專利名稱：光波導(dǎo)、信號處理設(shè)備以及信號處理板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光波導(dǎo)、包括該光波導(dǎo)的信號處理設(shè)備以及連接到該光波導(dǎo)的信號處理板，該光波導(dǎo)使光通過光導(dǎo)部件傳播而被不規(guī)則地反射、散射、折射或衍射，使得在發(fā)送側(cè)與接收側(cè)之間能夠進行一對多、多對一或多對多的信號傳輸。更具體來說，對光波導(dǎo)的中央部分賦予對光進行不規(guī)則地反射、散射、折射或衍射的功能，并對周圍部分賦予傳播光的功能，從而使得能夠?qū)⑿盘枏膯蝹€或多個光輸出部件傳輸?shù)絾蝹€或多個光輸入部件，同時抑制光的衰減。而且，將多個光波導(dǎo)層疊起來，并切換要耦合到各層中的光波導(dǎo)的光輸出部件或光輸入部件，從而能夠動態(tài)切換信號傳輸路徑。
背景技術(shù)：
隨著使用光纜的長距離、復(fù)用通信技術(shù)的發(fā)展，正在研究和開發(fā)多對多光多級選擇器。
具體來說，存在以下光交換機光纖驅(qū)動型光交換機，其中磁包層光纖被電磁體直接驅(qū)動以改變光路；微鏡型光交換機，其中使用MEMS鏡改變光反射角以改變光的通過路徑；光波導(dǎo)型光交換機，其中在將光分成不同相位的兩條光線之后，加熱使其中一條光線經(jīng)受相位反轉(zhuǎn)以與原始光發(fā)生干涉，從而對光進行開關(guān)；以及光多級交換機，其使用光片總線(optical sheet bus)等。利用這些技術(shù)，通過配置多對多光多級選擇器實現(xiàn)通信信號的交換。
然而，這種光交換機很昂貴，殼體尺寸很大，使得它們不適合于包括在通常的消費電器中。
鑒于此，提出了一種系統(tǒng)，其中對產(chǎn)品的每個功能進行模塊化，以方便在光片總線上添加和互換功能(例如，參見日本待審專利申請公報No. 10-123350 )。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光片總線中，在整個光傳輸層上以分散方式布置多個散射體，使得入射信號光在傳播時被漫射，從而使得能夠在連接到光片總線的多個板之間傳輸信號。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光片總線的情況下，整個光傳輸層由多個散射體形成，導(dǎo)致通過其傳播的光會在很大程度上衰減。而且，在透明光片總線的背面布置由混合有硅石顏料的丙烯酸樹脂層形成的光漫射板的構(gòu)造的情況下，經(jīng)過硅石顆粒的光在出射到外部之前在顆粒內(nèi)經(jīng)受許多次反射，導(dǎo)致光的很大程度的衰減。此外，由于在來自激光二極管的光在直線傳播之后到達的位置處布置光漫射板，因此會由于從激光二極管入射的光被丙烯酸樹脂層的表面反射而出現(xiàn)損耗。因此，使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光片總線，難以利用光可靠地將信號從位于發(fā)送側(cè)的電路板傳輸?shù)轿挥诮邮諅?cè)的任意電路板。而且，不可能動態(tài)地切換信號傳輸路徑。
鑒于上述問題作出了本發(fā)明，其目的是要提供一種光波導(dǎo)、包括該光波導(dǎo)的信號處理設(shè)備以及連接到該光波導(dǎo)的信號處理板，該光波導(dǎo)使得能夠?qū)⑿盘枏膯蝹€或多個光輸出部件可靠地傳輸?shù)絾蝹€或多個光輸入部件，同時抑制所傳播的光的衰減。
為了解決上述問題，本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位置入射的光被傳播并從外周上的任意位置出射；和光反射部件，其將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反射到光導(dǎo)部件中，其中光反射部件具有不規(guī)則地反射光的不規(guī)則反射部件。
在根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)中，從外周上的任意位置入射在光導(dǎo)部件上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并入射在不規(guī)則反射部件上以被不規(guī)則地反射。由不規(guī)則反射部件不規(guī)則地反射的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并從光導(dǎo)部件的外周沿全周方向出射。
這樣，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸入部件 接收從設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸出部件出射的光，因此，
通過在光波導(dǎo)的外周上"i殳置單個或多個光輸出部件和光輸入部件，實現(xiàn) 了一對多、多對一或多對多光選擇器。
此外，本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件 中從任意位置入射在外周上的光被傳播并從外周上的任意位置出射； 光反射部件，其將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反射到光導(dǎo) 部件中；以及光散射部件，其將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的 光散射到光導(dǎo)部件中。
在根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)中，從外周上的任意位置入射在光導(dǎo)部件 上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并 入射在光散射部件上以被散射。由光散射部件散射的光通過光導(dǎo)部件傳 播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并從光導(dǎo)部件的外周沿全 周方向出射。
這樣，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸入部件 接收從設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸出部件出射的光，因此， 通過在光波導(dǎo)的外周上設(shè)置單個或多個光輸出部件和光輸入部件，實現(xiàn) 了一對多、多對一或多對多光選擇器。
此外，本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件 中從任意位置入射在外周上的光被傳播并從外周上的任意位置出射；
和光反射部件，其將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反射到光 導(dǎo)部件中；其中光導(dǎo)部件具有光路改變部件，該光路改變部件對在光導(dǎo) 部件中傳播的光進行折射或衍射。
在根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)中，從外周上的任意位置入射在光導(dǎo)部件 上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并 入射在光路改變部件上以被折射或衍射。由光路改變部件折射或衍射的 光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，并從光 導(dǎo)部件的外周沿全周方向出射。這樣，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸入部件 接收從設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸出部件出射的光，因此，
通過在光波導(dǎo)的外周上設(shè)置單個或多個光輸出部件和光輸入部件，實現(xiàn) " "一rtJ"々 4:々a4"^蟲；杏拔提
本發(fā)明涉及一種信號處理設(shè)備，包括光波導(dǎo)，具有光導(dǎo)部件， 在該光導(dǎo)部件中從任意位置入射在外周上的光被傳播并從外周上的任 意位置出射；和光反射部件，其將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外 的光反射到所述光導(dǎo)部件中；和多個信號處理板，每個信號處理板具有 光電信號轉(zhuǎn)換部件并被布置在光波導(dǎo)的外周上，所述光電信號轉(zhuǎn)換部件 光耦合到所述光波導(dǎo)并且包括以下兩者中的兩個或一個光輸出部件， 利用該光輸出部件將電信號轉(zhuǎn)換成光并發(fā)射；和光輸入部件，利用該光 輸入部件將接收到的光轉(zhuǎn)換成電信號。
在根據(jù)本發(fā)明的信號處理設(shè)備中，從發(fā)送信號的信號處理板的光 輸出部件發(fā)出的信號光從光波導(dǎo)的外周入射在光導(dǎo)部件上。入射在光導(dǎo) 部件上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中， 并從光波導(dǎo)的外周沿全周向出射，并被接收光的信號處理板的光輸入 部件接收。
在光波導(dǎo)的光反射部件具有不規(guī)則反射光的不規(guī)則反射部件的構(gòu) 造的情況下，從發(fā)送信號的信號處理板的光輸出部件發(fā)出并從光波導(dǎo)的 外周入射在光導(dǎo)部件上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封閉 在光導(dǎo)部件中，并入射在不規(guī)則反射部件上從而被不規(guī)則反射。被不規(guī) 則反射部件不規(guī)則反射的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時^皮光反射部件封閉 在光導(dǎo)部件中，從光波導(dǎo)的外周沿全周向出射，并^L接收光的信號處理 板的光輸入部件接收。
在光波導(dǎo)具有將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的其他光散 射到光導(dǎo)部件中的光散射部件的構(gòu)造的情況下，從發(fā)送信號的信號處理
部件傳播，;時被光反射部件封閉在^導(dǎo)部件中，^入射在光散射部件 上從而4皮散射。被光散射部件散射的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時,皮光反射部件封閉在光導(dǎo)部件中，從光波導(dǎo)的外周沿全周向出射，并被接收光 的信號處理板的光輸入部件接收。
在光導(dǎo)部件具有對在其中傳播的光進行折射或衍射的光路改變部 件的構(gòu)造的情況下，從發(fā)送信號的信號處理板的光輸出部件發(fā)出并從光 波導(dǎo)的外周入射在光導(dǎo)部件上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部 件封閉在光導(dǎo)部件中，并入射在光路改變部件上從而被折射或衍射。被 光路改變部件折射或衍射的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反射部件封 閉在其中，從光波導(dǎo)的外周沿全周向出射，并被接收光的信號處理板的 光輸入部件接收。
此外，本發(fā)明涉及一種包括光電信號轉(zhuǎn)換部件的信號處理板，所
述光電信號轉(zhuǎn)換部件光包括以下兩者中的兩個或一個光輸出部件，利 用該光輸出部件將電信號轉(zhuǎn)換成光并發(fā)射具有被設(shè)定為沿預(yù)定方向的 直線性的光；和光輸入部件，利用該光輸入部件將接收到的光轉(zhuǎn)換成電 信號，其中光導(dǎo)部件連接到光波導(dǎo)，在該光導(dǎo)部件中，從任意位置入 射在外周上的光被傳播并從外周上的任意位置出射，該光波導(dǎo)具有光 反射部件，該光反射部件將除從光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反 射到光導(dǎo)部件中。
在根據(jù)本發(fā)明的信號處理板中，光電信號轉(zhuǎn)換部件在連接到光波導(dǎo) 時光耦合到光波導(dǎo)的光導(dǎo)部件。在發(fā)送信號的信號處理板中，從光輸出 部件發(fā)出信號光。從發(fā)送信號的信號處理板的光輸出部件輸出的信號光 從光波導(dǎo)的外周入射在光導(dǎo)部件上。
入射在光波導(dǎo)的光導(dǎo)部件上的光通過光導(dǎo)部件傳播，同時被光反 射部件封閉在光導(dǎo)部件中，從光波導(dǎo)的外周沿全周向出射，并由接收信 號的信號處理板的光輸入部件接收。
在層疊多個光波導(dǎo)的構(gòu)造的情況下，信號處理板的光電信號轉(zhuǎn)換 部件^L光耦合到位于多層中的任意一層中的光波導(dǎo)，并且多個信號處理 板的連接方式被切換到任意信號路徑。
根據(jù)本發(fā)明，光波導(dǎo)具有通過不規(guī)則反射部件處的不規(guī)則反射而 沿光波導(dǎo)的全周向出射光的功能，并且光反射部件具有將從光導(dǎo)部件的部件的外周的功能。由于通過對從任意方向入射的光進行不規(guī)則反射而 產(chǎn)生了多個光路，因此可以抑制光的衰減。
此外，通過在光導(dǎo)部件兩側(cè)設(shè)置不規(guī)則反射部件，入射在光導(dǎo)部 件上的光在相對的不規(guī)則反射部件之間被不規(guī)則反射，使得從任意方向 入射的光可以沿光導(dǎo)部件的全周向出射。
此外，在設(shè)有對光進行散射的光散射部件的構(gòu)造的情況下，利用光 反射部件將從光導(dǎo)部件的外周入射的光傳播到光散射部件，并利用光反 射部件將由光散射部件散射的光傳播到光導(dǎo)部件的外周，可以沿光導(dǎo)部 件的全周向出射光，同時抑制由于耗散而導(dǎo)致的衰減。
此外，在設(shè)有對光進行折射或衍射的光路改變部件的構(gòu)造的情況 下，利用光反射部件將從光導(dǎo)部件的外周入射的光傳播到光路改變部件，
外周，從而通過對從任意方向入射的光進行折射或衍射來產(chǎn)生多個光路。 這樣，可以抑制光的衰減。
這樣，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸入部 件可靠地接收從設(shè)在光波導(dǎo)的外周上的任意位置處的光輸出部件發(fā)射 的光，因此通過在光波導(dǎo)的外周上設(shè)置單個或多個光輸出部件和光輸 入部件，可以實現(xiàn)一對多、多對一或多對多光選擇器。
此外，通過在多層層疊光波導(dǎo)的外周上布置多個信號處理板，并 且對于每層中的光波導(dǎo)，對要在每個信號處理板中耦合的光輸出部件 和光輸入部件進行切換，多個信號處理板的連接方式可被動態(tài)切換到任 意信號路徑。


圖1A是示出根據(jù)第一實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖1B是示出根據(jù)第一實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖2A是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖2B是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。圖2C是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖3A是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖3B是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖3C是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖3D是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖4A是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖4B是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖5A是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖5B是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖5C是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖5D是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖6是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖7是示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖8A是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖8B是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖8C是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖9A是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖9B是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖9C是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖10A是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖10B是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖10C是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖11A是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖11B是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖IIC是示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖12A是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖12B是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖12C是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖13A是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。圖13B是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖13C是示出根據(jù)第四實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖14A是示出根據(jù)第五實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖14B是示出根據(jù)第五實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖14C是示出根據(jù)第五實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖15A是示出根據(jù)第六實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖15B是示出根據(jù)第六實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖15C是示出根據(jù)第六實施例的光選擇器的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 圖16是示出色彩擴散面(color-spread surface)的反射率的說明圖。
圖17是示出適用于反射體和不規(guī)則反射體的材料的反射率的說明圖。
圖18A是示出光波導(dǎo)的形狀的另一示例的平面圖。
圖18B是示出光波導(dǎo)的形狀的另一示例的平面圖。
圖18C是示出光波導(dǎo)的形狀的另一示例的平面圖。
圖19是示出根據(jù)第一實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是示出根據(jù)第 一實施例的信號處理設(shè)備的修改例的結(jié)構(gòu)圖。
圖21是示出表示APD的輸出的值的計算方法的說明圖。
圖22是示出計算結(jié)果的說明圖。
圖23是示出根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖24是示出根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖25是示出根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備的另一示例的結(jié)構(gòu)圖。
圖26是示出根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備的另一示例的結(jié)構(gòu)圖。
圖27A是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖27B是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖28是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的具體示例的結(jié)構(gòu)圖。圖29是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖30是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖31是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖32是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖33是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖34是示出信號處理板的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖3 5是示出處理內(nèi)容信息的示例的說明圖。
圖36是示出輸入/輸出信號格式的示例的說明圖。
圖37是示出控制板的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖38A是圖解說明信號路徑表創(chuàng)建處理的流程圖。
圖38B是圖解說明信號路徑表創(chuàng)建處理的流程圖。
圖39是示出處理板表的示例的說明圖。
圖40是示出處理路徑表的示例的說明圖。
圖41是示出處理路徑表的示例的說明圖。
圖42是示出處理路徑表的示例的說明圖。
圖43是示出處理路徑表的示例的說明圖。
圖44是示出處理路徑表的示例的說明圖。
圖45是示出信號路徑的示例的說明圖。
圖46是示出信號路徑的示例的說明圖。
圖47是示出信號路徑的示例的說明圖。
圖48是示出信號路徑的示例的說明圖。
圖49是示出信號路徑的示例的說明圖。
圖50是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。 圖51是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。 圖5 2是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。 圖5 3是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。 圖54是示出優(yōu)先級等級確定部件的功能構(gòu)造示例的框圖。 圖55是圖解說明優(yōu)先級等級確定處理的流程圖。 圖56是圖解說明對優(yōu)先級等級的權(quán)重的求和的圖。構(gòu)造示例的框圖。
圖58是圖解說明優(yōu)先級等級確定處理的流程圖。
圖59是示出缺省優(yōu)先級等級的示例的圖。
圖60是圖解說明假想的信號路徑的優(yōu)先級等級的圖。
圖61是圖解說明根據(jù)校正后的優(yōu)先級等級的信號路徑的圖。
圖62是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的具體示例的結(jié)構(gòu)圖。
圖63是示出控制板的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖64是示出主控制部件的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖65是示出控制處理中的信號路徑切換操作的示例的說明圖，
在該控制處理中，控制板對每個信號處理板執(zhí)行故障檢測。
圖66是示出控制處理中的信號路徑切換操作的示例的說明圖，
在該控制處理中，在各信號處理板之間傳輸數(shù)據(jù)。 圖67是圖解說明控制處理的流程圖。
圖68A是示出在異常檢測時的信號路徑切換操作的示例的說明 圖68B是示出在異常檢測時的信號路徑切換操作的示例的說明圖。
圖69是示出Y/C分離部件的功能構(gòu)造示例的框圖。 圖70是示出Y/C分離部件中的個別處理的流程圖。 圖71是示出異常判斷部件的功能構(gòu)造示例的框圖。 圖72是示出異常判斷處理的示例的流程圖。 圖73是示出信號處理部件的功能構(gòu)造示例的框圖。 圖74A是圖解說明在由信號處理部件接收到的信號的波形中出 現(xiàn)的失真的圖。
圖74B是圖解說明在由信號處理部件接收到的信號的波形中出 現(xiàn)的失真的圖。
圖75是圖解說明在由信號處理部件接收到的信號的波形中出現(xiàn) 的失真的圖。圖76是示出從測試模式信號獲得的波形的圖。 圖77是圖解說明接收信號處理部件接收延遲輪廓波形(profile) 的處理的流程圖。
圖78是示出由接收信號處理部件獲得的延遲輪廓波形的例子的圖。
圖79是圖解說明根據(jù)比特的組合而在當(dāng)前比特中出現(xiàn)的波形失 真的圖。
圖80是示出用于得到當(dāng)前比特的波形中出現(xiàn)的失真的計算設(shè)備 的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖81A是示出合成波形和實驗波形的圖。 圖81B是示出合成波形和實驗波形的圖。
圖82是示出用于采用最小二乘法通過學(xué)習(xí)來得到延遲輪廓波形 的接收信號處理部件的功能構(gòu)造示例的框圖。
圖83是圖解說明由學(xué)習(xí)部件在學(xué)習(xí)過程中使用的最小二乘法的 概念的圖。
圖84A是圖解說明由學(xué)習(xí)部件在學(xué)習(xí)過程中使用的教師數(shù)據(jù)和 學(xué)生數(shù)據(jù)的圖。
圖84B是圖解說明由學(xué)習(xí)部件在學(xué)習(xí)過程中使用的教師數(shù)據(jù)和 學(xué)生數(shù)據(jù)的圖。
圖85是圖解說明接收信號處理部件采用最小二乘法通過學(xué)習(xí)得 到延遲輪廓波形的處理的流程圖。
具體實施例方式
以下參照附圖來描述應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)的光選擇器和信 號處理設(shè)備的實施例、以及與根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)相連接的信號處理 板的實施例。
<根據(jù)第一實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>
圖1A和圖1B是均示出了根據(jù)第一實施例的光選擇器的示例的 結(jié)構(gòu)圖。圖1A是根據(jù)第一實施例的光選擇器的側(cè)剖視圖，圖1B是根據(jù)第一實施例的光選擇器的平面圖。
根據(jù)第一實施例的光選擇器1A包括平面型光波導(dǎo)2A，其使從 任意方向入射的光經(jīng)過具有不同折射率的兩種光導(dǎo)材料以從整個圓周方 向(全周向)出射；LD(激光二極管)3，其輸出具有直線性(rectilinearity) 的光；以及光電檢測器4，光被輸入給它。
光波導(dǎo)2A包括由在預(yù)定波長范圍中具有第一折射率的光導(dǎo)材料形 成的第一光導(dǎo)部件20A和由具有與第一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo) 材料形成的第二光導(dǎo)部件21A。在本示例中第一光導(dǎo)部件20A和第二光 導(dǎo)部件21A均為盤形，并且第二光導(dǎo)部件21A械二沒在第一光導(dǎo)部件20A 的側(cè)面且沿著第一光導(dǎo)部件20A的整個圓周。
第一光導(dǎo)部件20A由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹 脂材料、空腔等形成。而且，第二光導(dǎo)部件21A由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具 有第二折射率的透明樹脂材料等形成。
例如，在第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A均由樹脂材料形成 的構(gòu)造的情況下，第一光導(dǎo)部件20A的外周面與第二光導(dǎo)部件21A的內(nèi) 周面在第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A的界面22處彼此接觸。
而且，在第一光導(dǎo)部件20A由空腔形成并且第二光導(dǎo)部件21A由樹 脂材料形成的構(gòu)造的情況下，第二光導(dǎo)部件21A的內(nèi)周面在第一光導(dǎo)部 件20A和第二光導(dǎo)部件21A的界面22處接觸該空腔。
在此，在上述任一構(gòu)造中，通過將圓形的第一光導(dǎo)部件20A的中心 與第二光導(dǎo)部件21A的中心相互對準(zhǔn)，將第一光導(dǎo)部件20A基本上布置 在第二光導(dǎo)部件21A的中心處。
光波導(dǎo)2A包括位于第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A的上表 面和下表面處的反射體23A。反射體23A是光反射部件的一個例子，并 從兩側(cè)夾著第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A，使得第二光導(dǎo)部件 21A的外周面在整個圓周上械瀑露，并且反射光的反射面正對著第二光 導(dǎo)部件21A和第一光導(dǎo)部件20A (其例如是空腔)的平坦表面。
因此，在光波導(dǎo)2A中，在第二光導(dǎo)部件21A的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21A的外周面入射和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21A上的光^LgJt體23A反射并通 過第二光導(dǎo)部件21A傳播。
而且，在具有不同折射率的第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A 之間的界面22充當(dāng)光路改變部的情況下，穿過第二光導(dǎo)部件21A的光被 界面22折射和反射，并從第一光導(dǎo)部件20A沿全周向出射。
此外，從第一光導(dǎo)部件20A沿全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21A傳4番，并從第二光導(dǎo)部件21A的外周面出射。
因此，在光波導(dǎo)2A中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20A入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20A中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。
LD 3是光輸出部件的一個例子，并^L布置在光波導(dǎo)2A的外周上的 任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21A的外周面相對的未示出的發(fā)光部 件。此外，光電檢測器4是光接收部件的一個例子，并被布置在光波導(dǎo) 2A的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21A的外周面相對的未 示出的光接收部件。
<根據(jù)第 一 實施例的光選擇器的操作示例>
接下來，參照圖1A和圖1B描述根據(jù)第一實施例的光選擇器1A的 操作示例。
在LD 3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD 3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21A的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20A入射在光波導(dǎo)2A上。
從第二光導(dǎo)部件21A的外周面入射的光在被反射體23 A反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21A傳播，并且其光路根據(jù)第一光導(dǎo)部件20A和第 二光導(dǎo)部件21A之間的折射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20A和第二 光導(dǎo)部件21A的界面22折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
另外，入射在第一光導(dǎo)部件20A上的光在被反射體23A反射的情況 下通過第一光導(dǎo)部件20A傳#番，并入射在第一光導(dǎo)部件20A和第二光導(dǎo) 部件21A的界面22上，并且其光路由于折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
這樣，從LD 3輸出并從光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置入射在第二 光導(dǎo)部件21A上的光通過第二光導(dǎo)部件21傳^番,并變?yōu)槿肷湓诘谝还鈱?dǎo)部件20A和第二光導(dǎo)部件21A的界面22上，從而其光路由于折射等而 偏轉(zhuǎn)。
因此，在光波導(dǎo)2A中，光沿第一光導(dǎo)部件20A的全周向出射，并 通過第二光導(dǎo)部件21A傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21A傳4番的光從 第二光導(dǎo)部件21A的外周面沿全周向出射，被輸入到設(shè)在光波導(dǎo)2A的 外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號且被 輸出。
按此方式，可以由設(shè)在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處的光電檢 測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光。 因此，通過在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置單個LD 3，并在光 波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了 一對多光 選擇器1A。
另外，通過在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 一光選擇器1A。
另外，通過在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2A的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 多光選擇器1A。
