JPH11183757A

JPH11183757A - 光バスシステムおよび信号処理装置

Info

Publication number: JPH11183757A
Application number: JP35084897A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sakasai; 一宏逆井; Tsutomu Hamada; 勉浜田; Masao Funada; 雅夫舟田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】受光量のばらつきの低減が図られた光バスシス
テム、およびその光バスシステムを用いた信号処理装置
を提供する。【解決手段】光バス１の信号光入射部６に、入射した信
号光をその光バス１内部に向けて透過拡散して伝播する
透過拡散体１３を備えるとともに、信号光出射部７に、
複数の信号光入射部６それぞれから入射し光バス１内部
を伝播してきた各信号光を、その信号光出射部７に対応
して配設された受光素子５に導く各屈折面１４を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号光を伝播する
シート状の光バスとその光バスを経由してきた信号光を
受光する受光体とからなる光バスシステム、およびその
光バスシステム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（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（Ｅ
ＭＩ：ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆ
ｅｒｅｎｃｅ）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，ｐ
ｐ．２０１〜２０２』や『Ｈ．Ｔｏｍｉｍｕｒｏｅｔ
ａｌ．，“ＰａｃｋａｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｆｏｒＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ
ｓ”，ＩＥＥＥＴｏｋｙｏＮｏ．３３ｐｐ．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。また、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）の発生や、システムフレーム内の
環境、例えば埃などによる信号光の拡散によりデータの
伝送不良が発生することも予想される。

【０００５】これらのほかに、回路基板相互間のデータ
伝送の技術として、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配置上の制約が大き
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ことや、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】さらに、回路基板相互間のデータ伝送の他
の技術として、特開平４ー１３４４１５号公報には、空
気よりも屈折率の高い透明な物質の中に、負の曲率を有
する複数個のレンズがその物質の表面に形成されたレン
ズアレイと、その光源から出射した光をレンズアレイの
側面から入射せしめるための光学系とからなる方式が開
示されている。また、負の曲率を有する複数個のレンズ
に代えて、屈折率の低い領域やホログラムを構成した方
式も開示されている。これらの方式では、側面から入射
した光が上記負の曲率を有する複数個のレンズやこれに
代わる屈折率の低い領域やホログラムの構成された部分
から面上に分配されて出射する作用を用いている。従っ
て、入射位置と、複数個のレンズやこれに代わる屈折率
の低い領域やホログラムの構成された面上の出射位置と
の位置関係により、出射信号の強度がばらつくことが考
えられる。さらに、面上に構成された負の曲率を有する
複数個のレンズやこれに代わる屈折率の低い領域やホロ
グラムの位置に、回路基板の光入力素子を配置する必要
があるため、回路基板の配置にあたり自由度がなく拡張
性が低いというような様々な問題がある。

【０００７】これらの問題を解決する手段として、シー
ト状の光バスの光伝送層内に、入射した信号光を拡散す
る光拡散部を設け、その光拡散部で拡散した信号光を光
伝送層内の全ての方向に伝播させるようにした光バス方
式が考えられる。この光バス方式では、拡散された信号
光がシート状の光バスの光伝送層内で伝播するため、前
述した特開平２−４１０４２号公報のように回路基板の
数が固定されることがなく、また、特開昭６１−１９６
２１０号公報のように発光／受光デバイスの光学的位置
合わせの困難さがないという特徴を有する。特に、信号
光入射部と信号光出射部をシート状の光バスを介して対
向する位置に配置することにより、光の利用効率を高め
ることができる。

