０”と
“１”とが半々になるパターンの信号により表現するこ
とができる。なお、このような変換を実現するための方
式としては、例えば従来からよく知られた８Ｂ１０Ｂ変
換や４Ｂ５Ｂ変換等を採用することができるが、これら
の変換方式に限定されることなく原理的に同様な各種の
変換方式を採用することができる。

【００１６】このような変換により、例えば８ビットの
信号では符号化により信号が２ビット分だけ増加して１
０ビット分の信号の転送が必要となるが、この１０ビッ
トの信号の中で同時に“１”になるのは５ビットのみで
あるため、符号化前の元の８ビットの信号が同時に
“１”になる場合と比較すれば、レーザ光の出力を３７
％削減することが可能になり、十分な効果を見込むこと
ができる。なお、このような変換は、符号化前の信号が
８ビットよりも少ない場合にも同様に適用可能である。
また、符号化前の信号が８ビットよりも多くなる場合で
も、所定のビット数分の信号を追加したり、８ビットを
１つの単位としてビット数を増加していくことで同様の
効果を見込むことができる。

【００１７】また、本発明の第２の光並列伝送方式によ
れば、光ファイバケーブルが切断された場合にその切断
面（光ファイバ端面）から放射されるレーザ光が片面で
は半分になることを利用し、ひとまとめにした光ファイ
バケーブルにおける光信号の伝送が双方向に行われる場
合に、一方向に伝送される光信号の本数がその逆方向に
伝送される光信号とほぼ同じ本数（同数か、あるいは互
いの差が１）となるように設定することにより、レーザ
光の放射をほぼ半減させるように構成する。

【００１８】このように、本発明の光並列伝送方式によ
れば、後述するように、比較的コストのかからない方法
により、レーザ光の安全基準を満足させることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２０】図１を参照すると、本発明の第１の実施の
形態は、光源としてレーザダイオード（ＬＤ）を用い、
４本より多い光信号（例えば８本）を並列に伝送し、か
つ複数のデータ（例えば８ビット）を同期して出力する
光並列伝送方式において、入力された８ビットの電気信
号を符号化回路１により“０”と“１”との割合が同程
度の１０ビットの電気信号に符号化し、符号化された１
０ビットの電気信号を電気／光変換回路２により１０本
の光信号に変換した後、変換された１０本の光信号を１
０本の光ファイバケーブル５を束にした構造の１０心の
テープファイバ６に出力する。

【００２１】なお、符号化回路１から出力される信号の
数が偶数であれば、出力信号のうち半数が“０”、残り
の半数が“１”となるようにし、一方、符号化回路１か
ら出力される信号の数が奇数であれば、“０”の信号が
“１”の信号より１つ多い、あるいは“１”の信号が
“０”の信号より１つ多くなるように変換するとよい。
“０”と“１”との数が最大でも１つだけ相違するよう
にすることが最も望ましいが、伝送されるビット数等に
応じて２つだけ相違するというような構成にすることも
可能である。

【００２２】そして、このようにして符号化された１０
本の光信号は光ファイバケーブル５を経由して受け側ま
で転送され、受け側の光／電気変換回路３により電気信
号に変換した後、符号化回路１に対応した復号化回路４
により元の８ビットの電気信号に復号化する。

【００２３】次に、図３を参照すると、本発明の第２の
実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様に、光
源としてレーザダイオード（ＬＤ）を用い、４本より多
い光信号（例えば４本）を並列に伝送し、かつ複数のデ
ータ（例えば４ビット）を同期して出力する光並列伝送
方式において、光信号の伝送される４本より多くの光フ
ァイバケーブル５を互いに束状にひとまとめにしてテー
プファイバ１２のような構造とし、このような少なくと
も２つのテープファイバ１２、１２′により光信号が双
方向に伝送される場合に、テープファイバ１２、１２′
の端部に接続される光コネクタ１３、１３′により、２
つのテープファイバ１２、１２′内の光ファイバケーブ
ル５、５′を入れ替え、テープファイバ１２、１２′内
の光ファイバケーブル５、５′の中に光信号の伝送方向
が異なるものがあり、かつある一方向の光信号に対して
その逆方向の光信号が同数か、あるいは１本多くなるよ
うにする。

