(57)【要約】【課題】複数の基板へ信号を伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができる基板および基板集合体を得る。【解決手段】バックボード基板１を円筒形状に構成し、このバックボード基板１の外周面上にコネクタ３を介して複数のドータボード基板２を接続し、ドータボード基板２を半径方向に延びるようにする。バックボード基板１の中心軸方向に光ファイバ６を導入する。光ファイバ６の先端部に円形の光出力部７の中心を連結する。バックボード基板１の端部に円環状の光コネクタ４を設け、その内側には光信号を電気信号に変換する光電気変換部５を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続手段を介して接続される複数の他の基板に対して信号を伝送することができる基板であって、内部が空洞な３次元形状を有することを特徴とする基板。
【請求項２】
３次元形状が筒形状または樽形状であることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項３】
筒形状が円筒形状または楕円筒形状であることを特徴とする請求項２記載の基板。
【請求項４】
筒形状が多角筒形状であることを特徴とする請求項２記載の基板。
【請求項５】
３次元形状が閉じた３次元シェル形状であることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項６】
閉じた３次元シェル形状が閉曲面形状であることを特徴とする請求項５記載の基板。
【請求項７】
内部が空洞な３次元形状を有する第１の基板と、前記第１の基板から伝送される信号を処理する複数の第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続し、基板間で信号の伝送が行えるようにする接続手段とを備えた基板集合体。
【請求項８】
第１の基板は、光信号を電気信号に変換する変換手段を備え、前記変換手段から前記各第２の基板までの伝送距離が等しくなるようにしたことを特徴とする請求項７記載の基板集合体。
【請求項９】
第１の基板に光信号を伝送するための光信号伝送手段を、第１の基板の内部に導入したことを特徴とする請求項７または請求項８記載の基板集合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報通信処理を行う基板および基板集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信処理装置に要求される処理能力が大きくなってきており、電気配線の伝送距離及び速度の制限、電磁波適合性対策など電気配線での様々な問題が顕在化してきている。これらの問題点を解消するため、電気伝送方式による配線と比較して、高速かつ大容量伝送が可能な光伝送方式の配線に置き換える技術が有望になり、光伝送用の配線と電気配線とを混在させた機器が実際に提供されるようになってきている。例えば、特許文献１はこの種の光電気複合実装構造を開示する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４４８４９公報（第４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光電気複合実装構造では、平板状のバックボード基板の両面に、電気信号の処理を行う複数のドータボード基板と、光信号の処理を行う複数の光回路部とがそれぞれ垂直方向に配置されている。各光回路部は光伝送路を介して光信号を他の光回路部に伝送することができる。光信号は、各光回路部の電気光変換回路で電気信号に変換され、変換された電気信号は電気接続部を介して対となるドータボード基板に伝送される。
【０００５】
上記光電気複合実装構造では、複数のドータボード基板は平面状のバックボード基板に並んでいるため、ある光回路部からの電気信号が各ドータボード基板に伝送されるまでの距離に差がある。したがって、信号の伝送時間に差が生じ、さらに伝送遅延による伝送損失も発生してしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の基板へ信号伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができる基板および基板集合体を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る基板は、接続手段を介して接続される複数の他の基板に対して信号を伝送することができる基板であって、内部が空洞な３次元形状を有するものである。
【０００８】
この発明に係る基板集合体は、内部が空洞な３次元形状を有する第１の基板と、前記第１の基板から伝送される信号を処理する複数の第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続し、基板間で信号の伝送が行えるようにする接続手段とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の様々な実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による基板集合体および周辺装置の概略図である。また、図２は図１の基板集合体の平面図である。基板集合体は、バックボード基板１、複数のドータボード基板２、およびバックボード基板１と各ドータボード基板２とを接続するコネクタ３を備える。図１、図２に示すように、この実施の形態１による基板集合体のバックボード基板１は円筒形状を有する。このバックボード基板１の外周面上にはコネクタ３を介して複数のドータボード基板２が接続されており、ドータボード基板２は半径方向に延びている。コネクタ３は電気信号によって基板間の信号を伝送できる。また、バックボード基板１の中心軸方向には光ケーブル６が導入されている。光ケーブル６の先端部には円形の光出力部７の中心が連結されている。
【００１０】
図３は図１の基板集合体の分解斜視図であり、構成要素をより詳細に示したものである。バックボード基板１の端部には、外部から伝送される光信号を受信する円環状の光コネクタ４が設けられ、その内側には光信号を電気信号に変換する光電気変換部（変換手段）５が設けられている。光出力部７と光コネクタ４とが結合されて使用される。
