JPH10123350A - 光バスおよび信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光信号の伝送を担う光バスおよび
その光バスを用いた信号光の送受を含む信号処理を行な
う信号処理装置に関し、環境変化に対する耐性を高め、
かつシステムの拡張を向上させる。 【解決手段】 光バス２０の光伝送層２１内部に散乱体
２１ａを分散配置し、入射した信号光を拡散させて伝播
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、光信号の伝送を担
う光バス、およびその光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（ドーダーボード）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
化により並列化を進めることにより並列バスの動作速度
の向上が計られてきたが、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（Ｅ
ＭＩ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆ
ｅｒｅｎｃｅ）の問題もシステムの処理速度向上に対し
ては大きな制約となる。

【０００３】この様な問題を解決し並列バスの動作速度
の向上を計るために、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，ｐ
ｐ．２０１〜２０２』や『Ｈ．Ｔｏｍｉｍｕｒｏ ｅｔ
ａｌ．，“Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ
ｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｏｋｙｏ Ｎｏ．３３ ｐｐ．８１
〜８６，１９９４』、『和田修、エレクトロニクス１９
９３年４月号、ｐｐ．５２〜５５』に記載されている様
に、システムの構成内容により様々な形態が提案されて
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
もう一度電気／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、各回路基板が順次直列に配
列され各回路基板上で光／電気変換、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・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、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
が直列に配置されているため、いずれかのボードが取り
はず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、
回路基板を自由に抜き差しすることができず、回路基板
の数が固定されてしまうという問題がある。

【０００５】自由空間を利用した回路基板相互間のデー
タ伝送の他の技術が、特開昭６１−１９６２１０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、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点にしか接続できず電気バスの様に全ての回路ボー
ド間を網羅的に接続することができない。また、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。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、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、
という様々な問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、温度変化や埃
などの環境変化に対する耐性が高く、かつシステムの拡
張性に応じて回路基板の自由な脱着が容易に可能な光バ
ス、およびその光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本発
明の光バスは、 （１−１）信号光の入射ないし信号光の出射のうちの少
なくとも一方を担う複数の信号光入出力部 （１−２）これら複数の信号光入出力部のうちのいずれ
かの信号光入出力部から入射した信号光を拡散して伝播
し他の信号光入出力部から出射する、これら複数の信号
光入出力部相互間で伝達される光信号の共通信号路を形
成してなる光バス本体 を備えたことを特徴とする。

【０００８】ここで、上記本発明の光バスは、上記光バ
ス本体が、上記複数の信号光入出力部それぞれに対応し
て備えられた、その信号光入出力部から入射した信号光
を拡散させる光拡散部を有するものであってもよく、あ
るいは、上記光バス本体が、その光バス本体内部に分散
された、その光バス本体内部を伝播する信号光を拡散す
る複数の光拡散体を有するものであってもよい。

【０００９】本発明の光バスは、上記のように、光拡散
部ないし光拡散体を有し、入射した信号光を拡散して伝
播するものであるため、温度変化等があってもある１つ
の信号光入出力部から入射した信号光がどの信号光入出
力部にも確実に伝達され、信号光入出力部において光バ
スと光学的に結合される回路基板等の数を信号光入出力
部の最大数以内では自由に増減することもでき、環境変
化に強くかつ拡張性に富んだシステムが構築される。

【００１０】図１は、本発明の基本機能検証実験系を示
す模式図、図２は、その実験結果を示す図である。ここ
では、１５ｃｍ角、厚さ１．１ｍｍの透明の光シートバ
ス１００を用意し、裏面に光拡散板１０１を配置して半
導体レーザ１０２からの光ビーム１０２ａを、光シート
バス１００の表側から、その光拡散板１０１に光ビーム
が照射されるように入射し、この入射された光を、図示
の測定点ｐ１〜ｐ４に配置されたフォトダイオード１０
３ａ〜１０３ｄで受光した。ここで、透明の光シートバ
ス１００としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）を用いており、また、光拡散板１０１としては、シ
リカ系白色顔料を混入したポリエステルフィルム材を用
いている。その結果、図２に示すように、どの測定点ｐ
１〜ｐ４においても、入力信号強度（光ビーム１０２ａ
の強度）に比例する受光出力電圧が得られた。

