JP3635879B2 - Optical data bus and signal processing apparatus - Google Patents

Optical data bus and signal processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3635879B2
JP3635879B2 JP19587297A JP19587297A JP3635879B2 JP 3635879 B2 JP3635879 B2 JP 3635879B2 JP 19587297 A JP19587297 A JP 19587297A JP 19587297 A JP19587297 A JP 19587297A JP 3635879 B2 JP3635879 B2 JP 3635879B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal light
optical data
data bus
signal
light incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19587297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1138280A (en
Inventor
信也 経塚
純二 岡田
匡紀 広田
剛和 塩谷
一宏 逆井
勉 浜田
雅夫 舟田
隆 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP19587297A priority Critical patent/JP3635879B2/en
Publication of JPH1138280A publication Critical patent/JPH1138280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3635879B2 publication Critical patent/JP3635879B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の伝播を担う光データバス、およびその光データバスを用いたデータの送受を含む信号処理を行なう信号処理装置に関する。
【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ため、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。接続線の多層化と微細化による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図られてきたが、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:Electromagnetic Interference)の問題もシステムの処理速度向上に対する大きな制約となる。
【0003】
このような問題を解決し並列バスの動作速度の向上を図るために、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概要は、『内田禎二、第9回 回路実装学術講演大会 15C01,pp.201〜202』や『H.Tomimuro etal.,“Packaging Technology for Optical Interconnects”,IEEE Tokyo No.33 pp.81〜86,1994』、『和田修、エレクトロニクス1993年4月号、pp.52〜55』に記載されているように、システムの構成内容により様々な形態の技術が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案された様々な形態の光インターコネクション技術のうち、特開平2−41042号公報には、高速、高感度の発光/受光デバイスを用いた光データ伝送方式をデータバスに適用した例が開示されており、そこには、各回路基板の表裏両面に発光/受光デバイスを配置し、システムフレームに組み込まれた隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間を空間的に光で結合した、各回路基板相互間のループ伝送用の直列光データバスが提案されている。この方式では、ある1枚の回路基板から送り出された信号光が、隣接する回路基板で光/電気変換され、さらにその回路基板で今度は電気/光変換されて、次に隣接する回路基板に信号光を送り出すというように、各回路基板が順次直列に配列され各回路基板上で光/電気変換および電気/光変換を繰り返しながらシステムフレームに組み込まれたすべての回路基板間に伝達される。このため、信号伝達速度は各回路基板上に配置された受光/発光デバイスの光/電気変換速度および電気/光変換速度に依存すると同時にその制約を受ける。また、各回路基板相互間のデータ伝送には、各回路基板上に配置された受光/発光デバイスによる、自由空間を介在させた光結合を用いているため、隣接する回路基板表裏両面に配置されている発光/受光デバイスの光学的位置合わせが行なわれすべての回路基板が光学的に結合していることが必要となる。さらに、各回路基板が自由空間を介して結合されているため、隣接する光データ伝送路間の干渉(クロストーク)が発生しデータの伝送不良が予想される。また、システムフレーム内の環境、例えば埃などにより信号光が拡散することによりデータの伝送不良が発生することも予想される。さらに、各回路基板が直列に配置されているため、いずれかのボードが取り外された場合にはそこで接続が途切れてしまうので、それを補うための余分な回路基板が必要となる。すなわち、回路基板を自由に着脱することができず、回路基板の数が固定されてしまうという問題がある。
【0005】
これらのほかに、自由空間を利用した回路基板相互間のデータ伝送技術として、特開昭61−196210号公報には、平行な2面を有する、光源に対置されたプレートを具備し、プレート表面に配置された回折格子および反射素子により構成された光路を介して回路基板間を光学的に結合する方式が開示されている。この方式では、1点から発せられた光を固定された1点にしか伝送することができず、電気バスのように全ての回路ボード間を網羅的に接続することができないという問題がある。また、自由空間を利用しているので複雑な光学系が必要となり、位置合わせ等も難しいため、光学素子の位置ずれに起因する、隣接する光伝送路間の干渉(クロストーク)が発生し、データの伝送不良が予想される。さらに、回路基板間の接続情報はプレート表面に配置された回折格子および反射素子により決定されるため、回路基板を自由に抜き差しすることができず拡張性が低いというような様々な問題がある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑み、埃などに対する耐性が高く、温度変化等の環境変化にも強く、システムの拡張性に応じて回路基板の自由な着脱が容易に可能な光データバス、およびその光データバスを採用した信号処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する手段として、入射した信号光を拡散して伝播するシート状の光バスを採用することが考えられるが、このような光バスを単純に作製すると、信号光の入射位置によって、ある1つの出射位置から出射される信号光の強度が大きくばらつき、ダイナミックレンジの広い信号光を検出する必要を生じる恐れがある。そのため、その広いダイナミックレンジに適合した回路設計を行う必要があるが、広いダイナミックレンジに適合した回路設計は大変であり、S/Nの低下や、コストアップを招くという問題がある。
【0008】
そこで、本発明の光バスは、上記目的を達成するとともに、さらに、信号光の入射位置や出射位置による、出射される信号光の強度の変化を少なくする光バスであって、本発明の第1の光データバスは、
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、上記信号光入射部から入射した信号光を伝播して上記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、上記信号光入射部が、上記一方の端縁の、一方の側面に寄った位置から入射した信号光をこの一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段と、屈折した信号光を、この光データバス内部に拡散させる拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明の第2の光データバスは、
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、上記信号光入射部から入射した信号光を伝播して上記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、上記光データバスの両側面に、この光データバスの内部からこの側面に入射した信号光の、この光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の第1の信号処理装置は、
(1)基体
(2)信号光を出射する信号光出射端およびこの信号光出射端から出射される信号光に担持させる信号を生成する回路と、信号光を入射する信号光入射端およびこの信号光入射端から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処理を行う回路とのうちの少なくとも一方が搭載された複数枚の回路基板
(3)一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、上記信号光入射部から入射した信号光を伝播して上記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、上記信号光入射部が、上記一方の端縁の、一方の側面に寄った位置から入射した信号光をこの一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段と、屈折した信号光を、この光データバス内部に拡散させる拡散手段とを備えた光データバス
(4)上記回路基板を、この回路基板に搭載された信号光出射端ないし信号光入射端が上記信号光入射部ないし信号光出射部において上記光データバスと結合される状態に上記基体上に固定する、複数の基板固定部
を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明の第2の信号処理装置は、
(1)基体
(2)信号光を出射する信号光出射端およびこの信号光出射端から出射される信号光に担持させる信号を生成する回路と、信号光を入射する信号光入射端およびこの信号光入射端から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処理を行う回路とのうちの少なくとも一方が搭載された複数枚の回路基板
(3)一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、上記信号光入射部から入射した信号光を伝播して上記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、前記光データバスの両側面に、該光データバスの内部から該側面に入射した信号光の、該光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有する光データバス
(4)上記回路基板を、この回路基板に搭載された信号光出射端ないし信号光入射端が上記信号光入射部ないし信号光出射部において上記光データバスと結合される状態に上記基体上に固定する、複数の基板固定部
を備えたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の光データバスを示す平面図である。
この光データバス10は、一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部11と、この一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部14とを有し、この信号光入射部11から入射した信号光を伝播してこの信号光出射部14から出射するシート状の光データバスである。
【0013】
この光データバス10本体は、信号光入射部11から入射した信号光を信号光出射部14に向けて伝播する光伝送層16であり、この光伝送層16の一方の端面は曲率を有している。この第1実施形態では、この一方の端面を、光データバス10の端面15の、側面17,18から等距離離れた点を中心とした円弧形状に形成して曲率をもたせている。また、信号光入射部11は、入射した信号光を光伝送層16内部に拡散させる光拡散層12を備えており、この光拡散層12は光伝送層16の、曲率を有する端面に接着されている。光データバス10の、この光拡散層12側の端面13の形状は、光伝送層16の、光拡散層12が接着された端面の形状と同様に、光データバス10の端面15の、側面17,18から等距離離れた点を中心とした円弧形状であり、これにより、光データバス10の信号光入射部11側の端面は曲率を有する。上記のように、この信号光入射部11は、端面13が曲率を有し、さらに光拡散層12を備えているため、側面17,18のうちの一方の側面に寄った位置から入射した信号光をこの一方の側面から離れる方向に屈折させ、屈折した信号光を光伝送層16に拡散させる。
【0014】
また、光データバス10の信号光入射部11側の端面13に沿って、複数の発光素子(図11では3つの発光素子19,20,21を示す)が配列され、光データバス10の信号光出射部14側の端面15に沿って複数の受光素子(この図では3つの受光素子22,23,24を示す)が配列されており、各発光素子から信号光が出射されると、この信号光は信号光入射部11に入射し、信号光入射部11が備えている光拡散層12で光伝送層16に向けて拡散されて光伝送層16内部を伝播し、この光データバス10の信号光出射部14側の端面15から出射し、各受光素子で受光される。
【0015】
この光データバス10の光伝送層16は、両側面側および信号光出射部14側の辺の長さ150mm、厚さ1mmであって、信号光入射部11側が円弧形状に成形されたPMMA(ポリメチルメタクリレート)で作製されている。また、光伝送層16の端面に接着された光拡散層12には、シリカ系の顔料が混入された厚さ10μmのアクリル系樹脂層をポリエステルフィルム上に形成して作製された光拡散フィルムを用いており、この光拡散フィルムの拡散特性は完全拡散分布にほぼ等しい。発光素子は、発振波長680nm、出力強度3mWのレーザダイオードであり、受光素子は受光径0.7mmのSiフォトダイオードである。
【0016】
このように構成された光データバス10は、信号光入射部11側の端面13が、円弧形状に形成されているため、信号光入射部11の、一方の側面(側面17ないし側面18)に寄った位置から入射した信号光は、この一方の側面から離れる方向、つまり信号光出射部14の中央部分に向かう方向に屈折し、この屈折した信号光は光拡散層12で拡散する。この光拡散層12の拡散特性は完全拡散特性にほぼ等しく、光拡散層12により拡散した信号光のうちの、最も強度の大きい信号光は、信号光出射部14の中央部分に向かって伝播する。従って、信号光入射部11に、例えば発光素子19から出射された信号光が入射すると、光拡散層12で拡散した信号光のうちの、最も強度の大きい信号光25は、信号光出射部14の中央部分に向かって伝播する。
【0017】
以下に、図1に示す光データバス10の作用を、信号光入射部が曲率をもたない光データバスの作用と比較しながら説明する。
図2は、信号光入射部が曲率をもたない光データバスを示す平面図である。
この図の説明にあたっては、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、図1との相違点のみについて説明する。
【0018】
