專利名稱：光選擇器開關和信號處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光選擇器開關和包括光選擇器開關的信號處理裝置， 其能夠根據(jù)一點對多點系統(tǒng)、多點對一點系統(tǒng)或者多點對多點系統(tǒng)執(zhí) 行發(fā)送側和接收側之間的信號傳輸。本發(fā)明尤其涉及一種光選擇器等， 該光選擇器具有反射入射在光波導的中心部分上的光的一部分并且折 射光的另一部分以生成在期望的一個或多個方向上的一條或多條光徑 的功能，從而可以在無任何光衰減的情況下實現(xiàn)信號傳輸。
背景技術：
伴隨著利用光纜的長距離復用通信技術的發(fā)展，已經(jīng)研究并開發(fā) 了根據(jù)多點對多點系統(tǒng)的多級光選擇器開關。
具體而言，存在通過經(jīng)由電磁效應利用磁化蓋直接驅動光纖來改
變光徑的光纖驅動型光開關、通過利用MEM鏡改變光的反射角來改 變光徑的微鏡型光開關、波導型光開關、以及使用光片總線的多級光 選擇器開關，其中波導型光開關通過在將光分離為相位不同的兩個光 譜分量之后、對光的一個光譜分量執(zhí)行相位反轉并將其與原始光相干 涉，來對光進行開或關?；谶@些技術已經(jīng)配置了根據(jù)多點對多點系 統(tǒng)的多級光開關以開關通信信號。
然而，這種光開關很昂貴，并且具有大的殼體，因此它并不適合 于內建在任何常用的消費類家電中。
曰本專利申請公布No. H10-123350提出了 一種系統(tǒng)，其產(chǎn)品功能 被裝配成模塊，并且在光片總線上可以很容易添加和改變功能。
在這種過去的光片總線中，散射件是分散的，并且散布在整個光 傳輸層中，并且入射信號光散開且被傳輸，這樣能夠實現(xiàn)連接到光片 總線的多個板之間的信號傳輸。

發(fā)明內容
然而，過去的光片總線具有散布在整個光傳輸層中的散射件，因 此傳輸光在相當大的程度上被衰減，從而難以從發(fā)送側的電路板向接 收側的目的板可靠地傳輸光信號。
希望提供一種光選擇器開關和包括光選擇器開關的信號處理裝 置，其能夠從一個或多個發(fā)光單元向一個或多個光接收單元可靠地傳 輸光信號，而不會對傳輸光造成任何衰減。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種包含光波導、至少一個發(fā) 光單元和至少一個光接收單元的光選棒器開關。該光波導包括具有第
一光透射率的第一光波導部分、具有第二光透射率的第二光波導部分、 反射光的多個反射件以及分光器件，第二光波導部分設在第一光波導 部分的整個側面上，該多個反射件位于第一光波導部分和第二光波導 部分的上表面和下表面上以便彼此相對，且多個反射件暴露出第二光 波導部分的外周，分光器件反射預定比率的光并且透射光的剩余部分， 并且位于第一和第二光波導部分的邊界處。上述至少一個發(fā)光單元向 光波導的第一光波導部分發(fā)射光，發(fā)光單元沿光波導的第二光波導部 分的外周以預定的角度放置。上述至少一個光接收單元接收從發(fā)光單 元入射到光波導的第 一光波導部分的光，光接收單元基于因入射到光 波導的第一光波導部分的入射光的角度而產(chǎn)生的方向性，沿光波導的 第二光波導部分的外周以預定的角度放置。從一個角度或不同的多個 角度入射到光波導的第一光波導部分的入射光在具有至少一個方向性 的條件下被徑向地射向光波導的第二光波導部分的周邊。
在根據(jù)本發(fā)明的光選擇器開關的實施例中，分光器件反射從發(fā)光 單元入射到光波導的第一光波導部分的光的一部分，并且透射光的剩 余部分以基于第一光波導部分的第一光透射率和第二光波導部分的第 二光透射率的差對其進行折射。
在光波導中，在第一和第二光波導部分的邊界處的反射和/或折射 允許生成(一條或多條)光徑，以使入射到光波導的第一光波導部分的入射光在具有至少一個方向性的條件下被徑向地射向光波導的第二 光波導部分的周邊?；谌肷涔獾倪@種方向性，至少一個發(fā)光單元和 至少一個光接收單元沿光波導的笫二光波導部分的外周放置，從而利 用其簡單的配置抑制了(一個或多個)發(fā)光單元和(一個或多個)光 接收單元之間的傳輸光的衰減。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例，提供了 一種包含至少 一個光波導和 多個功能板的信號處理裝置。