【００２４】なお、このような本発明の第２の実施の形
態に、前述した本発明の第１の実施の形態を組み合わ
せ、テープファイバ１２、１２′内の光ファイバケーブ
ル５、５′に入力される４ビットの電気信号を符号化回
路８、８′により“０”と“１”との割合が同程度の５
ビットの電気信号に符号化し、符号化された５ビットの
電気信号を電気／光変換回路９、９′により５本の光信
号に変換するようにした上で、テープファイバ１２、１
２′の端部に接続される光コネクタ１３、１３′によ
り、２つのテープファイバ１２、１２′内の光ファイバ
ケーブル５、５′を入れ替えるようにしてもよい。

【００２５】

【実施例】次に、前述した本発明の実施の形態を実施例
に即してより具体的に説明する。

【００２６】

【実施例１】まず、本発明の光並列伝送方式の第１の実
施例について説明する。図１は、本発明の第１の実施例
に係る光並列伝送方式の構成を示すブロック図である。

【００２７】図１を参照すると、本発明の第１の実施例
に係る光並列伝送方式は、８ビットの電気信号を符号化
して１０ビットの電気信号を出力する符号化回路１と、
符号化回路１から出力される１０ビットの電気信号を１
０本の光信号に変換する電気／光変換回路２と、１０本
の光信号を１０ビットの電気信号に変換する光／電気変
換回路３と、１０ビットの電気信号を復号化して８ビッ
トの電気信号を出力する復号化回路４と、光信号を伝送
するための１０本の光ファイバケーブル５と、１０本の
光ファイバケーブルを束にした構造の１０心のテープフ
ァイバ６と、を備える。

【００２８】符号化回路１は、入力された８ビットの電
気信号を“０”と“１”とが同数の１０ビットの電気信
号に符号化する。なお、前述した原理により、８ビット
の入力に対して１０ビットの出力を設定していれば、全
ての入力データに対して出力データの“０”と“１”と
の割合を半々とするような符号化が可能である。

【００２９】符号化回路１により符号化された“０”と
“１”とが半々の１０ビットの電気信号は、電気／光変
換回路２に入力されて１０本の光信号に変換される。な
お、変換された１０本の光信号は、１０本の光ファイバ
ケーブル５が１組となったテープファイバ６を経由して
受け側の光／電気変換回路３に入力される。

【００３０】受け側の光／電気変換回路３は、１０本の
光信号を１０ビットの電気信号に変換した後、接続され
た復号化回路４により符号化回路２における符号化の手
順と逆の手順で元の８ビットの電気信号に復号化する。

【００３１】このようにして光信号を伝送することによ
り、何らかの理由によりテープファイバ６が切断された
としても、切断されたテープファイバ６の端面から放射
されるレーザ光は、１０本の光ファイバケーブル５のう
ちの半数のみであり、仮に誤って人の目に照射された場
合でも最大５本分のレーザ光が照射されるだけであるた
め、従来の方式を用いた場合の最大照射本数の８本をか
なり下回ることができる。

【００３２】図２は、図１に示したテープファイバ６の
断面図である。図２に示すように、テープファイバ６内
では、１０本の光ファイバケーブル５が等間隔で一列に
配置されている。なお、レーザ光は、実際には光ファイ
バケーブル５の中心部にあるコア７で搬送される。

【００３３】このように、テープファイバ６の端面には
１０本の光ファイバケーブル５があるが、レーザ光には
進む方向が少なくとも２つあるため、この組み合わせを
変えることによっても、テープファイバ６の端面からの
レーザ光の照射を減少させることができる。この点につ
いては、後述する第２の実施例において詳細に説明す
る。

