JPH09270751A

JPH09270751A - 光バス及び情報処理装置

Info

Publication number: JPH09270751A
Application number: JP8078821A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kono; 健二河野; Masanori Hirota; 匡紀広田; Masahiro Taguchi; 正弘田口; Junji Okada; 純二岡田; Masao Funada; 雅夫舟田; Takashi Ozawa; 隆小澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-10-14
Anticipated expiration: 2016-04-01
Also published as: JP3500843B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クロストークや電磁ノイズが少なく、位置合わ
せが容易で、回路基板を自由に脱着することのできる光
バス、及びその光バスを用いて信号処理を行う情報処理
装置を提供することを目的とする。【解決手段】この光バス１０１は、信号光の入射を担う
信号光入射部１３３と、信号光の出射を担う信号光出射
部１３４と、信号光入射部１３３から入射された信号光
を拡散して信号光出射部１３４に伝播する層状の導波路
１１１とを備えている。信号光入射部１３３は、導波路
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の層が広がる面
に交差する入射方向Ａから入射された光を導波路１１１
ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・内に導き、信号光出射
部１３４は、導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・
・・の層の端縁１３６から信号光を出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回路基板相
互間の信号を光学的に伝送する光バス及びその光バスを
用いて信号処理を行う情報処理装置に関する。

【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）も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り並列化を推進
することによって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：Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）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。１９９４年に英国で刊行された『Ｃｈｒｉｓｔｏ
ｐｈｅｒｅｔ．ａｌ，”ＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒ
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓａｎ
ｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，ＡｒｔｅｃｈＨｏ
ｕｓｅＩｎｃ．，ＢｏｓｔｏｎＬｏｎｄｏｎ，１９
９４』の第６章には、各回路基板間を１本の光ファイバ
で接続し、各回路基板のインターフェイスは発光素子、
受光素子、及びパラレル−シリアル変換回路で構成され
た例についての記載がある。ここでは、回路基板上の電
子回路は３２ビットのパラレル電気バスで接続されてお
り、クロックタイムを約５０ＭＨｚと仮定されている。
このため、パラレル電気バスとシリアル光バスの間のパ
ラレル−シリアル変換回路は約２．７ＧＨｚで動作する
ことが要求される。

【０００４】このようにパラレルの電気信号をシリアル
の光信号に変換して回路基板間を光ファイバで接続する
場合には、バスのデータ伝送レートがパラレル−シリア
ル変換回路の動作速度で決まってしまい、電子回路のビ
ット数がさらに６４ビットや１２８ビットに増加した場
合、それに応じてデータ伝送レートを高めることが難し
いという問題がある。データ伝送レートを高めるために
パラレル−シリアル変換回路の動作速度を上げようとす
ると、高価な電子回路が必要になると共に、パラレル−
シリアル変換回路での消費電力が飛躍的に増大する。

【０００５】このほか、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。

【０００６】この方式では、ある１枚の回路基板から送
ら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もう１度電気／光変換されて、次
に隣接する回路基板に信号光を送るというように、各回
路基板上で光／電気変換及び電気／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全ての回路基板間
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／電気変換速度及
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受光／発光デバイスの光
学的位置合わせが行われ全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。

【０００７】さらに、各回路基板は自由空間を介して光
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、例えば塵埃など
により信号光が散乱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
に接続されているため、いずれかの回路基板が取り外さ
れた場合には、そこで接続が途切れてしまい、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
基板を自由に脱着することができず、回路基板の数が固
定されてしまうという問題がある。