【００１１】上記本発明の光バスにおいて、上記光バス
本体は、相互に独立した信号光それぞれを拡散して伝播
する、積層された複数の光伝送層を有することが好まし
く、その場合に、上記光バス本体が、上記光伝送層相互
間に、それらの光伝送層の光屈折率よりも低い光屈折率
を有するクラッド層を備えることが好ましく、さらに、
上記クラッド層が、そのクラッド層を横切る方向に伝播
する信号光を吸収する吸収体を含むものであってもよ
い。また、上記光バス本体が、上記光伝送層相互間に、
各光伝送層それぞれに接する、それらの光伝送層の光屈
折率よりも低い光屈折率を有するクラッド層と、それら
のクラッド層に挟まれた、それらのクラッド層を跨ぐ信
号光の伝播を防止する遮光層とを備えることがさらに好
ましい。

【００１２】このように、本発明の光バスにおいて複数
の信号光伝播層を備えるとことにより、ある１つの信号
光入出力部からの他の１つの信号光入出力部への複数ビ
ットからなる並列光信号の送信や、ある１つの信号光入
出力部から他の１つの信号光入出力部への光信号と、そ
れとは独立した、さらに別の信号光入出力部からもう１
つ別の信号光入出力部への光信号との同時送受信等が可
能となる。

【００１３】なお、本発明において、信号光伝播層を複
数備えることは必ずしも必要ではなく、一層のみ備え、
信号光の波長等で互いに区別することにより、その一層
で複数の光信号の同時送受信を行なってもよい。なお、
上記信号光伝播層に隣接してクラッド層を備えると信号
光の伝播効率を高めることができる。また信号光伝播層
を複数層積層した場合に、クラッド層を備えることによ
りそれら複数の信号光伝播層間のクロストークを低減す
ることができる。さらに、上記クラッド層に吸収体を含
ませると、そのクラッド層を横切る方向に伝播する信号
光を吸収することができ、隣接する光伝送層間がさらに
遮光され隣接する光伝送層間のクロストークを一層低減
することができる。また、上記光バス本体に、クラッド
層とクラッド層とに挟まれた遮光層を備えると、クロス
トークをさらに低減することができる。

【００１４】また、上記光バスを採用した本発明の信号
処理装置は、 （２−１）基体 （２−２）信号光を出射する信号光出射端およびその信
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そ
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
づく信号処理を行な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 （２−３）上記基体に固定された、上記回路基板に搭載
された信号光出射端ないし信号光入射端と光学的に結合
される複数の信号光入出力部を有し、それら複数の信号
光入出力部のうちのいずれかの信号光入出力部から入射
した信号光を拡散して他の信号光入出力部に伝播する、
上記複数の信号光入出力部間で伝達される光信号の共通
信号路を形成して成る光バス （２−４）上記回路基板を、そ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出力部
において光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。

【００１５】本発明の信号処理装置によれば、上記のよ
うに本発明の光バスを採用し、光信号による高速通信が
可能である。ここで、回路基板は基板固定部に固定する
と同時に、その回路基板に搭載された信号光出射端ない
し信号光入射端が光バスと結合されるように構成するこ
とができ、微妙な位置合わせは不要となる。この点につ
いては、後述する実施形態でさらに具体的に説明する。

【００１６】ここで、上記本発明の信号処理装置におい
て、上記基板固定部が、その基板固定部に固定される回
路基板に搭載された回路との間の電気信号の入出力を担
う基板用コネクタを備えたものであることが好ましい。
基板固定部に基板用コネクタを備えると、その基板用コ
ネクタを備えると、その基板用コネクタに、回路基板上
の信号光入力端ないし信号光出力端と光バスとの位置合
わせ（光学的結合）と、電気信号の入出力との双方を担
わせることができる。

