CN101741935B - 光传输系统以及具有其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光传输系统和光传输系统的电子设备。对于没有被编码的数据信号，能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，实现良好的数据传输质量。本发明的光传输系统包括：光传输模块(1)，其具有将数据信号作为光信号来传输的光传输路径(4)，并将通过光传输路径(4)传输来的光信号转换为电信号而输出；电传输路径(5)，输出时钟信号；以及接收处理部(35)，分别接收数据信号和上述时钟信号，并作为二值信号来输出，所述光传输系统包括延迟部件(6)，其对二值信号，使时钟信号的上升开始时间相对于数据信号的上升开始时间延迟，且基于延迟部件(6)的时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间，因此能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，实现良好的数据传输质量。

Description

光传输系统以及具有其的电子设备

技术领域

本发明涉及光传输系统以及具有其的电子设备。

背景技术

近年来，随着移动电话的LCD(Liquid Crystal Display)的高精度化，要求LCD和应用处理器之间的数据传输速度的高速化。此外，随着移动电话的薄型化的发展，要求减少用于数据传输的布线数量。基于这样的背景，作为LCD和应用处理器之间的数据传输方式，代替以往的并行传输，开始广泛普及串行传输。在当前最广泛普及的串行传输中，数据信号以及时钟信号都以差动传输方式传输。在这样的串行传输中，电磁干扰(EMI：ElectromagneticInterference)近年来渐渐变得严重。因此，为了降低EMI，低速传输时钟信号。在这样的传输方式中，来自高速的数据信号的EMI也成为严重的问题。

因此，为了解决这样的问题，正尝试着以下方法：即通过光波导路径等光传输路径连接LCD和应用处理器，并将数据信号作为光信号来传输的方法。

光波导路径成为由被称为核心(core)的芯和覆盖其的被称为金属包层(clad)的套的双重结构，且核心的折射率比金属包层高。由此，入射到核心的光信号在核心内部重复全反射而被传播。

通过利用光传输模块，例如从在移动电话机内搭载的主控制基板到应用电路基板的高速且大容量的数据信号的传输变得可能。这样，光传输模块作为数据传输模块非常出色。

另一方面，在将数据信号作为光信号来传输，将时钟信号作为电信号来传输的情况下，在光接收部3中在两个信号之间产生较大的延迟。因此，与数据信号以及时钟信号两者都电传输的模块相比，数据信号和时钟信号之间的时滞(Skew：时间性的偏移)调整成为大问题。

对于上述问题，例如在专利文献1中，在发送装置侧，通过将时钟信号的延迟量积累在存储器中，延迟在该存储器中所积累的延迟量而发送时钟信号，从而调整上述延迟。图22是表示专利文献1中所记载的发送接收装置的结构的方框图。

如图22所示，发送装置200包括发送部214、驱动部216、激光二极管218、延迟部222、以及延迟信息保持部224。发送部214将数据信号以及时钟信号发送给光纤232以及时钟传输线234的各个传输路径。驱动部216对激光二极管218提供驱动电流。延迟部222将时钟信号延迟基于从接收装置发送的相位差信号的时间量。延迟信息保持部224保持用于表示由延迟部222所延迟的延迟时间的数据。在专利文献1的发送接收装置中，通过基于在延迟信息保持部224的存储器240中积累的、根据布线长度计算的表示延迟时间的数据，延迟部222使时钟信号延迟，从而调整数据信号和时钟信号的延迟。

专利文献1：(日本)特开2007-124130号公报(平成19(2007)年5月17日公开)

通常，用于传输光传输模块的光信号(数据信号)为了回避位连续，通过8B10B等进行编码。在专利文献1的发送接收装置中，可使这样的被编码的数据信号与时钟信号的定时一致。

但是，例如在移动电话机等的电子设备内的数据传输中，数据信号没有被编码的情况较多，产生基于位连续的数据相关性抖动(DDJ)。因此，在将专利文献1的发送接收装置应用到移动电话机等的电子设备内的数据传输的情况下，由于该DDJ的影响，存在难以使数据信号和时钟信号的定时一致的问题。

图23是示意性地表示了产生基于位连续的数据相关性抖动(DDJ)的示意图。如图23所示，在光传输模块的光布线传输的数据信号中，由于相同的值(例如“0”)连续，在信号上升的定时产生摆动。数据相关性抖动(DDJ)是指这个信号上升的定时的摆动。如图23所示，数据信号中的相同的值的位连续长度越长，该数据相关性抖动越大。

图24(a)是表示没有产生数据相关性抖动的数据信号和时钟信号之间关系的时序图。图24(b)是表示产生数据相关性抖动的数据信号和时钟信号之间的关系的时序图。

如图24(a)所示，在数据信号中没有产生数据相关性抖动的情况下，如专利文献1的技术那样，若进行使数据信号和时钟信号的定时一致的调整，则信号的偏差成为延迟部222(延迟电路)的工艺偏差、动作条件偏差等对称的分布，没有问题。

另一方面，如图24(b)所示，在数据信号中发生数据相关性抖动的情况下，数据信号上升的定时随着位连续的增加，向时间轴t的延迟方向(方向(a))摆动。在对这样定时非对称地摆动的数据信号，利用专利文献1的技术调整时钟信号的延迟量的情况下，该调整导致如图24(b)所示那样的在单向侧产生较大的偏差。因此，对产生数据相关性抖动的数据信号，利用专利文献1的技术，难以正确地使定时与时钟信号一致。

此外，此时如专利文献1那样，若基于根据电布线长度计算的延迟时间等，使数据信号和时钟信号的定时一致，则由于该DDJ的影响，通信质量变差。

此外，在这样由于数据相关性抖动的影响，数据信号上升的定时时间非常不准的情况下，利用IC电路的延迟时间的调整，存在限度。

发明内容

本发明鉴于上述问题点而完成，其目的在于，提供一种对没有被编码的数据信号，能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，并实现良好的数据传输质量的光传输系统以及具有它的电子设备。

本发明的光传输系统为了解决上述课题，其包括：光传输模块，具有将数据信号作为光信号来传输的光传输路径，将通过光传输路径传输来的光信号转换为电信号，并作为二值信号来输出；电传输路径，将时钟信号作为二值信号来输出；以及接收处理部件，对上述数据信号以及上述时钟信号，分别进行接收处理，其特征在于，所述光传输系统包括第1延迟部件，其对上述二值信号，使时钟信号的上升开始时间相对于数据信号的上升开始时间延迟，且基于该第1延迟部件的时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。这里所说的“上升开始时间”是指从接收处理部件输出的二值信号上升的定时。

根据上述结构，包括第1延迟部件，其对上述二值信号，使时钟信号的上升开始时间相对于数据信号的上升开始时间延迟，且基于该第1延迟部件的时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。即，预先使时钟信号相对于数据信号延迟，并将其延迟量调整为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下。这样设定成时钟信号相对于数据信号延迟一定时间，因此可使相对于时钟信号的上升开始时间的、数据相关性抖动所引起的数据信号的上升开始时间的分布成为对称分布。其结果，即使是没有编码的数据信号，也能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，实现良好的数据传输质量。

在本发明的光传输系统中，优选在将上述数据信号的上升时间的摆动设为确定性分量的抖动(Deterministic jitter)和随机分量的抖动(Random jitter)之和时，上述确定性分量的抖动是根据对每个数据信号的位连续数N决定的δ函数的峰值来分布的离散函数，上述延迟量被设定为位连续数2的δ函数的峰值时间、与位连续数N-1的δ函数的峰值时间之间。

根据上述的结构，作为离散函数的确定性分量的抖动和随机分量的抖动之和成为表示数据信号的上升时间的摆动的分布。对于这样的分布，若如以往那样，使时钟信号的定时与位连续数1的δ函数的峰值时间对齐，则在延迟方向的一定的位错误率增大，难以实现良好的传输特性。

根据上述的结构，由于时钟信号的延迟量被设定在位连续数2的δ函数的峰值时间和位连续数N-1的δ函数的峰值时间之间，因此即使在数据信号的位连续数增加的情况下，也能够抑制数据相关性抖动(DDJ)所引起的影响。

在本发明的光传输系统中，优选上述光传输模块包括：放大部，对上述被转换了的电信号进行放大；以及第1二值信号生成部，对被输入的信号的电平和第1阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对数据信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，在将输入到上述放大部的电信号的电压振幅的1/2设为V_in，将上述第1阈值设为V_th，将上述放大部的增益的最大值设为G_max，将放大部中的对于传输频率的增益的放大率设为α，将数据信号的基本频率设为f_T，将光传输模块的可传输速率设为f_min，将数据信号的上升时间设为tr，将数据信号中的位连续数的最大值设为N时，由以下式(I)

$\mathrm{DDJ}\left(\max \right)=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{in}}}\×\frac{1}{G_{\max }\{\frac{G_{\max }}{\mathrm{\α}\log ({\mathrm{Nf}}_{\min }/f_T)}-1\}}...\left(I\right)$

