以下、図面を参照して、本発明の信号処� ��装置の実施の形態について説明する。

 <第1の実施の形態の信号処理装置の構成� �>
 図1A、図1B及び図1Cは、第1の実施の形態の信 号処理装置の概要を示し、図1Aは、第1の実施 の形態の信号処理装置1Aの模式的な平面図、� ��1Bは、信号処理装置1Aの模式的な側面図、図 1Cは、信号処理装置1Aにおける光入出力部の� �置を示す模式的な平面図である。

 第1の実施の形態の信号処理装置1Aは、光� ��伝送される光導波路2Aと、光導波路2Aに接続 されるマスタ基板3M及びスレーブ基板3Sを備� �る。

 光導波路2Aは、例えば円板形状の外周が� �の入出力面となり、入出力面の任意の位置� �ら入力した光が全周方向へ出力する機能を� �する。

 マスタ基板3Mは、入力された電気信号を� �に変換して出力する光出力部として、例え� �レーザダイオード(LD)30Mを備えると共に、入� ��された光を電気信号に変換して出力する光� ��力部として、フォトディテクタ(PD)31Mを備え る。

 スレーブ基板3Sは、入力された電気信号� �光に変換して出力する光出力部として、例� �ばレーザダイオード(LD)30Sを備えると共に、� ��力された光を電気信号に変換して出力する� ��入力部として、フォトディテクタ(PD)31Sを備 える。

 信号処理装置1Aは、光導波路2Aの外周に対 向した複数個所に、マスタ基板3M及びスレー� ��基板3Sが実装される基板接続部10を備える。

 基板接続部10は、例えば、マスタ基板3M及 びスレーブ基板3Sに電源を供給する電源基板1 1に、マスタ基板3M及びスレーブ基板3Sが着脱� ��能なコネクタを備えて構成される。

 これにより、信号処理装置1Aは、1枚のマ� ��タ基板3Mと、実現したい機能に応じた任意� �枚数のスレーブ基板3Sが、基板接続部10に実� ��される。

 そして、マスタ基板3Mのレーザダイオー� �30Mから出力された光は、光導波路2Aを伝送さ れて、任意の位置の基板接続部10に実装され� ��スレーブ基板3Sのフォトディテクタ31Sに入� �される。

 また、任意の位置の基板接続部10に実装� �れたスレーブ基板3Sのレーザダイオード30Sか ら出力された光は、光導波路2Aを伝送されて� ��マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mに入力� �れる。

 ここで、光導波路2Aに接続されたスレー� �基板3Sのレーザダイオード30Sから一定光量で 光を出力したときに、光導波路2Aでは、マス� ��基板3Mに対するスレーブ基板3Sの実装位置に 応じて光が減衰し、また、スレーブ基板3Sの� ��に応じて光が加算されることで、マスタ基� ��3Mでは、フォトディテクタ31Mに入力される� �のレベル(強度)が変化する。

 同様に、マスタ基板3Mのレーザダイオー� �30M及びスレーブ基板3Sのレーザダイオード30S から一定光量で光を出力したときに、光導波 路2Aでは、あるスレーブ基板3Sに対するマス� �基板3M及び他のスレーブ基板3Sの実装位置に� ��じて光が減衰し、また、スレーブ基板3Sの� �に応じて光が加算されることで、スレーブ� �板3Sでは、フォトディテクタ31Sに入力される 光のレベルが変化する。

 そこで、信号処理装置1Aでは、マスタ基� �3M及びスレーブ基板3Sで入力される光のレベ� ��を利用して、マスタ基板3Mは、配置が未知� �スレーブ基板3Sを認識する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、光導波路2Aに 接続された全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sから、一定光量で光を出力させる� ��

 ここで、マスタ基板3Mは、自機のレーザ� �イオード30M及びスレーブ基板3Sのレーザダイ オード30Sに関する諸特性、例えば、波長と発 光量と減衰特性を認識している。また、マス タ基板3Mのフォトディテクタ31Mと、各スレー� ��基板3Sのフォトディテクタ31Sは、同一のも� �である。

 このため、マスタ基板3Mのフォトディテ� �タ31Mに入力される光のレベルと、スレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31Sに入力される光の レベルは、スレーブ基板3Sの数と配置に応じ� ��一意に決まる。

 これにより、マスタ基板3Mは、各スレー� �基板3Sから一定光量で光が出力されることで 、光導波路2Aを伝送されて自機のフォトディ� ��クタ31Mに入力される光のレベルに基づいて� ��スレーブ基板3Sの配置と数を決定する。

 更に、各スレーブ基板3Sは、自機のフォ� �ディテクタ31Sに入力される光のレベルに応� �た入力値を保持すると共に、マスタ基板3Mは 、配置が認識された各スレーブ基板3Sでフォ� ��ディテクタ31Sに入力される光のレベルを求� ��て、該当する入力値を持つスレーブ基板3S� �対して固有の識別情報であるIDを付与し、各 スレーブ基板3Sを識別する。

 さて、光導波路2Aにおいては、光導波路2A を間にしたある基板の正面位置を中心(0°)に� ��て考えると、±180°の範囲で光が略対称に減 衰する。これにより、光導波路2Aを間にして� ��スタ基板3Mに対する180°の位置、すなわち、 マスタ基板3Mの正面を0°とした場合に、+θt°� ��位置にあるスレーブ基板3Sからの光のPD入力 レベルと、-θt°の位置にあるスレーブ基板3S� ��らの光のPD入力レベルは略等しくなる。

 また、0°~+180°の範囲及び0°~-180°の範囲� �間にも、PD入力レベルが等しくなる位置があ る。

 そこで、光導波路2Aにおける光の減衰の対� �性を崩して、スレーブ基板3Sの配置が異なる 場合で、マスタ基板3Mで入力される光のレベ� ��が同一とならないように、マスタ基板3Mは� �本例では、2個のフォトディテクタ31M ₁ とフォトディテクタ31M ₂ を備える。

 フォトディテクタ31M ₁ とフォトディテクタ31M ₂ は、同一方向からが光が入力したときにレベ ルに差が出るように、光導波路2Aの中心に向� ��た一方のフォトディテクタ31M ₁ に対して他方のフォトディテクタ31M ₂ は、面方向に所定の角度αで傾斜させて配置� ��れる。

 また、配置が異なるスレーブ基板3Sで、入� �される光のレベルが同一とならないように� �スレーブ基板3Sは、本例では、2個のフォト� �ィテクタ31S ₁ とフォトディテクタ31S ₂ を備える。

 フォトディテクタ31S ₁ とフォトディテクタ31S ₂ は、同一方向からが光が入力したときにレベ ルに差が出るように、光導波路2Aの中心に向� ��た一方のフォトディテクタ31S ₁ に対して他方のフォトディテクタ31S ₂ は、面方向に所定の角度αで傾斜させて配置� ��れる。

 <光導波路の構成例>
 図2Aと図2Bは、本実施の形態の信号処理装置 を構成する光導波路の一例及び減衰特性を示 し、図2Aは、本実施の形態の信号処理装置を� ��成する光導波路の一例を示す模式的な断面� ��、図2Bは、本実施の形態の信号処理装置を� �成する光導波路の減衰特性を示すレーザダ� �オードに対する角度とフォトディテクタの� �力レベルの関係を示すグラフである。

 光導波路2Aは、任意の方向から入力され� �光を、乱反射または散乱によって全周方向� �ら出力させる平面型の光導波路である。こ� �で、反射とは、進行波あるいは粒子等が、� �行中の媒質と異なる媒質あるいは不連続的� �化のある境界面に当たって方向を変え、元� �媒質中の新しい方向に進む現象で、境界面� �凹凸が波長と同程度、あるいはそれより大� �ければ、反射波は種々の方向に進む。この� �うな反射を乱反射あるいは拡散反射という� �

 一方、散乱とは、波がその波長に比べて� ��まり大きくない障害物に当たったときに、� ��れを中心として周囲に広がっていく波がで� ��る現象である。

 光導波路2Aは、所定の波長領域において� �1の光透過率を有した導光素材で形成された� ��1の導光部20Aと、第1の光透過率と異なる第2� ��光透過率を有した導光素材で形成された第2 の導光部21Aを備える。第1の導光部20A及び第2� ��導光部21Aは、本例では共に円板形状で、第1 の導光部20Aの側方全周に第2の導光部21Aが設� �られる。

 第1の導光部20Aは、所定の波長領域におい て第1の光透過率を有して透明な樹脂材料ま� �は空気層等で形成される。また、第2の導光� ��21Aは、所定の波長領域において第2の光透過 率を有して透明な樹脂材料等で形成される。

 例えば、第1の導光部20Aと第2の導光部21A� �共に樹脂材料で形成される構成では、第1の� ��光部20Aと第2の導光部21Aの境界面22で、第1の 導光部20Aの外周面と第2の導光部21Aの内周面� �接する構成である。

