JPH09270752A - 信号伝送バス及び信号処理装置 - Google Patents
信号伝送バス及び信号処理装置Info
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- JPH09270752A JPH09270752A JP8078822A JP7882296A JPH09270752A JP H09270752 A JPH09270752 A JP H09270752A JP 8078822 A JP8078822 A JP 8078822A JP 7882296 A JP7882296 A JP 7882296A JP H09270752 A JPH09270752 A JP H09270752A
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- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
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- H04B10/803—Free space interconnects, e.g. between circuit boards or chips
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
- H05K1/0298—Multilayer circuits
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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、
光伝送方式の信号伝送バス、及びその信号伝送バスを用
いた信号処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】信号光を入射し入射した信号光を拡散して
伝播する光伝送層１１と、隣接する光伝送層相互間の信
号光の混入を阻止する光遮断層１２とが交互に積層され
ると共に、光遮断層１２のうちの少なくとも一層の光遮
断層１２内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成さ
れる。
せが容易で、回路基板を自由に脱着することのできる、
光伝送方式の信号伝送バス、及びその信号伝送バスを用
いた信号処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】信号光を入射し入射した信号光を拡散して
伝播する光伝送層１１と、隣接する光伝送層相互間の信
号光の混入を阻止する光遮断層１２とが交互に積層され
ると共に、光遮断層１２のうちの少なくとも一層の光遮
断層１２内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回路基板相
互間の信号を伝送する信号伝送バス及びその信号伝送バ
スを用いた信号処理装置に関する。
互間の信号を伝送する信号伝送バス及びその信号伝送バ
スを用いた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
ｏｍａｇｎｅｔｉｃ 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。
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
ｏｍａｇｎｅｔｉｃ 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については、『内田
禎二、回路実装学術講演大会１５Ｃ０１，ｐｐ．２０１
〜２０２』や『Ｈ．Ｔｏｍｉｍｕｒｏ ｅｔ ａ
ｌ．，”Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｆｏｒ ＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ
ｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｏｋｙｏ Ｓｅｃｔｉｏｎ，Ｄｅｎ
ｓｈｉ Ｔｏｋｙｏ Ｎｏ．３３ ｐｐ．８１〜８６，
１９９４』など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応用例が開示されている。
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については、『内田
禎二、回路実装学術講演大会１５Ｃ０１，ｐｐ．２０１
〜２０２』や『Ｈ．Ｔｏｍｉｍｕｒｏ ｅｔ ａ
ｌ．，”Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｆｏｒ ＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ
ｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｏｋｙｏ Ｓｅｃｔｉｏｎ，Ｄｅｎ
ｓｈｉ Ｔｏｋｙｏ Ｎｏ．３３ ｐｐ．８１〜８６，