来表示数据相关性抖动(DDJ)的最大值DDJ(max)。

如上式(I)所示，通过表示数据相关性抖动(DDJ)的最大值DDJ(max)，从而容易掌握依赖于位连续的最大值N的DDJ(max)，因此能够更加可靠地使信号的偏差成为对称的分布。

在本发明的光传输系统中，优选上述光传输模块包括：光发送部，将数据信号转换为上述光信号而发送；以及光接收部，接收通过光传输路径而传输来的光信号，并将其转换为电信号，上述第1延迟部件是电传输路径，在将光发送部和光接收部的对于时钟信号的信号延迟时间分别设为t(ic1)以及t(ic2)，将上述光传输路径的布线长度设为L₁，将电传输路径的布线长度设为L₂，将光传输路径的折射率设为n，将光速设为c，将电传输路径的介电常数设为εr，将数据相关性抖动(DDJ)的最大值设为DDJ(max)，将上述延迟量设为DDJ(max)/A时，电传输路径的布线长度L₂满足以下式(1)，

$T\left(\mathrm{ic}1\right)+T\left(\mathrm{ic}2\right)+\frac{n{L}_1}{c}+\frac{\mathrm{DDJ}\left(\max \right)}{A}=\frac{L_2\sqrt{\mathrm{\ϵr}}}{c}...\left(1\right).$

如果基于上述式(1)，则将时钟信号的输出延迟数据相关性抖动(DDJ)以下的时间所需的参数只有电传输路径的布线长度L₂，以及构成电传输路径的材料的介电常数εr。因此，与利用以往的延迟元件或IC来调整时钟信号的延迟量的情况相比，可进行信号的偏差小的调整。

在本发明的光传输系统中，优选上述电传输路径配置成与上述光传输路径的信号传输方向平行，上述电传输路径的布线长度比上述光传输路径的长度长，上述光传输系统包括用于集成上述电传输路径的集成基板，该集成基板的信号传输方向的长度与上述光传输路径的布线长度相等。

根据上述的结构，电传输路径集成在集成基板上。而且，该集成基板中的传输方向的布线长度与光传输路径的布线长度相等。这样使集成基板的传输方向的尺寸和光传输路径相同，从而能够不对电传输路径的外形、宽度带来影响而抑制数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。因此，能够实现电传输路径的空间节省。

在本发明的光传输系统中，优选上述电传输路径被配置成在集成基板的信号传输方向的一端上，至少往返一次。

根据上述的结构，电传输路径配置为在集成基板的信号传输方向的一端上至少往返一次。由此，通过上述往返的次数能够调整时钟信号的延迟量。此外，例如通过图案化为各个往返的长度不同，从而能够高精度地调整时钟信号的延迟量。

在本发明的光传输系统中，优选上述集成基板具有比上述光传输路径还要向上述信号传输方向凸出，且搭载了上述光传输模块的凸出部，上述凸出部具有形成了电布线图案的电布线层，且该电布线层的电布线和上述电传输路径相连接。

根据上述结构，集成基板具有比光传输路径还要向信号传输方向凸出，且搭载着光传输模块的凸出部。而且，该凸出部具有形成了电布线图案的电布线层。而且，电布线层的电布线和上述电传输路径连接。由此，设为在集成基板上另外设置凸出部的结构，且在该突出部内形成电布线层，从而能够不改变集成基板的外形而实质上延长电传输路径的布线长度。

在本发明的光传输系统中，优选包括具有连接器端子的连接器，在上述集成基板上同轴状地配置了多个电传输路径，各个电传输路径与上述连接器端子连接，上述连接器具有使连接器端子之间短路的连接器短路部，该连接器短路部配置成使时钟信号在电传输路径的输入侧和输出侧往返传输。

根据上述结构，连接器上设有使连接器端子之间短路的连接器短路部。而且，连接器短路部配置成时钟信号在电传输路径的输入侧和输出侧往返传输。通过设为这样的结构，能够实质上延长电传输路径的布线长度而不改变集成基板的外形。此外，由于在连接器端子之间设有连接器短路部，因此电传输路径的阻抗稳定。因此，容易进行时钟信号的波形控制。

在本发明的光传输系统中，优选上述延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/4～3/4。

如上述的结构那样，通过设定时钟信号的延迟量，从而尤其对8b10B编码的数据信号，能够抑制数据相关性抖动(DDJ)所引起的影响。

在本发明的光传输系统中，优选上述延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/2。

由此，时钟信号的上升开始时间成为比时钟信号的上升开始时间慢或早的任意的时间，能够使信号的偏差可靠地成为对称的分布。

在本发明的光传输系统中，优选上述第1延迟部件包括第2二值信号生成部，所述第2二值信号生成部对输入的信号的电平和第2阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对时钟信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，在上述第2二值信号生成部中，对于时钟信号的第2阈值的电平被设定为比对于数据信号的第1阈值的电平高。

根据上述的结构，在上述第2二值信号生成部中，设定成对于时钟信号的第2阈值的电平比对于数据信号的第1阈值的电平还要高，因此从第2二值信号生成部输出的时钟信号相对于数据信号延迟。

设定第1阈值以及第2阈值，使得该时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间，从而能够抑制数据相关性抖动引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。

在本发明的光传输系统中，优选数据信号的上升时间tr、以及振幅与时钟信号的上升时间相等，且在将数据信号以及时钟信号的振幅的1/2设为V_od，将上述第1阈值和上述第2阈值之差设为ΔV_th，将上述延迟量设为t_d时，上述延迟量t_d满足以下式(2)，

$t_d=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{{\mathrm{\ΔV}}_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}}...\left(2\right).$

在本发明的光传输系统中，优选上述第1延迟部件包括第2二值信号生成部，上述第2二值信号生成部对输入的信号的电平和阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对时钟信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，上述第1延迟部件对向上述第2二值信号生成部输入的信号进行处理，使得时钟信号的上升时间比数据信号的上升时间长。

根据上述的结构，时钟信号的上升时间比数据信号的上升时间长。即，与时钟信号相比，数据信号更早上升。因此，输入到第2二值信号生成部的时钟信号与数据信号相比，处于其波形钝化的状态。然后，从第2二值信号生成部输出的时钟信号相对于数据信号延迟。

上述延迟部件进行调整数据信号以及时钟信号的上升时间的处理，使得该时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。因此，能够抑制数据相关性抖动引起的时钟信号输出的定时的抖动的影响。而且，能够同时实现数据相关性抖动的降低和延迟的补偿。此外，如上所述，若与时钟信号相比，数据信号更早上升，则具有转换率(slew rate)相应增大，抖动减小的效果。

在本发明的光传输系统中，优选地，数据信号以及时钟信号的振幅互相相等，将该振幅的1/2设为V_od，在将数据信号的上升时间和时钟信号的上升时间之差设为Δtr，将上述第1阈值设为V_th，将上述延迟量设为t_d时，上述延迟量t_d满足以下式(3)，

$t_d=\frac{5}{6}\mathrm{\Δtr}\×(1+\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}})...\left(3\right).$

在本发明的光传输系统中，优选包括使时钟信号的上升开始时间延迟的第2延迟部件，基于第2延迟部件的时钟信号的延迟量是在光传输模块的温度特性中，在使用温度范围中的下限温度下的数据信号相对于时钟信号的延迟量、和常温下的数据信号相对于时钟信号的延迟量之差。

根据上述的结构，包括用于延迟时钟信号的上升开始时间的第2延迟部件，第2延迟部件的时钟信号的延迟量是在光传输模块的温度特性中，在使用温度范围内的下限温度下的数据信号相对于时钟信号的延迟量和常温下的数据信号相对于时钟信号的延迟量之差，因此能够实现在广泛的温度范围内能够维持良好的信号传输质量的光传输系统。

本发明的电子设备为了解决上述的课题，其特征在于包括了上述的光传输系统。

由此，对没有被编码的数据信号，能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，并实现良好的数据传输质量的电子设备。

如以上那样，本发明的光传输系统是以下的结构：包括第1延迟部件，其对于上述二值信号，使时钟信号的上升开始时间相对于数据信号的上升开始时间延迟，该第1延迟部件的时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。

如以上那样，本发明的电子设备是包括了上述光传输系统的结构。

因此，对于没有被编码的数据信号，能够抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，实现良好的数据传输质量。