【００１７】なお、上記本発明の信号処理装置におい
て、上記信号光出射端ないし上記信号光入射端は、その
信号光出射端ないし信号光入射端の位置に配置された、
それぞれ、信号光を発光する発光素子、ないし信号光を
受光する受光素子であってもよく、あるいは、上記信号
光出射端ないし上記信号光入射端は、それぞれ、信号光
を伝播する光導波路の信号光出射端ないし信号光入射端
であってもよい。

【００１８】また、上記本発明の信号処理装置におい
て、上記光バスが、積層された複数の光伝送層と、光伝
送層相互間にクラッド層とを備えたものであり、クラッ
ド層が、クラッド層を横切る方向に伝播する信号光を吸
収する吸収体を含むものであることが好ましい。このよ
うにすることにより、信号光の伝播効率を高めることが
でき、複数の信号光伝播層間のクロストークを低減する
ことができる。

【００１９】さらに、上記光バスが、積層された複数の
光伝送層を備えると共に、光伝送層相互間に、各光伝送
層それぞれに接する、光伝送層の光屈折率よりも低い光
屈折率を有するクラッド層と、クラッド層に挟まれた、
クラッド層を跨ぐ信号光の伝播を防止する遮光層とを備
えたものであることも好ましい態様である。

【００２０】

【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３は、本発明の光バスの一実施形態である
シート状光データバスと、そのシート状光データバスに
よって相互に光学的に接続された複数の回路基板とを有
する、本発明の信号処理装置の一実施形態の概略構成図
である。

【００２１】本発明にいう基体の一例である支持基板１
０上に、光伝送層２１とクラッド層２２が交互に積層さ
れたシート状光データバス２０が固定されている。ま
た、その支持基板１０上には、基板用コネクタ３０，
…，３０が固定され、各基板用コネクタ３０，…，３０
には、各回路基板４０，…，４０が着脱自在に装着され
る。

【００２２】支持基板１０上には、電源ラインや電気信
号伝送用の電気的配線１１が設けられており、それらの
電気的配線１１は、基板用コネクタ３０，…，３０を経
由して、基板用コネクタ３０，…，３０に装着された回
路基板４０，…，４０上の電子回路４１と電気的に接続
されている。また、各回路基板４０，…，４０には、発
光素子と受光素子とのペアからなる投受光素子４２，
…，４２が備えられており、その回路基板４０を基板用
コネクタ３０に装着すると、各投受光素子４２，…，４
２は、光バス２０と光学的に結合される、光バス２０の
信号光入出力部２５の各光伝送層２１と対向した位置に
配置され、ある投受光素子４２中の発光素子から出射さ
れた信号光は、光バス２０の光伝送層２１に入射し、そ
の光伝送層２１内で散乱されるとともに、他の回路基板
４０の投受光素子４２が対向した信号光入出力部２５に
伝送され、その信号光入出力部２５に光学的に結合され
た投受光素子４２中の受光素子で受光される。

【００２３】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。図４は、図３に示す信号処理装置の一部分に対応
する拡大図である。ただし、この図４では光データバス
の層数は一般化して、さらに遮光層を加え描かれてい
る。この光データバス２０は、支持基板１０上に固定さ
れており、光伝送層２１と、その光伝送層２１を上下か
ら挟むように形成されたクラッド層２２と、クラッド層
２２に挟まれた遮光層２３が図示のように多数層にわた
って積層された構造を有している。