１９９４』など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応用例が開示されている。
【０００４】最もシンプルな応用例としては、『Ｃｈｒ
ｉｓｔｏｐｈｅｒ ｅｔ．ａｌ，”Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉ
ｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｓａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ａｒｔｅｃｈ
Ｈｏｕｓｅ Ｉｎｃ．，Ｂｏｓｔｏｎ Ｌｏｎｄｏ
ｎ，１９９４』の第６章に、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。この場合、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と仮定してい
るので、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。
ｉｓｔｏｐｈｅｒ ｅｔ．ａｌ，”Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉ
ｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｓａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ａｒｔｅｃｈ
Ｈｏｕｓｅ Ｉｎｃ．，Ｂｏｓｔｏｎ Ｌｏｎｄｏ
ｎ，１９９４』の第６章に、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。この場合、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と仮定してい
るので、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。
【０００５】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。
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。
【０００６】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。
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。
【０００７】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。
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。
【０００８】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。
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。
【０００９】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。
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。
【００１０】
【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、
光伝送方式の信号伝送バス、及びその信号伝送バスを用
いた信号処理装置を提供することを目的とする。
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、
光伝送方式の信号伝送バス、及びその信号伝送バスを用
いた信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の信号伝送バスは、信号光を入射し入射した信号光
を拡散して伝播する光伝送層と、隣接する光伝送層相互
間の信号光の混入を阻止する光遮断層とが交互に積層さ
れると共に、それらの光遮断層のうちの少なくとも一層
の光遮断層内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成
されて成ることを特徴とする。
発明の信号伝送バスは、信号光を入射し入射した信号光
を拡散して伝播する光伝送層と、隣接する光伝送層相互
間の信号光の混入を阻止する光遮断層とが交互に積層さ
れると共に、それらの光遮断層のうちの少なくとも一層
の光遮断層内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成
されて成ることを特徴とする。
【００１２】また、上記の目的を達成する本発明の信号
処理装置は、基体、信号光を入射し入射した信号光を拡
散して伝播する光伝送層と、隣接する光伝送層相互間の
信号光の混入を阻止する光遮断層とが交互に積層される
と共に、それらの光遮断層のうちの少なくとも一層の光
遮断層内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成され
て成る、上記基体に固定された信号伝送バス、上記光伝
送層との間の信号光の授受を担う信号光伝送端と、上記