附图说明

图1(a)是表示本实施方式的在折叠式移动电话机内设置的光传输系统的概略结构的方框图，图1(b)是表示本实施方式的移动电话机中的光传输模块的概略结构的方框图。

图2(a)是表示内置了本实施方式的光传输模块的折叠式移动电话机的外观的立体图。图2(b)是图2(a)中的铰链部(由虚线围绕的部分)的透视平面图。

图3(a)是光传输路径的侧面图，图3(b)是示意性地表示光传输路径中的光传输状态的图。

图4是表示电传输路径由FPC构成的情况下的光传输模块的概略结构的立体图。

图5(a)是表示包括了第1延迟部件的光传输系统的概略结构的方框图，图5(b)是表示图5(a)的光传输系统中的数据信号和时钟信号之间的关系的时序图。

图6(a)是示意性地表示了在光传输模块中传输的数据信号的示意图，图6(b)是表示了数据信号的数据相关性抖动(DDJ)和时钟信号的延迟量之间的关系的图。

图7(a)是表示了构成数据信号的定时摆动的抖动的示意图，图7(b)是表示了作为图7(a)所示的抖动之和的数据信号的定时摆动的分布的示意图。

图8表示数据相关性抖动的影响所引起的数据信号的上升的定时的摆动的分布，图8(a)是表示位连续数为1～n的一般的数据信号的上升的定时的摆动的分布的图，图8(b)是表示被8b10B编码的数据信号的上升的定时的摆动的分布的图。

图9(a)是用于说明光接收部的数据信号的信号振幅的损失和数据相关性抖动之间的关系的说明图，图9(b)表示在光接收部中所具有的AMP电路(放大部)的频率特性，是表示了频率和增益之间的关系的曲线图。

图10(a)是用于说明作为数据信号的RGB信号的位连续数的说明图，图10(b)是用于说明作为数据信号的CPU信号的位连续数的说明图。

图11是用于说明将电传输路径作为延迟部件来使用的情况下的、电传输路径的布线长度和光传输路径的布线长度之间的关系的说明图。

图12是表示作为结构例1的电传输路径的结构的截面图。

图13表示作为结构例2的电传输路径的结构，图13(a)是截面图，图13(b)是从光传输模块搭载面看到的上面图，图13(c)是表示电布线层的结构的上面图。

图14是表示作为结构例3的电传输路径的结构的上面图。

图15是表示作为结构例4的光传输系统的结构的图。

图16是表示结构例5中的被输入到二值信号生成部的信号的图。

图17是用于说明“信号的上升时间”的曲线图。

图18是用于说明基于第2延迟部件的时钟信号的延迟的图，图18(a)是表示光传输模块的信号延迟的温度特性的曲线图，图18(b)是表示结构例6的光传输系统中的、数据信号和时钟信号的关系的时序图。

图19(a)和图19(b)是表示在铰链部中搭载了天线的移动电话机的结构的方框图。

图20(a)是表示具有本实施方式的光传输系统的打印装置的外观的立体图，图20(b)是表示在图20(a)中所示的打印装置的主要部分的方框图，图20(c)以及图20(d)是表示在打印装置中打印头移动(驱动)的情况下的光传输路径的弯曲状态的立体图。

图21是表示包括本实施方式的光传输系统的硬盘记录再现装置的外观的立体图。

图22是表示在专利文献1中记载的发送接收装置的结构的方框图。

图23是示意性地表示了位连续所引起的数据相关抖动(DDJ)的示意图。

图24(a)是表示没有产生数据相关性抖动的数据信号和时钟信号之间的关系的时序图，图24(b)是表示产生了数据相关性抖动的数据信号和时钟信号之间的关系的时序图。

标号说明

1光传输模块

2光发送部

21I/F电路

22发光驱动部

23发光部

29CPU

3光接收部

31受光部

32检测电路

33放大部

34I/F电路

4光传输路径

5电传输路径

5a集成基板

5b凸出部

5c电布线层

6延迟部件(第1延迟部件)

7连接器端子

7a连接器短路部

25发送处理部

35接收处理部(接收处理部件)

36二值信号生成部(第2二值信号生成部)

100光传输系统

具体实施方式

基于图1至图21说明本发明的一实施方式如下。

即，在本实施方式中，举例说明在由具有操作键的本体部、具有显示画面的盖部、以及用于在上述本体部上可旋转地连接上述盖部的铰链部构成的折叠式移动电话机中，经由在上述铰链部内设置的光传输模块来进行上述本体部以及上述盖部之间的信息(数据)传输的结构。

图1是表示在本实施方式的折叠式移动电话机40内设置的光传输系统100的概略结构的方框图。图2(a)是表示内置了本实施方式的光传输模块1的折叠式移动电话机40的外观的立体图。图2(b)是图2(a)中的铰链部41(由虚线包围的部分)的透视平面图。

如图1(a)以及图2(a)、(b)所示，本实施方式的折叠式移动电话机40(以下，简单表示成移动电话机40)包括本体部42、设置在本体部42的一端的铰链部41、以及以铰链部41为轴可旋转地设置的盖部43。

本体部42包括用于操作移动电话机40的操作键44，并在其内部包括主控制基板20。盖部43在外部包括显示画面45以及照相机(未图示)，在内部包括应用电路基板30。搭载了驱动器39等。

在具有这样的结构的移动电话机40中，经由光传输模块1来进行主控制基板20和应用电路基板之间的数据信号的传输。另一方面，经由电传输路径5来进行时钟信号的传输。

如图1(a)所示，本体部42侧的主控制基板20包括CPU(信号发生部)29以及发送处理部25，CPU29一并控制在本基板20内搭载的各个元件(未图示)。该CPU29向光传输模块1的光发送部2输出数据信号，另一方面，向电传输路径5传输时钟信号。发送处理部25进行从CPU29输出的信号的发送处理，且例如包括串行化器(serializer)，所述串行化器对从CPU29输出的信号进行并行/串行转换。

应用电路基板30包括接收处理部(接收处理部件)35、基于从CPU29传送的图像数据(二值信号)来显示图像的LCD(Liquid Crystal Display)(未图示)、以及作为用于驱动控制LCD的驱动部的LCD驱动器(控制部)39。接收处理部35接收从光传输模块1以及电传输路径5输出的、数据信号以及时钟信号，并将其输出到LCD驱动器39。接收处理部35包括分别接收数据信号和时钟信号的IF电路、以及并行化器(deserializer)，通过并行化器对从IF电路输出的二值信号进行串行/并行转换，且进行接收处理。LCD驱动器39基于电传输路径5传输的时钟信号(二值信号)，对光传输模块1传输的数据信号(二值信号)进行输出控制。

另外，图1的结构是从接收处理部35向LCD驱动器39传输并行信号的结构，但光传输系统100并不限定于该结构。例如，光传输系统100也可以是以下结构：即在LCD驱动器39内包括接收处理部35以及RGBIF电路，从接收处理部35向RGBIF电路传输并行信号。此外，图1的结构是从CPU29向发送处理部25传输并行信号的结构，但光传输系统100并不限定于该结构。例如，光传输系统100也可以是以下结构：即在CPU29内包括发送处理部25以及LCDIF电路，从LCDIF电路向发送处理部25传输并行信号。

(光传输模块的结构)

接着，参照图1(b)说明上述光传输模块1的结构。图1(b)是表示本实施方式的移动电话机40中的光传输模块1的概略结构的方框图。

如图1(b)所示，光传输模块1是包括光发送部2、光接收部3、以及光传输路径4而成的结构，所述光发送部2连接到搭载CPU29的主控制基板20，所述光接收部3连接到搭载LCD驱动器39等应用电路的应用电路基板30，光传输路径4成为连接光发送部2以及光接收部3之间的光布线。

上述光传输路径4是将从发光部23射出的作为数据信号的光信号传输至受光部31的介质。对于光传输路径4的细节，将在后面叙述。

如图1(b)所示，光发送部2是包括接口电路(以下，记为I/F电路)21、发光驱动部(光转换器)22、以及发光部23而成的结构。

上述I/F电路21是用于从外部接收频率等级不同的信号的电路。该I/F电路21设置在从外部向光传输模块1内输入的电信号的电布线和发光驱动部22之间。

上述发光驱动部22基于经由I/F电路21从外部向光传输模块1内输入的电信号，驱动发光部23的发光。该发光驱动部22例如能够由发光驱动用的集成电路(IC：Integrated Circuit)构成。

发光部23基于发光驱动部22的驱动控制而发光。该发光部23例如能够由垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity-Surface Emitting Laser)等发光元件构成。从该发光部23发出的光作为光信号而向光传输路径4的光入射侧端部照射。

这样，光发送部2将输入到该光发送部2的电信号转换为对应于该电信号的光信号，从而输出到光传输路径4。

接着，光接收部3是包括受光部31、检测电路32、放大部(放大器)33、以及I/F电路34而成的结构。

上述受光部31接受作为从光传输路径4的光射出侧端部射出的光信号的光，并通过光电转换而输出电信号。该受光部31输出数据信号，例如能够由光电二极管(PD：Photo-Diode)等受光元件构成。此外，检测电路32判断受光部31是否接收到光信号。