【０００８】上記の方式のほかに、自由空間を利用した
回路基板相互間の光データ伝送技術が特開昭６１−１９
６２１０号公報に開示されている。ここに開示された技
術は、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や反射素
子により構成された、自由空間を利用した光路を介して
回路基板間を光学的に結合する方式である。この方式で
は、１点から発せられた光を固定された１点にしか伝達
できず電気バスのように全ての回路基板間を網羅的に接
続することができない。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、位置合わせなども難し
いため、光学素子の位置ずれに起因して、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、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や反射素子により決
定されるため、回路基板を自由に脱着することができず
システム変更への対応性が低いという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑み、クロストークや電磁ノイズが少なく、位置合わ
せが容易で、回路基板を自由に脱着することのできる光
バス、及びその光バスを用いて信号処理を行う情報処理
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の光バスは、信号光の入射を担う信号光入射部と、
信号光の出射を担う信号光出射部と、信号光入射部から
入射された信号光を拡散して信号光出射部に伝播する層
状の導波路とを備えた光バスであって、信号光入射部
が、導波路の層が広がる面に交差する入射方向から入射
された光を該導波路内に導くものであることを特徴とす
る。

【００１１】ここで、上記導波路が、複数層重畳されて
成るものであってもよい。また、上記導波路が複数層重
畳されて成るものであって、かつ、上記信号光入射部
が、複数層重畳された各導波路に上記入射方向から入射
される複数の信号光のうち、その入射方向下層側に位置
する導波路に入射される信号光の通過を、下層側に位置
する導波路よりも上層側に位置する導波路が許容するよ
うに、階段状に形成されて成るものであってもよい。

【００１２】また、上記導波路が複数層重畳されて成る
ものであって、かつ、上記信号光入射部が、上記入射方
向上層側に位置する導波路に穿設された、その入射方向
下層側に位置する導波路に入射される信号光を通過させ
る通過路を有するものであってもよい。さらに、上記信
号光出射部が、上記導波路の層の端縁から信号光を出射
するものであってもよい。

【００１３】また、上記の目的を達成する本発明の情報
処理装置は、信号光の入射を担う信号光入射部と、信号
光の出射を担う信号光出射部と、上記信号光入射部から
入射された信号光を拡散して信号光出射部に伝播する層
状の導波路とを備え、上記信号光入射部が、上記導波路
の層が広がる面に交差する入射方向から入射された光を
その導波路内に導くものである光バス、及び信号光を出
射する信号光出射端及び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電子回路と、信号光を
入射する信号光入射端及び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電子回路と
のうちの少なくとも一方が搭載され、上記信号光出射端
ないし上記信号光入射端が上記信号光入射部ないし上記
信号光出射部において上記光バスと結合される状態に配
置される複数枚の回路基板を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【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、本実施形態の光バス及びその光バス
を用いた情報処理装置の一実施形態の概要図である。図
１に示すように、本実施形態の情報処理装置１００に
は、光バス１０１及び光バス１０１と光学的に結合され
た複数の回路基板１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，・・
・が備えられている。

【００１５】各回路基板１２０ａ，１２０ｂ，１２０
ｃ，・・・には、信号光を出射する信号光出射端１３０
ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，・・・及び信号光出射端１３
０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，・・・から出射される信号
光に担持させる信号を生成する電子回路１２３と、信号
光を入射する信号光入射端１４０ａ，１４０ｂ，１４０
ｃ，・・・（一部図示せず）及び信号光入射端１４０
ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，・・・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電子回路１２３と
のうちの少なくとも一方が搭載されている。

【００１６】光バス１０１は、複数層の導波路１１１
ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・が重畳されて形成され
ている。光バス１０１の各導波路１１１ａ，１１１ｂ，
１１１ｃ，・・・はそれぞれ信号光入射部（図示せず）
及び信号光出射部（図示せず）を有しており、これら信
号光入射部が各回路基板１２０ａ，１２０ｂ，１２０
ｃ，・・・の信号光出射端１３０ａ，１３０ｂ，１３０
ｃ，・・・と結合され、かつ、これら信号光出射部が各
回路基板１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，・・・の信号
光出射端１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，・・・（一部
図示せず）と結合されている。

