【手続補正書】
【提出日】平成15年10月27日(2003.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】信号処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】信号光を伝搬する複数の入射導光路と、前記入射導光路と光結合し、該入射導光路のうちいずれかの入射導光路から出射された信号光を拡散して伝搬する光バス本体と、前記光バス本体と光結合し、該光バス本体から出射された信号光を伝搬する複数の出射導光路と、前記出射導光路を伝搬した信号光を受光する受光部を備え、該信号光が担持する信号に基く信号処理を行う回路基板と、
を含んで構成された信号処理装置において、
隣接する前記出射導光路の間隔を、隣接する前記出射導光路の長さの差より小さく設定し、
前記出射導光路の端部と光結合する前記受光部を備えた前記回路基板が前記光バス本体の光結合面に対して平行に配置されていることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】信号光を伝搬する複数の入射導光路と、前記入射導光路と光結合し、該入射導光路のうちいずれかの入射導光路から出射された信号光を拡散して伝搬する光バス本体と、前記光バス本体と光結合し、該光バス本体から出射された信号光を伝搬する複数の出射導光路と、前記出射導光路を伝搬した信号光を受光する受光部を備え、該信号光が担持する信号に基く信号処理を行う回路基板と、
を含んで構成された信号処理装置において、
隣接する前記入射導光路の間隔を、隣接する前記入射導光路の長さの差より小さく設定し、
前記入射導光路の端部と光結合する前記発光部を備えた前記回路基板が前記光バス本体の光結合面に対して平行に配置されていることを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の伝送を担う光データバス、及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装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の超大規模集積回路(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為、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。
【０００３】
ここで、接続線の多層化と微細化により並列化を進めることにより並列バスの動作速度の向上が計られてきたが、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の問題もシステムの処理速度向上に対しては大きな制約となる。
【０００４】
この様な問題を解決し、並列バスの動作速度の向上を計るために、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。
【０００５】
なお、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『富室 久他．光インタコネクション技術の現状と動向 、ＩＥＥＥ Ｔｏｋｙｏ  Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｎｓｈｉ Ｔｏｋｙｏ  Ｎｏ．３３  ｐｐ．８１〜８６、１９９４』に記載されている様に、システムの構成内容により様々な形態が提案されている。
【０００６】
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いる。ここでは、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記載されている。
【０００７】
この方式では、ある1枚の回路基板から送ら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もう一度、電気／光変換されて、次に隣接する回路基板に信号光を送るというように、各回路基板上で光電気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。
【０００８】
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・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、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も予想される。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散乱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はずされた場合にはそこで接続が途切れてしまい、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、回路基板を自由に抜き差しすることができず、回路基板の数が固定されてしまうという問題がある。