【０００８】しかしながら、上記方式では、入射された
信号光は拡散して出射されるため、信号光出射部におい
て出力分布をもつ。具体的には、信号光入射部の正面に
ある信号光出射部では高い出力が得られるが、正面から
外れるにしたがい出力が低下する。また、このような光
路を通った信号光は、シート状光バスの信号光出射部に
おいて、さらに外側に屈折して出て行くため、受光素子
への結合効率が低下する。従って、信号光入射部と信号
光出射部との相対位置関係により、同じ信号光出射部で
も信号光入射部の位置により受光量がばらつくという問
題点がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、受光量のばら
つきの低減が図られた光バスシステム、およびその光バ
スシステムを用いた信号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】上記目的を達成する本発
明の光バスシステムは、一方の端縁に沿って配列され
た、信号光の入射を担う複数の信号光入射部と、上記一
方の端縁とは反対側の他方の端縁に沿う、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
シート状の光バスと、上記信号光出射部に対応して配設
され、その信号光出射部から出射した信号光を受光する
受光体とを備えた光バスシステムであって、上記信号光
出射部が、上記複数の信号光入射部それぞれから入射し
その光バス内部を伝播してきた各信号光を、その信号光
出射部に対応して配設された受光体に導く各単位光学素
子の集合からなることを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成する本発明の信号処
理装置は、基体、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、一方の端縁に沿っ
て配列された、信号光の入射を担う複数の信号光入射部
と、上記一方の端縁とは反対側の他方の端縁に沿う、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バスであって、上記信号光入射
部が、入射した信号光をその光バス内部に向けて拡散し
て伝播する拡散体を備えるとともに、上記信号光出射部
が、上記複数の信号光入射部それぞれから入射しその光
バス内部を伝播してきた各信号光を、その信号光出射部
に対応する所定の信号光受光部に導く各単位光学素子の
集合からなるものである光バス、および上記回路基板
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射部ないし上記信号光受光部に
おいて上記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。

【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、本発明の光バスシステムの一実施形
態を示す平面図、図２は、図１に示す光バスの信号光出
射部の拡大図、図３は、図１に示す光バスの信号光出射
部におけるＡ−Ａ’断面図、図４は、図１に示す光バス
の信号光入射部におけるＢ−Ｂ’断面図である。

【００１３】図１に示す光バスシステム１０には、一方
の端縁に沿って配列された、複数の発光素子４からの信
号光の入射を担う複数の信号光入射部６（図１では例示
的に４つの信号光入射部６を示す）と、一方の端縁とは
反対側の他方の端縁に沿う、信号光の出射を担う信号光
出射部７とを有し、信号光入射部６から入射した信号光
を伝播して信号光出射部７から出射するシート状の光バ
ス１が備えられている。また、光バスシステム１０に
は、信号光出射部７に対応して配設され、その信号光出
射部７から出射した信号光を受光する受光素子５（本発
明にいう受光体の一例）も備えられている。

【００１４】光バス１を構成する信号光入射部６には、
入射した信号光を光バス１内部に向けて透過するととも
に拡散する透過拡散体１３が備えられている。一方、信
号光出射部７は、複数の信号光入射部６それぞれから入
射し光バス１内部を伝播してきた各信号光を、信号光出
射部７に対応して配設された受光素子５に導く、図２に
示すような平面形状を有する屈折面１４（本発明にいう
単位光学素子の一例）の集合からなっている。また、信
号光出射部７には、図３に示すように、シート厚さ方向
に進む光を閉じ込める反射面８ａを有する導光路８が備
えられている。

【００１５】また、光バス１は、図３に示すように、光
伝送層１１と、その光伝送層１１を覆うように隣接して
設けられているクラッド層１２を有する。光伝送層１１
は、信号光の伝送を担う層であり、本実施形態では光透
過率の高い、厚さ０ .５ｍｍのＰＭＭＡ( ポリメチルメ
タクリレート、屈折率:1．４９）が用いられている。こ
のようなシート状の光バス１を作製するには、シート状
のＰＭＭＡを所定の大きさに切り出し、その後信号光出
射部７の屈折面１４を切削研磨し、所望の形状に成型し
てもよいし、あるいは、あらかじめ型を用意して、その
型を加熱し、ＰＭＭＡが十分に溶ける温度にしておき、
十分に加熱され溶融状態にあるＰＭＭＡをその型に流し
込むことによって作製してもよい。クラッド層１２は、
光伝送層１１内の信号光が厚さ方向に漏れるのを防ぐた
めに設けられている。クラッド層１２には、光伝送層１
１よりも低い屈折率を有する材料が選定されている。こ
のクラッド層１２により信号光の伝搬効率が高められて
いる。本実施形態では、光伝送層１１にＰＭＭＡを採用
したため、クラッド層には含フッ素ポリマが好適に採用
される。クラッド層１２を形成するには、例えば溶液状
のフッ素含有樹脂材料を光伝送層１１上に塗布してもよ
いし、あるいはシート状に整形された材料であれば、熱
圧着等により形成してもよい。含フッ素ポリマの屈折率
は、１．３０〜１．３６程度であるが、本実施形態では
屈折率１．３６の含フッ素ポリマを用いている。