每個光波導包括具有第一光透射率的第 一光波導部分、具有第二光透射率的第二光波導部分、反射光的多個 反射件以及分光器件，第二光波導部分設在笫一光波導部分的整個側 面上，該多個反射件位于第一光波導部分和第二光波導部分的上表面 和下表面上以便彼此相對，且多個反射件暴露出第二光波導部分的外 周，分光器件反射預定比率的光并且透射光的剩余部分，并且位于第 一和第二光波導部分的邊界處，其中從一個角度或不同的多個角度入 射到光波導的第一光波導部分的入射光在具有至少一個方向性的條件 下被徑向地射向光波導的第二光波導部分的周邊。每個功能板具有向 光波導的第一光波導部分發(fā)射光的發(fā)光單元和接收從發(fā)光單元入射到 光波導的第一光波導部分的光的光接收單元?；谝蛉肷涞焦獠▽У?笫一光波導部分的入射光的角度而產(chǎn)生的方向性，多個功能板沿光波 導的第二光波導部分的外周以預定的角度放置。
在根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置的實施例中，分光器件基于從多個 功能板的任何一個發(fā)光單元入射到光波導的第 一光波導部分的光的入 射角而反射該光的一部分，并且透射光的剩余部分以基于笫一光波導 部分的第一光透射率和第二光波導部分的第二光透射率的差對其進行 折射。
在光波導中，在第一和第二光波導部分的邊界處的反射和/或折射 允許生成(一條或多條)光徑，以使入射到光波導的第一光波導部分 的入射光在具有至少一個方向性的條件下被徑向地射向光波導的第二 光波導部分的周邊?；谌肷涔獾倪@種方向性，多個功能板沿光波導 的第二光波導部分的外周放置，從而抑制了多個功能板之間的傳輸光的衰減。
本申請文件的權利要求書特別指出并且直接要求保護本發(fā)明的主 題。然而，本領域技術人員結合附圖閱讀申請文件的其余部分，將最 好地理解本發(fā)明的組織和操作方法及其進一步的優(yōu)點和目的，在附圖 中，相同的附圖標記指代相同的元件。


圖1A和1B是示出根據(jù)本發(fā)明的光選擇器開關的實施例的示意
圖2A至2E是光波導的第一光波導部分的平面圖，其中每幅圖示
出了第一光波導部分的一種形狀的例子；
圖3A至3F是各自圖示第一光波導部分的形狀和光的入射方向的 關系的說明圖4A至4E是示出調節(jié)機構的例子的示意圖，該調節(jié)機構調節(jié)入
射到光波導的第一光波導部分的光的斑直徑；
圖5是圖示入射到圓柱狀的第一光波導部分的光的光徑的例子的 示意圖6是圖示入射到正多邊形柱狀的第一光波導部分的光的光徑的
例子的示意圖7A和7B是示出在計算光的方向性時光波導的概況的示意圖8是示出光波導中光的方向性的計算方法的例子的流程圖； 圖9是示出初始值的設置過程的例子的流程圖； 圖10是示出與激光二極管的各種屬性有關的設置初始值的例子 的表；
圖ii是示出要在激光二極管中使用的光源的波長例子的表； 圖12是示出與第一光波導部分的屬性有關的設置初始值的例子 的表；
圖13A和13B是示出光波導材料和折射率之間的關系的表； 圖14A和14B是分別示出反射材料的反射率的曲哉風；圖15是示出與第二光波導部分的各種屬性有關的設置值的例子
的表；
圖16是示出與設置用于降低計算成本的閾值有關的設置值的例 子的表；
圖17是示出從輸入光源發(fā)射出的光線的多條布置信息的例子的
表；
圖18A和18B是示出具有鏡像對稱性的激光二極管的輸出分布的 例子的示意圖19A和19B是示出具有旋轉對稱性的激光二極管的輸出分布的 例子的示意圖20A和20B是分別示出生成要賦予反射光和折射光的地址的例 子的表；
圖21是示出入射到光波導的光與第一和第二光波導部分中每一
個之間的交點的計算過程的例子的流程圖； 圖22是示出存在多重解的情況的示意圖23是示出入射到光波導的光與第一和第二光波導部分中每一
個之間的交點的計算結果的表；
圖24是示出計算交點處的反射和折射向量的過程的流程圖； 圖25是示出反射和折射角的計算結果的表； 圖26是示出入射光和反射光或折射光之間的關系的示意圖； 圖27是示出反射和折射的比率的計算結果的例子的表；
圖28A和28B是分別示出Z平面上的反射的計算結果的例子的
表；
圖29是示出關于光由于反射和折射而衰減多少的計算過程的例 子的流程圖30是示出X和Y平面上的反射和折射所導致的水平的計算結 果的例子的表；