光遮断層内部に形成された電気配線との間の電気信号の
授受を担う電気信号伝送端とが搭載された回路基板、及
び上記回路基板を、それら回路基板に搭載された上記信
号光伝送端及び上記電気信号伝送端が、上記信号伝送バ
スの、それぞれ、上記光伝送層と光学的に結合され、及
び上記電気配線と電気的に結合される状態に固定する基
板固定部とを備えたことを特徴とする。
処理装置は、基体、信号光を入射し入射した信号光を拡
散して伝播する光伝送層と、隣接する光伝送層相互間の
信号光の混入を阻止する光遮断層とが交互に積層される
と共に、それらの光遮断層のうちの少なくとも一層の光
遮断層内部に、電気信号を伝送する電気配線が形成され
て成る、上記基体に固定された信号伝送バス、上記光伝
送層との間の信号光の授受を担う信号光伝送端と、上記
光遮断層内部に形成された電気配線との間の電気信号の
授受を担う電気信号伝送端とが搭載された回路基板、及
び上記回路基板を、それら回路基板に搭載された上記信
号光伝送端及び上記電気信号伝送端が、上記信号伝送バ
スの、それぞれ、上記光伝送層と光学的に結合され、及
び上記電気配線と電気的に結合される状態に固定する基
板固定部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【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、本実施形態の信号伝送バスの一実施
形態の概要図である。図１に示すように、本実施形態の
信号伝送バス１０は、複数のシート状の光伝送層１１及
び光遮断層１２が交互に積層されて形成され、基体２０
上に配置されている。
説明する。図１は、本実施形態の信号伝送バスの一実施
形態の概要図である。図１に示すように、本実施形態の
信号伝送バス１０は、複数のシート状の光伝送層１１及
び光遮断層１２が交互に積層されて形成され、基体２０
上に配置されている。
【００１４】光伝送層１１は信号光を入射し入射した信
号光を拡散して伝播する層であり、光遮断層１２は隣接
する光伝送層１１相互間の信号光の混入を阻止する層で
ある。光伝送層１１用の材料としては、光線透過率の高
いポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられ
る。また、光遮断層１２用の材料としては、光伝送層１
１の材料より屈折率の低い材料が用いられる。光伝送層
１１の材料にポリメチルメタクリレートが用いられた場
合は、通常、光遮断層１２には含フッ素ポリマーが用い
られる。
号光を拡散して伝播する層であり、光遮断層１２は隣接
する光伝送層１１相互間の信号光の混入を阻止する層で
ある。光伝送層１１用の材料としては、光線透過率の高
いポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられ
る。また、光遮断層１２用の材料としては、光伝送層１
１の材料より屈折率の低い材料が用いられる。光伝送層
１１の材料にポリメチルメタクリレートが用いられた場
合は、通常、光遮断層１２には含フッ素ポリマーが用い
られる。
【００１５】信号伝送バス１０に備えられる光遮断層１
２の内部には電源ラインその他の電気信号を伝送する電
気配線（図示せず）が形成されている。光遮断層１２内
部に形成される電気配線は、電気信号用の銅などの金属
で形成される。内部に電気配線が形成された光遮断層１
２の端部には金属配線を外部に導通させるための電気接
続端子１２ａが形成されている。
２の内部には電源ラインその他の電気信号を伝送する電
気配線（図示せず）が形成されている。光遮断層１２内
部に形成される電気配線は、電気信号用の銅などの金属
で形成される。内部に電気配線が形成された光遮断層１
２の端部には金属配線を外部に導通させるための電気接
続端子１２ａが形成されている。
【００１６】次に、信号伝送バス１０を製造する方法に
ついて説明する。先ず、光伝送層用の材料として厚さ
０．５ｍｍのポリメチルメタクリレートの単層シート、
及び光遮断層用の材料として厚さ３．０ｍｍの含フッ素
ポリマーの単層シートをそれぞれ必要数だけ用意する。
次に、光遮断層用単層シートと光伝送層用単層シートと
を交互に重ねた上で、これを圧着することにより、図１
に示すような積層構造の信号伝送バス１０が形成され
る。
ついて説明する。先ず、光伝送層用の材料として厚さ
０．５ｍｍのポリメチルメタクリレートの単層シート、
及び光遮断層用の材料として厚さ３．０ｍｍの含フッ素
ポリマーの単層シートをそれぞれ必要数だけ用意する。
次に、光遮断層用単層シートと光伝送層用単層シートと
を交互に重ねた上で、これを圧着することにより、図１
に示すような積層構造の信号伝送バス１０が形成され
る。
【００１７】次に、このようにして形成された信号伝送
バス１０を用いた信号処理装置について説明する。先
ず、基体２０上に信号伝送バス１０を固定し、この信号
伝送バス１０に複数の回路基板を固定することによっ
て、信号伝送バス１０の光伝送層とこれら複数の回路基
板に搭載された信号光伝送端とが光学的に結合され、か
つ、信号伝送バス１０の光遮断層のうちの内部に金属配
線を有する光遮断層の金属配線と上記回路基板に搭載さ
れた電気信号伝送端とが電気的に結合されて信号処理装