【００１６】透過拡散体１３は、本実施形態では、図４
に示されるように、光伝送層１１と平行に入射される信
号光を透過するとともに拡散し、さらにその信号光を光
伝送層１１の内部で反射するように、光伝送層１１の側
面に設けられている。透過拡散体１３の性能としては、
発光素子４からの光ビームに対する透過率が高いものが
よく、透過光の分布曲線が完全拡散体の真球特性に近い
特性を有するものが好ましい。透過拡散体１３として
は、例えば５０μｍ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
散フィルム材が使用できる。

【００１７】次に、信号光入射部６に入射した信号光
が、透過拡散体１３により拡散され、信号光出射部７に
おいて、複数の屈折面１４により受光素子５に導かれる
様子について説明する。図１に示す光バス１の伝播距離
Ｌは４０ｍｍ、受光素子５の幅Ｗは１ｍｍである。ま
た、信号光入射部６は、ある信号光入射部６の正面に位
置する受光素子５中心からのＸ方向に０ｍｍ、１０ｍ
ｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの位置に配列されている。この
ような光バスシステム１０に、信号光入射部６側に配置
された発光素子４からの信号光が入射される。すると、
信号光入射部６に入射された信号光が、透過拡散体１３
により透過拡散され、光バス１内に伝播される。このと
き、透過拡散体１３により拡散された信号光は、図４に
示すように、あらゆる角度で光伝送層１１に入射され
る。入射された信号光は、光伝送層１１の上面および下
面に達した時、光伝送層１１を覆うように設けられたク
ラッド層１２の有する屈折率と光伝送層１１の有する屈
折率との屈折率差による全反射の条件を満たすすべての
光が、光伝送層１１に閉じ込められ光伝送に寄与する。
一方、全反射の条件を満たさないものは、反射を繰り返
すことにより、ほとんどすべてのものが光伝送層１１か
ら出ていく。また、シート面上での信号光の広がりは、
拡散の作用により光伝送層１１内すべての方向に伝播し
ていくが、拡散面では通常その法線方向の光が強い。法
線とθ方向に進む光の光度Ｉは、理想的な拡散面では、
ランバートのコサイン法則により、以下の式で表され
る。

【００１８】Ｉ＝Ｉ₀ ｃｏｓθ Ｉ₀ は、法線方向の光度を表す。光度Ｉは、法線方向の
光度Ｉ₀ にθの余弦を乗じて表せるので、拡散点に対し
て球状の分布となる。平面状では、図４に示す実線ａの
ように円形の分布となる。このため、受光素子５の正面
に位置する信号光入射部６からの信号光強度に比べ、そ
の受光素子５の正面から外れたところに位置する信号光
入射部６からの信号光強度は低くなってしまう。

【００１９】そこで、本実施形態の光バスシステム１０
では、図２に示すように、屈折面１４それぞれが、複数
の信号光入射部６のいずれかに、複数（例えば２つ）の
屈折面が同じ信号光入射部に対応づけられるのを許容し
て、対応づけられている。以下、図５、図６を参照して
説明する。図５は、図１に示す光バスの信号光出射部の
構造と信号光の集光を説明する図、図６は、図５におけ
る信号光出射部の拡大図である。

【００２０】図５には、ある信号光入射部６の正面に位
置する受光素子５中心からのＸ方向に１０ｍｍ、２０ｍ
ｍ、３０ｍｍ（光バス１の最端部）ずれた位置に配列さ
れた信号光入射部６（入射部Ａ，Ｂ，Ｃと称する）から
の信号光が、その受光素子５に入射される様子が示され
ている。具体的には、図６に示すように、入射部Ａ，Ｂ
から伝播される信号光ａ，ｂは屈折面１４＿１，１４＿
２により屈折され、受光素子５の幅Ｗ（１ｍｍ）より広
い範囲に集光される。また、入射部Ｃから伝播される信
号光ｃは２つの屈折面１４＿３ａ，１４＿３ｂにより屈
折される。屈折にあたり、信号光ｃの、屈折面１４＿３
ａによる部分は、受光素子５の幅Ｗより広い範囲に集光
され、信号光ｃの、屈折面１４＿３ｂによる部分は、受
光素子５の幅Ｗより狭い範囲に集光されるため、光バス
１の最端部に位置する入射部Ｃからの信号光ｃの、屈折
面１４＿３ａによる光量の低減が、屈折面１４＿３ｂに
より補われる。尚、光バス１の正面に位置する信号光入
射部６からの信号光（図示せず）は、屈折面１４＿４に
より屈折され、受光素子５の幅Ｗより狭い範囲に集光さ
れる。このように、屈折面１４＿１，１４＿２，１４＿
３ａにより屈折した信号光は、受光素子５を覆いより広
い範囲に照射され、各屈折面の位置が受光素子５の正面
から外れるにしたがってその照射範囲は広がり、屈折面
１４＿３ｂ，１４＿４により屈折した信号光は、受光素
子５の一部分のみに照射される。すなわち、各信号光入
射部６に対応する屈折面ごとに面積の和を求めたとき
に、信号光出射部７の正面から離れた位置に配設された
信号光入射部６に対応する屈折面ほど広い面積の和を有
するものであるため、光強度が弱い信号光であっても多
くの光量が受光素子５に結合され、均一性を高めること
ができる。また、受光素子５の位置がずれた場合、ある
いは信号光入射部６での信号光入射点がずれた場合にお
いても、受光素子５での受光量の大きな減少は起こら
ず、安定してデータ伝送を行なうことができる。