在此，當(dāng)從LD 3輸出的光被聚集等，使得光入射在第一光導(dǎo)部件 20A和第二光導(dǎo)部件21A的界面22上的、笫二光導(dǎo)部件21A的角部與 反射體23A的接觸面上時，光在第二光導(dǎo)部件21A的角部處,皮衍射。這 樣，根據(jù)光的入射位置的設(shè)置，可以利用衍射使入射光沿光波導(dǎo)2A的全 周向出射。
<^艮據(jù)第二實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>
圖2A到2C、圖3A到3C以及圖4A到圖4B是分別示出根據(jù)第二 實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。在圖2A到2C、圖3A到3D以及圖 4A到圖4B中，以側(cè)剖視圖示出了根據(jù)第二實施例的光選擇器。應(yīng)當(dāng)指 出，才艮據(jù)第二實施例的光選擇器的平面圖與圖1B所示的相同。
根據(jù)第二實施例的光選捧器1B包括平面型光波導(dǎo)2B，其使從任從全周向出射；LD3，其輸出 具有直線性的光；以及光電檢測器4，光被輸入給它。
在此，反射是如下現(xiàn)象傳播的波、顆粒等在撞擊與它正在傳播經(jīng) 過的介質(zhì)不同的介質(zhì)或不連續(xù)界面時改變方向，并在最初的介質(zhì)內(nèi)沿新 方向傳播。如果界面的不規(guī)則性基本等于或大于波長，那么所反射的波 會沿各個方向傳播。這種反射被稱為不規(guī)則反射或漫反射。
另一方面，散射是如下現(xiàn)象當(dāng)波撞擊與其波長相比不是非常大的 障礙物時，會產(chǎn)生以障礙物為中心散開的波。光的散射是光在某一物質(zhì) 作用下的散射，并被描述為量子-機械顆粒的總散射效應(yīng)。盡管主要發(fā) 生沿共振線的、波長不變化的散射，但是由于Raman效應(yīng)、熒光、 Compton效應(yīng)、Brillouin散射等，在某些情況下也會發(fā)生波長變化的散 射。在均勻物質(zhì)的情況下，組成顆粒加上入射光在波長不變情況下的散 射僅產(chǎn)生反射光和折射光，并且僅當(dāng)存在組成顆粒的密度或取向的波動 時才會出現(xiàn)宏觀散射光。
在圖2A到圖2C以及圖3A到圖3D所示的例子中，光波導(dǎo)2B包 括由在預(yù)定波長范圍中具有第 一折射率的光導(dǎo)材料形成的第 一光導(dǎo)部件 20B和由具有與第 一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo)材料形成的第二光 導(dǎo)部件21B。在本例子中第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B均為盤 形，并且將第二光導(dǎo)部件21B^L置在第一光導(dǎo)部件20B的側(cè)面且沿著第 一光導(dǎo)部件20B的整個圓周。
第一光導(dǎo)部件20B由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹脂 材料、空腔等形成。而且，第二光導(dǎo)部件21B由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有 第二折射率的透明樹脂材料等形成。
例如，在第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B均由樹脂材料形成 的構(gòu)造的情況下，第一光導(dǎo)部件20B的外周面與第二光導(dǎo)部件21B的內(nèi) 周面在第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22處彼此接觸。
另外，在第一光導(dǎo)部件20B由空腔形成并且第二光導(dǎo)部件21B由樹 脂材料形成的構(gòu)造的情況下，第二光導(dǎo)部件21B的內(nèi)周面在第一光導(dǎo)部 件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22處接觸該空腔。在此，在上述任一構(gòu)造中，通過將圓形的第一光導(dǎo)部件20B的中心 與第二光導(dǎo)部件21B的中心相互對準(zhǔn)，將第 一光導(dǎo)部件20B基本上布置 在第二光導(dǎo)部件21B的中心處。
另一方面，在圖4A到圖4B所示的示例中，光波導(dǎo)2B的第一光導(dǎo) 部件20B和第二光導(dǎo)部件21B均由空腔形成。
光波導(dǎo)2B包括位于第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的上表 面和下表面處的反射體23B。反射體23B是光反射部件的一個例子，并 從兩側(cè)夾著第二光導(dǎo)部件21B，使得第二光導(dǎo)部件21B的外周面在整個 圓周上^^暴露，并且反射光的反射面對著第二光導(dǎo)部件21B的平坦表面。
此外，在圖2A到圖2C、圖3A、圖3B以及圖4A到圖4B所示的 構(gòu)造中，光波導(dǎo)2B包括位于第一光導(dǎo)部件20B的上表面和下表面上的 不規(guī)則反射體24。不規(guī)則反射體24是不規(guī)則反射部件的一個例子，并從 兩側(cè)夾著第一光導(dǎo)部件20B，使得其不規(guī)則反射面(其利用基本等于或 大于入射光的波長的不規(guī)則結(jié)構(gòu)來不規(guī)則地反射光)與例如是空腔的第 一光導(dǎo)部件20B相對。
在此，在圖2A中，夾著第二光導(dǎo)部件21B的反射體23B還被不規(guī) 則反射體24夾著。與第一光導(dǎo)部件20B相對的不規(guī)則反射體24的不規(guī) 則反射面和與第二光導(dǎo)部件21B相對的反射體23B的反射面之間存在與 反射體23B的厚度相對應(yīng)的距離。應(yīng)當(dāng)指出，在不規(guī)則反射體24的不規(guī) 則反射面與反射體23B的反射面之間的距離并不限于本例。不規(guī)則反射 體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面可以如圖2B所示的那樣彼 此更靠近，或者如圖3A和圖4A所示的那樣彼此齊平。作為替換方式， 如圖2C、圖3B以及圖4B所示，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面可以 比反射體23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。
即，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面之間 的距離可以是滿足以下條件的任意預(yù)定距離當(dāng)使光從光波導(dǎo)2B的外周 上的任意位置朝著第一光導(dǎo)部件20B入射時，在光波導(dǎo)2B的外周上測 得的被不規(guī)則反射的光的強度變得足夠(以下，將該條件稱為光學(xué)條件)。
此外，在圖3C所示的構(gòu)造中，光波導(dǎo)2B包括位于第一光導(dǎo)部件20B的上表面和下表面上的散射體24B,并且包括位于散射體24B的外 側(cè)面上的反射體25。散射體24B是光散射部件的一個例子，并從兩側(cè)夾 著第一光導(dǎo)部件20B,帶有與第一光導(dǎo)部件20B (其例如是空腔)相對 的用于對入射光進行散射的片材狀件。而且，反射體25是光反射部件的 一個例子，從兩側(cè)夾著第一光導(dǎo)部件20B，帶有與"^射體24B的外側(cè)面 相對的用于反射光的反射面。應(yīng)當(dāng)指出，反射體25可以與設(shè)置在第二光 導(dǎo)部件21B中的反射體23B—體地形成，或者可以被形成為獨立組件。
在此，在圖3C中，與第一光導(dǎo)部件20B相對的散射體24B的散射 面和與第二光導(dǎo)部件21B相對的反射體23B的反射面彼此平齊。然而， 散射體24B的散射面和反射體23B的反射面之間的距離可以是滿足如上 述光學(xué)條件那樣的條件的任意預(yù)定距離當(dāng)使光從光波導(dǎo)2B的外周上的 任意位置朝著第一光導(dǎo)部件20B入射時，在光波導(dǎo)2B的外周上測得的 散射光的強度變得足夠。例如，如圖3D所示，散射體24B的散射面可 以比反射體23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。
這樣，在光波導(dǎo)2B中，在第二光導(dǎo)部件21B的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21B的外周面入射 和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21B上的光被反射體23B反射并通 過第二光導(dǎo)部件21B傳播。
另外，由于在圖2A到2C和圖4A到4B所示的示例中的不規(guī)則反 射體24的不規(guī)則反射，以及由于圖2A到圖2C所示的示例中的具有不 同折射率的第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22的折射、 反射等，通過第二光導(dǎo)部件21B傳播的光從第一光導(dǎo)部件20B沿全周向 出射。
另一方面，在圖3C和圖3D所示的示例中，由于嘲:射體24B的散 射和反射體25的反射，以及由于具有不同折射率的第一光導(dǎo)部件20B和 第二光導(dǎo)部件21B的界面22的折射、反射等，通過第二光導(dǎo)部件21B 傳播的光從第一光導(dǎo)部件20B沿全周向出射。
此外，從第一光導(dǎo)部件20B沿全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21B傳播，并從第二光導(dǎo)部件21B的外周面出射。因此，在光波導(dǎo)2B中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20B入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20B中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。
LD 3被布置在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo) 部件21B的外周面相對的未示出的發(fā)光部件。此外，光電檢測器4被布 置在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21B的外 周面相對的未示出的光接收部件。
在此，在圖2A到圖2C所示的示例中，在不規(guī)則反射體24具有光 透射性質(zhì)的情況下，入射在第一光導(dǎo)部件20B上的光中的一部分透過不 規(guī)則反射體24。
因此，在不規(guī)則反射體24具有光透射性質(zhì)的情況下，如在圖3A和 圖3B所示的情況中那樣，在不規(guī)則反射體24的外側(cè)面上設(shè)置反射體25。 反射體25從兩側(cè)夾著第一光導(dǎo)部件20B，其用于反射光的反射面與不規(guī) 則反射體24的外側(cè)面相對。應(yīng)當(dāng)指出，反射體25可以與設(shè)置在第二光 導(dǎo)部件21B中的反射體23B—體地形成，或者可以;〖皮形成為獨立組件。
這樣，入射在第一光導(dǎo)部件20B上并透過不規(guī)則反射體24的部分 光被反射體25反射，被封閉在第一光導(dǎo)部件20B內(nèi)傳播，使得入射在第 一光導(dǎo)部件20B上的光經(jīng)受不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，并沿第一光 導(dǎo)部件20B的全周向出射。 <根據(jù)第二實施例的光選擇器的操作示例>
接下來，參照圖2A到圖2C、圖3A到圖3D以及圖4A到圖4B描 述根據(jù)第二實施例的光選擇器1B的操作示例。
在LD3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21B的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20B入射在光波導(dǎo)2B上。
從第二光導(dǎo)部件21B的外周面入射的光在,iL^射體23B反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21B傳播，并且在圖2A到圖2C以及圖3A和圖3B 所示的示例中，其光路根據(jù)第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B之間 的折射率的差值，由于纟皮第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面
22折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。在圖2A到圖2C、圖3A、圖3B以及圖4A到圖4B所示的示例中， 入射在第一光導(dǎo)部件20B上的光在入射在不規(guī)則反射體24上時經(jīng)受不規(guī) 則反射，并在反射波沿各個方向傳播的情況下通過第一光導(dǎo)部件20B傳 播。此外，在圖2A到圖2C以及圖3A和圖3B所示的示例中，入射在 第一光導(dǎo)部件20B上的光穿過第一光導(dǎo)部件20B并入射在第一光導(dǎo)部件 20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22上，并且其光路由于折射、反射等而 偏轉(zhuǎn)。
因此，從LD3輸出并從光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置入射在第二 光導(dǎo)部件21B上的光通過第二光導(dǎo)部件21B傳播，并入射在第一光導(dǎo)部 件20B上，因此該光經(jīng)受不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，并從第一光導(dǎo) 部件20B沿全周向出射。
此外，在圖2A到圖2C以及圖3A和圖3B所示的示例中，入射在 第二光導(dǎo)部件21B上的光通過笫二光導(dǎo)部件21B傳播，并入射在笫一光 導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22上，從而其光路由于折射等 而偏轉(zhuǎn)。
另一方面，在圖3C和圖3D所示的示例中，從第二光導(dǎo)部件21B 的外周面入射的光在被反射體23B反射的情況下通過第二光導(dǎo)部件21B 傳播，并且其光路根據(jù)第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B之間的折 射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22 折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
入射在第一光導(dǎo)部件20B上的光在入射在lt射體24B上時被散射， 進而被反射體25反射，并通過第一光導(dǎo)部件20B傳播。此外，入射在第 一光導(dǎo)部件20B上的光通過第一光導(dǎo)部件20B傳播，并入射在第一光導(dǎo) 部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22上，從而其光路由于折射、反 射等而偏轉(zhuǎn)。
因此，在圖3C和圖3D所示的示例中，同樣，從LD3輸出并從光 波導(dǎo)2B的外周上的任意位置入射在第二光導(dǎo)部件21B上的光通過第二 光導(dǎo)部件21B傳播，并入射在第一光導(dǎo)部件20B上，使得該光被散射體 24B散射并祐反射體25反射，從而從第一光導(dǎo)部件20B沿全周向出射。因此，在光波導(dǎo)2B中，同樣，光沿第一光導(dǎo)部件20B的全周向出 射，并通過第二光導(dǎo)部件21B傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21B傳播 的光從第二光導(dǎo)部件21B的外周面沿全周向出射，被輸入到設(shè)在光波導(dǎo) 2B的外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號 并,皮輸出。
按此方式，在光波導(dǎo)2B中，位于中心位置處的第一光導(dǎo)部件20B
第一:導(dǎo)部件20B的第二、光導(dǎo)部件21B具有將乂:光傳播到第一光導(dǎo)^ 件20B以及將#皮不規(guī)則>^射的光傳播到外部的功能。由于在不規(guī)則反射 面處抑制了光的吸收，因此抑制了衰減。
另外，通過使第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的折射率不同， 例如，如圖3A和圖3B所示，從光波導(dǎo)2B的外周入射并通過第二光導(dǎo) 部件21B傳播的光由于在界面22處的折射而變得入射在不規(guī)則反射體 24上。然后，通過在第一光導(dǎo)部件20B的兩個表面上設(shè)置不規(guī)則反射體 24，入射在第一光導(dǎo)部件20B上的光在相對的不規(guī)則反射體24之間被不 規(guī)則反射，并且沿各個方向傳播的每個反射波會產(chǎn)生兩次或更多次不規(guī) 則反射。這樣，從任意方向入射在光波導(dǎo)2B的外周上的光可以沿第一光 導(dǎo)部件20B的全周向出射。
此外，在使用散射體23B的構(gòu)造的情況下，同樣，入射在第一光導(dǎo) 部件20B上的光祐:i殳置在第一光導(dǎo)部件20B的兩個表面上的散射體24B 散射，并且被散射體24B散射的光可以被反射體25反射以入射在第一光 導(dǎo)部件20B上，從而使光可以沿第一光導(dǎo)部件20B的全周向出射，而抑 制由于耗散而導(dǎo)致的衰減。
然后，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處的光電檢 測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光， 因此通過在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處"i殳置單個LD 3，并在光波 導(dǎo)2B的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4 ，實現(xiàn)了 一對多光選 擇器1B。
另外，通過在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對一光選擇器1B。
另外，通過在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并在光波導(dǎo)2B的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對多光選擇器1B。
應(yīng)當(dāng)指出，反射體的整個表面可以由不規(guī)則反射體形成。這里，當(dāng)從LD 3輸出的光被聚集等，使得光入射在第一光導(dǎo)部件20B和第二光導(dǎo)部件21B的界面22處的、第二光導(dǎo)部件21B的角部上時，光在第二光導(dǎo)部件21B的角部處被衍射。這樣，根據(jù)光的入射位置的設(shè)置，可以通過衍射使入射光沿光波導(dǎo)2B的全周向出射。<根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例>
圖5A到圖5D、圖6以及圖7是分別示出根據(jù)第二實施例的光選擇器的^奮改例的結(jié)構(gòu)圖。在圖5A到圖5C、圖6以及圖7中，用側(cè)剖浮見圖示出了根據(jù)第二實施例的光選擇器的修改例。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)第二實施例的修改例的光選擇器的平面圖與如圖1B所示的相同。
在圖5A所示的示例中，光波導(dǎo)2B的第一光導(dǎo)部件20B由不規(guī)則反射材料形成。作為不規(guī)則反射材料，例如，使用球狀光導(dǎo)材料。通過在第二光導(dǎo)部件21B的中心處形成的圓形空間中按預(yù)定排列來放置球狀光導(dǎo)材料，來形成第一光導(dǎo)部件20B。
作為球狀光導(dǎo)材料，例如，使用^作為間隔物，該間隔物形成用于在液晶面板中的相對的基板之間填充液晶的空間，這些球珠按蜂窩陣列(其中jnm立置交錯)或者按圓陣列(其中jN^排列在一行上)三維地排列。
在圖5B和圖5C所示的示例中，不規(guī)則反射體24由球狀光導(dǎo)材料形成。在圖5B和圖5C所示的示例中，同樣，作為球狀光導(dǎo)材料，例如，使用#作為間隔物，該間隔物形成用于在液晶面板中的相對的基板之間填充液晶的空間，并且如圖5B的平面圖所示，這些i^N皮布置成使得入射光沿全周向被不規(guī)則反射的配置，例如，這些^按蜂窩陣列(其中球珠位置交錯)或者按圓陣列(其中球珠排列在圓周上)被布置。在使用球狀光導(dǎo)材料作為不規(guī)則反射材料的構(gòu)造的情況下，為了提高反射 率，優(yōu)選的是通過鋁蒸發(fā)等使得球珠光導(dǎo)材料具有鏡面，并且可以對該 鏡面附加保護膜。可以將鋁分別蒸發(fā)到球狀光導(dǎo)材料上，或者可以將鋁
蒸發(fā)到按如圖5A到圖5D所示的預(yù)定配置排列的全部球狀光導(dǎo)材料上。 在此，在圖5B中，與第一光導(dǎo)部件20B相對的不規(guī)則反射體24的 表面和與第二光導(dǎo)部件21B相對的反射體23B的反射面彼此平齊。然而， 不規(guī)則反射體24的表面和反射體23B的反射面之間的距離可以是滿足上 述光學(xué)條件的任何預(yù)定距離。例如，如圖5C所示，不規(guī)則反射體24的 表面可以比反射體23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。
在圖6所示的示例中，光波導(dǎo)2B的第一光導(dǎo)部件20B可以由諸如 樹脂材料的固體形成，而不是由不規(guī)則反射體形成，將第一光導(dǎo)部件20B 與反射體23B之間的界面形成為粗糙表面26A。
粗M面26 A是通過將圓柱形的第 一光導(dǎo)部件20B的上表面和下表 面拋光成預(yù)定表面粗糙度以變成如毛玻璃的表面那樣等來形成的。在將 第一光導(dǎo)部件20B與反射體23B之間的界面形成為粗糙表面26A來取 代不規(guī)則反射體以提高反射率的構(gòu)造的情況下，優(yōu)選的是，通過鋁蒸發(fā) 等使粗糙表面26A成為鏡面，膜厚度允許保持粗糙表面，并可對該鏡面 附加保護膜。
這樣，入射在第一光導(dǎo)部件20B上的光在入射在粗^^面26A上時 經(jīng)受不規(guī)則反射，并通過第一光導(dǎo)部件20B傳播，從第一光導(dǎo)部件20B 沿全周向出射。
在圖7所示的示例中，將光波導(dǎo)20B的第一光導(dǎo)部件20B和第二光 導(dǎo)部件21B之間的界面22形成為粗^^面26B。
在第一光導(dǎo)部件20B由諸如樹脂材料之類的固體形成的構(gòu)造的情況 下，通過將具有圓柱形的第一光導(dǎo)部件20B的外周面拋光成預(yù)定表面粗 糙度以變成如毛玻璃的表面那樣等來來形成粗糙表面26B,或者在第一 光導(dǎo)部件20B由空腔形成的構(gòu)造的情況下，通過將具有環(huán)形的第二光導(dǎo) 部件21B的內(nèi)周面拋光成預(yù)定表面粗糙度以變成如毛玻璃的表面那樣等 來來形成粗糙表面26B。光導(dǎo)部件21B的界面22上 的光被粗糙表面26B不規(guī)則地反射，并透過第一光導(dǎo)部件20B透射，并 從第一光導(dǎo)部件20B沿全周向出射。 <根據(jù)第三實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>
圖8A到圖8C、圖9A到圖9C、圖10A到圖10C以及圖11A到圖 11C是分別示出根據(jù)第三實施例的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。在圖8A到 圖8C、圖9A到圖9C、圖IOA到圖10C以及圖IIA到圖11C中，按側(cè) 剖視圖示出了根據(jù)第三實施例的光選擇器。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)第三實施例 的光選擇器的平面圖與如圖1B所示的相同。
根據(jù)第三實施例的光選擇器1C包括平面型光波導(dǎo)2C，其使從任 意方向入射的光經(jīng)過不同折射率的兩種光導(dǎo)材料，并利用透鏡和不規(guī)則 反射體的動作使該光被不規(guī)則反射，從而沿全周向出射LD3，其輸出具 有直線性的光；以及光電檢測器4，光被輸入給它。
光波導(dǎo)2C包括由在預(yù)定波長范圍中具有第一折射率的光導(dǎo)材料形 成的第 一光導(dǎo)部件20C和由具有與第 一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo) 材料形成的第二光導(dǎo)部件21C。
在本例中第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C均為盤形。通過將 第 一光導(dǎo)部件20C的中心與第二光導(dǎo)部件21C的中心相互對準(zhǔn)，將第一 光導(dǎo)部件20C基本上布置在第二光導(dǎo)部件21C的中心處，并且將第二光 導(dǎo)部件21C設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20C的側(cè)面且沿著第一光導(dǎo)部件20C的 整個圓周。
第一光導(dǎo)部件20C由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹 脂材料、空腔等形成。而且，第二光導(dǎo)部件21C由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具 有第二折射率的透明樹脂材料等形成。
光波導(dǎo)2C包括位于第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C的界面 22處或者在第二光導(dǎo)部件21C中的透鏡部件27。
透鏡部件27是透鏡組件的一個例子。在圖8A到圖8C所示的示例 中，通過沿第一光導(dǎo)部件20C的外周面^L置具有預(yù)定折射率的環(huán)狀光導(dǎo) 材料來形成透鏡部件27A。透鏡部件27A具有圓截面形狀，其直徑基本上等于第二光導(dǎo)部件 21C的厚度，并圍繞第二光導(dǎo)部件21C的內(nèi)周面。在此，在本示例中， 透鏡部件27A由折射率與第一光導(dǎo)部件20C相同的材料形成。
在圖9A到圖9C所示的示例中，通過沿第一光導(dǎo)部件20C和第二 光導(dǎo)部件21C的界面設(shè)置具有預(yù)定折射率的環(huán)狀光導(dǎo)材料來形成透鏡部 件27B。
透鏡部件27B具有圓截面形狀，其直徑基本上等于第二光導(dǎo)部件 21C的厚度，并被圍繞在第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C中。在 此，在本示例中，透鏡部件27B由具有與第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo) 部件21C不同的第三折射率的材料形成。
在圖10A到圖10C所示的示例中，通過沿第一光導(dǎo)部件20C的外 周面設(shè)置具有預(yù)定折射率的環(huán)狀光導(dǎo)材料來形成透鏡部件27C。
透鏡部件27C具有半圓截面形狀，其半徑基本上等于第二光導(dǎo)部件 21C的厚度的一半，并圍繞第二光導(dǎo)部件21C的內(nèi)周面，并且半圓的頂 點彼此相對。在此，在本示例中，透鏡部件27C由具有與第一光導(dǎo)部件 20C和第二光導(dǎo)部件21C不同的第三折射率的材料形成。
在圖IIA到圖IIC所示的示例中，通過^f吏第一光導(dǎo)部件20C和第 二光導(dǎo)部件21C的界面22成為具有預(yù)定曲率半徑R的曲面，來形成透 鏡部件27D。在第一光導(dǎo)部件20D是空腔的構(gòu)造的情況下，例如，通過 ^^第二光導(dǎo)部件21C的內(nèi)周面成為凹曲面，來形成透鏡部件27D。
與參照圖2A到2C等描述的根據(jù)第二實施例的光選擇器1B的光波 導(dǎo)2B —樣，光波導(dǎo)2C包括位于第二光導(dǎo)部件21C的上表面和下表面的 反射體23B。而且，將不規(guī)則反射體24設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20C的上表 面和下表面上。
在此，在圖8A、圖9A、圖IOA以及圖IIA中，與在才艮據(jù)第二實施 例的圖2A中一樣，夾著第二光導(dǎo)部件21C的反射體23B還被不規(guī)則反 射體24夾著。盡管不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反 射面之間存在與反射體23B的厚度相對應(yīng)的距離，但是不規(guī)則反射體24 的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面之間的距離可以是滿足上述光學(xué)條件的任何預(yù)定距離。
即，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面可以 如圖8B、圖9B、圖10B以及圖11B所示的那樣彼此更靠近，或者可以 如圖9C所示的那樣彼此齊平，或者如圖8C、圖10C以及圖IIC所示的 那樣，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面可以比反射體23B的反射面更靠 近內(nèi)側(cè)。
因此，在光波導(dǎo)2C中，在第二光導(dǎo)部件21C的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21C的外周面入射 和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21C上的光被反射體23B反射并通 過第二光導(dǎo)部件21C傳^"。
在圖8A到圖8C所示的示例中，由于透鏡部件27A和第一光導(dǎo)部 件20C和第二光導(dǎo)部件21C的界面22的折射、反射等以及不規(guī)則反射 體24的不規(guī)則反射，通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的光從第一光導(dǎo)部件 20C沿全周向出射。
在圖9A到圖9C所示的示例中，由于透鏡部件27B的折射、反射 等以及不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的光 從第一光導(dǎo)部件20C沿全周向出射。
在圖10A到圖10C所示的示例中，由于透鏡部件27C和第一光導(dǎo) 部件20C和第二光導(dǎo)部件21C的界面22的折射、反射等以及不規(guī)則反 射體24的不規(guī)則反射,通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的光從第一光導(dǎo)部件 20C沿全周向出射。
在圖11A到圖11C所示的示例中，由于透鏡部件27D的折射、反 射等以及不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的 光從第 一光導(dǎo)部件20C沿全周向出射。
然后，從第一光導(dǎo)部件20C沿全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21C傳播，并從第二光導(dǎo)部件21C的外周面出射。
因此，在光波導(dǎo)2C中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20C入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20C中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。LD 3被布置在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo) 部件21C的外周面相對的未示出的發(fā)光部件。此外，光電檢測器4被布 置在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21C的外 周面相對的未示出的光接收部件。 <根據(jù)第三實施例的光選擇器的操作示例>
接下來，參照圖8A到圖8C、圖9A到圖9C、圖IOA到圖10C以 及圖IIA到圖IIB描述根據(jù)第三實施例的光選擇器1C的操作示例。
在LD3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21C的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20C入射在光波導(dǎo)2C上。
從第二光導(dǎo)部件21C的外周面入射的光在械反射體23B反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21C傳播。在圖8A到圖8C所示的示例中，當(dāng)通過 第二光導(dǎo)部件21C傳播的光經(jīng)過具有不同折射率的透鏡部件27A時，由 于透鏡部件27A的截面形狀是圓形的，因此光由于透鏡的作用而被折射。
當(dāng)^皮透鏡部件27A折射的光入射在第 一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部 件21C的界面22上時，其光路根據(jù)第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件 21C之間的折射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C 的界面22折射、>^射等而偏轉(zhuǎn)。
而且，入射在第一光導(dǎo)部件20C上的光在入射在不規(guī)則反射體24 上時被不規(guī)則反射，沿各種光路通過第一光導(dǎo)部件20C傳播，并入射在 第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21的界面22上，進而入射在透鏡部 件27A上，其光路由于折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
在圖9A到圖9C所示的示例中，當(dāng)通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的 光經(jīng)過具有不同折射率的透鏡部件27B時，由于透鏡部件27B的截面形 狀是圓形的，因此光由于透鏡的作用而被折射，變得入射在第一光導(dǎo)部 件20C上。
此外，入射在第一光導(dǎo)部件20C上的光在入射在不規(guī)則反射體24 上時被不規(guī)則反射，通過第一光導(dǎo)部件20C傳播，并變得入射在透鏡部 件27B上，其光路由于折射等而偏轉(zhuǎn)。
在圖10A到圖10C所示的示例中，當(dāng)通過第二光導(dǎo)部件21C傳播的光經(jīng)過具有不同折射率的透鏡部件27C時，由于透鏡部件27C的截面 形狀是半圓形的，因此光由于透鏡的作用而被折射。
當(dāng)由透鏡部件27C折射的光入射在第 一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部 件21C的界面22上時，其光糾艮據(jù)第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件 21C之間的折射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C 的界面22折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
此外，入射在第一光導(dǎo)部件20C上的光在入射在不規(guī)則反射體24 上時被不規(guī)則反射，通過第一光導(dǎo)部件20C傳播，并入射在第一光導(dǎo)部 件20C和第二光導(dǎo)部件21的界面22上，進而入射在透鏡部件27C上， 其光路由于折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
在圖IIA到圖IIC所示的示例中，當(dāng)通過第二光導(dǎo)部件21C傳播 的光經(jīng)過透鏡部件27D時，由于第一光導(dǎo)部件20C和第二光導(dǎo)部件21C 的折射率不同，并且透鏡部件27D是曲面，因此光由于透鏡的作用而被 折射，并變得入射在第一光導(dǎo)部件20C上。
此外，入射在第一光導(dǎo)部件20C上的光在入射在不規(guī)則反射體24 上時被不規(guī)則反射，通過第一光導(dǎo)部件20C傳播，并入射在透鏡部件27D 上，其光路由于折射等而偏轉(zhuǎn)。