【００１７】信号光出射端１３０ａは回路基板１２０ａ
からの電気信号を光信号に変換し、変換された信号光を
光バス１０１内に形成された導波路１１１ａ，１１１
ｂ，１１１ｃ，・・・の各信号光入射部に入射する。導
波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・は信号光入
射部から入射された信号光を拡散して伝播する。導波路
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の各信号光出射
部は導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・内を
伝播し導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の
層の端縁から回路基板１２０ａの信号光入射端１４０ａ
に出射する。回路基板１２０ａの信号光入射端１４０ａ
に入射された信号光は電気信号に変換されて回路基板１
２０ａの電子回路１２３に伝送される。信号光出射端１
３０ｂ，１３０ｃ，・・・も上記信号光出射端１３０ａ
と同様の機能を有し、また、信号光入射端１４０ｂ，１
４０ｃ，・・・も上記信号光入射端１４０ａと同様の機
能を有する。光バス側の信号光入射部及び信号光出射部
の詳細については後述する。

【００１８】上記のように構成された情報処理装置１０
０によって、複数の回路基板１２０ａ，１２０ｂ，１２
０ｃ，・・・相互間が光学的に接続され、回路基板相互
間の信号伝送が迅速に行われる。これら各回路基板１２
０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，・・・は光バス１０１に対
して互いに並列に接続されるため、或る回路基板を抜き
差ししても他の回路基板に影響を与えることはない。

【００１９】図２は、図１の情報処理装置に用いられる
光バスの概要図である。図２に示すように、光バス１０
１は、層状の導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・
・・とクラッド層１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，・・
・とが交互に重畳された積層構造となっている。このよ
うに、導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・は
クラッド層１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，・・・によ
って層の両面が被覆されており、信号光は導波路の層内
に閉じ込められた状態で伝播されるよう構成されてい
る。

【００２０】導波路用の材料としては光線透過率が高く
クラッド層の材料よりも屈折率の高い材料が用いられ、
一方、クラッド層用の材料としては導波路用の材料より
も屈折率の低い材料が用いられる。例えば、導波路用に
ポリメチルメタクリレートが用いられる場合は、クラッ
ド層用にはポリメチルメタクリレートより屈折率の低い
フッ素ポリマなどが用いられる。

【００２１】図３は、図１の情報処理装置に用いられる
光バスの他の例の概要図である。図３に示すように、こ
の光バス１０１’には、クラッド層１１２ａとクラッド
層１１２ｂの間に挟まれた導波路１１１ａと、クラッド
層１１２ｃとクラッド層１１２ｄの間に挟まれた導波路
１１１ｂとの間に遮断層１１３ａが挿入されている。同
様に、それぞれ両面をクラッド層に挟まれた導波路１１
１ｂと導波路１１１ｃの間にも遮断層１１３ｂが挿入さ
れている。以下の互いに隣接する導波路間にも同様に遮
断層が挿入される。

【００２２】このように、互いに隣接する導波路間に遮
断層１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，・・・を配備する
ことによって、導波路内から漏れ出た信号光がクラッド
層をも通り抜けて、隣接する導波路層に入り込むことが
防止され、それにより、各導波路層間の信号のクロスト
ークを大幅に低減することができる。遮断層用の材料と
しては金属薄膜や光不透過性プラスチック、または光を
吸収する材料などが用いられる。

【００２３】図４は、図１の情報処理装置の各部相互間
の接続状態を示す模式図である。図４に示すように、情
報処理装置１００には、光バス１０１及び回路基板１２
０が備えられている。回路基板１２０上の各電子回路
（図示せず）から回路基板１２０上のバスライン（図示
せず）を経由して送られてきたパラレル電気信号は、図
４に示すように、電気配線１２４により回路基板１２０
の信号光出射端１３０に入力される。信号光出射端１３
０は発光素子駆動回路１３１、発光素子１３２より成
り、発光素子駆動回路１３１は送信されてきたパラレル
電気信号を１ビット毎に電気／光変換する。発光素子１
３２は電気／光変換された信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・
・・を光バス１０１に向けて出射する。

【００２４】光バス１０１には複数層の導波路１１１
ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・が備えられており、各
導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の層の両
面はクラッド層１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，・・・
で被覆されている。導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１
ｃ，・・・の各層はそれぞれ信号光の各１ビットに対応
している。導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・
・には、それぞれ信号光入射部１３３が備えられてい
る。

