JP3937295B2

JP3937295B2 - Signal transmission device

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Publication number: JP3937295B2
Application number: JP2001340194A
Authority: JP
Inventors: 智夫馬場; 昭遠島; 雅夫舟田; 健一小林; 秀則山田; 健上村; 信也経塚; 純二岡田; 岳洋新津; 一宏逆井; 忍小関; 勉浜田; 将司久田; 紀高梨; 昌明三浦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-11-06
Filing date: 2001-11-06
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-11-06
Also published as: JP2003139985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に信号を伝送する信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、「特開２０００−３６９８２号公報」、「特開２０００−２２６２６号公報」および「特開２００１−１６１５９号公報」（文献１〜３）は、携帯電話の基地局を開示し、これらの文献に開示された基地局は、制御基板、信号処理基板および信号送受信用基板など多数の基板が相互に接続された構成を採る。
このような装置においては、基板間で高速に信号を伝送する必要があるので、基板間の信号伝送のために、光ファイバ、あるいは、低電圧・差動方式による信号伝送を行うＬＶＤＳ(Low Voltage Differential Signaling)が用いられることがある。
【０００３】
一方、基地局を構成する基板の数は非常に多いので、基板間を電気的に接続しようとすると、基板間を相互に接続するバックプレーン・バスの配線の数も非常に多くなり、しかも、配線が非常に複雑化してしまい、パックパネルに数十層の大型基板が必要とされることがある。
しかも、基地局が複数のバックプレーン・バスを含む場合には、これらのバックプレーン・バスの間を接続する必要があり、バックプレーン・バス間を電気的に接続することは、高速な信号を長く引き回すことになるので、配線が非常に難しい。
あるいは、バックプレーン・バス間を光ファイバを用いてバックプレーン・バス間を接続する場合でも、接続のために非常に多くの光ファイバが必要とされるので、この場合であっても、配線は難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電子装置を構成する多数の基板間を、少ない配線数で相互に接続して、信号を伝送することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、電子装置を構成する多数の基板間で、光学的に信号を相互に伝送することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、伝送装置を構成する多数の基板を光学的な信号を介してバス接続し、これらバス接続された基板の間同士を、さらに、光学的な信号を介して相互に接続することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる信号伝送装置は、それぞれ、複数の回路基板の間をバス接続し、前記接続した複数の回路基板の間で、光学的に信号を伝送する複数の光バスと、それぞれ、前記複数の光バスの間を接続し、前記接続した複数の光バスの間で、光学的に信号を伝送する１つ以上のバス間伝送路とを有する。
【０００６】
好適には、前記光バスそれぞれは、それぞれ、前記バス接続された複数の回路基板のいずれかに対応して設けられ、前記対応する回路基板からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する回路基板に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第１の信号入出力部分と、それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対応して設けられ、前記対応するバス間伝送路からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応するバス間伝送路に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う１つ以上の第２の信号入出力部分と、前記第１の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分および前記第２の信号入出力部分それぞれに対して伝送し、前記第２の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第１の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第１の信号伝送部分とを有する。
【０００７】
好適には、前記バス間伝送路それぞれは、それぞれ、前記複数の光バスの第２の信号入出力部分のいずれかに対応して設けられ、前記対応する第２の信号入出力部分からの光学的な信号の受け入れ、および、前記対応する第２の信号入出力部分に対する光学的な信号の送出、またはこれらのいずれかを行う複数の第３の信号入出力部分と、前記第３の信号入出力部分から受け入れられた光学的な信号を、前記第３の信号入出力部分それぞれに対して伝送する第２の信号伝送部分とを有する。
【０００８】
好適には、前記光バスそれぞれは、前記第１の信号入出力部分と、前記第２の信号入出力部分と、前記第２の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである。
【０００９】
好適には、前記バス間伝送路それぞれは、前記第３の信号入出力部分と、前記第１の信号伝送部分とが一体に形成された光シートバスである。
【００１０】
好適には、それぞれ、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記複数の光バスのいずれかに対して送出する１つ以上の第１の中継手段をさらに有する。
【００１１】
好適には、前記第１の中継手段それぞれは、前記第３の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第２の信号入出力部分のいずれかに対して送出する。
【００１２】
好適には、それぞれ、前記複数の光バスのいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記１つ以上のバス間伝送路のいずれかに対して送出する１つ以上の第２の中継手段をさらに有する。
【００１３】
好適には、前記第２の中継手段それぞれは、前記第２の信号入出力部分のいずれかから受け入れた光学的な信号を中継し、前記中継した光学的な信号を、前記第３の信号入出力部分のいずれかに対して送出する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［筐体１］
図１は、本発明にかかる光伝送装置４が適用される筐体１の構成を例示する図であって、（Ａ）は筐体１の正面図であり、（Ｂ）は筐体１の側面図である。
なお、各図において、符号などは、図示の簡略化のために、適宜、省略されている場合がある。