這樣，從LD 3輸出并從光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置入射在第二 光導(dǎo)部件21C上的光通過第二光導(dǎo)部件21C傳播，其光路由于透鏡部件 27(A，B，C，D)的作用而偏轉(zhuǎn)，從而入射在第一光導(dǎo)部件20C上。此外， 入射在第一光導(dǎo)部件20C上的光被不規(guī)則反射體24不規(guī)則反射，并通過 第一光導(dǎo)部件20C傳播，進而其光路被透鏡部件27(A，B,C，D)偏轉(zhuǎn)，從 而更均勻地沿全周向出射。
因此，在光波導(dǎo)2C中，同樣，光從第一光導(dǎo)部件20C沿全周向出 射，并通過第二光導(dǎo)部件21C傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21C傳播 的光從第二光導(dǎo)部件21C的外周面沿全周向出射，被輸入到設(shè)在光波導(dǎo) 2C的外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號 并,皮輸出。
按此方式，光波導(dǎo)2C由于透鏡部件27 (A， B， C, D)的作用和位于中心部分處的第一光導(dǎo)部件20C中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，而具 有沿全周向出射光的功能。此外，圍繞第一光導(dǎo)部件20C的第二光導(dǎo)部 件21C具有將入射光傳播到第一光導(dǎo)部件20C以及將被不規(guī)則反射的光 傳播到外部的功能。由于在不規(guī)則反射面處抑制了光的吸收，因此抑制 了衰減。
然后，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處的光電檢 測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光， 因此通過在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置單個LD 3，并在光波 導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了一對多光選 擇器1C。
另外，通過在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4,實現(xiàn)了多對 一光選擇器1C。
此外，通過在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2C的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 多光選擇器1C。
在此，在圖IOA到圖IOC所示的構(gòu)造中，當(dāng)從LD3輸出的光被聚 集等，使得光入射在半圓形透鏡部件27C的頂點上時，光在透鏡部件27C 的頂點處被衍射。這樣，根據(jù)光的入射位置的設(shè)置，可以通過衍射使入 射光沿光波導(dǎo)2C的全周向出射。
此外，在光波導(dǎo)2C中，令第二光導(dǎo)部件21C的外周面的半徑為rl 并且內(nèi)周面的半徑為r2，通過放在使得環(huán)形的透鏡部件27(A，B，C)的半 徑r落入r = rl - r2內(nèi)的任意位置處，獲得了光被不規(guī)則反射并沿全周向 出射的效果。
<根據(jù)第四實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>
圖12A到圖12C以及圖13A到圖13C是分別示出根據(jù)第四實施例 的光選擇器的示例的結(jié)構(gòu)圖。在圖12A到圖12C以及圖13A到圖13C 中，按側(cè)剖視圖示出了根據(jù)第四實施例的光選擇器。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)第 四實施例的光選擇器的平面圖與如圖1B所示的相同。根據(jù)第四實施例的光選捧器1D包括平面型光波導(dǎo)2D，其利用透 鏡和不規(guī)則反射體的作用使從任意方向入射的光被不規(guī)則反射，從而沿 全周向出射；LD 3，其輸出具有直線性的光；以及光電檢測器4，光被 輸入給它。
光波導(dǎo)2D包括由在預(yù)定波長范圍中具有第一折射率的光導(dǎo)材料形 成的第一光導(dǎo)部件20D和由具有與第一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo) 材料形成的第二光導(dǎo)部件21D。
第一光導(dǎo)部件20D由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹 脂材料等形成。而且，第二光導(dǎo)部件21D由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第二 折射率的透明樹脂材料等形成。
第一光導(dǎo)部件20D在圖12A到圖12C所示的示例中被形成為實心 球形，在圖13A到圖13C所示的示例中被形成為空心半球形。此外將第 二光導(dǎo)部件21D形成為盤形，在其中心部分中形成有圓形空間。通過將 第一光導(dǎo)部件20D的中心與第二光導(dǎo)部件21D的中心相互對準(zhǔn)，將第一 光導(dǎo)部件20D基本上布置在第二光導(dǎo)部件21D的中心處，并且將第二光 導(dǎo)部件21D設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20D的側(cè)面且沿著第一光導(dǎo)部件20D的 整個周邊。
與根據(jù)參照圖2A到圖2C等描述的第二實施例的光選擇器1B的光 波導(dǎo)2B —樣，光波導(dǎo)2D包括位于第二光導(dǎo)部件21D的上表面和下表面 的反射體23B。而且，將不規(guī)則反射體24設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20D的上 表面和下表面上0
在此，在圖12A和圖13A中，與在才艮據(jù)第二實施例的圖2A中一樣， 夾著第二光導(dǎo)部件21D的反射體23B還被不規(guī)則反射體24夾著。盡管
體23B的厚度相對應(yīng)的距離，但是不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反 射體23B的反射面之間的距離可以是滿足上述光學(xué)條件的任何預(yù)定距 離。
即，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面可以 如圖12B和圖13B所示的那樣彼此更靠近，或者可以彼此齊平(盡管未示出)，或者如圖12C以及圖13C所示的那樣，不規(guī)則反射體24的不規(guī) 則反射面可以比反射體23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。因此，在光波導(dǎo)2D中，在第二光導(dǎo)部件21D的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21D的外周面入射 和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21D上的光被反射體23B反射并通 過第二光導(dǎo)部件21D傳播。此外，由于第二光導(dǎo)部件21D與空腔之間的界面的折射、反射等、 不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射以及第一光導(dǎo)部件20D中的透鏡的作用， 通過第二光導(dǎo)部件21D傳播的光沿第一光導(dǎo)部件20D的全周向出射。此外，沿第一光導(dǎo)部件20D的全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21D傳播，并從第二光導(dǎo)部件21D的外周面出射。因此，在光波導(dǎo)2D中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20D入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20D中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。LD 3被布置在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo) 部件21D的外周面相對的未示出的發(fā)光部件。此外，光電檢測器4被布 置在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21D的外 周面相對的未示出的光接收部件。 <根據(jù)第四實施例的光選擇器的操作示例>接著，將參照圖12A到圖12C以及圖13A到圖13C描述根據(jù)第四 實施例的光選擇器1D的操作示例。在LD3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21D的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20D入射在光波導(dǎo)2D上。從第二光導(dǎo)部件21D的外周面入射的光在被反射體23B反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21D傳4番，并且在入射在第一光導(dǎo)部件20D與空腔 之間的界面22上時，其光路根據(jù)第二光導(dǎo)部件21D與空腔之間的折射率 的變化由于折射等而偏轉(zhuǎn)。當(dāng)從第二光導(dǎo)部件21D的內(nèi)周面出射的光入射在第一光導(dǎo)部件20D 上時，由于第一光導(dǎo)部件20D的橫截面形狀被形成為圓形、半圓形等的曲面，因此光由于透鏡的作用而被折射。此外，從第二光導(dǎo)部件21D的 內(nèi)周面出射的光當(dāng)入射在不規(guī)則反射體24上時被不規(guī)則反射。這樣，從LD 3輸出并從光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置入射在第二 光導(dǎo)部件21D上的光透過第二光導(dǎo)部件21D透射，其光路由于第一光導(dǎo) 部件20D中的透鏡的作用而偏轉(zhuǎn)，并被不規(guī)則反射體24不規(guī)則反射并沿 全周向出射。因此，在光波導(dǎo)2D中，同樣，光沿第一光導(dǎo)部件20D的全周向出 射，并通過第二光導(dǎo)部件21D傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21D傳播 的光從第二光導(dǎo)部件21D的外周面沿全周向出射，被輸入到設(shè)在光波導(dǎo) 2D的外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號 并,皮輸出。按此方式，在光波導(dǎo)2D中，位于中心位置處的第一光導(dǎo)部件20D 由于透鏡的作用和不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射而具有沿全周向出射光 的功能，圍繞第一光導(dǎo)部件20D的第二光導(dǎo)部件21D具有將入射光傳播 到第一光導(dǎo)部件20D以及將被不規(guī)則反射的光傳播到外部的功能。由于 在不規(guī)則反射面處抑制了對光的吸收，因此抑制了衰減。然后，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處的光電檢 測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光， 因此通過在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置單個LD 3，并在光波 導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了 一對多光選 擇器1D。另外，通過在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 一光選擇器1D。此外，通過在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2D的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 多光選擇器1D。這里，當(dāng)從LD 3輸出的光被聚集等，使得光入射在笫二光導(dǎo)部件 21D的、位于第一光導(dǎo)部件20D和第二光導(dǎo)部件21D的界面處的角部上時，光在第二光導(dǎo)部件21D的角部處被衍射。這樣，根據(jù)光的入射位置 的設(shè)置，可以通過衍射使入射光沿光波導(dǎo)2D的全周向出射。 <根據(jù)第五實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>圖14A到圖14C是分別示出才艮據(jù)第五實施例的光選擇器的示例的結(jié) 構(gòu)圖。在圖14A到圖14C中，按側(cè)剖視圖示出了根據(jù)第五實施例的光選 擇器。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)第五實施例的光選擇器的平面圖與如圖1B所示的 相同。根據(jù)第五實施例的光選擇器1E包括平面型光波導(dǎo)2E，其使從任 意方向入射的光經(jīng)過不同折射率的兩種光導(dǎo)材料，并利用棱鏡和不規(guī)則 反射體的不規(guī)則反射使該光由于折射或衍射而沿全周向出射；LD3，其 輸出具有直線性的光；以及光電檢測器4，光被輸入給它。光波導(dǎo)2E包括由在預(yù)定波長范圍中具有第一折射率的光導(dǎo)材料形 成的第一光導(dǎo)部件20E和由具有與第一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo) 材料形成的第二光導(dǎo)部件21E。在本示例中第一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21E均為盤形。通過 將第一光導(dǎo)部件20E的中心與第二光導(dǎo)部件21E的中心相互對準(zhǔn)，將第 一光導(dǎo)部件20E基本上布置在第二光導(dǎo)部件21E的中心處，并且將第二 光導(dǎo)部件21E設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20E的側(cè)面且沿著第一光導(dǎo)部件20E 的整個圓周。第一光導(dǎo)部件20E由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹脂 材料、空腔等形成。而且，笫二光導(dǎo)部件21E由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有 第二折射率的透明樹脂材料等形成。光波導(dǎo)2E包括位于第一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21E的界面 22處的棱鏡部件27E。棱鏡部件27E是^t射組件的一個例子，并且通過沿第一光導(dǎo)部件 20E的外周面設(shè)置具有預(yù)定折射率的環(huán)狀光導(dǎo)材料而形成。棱鏡部件27E具有三角形的截面形狀，該三角形的一條邊的長度基 本上等于第二光導(dǎo)部件21E的厚度，并且該棱鏡部件27E沿第二光導(dǎo)部 件21E的內(nèi)周面圍成一圏，該三角形的一個頂點在第二光導(dǎo)部件21E的示例中，棱鏡部件27E由與第 一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21E不同的第三折射率的材料形成。與根據(jù)參照圖2A到圖2C等描述的第二實施例的光選擇器1B的光 波導(dǎo)2B —樣，光波導(dǎo)2E包括位于第二光導(dǎo)部件21E的上表面和下表面 的反射體23B。而且，將不規(guī)則反射體24設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20E的上 表面和下表面上。在此，在圖14A中，如在第二實施例的圖2A中那樣，夾著第二光 導(dǎo)部件21E的反射體23B還被不規(guī)則反射體24夾著。盡管不規(guī)則反射 體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面之間存在與反射體23B的 厚度相對應(yīng)的距離，但是不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B 的反射面之間的距離可以是滿足上述光學(xué)條件的任何預(yù)定距離。即，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面可以 如圖14B所示的那樣彼此更靠近，或者可以彼此齊平(盡管未示出)，或 者如圖14C所示的那樣，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面可以比反射體 23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。這樣，在光波導(dǎo)2E中，在第二光導(dǎo)部件21E的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21E的外周面入射 和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21E上的光被反射體23B反射并通 過第二光導(dǎo)部件21E傳播。由于棱鏡部件27E和第一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21E的界 面22的折射、反射等以及不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，通過第二光 導(dǎo)部件21E傳播的光從第一光導(dǎo)部件20E沿全周向出射。然后，從第一光導(dǎo)部件20E沿全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21E傳播，并從第二光導(dǎo)部件21E的外周面出射。因此，在光波導(dǎo)2E中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20E入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20E中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。LD 3被布置在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo) 部件21E的外周面相對的未示出的發(fā)光部件。此外，光電檢測器4被布置在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21E的外
周面相對的未示出的光接收部件。
<根據(jù)第五實施例的光選擇器的操作示例>
接著，將參照圖14A到圖14C描述根據(jù)第五實施例的光選擇器1E 的操作示例。
在LD3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21E的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20E入射在光波導(dǎo)2E上。
從第二光導(dǎo)部件21E的外周面入射的光在祐反射體23B反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21E傳#"，并且在通過第二光導(dǎo)部件21E傳^"的光 經(jīng)過棱鏡部件27E時，由于棱鏡部件27E的截面形狀是三角形的，因此 光由于棱鏡的作用而祐j斤射。
當(dāng)被棱鏡部件27E折射的光入射在第 一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部 件21E的界面22上時，其光路根據(jù)第一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件 21E之間的折射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21E 的界面22折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
此外，入射在第一光導(dǎo)部件20E上的光當(dāng)入射在不規(guī)則反射體24 上時被不規(guī)則反射，通過第一光導(dǎo)部件20E傳播，并變得入射在第一光 導(dǎo)部件20E和第二光導(dǎo)部件21的界面22上，進而入射在棱鏡部件27E 上，其光路由于折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
這樣，從LD3輸出并從光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置入射在第二 光導(dǎo)部件21E上的光通過第二光導(dǎo)部件21E傳4番，其光路由于棱鏡部件 27E的作用而偏轉(zhuǎn)，從而入射在第一光導(dǎo)部件20E上。此外，入射在第 一光導(dǎo)部件20E上的光被不規(guī)則反射體24不規(guī)則反射，并通過第一光導(dǎo) 部件20E傳播，進而其光路被棱鏡部件27E偏轉(zhuǎn)，從而更均勻地沿全周 向出射。
因此，在光波導(dǎo)2E中，同樣，光沿第一光導(dǎo)部件20E的全周向出 射，并通過第二光導(dǎo)部件21E傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21E傳播 的光從第二光導(dǎo)部件21E的外周面沿全周向出射，被輸入到設(shè)在光波導(dǎo) 2E的外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號并,皮輸出。
按此方式，光波導(dǎo)2E由于棱鏡部件27E的作用和位于中心部分處 的第一光導(dǎo)部件20E中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，而具有沿全周 向出射光的功能。此外，圍繞第一光導(dǎo)部件20E的第二光導(dǎo)部件21E具 有將入射光傳播到第一光導(dǎo)部件20E以及將被不規(guī)則反射的光傳播到外 部的功能。由于在不規(guī)則反射面處抑制了對光的吸收，因此抑制了衰減。
然后，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處的光電檢 測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光， 因此通過在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置單個LD 3，并在光波 導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了一對多光選 擇器1E。
另外，通過在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4,實現(xiàn)了多對 一光選擇器1E。
此外，通過在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并 在光波導(dǎo)2E的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對 多光選擇器1E。
在此，當(dāng)從LD 3輸出的光被聚集等，使得光入射在棱鏡部件27E 的頂點上時，光在棱鏡部件27E的頂點處被衍射。這樣，根據(jù)光的入射 位置的設(shè)置，可以通過衍射使入射光沿光波導(dǎo)2E的全周向出射。
應(yīng)當(dāng)指出，對于棱鏡部件27E的形狀，其截面形狀可以是方形。在 截面是方形的情況下，光被衍射，4吏得光入射在與第二光導(dǎo)部件21E之 間的接觸面的角部上。此外，高度基本上等于第二光導(dǎo)部件21E的厚度 的一半的三角形的光導(dǎo)材料的頂點可以彼此相對。在此情況下，同樣， 光被衍射，使得光入射在三角形的相對頂點上。 <根據(jù)第六實施例的光選擇器的構(gòu)造示例>
圖15A到圖15C是分別示出根據(jù)第六實施例的光選擇器的示例的結(jié) 構(gòu)圖。在圖15A到圖15C中，按側(cè)剖視圖示出了根據(jù)第六實施例的光選 擇器。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)第六實施例的光選擇器的平面圖與如圖1B所示的相同。
根據(jù)第六實施例的光選擇器1F包括平面型光波導(dǎo)2F，其使從任 意方向入射的光經(jīng)過不同折射率的層疊光導(dǎo)材料，并經(jīng)受不規(guī)則反射體 的不規(guī)則反射，使該光沿全周向出射；LD3，其輸出具有直線性的光； 以及光電檢測器4，光被輸入給它。
光波導(dǎo)2F包括由在預(yù)定波長范圍中具有第一折射率的光導(dǎo)材料形 成的第一光導(dǎo)部件20F和由具有與第一折射率不同的第二折射率的光導(dǎo) 材料形成的第二光導(dǎo)部件21F。
第一光導(dǎo)部件20F由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有第一折射率的透明樹脂 材料、空腔等形成。而且，第二光導(dǎo)部件21F由在預(yù)定波長范圍內(nèi)具有 第二折射率的透明樹脂材料等形成。
第二光導(dǎo)部件21F的形狀為在中心部分形成有圓形空間的盤形，在 一個表面上環(huán)形地形成有半圓形截面形狀的透鏡部件27F，并且第二光 導(dǎo)部件21F層疊為多層，其中透鏡部件27F彼此相對。
將第一光導(dǎo)部件20F基本上布置在第二光導(dǎo)部件21F的中心處，并 布置在層疊的第二光導(dǎo)部件21F中間的空間中，同時與第二光導(dǎo)部件21F 在中心處對準(zhǔn)。將第二光導(dǎo)部件21F設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20F的側(cè)面且 沿著第一光導(dǎo)部件20F的整個周邊。
與根據(jù)參照圖2A到圖2C等描述的第二實施例的光選擇器1B的光 波導(dǎo)2B —樣，光波導(dǎo)2F包括位于層疊的第二光導(dǎo)部件21F的上表面和 下表面的反射體23B。而且，將不規(guī)則反射體24設(shè)置在被設(shè)在第二光導(dǎo) 部件21F的中心處的第一光導(dǎo)部件20F的上表面和下表面上。
在此，在圖15A中，如在第二實施例的圖2A中那樣，夾著第二光 導(dǎo)部件21F的反射體23B還被不規(guī)則反射體24夾著。盡管不規(guī)則反射 體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面之間存在與反射體23B的 厚度相對應(yīng)的距離，但是不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B 的反射面之間的距離可以是滿足上述光學(xué)條件的任何預(yù)定距離。
即，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面與反射體23B的反射面可以 如圖15B所示的那樣彼此更靠近，或者可以彼此齊平(盡管未示出)，或者如圖15C所示的那樣，不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射面可以比反射體 23B的反射面更靠近內(nèi)側(cè)。
因此，在光波導(dǎo)2F中，在第二光導(dǎo)部件21F的外周面上的任意位 置充當(dāng)光入射部和出射部的情況下，從第二光導(dǎo)部件21F的外周面入射 和出射光，并且入射在第二光導(dǎo)部件21F上的光被反射體23B反射并通 過第二光導(dǎo)部件21F傳播。
由于透鏡部件27F的衍射、第一光導(dǎo)部件20F和第二光導(dǎo)部件21F 的界面22以及層疊的第二光導(dǎo)部件21F與其之間的空穴的界面的折射、 反射等、以及不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射等，通過第二光導(dǎo)部件21F 傳播的光從第一光導(dǎo)部件20F沿全周向出射。
然后，從第一光導(dǎo)部件20F沿全周向出射的光通過第二光導(dǎo)部件 21F傳播，并從第二光導(dǎo)部件21F的外周面出射。
因此，在光波導(dǎo)2F中，當(dāng)使光從外周上的任意位置朝第一光導(dǎo)部 件20F入射時，該光在第一光導(dǎo)部件20F中沿全周向出射，從而允許在 外周上的任意位置處接收光。
LD 3被布置在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo) 部件21F的外周面相對的未示出的發(fā)光部件。此外，光電檢測器4被布 置在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處，帶有與第二光導(dǎo)部件21F的外周 面相對的未示出的光接收部件。 <根據(jù)第六實施例的光選擇器的操作示例>
接著，將參照圖15A到圖15C描述根據(jù)第六實施例的光選擇器1F 的操作示例。
在LD 3中，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并輸出，使從LD 3輸出的光從 第二光導(dǎo)部件21F的外周面朝著第一光導(dǎo)部件20F入射在光波導(dǎo)2F上。
從第二光導(dǎo)部件21F的外周面入射的光在裙反射體23B反射的情況 下通過第二光導(dǎo)部件21F傳播，并且由于透鏡部件27F的截面形狀是半 圓形的，因此入射在透鏡部件27F上的光由于透鏡的作用而被折射。
當(dāng)通過第二光導(dǎo)部件21F傳播并被透鏡部件27F折射的光入射在第 一光導(dǎo)部件20F和第二光導(dǎo)部件21F的界面22上時，其光糾艮據(jù)第一光導(dǎo)部件20F和第二光導(dǎo)部件21F之間的折射率的差值，由于被第一光導(dǎo)部件20F和第二光導(dǎo)部件21F的界面22折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
此外，入射在第一光導(dǎo)部件20F上的光在入射在不規(guī)則反射體24上時被不規(guī)則反射，通過第一光導(dǎo)部件20F傳播，并入射在第一光導(dǎo)部件20F和第二光導(dǎo)部件21F的界面22上，并入射在透鏡部件27F上，其光路由于折射、反射等而偏轉(zhuǎn)。
因此，從LD 3輸出并從光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置入射在第二光導(dǎo)部件21F上的光通過第二光導(dǎo)部件21F傳播，其光路由于透鏡部件27F的作用而偏轉(zhuǎn)，從而入射在第一光導(dǎo)部件20F上。此外，入射在第一光導(dǎo)部件20F上的光被不規(guī)則反射體24不規(guī)則反射，并通過第一光導(dǎo)部件20F傳播，進而其光路被透鏡部件27F偏轉(zhuǎn)，從而更均勻地沿全周向出射。
因此，在光波導(dǎo)2F中，同樣，光從第一光導(dǎo)部件20F沿全周向出射，并通過第二光導(dǎo)部件21F傳播。然后，通過第二光導(dǎo)部件21F傳播的光從第二光導(dǎo)部件21F的外周面沿全周向出射，4皮輸入到設(shè)在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處的光電檢測器4，并且光信號被轉(zhuǎn)換成電信號并,皮輸出。
按此方式，光波導(dǎo)2F由于透鏡部件27F的作用和位于中心部分處的第一光導(dǎo)部件20F中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射，而具有沿全周向出射光的功能。此外，圍繞第一光導(dǎo)部件20F的第二光導(dǎo)部件21F具有將入射光傳播到第一光導(dǎo)部件20F以及將被不規(guī)則反射的光傳播到外部的功能。由于在不規(guī)則反射面處抑制了對光的吸收，因此抑制了衰減。
然后，由于可以由設(shè)在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處的光電檢測器4接收從設(shè)在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處的LD 3輸出的光，因此通過在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置單個LD 3,并在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了 一對多光選擇器1F。
另外，通過在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置單個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對一光選擇器1F。
此外，通過在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置多個LD3，并在光波導(dǎo)2F的外周上的任意位置處設(shè)置多個光電檢測器4，實現(xiàn)了多對多光選擇器1F。
此外，在光波導(dǎo)2F中，同樣，令第二光導(dǎo)部件21F的外周面的半徑為rl并且內(nèi)周面的半徑為r2,通過放在使環(huán)形的透鏡部件27F的半徑r落入r-rl-r2內(nèi)的任意位置處，獲得了光被不規(guī)則反射并沿全周向出射的效果。
<根據(jù)每個實施例的光選擇器的具體例子>
接下來，將對根據(jù)上述各實施例的光選擇器l(A到F)中的光波導(dǎo)2(A到F)的形狀、材料等的具體例子進行描述。
構(gòu)成光波導(dǎo)2的第二光導(dǎo)部件21(A到F)例如由PMMA (聚甲基丙烯酸曱酯樹脂)制成。此外，第 一光導(dǎo)部件20(A到F)例如由空氣或PMMA形成。
圖16是示出色彩擴散面的反射率的說明圖。圖17是示出適用于反射體和不規(guī)則反射體以及散射體的材料的反射率的說明圖。
圖16示出了通過盡可能薄地涂敷如所示那樣的顏色的涂料以滿足參照圖2A到圖2C等描述的光學(xué)條件而制成的色彩擴散面的反射率。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)顏色是白色時，反射率高。此外，盡管如上所述在散射與不規(guī)則反射之間光的散射機制完全不同，但是在高反射率的顏色中，不規(guī)則反射光的不規(guī)則反射體24是優(yōu)選的。此外，如圖3C等所示，在入射在lt射體24B上并被散射的光還被反射體25鏡面反射的構(gòu)造的情況下，高反射率的顏色是優(yōu)選的，此外，作為散射體24B，可以制成很薄的材料是優(yōu)選的。
出于這個原因，通過使組成顆粒的密度或取向產(chǎn)生波動來實現(xiàn)散射體24B。即，使用與乳化劑相混合的塑料材料、聚丙烯、聚碳酸酯、白紙、描圖紙等，具體地，由高反射率的材料制成散射體24B。此外，由這樣的細(xì)顆粒制成散射體24B:其組成顆粒的密度或取向的波動的物理長度L與使用的光的波長W目比不是很大。出于該原因，對于散射體24B的表面形狀，為了抑制由于其鏡狀性質(zhì)而產(chǎn)生的鏡面反射，與第一光導(dǎo)部件20之間的接觸面優(yōu)選地是粗糙表面。為此，例如，優(yōu)選的是與諸如砂紙的拋光工具的稱為極細(xì)或超極細(xì)的砂礫數(shù)相當(dāng)?shù)拇植诒砻妫部梢酝ㄟ^噴砂處理來形成白塑料材料的表面作為粗糙表面。
另一方面，不規(guī)則反射體24是這樣的部件其不規(guī)則地反射入射光，使得光在撞擊與它正在傳播經(jīng)過的介質(zhì)不同的介質(zhì)或不連續(xù)界面時改變方向，并在最初的介質(zhì)內(nèi)沿新方向傳播。通過使界面的表面形狀中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)基本上等于或大于光的波長，所反射的光會沿各個方向傳播，實現(xiàn)了不規(guī)則反射。此外，還采用通過金屬涂敷進行的細(xì)鏡面加工，以提高界面的反射率。例如，優(yōu)選的是，通過噴砂使玻璃表面成為粗糙表面，并通過鋁蒸發(fā)等使該粗糙表面成為鏡面。
