(57)【要約】【課題】冗長化方式であっても、電気信号を劣化させずに大きな遅延量を調整可能とする。【解決手段】第１の分配器によって電気信号を２経路に分け、一方を第１の可変遅延器、他方を第２の可変遅延器で遅延させ、第１及び第２の可変遅延器の出力経路をそれぞれ第１及び第２のスイッチによって断続し、第１及び第２のスイッチそれぞれを通過した電気信号を合波器によって合波する。ここで、制御器が、第１及び第２の可変遅延器の遅延量を、両者の遅延量差が常に許容値内になるように抑えながら交互に増加し、その増加処理が施される期間、その経路を第１または第２のスイッチで遮断するように制御し、信号復元器が、第１及び第２の可変遅延器の遅延量差に応じて変化するデューティ比を常に50％になるよう修正して出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号の遅延時間を無瞬断で変化させる可変遅延装置において、
前記電気信号を２経路に分ける第１の分配器と、
前記第１の分配器で分配される一方の電気信号の遅延時間を変化させる第１の可変遅延器と、
前記第１の分配器で分配される他方の電気信号の遅延時間を変化させる第２の可変遅延器と、
前記第１の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を断続する第１のスイッチと、
前記第２の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を断続する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチそれぞれを通過した電気信号を合波して出力する合波器と、
前記合波器から出力される電気信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号に基づいて前記電気信号のデューティ比を復元する信号復元器と、
前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量、前記第１及び第２のスイッチの断続を制御する制御器と
を具備し、
前記制御器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量を、両者の遅延量差が常に許容値内になるように抑えながら交互に増加し、その増加処理が施される期間、その経路を前記第１または第２のスイッチで遮断するように制御し、
前記信号復元器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量差に応じて変化するデューティ比を常に50％になるよう修正して出力することを特徴とする可変遅延装置。
【請求項２】
第１の分配器によって電気信号を２経路に分け、
一方の電気信号を第１の可変遅延器、他方の電気信号を第２の可変遅延器で遅延させ、
前記第１の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を第１のスイッチによって断続し、
前記第２の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を第２のスイッチによって断続し、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチそれぞれを通過した電気信号を合波器によって合波し、
信号復元器によって前記合波器から出力される電気信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号に基づいて前記電気信号のデューティ比を復元し、
制御器によって前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量、前記第１及び第２のスイッチの断続を制御するようにし、
前記制御器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量を、両者の遅延量差が常に許容値内になるように抑えながら交互に増加し、その増加処理が施される期間、その経路を前記第１または第２のスイッチで遮断するように制御し、
前記信号復元器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量差に応じて変化するデューティ比を常に50％になるよう修正して出力することを特徴とする可変遅延装置の遅延量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路における遅延時間を無瞬断で変更可能な可変遅延装置及びその遅延量調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気回路における可変遅延装置には、可変遅延モジュールとして半導体遅延デバイスを用い、これらデバイスをカスケード結合する方式、或いは、カスケード結合した経路を冗長化する方式（非特許文献１）などがある。いずれの方式も所望の遅延時間を予め設定して使用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】真鍋他、可変電気遅延器を用いた光線路無瞬断切替システムの基本検討、信学技報、vol.112、no.311、OFT2012-46、pp.23-26、2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の無瞬断対応の可変遅延装置では、２つの経路の電気信号を合波する際、２つの経路の電気信号の相対的な遅延量差が大きいと、その遅延量差に起因して電気信号が劣化し、結果として通信に影響を与えてしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、冗長化方式であっても、電気信号を劣化させずに大きな遅延量の調整が可能な可変遅延装置及びその遅延量調