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、筐体１は、フレーム１０内にＪ段（Ｊは２以上の整数）のカードバスケット１２−１〜１２−Ｊおよび光伝送装置４を含む。
カードバスケット１２−ｊ（２≦ｊ≦Ｊ；ｊは整数）において、光バス２−ｊのコネクタ（図示せず）には、２〜Ｉ枚（Ｉは２以上の整数）の回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−Ｉが装着される。
【００１５】
なお、以下、カードバスケット１２−１〜１２−Ｊのいずれかを特定せずに示す場合には、単にカードバスケット１２などとも記す。
また、回路基板１４−１−１〜１４−１−Ｉを全体として回路基板１４−１などとも記す。
Ｉ，Ｊの値は、装置の構成に応じて様々であるが、以下の説明において、特記なき場合には、Ｊ＝３，Ｉ＝４の場合を具体例とする。
【００１６】
［回路基板１４］
図２は、図１に示した回路基板１４（１４−ｊ−ｉ（１≦ｉ≦Ｉ））の構成を示す図である。
図３は、図２に示した光シートバスＩＦ１４０の構成を示す図である。
以下の説明において、「光シートバス」という用語は、「薄板状の導光路を用いて光信号を伝送するバス」を意味する。
図２に示すように、回路基板１４は、電子回路１５０および光バス２に含まれる光シートバス２０−１〜２０−４それぞれに対応する光シートバスインターフェース（光シートバスＩＦ；ＯＥＯ）１４０−１〜１４０−４を含む。
図４などを参照して後述する光バス２に含まれる光シートバス２０−１〜２０−Ｍ、および、同じくバス間伝送路３に含まれる光シートバス３０−１〜３０−Ｍの数Ｍは、装置の構成に応じて様々であるが、以下の説明において、特記なき場合には、Ｍ＝４の場合を具体例とする。
【００１７】
図３に示すように、光シートバスＩＦ１４０（１４０−ｍ（１≦ｍ≦Ｍ））は、電気／光変換回路（ＥＯ回路）１４２および光／電気変換回路（ＯＥ回路）１４４から構成される。
電気／光変換回路１４２は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）などを含み、電子回路１５０から入力される電気的な信号を光学信号に変換して、光シートバス２０の信号入出力部２１０（２１０−ｍ；図５などを参照して後述）に対して出力する。
光／電気変換回路１４４は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）などを含み、光シートバス２０の信号入出力部２１０から入力される光学信号を電気信号に変換して、電子回路１５０に対して出力する。
【００１８】
［光伝送装置４］
図４は、図１に示した光伝送装置４の構成を示す図である。
図１および図４に示すように、光伝送装置４は、光バス２−１〜２−３およびバス間伝送路３から構成される。
光バス２は、それぞれ光シートバス２０−１〜２０−４を含む。
バス間伝送路３は、光シートバス３０−１〜３０−４を含む
光伝送装置４は、これらの構成部分により、カードバスケット１２それぞれに含まれる回路基板１４の間をバス接続し、バス接続した回路基板１４の間で光学的な信号を伝送する。
また、光伝送装置４は、カードバスケット１２それぞれにおいて回路基板１４を接続するバスの間で光学的な信号を伝送する。
【００１９】
［光バス２の光シートバス２０］
図５は、図４に示した光バス２の光シートバス２０−ｍの構成を示す図であって、（Ａ）は光シートバス２０−ｍの上面図であり、（Ｂ）は光シートバス２０−ｍの側面図である。
図６は、図５に示した光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０において、光学信号が入出力される様子を示す図である。
光シートバス２０−ｍは、例えばアクリル樹脂を図５（Ａ），（Ｂ）に示すような形状に形成することにより製造され、信号入出力部２１０−１〜２１０−４、信号入出力部２２０および信号伝送部２００を含む。
【００２０】
光シートバス２０−ｍにおいて、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍ（図２，図３）それぞれの光学信号入出力面に対向する位置には、光シートバス２０の面に対して４５°の角度を持つように形成された信号入出力部２１０−ｍが設けられる。
また、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｍ（図９などを参照して後述）と対向する位置には、信号入出力部２１０−ｍと同様に角度が付された信号入出力部２２０が設けられ、信号伝送部２００の一端には、信号反射面２３０が設けられる。
【００２１】
図６に示すように、光バス２ーｊの光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送されてきた光学信号は、入出力部２２０により反射されて、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｊ（図９）に対して出力される。
反対に、バス間伝送路３の光シートバス３０の信号入出力部３２０−ｊから出射した光学信号は、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２０−ｊにより反射されて信号伝送部２００内を伝送される。
【００２２】
また、図６に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送されてきた光学信号は、入出力部２１０−ｉにより反射されて、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍに対して出力される。
反対に、回路基板１４−ｊ−ｉの光シートバスＩＦ１４０−ｍから出力される光学信号は、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２１０−ｉにより反射されて、光シートバス２０−ｍの信号伝送部２００内を伝送される。
【００２３】
図７は、図５に示した光シートバス２０の信号反射面２３０により光学信号が拡散する様子を示す図である。
光シートバス２０において、図６を参照して説明したように信号入出力部２１０，２２０それぞれから入射し、信号伝送部２００内を導かれたた光学信号は、信号反射面２３０により反射されて拡散し、他の信号入出力部２１０，２２０に達する。
信号入出力部２１０，２２０に達した光学信号は、図６を参照して説明したように、信号入出力部２１０，２２０により反射され、バス間伝送路３または回路基板１４に対して出力される。
【００２４】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、図４に示した光シートバス２０−１〜２０−４を示す図である。
図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−１〜２０−４は、それぞれの信号入出力部２２０と、バス間伝送路３の光シートバス３０−１〜３０−４それぞれの信号入出力部３２０−ｊとが対向するように、少しずつ異なった形状に形成される。
【００２５】
［バス間伝送路３の光シートバス３０］
図９は、図４に示したバス間伝送路３の光シートバス３０−ｍを示す図であって、（Ａ）は光シートバス３０−ｍの上面図を示し、（Ｂ）は光シートバス３０−ｍの側面図を示す。
光シートバス３０−ｍは、光シートバス２０と同様に、アクリル樹脂などを、図９（Ａ），（Ｂ）に示すような形状に形成することにより製造され、光シートバス２０と同様に、光学信号を伝送する信号伝送部３００、信号入出力部３２０−１〜３２０−３および信号反射面３３０を含む。