圖31A和31B是示出根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置的實施例的示意
圖；圖32是示出第一光波導中信號路徑的例子的示意圖 圖33是示出第二光波導中信號路徑的例子的示意圖 圖34是示出第三光波導中信號路徑的例子的示意圖 圖35是示出第四光波導中信號路徑的例子的示意圖 圖36是示出整個信號處理裝置的操作例子的流程圖 圖37是示出信號路徑的轉換的例子的示意圖； 圖38是示出信號路徑的轉換的例子的示意圖； 圖39是示出信號路徑的轉換的例子的示意圖；以及 圖40是示出信號路徑的轉換的例子的示意圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述與本發(fā)明有關的光選擇器開關和使用該開關 的信號處理裝置的實施例。-l上通過從狀態(tài)2到狀態(tài)6的計算而計算出的數(shù)據(jù)Cross_data的地址crosscnt一ad，數(shù)據(jù)Crosscnt一data， xl， yl， zl指示在第二光波導部分20B的圓周方向的0和2TC之間的從第二光波導部分20B輸出的光的位置(x， y， z)，以作為從第二光波導部分20B輸出的光的輸出分布水平。數(shù)據(jù)Cross—cnt_data， i， j， k指示從第二光波導部分20B輸出的光的向量(i， j， k)。數(shù)據(jù)Cross—cnt_data， level指示從第二光波導部分20B輸出的光的水平。
通過提取出在最大地址cross_cnt—ad和地址cross—cnt_ad[0I=0上通過從狀態(tài)2到狀態(tài)6的計算而計算出的數(shù)據(jù)Cross—data的地址cross一cnt一ad,數(shù)據(jù)Cross_cnt_data， xl, yl, zl指示未從第一光波導部分20A輸出的光的位置(x， y， z)，以作為未從第一光波導部分20A輸出的光的損耗分布水平。數(shù)據(jù)Cross_cnt—data, i， j， k指示未從第一光波導部分20A輸出的光的向量(i， j， k)。數(shù)據(jù)Cross_cnt_data， level指示未從第一光波導部分20A輸出的光的水平。
因而，能夠計算有多少光線到達第二光波導部分20B的周邊方向的0和27t之間的每個地址、其每條光線的水平及其向量，從而可以獲得在光波導2A的周邊方向上光的方向性。
注意，在圖29中所示的狀態(tài)41，利用水平反射損失次數(shù)來計算因Z方向上的反射而衰減的光的水平z一level。另一方面，通過利用下面的方程(29)來替換上述方程(24)，可以獲得因反射而損失的光的水平，即z_cross—data, level。這里，在狀態(tài)41的處理可以通過選擇上述方程(24)的計算或者方程(29)的計算來執(zhí)行。<formula>formula see original document page 34</formula>
[該實施例的光選擇器開關的變形l
在上述光選擇器開關1A中，由設在具有不同光透射率的第一和 第二光波導部分20A和20B的邊界上的分束器22所引起的光的反射 以及基于第一和第二光波導部分20A和20B的光透射率差的光折射導 致了光波導中的光具有方向性。
另一方面，如果第一光波導部分20A為圓柱狀，則可以利用通過 將光引入到第 一和第二光波導部分20A和20B的邊界所產(chǎn)生的衍射而 使得光波導中的光具有方向性。如果第一光波導部分20A為正多邊形 柱，則可以利用通過將光引入到正多邊形柱的截面的一個角度所產(chǎn)生 的衍射而使得光波導中的光具有方向性。
注意，通過沿周邊方向靜態(tài)改變設在第一光波導部分20A的外周 上的分束器22的反射率，可以在光波導2A的周邊方向上靜態(tài)改變到 達因反射和折射而分叉的光徑的光量。
另外，除了分束器以外，通過向光波導2A提供熱致變色材料 (thermochromic material)作為分光器件并且調節(jié)溫度，可以在光波 導2A的周邊方向上靜態(tài)改變到達因反射和折射而分叉的光徑的光量， 該熱致變色材料基于溫度可逆地改變其光學屬性，例如透射、反射、 吸收等等。
另外，除了分束器以外，通過向光波導2A提供電色鏡材料或光 色鏡材料(鎂和鎳的合金膜)作為分光器件并且調節(jié)電氣特性或組分 條件或氣體溫度，可以在光波導2A的周邊方向上靜態(tài)改變到達因反 射和折射而分叉的光徑的光量，這兩種材料基于電氣特性或氣體可逆 地改變其光學屬性，例如透射、反射、吸收等等。