 また、第1の導光部20Aが空気層で形成され 、第2の導光部21Aが樹脂材料で形成される構� �では、第1の導光部20Aと第2の導光部21Aの境界 面22で、第2の導光部21Aの内周面が空気層と接 する構成である。

 ここで、上述したいずれの構成でも、円� ��の第1の導光部20Aの中心と第2の導光部21Aの� �心を合わせて、第1の導光部20Aが第2の導光部 21Aの略中心に配置される。

 光導波路2Aは、第2の導光部21Aの上下面に� ��射材23Aを備える。反射材23Aは、第2の導光部 21Aの外周面は全周に亘って露出させると共に 、光を反射させる反射面を第2の導光部21Aの� �面に対向させて、第2の導光部21Aを両面から� ��む。

 更に、光導波路2Aは、第1の導光部20Aの上� ��面に乱反射材24を備える。乱反射材24は、光 を乱反射させる乱反射面を、例えば空気層で ある第1の導光部20Aに対向させて、第1の導光� ��20Aを両面から挟む。

 ここで、図2Aの構成では、第2の導光部21A� ��挟んだ反射材23Aを、更に乱反射材24で挟ん� �構成で、乱反射材24の第1の導光部20Aに対向� �た乱反射面と、反射材23Aの第2の導光部21Aに� ��向した反射面は、反射材23Aの厚みに応じた� ��離を有する。

 なお、乱反射材24の乱反射面と反射材23A� �反射面の距離は、この例に限ることなく、� �づけても良いし同一面でも良い。また、乱� �射材24の乱反射面が反射材23Aの反射面より内 側にあっても良い。

 すなわち、乱反射材24の乱反射面と反射� �23Aの反射面の距離は、光導波路2Aの外周の任 意の位置から第1の導光部20Bに向けて光を入� �したときに、光導波路2Aの外周において測定 される乱反射光が十分な強度になるという条 件を満たす所定の距離ならいくらでも良い。

 これにより、光導波路2Aは、第2の導光部2 1Aの外周面の任意の位置が光の入出力面とな� ��、第2の導光部21Aの外周面から光が入出力さ れると共に、第2の導光部21Aに入力した光が� �射材23Aで反射して、第2の導光部21Aを伝送さ� ��る。

 また、第2の導光部21Aを伝送される光が、 乱反射材24での乱反射と、光透過率の異なる� ��1の導光部20Aと第2の導光部21Aとの境界面22で の屈折や反射等により、第1の導光部20Aから� �周方向に出力される。

 更に、第1の導光部20Aから全周方向に出力 された光は、第2の導光部21Aを伝送されて、� �2の導光部21Aの外周面から出力される。

 従って、光導波路2Aは、外周の任意の位� �から第1の導光部20Aに向けて光が入力される� ��、第1の導光部20Aで全周方向に光が出力され て、外周の任意の位置で受光が可能となる。

 これにより、図1Aに示すマスタ基板3Mとス レーブ基板3Sは、レーザダイオード30M,30Sの図 示しない発光部とフォトディテクタ31M,31Sの� �示しない受光部を第2の導光部21Aの外周面に� ��向させて、光導波路2Aの外周に配置される� �

 図2Bでは、図1Cに示すように、一方のフォト ディテクタ31M ₁ に対する他方のフォトディテクタ31M ₂ の角度αを5°とした時に、レーザダイオード3 0Sに対する角度θを動かしたときのPD入力レベ ルの変化を示す。

 図2Bに示すように、2個のフォトディテクタ3 1Mに傾斜を持たせることで、PD入力レベルに� �が生じて、対象性が崩れていることがわか� �。ここで、一方のフォトディテクタ31M ₁ に対する他方のフォトディテクタ31M ₂ の傾斜角度は、他方のフォトディテクタ31M ₂ の向きが、光導波路2Aにおいて第1の導光部20A の内側に入る程度が望ましい。

 なお、光導波路2Aは、図2Aに示す構成に限 るものではなく、光導波路2Aの外周の任意の� ��置から光を入力した時に、光導波路2Aの外� �において測定される乱反射光が十分な強度� �なるという条件を満たすものであれば良い� �

 また、光導波路2Aは、円形ではなく多角� �でも良い。光導波路を多角形とする構成で� �、多角形の角(頂点)を除く辺部を光の入出力 面とすれば良い。

 <マスタ基板の制御機能例>
 図3は、マスタ基板の制御系の一例を示す機 能ブロック図である。マスタ基板3Mは、フォ� ��ディテクタ31M ₁ ,31M ₂ の入力値を検知するPD入力飽和値検出部32aと� ��PD入力値からスレーブ基板3Sの位置と数を算 出するスレーブ位置・数算出部32bを備える。 また、位置が決定したスレーブ基板3SのPD入� �値を予測するスレーブPD入力値予測部32cと、 PD入力値の予測値を利用してスレーブ基板3S� �区別し、IDを付与するスレーブID割り当て部3 2dを備える。

 <第1の実施の形態の信号処理装置の動作� �>
 1.マスタ基板がスレーブ基板の存在を認識� �る処理
 次に、電源オン時においてマスタ基板3Mが� �レーブ基板3Sの存在を認識するために、マス タ基板3Mとスレーブ基板3Sで実行される処理� �概要について説明する。

 図4は、電源オン時の処理を示すタイミン グチャート、図5は、電源オン時のマスタ基� �3Mの処理を示すフローチャート、図6は、電� �オン時のマスタ基板3Mにおけるレーザダイオ ード出力とフォトディテクタ入力のレベル変 化を示すタイムチャートである。また、図7� �、電源オン時のスレーブ基板3Sの処理を示す フローチャート、図8は、電源オン時のスレ� �ブ基板3Sにおけるレーザダイオード出力とフ ォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイ ムチャートである。

 (1-1)図5のステップSA1で、マスタ基板3Mの� �源がオンされる。マスタ基板3Mでは、電源が オンされると、ステップSA2でコンフィギュレ ーションを開始する。

 (1-2)図5のステップSA3で、マスタ基板3Mは、� �源がオンされると、自機のレーザダイオー� �30M( _M LD)を点灯させる。

 光導波路2Aは、外周の任意の位置から入力� �た光が全周方向へ出力される機能を有する� �で、マスタ基板3Mでは、レーザダイオード30M から出力した光が、自機のフォトディテクタ 31M( _M PD)に入力する。これにより、フォトディテク タ31Mの入力レベルが、図6のレベルLM1に上昇� �る。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30M� �点灯することで、マスタ基板3Mから出力され た光が光導波路2Aを伝送されて、スレーブ基� ��3Sのフォトディテクタ31S( _S PD)に入力される。これにより、図7のステッ� �SB1で、光導波路2Aに接続されている各スレー ブ基板3Sは、フォトディテクタ31Sの入力レベ� ��が、図8のレベルLS1に上昇する。

 スレーブ基板3Sは、フォトディテクタ31S� �入力レベルが上昇すると、ステップSB2で電� �をオンし、ステップSB3でコンフィギュレー� �ョンを開始する。

 (1-3)図7のステップSB4で、各スレーブ基板3 Sは、マスタ基板3Mから出力された光が、光導 波路2Aを伝送されてフォトディテクタ31Sに入� ��されることで電源がオンになると、自機の� ��ーザダイオード30Sを点灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30Mの点� �に応答して、各スレーブ基板3Sのレーザダイ オード30Sが点灯すると、各スレーブ基板3Sか� ��出力された光が光導波路2Aを伝送されて、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mに入力され る。

 各スレーブ基板3Sから出力された光が、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mに入力する ことで、マスタ基板3Mでは、フォトディテク� ��31Mの入力レベルが上昇する。

 図6では、2枚のスレーブ基板3Sが接続されて いる場合の例を示し、第1のスレーブ基板3Sの レーザダイオード30S( _S1 LD)が点灯すると、マスタ基板3Mでは、フォト� ��ィテクタ31Mの入力レベルがレベルLM2に上昇� ��る。更に、第2のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30S( _S2 LD)が点灯すると、フォトディテクタ31Mの入力 レベルがレベルLM3に上昇する。

 このように、マスタ基板3Mでは、自機の� �ーザダイオード30Mの点灯に応答してスレー� �基板3Sでレーザダイオード30Sが点灯されると 、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mの入力� ��ベルは、全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� �オード30Sが点灯するまでは上昇し、全ての� �レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯す ると一定値になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が一定値になると、図5のステ� ��プSA4で、光導波路2Aに接続されている全て� �スレーブ基板3Sの存在を確認する。尚、マス タ基板3Mがスレーブ基板3Sの存在を確認する� �理の詳細は後述する。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30 Mの点灯に応答して、各スレーブ基板3Sから光 が出力されると、各スレーブ基板3Sでは、フ� ��トディテクタ31Sの入力レベルが上昇する。