放大部33将从受光部31、检测电路32输出的电信号放大为期望的值从而向外部输出。该放大部33例如能够由放大用的IC构成。

I/F电路34是用于将由放大部33放大的电信号向光传输模块1的外部输出的电路。I/F电路34与用于向外部传输电信号的电布线连接，设置在放大部33与该电布线之间。

这样，光接收部3能够接收通过光传输路径4而从光发送部2输出的光信号，从而转换为基于该光信号的电信号后，放大为期望的信号值从而向外部输出。

(光传输路径的结构)

接着，利用图3(a)以及图3(b)说明光传输路径4的细节。图3(a)表示光传输路径4的侧面图。如图3(a)所示，光传输路径4成为包括以光传输方向为轴的柱形状的核心部4α与设置成包围核心部4α的周围的金属包层部4β的结构。核心部4α以及金属包层部4β由具有透光性的材料构成，且核心部4α的折射率比金属包层部4β的折射率还要高。这样，入射到核心部4α的光信号在核心部4α内部反复全反射，从而向光传输方向传输。

作为构成核心部4α以及金属包层部4β的材料，可以使用玻璃或塑胶，但为了构成具有充分的可挠性的光传输路径4，优选使用丙烯酸(acrylic)类、环氧树脂(epoxy)类、氨基申酸乙酯(urethane)类、以及硅树脂(silicone)类等树脂材料。此外，也可以由空气等气体来构成金属包层部4β。而且，在折射率比核心部4α还要小的液体的环境中使用金属包层部4β也能得到同样的效果。

接着，利用图3(b)说明光传输路径4的光传输的结构。图3(b)示意性地表示光传输路径4中的光传输的状态。如图3(b)所示，光传输路径4由具有可挠性的柱形状的部件构成。此外，在光传输路径4的光入射侧端部设有光入射面4A，在光射出侧端部设有光射出面4B。

从发光部23射出的光从相对于光传输路径4的光传输方向成为直角或大致直角的方向，入射到光传输路径4的光入射侧端部。入射的光通过在光入射面4A反射，从而导入到光传输路径4内并在核心部4α内行进。在光传输路径4内行进而到达了光射出侧端部的光，通过在光射出面4B反射，从而向相对于光传输路径4的光传输方向成为直角或大致直角的方向射出。被射出的光照射到受光部31，并在受光部31进行光电转换。

根据这样的结构，可以设为以下结构：即在相对于光传输路径4的光传输方向成为直角或大致直角的方向上，配置作为光源的发光部23。这样，例如在需要将光传输路径4配置成与基板面平行的情况下，只要在光传输路径4和基板面之间，设置发光部23以使向该基板面的法线方向射出光即可。这样的结构与例如将发光部23设置为与基板面平行地射出光的结构相比，容易安装，此外，作为结构也能够更加紧凑。这是因为，发光部23的一般的结构是与射出光的方向成直角的方向的大小比射出光的方向的大小大。而且，还可适用于使用面向在同一面内有电极和发光部23的平面安装的发光元件的结构。

另外，如上所述，图3所示的光传输路径4是光入射面4A以及光射出面4B倾斜的结构，但本实施方式中的光传输路径4也可以是两个端面相对于光传输方向成直角的结构。即，光传输路径4的外形也可以形成为长方体形状。

(电传输路径的结构)

接着，说明上述电传输路径5的细节。电传输路径5与光传输路径4并列设置，连接CPU29和LCD驱动器39，将从CPU29输出的时钟信号传输到LCD驱动器39。

具体来说，该电传输路径5例如由柔性印刷基板(FPC)、同轴电缆等构成。图4是表示电传输路径5由FPC构成的情况下的光传输模块1的概略结构的立体图。这样，通过由柔性布线来构成光传输路径4以及电传输路径5，从而能够将光传输模块1适用于移动设备等小型的电子设备。

(关于时钟信号相对于光传输模块1中的数据信号的定时控制)

在光传输系统100中，从光传输模块1输出的数据信号、以及从电传输路径5输出的时钟信号都被输入到接收处理部(接收处理部件)35(参照图1(a))。光传输系统100在时钟信号相对于输入到接收处理部35的数据信号的输出定时控制上具有特征。

即，如图5(a)所示，光传输系统100包括延迟部件(第1延迟部件)6，该延迟部件6控制时钟信号的输出的定时，使时钟信号的上升开始时间(也被称为上升沿时间)相对于数据信号的上升开始时间延迟数据相关性抖动(DDJ)以下的时间。

另外，“数据相关性抖动(DDJ)”能够定义为如下。即，能够定义为DDJ＝ISI+DCD。DCD是数据依赖性，但由不同于ISI的原因(DC平衡(“1”值的信号的数量与“0”值的信号的数量之比)的失去)而产生。

具体来说，ISI是在本来是“0”值的时间，由于信号波形的钝化或上升(沿)时间的延迟而进入“1”值的信号而产生的抖动。相对于此，DCD是指信号波形的占空比(“1”值的信号或“0”值的信号在时间轴上的宽度)摆动的抖动。这里，延迟部件6的延迟的对象是ISI，DCD不是对象。

图5(b)是表示具有延迟部件6的光传输系统100中的数据信号和时钟信号之间的关系的时序图。在图5(b)中，时钟信号的延迟量t_d成为数据信号的数据相关性抖动(DDJ)以下。这样，通过调整时钟信号的延迟量t_d，从而能够抑制在数据信号没有被编码的情况下产生的数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。其结果，能够实现通信质量良好的光传输系统。

下面，基于图6(a)以及图6(b)，进一步详细叙述该效果。图6(a)是示意性地表示在光传输模块传输的数据信号的示意图，图6(b)是表示数据信号的数据相关性抖动(DDJ)和时钟信号的延迟量t_d之间的关系的图。在图6(b)中，说明数据信号的“0”值连续的情况。另外，在数据信号的“1”值连续的情况下也相同，因此这里省略其说明。

如图6(b)所示，存在接收处理部35的数据信号的上升开始时间随着“0”值的连续次数从1至N增加而延迟的倾向。例如，当接收处理部35输出连续了3次“0”值的数据信号时，第3次的“0”值的输出电压的上升开始时间迟于第1次的“0”值的输出电压的上升开始时间。并且，数据信号中的“0”值的连续次数越大，这样的上升开始时间的延迟越明显。数据相关性抖动(DDJ)可以表现为，在最多连续了N次“0”值的数据信号中，第N次的“0”值的输出电压的上升开始时间相对于第1次的“0”值的输出电压的上升开始时间的延迟量。

在光传输系统100中，数据信号不形成由编码而引起的DC平衡，上述那样的数据相关性抖动(DDJ)变得明显。该数据相关性抖动由于光传输模块1中的光发送部2以及光接收部3的光发送接收IC频带的劣化而产生。因此，数据相关性抖动只在时间延迟的方向(+t方向)上产生，数据信号的上升开始时间的分布成为非对称的分布。在调整时钟信号的延迟量，使得时钟信号的上升开始时间相对于这样成为非对称的分布的数据信号的上升开始时间一致的情况下，通过专利文献1那样的利用了“延迟电路”的技术，难以进行调整。

在利用了延迟电路的情况下，信号的偏差成为延迟电路的工艺偏差或动作条件偏差等对称的分布。因此，当数据信号被编码，且“0”值的连续比较少，形成DC平衡的情况下，通过使数据信号和时钟信号的定时一致，从而能够减小信号的偏差。

但是，如上述那样，当数据信号的上升开始时间的分布成为非对称的分布的情况下，信号的偏差成为非对称，通过专利文献1那样的利用了延迟电路的调整是不能应对的。

根据光传输系统100，预先使时钟信号相对于数据信号延迟，并将其延迟量t_d调整为数据信号中的N次连续“0”值的上升开始时间的延迟量(DDJ)以下。由于这样进行设定使得时钟信号相对于数据信号延迟一定的时间，因此可以将相对于时钟信号的上升开始时间的、数据相关性抖动所引起的数据信号的上升开始时间的分布设为对称的分布。(即使由于数据相关性抖动而表示“0”值的电压的上升开始时间延迟，也存在其延迟时间比时钟信号的上升开始时间慢或快的任意情况，调整的偏差成为对称的分布。)其结果，能够对没有被编码的数据信号抑制数据相关性抖动所引起的定时的摆动的影响，能够实现良好的数据传输质量。

此外，在光传输系统100中，基于延迟部件6的时钟信号的延迟量t_d只要是数据信号的数据相关性抖动的最大值以下的时间即可。优选，延迟量t_d是数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/4～3/4。更优选地，延迟量t_d是数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/2。

下面，说明基于延迟部件6的时钟信号的延迟量t_d和数据相关性抖动(DDJ)之间的关系。首先，在说明实际的数据相关性抖动的影响所引起的数据信号的上升的定时的摆动之前，说明一般的数据信号的上升开始时间的定时的摆动。图7(a)是表示了构成数据信号的定时摆动的抖动的示意图，图7(b)是表示了作为图7(a)所示的抖动之和的数据信号的定时摆动的分布的示意图。