應(yīng)當(dāng)指出，在將第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21的界面22形成為粗^面的情況下，同樣，可以將界面22形成為與不規(guī)則反射體24和散射體24B相當(dāng)?shù)拇植诒砻妗?br> 反射體23被設(shè)置在上下表面上，以將光限制在第二光導(dǎo)部件21和第一光導(dǎo)部件20內(nèi)傳播，優(yōu)選的是，反射體23是具有對光的高反射率的材料，并且優(yōu)選的是通過鋁蒸發(fā)等來形成的。此外，優(yōu)選的是，將反射體23形成為平坦表面。
盡管光波導(dǎo)2的尺寸是任意的，但是如后所述，光波導(dǎo)2的直徑允許在其四周安裝多個板，這些板的發(fā)送和接收部由LD3、光電檢測器4等構(gòu)成。此外，厚度約為3mm。不過，應(yīng)當(dāng)指出，厚度并不限于此，可以是滿足上述光學(xué)條件的厚度。此外，第一光導(dǎo)部件20的直徑小于第二光導(dǎo)部件21的半徑的一半。
通過考慮在根據(jù)光波導(dǎo)2的直徑而確定的光程長上的衰減量等來確定LD3的輸出。此外，從LD3輸出的光的波長可以是紅光、綠光、藍光以及紫光中的任一個。
此外，相對于光波導(dǎo)2的平面方向(水平方向)，從LD3輸出的光的光斑直徑可以是任意直徑，例如，在入射在第一光導(dǎo)部件上時比第一光導(dǎo)部件20的直徑小的直徑、與第一光導(dǎo)部件的直徑基本相等的直徑、以及在圍繞第一光導(dǎo)部件20環(huán)形地形成透鏡部件等的構(gòu)造的情況下與透鏡部件的直徑基本相等的直徑。
相對于光波導(dǎo)2的厚度方向(垂直方向)，從LD 3輸出的光的光斑直徑可以是任意直徑，例如，在入射在第一光導(dǎo)部件21上時與第二光導(dǎo)部件21在第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21的界面處的厚度基本相等的直徑，或與第一光導(dǎo)部件20在接近第一光導(dǎo)部件20的中心處的厚度基本相等的直徑。
此外，通過縮小從LD 3輸出的光的光斑直徑，可以將方向設(shè)定成光變得直接入射在不規(guī)則反射體24上，或者可以將方向設(shè)定成光變得入射在第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21的界面的角部上。
然后，可以使用光學(xué)透鏡將從LD 3輸出的光的光斑直徑固定地縮小到預(yù)定直徑，或者可以使用透鏡形狀可變的水透鏡使得光斑直徑是可調(diào)節(jié)的。此外，入射在光波導(dǎo)2上的角度可以是固定的，或者可以提供可變纟幾構(gòu)。
在此，作為用于輸出光的發(fā)光裝置，也可以使用諸如半導(dǎo)體激光器的激光器作為LD。
根據(jù)LD 3的輸出和光波導(dǎo)2的衰減量來確定光電檢測器4的接收靈敏度。此外，根據(jù)由LD3輸出的光的波長來確定可以由光電檢測器4接收的中心波長。
可以根據(jù)從光波導(dǎo)2出射的光的直徑來確定光電檢測器4的光接收表面的尺寸。此外，入射在光電檢測器4上的角度可以是垂直的，或者可以是傾斜的，只要獲得預(yù)定的接收靈敏度即可。
例如，對經(jīng)過了光電檢測器4的光電轉(zhuǎn)換的信號進行處理的接收部件可以包括增益調(diào)節(jié)電路，使得在由光電檢測器4接收在包括LD 3的發(fā)送部件處設(shè)置了諸如輸出水平和光斑直徑之類的參數(shù)的光時，在增益調(diào)節(jié)電路中根據(jù)接收靈敏度調(diào)節(jié)了增益之后，可以自動設(shè)定數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的[O和1]的閾值。
圖18A到圖18C分別是示出光波導(dǎo)的形狀的另一示例的平面圖。在圖18A所示的示例中，第一光導(dǎo)部件20是圓形，至于第二光導(dǎo)部件 21，其內(nèi)周面是與第一光導(dǎo)部件20相同的圓形，其外周面是方形。
在圖18B所示的示例中，第一光導(dǎo)部件20是橢圓形，至于第二光 導(dǎo)部件21，其內(nèi)周面是與第一光導(dǎo)部件20相同的橢圓形，其外周面也是 橢圓形。
在圖18C所示的示例中，第一光導(dǎo)部件20是橢圓形，至于第二光 導(dǎo)部件21，其內(nèi)周面是與第一光導(dǎo)部件20相同的橢圓形，其外周面是矩 形。
如果第一光導(dǎo)部件20的形狀沒有角部，那么光基本上沿全周出射。 此外，如果第二光導(dǎo)部件21的外周面是方形，那么除了在角部處以外， 光的入射和出射都是可以的，并且光的入射和出射方向可以朝著第一光 導(dǎo)部件20。
<根據(jù)第一實施例的信號處理設(shè)備的構(gòu)造示例>
圖19是示出根據(jù)第一實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。 應(yīng)當(dāng)指出，在圖19中，用示意平面圖示出根據(jù)第一實施例的信號處理 設(shè)備。
根據(jù)第一實施例的信號處理設(shè)備5A包括光輸出部件30A，從其 輸出不同波長的光；光輸入部件40A，從光輸出部件30A輸出的不同波 長的光被輸入到該光輸入部件40A;以及光波導(dǎo)2，從光輸出部件30A 輸出并被輸入到光輸入部件40A的光通過該光波導(dǎo)2傳播。不同波長的 光被組合和復(fù)用。
光波導(dǎo)2由參照圖1A到圖15C描述的光波導(dǎo)2(A到F)中的一個構(gòu) 成。通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異 而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則 反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向 出射。
光輸出部件30A包括輸出不同波長的具有直線性的光的多個LD 3。 在本示例中，設(shè)置有輸出紅波長的光的LD 3R、輸出綠波長的光的LD 3G、輸出藍波長的光的LD 3B以及輸出紫波長的光的LD 3P。LD3(R，GB， P)中的每一個都由LD驅(qū)動部件31A驅(qū)動，并且電信 號被轉(zhuǎn)換成光并輸出。
在光輸出部件30A中，4個LD 3 (R， G B， P)與光波導(dǎo)2的平面相互 水平，沿光波導(dǎo)2的外周放置各LD3，光的輸出方向指向光波導(dǎo)2的第 一光導(dǎo)部件20。
在本示例中光輸入部件40A包括與光輸出部件30A相對應(yīng)的4個光 電檢測器4(R， G， B， P)。由PD驅(qū)動部件41A驅(qū)動光各電檢測器4(R， Q B， P)，并且電信號被轉(zhuǎn)換成光并輸出。
在光電檢測器4R中，在光接收表面上設(shè)置有透射紅光的光學(xué)帶通 濾波器42R,并且輸入通過光波導(dǎo)2傳播并從光波導(dǎo)2出射的光中的、 從LD 3R輸出的波長為^的光。
類似的是，在光電檢測器4G中，在光接收表面上設(shè)置有透射綠光 的光學(xué)帶通濾波器42G，并且輸入從光波導(dǎo)2出射的光中的、從LD3G
輸出的波長為 12的光。
此外，在光電檢測器4B中，在光接收表面上設(shè)置有透射藍光的光 學(xué)帶通濾波器42B，并且輸入從光波導(dǎo)2出射的光中的、從LD3B輸出
的波長為入3的光。
此外，在光電檢測器4P中，在光接收表面上設(shè)置有透射紫光的光 學(xué)帶通濾波器42P，并且輸入從光波導(dǎo)2出射的光中的、從LD3P輸出 的波長為、的光。
在光輸入部件40A中，相對于光波導(dǎo)2的平面水平地設(shè)有4個光電 檢測器4(R， G, B， P)，沿光波導(dǎo)2的外周放置各光電檢測器4。 4艮據(jù)第一實施例的信號處理設(shè)備的操作示例>
接下來，參照圖19等描述根據(jù)上述第一實施例的信號處理設(shè)備5A 的操作示例。
在信號處理設(shè)備5A中，使用各LD 3 (R， G， B, P)將電信號轉(zhuǎn)換成預(yù) 定波長的光信號并輸出。
從光輸出部件30A的LD 3R輸出的光從光波導(dǎo)2的外周入射，并 且，如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24 的不規(guī)則反射等，所述光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。
從LD 3R輸出并沿光波導(dǎo)2的全周向出射的波長為、的光透過光學(xué) 帶通濾波器42R透射并輸入到光電檢測器4R。另一方面，在其他光電檢 測器4(G， B， P)中，從LD 3R輸出的波長為 n的光凈皮各光學(xué)帶通濾波器 42 (G B， P)遮擋。
類似地，從LD 3G輸出并沿光波導(dǎo)2的全周向出射的波長為^的光 透過光學(xué)帶通濾波器42G透射并輸入到光電檢測器4G。另一方面，在 其他光電檢測器4(R， B， P)中，從LD 3G輸出的波長為入2的光被各光學(xué) 帶通濾波器42 (R， B， P)遮擋。
此外，從LD 3B輸出并沿光波導(dǎo)2的全周向出射的波長為Ao的光透 過光學(xué)帶通濾波器42B透射并輸入到光電檢測器4B。另一方面，在其他 光電檢測器4(R， G， P)中，從LD 3B輸出的波長為^的光被各光學(xué)帶通濾 波器42(R，G，P)遮擋。
此外，從LD 3P輸出并沿光波導(dǎo)2的全周向出射的波長為^的光透 過光學(xué)帶通濾波器42P透射并輸入到光電檢測器4P。另一方面，在其他 光電檢測器4(R， G， B)中，從LD 3P輸出的波長為人4的光被各光學(xué)帶通濾 波器42(R，G，B)遮擋。
按此方式，在信號處理設(shè)備5A中，由于從各LD3(R，G，B，P)輸出 不同波長的光，所以多個信號在光波導(dǎo)2中被組合及傳播。此外，在光 波導(dǎo)2中，由于從外周上的任意位置入射的光沿全周向出射，因此使用 光學(xué)帶通濾波器等，設(shè)在光波導(dǎo)2的外周上的光電檢測器4(R， G， B， P) 中的每一個都被輸入預(yù)定波長的光。
這樣，在信號處理i殳備5A中，變得可以通過波分處理來復(fù)用傳輸 信號，使得例如可以透過光波導(dǎo)2傳輸包括R、 G、 B各色的視頻信號和 同步信號的4個信道上的信號，從而在光輸出部件30A與光輸入部件40A 之間發(fā)送和接收這些信號，使得可以采用諸如TMDS (最小化傳輸差分 信令)的信號傳輸模式。
應(yīng)當(dāng)指出，除了通過波分處理進行復(fù)用以外，還可以使用單個波長通過時分處理來進行復(fù)用。此外，可以通過頻分處理或4吏用Viterbi編碼 的鐠分處理來復(fù)用傳輸信號。
此外，如果使用如下光電二極管作為光接收元件，那么也可以通過 單個模擬輸出光電二極管(APD)或多比特輸出光電二極管(TPD)來分離 從光輸出部件30A輸出并被組合的光該光電二極管是才莫擬輸出光電二 極管(APD)或多比特輸出光電二極管(TPD)并具有高靈敏度，其在接收 到的光能與輸出電平之間具有良好的線性，并具有大輸出電平范圍。盡 管以下描述針對APD的示例，但是在TPD的情況下，只需對APD的輸 出進行數(shù)字化并按比特輸出，在其構(gòu)造和描述方面沒有其他差別。
圖20是示出根據(jù)第 一 實施例的信號處理設(shè)備的修改例的結(jié)構(gòu)圖。 例如，在光輸出部件30A中，相對于光波導(dǎo)2的平面水平設(shè)置輸出不同 波長的具有直線性的光的多個LD3。另一方面，在光輸入部件40A中， 在光波導(dǎo)2的外周上設(shè)置單個APD 4。
當(dāng)從LD3輸出光時，光如上所述地通過光波導(dǎo)2傳播，被APD4 接收，并經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換，從而輸出電信號。來自APD4的電壓電平隨每 個輸出波長而變化。
因此，使用例如質(zhì)數(shù)來表示在從各LD 3輸出光時APD 4的輸出電 平，并按使得這些輸出的總和不會根據(jù)輸出光的LD3的組合而變得相同 的方式來組合這些輸出，從而通過單個APD 4的輸出來區(qū)分由多個LD 3 的輸出表示的多比特值。
圖21是示出表示APD的輸出的值的計算方法的說明圖，圖22 是示出計算結(jié)果的說明圖。在本示例中，創(chuàng)建表，在該表中，按預(yù)定 比特長度對從具有任意范圍的質(zhì)數(shù)(在本示例中直至1021)的表讀取 的質(zhì)數(shù)進行組合并求和，并得到其求和值不交疊的質(zhì)數(shù)的組合。
例如，在上述計算方法中，當(dāng)比特長度從2比特變化到10比特時， 給出求和值不交疊的組合的最大比特長度是6比特，并且質(zhì)數(shù)的組合是 509、 521、 523、 541、 547以及557，如圖22所示。
然后，通過設(shè)置各個LD 3的波長以不交疊，從而獲得按上述方式 確定的APD 4的輸出電平，并且通過設(shè)置各LD 3的輸出電平并通過存儲在表中等來使用所設(shè)置的值，可以通過單個APD4的輸出來區(qū)分由多 個LD 3的輸出表示的多比特值。應(yīng)當(dāng)指出，可以使用自然數(shù)等來表示 APD4的輸出電平。
<根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的構(gòu)造示例>
圖23和圖24是示出根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié) 構(gòu)圖。應(yīng)當(dāng)指出，在圖23和圖24中，用示意側(cè)剖視圖示出根據(jù)第二 實施例的信號處理設(shè)備。
根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備5B包括光輸出部件30B,從其 輸出不同波長的光；光輸入部件40B，從光輸出部件30B輸出的不同波 長的光被輸入到該光輸入部件40B;以及光波導(dǎo)2，從光輸出部件30B 輸出并^皮輸入到光輸入部件40B的光通過光波導(dǎo)2傳#"。對不同波長的 光進行組合并從單個點出射它以對它進行復(fù)用。
光波導(dǎo)2由參照圖1A到圖15C描述的光波導(dǎo)2(A到F)中的一個構(gòu) 成。通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異 而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則 反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向 出射。
光輸出部件30B包括輸出不同的波長的光的多個LD 3。在本示例 中，設(shè)置有輸出紅波長的光的LD3R、輸出綠波長的光的LD3G、輸出 藍波長的光的LD 3B以及輸出紫波長的光的LD 3P。
LD 3 (R， G， B， P)中的每一個都由LD驅(qū)動部件31A驅(qū)動，并且電信 號被轉(zhuǎn)換成光并輸出。
光輸出部件30B具有械」沒置成例如與光波導(dǎo)2的平面相垂直的4個 LD 3 (R， G， B， P)，并包括光復(fù)用器32以從單個點輸出從各LD 3 (R, G B， P)輸出的光。
光復(fù)用器32是光復(fù)用裝置的一個示例，并包括對從LD3B輸出的 波長為 i3的光進行反射的反射膜32B。此外，設(shè)置有半透射膜32G，其 反射從LD 3G輸出并從一個表面入射的波長為入2的光，并透射由反射膜 32B反射并從另 一表面入射的波長為人3的光。類似的是，設(shè)置有半透射膜32R，其反射從LD3R輸出并從一個表 面入射的波長為^的光，并透射由反射膜32G反射并從另 一表面入射的 波長為人3的光和由反射膜32G反射并從另 一表面入射的波長為、的光。
此外，設(shè)置有半透射膜32P,其透射從LD3P輸出并從一個表面入 射的波長為人4的光，并反射由半透射膜32G透射并從另一表面入射的波 長為 13、、的光，和由半透射膜32R透射并從另一表面入射的波長為^ 的光。
在此，從各LD 3 (R， G， B， P)輸出的光的衰減量由于其透射和反射的 半透射膜32(R，G，B，P)的數(shù)量的差異而變化。因此，在如本示例中那樣 地布置各LD3(R,GB，P)的情況下，設(shè)定各發(fā)光元件的驅(qū)動電平，使得 保持以下關(guān)系。
Bld承Gd承Rd承Pd = Gld承Rd承Pd = Rld*Pd = Pld
在此，Bu)是LD3B的驅(qū)動電平，Gu)是LD3G的驅(qū)動電平，RLD 是LD3R的驅(qū)動電平，Puj是LD3P的驅(qū)動電平。此外，Gd是半透射膜 32G的衰減因子，Rd是半透射膜32R的衰減因子，Pd是半透射膜32P 的衰減因子。
根據(jù)上述構(gòu)造，從LD 3R發(fā)出的波長為V的光、從LD3G發(fā)出的 波長為X2的光、從LD 3B發(fā)出的波長為X3的光以及從LD 3P發(fā)出的波長 為入4的光被光復(fù)用器32組合，并各自從信號點按基本統(tǒng)一的電平被輸出。
在本示例中光輸入部件40B包括與光輸出部件30B相對應(yīng)的4個光 電檢測器4(R， G， B， P)。由PD驅(qū)動部件41A驅(qū)動光各電檢測器4(R， G， B， P)，并且電信號,皮轉(zhuǎn)換成光并輸出。
在圖23所示的示例中，設(shè)置有配備有發(fā)紅光的光學(xué)帶通濾波器42R 的光電檢測器4R、配備有發(fā)綠光的光學(xué)帶通濾波器42G的光電檢測器 4G、配備有發(fā)藍光的光學(xué)帶通濾波器42B的光電檢測器4B以及配備有 發(fā)紫光的光學(xué)帶通濾波器42P的光電檢測器4P。
光輸入部件40B具有祐^殳置成例如與光波導(dǎo)2的平面相垂直的4個 光電檢測器4(R， G， B， P)，并包括將從光波導(dǎo)2的外周出射的光分入各光 電檢測器4(R， G， B， P)中的分光器43。分光器43是分光裝置的一個示例，并包括半透射膜43P，其將從 光波導(dǎo)2出射的光分成透射光和反射光，并使透射光被輸入到光電檢測 器4P;和半透射膜43R，其將由半透射膜43P反射的光分成透射光和反 射光，并使反射光被輸入到光電檢測器4R。此外，還設(shè)置有半透射膜 43G，其將透過半透射膜43R的光分成透射光和反射光，并〗吏反射光凈皮 輸入到光電檢測器4G;和反射膜43B，其反射透過半透射膜43G的光以 使其輸入到光電檢測器4B。
在此，在分光器43中，將半透射膜43P的反射率設(shè)定為透射1/4 并反射3/4的入射光，并將半透射膜43R的反射率設(shè)定為透射2/3并反 射1/3的入射光。此外，將半透射膜43G的反射率設(shè)定為透射1/2并反 射1/2的入射光，并將反射膜43B的反射率設(shè)定為反射全部入射光。
這樣，分光器43可以將輸入的光分成基本上相同的光量的4路光。
在圖24所示的示例中，未對各個光電檢測器4(R， G， B， P)設(shè)置光學(xué) 帶通濾波器，但是對分光器43的各出射面設(shè)置光學(xué)帶通濾波器42 (R， G， B， P)。
即，透過分光器43的半透射膜43P的光中的、從LD3P輸出的波 長為入4的光透過光學(xué)帶通濾波器42P并從分光器43出射，并,皮輸入到光 電檢測器4P。
類似的是，透過分光器43的半透射膜43R的光中的、從LD3R輸 出的波長為、的光透過光學(xué)帶通濾波器42R并從分光器43出射，并被輸 入到光電檢測器4R。
此外，透過分光器43的半透射膜43G的光中的、從LD3G輸出的 波長為^的光透過光學(xué)帶通濾波器42G并從分光器43出射，并被輸入 到光電檢測器4G。
此外，由分光器43的反射膜43B反射的光中的、從LD3B輸出的 波長為 13的光透過光學(xué)帶通濾波器42B并從分光器43出射，并被輸入到 光電檢測器4B。
4艮據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的操作示例〉
圖23和圖24是示出根據(jù)第二實施例的信號處理設(shè)備的示例的結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)當(dāng)指出，在圖23和圖24中，用示意側(cè)剖視圖示出根據(jù)第二 實施例的信號處理設(shè)備。
接下來，參照圖23、圖24等描述根據(jù)上述第二實施例的信號處理 設(shè)備5B的操作示例。
在信號處理設(shè)備5B中，由光復(fù)用器32組合從光輸出部件30B的各 LD 3 (R， & B， P)輸出的光并輸出。
從光輸出部件30B的各LD 3 (R， G B， P)輸出并被光復(fù)用器32組合 的光從光波導(dǎo)2的外周入射，并且如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20 和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo) 部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射等，所述光沿光波導(dǎo)2的全 周向出射。
由分光器43將沿光波導(dǎo)2的全周向出射的光分成4路，并且從LD 3R輸出的波長為 n的光透過光學(xué)帶通濾波器42R并輸入到光電檢測器 4R。另一方面，在其他光電檢測器4(R， G， P)中，從LD3R輸出的波長 為 n的光分別被光學(xué)帶通濾波器42 (G B， P)遮蔽。
類似的是，從LD 3G輸出的波長為^的光透過光學(xué)帶通濾波器42G 并輸入到光電檢測器4G。另一方面，在其他光電檢測器4(R， B， P)中， 從LD 3G輸出的波長為、的光分別被光學(xué)帶通濾波器42 (R， B， P)遮蔽。
此外，從LD 3B輸出的波長為^的光透過光學(xué)帶通濾波器42B并 輸入到光電檢測器4B。另一方面，在其他光電檢測器4(R， & P)中，從 LD 3B輸出的波長為^的光分別,皮光學(xué)帶通濾波器42 (R， P)遮蔽。
此夕卜，從LD 3P輸出的波長為 w的光透過光學(xué)帶通濾波器42P并輸 入到光電檢測器4P。另一方面，在其他光電檢測器4(R，G，B)中，從LD 3P輸出的波長為A^的光分別被光學(xué)帶通濾波器42 (R， G， B)遮蔽。
按此方式，在信號處理設(shè)備5B中，通過由光復(fù)用器32組合從各 LD3(R，G，B，P)輸出的不同波長的光，在光波導(dǎo)2中組合并傳輸多個信 號。此外，通過分光器43將從光波導(dǎo)2上的單個任意位置出射的光分開， 并且使用光學(xué)帶通濾波器等，將預(yù)定波長的光輸入到各光電檢測器4(R， G，B， P)。這樣，在信號處理i殳備5B中，同樣，變得可以通過波分處理來復(fù) 用傳輸信號，使得例如可以透過光波導(dǎo)2傳輸包括R、 G、 B各色的視頻 信號和同步信號的4個信道上的信號，從而在光輸出部件30A與光輸入 部件40A之間發(fā)送和接收這些信號，由此使得能夠通過TMDS進行信號 傳輸。
<根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備的構(gòu)造示例>
圖25和圖26分別是示出根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備的示例 的結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)當(dāng)指出，在圖25和圖26中，用示意側(cè)剖視圖示出根據(jù) 第三實施例的信號處理設(shè)備。
根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備5C包括光輸出部件30C，由單 個光源從其輸出不同波長的光；光輸入部件40C，從光輸出部件30C輸 出的不同波長的光在被分光之后被輸入到該光輸入部件40C;以及光波 導(dǎo)2 ，從光輸出部件30C輸出并4皮輸入到光輸入部件40C的光通過光波 導(dǎo)2傳播。對不同波長的光進行組合并從單個點發(fā)射它以對它進行復(fù)用。
光波導(dǎo)2由參照圖1A到圖15C描述的光波導(dǎo)2(A到F)中的一個構(gòu) 成。通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異 而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則 反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向 出射。
光輸出部件30C包括RGB-LED (發(fā)光二極管)33而不是多個輸出 不同波長的光的LD。 RGB-LED 33由LD驅(qū)動部件31B驅(qū)動，并且電信 號被轉(zhuǎn)換成光，由單個光源輸出多個波長的光。在光輸出部件30C中， 將RGB-LED 33布置在光波導(dǎo)2的外周上，光的輸出方向指向光波導(dǎo)2 的第一光導(dǎo)部件20。
光輸入部件40C包括圖25所示的示例中的4個光電檢測器4(R， Q B， P)。由PD驅(qū)動部件41A驅(qū)動光各電檢測器4(R， G， B， P),并且光被轉(zhuǎn) 換成電信號并輸出。
光輸入部件40C包括分光器44，分光器44將從光波導(dǎo)2的外周輸 出的光分成各個波長，以使其入射在對應(yīng)的光電檢測器4(R， & B， P)上。分光器44是分光裝置的一個示例，并由例如諸如形成有光柵的棱 鏡之類的分散光學(xué)元件構(gòu)成。通過衍射將從光波導(dǎo)2入射的光分成各個 波長。
由于將光電檢測器4R布置在從RGB-LED 33輸出并通過光波導(dǎo)2 傳播并出射的光中的、從分光器44出射的波長為 n的紅光的范圍內(nèi)，因 此輸入波長為、的光。
類似的是，由于將光電檢測器4G布置在從光波導(dǎo)2出射的光中的、 從分光器44出射的波長為^2的綠光的范圍內(nèi)，因此輸入波長為A^的光。
此外，由于將光電檢測器4B布置在從光波導(dǎo)2出射的光中的、從 分光器44出射的波長為入3的藍光的范圍內(nèi)，因此輸入波長為^的光。
此外，由于將光電檢測器4P布置在從光波導(dǎo)2出射的光中的、從
分光器44出射的波長為入4的紫光的范圍內(nèi)，因此輸入波長為 l4的光。
在圖26所示的示例中，設(shè)置CCD(電荷耦合器件)45而不是多個光 電檢測器。CCD 45由CCD驅(qū)動部件46驅(qū)動，從RGB-LED 33輸出并 通過光波導(dǎo)2傳播并出射的光在被轉(zhuǎn)換成與被分成從分光器44出射的各 波長的光相對應(yīng)的電信號之后被輸出。 <根據(jù)第三實施例的信號處理設(shè)備的操作示例>
接下來，參照圖25、圖26等描述根據(jù)上述第三實施例的信號處理 設(shè)備5C的操作示例。
在信號處理設(shè)備5C中，從光輸入部件30C的RGB-LED 33組合并 輸出多個預(yù)定波長的光。從RGB-LED 33輸出的光從光波導(dǎo)2的外周入 射，并且如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間 的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射 體24的不規(guī)則反射等，所述光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。
由分光器44將沿光波導(dǎo)2的全周向出射的光分成各個波長。在圖 25所示的示例中，由分光器44分出的波長為^的光被輸入到光電檢測 器44R。
類似的是，由分光器44分出的波長為^的光被輸入到光電檢測器 44G，由分光器44分出的波長為人3的光被輸入到光電檢測器44B，由分光器44分出的波長為、的光被輸入到光電檢測器44G。
此外，在圖26所示的示例中，由分光器44分出的光被輸入到CCD 45的用于各波長的預(yù)定區(qū)域。
按此方式，在信號處理設(shè)備5C中，由于從RGB-LED 33組合并輸 出多個預(yù)定波長的光，因此在光波導(dǎo)2中組合并傳輸多個信號。此外， 通過分光器44將從光波導(dǎo)2的單個任意位置出射的光分成各個波長，并 且在圖25所示的示例中，將預(yù)定波長的光輸入到各光電檢測器4(R， & B， P)。此外，在圖26所示的示例中，輸入與CCD45的預(yù)定區(qū)域相對應(yīng)的 波長的光。
這樣，在信號處理設(shè)備5C中，同樣，變得可以通過波分處理來復(fù) 用傳輸信號。應(yīng)當(dāng)指出，在上述每個實施例的信號處理設(shè)備中，LD和光 電檢測器的數(shù)量和布置順序并不限于上述示例。 <根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的構(gòu)造示例>
圖27A到圖27B分別是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的 示例的結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)當(dāng)指出，在圖27A和圖27B中，用示意立體圖示出 根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備。
在根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備5D中，光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A經(jīng)由任意 信號路徑連接具有預(yù)定功能的多個功能板6。
光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A包括參照圖1A到圖15C描述的光波導(dǎo)2(A到F)中 的任一種光波導(dǎo)，并且層疊多個光波導(dǎo)2，同時在其之間夾著間隔物70， 間隔物70是由不透光的材料制成的光遮蔽組件。
在每個層中的光波導(dǎo)2中，如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20 和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo) 部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射等，從外周上的任意位置入 射的光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。
然后，沒有光沿光波導(dǎo)2的層疊方向泄漏，并且信號在各光波導(dǎo)2 中獨立傳輸。
功能板6是構(gòu)成信號處理設(shè)備的信號處理板的一個示例，并且包括 如下部件作為光電信號轉(zhuǎn)換部件單個或多個光輸出部件30,從其輸出光信號；和單個或多個光輸入部件40，光信號被輸入該單個或多個光輸
入部件40。
才艮據(jù)信號傳輸才莫式等，光輸出部件30包括用于輸出單個波長的光 的構(gòu)造，或用于輸出兩個或更多個不同波長的光的構(gòu)造。在用于輸出單 個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸出部件30包括位于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的 外周上的LD,光輸出方向指向光波導(dǎo)2的第一光導(dǎo)部件20。
在用于輸出不同.波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸出部件30A、參照圖23描述的光輸出部件30B或參照圖25 描述的光輸出部件30C等。
在參照圖19描述的光輸出部件30A中，相對于構(gòu)成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A 的光波導(dǎo)2的平面水平i殳置發(fā)不同波長的光的4個LD 3(R， G B， P)。
此外，參照圖23等描述的光輸出部件30B包括光復(fù)用器32,以使 從各LD3(R，G，B,P)輸出的光從光波導(dǎo)2的單個任意點入射。此外，參 照圖25等描述的光輸出部件30C包括輸出不同波長的光的RGB-LED 33。
根據(jù)光輸出部件30的構(gòu)造和信號傳輸^t式，光輸入部件40包括能 夠接收從光輸出部件30輸出的單個波長的光的構(gòu)造，或能夠接收兩個或 更多個不同波長中的每一個的光的構(gòu)造。
在能夠接收單個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸入部件40包括位 于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的外周上的光電檢測器，光接收部件指向光波導(dǎo)2的第 一光導(dǎo)部件20。
在能夠接收不同波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸入部件40A、參照圖23等描述的光輸入部件40B或參照圖 25等描述的光輸入部件40C。
在參照圖19描述的光輸入部件40A中，相對于構(gòu)成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A 的光波導(dǎo)2的平面水平"^殳置配備有透射所需波長的光的光學(xué)帶通濾波器 42 (R， G， B， P)的光電檢測器4(R， G B， P)。
此外，參照圖23和圖24描述的光輸入部件40B包括對從光波導(dǎo)2 出射的光進行分光的分光器43，和接收已經(jīng)透過光學(xué)帶通濾波器42 (R， G，B, P)的所需波長的光的光電檢測器4(R， & B， P)。
此外，參照圖25和圖26描述的光輸入部件40C包括將從光波導(dǎo)2 出射的光分成各個所需波長的分光器44，以及光電檢測器4(R， G B， P) 或接收所分出的所需波長的光的CCD 45。
在本示例中，根據(jù)功能板6之間的信號路徑，針對光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A 的每個層中的光波導(dǎo)2，將光輸出部件30和光輸入部件40設(shè)置在具有圓 柱形的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的外周上以與光波導(dǎo)2相對，并固定在允許入射/ 出射光的位置處。
作為替換方式，在圖27A所示的示例中，光輸出部件30和光輸入 部件40均配備有移動機構(gòu)60，并沿光波導(dǎo)2的層疊方向移動以被布置在 允許針對任意光波導(dǎo)2入射或出射光的位置處，從而在功能板6之間切 換光路。
移動機構(gòu)60例如包括接合到功能板6的軌道、接合到光輸出部件 30和光輸入部件40并沿軌道轉(zhuǎn)動的輥、對輥的驅(qū)動機構(gòu)等。
光輸出部件30和光輸入部件40接合到移動機構(gòu)60，以能夠與具有 圓柱形的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的中心軸平行地移動。光輸出部件30和光輸入 部件40獨立地上升和下降，以被布置在與期望的光波導(dǎo)2相對的位置處。
此外，在對功能板6設(shè)置多個光輸出部件30和光輸入部件40中的 一個或兩者的構(gòu)造的情況下，可以將光輸出部件30和光輸入部件40布 置在與光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的不同層中的光波導(dǎo)2相對的位置處。
應(yīng)當(dāng)指出，如圖27B所示，光輸出部件30可以包括構(gòu)成可由微電 子機械系統(tǒng)(MEMS)移動的反射組件的數(shù)字鏡裝置(DMD) 34，作為光路 分配機構(gòu)，并且可以使從LD發(fā)出的光的發(fā)出方向可變，使得光入射在 任意光波導(dǎo)2上。此外，在每個功能板6中，可以將光輸出部件30和光 輸入部件40固定在允許針對每個層中的光波導(dǎo)2入射/出射光的位置處， 并且根據(jù)功能板6之間的光路，可以由軟件選擇使用預(yù)定光輸出部件30 和預(yù)定光輸入部件40。
<根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的操作示例>
接下來，參照圖27A到圖27B等描述根據(jù)上述第四實施例的信號處理設(shè)備5C的操作示例。
當(dāng)在要在其間傳輸信號的功能板6之間光輸出部件30和光輸入郜 件40與同 一層中的光波導(dǎo)2相對，并且從光輸出部件30輸出光信號時， 如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率 的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24的 不規(guī)則反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的 全周向出射。
