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JP3695055B2 - Optical data bus, optical data bus device, and signal processing device - Google Patents

Optical data bus, optical data bus device, and signal processing device Download PDF

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JP3695055B2 JP8504897A JP8504897A JP3695055B2 JP 3695055 B2 JP3695055 B2 JP 3695055B2 JP 8504897 A JP8504897 A JP 8504897A JP 8504897 A JP8504897 A JP 8504897A JP 3695055 B2 JP3695055 B2 JP 3695055B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の伝播を担うシート状の光データバス、およびその光データ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る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(EMI:Electromagnetic 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の概要は、『内田禎二、第9回 回路実装学術講演大会 15C01,pp.201〜202』や『H.Tomimuro etal.,“Packaging Technology for Optical Interconnects”,IEEE Tokyo No.33 pp.81〜86,1994』、『和田修、エレクトロニクス1993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。
【0005】
これらのほかに、自由空間を利用した回路基板相互間のデータ伝送技術として、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問題がある。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。さらに、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】
これらの問題を解決する手段として、シート状の光データバスに、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データバス方式が考えられる。次に、このような方式の光データバスの一例について説明する。
図12は、シート状の光データバスに光拡散部を設けた場合の信号光の拡散の様子を示す断面図(a)および平面図(b)である。
【0007】
図12(a)および図12(b)に示すように、この光データバス90には、光伝送層93の表面93aに交わる方向から入射された信号光95が光伝送層93を透過して到達する光伝送層の裏面93b上に光拡散部92が設けられている。光拡散部92に到達した信号光95は、光拡散部92によって広い角度で拡散される。この光データバスでは、接続相手の回路基板の発光素子から出射された信号光95が光拡散部92に到達するよう回路基板との位置合わせを行う必要があるが、図12(b)に示すように光拡散部92の面積を一定の大きさとしておくことにより、容易に位置合わせを行うことができる。また、信号光95bは光拡散部92により広い角度で拡散されて信号光出射部94側の端縁94a全面にゆきわたるので、この端縁94aに沿って複数の回路基板の受光素子を対向配置することにより、この光データバス90を複数の回路基板と光学的に接続することができる。
【0008】
このように、この光データバスは接続相手の回路基板との位置合わせが容易であり、かつ、この光データバスは複数の回路基板と光学的に接続することができるので、光データバスと回路基板とを互いに自由に差し替えることができ、拡張性に富んだ自由度の高いシステムを構築することが可能である。また、この光データバスでは、信号光は空間を伝播するのではなく光伝送層内を伝播するため埃などの環境条件の影響を受けないという利点を有する。さらに、接続相手の回路基板との光学的位置合わせに厳密性を要しないことから温度変化等にも強いという長所も備えている。
【0009】
しかし、この光データバスでは、信号光はあらゆる方向に平均に拡散されるため、拡散された信号光のうち、図12(a)に破線で示すような全反射の条件を満たさない信号光95aは光伝送層93から外部へ飛び出していってしまう。全反射の臨界条件が45度の場合に完全拡散面であると仮定すると、信号光の損失は1/2であるが、完全拡散面となっていない場合には光の損失は1/2を越える。しかも、図12(b)に示すように、光拡散部92によって拡散された信号光のうちハッチングを施した扇形方向に拡散した信号光95bしか信号光出射部94には到達せず、それ以外の方向に拡散した信号光95cは無駄になるので信号光の利用効率はさらに数分の1に低下する。そのため、光データバスの信号光出射部94に到達する信号光の強度が弱まり、信号処理装置の高速化や低消費電力化を図る上で問題がある。また、光データバスの信号光出射部94側の端縁94a全面にわたって信号光は拡散されるものの、端縁4aの、光データバスの幅W方向の信号光光量にはばらつきがあり、光データバスの信号光出射部94側の端縁94aに対向配置される接続相手の回路基板側の複数の受光素子相互間の受光量にばらつきが生じるという問題がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、信号光の伝送効率が高く、信号光出射部側の端縁における出射光量のばらつきの少ない光データバス、およびその光データ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】
上記目的を達成する本発明の光データバスは、一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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信号光出射部から出射するシート状の光データバスであって、
上記一方の端縁に、入射した信号光を上記光データバス内部に拡散させる、シリンドリカル面が複数配列されてなる拡散手段を有することを特徴とする。
【0012】
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、
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、上記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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データバスであって、上記一方の端縁に、入射した信号光を上記光データバス内部に拡散させる、シリンドリカル面が複数配列されてなる拡散手段を有する光データバス、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信号光出射部において上記光データ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、本発明の光データバスの第1の実施形態を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
図1(a)および図1(b)には、信号光15の入射を担う信号光入射部11と、光データバス10内を拡散する信号光16の出射を担う信号光出射部14とを有し、信号光入射部11から入射した信号光15を伝播して信号光出射部14から出射するシート状の光データバス10が示されている。
【0014】
光データバス10は、信号光入射部11側の端縁11aに、断面が凸レンズ状のシリンドリカル面12が複数配列されてなる拡散手段19を有している。この拡散手段19は、入射した信号光15を光データバス10本体の光伝送層13内部に拡散させる機能を有する。
光データバス10の本体部分は、光透過率の高いPMMA(ポリメチルメタクリレート)よりなる厚さ0.5mmのシート状の光伝送層13である。この光伝送層13は、予め型を用意し、その型をPMMAが溶融する温度に加熱しておき、溶融状態にあるPMMAをその型に流し込むことにより作製される。なお、シリンドリカル面12は、実際に信号光15が入射される部位にのみ形成されていればよく、必ずしも端縁11aの全面に形成する必要はない。
【0015】
シリンドリカル面12は、入射した入射光15を光伝送層13内に拡散させる作用を持つものであり、その材料としては光伝送層13と同じPMMAが用いられる。このシリンドリカル面12の部分は、光伝送層13と同様、予め型を用意し、その型をPMMAが溶融する温度に加熱しておき、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される。なお、本実施形態では、このシリンドリカル面12の部分は、光データバス10の本体部分である光伝送層13とは別部材として図示されているが、このように、シリンドリカル面12の部分と光伝送層13の部分とを一旦別々に形成した後、光データバス10として一体的に組み合わせて用いてもよいし、後述する第3および第4の実施形態に示すように最初からこの両者を一体の部材として形成してもよい。
【0016】
図2は、図1に示した光データバスの平面図(a)およびそのA−A断面図(b)である。
本実施形態におけるシリンドリカル面12の配列ピッチpは数百μmであり、この配列ピッチpの大きさは、半導体レーザから出射されレンズによってコリメートされた入射光15のビーム径より小さく設定されている。第1の実施形態におけるシリンドリカル面12は凸レンズとして形成されており、入射した信号光15を信号光出射部14側の端縁14aに向けて拡散する。拡散された信号光16の広がりは、シリンドリカルレンズの焦点距離fによって変化する。拡散された信号光16に十分なブロードキャスト性(信号光16の広がりかた)を持たせるために、入射した信号光15が信号光出射部14側の端縁14aに広げられた状態で到達するように信号光16を拡散させる必要がある。
【0017】
ここで、シリンドリカル面12の配列ピッチをp、光伝送層13の信号光伝送方向の長さをL、信号光出射部14側の端縁14aの幅をW、シリンドリカルレンズとしての焦点距離をfとしたとき、
f<p・L/W
なる関係を満たすように各パラメータを設定することにより、拡散された信号光16に十分なブロードキャスト性を持たせることができる。
【0018】
なお、光データバス10に入射した信号光15は、シリンドリカル面12によってシート面10aの厚さ方向に拡散されることはないので、光伝送層13内を拡散する信号光16のシート面10aの厚さ方向への広がり(図2(b)における角度θの広がり)は、光データバス10に入射される信号光15本来の広がりによるものであり、光データバス10に入射した信号光は全反射条件を満たすためシート面10aの外へ抜け出ることはなく、光伝送層13内を伝送し信号光出射部14側の端縁14aに到達する。
【0019】