置が形成される。
バス１０を用いた信号処理装置について説明する。先
ず、基体２０上に信号伝送バス１０を固定し、この信号
伝送バス１０に複数の回路基板を固定することによっ
て、信号伝送バス１０の光伝送層とこれら複数の回路基
板に搭載された信号光伝送端とが光学的に結合され、か
つ、信号伝送バス１０の光遮断層のうちの内部に金属配
線を有する光遮断層の金属配線と上記回路基板に搭載さ
れた電気信号伝送端とが電気的に結合されて信号処理装
置が形成される。
【００１８】図２は、本発明の信号処理装置の一実施形
態の概要図である。図２に示すように、この信号処理装
置１００には、基体１０、基体１０上に固定された信号
伝送バス１０、複数の回路基板２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，・・・が備えられている。信号伝送バス１０は、前
述のとうり光伝送層１１及び光遮断層１２が積層されて
形成された（図１参照）ものである。
態の概要図である。図２に示すように、この信号処理装
置１００には、基体１０、基体１０上に固定された信号
伝送バス１０、複数の回路基板２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，・・・が備えられている。信号伝送バス１０は、前
述のとうり光伝送層１１及び光遮断層１２が積層されて
形成された（図１参照）ものである。
【００１９】回路基板２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，・・・
は、内部にＶＬＳＩなどのチップにより形成された光信
号処理回路及び／または電気信号処理回路が形成されて
いる。また、これら各回路基板の端部にはそれら各回路
基板を信号伝送バス１０に固定するための基板固定部２
２が備えられている。図３は、図２の信号処理装置の各
回路基板に備えられた基板固定部を示す図である。
は、内部にＶＬＳＩなどのチップにより形成された光信
号処理回路及び／または電気信号処理回路が形成されて
いる。また、これら各回路基板の端部にはそれら各回路
基板を信号伝送バス１０に固定するための基板固定部２
２が備えられている。図３は、図２の信号処理装置の各
回路基板に備えられた基板固定部を示す図である。
【００２０】図３に示すように、回路基板２１の端部に
備えられた基板固定部２２には、それぞれ複数の受発光
素子２３及び電気接続端子２４が交互に配備されてい
る。各受発光素子２３は、図１の信号伝送バス１０の各
光伝送層１１との間の信号光の授受を担い、また、電気
接続端子２４は、図１の信号伝送バス１０の各光遮断層
１２との間の電気信号の授受を担う。
備えられた基板固定部２２には、それぞれ複数の受発光
素子２３及び電気接続端子２４が交互に配備されてい
る。各受発光素子２３は、図１の信号伝送バス１０の各
光伝送層１１との間の信号光の授受を担い、また、電気
接続端子２４は、図１の信号伝送バス１０の各光遮断層
１２との間の電気信号の授受を担う。
【００２１】このような各回路基板２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，・・・を図１の信号伝送バス１０と組み合わせて
信号処理装置とするためには、回路基板側の各受発光素
子２３を信号伝送バス側の各光伝送層１１とそれぞれ光
学的に結合すると共に、回路基板側の各電気接続端子２
４を信号伝送バス側の各電気接続端子１２ａとそれぞれ
電気的に結合する必要がある。
１ｃ，・・・を図１の信号伝送バス１０と組み合わせて
信号処理装置とするためには、回路基板側の各受発光素
子２３を信号伝送バス側の各光伝送層１１とそれぞれ光
学的に結合すると共に、回路基板側の各電気接続端子２
４を信号伝送バス側の各電気接続端子１２ａとそれぞれ
電気的に結合する必要がある。
【００２２】前述のように、本実施形態の信号伝送バス
（図１参照）は、光伝送層１１と光遮断層１２とが交互
に積層された構造となっており、一方、これと組み合わ
される各回路基板には、光伝送層１１と光遮断層１２と
の各ピッチに対応したピッチで受発光素子２３及び電気
接続端子２４が配備されている。そのため、回路基板２
１端部の基板固定部２２に備えられた電気接続端子２４
（図３参照）の突出した信号ピン２４ａを、信号伝送バ
スの光遮断層１２端部の電気接続端子１２ａ（図１参
照）に挿し込むことにより、回路基板２１が信号伝送バ
ス１０に固定されると同時に、信号伝送バス１０と回路
基板２１との光学的位置合わせが自動的に行われ、両者
は電気的及び光学的に結合されて信号処理装置１００が
完成する。
（図１参照）は、光伝送層１１と光遮断層１２とが交互
に積層された構造となっており、一方、これと組み合わ
される各回路基板には、光伝送層１１と光遮断層１２と
の各ピッチに対応したピッチで受発光素子２３及び電気
接続端子２４が配備されている。そのため、回路基板２
１端部の基板固定部２２に備えられた電気接続端子２４
（図３参照）の突出した信号ピン２４ａを、信号伝送バ
スの光遮断層１２端部の電気接続端子１２ａ（図１参
照）に挿し込むことにより、回路基板２１が信号伝送バ
ス１０に固定されると同時に、信号伝送バス１０と回路
基板２１との光学的位置合わせが自動的に行われ、両者