【００２６】
光シートバス３０−ｍにおいて、信号入出力部３２０−ｊは、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍそれぞれの信号入出力部２２０（図５など）に対向する位置に、光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０と同様に、バス間伝送路３の面に対して４５°の角度を持つように形成される。
また、信号伝送部３００の一端には、光シートバス２０の信号反射面２３０と同様な信号反射面３３０が設けられる。
【００２７】
光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの入出力部２２０から入射した光学信号は、光シートバス２０（図５など）においてと同様に、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０−ｊにより反射され、信号伝送部３００内を伝送される。
反対に、光シートバス３０−ｍの信号伝送部３００内を伝送されてきた光学信号は、信号入出力部３２０−ｊにより反射され、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍの信号入出力部２２０に対して出射される。
また、信号伝送部３００内を伝送される光学信号は、光シートバス２０においてと同様に、信号反射面３３０により反射・拡散されて、信号入出力部３２０−１〜３２０−３それぞれに導かれる。
【００２８】
［全体的な光学信号の流れ］
以下、光伝送装置４における全体的な光学信号の流れを説明する。
図１０は、図２などに示した光伝送装置４の光シートバス２０−ｊにおける信号の流れを示す図である。
図１１は、図２などに示した光伝送装置４の光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍ、および、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍにおける信号の流れを示す図である。
【００２９】
図１０に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−１〜２０−４は、それぞれ信号入出力部２１０−１〜２１０−４を介して、回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−４の間で光学信号を入力および出力し、回路基板１４−ｊ−１〜１４−ｊ−４の間で相互に光学信号を伝送する。
【００３０】
図１１に示すように、光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍは、信号入出力部２２０を介して、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０との間で光学信号を入力および出力する。
光シートバス３０−ｍは、光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍそれぞれから入力された光学信号を伝送し、光バス２−１〜２−３の光シートバス２０−ｍの間で相互に信号を伝送する。
【００３１】
［変形例］
図１２は、図４などに示した光バス２−ｊの光シートバス２０−ｍと、バス間伝送路３の光シートバス３０−ｍとの間で光学信号を中継する中継器４０の構成を示す図である。
なお、図１２においては、図３に示した光シートバスＩＦ１４０と実質的に同じ構成部分には、同じ符号を付してある。
【００３２】
中継器４０において、光／電気変換回路１４４−１および電気／光変換回路１４２−１は、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０（図９など）から入力される光学信号を電気信号に変換し、さらに光学信号に変換して、光シートバス２０−ｍの信号入出力部２２０（図５など）に対して出力する。
光／電気変換回路１４４−２および電気／光変換回路１４２−２は、光シートバス２０−ｍから入力される光学信号を電気信号に変換し、さらに光学信号に変換して、光シートバス３０−ｍの信号入出力部３２０に対して出力する。
中継器４０を使うことにより、光伝送装置４が大規模になった場合であっても、安定した光学信号の伝送が可能になる。
【００３３】
なお、以上の説明においては、信号入出力部２２０（図５など）と信号入出力部３２０（図９など）との間、および、光シートバスＩＦ１４０（図２，図３）と信号入出力部２２０との間を直接、対向させて光学信号を入出力させる場合を例示したが、これらの間に、適宜、導光路（光ファイバなど）を設け、導光路を介して光学信号を入出力するようにしてもよい。
【００３４】
図１３は、遮光材２４０を付した光シートバス２０を例示する図であって、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
なお、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、光シートバス２０，３０に遮光材２４０を付して、光信号が伝送される部分を除いて、光信号が漏れないようにしてもよい。
遮光材２４０としては、光信号の波長帯を吸収する材料が用いられ、このような材料を、光シートバス２０，３０に塗布・蒸着・接着することにより、光信号の漏洩を最小限に抑えることができる。
さらに、遮光材２４０に強度を持たせることにより、光シートバス２０，３０を保護することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる信号伝送装置によれば、電子装置を構成する多数の基板間を、少ない配線数で相互に接続して、信号を伝送することができる。
また、本発明にかかる信号伝送装置によれば、電子装置を構成する多数の基板間で、光学的に信号を相互に伝送することができる。
また、本発明にかかる信号伝送装置によれば、伝送装置を構成する多数の基板を光学的な信号を介してバス接続し、これらバス接続された基板の間同士を、さらに、光学的な信号を介して相互に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光伝送装置４が適用される筐体の構成を例示する図であって、（Ａ）は筐体の正面図であり、（Ｂ）は筐体の側面図である。
【図２】図１に示した回路基板の構成を示す図である。
【図３】図２に示した光シートバスＩＦの構成を示す図である。
【図４】図１に示した光伝送装置の構成を示す図である。
【図５】図４に示した光バスの光シートバスの構成を示す図であって、（Ａ）は光シートバスの上面図であり、（Ｂ）は光シートバスの側面図である。
【図６】図６は、図５に示した光シートバス２０の信号入出力部２１０，２２０において、光学信号が入出力される様子を示す図である。
【図７】図４に示した光シートバスの信号反射面により光学信号が拡散する様子を示す図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、図４に示した４つの光シートバスを示す図である。
【図９】図４に示したバス間伝送路の光シートバスを示す図であって、（Ａ）は光シートバスの上面図を示し、（Ｂ）は光シートバスの側面図を示す。
【図１０】図２などに示した光伝送装置の光シートバスにおける信号の流れを示す図である。
【図１１】図２などに示した光伝送装置の光バスの光シートバス、および、バス間伝送路の光シートバスにおける信号の流れを示す図である。