【０００９】
一方、２次元アレイデバイスを利用した回路基板相互間のデータ伝送技術が、特開昭６１−１９６２１０号公報に開示されている。
【００１０】
ここに開示された技術は、平行な２面を有し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、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である。
【００１１】
この方式では、1点から発せられた光を固定された1点にしか接続できず電気バスの様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、回折格子、反射素子による集積型の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して、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という問題がある。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、反射素子により決定されるため、回路基板を自由に着脱することができず拡張性が低いという問題がある。
【００１２】
また、２次元アレイデバイスを利用した回路基板相互間のデータ伝送の他の技術が、特開平４−１３４４１５号公報に開示されている。ここに開示された技術は、空気よりも屈折率の高い透明な物質の中に負の曲率を有する複数個のレンズが前記物質の表面に形成されたレンズアレイと、前記光源から出射した光を前記レンズアレイの側面から入射せしめるための光学系と、から構成された光データバスが記載されている。また、負の曲率を有する複数個のレンズに変わって、屈折率の低い領域やホログラムを用いた方式も開示されている。
【００１３】
この方式では、側面から入射した光が前記負の曲率を有する複数個のレンズやこれに変わる屈折率の低い領域やホログラムの構成された部分から面上に分配されて出射する作用を用いている。従って、入射位置と複数個のレンズやこれに変わる屈折率の低い領域やホログラムの構成された面上の出射位置との位置関係により出射信号の強度がバラツクことが考えられる。また、側面から入射した光が対向する側面から抜けてしまう割り合いも高いと考えられ、信号伝搬に利用される光の効率が低い。さらに、面上に構成される負の曲率を有する複数個のレンズやこれに変わる屈折率の低い領域やホログラムの位置に回路基板の光入力素子を配置する必要があるため、回路基板を配置するための自由度がなく拡張性が低いという様々な問題がある。
【００１４】
これらの問題を解決する手段として、特開平１０−１２３３５０号公報にはシート状の光データバスが開示されている。この方式は、共通信号路において入射した信号光を拡散して伝搬するものであるため、受発光部を有した複数の回路基板を簡易な取付けで確実に光結合させることができ、精密な光学的位置合わせを必要としない。また、回路基板の数や取付け位置を自由に変えることができ、拡張性に富んだ自由度の高いシステムを構築できる。また、伝送路を用いるため埃などに対する耐環境性を有し、光学的位置合わせを必要としないため温度変化等にも強い、という長所を備えている。
【００１５】
上記光データバスにおいては、あらゆる方向に光を拡散させているため、受光素子の無い外部へ放出される光が多くなる。したがって、受光部に到達する光は少なくなり、光強度は非常に弱いものとなってしまい、高速化や低消費電力化には問題があった。
【００１６】
上記課題を解決するために、特開平１０−６２６５７号公報には光データバスが開示されている。この光データバスでは、シート状の光データバスの任意の辺に設けられた信号光入射部より入射した信号光を、各入射部に対応した光拡散部において拡散し、コア及びクラッドからなる光伝送層を挟んで配置された信号光出射部に伝搬する方式が提案されている。
【００１７】
この方式では、信号光入射部と信号光出射部の配置により、各入射部に対応した光拡散部における光の拡散分布を制御することにより、シート状の光伝送路を介して信号光を出射部方向に有効に導光可能とするため、シート状光データバスにおける伝送効率が向上し高速化や低消費電力化が可能となった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、信号光入射部と信号光出射部の配置に応じて光の拡散分布を制御する方式を用いても、以下に示す新たな問題が懸案され、この問題に起因する出力信号の変動が明らかになった。
【００１９】
すなわち、図９に示すように、発光素子７０から出射した信号光Ｌは、光データバス本体７２の側面に設けられたレンズ７４により光拡散部７６に収束される。そして、信号光Ｌは光拡散部７６で拡散された後、フルネルレンズ７８を透過して、回路基板８０上に搭載された集光レンズ８２で集光され、受光素子８４で受光される。