は電気的及び光学的に結合されて信号処理装置１００が
完成する。
【００２３】なお、上記実施形態では、信号伝送バスの
光伝送層用の材料としてポリメチルメタクリレートを用
いているが、ポリメチルメタクリレートの代わりに、ポ
リスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）などの
同様の光学特性を有するプラスチック材料を用いてもよ
い。また、信号伝送バスの光伝送層用の材料として、ポ
リスチレン、ポリカーボネイトを用いた場合でも、光遮
断層用の材料には含フッ素ポリマーを用いることができ
る。
光伝送層用の材料としてポリメチルメタクリレートを用
いているが、ポリメチルメタクリレートの代わりに、ポ
リスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）などの
同様の光学特性を有するプラスチック材料を用いてもよ
い。また、信号伝送バスの光伝送層用の材料として、ポ
リスチレン、ポリカーボネイトを用いた場合でも、光遮
断層用の材料には含フッ素ポリマーを用いることができ
る。
【００２４】なお、上記実施形態では、信号伝送バスを
製造する時の光伝送層用及び光遮断層用の単層シートの
厚さをそれぞれ０．５ｍｍ、３．０ｍｍとしているが、
光伝送層及び光遮断層の光学特性が損なわれない範囲で
あれば、これより厚くても薄くても差し支えない。ま
た、上記実施形態では、光伝送層及び光遮断層用材料と
して、プラスチック材料を用いているが、プラスチック
材料の代わりに石英系ガラス材料を用いてもよい。石英
系ガラス材料を光伝送層及び光遮断層用材料として用い
る場合には、屈折率調整材料としてＰ2 Ｏ5 、Ａｌ2 Ｏ
3 、Ｂ2 Ｏ3 などを用いて特別に屈折率制御を施したシ
ートを作製し、屈折率の差の大きい組合せを選んで光伝
送層と光遮断層との積層構造を構成する必要がある。
製造する時の光伝送層用及び光遮断層用の単層シートの
厚さをそれぞれ０．５ｍｍ、３．０ｍｍとしているが、
光伝送層及び光遮断層の光学特性が損なわれない範囲で
あれば、これより厚くても薄くても差し支えない。ま
た、上記実施形態では、光伝送層及び光遮断層用材料と
して、プラスチック材料を用いているが、プラスチック
材料の代わりに石英系ガラス材料を用いてもよい。石英
系ガラス材料を光伝送層及び光遮断層用材料として用い
る場合には、屈折率調整材料としてＰ2 Ｏ5 、Ａｌ2 Ｏ
3 、Ｂ2 Ｏ3 などを用いて特別に屈折率制御を施したシ
ートを作製し、屈折率の差の大きい組合せを選んで光伝
送層と光遮断層との積層構造を構成する必要がある。
【００２５】また、上記実施形態では、基板固定部２２
が回路基板２１上に設けられている例が示されている
が、基板固定部を基体２０上に設けるようにしてもよ
い。なお、上記実施形態では、信号光伝送端が受発光素
子２３である例について説明したが、信号光伝送端は必
ずしも受発光素子に限定されるものではなく他のいずれ
の光学的伝送装置であってもよい。また、電気信号伝送
端がピン式の雌雄コネクタ型の電気接続端子２４である
例について説明したが、電気信号伝送端は必ずしもこの
型のものに限定されるものではなく他のいずれの電気的
伝送装置であってもよい。
が回路基板２１上に設けられている例が示されている
が、基板固定部を基体２０上に設けるようにしてもよ
い。なお、上記実施形態では、信号光伝送端が受発光素
子２３である例について説明したが、信号光伝送端は必
ずしも受発光素子に限定されるものではなく他のいずれ
の光学的伝送装置であってもよい。また、電気信号伝送
端がピン式の雌雄コネクタ型の電気接続端子２４である
例について説明したが、電気信号伝送端は必ずしもこの
型のものに限定されるものではなく他のいずれの電気的
伝送装置であってもよい。
【００２６】なお、上記実施形態では、全ての光遮断層
１２内部に電気配線が形成されている例（図１参照）に
ついて説明したが、必ずしも全ての光遮断層１２内部に
電気配線が形成されている必要はなく、複数の光遮断層
のうちの少なくとも一層の光遮断層１２内部に電気配線
が形成されていればよい。
１２内部に電気配線が形成されている例（図１参照）に
ついて説明したが、必ずしも全ての光遮断層１２内部に
電気配線が形成されている必要はなく、複数の光遮断層
のうちの少なくとも一層の光遮断層１２内部に電気配線
が形成されていればよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号伝送
バス及び信号処理装置によれば、各光伝送層間には光遮
断層が存在するため、各光伝送層の信号光間のクロスト
ークは発生しない。また、メインの高速信号は光伝送さ
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
こともない。
バス及び信号処理装置によれば、各光伝送層間には光遮
断層が存在するため、各光伝送層の信号光間のクロスト
ークは発生しない。また、メインの高速信号は光伝送さ
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
こともない。
【００２８】また、各回路基板の信号光は基板固定部を