【００２５】発光素子１３２から出射され、導波路１１
１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の層が広がる面に交
差する方向（矢印Ａの方向）に入射された信号光Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３，・・・は、信号光入射部１３３に設けられ
た、斜めにカットされた傾斜面１３３ｓによって、導波
路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の各層が広が
る面に平行な、矢印Ｂの方向に反射され、導波路１１１
ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・のそれぞれの層内を伝
搬する。このように、信号光入射部１３３に反射面や散
乱面あるいは回折格子などを形成しておくことにより導
波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の層内全域
に信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・を充満させることが
できる。

【００２６】各導波路層内を伝搬した信号光Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，・・・は、各導波路の層の端縁１３６に備え
られた信号光出射部１３４から層外へ出射され、回路基
板１２０に取り付けられた受光素子１４２及び受光素子
駆動回路１４１より成る信号光入射端１４０に達する。
受光素子１４２及び受光素子駆動回路１４１は、導波路
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の各層に対応し
て設けられており、これら導波路各層が伝播するそれぞ
れ１ビットの信号光に対応する。受光素子１４２で受光
された信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・は受光素子駆動
回路１４１により電気信号に変換された後、電気配線１
２５及び電気バスライン（図示せず）を経由して回路基
板１２０上に搭載された各電子回路（図示せず）に伝送
される。

【００２７】図５は、図４に示した情報処理装置の光バ
スを立体的に示した模式図である。図５に示すように、
光バス１０１には、各回路基板の信号光出射端１３０
（図４参照）に対応する位置に、各導波路１１１ａ，１
１１ｂ，１１１ｃ，・・・の信号光入射部１３３が階段
状に形成された階段部１５０が複数形成されている。以
下に、図４及び図５を参照しながら階段部１５０につい
て説明する。各階段部１５０には、入射方向（矢印Ａ方
向）から各導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・
・に入射される複数の信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・
のうち、例えば、入射方向下層側に位置する導波路１１
１ａに入射される信号光Ｓ１の通過を、導波路１１１ａ
よりも上層側に位置する導波路１１１ｂが許容するよう
に、導波路１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・の各
信号光入射部１３３が階段状に形成されている。この階
段部１５０の各信号光入射部１３３には、図４に示すよ
うに、斜めにカットされ、裏面側にメッキが施された傾
斜面１３３ｓが形成されており、信号光出射端１３０か
ら矢印Ａ方向に出射された信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・
・・がこの信号光入射部１３３の傾斜面１３３ｓにより
矢印Ｂの方向に反射され導波路１１１ａ，１１１ｂ，１
１１ｃ，・・・内に導入される。

【００２８】このように、本実施形態における信号光入
射部を、導波路面に交差する入射方向（Ａ方向）から入
射された光を導波路内に導くものとし、かつ、信号光出
射部が、導波路の層の端縁１３６から（Ｂ方向に）信号
光を出射するものとした理由について以下に説明する。
通常、光を伝送する導波路の層の厚さは、数ミクロンか
ら数十ミクロン程度の極めて薄い厚さであるため、導波
路層の信号光入射部及び信号光出射部のサイズもまた微
細なサイズで形成される。従って、光バスと回路基板と
を接続する際に、光バス側の信号光入射部及び信号光出
射部と、回路基板側の信号光出射端及び信号光入射端と
が光学的に正確な接続が行われるよう、光バスと回路基
板との位置合わせは高精度で行われなければならない。
しかも、実用上からは、高精度の位置合わせが、簡単な
操作によって容易に達成できるものでなければならな
い。

【００２９】そこで、本実施形態では、上述のように、
信号光の入射方向を導波路面に交差するＡ方向、信号光
の出射方向を導波路面に平行なＢ方向というように、信
号光の入射方向と出射方向とを互いに異なる方向として
いる。そのため、信号光入射部の位置合わせと信号光出
射部の位置合わせのうち、いずれか一方の位置合わせを
行えば自動的に他方の位置合わせが達成される。