沿光波導(dǎo)2的全周向出射的光輸入到布置在同一層中的作為輸出側(cè) 的光輸入部件40，并被轉(zhuǎn)換成電信號。由于光從光波導(dǎo)2沿全周向出射， 因此布置在同一層中的作為輸出側(cè)的光輸入部件40可以在光波導(dǎo)2的周 向上的任意位置處接收到該光。
在傳輸兩個或更多個不同波長的光的信號處理設(shè)備5C中，從光輸 出部件30的各LD 3 (R， G， B， P)輸出并被組合的光從光波導(dǎo)2的外周入 射，并且通過由于第一光導(dǎo)部件20和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的 差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo)部件20中的不規(guī)則反射體24的不 規(guī)則反射等，所述光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。
沿光波導(dǎo)2的全周向出射的光,皮分成與LD 3 (R， G， B， P)相對應(yīng)的 各波長。從LD3R輸出的波長為Aa的光被輸入到光電檢測器4R，從LD 3G輸出的波長為的光被輸入到光電檢測器4G，從LD 3B輸出的波長 為 13的光被輸入到光電檢測器4B,從LD 3P輸出的波長為人4的光被輸入 到光電檢測器4P。
這樣，通過使給定功能板6(00)的光輸出部件30與第 一層中的光波 導(dǎo)2(00)相對，并使另一功能板6(01)的光輸入部件40與第一層中的光波 導(dǎo)2(00)相對，變得可以通過光從功能板6(01)向功能板6(01)傳輸信號。
此外，通過使給定功能板6(01)的光輸出部件30與第二層中的光波 導(dǎo)2(01)相對，并使功能板6(00)的光輸入部件40與第二層中的光波導(dǎo) 2(01)相對，變得可以通過光從功能板6(01)向功能板6(00)傳輸信號。
由于光獨立地通過第 一層中的光波導(dǎo)2(00)和第二層中的光波導(dǎo) 2(01)傳播，因此可以同時執(zhí)行通過光從功能板6(00)向功能板6(01)的信號傳輸和通過光從功能板6(01)向功能板6(00)的信號傳輸。此外，可以 在每個層中通過波長復(fù)用來發(fā)送/接收信號。
此外，在對功能板6設(shè)置多個光輸出部件30和光輸入部件40中的 一個或兩者的構(gòu)造的情況下，使給定功能板6(00)的第一光輸出部件30 與第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并4吏第二光輸出部件30與第二層中的 光波導(dǎo)2(01)相對。此外，使另一功能板6(01)的光輸入部件40與第一層 中的光波導(dǎo)2(00)相對，并使再一功能板6(02:未示出)的光輸入部件 40與第二層中的光波導(dǎo)2(01)相對。這樣，變得可以從功能板6(00)向不 同功能板6(01)和6(02)傳輸不同信號。
作為類似的方法，使給定功能板6(00)的第一光輸出部件30與第一 層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并使另一功能板6(01)和再一功能板6(02)的光 輸入部件40均與第 一層中的光波導(dǎo)2相對。然后，通過例如利用從LD 3R 輸出的紅光來從功能板6(00)向功能板6(01)傳輸信號，并例如利用從LD 3G輸出的綠光來從功能板6(00)向功能板6(02)傳輸信號，變得可以通過 采用波長復(fù)用處理的信號傳輸來從給定功能板6(00)向不同功能板6(01)、 6(02)傳輸不同信號。
此外，通過再同 一層中的光波導(dǎo)2中通過波分處理來執(zhí)行傳輸信號 復(fù)用，可以在給定功能板6(00)與另一功能板6(01)之間進行多比特信號 傳輸，從而使得可以例如對每個功能板分配ID，并通過光信號來通告該 ID。
<根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備中的信號路徑切換操作的示例>
圖28是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的具體示例的結(jié)構(gòu)
圖。接下來，將描述在功能板之間切換信號路徑的具體示例。在此，
在圖28中，用示意立體圖示出了信號處理i殳備。
信號處理設(shè)備5D包括作為功能板的控制板6X,和多個具有預(yù)定功
能的信號處理板6(A到D)。由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B經(jīng)由任意信號路徑將這些
功能板連接。
光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B具有通過間隔物70層疊起來的、參照圖1 A到圖15C 描述的光波導(dǎo)2(A到F)中的任一種光波導(dǎo)，并包括控制信號傳輸層71，其中在控制板6X與各信號處理板6(A到D)之間并且在各信號處理板6(A 到D)之間傳輸控制信號；和數(shù)據(jù)傳輸層72,其中在各信號處理板6(A到 D)之間傳輸數(shù)據(jù)。
在控制信號傳輸層71和數(shù)據(jù)傳輸層72中，層疊有根據(jù)可以通過光 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B連接的板的數(shù)量、設(shè)想的信號路徑等而設(shè)定的多層光波導(dǎo)2。 在本示例中，層疊5層光波導(dǎo)2用于傳輸控制信號，并層疊5層光波導(dǎo)2 用于傳輸數(shù)據(jù)。
在每個層中的光波導(dǎo)2中，如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20 和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo) 部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的 任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。然后，沒有光沿光波導(dǎo)2 的層疊方向泄漏，并且信號在各光波導(dǎo)2中獨立傳輸。
控制板6X和信號處理板6(A到D)均包括輸出光信號的單個或多個 光輸出部件30，以及向其輸入光信號的單個或多個光輸入部件40。此外， 控制板6X和信號處理板6(A到D)均包括對從光輸出部件30輸出的信號 和從光輸入部件40輸入的信號執(zhí)行處理的信號處理部件61。在信號處理 部件61中可以分別設(shè)置用于控制信號的處理部件和針對數(shù)據(jù)的處理部 件。
根據(jù)信號傳輸模式等，光輸出部件30包括用于輸出單個波長的光 的構(gòu)造，或用于輸出兩個或更多個不同波長的光的構(gòu)造。在用于輸出單 個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸出部件30包括位于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的 外周上的LD，光輸出方向指向光波導(dǎo)2的第一光導(dǎo)部件20。
在用于輸出不同波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸出部件30A、參照圖23描述的光輸出部件30B或參照圖25 描述的光輸出部件30C等。
根據(jù)光輸出部件30的構(gòu)造和信號傳輸模式，光輸入部件40包括能 夠接收從光輸出部件30輸出的單個波長的光的構(gòu)造，或能夠接收兩個或 更多個不同波長中的每一個的光的構(gòu)造。
在能夠接收單個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸入部件40包括位于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的外周上的光電檢測器，光接收部件指向光波導(dǎo)2的第 一光導(dǎo)部件20。
在能夠接收不同波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸入部件40A、參照圖23等描述的光輸入部件40B或參照圖 25等描述的光輸入部件40C。
光輸出部件30和光輸入部件40均配備有移動機構(gòu)60，并沿光波導(dǎo) 2的層疊方向移動以被布置在允許針對任意光波導(dǎo)2入射或出射光的位 置處，從而在控制板6X和信號處理板6(A到D)之間切換光路。
在信號處理設(shè)備5D中，將控制板6X和信號處理板6(A到D)安裝 到基板63。 J4163是安裝M的一個示例，并包括未示出的電源和冷卻 風(fēng)扇，以及插座64,控制板6X和信號處理板6(A到D)凈皮可分離地安裝 到該插座64。電力被供應(yīng)給控制板6X和信號處理板6(A到D)。
插座64是連接機構(gòu)的一個示例，并被安裝在沿光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的外 周的多個位置處。當(dāng)將控制板6X或各信號處理板6(A到D)安裝到任意 插座64時，光輸出部件30和光輸入部件40由移動機構(gòu)60移動從而與 所需光波導(dǎo)2相對，從而使得能夠入射/出射光。
在構(gòu)成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的每個層中的光波導(dǎo)2中，從外周上的任意 位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。這樣，無論控制板6X或信號處 理板6(A到D)中的每一 個配合到哪一個插座64中，都可以針對光波導(dǎo)2 入射/出射光。
這樣，在信號處理設(shè)備5D中，可以通過改變或添加安裝到基板63 的信號處理板6來改變功能或添加功能。
圖29到圖33是示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的 說明圖。接下來，參照圖28、圖29到圖33等，描述在信號處理設(shè)備 5D中被切換的信號路徑的示例。
當(dāng)控制板6X和信號處理板6(A到D)之間的信號路徑是環(huán)路構(gòu)造 時，如圖29所示，控制板6X的光輸出部件30 (TX)與第一層中的光波 導(dǎo)2(00)相對，信號處理板6A的光輸入部件40 (RX)與第一層中的光波導(dǎo) 2(00)相對。信號處理板6A的光輸出部件30 (TX)與第二層中的光波導(dǎo)2(01)相 對，信號處理板6B的光輸入部件40 (RX)與第二層中的光波導(dǎo)2(01)相對。
信號處理板6B的光輸出部件30 (TX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相 對，信號處理寺反6C的光輸入部件40 (RX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相對。
信號處理板6C的光輸出部件30 (TX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相 對，信號處理寺反6D的光輸入部件40 (RX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相對。
信號處理板6D的光輸出部件30 (TX)與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相 對，控制板6X的光輸入部件40 (RX)與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相對。
這樣，通過光將信號從控制板6X傳輸?shù)叫盘柼幚戆?A，并通過 光將信號從信號處理板6A傳輸?shù)叫盘柼幚戆?B。
此外，通過光將信號從信號處理板6B傳輸?shù)叫盘柼幚戆?C，并通 過光將信號從信號處理板6C傳輸?shù)叫盘柼幚戆?D。此外，通過光將信 號從信號處理板6D傳輸?shù)娇刂瓢?X。
通過在控制板6X和信號處理板6(A到D)中設(shè)置可以獨立移動的兩 條線的光輸入部件40，還可以將控制板6X和信號處理板6(A到D)之間 的信號路徑切換成廣播構(gòu)造。
即，在要將控制板6X和信號處理板6(A到D)之間的信號路徑配置 成廣播的情況下，如圖30所示，控制板6X的光輸出部件30 (TX)與第 一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，信號處理板6A的第一光輸入部件40 (RXO 與第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對。
類似的是，信號處理板6B的第一光輸入部件40 (RXJ、信號處理 板6C的第一光輸入部件40 (RXJ以及信號處理板6D的第一光輸入部件 40 (RXJ均與第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對。
另 一方面，信號處理板6A的光輸出部件30 (TX)與第二層中的光波 導(dǎo)2(01)相對，并且信號處理板6B的第二光輸入部件40(RX2)與第二層中 的光波導(dǎo)2(01)相對。
信號處理板6B的光輸出部件30 (TX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相 對，并且信號處理板6C的第二光輸入部件40(RX2)與第三層中的光波導(dǎo) 2(02)相對。信號處理板6D的光輸出部件30 (TX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相 對，并且信號處理板6D的第二光輸入部件40(RX2)與第四層中的光波導(dǎo) 2(03)相對。
信號處理板6D的光輸出部件30 (TX)與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相 對，并且控制板6X的光輸入部件40與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相對。 這樣，通過光將同一信號從控制板6X傳輸?shù)礁餍盘柼幚戆?(A到D)。
另 一方面，通過光將信號從信號處理板6A傳輸?shù)叫盘柼幚戆?B。 此外，通過光將信號從信號處理纟反6B傳輸?shù)叫盘柼幚韃反6C,并通過光 將信號從信號處理板6C傳輸?shù)叫盘柼幚戆?D。此外，通過光將信號從 信號處理板6D傳輸?shù)娇刂瓢?X。
在此，如果將光輸出部件30和光輸入部件40構(gòu)造成能夠例如發(fā)送 和接收4個顏色的光，那么例如變得可以進行一對四信號傳輸。即，在 控制板6X與信號處理板6(A到D)之間的信號路徑是廣播配置的情況下， 如圖31所示，在第一層中的光波導(dǎo)2中，通過紅光從控制板6X向信號 處理板6A執(zhí)行信號傳輸。此外，通過綠光向信號處理板6B執(zhí)行信號傳 輸，通過藍光向信號處理板6C執(zhí)行信號傳輸，以及通過紫光向信號處理 板6D執(zhí)行信號傳輸。這樣，可以利用光波導(dǎo)2中的單個層來進行經(jīng)由4 條線( 一對四)的信號傳輸。
此外，如果將光輸出部件30和光輸入部件40構(gòu)造成能夠例如發(fā)送 和接收4種顏色的光，那么在從控制板6X向各信號處理板進行信號傳輸 時，可以利用光波導(dǎo)2的單個層來進行一對四信號傳輸。這樣，如圖32 所示，可以利用光波導(dǎo)2的兩個層來執(zhí)行1對8信號傳輸，還可以利用 光波導(dǎo)2的三個層來執(zhí)行1對12信號傳輸。利用波長復(fù)用，可以進行一 對多信號傳輸而不增加光波導(dǎo)2的層數(shù)。
類似的是，在從各信號處理板向控制板6X進行信號傳輸時，可以 利用光波導(dǎo)2的單個層來進行四對一信號傳輸。這樣，如圖33所示，可 以利用光波導(dǎo)2的兩個層來進行8對1信號傳輸，還可以利用光波導(dǎo)2 的三個層來進行12對1信號傳輸。利用波長復(fù)用，可以進行多對一信號傳輸而不增加光波導(dǎo)2的層數(shù)。
<根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備中的信號處理的操作示例>
順便指出，在根據(jù)上述第四實施例的信號處理設(shè)備中，有必要使得用戶容易連接任意信號處理板。因此，對在根據(jù)上述第四實施例的信號處理設(shè)備中用于根據(jù)所連接的信號處理板來創(chuàng)建信號路徑的控制進行描述。
圖34是示出參照圖27a到圖27b描述的信號處理板6(a到d)中的每一個的功能構(gòu)造示例的框圖。如該圖所示，每個信號處理板6(a到d)包括主處理部件82、通信部件82以及^L備信息存儲部件83。
通信部件82包括圖34所示的光輸出部件30、光輸入部件40等，并經(jīng)由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7b的選定的光波導(dǎo)2與另一信號處理才反進行通信，而不是與控制板6x進行通信。
設(shè)備信息存儲部件83預(yù)先存儲其自己的信號處理板id、處理內(nèi)容信息以及輸入/輸出信號格式。設(shè)備信息存儲部件83例如包括微處理器、ram (隨才;i^:^儲器)、rom (只讀存儲器)等。當(dāng)然，設(shè)^f言息存儲部件83可以僅包括ram、閃速rom或控制電路。主處理部件81對信號處理才反6(a到d)的操作進行控制。
存儲在設(shè)備信息存儲部件83中的信號處理板id是對于每個信號處理設(shè)備來說唯一的標(biāo)識號，以標(biāo)識每個信號處理設(shè)備。
此外，存儲在設(shè)備信息存儲部件83中的處理內(nèi)容信息是與可以由信號處理板執(zhí)行的處理有關(guān)的信息。
圖35是示出處理內(nèi)容信息的示例的說明圖。被例示為處理內(nèi)容信息的是外部信號輸入(a)、 (b)、外部信號輸出(a)、分辨率創(chuàng)建U)以及去噪(a)、 (b)。在本示例中各處理的處理ID是00010、 00011、 00020、00030、 00040或00041。
外部信號輸入(a)是指從外部輸入模擬信號的處理。外部是指信號在不經(jīng)過光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7b的情況下被輸入。外部信號輸入(b)是指從外部輸入數(shù)字信號的處理。外部信號輸出(a)是指將數(shù)字信號輸出到外部的處理。將信號輸出到外部是指信號在不經(jīng)過光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7b的情況下被輸出。分辨率創(chuàng)建(a)是指創(chuàng)建分辨率的處理。去噪(a)是指去除傳輸路徑噪聲的處理，去噪(b)是指去除編碼噪聲的處理。
信號處理板6(A到D)中的每一個存儲這些處理內(nèi)容中的要由它自己執(zhí)行的處理的內(nèi)容，作為設(shè)^f言息存儲部件83中的處理內(nèi)容信息。
此外，應(yīng)當(dāng)指出，還可以將用于系統(tǒng)的內(nèi)部控制所需的最少信息、用戶接口要使用的信息等存儲為處理內(nèi)容信息。
輸入/輸出信號格式是指可以輸入給各信號處理板或者從各信號處理板輸出的信號的格式。
圖36是示出輸入/輸出信號格式的示例的說明圖。在圖36中的示例中，分別描述了信號格式525i(60I)中的用于輸入的信號格式和用于輸出的信號格式。前者的信號格式ID是00010，對應(yīng)的處理ID是00010，后者的信號格式ID是00011，對應(yīng)的處理ID是00011。
此外，作為輸入信號格式625i(501),描述了信號格式ID 00020和對應(yīng)的處理ID 00010。此外，作為輸入信號格式525p(60P)，描述了信號格式ID 00030和對應(yīng)的處理ID 00030。作為輸入信號格式720p (60P)，描述了信號格式ID 00040和對應(yīng)的處理ID 00040。
應(yīng)當(dāng)指出，例如，信號格式的數(shù)字"525"表示掃描線的數(shù)量，"601"中的數(shù)字"60"表示幀數(shù)。此外，'T，表示隔行模式，"P"表示逐行(線順次模式)。
信號處理板6(A到D)中的每一個在設(shè)備信息存儲部件83中存儲這些輸入/輸出信號格式中的它自己的輸7W輸出信號格式。
圖37是示出控制板6X的功能構(gòu)造示例的框圖。獲取部件91從各信號處理才反6(A到D)獲取信號處理板ID、處理內(nèi)容信息以及輸A/輸出信號格式。處理板表創(chuàng)建部件92基于由獲取部件91獲得的信號處理板ID來創(chuàng)建用于標(biāo)識連接到光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的設(shè)備的處理板表。判斷部件93針對處理板表中是否存在變化、是否存在外部輸入設(shè)備或中間設(shè)備作為處理板、是否存在尚未建立的信號路徑、以及信號路徑的數(shù)量是否為多個，執(zhí)行判斷處理。
信號路徑表創(chuàng)建部件94創(chuàng)建并存儲表示連接到光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的各信號處理板6(A到D)的信號路徑的信號路徑表。選擇部件95基于判斷部件93的判斷結(jié)果來執(zhí)行各種選擇處理。警報部件96基于判斷部件93的判斷結(jié)果對用戶給出各種警報。優(yōu)先級水平確定部件97在存在多個信號路徑的情況下確定信號路徑的優(yōu)先級水平。顯示部件98對所確定的信號路徑、參數(shù)輸入畫面等的顯示進行控制。參數(shù)設(shè)置部件99基于由顯示部件98顯示的參數(shù)輸入畫面來執(zhí)行設(shè)置諸如分辨率之類的參數(shù)的處理。
圖38A和圖38B是圖解說明信號路徑表創(chuàng)建處理的流程圖。接下來，參照圖38A和圖38B,將描述信號路徑表創(chuàng)建處理。例如，在接通信號處理設(shè)備5D的電源之后立即執(zhí)行該處理。
在步驟Sl中，控制板6X的獲取部件91執(zhí)行從連接到光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的各信號處理板6(A到D)獲取信號處理板ID的處理。具體來說，獲取部件91請求各信號處理板6(A到D)經(jīng)由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B發(fā)送信號處理板ID。
各信號處理板6(A到D)經(jīng)由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B將設(shè)備信息存儲部件83中存儲的信號處理板ID通知給控制板6X。
在步驟S2中，控制板6X的處理板表創(chuàng)建部件92執(zhí)行將信號處理板ID添加到處理板表的處理。具體來說，處理^創(chuàng)建部件92將從獲取部件91提供的信號處理板ID添加到存儲在內(nèi)部的處理板表。
圖39是示出處理板表的示例的說明圖。在本示例中，由于連接了信號處理板6(A到D)，因此創(chuàng)建如圖39所示的處理板表。在所例示的示例中，作為處理板的名稱，相互關(guān)聯(lián)地描述設(shè)備A到D及其各自的信號處理板ID ( 00010等)。
接下來，在步驟S3中，判斷部件93判斷處理板表中是否存在任何變化。即，將在先前接通電源時創(chuàng)建的處理板表與在這一次接通電源時創(chuàng)建的處理板表進行比較。如果這兩者之間沒有變化，那么由于已經(jīng)創(chuàng)建了信號路徑表，因此本處理結(jié)束。
相對照的是，如果在步驟S3中由判斷部件93判定在處理板表中存在任何變化，那么在步驟S4中獲取部件91執(zhí)行從已經(jīng)添加的信號處理板獲取處理內(nèi)容信息和輸入/輸出信號格式的處理。具體來說，獲取部件91請求新加入這一次創(chuàng)建的處理板表的信號處理板發(fā)送其處理內(nèi)容信息和輸入/輸出信號格式。
接收到該請求的信號處理板讀取其設(shè)備信息存儲部件83中存儲的其自己的處理內(nèi)容信息和輸入/輸出信號格式，并將所讀取的信息經(jīng)由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B通知給控制板6X。
在從新添加的處理板接收到處理內(nèi)容信息和輸入/輸出信號格式時，控制板6X的獲取部件91將它提供給信號路徑表創(chuàng)建部件94。在步驟S5中，信號路徑表創(chuàng)建部件94還將從獲取部件91提供的處理內(nèi)容信息和輸入/輸出信號格式添加到信號路徑表，并創(chuàng)建新的信號路徑表。
圖40到圖44均為示出處理路徑表的示例的說明圖。由于在第一次接通信號處理設(shè)備5D的電源時不存在先前的處理板表和信號處理表，因此創(chuàng)建所有所連接的信號處理板的處理板表和信號處理表。圖40示出了按此方式創(chuàng)建的信號路徑表的示例。
在圖40所示的示例中，信號處理板6A具有外部信號輸入(a)作為其處理內(nèi)容，其輸入信號格式是525i(60I)、 525p(60P)或U25i(601),類似的是，對應(yīng)的輸出信號格式是525i(60I)、 525p(60P)或1125i(60I)。即，外部信號輸出(a)是指輸入的信號格式被原樣輸出。
信號處理板6B具有去噪(a)作為其處理內(nèi)容，其輸入信號格式是525i(60I)或525p(60P),并且與輸入信號格式相對應(yīng)，信號輸出格式分別是525i(60I)或525p(60P)。
即，在去噪(a)中，在去除了噪聲之后，用輸入信號格式525i(60I)或525p(60P)輸入的輸入被輸出為采用對應(yīng)的輸出信號格式(即，525i(60I)或525p(60P))的信號。
信號處理板6C具有分辨率創(chuàng)建(a)作為其處理內(nèi)容，其輸入信號格式是525i(601)，并且信號輸出格式是720p(60P)或U25i(601)。
即，信號處理板6C在其分辨率創(chuàng)建處理之后，采用輸出信號格式720p(60P)或輸出信號格式1125i(60I)輸出采用輸入信號格式525i(60I)輸入的信號。
信號處理板6D具有外部信號輸出(a)作為其處理內(nèi)容，其輸入信號格式525i(60I)、 525p(60P)或720p(60P),并且與輸入信號格式相對應(yīng)，信號輸出格式分別是525i(601)、 525p(60P)或720p(60P)。
即，信號處理板6D具有將輸入的信號原樣輸出到外部的功能。接下來，在步驟S6中，控制板6X的判斷部件93判斷在信號路徑表中是否存在任何外部輸入設(shè)備。在圖40所示的信號路徑表的情況下，存在充當(dāng)外部輸入設(shè)備的信號處理板6A。假設(shè)在信號路徑表中不存在外部輸入設(shè)備，那么不可能執(zhí)行連接處理。因此，如果判斷部件93判定在信號路徑表中不存在外部輸入設(shè)備，那么警報部件96在步驟S7中執(zhí)行給出警報的處理。具體來說，呈現(xiàn)諸如"不可進行連接，因為不存在外部輸入設(shè)備"的消息。
如果判斷部件93判定在信號路徑表中存在外部輸入設(shè)備，那么在步驟S8中，選擇部件95執(zhí)行選擇外部輸入設(shè)備的處理。即，從在處理板表中描述的設(shè)備中選擇一個外部輸入設(shè)備。例如，在此選擇信號處理板6A。
在步驟S9中，信號路徑表創(chuàng)建部件94將輸入信號格式是與外部輸入設(shè)備的輸出信號格式相對應(yīng)的信號格式的任何其他信號處理板設(shè)置成用于外部輸入設(shè)備的輸出設(shè)備。
具體來說，在步驟S8中選擇的信號處理板6A具有輸出信號格式525i(60I)、 525p(60P)或U25i(601)。
具有與這些輸出信號格式中的任何一個相對應(yīng)的輸入信號格式的設(shè)備是信號處理板6B(525i(601)、 525p(60P))、信號處理板6C (525i(601))以及信號處理板6D (525i(60I)、 525p(60P))。
因此，如圖41中的信號路徑表所示，將信號處理板6B、 6C以及6D中的每一個描述為針對信號處理板6A的輸出設(shè)備。類似的是，將信號處理板6A描述為信號處理板6B、6C以及6D中的每一個的輸入設(shè)備。
這樣，創(chuàng)建了將信號處理板6A的輸出提供給信號處理板6B、 6C或6D的信號路徑。
接著，在步驟S10中，控制板6X的判斷部件93判斷信號路徑表中是否存在任何其他外部輸入設(shè)備。如果存在任何其他外部輸入設(shè)備，那么本處理返回到步驟S8，并再次選擇新的外部輸入設(shè)備。在步驟S9中， 針對所選擇的外部輸入設(shè)備執(zhí)行創(chuàng)建信號路徑表的處理。
然而，在圖40或圖41所示的信號路徑表的情況下，除了信號處理 板6A，不存在其他外部輸入設(shè)備。因此，本處理從步驟S10進行到步驟 Sll。在步驟S11中，判斷部件93判斷在信號路徑表中是否存在任何中 間設(shè)備。中間設(shè)備是指既不是外部輸入設(shè)備也不是外部輸出設(shè)備的設(shè)備。 換句話說，中間設(shè)備是指位于外部輸入設(shè)備與外部輸出設(shè)備之間的設(shè)備。
順便指出，如果在信號路徑表中不存在中間設(shè)備，那么將從外部輸 入設(shè)備輸入的處理信號直接原樣輸出到外部輸出設(shè)備。因此，實際上不 創(chuàng)建信號路徑。因此，在此情況下，在步驟S9中，警報部件96顯示諸 如"沒有要連接的設(shè)備"的消息。
如果在步驟Sll中判斷部件93判定在信號路徑表中存在中間設(shè)備， 那么在步驟S12中，選擇部件95執(zhí)行從信號路徑表選擇中間設(shè)備的處理。
在圖40或圖41所示的信號路徑表的示例的情況下，信號處理板6B 和信號處理板6C是中間設(shè)備。因此，在步驟S12中，例如，選擇信號 處理板6B。在步驟S13中，信號路徑表創(chuàng)建部件94將輸入信號格式是 與中間設(shè)備的輸出信號格式相對應(yīng)的信號格式的任何其他信號處理板設(shè)
置成用于中間設(shè)備的輸出設(shè)備。
這樣，如例如圖42所示，將信號處理板6C和信號處理板6D均描 述為針對信號處理板6B的輸出設(shè)備，并將信號處理板6B描述為針對信 號處理板6C和信號處理板6D中的每一個的輸入設(shè)備。
接下來，在步驟S14中，判斷部件93判斷在信號路徑表中是否存 在任何其他中間設(shè)備。在圖40或圖42中的信號路徑表的情況下，信號 處理板6C也是中間設(shè)備。因此，本處理返回到步驟S12，并且選擇部件 95選擇信號處理板6C作為中間設(shè)備。然后，在步驟S13中，如圖43所 示，信號路徑表創(chuàng)建部件94將信號處理板6D描述為針對信號處理板6C 的輸出設(shè)備，并將信號處理板6C描述為針對信號處理板6D的輸入設(shè)備。
在步驟S14中，判斷部件93再次判斷在信號路徑表中是否存在任 何其他中間設(shè)備。在圖40或圖43中的信號路徑表的情況下，不再存在任何其他中間設(shè)備。因此，在步驟S15中，判斷部件93判斷是否存在尚 未建立的任何信號路徑。如圖43中的信號路徑表所示，沒有針對從充當(dāng) 中間設(shè)備的信號處理板6C的頂部起的第二條路徑描述輸出設(shè)備。類似的 是，沒有針對從頂部起的第四條路徑描述輸出設(shè)備。這意味著尚未建立 該路徑。因此，在步驟S16中，信號路徑表創(chuàng)建部件94執(zhí)行刪除尚未建立 的任何信號路徑的處理。具體來說，刪除圖中所示的從信號處理板6C的 頂部起的第二和第四條路徑。這樣，信號路徑表變成如圖44所示的那樣。如果在步驟S15中判定沒有尚未建立的信號路徑，那么不需要步驟 S16中的處理因此跳過它。然后，在步驟S17中，判斷部件93判斷是否存在多條信號路徑。 如果存在多條信號路徑，那么在步驟S18中，執(zhí)行用于從該多條信號路 徑中選擇一條信號路徑的優(yōu)先級水平確定處理。稍后將描述該優(yōu)先級水 平確定處理的詳情。如果在步驟S17中判斷部件93判定不存在多條信號路徑，那么跳 過步驟S18中的優(yōu)先級水平確定處理。接著，在步驟S19中，顯示部件 98執(zhí)行顯示信號路徑的處理。具體來說，在步驟S18、或步驟S9、 S13 或S16中創(chuàng)建的信號路徑被顯示在監(jiān)視器等上并被呈現(xiàn)給用戶。圖45到圖49均為示出信號路徑的示例的說明圖，圖50到圖53 均為示出信號處理設(shè)備的信號路徑切換操作的示例的說明圖。如圖45所示圖解說明了圖44中的信號路徑表中描述的信號路徑。 如圖46到圖49所示，這些信號路徑包括4條信號路徑。為了實現(xiàn)圖46中的信號路徑，如圖50所示，使信號處理板6A的 光輸出部件30 (TX)與例如第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并j吏信號處理 板6D的光輸入部件40 (RX)與第一層中的同一光波導(dǎo)2(00)相對。在圖46所示的信號路徑中，充當(dāng)外部輸入設(shè)備的信號處理板6A將 采用輸入信號格式525i(60I)或626p(60P)輸入的信號以同一格式原樣輸 出給充當(dāng)外部輸出設(shè)備的信號處理板6D，并且信號處理板6D以同一輸 出信號格式原樣輸出該信號。即，在此情況下，輸入的信號直接通過，實際上不執(zhí)行處理。為了實現(xiàn)圖47中的信號路徑，如圖51所示，^吏信號處理板6A的 光輸出部件30 (TX)與例如第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并使信號處理 板6B的光輸入部件40 (RX)與第一層中的同一光波導(dǎo)2(00)相對。此夕卜， 使信號處理才反6B的光輸出部件30 (TX)與例如第二層中的光波導(dǎo)2(01) 相對，并使信號處理板6D的光輸入部件40 (RX)與第二層中的同一光波 導(dǎo)2(01)相對。在圖47所示的信號路徑中，按順序布置信號處理板6A、 6B以及 6D。信號處理板6A將采用輸入信號格式525i(60I)或525p(60P)輸入的信 號提供給充當(dāng)具有去噪功能的中間設(shè)備的信號處理板6B。信號處理板6B 從采用輸入信號格式525i(60I)或525p(60P)輸入的信號中去除噪聲，并將 該信號輸出給充當(dāng)外部輸出設(shè)備的信號處理板6D,作為采用對應(yīng)的輸出 信號格式的輸出信號。信號處理板6D將采用輸入信號格式525i(60I)或 525p(60P)輸入的信號以該格式原樣輸出。為了實現(xiàn)圖48中的信號路徑，如圖52所示，使信號處理板6A的 光輸出部件30 (TX)與例如第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并使信號處理 板6C的光輸入部件40 (RX)與第一層中的同一光波導(dǎo)2(00)相對。此夕卜， 使信號處理壽反6C的光輸出部件30 (TX)與例如第二層中的光波導(dǎo)2(01) 相對，并4吏信號處理板6D的光輸入部件40 (RX)與第二層中的同一光波 導(dǎo)2(01)相對。在圖48所示的信號路徑中，按順序布置信號處理板6A、 6C以及 6D。信號處理板6A接收輸入信號格式525i(60I)的信號的輸入，并以該 格式將它原樣提供給充當(dāng)中間設(shè)備的信號處理板6C。信號處理板6C針 對采用輸入信號格式525i(60I)輸入的信號執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理，并采用 輸出信號格式720p(60P)將該信號輸出給充當(dāng)外部輸出設(shè)備的信號處理 板6D。信號處理板6D將釆用輸入信號格式720p(60P)輸入的信號以該 格式原樣輸出給外部設(shè)備。為了實現(xiàn)圖49中的信號路徑，如圖53所示，使信號處理板6A的 光輸出部件30 (TX)與例如第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并使信號處理的同一光波導(dǎo)2(00)相對。此外， 使信號處理板6B的光輸出部件30 (TX)與例如第二層中的光波導(dǎo)2(01) 相對，并使信號處理板6C的光輸入部件40 (RX)與第二層中的同一光波 導(dǎo)2(01)相對。此外，使信號處理板6C的光輸出部件30 (TX)與例如第三 層中的光波導(dǎo)2(02)相對，并使信號處理板6D的光輸入部件40 (RX)與第 三層中的同一光波導(dǎo)2(02)相對。在圖49所示的信號路徑中，按順序布置信號處理板6A、 6B、 6C 以及6D。