介して光伝送層に直接伝送されるため、温度や塵埃など
の環境変化の影響を受けない。また、回路基板側の電気
信号伝送端と信号伝送バス側の電気信号伝送端を結合す
るだけで回路基板と信号伝送バスとの正確な光学的結合
が自動的に完了するので、光学的位置合わせが容易であ
る。
介して光伝送層に直接伝送されるため、温度や塵埃など
の環境変化の影響を受けない。また、回路基板側の電気
信号伝送端と信号伝送バス側の電気信号伝送端を結合す
るだけで回路基板と信号伝送バスとの正確な光学的結合
が自動的に完了するので、光学的位置合わせが容易であ
る。
【００２９】また、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。
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１】本実施形態の信号伝送バスの一実施形態の概要
図である。
図である。
【図２】本発明の信号処理装置の一実施形態の概要図で
ある。
ある。
【図３】図２の信号処理装置の各回路基板に備えられた
基板固定部を示す図である。
基板固定部を示す図である。
１０ 信号伝送バス １１ 光伝送層 １２ 光遮断層 １２ａ 電気接続端子 ２０ 基体 ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，・・・ 回路基板 ２２ 基板固定部 ２３ 受発光素子 ２４ 電気接続端子 ２４ａ 信号ピン １００ 信号処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/12 (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 (2)
- 【請求項１】 信号光を入射し入射した信号光を拡散し
て伝播する光伝送層と、隣接する該光伝送層相互間の信
号光の混入を阻止する光遮断層とが交互に積層されると
共に、該光遮断層のうちの少なくとも一層の光遮断層内
部に、電気信号を伝送する電気配線が形成されて成るこ
とを特徴とする信号伝送バス。 - 【請求項２】 基体、 信号光を入射し入射した信号光を拡散して伝播する光伝
送層と、隣接する該光伝送層相互間の信号光の混入を阻
止する光遮断層とが交互に積層されると共に、該光遮断
層のうちの少なくとも一層の光遮断層内部に、電気信号
を伝送する電気配線が形成されて成る、前記基体に固定
された信号伝送バス、 前記光伝送層との間の信号光の授受を担う信号光伝送端
と、前記光遮断層内部に形成された電気配線との間の電
気信号の授受を担う電気信号伝送端とが搭載された回路
基板、及び前記回路基板を、該回路基板に搭載された前
記信号光伝送端及び前記電気信号伝送端が、前記信号伝
送バスの、それぞれ、前記光伝送層と光学的に結合さ
れ、及び前記電気配線と電気的に結合される状態に固定
する基板固定部とを備えたことを特徴とする信号処理装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07882296A JP3500844B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 信号伝送バス及び信号処理装置 |
| US08/759,754 US5995262A (en) | 1996-04-01 | 1996-12-03 | Signal transmission bus and signal processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07882296A JP3500844B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 信号伝送バス及び信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270752A true JPH09270752A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3500844B2 JP3500844B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=13672533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07882296A Expired - Fee Related JP3500844B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 信号伝送バス及び信号処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5995262A (ja) |
| JP (1) | JP3500844B2 (ja) |
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| US5995262A (en) | 1999-11-30 |
| JP3500844B2 (ja) | 2004-02-23 |
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