 例えば、第1のスレーブ基板3Sでは、自機の� ��ーザダイオード30S( _S1 LD)が点灯することで出力した光が、自機のフ ォトディテクタ31Sに入力する。これにより、 フォトディテクタ31Sの入力レベルが、図8の� �ベルLS2に上昇する。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30M� �点灯に応答して、第2のスレーブ基板3Sのレ� �ザダイオード30S( _S2 LD)が点灯すると、第1のスレーブ基板3Sでは、 フォトディテクタ31Sの入力レベルがレベルLS3 に上昇する。尚、第2のスレーブ基板側でも� �同様の動作である。

 (1-4)マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続さ� ��ている全てのスレーブ基板3Sの存在を確認� �ると、図5のステップSA5で、自機のレーザダ� ��オード30Mを消灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30Mが消� �することで、スレーブ基板3Sは、フォトディ テクタ31Sの入力レベルが、図8のレベルLS3か� �下降する。

 このように、スレーブ基板3Sでは、マス� �基板3Mのレーザダイオード30Mの点灯に応答し てレーザダイオード30Sが点灯すると、フォト ディテクタ31Sの入力レベルは、全てのスレー ブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯するま� ��は上昇し、全てのスレーブ基板3Sのレーザ� �イオード30Sが点灯すると一定値になる。

 そして、マスタ基板3Mが全てのスレーブ� �板3Sの存在を確認し、レーザダイオード30Mを 消灯すると、各スレーブ基板3Sのフォトディ� ��クタ31Sの入力レベルは、一定値から下降す� ��。

 そこで、スレーブ基板3Sは、フォトディ� �クタ31Sの入力値が一定値から下降すると、� �7のステップSB5で、マスタ基板3Mがスレーブ� �板3Sの存在の確認を完了したと判断する。尚 、マスタ基板3Mでスレーブ基板3Sの存在が確� �されたことをスレーブ基板3Sが確認する処理 の詳細は後述する。

 (1-5)各スレーブ基板3Sは、マスタ基板3Mで� ��てのスレーブ基板3Sの存在の確認を完了し� �と判断すると、図7のステップSB6で、自機の� ��ーザダイオード30Sを消灯させる。

 各スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� �消灯することで、マスタ基板3Mは、フォトデ ィテクタ31Mの入力レベルが下降する。

 このように、マスタ基板3Mでは、自機の� �ーザダイオード30Mの消灯に応答してスレー� �基板3Sでレーザダイオード30Sが消灯されると 、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mの入力� ��ベルは、全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� �オード30Sが消灯するまでは下降し、全ての� �レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが消灯す ると「0」になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が0になると、図5のステップSA6 で、全てのスレーブ基板3Sで処理を完了した� ��判断し、電源オン時の処理を終了する。尚� ��マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sで処理を完了 したことを確認する処理の詳細は後述する。

 次に、電源オン時のフローチャートで、� ��スタ基板3Mがスレーブ基板3Sの存在を確認す る処理、マスタ基板3Mでスレーブ基板3Sの存� �が確認されたことをスレーブ基板3Sが確認す る処理、及びマスタ基板3Mがスレーブ基板3S� �処理が完了したことを確認する処理の詳細� �ついて説明する。

 図9~図15は、マスタ基板3M及びスレーブ基� ��3Sで処理が完了したことを確認する方法の� �例を示すフローチャートである。

 ここで、T=0,1,・・・t,・・・を、Xのサン� ��リング間隔とする。また、Xの微分係数を、 以下の(1)式と定義し、Xの積分値を、以下の(2 )式と定義する。尚、εは、十分小さい正の数 である。

 図9のフローチャートでは、ステップSC1aで� �フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)の PD入力値をサンプリングし、ステップSC2aで、 δPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3aで、δPD _t >0か判断することで、PD入力値の微分係数� �、正の値から0に変化したことを利用して、� ��源オン時のフローチャートにおいて、マス� ��基板3M及びスレーブ基板3Sで処理が完了した ことを確認する。

 図10のフローチャートでは、ステップSC1bで� ��フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)� �PD入力値をサンプリングし、ステップSC2bで� �δPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3bで、δPD _t <0か判断することで、PD入力値の微分係数� �、負の値から0に変化したことを利用して、� ��源オン時のフローチャートにおいて、マス� ��基板3M及びスレーブ基板3Sで処理が完了した ことを確認する。

 図11のフローチャートでは、ステップSC1cで� ��フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)� �PD入力値をサンプリングし、ステップSC2cで� �δPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3cで、│δPD _t │<εか判断することで、PD入力値の値が一� ��になった(PD入力値の微分係数が0になった)� �化を利用して、電源オン時のフローチャー� �において、マスタ基板3M及びスレーブ基板3S� ��処理が完了したことを確認する。

 図12のフローチャートでは、ステップSC1dで� ��フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)� �PD入力値をサンプリングし、ステップSC2dで� �SumPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3dで、SumPD _t >0か判断することで、PD入力値の積分値(平� ��値)の微分係数が、正の値から0に変化した� �とを利用して、電源オン時のフローチャー� �において、マスタ基板3M及びスレーブ基板3S� ��処理が完了したことを確認する。

 図13のフローチャートでは、ステップSC1eで� ��フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)� �PD入力値をサンプリングし、ステップSC2eで� �SumPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3eで、SumPD _t <0か判断することで、PD入力値の積分値(平� ��値)の微分係数が、負の値から0に変化した� �とを利用して、電源オン時のフローチャー� �において、マスタ基板3M及びスレーブ基板3S� ��処理が完了したことを確認する。

 図14のフローチャートでは、ステップSC1fで� ��フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S)� �PD入力値をサンプリングし、ステップSC2fで� �SumPD _t を算出する。

 そして、ステップSC3fで、│SumPD _t │<εか判断することで、PD入力値の積分値( 平均値)が一定になった変化を利用して、電� �オン時のフローチャートにおいて、マスタ� �板3M及びスレーブ基板3Sで処理が完了したこ� ��を確認する。

 図15のフローチャートでは、ステップSC1g� ��、フォトディテクタ31M(フォトディテクタ31S )のPD入力値をサンプリングする。

 そして、ステップSC2gで、PD _t <εか判断することで、PD入力値の値が0にな った変化を利用して、電源オン時のフローチ ャートにおいて、マスタ基板3M及びスレーブ� ��板3Sで処理が完了したことを確認する。

 なお、電源オン時のフローチャートにお� ��て、マスタ基板3M及びスレーブ基板3Sで処理 が完了したことを確認する方法としては、こ の図9~図15の処理を組み合わせて行っても良� �。

 次に、マスタ基板3M及びスレーブ基板3Sで 処理が完了したことを確認する方法を実現す る回路構成について説明する。

 図16は、フォトディテクタの入力値の微� �値を算出する微分回路の一例を示すブロッ� �図、図17は、微分回路におけるサンプリング 間隔を示すクロックの波形図である。

 微分回路300は、フリップフロック301,302と 、分周器303を備える。

 さて、フォトディテクタ31M(31S)のレベル� �化は、単調に増加及び減少し、フォトディ� �クタのレベル上昇は、レーザダイオード30S(3 0M)の点灯によるものであって、フォトディテ クタのレベル上昇は十分短い時間で飽和する と考えられる。

 また、各基板でのレーザダイオードの点� ��によるフォトディテクタのレベル上昇の間� ��は、各基板での回路のコンフィギュレーシ� ��ンが終わる間隔に準じる。このフォトディ� ��クタのレベル上昇の間隔は、レーザダイオ� ��ドの点灯から飽和するまでの時間に比べれ� ��、十分に長いと考えられる。

 従って、微分回路300では、フォトディテ� ��タの入力値のサンプリング間隔(CLK)に比べ� �長い間隔で、フォトディテクタの入力値の� �分をとれば良い。

 図18は、フォトディテクタの入力値の積� �値を算出する積分回路の一例を示すブロッ� �図、図19は、積分回路におけるサンプリング 間隔を示すクロックの波形図である。

 積分回路310は、加算器311と分周器312を備� ��る。加算器311は、内部にレジスタを持ち、� ��力された値を加算した結果を保持する。そ� ��て、積分回路310は、図示しないPLL回路から� ��力されるパルスで加算結果を出力し、値を� ��リアする。

 図20は、フォトディテクタの入力値の積� �値を算出し、この積分値の微分値を算出す� �微分・積分回路の一例を示すブロック図、� �21は、微分・積分回路におけるサンプリング 間隔を示すクロックの波形図である。

 微分・積分回路320は、積分回路を構成す� ��加算器321及び分周器322と、加算器321の出力� ��微分する微分回路を構成するフリップフロ� ��プ323及び分周器324を備える。

 図22は、電源オン時のマスタ基板3Mの処理 の詳細を示すフローチャートであり、次に、 電源オン時におけるマスタ基板3Mの処理の詳� ��について説明する。なお、図22では、図5の� ��ローチャートで説明した処理ステップと同� ��処理については、同じ処理ステップの番号� ��付してある。

 上述したように、マスタ基板3Mでは、図5( 図22)のフローチャートのステップSA3での自機 のレーザダイオード30Mの点灯に応答して、図 7のステップSB4でスレーブ基板3Sのレーザダイ オード30Sが点灯されると、マスタ基板3Mのフ� ��トディテクタ31Mの入力レベルは、全てのス� ��ーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯す� �までは上昇し、全てのスレーブ基板3Sのレー ザダイオード30Sが点灯すると一定値になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、図22のステップ SA4aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取得� �、ステップSA4bで、フォトディテクタ31Mの入� ��値が一定値になったことを、例えば、図9の フローチャートの処理で入力値の微分係数が 正から0に変化したか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値の� ��分係数が正から0に変化すると、マスタ基板 3Mは、光導波路2Aに接続されている全てのス� �ーブ基板3Sの存在を確認したと判断し、図5(� ��22)のステップSA5で、自機のレーザダイオー� ��30Mを消灯させる。

 また、マスタ基板3Mでは、自機のレーザ� �イオード30Mの消灯に応答して、図7のステッ� ��SB6でスレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� �消灯されると、マスタ基板3Mのフォトディテ クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基板 3Sのレーザダイオード30Sが消灯するまでは下� ��し、全てのスレーブ基板3Sのレーザダイオ� �ド30Sが消灯すると「0」になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、図22のステップ SA6aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取得� �、ステップSA6bで、フォトディテクタ31Mの入� ��値が0になったか否かを、例えば、図15のフ� ��ーチャートの処理で判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値が0 になると、マスタ基板3Mは、全てのスレーブ� ��板3Sで電源オン時の処理を完了したと判断� �、電源オン時の処理を終了する。

 図23は、電源オン時のスレーブ基板3Sの処 理の詳細を示すフローチャートであり、次に 、電源オン時におけるスレーブ基板3Sの処理� ��詳細について説明する。なお、図23では、� �7のフローチャートで説明した処理ステップ� ��同じ処理については、同じ処理ステップの� ��号を付してある。

 上述したように、スレーブ基板3Sでは、� �5(図22)のステップSA3でのマスタ基板3Mのレー� ��ダイオード30Mの点灯に応答して、図7(図23)� �ステップSB4でレーザダイオード30Sが点灯す� �と、フォトディテクタ31Sの入力レベルは、� �てのスレーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが 点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板 3Sのレーザダイオード30Sが点灯すると一定値� ��なる。

 そして、マスタ基板3Mが全てのスレーブ� �板3Sの存在を確認し、ステップSA5でレーザダ イオード30Mを消灯すると、各スレーブ基板3S� ��フォトディテクタ31Sの入力レベルは、一定� ��から下降する。

 そこで、スレーブ基板3Sは、図23のステッ プSB5aで、フォトディテクタ31Sの入力値を取� �し、ステップSB5bで、フォトディテクタ31Sの� ��力値が一定値から下降したことを、例えば� ��図9のフローチャートの処理で入力値の微分 係数が正から0に変化した後、0から負に変化� ��たか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Sの入力値の� ��分係数が正から0に変化した後、0から負に� �化すると、スレーブ基板3Sは、マスタ基板3M� ��全てのスレーブ基板3Sの存在を確認したと� �断し、図7(図23)のステップSB6で、自機のレー ザダイオード30Sを消灯させる。

 2.マスタ基板がスレーブ基板の配置と数を� �定する処理
 次に、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの配置 と数を決定するために、マスタ基板3Mとスレ� ��ブ基板3Sで実行される処理の概要について� �明する。

 図24は、スレーブ基板3Sの配置及び数を決 定する処理を示すタイミングチャート、図25� ��、スレーブ基板3Sの配置及び数を決定する� �のマスタ基板3Mの処理を示すフローチャート 、図26は、スレーブ基板3Sの配置及び数を決� �する時のマスタ基板3Mにおけるレーザダイオ ード出力とフォトディテクタ入力のレベル変 化を示すタイムチャートである。また、図27� ��、スレーブ基板3Sの配置及び数を決定する� �のスレーブ基板3Sの処理を示すフローチャー ト、図28は、スレーブ基板3Sの配置及び数を� �定する時のスレーブ基板3Sにおけるレーザダ イオード出力とフォトディテクタ入力のレベ ル変化を示すタイムチャートである。

 (2-1)図25のステップSD1で、マスタ基板3Mは、� ��機のレーザダイオード30M( _M LD)を点灯させる。

 上述したように、マスタ基板3Mでは、レー� �ダイオード30Mから出力した光が、光導波路2A を伝送されて自機のフォトディテクタ31M( _M PD)に入力する。これにより、フォトディテク タ31Mの入力レベルが、図26のレベルLM1に上昇� ��る。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30M� �点灯することで、マスタ基板3Mから出力され た光が光導波路2Aを伝送されて、スレーブ基� ��3Sのフォトディテクタ31S( _S PD)に入力される。これにより、図27のステッ� ��SE1で、光導波路2Aに接続されている各スレ� �ブ基板3Sは、フォトディテクタ31Sの入力レベ ルが、図28のレベルLS1に上昇する。

 (2-2)図27のステップSE2で、各スレーブ基板 3Sは、マスタ基板3Mから出力された光がフォ� �ディテクタ31Sに入力されることで、フォト� �ィテクタ31Sの入力レベルが所定値(LS1)に上昇 すると、自機のレーザダイオード30Sを点灯さ せる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30Mの点� �に応答して、各スレーブ基板3Sのレーザダイ オード30Sが点灯すると、各スレーブ基板3Sか� ��出力された光が光導波路2Aを伝送されて、� �25のステップSD2で、マスタ基板3Mのフォトデ� ��テクタ31Mに入力される。

 各スレーブ基板3Sから出力された光が、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mに入力する ことで、マスタ基板3Mでは、フォトディテク� ��31Mの入力レベルが上昇する。

 図26でも、2枚のスレーブ基板3Sが接続され� �いる場合の例を示し、第1のスレーブ基板3S� �レーザダイオード30S( _S1 LD)が点灯すると、マスタ基板3Mでは、フォト� ��ィテクタ31Mの入力レベルがレベルLM2に上昇� ��る。更に、第2のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30S( _S2 LD)が点灯すると、フォトディテクタ31Mの入力 レベルがレベルLM3に上昇する。

 上述したように、マスタ基板3Mでは、自� �のレーザダイオード30Mの点灯に応答してス� �ーブ基板3Sでレーザダイオード30Sが点灯され ると、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mの� ��力レベルは、全てのスレーブ基板3Sのレー� �ダイオード30Sが点灯するまでは上昇し、全� �のスレーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点 灯すると一定値になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が一定値になると、図25のステ ップSD3で、光導波路2Aに接続されている全て� ��スレーブ基板3Sでレーザダイオード30Sの出� �が行われたことを確認する。尚、マスタ基� �3Mがスレーブ基板3Sでレーザダイオード30Sの� ��力が行われたことを確認する処理の詳細は� ��述する。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30 Mの点灯に応答して、各スレーブ基板3Sから光 が出力されると、各スレーブ基板3Sでは、フ� ��トディテクタ31Sの入力レベルが上昇する。

 例えば、第1のスレーブ基板3Sでは、自機の� ��ーザダイオード30S( _S1 LD)が点灯することで出力した光が、自機のフ ォトディテクタ31Sに入力する。これにより、 フォトディテクタ31Sの入力レベルが、図28の� ��ベルLS2に上昇する。

 また、マスタ基板3Mのレーザダイオード30M� �点灯に応答して、第2のスレーブ基板3Sのレ� �ザダイオード30S( _S2 LD)が点灯すると、第1のスレーブ基板3Sでは、 フォトディテクタ31Sの入力レベルがレベルLS3 に上昇する。尚、第2のスレーブ基板側でも� �同様の動作である。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されて いる全てのスレーブ基板3Sでレーザダイオー� ��30Sの出力が行われたことを確認すると、図2 5のステップSD4で、スレーブ基板3Sの配置及び 数を算出する。なお、マスタ基板3Mがスレー� ��基板3Sの配置及び数を算出する処理の詳細� �後述する。

 (2-3)マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続さ� ��ている全てのスレーブ基板3Sの配置及び数� �算出すると、図25のステップSD5で、自機のレ ーザダイオード30Mを消灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30Mが消� �することで、スレーブ基板3Sは、フォトディ テクタ31Sの入力レベルが、図28のレベルLS3か� ��下降する。

 上述したように、スレーブ基板3Sでは、� �スタ基板3Mのレーザダイオード30Mの点灯に応 答してレーザダイオード30Sが点灯すると、フ ォトディテクタ31Sの入力レベルは、全てのス レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯す� ��までは上昇し、全てのスレーブ基板3Sのレ� �ザダイオード30Sが点灯すると一定値になる� �

 そして、マスタ基板3Mが全てのスレーブ� �板3Sの配置と数を算出し、レーザダイオード 30Mを消灯すると、各スレーブ基板3Sのフォト� ��ィテクタ31Sの入力レベルは、一定値から下� ��する。

 そこで、スレーブ基板3Sは、フォトディ� �クタ31Sの入力値が一定値から下降すると、� �27のステップSE3で、マスタ基板3Mがスレーブ� ��板3Sの配置と数の算出を完了したと判断す� �。尚、マスタ基板3Mでスレーブ基板3Sの配置� ��数の算出を完了したことをスレーブ基板3S� �確認する処理の詳細は後述する。

 (2-4)各スレーブ基板3Sは、マスタ基板3Mで� ��てのスレーブ基板3Sの配置と数の算出を完� �したと判断すると、図27のステップSE4で、自 機のレーザダイオード30Sを消灯させる。

 各スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� �消灯することで、マスタ基板3Mは、フォトデ ィテクタ31Mの入力レベルが下降する。

 上述したように、マスタ基板3Mでは、自� �のレーザダイオード30Mの消灯に応答してス� �ーブ基板3Sでレーザダイオード30Sが消灯され ると、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mの� ��力レベルは、全てのスレーブ基板3Sのレー� �ダイオード30Sが消灯するまでは下降し、全� �のスレーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが消 灯すると「0」になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が0になると、図25のステップSD 6で、全てのスレーブ基板3Sが応答したと判断 し、スレーブ基板3Sの配置と数を算出する処� ��を終了する。尚、マスタ基板3Mがスレーブ� �板3Sで応答したことを確認する処理の詳細は 後述する。

 図29は、スレーブ基板3Sの配置及び数を決 定する時のマスタ基板3Mの処理の詳細を示す� ��ローチャートであり、次に、スレーブ基板3 Sの配置及び数を決定する時におけるマスタ� �板3Mの処理の詳細について説明する。なお、 図29では、図25のフローチャートで説明した� �理ステップと同じ処理については、同じ処� �ステップの番号を付してある。

 上述したように、マスタ基板3Mでは、図25 (図29)のフローチャートのステップSD1での自� �のレーザダイオード30Mの点灯に応答して、� �27のステップSE2でスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sが点灯されると、マスタ基板3Mの� �ォトディテクタ31Mの入力レベルは、全ての� �レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯す るまでは上昇し、全てのスレーブ基板3Sのレ� ��ザダイオード30Sが点灯すると一定値になる� ��

 そこで、マスタ基板3Mは、図29のステップ SD3aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取得� �、ステップSD3bで、フォトディテクタ31Mの入� ��値が一定値になったことを、例えば、上述� ��た図9のフローチャートの処理で入力値の微 分係数が正から0に変化したか否かで判断す� �。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値の� ��分係数が正から0に変化すると、マスタ基板 3Mは、光導波路2Aに接続されている全てのス� �ーブ基板3Sでレーザダイオード30Sの出力が行 われたことを確認したと判断し、図25(図29)の ステップSD4で、スレーブ基板3Sの配置及び数� ��算出する。

 また、マスタ基板3Mでは、自機のレーザ� �イオード30Mの消灯に応答して、図27のステッ プSE4でスレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� ��消灯されると、マスタ基板3Mのフォトディ� �クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基� �3Sのレーザダイオード30Sが消灯するまでは下 降し、全てのスレーブ基板3Sのレーザダイオ� ��ド30Sが消灯すると「0」になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、図29のステップ SD6aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取得� �、ステップSD6bで、フォトディテクタ31Mの入� ��値が0になったか否かを、例えば、上述した 図15のフローチャートの処理で判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値が0 になると、マスタ基板3Mは、全てのスレーブ� ��板3Sが応答したと判断し、スレーブ基板3Sの 配置と数を決定する処理を終了する。

 図30は、スレーブ基板3Sの配置及び数を決 定する時のスレーブ基板3Sの処理の詳細を示� ��フローチャートであり、次に、スレーブ基� ��3Sの配置及び数を決定する時におけるスレ� �ブ基板3Sの処理の詳細について説明する。な お、図30では、図27のフローチャートで説明� �た処理ステップと同じ処理については、同� �処理ステップの番号を付してある。

 上述したように、スレーブ基板3Sでは、� �25(図29)のステップSD1でのマスタ基板3Mのレー ザダイオード30Mの点灯に応答して、図27(図30) のステップSE2でレーザダイオード30Sが点灯す ると、フォトディテクタ31Sの入力レベルは、 全てのスレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� ��点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30Sが点灯すると一定� �になる。

 そして、マスタ基板3Mが全てのスレーブ� �板3Sの配置と数を決定し、ステップSD5でレー ザダイオード30Mを消灯すると、各スレーブ基 板3Sのフォトディテクタ31Sの入力レベルは、� ��定値から下降する。

 そこで、スレーブ基板3Sは、図30のステッ プSE3aで、フォトディテクタ31Sの入力値を取� �し、ステップSE3bで、フォトディテクタ31Sの� ��力値が一定値から下降したことを、例えば� ��上述した図9のフローチャートの処理で入力 値の微分係数が正から0に変化した後、0から� ��に変化したか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Sの入力値の� ��分係数が正から0に変化した後、0から負に� �化すると、スレーブ基板3Sは、マスタ基板3M� ��スレーブ基板3Sの配置と数を決定したと判� �し、後述するID付与で利用するため、図30の� ��テップSE3cで、自機のフォトディテクタ31Sの 入力値を保持した後、図27(図30)のステップSE4 で、自機のレーザダイオード30Sを消灯させる 。

 次に、スレーブ基板3Sの配置と数を算出� �るPD入力レベルテーブルについて説明する。

 図31は、フォトディテクタ31Mに入力する� �のレベルを示すグラフで、図31では、横軸に 受光角度θ(0°~180°)をとり、縦軸に入力レベ� �をとっている。

 マスタ基板3Mにおいて、フォトディテクタ31 M ₁ のレベル分布を角度θによってN分割し、角度 θ _i に対応した入力レベルをPD _1θi と定義する。そして、角度θ _i に対応した入力レベルPD _1θi を全ての分割に対して持ったベクトルPD1を、 以下の(3)式で定義する。
 PD1=(PD _1θ1 ,PD _1θ2 ,・・・PD _1θN )・・・(3)

 これにより、スレーブ基板3Sの配置を角度θ iで規定することで、最大S個のスレーブ基板3 Sが配置され得る全ての配置のうち、どこか� �スレーブ基板3Sが配置され一定光量でレーザ ダイオード30Sを点灯させた時に、マスタ基板 3Mのフォトディテクタ31M ₁ に入力される光のレベルから、入力レベルテ ーブルtPD ₁ を予め計算できる。

 S個のスレーブ基板3Sは、0~360°の範囲で2N- 1個の配置をとることができる。すなわち、0~ 180°をN分割するので、円周上では2N分割され� ��。

 ここで、スレーブ基板3Sの配置情報を、以� �の(4)式に示す配置ベクトルW _m に置き換える。つまり、配置0から配置2N-1を� ��クトルの要素番号に対応付ける。
 W _m =(isNode(θ ₀ ),isNode(θ ₁ ),・・・,isNode(θ _2N-1 ))・・・(4)
 ここで、m=0,1,2,・・・,2 ^2N-1 -1である。

 更に、スレーブ基板3S(マスタ基板3M)が配置� ��れるまたは配置しないという情報を、1また は0の値に対応付ける。すなわち、isNode(θ _i )=1は、θ _i の位置にスレーブ基板3S(マスタ基板3M)が存在 することを表し、isNode(θ _i )=0は、θ _i の位置にスレーブ基板3Sが存在しないことを� ��す。なお、配置0はマスタ基板3Mを表し、こ� ��要素は常に1にしておく。

 図32は、マスタ基板3Mとスレーブ基板3Sの� ��置例を示す説明図である。図32では、配置0� ��マスタ基板3Mが配置される箇所である。ま� �、配置1,2,・・・,2N-1は、スレーブ基板3Sが配 置され得る箇所である。

 例えば、図32において、配置1,2及び配置kに� ��レーブ基板3Sが配置されていることを、配� �ベクトルW _m では以下の(5)式で表すことが出来る。
 W _m =[1,1,1,0,・・・,0,1(配置k),0,・・・,0]・・・(5)

 逆に考えると、配置ベクトルW _m のうち、値が1に等しい要素番号を調べるこ� �で、その要素に対応した位置に、スレーブ� �板3Sが配置されていることがわかる。

 さて、以下の(6)式に示すように、配置ベク� ��ルW _m とベクトルPD1の内積をとることで、スレーブ 基板3Sが配置ベクトルW _m で特定される位置に配置されている場合、マ スタ基板3Mのフォトディテクタ31M ₁ に入力される入力レベルを得ることができる 。
 tPD _1wi =W _m ・PD ₁ ・・・(6)

 1枚のスレーブ基板3Sが配置される場所に関� ��る組み合わせは2N-1箇所あり、それぞれ独立 に配置の有無があるので、スレーブ基板3Sが� ��置される場所に関する組み合わせは2 ^2N-1 通りある。

 この全ての組み合わせのベクトルWに対して 、上述したPD ₁ との内積をとることで、以下の(7)式に示す入 力レベルテーブルtPD ₁ を計算できる。

 ここで、入力レベルテーブルtPD ₁ は、2 ^2N-1 ×1次元のベクトル、配置ベクトルW _m は、2 ^2N-1 ×2N次元のベクトル、ベクトルPD ₁ は、2N×1次元のベクトルである。

 図33は、フォトディテクタ31M ₁ における入力レベルテーブルtPD ₁ と配置ベクトルW _m を対応付けたテーブルの一例を示す説明図で 、マスタ基板3Mは、フォトディテクタ31M ₁ における入力レベルテーブルtPD ₁ と配置ベクトルW _m の関係におけるテーブルを持つ。フォトディ テクタ31M ₂ に関しても、同様のテーブルを予め算出して おく。

 これにより、マスタ基板3Mは、自機のフォ� �ディテクタ31M ₁ ,31M ₂ の入力値を基にテーブルを検索することで、 スレーブ基板3Sの配置ベクトルWを得ることが できる。

 なお、以上の例では、光導波路2Aの円周� �向を等間隔でN分割し、2N-1個の位置にスレー ブ基板3Sが存在しえるものとして、入力レベ� ��テーブルを作成した。但し、円周方向の等� ��隔上の位置をスレーブ基板3Sの存在しえる� �置とする必要はない。

 すなわち、スレーブ基板3Sの存在しえる� �置が等間隔ではなく、偏った配置であって� �、スレーブ基板3Sの位置と光のレベルの関係 から、上述したように入力レベルテーブルを 作成することができる。これにより、スレー ブ基板3Sの存在しえる位置が偏った配置であ� ��ても、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31M� �入力される光のレベルから、スレーブ基板3S の数と位置を決定することができる。

 図34は、マスタ基板3Mでスレーブ基板3Sの� ��置及び数を算出する処理の一例を示すフロ� ��チャートであり、次に、図25(図29)のステッ� ��SD4で、スレーブ基板3Sの配置及び数を算出� �る処理の詳細について説明する。

 マスタ基板3Mは、図25(図29)のステップSD3(a,b) で、光導波路2Aに接続されている全てのスレ� ��ブ基板3Sでレーザダイオード30Sの出力が行� �れたことを確認したと判断すると、図34のス テップSF1で、フォトディテクタ31M ₁ のPD入力値PD ₁ _INとフォトディテクタ31M ₂ のPD入力値PD ₂ _INを取得する。

 マスタ基板3Mは、図34のステップSF2aで、ス� �ーブ基板3Sの配置に応じて変化するフォトデ ィテクタ31M ₁ に入力する光のレベルとスレーブ基板3Sの配� ��情報である配置ベクトルW ₁ が対応付けられた上述したPD入力レベルテー� ��ルtPD ₁ から、フォトディテクタ31M ₁ のPD入力値PD ₁ _INに基づいて、スレーブ基板3Sの配置ベクト� ��W ₁ を検索する。

 同様に、マスタ基板3Mは、図34のステップSF2 bで、スレーブ基板3Sの配置に応じて変化する フォトディテクタ31M ₂ に入力する光のレベルとスレーブ基板3Sの配� ��情報である配置ベクトルW ₂ が対応付けられたPD入力レベルテーブルtPD ₂ から、フォトディテクタ31M ₂ のPD入力値PD ₂ _INに基づいて、スレーブ基板3Sの配置ベクト� ��W ₂ を検索する。

 マスタ基板3Mは、図34のステップSF3で、フォ トディテクタ31M ₁ の入力値に基づく配置ベクトルW ₁ と、フォトディテクタ31M ₂ の入力値に基づく配置ベクトルW ₂ から、一意に決められるスレーブ基板3Sの配� ��ベクトルWを得る。

 マスタ基板3Mは、図34のステップSF4で、ス レーブ基板3Sの配置ベクトルWに基づいて、ス レーブ基板3Sの数を算出する。

 マスタ基板3Mは、図34のステップSF5で、ス レーブ基板3Sの配置ベクトルWに基づいて、ス レーブ基板3Sの位置を算出する。

 図35は、PD入力レベルテーブルを検索する 処理の一例を示すフローチャートであり、次 に、図34のステップSF2(a,b)で、PD入力レベルテ ーブルを検索する処理の詳細について説明す る。

 PD入力レベルテーブルtPD ₁ は、光導波路2Aに接続可能なスレーブ基板3S� �数が2N-1個であるので、スレーブ基板3Sが配� �され得る場所に合わせて本例では2 ^2N-1 通りの組み合わせがある。

 このため、マスタ基板3Mは、図35のステップ SF21~SF23で、フォトディテクタ31M ₁ のPD入力値PD ₁ _INと、i番目のPD入力レベルテーブルtPD _1,i との差を算出して、フォトディテクタ31M ₁ のPD入力値PD ₁ _INに最も近い要素を検索する。

 マスタ基板3Mは、図35のステップSF24で、i番� ��のPD入力レベルテーブルtPD _1,i がPD入力値に十分近いと判断すると、i番目の PD入力レベルテーブルtPD _1,i に対応した配置ベクトルW _1,i を取得し、図35のステップSF25,SF26で、i+1番目� ��要素に対して同様に検索を行う。

 また、マスタ基板3Mは、全てのPD入力レベル テーブルtPD ₂ に対して、フォトディテクタ31M ₂ のPD入力値PD ₂ _INに最も近い要素を検索し、入力値に最も近 い要素に対応した配置ベクトルW _2,i を取得する。

 図36は、複数の候補から配置ベクトルを� �定する処理の一例を示すフローチャートで� �り、次に、図34のステップSF3で、配置ベクト ルを決定する処理の詳細について説明する。

 マスタ基板3Mは、図36のステップSF31~SF36で、 フォトディテクタ31M ₁ のPD入力値PD ₁ _INから得られたi個の配置ベクトルW ₁ と、フォトディテクタ31M ₂ のPD入力値PD ₂ _INから得られたj個の配置ベクトルW ₂ を順次比較し、ステップSF37で、配置ベクト� �W ₁ と配置ベクトルW ₂ が一致しているものを、最終的な配置ベクト ルWとする。

 図37は、スレーブ基板3Sの数を決定する処 理の一例を示すフローチャートであり、次に 、図34のステップSF4で、スレーブ基板3Sの数� �決定する処理の詳細について説明する。

 マスタ基板3Mは、図37のステップSF43で、� �定した配置ベクトルWにおいて基板が存在す� ��ことを示す値が1である要素の数を検索する 処理を、ステップSF41,SF42,SF44,SF45で、マスタ� �板以外の全ての要素に対して行う。

 図38は、スレーブ基板3Sの位置を決定する 処理の一例を示すフローチャートであり、次 に、図34のステップSF5で、スレーブ基板3Sの� �置を決定する処理の詳細について説明する� �

 マスタ基板3Mは、図38のステップSF53で、� �定した配置ベクトルWにおいて基板が存在す� ��ことを示す値が1である要素を検索し、ステ ップSF54で、基板が存在することを示す値が1� ��ある要素に対応した角度θでスレーブ基板3S が存在する位置を特定する処理を、ステップ SF51,SF52,SF55,SF56で、マスタ基板以外の全ての� �素に対して行う。

 ここで、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの 位置及び数を算出する処理は、電源オン時の 処理とLDの点灯及び消灯の制御が同じである� ��で、電源オン時の処理で、マスタ基板3Mが� �知のスレーブ基板3Sを発見すると共に、マス タ基板3Mがスレーブ基板3Sの位置及び数を算� �する処理を同時に行うことができる。

 3.マスタ基板がスレーブ基板にIDを付与する 処理
 次に、マスタ基板3Mがスレーブ基板3SにIDを� ��与するために、マスタ基板3Mとスレーブ基� �3Sで実行される処理の概要について説明する 。

 図39は、スレーブ基板3SにIDを付与する処� ��を示すタイミングチャート、図40は、スレ� �ブ基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの� �理を示すフローチャート、図41は、スレーブ 基板3SにIDを付与する時のスレーブ基板3Sの処 理を示すフローチャートである。

 マスタ基板3Mは、図40のステップSG1,SG2で� �位置が決められた全てのスレーブ基板3Sに対 して、順にID付与の処理を行う。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されたス レーブ基板3Sの位置と数が決定すると、上述� ��た電源オン時及び位置と数を決定する処理� ��で、マスタ基板3Mと全てのスレーブ基板3Sが レーザダイオードを点灯させた時に、各スレ ーブ基板3Sのフォトディテクタ31S ₁ とフォトディテクタ31S ₂ に入力する光のレベルを求めることができる 。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図40のステップ SG3で、全てのスレーブ基板3Sの位置から、i番 目に配置されるスレーブ基板3Sに対して、マ� ��タ基板3M及び他のスレーブ基板3Sの配置情報 (配置ベクトル)を求める、そして、上述した� ��力レベルテーブルtPD ₁ ,tPD ₂ を利用して、配置情報からi番目のスレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31S ₁ に入力する光の入力レベルmPD ₁ と、フォトディテクタ31S ₂ に入力する光の入力レベルmPD ₂ を得る。

 マスタ基板3Mは、図40のステップSG4で、i番� �に配置されるスレーブ基板3Sに対して求めた PD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ とIDの情報をレーザダイオード30Mから出力し� ��、フォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ のPD入力レベルがmPD ₁ ,mPD ₂ であるスレーブ基板3SにIDを付与する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図41のステップSH1で、マスタ基板3 MからPD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ とIDを受信する。

 スレーブ基板3Sは、図41のステップSH2で、ス レーブ基板3Sの位置と数を決定する処理にお� ��て、図30のフローチャートのステップSE3cで� ��持したフォトディテクタ31S ₁ の実際の入力値sPD ₁ とmPD ₁ を比較すると共に、フォトディテクタ31S ₂ の実際の入力値sPD ₂ とmPD ₂ を比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持し� �いるフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ の入力値と、マスタ基板3Mから取得したPD入� �レベルmPD ₁ ,mPD ₂ が一致すると、図41のステップSH3でIDが自機� �付与されたものと判断して、図41のステップ SH4でこのIDを保持し、PD入力値が一致しない� �合は、IDを破棄する。

 スレーブ基板3Sは、PD入力値が一致するこ とでIDが付与されると、図41のステップSH5で� �IDが付与されたことを示す情報をレーザダイ オード30Sで出力して、マスタ基板3Mに通知す� ��。

 マスタ基板3Mは、スレーブ基板3SからIDが� ��与されたことを示す情報を受信すると、図4 0のステップSG5で、i番目のスレーブ基板3SにID が付与されたことを確認し、ステップSG6及び ステップSG2で、i+1番目のスレーブ基板3Sがあ� ��ば、同様の処理でID付与を行い、IDを付与す べき次のスレーブ基板3Sが無ければ、全ての� ��レーブ基板3Sに対するID付与が終了する。

 図42は、測定誤差を考慮してスレーブ基� �3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの処理を� �すフローチャート、図43は、測定誤差を考慮 してスレーブ基板3SにIDを付与する時のスレ� �ブ基板3Sの処理を示すフローチャートである 。

 さて、各スレーブ基板3Sにおいて、マスタ� �板3Mが持っている入力レベルテーブルtPD ₁ ,tPD ₂ によるPD入力レベル分布と、フォトディテク� ��31S ₁ ,31S ₂ で実際に取得した入力値では、誤差がある場 合が考えられる。このため、各フォトディテ クタ毎に、誤差の大きさに応じて評価値の重 みを付けることで、ID付与の正確性を向上さ� ��る。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図42のステップ SI1,SI2で、位置が決められた全てのスレーブ� �板3Sに対して、順にID付与の処理を行うため� ��ステップSI3で、上述した入力レベルテーブ� ��tPD ₁ ,tPD ₂ を利用して、配置情報からi番目のスレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31S ₁ に入力する光の入力レベルmPD ₁ と、フォトディテクタ31S ₂ に入力する光の入力レベルmPD ₂ を得る。

 マスタ基板3Mは、図42のステップSI4で、i番� �に配置されるスレーブ基板3Sに対して求めた PD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ と、PD入力レベルの誤差許容範囲δと、フォ� �ディテクタ31S ₁ に対応した評価値算出の重み係数α ₁ と、フォトディテクタ31S ₂ に対応した評価値算出の重み係数α ₂ と、IDの情報mIDをレーザダイオード30Mから出� ��して、全てのスレーブ基板3Sに対してこれ� �情報を送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図43のステップSJ1で、マスタ基板3 MからPD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ と、PD入力レベルの誤差許容範囲δと、評価� �算出の重み係数α ₁ ,α ₂ と、mIDを受信する。

 スレーブ基板3Sは、図43のステップSJ2で、ス レーブ基板3Sの位置と数を決定する処理にお� ��て保持したフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ の実際の入力値sPD ₁ ,sPD ₂ が、マスタ基板3MからのPD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ に対して誤差許容範囲δ内に収まっているか� ��断する。

 ここでは、フォトディテクタ31S ₁ の実際の入力値sPD ₁ とmPD ₁ の差に重み係数α ₁ を乗じた値と、フォトディテクタ31S ₂ の実際の入力値sPD ₂ とmPD ₂ の差に重み係数α ₂ を乗じた値の加算値が、誤差許容範囲δより� ��さいか比較する。

 スレーブ基板3Sは、フォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ の実際の入力値sPD ₁ ,sPD ₂ が、マスタ基板3MからのPD入力レベルmPD ₁ ,mPD ₂ に対して誤差許容範囲δ内に収まっていると� ��図43のステップSJ3で、自機のIDとしてマスタ 基板3MからのmIDをsIDにセットする。

 マスタ基板3Mは、図42のステップSI5で、ID� ��mIDのスレーブ基板3SからsIDを読み出す取得� �令を送信する。

 スレーブ基板3Sは、図43のステップSJ4で、 マスタ基板3MからIDの取得命令を受信すると� �ステップSJ5で、保持しているsIDの情報をレ� �ザダイオード30Sから出力して、sIDをマスタ� �板3Mに送信する。

 マスタ基板3Mは、図42のステップSI6で、ス レーブ基板3SからsIDを取得し、ステップSI7でm IDと比較する。

 マスタ基板3Mは、mIDと一致するsIDをスレ� �ブ基板3Sから取得できると、該当するスレー ブ基板3SにIDが付与されたこと確認し、図42の SI8及びステップSI2で、i+1番目のスレーブ基板 3Sがあれば、同様の処理でID付与を行い、IDを 付与すべき次のスレーブ基板3Sが無ければ、� ��てのスレーブ基板3Sに対するID付与が終了す る。

 これに対して、マスタ基板3Mは、mIDと一� �するsIDをスレーブ基板3Sから取得できなかっ た場合は、図42のステップSI9で誤差許容範囲� �を更新し、誤差に対する許容範囲を大きく� �て、同様の処理でID付与を行う。

 図44は、配置が一意に決められたスレー� �基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの処� �の詳細を示すフローチャート、図45は、配置 が一意に決められたスレーブ基板3SにIDを付� �する時のスレーブ基板3Sの処理の詳細を示す フローチャートである。次に、上述した図34� ��フローチャートで、スレーブ基板3Sの配置� �一意に決められた場合に、スレーブ基板3Sに IDを付与する処理の詳細について説明する。

 マスタ基板3Mは、図44のステップSK1で、配 置iのスレーブ基板3Sに対して、ID付与の処理� ��開始する。ここで、マスタ基板3Mを含めた� �ードの数をN個とした時に、マスタ基板3Mは� �図44のステップSK2で、自機を除いた数のi=0か らi=N-1のスレーブ基板3Sに対して、順にIDを付 与する。

 マスタ基板3Mは、図44のステップSK3~SK7で、� �置iのスレーブ基板3Sのフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ に、他のスレーブ基板3Sのレーザダイオード3 0Sから出力された光がどのようなレベルで入� ��されるか求める。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図44のステップ SK6で、配置i以外の配置jのスレーブ基板3Sの� �ーザダイオード30Sから出力された光が、配� �iのスレーブ基板3Sのフォトディテクタ31S ₁ に入力した場合のPD入力値PD ₁ (i,j)と、フォトディテクタ31S ₂ に入力した場合のPD入力値PD ₂ (i,j)を算出し、算出したPD入力値をステップSK 7で加算する。

 そして、配置i以外の全てのスレーブ基板3S� ��LD出力に対して、配置iのスレーブ基板3Sの� �ォトディテクタ31S ₁ におけるPD入力値PD ₁ (i,j)を順次加算することで求められるPD入力� �の総和が、配置iのスレーブ基板3Sのフォト� �ィテクタ31S ₁ に入力するPD入力値SumPD ₁ となる。

 同様に、配置iのスレーブ基板3Sのフォトデ� ��テクタ31S ₂ におけるPD入力値PD ₂ (i,j)を順次加算することで求められるPD入力� �の総和が、フォトディテクタ31S ₂ に入力するPD入力値SumPD ₂ となる。

 マスタ基板3Mは、図44のステップSK8で、配置 iのスレーブ基板3Sに対して求めたPD入力値SumP D ₁ ,SumPD ₂ とIDの情報を、レーザダイオード30Mからの光� ��全てのスレーブ基板3Sに対して送信し、PD入 力値としてSumPD ₁ ,SumPD ₂ を持つスレーブ基板3SにIDを付与する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図45のステップSL1で、マスタ基板3 MからPD入力レベルSumPD ₁ ,SumPD ₂ とIDを受信する。