【００２０】
ここで、受光素子８４が搭載される各回路基板８０は、回路基板８０自体の厚みとその回路基板８０上に搭載される回路の厚みの分の間隔（例えば、１０ｍｍ）を置いて、光データバス本体７２の光出射面８６に対して直交する方向に配置されている。したがって、各回路基板８０上に搭載される各受光素子８４も必然的にこの間隔（１０ｍｍ）で配置される。
【００２１】
このため、受光素子８４の受光面に対して回路基板８０の間隔が充分大きくなり、光拡散部７６で拡散された信号光Ｌの一部（図９の矢印）が受光素子８４で受光されず無駄になる。
【００２２】
この無駄を防止するために、この集光レンズ８２を大きくした場合、多ビット化のために光データバス本体７２を積層しようとすると、積層のピッチが大きくなってしまうという問題がある。
【００２３】
一方、図１０（Ｂ）の矢印Ｃ方向に曲率の無いシリンドリカルレンズ９０を用い、光データバス本体７２の（Ａ）の矢印Ｄ方向に集光作用を持たせると、その焦点距離だけ信号光Ｌが進めば矢印Ｃ方向に拡散してしまい、信号光Ｌの一部が回路基板８０上の受光素子８４に入射しない。
【００２４】
このため、全体として集光効果が得られない上、光データバス本体７２を積層して多ビット化を行うと、受光素子８４に入射されない信号光Ｌが他の受光素子に入射してしまう等、いわゆるクロストークが問題になる。
【００２５】
そこで、本発明は、光バス本体から出射した信号光の損失を低減し、光の伝送効率を向上させることができる信号処理装置を提供することを課題とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の信号処理装置は、信号光を伝搬する複数の入射導光路と、入射導光路と光結合し、入射導光路のうちいずれかの入射導光路から出射された信号光を拡散して伝搬する光バス本体と、光バス本体と光結合し、光バス本体から出射された信号光を伝搬する複数の出射導光路と、出射導光路を伝搬した信号光を受光する受光部を備え、信号光が担持する信号に基く信号処理を行う回路基板と、を含んで構成された信号処理装置において、隣接する前記出射導光路の間隔を、隣接する前記出射導光路の長さの差より小さく設定し、出射導光路の端部と光結合する受光部を備えた回路基板が光バス本体の光結合面に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、複数の入射導光路から出射された信号光は、拡散されて光バス本体内を伝搬し、複数の出射導光路に出射される。この信号光は、出射導光路を伝搬した後、回路基板に備えられた受光部で受光され、この信号光が担持する信号に基く信号処理が行われる。
【００２８】
ここで、隣接する出射導光路の長さの差を設けることにより、出射導光路の端部に回路基板を光バス本体の光結合面に対して平行に配置することができる。
【００２９】
したがって、回路基板が障害になることがなく、隣接する出射導光路の間隔を小さくして光バス本体と光結合させることができる。
【００３０】
このため、光バス本体の光結合面の幅を一定とすると、この光バス本体の光結合面には多くの出射導光路を光結合させることができる。また、逆に、光結合させる出射導光路の数を一定とすると、光バス本体の光結合面の幅方向の寸法を小さく設定することができる。
【００３１】
この結果、光バス本体を伝搬した後、受光部で受光されずに無駄となる信号光を低減させることができ、信号光の伝送効率を上げることができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明は、信号光を伝搬する複数の入射導光路と、前記入射導光路と光結合し、該入射導光路のうちいずれかの入射導光路から出射された信号光を拡散して伝搬する光バス本体と、前記光バス本体と光結合し、該光バス本体から出射された信号光を伝搬する複数の出射導光路と、前記出射導光路を伝搬した信号光を受光する受光部を備え、該信号光が担持する信号に基く信号処理を行う回路基板と、を含んで構成された信号処理装置において、隣接する前記入射導光路の間隔を、隣接する前記入射導光路の長さの差より小さく設定し、前記入射導光路の端部と光結合する前記発光部を備えた前記回路基板が前記光バス本体の光結合面に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、複数の入射導光路から出射された信号光は、拡散されて光バス本体内を伝搬し、複数の出射導光路に出射される。この信号光は、出射導光路を伝搬した後、回路基板に備えられた受光部で受光され、この信号光が担持する信号に基く信号処理が行われる。
【００３４】
ここで、隣接する入射導光路の長さの差を設けることにより、出射導光路の端部に回路基板を光バス本体の光結合面に対して平行に配置することができる。
【００３５】
