(57)【要約】【課題】電子機器システム構成のための機器パネルの組み立てや試験時間の短縮化、および電磁障害防止を図ったデータ伝送装置を提供する。【解決手段】本案のデータ伝送装置は、電子機器３を載置する機器パネル１を備え、この機器パネル１の電子機器取付面には当該機器３との光接続が可能な光インタフェース４が設けられ、また、機器パネル１の内層部には、光インタフェース４と接続されて電子機器３間のデータ伝送を行なう内壁表面が光反射性状または光散乱性状を有する光密閉された導光路１１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を載置する機器パネルを備え、この機器パネルの上記電子機器の取付面には当該機器との光接続が可能な光インタフェースが設けられる一方、上記機器パネルの内層部には上記光インタフェースと接続され、上記機器パネルの光反射性または光散乱性を有する内壁から構成された導光路を有することを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
上記光インタフェースは、伝送パルス波形を生成し、デユティ−サイクル０．１以下の時系列のパルス状の送信信号光を出力する光パルス送信手段と、入力される微弱な上記送信信号光を光電変換して信号増幅およびパルス整形して光信号強度／パルス波高変換を忠実に行なう光パルス受信手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
上記光パルス受信手段は、複数の導光路を経由して伝送されてくる上記送信信号光を受信する受光素子と、上記導光路中に生じる信号波形ひずみを含むパルス電荷を積算するセンサアンプと、積算信号をパルス整形して受信エネルギ強度を整形パルス波高値に変換するパルスフィルタと、パルス整形後の時系列の信号について、そのパルス信号強度からビット”１”または”０”を判定して時系列の受信データを出力するビット判定器と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
上記光インタフェースは、符号系列信号を生成して上記光パルス送信手段に伝える符号拡散手段と、上記光パルス受信手段からの雑音が混在する受信データを多値化変換してパルス再生マッチドフィルタ法に基づくインパルス信号の再生処理を行う符号復号手段と、を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
上記符号復号手段は、マスタとして予め設定された電子機器の送出する符号化信号光を選択受信する専用の受信復号化チャンネルを有し、この符号復号化信号を基準時刻にして、自己の電子機器に対して予め割り当てられた時刻スロットに送信データを送出するためのトリガ信号を発生するトリガ発生手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
上記機器パネルを組み合わせて６面体構造が形成され、互いに隣接する機器パネルの突き合わせ端部には、一方の導光路から出射する伝送光を平行光としてから他方の導光路に向けて反射して再び導光路に入射するように光路レンズおよび光路ミラーからなる光結合手段が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器パネルに搭載された複数の電子機器間でデータ伝送を行うデータ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器パネルに搭載された複数の電子機器間でデータ伝送を行う場合において、これらの電子機器間の電気的接続の仕方として、一般にコネクタとハーネスが使用されている。しかし、電子機器間の相互接続にコネクタとハーネスが用いる場合には、次のような問題がある。
【０００３】
小形化された装置内部で多ピンコネクタ付ハーネスにより結線する場合、コネクタ寸法とハーネス束径などが実装スペースに制約を与える。また、組立配線や改修の際のケーブル撤去は小形化された装置に対し煩雑な作業を伴う。さらに、コントローラと各機器間のデータ伝送を高速化すると、接続ケーブル容量に起因する伝送電力が増大する。しかも、機内各部に張りめぐらされたセンサケーブルは、ケーブルインピーダンスや機器入力インピーダンスにより、計測誤差の原因となる電磁性雑音（ＥＭＩノイズ）を拾い易く、また機器接続された計装ケーブルは、他機器へ電磁干渉を起こす機器内雑音の伝播経路となる。このために対処した電磁シールド強化ケーブルの可とう性が低く小形機器内の実装性が悪い。
【０００４】
そこで、このような不具合発生を防止するため、従来技術では、機器間の接続部分において非接触の光データ伝送手段を用いたものが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００５】
上記の特許文献１は、空間ギャップを隔てて対峙した発光手段と受光手段が２系統の光伝送路を構成して全２重伝送を実現しているが、この場合の伝送は、２つの電子機器間が光伝送路によって１対１に接続されたシリアル伝送である。また、一部が非接触距離を保っているため、ハーネスなどの配線系が必要であり、更に、複数機器の分岐（ハブ）機能を有せず、ハブ機能は電気的に行なわれるものである。
【０００６】
特許文献２は、受光部と投光部からなる投受光素子復号電子部品が複数組を配置した光コネクションシステムによって、電気的配線を削減しつつ、より多くの情報量の送受を達成しているが、この場合も、電子機器間が光伝送路によって１対１に接続されたものを複数組配置したに過ぎない。ここでは、電子機器間の距離が極めて短いという条件に限定されており、受光器と投光器間の距離を長く取ることが出来ない。このことは、特許文献３についても同様である。
【０００７】
特許文献例４は、信号接続部においてトランス結合手段に替わって、光拡散による光送信および光受信手段で構成され、且つ２つの周波数を利用して双方向情報伝送を可能にしたバスカップリングユニットを備えている。しかし、この特許文献４においても、可干渉性の拡散光およびレンズ手段を用いた１対１の光通信に限定され、また、一部が非接触距離を保っているため、ハーネスなどの配線系が必要である。
【０００８】
ところで、実装スペースの縮小化のためには、パラレル伝送用の光送受信手段の数を減らすとともに、ハーネスの削減を図るのが望ましい。このハーネス削減の有効な手段として、信号多重化による高速シリアル伝送がある。
【０００９】
この高速シリアル伝送のデータ変調方式としては、周波数（波長）分割、時間分割、符号分割（以下、ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などの信号多重化技術が知られている。特にＣＤＭＡは、送信時の送信ビット情報は、複数のビンパルスにより時間拡散され、受信時は時間軸上の一点にまとめるように復号化処理がなされる。また、時刻同期や、ルーチング手段を別途供える必要がないなどの利点があり、民生分野では、マルチメデイアを中心に光ファイバネットワークや屋内外の光無線機器等に普及している。