如果第一光波導部分20A為正多邊形柱，則通過改變第一光波導 部分20A的每個表面的光學屬性，可以在光波導2A的周邊方向上靜 態(tài)改變到達因反射和折射而分叉的光徑的光量。[信號處理裝置的實施例的配置
圖31A和31B示出了根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置的實施例。圖 31A是信號處理裝置的實施例的平面示意圖。圖31B是信號處理裝置 的實施例的側面示意圖。
信號處理裝置10A的該實施例包括作為功能板的圖像輸入板11 、 圖像輸出板12、遙控信號接收板13、縮放板14和數(shù)字真實解像(DRC) 量板15,其中每個功能板都具有預定功能。信號處理裝置IOA還包括 光波導結構21A。圖像輸入板11、圖像輸出板12、遙控信號接收板 13、縮放板14和數(shù)字真實解像(DRC)量板15經(jīng)由光波導結構21A 的可選信號路徑彼此連接。
光波導結構21A包括多個光波導2A，光波導2A已參考圖1A至 4E進行了描述。光波導2A利用間隔部件25進行堆疊，間隔部件25 是夾持在光波導2A之間的由遮光材料組成的遮光件。
如上所述，在每層的光波導2A中，從其外周的預定位置入射到 光波導2A的光通過分束器22的反射、基于第 一和第二光波導部分20A 和20B的光透射率差的折射等等被徑向射向光波導2A的周邊且具有 預定的方向性。
這防止了光從光波導2A的堆疊方向上泄漏出去，從而各個光波 導2A可以獨立地傳輸光。
圖像輸入板ll、圖像輸出板12、遙控信號接收板13、縮放板14 和DRC量板15分別具有輸出光信號的發(fā)光單元30和接收光信號的 光接收單元40。
每個板的發(fā)光單元30例如設有激光二極管，該激光二極管具有彼 此類似的振蕩波長。光接收單元40例如設有光電探測器，該光電探測 器具有與從激光二極管發(fā)射的光的波長相對應的光接收靈敏度。
發(fā)光單元30和光接收單元40分別設有驅動機構50，該驅動機構 50驅動發(fā)光單元30或光接收單元40沿著光波導2A的堆疊方向移動， 從而使發(fā)光單元30和光接收單元40被布置為使得發(fā)光單元與堆疊的 光波導2A中 一 個期望的光波導2A相對以向該期望的光波導2A發(fā)射光，并且使得光接收單元與堆疊的光波導2A中一個期望的光波導2A 相對以從該期望的光波導2A接收光。這允許在功能板之間改變信號 路徑。
驅動機構50包括安裝在例如每個功能板上的軌道、在每個軌道上 旋轉并且附接到發(fā)光單元30或光接收單元40的輥子、用于每個輥子 的驅動機構，等等。
發(fā)光單元30和光接收單元40被安裝在它們的驅動機構50上，因 此它們可以與柱狀光波導結構21A的中心軸平行地移動。發(fā)光單元30 和光接收單元40被分別升高和降低，因此它們可以位于與光波導2A 相對的期望位置處。
圖像輸入板11具有捕獲來自外部的圖像并將其發(fā)送到其他板的 功能。圖像輸出板12具有接收圖像處理信號并將其發(fā)送到外部的功 能。
遙控信號接收板13具有向其他板發(fā)送寬帶信號的功能，寬帶信號 包括用于標識每個板的標識(ID)號、縮放比、DRC參數(shù)等等?？s放 板14具有縮放圖像的功能。DRC量板15具有執(zhí)行圖像的高清晰度處 理的功能。
在信號處理裝置10A中，為了向每個板發(fā)送指令，可能有必要提 供一條信號路徑，通過該信號路徑，遙控信號接收板13可以將信號發(fā) 送到圖像輸入板ll、圖像輸出板12、縮放板14和DRC量板15。
為了處理從外部捕獲的圖像，可能有必要提供一條信號路徑，通 過該信號路徑，圖像輸入板11可以將信號發(fā)送到縮放板14和DRC 量板15。為了發(fā)送在縮放板14中處理的圖像或者在DRC量板15中 對其進行處理，可能有必要提供一條信號路徑，通過該信號路徑，縮 放板14可以將信號發(fā)送到DRC量板15和圖像輸出板12。為了發(fā)送 在DRC量板15中處理的圖像，可能有必要提供一條信號路徑，通過 該信號路徑，DRC量板15可以將信號發(fā)送到圖像輸出板12。