充當(dāng)外部輸入設(shè)備的信號處理板6A接收采用輸入信號格式 525i(60I)的信號的輸入，并以該格式將它原樣提供給充當(dāng)中間設(shè)備的信 號處理板6B。信號處理板6B針對采用輸入信號格式525i(60I)輸入的信 號執(zhí)行去噪處理，并將該信號以同 一信號格式輸出給充當(dāng)中間設(shè)備的信 號處理板6C。信號處理板6C針對采用輸入信號格式525i(60I)輸入的信號執(zhí)行分 辨率創(chuàng)建處理，并采用輸出信號格式720p(60P)將該信號輸出給充當(dāng)外部 輸出設(shè)備的信號處理板6D。信號處理板6D將采用輸入信號格式 720p(60P)輸入的信號以該格式原樣輸出給外部設(shè)備。按此方式，由于存在四條信號路徑，因此優(yōu)先級水平確定部件97 在步驟S18中執(zhí)行確定優(yōu)先級水平確定處理中的一條信號路徑的處理。 為此，優(yōu)先級水平確定部件97具有如圖54所示的功能構(gòu)造。選擇部件101執(zhí)行從多條信號路徑中選擇一條信號路徑的處理。權(quán) 重計算部件102計算由選擇部件101選擇的信號路徑的權(quán)重。判斷部件 103判斷是否針對所有信號路徑執(zhí)行了權(quán)重計算處理，如果存在尚未對其 執(zhí)行計算的任何信號路徑，那么使得選擇部件101再次選擇另一信號路 徑。確定部件104基于由權(quán)重計算部件102計算出的權(quán)重來確定優(yōu)先級 水平。接下來，參照圖55中的流塵土，描述優(yōu)先級水平確定處理。在步 驟S31中，選擇部件101從多條信號路徑中選擇一條信號路徑。例如， 在此從圖46到圖49所示的路徑中選擇圖46所示的信號路徑。在步驟S32中，權(quán)重計算部件102對各處理板的優(yōu)先級水平的權(quán)重提供給控 制板6X。權(quán)重計算部件102記錄這些權(quán)重。在圖46中的信號路徑的情 況下，信號處理板6A和信號處理板6D的權(quán)重均為0，因此它們的和值 為0。接著，在步驟S33中，判斷部件103判斷是否選擇了所有信號路徑。 在本情況下，由于尚未選擇所有信號路徑，因此在步驟S31中，選擇部 件101使選擇部件101再次選擇另一信號路徑。這樣，例如，選擇圖47 中的信號路徑。在步驟S32中，權(quán)重計算部件102計算圖47中的信號路 徑中的各設(shè)備的權(quán)重。在此情況下，信號處理板6A的權(quán)重是0，信號處 理板6B的權(quán)重是3，信號處理板6D的權(quán)重是0，因此它們的和值變成3。然后順次執(zhí)行類似的處理。在圖48所示的信號路徑的情況下，信 號處理板6A的權(quán)重是0，信號處理板6C的權(quán)重是2，信號處理板6D的 權(quán)重是0，因此它們的和值變成2。此外，在圖49所示的信號路徑的情 況下，信號處理板6A的權(quán)重是0，信號處理板6B的權(quán)重是3，信號處 理板6C的權(quán)重是2，信號處理板6D的權(quán)重是0，因此它們的和值變成5。如果在步驟S33中判定選擇了所有信號路徑，那么在步驟S34中， 確定部件104按和值的大小順序來確定優(yōu)先級水平。即，在本情況下， 當(dāng)按順序示出時，圖46到圖49所示的四條信號路徑的權(quán)重的和值是如 圖56所示的那樣。圖45所示的去噪后執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理的信號路徑 的權(quán)重的和值是最大的，為5，并且圖47所示的執(zhí)行去噪的信號路徑的 權(quán)重的和值是第二大的，為3。圖48所示的執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理的情況 下的和值是第三大的，為2。圖46所示的信號路徑的和值是最小的，該 值為0。因此，在此情況下，優(yōu)先級水平變成如圖56所示的那樣。因此， 在步驟S35中，確定部件104將優(yōu)先級水平最高的信號路徑確定為要顯 示的信號路徑。在圖56中的例子的情況下，選擇在去噪后執(zhí)行分辨率創(chuàng) 建處理的信號路徑。因此，在圖38B中的步驟S19中的顯示信號路徑的處理中，在本示例的情況下，顯示圖49所示的信號路徑。盡管在上述優(yōu)先級水平確定處理中利用預(yù)先為各處理板設(shè)定的權(quán) 重來確定優(yōu)先級水平，但是可以基于為各信號路徑假想的假想路徑來確 定權(quán)重。在這種情況下，將優(yōu)先級水平確定部件97構(gòu)造成例如如圖57 所示的那樣。存儲部件111預(yù)先存儲缺省優(yōu)先級水平。缺省水平設(shè)置部件112對 存儲部件111中存儲的缺省水平進行設(shè)置。判斷部件113判斯是否存在 具有假想的信號路徑的任何信號處理設(shè)備。如果存在具有假想的信號路 徑的任何信號處理設(shè)備，那么選擇部件114執(zhí)行從假想的信號路徑選擇 最上游的信號處理設(shè)備的處理。刪除部件115執(zhí)行刪除包括未實際連接的信號處理板的任何假想信 號路徑的處理。校正部件116執(zhí)行基于由選擇部件114選擇的優(yōu)先級水 平對由缺省水平設(shè)置部件112設(shè)置的缺省優(yōu)先級水平進行校正的處理。 確定部件117確定優(yōu)先級水平最高的信號路徑。接下來，參照圖58中的流程圖，將描述基于假想的信號路徑的優(yōu) 先級水平確定處理。在步驟S51中，缺省水平設(shè)置部件112設(shè)置缺省優(yōu)先級水平。具體 來說，在此將預(yù)先存儲在存儲部件111中的缺省水平設(shè)置為臨時優(yōu)先級 水平。作為缺省優(yōu)先級水平，例如，也可以設(shè)定通過圖55中的上述處理 所確定的優(yōu)先級水平。在這種情況下，在此將圖59所示的優(yōu)先級水平設(shè) 定為臨時優(yōu)先級水平。即，第一個是在去噪之后執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理的信號路徑，第二個 是執(zhí)行信號去除的信號路徑，第三個是執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理的信號路徑， 第四個是執(zhí)行直通處理(pass-through process)的信號路徑。接著，在步驟S52中，判斷部件113判斷是否存在具有假想的信號 路徑的任何信號處理板。即，在本實施例的情況下，對于每個信號處理 板，預(yù)先存儲當(dāng)該信號處理板被使用時的假想信號路徑的優(yōu)先級水平。 然后，這些信號路徑連同信號處理板ID—起也被提供給控制板6X。例 如，如果圖60中所示的假想信號路徑被加到信號處理板6C，則它們被提供給控制板6X。在圖60中的例子的情況下，第一個是針對外部輸入、 時間分辨率創(chuàng)建、分辨率創(chuàng)建以及外部輸出的信號路徑，第二個信號路 徑是針對外部輸入、分辨率創(chuàng)建以及外部輸出的信號路徑，第三個信號 路徑是針對外部輸入、去噪、分辨率創(chuàng)建以及外部輸出的信號路徑。
在步驟S53中，選擇部件114選擇最上游的信號處理板的假想信號 路徑。具體來說，在具有步驟S51中的處理中臨時設(shè)定的優(yōu)先級水平中 的最高優(yōu)先級水平的信號路徑中，選擇選擇位于其信號流程的最上游側(cè) 的信號處理板的假想信號路徑。具體來說，由于在步驟S51中設(shè)定了圖 59所示的優(yōu)先級水平，因此具有最高優(yōu)先級水平的第一信號路徑中的信 號處理的順序是信號處理板6A、 6B、 6C以及6D的順序。
因此，信號處理板6A位于最上游，信號處理板6D位于最下游。如 果假想信號路徑被加到信號處理板6B和信號處理板6C，那么選擇位于 最上游側(cè)的信號處理板6B的假想信號路徑。在本情況下，由于未對信號 處理板6B附加假想信號路徑，因此選擇如圖60所示的信號處理板6C 的假想信號路徑。這樣，可以設(shè)置更優(yōu)化的信號路徑。
在步驟S54中，判斷部件113判斷是否存在包括未連接的信號處理 板的任何假想信號路徑。即，判斷在步驟S53的處理中選擇的假想信號 路徑中是否存在未實際連接的任何信號處理板，以及是否包括不能執(zhí)行 的功能。
即，判斷在不連接另一處理板的情況下是否不能執(zhí)行該處理。如果 在不連接另一處理板的情況下不能執(zhí)行該處理，那么由于不可能執(zhí)行假 想信號路徑，因此在步驟S55中，刪除部件115刪除包括這種未連接的 信號處理板的假想信號路徑。在圖60中的例子的情況下，第一信號路徑 的時間分辨率創(chuàng)建處理是不能通過信號處理板6A到6D中的任何一個來 執(zhí)行的功能。因此，沒有用于時間分辨率創(chuàng)建處理的信號處理板被連接。 因此，刪除該假想信號路徑。
如果在步驟S54中判定不存在包括未連接信號處理板的假想信號路 徑，那么由于不存在要刪除的假想信號路徑，因此跳過步驟S55的處理。
接下來，在步驟S56中，校正部件116執(zhí)行利用假想信號路徑來校正缺省優(yōu)先級水平的處理。在此情況下，根據(jù)假想信號路徑的優(yōu)先級水
平優(yōu)先于缺省優(yōu)先級水平。因此，利用在步驟S55中設(shè)置的假想信號路 徑來校正圖59所示的、在步驟S51的處理中設(shè)定的優(yōu)先級水平，得到如 圖61所示的優(yōu)先級水平。
即，在圖60中，在圖59中排第三的分辨率創(chuàng)建排第一，在圖59 中排第一的、去噪后執(zhí)行分辨率創(chuàng)建的處理被賦予第二優(yōu)先級水平。因 此，圖59中的第三優(yōu)先級水平被賦予最高優(yōu)先級水平，得到如圖61所 示的優(yōu)先級水平。
在步驟S57中，確定部件117執(zhí)行將優(yōu)先級水平最高的信號路徑確 定為要顯示的信號路徑的處理。具體來說，確定部件117將圖61中的用 于執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理的第一條信號路徑(即，圖48中的信號路徑)確 定為要顯示的信號路徑。
因此，在此情況下，在圖38B中的步驟S19中，顯示圖48所示的 該信號路徑。
應(yīng)當(dāng)指出，如果語音延遲控制板被連接作為功能板，那么也可以將 信號處理設(shè)備5D構(gòu)造成執(zhí)行所謂的唇同步處理，在該處理中，基于所設(shè) 定的信號路徑，使與圖像信號的處理時間相當(dāng)?shù)难舆t和與語音信號的處 理時間相當(dāng)?shù)难?amp;目互同步。
例如，如果將圖46到圖49所示的信號處理板6A到信號處理板6D 的圖像信號處理時間的長度分別設(shè)定為0、 1、 2以及0，那么通過在設(shè)置 圖46所示的信號路徑時將語音延遲的量設(shè)為O，在設(shè)置圖47所示的信號 路徑時將語音延遲的量設(shè)為1，在設(shè)置圖48所示的信號路徑時將語音延 遲的量設(shè)為2，在設(shè)置圖49所示的信號路徑時將語音延遲的量設(shè)為3， 可以通過語音延遲控制電路來控制相應(yīng)的延遲時間。
上述處理序列可以用硬件來執(zhí)行也可以用軟件來執(zhí)行。如果要用軟 件來執(zhí)行該處理序列，那么將構(gòu)成該軟件的程序從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)安裝 到嵌入在專用硬件中的計算機中，或者安裝到例如可以在安裝有各種程 序時執(zhí)行各種功能的通用計算機中。
<根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備中的信號處理的另一操作示例>圖62是示出根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備的另一具體例子的 結(jié)構(gòu)圖。接下來，將描述在根據(jù)第四實施例的信號處理設(shè)備中執(zhí)行的 信號處理的另一例子。在此，在圖62中，用立體示意圖來顯示該信號 處理設(shè)備。
近年來，由于輸入圖像的帶寬增大，因此在圖像處理系統(tǒng)中，存在 并行布置多個具有相對窄的帶寬的LSI (大規(guī)模集成電路)和模塊以同 時執(zhí)行處理的如下情況。在此情況下，有必要按統(tǒng)一的方式來控制大量 LSI和模塊。此時，對所有受控設(shè)備進行獨立控制是很復(fù)雜的，并且在 機制方面趨于變得很冗長。因此，往往采用廣播型控制。
如果采用廣播型控制信號，那么控制設(shè)備只需向多個受控設(shè)備輸出 公共控制信號，從而方便了控制。
然而，應(yīng)當(dāng)指出，如果采用廣播型控制信號，那么存在的問題在于 變得難以找到出故障的受控設(shè)備，其結(jié)果是變得難以確保操作的可靠性。
因此，將描述如下控制通過該控制，在才艮據(jù)上述第四實施例的信 號處理設(shè)備，利用廣播型控制信號來控制多個設(shè)備，并且還可以確保操 作的可靠性。
信號處理設(shè)備5E包括控制板6X和具有預(yù)定功能的多個信號處理板 6(A到E)，作為功能板。由光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B經(jīng)由任意信號路徑連接各功能 板。在本示例中，設(shè)置有圖像質(zhì)量檢測部件作為信號處理板6A、 Y/C分 離部件作為信號處理板6B、 LT轉(zhuǎn)換部件作為信號處理板6C、分辨率轉(zhuǎn) 換部件作為信號處理板6D以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件作為信號處理板6E。
在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B中，通過間隔物70層疊參照圖1A到圖15C描述 的光波導(dǎo)2(A到E)中的任一種光波導(dǎo)，并設(shè)置有控制信號傳輸層71， 其中在控制板6X與各信號處理板6(A到E)之間并且在各信號處理板6(A 到E)之間傳輸控制信號；和數(shù)據(jù)傳輸層72，其中在各信號處理板6(A到 E)之間傳輸數(shù)據(jù)。
在每個層中的光波導(dǎo)2中，如上所述，通過由于第一光導(dǎo)部件20 和第二光導(dǎo)部件21之間的折射率的差異而導(dǎo)致的折射、設(shè)置在第一光導(dǎo) 部件20中的不規(guī)則反射體24的不規(guī)則反射等，從光波導(dǎo)2的外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。然后，沒有光沿光波導(dǎo)2 的層疊方向泄漏，并且信號在各光波導(dǎo)2中獨立傳輸。
控制板6X和信號處理板6(A到E)均包括輸出光信號的單個或多個 光輸出部件30，以及向其輸入光信號的單個或多個光輸入部件40。此夕卜， 控制板6X和信號處理板6(A到E)均包括對從光輸出部件30輸出的信號 和從光輸入部件40輸入的信號執(zhí)行處理的信號處理部件61。在信號處理 部件61中可以分別設(shè)置用于控制信號的處理部件和針對數(shù)據(jù)的處理部 件。
根據(jù)信號傳輸模式等，光輸出部件30包括用于輸出單個波長的光 的構(gòu)造，或用于輸出兩個或更多個不同波長的光的構(gòu)造。在用于輸出單 個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸出部件30包括位于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的 外周上的LD，光輸出方向指向光波導(dǎo)2的第一光導(dǎo)部件20。
在用于輸出不同波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸出部件30A、參照圖23描述的光輸出部件30B或參照圖25 描述的光輸出部件30C等。
根據(jù)光輸出部件30的構(gòu)造和信號傳輸模式，光輸入部件40包括能 夠接收從光輸出部件30輸出的單個波長的光的構(gòu)造，或能夠接收兩個或 更多個不同波長中的每一個的光的構(gòu)造。
在能夠接收單個波長的光的構(gòu)造的情況下，光輸入部件40包括位 于光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7A的外周上的光電檢測器，光接收部件指向光波導(dǎo)2的第 一光導(dǎo)部件20。
在能夠接收不同波長的光的構(gòu)造的情況下，例如，設(shè)置有參照圖19 描述的光輸入部件40A、參照圖23等描述的光輸入部件40B或參照圖 25等描述的光輸入部件40C。
光輸出部件30和光輸入部件40均配備有移動機構(gòu)60，并沿光波導(dǎo) 2的層疊方向移動以:故布置在允許針對任意光波導(dǎo)2入射或出射光的位 置處，從而在控制板6X和信號處理板6(A到E)之間切換光路。
在信號處理設(shè)備5E中，將控制板6X和信號處理板6(A到E)安裝 到基板63。 M63是安裝a的一個示例，并包括未示出的電源和冷卻風(fēng)扇，以及插座64,控制板6X和信號處理板6(A到E)被可分離地安裝到該插座64。電力-皮供應(yīng)給控制板6X和信號處理板6(A到E)。
插座64被安裝在沿光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的外周的多個位置處。當(dāng)將控制板6X或各信號處理板6(A到E)安裝到任意插座64時，光輸出部件30和光輸入部件40由移動機構(gòu)60移動從而與所需光波導(dǎo)2相對，從而使得能夠入射/出射光。
在構(gòu)成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的每個層中的光波導(dǎo)2中，從外周上的任意位置入射的光沿光波導(dǎo)2的全周向出射。這樣，無論控制板6X或信號處理板6(A到E)中的每一個配合到哪一個插座64中，都可以針對光波導(dǎo)2入射/出射光。
這樣，在信號處理設(shè)備5E中，可以通過改變或添加安裝到基板63的信號處理板6來改變功能或添加功能。
圖63是示出參照圖62描述的控制板6X的功能構(gòu)造示例的框圖?？刂瓢?X包括主控制部件211、廣播型控制部件212、異常判斷部件213以及通信部件214。
主控制部件211執(zhí)行基本電源控制、對廣播控制部件212的初始化以及諸如在異常事件時的復(fù)位之類的系統(tǒng)維護和管理。廣播型控制部件212具有圖62所示的各信號處理板6(A到E)的狀態(tài)機，并根據(jù)基于用戶的操作而來自主控制部件211的指令，向各信號處理板6(A到E)輸出廣播型控制信號以控制其操作。
異常判斷部件213接收來自信號處理板6(A到E)的錯誤信號，判斷它們中的哪個已經(jīng)發(fā)生了故障，并將判斷結(jié)果通知給主控制部件11。
通信部件214包括圖62所示的光輸出部件30、光輸入部件40等，并通過光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的選定的光波導(dǎo)2與各信號處理板6(A到E)通信。
圖64是示出參照圖63描述的主控制部件211的功能構(gòu)造示例的框圖。主控制部件211具有諸如判斷部件221、初始化部件222、顯示控制部件223以及指示部件224之類的功能組件。
判斷部件221執(zhí)行各種確定處理，如是否已經(jīng)從異常判斷部件213接收到關(guān)于異常的通知，或是否已經(jīng)命令結(jié)束。初始化部件222執(zhí)行對廣播型控制部件212進行初始化的處理。顯示控制部件223執(zhí)行使得預(yù)定消息被顯示給用戶的控制。指示部件224通過廣播型控制部件212向信號處理板6(A到E)的各部件輸出各種指令。
接下來，將描述各信號處理板6(A到E)的功能。信號處理板6A(以下也稱為圖像質(zhì)量檢測部件)檢測從外部輸入的信號的場強，或檢測輸入的視頻信號是否采用2-3下拉(pull-down)格式的視頻信號。
信號處理板6B (以下也稱為Y/C分離部件)將從圖像質(zhì)量檢測部件6A提供的視頻信號分離成亮度信號Y和色度信號C。此時，還執(zhí)行將4:2:2 YUV信號轉(zhuǎn)換成4:4:4信號的處理?？梢园慈魏畏绞脚渲肶/C分離部件6B，只要它具有將亮度信號與色度信號相互分開的功能即可。
信號處理板6C (以下也稱為I/P轉(zhuǎn)換部件)將從Y/C分離部件6B提供的視頻信號從隔行模式的信號轉(zhuǎn)換成逐行模式的信號。I/P轉(zhuǎn)換部件6C的配置也是任意的。
信號處理板6D (以下，也稱為分辨率轉(zhuǎn)換部件)對從I/P轉(zhuǎn)換部件6C提供的視頻信號的分辨率進行轉(zhuǎn)換。例如，執(zhí)行將輸入的SD (標(biāo)準(zhǔn)清晰度)信號轉(zhuǎn)換成HD (高清晰度)信號的處理。分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的配置也是任意的。
信號處理板6E (以下也稱為圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件)對從分辨率轉(zhuǎn)換部件6D提供的視頻信號的圖像質(zhì)量進行調(diào)節(jié)。具體來說，對視頻信號的電平進行調(diào)節(jié)，使得該信號變得適合于諸如LCD (液晶顯示器)、CRT (陰極射線管)或等離子顯示器之類的顯示設(shè)備。
圖65是示出控制處理中的信號路徑切換操作的示例的說明圖，在該控制處理中，控制板對每個信號處理板6(A到E)執(zhí)行故障檢測，該圖示出了位于圖62所示的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的控制信號傳輸層71側(cè)的信號路徑。
在信號處理設(shè)備5E中，為了從控制板6X向各信號處理板6(A到E)輸出廣播型控制信號，使控制板6X的光輸出部件30 (TX)與控制信號傳輸層側(cè)的第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對，并^f吏圖4象質(zhì)量檢測部件6A的笫一光輸入部件40 (RXO與第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對。類似的是，使Y/C分離部件6B的第一光輸入部件40 (RXO、 I/P轉(zhuǎn)換部件6C的第一光輸入部件40 (RXO、分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的第一光輸入部件40 (RXO以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E的光輸入部件40 (RXO均與第一層中的光波導(dǎo)2(00)相對。
由于信號處理板6(A到E)中的每一個均向隨后級中的信號處理板輸出同步型控制信號，并向控制板6X輸出錯誤信號，因此將光輸出部件30 (TX)配置成能夠例如通過波長復(fù)用來輸出兩線信號。
然后，為了從各信號處理板6(A到E)向控制板6X輸出錯誤信號，使圖像質(zhì)量檢測部件6的光輸出部件30 (TX)與第二層中的光波導(dǎo)(01)相對，使控制板6X的第二光輸入部件40(RX)與第二層中的光波導(dǎo)(01)相對。類似的是，使Y/C分離部件6B的光輸出部件30(TX)與第三層中的光波導(dǎo)(02)相對，使控制板6X的第二光輸入部件40(RX)與第三層中的光波導(dǎo)(02)相對。
此外，使I/P轉(zhuǎn)換部件6C的光輸出部件30 (TX)與第四層中的光波導(dǎo)(03)相對，使控制板6X的第四光輸入部件40 (RX)與第四層中的光波導(dǎo)(03)相對。此外，使分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的光輸出部件30 (TX)與第五層中的光波導(dǎo)(04)相對，使控制板6X的第五光輸入部件40(RX)與第五層中的光波導(dǎo)(04)相對。此外， >使圖l象質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E的光輸出部件30 (TX)與第六層中的光波導(dǎo)(05)相對，使控制板6X的第六光輸入部件40(RX)與第六層中的光波導(dǎo)(05)相對。
另 一方面，為了由各信號處理板6(B到E)從前一級中的信號處理板接收同步型控制信號，根據(jù)前一級中的圖像質(zhì)量檢測部件6A的光輸出部件30 (TX)，使后一級中的Y/C分離部件6B的第二光輸出部件訓(xùn)(RX)與第二層中的光波導(dǎo)2(01)相對。
類似的是,根據(jù)前一級中的Y/C分離部件6B的光輸出部件30 (TX)，使后一級中的I/P轉(zhuǎn)換部件6C的第二光輸出部件40 (RX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相對。此外，根據(jù)前一級中的I/P轉(zhuǎn)換部件6C的光輸出部件30 (TX)，使后一級中的分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的第二光輸出部件40 (RX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相對。此外，才艮據(jù)前一級中的分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的光輸出部件30(TX),使后一級中的圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E的第二光輸出部件40 (RX)與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相對。
在此，例如通過紅光來執(zhí)行從各信號處理板6(A到E)到控制板6X的錯誤信號的傳輸，并例如通過綠光來執(zhí)行從各信號處理板6(A到E)到后一級中的信號處理板的同步型控制信號的傳輸。由此各信號處理板6(A到E)可以通過單個層的光波導(dǎo)2來傳輸同步型控制信號和錯誤信號。
圖66是示出控制處理中的信號路徑切換操作的示例的說明圖，在該控制處理中，在各信號處理板6(A到E)之間傳輸數(shù)據(jù)，該圖示出了位于圖62所示的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的數(shù)據(jù)傳輸層72側(cè)的信號路徑。
通常，為了將將在前一級中的信號處理板中完成了對其的處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笠患壷械男盘柼幚戆澹箞D像質(zhì)量檢測部件6A的光輸出部件30 (TX)與數(shù)據(jù)傳輸層側(cè)的第二層中的光波導(dǎo)2(01)相對，并使Y/C分離部件6B的光輸入部件40 (RX)與第二層中的光波導(dǎo)2(01)相對。
類似的是，使Y/C分離部件6B的光輸出部件30 (TX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相對，并使I/P轉(zhuǎn)換部件6C的光輸入部件40 (RX)與第三層中的光波導(dǎo)2(02)相對。
此外，使I/P轉(zhuǎn)換部件6C的光輸出部件30 (TX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相對，并^f吏分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的光輸入部件40 (RX)與第四層中的光波導(dǎo)2(03)相對。
此外，^使分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的光輸出部件30 (TX)與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相對，并使圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E的光輸入部件40與第五層中的光波導(dǎo)2(04)相對。
圖67是圖解說明控制處理的流程圖。接下來，將描述檢測光波導(dǎo)(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B)連接的功能板的故障的處理。
在步驟S61中，控制板6X的判斷部件221判斷是否已經(jīng)從各信號處理板6(A到E)接收到關(guān)于異常的通知。如果已經(jīng)從各信號處理板6(A到E)接收到關(guān)于異常的通知，那么在步驟S62中，初始化部件222執(zhí)行對廣播型控制部件212進行初始化的處理。
例如，初始化部件222對各部件進行初始化，使得每個信號處理板6(A到E)根據(jù)輸入的隔行模式的SD信號來生成逐行模式的HD信號。 為此，初始化部件222對廣播型控制部件212進行控制，以通過圖65所 示的信號路徑向各信號處理板6(A到E)(即，圖像質(zhì)量檢測部件、Y/C 分離部件、LT轉(zhuǎn)換部件、分辨率轉(zhuǎn)換部件以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件)輸出 用于將隔行模式的SD信號轉(zhuǎn)換成隔行模式的HD信號的廣播型控制信 號。各信號處理板6(A到E)基于該控制信號而執(zhí)行它們各自的處理。稍 后將參照圖70中的流程圖來描述該處理的詳情。
各信號處理板6(A到E)如圖66所示的那樣級聯(lián)。從前一級輸入的 信號被處理并輸出到后一級。此時，還將同步型控制信號連同處理后的 信號一起從前一級經(jīng)由圖65所示的信號路徑輸出到后一級。當(dāng)在接收到 廣播型控制信號之后在固定時間內(nèi)未從前一級接收到同步型控制信號 時，信號處理板6(A到E)中的每一個向異常判斷部件213輸出錯誤信號 (后述圖70中的步驟S77中的處理)。
在從信號處理板6(A到E)中的每一個接收到錯誤信號時，異常判斷 部件213判斷哪一個已經(jīng)發(fā)生了故障，并將判斷結(jié)果通知給主控制部件 211 (后述圖72中的步驟S96中的處理)。
因此，在步驟S63中，在執(zhí)行了初始化處理之后(在輸出了廣播型 控制信號之后)，判斷部件221判斷在預(yù)先設(shè)定的固定時間內(nèi)是否接收到 關(guān)于異常的通知。將該固定時間設(shè)定為比如下時間稍長的時間當(dāng)所有 信號處理板6(A到E)正常操作時， 一直到由圖像質(zhì)量檢測部件6A處理 后的信號被順次地輸出到隨后的級，被圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E處理然后被 輸出所需的時間。因此，如果在該固定時間內(nèi)未接收到關(guān)于異常的通知， 那么判定各信號處理板6(A到E)正在正常操作。
如果在步驟S63中判定在固定時間內(nèi)接收到關(guān)于異常的通知，那么 在步驟S64中，判斷部件221判斷是否存在任何并未異常的設(shè)備。如果 存在任何并未異常的設(shè)備，那么在步驟S65中，初始化部件222對廣播 型控制部件212進行初始化以僅使用并未異常的設(shè)備?；谠摮跏蓟?， 廣播型控制部件212向各信號處理板6(A到E)輸出新的廣播型控制信號。
圖68A到圖68B均為示出在異常檢測時的信號路徑切換操作的示例的說明圖，示出了圖62所示的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)7B的數(shù)據(jù)傳輸層72側(cè) 的信號路徑。
例如，初始化部件222首先使得Y/C分離部件6B、 I/P轉(zhuǎn)換部件6C 以及分辨率轉(zhuǎn)換部件6D中的每一個如圖68A所示的那樣操作，并指示 各部件將輸入的隔行模式的SD信號轉(zhuǎn)換成逐行模式的HD信號。然而， 當(dāng)分辨率轉(zhuǎn)換部件6D發(fā)生故障并且變得不能執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理時，通 過向各信號處理板輸出廣播型控制信號來執(zhí)行初始化，從而將隔行格式
的SD信號轉(zhuǎn)換成逐行模式的SD信號并輸出。通過接收廣播型控制信號， 圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E認(rèn)識到前一級中的分辨率轉(zhuǎn)換部件6D發(fā)生了故障 并且變得不能執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，認(rèn)識到輸入的格式將會變化，并執(zhí) 行控制，使得根據(jù)所輸入的格式來執(zhí)行處理。在此，認(rèn)識到要輸入的信 號將從HD信號改變成SD信號。
在此情況下，向圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E輸出用于對信號路徑進行切 換以從I/P轉(zhuǎn)換部件6C接收數(shù)據(jù)的廣播型控制信號。在接收到該廣播型 控制信號時，圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E使得光輸入部件40 (RX)如圖68B所 示的那樣移動以與I/P轉(zhuǎn)換部件6C的光輸出部件30 (TX)的同 一層中的 光波導(dǎo)2相對。
這樣，切換到跳過發(fā)生故障的分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的信號路徑，并 根據(jù)向發(fā)生故障的分辨率轉(zhuǎn)換部件6D的后一級中的圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件 6E進行輸入所采用的格式來執(zhí)行圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)處理。這樣，至少避免了 用戶不能觀看圖像的的情況。
然后，在步驟S66中，在步驟S65中的初始化處理之后，判斷部件 221判斷在預(yù)先設(shè)定的固定時間內(nèi)是否接收到關(guān)于異常的通知。如果接收 到關(guān)于異常的通知，那么不再可以確保正常操作，因此顯示控制部件223 在步驟S67中執(zhí)行顯示異常的處理。具體來說，例如，執(zhí)行控制，以向 用戶呈現(xiàn)諸如"發(fā)生了異常，，的消息。用戶看到該消息，并在必要時釆 用諸如修理故障的措施。
在步驟S68中，判斷部件221判斷用戶是否命令了結(jié)束。如果尚未 命令結(jié)束，那么本處理返回到步驟S61,并重復(fù)執(zhí)行隨后的處理。如果在步驟S61中判定尚未接收到關(guān)于異常的通知，以及如果在步 驟S63或步驟S66中判定在預(yù)定時間內(nèi)未接收到關(guān)于異常的通知，那么 本處理進行到步驟S68，并判斷是否命令了結(jié)束。如果尚未命令結(jié)束， 那么本處理返回到步驟S61，并重復(fù)執(zhí)行隨后的處理。
如果在步驟S68中判定用戶命令了結(jié)束，那么在步驟S69中，指示 部件224對廣播型控制部件212進行控制以向各信號處理板6(A到E)輸 出用于指示結(jié)束的廣播型控制信號。各信號處理板6(A到E)基于該控制 信號來結(jié)束處理。
接下來，將描述信號處理板6(A到E)中的各處理。由于基本流程在 任何情況下都相同，因此本文中將以Y/C分離部件6B作為示例進行描 述。
圖69是示出Y/C分離部件6B的功能構(gòu)造示例的框圖。Y/C分離 部件6B包括判斷部件231、測量部件232、處理部件233以及輸出部件 234。盡管未示出，圖像質(zhì)量檢測部件6A、 1/P轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率轉(zhuǎn) 換部件6D以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E是按相同的方式被構(gòu)造的。
判斷部件231執(zhí)行諸如確定是否已經(jīng)接收到控制信號、所接收到的 廣播型控制信號是否與同步型控制信號相匹配、處理是否已完成、它自 己是否是最后一個設(shè)備以及是否已經(jīng)命令了結(jié)束之類的確定處理。
測量部件232執(zhí)行定時操作以測量從接收到廣播型控制信號起到接 收到同步型控制信號的時間。處理部件233執(zhí)行各壽反所特有的處理。在 本示例的情況下，由于它是Y/C分離部件6B中的處理部件，因此處理 部件233執(zhí)行將亮度信號與色度信號相互分離的處理。輸出部件234將 經(jīng)過處理部件233處理的處理后信號連同內(nèi)容與所接收到的廣播型控制 信號基本上相同的同步型控制信號一起輸出給后一級(在此情況下是I/P 轉(zhuǎn)換部件6C )。