【００３０】すなわち、図４に示すように、回路基板１
２０の信号光入射端１４０と対向する光バス１０１の端
縁１３６に備えられた信号光出射部１３４には、クラッ
ド層と導波路層とによって形成された、導波路の層数と
同数の凹部１３５が設けられている。回路基板１２０を
光バス１０１に接続する際に、光バス１０１側のこれら
凹部１３５と、回路基板１２０側の受光素子１４２とを
位置合わせすることにより、信号光出射端１３０におけ
る回路基板１２０側の発光素子１３２と、光バス１０１
側の信号光入射部１３３との光学的接続が自動的に行わ
れる。

【００３１】このように、信号光入射端１４０側の位置
合わせの方向を光バス１０１の導波路面に交差する方向
（矢印Ａ方向）とし、信号光出射端１３０側の位置合わ
せの方向を光バス１０１の導波路面と平行な方向（矢印
Ｂ方向）とするというように、互いに異なる方向とする
ことで光バス１０１と回路基板１２０との正確な位置合
わせを極めて容易に実現することができる。

【００３２】また、信号光出射部と信号光入射部との位
置合わせの方向を異なる方向とすることにより光バス１
０１の信号光出射部、信号光入射部のレイアウト設計の
自由度が増えるので光バスの性能を向上させる上で有効
である。なお、本実施形態では、信号光入射端１４０側
の位置合わせの方向を導波路面に交差する方向とし、信
号光出射端１３０側の位置合わせの方向を導波路面に平
行な方向としているが、これは、信号光入射端１４０側
の位置合わせの方が信号光出射端１３０側の位置合わせ
よりも高い精度を必要とするためである。

【００３３】次に、本発明の情報処理装置の第２の実施
形態について説明する。図６は、第２の実施形態におけ
る情報処理装置の各部相互間の接続状態を示す模式図で
ある。図６に示すように、本実施形態の情報処理装置２
００には、回路基板１２０と、内部に複数層の導波路２
１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，・・・及びクラッド層２
１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，・・・が重畳された光バ
ス２０１とが備えられている。

【００３４】本実施形態の情報処理装置２００が、第１
の実施形態（図４参照）と異なる部分は、光バス２０１
の信号光入射部２２０のみである。本実施形態における
信号光入射部２２０は、信号光を通過させる通過路２２
１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，・・・、及び光導入部２２
２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，・・・より成る。光バス２
０１の最上層のクラッド層２１２ａには、信号光の入射
方向Ａの下層側に位置する導波路２１１ａ，２１１ｂ，
２１１ｃ，・・・に入射される信号光を通過させるため
の通過路２２１ａが穿設され、第２層の導波路２１１ａ
及び第３層のクラッド層２１２ｂには、信号光の入射方
向Ａの下層側に位置する導波路２１１ｂ，２１１ｃ，・
・・に入射される信号光を通過させる通過路２２１ｂが
穿設され、以下同様に通過路２２１ｃ，・・・が穿設さ
れている。これらの通過路２２１ａ，２２１ｂ，２２１
ｃ，・・・は導波路２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，・
・・の各層及びクラッド層２１２ａ，２１２ｂ，２１２
ｃ，・・・を貫通する孔であり、各導波路の貫通孔の壁
面には層内の信号光が層外に漏洩しないように光遮断材
がコーティングされている。

【００３５】矢印Ａ方向から入射される信号光は通過路
２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，・・・を通って導波路
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，・・・の各層毎に設け
られた光導入部２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，・・・
に達する。光導入部２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，・
・・には円錐形状の反射面が形成されており、入射され
た信号光を矢印Ｂ−Ｂ’面内の全面に反射させる。

【００３６】なお、回路基板１２０に備えられた発光素
子駆動回路１３１と発光素子１３２とから成る信号光出
射端１３０、回路基板１２０に備えられた受光素子１４
２と受光素子駆動回路１４１とから成る信号光入射端１
４０、光バス２０１の端縁１３６に備えられた信号光出
射部１３４、及び端縁１３６に形成された凹部１３５は
第１の実施形態（図４参照）におけるものと同様であ
る。