このように本実施形態の光データバス10(図2(a)参照)では、入射した信号光15は信号光出射部14に向けてのみ拡散され、図12(a)に示したような、光伝送層外へ抜け出る信号光95aによる損失がほとんどなく、また、図12(b)に示したような、扇形外の方向に広がる信号光95cによる損失がほとんどないため、従来例に比べて数倍高い信号光利用効率が得られる。
【0020】
次に、本実施形態の光データバス10の信号光出射部14側の端縁14aに到達した信号光の強度の端縁14aの幅W方向のばらつきについて説明する。
図3は、図2に示した光データバスの信号光出射部における信号光強度のばらつきを説明するための図である。
図3(a)は信号光入射部11(図2(a)参照)側の端縁11aに形成されたシリンドリカル面12に入射する入射光の、信号光入射部11側の端縁11aの幅方向の位置による光量分布を示すグラフであり、図3(b)は信号光出射部14(図2(a)参照)側の端縁14aに到達した各信号光それぞれの端縁14aの幅方向の位置による光量分布を示すグラフであり、図3(c)は信号光出射部14側の端縁14aから外部に出射される信号光の端縁14aの幅方向の位置による光量分布を示すグラフである。
【0021】
図3(a)に示すように、信号光入射部11側の端縁11aに入射する信号光15の光量分布はガウス分布の形状を示している。本実施形態では、前述のように、シリンドリカル面12の配列ピッチpは入射光15のビーム径より小さく形成されており、図3(a)に示した分布曲線を配列ピッチpで区分すると破線で示したように3つの領域A,B,Cに区分することができる。このような、3つの領域A,B,Cに跨る光量分布を持った信号光15が光データバス10の信号光入射部11に入射されると、信号光15は、図3(b)に示すように、3つのシリンドリカル面12a,12b,12cに分かれて入射される。そのうち、シリンドリカル面12aに入射した信号光15は、シリンドリカル面12aで拡散され(16a)、光伝送層13を透過して信号光出射部14側の端縁14aに到達する。拡散した信号光16aの端縁14aにおける光量分布は、図3(b)に曲線17aとして示すように右下がりの分布を示す。また、シリンドリカル面12bに入射した信号光は、シリンドリカル面12aで拡散され(16b)、光伝送層13を透過して信号光出射部14側の端縁14aに到達する。拡散した信号光16bの端縁14aにおける光量分布は、図3(b)に曲線17bとして示すように上に凸のほぼ左右対称の分布を示す。また、シリンドリカル面12cに入射した信号光は、シリンドリカル面12aで拡散され(16c)、光伝送層13を透過して信号光出射部14側の端縁14aに到達する。拡散した信号光16cの端縁14aにおける光量分布は、図3(b)に曲線17cとして示すように右上がりの分布を示す。
【0022】
信号光出射部14側の端縁14a上では上記の3つの曲線17a,17b,17cで示される分布を持つ信号光16a,16b,16cが合成され、その結果、端縁14a上に得られる信号光の光量分布は、図3(c)に示すようにほぼ平坦な曲線18を示す。このように、同時に複数のシリンドリカル面に信号光が入射する場合には、信号光出射部での光量分布はほぼ平坦な曲線となるが、一つのシリンドリカル面に信号光が入射した場合でも光データバスとして機能させることは可能である。
【0023】
なお、シリンドリカル面12は、本実施形態のように断面が凸レンズ状のシリンドリカルレンズを構成するものだけではなく、次に説明するように、断面が凹レンズ状のシリンドリカルレンズを構成するものでもよい。以下に、断面を凹レンズ状のシリンドリカルレンズとした場合の変形例について説明する。
図4は、本発明の光データバスの第1の実施形態の変形例を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【0024】
図4(a)および図4(b)には、信号光25の入射を担う信号光入射部21と、光データバス20内を拡散する信号光26の出射を担う信号光出射部24とを有し、信号光入射部21から入射した信号光25を伝播して信号光出射部24から出射するシート状の光データバス20が示されている。
光データバス20は、信号光入射部21側の端縁21aに、断面が凹レンズ状のシリンドリカル面22が複数配列されてなる拡散手段29を有している。この拡散手段29は入射した信号光25を光データバス20本体の光伝送層23内部に拡散させる機能を有する。
【0025】
このように、複数の凹レンズ状のシリンドリカル面22が形成された光データバス20においても、図3を参照して説明した第1の実施形態の光データバス10におけると同様、信号光出射部24側の端縁24aからは、ほぼ平坦な光量分布を持つ信号光が出射される。
なお、以上説明した第1の実施形態およびその変形例では、1層のみの光データバスが示されているが、実際にはこのような光データバスを複数層重ね合わせて積層構造としたものが信号処理装置のデータバスとして用いられる。積層構造については後述する。
【0026】
次に、本発明の光データバスの第2の実施形態について説明する。
図5は、本発明の光データバスの第2の実施形態を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
図5(a)および図5(b)には、信号光35の入射を担う信号光入射部31と、光データバス30内を拡散する信号光36の出射を担う信号光出射部34とを有し、信号光入射部31から入射した信号光35を伝播して信号光出射部34から出射するシート状の光データバス30が示されている。
【0027】
光データバス30は、信号光入射部31側の端縁31aに、断面が凸レンズ状のシリンドリカル面32が複数配列されてなる拡散手段39を有している。この拡散手段39は入射した信号光35を光データバス30本体の光伝送層33内部に拡散させる機能を有する。
このように、本実施形態では、シリンドリカル面32は光データバス30の本体部分の光伝送層33と一体として形成されており、この点が、シリンドリカル面の部分と光伝送層の部分とを別々に形成した後に一体として組み合わされる第1の実施形態の光データバスとは異なっている。そのため、本実施形態には、シリンドリカル面の部分と光伝送層の部分との位置合わせが不要となるという利点がある。それ以外の点はすべて第1の実施形態におけると同様であり、図3を参照して説明したのと同様、信号光出射部34側の端縁34aからは、ほぼ平坦な光量分布を持つ信号光が出射される。
【0028】
なお、シリンドリカル面32は、本実施形態のように断面が凸レンズ状のシリンドリカルレンズを構成するものだけではなく、次に示すように、断面が凹レンズ状のシリンドリカルレンズを構成するものであってもよい。以下に、断面を凹レンズ状のシリンドリカルレンズとした場合の変形例について説明する。
図6は、本発明の光データバスの第2の実施形態の変形例を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【0029】
図6(a)および図6(b)には、信号光45の入射を担う信号光入射部41と、光データバス40内を拡散する信号光46の出射を担う信号光出射部44とを有し、信号光入射部41から入射した信号光45を伝播して信号光出射部44から出射するシート状の光データバス40が示されている。
光データバス40は、信号光入射部41側の端縁41aに、断面が凹レンズ状のシリンドリカル面42が複数配列されてなる拡散手段49を有している。この拡散手段49は入射した信号光45を光データバス40本体の光伝送層43内部に拡散させる機能を有する。
【0030】
このように、複数のシリンドリカル面42が形成された光データバス40においても、図5を参照して説明した第2の実施形態の光データバス30におけると同様、信号光出射部44側の端縁44aからは、ほぼ平坦な光量分布を持つ信号光が出射される。
なお、以上説明した第2の実施形態およびその変形例では、1層のみの光データバスが示されているが、実際にはこのような光データバスを複数層重ね合わせて積層構造としたものが信号処理装置のデータバスとして用いられる。
【0031】
次に、本発明の光データバスの第3の実施形態について説明する。
図7は、本発明の光データバスの第3の実施形態の概要を示す斜視図(a)、平面図(b)および断面図(c)である。
図7(a)、図7(b)および図7(c)には、信号光55の入射を担う信号光入射部51と、光データバス50内を拡散する信号光56の出射を担う信号光出射部54とを有し、信号光入射部51から入射した信号光55を伝播して信号光出射部54から出射するシート状の光データバス50が示されている。
【0032】
光データバス50の信号光入射部51側の端縁51aは光データバス50のシート面50aに対し斜めに形成されており、その斜めの端面に、断面が凸レンズ状のシリンドリカル面52が複数配列されてなる拡散手段59を有している。この拡散手段59により、光データバス50のシート面50aに交わる方向から入射される信号光55を、傾斜したシリンドリカル面52により信号光出射部54に向かう方向に反射するとともに光データバス50本体の光伝送層53内に拡散する。
【0033】
本実施形態においては、シリンドリカル面52のシート面50aに対する傾斜角度を全反射条件を満足する角度より大きくすることにより、シリンドリカル面での信号損失を極めて少なくすることができる。シリンドリカル面52の表面には、蒸着法などによりアルミニウムなどの反射膜を形成することによって全反射条件を満足しない場合でも信号光の伝送効率をさらに向上させることが可能であり、その場合には傾斜角度は任意の角度に設定することができるが、通常は、この傾斜角度は45度に設定することが望ましい。
【0034】
本実施形態の光データバスは、シート面50aに対して斜めに形成された端縁51aが入射光55を信号光出射部54の方向に反射するよう構成されており、接続相手の回路基板側から見た信号光入射部51のシート面上への投影面は、ある一定の広がりを持っているので、この光データバスを回路基板と接続する際に、回路基板の発光素子からの信号光の光軸がこの広がりを持った投影面内に納まるように位置を合わせるだけで極めて容易に光学的に位置合わせすることができる。
【0035】
また、本実施形態の場合も、光データバス50に入射した信号光55は、シリンドリカル面52によってシート面50aの厚さ方向に拡散されることはないので、光伝送層53内を拡散する信号光56のシート面50aの厚さ方向への広がりは、光データバス50に入射される信号光15本来の広がりによるものであり、光データバス50に入射した信号光は全反射条件を満たすためシート面50aの外へ抜け出ることはなく、光伝送層53内を伝送し信号光出射部54側の端縁54aに到達する。
【0036】
なお、以上説明した第3の実施形態では、1層のみの光データバスが示されているが、実際にはこのような光データバスを複数層重ね合わせて積層構造としたものが信号処理装置のデータバスとして用いられる。
次に、本発明の光データバスの第4の実施形態について説明する。
図8は、本発明の光データバスの第4の実施形態の概要を示す平面図(a)および一部拡大図(b)である。
【0037】
この実施形態の基本的な構成は第2の実施形態と同様であり、図8(a)に示すように、この光データバス60は、信号光65a,65b,65cの入射を担う信号光入射部61と、光データバス60内を拡散する信号光66a,66b,66cの出射を担う信号光出射部64とを有し、信号光入射部61から入射した信号光65を伝播して信号光出射部64から出射するシート状の光データバスである。
【0038】