圖70是示出Y/C分離部件中的個別處理的流程圖。接下來，將 描述Y/C分離部件6B中的個別處理。在步驟S71中，判斷部件231 判斷是否已經(jīng)接收到廣播型控制信號。該廣播型控制信號是在上述圖67 中的步驟S62或步驟S65的處理中輸出的廣播型控制信號。如果尚未接收到廣播型控制信號，那么重復(fù)執(zhí)行步驟S71的處理，直到接收到它。
如果在步驟S71中判定已經(jīng)接收到廣播型控制信號，那么在步驟 S72中，測量部件232開始測量直至接收到同步型控制信號為止的時間。 即，由于圖像質(zhì)量檢測部件6A位于Y/C分離部件6B的前一級，因此當(dāng) 圖像質(zhì)量檢測部件6A完成處理時，連同處理后的信號一起向Y/C分離 部件6B輸出同步型控制信號(圖像質(zhì)量檢測部件6A的后述步驟S81的 處理)。測量部件232測量在接收到該同步型控制信號前所用的時間。
在步驟S73中，判斷部件231判斷它自己(在此情況下是Y/C分離 部件6B )是否是信號處理板6(A到E)中的第一個設(shè)備。這些板中的每一 個均預(yù)先存儲關(guān)于它自己是否是第一個設(shè)備的信息，或如后述步驟S80 中那樣關(guān)于它自己是否是最后一個設(shè)備的信息。作為替換方式，可以按 秒或字段數(shù)或視頻信號的幀數(shù)的形式為每個板存儲在接收到廣播控制信 號之后直到從前一級輸入控制信號和處理后的信號所需的時間，從而每 個板自己根據(jù)該時間來判斷它自己的順序位置。
如果它自己不是第一個設(shè)備，那么在步驟S74中，判斷部件231判 斷是否已經(jīng)接收到同步型控制信號。如果它自己不是第一個設(shè)備，那么 連同處理信號一起從前一級中的設(shè)備提供同步型控制信號(后述步驟 S81)。這樣，如果未接收到同步型控制信號，那么在步驟S75中，測量 部件232判斷自從在步驟S72中開始測量起的時間是否已超過預(yù)先設(shè)定 的時限。該時限可以是在各部件中相同的時間，或者可以是與級聯(lián)連接 的各部件的順序相對應(yīng)的時間。
如果所經(jīng)過的時間尚未超過所述時限，那么本處理返回到步驟S74， 并重復(fù)執(zhí)行步驟S74和75中的處理，直到接收到同步型控制信號。如果 判定在所述時限內(nèi)從前一級已經(jīng)接收到同步型控制信號，那么在步驟S76 中，判斷部件231判斷兩個控制信號是否相匹配。即，在后述步驟S81 中，各部件向后一級輸出內(nèi)容與從廣播型控制部件212接收到的廣播型 控制信號基本上相同的控制信號，作為同步型控制信號。因此，廣播型 控制信號與同步型控制信號是基本上匹配的信號。如果這兩個控制信號 相匹配，那么在步驟S78中，處理部件233開始各自的處理。在此，由于它是Y/C分離部件6B中的處理部件，因此處理部件233執(zhí)行將從前 一級中的圖像質(zhì)量檢測部件6A輸入的視頻信號分離成亮度信號和色度 信號的處理。
在步驟S79中，判斷部件231判斷是否已完成處理，并進行等待， 直到完成了處理。然后，當(dāng)完成了處理時，在步驟S80中，判斷部件231 判斷它自己是否是最后一個設(shè)備。由于它自己不是最后一個設(shè)備，因此 在步驟S81中，輸出部件234執(zhí)行連同處理后的信號一起輸出同步型控 制信號的處理。即，連同內(nèi)容與在步驟S71中接收到的廣播型控制信號 基本上相同的同步型控制信號一起，向后一級中的I/P轉(zhuǎn)換部件6C輸出 由處理部件233分離出的亮度信號和色度信號。
如果它自己是最后一個設(shè)備，那么在后一級中不存在由廣播控制部 件212控制的級聯(lián)的信號處理板。在圖66所示的示例中，圖像質(zhì)量調(diào)節(jié) 部件6E是最后一個設(shè)備。因此，在此情況下，在步驟S82中，由于輸出 部件234不必輸出同步型控制信號，因此僅向后一級輸出處理后的信號。
如果在步驟S75中判定從接收到廣播型控制信號起到接收到同步型 控制信號的時間已經(jīng)超過了所述時限，或者如果在步驟S76中判定兩個 控制信號不匹配，那么在步驟S77中，輸出部件234向異常判斷部件213 輸出錯誤信號。異常判斷部件213基于該錯誤信號來判斷哪一個信號處 理板已經(jīng)發(fā)生故障(稍后將參照圖72中的流程圖來描述該處理)。
在步驟S77、 S81或S82的處理之后，在步驟S83中，判斷部件231 判斷是否指示了結(jié)束。如果用戶尚未指示結(jié)束，那么本處理返回到步驟 S71，并重復(fù)執(zhí)行隨后的處理。如果在步驟S83中判定用戶已經(jīng)指示了結(jié) 束，那么本處理結(jié)束。
應(yīng)當(dāng)指出，對結(jié)束的該指示也U于廣播型控制信號來執(zhí)行的。
按此方式，圖像質(zhì)量檢測部件6A檢測輸入的SD信號的圖像質(zhì)量， 在執(zhí)行了對場強、噪聲以及2-3下拉信號的檢測之后，將檢測結(jié)果和輸 入信號輸出給Y/C分離部件6B。 Y/C分離部件6B從所輸入的視頻信號 分離出亮度信號和色度信號。將所分離出的亮度信號和色度信號輸入給 I/P轉(zhuǎn)換部件6C。 I/P轉(zhuǎn)換部件6C將所輸入的隔行模式的亮度信號和色度信號轉(zhuǎn)換成逐行模式的亮度信號和色度信號。分辨率轉(zhuǎn)換部件6D通過 增加從I/P轉(zhuǎn)換部件6C輸入的、被轉(zhuǎn)換成逐行模式的亮度信號和色度信 號的像素密度，來將它們從SD信號轉(zhuǎn)換成HD信號。
圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E將從分辨率轉(zhuǎn)換部件6D提供的作為HD信號 的亮度信號和色度信號的電平調(diào)節(jié)成對于顯示i殳備來說最優(yōu)的電平，然 后將它們輸出給未示出的顯示設(shè)M為輸出信號。
接下來，將描述異常判斷部件213的異常判斷處理。圖71是示出 異常判斷部件213的功能構(gòu)造示例的框圖。異常判斷部件213具有接收 部件241、判斷部件242、確定部件243以及通知部件244。
接收部件241接收在圖70中的步驟S77中從各信號處理板6(A到 E)輸出的錯誤信號。判斷部件242基于由接收部件241接收到的錯誤信 號來判斷信號處理板6(A到E)中的哪一個發(fā)生了故障。確定部件243基 于判斷部件242的判斷結(jié)果來確定信號處理板6(A到E)中的發(fā)生了故障 的設(shè)備。通知部件244將由確定部件243確定的設(shè)備的故障通知給主控 制部件211。
圖72是示出異常判斷處理的示例的流程圖。接下來，將描述異 常判斷部件213的異常判斷處理。
在步驟S91中，當(dāng)從信號處理板6(A到E)(即，圖像質(zhì)量檢測部 件6A、 Y/C分離部件6B、 1/P轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率轉(zhuǎn)換部件6D以及圖 像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E)中的任一個輸出了錯誤信號時，接收部件241會接 收到它，并且判斷部件242基于接收部件241的輸出來判斷是否已經(jīng)接 收到錯誤信號。如果已經(jīng)接收到錯誤信號，那么在步驟S92或步驟S93 中，判斷部件242判斷是否從所有設(shè)備輸出了錯誤信號(步驟S92)，或 者是否從下游側(cè)的所有設(shè)備輸出了錯誤信號(步驟S93)。
如果在步驟S92中判定從所有設(shè)備輸出了錯誤信號，那么在步驟 S94中，確定部件243確定控制信號是異常的。即，在此情況下，由于 從圖像質(zhì)量檢測部件6A、 Y/C分離部件6B、 I/P轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率 轉(zhuǎn)換部件6D以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E中的所有部件都輸出了錯誤信 號，因此存在從廣播型控制部件212輸出的廣播型控制信號本身可能未被各部件實際接收到的可能性。因此，在此情況下，判斷整個控制系統(tǒng) 是異常的。
如果在步驟S93中判定從下游側(cè)的所有設(shè)備輸出了錯誤信號，那么 在步驟S95中，確定部件243確定位于下游側(cè)的第一個設(shè)備發(fā)生了故障。 例如，如果圖像質(zhì)量檢測部件6A未輸出錯誤，但是從圖像質(zhì)量檢測部件 6A的下游側(cè)的包括Y/C分離部件6B、 1/P轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率轉(zhuǎn)換部 件6D以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E的四個板中的每一個輸出了錯誤信號， 那么判斷作為位于下游側(cè)的四個板中的第一個板的Y/C分離部件6B中 存在異常，并且由于未從那向后一級輸出信號，因此位于其下游側(cè)的I/P 轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率轉(zhuǎn)換部件6D以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E也輸出錯 誤信號。
類似的是，如果圖^f象質(zhì)量檢測部件6A和Y/C分離部件6B未輸出 錯誤信號，并且位于其下游側(cè)的I/P轉(zhuǎn)換部件6C、分辨率轉(zhuǎn)換部件6D 以及圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E輸出了錯誤信號，那么判斷作為位于下游側(cè)的 三個設(shè)備中的第一個設(shè)備的I/P轉(zhuǎn)換部件6C中存在異常。此外，如果圖 像質(zhì)量檢測部件6A、 Y/C分離部件6B以及I/P轉(zhuǎn)換部件6C未輸出錯誤 信號，并且分辨率轉(zhuǎn)換部件6D和圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E輸出了錯誤信號， 那么判斷作為位于下游側(cè)的兩個設(shè)備中的第 一個設(shè)備的分辨率轉(zhuǎn)換部件 6D發(fā)生了故障。此外，如果圖像質(zhì)量檢測部件6A、 Y/C分離部件6B、 I/P轉(zhuǎn)換部件6C以及分辨率轉(zhuǎn)換部件6D中沒有一個輸出了錯誤信號， 并且只有位于最下游側(cè)的圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E輸出了錯誤信號，那么判 斷圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)部件6E發(fā)生了故障。
如果在步驟S94或步驟S95中確定了發(fā)生故障的設(shè)備，那么在步驟 S96中，通知部件244執(zhí)4亍通知該故障的處理。具體來說，如果確定該 故障是控制系統(tǒng)中的異常，那么將關(guān)于該結(jié)果的通知從通知部件244通 知給主控制部件211。類似的是，如果確定位于下游側(cè)的第一個設(shè)備發(fā)生 了故障，那么通知用于標(biāo)識該i殳備的信息，例如，如果判定Y/B分離部 件6B發(fā)生了故障，那么通知Y/C分離部件6B發(fā)生了故障的事實。
如果在步驟S92和步驟S93中都判定未輸出錯誤信號，以及在步驟S96中執(zhí)行了通知故障的處理之后，本處理進行到步驟S97。在步驟S97 中，判斷部件242判斷是否指示了結(jié)束。如果未指示結(jié)束，那么本處理 返回到步驟S91，并重復(fù)執(zhí)行隨后的處理。如果在步驟S97中判斷指示 了結(jié)束，那么本處理結(jié)束。
上述處理序列可以由硬件來執(zhí)行也可以由軟件來執(zhí)行。如果要通過 軟件來執(zhí)行該處理序列，那么將構(gòu)成該軟件的程序從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)安 裝到嵌入在專用硬件中的計算機中，或者安裝到例如可以在安裝有各種 程序時執(zhí)行各種功能的通用計算機中。
<根據(jù)各實施例的信號處理設(shè)備中的多徑(muhipath)對策的控制示例>
不僅在根據(jù)各實施例的如上所述地通過光來傳輸信號的信號處理 設(shè)備的情況下，而且在通過波在空間內(nèi)執(zhí)行無線通信的情況下，都將通 過接收部件接收經(jīng)由多個路徑傳輸?shù)耐?一波稱為多徑。
當(dāng)信號從發(fā)送部件經(jīng)由多個路徑到達接收部件時，由于波長、反射、 折射率以及材料的吸收指數(shù)以及材料的表面形狀、粗糙度以及折射的影 像，該信號到達接收部件時會帶有隨各路徑而變化的波形失真。
作為由于多徑而導(dǎo)致的波形失真的原因，存在如下因素由于延遲 而產(chǎn)生的路徑/延遲因素，因為在發(fā)送部件與接收部件的路徑長度由于波 的反射、折射或衍射而變化，所以會出現(xiàn)該延遲；和由于電平衰減而導(dǎo) 致的電平因素，由于經(jīng)過不同路徑長度的波被反射、折射或衍射不同次 數(shù)，或者由于材料的吸收特性的差異，所以會出現(xiàn)該電平衰減。
在多徑中，波經(jīng)由路徑長度不同的多個傳輸路徑(即，所需傳輸時 間不同的多個傳輸路徑)傳播。因此，由接收部件接收到的信號的預(yù)定 符號的信號值會受在該預(yù)定符號之前傳輸?shù)暮徒?jīng)由需要較長傳輸時間的 傳輸路徑而^U1遲傳輸?shù)亩鄠€符號的影響(干擾)。
當(dāng)預(yù)定符號的信號值受到被延遲傳輸/帶有電平衰減的多個符號的 影響時，會在該預(yù)定符號的信號值表示的波形中出現(xiàn)失真(多徑衰落)， 這使得接收部件不可能準(zhǔn)確判斷信號的符號值，并且，例如，不可能準(zhǔn) 確地解調(diào)該信號。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在無線通信中基于信號處理的普通多徑對策包括使用OFDM (正交頻分復(fù)用)作為調(diào)制^t式的方法、利用擴頻和Rake接 收的方法等。
然而，當(dāng)采用OFDM作為調(diào)制模式時，存在如下?lián)膱?zhí)行諸如 在調(diào)制和解調(diào)中使用的FFT (快速傅立葉變換)和A/D (數(shù)/模)轉(zhuǎn)換之 類的處理的設(shè)備的負(fù)荷很大，因此這些設(shè)備產(chǎn)生的熱量會變得很大。此 外，當(dāng)采用擴頻時，變得需要按比傳輸信號的速度高的速度進行信號處 理，使得難以實現(xiàn)高速通信。
另一方面，在光通信的情況下，當(dāng)使用多模光纖作為傳輸路徑時， 采用如下方法增大位于芯的中心處的折射率，以減小模式之間的延遲 時間差。然而，使用該方法，不能完全補償模式色散(modaldispersion )。
此外，盡管也可以構(gòu)想從信號光與本地振蕩器光的組合光提取信息 的光學(xué)外差檢測器的方法，但是不同路徑之間的干擾會成為 一個問題。
因此，將對如下控制進行描述在上述圖28中示出的信號處理設(shè) 備等中，通過該控制，發(fā)現(xiàn)由于多徑而導(dǎo)致的波形失真的特征允許對信 號進行準(zhǔn)確的解調(diào)。應(yīng)當(dāng)指出，在圖28所示的信號處理設(shè)備等中，多徑 變化因素包括光輸出部件(LD)與光輸入部件(光電檢測器)之間的位置 關(guān)系、入射/出射角、波長、構(gòu)成光波導(dǎo)的第一光導(dǎo)部件和第二光導(dǎo)部件 之間的折射率差、第一光導(dǎo)部件和第二光導(dǎo)部件的直徑之間的關(guān)系、不 規(guī)則反射體的表面粗糙度等。
圖73是示出安裝在每個功能板(如圖28所示的控制板和信號處 理板)上的信號處理部件的功能構(gòu)造示例的框圖。
在本示例中，對經(jīng)由諸如光波導(dǎo)2的傳輸路徑(其中，根據(jù)在特定 符號之前傳輸?shù)姆柕闹?，由特定符號的信號值表示的波形會出現(xiàn)定常 失真)傳輸?shù)男盘栠M行處理的信號處理設(shè)備5(A到E)包括接收裝置(例 如，圖73中的光電檢測器4)，用于通過傳輸路徑接收測試信號，其為包 括預(yù)先被設(shè)定為預(yù)定值的符號的信號；獲取裝置(例如，圖73中的光輸 入部件40)，用于從由接收裝置接收到的測試信號獲取特定符號的信號 值；以及特性計算裝置(例如圖73中的基準(zhǔn)模式存儲器402和減法器 403 )，用于基于由獲取裝置從多個測試信號獲得的信號值所表示的波形，根據(jù)在特定符號之前傳輸?shù)姆柕闹?，來得到在由特定符號的信號值?示的波形中出現(xiàn)的失真的特性。
此外，上述特性計算裝置可以具有存儲裝置(例如圖73中的基 準(zhǔn)模式存儲器402 )，用于存儲由從測試信號中的充當(dāng)基準(zhǔn)的預(yù)定基準(zhǔn)測 試信號獲取的信號值表示的波形；和減法裝置(例如圖73中的減法器 403 )，用于從由從測試信號中的除基準(zhǔn)測試信號以外的其他測試信號獲 取的信號值表示的波形減去存儲裝置中存儲的波形，并得到作為結(jié)果而 獲得的波形作為失真的特性。
此外，上述特性計算裝置可以具有分類部件(例如，后述圖82 中的分類部件454 ),其基于測試信號的符號的值將測試信號分類成預(yù)定 類別；和學(xué)習(xí)部件(例如圖82中的學(xué)習(xí)部件455)，其使用測試信號的符 號值作為在學(xué)習(xí)失真特性的過程中的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，并使用由獲取裝 置獲得的特定符號的信號值作為在學(xué)習(xí)失真特性的過程中的教師的教師 數(shù)據(jù)，通過使用最小二乘法對分類部件分類成的每個類別執(zhí)行學(xué)習(xí)，來 得到失真的特性。
此外，還可以設(shè)置合成裝置(例如圖80所示的加法器444)，用于 通過對由特性計算裝置根據(jù)多個測試信號得到的失真特性進行合成，來 估計由于在包括被設(shè)定為任意值的符號的信號的特定符號之前傳輸?shù)姆?號而在特定符號的信號值表示的波形中產(chǎn)生的失真。
根據(jù)本示例的信號處理方法是一種用于對通過傳輸路徑傳輸?shù)男?號進行處理的信號處理方法，其中，根據(jù)在特定符號之前傳輸?shù)姆柕?值，在由特定符號的信號值表示的波形中出現(xiàn)了定常失真，或者根據(jù)本 示例的信號處理設(shè)備執(zhí)行的程序是由對信號處理設(shè)備進行控制的計算機 執(zhí)行的程序，該信號處理設(shè)備對通過傳輸路徑傳輸?shù)男盘栠M行處理，其 中，根據(jù)在特定符號之前傳輸?shù)姆柕闹?，在由特定符號的信號值表?的波形中出現(xiàn)了定常失真，該信號處理方法或程序包括以下步驟根據(jù) 通過傳輸路徑接收的、作為包括被預(yù)先設(shè)定為預(yù)定值的符號的信號的測 試信號來獲取特定符號的信號值(例如，后述圖77所示的步驟S112); 和基于根據(jù)多個測試信號獲取的信號值所表示的波形，根據(jù)在特定符號之前傳輸?shù)姆柕闹?，來計算在由特定符號的信號值表示的波形中出現(xiàn)
的失真的特性(例如，后述圖77所示的步驟S116)。
按如上所述的方式，從通過傳輸路徑接收的、作為包括被預(yù)先設(shè)定 為預(yù)定值的符號的信號的測試信號來獲取特定符號的信號值。然后，基 于根據(jù)多個測試信號獲取的信號值所表示的波形，根據(jù)在特定符號之前 傳輸?shù)姆柕闹?，來得到在由特定符號的信號值表示的波形中出現(xiàn)的失 真的特性，從而使得可以得到信號波形中出現(xiàn)的失真的特性。
以下，將描述以上參照附圖描述的控制的詳情以及用于實現(xiàn)這些控 制的功能。
如例如圖28所示，在信號處理設(shè)備中，在控制板6X或信號處理板 6(A到D)中的任一個的任意功能板中的信號處理部件61處理后的信號被 通過光從光輸出部件30輸出，并通過作為傳輸路徑的光波導(dǎo)2傳播，并 被輸入到任意功能板的光輸入部件40。由光輸入部件40獲得的信號被位 于接收側(cè)的信號處理部件61處理。
順便指出，在從輸入到光輸入部件40的光獲得的信號中由于多徑 效應(yīng)而出現(xiàn)的波形失真不隨時間的流逝而變化。即，在接收波形中由于 多徑效應(yīng)而出現(xiàn)定常失真。
圖74A到圖74B以及圖75是圖解說明在由信號處理部件接收到 的信號的波形中出現(xiàn)的失真的圖。接下來，將描述在由信號處理部件 61接收到的信號的波形中出現(xiàn)的失真。
在此，由諸如光通信的無線通信發(fā)送和接收的信號包括多個符號。 根據(jù)調(diào)制模式，可以通過一個符號來傳輸多個比特。以下，將描述一個 示例，其中，如在例如BPSK (二進制相移鍵控)中那樣，通過一個符 號來傳輸一個比特(0或1)。
圖74A到圖74B示出由信號處理部件61接收到的信號中的、具有 從在特定比特(以下，合適的話，稱為"當(dāng)前比特")之前的四個比特發(fā) 送的比特起到當(dāng)前比特的5個比特的信號。如果將在當(dāng)前比特之前四個 比特發(fā)送的比特到當(dāng)前比特的各個比特表示為"前第四比特、前第三比 特、前第二比特、前第一比特以及當(dāng)前比特"，圖74A示出了 5比特信號"1， 0， 0， 0， 0"，圖74B示出了 5比特信號"l， 1， 1， 1， 0"。
在圖74A到圖74B中，被示出為自從前第四比特到前第一比特的各 個比特指向當(dāng)前比特的箭頭表示從前第四比特到前第一比特的各個比特 通過光波導(dǎo)2中的不同路徑傳輸從而疊加在當(dāng)前比特上。
在當(dāng)在當(dāng)前比特之前傳輸?shù)谋忍厥?l， 0， 0， O"與當(dāng)在當(dāng)前比特之前 傳輸?shù)谋忍厥?l，l，l，l"之間，盡管圖74A和圖74B中當(dāng)前比特均為0， 但是由于這些比特的組合(模式)不同，因此對當(dāng)前比特的影響(即， 在當(dāng)前比特的波形中產(chǎn)生的失真)不同。
即，圖75示出了在傳輸5比特信號"1，0，0，0，0"時當(dāng)前比特的波 形和在傳輸5比特信號"1，1，1，1，0"時當(dāng)前比特的波形。圖75中的橫軸 表示時間，并且圖75示出了與當(dāng)前比特的一個比特相當(dāng)?shù)臅r間。此外， 圖75中的縱軸表示信號的信號值。
圖75示出了在5比特信號"l, 0， 0， 0， 0"^Ji送多次時釆樣得到的當(dāng) 前比特的波形組L1，和在5比特信號"l， 1， 1， 1， O"祐發(fā)送多次時采樣得 到的當(dāng)前比特的波形組L2 。
如圖75所示，波形組Ll和L2在DC偏移位置和波形形狀方面顯 著不同。另一方面，從圖75可以顯見，波形形狀在波形組L1的波形中 和在波形組L2的波形中并沒有4艮大不同，并且在各自的波形中出現(xiàn)的失 真具有類似的特性。
因此，例如，圖28所示的信號處理部件61發(fā)送/接收包括取諸如"l， 0， 0， 0， O，，或"l， 1， 1， 1， O"的預(yù)設(shè)值的比特的組合的信號(合適的話，以下 稱為"測試模式信號")多次，并對作為結(jié)果獲得的當(dāng)前比特的波形進行 統(tǒng)計處理，從而使得可以根據(jù)在當(dāng)前比特之前傳輸?shù)亩鄠€比特的值來獲 取由當(dāng)前比特的信號值表示的波形中出現(xiàn)的失真的特性(以下，合適的 話，稱為"延遲輪廓波形")。
接下來，參照圖73，描述接收側(cè)的信號處理部件的功能構(gòu)造。光輸 入部件40包括光電檢測器(PD)4，其被輸入要被轉(zhuǎn)換成電信號的光； 和互阻抗放大器(TIA) 47a和限制放大器(LA) 47b，其構(gòu)成PD驅(qū)動部件 并對電信號進行放大。此外，從光輸入部件40輸出的電信號被構(gòu)成時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路 (CDR)的接收信號處理部件400處理。接收信號處理部件400包括開關(guān) 401、基準(zhǔn)^t式存儲器402、減法器403、延遲輪廓波形存儲器404以及 控制部件405。
才艮據(jù)控制部件405的控制，開關(guān)401將當(dāng)前比特的信號值(其是從 光輸入部件40提供的比特的信號值并且是根據(jù)從另 一功能板發(fā)送的測試 模式信號獲得的信號值)提供給基準(zhǔn)模式存儲器402或減法器403。
在此，以下，在測試模式信號中，將所有比特都是1或0的信號稱 為基準(zhǔn)測試模式信號，并除基準(zhǔn)測試模式信號以外的測試模式信號稱為 其他測試模式信號。
根據(jù)控制部件405的控制，如果測試模式信號是基準(zhǔn)測試模式信號， 那么開關(guān)401向基準(zhǔn)模式存儲器402提供當(dāng)前比特的信號值，如果測試 模式信號是其他測試模式信號，那么向減法器403提供當(dāng)前比特的信號 值。
基準(zhǔn)模式存儲器402存儲從開關(guān)401提供的比特信號值，即，從基 準(zhǔn)測試模式信號獲得的當(dāng)前比特的信號值。此外，根據(jù)控制部件405的 控制，基準(zhǔn)模式存儲器402將存儲在它自己中的比特信號值提供給減法 器403。
減法器403計算通過將從開關(guān)401提供的比特信號值減去從基準(zhǔn)模 式存儲器402提供的比特信號值而獲得的值，并將由該值表示的波形作 為延遲輪廓波形提供給延遲輪廓波形存儲器404。
即，每個信號處理部件61發(fā)送/接收測試模式信號以通過接收信號 處理部件400獲得延遲輪廓波形。例如，除了在由于比特的延遲傳輸效 應(yīng)而在當(dāng)前比特的信號值表示的波形中出現(xiàn)失真以外，有時還會由于返 回光的串?dāng)_效應(yīng)等而在當(dāng)前比特的信號值表示的波形中出現(xiàn)失真。例如， 在從所有比特都是0的基準(zhǔn)測試模式獲得的當(dāng)前比特的信號值表示的波 形中出現(xiàn)的失真是由于由串?dāng)_等而產(chǎn)生的噪聲的影響所產(chǎn)生的。通過減 法器403從根據(jù)其他測試模式信號獲得的波形減去根據(jù)基準(zhǔn)測試模式信 號獲得的波形，從而獲得延遲輪廓波形，其表示根據(jù)在當(dāng)前比特之前傳輸?shù)亩鄠€比特的值在由當(dāng)前比特的信號值表示的波形中出現(xiàn)的失真的特 性。
延遲輪廓波形存儲器404存儲從減法器403提供的延遲輪廓波形。 控制部件405存儲在與位于發(fā)送側(cè)的信號處理部件61執(zhí)行通信時 要遵守的協(xié)議。在該協(xié)議中，設(shè)定了測試模式信號的發(fā)送/接收定時、基 準(zhǔn)測試模式信號的所有比特是1還是0、以及其他測試模式信號的比特值 組合等。
例如，控制部件405基于該協(xié)議對開關(guān)401進行控制，以在測試模 式信號是基準(zhǔn)測試模式信號時向基準(zhǔn)模式存儲器402提供當(dāng)前比特的信 號值，而在測試模式信號是其他測試模式信號時向減法器403提供前比 特的信號值。
此外，如果測試模式信號是其他測試模式信號，那么控制部件405 對基準(zhǔn)模式存儲器402進行控制，以向減法器403提供基準(zhǔn)模式存儲器 402中存儲的信號值，即，從基準(zhǔn)測試模式信號獲得的當(dāng)前比特的信號值。
圖76是示出從測試模式信號獲得的波形的圖。圖76示出了從開 關(guān)401向減法器403提供的信號值表示的波形(輸入波形)，和由基準(zhǔn)模 式存儲器402中存儲的信號值表示的波形。
圖76所示的波形是在使用"0， 0， 0， 0， O"作為基準(zhǔn)測試模式信號并 iU吏用"1， 0， 0, 0， 0"， "0， 1， 0， 0， 0"， "0， 0， 1， 0， O"以及"O， 0， 0， 1， o"作為
其他測試模式信號時獲得的。
圖76的a中的左列示出了從測試模式信號"1， 0， 0， 0， O"獲得的當(dāng) 前比特的波形。右列示出了從基準(zhǔn)測試模式信號"O，O，O，O，O"獲得的當(dāng) 前比特的波形。這兩個波形之間的差是表示由于對在當(dāng)前比特之前四個 比特傳輸?shù)谋忍?T，的延遲傳輸而對當(dāng)前比特的波形產(chǎn)生的影響的延遲 輪廓波形。
此外，圖76的b中的左列示出了從測試模式信號 "0，1，0，0，0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。右列示出了從基準(zhǔn)測試模式信號"0，0，0，0，0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。這兩個波形之間的差是表示由于對在當(dāng)前比特
之前三個比特傳輸?shù)谋忍?r的延遲傳輸而對當(dāng)前比特的波形產(chǎn)生的影響的延遲輪廓波形。
此外，圖76的c中的左列示出了從測試模式信號"0， 0， 1， 0， 0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。右列示出了從基準(zhǔn)測試模式信號"0，0，0，0，0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。這兩個波形之間的差是表示由于對在當(dāng)前比特 之前兩個比特傳輸?shù)谋忍?1"的延遲傳輸而對當(dāng)前比特的波形產(chǎn)生的影 響的延遲輪廓波形。
此外，圖76的d中的左列示出了從測試模式信號"0, 0， 0, 1， 0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。右列示出了從基準(zhǔn)測試模式信號"0，0，0，0，0" 獲得的當(dāng)前比特的波形。這兩個波形之間的差是表示由于對在當(dāng)前比特 之前一個比特傳輸?shù)谋忍?T，的延遲傳輸而對當(dāng)前比特的波形產(chǎn)生的影 響的延遲輪廓波形。
圖77是圖解說明接收信號處理部件接收延遲輪廓波形的處理的 流程圖。接下來，將描述接收信號處理部件獲取延遲輪廓波形的處理。
當(dāng)測試模式信號被另一功能板的信號處理部件處理并從光輸出部 件發(fā)送時，在步驟S111中，光輸入部件40接收測試模式信號。在步驟 S112中，獲得由被解調(diào)成基帶信號的測試模式表示的比特的信號值，并 將這些信號值提供給開關(guān)401。
在步驟S113中，控制部件405基于上述協(xié)議來判斷從所述另一功 能M送的測試模式信號是否為基準(zhǔn)測試模式信號。
如果控制部件405在步驟S113中判定從另一功能板發(fā)送的測試模 式信號是基準(zhǔn)測試模式信號，那么本處理進行到步驟S114，并且控制部 件405對開關(guān)401進行控制，以將從光輸入部件40提供的比特的信號值 中的當(dāng)前比特的信號值提供給基準(zhǔn)模式存儲器402。這樣，基準(zhǔn)模式存儲 器402存儲從基準(zhǔn)測試模式信號獲得的當(dāng)前比特的信號值。
另一方面，如果控制部件405在步驟S113中判定從另一功能M 送的測試模式信號不是基準(zhǔn)測試模式信號，那么本處理進行到步驟SU5。
在步驟S115中，控制部件405使得在步驟S114中存儲到基準(zhǔn)模式 存儲器402中的信號值(即，從基準(zhǔn)測試模式信號獲得的當(dāng)前比特的信 號值)被提供給減法器403，并且本處理進行到步驟S116。在步驟S116中，控制部件405對開關(guān)401進行控制，以將從光輸 入部件40提供的比特的信號值中的當(dāng)前比特的信號值(即，從其他測試 模式信號獲得的當(dāng)前比特的信號值)提供給減法器403。
減法器403計算通過從根據(jù)從開關(guān)401提供的其他測試模式獲得的 當(dāng)前比特的信號值減去根據(jù)在步驟S115中從基準(zhǔn)模式存儲器402提供的 基準(zhǔn)測試模式而獲得的當(dāng)前比特的信號值而獲得的值，并得到該值作為 延遲輪廓波形。
在步驟S116中的處理之后，本處理進行到步驟S117,并且減法 器403將在步驟S116中得到的延遲輪廓波形提供給延遲輪廓波形存儲器 404，并且延遲輪廓波形存儲器404存儲該延遲輪廓波形。此外，在步驟 S114中的處理之后，同樣，本處理進行到步驟S117。在此情況下，將 存儲在基準(zhǔn)模式存儲器402中的信號值提供給延遲輪廓波形存儲器404, 作為從基準(zhǔn)測試模式信號獲得的延遲輪廓波形。
在步驟S117中的處理之后，本處理進行到步驟S118,并且控制 部件405基于上述協(xié)議來判斷已經(jīng)發(fā)送了所有被設(shè)定為要從另一功能板 發(fā)送的測試模式信號。
例如，如圖76所示，如果使用"O，O，O，O, O"作為基準(zhǔn)測試模式信 號，并且使用"1， 0， 0， 0， 0"， "0， 1， 0， 0， 0"， "0， 0， 1， 0， O"以及"O， 0， 0， 1， 0" 作為其他測試模式信號，那么控制部件405判斷是否已經(jīng)發(fā)送了所有這5 個測試模式信號。
如果控制部件405在步驟S118中判定尚未發(fā)送所有測試模式信號， 那么本處理返回到步驟Slll，然后重復(fù)類似的處理。另一方面，如果控 制部件405在步驟S118中判定已經(jīng)發(fā)送了所有測試模式信號，那么本處 理進行到步驟S119。
在步驟S119中，基于上述協(xié)議，控制部件405判斷被設(shè)定為要從 另一功能板發(fā)送的所有測試模式信號是否已經(jīng)被發(fā)送預(yù)定次數(shù)。即，通 過發(fā)送所有測試模式信號預(yù)定次數(shù)，從每個測試模式信號獲得了預(yù)定數(shù) 量的波形。然后，通過對為每個測試模式信號獲得的預(yù)定數(shù)量的波形進 行統(tǒng)計處理，可以提高從每個測試模式信號獲得的延遲輪廓波形的準(zhǔn)確度。
如果控制部件405在步驟S119中判定不是所有測試模式信號都被 發(fā)送了預(yù)定次數(shù)，那么本處理返回到步驟Slll，然后重復(fù)類似的處理。 另一方面，如果控制部件405在步驟S119中判定已經(jīng)發(fā)送了所有測試模 式信號預(yù)定次數(shù)，那么本處理結(jié)束。
按如上所述的方式，接收信號處理部件400可以根據(jù)測試模式信號 的比特的值來獲得延遲輪廓波形，該延遲輪廓波形表示在由當(dāng)前比特的 信號值表示的波形中出現(xiàn)的失真的特性。
圖78是示出由接收信號處理部件獲得的延遲輪廓波形的例子的 圖。圖78示出了在基準(zhǔn)測試模式信號是"O， 0， 0， 0， 0"并且其他測試模式 信號是"l， 0， 0， 0， 0"， "0， 1， 0， 0， 0"， "0， 0, 1， 0， 0"以及"0， 0， 0， 1， o"時由 接收信號處理部件400獲得的延遲輪廓波形的例子。
在圖78中，從橫軸的左側(cè)到右側(cè)，按順序示出了從測試模式信 號"0，0，0,1,0"獲得的延遲輪廓波形、從測試模式信號"0，0，1，0，0"獲 得的延遲輪廓波形、從測試模式信號"0， 1， 0， 0， o"獲得的延遲輪廓波形 以及從測試模式信號"1， 0， 0, 0， o"獲得的延遲輪廓波形。
從測試模式信號"0， 0， 0， 1， o"獲得的延遲輪廓波形示出了當(dāng)在當(dāng)
前比特之前一個比特發(fā)送比特"1"時當(dāng)前比特的波形的失真特性。此夕卜，
從測試模式信號"0, 0， 1, 0， o"獲得的延遲輪廓波形示出了當(dāng)在當(dāng)前比特
之前兩個比特發(fā)送比特"1"時當(dāng)前比特的波形的失真特性。類似的是，
從測試模式信號"0， 1， 0， 0， o"獲得的延遲輪廓波形示出了當(dāng)在當(dāng)前比特
之前三個比特發(fā)送比特"r時當(dāng)前比特的波形的失真特性，從測試^^莫式
信號"1， 0， 0， 0， o"獲得的延遲輪廓波形示出了當(dāng)在當(dāng)前比特之前四個比
特發(fā)送比特"r時當(dāng)前比特的波形的失真特性。
通過對按此方式獲得的多個延遲輪廓波形進行合成，當(dāng)傳輸對當(dāng)前 比特之前組合了任意值的比特的信號時，可以根據(jù)該組合來估計出現(xiàn)了 失真的當(dāng)前比特的波形。
圖79是圖解說明根據(jù)比特的組合而在當(dāng)前比特中出現(xiàn)的波形失
真的圖，示出了在例如從當(dāng)前比特起從前第四比特到前第一比特的四個比特的組合是"l, 0， 1， l"的情況下在當(dāng)前比特的估計波形中出現(xiàn)的失真。
在圖79中，當(dāng)前比特的段(從沿橫軸的時間的1500到2000的 段)由粗框包圍。在由粗框包圍的該段中，示出了由四個延遲輪廓波 形表示的波形。
即，從由粗框包圍的段的頂部起第一個示出的是由從測試模式信 號"1，0，0，0，0"獲得的延遲輪廓波形表示的波形。從由粗框包圍的段的 頂部起第二個示出的是通過對由從測試模式信號"o， 1， 0， 0, O"獲得的