したがって、回路基板が障害になることがなく、隣接する入射導光路の間隔を小さくして光バス本体と光結合させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る信号処理装置を説明する。先ず、図１の信号処理装置の全体構成図を用い、本実施形態の信号処理装置の構成を説明する。
【００３７】
信号処理装置１０を構成する基体（マザーボード）１２の表面略中央には、信号光を伝送させるシート状の光データバス本体（光伝送層）１４が固定されている。
【００３８】
この光データバス本体１４は、図６（Ａ）に示すように、屈折率が比較的高いコア層１６とこのコア層１６の上下両面にこのコア層１６の屈折率よりは小さい屈折率のクラッド層１８とからなる透過性媒体２０と、遮光層２２とを交互に積層した積層体２４から形成されており、伝送量が多いマルチビットバスとして機能する。
【００３９】
なお、本実施形態では、透過性媒体２０一層当たりの厚さが０．５ｍｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられている。
【００４０】
また、図２に示すように、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａには入射導光路２８Ａと出射導光路３０Ａとが一組になった導波路３２Ａが６組光結合されている。なお、入射導光路２８Ａは光拡散部３４Ａを介して光データバス本体１４と光結合されている。また、光データバス本体１４と複数の導波路３２Ａとで光データバス２１が構成されている。
【００４１】
この導波路３２Ａは、上記光データバス本体１４と同様に、コア層１６とクラッド層１８とからなる透過性媒体２０と遮光層２２とを交互に積層して形成されている。また、光データバス本体１４と同様に、透過性媒体２０一層当たりの厚さが０．５ｍｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられている。
【００４２】
なお、本実施形態では、後述する発光素子３８Ａの発光エリアが受光素子４０Ａの受光エリアに比べて小さいので、図４に示すように、入射導光路２８Ａの幅Ｌ１の寸法は０．５ｍｍであり、出射導光路３０Ａの幅Ｌ２の寸法は１．５ｍｍに設定されており、入射導光路２８Ａの幅は出射導光路３０Ａの幅に比べて小さく設定されている。
【００４３】
また、図２に示すように、本実施形態では、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａの中央に光結合している２つの導波路３２Ａ（出射導光路３０Ａ）の長さは２５ｍｍであり、最も長く形成されている。また、これらの導波路３２Ａの図中矢印Ａ方向に隣接して配置され、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａと光結合している２つの導波路３２Ａの長さは１５ｍｍに形成されている。さらに、これらの導波路３２Ａの図中矢印Ａ方向に隣接して配置され、すなわち、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａと光結合している２つの導波路３２Ａの長さは５ｍｍであり、最も短く形成されている。
【００４４】
また、図４に示すように、隣接する出射導光路路３０Ａは、すべて間隔Ｌ３＝１．５ｍｍを空けて、３ｍｍピッチ（Ｌ２とＬ３との和）で配置されており、基体１２の表面に固定されている。
【００４５】
また、図２及び図３に示すように、導波路３２Ａの光データバス本体１４と光結合する端部と反対側の端部には、回路基板３６Ａが接続されている。
【００４６】
具体的には、入射導光路２８Ａは回路基板３６Ａ上の端部に搭載された発光素子３８Ａと光結合しており、出射導光路３０Ａも同じく回路基板３６Ａ上の発光素子３８Ａの内側に隣接して搭載された受光素子４０Ａと光結合されている。
【００４７】
各回路基板３６Ａは、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａの幅方向（図中矢印Ａ方向）に対して平行となるように基体１２上に固定されている。
【００４８】
なお、回路基板３６Ａには、図示しないが、発光素子３８Ａから出射される信号光に担持させる信号を生成する信号生成回路、受光素子４０Ａで受光した信号光が担持する信号に基く信号処理を行う信号処理回路が搭載されている。
【００４９】
ここで、図２に示すように、出射導光路３０Ａの長さが光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａの幅方向（矢印Ａ方向）の両側部近傍から中央にかけて、長くなるように設定されているので、全ての回路基板３６Ａをそれぞれ光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａに対して平行に配置することができる。
【００５０】
本実施形態では、隣接する出射導光路３０Ａの長さの差Ｌ４がすべて１０ｍｍとなるので、各回路基板３６Ａは１０ｍｍピッチで配置される。
【００５１】
このため、図２及び図４に示すように、隣接する出射導光路３０Ａの間隔Ｌ３を各回路基板３６Ａの間隔Ｌ４よりも小さく設定することができ、本実施形態では各出射導光路３０Ａ間の間隔Ｌ３が１．５ｍｍ、すなわち、３ｍｍピッチ（Ｌ２とＬ３の和）に設定されている。
【００５２】
一方、上記説明したような入射導光路２８Ａ、出射導光路３０Ａ及び回路基板３６Ａは、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂにも同様の構成で配置され、光データバス本体１４と光結合されている。
【００５３】
すなわち、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂには入射導光路２８Ｂと出射導光路３０Ｂとが一組となった導波路３２Ｂが光結合しており、隣接する出射導光路３０Ｂは１．５ｍｍ間隔（３ｍｍピッチ）で光結合されている。なお、この場合も同様に、すべての入射導光路２８Ｂと光データバス本体１４とは光拡散部３４Ｂを介して光結合されている。
【００５４】
また、光データバス本体１４と光結合する導波路３２Ｂの端部と反対側の端部には、回路基板３６Ｂが接続されている。具体的には、入射導光路２８Ｂは回路基板３６Ｂ上の端部に搭載された発光素子３８Ｂと光結合しており、出射導光路３０Ｂも同じく回路基板３６Ｂ上の発光素子３８Ｂの内側に隣接して搭載された受光素子４０Ｂと光結合されている。
【００５５】
この回路基板３６Ｂは、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂの幅方向（図２中矢印Ａ方向）に対して平行となるように基体１２上に固定されている。なお、この回路基板３６Ｂにも、同様に、発光素子３８Ｂから出射される信号光に担持させる信号を生成する信号生成回路、受光素子４０Ｂで受光した信号光が担持する信号に基く信号処理を行う信号処理回路が搭載されている。
【００５６】
また、図１に示すように、基体１２には、その他３つのＶＬＳＩチップ４３が搭載されている。
【００５７】
なお、本実施形態では、光データバス本体１４、入射導光路２８Ａ、２８Ｂ及び出射導光路３０Ａ、３０Ｂを積層した形態を示したが、これに限られず、単層の形態でもよい。
【００５８】
次に、本実施形態の信号処理装置の作用及び効果について説明する。
【００５９】
まず、光データバス本体１４の製造方法について説明する。光データバス本体１４は、予め用意した型をポリメチルメタクリレートの溶解温度に加熱し、溶融状態にあるポリメチルメタクリレートをこの型に流し込むことにより、製造する。なお、このとき、光データバス本体１４と出射導光路３０Ａ、３０Ｂとを一体形成してもよい。
【００６０】
次に、入射導光路及び出射導光路の製造方法について説明する。なお、以下、入射導光路２８Ａ、出射導光路３０Ａを基準に説明する。
【００６１】
入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａは、光データバス本体１４と高精度で光結合する必要があるため、以下のように製造される。
【００６２】
すなわち、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａからなる導波路３２Ａは、コア層１６の上下両面に非晶質フッ素系材料であるクラッド層１８を塗布してなる透過性媒体２０と、遮光層２２とが交互に積層して形成された積層体２４を、その積層方向に切断して形成される。
【００６３】
本製造方法の場合、積層体２４を切断した一方が光データバス本体１４として用いられ、残りの積層体２４が入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａとなる導波路３２Ａとして用いられる。このため、光データバス本体１４の積層方向の高さと、入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａとの積層方向の高さとが等しくなり、入射導光路２８Ａから光データバス本体１４、あるいは光データバス本体１４から出射導光路３０Ａへ伝送する信号光の損失を低減している。また、光データバス本体１４、入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａを例えば四角柱等の角柱形状に形成し、両者の断面形状を四角形に統一することにより、光結合時の信号光の損失を低減している。
【００６４】
本製造方法によれば、光データバス本体１４のコア層１６と、入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａのコア層１６との積層方向の位置が一致し、高精度で光結合することができる。
【００６５】
上記のように製造された光データバス本体１４、入射導光路２８Ａ及び出射導光路３０Ａとが光結合された後、回路基板３６Ａの信号生成回路で生成された信号を担持した信号光が発光素子３８Ａから出射される。
【００６６】
この信号光Ｌは、図４に示すように、入射導光路２８Ａ内を伝搬し光拡散部３４Ａにより拡散された後、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａから光データバス本体１４に入射する。そして、光データバス本体１４に入射した信号光は、光データバス本体１４のコア層１６内を全反射を繰り返しながら伝送する。
【００６７】
また、光データバス本体１４を伝送した信号光は、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂから出射し、出射導光路３０Ｂに入射する。そして、図５に示すように、出射導光路３０Ｂ内に入射した信号光は、全反射を繰り返しながら損失なく伝搬し回路基板３６Ｂ上の受光素子４０Ｂに受光される。
【００６８】
その後、回路基板３６Ｂ上の信号処理回路により、受光した信号光が担持する信号に基づいた信号処理が行われる。
【００６９】
なお、上記説明では、信号光は、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａから光データバス本体１４に入射し、光データバス本体１４のコア層１６を伝送した後、第２の光透過面２６Ｂから出射する形態を示したが、回路基板３６Ｂ上の発光素子３８Ｂから出射した信号光が、光拡散部３４Ｂにより拡散された後、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂからこの光データバス本体１４内部に入射し、光データバス本体１４内部を伝送した後、第１の光透過面２６Ａから出射させることもできる。この場合でも、信号光は、いずれかの出射導光路３０Ａを伝搬した後、回路基板３６Ａ上の受光素子４０Ａで受光され、信号処理される。
【００７０】
ここで、光データバス本体１４と光結合する各出射導光路３０Ａの長さが、光データバス本体１４の光透過面２６Ａの幅方向（図２中矢印Ａ方向）の両側部側から中央にかけて長くなるように設定されているので、各回路基板３６Ａを光データバス本体１４の光透過面３６Ａに対して、平行となるように配置することができる。
【００７１】
このため、回路基板３６Ａが障害とならず、隣接する出射導光路３０Ａの間隔（ピッチ）を、これらの出射導光路３０Ａと結合した各回路基板３６Ａの間隔（ピッチ）よりも小さく設定することができる。
【００７２】
すなわち、各回路基板３６Ａの間隔が１０ｍｍのときには、従来のように受光素子４０Ａの間隔が必然的に１０ｍｍに設定される場合と違い、隣接する出射導光路３０Ａの間隔、ひいては隣接する受光素子４０Ａの間隔を１．５ｍｍ（３ｍｍピッチ）とすることができる。
【００７３】
ここで、図７を使って、本発明の信号処理装置と従来技術との信号処理装置の伝送効率を比較する。図７は、光データバス本体１４の図３中矢印Ｂ方向の寸法が１ｍｍ、受光素子４０Ａの直径が０．８ｍｍ、光透過面２６Ａに４つの出射導光路３０Ａが設定（４ポート）された条件で、受光素子４０Ａのピッチを３ｍｍ、光データバス本体１４の幅を従来と比べて１／３にした場合の各出力ポートでの光伝送効率と、受光素子４０Ａのピッチを１０ｍｍとした場合（従来）の各出力ポートでの光伝送効率を示している。
【００７４】
図７に示すように、光伝送効率は従来の伝送効率と比べて約３倍となっており、出射導光路３０Ａ間のピッチを小さくし、その分、光データバス本体１４の光透過面２６Ａの幅を小さくすることにより、受光素子４０Ａに受光されず無駄となる信号光を低減でき、光伝送効率を向上させることができる。
【００７５】
この結果、光データバス本体１４から出射した信号光の損失を低減し、低消費電力の信号処理装置１０を得ることができ、また、信号光の伝送効率が極めて高くなるので、従来の光の出力（パワー）でも、より一層の高速化に対応することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、各出射導光路３０Ａ間のピッチを３ｍｍに設定したが、各回路基板３６Ａのピッチより小さくしさえればよい。例えば、回路基板３６Ａが１０ｍｍピッチで配置されていた場合、出射導光路３０Ａ間のピッチを１ｍｍとすることもできる。
【００７７】
ここで、入射導光路２８Ａの幅Ｌ１を小さくすることは発光素子３８Ａとの結合の関係で制限されるので、出射導光路３０Ａと、この出射導光路３０Ａと空間を介して隣接する入射導光路２８Ａとの間隔を、入射導光路２８Ａの幅Ｌ１よりも小さくすることが好ましい。
【００７８】
さらに、各回路基板３６Ａのピッチも１０ｍｍに限られるものでもない。
【００７９】
次に、上記実施形態で説明した光データバスの変形例を説明する。
【００８０】
なお、以下の説明において、上記実施形態の光データバス本体１４と重複する内容は適宜省略する。
【００８１】
図８に示すように、本変形例の光データバス５０を構成するシート状の光データバス本体１４は、コア層１６とクラッド層と１８からなる透過性媒体２０と、遮光層２２とが交互に積層されて構成されている。光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａには４本の導波路５２Ａが光結合されている。
【００８２】
この導波路５２Ａは、入射導光路５４Ａ及び出射導光路５６Ａとが一組となっており、光データバス本体１４と同様に、透過性媒体２０と遮光層２２とが交互に積層されて構成されている。なお、光データバス本体１４、入射導光路５４Ａ及び出射導光路５６Ａとは、同一の積層体２４から積層方向に切断されて形成されている。
【００８３】
この導波路５２Ａの長さは、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａの一方の側部から他方の側部にかけて長くなるように設定されている。また、隣接する出射導光路５６Ａの間隔は、隣接する導波路５２Ａ（出射導光路５６Ａ）の長さの差よりも小さく設定されている。
【００８４】
光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａと光結合する導波路５２Ａの端部と反対側の端部には、回路基板５８Ａが接続されている。すなわち、この回路基板５８Ａの端部に搭載された発光素子６０Ａと入射導光路５４Ａとが光結合し、回路基板５８Ａ上の発光素子６０Ａの内側に搭載された受光素子６２Ａと出射導波路５６Ａとが光結合している。
【００８５】
また、各回路基板５８Ａは、光データバス本体１４の第１の光透過面２６Ａに対して平行に配置されている。
【００８６】
一方、光データバス本体１４の第２の光透過面２６Ｂには、同様に、導波路５２Ｂ及び回路基板５８Ｂが光結合されている。この場合、第１の光透過面２６Ａに光結合した導波路５２Ａのうち最も短い導波路５２Ａと相対向する位置の第２の光透過面２６Ｂには、最も長い導波路５２Ｂが光結合されている。また、第１の光透過面２６Ａに光結合した導波路５２Ａのうち次に短い導波路５２Ａと相対向する位置には次に長い導波路５２Ｂが光結合されている。このように、第１の光透過面２６Ａと第２の光透過面２６Ｂでは、長さが対称となる導波路５２Ａ、５２Ｂが対向してそれぞれ光結合されている。
【００８７】
なお、導波路５２Ｂも同様に、入射導光路５４Ｂ、出射導光路５６Ｂとからなり、入射導光路５４Ｂは回路基板５８Ｂ上の発光素子６０Ｂと光結合し、出射導光路５６Ｂは受光素子６２Ｂと光結合している。
【００８８】
また、この回路基板５８Ｂは第２の光透過面２６Ｂと平行に配置されている。
【００８９】
本変形例の光データバス５０によれば、第１の光透過面２６Ａに光結合した導波路５２Ａ及び回路基板５８Ａを１８０度回転させて、そのまま第２の光透過面２６Ｂに対して光結合させることができる。すなわち、回路基板５８Ａに対して発光素子６０Ａと受光素子６２Ａの位置がすべて同じ構成の回路基板５８Ｂを第２の光透過面２６Ｂに光結合させることができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の信号処理装置によれば、光バス本体から出射した信号光の損失を低減し、光の伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る信号処理装置の全体構成図である。
【図２】信号処理装置を構成する光データバスに回路基板が結合した状態の平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】各導波路の位置関係を示す図である。
【図５】出射導光路と受光素子との関係を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は透過性媒体を積層した積層体の斜視図であり、（Ｂ）は積層体を切断して形成した導波路の斜視図である。
【図７】光伝送効率と出力ノードとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の信号処理装置に搭載された光データバスの変形例の平面図である。
【図９】従来技術である光データバスの平面図である。
【図１０】（Ａ）は従来技術である光データバスの部分的な平面図であり、（Ｂ）はその縦断面図である。
【符号の説明】
１０  信号処理装置
１４  光データバス本体（光バス本体）
２８Ａ、２８Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ  入射導光路
３０Ａ、３０Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ  出射導光路
３６Ａ、３６Ｂ、５８Ａ、５８Ｂ  回路基板
４０Ａ、４０Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ  受光素子（受光部）
２６Ａ  第１の光透過面（光結合面）
２６Ｂ  第２の光透過面（光結合面）