【００１０】
ここで、上記の高速シリアル伝送を行う上で、光ファイバを用いた場合には、伝送ロスの少ない長距離光伝送と、高速処理可能な光回路による変復調変換などの大規模通信システム向けのフォトニックネットワーク伝送手段が実用化段階にある。このように光ファイバ・光回路技術を用いれば、超高速・大容量（ＧＨｚ〜ＴＨｚ）のデータ伝送要求に応えることができるものの、光ケーブルの敷設にかかる配線費用が増大するという問題がある。
【００１１】
一方、光ファイバに替わる光伝送空間では、光拡散や光反射を伴って、光強度が減衰したり、多重経路によって遅延拡散が起きる。これによって光データ伝送空間を共有する各電子機器は、機器間接続干渉やマルチパスの影響を受けることとなり、データ伝送レート、機器数や伝送距離条件によっては、データ伝送誤り率（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ、以下ＢＥＲと称する）１０−９を達成できない場合がある。
【００１２】
なお、このような光テータ伝送の方法としては、従来より、データ伝送符号にＯＯＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｃｏｄｅ）を用いてパルス位置変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｐｏｓｉｏｎｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下ＰＰＭと称する）を行なうなど、様々なエネルギ伝送や情報伝送効率の高い方法が提案されている。
【００１３】
ところで、従来より上記のＣＤＭＡによる空間伝送の送信および受信において、信号対雑音強度比（以下ＳＮＲと称する）を向上させるための技術としてマッチドフィルタ法がある。以下、このマッチドフィルタ法による符号化および再生方法について説明する。
【００１４】
送信手段において、時刻ｔ０のデータビット”１”について、直交化系列符号Ｃ（ｋ）を用いて符号拡散すると、出力信号Ｐ（ｋ）は、
【数１】
2008268619.tif 000003
となる。
【００１５】
この信号が受信手段に伝えられ、受信信号Ｐ（ｋ）が、同一の符号Ｃ（ｋ）により再生されて、
【数２】
2008268619.tif 000004
となる。
【００１６】
また、
【数３】
2008268619.tif 000005
よって、受信再生強度Ｒ（ｔ０）は、再生コード“１”が加算されて、
【数４】
2008268619.tif 000006
となる。ここでは、便宜的に、伝播時間をゼロとする。
【００１７】
次に、従来の送信手段における符号化および受信手段における再生各処理について、図２４を参照して説明する。
【００１８】
同図において、符号データＣ（ｉ）を時間拡散させることにより、その出力信号は符号化信号と同じくＰ（ｉ）であることを示す。
【００１９】
いま、Ｔｃｌｋを送信手段および受信手段における単位時間幅Δｔ（秒）の基準クロック信号とし、また、Ｄ（ｉ）を送信周期ｎ・Δｔ（秒）＝ＴＤの送信信号系列とする。時刻ｔ０のビット“１”の持続時間に対応する。
【００２０】
したがって、送信信号系列Ｄ（ｔｉ）の各ビットは、ＰＮ系列符号Ｃ（ｋ）を用いて時間刻みΔｔで時間拡散し、
【数５】
2008268619.tif 000007
となる。ここでは、データ送信周期ＴＤは、ｎ・Δｔである。
【００２１】
この送信データＰ（ｔｉ）が、受信手段に伝えられ、再生処理が行なわれる。この再生処理出力Ｒ（ｔｉ）は、
【数６】
2008268619.tif 000008
となる。
更に、この出力信号Ｔ（ｔｉ）がパルス伸張されて、
【数７】
2008268619.tif 000009
となって、送信データが再生できる。
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−３３８５８７号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５８１３号公報
【特許文献３】特開２００１−４２１７０号公報
【特許文献４】特開昭５８−１５４９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従来のデータ伝送装置は、次のような解決すべき技術課題がある。
（１）従来の光伝送路においては、機器パネル両面に載置される機器実装の場合、一方の機器から他方の機器への光伝送の見通し条件が厳しく、直接光によるデータ伝送は困難であり、直接光による機器間データ伝送を行なう場合には、見通し条件の悪さから機器配置に制約があった。また、機器パネルの両側に機器実装した場合にあっても、機器相互のデータ伝送は更に困難であった。同様に、散乱光を使ったデータ伝送の場合でも、筐体壁がなければ光反射によるデータ伝送は困難であった。したがって、このような機器空間配置条件に左右されない光データ伝送路を構築する必要がある。
【００２４】
（２）空間光伝送でのＳＮＲは、信号光自身（Ｎｓｉｇ）、背景光（Ｎｂｋｇ）、他機器からの信号光（Ｎｄｅｖ）や受信器（Ｎｒｃｖ）などの雑音成分で決まるが、特に背景光（Ｎｂｋｇ）は、伝送光路に起因する最も支配的な要因であり、このため、何らかの削減策が求められている。
【００２５】
図２５に真性信号、他機器干渉信号、および受光系雑音波形を示す。
同図（ａ）は光電気変換後のセミガウス波形である。図（ｂ）は他機器干渉信号が真性信号に重畳している場合の波形を示す。更に、図（ｃ）の他機器干渉信号強度が大きい場合、図（ｄ）の白色性雑音がこれに重畳する場合を示す。これらは、いずれも、復号化処理を行う際の信号検出精度を劣化させている。
【００２６】
（３）従来の光伝送路において、光空間伝送路上のデータ伝送の高速化を図る場合、多重パスに起因した光路長の差による波形ひずみ（拡散遅延）が生じ、符号間で信号干渉を起こしていた。そして、従来は波形ひずみ信号が電流検出センサ回路によって検出され、クリティカルなデータ速度条件では符号間干渉が起こっていた。したがって。このような信号間干渉を極力無くす必要がある。
【００２７】
（４）図２６に従来のデータ伝送の方法における送信データＤｓｎｔと送信信号光Ｌｓｎｔの時間波形を示す。図２６から分かるように、送信信号光Ｌｓｎｔの波形は送信データＤｓｎｔの波形をそのまま送出したものである。このように、従来のデータ伝送の方法によれば、データ伝送路での時間占有率は１００％であるので、両機器Ａ，Ｂの光信号Ｌｓｎｔがデータ伝送路上で重畳しＳＮＲを劣化させている。その対策として、ＣＤＭＡ送受信方式ではコンパクト化が可能なマッチドフィルタ方式が有利であるが、ＳＮＲの低い信号に対しては再生処理精度を十分に確保するのが困難であった。