【００３７】情報処理装置２００はこのように構成され
ているので、回路基板１２０を光バス２０１に接続する
際に、光バス２０１側の凹部１３５と、回路基板１２０
側の受光素子１４２とを位置合わせすることにより、信
号光出射端１３０における回路基板１２０側の発光素子
１３２と、光バス２０１側の信号光入射部２２０との光
学的接続が自動的に行われる。

【００３８】次に、本発明の情報処理装置の第３の実施
形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形
態を示す斜視図である。この実施形態は、回路基板の信
号光出射端の発光素子として、平面構造の発光素子アレ
イを用いた場合の一例である。図７に示すように、光バ
ス３０１は、層状の導波路３１１ａ，３１１ｂ，３１１
ｃ，３１１ｄ，・・・及びクラッド層３１２ａ，３１２
ｂ，３１２ｃ，３１２ｄ，・・・が複数層重畳されて形
成されている。

【００３９】光バス３０１には、図４及び図５に示した
階段部１５０の形状に類似した４つの階段部３５０ａ，
３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄが形成されていて、これ
らの階段部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３５０ｄに
それぞれ回路基板が接続される。階段部３５０ａは、４
層の導波路３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ，３１１ｄそ
れぞれの信号光入射部３３３が階段状に形成されること
により構成されている。同様に、次の階段部３５０ｂ
は、導波路３１１ｄに続く次の４層の導波路それぞれの
信号光入射部３３３が階段状に形成されることにより構
成されている。その次の階段部３５０ｃ，３５０ｄも同
様である。

【００４０】各階段部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，
３５０ｄの４層の導波路それぞれの信号光入射部３３３
には、図４及び図５に示した信号光入射部１３３と同様
の、斜めにカットされた傾斜面３３３ｓが形成されてい
る。これらの階段部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，３
５０ｄの上方には発光素子アレイ３２０が配備されてい
る。この発光素子アレイ３２０には、Ｘ方向に４列、Ｙ
方向に４行、合計１６個のレーザ発光素子３２１ａ，３
２１ｂ，３２１ｃ，３２１ｄ，・・・がアレイ状に配列
されている。レーザ発光素子３２１ａ，３２１ｂ，３２
１ｃ，３２１ｄ，・・・の数１６は、この光バスが並列
伝送するビット数に対応している。

【００４１】レーザ発光素子３２１ａ，３２１ｂ，３２
１ｃ，３２１ｄ，・・・のうち、Ｘ方向に並ぶ４個のレ
ーザ発光素子３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ，３２１ｄ
から階段部３５０ａに向かって信号光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４がそれぞれ照射される。同様に、次の、Ｘ方向
に並ぶ４個のレーザ発光素子からの信号光が階段部３５
０ｂに照射される。以下、階段部３５０ｃ，３５０ｄに
ついても同様である。

【００４２】各階段部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ，
３５０ｄの各導波路の信号光入射部３３３に信号光Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，・・・が照射された後の信号光
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，・・・の挙動は図４及び図５
における信号光の挙動と同様である。このように、階段
構造を４段ずつ段違いにずらして形成することにより、
光源として平面構造の発光素子アレイを用いることがで
き、この場合でも、図４及び図５に示す実施形態におけ
ると同様、各発光素子と各導波路との光学的位置合わせ
を容易に行うことができる。

【００４３】なお、上記のような平面構造の発光素子ア
レイを、図６に示すような通過路及び光導入部より成る
信号光入射部を備えた光バスと組合わせて情報処理装置
を構成することとしてもよい。ところで、上記の各実施
形態では、導波路用の材料としてポリメチルメタクリレ
ートを用いる例について説明したが、導波路用の材料は
上記の材料に限定されるものではなく、石英系ガラス材
料、及びポリスチレンやポリカーボネイトなどのプラス
チック材料など、光透過性を有する材料であればどのよ
うな材料でも用いることができる。

【００４４】クラッド層用の材料としては導波路用の材
料より屈折率の小さい材料を選定することにより、光閉
じ込め効果を有する光導波路を形成することができる。
また、導波路用の材料は固体材料のみに限定されるもの
ではなく、所定の空間内に信号光を閉じ込める機能を有
するものであれば液体または気体を導波路用の媒体とし
それを所定の容器内に収容して導波路を形成してもよ
い。