【００２４】光伝送層２１は、信号光の伝送を担う層で
あり、この実施形態では、光透過率の高い、一層当り厚
さ０．５ｍｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
が用いられている。また、クラッド層２２には、光伝送
路２１の屈折率よりも低い屈折率を有する材料が選定さ
れている。ここでは、光伝送路２１にＰＭＭＡを採用し
たため、クラッド層２２には、含フッ素ポリマが好適に
採用される。また、本実施形態では、信号光がクラッド
層２１を越えて隣接する光伝送路２１に入射するのを防
止するため、クラッド層２１に挟まれるように、光を吸
収する遮光層２３が備えられている。遮光層２３は、ク
ラッド層形成材料にカーボン系黒色無機顔料などを分散
させて形成される。なお、カーボン系黒色無機顔料の代
わりに微粒子状有機系顔料を加色合成した黒色顔料を分
散させて形成してもよく、また、黒色系の染料により着
色されたクラッド層形成材料を用いることにより遮光層
２３を形成するようにしてもよい。本実施形態では、遮
光層２３を挟む２枚のクラッド層２２の厚さは、光伝送
路２１の厚さと同じく０．５ｍｍである。これらのシー
ト材料を用意して積み重ねた後圧着することによって、
図示の積層構造の光バスが構成される。

【００２５】一方、回路基板４０には、ＶＬＳＩチップ
等の電子回路４１（図３参照）が搭載されており、回路
基板４０の横端部には、図４に示すように、光データバ
ス２０の厚さ方向の、光伝送路２１どうしのピッチと同
一のピッチに配列された複数の投受光素子４２が配列さ
れ、また、回路基板４０の下端部には電気信号入出力端
子４３が配置されている。

【００２６】回路基板４０の電気信号入出力端子４３
が、支持基板１０上の基板用コネクタ３０に接続される
ことにより図示したｙ，ｚの２方向が規定され、さら
に、回路基板４０上の投受光素子４２を光データバス２
０に突き当てることにより、図示したｘ方向が規定され
ると同時に、投受光素子４２と光データバス２０との間
が光学的に結合される。

【００２７】本実施形態においては、このように、回路
基板４０を基板用コネクタ３０に正しく装着するだけ
で、支持基板１０上の電気的配線１１との電気的な結合
および光データバス２０との光学的結合が完了する。次
に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図
５は、図３に示す信号処理装置のうちの光データバスの
一部拡大図である。

【００２８】この光データバス２０は、隣接する光伝送
層２１，２１相互間に、光伝送層２１の光屈折率よりも
低い光屈折率を有するクラッド層２２が図示のように多
数層にわたって積層されている。そして、クラッド層２
２の厚さ方向の中央部には、信号光がクラッド層２２を
横切る方向に伝播する信号光を吸収することによって、
信号光が隣接する光伝送路２１に漏洩するのを遮光する
ための吸収体２２ａが含まれている。吸収体２２ａとし
ては、カーボン系黒色無機顔料が用いられる。本実施形
態では、吸収体２２ａを含むクラッド層２２の厚さは、
光伝送路２１の厚さと同じく０．５ｍｍである。なお、
吸収体２２ａとしては、カーボン系黒色無機顔料に限ら
ず、微粒子状有機系顔料を加色合成した黒色顔料を用い
てもよい。また、クラッド層２２の厚さ方向の中央部分
を黒色系の染料で着色してもよい。

【００２９】図６は、図３に示すシート状光データバス
のＡ−Ａ’方向にみた断面図である。各回路基板４０に
配置された、波長６５０ｍｍの赤色可視光を発光するレ
ーザダイオード４２ａと、その波長６５０ｍｍの赤色可
視光に対し感光をもつフォトダイオード４２ｂとのペア
からなる投受光素子４２が、前述したようにして、光デ
ータバス２０の、光伝送層２１の側面の信号光入出力部
２５に当接した状態に配置されている。