図1,図2に示す光データバス10,100の相違点は、図2に示す光データバス100が備えている光伝送層16の、光拡散層12が接着された端面が、光データバス100の端面15に対し平行に形成されているため、光データバス100の端面13も端面15と平行に形成されており、従って、光データバス100の端面13は曲率を有しておらず、図2に示す光データバス100は、図1に示す光データバス10の信号光入射部11が備えている、一方側面に寄った位置から入射した信号光をこの一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段は備えていない点である。
【0019】
図2に示す光データバス100の信号光入射部11に入射した信号光が光拡散層12で拡散すると、この拡散した信号光はほぼ完全拡散特性を示す。拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光は、側面17,18に対し平行に進むため、光データバス100の、一方の側面に寄った位置にある発光素子19から信号光26が出射されると、光拡散層12で拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光27は、信号光出射部14の、側面17に寄った位置から出射される。また、光拡散層12で拡散した信号光の一部は、側面17,18に向かって伝播するが、側面17に向かう信号光に関する臨界角よりも大きい入射角でこの側面17に伝播する信号光28は、側面17で全反射し、信号光出射部14の、この側面17に寄った位置から出射される。
【0020】
従って、図2に示す発光素子19から信号光を出射した場合、信号光出射部14の、側面17に寄った位置から出射される信号光の強度は大きく、信号光出射部14の、側面18に寄った位置から出射される信号光の強度は小さい。つまり、信号光出射部14から出射される信号光の強度は、図2に示す受光素子の配列方向で大きくばらつき、側面17に寄った位置にある受光素子で受光される信号光の強度は大きく、側面18に寄った位置にある受光素子で受光される信号光の強度は小さい。
【0021】
また、図2に示す発光素子21から信号光を出射した場合は、発光素子19から信号光を出射した場合とは反対に、側面17に寄った位置にある受光素子で受光される信号光の強度は小さく、側面18に寄った位置にある受光素子で受光される信号光の強度は大きい。
つまり、ある1つの発光素子から信号光を出射した場合、信号光出射部14から出射される信号光の強度は、図2に示す受光素子の配列方向でばらつき、さらに、信号光出射部14に沿って並ぶ受光素子のうちの、ある1つの受光素子に着目すると、信号光を出射する発光素子の位置によって、この受光素子で受光される信号光の強度は大きくばらつく。
【0022】
一方、図1に示す光データバス10は、上述したように、光拡散層12で拡散した信号光のうちの、最も強度の大きい信号光25は、信号光出射部14の中央部分に向かって伝播するため、例えば、発光素子19から信号光を出射した場合、図2に示す光データバス100と比較して、信号光出射部14の、側面17に寄った位置から出射される信号光の強度は小さくなり、信号光出射部14の、この側面17とは反対側の他方の側面18に寄った位置から出射される信号光の強度は大きくなる。このため、信号光出射部14から出射される信号光の強度の、受光素子の配列方向でのばらつきは小さくなる。従って、この光データバス10は、ある1つの発光素子から信号光を出射した場合、各受光素子で受光される信号光のばらつきが抑制され、これにより、この光データバス10に、異なる発光素子(例えば、発光素子19,21)から信号光を入射しても、発光素子による、ある1つの受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制される。
【0023】
また、図1に示す光データバス10は光拡散層12を有し、入射した信号光は拡散して伝播するため、温度変化等があっても信号光入射部11から入射した信号光は確実に信号光出射部14から出射される。さらに、上記の発光素子、受光素子のうちの少なくとも一方の素子を回路基板に搭載し、この回路基板に搭載された素子が光データバスと光学的に結合される位置に配置されるように、この回路基板が着脱自在に装着される構成にすると、回路基板を装着するだけで、この回路基板に搭載された素子と光データバスとの光学的結合が完了するため、素子と光データバスとの間で微妙な位置あわせが不要であり、また、光データバスと光学的に結合される回路基板の数を、この光データバスと光学的に結合される回路基板の最大数以内では自由に増減することができ、拡張性に富んだ自由度の高いシステムを構築できる。
【0024】
尚、図1に示す光データバス10が有する光拡散層12は、シリカ系の顔料が混入されたアクリル系樹脂層をポリエステルフィルム上に形成して作製されているが、顔料および樹脂層は、互いの屈折率が異なっていれば、顔料の材料と樹脂層の材料との組合せは任意であり、顔料としては、シリカ以外にルチル、亜鉛華などが適用でき、樹脂層としてはアクリル以外にもエポキシなどが適用できる。
【0025】
また、光拡散層12には、光拡散フィルムが用いられているが、光拡散作用を示すものであれば光拡散フィルム以外でもよく、例えば、ランダム配向状態で固化した液晶性高分子層を用いたり、光データバスの信号光入射部側の端面をサンドブラスト法などによって粗面化してもよい。
図3は、本発明の第2実施形態の光データバスを示す平面図である。
【0026】
図3の説明にあたっては、図1に示す構成要素と同一の構成要素には図1に付した符号と同一の符号を付して示し、図1との相違点のみについて説明する。
図3に示す光データバス30の一方の端縁に備えられた信号光入射部31は、この一方の端縁の、一方の側面(側面37ないし側面38)に寄った位置から入射した信号光を、この一方の側面から離れる方向に屈折させる信号光屈折部32と、この信号光屈折部32により屈折した信号光を、指向性を有するように光伝送層16内部に拡散する光拡散層33とを備えている。また、光データバス30が有する光伝送層16は正方形状であり、信号光入射部31が備えている光拡散層33は、この光伝送層16の端面に接着されている。また、この光拡散層33は、空気を介在させて信号光屈折部32と光学的に結合されており、信号光屈折部32の、光拡散層33と対向する端面35は、光データバス30の、信号光出射部14側の端面15の、側面37,38から等距離離れた点を中心とした円弧形状に形成されている。
【0027】
この光データバス30の信号光入射部31が備えている信号光屈折部32は、光拡散層33と対向する端面が円弧形状に成形されたPMMAで作製されている。
このように構成された光データバス30は、信号光屈折部32の、光拡散層33と対向する端面35が、上述したように円弧形状に形成されているため、信号光入射部31の、一方の側面(側面37ないし側面38)に寄った位置から信号光が入射すると、この信号光屈折部32から出射する信号光は、この一方の側面から離れる方向、つまり、信号光出射部14の中央部分に向かう方向に屈折し、この屈折した信号光は光拡散層33で拡散する。
【0028】
図4,図5は、図3に示す光拡散層の作用説明図である。
尚、図4,図5に示す光拡散層33の左側は、この光拡散層33と信号光屈折部32との間に介在している空気である。
光拡散層33に、図4に示すように、この光拡散層33の端面36に対し垂直に信号光39が入射すると、この光拡散層33で拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光40は、光拡散層33の端面36に対し垂直に伝播する。
【0029】
また、光拡散層33に、図5に示すように、この光拡散層33の端面36に対し、例えば30度の入射角で信号光41が入射すると、この光拡散層33で拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光42は、信号光41の伝播方向と同一方向に伝播する。
従って、信号光屈折部32で屈折した信号光が光拡散層33に入射すると、この光拡散層33で拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光は、信号光屈折部32で屈折した信号光の伝播方向と同一方向に伝播する。図3に示す光データバス30では、信号光屈折部32で屈折した信号光は、信号光出射部14の端面15の中央部分に向かって伝播するため、光拡散層33で拡散した信号光のうちの、強度の最も大きい信号光は、光データバス30の端面15の中央部分に向かって伝播する。
【0030】
従って、図3に示す光データバス30に、一方の側面(例えば側面37)に寄った位置から信号光を入射した場合、図1に示す光データバスと同様に、信号光出射部14の、側面37に寄った位置から出射される信号光の強度は小さくなり、信号光出射部14の、この側面37とは反対側の他方の側面38に寄った位置から出射される信号光の強度は大きくなる。このため、信号光出射部14から出射される信号光の強度の、受光素子の配列方向でのばらつきは小さくなる。従って、この光データバス10は、ある1つの発光素子から信号光を出射した場合、各受光素子で受光される信号光のばらつきが抑制され、これにより、この光データバス30に、異なる発光素子(例えば、発光素子19,21)から信号光を入射しても、発光素子による、ある1つの受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制される。
【0031】
尚、図3に示す光データバス30では、信号光屈折部32の、光拡散層33と対向する端面35を円弧形状に形成することにより、信号光入射部31に入射した信号光を屈折させているが、この信号光屈折部32の、光拡散層33と対向する端面35を円弧形状に形成する代わりに、例えば、信号光屈折部の、光拡散層と対向する端面を、信号光屈折部の内部からこの端面に向かって伝播する信号光の伝播方向に対する角度の異なる複数の平面の集合体から構成することにより、信号光入射部に入射した信号光を屈折させてもよい。
【0032】
図6は、本発明の第3実施形態の光データバスを示す平面図である。
図6の説明にあたっては、図1に示す構成要素と同一の構成要素には図1に付した符号と同一の符号を付して示し、図1との相違点のみについて説明する。
図6に示す光データバス50が有する光伝送層16は正方形状であり、この光データバス50は、その両側面に、この光データバス50の内部からこの光データバス50の側面に入射した信号光を吸収する光吸収層51,52を有しており、この光吸収層51,52は、光伝送層16の側面に黒色顔料を分散させたアクリル樹脂を塗布して形成されている。
【0033】
このように光データバス50の両側面に光吸収層51,52を有すると、この光吸収層51,52に向かって伝播する信号光はこの光吸収層51,52で吸収されるため、この側面での信号光の反射が抑制される。
図2に示す光データバス100では、信号光入射部11の、一方の側面(例えば、側面17)に寄った位置から信号光を入射した場合、光拡散層12で拡散した信号光のうちの、両側面17,18で反射せず直接信号光出射部14に向かって伝播する、強度の最も大きい信号光は、信号光出射部14の、側面17に寄った位置から出射されるとともに、光拡散層12で拡散した信号光のうちの、この側面17で全反射した信号光の大部分は、信号光出射部14の、この一方の側面に寄った位置から出射されるため、信号光出射部14の、この一方の側面に寄った位置から出射される信号光の強度は、信号光出射部14の、この一方の側面とは反対側の他方の側面に寄った位置から出射される信号光の強度よりも大きいが、図6に示す光データバス50は、両側面に光吸収層51,52を有しているため、この側面での信号光の反射が抑制される。従って、図6に示す光データバス50は、図2に示す光データバス100と比較して、一方の側面に寄った位置から信号光を入射しても、信号光出射部の、この一方の側面に寄った位置から出射される信号光の強度は小さくなり、信号光出射部14から出射される信号光の強度の、受光素子の配列方向でのばらつきは小さくなる。
【0034】
また、図6に示す光データバス50では、信号光入射部11の中央部分(光吸収層51,52から等距離離れた部分)から信号光を入射した場合、やはり、両側面に備えられた光吸収層51,52により、この両側面での信号光の反射が抑制されるため、図2に示す光データバス100と比較して、信号光出射部14から出射される信号光の強度の、受光素子の配列方向でのばらつきは小さくなる。
従って、この光データバス50は、ある1つの発光素子から信号光を出射した場合、各受光素子で受光される信号光のばらつきが抑制され、これにより、この光データバス50に、異なる発光素子(例えば、発光素子19,21)から信号光を入射しても、発光素子による、ある1つの受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制される。
【0035】
尚、図5に示す光データバス50では、光伝送層16の側面に黒色顔料を分散させたアクリル樹脂を塗布して光吸収層51,52を形成しているが、光伝送層16の側面に黒色ゴムを接着して光吸収層を形成してもよい。
また、図5に示す光データバス50では、光吸収層51,52を用いて、光データバス50の側面での信号光の反射を抑制しているが、光吸収層の代わりに、光拡散層を用いて、光データバス内部から光データバス側面に向かう信号光をその側面から出射させることにより、この光データバスの側面での信号光の反射を抑制してもよい。
【0036】
図7は、本発明の第4実施形態の光データバスを示す平面図である。
図7に示す光データバスの説明にあたっては、図6に示す光データバスを構成する各構成要素と同一の構成要素には図6に付した符号と同一の符号を付して示し、図6との相違点のみについて説明する。
図7に示す光データバス60の本体を構成する光伝送層65の、信号光入射部61側の端面は、信号光入射方向に対する角度の異なる複数の平面62の集合体から構成されており、この集合体を構成する各平面62は、その法線が、光データバス60の端面15の、側面66,67から等距離離れた点と交わるように形成されている。また、信号光入射部61は、この信号光入射部61に入射した信号光を拡散する光拡散層63を備えており、この光拡散層63の拡散特性はほぼ完全拡散特性に等しく、この光拡散層63は、光伝送層65の端面を構成する各平面62に接着されている。これら各平面62に接着された光拡散層63の表面64の法線は、光伝送層65の、この光拡散層63が接着された端面の法線と同様に、光データバス60の端面15の、側面66,67から等距離離れた点と交わっており、これにより、光データバス60の信号光入射部61側の端面は、一方の側面66,67に寄った位置から入射した信号光をこの一方の側面から離れる方向に屈折する屈折手段として作用する、信号光入射方向に対する角度の異なる複数の平面の集合体から構成されている。
【0037】
また、この光データバス60がその両側面に有している光吸収層51,52は、光伝送層65の側面に黒色ゴムを接着して形成されたものである。
図7に示す光データバス60は、各光拡散層63の表面64の法線が、信号光出射部14側の端面15の、側面66,67から等距離離れた点と交わるため、信号光入射部61側の、一方の側面(例えば、側面66)に寄った位置から入射した信号光は、この側面66から離れる方向、つまり信号光出射部14の、中央部分に向う方向に屈折し、この屈折した信号光は光拡散層63で拡散する。この光拡散層63の拡散特性は完全拡散特性にほぼ等しく、光拡散層63により拡散した信号光のうちの、最も強度の大きい信号光は、信号光出射部14の中央部分に向かって伝播する。また、この光データバス60は、両側面に光吸収層51,52を有しているため、この側面での信号光の反射が防止される。
【0038】