在該實施例中，四層光波導2A被堆疊，從而這些信號路徑可以 動態(tài)改變。圖32至35示出了各層光波導的信號路徑。如圖32所示，在第一 層光波導2A1中，實現(xiàn)了遙控信號接收板13可以用來將信號發(fā)送到 圖像輸入板ll、圖像輸出板12、縮放板14和DRC量板15的信號路 徑。
如圖33所示，在第二層光波導2A2中，實現(xiàn)了圖像輸入板ll可 以用來將信號發(fā)送到縮放板14和DRC量板15的信號路徑。
如圖34所示，在第三層光波導2A3中，實現(xiàn)了縮放板14可以用 來將信號發(fā)送到DRC量板15和圖像輸出板12的信號路徑。
如圖35所示，在第四層光波導2A4中，實現(xiàn)了DRC量板15可 以用來將信號發(fā)送到圖像輸出板12的信號路徑。
五個功能板位于風繞每個光波導2A的四周的位置上。這五個功 能板被放置為使得它們之間具有相同的距離，以便允許在上述各條信 號路徑中實現(xiàn)期望的方向性。如果光從位于一個角度的功能板入射， 則可以使用具有至少四個方向的期望方向性的光波導2A,在這四個方 向上放置了其它功能板。這里，方向性用來指這樣一種情況光的水 平高于圍繞每個光波導2A的其它位置的光的水平或者從多個位置發(fā) 射出的光的水平變?yōu)橄嗤?br> 因而，這樣堆疊的具有不同方向性的四層光波導2A允許在信號 輸出側的功能板和信號輸入側的功能板之間、在圖32至35所示的所 有信號路徑中、各個功能板位于期望的方向性的角度上。
[信號處理裝置的實施例的操作例子l
圖36示出了整個信號處理裝置的操作例子。圖37至40示出了信 號處理裝置中信號路徑的轉換例子。下面將描述信號處理裝置IOA的 操作。
在圖36中所示的步驟ST1，處理開始，并且在步驟ST2，確定處 理。該處理的確定是由于用戶的功能選擇操作而執(zhí)行的。當用戶選擇 第一處理的功能并且在步驟ST2確定第一處理時，在步驟ST3執(zhí)行第 一處理(縮放處理和高清晰度處理)，并且在步驟ST6，與用戶的結 束操作相對應地，處理結束。當用戶選擇第二處理的功能并且在步驟ST2確定第二處理時，在 步驟ST4執(zhí)行第二處理(縮放處理)，并且在步驟ST6，與用戶的結 束操作相對應地，處理結束。
當用戶選擇第三處理的功能并且在步驟ST2確定第三處理時，在 步驟ST5執(zhí)行第三處理(高清晰度處理)，并且在步驟ST6，與用戶 的結束操作相對應地，處理結束。
在第 一處理中，在圖像輸入板11處從外部捕獲的圖像被發(fā)送到縮 放板14;在縮放板14處縮》文的圖像被發(fā)送到DRC量板15;并且由 DRC量板15執(zhí)行高清晰度處理的圖像被發(fā)送到圖像輸出板12，圖像 輸出板12將圖像輸出到外部。
為了實現(xiàn)第一處理中的信號路徑，第二層光波導2A2具有在圖像 輸入板11是輸出側并且縮放板14是輸入側的關系下的期望方向性。 這使得圖像輸入板11的發(fā)光部分30( TX )與第二層光波導2A2相對， 如圖37所示。這還使得縮放板14的光接收部分40 (RX)與第二層 光波導2A2相對。
第三層光波導2A3具有在縮放板14是輸出側并且DRC量板15 是輸入側的關系下的期望方向性。這使得縮放板14的發(fā)光部分30 (TX)與第三層光波導2A3相對。這還使得DRC量板15的光接收 部分40 (RX)與第三層光波導2A3相對。
第四層光波導2A4具有在DRC量板15是輸出側并且圖像輸出板 12是輸入側的關系下的期望方向性。這使得DRC量板15的發(fā)光部分 30 (TX)與第四層光波導2A4相對。這還使得圖像輸出板12的光接 收部分40 (RX)與第四層光波導2A4相對。
當選擇第一處理的功能時，轉換信號路徑允許在圖像輸入板11 處接收的圖像信號Vin被傳播到第二層光波導2A2中，并且被接收為 應當在縮放板14中處理的圖像信號。
縮放板14對圖像信號執(zhí)行縮放處理。在縮放板14處獲得的圖像 信號被傳播到第三層光波導2A3中，并且被接收為要在DRC量板15 處處理的圖像信號。DRC量板15對所接收的圖像信號執(zhí)行高清晰度處理。在DRC量 板15處獲得的圖像信號被傳播到第四層光波導2A4中，并且在圖像 輸出板12處被接收，圖像輸出板12將其作為輸出圖像信號Vout輸 出。
在第一處理中，信號路徑分別改變?yōu)楣饩哂袌D像輸入板11和縮放 板14之間、縮放板14和DRC量板15之間或者DRC量板15和圖像 輸出板12之間的期望方向性的信號路徑。這使得能夠無任何損耗地執(zhí) 行光在功能板之間的通信。