【００２１】また、本実施形態の光バスシステム１０で
は、図３に示すように、信号光出射部７に光伝送層１１
の厚さ方向について、受光素子５に向かう信号光を閉じ
込めるミラー面８ａからなる導光路８が設けられている
ため、信号光出射部７に設けられた屈折面１４から出射
した信号光の、光伝送層１１の厚さ方向への拡散が防止
され、光の利用効率が高まる。

【００２２】本実施形態の光バスシステム１０では、信
号光出射部７が、各信号光入射部６に対応した、各信号
光入射部６からの信号光を受光素子５に結合させるため
の複数の屈折面１４を有するため、信号光入射部６に入
射され透過拡散体１３により透過拡散された信号光が、
各信号光入射部６に対応した屈折面１４により屈折して
受光素子５に導かれる。従って、信号光入射部６の拡散
分布に起因した受光素子５での信号光量のばらつき、お
よび信号光入射部６と信号光出射部７の相対位置関係に
よる受光素子５での信号光量のばらつきが改善され、各
信号光出射部７で均一性のよい出力が得られる。また、
信号光出射部７に設けられた各信号入射部６に対応した
屈折面１４は、シート状光バス１を構成するシート状伝
送媒体の端面に形成されるものであるため、信号光入射
部６，信号光出射部７が一体して形成されることとなり
部品点数が減るばかりでなく、それら信号光入射部６，
信号光出射部７の接続が容易となる利点を有する。ま
た、信号光出射部に、その信号光出射部の正面に位置す
る信号光入射部６に対応する１つの屈折面を形成する
と、信号光出射部の構造が一層簡素化される。

【００２３】尚、本実施形態の光バスシステム１０で
は、信号光出射部７に、単位光学素子の一例として屈折
面１４を設けたもので説明したが、これに限られるもの
ではなく、信号光出射部に反射面を設け、その反射面に
より信号光を反射させて受光素子上に集光させてもよ
い。さらに、信号光出射部に反射面を設け、かつ光伝送
層の表面に屈折面を設けて、信号光を受光素子上に集光
させてもよい。

【００２４】また、本実施形態の光バスシステムでは、
信号光出射部の正面から外れた最端部の信号光入射部か
らの信号光に対してのみ、二つの屈折面を用いて受光素
子上に集光させたが、すべての信号光入射部からの信号
光に対して複数の屈折面を用いて受光素子上に集光し
て、さらに均一性を高めてもよい。さらに、本実施形態
の光バスシステム１０では、１つの光伝送層１１と、そ
の光伝送層１１に隣接して設けられたクラッド層１２と
により説明したが、これに限られるものではなく、複数
の光伝送層と、これら光伝送層相互間に、各光伝送層に
接して設けられたクラッド層と、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送を防
止する遮光層とを備えて、クロストークをさらに減少し
てもよい。また、信号光入射部に、光バスをその光バス
のシート状に広がる面の直上から見たときに信号光が入
射する入射面側ほど狭まった形状を有するテーパ面を備
え、さらに効率よく均一性の高い出力を得るようにして
もよい。さらに、信号光入射部に、透過拡散体１３の代
わりに、光信号の分岐を担う複数の微小光学素子からな
る光分岐部を備え、その信号光入射部で伝播方向を規定
したものと組み合わせることにより、さらに効率よく均
一性の高い出力を得るようにしてもよい。また、複数の
光伝送層を備え、ある１つの信号光入射部から他の１つ
の信号光出射部に複数ビットからなる並列光信号を送信
したり、信号光の波長で互いに区別することにより、１
つの光伝送層で複数の光信号の同時受信を行ない、ある
１つの信号光入射部からある１つの信号光出射部への光
信号と、それらとは独立した、他の１つの信号光入射部
から他の１つの信号光出射部への光信号との同時送受信
を行なうものであってもよい。