このように、光データバス60は、一方の側面に寄った位置から入射した信号光を、この一方の側面に寄った位置から離れる方向に屈折させ、この屈折した信号光を拡散する手段と、この光データバスの側面での信号光の反射を防止する手段との双方の手段を備えているため、各受光素子で受光される信号光のばらつきはさらに小さくなり、発光素子の位置による、ある受光素子で受光される信号光の強度のばらつきがさらに抑制される。
【0039】
図7に示す光データバス60のように、信号光入射部61側の端面を、信号光入射方向に対する角度の異なる複数の平面の集合体から構成し、これにより、信号光入射部に入射した信号光を屈折させてもよい。
図8は、本発明の信号処理装置の一実施形態を示す構成概略図である。
図8に示す信号処理装置80を構成する基体71表面には光データバス70が固定されている。この光データバス70は、図7に示す光データバス60をクラッド層72で挟んだものと、光吸収層73とを交互に積層して構成されている。また、信号処理装置80は、発光素子74、受光素子75、および電子回路76が搭載された回路基板77と、基体固定部78とを備えており、この基体固定部78は、回路基板77に搭載された発光素子74が光データバス70の信号光入射部61において光データバス70と結合されるとともに、受光素子75が光データバス70の信号光出射部14において、光データバス70と結合される状態に基板71上に固定される。
【0040】
このように構成された信号処理装置80は、電子回路76で処理された電気信号が発光素子74で信号光に変換されると、この信号光は、信号光入射部61が備えている光拡散層63で光伝送層65に向けて拡散され、この光伝送層65内部を伝播して信号光出射部14から出射する。信号光出射部14から出射した信号光は受光素子75で受光されて電気信号に変換され、この電気信号は、別の回路基板77の電子回路76に入力される。
【0041】
この信号処理装置80を構成する光データバス70は、クラッド層72および光吸収層73を備えているため、隣り合う光伝送層間の信号光のクロストークが抑制される。
また、この信号処理装置80は、光データバス70を備えているため、この光データバス70の信号光出射部14から出射される信号光の強度の、信号光の入射位置や出射位置によるばらつきは少なく、回路基板に搭載される電子回路の設計が容易であり、S/Nの向上や、コストダウンが図られる。
【0042】
さらに、この信号処理装置80は、回路基板77それぞれが基体固定部78に固定されると同時に、その回路基板77に搭載された発光素子74および受光素子75が光データバスと光学的に結合されるように構成され、微妙な位置合わせは不要となる。
【0043】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
ここに示す実施例1,2,3では、それぞれ図1,図6,図7に示す光データバスを用い、比較例では、図2に示す、信号光入射部に光屈折手段を備えていない構成の光データバスを用いた。以下に、実施例1,2.3、比較例それぞれの光データバスを用いて行なった実験結果について説明する。
【0044】
図9は、図1、図2に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。以下に、図9に示すグラフについて、図1、図2を参照しながら説明する。
グラフの横軸は、実施例1、比較例それぞれの光データバスにおいて、図1、図2に示す直線OO’と各受光素子との間の距離(以下、図1、図2、図6、図7に示される直線OO’と各受光素子との間の距離を受光素子位置と呼び、また、直線OO’と各発光素子との間の距離を発光素子位置と呼ぶ)を示しており、グラフの縦軸は、各受光素子で受光された信号光の強度を示す。グラフに示す黒三角、黒丸は、実施例1の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射したときに各受光素子で受光された信号光の強度を示しており、白三角、白丸は、比較例の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射した時の各受光素子で受光された信号光強度を示している。また、このグラフの、受光素子位置が15mmから135mmの範囲では、白丸は、黒丸と重なっている。
【0045】
図9に示すグラフから、発光素子位置が75mmである発光素子から信号光が出射された場合、実施例1と比較例とを比較すると、各受光素子で受光された信号光の強度はほとんど変わらないが、発光素子位置が5mmである発光素子から信号光が出射された場合、受光素子位置が0mm〜120mmの範囲では、実施例1は、比較例と比較すると、信号光の強度が減少しており、特に図1に示す光データバス10の側面17寄りに位置する受光素子が受光する信号光の強度は大きく減少している。従って、実施例1の方が、各受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが小さくなっており、これにより、ある1つの受光素子に着目した時に、発光素子位置による、この受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制されていることがわかる。
【0046】
図10は、図2、図6に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。以下に、図10に示すグラフについて、図2、図6を参照しながら説明する。
グラフの横軸は、実施例2、比較例それぞれの光データバスにおいて、信号光出射部に沿って並ぶ受光素子の受光素子位置を示しており、グラフの縦軸は、各受光素子で受光された信号光の強度を示す。グラフに示す黒三角、黒丸は、実施例1の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射した時の各受光素子で受光された信号光の強度を示しており、白三角、白丸は、比較例の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射した時の各受光素子で受光された信号光強度を示している。
【0047】
図10に示すグラフから、発光素子位置が5mmである発光素子から信号光が出射された場合、実施例2は、比較例と比較すると、信号光の強度がおよそ半分に減少しており、各受光素子で受光された信号光の強度のばらつきが小さくなっていることがわかる。また、発光素子位置が75mmである発光素子から信号光が出射された場合、実施例2は、比較例と比較して、受光素子位置が15mm〜135mmの範囲では、信号光の強度が減少しており、特に受光素子位置が15mm、135mmである受光素子が受光する信号光の強度が大きく減少しており、各受光素子で受光された信号光の強度のばらつきが小さくなっている。従って、実施例2の方が、各受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが小さくなっており、これにより、ある1つの受光素子に着目した時に、発光素子位置による、この受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制されていることがわかる。
【0048】
図11は、図2、図7に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。以下に、図11に示すグラフについて、図2、図7を参照しながら説明する。
グラフの横軸は、実施例3、比較例それぞれの光データバスにおいて、信号光出射部に沿って並ぶ受光素子の受光素子位置を示しており、グラフの縦軸は、各受光素子で受光された信号光の強度を示す。グラフに示す黒三角、黒丸は、実施例1の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射した時の各受光素子で受光された信号光の強度を示しており、白三角、白丸は、比較例の光データバスにおいて、それぞれ発光素子位置が5mm,75mmである発光素子から光を出射した時の各受光素子で受光された信号光強度を示している。
【0049】
図11に示すグラフから、発光素子位置が75mmである発光素子から信号光が出射された場合、実施例3は、比較例と比較して、受光素子位置が15mm〜135mmの範囲では信号光強度が減少し、特に、受光素子位置が15mm、135mmの範囲にある受光素子が受光する信号光の強度が大きく減少しており、各受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが小さくなっている。また、発光素子位置が5mmである発光素子から信号光が出射された場合、受光素子位置が0mm〜120mmの範囲では、実施例3は、比較例と比較すると、信号光の強度が減少している。従って、実施例3の方が、各受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが小さくなっており、これにより、ある1つの受光素子に着目したときに、発光素子位置による、この受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制されていることがわかる。
【0050】
また、図11に示すグラフと、図9,図10に示すグラフそれぞれとを比較すると、図7に示す光データバスを用いることにより、さらに、各受光素子で受光される信号光の強度のばらつきが抑制されることがわかる。
図9〜図11のグラフに示した結果から、本発明の光データバスを用いることにより、S/Nの向上や、コストダウンが図られた信号処理装置が得られることがわかる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光データバスによれば、埃等に対する耐性が高く、温度変化等の環境変化にも強く、システムの拡張性に応じて回路基板の自由な着脱が容易に可能である。また、本発明の光データバスによれば、信号光の入射位置や出射位置による、出射される信号光の強度の変化が抑えられる。
【0052】
また、本発明の信号処理装置によれば、S/Nの向上や、コストダウンが図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の光データバスを示す平面図である。
【図2】信号光入射部が屈折手段を備えていない光データバスを示す平面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の光データバスを示す平面図である。
【図4】図3に示す光拡散層に対し垂直に信号光が入射したときの作用説明図である。
【図5】図3に示す光拡散層に対し30度の角度で信号光が入射したときの作用説明図である。
【図6】本発明の第3実施形態の光データバスを示す平面図である。
【図7】本発明の第4実施形態の光データバスを示す平面図である。
【図8】本発明の信号処理装置の一実施形態を示す構成概略図である。
【図9】図1、図2に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。
【図10】図2、図6に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。
【図11】図2、図7に示す各受光素子で受光される信号光の強度を示すグラフである。
【符号の説明】
10,30,50,60,70,100 光データバス
11,31,41,61 信号光入射部
12,33,63 光拡散層
13,15,35,36 端面
14 信号光出射部
16,65 光伝送層
17,18,37,38,66,67 側面
19,20,21,74 発光素子
22,23,24,75 受光素子
25,26,27,28,39,40,41,42 信号光
32 信号光屈折部
51,52 光吸収層
62 平面
64 表面
71 基板
72 クラッド層
73 光吸収層
76 電子回路
77 回路基板
78 基体固定部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical data bus responsible for propagation of an optical signal, and a signal processing apparatus that performs signal processing including transmission and reception of data using the optical data bus.
[0002]
[Prior art]
With the development of very large scale integrated circuits (VLSI), the circuit functions of circuit boards (daughter boards) used in data processing systems have increased significantly. As the number of circuit functions increases, the number of signal connections to each circuit board increases. Therefore, a data bus board (motherboard) that connects each circuit board (daughter board) with a bus structure requires a large number of connection connectors and connection lines. A parallel architecture has been adopted. Although parallel buses have been improved by increasing the number of connection lines and making them parallel, the operation speed of parallel buses has been improved. However, the processing speed of the system is increased in parallel due to signal delays due to the capacitance between connection lines and connection line resistance. It may be limited by the operating speed of the bus. Further, the problem of electromagnetic noise (EMI) due to the high density of parallel bus connection wiring is also a major limitation on the improvement of the processing speed of the system.
[0003]