光データバス60の信号光入射部61側の端縁61aのうちの3個所の信号光入射位置A,B,Cに、シリンドリカル面62a,62b,62cが形成されてなる拡散手段69が形成されている。この拡散手段69は入射した信号光65を光データバス60本体の光伝送層63内部に拡散させる機能を有する。
信号光入射部61側の端縁61aの、光データバス60の中央の位置(信号光入射位置B)に形成されたシリンドリカル面62bは、第1〜第3の実施形態に示したシリンドリカル面と同様、左右対称形のシリンドリカルレンズ状に形成されており、信号光出射部64全縁にわたって信号光が拡散されるように焦点距離と配列ピッチが設定されている。
【0039】
一方、信号光入射部61側の端縁61aの、光データバス60の一方の側面67aに寄った位置(信号光入射位置A)に形成されたシリンドリカル面62aは、入射した信号光を側面67a側よりも、これと反対側の他方の側面67b側に大きく拡散させる形状、すなわち、図8(b)に示すように、凸レンズの円弧の一部分を切り欠いたような形状に形成されている。また、端縁61aの、光データバス60の一方の側面67aとは反対側の他方の側面67bに寄った位置(信号光入射位置C)に形成されたシリンドリカル面62cはシリンドリカル面62aと同様、凸レンズの円弧の一部分を切り欠いたような形状に形成されている。
【0040】
シリンドリカル面62aおよびシリンドリカル面62cをこのような特殊な形状とし信号光出射部64の端縁64aの全縁にわたって信号光が拡散されるように焦点距離と配列ピッチを設定することにより信号光の拡散方向を制御して信号光66a,66b,66cすべてが端縁64a全面にわたって拡散される。
次に、上記の第1〜第4の実施形態に示した光データバスを複数層重ね合わせて積層構造としたものを信号処理装置のデータバスとして用いる場合の構成について説明する。
【0041】
図9は、複数の光伝送層、クラッド層および光吸収層が積層された積層構造の光データバスの概要図である。
図9に示すように、光伝送層2と、それを両面から挟む2枚のクラッド層3とからなる積層体が信号光の伝送を担う伝送経路を形成しており、このような積層体がさらに光吸収層4を間に挟んで複数層積層されて積層構造の光データバス1が形成されている。このように光データバス1を複数の光伝送層2から成る積層構造とすることにより、任意の系統数の信号処理回路からの信号光をこの積層構造の光データバス1を介して複数ビットからなる並列光信号として任意の系統数の信号処理回路に送信し、または受信することができる。
【0042】
なお、本発明の光データバスは、積層構造として形成したもののみを対象とするものではなく、一層の光伝送層のみを備えた光データバスをも含む。光伝送層が一層のみの場合は、例えば、信号光の波長などで複数の信号光を相互に区別することにより複数の信号光の同時送受信を行なうことができる。
次に、本発明の信号処理装置の実施形態について説明する。
【0043】
図10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。この信号処理装置には、図7を参照して説明した光データバス50と同形の、斜めの端面にシリンドリカル面が複数配列されてなる拡散手段を有する光データバスを複数枚積層したものが用いられている。
図10に示すように、本発明にいう基体の一例であるマザーボード70の上に、信号光を光データバス50に向けて出射する信号光出射端82と、信号光出射端82から出射される信号光に担持させる信号を生成するVLSIなどの回路81と、光データバス50から出射された信号光を入射する信号光入射端84と、信号光入射端84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VLSIなどの回路81とが搭載された複数枚の回路基板80が実装されている。
【0044】
これら複数枚の回路基板80は、各回路基板80に搭載された信号光出射端82ないし信号光入射端84が、信号光入射部51(図7参照)ないし信号光出射部54において光データバス50と結合される状態にマザーボード70上に固定する複数の基板固定部71によりマザーボード70に固定される。
図11は、光データバスの信号光入出射部と回路基板の信号光入出射端との光学的接続状態を示す概要図である。
【0045】
図11に示すように、回路基板80の信号光出射端82には複数の発光素子83、信号光入射端84には複数の受光素子85がそれぞれ備えられており、回路基板80を基板固定部71(図10参照)に装着することにより、発光素子83が光データバス50の各光伝送層53の信号光入射部51に対応する位置に配置され、受光素子85が光データバス50の各光伝送層53の信号光出射部54に対応する位置に配置される。なお、光データバス50の各光伝送層53の信号光入射部51には、図7を参照して説明した、シリンドリカル面52が複数配列されてなる拡散手段59が備えられており、拡散手段59は入射した信号光を各光伝送層53内部に拡散させる。こうして各回路基板80と光データバス50の各光伝送層53とが光学的に結合される。
【0046】
図10に戻り説明を続ける。マザーボード70上には、電気配線(図示せず)が設けられており、それらの電気配線は、基板固定部71を経由して基板固定部71に装着された回路基板80上のVLSIなどの回路81に電気的に接続される。回路基板80を基板固定部71に装着することにより、回路基板80の信号光出射端82に備えられた発光素子83は、ある回路81で処理され出力された電気信号を電気/光変換し、変換された信号光を光データバス50の信号光入射部51に向かって出射する。
【0047】
光データバス50の信号光入射部51に入射された信号光は各光伝送層53内を拡散し信号光出射部54に伝播し、信号光出射部54から回路基板80の信号光入射端84に備えられた受光素子85に出射される。受光素子85により受光された信号光は光/電気変換され、変換された電気信号は他の電子回路81に入力され処理が行われる。
【0048】
次に、光データバス50と回路基板80との光学的位置合わせについて説明する。この光データバス50では、図11に示すように、信号光入射部51側の端縁51aの斜めの端面には、入射した信号光を信号光出射部54の方向に反射するシリンドリカル面52(図7参照)が複数配列されているので、光データバス50側の信号光出射部54と、回路基板80側の信号光入射端84に備えられた受光素子85とを位置合わせするだけで回路基板80の信号光出射端82に備えられた発光素子83と光データバス50の信号光入射部51との光学的位置合わせが自動的に行われる。従って、光データバス50と回路基板80の双方を自由に抜き差しすることが可能となり拡張性に富む自由度の高い信号処理装置を構成することができる。しかも、この信号処理装置には、図7を参照して説明したように、信号光損失の少ないシリンドリカルレンズによる高伝送効率の拡散が行われる光データバスが用いられているので、高速で低消費電力の信号処理装置を得ることができる。
【0049】
なお、この実施形態には、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う回路の双方を搭載した回路基板のみが示されているが、回路基板は必ずしも上記の構成を持つものに限定されるものではなく、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う回路とのうちのいずれか一方のみが搭載された回路基板でもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光データバスによれば、光データバスに入射された信号光が、シリンドリカル面が複数配列されてなる拡散手段により信号光出射部側の端縁の全面にわたって拡散されるので、信号光のうち光伝送層の外に出ていく信号光を最小限に抑えることができ、伝送効率が高く信号光出射部側の端縁における出射光量のばらつきの少ない光データバスを得ることができる。
【0051】
また、本発明の信号処理装置によれば、上記の本発明の光データバスを用いることにより、信号光の伝送効率が高く、しかも複数の基板間での信号光強度のばらつきの少ない送受信が可能となるため、高速で低消費電力の信号処理装置を実現することができる。また、光データバスと回路基板とは双方ともに自由に抜き差しすることができるので、拡張性に富む自由度の高い信号処理装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光データバスの第1の実施形態を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【図2】図1に示した光データバスの平面図(a)およびそのA−A断面図(b)である。
【図3】図2に示した光データバスの信号光出射部における信号光強度のばらつきを説明するための図である。
【図4】本発明の光データバスの第1の実施形態の変形例を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【図5】本発明の光データバスの第2の実施形態を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【図6】本発明の光データバスの第2の実施形態の変形例を示す斜視図(a)および平面図(b)である。
【図7】本発明の光データバスの第3の実施形態の概要を示す斜視図(a)、平面図(b)および断面図(c)である。
【図8】本発明の光データバスの第4の実施形態の概要を示す平面図(a)および一部拡大図(b)である。
【図9】複数の光伝送層、クラッド層および光吸収層が積層された積層構造の光データバスの概要図である。
【図10】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11】光データバスの信号光入出射部と回路基板の信号光入出射端との光学的接続状態を示す概要図である。
【図12】シート状の光データバスに光拡散部を設けた場合の信号光の拡散の様子を示す断面図(a)および平面図(b)である。
【符号の説明】
1 光データバス
2 光伝送層
3 クラッド層
4 光吸収層
10,20,30,40,50,60 光データバス
10a,50a シート面
11,21,31,41,51,61 信号光入射部
11a,14a,21a,31a,41a,51a,61a 端縁
12,12a,12b,12c,22,32,42,52,62a,62b,62c シリンドリカル面
13,23,33,43,53,63 光伝送層
14,24,34,44,54,64 信号光出射部
15,16,16a,16b,25,26,35,36,45,46,55,56,65,66,66a,66b,66c 信号光
17a,17b,17c,18 曲線
19,29,39,49,59,69 拡散手段
70 マザーボード
71 基板固定部
80 回路基板
81 回路
82 信号光出射端
83 発光素子
84 信号光入射端
85 受光素子
90 光データバス
92 光拡散部
93 光伝送層
93a 表面
93b 裏面
94 信号光出射部
94a 端縁
95,95a,95c 信号光
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet-like optical data bus that carries propagation of an optical signal, and a signal processing device that performs signal processing including data transmission and reception using the optical data bus.