【００３０】回路基板４０上の投受光素子４２のレーザ
ダイオード４２ａからは、信号を担持したパルス状の光
が発せられ、光データバス２０の光伝送層２１に入射す
る。この入射した光は、光伝送層２１を構成するポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）中を伝播し、そのポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）中に散在するポリス
チレン（ＰＳ）を材料とする光散乱体２１ａで散乱を繰
り返してシート状の光伝送層２１全体に拡散し、その光
伝送層２１端面に配置された他の回路基板４０，…，４
０の横端部のフォトダイオード４２ｂで検出される。こ
のようにして１枚の回路基板４０から発せられた信号が
各回路基板４０，…，４０に伝達される。ここで、回路
基板４０側端部のレーザダイオード４２ａからは、アド
レスを表わす信号光とデータを表わす信号光が同一光伝
送層２１内に時系列に入射される。最初のアドレス信号
光でデータの受信側を指定し、指定された回路基板４０
のみ次のデータ信号光を受信する。このような信号光の
送受信が、積層された各光伝送層２１で並列的に行われ
る。ここで、各光伝送層２１を介しての信号光の送受信
のタイミングは、積層された複数の光伝送路層２１のあ
る一層に与えられているクロック信号光に同期すること
により、各光伝送層２１を経由して送受信される信号光
が並列信号として統一的に規定される。また、本実施形
態では、３２ビットのデータ・バス幅とし、積層された
光伝送層２１の各一層が各１ビットに対応した構成とな
っている。従って、アドレスの提示とデータの送受信は
３２層の光伝送層２１を経由して行なわれる。バス幅を
さらに広げた構成、例えば６４ビットデータ・バス幅と
する場合には、光伝送層２１を６４層とすればよい。た
だし、積層された光伝送層２１のうちの１層につき２ビ
ット以上を対応させた構成や、積層された光伝送層２１
のうちの２層以上が１ビットに対応した構成とすること
も可能である。

【００３１】なお、上記実施形態では、光伝送層２１と
してポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた
が、その代わりに、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボ
ネイト（ＰＣ）などの、同様な光学特性を有するプラス
チック材料を用いることも可能である。光伝送路２１と
して、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（Ｐ
Ｃ）を用いた場合でも、クラッド層２２には含フッ素ポ
リマを用いることも可能である。また、光散乱作用を持
たせるために光伝送層２１内部に散在させる光散乱体２
１ａの材料は、光伝送層２１の光伝送を担う部分の屈折
率と異なる屈折率を有するプラスチック材料であれば同
様の作用を得ることが可能である。

【００３２】なお、上述の実施形態では、光伝送層と、
遮光層を含むクラッド層のシート厚をいずれも０．５ｍ
ｍとしたが、それらの光学特性を損なわない範囲であれ
ば、これより厚くても薄くても何ら問題はない。各層を
薄く形成することにより、小さなスペースでバス幅の極
めて広い光データバスが構成され、従ってデータの伝送
レートを飛躍的に向上させることができる。

【００３３】さらに、上記実施形態では、光伝送層２
１、クラッド層２２として、プラスチック材料を用いた
が、その代わりに石英系ガラス材料を用いることも可能
である。石英系ガラス材料を用いる場合には、屈折率調
整材料としてＰ₂ Ｏ₅ ，Ａｌ₂Ｏ₃ ，Ｂ₂ Ｏ₃ などを用
いて特定の屈折率制御を施したシートを作製し、屈折率
差の大きい組み合わせとすることが好ましい。

【００３４】また、上記実施形態では、光伝送層２１や
クラッド層２２等の各単層シートを予め用意した後、圧
着等によって積層構造を形成しているが、化学的気相成
長法、電子線蒸着法、プラズマ重合法などの真空成膜装
置内で所望の積層構造を連続形成することも可能であ
り、また、それらの構成物質を溶剤に溶かした材料を用
いてスピンコーティング法やロールコーティング法によ
り所望の積層構造を形成することも可能である。