【００２５】図７は、図１に示す光バスの信号光出射部
とは異なる信号光出射部を示す図である。図７に示すシ
ート状の光バス２１の信号光出射部２７には、受光素子
２５に向かう信号光をその受光素子２５上に集光させる
集光手段として、曲面形状（凸面形状）を有する屈折面
２４が備えられている。このように、信号光出射部２７
に曲面形状を有する屈折面２４を備え、シート状の光バ
ス１内を伝播してきた信号光を屈折して受光素子２５上
に集光させると、より多くの範囲からの信号光を受光素
子２５上に集光させることができるため、光の利用効率
を一層高めることができる。また、受光面積の小さな受
光素子を用いても多くの光量を受光することができるた
め、より高速に信号を伝送することができる。また、信
号光出射部に、曲面形状を有する反射面を備えて、信号
光を受光素子上に集光させてもよい。

【００２６】次に、本実施形態の光バスシステム１０を
用いた信号処理装置について説明する。図８は、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。本発
明にいう基体の一例である支持基板２上に、前述した、
光伝送層１１とクラッド層１２を有するシート状の光バ
ス１が複数積層され固定されている。また、支持基板２
上には、基板用コネクタ２＿２が固定され、各基板用コ
ネクタ２＿２には各回路基板３が着脱自在に装着され
る。さらに支持基板２上には、電気配線２＿１が設けら
れており、それらの電気配線２＿１は、基板用コネクタ
２＿２を経由して、基板用コネクタ２＿２に装着された
回路基板３上のＶＬＳＩなどの電子回路３＿１と電気的
に接続される。また、回路基板３には、発光素子４およ
び受光素子５が備えられており、回路基板３を基板用コ
ネクタ２＿２に装着することにより、発光素子４が光バ
ス１の信号光入射側に配置され、受光素子５が光バス１
の信号光出射側に配置される。ある電子回路３＿１で処
理され出力された電気信号は、発光素子４により電気／
光変換（Ｅ／Ｏ変換）され、変換された信号光が受光素
子５により光／電気変換（Ｏ／Ｅ変換）され、変換され
た電気信号が他の電子回路３＿１に入力され処理され
る。本実施形態の信号処理装置では、前述した光バス１
を備えたものであるため、信号光の伝送効率が高めら
れ、かつ各受光素子間での受光量のばらつきの低減が図
られたシステムが構築される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の実施例として、図１に示す光バスシステム１０を
作製した。また、従来例として、従来の、透過拡散体お
よび単位光学素子が備えられていない光バスシステムを
作製した。

【００２８】図９は、本実施例の光バスシステムと従来
の光バスシステムとの受光量分布を比較して示すグラ
フ、図１０は、本実施例の光バスシステムと従来の光バ
スシステムとの、受光量の平均値およびばらつきを比較
して示す図である。図９に示すグラフの縦軸は、受光素
子の正面に位置する信号光入射部からの信号光強度を１
とした場合の受光量を示し、横軸は受光素子の中心から
の距離を示している。尚、横軸に示す距離１０ｍｍ，２
０ｍｍ，３０ｍｍは、前述した図５に示す入射部Ａ，入
射部Ｂ，入射部Ｃからの信号光にそれぞれ対応する。図
９に示すように、本実施例では受光量の減少は受光素子
の中心から離れた場合であっても、従来例と比較し小さ
かった。また、図１０に示すように、本実施例では受光
量の平均値は、従来例の０．７９と比較し０．９０と大
きく、さらに受光量のばらつきは、従来例の０．２１と
比較し０．１３と小さかった。このように、本実施例の
光バスシステム１０では、受光量が安定して多く得ら
れ、かつばらつきを小さく抑えることができた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光バスシ
ステムによれば、信号光出射部が、複数の信号光入射部
それぞれから入射し光バス内部を伝播してきた各信号光
を、その信号光出射部に対応して配設された受光体に導
く各単位光学素子の集合からなるものであるため、全体
として、複数の信号光入射部から入射した信号光が空間
的に複数に分割して受光体に集光される。従って、信号
光の伝送効率が高められ、かつ信号光入射部の拡散分布
に起因した受光体での信号光量のばらつき、および信号
光入射部と信号光出射部の相対位置関係による受光体で
の信号光量のばらつきが改善される。また、各信号光出
射部に対応する位置に各受光体を配置した場合、各受光
体間での信号光量のばらつきが改善され均一性のよい出
力を得ることができる。