在第二處理中，在圖像輸入板11處從外部捕獲的圖像被發(fā)送到縮 放板14，并且在縮放板14處縮放的圖像被發(fā)送到圖像輸出板12，圖 像輸出板12將其輸出到外部。
為了實現(xiàn)第二處理中的信號路徑，第二層光波導2A2具有在圖像 輸入板11是輸出側并且縮放板14是輸入側的關系下的期望方向性。 這使得圖像輸入板11的發(fā)光部分30( TX)與第二層光波導2A2相對， 如圖38所示。這還使得縮放板14的光接收部分40 (RX)與第二層 光波導2A2相對。
第三層光波導2A3具有在縮放板14是輸出側并且圖像輸出板12 是輸入側的關系下的期望方向性。這使得縮放板14的發(fā)光部分30 (TX)與第三層光波導2A3相對。這還使得圖像輸出板12的光接收 部分40 (RX)與第三層光波導2A3相對。
當選擇第二處理的功能時，轉換信號路徑允許在圖像輸入板11 處接收的圖像信號Vin被傳播到笫二層光波導2A2中，并且被接收為 應當在縮放板14中處理的圖像信號。
縮放板14對圖像信號Vin執(zhí)行縮放處理。在縮放板14處獲得的 圖像信號被傳播到第三層光波導2A3中，并且在圖像輸出板12處被 接收，圖像輸出板12將其作為輸出圖像信號Vcmt輸出。
在第二處理中，信號路徑被分別改變?yōu)楣饩哂袌D像輸入板11和縮 放板14之間或者縮放板14和圖像輸出板12之間的期望方向性的信號 路徑。這使得能夠無任何損耗地執(zhí)行光在功能板之間的通信。在第三處理中，在圖像輸入板11處從外部捕獲的圖像被發(fā)送到
DRC量板15,并且由DRC量板15執(zhí)行高清晰度處理的圖像被發(fā)送 到圖像輸出板12，圖像輸出板12將其輸出到外部。
為了實現(xiàn)第三處理中的信號路徑，第二層光波導2A2具有在圖像 輸入板11是輸出側并且DRC量板15是輸入側的關系下的期望方向 性。這使得圖像輸入板ll的發(fā)光部分30 (TX)與第二層光波導2A2 相對，如圖39所示。這還使得DRC量板15的光接收部分40 (RX) 與第二層光波導2A2相對。
第四層光波導2A4具有在DRC量板15是輸出側并且圖像輸出板 12是輸入側的關系下的期望方向性。這使得DRC量板15的發(fā)光部分 30 (TX)與第四層光波導2A4相對。這還使得圖像輸出板12的光接 收部分40 (RX)與第四層光波導2A4相對。
當選擇第三處理的功能時，轉換信號路徑允許在圖像輸入板11 處接收的圖像信號Vin被傳播到第二層光波導2A2中，并且被接收為 應當在DRC量板15中處理的圖像信號。
DRC量板15對圖像信號Vin執(zhí)行高清晰度處理。在DRC量板 15處獲得的圖像信號被傳播到第四層光波導2A4中，并且在圖像輸出 板12處被接收，圖像輸出板12將其作為輸出圖像信號Vout輸出。
在第三處理中，信號路徑被分別改變?yōu)楣饩哂袌D像輸入板11和 DRC量板15之間或者DRC量板15和圖像輸出板12之間的期望方向 性的信號路徑。這使得能夠無任何損耗地執(zhí)行光在功能板之間的通信。
當遙控信號接收板13向每個功能板分配ID、縮放板14設置縮放 比或者DRC量板15設置DRC參數(shù)時，遙控信號接收板13將信號發(fā) 送到每個功能板。
為了實現(xiàn)信號路徑，第一層光波導2A1具有在遙控信號接收板13 是輸出側并且其它板是輸入側的關系下的期望方向性。這使得遙控信 號接收板13的發(fā)光部分30 (TX)與第一層光波導2A1相對，如圖 40所示。這還使得圖像輸入板ll、圖像輸出板12、縮放板14和DRC 量板15的光接收部分40 (RX)與第一層光波導2A1相對。轉換信號路徑例如允許從遙控信號接收板13輸出的ID被傳播到 第一層光波導2A1中，并且在圖像輸入板ll、圖像輸出板12、縮放 板14和DRC量板15處被接收。
轉換信號路徑還允許從遙控信號接收板13輸出的用于設置縮放 比的信號被傳播到第一層光波導2A1中，并且在縮放板14處被接收。 轉換信號路徑允許從遙控信號接收板13輸出的用于設置DRC參數(shù)的 信號被傳播到第一層光波導2A1中，并且在DRC量板15處被接收。
在各種上述設置處理中，信號路徑被分別改變?yōu)楣饩哂羞b控信號 接收板13與圖像輸入板11、圖像輸出板12、縮放板14和DRC量板 15中每一個之間的期望方向性的信號路徑。這使得能夠無任何損耗地 執(zhí)行光在功能板之間的通信。