In order to solve such a problem and improve the operation speed of the parallel bus, it has been studied to use an intra-system optical connection technique called optical interconnection. The outline of the optical interconnection technology is described in “Koji Uchida, 9th Circuit Implementation Conference 15C01, pp. 201-202 "and" H. Tomimura et al. "Packaging Technology for Optical Interconnects", IEEE Tokyo No. 33 pp. 81-86, 1994 ", Osamu Wada, Electronics April 1993, pp. 52-55 ”, various types of technologies have been proposed depending on the contents of the system configuration.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Among various types of conventionally proposed optical interconnection technologies, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-41042 discloses an example in which an optical data transmission method using a high-speed, high-sensitivity light emitting / receiving device is applied to a data bus. The light emitting / receiving devices are arranged on both the front and back surfaces of each circuit board, and the light emitting / receiving devices on the adjacent circuit boards incorporated in the system frame are spatially coupled by light. A serial optical data bus for loop transmission between circuit boards has been proposed. In this method, the signal light sent out from a certain circuit board is optical / electrically converted by the adjacent circuit board, and then this electric / optical conversion is then performed by the circuit board, and then to the adjacent circuit board. As the signal light is sent out, each circuit board is sequentially arranged in series and transmitted between all circuit boards incorporated in the system frame while repeating optical / electrical conversion and electrical / optical conversion on each circuit board. For this reason, the signal transmission speed depends on the light / electric conversion speed and the electric / light conversion speed of the light receiving / light emitting device arranged on each circuit board, and at the same time, is restricted. In addition, data transmission between circuit boards uses optical coupling with free space by light receiving / light emitting devices arranged on each circuit board, so it is arranged on both sides of adjacent circuit boards. The light emitting / receiving device is optically aligned and all circuit boards must be optically coupled. Furthermore, since each circuit board is coupled through a free space, interference (crosstalk) between adjacent optical data transmission paths occurs, and data transmission failure is expected. It is also expected that a data transmission failure will occur due to the diffusion of signal light due to the environment in the system frame, such as dust. Furthermore, since the circuit boards are arranged in series, if any of the boards is removed, the connection is interrupted there, so that an extra circuit board is required to make up for it. That is, there is a problem that the circuit boards cannot be freely attached and detached, and the number of circuit boards is fixed.
[0005]
In addition to these, as a data transmission technique between circuit boards using free space, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-196210 includes a plate having two parallel surfaces and facing a light source. Has disclosed a system for optically coupling circuit boards through an optical path constituted by a diffraction grating and a reflective element arranged in the above. In this method, there is a problem that light emitted from one point can be transmitted to only one fixed point, and all circuit boards cannot be comprehensively connected like an electric bus. In addition, since a free optical space is used, a complicated optical system is required, and alignment is difficult. Therefore, interference (crosstalk) between adjacent optical transmission paths due to the displacement of the optical element occurs, Data transmission failure is expected. Furthermore, since the connection information between the circuit boards is determined by the diffraction grating and the reflective element arranged on the plate surface, there are various problems such that the circuit boards cannot be freely inserted and removed and the expandability is low.
[0006]
In view of the above circumstances, the present invention is an optical data bus that is highly resistant to dust and the like, is resistant to environmental changes such as temperature changes, and can easily be attached and detached freely according to the expandability of the system. An object of the present invention is to provide a signal processing device employing an optical data bus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a means to achieve the above object, it is conceivable to adopt a sheet-like optical bus that diffuses and propagates the incident signal light, but if such an optical bus is simply produced, depending on the incident position of the signal light, There is a possibility that the intensity of signal light emitted from a single emission position varies greatly, and it is necessary to detect signal light having a wide dynamic range. For this reason, it is necessary to perform circuit design adapted to the wide dynamic range, but circuit design adapted to the wide dynamic range is difficult, and there is a problem in that the S / N is reduced and the cost is increased.
[0008]
Accordingly, an optical bus of the present invention is an optical bus that achieves the above-described object and further reduces a change in the intensity of the emitted signal light depending on the incident position and the outgoing position of the signal light. 1 optical data bus
A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, and A sheet-like optical data bus that propagates signal light incident from a signal light incident part and emits the signal light from the signal light output part, wherein the signal light incident part is close to one side surface of the one end edge. Refracting means for refracting the signal light incident from a certain position in a direction away from the one side surface, and diffusing means for diffusing the refracted signal light inside the optical data bus.
[0009]
The second optical data bus of the present invention is
A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, and A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part, on both sides of the optical data bus, from the inside of the optical data bus to this side It has a reflection suppressing portion that suppresses reflection of incident signal light into the optical data bus.
[0010]
The first signal processing device of the present invention is:
(1) Base
(2) A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for entering the signal light, and the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit for performing signal processing based on a signal carried by incident signal light is mounted
(3) A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge. And a sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light output part, and the signal light incident part has one edge of the one edge. An optical data bus comprising refracting means for refracting signal light incident from a position close to the side face in a direction away from the one side face, and diffusing means for diffusing the refracted signal light inside the optical data bus
(4) The circuit board is placed on the substrate in a state where the signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part. Multiple board fixing parts to fix
It is provided with.