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の第１の観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、電気信号の遅延時間を無瞬断で変化させる可変遅延装置において、前記電気信号を２経路に分ける第１の分配器と、前記第１の分配器で分配される一方の電気信号の遅延時間を変化させる第１の可変遅延器と、前記第１の分配器で分配される他方の電気信号の遅延時間を変化させる第２の可変遅延器と、前記第１の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を断続する第１のスイッチと、前記第２の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を断続する第２のスイッチと、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチそれぞれを通過した電気信号を合波して出力する合波器と、前記合波器から出力される電気信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号に基づいて前記電気信号のデューティ比を復元する信号復元器と、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量、前記第１及び第２のスイッチの断続を制御する制御器とを具備し、前記制御器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量を、両者の遅延量差が常に許容値内になるように抑えながら交互に増加し、その増加処理が施される期間、その経路を前記第１または第２のスイッチで遮断するように制御し、前記信号復元器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量差に応じて変化するデューティ比を常に50％になるよう修正して出力する。
【０００７】
また、本発明の第２の観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、第１の分配器によって電気信号を２経路に分け、一方の電気信号を第１の可変遅延器、他方の電気信号を第２の可変遅延器で遅延させ、前記第１の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を第１のスイッチによって断続し、前記第２の可変遅延器から出力される電気信号の伝送経路を第２のスイッチによって断続し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチそれぞれを通過した電気信号を合波器によって合波し、信号復元器によって前記合波器から出力される電気信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号に基づいて前記電気信号のデューティ比を復元し、制御器によって前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量、前記第１及び第２のスイッチの断続を制御するようにし、前記制御器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量を、両者の遅延量差が常に許容値内になるように抑えながら交互に増加し、その増加処理が施される期間、その経路を前記第１または第２のスイッチで遮断するように制御し、前記信号復元器が、前記第１及び第２の可変遅延器の遅延量差に応じて変化するデューティ比を常に50％になるよう修正して出力する。
【発明の効果】
【０００８】
すなわち、本発明に係る可変遅延装置は、電気信号の劣化要因である（遅延量差に応じて変化する）デューティ比に着目し、２つの経路の遅延量差を常に許容値内に抑えながら、デューティ比について強制的に50％に復元するしくみを実現したものである。具体的には、電気信号からクロック信号を抽出するとともに電気信号を出力する信号復元器と、可変遅延器、スイッチを制御する制御装置を新たに構成した上で、片経路ずつ交互に遅延量を増加させるとともに、２経路のスイッチのオン／オフを組み合わせることで、２経路の相対的な遅延量差を許容値ａ程度に保ちながら総遅延量を増加させていく。これと同時に、遅延量差に応じて変化する電気信号のデューティ比を信号復元器により常に50％になるよう修正して出力する。これにより、電気信号の劣化要因を取り除くことができる。この場合、冗長化方式の可変遅延装置においても、通信に影響を与えることなく、大きな遅延調整が可能となる。
【０００９】
したがって、本発明によれば、冗長化方式であっても、電気信号を劣化させずに大きな遅延量が調整可能な可変遅延装置及びその遅延量調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る可変遅延装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態の可変遅延装置における遅延量調整方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】上記実施形態の初期状態を示すブロック図である。
【図４】上記実施形態の工程１の状態を示すブロック図である。
【図５】上記実施形態の工程２の状態を示すブロック図である。
【図６】上記実施形態の工程３の状態を示すブロック図である。
【図７】上記実施形態の工程４の状態を示すブロック図である。
【図８】上記実施形態の工程５の状態を示すブロック図である。
【図９】上記実施形態の工程６の状態を示すブロック図である。