注意，盡管在上述信號處理裝置的實施例中使用了四個功能板， 但是本發(fā)明并不限于此。另外，光波導的層數(shù)根據(jù)要實現(xiàn)的信號路徑 的數(shù)目而變。盡管在每層中具有相同方向性的光波導被堆疊，但是根 據(jù)在每層中要實現(xiàn)的信號路徑，也可以堆疊具有不同方向性的光波導。
例如，當光波導2A的第一光波導部分20A被形成為規(guī)則柱狀并 且每層的堆疊的光波導2A中規(guī)則柱的方向改變時，可以改變其方向 性。
本發(fā)明可應用于光選擇器開關，該光選擇器開關能夠通過改變信 號傳輸路徑來根據(jù)一點對多點系統(tǒng)、多點對一點系統(tǒng)或者多點對多點
系統(tǒng)執(zhí)行發(fā)送側和接收側之間的信號傳輸。
本領域技術人員應當理解，取決于設計需求和其他因素可以有各 種修改、組合、子組合和變更，只要這些修改、組合、子組合和變更 在權利要求或其等同物的范圍內。
本發(fā)明包含與分別在2008年3月5日和2008年9月11日向曰本
主題，該申請的全部內容通過引用結合于此,
權利要求
1.一種光選擇器開關，包括光波導，該光波導包括具有第一光透射率的第一光波導部分、具有第二光透射率的第二光波導部分、反射光的多個反射件以及分光器件，所述第二光波導部分設在所述第一光波導部分的整個側面上，所述多個反射件位于所述第一光波導部分和所述第二光波導部分的上表面和下表面上以便彼此相對，且所述多個反射件暴露出所述第二光波導部分的外周，所述分光器件反射預定比率的光并且透射光的剩余部分，并且位于所述第一和第二光波導部分的邊界處；向所述光波導的第一光波導部分發(fā)射光的至少一個發(fā)光單元，所述發(fā)光單元沿所述光波導的第二光波導部分的外周以預定的角度放置；以及接收從所述發(fā)光單元入射到所述光波導的第一光波導部分的光的至少一個光接收單元，所述光接收單元基于因入射到所述光波導的第一光波導部分的入射光的角度而產(chǎn)生的方向性，沿所述光波導的第二光波導部分的外周以預定的角度放置，其中從一個角度或不同的多個角度射向所述光波導的第一光波導部分的入射光在具有至少一個方向性的條件下被徑向地射向所述光波導的第二光波導部分的周邊。
2. 如權利要求l所述的光選擇器開關，其中所述第一光波導部分 為柱狀，并且所述分光器件位于所述第一光波導部分的外周上。
3. 如權利要求2所述的光選擇器開關，其中所述第二光波導部分 是空氣層。
4. 如權利要求2所述的光選擇器開關，其中所述第一光波導部分 為圓柱狀。
5. 如權利要求2所述的光選擇器開關，其中所述第一光波導部分 為多邊形柱狀。
6. 如權利要求5所述的光選擇器開關，其中所述第一光波導部分為正多邊形柱狀。
7. 如權利要求l所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入射 到所述光波導的第一光波導部分的入射光具有等于所述第一光波導部 分的直徑的斑直徑。
8. 如權利要求l所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入射 到所述光波導的第 一光波導部分的入射光具有小于所述第 一光波導部 分的直徑的斑直徑，并且該入射光入射到所述第 一光波導部分的一個 位置，該位置偏離所述第一光波導部分的中心。
9. 如權利要求6所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入射 到所述光波導的第一光波導部分的入射光從所述第一光波導部分的正 多邊形柱的一頂點入射到所述第一光波導部分的中心。
10. 如權利要求6所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入 射到所述光波導的第 一光波導部分的入射光從所述第 一光波導部分的 正多邊形柱的一表面入射到所述第一光波導部分的中心。
11. 如權利要求6所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入 射到所迷光波導的第 一光波導部分的入射光與具有奇數(shù)個頂點的所述 第一光波導部分的正多邊形柱的一表面平行地入射。
12. 如權利要求1所述的光選擇器開關，其中所述第二光波導部 分具有中空空間，并且所述分光器件位于所述第二光波導部分的內表 面處。