【００１１】
光ケーブル６は、通常１０本程度のファイバから構成される。これらのファイバのうち図３では２本のファイバ６ａ，６ｂのみを示す。各ファイバ６ａ，６ｂは光出力部７の内部において光ケーブル６から分かれて放射状に配置されており、中心軸から等距離だけ延びている。光コネクタ４は、各ファイバから出力される光を収束するための収束レンズ８と、収束レンズ８によって収束された光を光電気変換部５に伝送するファイバ６ａ’，６ｂ’を備える。また、光電気変換部５は光信号を電気信号に変換するフォトダイオード１０を備える。
【００１２】
光信号は光ケーブル６を構成する各ファイバ６ａ，６ｂを通って伝送され、光出力部７から基板集合体に供給される。供給された光信号は光コネクタ４の収束レンズ８によって収束され、さらにファイバ６ａ’，６ｂ’によって光電気変換部５に伝送される。図４は図３の光電気変換部５の詳細図である。光ファイバ６ａ’，６ｂ’を介して伝送された光信号はフォトダイオード１０によって電気信号に変換される。変換された電気信号は、コネクタ３を介してドータボード基板２に伝送される。
【００１３】
上記のように、光ケーブル６を構成するファイバを円筒形状のバックボード基板１の中心軸方向から導入するようにしたため、光信号が各ドータボード基板２に伝送されるまでの伝送距離がすべて等しくなるように信号の伝送路を配置することが可能となる。すなわち、光ケーブル６から出力された光信号が、収束レンズ８、光ファイバ（例えば６ａ’，６ｂ’）、フォトダイオード１０、コネクタ３を介してドータボード基板２に伝達されるまでの距離をすべて等しくすることができる。これにより、光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に到達するまでの伝送時間はすべて等しくなる。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によれば、円筒形状に構成したバックボード基板１の中心軸方向から光ケーブル６を構成するファイバを導入し、バックボード基板１の外周面上に各ドータボード基板２から等距離になるように光電気変換部５を配置したので、光ケーブル６を介して伝送される光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に伝達されるまでの時間は等しくなる。したがって、複数のドータボード基板へ信号伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができるという効果が得られる。
【００１５】
なお、バックボード基板１に光ファイバを配線して、ドータボード基板２に光信号を伝送できるようにしてもよい。また、上記基板集合体は、ドータボード基板２から光ファイバに向かって信号が伝送される場合にも適用できる。
【００１６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による基板集合体および周辺装置の分解斜視図である。基板集合体は、バックボード基板１、複数のドータボード基板２、およびバックボード基板１と各ドータボード基板２とを接続するコネクタ３を備える。図に示すように、この実施の形態２に係るバックボード基板１は実施の形態１と同様に円筒形状を有する。バックボード基板１の外周面上にはコネクタ３を介して複数のドータボード基板２が接続されており、ドータボード基板２は半径方向に延びている。コネクタ３は電気信号によって基板間の信号を伝送できる。また、バックボード基板１の端部には、外部から伝送される電気信号を受信する円環状の電気コネクタ１２が設けられている。
【００１７】
バックボード基板１には、中心軸方向から光ケーブル６を構成するファイバが導入される。光ケーブル６の先端には円形の光電気変換部１１の中心が連結されている。光電気変換部１１と電気コネクタ１２とが結合されて使用される。
【００１８】
実施の形態１と同様に、光ケーブル６は、通常１０本程度のファイバから構成される。これらのファイバのうち図５では２本のファイバ６ａ，６ｂのみを示す。各ファイバ６ａ，６ｂは光電気変換部１１の内部において光ケーブル６から分かれて放射状に配置されており、中心軸から等距離だけ延びている。光電気変換部１１の内部では各ファイバ６ａ，６ｂはフォトダイオード１０に接続される。
【００１９】
光信号は光ケーブル６を構成する各ファイバ６ａ，６ｂを通ってフォトダイオード１０に伝送される。フォトダイオード１０では、光信号は電気信号に変換される。変換された電気信号は電気コネクタ１２に伝送され、さらに、コネクタ３を介してドータボード基板２に伝送される。
【００２０】
上記のように、光ケーブル６を円筒形状のバックボード基板１の中心軸方向から導入するようにしたため、信号が各ドータボード基板２に伝送されるまでの伝送距離がすべて等しくなるように信号の伝送路を配置することが可能となる。すなわち、光ケーブル６から出力された信号が、フォトダイオード１０、コネクタ３を介してドータボード基板２に伝達されるまでの距離をすべて等しくすることができる。これにより、光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に到達するまでの伝送時間はすべて等しくなる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態２によれば、円筒形状に構成したバックボード基板１の中心軸方向から光ケーブル６を導入し、各ドータボード基板２への伝送距離が等しくなるように各光ファイバ６ａ，６ｂの先端に光電気変換部１１を連結したので、光ケーブル６を介して伝送される光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に伝達されるまでの距離は等しくなる。したがって、複数のドータボード基板への信号伝送時間は等しくなり、伝送遅延、伝送損失を低減することができるという効果が得られる。
【００２２】
実施の形態３．