[0011]
The second signal processing apparatus of the present invention is
(1) Base
(2) A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for entering the signal light, and the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit for performing signal processing based on a signal carried by incident signal light is mounted
(3) A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge. A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part, and is formed on both side surfaces of the optical data bus from the inside of the optical data bus. An optical data bus having a reflection suppression unit that suppresses reflection of signal light incident on the side surface into the optical data bus.
(4) The circuit board is placed on the substrate in a state where the signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part. Multiple board fixing parts to fix
It is provided with.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing an optical data bus according to the first embodiment of the present invention.
The optical data bus 10 includes a signal light incident portion 11 that is responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light that is responsible for emission of the signal light along an edge opposite to the one edge. This is an optical data bus in the form of a sheet that has an emission part 14, propagates the signal light incident from the signal light incident part 11 and emits the signal light from the signal light emission part 14.
[0013]
The optical data bus 10 body is an optical transmission layer 16 that propagates the signal light incident from the signal light incident portion 11 toward the signal light emitting portion 14, and one end face of the optical transmission layer 16 has a curvature. ing. In the first embodiment, this one end surface is formed in an arc shape centered on a point equidistant from the side surfaces 17 and 18 of the end surface 15 of the optical data bus 10 to have a curvature. The signal light incident portion 11 includes a light diffusion layer 12 that diffuses the incident signal light into the light transmission layer 16. The light diffusion layer 12 is bonded to an end surface of the light transmission layer 16 having a curvature. ing. The shape of the end surface 13 of the optical data bus 10 on the light diffusion layer 12 side is the same as the shape of the end surface of the optical transmission layer 16 to which the light diffusion layer 12 is bonded. The arc shape is centered on a point that is equidistant from 17 and 18, and the end surface of the optical data bus 10 on the signal light incident portion 11 side has a curvature. As described above, the signal light incident portion 11 has the end surface 13 having a curvature and further includes the light diffusion layer 12, so that the signal incident from a position close to one of the side surfaces 17 and 18 is input. The light is refracted in a direction away from the one side surface, and the refracted signal light is diffused into the optical transmission layer 16.
[0014]
A plurality of light emitting elements (three light emitting elements 19, 20, and 21 are shown in FIG. 11) are arranged along the end surface 13 of the optical data bus 10 on the signal light incident portion 11 side, and the signal of the optical data bus 10 is displayed. A plurality of light receiving elements (three light receiving elements 22, 23, 24 are shown in this figure) are arranged along the end face 15 on the light emitting part 14 side, and when signal light is emitted from each light emitting element, The signal light enters the signal light incident portion 11, is diffused toward the optical transmission layer 16 by the light diffusion layer 12 provided in the signal light incident portion 11, and propagates through the optical transmission layer 16. Are emitted from the end face 15 on the signal light emitting part 14 side and received by each light receiving element.
[0015]
The optical transmission layer 16 of the optical data bus 10 has a length of 150 mm and a thickness of 1 mm on both sides and the signal light emitting part 14 side, and the signal light incident part 11 side is formed in an arc shape. Polymethylmethacrylate). The light diffusion layer 12 bonded to the end face of the light transmission layer 16 is a light diffusion film produced by forming an acrylic resin layer having a thickness of 10 μm mixed with a silica pigment on a polyester film. And the diffusion properties of this light diffusion film are approximately equal to the complete diffusion distribution. The light emitting element is a laser diode having an oscillation wavelength of 680 nm and an output intensity of 3 mW, and the light receiving element is a Si photodiode having a light receiving diameter of 0.7 mm.
[0016]
In the optical data bus 10 configured in this way, the end surface 13 on the signal light incident part 11 side is formed in an arc shape, so that one side surface (side face 17 to side face 18) of the signal light incident part 11 is formed. The signal light incident from the approached position is refracted in a direction away from the one side surface, that is, in a direction toward the central portion of the signal light emitting portion 14, and the refracted signal light is diffused by the light diffusion layer 12. The diffusion characteristics of the light diffusion layer 12 are substantially equal to the perfect diffusion characteristics, and the signal light having the highest intensity among the signal lights diffused by the light diffusion layer 12 propagates toward the central portion of the signal light emitting section 14. . Therefore, for example, when the signal light emitted from the light emitting element 19 enters the signal light incident portion 11, the signal light 25 having the highest intensity among the signal light diffused by the light diffusion layer 12 is transmitted to the signal light emitting portion 14. Propagates toward the center of
[0017]
Hereinafter, the operation of the optical data bus 10 shown in FIG. 1 will be described in comparison with the operation of the optical data bus in which the signal light incident portion has no curvature.
FIG. 2 is a plan view showing an optical data bus in which the signal light incident part has no curvature.
In the description of this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only differences from FIG. 1 will be described.
[0018]
The difference between the optical data buses 10 and 100 shown in FIGS. 1 and 2 is that the end face of the optical transmission layer 16 provided in the optical data bus 100 shown in FIG. 100, the end face 13 of the optical data bus 100 is also formed in parallel with the end face 15. Therefore, the end face 13 of the optical data bus 100 has no curvature, The optical data bus 100 shown in FIG. 2 refracts the signal light incident from the position close to one side surface of the optical data bus 10 shown in FIG. 1 away from the one side surface. There is no refracting means to be provided.
[0019]
When the signal light incident on the signal light incident portion 11 of the optical data bus 100 shown in FIG. 2 is diffused by the light diffusion layer 12, the diffused signal light exhibits almost perfect diffusion characteristics. Of the diffused signal light, the signal light having the highest intensity travels parallel to the side surfaces 17 and 18, so that the signal light 26 is emitted from the light emitting element 19 located at one side of the optical data bus 100. When emitted, the signal light 27 having the highest intensity among the signal lights diffused by the light diffusion layer 12 is emitted from a position near the side surface 17 of the signal light emitting unit 14. A part of the signal light diffused by the light diffusion layer 12 propagates toward the side surfaces 17 and 18, but the signal light propagates to the side surface 17 at an incident angle larger than the critical angle with respect to the signal light toward the side surface 17. 28 is totally reflected by the side surface 17 and is emitted from a position of the signal light emitting portion 14 near the side surface 17.
[0020]
Therefore, when signal light is emitted from the light emitting element 19 shown in FIG. 2, the intensity of the signal light emitted from the position near the side surface 17 of the signal light emitting unit 14 is large, and the side surface 18 of the signal light emitting unit 14 is large. The intensity of the signal light emitted from the position close to is small. That is, the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 varies greatly in the arrangement direction of the light receiving elements shown in FIG. 2, and the intensity of the signal light received by the light receiving elements located near the side surface 17 is large. The intensity of the signal light received by the light receiving element located near the side surface 18 is small.
[0021]
In addition, when signal light is emitted from the light emitting element 21 shown in FIG. 2, the signal light received by the light receiving element at a position close to the side surface 17 is opposite to when signal light is emitted from the light emitting element 19. The intensity is small, and the intensity of the signal light received by the light receiving element located near the side surface 18 is large.
That is, when signal light is emitted from a certain light emitting element, the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 varies in the arrangement direction of the light receiving elements shown in FIG. When attention is paid to one of the light receiving elements arranged along the line, the intensity of the signal light received by the light receiving element varies greatly depending on the position of the light emitting element that emits the signal light.
[0022]
On the other hand, in the optical data bus 10 shown in FIG. 1, the signal light 25 having the highest intensity among the signal lights diffused by the light diffusion layer 12 is directed toward the central portion of the signal light emitting unit 14 as described above. In order to propagate, for example, when signal light is emitted from the light emitting element 19, the signal light emitted from the position close to the side surface 17 of the signal light emitting unit 14 is compared with the optical data bus 100 shown in FIG. 2. The intensity is reduced, and the intensity of the signal light emitted from the position of the signal light emitting portion 14 near the other side surface 18 opposite to the side surface 17 is increased. For this reason, the variation in the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 in the arrangement direction of the light receiving elements is reduced. Therefore, when the optical data bus 10 emits signal light from a certain light emitting element, variation in the signal light received by each light receiving element is suppressed, so that the optical data bus 10 has different light emitting elements. Even if signal light is incident from (for example, the light emitting elements 19 and 21), variation in intensity of signal light received by a certain light receiving element due to the light emitting element is suppressed.
[0023]
Further, the optical data bus 10 shown in FIG. 1 has a light diffusion layer 12, and the incident signal light is diffused and propagated. Therefore, the signal light incident from the signal light incident portion 11 is surely received even if there is a temperature change or the like. Are emitted from the signal light emitting portion 14. Further, at least one of the light emitting element and the light receiving element is mounted on a circuit board, and the element mounted on the circuit board is disposed at a position optically coupled to the optical data bus. When the circuit board is configured to be detachably mounted, the optical coupling between the element mounted on the circuit board and the optical data bus is completed simply by mounting the circuit board. Between the optical data bus and the number of circuit boards that are optically coupled to the optical data bus is within the maximum number of circuit boards that are optically coupled to the optical data bus. The system can be increased or decreased, and a highly flexible system rich in expandability can be constructed.
[0024]
The light diffusion layer 12 included in the optical data bus 10 shown in FIG. 1 is formed by forming an acrylic resin layer mixed with a silica pigment on a polyester film. As long as the refractive indexes are different from each other, the combination of the pigment material and the resin layer material is arbitrary, and as the pigment, rutile, zinc white, etc. can be applied in addition to silica, and the resin layer can be other than acrylic. Epoxy and the like can be applied.
[0025]
In addition, a light diffusing film is used for the light diffusing layer 12, but any light diffusing film may be used as long as it exhibits a light diffusing action. For example, a liquid crystalline polymer layer solidified in a random alignment state is used. Alternatively, the end surface of the optical data bus on the signal light incident portion side may be roughened by a sandblast method or the like.