如图7(a)所示，数据信号的定时摆动的主要原因是由确定性分量的抖动(Deterministic jitter)和随机分量的抖动(Random jitter)构成的抖动。而且，数据信号的上升摆动表示为确定性分量的抖动(Deterministic jitter)和随机分量的抖动(Random jitter)之和，成为图7(b)所示的“总的定时摆动”那样的分布。这里，当假设定时余量(timing margin)为M[ps]时，在定时余量M的范围内对“总的定时摆动”的分布进行了积分的值成为在光传输系统中能够正确地进行数据传输的位的比例。

这里，参照图8，说明数据相关性抖动的影响所引起的数据信号的上升的定时的摆动。图8(a)是表示了数据相关性抖动的影响所引起的数据信号的上升的定时的摆动的分布的图。

在图7(b)中，假设确定性分量的抖动(Deterministic jitter)为一样的分布。但是，实际上，由于数据相关性抖动的影响，该确定性分量的抖动(Deterministic jitter)并不一样。如图8(a)所示，该确定性分量的抖动成为基于位连续数的离散的函数。此外，如图8(a)所示，对每个该位连续数(1～n)设定δ函数。

这样的作为离散函数的确定性分量的抖动、与作为高斯函数的随机分量的抖动之和成为“总的定时摆动”。该确定性分量的抖动依赖于数据，是确定发生的分布。然后，对该确定性分量的抖动加上将各个位连续数的δ函数设为峰值的随机分量的抖动。因此，“总的定时摆动”中的、t＜0、以及t＞DDJ的最大值的范围成为高斯分布，产生概率互相相等，成为对称。在对这样的分布实现良好的传输特性的情况下，在使时钟信号的定时与确定性分量的抖动的t＝0的时刻一致的一般的方法中，延迟的方向(+t方向)的一定的位出错率(BER：出错位相对于总位数的比例)增大。因此，通过上述的一般方法，难以实现良好的传输特性。

从而，光传输系统100的延迟部件6的时钟信号的延迟量优选设定在位连续数2的δ函数的峰值时间和位连续数N-1的δ函数的峰值时间之间。由此，即使在数据信号的位连续数增加的情况下，也能够抑制数据相关性抖动(DDJ)所引起的影响。

例如，在8b10B编码系统中也产生位连续，该位连续数的最大值为N＝5。对于该系统，也与上述同样考虑，能够设定延迟部件6的时钟信号的延迟量。图8(b)是表示了被8b10B编码的数据信号中的、数据相关性抖动所引起的信号上升的定时的摆动的分布的图。

如图8(b)所示，能够近似认为每个位连续数的δ函数的峰值之间的间隔是等间隔。因此，位连续数为2时的数据信号的上升时间(δ函数的峰值时间)成为1/4DDJ(DDJ的最大值的1/4)。此外，位连续数为4时的数据信号的上升时间(δ函数的峰值时间)成为3/4 DDJ(DDJ的最大值的3/4)。若如上那样考虑，则延迟部件6的时钟信号的延迟量优选设定在1/4 DDJ和3/4DDJ之间。由此，即使在数据信号的位连续数增加的情况下，也能够抑制数据相关性抖动(DDJ)的影响。

此外，特别地，在延迟部件6的时钟信号的延迟量为数据相关性抖动(DDJ)的1/2的情况下，时钟信号的上升开始时间成为比时钟信号的上升开始时间慢或早的任意的时间，能够可靠地使信号的偏差成为对称的分布。

在光传输系统100中，由于光传输模块1的光接收部3中的数据信号的信号振幅的损失而产生数据相关性抖动。因此，数据相关性抖动的最大值(DDJ(max))是依赖于光接收部3的频率特性而决定的值。以下，更详细地说明数据相关性抖动(DDJ)。

图9(a)是用于说明光接收部3中的数据信号的信号振幅的损失和数据相关性抖动之间的关系的说明图。图9(b)表示光接收部3所具有的AMP电路(放大部33)的频率特性，是表示了频率和增益之间的关系的曲线图。

如图9(a)所示，光接收部3内包括受光元件(PD)、TIA电路、AMP电路以及转换器(Inverter)电路(第1二值信号生成部)。在图9(a)所示的光接收部3的结构中，受光元件(PD)相当于受光部31。而且TIA电路包含在检测电路32中。此外，AMP电路包含在放大部33中。

图9(a)所示的受光元件(PD)接收通过光传输路径4传输的光信号，并转换为电流。TIA电路(跨导倒数(transimpedance)放大电路)将通过受光元件(PD)转换的电流转换为电压并对其进行放大，作为电压信号来输出。从TIA电路输出的电压信号通过AMP电路被放大，在转换器电路中被数字化。

光接收部3通常以f_min以上的频率来动作。将该可传输的频率的下限值f_min设为“可传输率f_min”。此外，将被输入到光接收IC的信号的基本频率设为fT。此时，在对AMP电路输入最大连续N位同一值的信号的系统中，传输信号中包含的脉冲的最小频率成为f_T/N。一般来说，AMP电路的频率特性成为图9(b)所示的曲线图，对于频率低的输入信号，不进行放大。根据这样的频率特性，在输入到光接收IC内的转换器电路(CMOS开关)的信号的振幅上产生差异。其结果，转换器电路接通的时间上产生延迟，该延迟成为数据相关性抖动(DDJ)。

具体来说，根据图9(b)所示的AMP电路的频率特性，在动作的频率为可传输速率f_min以上时，增益成为最大值G_max。基本频率f_T被设定为比可传输速率f_min还要大，且可得到最大的增益G_max。这里，说明对AMP电路输入最大连续N位同一值的信号(以下，设为N位连续信号)的情况的增益。

如图9(b)所示，在对AMP电路输入N位连续信号的情况下，该信号传输速率比可传输速率f_min低，且成为f_T/N。因此，增益G₂成为比G_max低的值，由以下式(a)来表示。

G₂＝G_max-α×[log(f_min)-log(f_T/N)]    ...(a)

在上述式(a)中，α表示增益相对于AMP电路的频率的增加率。

这里，将输入到AMP电路的电压信号的振幅的1/2设为V_in，说明AMP电路1)输出[1010]的信号的情况、以及2)输出N位连续信号的情况下的信号延迟时间。

首先，1)输出[1010]的信号的情况下，从AMP电路输出的信号振幅V₁由以下式(b)来表示。

V₁＝V_in G_max   ...(b)

然后，若将从AMP电路输出的信号在转换器电路中被数字化时的阈值电压设为V_th，则[1010]的信号的信号延迟时间Δt1由以下式(c)来表示。

$\mathrm{\Δt}1=\frac{5}{6}\mathrm{tr}(1+\frac{V_{\mathrm{th}}}{G_{\max }{V}_{\mathrm{in}}})...\left(c\right)$

在上述式(c)中，tr表示信号从信号振幅的20％上升至80％所需的上升时间。

此外，2)输出N位连续信号的情况下，从AMP电路输出的信号振幅V₂由以下式(d)来表示。

V₂＝V_in[G_max-αlog(Nf_min/f_T)]    ...(d)

此外，N位连续信号的信号延迟时间Δt2由以下的式(e)来表示。

$\mathrm{\Δt}2=\frac{5}{6}\mathrm{tr}(1+\frac{V_{\mathrm{th}}}{\left[\right\{G_{\max }-\mathrm{\α}\log ({\mathrm{Nf}}_{\min }/f_T)\left\}{V}_{\mathrm{in}}\right]})...\left(e\right)$

这里，N位连续信号的输入所引起的数据相关性抖动DDJ(max)是Δt2和Δt1之差，即Δt2-Δt1。从而，数据相关性抖动DDJ(max)可以表示为以下式(I)。

$\mathrm{DDJ}\left(\max \right)=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{in}}}\×\frac{1}{G_{\max }\{\frac{G_{\max }}{\mathrm{\α}\log ({\mathrm{Nf}}_{\min }/f_T)}-1\}}...\left(I\right)$

根据构成光接收部3的各种电路，适当设定上述式(I)中的α、tr、G_max、V_th、V_in、f_min、f_T参数。此外，基于上述式(I)，能够根据这样设定的各个参数来计算数据相关性抖动DDJ(max)。

此外，可根据应适用的光传输系统，适当决定数据信号的位连续数的最大值N。因此，由于能够这样决定位连续数的最大值，因此数据信号中产生的数据相关性抖动也被决定。

图10(a)是用于说明作为数据信号的RGB信号中的位连续数的说明图。此外，图10(b)是用于说明作为数据信号的CPU信号中的位连续数的说明图。

如图10(a)所示，RGB信号由R(红)信号、G(绿)信号、B(蓝)信号、以及控制信号构成。此外，R(红)信号、G(绿)信号、以及B(蓝)信号的位数分别依赖于色阶数X。因此，当光传输系统100传输了RGB信号作为数据信号的情况下，根据应显示的颜色的色阶数X，决定位连续数的最大值N。