【００２８】
（５）従来の光伝送路において、光空間伝送は低コストで実現できる反面、伝送効率の高い光ファイバ系に比べ光強度の減衰量が大きい。また、発光素子として使用する発光ダイオード（ＬＥＤ）はコストと動作信頼性の点で優れているが、レーザダイオード（ＬＤ）と比べて光出力強度の点で不十分なために、微弱光を信号処理できる手段が必要である。  本発明は、上記のような各課題を解決したデータ伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明のデータ伝送装置は、電子機器を載置する機器パネルを備え、この機器パネルの上記電子機器の取付面には当該機器との光接続が可能な光インタフェースが設けられる一方、上記機器パネルの内層部には上記電子機器間のデータ伝送を行なう内壁表面が光反射性状または光散乱性状を有する光密閉された導光路が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、機器パネルの内層部に外乱光の侵入を防ぐ光密閉性の高い導光路を形成することにより、電気や光ケーブルに係る設備費や試験費を改善でき、リプレース、改修等のメンテナンスが容易となる。また、ワイヤレス化により配線系重量分を軽量化でき、ケーブル接続が不要となるので、ケーブル配線設計が省略される。また、電磁障害に対する特別の配慮を必要とせず、ケーブルレスによる自由な機器配置ができる。しかも、閉路空間で構成したので障害物など伝送光路に起因する通信障害が回避できる。また、機器パネルは展開自在なので、組立や試験時、あるいは、供用期間中の改修時に展開状態での機器パネル間のデータ伝送を伴った機器調整を行うことができる。さらに、ケーブルを使用しないので、電気信号ケーブルが介在するグラウンドループ雑音など伝導性ノイズの影響や、電磁性パルスのノイズによる電子部品破壊の原因となるケーブル被覆絶縁材や誘電物へのエネルギ宇宙粒子帯電などの影響を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００３２】
このデータ伝送装置は、機器パネル１を有し、この機器パネル１は、これに搭載される電子機器３および光インタフェース４の取付機構を備える（いずれも図示省略）。この機器パネル１は、当該パネルの内層部に縦横に導光路１１が形成されて電子機器３相互間の光信号伝播路を構成している。この機器パネル１の上面に載置された複数の電子機器３は、機器パネル１内の導光路１１とのテータ授受を成立させるために、機器パネル１の取付面に設けた光インタフェース４と結合されている。
【００３３】
光インタフェース４は、電子機器３からのデータ出力信号を光信号に変換して導光路１１に向けて送出すると共に、導光路１１からの光データを受光して電気信号に変換して必要な信号を取り込んだ後、再び光信号に変換して他の電子機器３に信号を伝送する。
【００３４】
図３は光インタフェースの要部の一例を示す断面図である。
この光インタフェース４は、ビームスプリッタ４６とレンズ４７で構成することで、光パルス送信手段４１と光パルス受信手段４２をコンパクトに実装している。
【００３５】
ここで、光パルス送信手段４１と導光路１１との関係において、光パルス送信手段４１からの出力光は、自身の広がり角によって光拡散されるために、導光路１１に到達する光パワーが低下する。このため、レンズ４７を用いて平行光として光空間に出力させて導光路１１の開口部に導くことで受光パワーの低下を防いでいる。
【００３６】
上記の導光路１１は、機器パネル１自体に部分的に光伝送路空間を形成したものである。ここで言う光伝送路空間とは、光伝播可能な空間であり、何らかの光透過性材料を使用するか、または、何も材料を使用しない中空であってもよい。光透過性材料としては、例えば、アクリルなど樹脂系やガラス系材料であってもよい。このとき、導光路１１の内部と境界壁とは、光学的に屈折率の異なるような材料で構成する。または、導光路１１の内壁は、酸化チタンのような拡散反射材をコートするか、あるいはアルミ蒸着マイラフィルムを張るようにすることができる。また、本案の光信号伝送における伝送路は、パルス信号伝送であるために、パルス信号ひずみを抑える目的で、導光路材料が光燐光ないしは光蛍光効果の有しない材料であること、伝送信号のひずみは、伝送路における光拡がり角で決定されることから光導路開口部は、データ伝送レート10MHzの場合、本案の光受信手段が有する波形ひずみ補正量(〜１00nsec)光路長の差が時間換算で１00nsec以内の開口幅とすること、正味信号パルス光を確実に検出するために背景光を排除できることが望ましい。
【００３７】
また、導光路１１の形状としては、スラブ、または円筒のように製法上実現しやすい構造であればよく、光透過性を著しく損なわなければ導光路１１の断面形状に格別な制約はない。導光路１１の光境界面が完全反射面の場合、出射角をδ°、電子機器の相互間の導光路１１の中心光路長をＬ［ｍ］としたとき、実効光路長は、Ｌδ＝Ｌ／ｃｏｓ（δ）となり、導光路１１の開口寸法依存性がない。
【００３８】
この光経路長は、出射角δの範囲０°〜９０°において、特に、δが９０°に近いほど著しく強度が減衰する。従って、境界面反射率を高めれば、伝送ひずみ量が現れ、反射率を下げれば、伝送光量の低下と共に、ひずみ量を抑制できる効果がある。したがって、符号間干渉については、微弱光検出が可能な範囲で、境界面反射率を調整することで、受信信号光の拡散遅延量を抑制することができる。境界面反射率を調整するための一例としては、導光路内壁面を部分的に黒色塗装などの光学的マスクを施すことで実現することができる。
【００３９】
この実施の形態１のデータ伝送装置は、機器載置面空間のように自由光伝播する場合と異なり、機器パネル１の内層部に、スラブ、または円筒型のシンプルなライトガイド構造の導光路１１を備えたので、電子機器３の相互間を接続するためのケーブルを省略することができる。このため、ケーブルを仲介した電磁性雑音がなくなる効果がある。更に導光路１１は、伝送路環境による複雑な光反射や散乱の影響を与えないことから、暗箱構造とすることによって迷光の侵入を防ぐことが可能となり、背景光雑音を排除することができる。
【００４０】
また、導光路１１により光拡散や光反射を通じて多重の伝送光路が形成されるため、光路長差が自由空間に比べ小さいので、受光手段の伝送波形ひずみ量が少なくなり、符号間干渉の影響が軽減される。さらに、導光路は機器パネルの内層部に一体的に形成されているので、光ファイバケーブルのような布設作業の必要がなく、かつ、電磁的障害（ＥＭＩ）を回避することができる。
【００４１】
実施の形態２．