FIG. 3 is a plan view showing an optical data bus according to the second embodiment of the present invention.
[0026]
In the description of FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1, and only differences from FIG. 1 will be described.
The signal light incident portion 31 provided at one end edge of the optical data bus 30 shown in FIG. 3 enters the signal light incident from a position near one side surface (side surface 37 to side surface 38) of this one end edge. Is refracted in a direction away from the one side surface, and the light diffusion layer 33 diffuses the signal light refracted by the signal light refractor 32 into the light transmission layer 16 so as to have directivity. And. The optical transmission layer 16 included in the optical data bus 30 has a square shape, and the light diffusion layer 33 provided in the signal light incident portion 31 is bonded to the end face of the optical transmission layer 16. The light diffusing layer 33 is optically coupled to the signal light refracting unit 32 with air interposed therebetween, and an end surface 35 of the signal light refracting unit 32 facing the light diffusing layer 33 is connected to the optical data bus 30. The end surface 15 of the signal light emitting part 14 side is formed in an arc shape centered on a point equidistant from the side surfaces 37 and 38.
[0027]
The signal light refracting section 32 provided in the signal light incident section 31 of the optical data bus 30 is made of PMMA having an end surface facing the light diffusion layer 33 formed into an arc shape.
In the optical data bus 30 configured as described above, the end surface 35 of the signal light refracting unit 32 facing the light diffusion layer 33 is formed in an arc shape as described above. When the signal light is incident from a position close to one of the side surfaces (side surface 37 to side surface 38), the signal light emitted from the signal light refracting unit 32 is separated from the one side surface, that is, the signal light emitting unit 14. The light is refracted in the direction toward the central portion, and the refracted signal light is diffused by the light diffusion layer 33.
[0028]
4 and 5 are diagrams for explaining the operation of the light diffusion layer shown in FIG.
The left side of the light diffusion layer 33 shown in FIGS. 4 and 5 is air interposed between the light diffusion layer 33 and the signal light refraction part 32.
As shown in FIG. 4, when the signal light 39 is incident on the light diffusion layer 33 perpendicular to the end face 36 of the light diffusion layer 33, the signal light diffused by the light diffusion layer 33 has the highest intensity. The signal light 40 propagates perpendicularly to the end face 36 of the light diffusion layer 33.
[0029]
Further, as shown in FIG. 5, when the signal light 41 is incident on the light diffusion layer 33 at an incident angle of, for example, 30 degrees with respect to the end surface 36 of the light diffusion layer 33, the signal light diffused by the light diffusion layer 33. Among them, the signal light 42 having the highest intensity propagates in the same direction as the propagation direction of the signal light 41.
Therefore, when the signal light refracted by the signal light refracting unit 32 enters the light diffusion layer 33, the signal light having the highest intensity among the signal light diffused by the light diffusion layer 33 is refracted by the signal light refracting unit 32. It propagates in the same direction as the propagation direction of the signal light. In the optical data bus 30 shown in FIG. 3, the signal light refracted by the signal light refracting unit 32 propagates toward the central portion of the end surface 15 of the signal light emitting unit 14. Among them, the signal light having the highest intensity propagates toward the central portion of the end face 15 of the optical data bus 30.
[0030]
Therefore, when signal light is incident on the optical data bus 30 shown in FIG. 3 from a position close to one side surface (for example, the side surface 37), as in the optical data bus shown in FIG. The intensity of the signal light emitted from the position close to the side surface 37 becomes small, and the intensity of the signal light emitted from the position close to the other side face 38 of the signal light emitting portion 14 opposite to the side face 37 is growing. For this reason, the variation in the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 in the arrangement direction of the light receiving elements is reduced. Therefore, when the signal light is emitted from a certain light emitting element, the optical data bus 10 suppresses the variation of the signal light received by each light receiving element, whereby different light emitting elements are connected to the optical data bus 30. Even if signal light is incident from (for example, the light emitting elements 19 and 21), variation in intensity of signal light received by a certain light receiving element due to the light emitting element is suppressed.
[0031]
In the optical data bus 30 shown in FIG. 3, the signal light incident on the signal light incident part 31 is refracted by forming the end surface 35 of the signal light refracting part 32 facing the light diffusion layer 33 in an arc shape. However, instead of forming the end surface 35 of the signal light refracting portion 32 facing the light diffusing layer 33 in an arc shape, for example, the end surface of the signal light refracting portion facing the light diffusing layer is refracted by signal light. The signal light incident on the signal light incident part may be refracted by forming a set of a plurality of planes having different angles with respect to the propagation direction of the signal light propagating from the inside of the part toward the end face.
[0032]
FIG. 6 is a plan view showing an optical data bus according to the third embodiment of the present invention.
In the description of FIG. 6, the same components as those illustrated in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those illustrated in FIG. 1, and only differences from FIG. 1 will be described.
The optical transmission layer 16 included in the optical data bus 50 shown in FIG. 6 has a square shape, and the optical data bus 50 is incident on both sides thereof from the inside of the optical data bus 50 to the side surface of the optical data bus 50. Light absorption layers 51 and 52 that absorb signal light are provided. The light absorption layers 51 and 52 are formed by applying an acrylic resin in which a black pigment is dispersed on the side surface of the light transmission layer 16.
[0033]
When the light absorption layers 51 and 52 are provided on both side surfaces of the optical data bus 50 as described above, the signal light propagating toward the light absorption layers 51 and 52 is absorbed by the light absorption layers 51 and 52. Reflection of signal light on the side surface is suppressed.
In the optical data bus 100 illustrated in FIG. 2, when signal light is incident from a position close to one side surface (for example, the side surface 17) of the signal light incident unit 11, The signal light having the highest intensity that propagates directly toward the signal light emitting portion 14 without being reflected by the side surfaces 17 and 18 is emitted from a position near the side surface 17 of the signal light emitting portion 14, and the light. Of the signal light diffused by the diffusion layer 12, most of the signal light totally reflected by the side surface 17 is emitted from a position near the one side surface of the signal light emitting unit 14. The intensity of the signal light emitted from the position near the one side surface of the portion 14 is the signal emitted from the position near the other side surface of the signal light emitting portion 14 opposite to the one side surface. Although it is larger than the intensity of light, the optical data shown in FIG. Scan 50, since the both sides has a light absorbing layer 51, reflection of signal light at this side is suppressed. Therefore, the optical data bus 50 shown in FIG. 6 is one of the signal light emitting portions of the optical data bus 50 even if the signal light is incident from a position close to one side as compared with the optical data bus 100 shown in FIG. The intensity of the signal light emitted from the position close to the side surface is reduced, and the variation in the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 in the arrangement direction of the light receiving elements is reduced.
[0034]
Further, in the optical data bus 50 shown in FIG. 6, when signal light is incident from the central portion of the signal light incident portion 11 (portion that is equidistant from the light absorption layers 51 and 52), it is also provided on both side surfaces. Since the light absorption layers 51 and 52 suppress the reflection of the signal light on both side surfaces, the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 is higher than that of the optical data bus 100 shown in FIG. The variation in the arrangement direction of the light receiving elements is reduced.
Therefore, in the optical data bus 50, when signal light is emitted from a certain light emitting element, variation in signal light received by each light receiving element is suppressed, and thus, this optical data bus 50 has different light emitting elements. Even if signal light is incident from (for example, the light emitting elements 19 and 21), variation in intensity of signal light received by a certain light receiving element due to the light emitting element is suppressed.
[0035]
In the optical data bus 50 shown in FIG. 5, the light absorption layers 51 and 52 are formed by applying an acrylic resin in which a black pigment is dispersed to the side surface of the light transmission layer 16. A black rubber may be adhered to the light absorption layer.
In the optical data bus 50 shown in FIG. 5, the light absorption layers 51 and 52 are used to suppress the reflection of the signal light on the side surface of the optical data bus 50. However, instead of the light absorption layer, the light diffusion is performed. The reflection of the signal light on the side surface of the optical data bus may be suppressed by using the layer to emit signal light from the side of the optical data bus toward the side surface of the optical data bus.
[0036]
FIG. 7 is a plan view showing an optical data bus according to the fourth embodiment of the present invention.
In the description of the optical data bus shown in FIG. 7, the same components as those constituting the optical data bus shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. Only the differences will be described.
The end surface of the optical transmission layer 65 constituting the main body of the optical data bus 60 shown in FIG. 7 on the signal light incident part 61 side is composed of an assembly of a plurality of planes 62 having different angles with respect to the signal light incident direction. Each plane 62 constituting this aggregate is formed such that its normal line intersects a point of the end face 15 of the optical data bus 60 that is equidistant from the side faces 66 and 67. The signal light incident part 61 includes a light diffusion layer 63 for diffusing the signal light incident on the signal light incident part 61. The diffusion characteristic of the light diffusion layer 63 is almost equal to the perfect diffusion characteristic. The diffusion layer 63 is bonded to each plane 62 constituting the end face of the light transmission layer 65. The normal line of the surface 64 of the light diffusion layer 63 bonded to each of the flat surfaces 62 is the same as the normal line of the end surface of the light transmission layer 65 to which the light diffusion layer 63 is bonded, to the end surface 15 of the optical data bus 60. The end surface of the optical data bus 60 on the side of the signal light incident part 61 side is incident on the signal light incident from the position near the side surfaces 66 and 67. Is composed of a set of a plurality of planes having different angles with respect to the signal light incident direction, which acts as a refracting means for refracting the light in a direction away from the one side surface.
[0037]
Further, the light absorption layers 51 and 52 that the optical data bus 60 has on both side surfaces thereof are formed by adhering black rubber to the side surface of the light transmission layer 65.