[0002]
[Prior art]
With the development of very large scale integrated circuits (VLSI), the circuit functions of circuit boards (daughter boards) used in data processing systems have increased significantly. As the number of circuit functions increases, the number of signal connections to each circuit board increases. Therefore, a data bus board (motherboard) that connects each circuit board (daughter board) with a bus structure requires a large number of connection connectors and connection lines. A parallel architecture has been adopted. Although parallel buses have been improved by increasing the number of connection lines and making them parallel, the operation speed of parallel buses has been improved. However, the processing speed of the system is increased in parallel due to signal delays due to the capacitance between connection lines and connection line resistance. It may be limited by the operating speed of the bus. Further, the problem of electromagnetic noise (EMI) due to the high density of parallel bus connection wiring is also a major limitation on the improvement of the processing speed of the system.
[0003]
In order to solve such a problem and improve the operation speed of the parallel bus, it has been studied to use an intra-system optical connection technique called optical interconnection. The outline of the optical interconnection technology is described in “Koji Uchida, 9th Circuit Implementation Conference 15C01, pp. 201-202 "and" H. Tomimura et al. "Packaging Technology for Optical Interconnects", IEEE Tokyo No. 33 pp. 81-86, 1994 ", Osamu Wada, Electronics April 1993, pp. 52-55 ”, various types of technologies have been proposed depending on the contents of the system configuration.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Among various types of conventionally proposed optical interconnection technologies, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-41042 discloses an example in which an optical data transmission method using a high-speed, high-sensitivity light emitting / receiving device is applied to a data bus. The light emitting / receiving devices are arranged on both the front and back surfaces of each circuit board, and the light emitting / receiving devices on the adjacent circuit boards incorporated in the system frame are spatially coupled by light. A serial optical data bus for loop transmission between circuit boards has been proposed. In this method, the signal light sent out from a certain circuit board is optical / electrically converted by the adjacent circuit board, and then this electric / optical conversion is then performed by the circuit board, and then to the adjacent circuit board. As the signal light is sent out, each circuit board is sequentially arranged in series and transmitted between all circuit boards incorporated in the system frame while repeating optical / electrical conversion and electrical / optical conversion on each circuit board. For this reason, the signal transmission speed depends on the light / electric conversion speed and the electric / light conversion speed of the light receiving / light emitting device arranged on each circuit board, and at the same time, is restricted. In addition, data transmission between circuit boards uses optical coupling with free space by light receiving / light emitting devices arranged on each circuit board, so it is arranged on both sides of adjacent circuit boards. The light emitting / receiving device is optically aligned and all circuit boards must be optically coupled. Furthermore, since each circuit board is coupled through a free space, interference (crosstalk) between adjacent optical data transmission paths occurs, and data transmission failure is expected. It is also expected that a data transmission failure will occur due to the diffusion of signal light due to the environment in the system frame, such as dust. Furthermore, since the circuit boards are arranged in series, if any of the boards is removed, the connection is interrupted there, so that an extra circuit board is required to make up for it. That is, there is a problem that the circuit boards cannot be freely attached and detached, and the number of circuit boards is fixed.
[0005]
In addition to these, as a data transmission technique between circuit boards using free space, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-196210 includes a plate having two parallel surfaces and facing a light source. Has disclosed a system for optically coupling circuit boards through an optical path constituted by a diffraction grating and a reflective element arranged in the above. In this method, there is a problem that light emitted from one point can be transmitted to only one fixed point, and all circuit boards cannot be comprehensively connected like an electric bus. In addition, since a free optical space is used, a complicated optical system is required, and alignment is difficult. Therefore, interference (crosstalk) between adjacent optical transmission paths due to the displacement of the optical element occurs, Data transmission failure is expected. Furthermore, since the connection information between the circuit boards is determined by the diffraction grating and the reflective element arranged on the plate surface, there are various problems such that the circuit boards cannot be freely inserted and removed and the expandability is low.
[0006]
As a means to solve these problems, a light diffusion unit that diffuses the incident signal light is provided in the sheet-like optical data bus, and the signal light diffused by the light diffusion unit is propagated in all directions within the optical transmission layer. An optical data bus system can be considered. Next, an example of such an optical data bus will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing how signal light is diffused when a light diffusing portion is provided in a sheet-like optical data bus.
[0007]
As shown in FIG. 12A and FIG. 12B, the signal light 95 incident on the optical data bus 90 from the direction intersecting the surface 93a of the optical transmission layer 93 is transmitted through the optical transmission layer 93. A light diffusion portion 92 is provided on the back surface 93b of the reaching light transmission layer. The signal light 95 that has reached the light diffusion portion 92 is diffused by the light diffusion portion 92 at a wide angle. In this optical data bus, it is necessary to perform alignment with the circuit board so that the signal light 95 emitted from the light emitting element of the circuit board to be connected reaches the light diffusing unit 92, as shown in FIG. As described above, by setting the area of the light diffusion portion 92 to a certain size, alignment can be easily performed. Further, since the signal light 95b is diffused at a wide angle by the light diffusing portion 92 and spreads over the entire edge 94a on the signal light emitting portion 94 side, the light receiving elements of a plurality of circuit boards are arranged to face each other along the edge 94a. Thus, the optical data bus 90 can be optically connected to a plurality of circuit boards.
[0008]
As described above, the optical data bus can be easily aligned with the circuit board of the connection partner, and the optical data bus can be optically connected to a plurality of circuit boards. The substrate can be freely replaced with each other, and it is possible to construct a highly flexible system that is rich in expandability. In addition, this optical data bus has an advantage that the signal light does not propagate in the space but propagates in the optical transmission layer and thus is not affected by environmental conditions such as dust. Furthermore, since it does not require strictness in optical alignment with the circuit board of the connection partner, it has an advantage of being resistant to temperature changes and the like.
[0009]
However, in this optical data bus, since the signal light is diffused in an average direction in all directions, the signal light 95a that does not satisfy the total reflection condition shown by the broken line in FIG. Jumps out of the light transmission layer 93 to the outside. If it is assumed that the surface is a perfect diffusion surface when the critical condition of total reflection is 45 degrees, the loss of signal light is ½, but if it is not a perfect diffusion surface, the loss of light is ½. Over. Moreover, as shown in FIG. 12B, only the signal light 95b diffused in the hatched fan-shaped direction out of the signal light diffused by the light diffusing section 92 reaches the signal light emitting section 94, and the others Since the signal light 95c diffused in the direction is wasted, the utilization efficiency of the signal light is further reduced to a fraction. For this reason, the intensity of the signal light reaching the signal light emitting section 94 of the optical data bus is weakened, and there is a problem in increasing the speed and reducing the power consumption of the signal processing device. Further, although the signal light is diffused over the entire edge 94a of the optical data bus on the side of the signal light emitting section 94, there is a variation in the amount of signal light in the width W direction of the optical data bus at the edge 4a. There is a problem in that the amount of light received between the plurality of light receiving elements on the circuit board side of the connection partner disposed opposite to the edge 94a on the signal light emitting portion 94 side of the bus varies.
[0010]
In view of the above circumstances, the present invention provides an optical data bus with high signal light transmission efficiency and little variation in the amount of emitted light at the edge on the signal light emitting portion side, and a signal processing device using the optical data bus. For the purpose.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The optical data bus of the present invention that achieves the above object includes a signal light incident portion that is responsible for incidence of signal light along one edge, and a signal light incident along an edge opposite to the one edge. A signal light emitting unit responsible for emission, a sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident unit and emits the signal light from the signal light emitting unit,
The one end edge has diffusion means in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged to diffuse incident signal light into the optical data bus.