他の電子機器から出力される送信信号光との伝送光路上での信号干渉を抑制する上では時間占有率を低くすることが有効である。そこで、この実施の形態２では、光パルス送信手段が送信ビットについてパルス幅を狭く、かつ十分大きな波高値のエネルギ強度をもつ送信信号光を出力するようにしている。
【００４２】
図４は、光パルス送信手段が送信データを入力してこれを送信信号光に変換して出力する状態を示すタイミングチャートである。なお、ここでは２台の電子機器３（機器Ａ，機器Ｂ）の送信波形を併せて示している。図中、Ｄｓｎｔ（Ａ），（Ｂ）は電子機器３から光インタフェース４に送出された送信データ、Ｌｓｎｔ（Ａ），（Ｂ）は光インタフェース４から導光路１１に向けて送出された送信信号光、Ｌｓｎｔ（Ａ＋Ｂ）は導光路１１上に同時に存在する送信信号光である。
【００４３】
この実施の形態２における光パルス送信手段は、送信信号光として、送信データＤｓｎｔの各ビットについて送信データ周期ＴＤよりも十分に狭い幅ｔｗのパルス信号に変換して出力するので、導光路１１上のデータ時間占有率は（ｔｗ／ＴＤ×１００）％の小さな値にすることができる。このように、データ伝送時を非同期条件とした場合、他の電子機器３との伝送信号光が導光路１１上で干渉する割合を軽減することができる。また、複数機器間で同期条件が成立した場合には、十分干渉しない時間位相条件を付与することができる。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態２のデータ伝送装置における光パルス送信手段の具体的な構成を示すブロック図である。
この光パルス送信手段４１は、時系列の送信パルス出力Ｑ（ｔ）を入力し、発光素子ドライバ４１２に伝える。この発光素子ドライバ４１２は、発光電流モニタ抵抗４１１と共に、所定の出力電流Ｉｐにて発光素子４１３を駆動する。なお、発光素子４１３はＬＥＤまたはＬＤが適用される。
【００４５】
光パルス送信手段４１は、図６（ｂ）に示すように、送信パルス出力Ｑ（ｔ）に基づいて発光素子の許容電力内においてパルス時間幅ｔｗをより狭く、波高値Ｉｐをより高くした送信信号光Ｌｓｎｔを出力する。
【００４６】
このように、光パルス送信手段４１は、送信データ周期ＴＤよりも十分に狭い幅ｔｗをもつパルス状の送信信号光Ｌｓｎｔに変換するので、導光路１１上で他の電子機器から出力される送信信号光Ｌｓｎｔと干渉する割合を減らすことができる。また、送信光エネルギ量を減ずることなくパルス波高値Ｉｐをその分（Ｉｐ×ｔＤ／ｔｗ）だけ高くすることができる。
【００４７】
例えば、商用的に入手可能なＬＥＤ（定格電流２０ｍＡ）について、パルス幅ｔｗ＝１μｓｅｃ，尖頭値Ｉｐ＝１０Ａのインパルス条件は、ＬＥＤの熱信頼性を損なうことはない。具体例として、高輝度ＬＥＤを高速パルス条件、データ伝送レート１００ＫＨｚ、パルス幅１μｓｅｃとした場合、発熱許容温度で定格２０ｍＡ（ＤＣ）を規定しているＬＥＤチップについて、デューテイ比１０％、パルス尖頭値１００ｍＡのインパルス電流駆動条件を与えても熱的信頼性は充分確保されており、従って、本案の高出力パルス光伝送は実現可能である。
【００４８】
従来のようなＮＲＺ信号の場合、伝送路時間占有率１００％のために他機器の伝送信号との干渉が避けられず、また、ＲＺ信号についてもある程度の信号干渉を被り、また、伝播光路中には、減弱された信号光成分は他機器信号の影響を受けて検知できない場合がある。
【００４９】
これに対して、本案ではビット毎にインパルス波形としたので、導光路１１上の時間占有率が下がり、伝送周期が共通している他の電子機器３の送信信号光と重なり合う割合が改善される。たとえば、パルス時系列デユーテイーサイクル比１％にすると、パルスパイルアップの割合は単純に１／１００以下となる。
【００５０】
また、光パルス送信手段４１は、送信信号光のパルス幅ｔｗを狭くする一方で、できる限り波高値Ｉｐの高い送信信号光を出力するので、導光路１１上の光強度減衰を補って、ビット当たりの伝送エネルギ量を導光路１１を経由して他の電子機器３に伝送することができる。
【００５１】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３におけるデータ伝送装置の光パルス受信手段の構成を示すブロック図である。
【００５２】
実施の形態２に示したように、光パルス送信手段４１からは相互の干渉回避のために、高速パルス（インパルス）の送信信号光が出力されるが、この送信信号光は光パルス受信手段４２において受信される。
【００５３】
この実施の形態３の光パルス受信手段４２は、受光素子４２１、飽和電流リミッタ４２４、センサアンプ４２２、パルスフィルタ４２３、およびビット判定器４３からなる。
【００５４】
上記の受光素子４２１は、導光路１１から伝わってくる微弱で波高値の大きい送信信号光Ｌｒｃｖを受光する。この場合の受光素子４２１としては、フォトダイオード（ＰＤ）、アバランシェダイオード（ＡＰＤ）、あるいは小型電子増倍管などの光センサを適用することができる。特に、導光路１１の光伝送条件により光減衰する場合には、アバランシェダイオード（ＡＰＤ）や小型電子増倍管などの光増幅機能のある光センサが有用である。
【００５５】
センサアンプ４２２の入力部側に飽和電流リミッタ４２４を設けているのは、センサアンプ４２２およびパルスフィルタ４２３で構成される高感度光検出回路系において、過剰なパルス電荷が検出された場合、高感度のセンサアンプ４２２が長時間麻痺するのを防ぐためである。
【００５６】
図８はこの飽和電流リミッタ４２４の一例を示す回路図である。
この飽和電流リミッタ４２４は、入出力点に備えた直流阻止用の一対のコンデンサ４２４ａと、自動的に過剰電流が分流できるダイオード４２４ｂを用いたバイパススイッチとからなる。
【００５７】
定常時は、コンデンサ４２４ａにより直流成分が阻止され、ダイオード４２４ｂで構成されたバイパススイッチは無バイアスであるため、信号線路は接地に対して開放状態にある。一方、受光素子４２１を通じて過剰な電荷パルスが侵入すると、センサアンプ４２２が瞬時に仮想接地電位からはずれ、飽和電流リミッタ４２４はこの交流的なバイアス変動の影響を受けて自動的にバイパススイッチがオンとなって短絡回路を形成する。これは、正バイアス、負バイアスいずれのケースでも成立する。
【００５８】
次いで、受光素子４２１の出力信号は，飽和電流リミッタ４２４を経由して、センサアンプ４２２に入力される。このセンサアンプ４２２は、受光素子４２１から光電変換して出力される信号電荷をコンデンサにより積算する電荷積分型アンプで構成されている。この電荷積算方式を採用することにより、マルチパス伝送により信号歪みが生じていても積算作用を発揮することで微弱な高速パルスの信号であっても高感度・高速応答で処理することができる。
【００５９】
すなわち、この電荷積分型のセンサアンプ４２２は、受光素子４２１からの出力信号の電荷ｑδ（ｔ）について時間積分して、次式で示す信号を出力する。