【図１２】図４などに示した光バスの光シートバスと、バス間伝送路の光シートバスとの間で光学信号を中継する中継器の構成を示す図である。
【図１３】遮光材を付した光シートバスを例示する図であって、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１・・・筐体
１０・・・フレーム
１２・・・カードバスケット
１４・・・回路基板
１４０・・・光シートバスＩＦ
１４２・・・電気／光変換回路
１４４・・・光／電気変換回路
４・・・光伝送装置
４０・・・中継器
２・・・光バス
２０・・・光シートバス
２００・・・信号伝送部
２１０，２２０・・・信号入出力部
２３０・・・信号反射面
２４０・・・遮光材
３・・・バス間伝送路
３０・・・光シートバス
３００・・・信号伝送部
３２０・・・信号入出力部
３３０・・・信号反射面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal transmission device that optically transmits a signal.
[0002]
[Prior art]
For example, “JP-A 2000-36982”, “JP-A 2000-22626” and “JP-A 2001-16159” (references 1 to 3) disclose mobile phone base stations, and these The base station disclosed in the literature adopts a configuration in which a number of boards such as a control board, a signal processing board, and a signal transmission / reception board are connected to each other.
In such an apparatus, since it is necessary to transmit a signal between substrates at high speed, an LVDS (Low Voltage) which performs signal transmission by an optical fiber or a low voltage / differential system is used for signal transmission between substrates. Differential Signaling) may be used.
[0003]
On the other hand, the number of boards that make up the base station is very large, so when you try to electrically connect the boards, the number of backplane bus wiring that connects the boards to each other also becomes very large, Wiring becomes very complicated, and a large-sized substrate having several tens of layers may be required for the pack panel.
In addition, if the base station includes multiple backplane buses, these backplane buses must be connected. Electrical connection between the backplane buses is a fast signal. Wiring is very difficult because it will be routed for a long time.
Alternatively, even if the backplane bus is connected between the backplane buses using an optical fiber, a very large number of optical fibers are required for the connection. difficult.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a signal transmission capable of transmitting signals by connecting a large number of substrates constituting an electronic device with a small number of wires. An object is to provide an apparatus.
Another object of the present invention is to provide a signal transmission device capable of optically transmitting signals to and from each other between a large number of substrates constituting an electronic device.
Further, according to the present invention, a large number of boards constituting the transmission apparatus are connected by bus via optical signals, and the boards connected by the bus are further connected to each other via optical signals. An object of the present invention is to provide a signal transmission device that can perform the above-described operation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a signal transmission device according to the present invention includes a plurality of circuit boards that each connect a plurality of circuit boards by a bus and optically transmit signals between the plurality of connected circuit boards. Each of the plurality of optical buses is connected to the optical bus, and one or more inter-bus transmission paths for optically transmitting signals between the plurality of connected optical buses.