[0012]
In addition, the signal processing device of the present invention that achieves the above object includes a substrate,
A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for receiving signal light, and a signal incident from the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit for performing signal processing based on a signal carried by light is mounted;
A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, and A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light output part, and diffuses the incident signal light into the one end edge inside the optical data bus An optical data bus having diffusion means in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged, and
Fixing the circuit board on the substrate in a state where a signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus in the signal light incident part or signal light emitting part; And a plurality of substrate fixing portions.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing a first embodiment of an optical data bus of the present invention.
1 (a) and 1 (b), a signal light incident part 11 responsible for the incidence of the signal light 15 and a signal light emission part 14 responsible for the emission of the signal light 16 diffused in the optical data bus 10 are shown. A sheet-like optical data bus 10 that propagates the signal light 15 incident from the signal light incident part 11 and emits it from the signal light emission part 14 is shown.
[0014]
The optical data bus 10 has diffusing means 19 in which a plurality of cylindrical surfaces 12 having a convex lens section are arranged on the edge 11a on the signal light incident portion 11 side. The diffusion means 19 has a function of diffusing the incident signal light 15 into the optical transmission layer 13 of the optical data bus 10 body.
The main body of the optical data bus 10 is a sheet-like optical transmission layer 13 having a thickness of 0.5 mm made of PMMA (polymethyl methacrylate) having a high light transmittance. The optical transmission layer 13 is manufactured by preparing a mold in advance, heating the mold to a temperature at which PMMA melts, and pouring the molten PMMA into the mold. The cylindrical surface 12 only needs to be formed only at a site where the signal light 15 is actually incident, and is not necessarily formed on the entire surface of the edge 11a.
[0015]
The cylindrical surface 12 has a function of diffusing incident incident light 15 into the light transmission layer 13, and the same PMMA as that of the light transmission layer 13 is used as the material thereof. Similar to the optical transmission layer 13, the cylindrical surface 12 is prepared by preparing a mold in advance, heating the mold to a temperature at which the PMMA melts, and pouring the molten PMMA into the mold. . In the present embodiment, the cylindrical surface 12 is illustrated as a separate member from the optical transmission layer 13 that is the main body of the optical data bus 10. After the transmission layer 13 is once formed separately, it may be used in combination as the optical data bus 10, or both may be integrated from the beginning as shown in third and fourth embodiments to be described later. It may be formed as a member.
[0016]
2A is a plan view of the optical data bus shown in FIG. 1, and FIG.
The arrangement pitch p of the cylindrical surfaces 12 in this embodiment is several hundred μm, and the arrangement pitch p is set smaller than the beam diameter of the incident light 15 emitted from the semiconductor laser and collimated by the lens. The cylindrical surface 12 in the first embodiment is formed as a convex lens, and diffuses the incident signal light 15 toward the edge 14a on the signal light emitting unit 14 side. The spread of the diffused signal light 16 varies depending on the focal length f of the cylindrical lens. In order for the diffused signal light 16 to have a sufficient broadcast property (how the signal light 16 spreads), the incident signal light 15 reaches the edge 14a on the signal light emitting part 14 side in a spread state. Thus, it is necessary to diffuse the signal light 16.
[0017]
Here, the arrangement pitch of the cylindrical surfaces 12 is p, the length of the light transmission layer 13 in the signal light transmission direction is L, the width of the edge 14a on the signal light emitting part 14 side is W, and the focal length as a cylindrical lens is f. When
f <p · L / W
By setting each parameter so as to satisfy this relationship, the spread signal light 16 can have sufficient broadcast properties.
[0018]
The signal light 15 incident on the optical data bus 10 is not diffused in the thickness direction of the sheet surface 10 a by the cylindrical surface 12, so that the signal surface 16 of the signal light 16 that diffuses in the light transmission layer 13 The spread in the thickness direction (the spread of the angle θ in FIG. 2B) is due to the original spread of the signal light 15 incident on the optical data bus 10, and all the signal light incident on the optical data bus 10 is Since the reflection condition is satisfied, the sheet surface 10a does not slip out, and is transmitted through the light transmission layer 13 and reaches the edge 14a on the signal light emitting unit 14 side.
[0019]
As described above, in the optical data bus 10 (see FIG. 2A) of the present embodiment, the incident signal light 15 is diffused only toward the signal light emitting unit 14, and as shown in FIG. There is almost no loss due to the signal light 95a that goes out of the optical transmission layer, and there is almost no loss due to the signal light 95c that spreads out of the fan shape as shown in FIG. Double signal light utilization efficiency can be obtained.
[0020]
Next, the variation in the width W direction of the edge 14a of the intensity of the signal light that has reached the edge 14a on the signal light emitting unit 14 side of the optical data bus 10 of the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining variations in signal light intensity in the signal light emitting portion of the optical data bus shown in FIG.
FIG. 3A shows the width of the edge 11a on the signal light incident part 11 side of the incident light incident on the cylindrical surface 12 formed on the edge 11a on the signal light incident part 11 (see FIG. 2A) side. FIG. 3B is a graph showing the light amount distribution according to the position in the direction, and FIG. 3B shows the width direction of the edge 14a of each signal light reaching the edge 14a on the signal light emitting portion 14 (see FIG. 2A) side. FIG. 3C is a graph showing the light quantity distribution according to the position in the width direction of the edge 14a of the signal light emitted to the outside from the edge 14a on the signal light emitting part 14 side. It is.
[0021]
As shown in FIG. 3A, the light amount distribution of the signal light 15 incident on the edge 11a on the signal light incident portion 11 side shows a Gaussian distribution shape. In the present embodiment, as described above, the arrangement pitch p of the cylindrical surfaces 12 is formed smaller than the beam diameter of the incident light 15, and the distribution curve shown in FIG. As shown, it can be divided into three regions A, B, and C. When the signal light 15 having such a light quantity distribution across the three regions A, B, and C is incident on the signal light incident portion 11 of the optical data bus 10, the signal light 15 is shown in FIG. As shown, the incident light is divided into three cylindrical surfaces 12a, 12b, and 12c. Among them, the signal light 15 incident on the cylindrical surface 12a is diffused on the cylindrical surface 12a (16a), passes through the optical transmission layer 13, and reaches the edge 14a on the signal light emitting portion 14 side. The light quantity distribution at the edge 14a of the diffused signal light 16a shows a downward-sloping distribution as shown by a curve 17a in FIG. The signal light incident on the cylindrical surface 12b is diffused on the cylindrical surface 12a (16b), passes through the optical transmission layer 13, and reaches the edge 14a on the signal light emitting portion 14 side. The light amount distribution at the edge 14a of the diffused signal light 16b shows a substantially bilaterally symmetric distribution convex upward as shown by a curve 17b in FIG. The signal light incident on the cylindrical surface 12c is diffused on the cylindrical surface 12a (16c), passes through the optical transmission layer 13, and reaches the edge 14a on the signal light emitting unit 14 side. The light amount distribution at the edge 14a of the diffused signal light 16c shows a distribution that rises to the right as shown by a curve 17c in FIG.
[0022]
On the edge 14a on the signal light emitting part 14 side, the signal lights 16a, 16b, 16c having the distributions indicated by the above three curves 17a, 17b, 17c are synthesized, and as a result, the signal obtained on the edge 14a. The light quantity distribution of light shows a substantially flat curve 18 as shown in FIG. As described above, when signal light is incident on a plurality of cylindrical surfaces at the same time, the light amount distribution at the signal light emitting portion is a substantially flat curve, but even when signal light is incident on one cylindrical surface, optical data is obtained. It is possible to function as a bus.
[0023]
The cylindrical surface 12 is not limited to a cylindrical lens having a convex lens-like cross section as in the present embodiment, but may be a cylindrical lens having a concave lens-like cross section as described below. Hereinafter, a modified example in the case where the cross section is a cylindrical lens having a concave lens shape will be described.
FIG. 4 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing a modification of the first embodiment of the optical data bus of the present invention.
[0024]
4 (a) and 4 (b), the signal light incident part 21 responsible for the incidence of the signal light 25 and the signal light emission part 24 responsible for the emission of the signal light 26 diffusing in the optical data bus 20 are shown. A sheet-like optical data bus 20 that propagates the signal light 25 incident from the signal light incident part 21 and emits it from the signal light emission part 24 is shown.
The optical data bus 20 has a diffusing unit 29 in which a plurality of cylindrical surfaces 22 having a concave lens section are arranged on the edge 21a on the signal light incident portion 21 side. The diffusing unit 29 has a function of diffusing the incident signal light 25 into the optical transmission layer 23 of the optical data bus 20 body.