【００３５】さらに、上述した実施形態では、ポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）光伝送層材料に散乱作用
を持たせるために、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）と屈折率の異なるポリスチレン（ＰＳ）をポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）光伝送路材に散在された
シート状の光伝送層２１を用いているが、光伝送層２１
内部に光散乱体２１ａを散在させる代わりに、レーザダ
イオード４２ａの入射部分に散乱性の光学素子、例えば
光分散性のレンズなどを備えてもよく、あるいは、レー
ザダイオード４２ａからの光ビームが光伝送路２１内部
を直進してその光ビームが光伝送路２１の反対側に達す
る位置に、光を反射拡散する光拡散板を配置してもよ
い。これら光分散性のレンズや光拡散板は、本発明にい
う光散乱部の例として観念される。こうした光拡散板と
しては、レーザダイオード４２ａからの光ビームに対す
る反射率が６０％以上あり、反射光の分布曲線が完全拡
散体の真円特性に近い特性を有するものが好ましく、５
０μｍのポリエステル基板上にシリカ系の顔料を混入し
たアクリル系樹脂層１０μｍからなる光拡散フィルム材
が好適に使用される。

【００３６】さらに、上記実施形態では、回路基板４０
上の投受光素子４２（レーザダイオード４２ａとフォト
ダイオード４２ｂ）が直接に光データバス２０と光学的
に結合されているが、回路基板４０上に光導波路を形成
し、直接的にはその光導波路の他端に発光素子ないし受
光素子を備えた構成としてもよい。図７は、本発明の信
号処理装置の他の実施形態の概略構成図、図８、図９は
図７に示す信号処理装置に採用される光データバスの各
例を示す図である。

【００３７】図７に示す信号処理装置では、その中央に
円柱形の光データバス２０が配置され、その周囲に回路
基板４０が配置されている。この円柱形の光データバス
２０は、図８に示すように、光伝送層２１とクラッド層
２２とが交互に積層された構造を成し、あるいは、光伝
送層２１どうしの間のクロストークをさらに低減させる
ために、図９に示すようにクラッド層２２の間にさらに
遮光層２３が配置される。

【００３８】このように、光データバス２０の形状およ
び信号処理装置全体の形状も、特定の形状に限定される
ものではない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では信号光
を光バスに入射し光バス内を拡散させて伝播するもので
あるため、環境変化に強く、かつその光バスによって電
気信号伝送用バスのような電磁ノイズを発生させること
もない。また、本発明によれば、ある回路基板からの出
力信号光は、光バスを介して、他のすべての回路基板に
同時に伝送できる。

【００４０】さらに、本発明によれば、システムの拡張
のために回路基板を自由に抜き差し可能であり、この
際、空きスロットに特別な短絡コネクタなどを用いる必
要もなく、拡張性に富んだシステムが構成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本機能検証実験系を示す模式図であ
る。

【図２】本発明の基本機能検証実験の実験結果を示す図
である。

【図３】本発明の光バスの一実施形態であるシート状光
データバスと、そのシート状光データバスによって相互
に光学的に接続された複数の回路基板とを有する、本発
明の信号処理装置の一実施形態の概略構成図である。