[0006]
Preferably, each of the optical buses is provided corresponding to one of the plurality of circuit boards connected to the bus, receives an optical signal from the corresponding circuit board, and corresponds to the corresponding circuit board. A plurality of first signal input / output portions that perform optical signal transmission to the circuit board, or any one of them, and are provided corresponding to any of the one or more inter-bus transmission paths, One or more second signal input / output portions for receiving an optical signal from a corresponding inter-bus transmission line and sending an optical signal to the corresponding inter-bus transmission line, or any one of them And transmitting the optical signal received from the first signal input / output part to the first signal input / output part and the second signal input / output part, respectively. output The optical signal accepted from the distribution, and a first signal transmission part that transmits to each said first signal output portion.
[0007]
Preferably, each of the inter-bus transmission lines is provided corresponding to one of the second signal input / output portions of the plurality of optical buses, and the optical signal from the corresponding second signal input / output portion is provided. A plurality of third signal input / output portions for receiving a general signal and sending an optical signal to the corresponding second signal input / output portion, or any one of these, and the third signal input And a second signal transmission portion for transmitting an optical signal received from the output portion to each of the third signal input / output portions.
[0008]
Preferably, each of the optical buses is an optical sheet bus in which the first signal input / output portion, the second signal input / output portion, and the second signal transmission portion are integrally formed.
[0009]
Preferably, each of the inter-bus transmission paths is an optical sheet bus in which the third signal input / output portion and the first signal transmission portion are integrally formed.
[0010]
Preferably, each of the one or more first relays relays an optical signal received from any of the one or more inter-bus transmission paths and sends the signal to any of the plurality of optical buses. It further has means.
[0011]
Preferably, each of the first relay means relays an optical signal received from any one of the third signal input / output portions, and the relayed optical signal is input to the second signal input. Send to one of the output parts.
[0012]
Preferably, each of the one or more second relays relays an optical signal received from any one of the plurality of optical buses and sends the optical signal to any one of the one or more inter-bus transmission lines. It further has means.
[0013]
Preferably, each of the second relay means relays an optical signal received from any one of the second signal input / output portions, and the relayed optical signal is input to the third signal input. Send to one of the output parts.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Case 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a housing 1 to which an optical transmission device 4 according to the present invention is applied. FIG. 1A is a front view of the housing 1, and FIG. It is a side view.
Note that in each drawing, reference numerals and the like may be omitted as appropriate for simplification of illustration.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the housing 1 includes a card basket 12-1 to 12 -J of J stages (J is an integer of 2 or more) and an optical transmission device 4 in a frame 10. .
In the card basket 12-j (2 ≦ j ≦ J; j is an integer), 2 to I (I is an integer of 2 or more) circuit boards 14− are connected to a connector (not shown) of the optical bus 2-j. j-1 to 14-j-I are mounted.
[0015]
Hereinafter, when any one of the card baskets 12-1 to 12-J is indicated without being specified, it is also simply referred to as a card basket 12 or the like.
Further, the circuit boards 14-1-1-1 to 14-1-I are also referred to as a circuit board 14-1 as a whole.
The values of I and J vary depending on the configuration of the apparatus. In the following description, unless otherwise specified, the case of J = 3 and I = 4 is taken as a specific example.
[0016]
[Circuit board 14]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the circuit board 14 (14-ji (1 ≦ i ≦ I)) illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the optical sheet bus IF 140 shown in FIG.
In the following description, the term “optical sheet bus” means “a bus for transmitting an optical signal using a thin plate-shaped light guide path”.
As shown in FIG. 2, the circuit board 14 includes an optical sheet bus interface (optical sheet bus IF; OEO) 140- corresponding to each of the electronic circuit 150 and the optical sheet buses 20-1 to 20-4 included in the optical bus 2. 1 to 140-4.
The number M of the optical sheet buses 20-1 to 20-M included in the optical bus 2 described later with reference to FIG. 4 and the like, and the optical sheet buses 30-1 to 30-M included in the inter-bus transmission path 3 However, in the following description, a case where M = 4 is taken as a specific example unless otherwise specified.
[0017]
As shown in FIG. 3, the optical sheet bus IF 140 (140-m (1 ≦ m ≦ M)) includes an electrical / optical conversion circuit (EO circuit) 142 and an optical / electrical conversion circuit (OE circuit) 144. .
The electrical / optical conversion circuit 142 includes, for example, a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED), converts an electrical signal input from the electronic circuit 150 into an optical signal, and outputs a signal from the optical sheet bus 20. The data is output to the input / output unit 210 (210-m; described later with reference to FIG. 5).
The optical / electrical conversion circuit 144 includes, for example, a photodiode (PD), converts an optical signal input from the signal input / output unit 210 of the optical sheet bus 20 into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the electronic circuit 150. To do.
[0018]
[Optical transmission device 4]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the optical transmission device 4 illustrated in FIG. 1.