[0025]
As described above, also in the optical data bus 20 in which the plurality of concave lens-shaped cylindrical surfaces 22 are formed, the signal light emitting unit 24 is the same as in the optical data bus 10 of the first embodiment described with reference to FIG. From the side edge 24a, signal light having a substantially flat light amount distribution is emitted.
In the first embodiment described above and the modification thereof, an optical data bus having only one layer is shown, but actually, a plurality of such optical data buses are stacked to form a laminated structure. Is used as a data bus of the signal processing device. The laminated structure will be described later.
[0026]
Next, a second embodiment of the optical data bus of the present invention will be described.
FIG. 5 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing a second embodiment of the optical data bus of the present invention.
5A and 5B, a signal light incident part 31 responsible for the incidence of the signal light 35 and a signal light emission part 34 responsible for the emission of the signal light 36 that diffuses in the optical data bus 30 are shown. A sheet-like optical data bus 30 that propagates the signal light 35 incident from the signal light incident part 31 and emits it from the signal light emission part 34 is shown.
[0027]
The optical data bus 30 has diffusing means 39 in which a plurality of cylindrical surfaces 32 having a convex lens shape in section are arranged at the edge 31a on the signal light incident portion 31 side. The diffusion means 39 has a function of diffusing the incident signal light 35 into the optical transmission layer 33 of the optical data bus 30 body.
Thus, in this embodiment, the cylindrical surface 32 is formed integrally with the optical transmission layer 33 of the main body portion of the optical data bus 30, and this point separates the cylindrical surface portion and the optical transmission layer portion. This is different from the optical data bus of the first embodiment which is combined as a unit after being formed into a single unit. Therefore, this embodiment has an advantage that the alignment between the cylindrical surface portion and the optical transmission layer portion is not necessary. All other points are the same as in the first embodiment, and as described with reference to FIG. 3, a signal having a substantially flat light amount distribution from the edge 34 a on the signal light emitting part 34 side. Light is emitted.
[0028]
The cylindrical surface 32 is not limited to a cylindrical lens having a convex lens-like cross section as in the present embodiment, but may be a cylindrical lens having a concave lens-like cross section as shown below. . Hereinafter, a modified example in the case where the cross section is a cylindrical lens having a concave lens shape will be described.
FIG. 6 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing a modification of the second embodiment of the optical data bus of the present invention.
[0029]
6 (a) and 6 (b), a signal light incident part 41 responsible for the incidence of the signal light 45 and a signal light emission part 44 responsible for the emission of the signal light 46 diffused in the optical data bus 40 are provided. A sheet-like optical data bus 40 that propagates the signal light 45 incident from the signal light incident part 41 and emits the signal light from the signal light output part 44 is shown.
The optical data bus 40 has diffusing means 49 in which a plurality of cylindrical surfaces 42 having a concave lens section are arranged on the edge 41a on the signal light incident portion 41 side. The diffusion means 49 has a function of diffusing the incident signal light 45 into the optical transmission layer 43 of the optical data bus 40 main body.
[0030]
As described above, also in the optical data bus 40 in which the plurality of cylindrical surfaces 42 are formed, as in the optical data bus 30 of the second embodiment described with reference to FIG. Signal light having a substantially flat light amount distribution is emitted from the edge 44a.
In the above-described second embodiment and its modification, an optical data bus having only one layer is shown, but actually, a plurality of such optical data buses are stacked to form a laminated structure. Is used as a data bus of the signal processing device.
[0031]
Next, a third embodiment of the optical data bus of the present invention will be described.
FIG. 7 is a perspective view (a), a plan view (b), and a sectional view (c) showing an outline of the third embodiment of the optical data bus of the present invention.
7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C, the signal light incident unit 51 that is responsible for the incidence of the signal light 55 and the signal that is responsible for the emission of the signal light 56 that is diffused in the optical data bus 50. A sheet-like optical data bus 50 that has a light emitting part 54, propagates the signal light 55 incident from the signal light incident part 51 and emits it from the signal light emitting part 54 is shown.
[0032]
An edge 51a of the optical data bus 50 on the side of the signal light incident portion 51 is formed obliquely with respect to the sheet surface 50a of the optical data bus 50, and a plurality of cylindrical surfaces 52 having a convex lens shape in section are arranged on the oblique end surface. The diffusion means 59 is provided. By this diffusing means 59, the signal light 55 incident from the direction intersecting the sheet surface 50a of the optical data bus 50 is reflected by the inclined cylindrical surface 52 in the direction toward the signal light emitting portion 54 and at the same time, the optical data bus 50 main body. It diffuses into the optical transmission layer 53.
[0033]
In the present embodiment, the signal loss on the cylindrical surface can be extremely reduced by making the inclination angle of the cylindrical surface 52 with respect to the sheet surface 50a larger than the angle satisfying the total reflection condition. Even if the total reflection condition is not satisfied by forming a reflective film such as aluminum on the surface of the cylindrical surface 52 by vapor deposition, it is possible to further improve the transmission efficiency of the signal light. Although the angle can be set to an arbitrary angle, it is usually desirable to set the inclination angle to 45 degrees.
[0034]
The optical data bus of the present embodiment is configured such that an edge 51a formed obliquely with respect to the sheet surface 50a reflects incident light 55 in the direction of the signal light emitting portion 54, and is connected to the circuit board side to be connected. Since the projection surface onto the sheet surface of the signal light incident portion 51 viewed from above has a certain spread, the signal light from the light emitting element of the circuit board is connected when this optical data bus is connected to the circuit board. The optical alignment can be performed very easily by simply aligning the optical axes so that the optical axis falls within the wide projection plane.
[0035]
Also in the present embodiment, the signal light 55 incident on the optical data bus 50 is not diffused in the thickness direction of the sheet surface 50 a by the cylindrical surface 52, so that the signal diffused in the optical transmission layer 53 The spread of the light 56 in the thickness direction of the sheet surface 50a is due to the original spread of the signal light 15 incident on the optical data bus 50, and the signal light incident on the optical data bus 50 satisfies the total reflection condition. The light does not slip out of the sheet surface 50a, and is transmitted through the light transmission layer 53 to reach the edge 54a on the signal light emitting portion 54 side.
[0036]
In the third embodiment described above, an optical data bus having only one layer is shown. Actually, however, a signal processing apparatus has a laminated structure in which a plurality of such optical data buses are stacked. Used as a data bus.
Next, a fourth embodiment of the optical data bus of the present invention will be described.
FIG. 8 is a plan view (a) and a partially enlarged view (b) showing an outline of the fourth embodiment of the optical data bus of the present invention.
[0037]
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment. As shown in FIG. 8 (a), this optical data bus 60 receives signal light that bears the incidence of signal light 65a, 65b, 65c. Unit 61 and a signal light emitting unit 64 for emitting signal light 66a, 66b, 66c that diffuses in the optical data bus 60, and propagates the signal light 65 incident from the signal light incident unit 61 and transmits the signal light This is a sheet-like optical data bus that exits from the exit section 64.
[0038]
Diffusing means 69 is formed by forming cylindrical surfaces 62a, 62b, and 62c at three signal light incident positions A, B, and C of the edge 61a on the signal light incident portion 61 side of the optical data bus 60. ing. The diffusing unit 69 has a function of diffusing the incident signal light 65 into the optical transmission layer 63 of the optical data bus 60 main body.
The cylindrical surface 62b formed at the center position (signal light incident position B) of the optical data bus 60 at the edge 61a on the signal light incident portion 61 side is the same as the cylindrical surface shown in the first to third embodiments. Similarly, it is formed in a symmetrical cylindrical lens shape, and the focal length and the arrangement pitch are set so that the signal light is diffused over the entire edge of the signal light emitting portion 64.
[0039]
On the other hand, the cylindrical surface 62a formed at the position (signal light incident position A) of the edge 61a on the side of the signal light incident portion 61 near the one side surface 67a of the optical data bus 60 causes the incident signal light to pass through the side surface 67a. It is formed in such a shape that it is more diffused to the other side surface 67b side opposite to this side, that is, as shown in FIG. 8B, a part of the arc of the convex lens is cut out. Also, the cylindrical surface 62c formed at the position (signal light incident position C) of the end edge 61a near the other side surface 67b opposite to the one side surface 67a of the optical data bus 60 is the same as the cylindrical surface 62a. It is formed in a shape in which a part of the arc of the convex lens is cut out.
[0040]
The cylindrical surface 62a and the cylindrical surface 62c have such special shapes, and the signal light is diffused by setting the focal length and the arrangement pitch so that the signal light is diffused over the entire edge 64a of the signal light emitting section 64. By controlling the direction, all the signal lights 66a, 66b, 66c are diffused over the entire edge 64a.
Next, a description will be given of a configuration in the case where a laminated structure in which a plurality of optical data buses shown in the first to fourth embodiments are stacked is used as a data bus of a signal processing device.