例如，当应显示的颜色的色阶数X＝18(18色阶显示；18.26万色)的情况下，位连续数的最大值N是21位(＝18位(RGB)+3位(控制))。此外，当色阶数X＝24(24色阶显示；24.1677万色)的情况下，位连续数的最大值N是27位(＝24位(RGB)+3位(控制))。此外，当色阶数X＝16(16色阶显示；R：6，G：5，B：6.5万色)的情况下，位连续数的最大值N是19位(＝16位(RGB)+3位(控制))。

此外，在光传输系统100传输了CPU信号作为数据信号的情况下，根据数据位数X’，决定位连续数的最大值N。如图10(b)所示，CPU信号由控制信号以及CPU数据信号构成。并且，CPU信号的位数依赖于CPU数据信号的数据位数X’。

例如，当CPU信号为8位的CPU数据的情况下，位连续数的最大值N为11位(＝8位(CPU数据)+3位(控制))。此外，当CPU信号为16位的CPU数据的情况下，位连续数的最大值N为19位(＝16位(CPU数据)+3位(控制))。此外，当CPU信号为32位的CPU数据的情况下，位连续数的最大值N为35位(＝32位(CPU数据)+3位(控制))。

(关于延迟部件6)

如上所述，在光传输系统100中，延迟部件6具有使时钟信号的输出相对于数据信号延迟数据相关性抖动(DDJ)以下的时间的延迟功能。此外，如上所述，通过调整时钟信号的延迟量t_d，从而能够抑制在数据信号没有被编码的情况下产生的数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。以下，说明光传输系统100的特征即延迟部件6的一例。

作为延迟部件6，可举出设定电传输路径5的电布线长度从而具有上述延迟功能的部件，或者调整被输入到接收处理部35的时钟信号波形从而具有上述延迟功能的部件。

(作为延迟部件6的电传输路径5)

在将时钟信号相对于数据信号的延迟量调整为数据相关性抖动(DDJ)以下的时间的情况下，需要调整几百ps(微微秒)量级。由于时钟信号的延迟量(延迟时间)是离散的，因此以往的延迟元件(例如补偿元件)不能作为光传输系统100的延迟部件6来使用。此外，即使在利用IC作为延迟元件的情况下，由于工艺偏差、温度偏差、电源偏差等影响，因此不适于延迟部件6的时钟信号的延迟量的调整。

由此，用于以往光传输系统的延迟部件不能适用于延迟部件6的原因如下。即，在光布线中传输的信号和在电布线中传输的信号之间的信号延迟量为几ns(毫微妙)，毕竟非常大。而且，以往的延迟元件作为对象的时钟信号的延迟量的调整是几ns(毫微妙)的调整。此外，搭载这样的延迟元件导致电子设备尺寸增大，以及耗电量增大，用于折叠式移动电话机的电子设备内的布线上并不现实。

如延迟部件6那样，在时钟信号相对于数据信号的延迟量调整为几百ps(微微秒)量级的情况下，设定电传输路径5的电布线长度比较有效。

图11是用于说明在将电传输路径5作为延迟部件6来使用的情况下的电传输路径5的布线长度和光传输路径4的布线长度之间的关系的说明图。

将N位连续信号的数据相关性抖动设为DDJ(max)，将光发送部2中的信号延迟时间设为T(ic1)，将光接收部3中的信号延迟时间设为T(ic2)，将光传输路径4的布线长度设为L₁，将电传输路径5的布线长度设为L₂，则以下式(1)成立。

$T\left(\mathrm{ic}1\right)+T\left(\mathrm{ic}2\right)+\frac{{\mathrm{nL}}_1}{c}+\frac{\mathrm{DDJ}\left(\max \right)}{A}=\frac{L_2\sqrt{\mathrm{\ϵr}}}{c}...\left(1\right)$

其中，n是光传输路径4的核心部的折射率，c是光速，εr是电传输路径5的介电常数。

此外，式(1)中的DDJ(max)/A表示时钟信号相对于数据信号的上升开始时间的延迟量。若考虑上述的说明，则式(1)中的A只要是比1大的数值即可设定，优选是3/2以上，进一步优选是2。

通过设定电传输路径5的布线长度L₂以满足上式(1)，从而能够使时钟信号的输出相对于数据信号延迟数据相关性抖动(DDJ)以下的时间。

此外，若根据上述式(1)，则使时钟信号的输出延迟数据相关性抖动(DDJ)以下的时间所需的参数只有电传输路径5的布线长度L₂以及构成电传输路径5的材料的介电常数εr。因此，与以往的利用延迟元件或IC来调整时钟信号的延迟量的情况相比，可成为信号的偏移小的调整。尤其是在将时钟信号的延迟量调整为数据相关性抖动(DDJ)的1/2的情况下，由于需要高精度，因此上述的基于电传输路径5的布线长度/介电常数的延迟量的调整比较有效。

此外，在利用电传输路径5作为延迟部件6的情况下，优选采用电传输路径5集成在FPC(柔性印刷基板)上的结构。通过设为这样的结构，能够抑制信号的偏移，且作为电传输路径5，实现省空间并灵活的布线。

以下，说明作为延迟部件6的电传输路径5的结构。

(结构例1)

图12是表示作为结构例1的电传输路径5的结构的截面图。如图12所示，电传输路径5集成在集成基板5a。而且，该集成基板5a中的传输方向上的布线长度L₁与光传输路径4的布线长度相同。通过这样将集成基板5a的传输方向的尺寸与光传输路径4相同，从而不对电传输路径5的外形、宽度带来影响，而能够抑制数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。因此，能够实现电传输路径5的省空间化。

此外，如图12所示，集成基板5a是柔性印刷基板(FPC)，在其上面形成电传输路径5作为布线图案。通过这样在集成基板5a上形成电传输路径5的布线图案，从而能够容易调整电传输路径5的布线长度。而且，电传输路径5图案形成为在集成基板5a的信号传输方向的一端至少往返一次。这样图按形成电传输路径5，从而能够通过往返次数来调整时钟信号的延迟量。此外，例如通过图案化为各个往返的长度不同，能够高精度地调整时钟信号的延迟量。

在集成基板5a上形成的布线图案(电传输路径5)优选是L(μm)/S(μm)＝50/50程度，布线的宽度总和为100μm。此外，在布线长度为100mm的情况下，布线图案形成为往返次数2次～4次，从而可使时钟信号的延迟量设为500ps～5000ps。

此外，通过将集成基板5a设为柔性印刷基板(FPC)，从而能够实现电传输路径5的布线图形的细微化。由此，能够调整时钟信号的延迟量，而不增大集成基板5a的宽度。此外，由于用于时钟信号的延迟量的调整的参数也少，因此作为延迟部件6是最佳的。

此外，形成传输路径5的集成基板5a和光传输路径4可以形成为一体，也可以分别形成。

特别地，通过设为集成基板5a和光传输路径4形成为一体的一体型模块，从而能够在作为模块而封闭的系统中调整时钟信号的延迟量。因此，即使在由于应用而布线(电传输路径5)的长度变更的情况下，也能够调整时钟信号的延迟量而不改变模块内的电路结构和延迟元件。利用以往那样外带电路的结构是难以进行这样的调整的。

此外，根据结构例1，能够良好地保持信号传输质量，而不增加光传输模块1的大小、成本，且无损其变形自由度。此外，如上所述，可实现布线图案的布线长度的微调化，能够实现高精度的延迟量调整。

另外，集成基板5a也可以是层叠了多个柔性印刷基板(FPC)的多层FPC。此外，也可以是附带屏蔽(shielded)的柔性印刷基板(FPC)，或者也可以是双面柔性印刷基板(FPC)。

此外，在电传输路径5中，也可以根据柔性印刷基板(FPC)的宽度或屏蔽结构，为了调整时钟信号的延迟量，作为电传输路径的布线参数的R(电阻)和C(电容)被调整为最佳的值。

(结构例2)

图13(a)～(c)表示作为结构例2的电传输路径5的结构，图13(a)是截面图，图13(b)是从光传输模块搭载面看去的上面图，图13(c)是表示电布线层的结构的上面图。

如图13(a)～(c)所示，集成基板5a具有比光传输路径4还要向信号传输方向凸出，且搭载了光传输模块1的凸出部5b。该凸出部5b具有图案形成了电布线5d的电布线层5c。此外，在凸出部5b的光传输模块1的搭载面5b’上，形成有用于输入时钟信号的通孔5e(through hole)。该通孔5e与电布线5d连接。(参照图13(a)以及(c))而且，在电布线层5c上形成通孔5f。该通孔5f与电传输路径5连接。