As shown in FIGS. 1 and 4, the optical transmission device 4 includes optical buses 2-1 to 2-3 and an inter-bus transmission path 3.
The optical bus 2 includes optical sheet buses 20-1 to 20-4, respectively.
The optical transmission apparatus 4 including the optical sheet buses 30-1 to 30-4 is connected between the circuit boards 14 included in the card baskets 12 by these constituent parts. An optical signal is transmitted between the circuit boards 14 that have been processed.
The optical transmission device 4 transmits an optical signal between buses connecting the circuit boards 14 in each of the card baskets 12.
[0019]
[Optical sheet bus 20 of optical bus 2]
5A and 5B are diagrams showing the configuration of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2 shown in FIG. 4, wherein FIG. 5A is a top view of the optical sheet bus 20-m, and FIG. It is a side view of bus 20-m.
FIG. 6 is a diagram illustrating how optical signals are input / output in the signal input / output units 210 and 220 of the optical sheet bus 20 illustrated in FIG. 5.
The optical sheet bus 20-m is manufactured, for example, by forming an acrylic resin into a shape as shown in FIGS. 5A and 5B, and includes signal input / output units 210-1 to 210-4, a signal input / output unit. 220 and the signal transmission unit 200.
[0020]
In the optical sheet bus 20-m, the optical sheet bus IF 140-m (FIGS. 2 and 3) of the circuit board 14-ji is positioned on the surface of the optical sheet bus 20 at a position facing the optical signal input / output surface. A signal input / output unit 210-m formed to have an angle of 45 ° is provided.
Further, at the position facing the signal input / output unit 320-m (described later with reference to FIG. 9 and the like) of the optical sheet bus 30-m of the inter-bus transmission line 3, the angle is the same as the signal input / output unit 210-m. A signal input / output unit 220 is provided, and a signal reflection surface 230 is provided at one end of the signal transmission unit 200.
[0021]
As shown in FIG. 6, the optical signal transmitted through the signal transmission unit 200 of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j is reflected by the input / output unit 220 and is transmitted through the optical transmission line 3 between the buses. The signal is output to the signal input / output unit 320-j (FIG. 9) of the seat bus 30-m.
On the contrary, the optical signal emitted from the signal input / output unit 320-j of the optical sheet bus 30 of the inter-bus transmission path 3 is reflected by the signal input / output unit 20-j of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j. Then, the signal is transmitted through the signal transmission unit 200.
[0022]
Further, as shown in FIG. 6, the optical signal transmitted through the signal transmission unit 200 of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j is reflected by the input / output unit 210-i, and the circuit board 14 -J-i optical sheet bus IF 140-m.
On the contrary, the optical signal output from the optical sheet bus IF 140-m of the circuit board 14-ji is reflected by the signal input / output unit 210-i of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j, The signal is transmitted through the signal transmission unit 200 of the optical sheet bus 20-m.
[0023]
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which an optical signal is diffused by the signal reflection surface 230 of the optical sheet bus 20 illustrated in FIG. 5.
In the optical sheet bus 20, as described with reference to FIG. 6, the optical signals incident from the signal input / output units 210 and 220 and guided through the signal transmission unit 200 are reflected by the signal reflection surface 230. It spreads and reaches the other signal input / output units 210 and 220.
The optical signals reaching the signal input / output units 210 and 220 are reflected by the signal input / output units 210 and 220 and output to the inter-bus transmission path 3 or the circuit board 14 as described with reference to FIG. The
[0024]
8A to 8D are diagrams showing the optical sheet buses 20-1 to 20-4 shown in FIG.
As shown in FIGS. 8A to 8D, the optical sheet buses 20-1 to 20-4 of the optical bus 2-j include the signal input / output units 220 and the optical sheet bus of the inter-bus transmission path 3. The signal input / output units 320-j of 30-1 to 30-4 are formed in slightly different shapes so as to face each other.
[0025]
[Optical sheet bus 30 of inter-bus transmission line 3]
9 is a view showing the optical sheet bus 30-m of the inter-bus transmission path 3 shown in FIG. 4, wherein (A) shows a top view of the optical sheet bus 30-m, and (B) shows the optical sheet. A side view of bus 30-m is shown.
The optical sheet bus 30-m is manufactured by forming an acrylic resin or the like into a shape as shown in FIGS. 9A and 9B, similar to the optical sheet bus 20. , A signal transmission unit 300 that transmits an optical signal, signal input / output units 320-1 to 320-3, and a signal reflection surface 330.
[0026]
In the optical sheet bus 30-m, the signal input / output unit 320-j is placed at a position facing the signal input / output unit 220 (such as FIG. 5) of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j. Similarly to the 20 signal input / output units 210 and 220, it is formed to have an angle of 45 ° with respect to the plane of the inter-bus transmission path 3.
A signal reflection surface 330 similar to the signal reflection surface 230 of the optical sheet bus 20 is provided at one end of the signal transmission unit 300.