[0041]
FIG. 9 is a schematic diagram of an optical data bus having a stacked structure in which a plurality of light transmission layers, a cladding layer, and a light absorption layer are stacked.
As shown in FIG. 9, a laminate comprising the optical transmission layer 2 and the two clad layers 3 sandwiching the optical transmission layer 2 from both sides forms a transmission path for transmitting signal light. Further, a plurality of layers are stacked with the light absorption layer 4 interposed therebetween to form an optical data bus 1 having a stacked structure. In this way, the optical data bus 1 has a laminated structure composed of a plurality of optical transmission layers 2, so that signal light from an arbitrary number of signal processing circuits can be transmitted from a plurality of bits via the optical data bus 1 of this laminated structure. As a parallel optical signal, it can be transmitted to or received by any number of signal processing circuits.
[0042]
Note that the optical data bus of the present invention is not intended only for one formed as a laminated structure, but also includes an optical data bus provided with only one optical transmission layer. When there is only one optical transmission layer, for example, a plurality of signal lights can be simultaneously transmitted and received by distinguishing the plurality of signal lights from each other by the wavelength of the signal light.
Next, an embodiment of the signal processing apparatus of the present invention will be described.
[0043]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a signal processing device of the present invention. In this signal processing apparatus, a plurality of optical data buses having the same shape as the optical data bus 50 described with reference to FIG. 7 and having a plurality of diffusing means in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged on oblique end surfaces are used. It has been.
As shown in FIG. 10, a signal light emitting end 82 that emits signal light toward the optical data bus 50 and a signal light emitting end 82 are emitted on a mother board 70 that is an example of a substrate according to the present invention. A circuit 81 such as a VLSI that generates a signal to be carried by the signal light, a signal light incident end 84 for receiving the signal light emitted from the optical data bus 50, and a signal carried by the signal light incident from the signal light incident end 84 A plurality of circuit boards 80 mounted with a circuit 81 such as a VLSI that performs signal processing based on the above are mounted.
[0044]
In the plurality of circuit boards 80, the signal light emitting end 82 to the signal light incident end 84 mounted on each circuit board 80 have an optical data bus in the signal light incident part 51 (see FIG. 7) to the signal light emitting part 54. 50 is fixed to the mother board 70 by a plurality of board fixing parts 71 fixed on the mother board 70 in a state of being coupled to the mother board 70.
FIG. 11 is a schematic diagram showing an optical connection state between the signal light incident / exit section of the optical data bus and the signal light incident / exit end of the circuit board.
[0045]
As shown in FIG. 11, the signal light emitting end 82 of the circuit board 80 is provided with a plurality of light emitting elements 83, and the signal light incident end 84 is provided with a plurality of light receiving elements 85, respectively. 71 (see FIG. 10), the light emitting element 83 is arranged at a position corresponding to the signal light incident portion 51 of each optical transmission layer 53 of the optical data bus 50, and the light receiving element 85 is each of the optical data bus 50. The light transmission layer 53 is disposed at a position corresponding to the signal light emitting portion 54. The signal light incident portion 51 of each optical transmission layer 53 of the optical data bus 50 is provided with the diffusing means 59 having a plurality of cylindrical surfaces 52 arranged as described with reference to FIG. 59 diffuses the incident signal light into each optical transmission layer 53. Thus, each circuit board 80 and each optical transmission layer 53 of the optical data bus 50 are optically coupled.
[0046]
Returning to FIG. Electrical wiring (not shown) is provided on the motherboard 70, and these electrical wirings are circuits such as VLSI on the circuit board 80 mounted on the board fixing part 71 via the board fixing part 71. 81 is electrically connected. By attaching the circuit board 80 to the board fixing portion 71, the light emitting element 83 provided at the signal light emitting end 82 of the circuit board 80 performs electrical / optical conversion of the electrical signal processed and output by the circuit 81, The converted signal light is emitted toward the signal light incident portion 51 of the optical data bus 50.
[0047]
The signal light incident on the signal light incident part 51 of the optical data bus 50 is diffused in each optical transmission layer 53 and propagates to the signal light emitting part 54, and the signal light incident end 84 of the circuit board 80 is transmitted from the signal light emitting part 54. The light is emitted to the light receiving element 85 included in the. The signal light received by the light receiving element 85 is photoelectrically / electrically converted, and the converted electric signal is input to another electronic circuit 81 for processing.
[0048]
Next, optical alignment between the optical data bus 50 and the circuit board 80 will be described. In this optical data bus 50, as shown in FIG. 11, a cylindrical surface 52 (reflecting incident signal light in the direction of the signal light emitting portion 54 is formed on the oblique end surface of the edge 51a on the signal light incident portion 51 side. 7) are arranged, the circuit can be obtained simply by aligning the signal light emitting part 54 on the optical data bus 50 side and the light receiving element 85 provided on the signal light incident end 84 on the circuit board 80 side. Optical alignment between the light emitting element 83 provided at the signal light emitting end 82 of the substrate 80 and the signal light incident portion 51 of the optical data bus 50 is automatically performed. Therefore, it is possible to freely insert and remove both the optical data bus 50 and the circuit board 80, and it is possible to configure a highly flexible signal processing apparatus that is rich in expandability. In addition, as described with reference to FIG. 7, this signal processing device uses an optical data bus that performs diffusion with high transmission efficiency by a cylindrical lens with little signal light loss. A power signal processing apparatus can be obtained.
[0049]
In this embodiment, a signal light emitting end that emits signal light, a circuit that generates a signal to be carried by the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end that receives the signal light, and the circuit Although only a circuit board on which both circuits for performing signal processing based on a signal carried by signal light incident from the signal light incident end are mounted is shown, the circuit board is not necessarily limited to the one having the above-described configuration. Rather than a signal light emitting end that emits signal light, a circuit that generates a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end that receives the signal light, and a signal light incident end A circuit board on which only one of the circuits that perform signal processing based on the signal carried by the incident signal light may be mounted.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical data bus of the present invention, the signal light incident on the optical data bus is diffused over the entire edge of the signal light emitting part side by the diffusion means in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged. Therefore, the optical data bus that can minimize the signal light that goes out of the optical transmission layer out of the signal light, has high transmission efficiency, and has little variation in the amount of emitted light at the edge on the signal light emitting part side. Can be obtained.
[0051]
Also, according to the signal processing apparatus of the present invention, by using the optical data bus of the present invention, transmission / reception with high signal light transmission efficiency and small variation in signal light intensity among a plurality of substrates is possible. Therefore, a high-speed and low power consumption signal processing device can be realized. In addition, since both the optical data bus and the circuit board can be freely inserted and removed, a highly flexible signal processing apparatus with high expandability can be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view (a) and a plan view (b) showing a first embodiment of an optical data bus of the present invention.
2A is a plan view of the optical data bus shown in FIG. 1 and FIG.
3 is a diagram for explaining variation in signal light intensity in a signal light emitting part of the optical data bus shown in FIG. 2; FIG.
FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a plan view showing a modification of the first embodiment of the optical data bus of the present invention. FIGS.
FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a plan view showing a second embodiment of the optical data bus of the present invention. FIGS.
6A and 6B are a perspective view and a plan view showing a modification of the second embodiment of the optical data bus of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view (a), a plan view (b), and a sectional view (c) showing an outline of a third embodiment of the optical data bus of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are a plan view and a partially enlarged view showing an outline of a fourth embodiment of the optical data bus of the present invention. FIGS.
FIG. 9 is a schematic diagram of an optical data bus having a stacked structure in which a plurality of light transmission layers, a cladding layer, and a light absorption layer are stacked.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a signal processing device of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing an optical connection state between a signal light incident / exit part of an optical data bus and a signal light incident / exit end of a circuit board.
FIGS. 12A and 12B are a cross-sectional view and a plan view showing a state of signal light diffusion when a light diffusing portion is provided in a sheet-like optical data bus. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Optical data bus
2 Optical transmission layer
3 Clad layer
4 Light absorption layer
10, 20, 30, 40, 50, 60 Optical data bus
10a, 50a Sheet surface
11, 21, 31, 41, 51, 61 Signal light incident part
11a, 14a, 21a, 31a, 41a, 51a, 61a
12, 12a, 12b, 12c, 22, 32, 42, 52, 62a, 62b, 62c Cylindrical surface
13, 23, 33, 43, 53, 63 Optical transmission layer
14, 24, 34, 44, 54, 64 Signal light emitting part
15, 16, 16a, 16b, 25, 26, 35, 36, 45, 46, 55, 56, 65, 66, 66a, 66b, 66c Signal light
17a, 17b, 17c, 18 curves
19, 29, 39, 49, 59, 69 Diffusion means
70 Motherboard
71 Board fixing part
80 circuit board
81 circuits
82 Signal light output end
83 Light emitting device
84 Signal light incident end
85 Light receiving element
90 Optical data bus
92 Light diffusion part
93 Optical transmission layer
93a surface
93b reverse side
94 Signal light emitting part
94a edge
95, 95a, 95c Signal light

Claims (14)

一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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データバスであって、
前記一方の端縁に、入射した信号光を前記光データバス内部に拡散させる、シリンドリカル面が、該シリンドリカル面の中心軸が前記シートの厚み方向に一致する方向に向かって複数配列されてなる拡散手段を有することを特徴とする光データバス。
A signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part,
Diffusion in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged in a direction in which the central axis of the cylindrical surface coincides with the thickness direction of the sheet. An optical data bus comprising means.