【００４５】なお、上記の各実施形態では、導波路が複
数層重畳されて光バスを構成している例について説明し
たが、本発明は必ずしも導波路が複数層重畳された光バ
スに限定されるものではなく、導波路が一層のみの光バ
スであってもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光バス及
び情報処理装置によれば、一つの信号光を伝播する導波
路の中に他の信号光が入り込むことがないため、他の導
波路との信号光のクロストークが発生しない。また、光
バス内では信号は光伝送されるため電気バスにおけるよ
うな電磁ノイズが発生することがない。

【００４７】また、光バスの信号光出射部側の端縁と回
路基板の信号光入射端とを位置合わせすることにより、
回路基板の信号光出射端と光バスの信号光入射部との正
確な光学的接続が自動的に行われるため、光バスと回路
基板との位置合わせが容易となる。また、各回路基板は
光バスに対して並列に接続されるため、回路基板を抜き
差ししても他の回路基板に影響を与えないので、システ
ムの変更に合わせて回路基板を自由に脱着することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の情報処理装置の一実施形態の概要
図である。

【図２】図１の情報処理装置に用いられる光バスの概要
図である。

【図３】図１の情報処理装置に用いられる光バスの他の
例の概要図である。

【図４】図１の情報処理装置の各部相互間の接続状態を
示す模式図である。

【図５】図４に示した情報処理装置の光バスを立体的に
示した模式図である。

【図６】第２の実施形態における情報処理装置の各部相
互間の接続状態を示す模式図である。

【図７】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００情報処理装置１０１，１０１’ 光バス１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，・・・導
波路１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，・・・回
路基板１３０信号光出射端１３３信号光入射部１３３ｓ傾斜面１３４信号光出射部１３６端縁１４０信号光入射端１５０階段部２００情報処理装置２０１光バス２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，・・・導波路２２０信号光入射部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，・・・通過路２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，・・・光導入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田純二神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者舟田雅夫神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者小澤隆神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号光の入射を担う信号光入射部と、信
号光の出射を担う信号光出射部と、前記信号光入射部か
ら入射された信号光を拡散して前記信号光出射部に伝播
する層状の導波路とを備えた光バスであって、前記信号光入射部が、前記導波路の層が広がる面に交差
する入射方向から入射された光を該導波路内に導くもの
であることを特徴とする光バス。
【請求項２】前記導波路が、複数層重畳されて成るこ
とを特徴とする請求項１記載の光バス。
【請求項３】前記信号光入射部が、複数層重畳された
各導波路に前記入射方向から入射される複数の信号光の
うち、該入射方向下層側に位置する導波路に入射される
信号光の通過を、該下層側に位置する導波路よりも上層
側に位置する導波路が許容するように、階段状に形成さ
れて成ることを特徴とする請求項２記載の光バス。
【請求項４】前記信号光入射部が、前記入射方向上層
側に位置する導波路に穿設された、該入射方向下層側に
位置する導波路に入射される信号光を通過させる通過路
を有することを特徴とする請求項２記載の光バス。
【請求項５】前記信号光出射部が、前記導波路の層の
端縁から信号光を出射するものであることを特徴とする
請求項２記載の情報処理装置。
【請求項６】信号光の入射を担う信号光入射部と、信
号光の出射を担う信号光出射部と、前記信号光入射部か
ら入射された信号光を拡散して前記信号光出射部に伝播
する層状の導波路とを備え、前記信号光入射部が、前記
導波路の層が広がる面に交差する入射方向から入射され
た光を該導波路内に導くものである光バス、及び信号光
を出射する信号光出射端及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電子回路と、信
号光を入射する信号光入射端及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電
子回路とのうちの少なくとも一方が搭載され、前記信号
光出射端ないし前記信号光入射端が前記信号光入射部な
いし前記信号光出射部において前記光バスと結合される
状態に配置される複数枚の回路基板を備えたことを特徴
とする情報処理装置。