[0027]
The optical signal incident from the input / output unit 220 of the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j is the signal input / output unit 320 of the optical sheet bus 30-m as in the optical sheet bus 20 (FIG. 5 and the like). -J is reflected and transmitted through the signal transmission unit 300.
On the other hand, the optical signal transmitted through the signal transmission unit 300 of the optical sheet bus 30-m is reflected by the signal input / output unit 320-j and is input to the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j. The light is emitted to the output unit 220.
Also, the optical signal transmitted through the signal transmission unit 300 is reflected and diffused by the signal reflection surface 330 and guided to the signal input / output units 320-1 to 320-3 as in the optical sheet bus 20. .
[0028]
[Overall optical signal flow]
Hereinafter, the flow of the entire optical signal in the optical transmission device 4 will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating a signal flow in the optical sheet bus 20-j of the optical transmission device 4 illustrated in FIG.
11 shows the flow of signals in the optical sheet bus 20-m of the optical buses 2-1 to 2-3 of the optical transmission device 4 and the optical sheet bus 30-m of the inter-bus transmission path 3 shown in FIG. FIG.
[0029]
As shown in FIG. 10, the optical sheet buses 20-1 to 20-4 of the optical bus 2-j are respectively connected to the circuit boards 14-j-1 to 14- 14 via the signal input / output units 210-1 to 210-4. -J-4 is used to input and output optical signals, and the circuit boards 14-j-1 to 14-j-4 transmit optical signals to each other.
[0030]
As shown in FIG. 11, the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j is connected to the signal input / output unit 320 of the optical sheet bus 30-m of the inter-bus transmission path 3 via the signal input / output unit 220. Input and output optical signals between.
The optical sheet bus 30-m transmits an optical signal input from each of the optical sheet buses 20-m of the optical buses 2-1 to 2-3, and the optical sheet bus 20- of the optical buses 2-1 to 2-3. Signals are transmitted between m.
[0031]
[Modification]
12 shows a configuration of a repeater 40 that relays an optical signal between the optical sheet bus 20-m of the optical bus 2-j and the optical sheet bus 30-m of the inter-bus transmission path 3 shown in FIG. FIG.
In FIG. 12, the same reference numerals are given to substantially the same components as those of the optical sheet bus IF 140 shown in FIG.
[0032]
In the repeater 40, the optical / electrical conversion circuit 144-1 and the electrical / optical conversion circuit 142-1 convert an optical signal input from the signal input / output unit 320 (such as FIG. 9) of the optical sheet bus 30-m into an electrical signal. , Further converted into an optical signal, and output to the signal input / output unit 220 (such as FIG. 5) of the optical sheet bus 20-m.
The optical / electrical conversion circuit 144-2 and the electrical / optical conversion circuit 142-2 convert the optical signal input from the optical sheet bus 20-m into an electrical signal, further convert it into an optical signal, and the optical sheet bus 30. -M to the signal input / output unit 320.
By using the repeater 40, it is possible to transmit a stable optical signal even when the optical transmission device 4 becomes large-scale.
[0033]
In the above description, the signal input / output unit 220 (FIG. 5, etc.) and the signal input / output unit 320 (FIG. 9, etc.), and the optical sheet bus IF 140 (FIG. 2, FIG. 3) and the signal input / output. The case where the optical signal is input / output directly facing the unit 220 is illustrated, but a light guide (such as an optical fiber) is appropriately provided between them, and the optical signal is input / output via the light guide. You may make it do.
[0034]
FIGS. 13A and 13B are diagrams illustrating the optical sheet bus 20 with the light shielding material 240, where FIG. 13A is a top view and FIG. 13B is a side view.
As shown in FIGS. 13A and 13B, a light shielding material 240 is attached to the optical sheet buses 20 and 30 so that the optical signal does not leak except for a portion where the optical signal is transmitted. Also good.
As the light shielding material 240, a material that absorbs the wavelength band of the optical signal is used. By applying, evaporating, and bonding such a material to the optical sheet buses 20 and 30, the leakage of the optical signal is minimized. be able to.
Furthermore, it is possible to protect the optical sheet buses 20 and 30 by giving the light shielding material 240 strength.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the signal transmission device of the present invention, signals can be transmitted by connecting a large number of substrates constituting the electronic device to each other with a small number of wires.
Further, according to the signal transmission device of the present invention, signals can be optically transmitted between a number of substrates constituting the electronic device.
In addition, according to the signal transmission device of the present invention, a large number of substrates constituting the transmission device are bus-connected via optical signals, and an optical signal is further connected between these bus-connected substrates. Can be connected to each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a casing to which an optical transmission device 4 according to the present invention is applied, in which (A) is a front view of the casing and (B) is a side view of the casing. is there.
2 is a diagram showing a configuration of a circuit board shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a configuration of the optical sheet bus IF shown in FIG. 2. FIG.