这样，设为在集成基板5a上另设有凸出部5b的结构，并通过在该凸出部5b内形成电布线层5c，从而可调整时钟信号的延迟量。此外，通过将电布线5d的图案设为在电布线层5c的面内以100μm程度的间隔反复折回的图案，从而能够实质上延长电传输路径5的布线长度而不改变集成基板5a的外形。

而且，通过将该凸出部5b设为用于与外部连接的连接器的连接部分，从而能够调整时钟信号的延迟量而不影响连接器外形，且能够实现空间节省。

(结构例3)

图14是表示作为结构例3的电传输路径5的结构的上面图。如图14所示，在结构例3中，成为连接了在连接器部形成的连接器端子7和电传输路径5的结构。

连接器端子7是用于连接外部和光传输模块1以及电传输路径5的端子。而且，连接器端子7中输入时钟信号。此外，电传输路径5以同轴形状排列多个，各个电传输路径5与连接器端子7连接。

此外，连接器部上设有用于使连接器端子7之间短路的连接器短路部7a。配置连接器短路部7a，使得时钟信号在电传输路径5的输入侧和输出侧中往返传输。

通过设为这样的结构，能够实质上延长电传输路径5的布线长度，而不改变集成基板5a的外形。此外，由于在连接器端子7之间设有连接器短路部7a，因此电传输路径5的阻抗稳定。因此，容易对时钟信号进行波形控制。

(结构例4)

图15是表示作为结构例4的光传输系统100的结构的图。

如图15所示，光传输系统100包括二值信号生成部36(第2二值信号生成部)，其作为延迟部件6，对被输入的信号的电平和阈值的电平进行比较，并基于比较结果，对数据信号以及时钟信号，分别生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号。

如图15所示，在二值信号生成部36中被设定为，对于时钟信号的阈值电压(CLK)(第2阈值)的电平比对于数据信号的阈值电压(Data)(第1阈值)的电平高。

在二值信号生成部36中，对于被输入的信号，高于阈值电压的电压被认定为“HIGH”。此外，低于阈值电压的电压被认定为“LOW”。因此，如上所述，若对于时钟信号的阈值电压(CLK)的电平比对于数据信号的阈值电压(Data)的电平高，则从二值信号生成部35a输出了的时钟信号相对于数据信号延迟。

通过设定阈值电压(CLK)以及阈值电压(Data)，使得该时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间，从而能够抑制数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。

具体来说，当将数据信号以及时钟信号中的上升时间、以及振幅分别设为tr、以及V_od，将阈值电压(CLK)和阈值电压(Data)之差设为ΔV_th，将时钟信号的延迟量设为t_d时，

设上述延迟量t_d满足以下式(2)，且成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。

$t_d=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}}...\left(2\right)$

(结构例5)

此外，延迟部件6也可以是用于调整被输入到二值信号生成部36的信号的波形的部件。图16是表示结构例5中的被输入到二值信号生成部36的信号的图。如图16所示，延迟部件6对输入到二值信号生成部36的信号进行处理，使得时钟信号的上升时间比数据信号的上升时间长。另外，“信号的上升时间”一般是指从信号电压值a至信号电压值b转移所需的时间。而且，通常情况下，“信号的上升时间”由图17所示的tr来定义。即，信号的上升时间tr被定义为到达了信号振幅V_od的20％的时间和到达了信号振幅V_od的80％的时间之差。

根据上述的结构，时钟信号的上升时间比数据信号的上升时间长。即，与时钟信号相比，数据信号更早上升。因此，被输入到二值信号生成部36的时钟信号与数据信号相比，成为其波形钝化的状态。而且，对于从二值信号生成部36输出了的信号，时钟信号相对于数据信号延迟。

延迟部件6进行以下处理：即调整数据信号以及时钟信号的上升时间，使得该时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间。因此，能够抑制数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。而且能够同时实现数据相关性抖动的降低和延迟的补偿。此外，如上所述，使数据信号与时钟信号相比更早上升，则起到转变率(slew rate)增大，抖动减小的效果。

具体来说，延迟部件6在将数据信号的上升时间和时钟信号的上升时间之差设为Δtr，将数据信号以及时钟信号的振幅设为V_od，将上述阈值设为V_th，将上述延迟量设为t_d时，上述延迟量t_d满足以下式(3)，

$t_d=\frac{5}{6}\×\mathrm{\Δtr}\×(1+\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}})...\left(3\right)$

且进行设为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间的处理。通过这样调整时钟信号的延迟量，从而能够抑制数据相关性抖动所引起的时钟信号输出的定时的摆动的影响。

另外，通过调整电传输路径5的R(电阻)和C(电容)，能够实现上述的延迟部件6的上升时间的调整。此外，延迟部件6能够对从光传输模块1的光发送部2或光接收部3输出的数据信号以及时钟信号进行上述的上升时间的调整。而且，延迟部件6能够对从作为发送处理部25的串行化器输出的信号进行上述的上升时间的调整。

此外，通过延迟部件6对时钟信号以及数据信号的振幅进行调整使得时钟信号的振幅比数据信号的振幅小，能够得到时钟信号的更大的延迟量。

此外，延迟部件6与上述结构例4进行组合，通过进行处理使得对于时钟信号的阈值电压(CLK)的电平高于对于数据信号的阈值电压(Data)的电平，能够进一步增大时钟信号的延迟量。此时，若与利用电传输路径5作为延迟部件6的结构并用，则能够将该电传输路径5的布线长度设定为较小。因此，能够实现进一步的空间节省。

另外，如上所述，结构例5的延迟部件6具有以下功能：使输入到二值信号生成部36的信号处于与数据信号的波形相比，时钟信号的波形钝化的状态。因此，结构例5中的延迟部件6能够表现为用于调整输入到二值信号生成部36的信号的波形的波形调整部件。

(结构例6)

一般来说，用于光传输模块1的光发送部2或光接收部3的IC具有在低温下其电子的移动速度上升的倾向。因此，对于搭载了光传输系统100的电子设备，若周围的温度降低，则在光发送部2或光接收部3中的、数据信号相对于时钟信号的延迟量减小。光传输系统100可以包括第2延迟部件，其基于这样的光传输模块1的信号延迟的温度特性，决定时钟信号的延迟量。图18是用于说明第2延迟部件的时钟信号的延迟的图。图18(a)是表示光传输模块1的信号延迟的温度特性的曲线图，图18(b)是表示结构例6的光传输系统100中的数据信号和时钟信号之间关系的时序图。

如图18(a)所示，随着温度T上升，数据信号相对于时钟信号的延迟量增大。若将光传输模块1的使用温度范围中的下限温度T₁下的延迟量和常温T_r下的延迟量之差设为Δ₂，则第2延迟部件进行使时钟信号对数据信号延迟延迟量Δ₂的处理。由此，能够实现在广泛的温度范围内能够维持良好的信号传输质量的光传输系统100。

此外，光传输系统100也可以是包括了作为第1延迟部件的延迟部件6和上述的第2延迟部件两者的结构。此时，如图18(b)所示，从接收处理部35输出的时钟信号相对于数据信号不仅延迟第1延迟部件的延迟量t_d，还延迟第2延迟部件的延迟量Δ₂。由此，即使在时滞(skew)规格最严格的温度下，也能够使对于时钟信号的上升开始时间的、数据相关性抖动所引起的数据信号的上升开始时间的分布成为对称的分布。因此，即使在数据信号的位连续数增加的情况下，也能够抑制数据相关性抖动(DDJ)所引起的影响，能够在广泛的温度范围内维持良好的信号传输质量。

(应用例)

另外，本实施方式的光传输系统100能够应用于例如以下的应用例。在上述的实施方式中，利用适用于移动电话机40的例子作为应用例来进行了说明，但并不限定于此，还能够适用于折叠式PHS(Personal Handy phoneSystem)、折叠式PDA(Personal Digital Assistant)、折叠式笔记本计算机等折叠式的电子设备的铰链部等。

通过将光传输系统100适用于这些折叠式电子设备，能够在有限的空间内实现高速、大容量的通信。从而，例如，特别适合折叠式液晶显示装置等需要高速、大容量的数据通信，且要求小型化的设备。在这样的信号传输中，在电传输路径5中传输的时钟信号优选是低速。

此外，近年来在折叠式移动电话机中，为了应对各种通信方式，如图19(a)以及图19(b)所示，在铰链部41中搭载天线24的情况较多。此外，多数搭载5条以上天线24。此时，若由通常的电布线来连接主控制基板20和应用电路基板30之间，则由于从电布线中产生的EMI，天线24的接收敏感度变差。

另一方面，在搭载了光传输系统100的折叠式移动电话机中，从光传输路径4产生的EMI是0，从用于传输低速的时钟信号的电传输路径5产生的EMI也非常小。因此，能够实现高速数据传输，而不会降低天线24的接收敏感度。此外，为了更高速地进行数据传输，如图19(b)所示那样，光传输系统100也可以是对应于2条以上的数据线而搭载了2条以上的光传输路径4的结构。

作为进一步的应用例，光传输系统100还适用于印刷装置(电子设备)中的打印头或硬盘记录再现装置中的读取部等具有驱动部的装置。

图20(a)～图20(c)表示将光传输系统100适用于印刷装置50的例子。图20(a)是表示印刷装置50的外观的立体图。如该图所示，印刷装置50具有打印头51，其一边向用纸54的宽度方向移动一边对用纸54进行印刷，该印刷头51上连接有光传输模块1的一端。

图20(b)是印刷装置50中的应用了光传输系统100的部分的方框图。如图20(b)所示，光传输系统100的一端部连接到打印头51上，另一端部连接到印刷装置50的本体侧基板上。另外，该本体侧基板上具有用于控制印刷装置50的各个部分的动作的控制部件等。

图20(c)以及图20(d)是表示在印刷装置50中打印头51移动(驱动)了的情况下的光传输路径4的弯曲状态的立体图。如图20(c)所示，在将光传输路径4应用于打印头51那样的驱动部的情况下，通过打印头51的驱动而光传输路径4的弯曲状态发生变化，且光传输路径4的各个位置反复弯曲。

从而，本实施方式的光传输系统100适用于这些驱动部。此外，通过将光传输系统100适用于这些驱动部，能够实现利用了驱动部的高速、大容量通信。

图21表示将光传输系统100适用于硬盘记录再现装置60的例子。

如图21所示，硬盘记录再现装置60包括盘(硬盘)61、头(读取、写入用头)62、基板导入部63、驱动部(驱动电机)64、以及光传输模块1。

驱动部64使头62沿着盘61的半径方向驱动。头62读取在盘61上记录的信息，此外，在盘61上写入信息。另外，头62经由光传输模块1连接到基板导入部63，将从盘61读取的信息作为光信号来传播到基板导入部63，此外，接受从基板导入部63传播的、写入盘61的信息的光信号。

这样，通过将光传输模块1应用于盘记录再现装置60中的头62这样的驱动部，能够实现高速、大容量通信。

本实施方式的光传输系统100除了上述的应用例之外，还可利用于摄像机、笔记本计算机等信息终端或基板之间的信号传输。

本发明并不限定于上述的实施方式，在权利要求所示的范围内可进行各种变更，将实施方式中分别公开的技术手段适当进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围。

本发明可适用于各种设备之间的光通信路径，且可适用于小型、薄型的民用设备内搭载的作为设备内布线的柔性光布线。

Claims (15)

1.一种光传输系统，包括：

光传输模块，具有将数据信号作为光信号来传输的光传输路径，将通过光传输路径传输来的光信号转换为电信号，并作为二值信号来输出；

电传输路径，将时钟信号作为二值信号来输出；

接收处理部件，对上述数据信号以及上述时钟信号，分别进行接收处理，；以及

第1延迟部件，其对上述电传输路径输出的时钟信号的二值信号，使时钟信号的上升开始时间相对于数据信号的上升开始时间延迟，

其中，基于该第1延迟部件的时钟信号的延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值以下的时间，其特征在于，

在将上述数据信号的上升时间的摆动设为确定性分量的抖动(Deterministic jitter)和随机分量的抖动(Random jitter)之和时，

上述确定性分量的抖动是根据对每个数据信号的位连续数N决定的δ函数的峰值来分布的离散函数，

上述延迟量被设定为位连续数2的δ函数的峰值时间、与位连续数N-1的δ函数的峰值时间之间，

其中，N为大于0的整数。

2.如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，

上述光传输模块包括：

放大部，对上述被转换了的电信号进行放大；以及

第1二值信号生成部，对被输入的信号的电平和第1阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对数据信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，

在将输入到上述放大部的电信号的电压振幅的1/2设为V_in，将上述第1阈值设为V_th，将上述放大部的增益的最大值设为G_max，将放大部中的对于传输频率的增益的放大率设为α，将数据信号的基本频率设为f_T，将光传输模块的可传输速率设为f_min，将数据信号的上升时间设为tr，将数据信号中的位连续数的最大值设为N时，

由以下式(I)

$\mathrm{DDJ}\left(\max \right)=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{in}}}\×\frac{1}{G_{\max }\{\frac{G_{\max }}{\mathrm{\α}\log ({\mathrm{Nf}}_{\min }/f_T)}-1\}}...\left(I\right)$

来表示数据相关性抖动(DDJ)的最大值DDJ(max)。

3.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，

上述光传输模块包括：

光发送部，将数据信号转换为上述光信号而发送；以及

光接收部，接收通过光传输路径而传输来的光信号，并将其转换为电信号，

上述第1延迟部件是电传输路径，

在将光发送部和光接收部的对于时钟信号的信号延迟时间分别设为T(ic1)以及T(ic2)，将上述光传输路径的布线长度设为L₁，将电传输路径的布线长度设为L₂，将光传输路径的折射率设为n，将光速设为c，将电传输路径的介电常数设为εr，将数据相关性抖动(DDJ)的最大值设为DDJ(max)，将上述延迟量设为DDJ(max)/A时，电传输路径的布线长度L₂满足以下式(1)，

$T\left(\mathrm{ic}1\right)+T\left(\mathrm{ic}2\right)+\frac{n{L}_1}{c}+\frac{\mathrm{DDJ}\left(\max \right)}{A}=\frac{L_2\sqrt{\mathrm{\ϵr}}}{c}...\left(1\right)$

其中，上述A是大于1的数值的参数。

4.如权利要求3所述的光传输系统，其特征在于，

上述电传输路径配置成与上述光传输路径的信号传输方向平行，

上述电传输路径的布线长度比上述光传输路径的长度长，

上述光传输系统包括用于集成上述电传输路径的集成基板，该集成基板的信号传输方向的长度与上述光传输路径的布线长度相等。

5.如权利要求4所述的光传输系统，其特征在于，

上述电传输路径被配置成在集成基板的信号传输方向的一端上，至少往返一次。

6.如权利要求4所述的光传输系统，其特征在于，

上述集成基板具有比上述光传输路径还要向上述信号传输方向凸出，且搭载了上述光传输模块的凸出部，

上述凸出部具有形成了电布线图案的电布线层，且该电布线层的电布线和上述电传输路径相连接。

7.如权利要求4所述的光传输系统，其特征在于，

包括具有连接器端子的连接器，

在上述集成基板上同轴状地配置了多个电传输路径，各个电传输路径与上述连接器端子连接，

上述连接器具有使连接器端子之间短路的连接器短路部，该连接器短路部配置成使时钟信号在电传输路径的输入侧和输出侧往返传输。

8.如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，上述延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/4～3/4。

9.如权利要求8所述的光传输系统，其特征在于，上述延迟量成为数据相关性抖动(DDJ)的最大值的1/2。

10.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，上述第1延迟部件包括第2二值信号生成部，上述第2二值信号生成部对输入的信号的电平和第2阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对时钟信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，

在上述第2二值信号生成部中，对于时钟信号的第2阈值的电平被设定为比对于数据信号的第1阈值的电平高。

11.如权利要求10所述的光传输系统，其特征在于，

数据信号的上升时间tr、以及振幅与时钟信号的上升时间相等，且在将数据信号以及时钟信号的振幅的1/2设为V_od，将上述第1阈值和上述第2阈值之差设为ΔV_th，将上述延迟量设为t_d时，

上述延迟量t_d满足以下式(2)，

$t_d=\frac{5}{6}\×\mathrm{tr}\×\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}}...\left(2\right).$

12.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，

上述第1延迟部件包括第2二值信号生成部，上述第2二值信号生成部对输入的信号的电平和第2阈值的电平进行比较，并基于比较结果，针对时钟信号生成具有高电平的信号和低电平的信号的二值信号，上述第1延迟部件对向上述第2二值信号生成部输入的信号进行处理，使得时钟信号的上升时间比数据信号的上升时间长。

13.如权利要求12所述的光传输系统，其特征在于，

数据信号以及时钟信号的振幅互相相等，将该振幅的1/2设为V_od，

在将数据信号的上升时间和时钟信号的上升时间之差设为Δtr，将上述第1阈值设为V_th，将上述延迟量设为t_d时，

上述延迟量t_d满足以下式(3)，

$t_d=\frac{5}{6}\×\mathrm{\Δtr}\×(1+\frac{V_{\mathrm{th}}}{V_{\mathrm{od}}})...\left(3\right).$

14.如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，

包括使时钟信号的上升开始时间延迟的第2延迟部件，

基于第2延迟部件的时钟信号的延迟量是在光传输模块的温度特性中，在使用温度范围中的下限温度下的数据信号相对于时钟信号的延迟量、和常温下的数据信号相对于时钟信号的延迟量之差。

15.一种电子设备，包括权利要求1所述的光传输系统。

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