【００３４】また、本実施例に係る光並列伝送方式で
は、符号化後でかつ復号化前の信号の“０”と“１”と
が同数であることを前提として、例えば光／電気変換回
路３にチェック回路を設けることにより、１ビットエラ
ーを検出することができる。このようなチェック回路に
より、光ファイバケーブル５や電気／光変換回路２のう
ちの１本分の故障を有効に判別することができ、パリテ
ィビットを付加することなく異常を判別することができ
るようになる。

【００３５】なお、本実施例では、符号化回路１、電気
／光変換回路２による変換後に光信号が入力される光フ
ァイバケーブル５の数が偶数の場合について説明した
が、光ファイバケーブル５の数が奇数の場合についても
同様に、“０”か“１”のどちらかが他方に比べて１つ
少ない数になるように符号化することにより、同様の効
果を得ることができる。

【００３６】また、本実施例では、代表的な伝送ケーブ
ルであるテープファイバを例に挙げて説明したが、テー
プファイバに限定されることなく通常の光ファイバケー
ブルを束ねた構造によっても同様の効果を得ることがで
きる。

【００３７】

【実施例２】次に、本発明の光並列伝送方式の第２の実
施例について説明する。図３は、本発明の第２の実施例
に係る光並列伝送方式の構成を示すブロック図である。

【００３８】図３を参照すると、本発明の第２の実施例
に係る光並列伝送方式は、例えば４ビットのデータを双
方向に伝送する場合に適用することができる。本実施例
に係る光並列伝送方式では、符号化から電気／光変換、
光／電気変換、復号化に至るまでの一連の処理の流れ
は、前述した第１の実施例の場合と同様である。

【００３９】なお、光信号の伝送方向は２方向あるた
め、テープファイバ１２、１２′のある片側の断面を見
た場合には、送り側に接続された光ファイバケーブル５
からはレーザ光は照射されるが、受け側に接続された光
ファイバケーブル５からはレーザ光の照射はない。この
現象は、前述した第１の実施例の場合も同様であり、テ
ープファイバ６、１２の断面の他方からは全くレーザ光
の照射はないが、ここでは最悪のケースを考えてレーザ
光の照射がある場合を想定している。

【００４０】図３を参照すると、本発明の第２の実施例
に係る光並列伝送方式は、光信号の方向性を考慮した上
で、テープファイバ１２、１２′の端部に接続される光
コネクタ１３、１３′により、５本の光ケーブルファイ
バ５、５′を束にした構造の２つのテープファイバ１
２、１２′の間で光信号の組み替えを行い、レーザ光の
照射を最小限に抑える構成とする。

【００４１】すなわち、一方向に伝送されるデータが４
ビット幅であるため、符号化回路８、８′によりデータ
を５ビットに変換し、“０”と“１”との割合が２：３
又は３：２となるようにし、このように変換されたデー
タを送り方向と受け方向の２つの方向でほぼ１：１にな
るように光コネクタ１３で接続し直して伝送することに
より、レーザ光の照射を最小限に抑える。

【００４２】具体的には、図３に示すように、右方向へ
の伝送回路となっている上段の電気／光変換回路９の出
力の５本のうち２本を下段の左方向への伝送回路に持っ
ていき、下段の伝送回路へ持っていったことで残った上
段の光ファイバケーブル５の５本のうちの２本を、下段
の左方向への伝送回路となっている電気／光変換回路
９′の出力部と光／電気変換回路１０′の入力部とに接
続することにより、テープファイバ１２の切断時でも、
断面から見た場合に最大で３本分のレーザ光の出力しか
見えないようにする。さらに、この３本には符号化回路
８、８′により符号化を行っているため、最大で２本分
のレーザ光の照射に抑えることができる。