4 is a diagram illustrating a configuration of the optical transmission apparatus illustrated in FIG. 1. FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a configuration of the optical sheet bus of the optical bus shown in FIG. 4, wherein FIG. 5A is a top view of the optical sheet bus, and FIG. 5B is a side view of the optical sheet bus.
6 is a diagram illustrating a state in which optical signals are input / output in the signal input / output units 210 and 220 of the optical sheet bus 20 illustrated in FIG. 5;
7 is a diagram illustrating a state in which an optical signal is diffused by a signal reflection surface of the optical sheet bus illustrated in FIG. 4;
8A to 8D are diagrams showing the four optical sheet buses shown in FIG.
9 is a diagram showing an optical sheet bus of the inter-bus transmission path shown in FIG. 4, wherein (A) shows a top view of the optical sheet bus, and (B) shows a side view of the optical sheet bus.
10 is a diagram illustrating a signal flow in the optical sheet bus of the optical transmission apparatus illustrated in FIG. 2 and the like.
11 is a diagram illustrating a signal flow in the optical sheet bus of the optical bus of the optical transmission apparatus illustrated in FIG. 2 and the like and the optical sheet bus of the inter-bus transmission path.
12 is a diagram illustrating a configuration of a repeater that relays an optical signal between the optical sheet bus of the optical bus illustrated in FIG. 4 and the like and the optical sheet bus of an inter-bus transmission path.
FIGS. 13A and 13B are diagrams illustrating an optical sheet bus with a light shielding material, where FIG. 13A is a top view and FIG. 13B is a side view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Case 10 ... Frame 12 ... Card basket 14 ... Circuit board 140 ... Optical sheet bus IF
142 ... Electric / optical conversion circuit 144 ... Optical / electrical conversion circuit 4 ... Optical transmission device 40 ... Repeater 2 ... Optical bus 20 ... Optical sheet bus 200 ... Signal transmission Units 210, 220 ... Signal input / output unit 230 ... Signal reflection surface 240 ... Light shielding material 3 ... Inter-bus transmission path 30 ... Optical sheet bus 300 ... Signal transmission unit 320 ... Signal input / output unit 330... Signal reflection surface

Claims

A plurality of optical buses for optically transmitting signals between the plurality of circuit boards connected to each other by bus connection between the plurality of circuit boards;
Each of the plurality of optical buses, and one or more inter-bus transmission paths for optically transmitting signals between the plurality of connected optical buses ,
Each of the optical buses
Respectively provided corresponding to one of the one or more inter-bus transmission lines, receiving an optical signal from the corresponding inter-bus transmission line, and optical for the corresponding inter-bus transmission line One or more first signal input / output portions that transmit signals or perform any of these
Have
Each of the inter-bus transmission paths is
Respectively provided corresponding to one of the first signal input / output portions of the plurality of optical buses, receiving an optical signal from the corresponding first signal input / output portion, and the corresponding first A plurality of second signal input / output portions that transmit optical signals to one signal input / output portion or perform any one of them
Have
Each of the optical buses
The optical sheet bus is formed in a different shape so that the first signal input / output portion and the second signal input / output portion face each other.
Signal transmission device .

Each of the optical buses
Each of which is provided corresponding to one of the plurality of circuit boards connected to the bus, receives an optical signal from the corresponding circuit board, and sends an optical signal to the corresponding circuit board; Or a plurality of third signal input / output portions that perform any of these,
An optical signal received from the third signal input / output portion is transmitted to each of the first signal input / output portion and the third signal input / output portion, and the first signal input / output portion is transmitted. The signal transmission device according to claim 1, further comprising: a first signal transmission portion that transmits an optical signal received from the first signal input / output portion to each of the third signal input / output portions .

Each of the inter-bus transmission paths is
2. The signal transmission device according to claim 1 , further comprising a second signal transmission portion that transmits an optical signal received from the second signal input / output portion to each of the second signal input / output portions. .

Each of the optical bus has a first signal output portion, and the third signal output portion, wherein the first signal transmission section is an optical sheet bus formed integrally claim 1 or 2 A signal transmission device according to claim 1.

Said transmission path respectively between the buses, said second signal output portion, wherein a second signal transmission part signal transmission device according to claim 1-4 is an optical sheet bus formed integrally.

1 or more 1st relay means which respectively relays the optical signal received from either of the said 1 or more transmission line between buses, and sends out with respect to either of these optical buses The signal transmission device according to any one of claims 1 to 5.

Each of the first relay means relays an optical signal received from any one of the second signal input / output portions, and the relayed optical signal is transmitted to any one of the first signal input / output portions. The signal transmission device according to claim 6.

Each further includes one or more second relay means for relaying an optical signal received from any of the plurality of optical buses and sending it to any one of the one or more inter-bus transmission lines. The signal transmission device according to any one of claims 1 to 5.

Each of the second relay means relays an optical signal received from any one of the first signal input / output parts, and the relayed optical signal is sent to any of the second signal input / output parts. The signal transmission device according to claim 8, wherein the signal transmission device is sent to the device.