13. 如權利要求12所述的光選擇器開關，其中所述第二光波導部 分具有圓柱狀的中空空間。
14. 如權利要求12所述的光選擇器開關，其中所述第二光波導部分具有多邊形柱狀的中空空間。
15. 如權利要求14所述的光選擇器開關，其中所述第二光波導部 分具有正多邊形柱狀的中空空間。
16. 如權利要求12所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入 射到所述光波導的第一光波導部分的入射光是從所述第二光波導部分 中的正多邊形柱狀的中空空間的一頂點入射的。
17. 如權利要求12所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入 射到所述光波導的第一光波導部分的入射光是從所述第二光波導部分 中的正多邊形柱狀的中空空間的一表面入射的。
18. 如權利要求12所述的光選擇器開關，其中從所述發(fā)光單元入 射到所述光波導的第 一光波導部分的入射光是與具有奇數(shù)個頂點的所 述第二光波導部分中的正多邊形柱狀的中空空間的一表面平行地入射 的。
19. 如權利要求1所述的光選擇器開關，其中多個光接收單元距 所述光波導的第一光波導部分的中心相同的距離。
20. 如權利要求1所迷的光選擇器開關，其中所述至少一個光接 收單元是基于徑向射向所述光波導的周邊的光的方向性而放置的，該 方向性是通過計算以下兩條光徑而獲得的從所述發(fā)光單元入射到所 述光波導的第一光波導部分并且被所述分光器件反射的光的光徑、以 及透射穿過所述分光器件并且基于所述第 一光波導部分的第 一光透射 率和所述第二光波導部分的第二光透射率的差而被折射的光的光徑。
21. —種信號處理裝置，包括至少一個光波導，該光波導包括具有第一光透射率的第一光波 導部分、具有第二光透射率的第二光波導部分、反射光的多個反射件 以及分光器件，所述第二光波導部分設在所述第一光波導部分的整個 側面上，所述多個反射件位于所述第一光波導部分和所述第二光波導 部分的上表面和下表面上以便彼此相對，且所述多個反射件暴露出所 述第二光波導部分的外周，所述分光器件反射預定比率的光并且透射 光的剩余部分，并且設在所述第一和第二光波導部分的邊界處，其中 從一個角度或不同的多個角度入射到所述光波導的第一光波導部分的 入射光在具有至少一個方向性的條件下被徑向地射向所述光波導的第 二光波導部分的周邊；以及多個功能板，每個功能板具有向所述光波導的第一光波導部分發(fā) 射光的發(fā)光單元和接收從所述發(fā)光單元入射到所述光波導的第一光波 導部分的光的光接收單元，所述多個功能板基于因入射到所述光波導的第一光波導部分的入射光的角度而產(chǎn)生的方向性，沿所述光波導的 第二光波導部分的外周以預定的角度放置。
22.如權利要求21所述的信號處理裝置，其中多個所述光波導在 相互之間插入遮光件的情況下堆疊在一起；其中每個功能板包括至少 一個驅動機構，該驅動機構驅動所述發(fā) 光單元沿著光波導的堆疊方向移動并且使所述發(fā)光單元與堆疊的光波 導中一個期望的光波導相對，并且驅動所述光接收單元沿著光波導的 堆疊方向移動并且使所述光接收單元與堆疊的光波導中的該期望的光 波導相對；并且其中所述多個功能板被放置為使得每個光波導中在期望的功能 板之間的信號路徑符合每個光波導中入射光的方向性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光選擇器開關和信號處理裝置。該光選擇器開關包括光波導，該光波導包括具有第一光透射率的第一光波導部分、具有第二光透射率的第二光波導部分、反射光的反射件以及反射并透射光的分光器件；向光波導的第一光波導部分發(fā)射光的至少一個發(fā)光單元；以及基于因入射到光波導的第一光波導部分的入射光的角度而產(chǎn)生的方向性，接收從發(fā)光單元入射到光波導的第一光波導部分的光的至少一個光接收單元，其中入射到第一光波導部分的入射光被徑向地射向光波導的第二光波導部分的周邊。
文檔編號G02B6/28GK101526647SQ20091012618
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權日2008年3月5日
發(fā)明者關矢俊之, 原岡和生, 和田成司, 寒川新司, 小笠原英彥, 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