【００４３】同様に、左方向への伝送回路となっている
下段の電気／光変換回路９′の出力の５本のうち２本を
上段の右方向への伝送回路に持っていき、上段の伝送回
路へ持っていったことで残った下段の光ファイバケーブ
ル５′の５本のうちの２本を、上段の右方向への伝送回
路となっている電気／光変換回路９の出力部と光／電気
変換回路１０の入力部とに接続する。

【００４４】なお、本実施例では、並列データ数が４と
少ないために十分な効果は出ていないが、データ幅を増
加することによりさらなる効果を出すことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
並列データを転送する際に、データを一旦、“０”と
“１”との割合が同程度のデータに符号化した上で、電
気信号を光信号に変換して並列に伝送することにより、
例えば８ビットの並列データでは、符号化のためにデー
タ幅が約２５％増加するが、レーザ光の安全基準の観点
からは光ファイバケーブルの切断時に放射される最大の
レーザ光の強さを約３７％減少させることができ、レー
ザ光の安全基準を満足させるためのコストを削減するこ
とができる。

【００４６】また、本発明によれば、並列データを符号
化したことにより、パリティビット等を付加することな
く光ファイバケーブルの不良現象等によるデータエラー
を容易に判別でき、保守性を向上させることができる。

【００４７】さらに、本発明によれば、光信号の方向性
を考慮することにより、レーザ光の出力をより小さくす
ることができ、ケーブルやコネクタ等の構造を強化する
ことなくレーザ光の安全基準を満足させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る光並列伝送方式の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示したテープファイバの断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る光並列伝送方式の
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 符号化回路（８ビット→１０ビット） ２ 電気／光変換回路（１０ビット） ３ 光／電気変換回路（１０ビット） ４ 復号化回路（１０ビット→８ビット） ５ 光ファイバケーブル ６ テープファイバ（１０心） ７ コア ８、８′ 符号化回路（４ビット→５ビット） ９、９′ 電気／光変換回路（５ビット） １０、１０′ 光／電気変換回路（５ビット） １１、１１′ 復号化回路（５ビット→４ビット） １２、１２′ テープファイバ（５心） １３、１３′ 光コネクタ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のデータを複数の光信号に変換して同
   期式で並列に転送する光並列伝送方式において、 前記複数のデータを符号化して同時に並列出力されるデ
   ータにおける“０”と“１”との割合が同程度のデータ
   となるようにした後、該符号化されたデータを光信号に
   変換して光ファイバケーブルに出力するようにしたこと
   を特徴とする光並列伝送方式。
2. 【請求項２】前記複数のデータを該複数のデータよりも
   所定数だけ多いデータに対応付けて符号化するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載の光並列伝送方式。
3. 【請求項３】前記符号化されたデータ数が偶数の場合
   に、同時に並列出力される該データについて“０”と
   “１”とが同数となるようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２記載の光並列伝送方式。
4. 【請求項４】前記符号化されたデータ数が奇数の場合
   に、同時に並列出力される該データについて“０”と
   “１”との数の差が１となるようにしたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の光並列伝送方式。
5. 【請求項５】複数のデータを複数の光信号に変換して同
   期式で並列に転送する光並列伝送方式において、 前記複数の光信号を伝送する複数の光ファイバケーブル
   を一列に並設してなるテープファイバ構造とし、前記テープファイバ中の 複数の光ファイバケーブルの光
   信号伝送方向を交互に異なるようにし、該構造を有する
   前記複数の光ファイバケーブルの中に光信号の伝送方向
   の異なるものを含め、該光信号の伝送方向の異なる光フ
   ァイバケーブル同士の割合が同程度となるようにしたこ
   とを特徴とする光並列伝送方式。
6. 【請求項６】前記複数のデータを符号化して前記光信号
   の伝送方向が同一の複数の光ファイバケーブルに同時に
   並列出力されるデータにおける“０”と“１”との割合
   が同程度となるようにしたことを特徴とする請求項５記
   載の光並列伝送方式。