前記シリンドリカル面の形状が信号光の入射側からみて凸形状であることを特徴とする請求項1記載の光データバス。  2. The optical data bus according to claim 1, wherein the cylindrical surface has a convex shape when viewed from the signal light incident side. 前記シリンドリカル面の形状が信号光の入射側からみて凹形状であることを特徴とする請求項1記載の光データバス。  2. The optical data bus according to claim 1, wherein the cylindrical surface has a concave shape when viewed from the incident side of the signal light. 前記一方の端縁に配列された複数のシリンドリカル面が前記信号光が伝送される領域とともに一体化されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光データバス。  The optical data bus according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of cylindrical surfaces arranged at the one end edge are integrated with an area where the signal light is transmitted. 前記信号光が、同時に複数の前記シリンドリカル面に入射するように前記シリンドリカル面の配列ピッチを構成したことを特徴とする請求項1記載の光データバス。  2. The optical data bus according to claim 1, wherein an arrangement pitch of the cylindrical surfaces is configured so that the signal light is simultaneously incident on the plurality of cylindrical surfaces. 前記一方の端縁が前記光データバスのシート面に対し斜めに形成され該斜めの端面に前記シリンドリカル面が形成されたものであって、
前記信号光入射部が、信号光を、前記シート面の、前記一方の端縁に沿った位置から入射し前記シリンドリカル面で反射させて前記光データバス内に拡散するものであることを特徴とする請求項1記載の光データバス。
The one end edge is formed obliquely with respect to the sheet surface of the optical data bus, and the cylindrical surface is formed on the oblique end surface,
The signal light incident portion is configured to diffuse the signal light from the position along the one edge of the sheet surface, reflected by the cylindrical surface, and diffused in the optical data bus. The optical data bus according to claim 1.
前記一方の端縁の、前記光データバスの一方の側面に寄った位置に形成された前記シリンドリカル面が、入射された信号光を、該一方の側面側よりも、前記光データバスの、該一方の側面とは反対側の他方の側面側に大きく拡散させる形状に形成されてなることを特徴とする請求項1記載の光データバス。  The cylindrical surface formed at a position near the one side surface of the optical data bus at the one end edge allows the incident signal light to be transmitted to the optical data bus from the one side surface side. 2. The optical data bus according to claim 1, wherein the optical data bus is formed in a shape that diffuses greatly to the other side surface opposite to the one side surface. 一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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データバスであって、
前記信号光入射部が、前記シートの厚み方向に入射される信号光の入射を担うものであり、かつ
前記一方の端縁に、入射した信号光を前記光データバス内部に拡散させる、シリンドリカル面が、該シリンドリカル面の中心軸が前記シートの厚み方向に対して傾斜した方向に向かって複数配列されてなる拡散手段を有することを特徴とする光データバス。
A signal light incident part that is responsible for the incidence of signal light along one edge, and a signal light emission part that is responsible for the emission of signal light along the edge opposite to the one edge, A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part ,
The signal light incident part is responsible for incident signal light incident in the thickness direction of the sheet, and
A plurality of cylindrical surfaces for diffusing the incident signal light into the optical data bus at the one end edge are arranged in a direction in which the central axis of the cylindrical surface is inclined with respect to the thickness direction of the sheet. An optical data bus comprising a diffusion means.
前記シリンドリカル面の中心軸が、前記シートの厚み方向に対して45°傾斜したものであることを特徴とする請求項8記載の光データバス。9. The optical data bus according to claim 8, wherein a central axis of the cylindrical surface is inclined by 45 ° with respect to a thickness direction of the sheet. 一方の端縁に、入射した信号光を拡散させるシリンドリカル面が、該シリンドリカル面の中心軸が前記シートの厚み方向に一致する方向に向かって複数配列されてなる、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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データバスと、Signal light for incident signal light, in which a plurality of cylindrical surfaces for diffusing incident signal light are arranged on one edge in a direction in which the central axis of the cylindrical surface coincides with the thickness direction of the sheet An incident portion and a signal light emitting portion for emitting signal light along an edge opposite to the one edge, and propagates the signal light incident from the signal light incident portion to transmit the signal light A sheet-like optical data bus exiting from the light exit section;
前記一方の端縁に沿って配置された、前記信号光入射部へ信号光を入射する信号光送信部と、前記信号光出射部から出射した信号光を受光する信号光受光部とを備えた光データバス装置。A signal light transmitting unit that is disposed along the one edge and that enters the signal light into the signal light incident unit, and a signal light receiving unit that receives the signal light emitted from the signal light emitting unit. Optical data bus device.
前記光データバスが複数積層されてなり、前記信号光送信部と信号光受光部を前記光バスに対応してそれぞれ複数備え、前記複数の光バスにぞれぞれ対応したビットからなる信号光を並列信号として送受信するようにしたことを特徴とする請求項10記載の光データバス装置。A plurality of the optical data buses are stacked, and each of the signal light transmitting unit and the signal light receiving unit is provided corresponding to the optical bus, and the signal light is composed of bits corresponding to the plurality of optical buses. 11. The optical data bus device according to claim 10, wherein the optical data bus device is transmitted and received as a parallel signal. 一方の端縁に、入射した信号光を拡散させるシリンドリカル面が、該シリンドリカル面の中心軸が前記シートの厚み方向に対して傾斜した方向に向かって複数配列されてなる、信号光の入射を担う信号光入射部と、前記一方の端縁とは反対側の端縁に沿う、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データバスと、A cylindrical surface for diffusing the incident signal light is arranged at one end of the cylindrical surface in a direction in which the central axis of the cylindrical surface is inclined with respect to the thickness direction of the sheet. A signal light incident part, and a signal light emission part for emitting signal light along an edge opposite to the one edge, and propagates the signal light incident from the signal light incident part A sheet-like optical data bus exiting from the signal light exit section;
前記一方の端縁に沿って配置された、前記信号光入射部へ信号光を入射する信号光送信部と、前記信号光出射部から出射した信号光を受光する信号光受光部とを備えた光データバス装置。A signal light transmitting unit that is disposed along the one edge and that enters the signal light into the signal light incident unit, and a signal light receiving unit that receives the signal light emitted from the signal light emitting unit. Optical data bus device.
前記光データバスが複数積層されてなり、前記信号光送信部と信号光受光部を前記光バスに対応してそれぞれ複数備え、前記複数の光バスにぞれぞれ対応したビットからなる信号光を並列信号として送受信するようにしたことを特徴とする請求項10記載の光データバス装置。A plurality of the optical data buses are stacked, and each of the signal light transmitting unit and the signal light receiving unit is provided corresponding to the optical bus, and the signal light is composed of bits corresponding to the plurality of optical buses. 11. The optical data bus device according to claim 10, wherein the optical data bus device is transmitted and received as a parallel signal. 基体、Substrate,
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、A signal light emitting end for emitting signal light, a circuit for generating a signal to be carried on the signal light emitted from the signal light emitting end, a signal light incident end for receiving signal light, and a signal incident from the signal light incident end A plurality of circuit boards on which at least one of a circuit that performs signal processing based on a signal carried by light is mounted;
一方の端縁に沿う、信号光の入射を担う信号光入射部と、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データバスであって、前記一方の端縁に、入射した信号光を前記光データバス内部に拡散させる、シリンドリカル面が、該シリンドリカル面の中心軸が前記シートの厚み方向に一致する方向に向かって複数配列されてなる拡散手段を有する光データバス、およびA signal light incident part responsible for the incidence of signal light along one edge and a signal light emission part responsible for the emission of signal light along the other edge opposite to the one edge. A sheet-like optical data bus that propagates the signal light incident from the signal light incident part and emits the signal light from the signal light emission part, and the incident signal light is transmitted to the one end edge inside the optical data bus. An optical data bus having diffusion means in which a plurality of cylindrical surfaces are arranged in a direction in which the central axis of the cylindrical surface coincides with the thickness direction of the sheet;
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信号光出射部において前記光データバスと結合される状態に前記基体上に固定する、複数の基板固定部とを備えたことを特徴とする信号処理装置。  Fixing the circuit board on the substrate in a state where a signal light emitting end or signal light incident end mounted on the circuit board is coupled to the optical data bus at the signal light incident part or signal light emitting part; A signal processing apparatus comprising a plurality of substrate fixing portions.
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