In the optical data bus 60 shown in FIG. 7, the normal line of the surface 64 of each light diffusing layer 63 intersects with a point equidistant from the side surfaces 66 and 67 of the end face 15 on the signal light emitting part 14 side. The signal light incident from the position near the one side surface (for example, the side surface 66) on the incident portion 61 side is refracted in a direction away from the side surface 66, that is, in a direction toward the central portion of the signal light emitting portion 14. The refracted signal light is diffused by the light diffusion layer 63. The diffusion characteristics of the light diffusion layer 63 are substantially equal to the perfect diffusion characteristics, and the signal light having the highest intensity among the signal lights diffused by the light diffusion layer 63 propagates toward the central portion of the signal light emitting section 14. . Further, since the optical data bus 60 has the light absorption layers 51 and 52 on both side surfaces, reflection of signal light on the side surfaces is prevented.
[0038]
As described above, the optical data bus 60 refracts the signal light incident from the position close to one side surface in a direction away from the position close to the one side surface, and diffuses the refracted signal light. Since both the means for preventing the reflection of the signal light on the side surface of the optical data bus are provided, the variation of the signal light received by each light receiving element is further reduced, depending on the position of the light emitting element. The variation in the intensity of the signal light received by the light receiving element is further suppressed.
[0039]
Like the optical data bus 60 shown in FIG. 7, the end surface on the signal light incident part 61 side is composed of an assembly of a plurality of planes having different angles with respect to the signal light incident direction, and is incident on the signal light incident part. The signal light may be refracted.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the signal processing apparatus of the present invention.
An optical data bus 70 is fixed to the surface of the base 71 constituting the signal processing device 80 shown in FIG. This optical data bus 70 is configured by alternately laminating an optical data bus 60 shown in FIG. 7 between clad layers 72 and a light absorbing layer 73. The signal processing device 80 includes a circuit board 77 on which the light emitting element 74, the light receiving element 75, and the electronic circuit 76 are mounted, and a base fixing part 78. The base fixing part 78 is provided on the circuit board 77. The mounted light emitting element 74 is coupled to the optical data bus 70 at the signal light incident part 61 of the optical data bus 70, and the light receiving element 75 is coupled to the optical data bus 70 at the signal light emitting part 14 of the optical data bus 70. In such a state, it is fixed on the substrate 71.
[0040]
In the signal processing device 80 configured as described above, when the electrical signal processed by the electronic circuit 76 is converted into signal light by the light emitting element 74, the signal light is diffused by the signal light incident unit 61. The light is diffused toward the optical transmission layer 65 by the layer 63, propagates through the optical transmission layer 65, and exits from the signal light emitting unit 14. The signal light emitted from the signal light emitting unit 14 is received by the light receiving element 75 and converted into an electric signal, and this electric signal is input to the electronic circuit 76 of another circuit board 77.
[0041]
Since the optical data bus 70 constituting the signal processing device 80 includes the cladding layer 72 and the light absorbing layer 73, crosstalk of signal light between adjacent optical transmission layers is suppressed.
In addition, since the signal processing device 80 includes the optical data bus 70, the intensity of the signal light emitted from the signal light emitting unit 14 of the optical data bus 70 varies depending on the incident position and the emitting position of the signal light. The design of the electronic circuit mounted on the circuit board is easy, and the S / N can be improved and the cost can be reduced.
[0042]
Further, in the signal processing device 80, each circuit board 77 is fixed to the base fixing portion 78, and at the same time, the light emitting element 74 and the light receiving element 75 mounted on the circuit board 77 are optically coupled to the optical data bus. It is configured so that delicate positioning is not necessary.
[0043]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
In Examples 1, 2, and 3 shown here, the optical data buses shown in FIGS. 1, 6, and 7 are used, respectively, and in the comparative example, the signal light incident portion shown in FIG. An optical data bus with a configuration was used. In the following, experimental results performed using the optical data buses of Examples 1 and 2.3 and the comparative example will be described.
[0044]
FIG. 9 is a graph showing the intensity of the signal light received by each of the light receiving elements shown in FIGS. The graph shown in FIG. 9 will be described below with reference to FIGS.
The horizontal axis of the graph represents the distance between the straight line OO ′ shown in FIGS. 1 and 2 and each light receiving element (hereinafter, FIG. 1, FIG. 2, FIG. The distance between the straight line OO ′ and each light receiving element shown in FIG. 7 is referred to as a light receiving element position, and the distance between the straight line OO ′ and each light emitting element is referred to as a light emitting element position). The vertical axis of the graph indicates the intensity of the signal light received by each light receiving element. The black triangles and black circles shown in the graph indicate the intensity of signal light received by each light receiving element when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of Example 1. The white triangles and white circles indicate the signal light intensities received by the respective light receiving elements when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of the comparative example. . Further, in this graph, when the light receiving element position is in the range of 15 mm to 135 mm, the white circle overlaps with the black circle.
[0045]
From the graph shown in FIG. 9, when signal light is emitted from a light emitting element whose light emitting element position is 75 mm, the intensity of the signal light received by each light receiving element is almost the same when Example 1 is compared with the comparative example. However, when signal light is emitted from a light emitting element having a light emitting element position of 5 mm, the intensity of the signal light is reduced in Example 1 as compared with the comparative example in the range of the light receiving element position of 0 mm to 120 mm. In particular, the intensity of the signal light received by the light receiving element located near the side surface 17 of the optical data bus 10 shown in FIG. 1 is greatly reduced. Accordingly, the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is smaller in the first embodiment, so that when focusing on one light receiving element, this light receiving element depends on the position of the light emitting element. It can be seen that variation in the intensity of the received signal light is suppressed.
[0046]
FIG. 10 is a graph showing the intensity of the signal light received by each of the light receiving elements shown in FIGS. The graph shown in FIG. 10 will be described below with reference to FIGS.
The horizontal axis of the graph indicates the light receiving element positions of the light receiving elements arranged along the signal light emitting portion in each of the optical data buses of Example 2 and Comparative Example, and the vertical axis of the graph is received by each light receiving element. The intensity of the signal light. The black triangles and black circles shown in the graph indicate the intensity of the signal light received by each light receiving element when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of Example 1. The white triangles and white circles indicate the signal light intensities received by the respective light receiving elements when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of the comparative example. .
[0047]
From the graph shown in FIG. 10, when the signal light is emitted from the light emitting element whose light emitting element position is 5 mm, the intensity of the signal light in Example 2 is reduced to about half compared to the comparative example. It can be seen that the variation in the intensity of the signal light received by the light receiving element is reduced. In addition, when signal light is emitted from the light emitting element whose light emitting element position is 75 mm, the intensity of the signal light is reduced in Example 2 in the range of the light receiving element position of 15 mm to 135 mm as compared with the comparative example. In particular, the intensity of the signal light received by the light receiving elements whose light receiving element positions are 15 mm and 135 mm is greatly reduced, and the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is reduced. Therefore, the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is smaller in the second embodiment, so that when focusing on one light receiving element, this light receiving element depends on the position of the light emitting element. It can be seen that variation in the intensity of the received signal light is suppressed.
[0048]
FIG. 11 is a graph showing the intensity of signal light received by each of the light receiving elements shown in FIGS. The graph shown in FIG. 11 will be described below with reference to FIGS.
The horizontal axis of the graph indicates the light receiving element positions of the light receiving elements arranged along the signal light emitting part in the optical data buses of Example 3 and Comparative Example, and the vertical axis of the graph is received by each light receiving element. The intensity of the signal light. The black triangles and black circles shown in the graph indicate the intensity of the signal light received by each light receiving element when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of Example 1. The white triangles and white circles indicate the signal light intensities received by the respective light receiving elements when light is emitted from the light emitting elements whose light emitting element positions are 5 mm and 75 mm, respectively, in the optical data bus of the comparative example. .
[0049]
From the graph shown in FIG. 11, when the signal light is emitted from the light emitting element whose light emitting element position is 75 mm, the signal light intensity in Example 3 is in the range of the light receiving element position of 15 mm to 135 mm as compared with the comparative example. In particular, the intensity of the signal light received by the light receiving elements whose light receiving element positions are in the range of 15 mm and 135 mm is greatly reduced, and the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is reduced. Yes. In addition, when signal light is emitted from a light emitting element having a light emitting element position of 5 mm, the intensity of the signal light is reduced in Example 3 as compared with the comparative example when the light receiving element position is in the range of 0 mm to 120 mm. Yes. Accordingly, the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is smaller in the third embodiment, and this makes it possible for the light receiving element depending on the position of the light emitting element when focusing on one light receiving element. It can be seen that variation in the intensity of the signal light received at is suppressed.
[0050]
Further, when the graph shown in FIG. 11 is compared with the graphs shown in FIGS. 9 and 10, by using the optical data bus shown in FIG. 7, the variation in the intensity of the signal light received by each light receiving element is further increased. It can be seen that is suppressed.
From the results shown in the graphs of FIGS. 9 to 11, it can be seen that a signal processing apparatus in which the S / N is improved and the cost is reduced can be obtained by using the optical data bus of the present invention.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical data bus of the present invention, it is highly resistant to dust and the like, is resistant to environmental changes such as temperature changes, and the circuit board can be easily attached and detached according to the expandability of the system. It is. Further, according to the optical data bus of the present invention, the change in the intensity of the emitted signal light due to the incident position and the outgoing position of the signal light can be suppressed.
[0052]
Further, according to the signal processing device of the present invention, the S / N can be improved and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an optical data bus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an optical data bus in which a signal light incident portion does not include a refracting unit.
FIG. 3 is a plan view showing an optical data bus according to a second embodiment of the present invention.
4 is an operation explanatory diagram when signal light enters perpendicularly to the light diffusion layer shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram when signal light is incident on the light diffusion layer shown in FIG. 3 at an angle of 30 degrees.
FIG. 6 is a plan view showing an optical data bus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing an optical data bus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a signal processing device of the present invention.