【図４】図３に示す信号処理装置の一部拡大図である。

【図５】図３に示す信号処理装置のうちの光データバス
の一部拡大図である。

【図６】図３に示すシート状光データバスのＡ−Ａ’方
向にみた断面図である。

【図７】本発明の信号処理装置の他の実施形態の概略構
成図である。

【図８】図７に示す信号処理装置に採用される光データ
バスの一例を示す図である。

【図９】図７に示す信号処理装置に採用される光データ
バスの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 支持基板 １１ 電気的配線 ２０ シート状光データバス ２１ 光伝送層 ２１ａ 光散乱体 ２２ クラッド層 ２２ａ 光吸収体 ２３ 遮光層 ２５ 信号光入出力部 ３０ 基板用コネクタ ４０ 回路基板 ４１ 電子回路 ４２ 投受光素子 ４２ａ レーザダイオード ４２ｂ フォトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 純二 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 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 (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号光の入射ないし信号光の出射のうち
   の少なくとも一方を担う複数の信号光入出力部と、 前記複数の信号光入出力部のうちのいずれかの信号光入
   出力部から入射した信号光を拡散して伝播し他の信号光
   入出力部から出射する、前記複数の信号光入出力部相互
   間で伝達される光信号の共通信号路を形成してなる光バ
   ス本体とを備えたことを特徴とする光バス。
2. 【請求項２】 前記光バス本体が、前記複数の信号光入
   出力部それぞれに対応して備えられた、該信号光入出力
   部から入射した信号光を拡散させる光拡散部を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の光バス。
3. 【請求項３】 前記光バス本体が、該光バス本体内部に
   分散された、該光バス本体内部を伝播する信号光を拡散
   する複数の光拡散体を有することを特徴とする請求項１
   記載の光バス。
4. 【請求項４】 前記光バス本体が、相互に独立した信号
   光それぞれを拡散して伝播する、積層された複数の光伝
   送層を有することを特徴とする請求項１記載の光バス。
5. 【請求項５】 前記光バス本体が、前記光伝送層相互間
   に、該光伝送層の光屈折率よりも低い光屈折率を有する
   クラッド層を備えたことを特徴とする請求項４記載の光
   バス。
6. 【請求項６】 前記クラッド層が、該クラッド層を横切
   る方向に伝播する信号光を吸収する吸収体を含むもので
   あることを特徴とする請求項５記載の光バス。
7. 【請求項７】 前記光バス本体が、前記光伝送層相互間
   に、各光伝送層それぞれに接する、該光伝送層の光屈折
   率よりも低い光屈折率を有するクラッド層と、該クラッ
   ド層に挟まれた、該クラッド層を跨ぐ信号光の伝播を防
   止する遮光層とを備えたことを特徴とする請求項４記載
   の光バス。
8. 【請求項８】 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
   を行な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、 前記基体に固定された、前記回路基板に搭載された前記
   信号光出射端ないし前記信号光入射端と光学的に結合さ
   れる複数の信号光入出力部を有し、該複数の信号光入出
   力部のうちのいずれかの信号光入出力部から入射した信
   号光を拡散して他の信号光入出力部に伝播する、前記複
   数の信号光入出力部間で伝達される光信号の共通信号路
   を形成して成る光バス、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
   記信号光入出力部において前記光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。
9. 【請求項９】 前記基板固定部が、該基板固定部に固定
   される前記回路基板に搭載された電子回路との間の電気
   信号の入出力を担う基板用コネクタを備えたものである
   ことを特徴とする請求項８記載の信号処理装置。
10. 【請求項１０】 前記信号光出射端ないし前記信号光入
    射端が、該信号光出射端ないし該信号光入射端の位置に
    配置された、それぞれ、信号光を発光する発光素子、な
    いし信号光を受光する受光素子であることを特徴とする
    請求項８記載の信号処理装置。
11. 【請求項１１】 前記信号光出射端ないし前記信号光入
    射端が、それぞれ、信号光を伝播する光導波路の信号光
    出射端ないし信号光入射端であることを特徴とする請求
    項８記載の信号処理装置。
12. 【請求項１２】 前記光バスが、積層された複数の光伝
    送層と、該光伝送層相互間に該光伝送層の光屈折率より
    も低い光屈折率を有するクラッド層とを備えたものであ
    り、該クラッド層が、該クラッド層を横切る方向に伝播
    する信号光を吸収する吸収体を含むものであることを特
    徴とする請求項８記載の信号処理装置。
13. 【請求項１３】 前記光バスが、積層された複数の光伝
    送層を備えると共に、該光伝送層相互間に、各光伝送層
    それぞれに接する、該光伝送層の光屈折率よりも低い光
    屈折率を有するクラッド層と、該クラッド層に挟まれ
    た、該クラッド層を跨ぐ信号光の伝播を防止する遮光層
    とを備えたことを特徴とする請求項８記載の信号処理装
    置。