【００３０】また、本発明の信号処理装置によれば、信
号光出射部が、上述の単位光学素子を備えたものである
ため、信号光の伝送効率が高められ、かつ受光体での信
号光量のばらつきが改善されることとなり、安定したデ
ータ伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光バスシステムの一実施形態を示す平
面図である。

【図２】図１に示す光バスの信号光出射部の拡大図であ
る。

【図３】図１に示す光バスの信号光出射部におけるＡ−
Ａ’断面図である。

【図４】図１に示す光バスの信号光入射部におけるＢ−
Ｂ’断面図である。

【図５】図１に示す光バスの信号光出射部の構造と信号
光の集光を説明する図である。

【図６】図５における信号光出射部の拡大図である。

【図７】図１に示す光バスの信号光出射部とは異なる信
号光出射部を示す図である。

【図８】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９】本実施例の光バスシステムと従来の光バスシス
テムとの受光量分布を比較して示すグラフである。

【図１０】本実施例の光バスシステムと従来の光バスシ
ステムとの、受光量の平均値およびばらつきを比較して
示す図である。

【符号の説明】

１，２１シート状光バス２支持基板３回路基板４発光素子５，２５受光素子６信号光入射部７，２７信号光出射部８導光路８ａ反射面１０光バスシステム１１光伝送層１２クラッド層１３透過拡散体１４，１４＿１，１４＿２，１４＿３ａ，１４＿３ｂ，
１４＿４，２４屈折面２支持基板２＿１電気配線２＿２基板用コネクタ３回路基板３＿１電子回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の端縁に沿って配列された、信号光
の入射を担う複数の信号光入射部と、前記一方の端縁と
は反対側の他方の端縁に沿う、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
光バスと、前記信号光出射部に対応して配設され、該信
号光出射部から出射した信号光を受光する受光体とを備
えた光バスシステムであって、前記信号光出射部が、前記複数の信号光入射部それぞれ
から入射し該光バス内部を伝播してきた各信号光を、該
信号光出射部に対応して配設された受光体に導く各単位
光学素子の集合からなることを特徴とする光バスシステ
ム。
【請求項２】前記単位光学素子が、前記他方の端縁に
形成された屈折面であることを特徴とする請求項１記載
の光バスシステム。
【請求項３】前記単位光学素子それぞれが、前記複数
の信号光入射部のいずれかに、１つの信号光入射部への
複数の単位光学素子の対応づけを許容して、対応づけら
れてなることを特徴とする請求項１記載の光バスシステ
ム。
【請求項４】前記複数の信号光入射部のうちの１つの
信号光入射部が前記信号光出射部の正面に位置するもの
であって、この正面に位置する信号光入射部には単一の
単位光学素子が対応づけられてなることを特徴とする請
求項３記載の光バスシステム。
【請求項５】前記単位光学素子が、各信号光入射部に
対応する単位光学素子ごとに面積の和を求めたときに、
前記信号光出射部の正面から離れた位置に配設された信
号光入射部に対応する単位光学素子ほど広い面積の和を
有するものであることを特徴とする請求項３記載の光バ
スシステム。
【請求項６】前記単位光学素子それぞれを経由して前
記受光体に向かう光束の幅と該受光体の受光面の幅が相
互に異なる寸法を有することを特徴とする請求項１記載
の光バスシステム。
【請求項７】前記単位光学素子が、該単位光学素子を
経由して前記受光体に向かう信号光を該受光体上に集光
させる集光手段を備えたものであることを特徴とする請
求項１記載の光バスシステム。
【請求項８】前記信号光出射部が、前記光バスの厚さ
方向について、前記単位光学素子を経由した後の、前記
受光体に向かう信号光を閉じ込めるミラー面を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の光バスシステム。
【請求項９】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、一方の端縁に沿って配列された、信号光の入射を担う複
数の信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の他方
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バスであっ
て、前記信号光入射部が、入射した信号光を該光バス内
部に向けて拡散して伝播する拡散体を備えるとともに、
前記信号光出射部が、前記複数の信号光入射部それぞれ
から入射し該光バス内部を伝播してきた各信号光を、該
信号光出射部に対応する所定の信号光受光部に導く各単
位光学素子の集合からなるものである光バス、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射部ないし前記信号光
受光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。