【数８】
2008268619.tif 000010
ここに、ｑδ（ｔ０）はインパルス検出電荷量、Ｃはセンサアンプ４２２の積分コンデンサの容量である。
【００６０】
このようなセンサアンプ４２２を備えることで、受信信号波形を時間積分処理するので、伝送ひずみの影響を緩和でき、また、インパルス電荷信号のような急峻な時間信号に対しても、センサアンプ４２２が備えたコンデンサの積分作用によりそのトータル電荷量を電圧変換できる。さらに、高感度な電荷／電圧変換機能により微弱電荷量、つまり微弱な伝送信号光量の検出に有効であり、７０ｄＢダイナミックレンジを有するなどの利点を発揮する。
【００６１】
実施の形態１に示した本案の導光路１１を採用して光路長差を改善した場合でも、受信端では、図６（ｂ）に示す受信信号光Ｌｒｃｖの時間波形から分かるように、ひずみ信号が現れる。本案の対象とするシステムの場合では高々数十ｎｓｅｃの差であるが、この時間差は高速データ伝送速度の上限を与える。
【００６２】
この実施の形態３では、光パルス受信手段４２のセンサアンプ４２２として電荷積算型のものを採用したので、図６（ｄ）に示すセンサアンプ４２２の出力波形Ｐｓｕｍから分かるように、信号の立ち上げのばらつきを積分吸収することができる。このセンサアンプ４２２の出力波形において、幅が狭くて尖頭値の高いパルス光であっても、このセンサアンプ４２２および次段のパルスフィルタ４２３は、伝送光路に生じたひずみ波形を吸収し、送信エネルギ量（Ｔｗ×Ｉｐ）を忠実にパルス波高値として復号化することができる。
【００６３】
このセンサアンプ４２２の出力信号は、次段のパルスフィルタ４２３に伝えられて高ＳＮＲを得るように最適なパルス整形を行なう。すなわち、このパルスフィルタ４２３は、受信信号光Ｌｒｃｖの処理に際して、前段のセンサアンプ４２２の応答と合わせて、正味の信号強度を維持しつつ、受信雑音電力を減じるように帯域制限を与える。さらに、図６（ｅ）に示す受信データＤｒｃｖの信号波形から分かるように、雑音強度より大きな整形パルス信号の場合には、次段のビット判定器４３でのビット判定が可能である。
【００６４】
図９は、光パルス受信手段４２におけるパルス波形整形時定数と雑音電荷との関係を示す特性図である。背景雑音は電流性雑音Ｉｎσとして寄与する。室内光の場合、暗電流成分として３００ｎＡが見込まれ、ＳＮＲが悪い状態にあった。しかし、本案の導光路１１の採用によって、室内光の数十分の１にまで低減し、雑音強度は受信回路雑音寄与分（Ｉｅｑ＝１ｎＡ）まで改善できることを示す。本案のセンサアンプ４２２は、等価雑音電荷数Ｑｅｑにおいて〜３０００（σ）である。これは量子効率１の光センサの場合、最小受光感度Ｉｍｉｎ（ｐｈｏｔｏｎ／パルス）に相当することから、本案は微弱パルス光に対して高感度な受信特性を得ることができる。
【００６５】
上記の等価雑音電荷数Ｑｅａは、次式で与えられる。
【数９】
2008268619.tif 000011
ここに、Ｉｅｑは背景光のセンサ漏洩電流、Ｃｉｎは光センサ接合容量、τは等価積分時定数である。
【００６６】
このように、この実施の形態３では、光パルス受信手段４２のセンサアンプ４２２として、電荷入力によるコンデンサ変換方式を採用したので、微弱なパルス信号に対して高感度・高速応答処理が実現できる。そして、次段のパルスフィルタ４２３で信号パルスエネルギー強度を忠実に整形パルス波高に変換することができる。また、信号強度／雑音強度比が最も高くなるように白色雑音を帯域制限させたので、次段のビット判定器（４２４）では、高い判定精度を得ることができる。
【００６７】
実施の形態４．
この実施の形態４では、雑音と伝送信号との弁別を更に精度良く行なうために、実施の形態２の光パルス送信手段４１に対して信号符号化のための符号拡散手段を、また、実施の形態３の光パルス受信手段４２に対して信号再生のための符号復号手段をそれぞれ設けたものである。
【００６８】
ここでは、真性信号が雑音強度に埋もれ、事実上、実時間上でのパルス波高弁別が困難となる場合でも、データ伝送を成立させる必要がある。このような状態において、データ伝送速度Ｃと信号対雑音比（ＳＮＲ）の関係は、シャノンの式に拘束されて、
【数１０】
2008268619.tif 000012
となる。ここに、Ｃはデータ伝送速度［ｂｐｓ］、Ｗは帯域幅［Ｈｚ］、Ｎは信号電力［Ｗ］、Ｓは雑音電力［Ｗ］である。
【００６９】
ＳＮＲが小さい場合（Ｓ／Ｎ＜０．１）には、上記の式は更に簡略化されて、
【数１１】
2008268619.tif 000013
となる。
【００７０】
（数１０）は、例えばＮ／Ｓ＝１００、Ｃ＝１ＭＨｚの場合には、必要帯域６９．４ＭＨｚを確保すれば伝送データは復号化できることを示す。これは広帯域信号処理を行なうことによって、雑音中からの信号検出が可能であることを示唆している。また、上記の（数１１）では、情報理論上、低ＳＮＲの信号でも検出できることを示している。よって本案は、これらの知見に基づき、データ伝送速度に比べてより高速のパルス信号を用いて符号化・再生化処理が可能なパルス再生マッチドフィルタを提案するものである。
【００７１】
次に、本案の符号化処理プロセスを図１０を用いて説明する。
同図において、ｔｃｌｋは単位時間幅Δｔ（秒）の基準クロック信号、Ｄ（ｉ）は送信ビット系列データ、Ｃ（ｉ）はＰＮ系列符号データ、Ｐδ（ｉ）はインパルス波形である。
【００７２】
ここで１ビットの送信周期はｎ・Δｔ（秒）であり、時刻ｔ０の送信ビット系列データＤ（ｉ）のビット“１”はＰＮ系列符号データＣ（ｉ）を用いて時間拡散される。また、この拡散信号は、それぞれＰＮ系列符号データＣ（ｉ）と同期関係のインパルス波形Ｐδ（ｉ）に整形される。なお、インパルス波形Ｐδ（ｉ）において、実線は出力信号が有る場合、破線は出力信号が無いない状態を示す。
【００７３】
次に、本案方式による送信データの符号化および再生プロセスを以下に説明する。
送信データＤ（ｔｉ）はＰＮ系列符号データＣ（ｎ）をパルス信号として時間拡散して送信される。このように、本案ではインパルス符号化関数Ｃδ（ｔ）［＝δ（ｔ）Ｃ（ｔ）］を用いる点で従来と異なる。
【００７４】
【数１２】
2008268619.tif 000014
【００７５】
ここで、パルス化された送信信号の時間幅ｔＷは、伝送光路での信号時間占有率を配慮してδ／Δｔ＜０．１とする。この送信パルス化信号は、光パルス受信手段４２において次式のインパルス関数Ｃδ（ｋ）を用いて再生される。
【数１３】
2008268619.tif 000015
【００７６】
符号長ＭのＰＮ系列符号”０・１”の個数は、ほぼ５０％である。更に、再生パルス信号をパルス幅伸張し、
【数１４】
2008268619.tif 000016
となって、送信データＤ（ｔｉ）を再生する。
【００７７】
サイドローブのない自己相関特性のＰＮ符号系列を備えたので、受信信号と再生関数とにおいて符号位相も含めて一致すれば、再生信号出力は最大強度を与える。自機器符号同士でも位相が異なれば、ほぼゼロである。
【００７８】
本案の自機器信号の相関処理では、離散化パルス系列信号について、Ｍ回のパターン比較処理が行なわれ、Ｍ回のパルス系列のうちＭ−１回は明らかに位相が合っていないので、出力はほぼゼロを示し、残る１回は完全に一致し、各パルス強度を便宜的に１とすると出力強度はＭ／２となる。
【００７９】
同様に、当該ＰＮ符号系列の相互相関値（ＣＯＲＲ）は明らかに相関がないので、
【数１５】
2008268619.tif 000017
となる。
【００８０】
このように、本案の自機器符号と他機器符号との相関処理では、符号位相に関わらず相関強度がゼロとなり、不一致として判定される。このような条件は、データビット送信周期がＴＤ、パルス幅が従来より狭いｔｗ秒、符号周期Δｔ秒のＭ個の信号パルス列において、パルス幅期間以外の（Δｔ−ｔｗ）×Ｍ秒間は、自機器固有符号パターンと、本機器に紛れ込んだ他機器信号と比較処理を行なう処理期間がそれに相当する。
【００８１】
ここでは、自機器は、原理上他機器信号とは無相関であるため信号検出することはないが、装置上の変動要因が加わって誤検出する可能性についても配慮が必要である。本案は、実施の形態２、３によるインパルス信号伝送方法と、実施の形態４によるパルス再生マッチドフィルタ法を採用したので、自機器符号系列信号と他機器符号系列信号とがデータ伝送上で重畳する割合をかなり低減することができる。つまり、このインパルス信号伝送方法によれば、従来の符号間干渉防止に用いられたＤＣ値０．２に対し、更に、ＤＣ＜０．１にして、機器間の信号干渉の影響を改善することができる。
【００８２】
図１１は、この実施の形態４における光インタフェースの構成を示すブロック図である。
光インタフェース４の光送信部は、送信データＤｓｎｔを入力する符合拡散手段４５と、この符号拡散手段４５の出力信号を受けて送信信号光Ｌｓｎｔを出力する光パルス送信手段４１とからなる。
【００８３】
また、光受信部は、受信信号光Ｌｒｃｖを受光する光パルス受信手段４２、この光パルス受信手段４２の出力信号について復号処理する符号復号手段４４、およびこの符号復号手段４４の出力信号を入力してビット判定することにより受信データＤｒｃｖを出力するビット判定器４３で構成される。
【００８４】
図１２は図１１に示した光インタフェース４の符号拡散手段４５の構成を示すブロック図、図１３は図１１に示した光インタフェース４の符号復号手段４４の構成を示すブロック図である。
【００８５】
符号拡散手段４５のＴｄ／Δｔパルス幅変換手段４５３は、入力される送信データＤｓｎｔのビットが“１”の時のみ、各データ周期ＴＤ秒毎にパルス幅Δｔのパルスを発生する。次いで、Δｔ／ｔｗパルス幅変換手段４５４は、ＴＤ／Δｔパルス幅変換手段４５３の幅Δｔ秒の出力パルス信号を受けて、より短い幅ｔｗ秒のパルス幅に変換する。その時間幅比Δｔ／ｔｗはデータ伝送効率に関連して１０以上とする。Ｄｓｎｔデータ“１”の時のみに発生したΔｔ／ｔｗパルス幅変換手段４５４の出力パルスｔｗは、次段の符号化遅延手段４５１に伝えられる。本手段４５１は、データ深さ１ビット、遅延要素４５１ｂが１ビットＭ段を直列接続して構成されており、Ｍ個の中間出力を有するシフトレジスタであって、入力パルス幅ｔｗの間隔にて各中間端子より順次遅延データを出力させることができる。
【００８６】
ここでは、それぞれの１遅延要素はパルスｔｗを入力にもち、ｔｗ秒刻みで（Δｔ／ｔｗ）回時間シフトし、Δｔ秒後に同要素出力点にパルスｔｗを送出するもので、１遅延要素が（Δｔ／ｔｗ）ステップからなるパルス遅延器である。
【００８７】
符号化遅延手段４５１の各出力信号は、次段の符号化相関手段４５２に送られる。この符号化相関手段４５２は、ＰＮ符号化あるいはＧＯＬＤ符号化を行うもので、Ｍ個並列のスイッチ素子群４５２ｂと、このスイッチ出力を加算する加算器４５２ａとで構成される。
【００８８】
符号化相関手段４５２のスイッチ素子群４５２ｂは、予め各機器固有のＭビット系列コードに対応したビット“１”ならスイッチがオン、ビット“０”ならスイッチがオフで固定されている。ある一つの機器Ａの場合では、コードＡ配列がＭ個のスイッチに設定される。
【００８９】
このため、符号化遅延手段４５１の各出力信号は、符号化相関手段４５２のスイッチ群４５２ｂおよび加算器４５２ａを通じて出力信号Ｑを送出する。この出力信号Ｑは、周期Δｔ秒のＭビット時系列パルス信号である。これが送信データＤｓｎｔの各ビットが“１”の場合のみ、上記の動作が繰り返し行なわれ、Ｄｓｎｔ信号の１ビットに対応して、予め決められたＡ機器固有のＭビット符号系列パルス信号がΔｔ×Ｍ秒期間にわたり出力される。また、Ｄｓｎｔ信号の各ビットが“０”の場合は、Δｔ×Ｍ秒期間はＮｕｌｌの状態を維持する。この時間応答の様子を図１４に示す。
【００９０】
一方、符号復号化手段４４は、デジタル信号を入力とする整合フィルタ形式の復号回路であって、シフトレジスタなどデジタルメモリで構成される。
【００９１】
図１３中、ｎビット量子化器４４７は、雑音を伴った受信信号Ｄｒｃｖを入力ポートに、クロック発生器４４６からのクロック信号をタイミングポートに加えられ、クロック周期Δｔ／２以上のサンプリング周期にてｎビット量子化処理を行なう。ｎビット量子化データは、次段の符号化遅延手段４４１に伝えられる。
【００９２】
本手段４４１は、データ深さｎビットの遅延要素４４１ｂをＭ段直列に接続して構成されている。そして、各遅延要素４４１ｂは、遅延刻み時間ｔｗ毎にパルス幅相当時間ｔｗ分の（Δｔ／ｔｗ）回の時間シフト後にパルス信号ｔｗを送出する。これをＭ段直列接続することにより、入力パルスｔｗに相当する時間刻みにて各中間端子より順次遅延データを出力させることができる。
【００９３】
復号化遅延手段４４１の各出力信号は、復号化相関手段４４２に送られる。この復号化相関手段４４２は、Ｍ個並列の復号化係数器４４２ｂ、この各出力を加算する復号化総和器４４２ａ、および、この復号化総和器４４２ａの出力値と基準値ＢＩＮＲとの強度比較を行なう２値化器４４２ｃで構成される。
【００９４】
復号化相関手段４４２は、時刻刻みｔｗ秒毎に復号化遅延手段４４１各出力から同時並列でＭ個の信号値を受け入れる。復号化係数器４４２ｂは、ＰＮ符号系列“Ａ＝（０１０１００…）”を有する機器Ａの場合、Ｍ個の係数器に予めＰＮ符号系列に従って係数が設定されており、復号化遅延手段４４１出力から同時に送られるＭ個の信号強度（ｎビット）について、“１”なら係数＋１、“０”なら係数−１を入力データに対して乗じる。次いで、復号化総和器４４２ａは、これらＭ個の係数付き信号値について加算する。この加算値Ｄｓｕｍは、つぎの２値化器４４２ｃにて、基準値（ＢＩＮＲ）について比較処理し、Ｄｓｕｍ＞ＢＩＮＲならば“１”、そうでなければ“０”として出力する。
【００９５】
刻み時間ｔｗ秒で実行されるこれらの一連の動作は、送信データ１ビット当たりＴＤ秒の間、多数回繰り返される。この結果、１ビット送信期間（ＴＤ秒）に、機器ＡのＰＮ符号系列パターンと合致していることが認めれば、Ｍ個パルスの総和出力が、データビット１として出力される。
【００９６】
続いて、復号化相関手段４４２の出力信号は次段のｔｗ／Δｔパルス変換手段４４４に伝えられ、更にΔｔ／ＴＤパルス変換手段４４３に伝えられ、ビット“１”の場合には、Δｔパルス幅がＴＤ秒パルス幅に伸張されるようにして、連続の時系列信号Ｒが出力される。この間の時間信号波形の様子を図１５に示す。
【００９７】
同図は、受信された時系列信号について、本案の特徴とする時間的に離散的なパルス状波形の再生符号パターンを生成し、実時間上でマッチング処理を行なっている様子を示す。つまり、従来のパターンマッチングの処理速度はΔｔ秒／回であったが、本案によるマッチドフィルタ法では、更に短くｔｗ秒の高速処理を行なっている。
【００９８】
以上のように、本案のデータ伝送の方法では、送信データビット毎に符号化系列信号を用いて時間拡散させている点は、従来のデータ伝送と同じであるが、従来と異なる点は、まず、第１に符号化信号パルス幅を従来値Δｔからｔｗに大幅に短縮しており、そのため、従来よりΔｔ／ｔｗ＞１０倍の時間分解能を与えることができる。第２にＳＮＲの改善を狙って入力信号の量子化精度を上げている。このため、符号化パルス系列の周期Δｔ秒のうちｔＷ秒間が自機器の固有符号パターンと受信時系列信号との比較を行なう処理期間であるが、この比較処理がデータビット周期ＴＤにＭ回行なわれ、この内１回はピーク強度の大きい相関信号として出力される。
【００９９】
なお、図１３に示した符号復号手段４４の構成の場合とは別に、図１６に示すような符号復号手段を採用することも可能である。
すなわち、この符号復号手段は、重み数３のＯＯＣ−ＰＰＭ変調法によるもので、信号遅延要素にアナログ遅延線で構成された整合フィルタを中心に、アナログ受信信号を入力することで、実時間で復号化処理を行なうことができる。
【０１００】
このように、この実施の形態４では、データ送信時に符号拡散手段４５においてパルス符号化した信号を用いる一方、受信した信号について符号復号手段４４によって再生可能なパルス再生マッチドフィルタを用いることで、微弱な信号光と他機器信号や伝送路雑音が混在している場合でも、雑音中のピーク真性信号について相関処理を行うため、インパルス時間幅に相当する時間分解能の高い再生処理を行なうことができる。また、ここでは、時間分解能を上げると共に、相関精度上げるため波形整形後の受光パルス信号についてｎビット量子化を行なっているので、ＳＮＲの悪い受信信号光に対しても精度良く再生することができる。
【０１０１】
実施の形態５．
図１７は、本発明の実施の形態５において複数の各電子機器から送信信号光が出力された状態を示すタイミングチャートである。
【０１０２】
同図（ａ）は予め取り決められたマスタの電子機器が発信する送信データ、同図（ｂ）はこのマスタの電子機器が発信する狭幅パルス化した光信号出力である。同図（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ共通の導光路に接続された複数の電子機器から出力された送信信号光である。同図（ｆ）は、共通の導光路で確認された各機器からの送信信号光である。
【０１０３】
同図（ｆ）に示す状態は、互いに他機器間の信号干渉をすることがないことを示しているが、このように、導光路上において全機器が互いに干渉することのないデータ送信を行う上では、各機器が、マスタの電子機器が出力する主時刻情報を検出する手段（トリガ発生手段）を備えていて、マスタの電子機器を基準時刻として予め割り当てられた時刻スロットにデータを送信するようにすればよい。
【０１０４】
そこで、この実施の形態５では、図１８に示すように、光インタフェース４に備えた符号復号手段４４にトリガ発生手段４４ｄを設けている。トリガ発生手段４４ｄは、光パルス受信手段４２からの出力信号ＰＬＳを入力してマスタの電子機器の符号化信号を再生する。この再生出力は、符号拡散手段４２の送信タイミングを決めるトリガ信号として伝えることができる。
この場合、トリガ発生手段４４ｄは、再生符号としてマスタ機器が指定されている点以外は、前述の図１１に示した実施の形態４による符号復号手段４４とその動作および機能は同一であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【０１０５】
このように、機器数が多い場合やデータ伝送速度が高い場合、あるいは光伝送パワーが大きい場合には、他機器信号干渉の影響が大きかったが、この実施の形態５では、簡単な構成によってデータ伝送同期を得ることができるので、他の電子機器の雑音の影響がドラスチックに解消される効果がある。
【０１０６】
実施の形態６．
データ伝送装置を構成する筐体としての機器パネル１には、電子機器３やモジュールが実装され、例えば６面などの多面構造体で構成される例が多い。機器パネル１を６面体構造に構成した電子システムの外観図を図１９に、また、その平面断面図を図２０に示す。
【０１０７】
各機器パネル１には光インタフェース４が実装され、各機器パネル１の内部の導光路１１を通じてデータ授受が行われている。導光路１１ではその内壁の光反射または散乱により送信信号光Ｌｓｎｔが伝送され、また、各機器パネル１の突き合わせ端部では光反射によって機器パネル１間の光伝送が成立している。
【０１０８】
図２１は機器パネルの内層部に構成された導光路およびパネル端部の光結合手段の構成を示す断面図、図２２は機器パネル端部の光結合手段を拡大して示す部分断面図である。また、図２３は６面体構造の機器パネル１を展開した時の３面の機器パネルの光結合の様子を示すもので、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の符号Ａで示す部分を拡大して示す断面図である。
【０１０９】
機器パネル１の突き合わせ端部における光結合手段は、導光路１１の突き合わせ端部での光結合による光量ロスがないように、導光路１１の端の開口数ＮＡにマッチさせ、かつ、その開口部に焦点に合わせた光路レンズ１２と光路ミラー１３とで構成される。そして、この光結合部は、平行光線により光伝送可能なようにリレーレンズを構成する。これにより、パネル組立の精度余裕を与えることができるため、伝送光量ロスを軽減することができる。
【０１１０】
この場合、導光路１１から信号光量を光路レンズ１２を介して効率よく取り出すためには、導光路１１の開口面がスロット形状ならばレンズはシリンドリカル型が望ましく、また、導光路１１の開口面が円形ならば通常の凸レンズ型が望ましい。
【０１１１】
このように、この実施の形態６では、機器パネルを組み合わせて６面体構造を構成した場合に、各機器パネルの突き合わせ端部に光路レンズ１２と光路ミラー１３とからなる光結合手段を設けることにより、機器パネルの導光路間の光接続が可能となるので、高効率伝送を確保することができる。また、機器パネル水平に展開して電気試験を行う場合でも、パネルの突き合わせ端部の光結合手段を用いて複数の機器パネル間の光データ伝送が可能となるので、従来のようなハーネスを持たない展開自在な機器パネルを実現することができる。このため、組立・試験時に機器パネル１を展開した際にも機器調整が容易となる。又、例えば、宇宙等の極限環境下で機器パネルを自在に展開することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同データ伝送装置の光インタフェースの要部の具体的な一例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２における送信データおよび送信信号光を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２のデータ伝送装置における光パルス送信手段の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明における光データ送受信の過程における信号波形を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３のデータ伝送装置における光パルス受信手段の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３における飽和電流リミッタの一例を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態３における光パルス受信手段によるパルス波形整形時定数と雑音特性との関係を示す特性図である。
【図１０】本発明による実施の形態４におけるパルス再生マッチドフィルタ法の送信受信波形を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４におけるデータ伝送装置の光インタフェースの構成を示すブロック図である。
【図１２】同光インタフェースの符号拡散手段の構成を示すブロック図である。
【図１３】同光インタフェースの符号復号手段の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１１Ａに示す符号拡散手段により時間拡散された符号化パルス信号の波形図である。
【図１５】本発明による実施の形態４におけるＰＮ符号化信号および再生信号を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態４の変形例としてのＯＯＣ−ＰＰＭによるアナログ信号復号化手段の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態５において複数の各電子機器から送信信号光が出力された状態を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態５における光インタフェースの構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態６において機器パネルを６面体構造に構成した電子システムの外観図を示す斜視図である。
【図２０】同電子システムの平面断面図である。
【図２１】同電子システムの機器パネル内層部に構成された導光路およびパネル端部の光結合手段の構成を示す断面図である。
【図２２】同電子システムにおけるパネル端部の光結合手段を拡大して示す部分断面図である。
【図２３】６面体構造の機器パネル１を展開した時の３面の機器パネルの光結合の様子を示すもので、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の符号Ａで示す部分を拡大して示す断面図である。
【図２４】従来のマッチドフィルタ法の送信受信波形を示すタイミングチャートである。
【図２５】回路雑音、他機器信号、および符号間信号干渉の状態を示す波形図である。
【図２６】従来のデータ伝送状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１  機器パネル、３  電子機器、４  光インタフェース、１１  導光路、
１２  光路レンズ、１３  光路ミラー、４１  光パルス送信手段、
４２  光パルス受信手段、４３  ビット判定器、
４４  符号復号手段（パルス再生マッチドフィルタ）、４４ｄ  トリガ発生手段、
４２１  受光素子、４２２  センサアンプ、４２３  パルスフィルタ、
４２４  飽和電流リミッタ、Ｌｓｎｔ  送信信号光、Ｌｒｃｖ  受信信号光、
Ｄｓｎｔ  送信データ、Ｄｒｃｖ  受信データ、ＴＤ  送信データ周期、
Δｔ  符号化信号周期、ｔｗ  送信信号光パルス時間間隔、Ｉｐ  光パルス強度、
Ｑ（ｔ）  送信パルス出力、ＰＬＳ  パルス整形信号。
【図１】
2008268619.tif 000018
【図２】
2008268619.tif 000019
【図３】
2008268619.tif 000020
【図４】
2008268619.tif 000021
【図５】
2008268619.tif 000022
【図６】
2008268619.tif 000023
【図７】
2008268619.tif 000024
【図８】
2008268619.tif 000025
【図９】
2008268619.tif 000026
【図１０】
2008268619.tif 000027
【図１１】
2008268619.tif 000028
【図１２】
2008268619.tif 000029
【図１３】
2008268619.tif 000030
【図１４】
2008268619.tif 000031
【図１５】
2008268619.tif 000032
【図１６】
2008268619.tif 000033
【図１７】
2008268619.tif 000034
【図１８】
2008268619.tif 000035
【図１９】
2008268619.tif 000036
【図２０】
2008268619.tif 000037
【図２１】
2008268619.tif 000038
【図２２】
2008268619.tif 000039
【図２３】
2008268619.tif 000040
【図２４】
2008268619.tif 000041
【図２５】
2008268619.tif 000042
【図２６】
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