【図１０】上記実施形態の工程７の状態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る可変遅延装置の構成を示すブロック図である。図１において、入力端子１から入力される電気信号は第１の分配器２に供給される。この第１の分配器２は供給された電気信号を２つの経路に同じ電気信号を分配出力する。この第１の分配器２から出力される電気信号は第１の可変遅延器３および第２の可変遅延器３’にそれぞれ供給される。第１の可変遅延器３および第２の可変遅延器３’は、それぞれ供給される電気信号を制御装置７から制御線８を通して命令される遅延量分だけ遅延して出力する。
【００１２】
第１の可変遅延器３から出力される電気信号は第１のスイッチ４を介して合波器５に供給され、第２の可変遅延器３’から出力される他方の電気信号は第２のスイッチ４’を介して合波器５に供給される。第１のスイッチ４および第２のスイッチ４’はそれぞれ制御装置７から制御線８を通して命令されるオン・オフ制御信号に従って電気信号のオンとオフを切り替え、これによって第１、第２の可変遅延器３，３’から合波器５に供給される電気信号を断続する。合波器５は各スイッチ４，４’を通じて第１及び第２の可変遅延器３，３’から供給される２つの電気信号を合波して出力する。合波器５から出力される電気信号は信号復元器６に供給される。この信号復元器６は、電気信号からクロック信号を抽出し、このクロック信号に基づいて電気信号のデューティ比を復元し出力するもので、遅延量差に応じて変化する電気信号のデューティ比を常に50％になるよう修正して出力する。この信号復元器６から出力される電気信号は出力端子９を介して出力される。
【００１３】
次に、遅延量調整方法について、図２乃至図１０を用いて説明する。図２は調整の流れを示すフローチャート、図３乃至図１０は図２に示す各工程の状態を示すブロック図である。ここでは、合波器５が論理和回路（ＯＲ）である場合について説明する。
第１の可変遅延器３および第２の可変遅延器３’の遅延量を０、第１のスイッチ４がＯＮ、第２のスイッチ４’がＯＦＦの状態を初期状態とする（図３）。  
まず、調整開始の指示があった場合、工程１（図４）として、第２の可変遅延器３’の遅延量をａだけ増加させる。このとき、第２の可変遅延器３’が設置されている経路は、第２のスイッチ４’がＯＦＦになっているため、電気信号は合波器５に供給されず、通信に影響を与えない。
【００１４】
次に、工程２（図５）として、第２のスイッチ４’をＯＮに切り替える。このとき、合波器５から出力される電気信号はパルス幅が遅延量aだけ変化する。遅延量aが１パルスに対して十分に小さく、合波器５が論理和回路（ＯＲ）の場合には、電気信号の１を表すパルス幅が遅延量aだけ大きくなり、０を表すパルス幅が遅延量aだけ小さくなるため、電気信号のデューティ比が変化する。デューティ比が変化した電気信号は、信号復元器６によりデューティ比が50％の電気信号に調整された上で出力される。このため、電気信号は劣化せず、通信には影響が無い。
【００１５】
次に、工程３（図６）として、第１のスイッチ４をＯＦＦに切り替える。このとき、第２のスイッチ４’はＯＮのままになっているので、第２のスイッチ４’が配置されている経路で電気信号が継続して合波器５に供給され、信号復元器６を介して出力される。これによって、通信は継続され、電気信号は劣化せず、通信には影響を与えない。
【００１６】
次に、工程４（図７）として、第１の可変遅延器３の遅延量を２ａだけ増加させる。このとき、第１の可変遅延器３がＯＦＦになっているので、第１の可変遅延器３から出力される電気信号は合波器５には供給されない。このため、電気信号は劣化せず、通信には影響が無い。
【００１７】
次に、工程５（図８）として、第１のスイッチ４をＯＮに切り替える。このとき、工程２と同様の理由により電気信号は劣化せず、通信には影響が無い。  
次に、工程６（図９）として、第２のスイッチ４’をＯＦＦに切り替える。このとき、第１のスイッチ４はＯＮになっているので、第１のスイッチ４が配置されている経路で電気信号が継続して合波器５に供給され、信号復元器６を介して出力される。これによって、通信は継続され、電気信号は劣化せず、通信には影響を与えない。
【００１８】
次に、工程７（図１０）として、第２の可変遅延器３’の遅延量を２ａだけ増加させる。このとき、第２の可変遅延器３’が設置されている経路は第２のスイッチ４’がＯＦＦになっているため、電気信号は合波器５に供給されず、通信には影響を与えない。
【００１９】
その後、工程２から工程７を繰り返すことにより、電気信号を劣化させることなく、通信には影響を与えずに遅延量を調整可能である。
尚、遅延量ａが１パルスに対して十分に小さく、合波器５が論理積回路（ＡＮＤ）の場合においても、論理和回路（ＯＲ）の場合と同様に、工程２および工程６において、電気信号の１を表すパルス幅が遅延量ａだけ小さくなり、０を表すパルス幅が遅延量ａだけ大きくなる。このため、電気信号のデューティ比が変化するが、デューティ比が変化した電気信号は信号復元器６によりデューティ比が50％の電気信号に調整されて出力されるので、電気信号は劣化せず、通信には影響が無い。信号復元器６には、例えばＣＤＲ（Clock Data Recovery）という素子を用いることができる。
【００２０】
したがって、本実施形態の構成によれば、冗長化方式であっても、電気信号を劣化させずに大きな遅延量が調整可能な可変遅延装置及びその遅延量調整方法を提供することができる。
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１…入力端子
２…第１の分配器
３…第１の可変遅延器
３’…第２の可変遅延器
４…第１のスイッチ
４’…第２のスイッチ
５…合波器
６…信号復元器
７…制御装置
８…制御線
９…出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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