図６はこの実施の形態３による基板集合体の斜視図である。図において、図１と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。図に示すように、この実施の形態３による基板集合体を構成するバックボード基板１は三角筒形状を有する。三角筒の各面には複数のドータボード基板２がコネクタ３を介して接続され、三角筒の各面に対して垂直方向に延びている。三角筒形状は特に限らないが好ましくは正三角筒であり、実施の形態１，２と同様に、バックボード基板１の中心軸方向から光ファイバを導入してもよい。また、実施の形態１と同様に、バックボード基板１の端部に光コネクタ、その内側に光電気変換部を設け、光ファイバから伝送される光信号を光コネクタを介して受信し光電気変換部で電気信号に変換してドータボード基板２に伝送するようにしてもよい。また、実施の形態２と同様に、バックボード基板１の端部に電気コネクタを設け、光ファイバの先端部で光信号から電気信号に変換した信号を電気コネクタを介して各ドータボード基板２に伝送してもよい。
【００２３】
以上のように、この実施の形態３によれば、三角筒形状のバックボード基板１を用いるようにしたので、光ファイバを介して伝送される光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に伝達されるまでの伝送時間の差が従来の基板集合体よりも少なくなる。したがって、複数のドータボード基板へ信号を伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができるという効果が得られる。
【００２４】
なお、図７はバックボード基板１を六角筒形状に構成した基板集合体の平面図である。図において、図６と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。図７のような基板集合体を用いても、実施の形態３と同様の効果が得られる。また、図７は六角筒形状のバックボード基板１を示すが、他の多角筒形状のバックボード基板１を使用してもよい。
【００２５】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による基板集合体の斜視図である。図において、図１と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。また、図９は図８の基板集合体の平面図である。図に示すように、実施の形態４による基板集合体のバックボード基板１は近似的な球形状、すなわち樽形状である。このバックボード基板１の外周面上にはコネクタ３を介して複数のドータボード基板２が配置されている。このバックボード基板１では、放熱のために上部と下部に開口部１３を設けている。図１０は図８のドータボード基板２とコネクタ３を示す図である。図１０のように、ドータボード基板２とコネクタ３を、球形状のバックボード基板１に合わせて湾曲させている。
【００２６】
この基板集合体では、開口部１３から光ファイバを導入してもよい。さらに、実施の形態１にように、バックボード基板１の外周上に、各光ファイバから各ドータボード基板２までの伝送距離が等しくなるように光電気変換部を設け、この光電気変換部によって光信号を電気信号に変換させてドータボード基板２に伝送してもよい。また、実施の形態２のように、各光ファイバの先端部で光信号を電気信号に変換させてドータボード基板２に伝送してもよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態４によれば、バックボード基板１を近似的な球形状、すなわち樽形状に構成し、このバックボード基板１の中心軸方向から光ケーブル６を導入するようにしたので、光ファイバを介して伝送される光信号が電気信号に変換されて各ドータボード基板２に伝達されるまでの伝送時間の差が従来の基板集合体よりも少なくなる。したがって、複数のドータボード基板へ信号を伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができるという効果が得られる。
【００２８】
なお、図１１は直方体シェル形状のバックボード基板１を示す図である。図に示すような閉じた３次元シェル形状のバックボード基板を使用してもよい。ここで、「閉じた」とは、内部と外部がほぼ全方位にわたって遮断されていることをいう。また、他の多面体、閉曲面、例えば回転楕円形状、球形状にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、基板集合体が、内部が空洞な３次元形状を有する第１の基板と、前記第１の基板から伝送される信号を処理する複数の第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続し、基板間で信号の伝送が行えるようにする接続手段とを備えるように構成したので、複数の基板へ信号伝送する際の伝送遅延、伝送損失を低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による基板集合体および周辺装置の概略図である。
【図２】同実施の形態１による基板集合体の平面図である。
【図３】同実施の形態１による基板集合体の分解斜視図である。
【図４】図３の光電気変換部の詳細図である。
【図５】この発明の実施の形態２による基板集合体および周辺装置の分解斜視図である。
【図６】同実施の形態３による基板集合体の斜視図である。
【図７】同実施の形態３の変更形態による基板集合体の平面図である。
【図８】同実施の形態４による基板集合体の斜視図である。
【図９】同実施の形態４による基板集合体の平面図である。
【図１０】図８のドータボード基板とコネクタを示す図である。
【図１１】直方体シェル形状のバックボード基板を示す図である。
【符号の説明】
１  バックボード基板、２  ドータボード基板、３  コネクタ（接続手段）、４  光コネクタ、５  光電気変換部（変換手段）、６，６ａ，６ｂ，６ａ’，６ｂ’  光ファイバ、７  光出力部、８  収束レンズ、１０  フォトダイオード、１１  光電気変換部（変換手段）、１２  電気コネクタ、１３  開口部。
【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】
2004172294.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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