9 is a graph showing the intensity of signal light received by each of the light receiving elements shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
10 is a graph showing the intensity of signal light received by each of the light receiving elements shown in FIGS. 2 and 6. FIG.
11 is a graph showing the intensity of signal light received by each light receiving element shown in FIGS. 2 and 7. FIG.
[Explanation of symbols]
10, 30, 50, 60, 70, 100 Optical data bus
11, 31, 41, 61 Signal light incident part
12, 33, 63 Light diffusion layer
13, 15, 35, 36 End face
14 Signal light emitting part
16, 65 Optical transmission layer
17, 18, 37, 38, 66, 67 Side
19, 20, 21, 74 Light emitting element
22, 23, 24, 75 Light receiving element
25, 26, 27, 28, 39, 40, 41, 42 Signal light
32 Signal light refraction part
51, 52 Light absorption layer
62 plane
64 surface
71 substrate
72 Clad layer
73 Light Absorption Layer
76 electronic circuit
77 Circuit board
78 Base fixing part

Claims (7)

一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、
前記信号光入射部が、前記一方の端縁が曲率を有することにより、該一方の端縁の、一方の側面に寄った位置から入射した信号光を該一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段と、屈折した信号光を、該光データバス内部に拡散させる拡散手段とを備えたことを特徴とする光データバス。
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part,
Refraction that causes the signal light incident portion to refract the signal light incident from a position near one side surface of the one edge in a direction away from the one side surface, because the one edge has a curvature. An optical data bus comprising: means; and diffusing means for diffusing the refracted signal light into the optical data bus.
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、
前記信号光入射部が、前記一方の端縁が信号光入射方向に対する角度の異なる複数の平面の集合体から構成されてなることにより、該一方の端縁の、一方の側面に寄った位置から入射した信号光を該一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段と、屈折した信号光を、該光データバス内部に拡散させる拡散手段とを備えたことを特徴とする光データバス。
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part,
The signal light incident portion is formed of an assembly of a plurality of planes whose one edge is different in angle with respect to the signal light incident direction, so that the one edge is positioned closer to one side surface. a refracting means for the incident signal light is refracted in a direction away from one side said optical data bus you characterized in that the refracted signal light, and a diffusing means for diffusing the internal optical data bus.
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、
前記光データバスの両側面に、前記光データバスの内部から該光データバスの側面に入射した信号光を吸収する光吸収体を備え、該光吸収体で該信号光を吸収することにより、該光データバスの内部から該側面に入射した信号光の、該光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有することを特徴とする光データバス。
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part,
A light absorber that absorbs signal light incident on the side surface of the optical data bus from the inside of the optical data bus is provided on both side surfaces of the optical data bus, and the signal light is absorbed by the light absorber, light data from the internal bus of the incident signal light to the side surface, an optical data bus you further comprising a suppressing reflection suppressing portion reflected to optical data bus inside.
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、
前記光データバスの両側面に、前記光データバスの内部から該光データバスの側面に入射した信号光を拡散して該信号光の一部を該光データバス外部に出射することにより、該光データバスの内部から該側面に入射した信号光の、該光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有することを特徴とする光データバス。
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part,
By diffusing the signal light incident on the side surface of the optical data bus from the inside of the optical data bus to both sides of the optical data bus and emitting a part of the signal light to the outside of the optical data bus, An optical data bus, comprising: a reflection suppressing unit that suppresses reflection of signal light incident on the side surface from the inside of the optical data bus into the optical data bus.
基体、Substrate,
信号光を出射する信号光出射端および該信号光出射端から出射される信号光に担持させる信号を生成する回路と、信号光を入射する信号光入射端および該信号光入射端から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処理を行う回路とのうちの少なくとも一方が搭載された複数枚の回路基板、A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for receiving signal light, and a signal incident from the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit that performs signal processing based on a signal carried by light is mounted;
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、前記信号光入射部が、前記一方の端縁の、一方の側面に寄った位置から入射した信号光を該一方の側面から離れる方向に屈折させる屈折手段と、屈折した信号光を、該光データバス内部に拡散させる拡散手段とを備えた光データバス、およびA signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates signal light incident from a signal light incident part and emits the signal light from the signal light output part, wherein the signal light incident part is close to one side surface of the one end edge. An optical data bus comprising a refracting means for refracting the signal light incident from a predetermined position in a direction away from the one side surface, and a diffusing means for diffusing the refracted signal light into the optical data bus; and
前記回路基板を、該回路基板に搭載された信号光出射端ないし信号光入射端が前記信号光入射部ないし信号光出射部において前記光データバスと結合される状態に前記基体上に固定する、複数の基板固定部を備えたことを特徴とする信号処理装置。  Fixing the circuit board on the substrate in a state where a signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part; A signal processing apparatus comprising a plurality of substrate fixing portions.
基体、Substrate,
信号光を出射する信号光出射端および該信号光出射端から出射される信号光に担持させA signal light emitting end for emitting signal light and a signal light emitted from the signal light emitting end are carried on the signal light. る信号を生成する回路と、信号光を入射する信号光入射端および該信号光入射端から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処理を行う回路とのうちの少なくとも一方が搭載された複数枚の回路基板、A plurality of circuits on which at least one of a circuit that generates a signal and a circuit that performs signal processing based on a signal carried by the signal light incident from the signal light incident end and the signal light incident end that receives the signal light is mounted Circuit board,
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、前記光データバスの両側面に、前記光データバスの内部から該光データバスの側面に入射した信号光を吸収する光吸収体を備え、該光吸収体で該信号光を吸収することにより、該光データバスの内部から該側面に入射した信号光の、該光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有する光データバス、およびA signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part. The optical data bus is formed on both sides of the optical data bus from the inside of the optical data bus. A light absorber that absorbs signal light incident on a side surface of the bus, and the optical data of the signal light incident on the side surface from the inside of the optical data bus by absorbing the signal light by the light absorber; An optical data bus having a reflection suppressing portion for suppressing reflection into the bus, and
前記回路基板を、該回路基板に搭載された信号光出射端ないし信号光入射端が前記信号光入射部ないし信号光出射部において前記光データバスと結合される状態に前記基体上に固定する、複数の基板固定部を備えたことを特徴とする信号処理装置。Fixing the circuit board on the substrate in a state where a signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part; A signal processing apparatus comprising a plurality of substrate fixing portions.
基体、
信号光を出射する信号光出射端および該信号光出射端から出射される信号光に担持させる信号を生成する回路と、信号光を入射する信号光入射端および該信号光入射端から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処理を行う回路とのうちの少なくとも一方が搭載された複数枚の回路基板、
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光出射部とを有し、前記信号光入射部から入射した信号光を伝播して前記信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、前記光データバスの両側面に、前記光データバスの内部から該光データバスの側面に入射した信号光を拡散して該信号光の一部を該光データバス外部に出射することにより、該光データバスの内部から該側面に入射した信号光の、該光データバス内部への反射を抑制する反射抑制部を有する光データバス、および
前記回路基板を、該回路基板に搭載された信号光出射端ないし信号光入射端が前記信号光入射部ないし信号光出射部において前記光データバスと結合される状態に前記基体上に固定する、複数の基板固定部を備えたことを特徴とする信号処理装置。
Substrate,
A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for receiving signal light, and a signal incident from the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit for performing signal processing based on a signal carried by light is mounted;
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part. The optical data bus is formed on both sides of the optical data bus from the inside of the optical data bus. The optical data bus of the signal light incident on the side surface from the inside of the optical data bus by diffusing the signal light incident on the side surface of the bus and emitting a part of the signal light to the outside of the optical data bus An optical data bus having a reflection suppressing portion for suppressing reflection to the inside, and
Fixing the circuit board on the substrate in a state where a signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part; A signal processing apparatus comprising a plurality of substrate fixing portions .
JP19587297A 1997-07-22 1997-07-22 Optical data bus and signal processing apparatus Expired - Fee Related JP3635879B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19587297A JP3635879B2 (en) 1997-07-22 1997-07-22 Optical data bus and signal processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19587297A JP3635879B2 (en) 1997-07-22 1997-07-22 Optical data bus and signal processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1138280A JPH1138280A (en) 1999-02-12
JP3635879B2 true JP3635879B2 (en) 2005-04-06

Family

ID=16348399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19587297A Expired - Fee Related JP3635879B2 (en) 1997-07-22 1997-07-22 Optical data bus and signal processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3635879B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1138280A (en) 1999-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5822475A (en) Optical bus and signal processor
JP3862794B2 (en) Optical bus and signal processing device
JP2004226584A (en) Optical signal transmission apparatus and signal processor
US5987198A (en) Optical bus and optical bus production method including a plurality of light transmission paths
JP3666190B2 (en) Optical bus and signal processing device
JP3528523B2 (en) Optical bus and signal processor
JP3635879B2 (en) Optical data bus and signal processing apparatus
JP3765140B2 (en) Optical bus and signal processing device
JP2000111738A (en) Optical data bus and its manufacture and signal processor
JP3588904B2 (en) Optical bus and information processing device
JP3892517B2 (en) Optical data bus and signal processing apparatus
JP3582328B2 (en) Optical data bus and signal processing device
JP3695055B2 (en) Optical data bus, optical data bus device, and signal processing device
JP3635878B2 (en) Optical data bus, optical data bus complex, and signal processing apparatus
JP3933150B2 (en) Signal processing device
JP3463492B2 (en) Optical bus and signal processor
JP3610689B2 (en) Optical bus and signal processing device
JP4037850B2 (en) Optical data bus laminate
JP4302941B2 (en) Optical transmission equipment
JP3879222B2 (en) Optical transmission system and signal processing apparatus
JP3896720B2 (en) Optical data bus and signal processing apparatus
JP3752977B2 (en) Optical data bus and opto-electric hybrid board
JPH11202141A (en) Optical bus and signal processor
JPH10206677A (en) Optical bus and signal processor
JPH10282374A (en) Optical bus and signal processor

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20040608

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees