(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光信号に変換する発光素子と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記受光部の出力端に接続された前記導電線路の特性インピーダンスとして指定された特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【請求項２】
電気信号を光信号に変換する発光素子と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記受光部が実装されると共に前記導電線路が形成された受光回路基板と、
前記導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記受光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記受光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定して送信側にフィードバックする測定手段と、
前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定され、フィードバックされた前記導電線路の特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【請求項３】
電気信号を光信号に変換する発光素子と、
前記発光素子が実装された発光回路基板と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記発光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定する測定手段と、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定された前記特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【請求項４】
電気信号を光信号に変換する発光素子と、
前記発光素子が実装された発光回路基板と、
受信側の受光部に接続された導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記発光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定する測定手段と、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定された前記特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号伝送装置及び光信号送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル情報処理技術の飛躍的な進歩に伴い高速、大容量、高信頼性のデジタル通信技術が求められている。プリント配線板や金属電線を用いた電気での信号伝送は、信号品質の劣化や電磁ノイズの影響によりデータ転送速度、伝送距離に限界がある。これを解決するため、光による通信技術が確立されており、多方面で実用化されている。
【０００３】
例えば、プリント配線板における高速信号伝送では、電子部品等の素子と配線との間のインピーダンス不整合が問題になる場合がある。この様なインピーダンス不整合が生じると、配線の終端で信号の反射が生じて信号波形が劣化するため、信頼性の高い信号伝送は期待できない。
【０００４】
通常、プリント配線板の特性インピーダンスは、伝送線路の幅、層間距離、基板材料の誘電率等により制御される。しかし、最近では、基板の多層化、高密度化、素子内部の終端バラツキ等のために、特性インピーダンスの整合が難しくなる傾向にある。
【０００５】
この特性インピーダンスの整合の問題を回路構成により対処した光モジュールがあり、フォトダイオード素子に接続されたプリアンプと伝送線路基板との間にインピーダンス整合回路を設けて、高周波における特性の改善を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５３４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、プリント配線板の製造や素子内部の終端バラツキによって生じたインピーダンス不整合に起因する光通信の信頼性の悪化を、外付けの部品を必要とすることなく改善することができる光信号伝送装置及び光信号送信装置を提供する
ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光信号伝送装置及び光信号送信装置を提供する。
【０００８】
［１］電気信号を光信号に変換する発光素子と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記受光部の出力端に接続された前記導電線路の特性インピーダンスとして指定された特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【００１１】
［２］電気信号を光信号に変換する発光素子と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記受光部が実装されると共に前記導電線路が形成された受光回路基板と、
前記導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記受光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記受光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定して送信側にフィードバックする測定手段と、
前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定され、フィードバックされた前記導電線路の特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【００１２】
［３］電気信号を光信号に変換する発光素子と、
前記発光素子が実装された発光回路基板と、
光伝送媒体を介して受光した前記発光素子からの光信号をアナログの電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からのアナログの電気信号の出力端に接続された導電線路と、
前記導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記発光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定する測定手段と、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定された前記特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号伝送装置。
【００１４】
［４］電気信号を光信号に変換する発光素子と、
前記発光素子が実装された発光回路基板と、
受信側の受光部に接続された導電線路の特性インピーダンスを推定するための、前記発光回路基板に設けられたテストパターンと、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記テストパターンにテスト用信号を印加した際の反射信号の電圧の変化を測定し、その測定結果から前記テストパターンの特性インピーダンスを求め、求めた前記テストパターンの特性インピーダンスを前記導電線路の特性インピーダンスとして推定する測定手段と、
前記発光回路基板に実装されると共に、前記導電線路が採り得る複数の特性インピーダンスの値と前記発光素子からの光信号の消光比との関係情報をテーブルとして記憶するメモリを有し、前記測定手段により推定された前記特性インピーダンスの値に対応する、前記メモリに記憶された前記関係情報に基づく消光比を前記テーブルから読み出し、読み出した前記消光比に基づいて前記発光素子からの光信号の消光比を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする光信号送信装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の光信号伝送装置によれば、プリント配線板の製造や素子内部の終端バラツキによって生じたインピーダンス不整合に起因する光通信の信頼性の悪化を、外付けの部品を必要とすることなく改善することができる。
【００１９】
請求項２の光信号伝送装置によれば、請求項１の効果に加え、配線パターンの特性インピーダンスの測定及び導電線路の特性インピーダンスの評価を簡単に行うことができる。
【００２０】
請求項３の光信号伝送装置によれば、請求項１の効果に加え、受光側から発光側への特性インピーダンスの情報のフィードバックを不要にすることができる。
【００２２】
請求項４の光信号送信装置によれば、プリント配線板の製造や素子内部の終端バラツキによって生じたインピーダンス不整合に起因する光通信の信頼性の悪化を、外付けの部品を必要とすることなく改善することができると共に、導電線路の特性インピーダンスの評価を送信側で行うことができる。
【００２３】
請求項８の光信号受信装置によれば、プリント配線板の製造や素子内部の終端バラツキによって生じたインピーダンス不整合に起因する光通信の信頼性の悪化を、外付けの部品を必要とすることなく改善することができると共に、配線パターンの特性インピーダンスの測定及び導電線路の特性インピーダンスの評価を受信側で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【００２５】
光信号伝送装置１００は、入力信号Ｓｉが送信信号として入力される駆動回路１と、駆動回路１により駆動される発光素子２と、駆動回路１を制御する論理処理部５と、発光素子２の発光面に一端が光結合された光ファイバ等からなる光伝送媒体１０と、光伝送媒体１０の他端に光結合されて、光伝送媒体１０からの光信号を電気信号に変換する受光部２０と、受光部２０に接続されると共に受光部２０からの電気信号をＡ／Ｄ変換して出力する第２の増幅器２２と、第２の増幅器２２からの電気信号を処理する論理処理部２３と、受光部２０、第２の増幅器２２及び論理処理部２３が搭載されると共に、配線パターン（導電線路）２１及び配線パターン２５が設けられた受光回路基板２４とを備えて構成されている。
【００２６】
駆動回路１は、受光部２０と第２の増幅器２２との間の配線パターン２１の特性インピーダンスに応じて光通信の信頼性が確保されるように発光素子２の消光比ＥＲ（Extenction Ratio）を制御する回路構成のドライバＩＣ等からなる。
【００２７】
発光素子２は、例えば、半導体レーザであり、この半導体レーザを駆動する駆動回路１は、例えばドライバ用のＩＣにより構成されている。
【００２８】
論理処理部５は、例えば、ＣＰＵ及び不揮発性メモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されており、駆動回路１とにより制御手段を構成している。論理処理部５は、配線パターン２１の特性インピーダンスと消光比ＥＲの関係を上記不揮発性メモリに記述したテーブル５ａを有している。
【００２９】
受光部２０は、光伝送媒体１０からの光信号を受光する受光素子２０ａと、この受光素子２０ａの電流変化を電圧変化に変換して出力する第１の増幅器２０ｂとを備えて構成されている。受光素子２０ａは、例えばフォトダイオード（ＰＤ）であり、第１の増幅器２０ｂは、例えば差動アンプである。
【００３０】
第２の増幅器２２は、配線パターン２１を介して第１の増幅器２０ｂに接続されており、入力信号を二値化、即ち、デジタル信号に変換して論理処理部２３へ出力する回路構成を有している。
【００３１】
論理処理部２３は、論理処理部５と同様にＣＰＵ及びメモリを備えて構成されており、配線パターン２１を介して第２の増幅器２２から受信した信号をデータとして処理し、メモリに格納し、或いは、所望のデータ形式に変換する処理を実行する。
【００３２】
配線パターン２１は、第１の増幅器２０ｂの出力段及び第２の増幅器２２の入力段のインピーダンス（例えば、５０Ω）に近い値になるように設計されている。なお、配線パターン２５は、伝送される信号がデジタルレベルの信号であるため、配線パターン２１のアナログレベルの信号と比較して、特性インピーダンスのズレによる信号劣化の影響が少ない。配線パターン２１とその前後の素子（ここでは、第１，第２の増幅器２０ｂ，２２）との間にインピーダンスの不整合があると、配線パターン２１の終端で反射信号が生じ、伝送信号を劣化させる要因になる。
【００３３】
（光信号伝送装置の動作）
図２は、発光素子の光量と消光比の関係を示す特性図である。また、図３は、消光比を説明する図である。
【００３４】
まず、受光回路基板２４に電子部品を実装していない素基板の状態で、ネットワークアナライザー等の計測装置（図示せず）の信号出力端子から配線パターン２１の一端にテスト信号を注入し、配線パターン２１の他端（不整合部分）に発生した反射電圧を上記計測装置の信号検出端子から取り込むと共に、専用のＴＲＤ（time domain Reflectometry）モジュールにより特性インピーダンスを算出してデータとして保存し、更には計測装置のディスプレイに表示することができる。
【００３５】
次に、上記のようにして特性インピーダンスの測定対象であった受光回路基板２４または同一ロットの受光回路基板２４に、受光部２０、増幅器２２及び論理処理部２３のほか、コネクタ等の電子部品を実装する。
【００３６】
また、図１の構成において、予め、配線パターン２１の特性インピーダンスと発光素子２の消光比ＥＲの組み合わせを、５０Ωを中心にして様々に変更したときの受光部２０の出力端における信号劣化の状態を把握する。この場合の波形変化を示せば、図３のようになる。このようにして得られた特性インピーダンスと消光比ＥＲの関係を予め論理処理部５のテーブル５ａに書き込んでおくと共に、使用する受光回路基板２４の配線パターン２１のインピーダンス値を指定して書き込んでおく。
【００３７】
次に、例えば、ホスト装置から論理処理部５に送信指令が出されると、論理処理部５は消光比ＥＲを駆動条件制御用信号Ｓｃとしてテーブル５ａから読み出すと共に入力信号Ｓｉを読み出し、駆動回路１へ出力する。駆動回路１は、最適な消光比ＥＲとなるように発光素子２の通電電流を制御する。これにより、発光素子２は、所定の消光比ＥＲにより、図２に示すように駆動する。ここで、消光比ＥＲは、図２に示すように、最大光量をＰ１、最小光量をＰ０とすると、次式で表される。
【００３８】
ＥＲ＝１０×ｌｏｇ１０（Ｐ１／Ｐ０）          ・・・（１）
【００３９】
式（１）から明らかなように、光量Ｐ１とＰ０の比を大にすると、消光比ＥＲが上がり、無信号時に比べて信号レベルが大きくなることから、光通信の信頼性を向上させることができる。
【００４０】
しかし、消光比ＥＲを、図３（ａ）の小の状態から、（ｂ）の中の状態、（ｃ）の大の状態へと変化させるにつれて、発光素子２の特性のために時間軸方向の信号遷移バラツキであるジッター(jitter)が増え、光通信の信頼性を悪化させる要因になる。従って、光通信の信頼性に対しては、最適な消光比ＥＲが存在する。
【００４１】
発光素子２による光信号は、発光素子２に光結合されている光伝送媒体１０の一端に入射し、光伝送媒体１０を伝搬して他端に到達し、他端に光結合されている受光素子２０ａに入射する。受光素子２０ａは光信号を電流に変換して出力し、この電流が第１の増幅器２０ｂによってアナログの電圧に変換され、電気信号として配線パターン２１へ出力される。配線パターン２１からの電気信号は、第２の増幅器２２によってアナログ信号からデジタル信号（２値信号）に変換された後、配線パターン２５を介して論理処理部２３へ出力され、論理処理部２３によって所定の処理が実行される。
【００４２】
発光素子２が、図３（ｂ），（ｃ）に示したようなジッターを発生した場合、このジッターを光伝送媒体１０から第１の増幅器２０ｂに至る伝送経路において減少させることは困難であり、第１の増幅器２０ｂの出力もジッターを含んだ電気信号になる。
【００４３】
第１の増幅器２０ｂからのジッターを含んだ電気信号は、配線パターン２１を介して第２の増幅器２２へ伝送されるが、その際、電気信号は受光回路基板２４の配線パターン２１のインピーダンス整合の影響を受ける。配線パターン２１の特性インピーダンスは、その終端に対して整合していることが望ましいが、インピーダンス不整合があると、配線パターン２１の終端で信号反射が生じ、伝送信号の信頼性が悪化する。そして、インピーダンス不整合が大きいほど、ジッターの影響を受けやすい。
【００４４】
しかし、本実施の形態では、上記したように、配線パターン２１の特性インピーダンスに合わせて発光素子２の消光比ＥＲを論理処理部５及び駆動回路１によって制御しているため、配線パターン２１の特性インピーダンスに対して最適な光通信を実現することができる。
【００４５】
なお、論理処理部５による消光比ＥＲの制御としては、発光素子２を変調する変調電流、バイアス電流、発光素子２の平均光量を一定に保つためのモニタフォトダイオード電流のいずれかの制御により、或いは、これらの組み合わせによって可能である。
【００４６】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。なお、図４においては、発光側及び光伝送媒体１０の図示を省略している。
【００４７】
本実施の形態は、配線パターン２１の特性インピーダンスを把握（推定）する際に用いられるテストパターン（配線パターン）２６を受光回路基板２４に設けたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。テストパターン２６は、配線パターン２１の特性インピーダンスを反映したものである。テストパターン２６は、例えば、配線パターン２１の特性インピーダンスと等価なものでもよく、配線パターン２１の特性インピーダンスに対して所定の比率の特性インピーダンスを有するものでもよい。なお、テストパターン２６は、直線状の１本からなるものとしたが、配線パターン２１と全一の形状、寸法及び厚みにすることも可能である。
【００４８】
上記第１の実施の形態は、計測装置により配線パターン２１の特性インピーダンスを直に測定するものとしたが、本実施の形態は、テストパターン２６の特性インピーダンスを測定することにより、配線パターン２１の特性インピーダンスを推定する構成としたものである。
【００４９】
テストパターン２６の特性インピーダンスの測定は、ネットワークアナライザー等の計測装置の信号出力端子からテストパターン２６の一端にテスト信号を注入し、テストパターン２６の他端に発生した反射電圧を計測装置の信号検出端子から取り込むことにより特性インピーダンスを算出し、これをデータとして保存し、更には、計測装置のディスプレイに表示することができる。
【００５０】
以上のようにして得られた特性インピーダンスと消光比ＥＲの関係は、図１に示した論理処理部５のテーブル５ａに格納される。テーブル５ａ内のデータは、光信号の伝送時に論理処理部５によって駆動条件制御用信号Ｓｃとして読み出され、入力信号Ｓｉと共に駆動回路１に印加される。駆動回路１は、駆動条件制御用信号Ｓｃ及び入力信号Ｓｉに基づいて発光素子２を駆動する。
【００５１】
発光素子２による光信号が光伝送媒体１０を経て受光部２０に到達し、更に、受光回路基板２４によって処理される動作は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５２】
［第３の実施の形態］
（光信号伝送装置の構成）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。なお、図５においては、テーブル５ａの図示を省略している。
【００５３】
本実施の形態は、第２の実施の形態がテストパターン２６の特性インピーダンスの測定を計測装置によって外部からテストパターン２６にテスト信号を印加し、その際の反射電圧を計測装置に取り込んで演算処理していたのに対し、自動的にテストパターン２６の反射電圧を測定し、特性インピーダンスの推定に関する演算処理を受光回路基板２４上で行えるようにしたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。なお、図５においては、論理処理部５及び駆動回路１により制御手段が構成され、論理処理部２３、バッファアンプ２７及び高速Ａ／Ｄ変換素子２８により、測定手段が構成される。
【００５４】
発光側では、駆動回路１、発光素子２及び論理処理部５が発光回路基板３に実装され、更に、発光回路基板３には、受光側からのフィードバック信号を緩衝増幅するバッファアンプ４が実装されている。
【００５５】
受光側では、受光部２０、第２の増幅器２２及び論理処理部２３に加え、論理処理部２３からの基準信号Ｓｂをテストパターン２６に印加するバッファアンプ２７と、テストパターン２６からの信号をＡ／Ｄ変換する高速Ａ／Ｄ変換素子２８と、論理処理部２３からの信号を緩衝増幅してバッファアンプ４へフィードバック用信号Ｓｆとして出力するバッファアンプ２９が、受光回路基板２４に実装されている。
【００５６】
（光信号伝送装置の動作）
まず、受信側において、既知の基準信号（テスト用信号）Ｓｂが論理処理部２３から出力され、バッファアンプ２７を介してテストパターン２６に印加される。基準信号Ｓｂはテストパターン２６を伝搬して基準終端２６ａに到達する。テストパターン２６を伝搬した基準信号Ｓｂは、基準終端２６ａで反射するため、反射信号Ｓｒが発生する。この反射信号Ｓｒは、高速Ａ／Ｄ変換素子２８に取り込まれる。
【００５７】
高速Ａ／Ｄ変換素子２８は、反射信号Ｓｒをデジタル信号に変換して論理処理部２３へ出力する。論理処理部２３は、基準終端２６ａのインピーダンスをＺｒｅｆ、テストパターン２６の特性インピーダンスをＺとすると、反射電圧の変化ΔＶを以下に示す式により算出する。
【００５８】
ΔＶ＝Ｖ０｛（Ｚｒｅｆ−Ｚ）／（Ｚｒｅｆ＋Ｚ）｝          ・・・（２）
【００５９】
上記式（２）に基づいて、以下の式（３）により配線パターン２１の特性インピーダンスＺを推定することができる。
Ｚ＝Ｚｒｅｆ｛（Ｖ０−ΔＶ）／（Ｖ０＋ΔＶ）｝          ・・・（３）
なお、上記式（３）による特性インピーダンスＺの算出は、論理処理部２３で行うことも、論理処理部５で行うことも可能であるが、ここでは、論理処理部２３で行うものとする。
【００６０】
論理処理部２３は、バッファアンプ２９を介して反射電圧の変化ΔＶをフィードバック信号Ｓｆとして発光側へフィードバックする。フィードバック信号Ｓｆは、バッファアンプ４によって受信され、論理処理部５に印加される。
【００６１】
バッファアンプ４から論理処理部５にフィードバック信号Ｓｆが付与されると、特性インピーダンスＺを基にテーブル５ａから決定した消光比ＥＲによる駆動条件制御用信号Ｓｃを生成する。また、論理処理部５は入力信号Ｓｉを生成し、この入力信号Ｓｉを駆動条件制御用信号Ｓｃと共に駆動回路１へ出力する。駆動回路１は、入力信号Ｓｉ及び駆動条件制御用信号Ｓｃに基づいて発光素子２の通電電流を制御する。
【００６２】
発光素子２による光信号は、光伝送媒体１０を介して受光素子２０ａに入射し、受光素子２０ａによって電流に変換される。この電流が第１の増幅器２０ｂによってアナログの電圧に変換され、電気信号として配線パターン２１へ出力される。配線パターン２１からの電気信号は、第２の増幅器２２によってアナログ信号からデジタル信号（２値信号）に変換された後、配線パターン２５を介して論理処理部２３へ出力され、論理処理部２３によって所定の処理が実行される。
【００６３】
［第４の実施の形態］
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【００６４】
本実施の形態は、第２の実施の形態において、受光回路基板２４に設けていたテストパターン２６、基準終端２６ａ、バッファアンプ２７及び高速Ａ／Ｄ変換素子２８を発光回路基板３に実装し、論理処理部５により、上記した式（２）及び式（３）の演算を実施して駆動条件制御用信号Ｓｃを生成し、受光回路基板２４から発光側へのフィードバック用信号Ｓｆの伝送を不要にしたものであり、その他の構成は第２の実施の形態と同様である。なお、論理処理部５、高速Ａ／Ｄ変換素子２８及びバッファアンプ２９により、制御手段が構成されている。
【００６５】
テストパターン２６は、受光回路基板２４に設けられている配線パターン２１の特性インピーダンスを反映したものである。テストパターン２６は、例えば、配線パターン２１の特性インピーダンスと等価なものでもよく、配線パターン２１の特性インピーダンスに対して所定の比率の特性インピーダンスを有するものでもよい。
【００６６】
近年、プリント配線基板の製造工程においては、大サイズの基板内に複数種の小型基板を配置して多面取りすることが行われている。この場合、材料特性とマスクの精度がある程度均一であれば、大サイズの基板内の特性インピーダンスのずれ量は、ほぼ同じと考えることができる。
【００６７】
そこで、発光回路基板３と受光回路基板２４を同一基板から製作している場合、発光回路基板３に設けたテストパターン２６により、配線パターン２１の特性インピーダンスを論理処理部５で第３の実施の形態で説明した測定方法を実行して推定し、この推定結果に基づいて論理処理部５により発光素子２の駆動条件を制御している。
【実施例１】
【００６８】
図７は、本発明の実施例を示し、（ａ）は配線パターンの特性インピーダンスが５８Ωのときの消光比ＥＲとエラーレート（誤り率）の関係を示す特性図、（ｂ）は配線パターンの特性インピーダンスが７１Ωのときの消光比ＥＲとエラーレートの関係を示す特性図、（ｃ）は配線パターンの特性インピーダンスが８５Ωのときの消光比ＥＲとエラーレート関係を示す特性図である。
【００６９】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、５８Ω，７１Ω，８５Ωの特性インピーダンスＺに対し、最適な消光比ＥＲは約１０．８ｄＢｍ，約９．８ｄＢｍ，約８．４ｄＢｍという具合に異なっている。また、図７（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、特性インピーダンスＺを理想値である５０Ωに近いほど、高い消光比ＥＲまで対応できることがわかる。特性インピーダンスＺの不整合が大きくなるにつれて、終端での信号反射が大きくなり、僅かなジッター成分によりエラーレートに影響が出ることが分かる。
【００７０】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、受光側から発光側へのフィードバックは、電気信号ではなく光信号にして伝送してもよい。
【００７１】
また、図４に示した第２の実施の形態におけるテストパターン２６は、発光側に設けることができる。この場合、テストパターン２６に対する計測装置での測定及び処理は、第２の実施の形態で説明したようにして行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【図２】図２は、発光素子の光量と消光比の関係を示す特性図である。
【図３】図３は、消光比を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態に係る光信号伝送装置を示す接続図である。
【図７】図７は、本発明の実施例を示し、（ａ）は配線パターンの特性インピーダンスが５８Ωのときの消光比ＥＲとエラーレートの関係を示す特性図、（ｂ）は配線パターンの特性インピーダンスが７１Ωのときの消光比ＥＲとエラーレートの関係を示す特性図、（ｃ）は配線パターンの特性インピーダンスが８５Ωのときの消光比ＥＲとエラーレートの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  駆動回路
２  発光素子
３  発光回路基板
４  バッファアンプ
５  論理処理部
５ａ  テーブル
１０  光伝送媒体
２０  受光部
２０ａ  受光素子
２０ｂ  第１の増幅器
２２  第２の増幅器
２１  配線パターン
２３  論理処理部
２４  受光回路基板
２５  配線パターン
２６  テストパターン
２６ａ  基準終端
２７  バッファアンプ
２８  変換素子
２９  バッファアンプ
１００  光信号伝送装置
【図１】
0005003368.tif 000002
【図２】
0005003368.tif 000003
【図３】
0005003368.tif 000004
【図４】
0005003368.tif 000005
【図５】
0005003368.tif 000006
【図６】
0005003368.tif 000007
【図７】
0005003368.tif 000008