延遲輪廓波形表示的波形進行反轉(zhuǎn)而獲得波形。在此，在當(dāng)前比特之前 三個比特發(fā)送0。為了在當(dāng)前比特之前三個比特發(fā)送1的情況下對當(dāng)前比 特的波形中出現(xiàn)的失真特性進行反轉(zhuǎn)和合成，對由從測試模式信號"O，l， 0， 0， O"獲得的延遲輪廓波形表示的波形進行反轉(zhuǎn)。
此外，從由粗框包圍的段的頂部起第三個示出的是由從測試模式 信號"0，0,1，0，0"獲得的延遲輪廓波形表示的波形。從由粗框包圍的段 的頂部起第四個(底部)示出的是由從測試模式信號"O，O，O， l，O"獲
得的波形。
通過按此方式對由粗框包圍的段中示出的這四個波形進行合成，
可以估計在當(dāng)前比特之前發(fā)送"l， 0， 1， l"的情況下當(dāng)前比特的波形中出
現(xiàn)的失真。 在此，在圖79中，旨在描述在當(dāng)前比特之前發(fā)送的四個比特產(chǎn) 生了當(dāng)前比特的波形中的失真的情況下通過對四個延遲輪廓波形進行 合成來估計當(dāng)前比特的波形中出現(xiàn)的失真。例如，在當(dāng)前比特之前發(fā) 送的n個比特產(chǎn)生了當(dāng)前比特的波形中的失真的情況下，可以通過對 n個延遲輪廓波形進行合成來估計當(dāng)前比特的波形。
圖80是示出一種計算設(shè)備的的功能構(gòu)造示例的框圖，在當(dāng)前比 特之前發(fā)送的n個比特產(chǎn)生了當(dāng)前比特的波形中的失真的情況下，該 計算設(shè)備對n個延遲輪廓波形進行合成，并對作為結(jié)果獲得的合成波 形進行估計，作為在當(dāng)前比特的波形中出現(xiàn)的失真。
在圖80中，計算設(shè)備440包括延遲輪廓波形提供部件441、 n個延遲元件442i到442n、 (n+l)個乘法器到443n+1以及加法器444。
延遲輪廓波形提供部件441讀取例如圖73所示的延遲輪廓波形存儲器404中存儲的延遲輪廓波形。在此，合適的話，將被存儲在延遲輪廓波形存儲器404中并且表示由于在當(dāng)前比特之前n個比特發(fā)送的比特
稱為前第n比特的延il輪廓波形c/將在發(fā)送基準(zhǔn)測試模式信號時獲得
的當(dāng)前比特的波形稱為當(dāng)前比特的延遲輪廓波形Q。
然后，延遲輪廓波形提供部件441將當(dāng)前比特的延遲輪廓波形Q提供給乘法器443"將前第一比特的延遲輪廓波形d提供給乘法器4432，將前第二比特的延遲輪廓波形C2提供給乘法器4433，然后，類似的是，將前第n比特的延遲輪廓波形Cn提供給乘法器443n+1。
延遲元件442,到442n中的每一個將被輸入到其中的值按一個比特的延遲輸出。即，當(dāng)輸入當(dāng)前比特的值(l或0)時，延遲元件442i將當(dāng)前比特之前一個比特的比特的值提供給延遲元件4422和乘法器4432。當(dāng)從延遲元件442i提供了當(dāng)前比特之前一個比特的比特的值時，延遲元件4422將當(dāng)前比特之前兩個比特的比特的值提供給延遲元件4423和乘法器4433。因此，類似的是，當(dāng)從延遲元件442^提供了當(dāng)前比特之前(n-l)個比特的比特的值時，延遲元件442 將當(dāng)前比特之前n個比特的比特的值提供給乘法器443 +1。
從延遲輪廓波形提供部件441將延遲輪廓波形Co到Cn分別提供給乘法器44^到443n+1。此外，將提供給延遲元件442,的當(dāng)前比特的值(1或0)提供給乘法器443^將當(dāng)前比特之前n個比特的比特值從延遲元件442jij 442n分別提供給乘法器4432到443n+1。乘法器443!到443n+1使用分別被提供給它們的值執(zhí)行乘法，并將結(jié)果提供給加法器444 。
加法器444輸出通過將從乘法器443i到443 +1提供的值加起來而獲得的值。即，從加法器444輸出的值是(當(dāng)前比特的延遲輪廓波形C0x當(dāng)前比特的值)+ (前第一比特的延遲輪廓波形dx當(dāng)前比特之前一個比
特的比特的值)+ (前第二比特的延遲輪廓波形C2X當(dāng)前比特之前兩個比
特的比特的值)+ ...... + (前第n比特的延遲輪廓波形C"當(dāng)前比特之前n個比特的比特的值)。按此方式，從加法器444輸出的值表示的波形(即，通過對延遲輪廓波形進行合成而獲得的合成波形)表示估計由于在當(dāng)前比特之前傳輸n個比特而會在當(dāng)前比特的波形中出現(xiàn)的失真波形。
圖81A到圖81B均為示出合成波形和實驗波形的圖，該合成波形是當(dāng)前波形的出現(xiàn)了由圖80中的計算設(shè)備440通過對延遲輪廓波形進行合成而估計的失真的波形，該實驗波形是由圖73所示的接收信號處理部件400接收的信號的當(dāng)前比特的波形。
參照圖81A到圖81B，虛線(sin)表示合成波形，實線(實驗)表示實驗波形。圖81A示出了基于信號"l， 1， 1， 1， O"獲得的合成波形和實驗波形。圖81B示出了基于信號"l， 0， 0， 0， O"獲得的合成波形和實驗波形。
如圖81A和圖81B所示，計算設(shè)備440可以輸出與作為由接收信號處理部件400接收到的信號的當(dāng)前比特的波形的實驗波形基本上匹配的合成波形。
順便指出，盡管通過上述處理得到了延遲輪廓波形，但是也可以例如通過利用最小二乘法進行學(xué)習(xí)來得到延遲輪廓波形。
圖82是示出用于采用最小二乘法通過學(xué)習(xí)來得到延遲輪廓波形的接收信號處理部件的構(gòu)造示例的框圖。
在圖82中，接收信號處理部件410包括光輸入部件40、控制部件452、學(xué)習(xí)對存儲部件453、分類部件454以及學(xué)習(xí)部件455。光輸入部件40包括圖73中的光電檢測器4、互阻抗放大器47a、限制放大器(LA)47b等，并將從測試模式信號獲得的當(dāng)前比特的信號值順次提供給學(xué)習(xí)對存儲部件453。
與圖73所示的控制部件405類似，控制部件452存儲用于與其他功能板執(zhí)行通信的協(xié)議，并根據(jù)該協(xié)議將與從其他功能板發(fā)送的測試模式信號相同的信號提供給學(xué)習(xí)對存儲部件453。即，控制部件452將從其他功能板發(fā)送的、給光輸入部件40用來獲得當(dāng)前比特的信號值的測試模式信號提供給學(xué)習(xí)對存儲部件453 。
學(xué)習(xí)對存儲部件453將從光輸入部件40提供的當(dāng)前比特的信號值與從控制部件452提供的測試模式信號相互關(guān)聯(lián)地存儲。即，學(xué)習(xí)對存儲部件453將由光輸入部件40獲得的當(dāng)前比特的信號值與從其他功能板發(fā)送的、給光輸入部件40用來獲得當(dāng)前比特的值的測試模式信號相互關(guān)聯(lián)地存儲。然后，學(xué)習(xí)對存儲部件453將當(dāng)前比特的信號值作為教師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)部件455，并將與當(dāng)前比特的信號值相關(guān)聯(lián)的測試模式信號作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)部件455。此外，學(xué)習(xí)對存儲部件453將測試模式信號提供給分類部件454。
分類部件454基于從學(xué)習(xí)對存儲部件453提供的測試模式信號，執(zhí)行用于將測試模式信號分類成預(yù)定的類別的分類。然后，分類部件454生成表示被分類成的類別的類別碼，并將類別碼提供給學(xué)習(xí)部件455。
例如，分類部件454基于測試模式信號的當(dāng)前比特的值(1或0)來生成兩個類別碼。此外，例如，當(dāng)測試模式信號是5比特信號時，分類部件454基于各個比特的值來生成32 (=25)個類別碼。
利用從學(xué)習(xí)對存儲部件453提供的教師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)部件455采用最小二乘法對由分類部件454分類成的各類別執(zhí)行學(xué)習(xí)。然后，學(xué)習(xí)部件455將為每個類別找到的延遲輪廓波形和表示該類別的類別碼彼此關(guān)聯(lián)地輸出。
圖83是圖解說明由學(xué)習(xí)部件455在學(xué)習(xí)過程中使用的最小二乘法的概念的圖。圖84A到圖84B是圖解說明由學(xué)習(xí)部件455在學(xué)習(xí)過程中使用的教師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的圖。接下來，參照圖83和圖84A到圖84B，將描述由學(xué)習(xí)部件455執(zhí)行的學(xué)習(xí)。
首先，參照圖83，將描述由學(xué)習(xí)部件455在學(xué)習(xí)過程中使用的最小二乘法的概念。在圖83中，橫軸表示學(xué)生數(shù)據(jù)，縱軸表示教師數(shù)據(jù)。此外，圖83示出了由相互關(guān)聯(lián)的學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)表示的7個點，以及與這7個點最佳擬和的直線。該直線是利用預(yù)測值y'、學(xué)生數(shù)據(jù)x、系數(shù)a以及系數(shù)b由以下線性一次預(yù)測方程來表示的。
<formula>formula see original document page 113</formula> ( 9 )
對于方程(9 )，學(xué)習(xí)部件455執(zhí)行用于求解使得總共約2500個方 程成立的預(yù)測系數(shù)Cn，i (11 = 0到499， 1 = 0到4)的計算。在此，令樣本 是s，當(dāng)將方程(9)表示為行列式，從而表示方程(9)中的所有11 = 0 到499以及i-O到4時，方程(9)變成以下方程。 [方程10<formula>formula see original document page 114</formula>信號獲得當(dāng)前比特的信號值(即，教師數(shù)據(jù))，并將該教師數(shù)據(jù)提供給學(xué)
習(xí)對存儲部件453。
在步驟S121中的處理之后，本處理進行到步驟S122?？刂撇考?452生成與從其他功能M送的測試模式信號相同的、給光輸入部件40 用來獲得當(dāng)前比特的信號值的信號(即，學(xué)生數(shù)據(jù))，并將該學(xué)生數(shù)據(jù)提 供給學(xué)習(xí)對存儲部件453。本處理進行到步驟S123。
在步驟S123中，學(xué)習(xí)對存儲部件453將在步驟S121中從光輸入 部件40提供的教師數(shù)據(jù)與在步驟S122中從控制部件452提供的學(xué)生數(shù) 據(jù)相互關(guān)聯(lián)地存儲。
在步驟S123中的處理之后，本處理進行到步驟S124，并且學(xué)習(xí) 對存儲部件453將充當(dāng)學(xué)生數(shù)據(jù)的測試模式信號提供給分類部件454?；?于測試模式信號，分類部件454執(zhí)行用于將測試模式信號分類成預(yù)定類 別的分類，并將表示被分類成的類別的類別碼提供給學(xué)習(xí)部件455。本處 理進行到步驟S125。
在步驟S125中，學(xué)習(xí)對存儲部件453將相互關(guān)聯(lián)的教師數(shù)據(jù)和學(xué) 生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)部件455，學(xué)習(xí)部件455將學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)代入方 程(10 )。
在步驟S125中的處理之后，本處理進行到步驟S126，并且學(xué)習(xí)部 件455判斷是否已經(jīng)提供了用于學(xué)習(xí)的所有學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)。
如果學(xué)習(xí)部件455在步驟S126中判定已經(jīng)提供了用于學(xué)習(xí)的所有 學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)，即，已經(jīng)將所有值代入應(yīng)當(dāng)被代入學(xué)生數(shù)據(jù)和教 師數(shù)據(jù)的矩陣中，那么本處理進行到步驟S127。如果學(xué)習(xí)部件455判定 尚未提供用于學(xué)習(xí)的所有學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)，那么本處理返回到步驟 S121，然后，重復(fù)上述處理。
在步驟S127中，學(xué)習(xí)部件455采用通用矩陣求解方法(如消元法)
來得到由方程(10)中的預(yù)測系數(shù)Cn，i表示的矩陣，并將作為結(jié)果而獲
得的預(yù)測系數(shù)輸出作為延遲輪廓波形，然后結(jié)束本處理。
按如上所述的方式，接收信號處理部件410可以采用最小二乘法通 過學(xué)習(xí)來得到延遲輪廓波形。然后，通過基于按此方式獲得的延遲輪廓波形來估計在透過光波導(dǎo)傳輸?shù)男盘柕牟ㄐ沃谐霈F(xiàn)的失真，可以高準(zhǔn)確 度地對通信系統(tǒng)進行檢查。即，例如，在設(shè)計通信系統(tǒng)時，可以進行檢查，以確保不會按導(dǎo) 致信號產(chǎn)生大失真的比特順序來發(fā)送信號。此外，位于透過光波導(dǎo)進行的信號傳輸?shù)慕邮諅?cè)的信號處理部件 基于延遲輪廓波形來估計信號的波形中出現(xiàn)的失真，并基于作為結(jié)果而 獲得的波形來判斷比特值。這樣，可以準(zhǔn)確判斷比特值，并且可以提高 通信質(zhì)量。此外，在位于發(fā)送側(cè)的信號接收部件基于延遲輪廓波形來估 計由位于接收側(cè)的信號處理部件接收到的信號的波形中出現(xiàn)的失真，并 執(zhí)行抑制失真的出現(xiàn)的預(yù)加強處理時，也可以提高通信質(zhì)量。此外，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線通信中，例如，有必要將已知數(shù)據(jù) 插入分組中以確保通信質(zhì)量。由于可以基于延遲輪廓波形來提高通信 質(zhì)量，因此不必插入已知數(shù)據(jù)。這樣，可以減小分組開銷，并且可以 執(zhí)行高速通信。此外，當(dāng)通過多個功能板執(zhí)行通信時，每個功能板的信號處理部件獲得其他功能板中的每一個功能板的延遲輪廓波形。例如，在圖28中 的信號處理設(shè)備5D的情況下，控制板6X和信號處理板6(A到D)中的 每一個的信號處理部件具有其特有的系數(shù)，并將其他功能板的信號處理 部件的系數(shù)與在接收來自功能板的信號時使用的延遲輪廓曲線相互關(guān)聯(lián) 地存儲。然后，每個功能板使用與已經(jīng)發(fā)送信號的功能板的系數(shù)相關(guān)聯(lián) 的延遲輪廓波形來執(zhí)行通信，從而使得能夠進行高質(zhì)量通信。應(yīng)當(dāng)指出，作為替換方式，可以與數(shù)據(jù)或控制信號同時發(fā)送/接 收同步信號，使得在由延遲調(diào)節(jié)電路識別出各功能板處的接收相對于 光的發(fā)送定時的延遲之后，可以自動設(shè)定延遲量。在此，在本實施例中，使用比特全為O的信號作為基準(zhǔn)測試模式 信號，并使用其中一個比特為1的信號作為其他測試才莫式信號。作為替 換方式，例如，使用比特全為1的信號作為基準(zhǔn)測試模式信號，并使用 其中一個比特為0的信號作為其他測試模式信號。此外，除了使用通過一個符號來傳輸一個比特的調(diào)制模式的設(shè)備以外，本發(fā)明還可應(yīng)用于使用通過一個符號來傳輸多個比特的調(diào)制模式(如QPSK (正交相移鍵控)或8PSK (正交相移鍵控))的設(shè)備。 此外，參照上述流程圖描述的各處理并不一定要按在流程圖中描述的順序按時序來處理，而是可以包括并行或單獨執(zhí)行的處理(例如，并行處理或基于對象的處理)。上述處理序列可以用硬件來執(zhí)行也可以用軟件來執(zhí)行。如果要用軟件來執(zhí)行該處理序列，那么將構(gòu)成該軟件的程序從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)安裝到嵌入在專用硬件中的計算機中，或者安裝到例如可以在安裝有各種程序時執(zhí)行各種功能的通用計算機中。 工業(yè)實用性
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位置入射的光被傳播并從外周上的任意位置出射；和光反射部件，其將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反射到所述光導(dǎo)部件中，其中所述光反射部件具有不規(guī)則地反射光的不規(guī)則反射部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中入射在所述光導(dǎo)部件上 的光具有被設(shè)在預(yù)定方向上的直線性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光波導(dǎo)，其中所述不規(guī)則反射部件被布 置在入射在所述光導(dǎo)部件上的光的光路上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)，其中所述不規(guī)則反射部件被布 置在所述光反射部件的中心附近。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光波導(dǎo)，其中所述光反射部件被布置在 相對的位置處，將所述光導(dǎo)部件夾在中間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中所述光導(dǎo)部件具有光路改 變部件,該光路改變部件對在所述光導(dǎo)部件中傳播的光進行折射或衍射。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光波導(dǎo)，其中所述光導(dǎo)部件具有由第一折射率的光導(dǎo)材料制成的第一光導(dǎo)部 件和與所述第 一光導(dǎo)部件相接觸且由第二折射率的光導(dǎo)材料制成的第二 光導(dǎo)部件；以及所述光路改變部件是位于折射率不同的第一光導(dǎo)部件和第二光導(dǎo)部件之間的界面部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光波導(dǎo)，其中所述不規(guī)則反射部件是粗 糙表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中所迷不規(guī)則反射部件由被 布置成對入射光進行不規(guī)則反射的球狀光導(dǎo)材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，還包括光輸出部件，該光輸 出部件^L布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并朝著所述光導(dǎo) 部件反射光。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，還包括光輸入部件，該光輸 入部件被布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并接收從所述光 導(dǎo)部件的外周出射的光。
12. 一種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位置入射的光被傳播 并從該外周上的任意位置出射；光反射部件，其將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反 射到所述光導(dǎo)部件中；以及光散射部件，其將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光散 射到所述光導(dǎo)部件中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中入射在所述光導(dǎo)部件 上的光具有被設(shè)在預(yù)定方向上的直線性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光波導(dǎo)，其中所述光散射部件被布置 在入射在所述光導(dǎo)部件上的光的光路上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光波導(dǎo)，其中所述光散射部件被布置 在所述光反射部件的中心附近。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中所述光反射部件被布置 在相對的位置處，將所述光導(dǎo)部件夾在中間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中所述光導(dǎo)部件具有光路 改變部件，該光路改變部件對在所迷光導(dǎo)部件中傳播的光進行折射或衍 射。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的光波導(dǎo)，其中 所述光導(dǎo)部件具有由第一折射率的光導(dǎo)材料制成的第一光導(dǎo)部件和與所述第一光導(dǎo)部件相接觸且由第二折射率的光導(dǎo)材料制成的第二 光導(dǎo)部件；以及所述光路改變部件是位于折射率不同的笫一光導(dǎo)部件和第二光導(dǎo) 部件之間的界面部分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中 所述光散射部件被布置在所述光導(dǎo)部件與所述光反射部件之間；以及的光反射到所述光-導(dǎo)部件中。"、 ' ' '^
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中所述光散射部件是粗糙表面。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，其中所述光散射部件由樹脂 材料或紙制成。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，還包括光輸出部件，該光輸 出部件被布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并朝著所述光導(dǎo) 部件反射光。
23. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)，還包括光輸入部件，該光輸 入部件^L布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并接收從所述光 導(dǎo)部件的外周出射的光。
24. —種光波導(dǎo)，包括光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位置入射的光被傳播 并從外周上的任意位置出射；和光反射部件，其將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反 射到所述光導(dǎo)部件中；其中所述光導(dǎo)部件具有光路改變部件，該光路改變部件對在所述 光導(dǎo)部件中傳播的光進行折射或衍射。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的光波導(dǎo)，其中入射在所述光導(dǎo)部件 上的光具有被設(shè)在預(yù)定方向上的直線性。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的光波導(dǎo)，其中所述光路改變部件被布 置在入射在所述光導(dǎo)部件上的光的光路上。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的光波導(dǎo)，其中 所述光導(dǎo)部件具有由第一折射率的光導(dǎo)材料制成的第一光導(dǎo)部件和與所述第 一光導(dǎo)部件相接觸且由第二折射率的光導(dǎo)材料制成的第二 光導(dǎo)部件；以及所述光路改變部件是位于折射率不同的第一光導(dǎo)部件和第二光導(dǎo) 部件之間的界面部分。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的光波導(dǎo)，其中所述光路改變部件具有曲面。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的光波導(dǎo)，其中所述光路改變部件具有角部。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的光波導(dǎo)，還包括光輸出部件，該光輸 出部件被布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并朝著所述光導(dǎo) 部件反射光。
31. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的光波導(dǎo)，還包括光輸入部件，該光輸 入部件被布置在所述光導(dǎo)部件的外周上的任意位置處，并接收從所述光 導(dǎo)部件的外周出射的光。
32. —種信號處理i殳備，包括光波導(dǎo)，具有光導(dǎo)部件，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位置 入射的光被傳播并從外周上的任意位置出射；和光反射部件，其將除 從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反射到所述光導(dǎo)部件中；和多個信號處理板，每個信號處理板具有光電信號轉(zhuǎn)換部件并被布置 在所述光波導(dǎo)的外周上，所述光電信號轉(zhuǎn)換部件光耦合到所述光波導(dǎo)并 且包括以下兩者中的兩個或一個光輸出部件，利用該光輸出部件將電 信號轉(zhuǎn)換成光并發(fā)射；和光輸入部件，利用該光輸入部件將接收到的光 轉(zhuǎn)換成電信號。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中多個所述光波導(dǎo) 相互層疊，在它們之間夾著遮擋光的遮光件。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號處理設(shè)備，其中所述光電信號轉(zhuǎn) 換部件光耦合到位于多層中的任意一層的光波導(dǎo)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的信號處理設(shè)備，其中所述光電信號轉(zhuǎn) 換部件具有將所述光輸出部件沿光波導(dǎo)的層疊方向移動以將所述光輸出 部件耦合到任意一層中的光波導(dǎo)的移動機構(gòu)，和將所述光輸入部件沿光 波導(dǎo)的層疊方向移動以將所述光輸入部件耦合到任意一層中的光波導(dǎo)的 移動一幾構(gòu)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的信號處理設(shè)備，其中所述光電信號轉(zhuǎn) 換部件具有光路分配機構(gòu)，其允許移動對從所述光輸出部件發(fā)射的光 進行反射的反射組件，以使光入射到層疊的光波導(dǎo)中的任意一層上；和 移動才幾構(gòu)，其沿光波導(dǎo)的層疊方向移動所述光輸入部件以將所述光輸入 部件耦合到任意一層中的光波導(dǎo)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號處理設(shè)備，其中多個所述信號處 理板(M^)中的預(yù)定信號處理板(MO的光輸出部件耦合到多層所述光波導(dǎo)(N^)中的預(yù)定光波導(dǎo)(N0，并且多個其他信號處理板(M2-m)中的所有信號處理板或選定的一些信號處理板的光輸入部件耦合到同 一層中的光波 導(dǎo)(NJ，以便形成從所述信號處理板中的單個信號處理板向多個所述信號 處理板傳輸信號的信號路徑。
38. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號處理設(shè)備，其中多個所述信號處理板(M^)中的預(yù)定信號處理板(MO的光輸出部件 耦合到多層所述光波導(dǎo)(N^)中的預(yù)定光波導(dǎo)(N0，并且另 一信號處理板 (M2)的光輸入部件耦合到同 一層中的光波導(dǎo)(N0;所述另 一信號處理板(M2)的光輸出部件耦合到另 一層中的光波導(dǎo) (N2)，并且一不同信號處理板(M3)的光輸入部件耦合到與所述另 一層相同 的層中的光波導(dǎo)(N2)，然后順次執(zhí)行相同的方式；以及多個所述信號處理板中的所有信號處理板或選定的一些信號處 理板被級聯(lián)，以便形成在多個所述信號處理板中按預(yù)定順序傳輸信號 的信號路徑。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的信號處理設(shè)備，其中 最后一個級聯(lián)的信號處理板(MJ的光輸出部件耦合到預(yù)定的光波導(dǎo)(Nn),并且第 一個級聯(lián)的信號處理板(MO的光輸入部件耦合到同 一層中 的光波導(dǎo)(Nn);以及多個所述信號處理板被環(huán)路連接。
40. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號處理設(shè)備，其中 多個所述信號處理板(M^)中的預(yù)定信號處理板(MJ的光輸出部件耦合到多層所述光波導(dǎo)(N^)中的預(yù)定光波導(dǎo)(N0，并且多個其他信號處 理板(M^)中的所有信號處理板或選定的一些信號處理板的光輸入部件 耦合到同 一層中的光波導(dǎo)(N0;所述多個其他信號處理板(M2-nO中的一個信號處理板(M2)的光輸出 部件耦合到另一層中的光波導(dǎo)(N2)，并且另一信號處理板(M3)的光輸入部件耦合到同 一層中的光波導(dǎo)(N。；所述另 一信號處理板(M3)的光輸出部件耦合到 一不同層中的光波 導(dǎo)(N3)，并且一不同信號處理板(M4)的光輸入部件耦合到與所述不同層相 同的層中的光波導(dǎo)(]\3)，然后順次執(zhí)行相同的方式；以及形成從所述信號處理板中的單個信號處理板向多個所述信號處理 板傳輸信號的信號路徑以及在多個所述信號處理板中按預(yù)定順序傳輸 信號的信號路徑。
41. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號處理設(shè)備，包括具有連接機構(gòu)的 安裝基板，每個所述信號處理板被接合到該連接機構(gòu)或從該連接機構(gòu)分 離，其中每個所述信號處理板通過所述連接機構(gòu)被安裝到所述安裝 基板，并被放置在所述光波導(dǎo)的外周上。
42. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中 所述光輸出部件包括多個發(fā)射不同波長的光的發(fā)光元件；以及 所述光輸入部件包括多個具有變化的接收波長的光接收元件。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的信號處理設(shè)備，其中 所述光輸出部件包括光復(fù)用裝置，該光復(fù)用裝置用于對從發(fā)射不同波長的光的所述多個發(fā)光元件發(fā)射的光進行復(fù)用，從而使其入射在 所述光波導(dǎo)上；以及所述光輸入部件包括用于分割從所述光波導(dǎo)出射的光的分光裝置， 由所述分光裝置分出的光被具有變化的接收波長的所述多個光接收元件 接收。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的信號處理設(shè)備，其中所述光輸入部件 包括濾光器，該濾光器透射特定波長的光，從而使其被每個所述光接收 元件接收。
45. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中所述光輸出部件 配備有多個發(fā)射不同波長的光的發(fā)光元件，并且所述光輸入部件配備有 接收從所述多個發(fā)光元件發(fā)射的光的單個光接收元件，并且每個所述發(fā) 光元件的輸出水平被設(shè)定為使得獲得根據(jù)發(fā)光的發(fā)光元件的組合而變化 的輸出水平，作為在接收從所述多個發(fā)光元件發(fā)出的光時從所述光接收 元件輸出的信號的水平。
46. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中所述光反射部件 具有不規(guī)則地反射光的不規(guī)則反射部件。
47. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中所述光波導(dǎo)具有 光散射部件，該光散射部件將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外 的光散射到所述光導(dǎo)部件中。
48. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理設(shè)備，其中所述光導(dǎo)部件具 有光路改變部件，該光路改變部件對在所述光導(dǎo)部件中傳播的光進行折 射或衍射。
49. 一種包括光電信號轉(zhuǎn)換部件的信號處理板，所述光電信號轉(zhuǎn)換 部件光包括以下兩者中的兩個或一個光輸出部件，利用該光輸出部件 將電信號轉(zhuǎn)換成光并且發(fā)射具有^皮:沒定在預(yù)定方向上的直線性的光；和 光輸入部件，利用該光輸入部件將接收到的光轉(zhuǎn)換成電信號，其中光導(dǎo)部件連接到光波導(dǎo)，在該光導(dǎo)部件中從外周上的任意位 置入射的光被傳播并從外周上的任意位置出射，該光波導(dǎo)具有光反射 部件，該光反射部件將除從所述光導(dǎo)部件的外周出射的光以外的光反 射到所述光導(dǎo)部件中。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的信號處理板，其中 多個所述光波導(dǎo)相互層疊；以及所述光電信號轉(zhuǎn)換部件光耦合到位于多層中的任意一層的光波導(dǎo)。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的信號處理板，其中所述光電信號轉(zhuǎn)換 部件具有將所述光輸出部件沿光波導(dǎo)的層疊方向移動以將所述光輸出部 件耦合到任意一層中的光波導(dǎo)的移動機構(gòu)、以及將所述光輸入部件沿光 波導(dǎo)的層疊方向移動以將所迷光輸入部件耦合到任意 一層中的光波導(dǎo)的 移動一幾構(gòu)。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的信號處理板，其中所述光電信號轉(zhuǎn)換 部件具有光路分配機構(gòu)，其允許移動對從所述光輸出部件發(fā)射的光進 行反射的反射組件，以使光入射在所述層疊的光波導(dǎo)中的任意 一層上； 和移動^L構(gòu)，其沿光波導(dǎo)的層疊方向移動所述光輸入部件以將所述光輸 入部件耦合到任意一層中的光波導(dǎo)。
全文摘要
提供了一種光選擇器，其使得能夠從單個或多個光輸出部件向單個或多個光輸入部件進行可靠的信號傳輸。一種光選擇器(1A)包括光波導(dǎo)(2A)，該光波導(dǎo)(2A)具有位于中心的具有第一折射率的第一光導(dǎo)部件(20A)、被設(shè)置在第一光導(dǎo)部件(20A)的側(cè)面并沿第一光導(dǎo)部件(20A)的整個圓周的具有第二折射率的第二光導(dǎo)部件(21A)、以及被設(shè)置在第一光導(dǎo)部件(20A)和第二光導(dǎo)部件(21A)每一個的兩個表面上的相對位置處且暴露第二光導(dǎo)部件(21A)的外周面的反射體(23A)；單個或多個LD(3)，其被設(shè)在光波導(dǎo)(2A)的外周上的任意位置上并朝著第一光導(dǎo)部件(20A)發(fā)光；以及單個或多個光電檢測器(4)，其被設(shè)在光波導(dǎo)(2A)的外周上的任意位置上并接收從光波導(dǎo)(2A)的外周出射的光。
文檔編號G02B26/08GK101680996SQ20088001808
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者關(guān)澤英彥, 關(guān)矢俊之, 原岡和生, 和田成司, 寒川新司, 尾崎望, 早川健, 服部正明, 近藤哲二郎, 金子直樹 申請人:索尼株式會社