 スレーブ基板3Sは、図45のステップSL2で、ス レーブ基板3Sの位置と数を決定する処理にお� ��て保持したフォトディテクタ31S ₁ の実際の入力値sPD ₁ とSumPD ₁ を比較すると共に、フォトディテクタ31S ₂ の実際の入力値sPD ₂ とSumPD ₂ を比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持し� �いるフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ の入力値と、マスタ基板3Mから取得したPD入� �レベルSumPD ₁ ,SumPD ₂ が一致すると、図45のステップSL3でIDが自機� �付与されたものと判断して、図45のステップ SL4でこのIDを保持し、PD入力値が一致しない� �合は、IDを破棄する。

 スレーブ基板3Sは、PD入力値が一致するこ とでIDが付与されると、図45のステップSL5で� �IDが付与されたことを示す情報をレーザダイ オード30Sで出力して、マスタ基板3Mに通知す� ��。

 マスタ基板3Mは、スレーブ基板3SからIDが� ��与されたことを示す情報を受信すると、図4 4のステップSK9で、配置iのスレーブ基板3SにID が付与されたことを確認し、ステップSK10及� �ステップSK2で、i+1番目のスレーブ基板3Sがあ れば、同様の処理でID付与を行い、IDを付与� �べき次のスレーブ基板3Sが無ければ、全ての スレーブ基板3Sに対するID付与が終了する。

 なお、本例でも、上述した図42及び図43の 処理のように、フォトディテクタ毎に誤差の 大きさに応じて評価値の重みを付けることで 、ID付与の正確性を向上させることができる� ��

 図46A、図46AB及び図46Cは、PD入力レベルの� ��布を示し、図46Aは、マスタ基板3Mからみた� �布を示すグラフ、図46B及び図46Cは、配置W(i)� ��スレーブ基板3Sからみた分布を示すグラフ� �ある。また、図47Aと図47Bは、マスタ基板3Mに 対する配置W(i)と配置W(j)のスレーブ基板3Sの� �置例を示す説明図である。

 次に、スレーブ基板3Sに入力される光の� �ベルをマスタ基板3Mで算出する処理の詳細に ついて説明する。ここで、配置W(i)のスレー� �基板3Sは、マスタ基板3Mに対して角度θiの位� ��にあり、配置W(j)のスレーブ基板3Sは、マス� ��基板3Mに対して角度θjの位置にあるものと� �る。

 図46Aでは、光導波路2Aを間にしてマスタ� �板3Mに対する180°の位置、すなわち、マスタ� ��板3Mの正面を0°とした場合に、角度θに配置 されるスレーブ基板3Sから、マスタ基板3Mの� �ォトディテクタ31Mに入力される光のレベル� �布を示し、マスタ基板3Mは、図46Aに示すPD入� ��レベルの分布の情報を、図33に示すような� �ーブルとして持つ。

 これに対して、配置W(j)のスレーブ基板3S� ��ら、配置W(i)のスレーブ基板3Sに入力される� ��のレベルを考えると、図47Aに示すように、� �i>θjの場合は、配置W(j)のスレーブ基板3Sは 、配置W(i)のスレーブ基板3Sに対してθi-θjの� �置にある。

 このため、配置W(i)のスレーブ基板3Sが、±18 0°の位置に配置されると考えると、配置W(j)� �スレーブ基板3Sは、180°-(θi-θj)の位置にある 。これにより、配置W(j)のスレーブ基板3Sのレ ーザダイオード30Sから、配置W(i)のスレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ に入力される光のPD入力値PD ₁ (i,j),PD ₂ (i,j)は、図46BにPD _IN _W(i)で示す矢印となる。

 一方、図47Bに示すように、θi<θjの場合 は、配置W(j)のスレーブ基板3Sは、配置W(i)の� �レーブ基板3Sに対してθj-θiの位置にある。

 このため、配置W(i)のスレーブ基板3Sが、±18 0°の位置に配置されると考えると、配置W(j)� �スレーブ基板3Sは、-180°+(θj-θi)の位置にあ� �。これにより、配置W(j)のスレーブ基板3Sの� �ーザダイオード30Sから、配置W(i)のスレーブ� ��板3Sのフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ に入力される光のPD入力値PD ₁ (i,j),PD ₂ (i,j)は、図46CにPD _IN _W(i)で示す矢印となる。

 そこで、配置W(i)と配置W(j)に存在するスレ� �ブ基板3Sのマスタ基板3Mに対する角度をそれ� ��れθi,θjとすると、θi<θjの時は、以下の(8 )式に示すような関数Fを導入し、θi>θjの時 は、以下の(9)式に示すような関数Fを導入す� �。
 F(θi,θj)=-180+(θj-θi)・・・(8)
 F(θi,θj)=180-(θi-θj)・・・(9)

 このとき、配置W(j)にあるスレーブ基板3SのL D出力は、配置W(i)のスレーブ基板3Sに以下の(1 0)式及び(11)式の値で入力される。
 Level=PD(θi,j)・・・(10)
 θi,j=F(W(i),W(j))・・・(11)

 図48は、配置が一意に決められないスレ� �ブ基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの� �理の詳細を示すフローチャートで、次に、� �述した図34のフローチャートで、スレーブ基 板3Sの配置が一意に決められない場合に、ス� ��ーブ基板3SにIDを付与する処理の詳細につい て説明する。なお、スレーブ基板3S側での処� ��は、図45のフローチャートと同じである。

 上述したように、2個のフォトディテクタ を備えて、一方に対して他方を傾斜させると 、光の減衰の対称性が崩される。但し、図2B� ��示すように、0°~±180°の範囲の間に、PD入力 レベルが等しくなる位置がある。このため、 PD入力レベルテーブルには、PD入力レベルが� �じで配置ベクトルが異なる要素が存在する� �

 以下の説明では、スレーブ基板3Sの配置候� �W _i がN個あるとする。スレーブ基板3Sの配置候補 W _i (i=0,1,・・・,N)には、以下の(12)式に示すよう� ��、全ての候補の中に確定したスレーブ位置( 実線内)と不確定なスレーブ位置(二点鎖線内) の2つの情報が入っているとする。

 ここで、スレーブ基板3Sの各配置候補W _i に対して、基板が存在することを示す値が1� �ある位置にスレーブ基板3Sが存在すると仮定 する。

 そして、スレーブ基板3Sが存在すると仮� �したある1つの位置に配置されるスレーブ基� ��3Sに入力されるPD入力レベルを予測する。例 えば、本例では、0番目の要素に対応する位� �のスレーブ基板3SのPD入力レベルを予測し、I Dが付与できればスレーブ基板3Sの配置を確定 する。一方、IDが付与できなければ、次の要� ��に対応する位置のスレーブ基板3SのPD入力レ ベルを予測し、ID付与を行う。この処理を、I Dが付与できるまで繰り返す。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図48のステップ SM1で、配置候補W _i のあるスレーブ基板3Sに対して、ID付与の処� �を開始する。ここで、スレーブ基板3Sの配置 候補数をNとした時に、図48のステップSM2で、 i=0からi=Nの配置候補に対して、IDが付与でき� ��までID付与の処理を行う。

 マスタ基板3Mは、図48のステップSM3で、配置 候補W _i のあるスレーブ基板3Sのフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ に、他のスレーブ基板3Sのレーザダイオード3 0Sから入力される光のPD入力値SumPD ₁ ,SumPD ₂ を、上述した図44のフローチャートのステッ� ��SK3~SK7の処理で予測する。

 マスタ基板3Mは、図48のステップSM4で、配置 候補W _i のあるスレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� �SumPD ₁ ,SumPD ₂ とIDの情報を、レーザダイオード30Mからの光� ��全てのスレーブ基板3Sに対して送信し、PD入 力値としてSumPD ₁ ,SumPD ₂ を持つスレーブ基板3SにIDを付与する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図45のステップSL1で、マスタ基板3 MからPD入力レベルSumPD ₁ ,SumPD ₂ とIDを受信する。

 スレーブ基板3Sは、図45のステップSL2で、ス レーブ基板3Sの位置と数を決定する処理にお� ��て保持したフォトディテクタ31S ₁ の実際の入力値sPD ₁ とSumPD ₁ を比較すると共に、フォトディテクタ31S ₂ の実際の入力値sPD ₂ とSumPD ₂ を比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持し� �いるフォトディテクタ31S ₁ ,31S ₂ の入力値と、マスタ基板3Mから取得したPD入� �レベルSumPD ₁ ,SumPD ₂ が一致すると、図45のステップSL3でIDが自機� �付与されたものと判断して、図45のステップ SL4でこのIDを保持し、PD入力値が一致しない� �合は、IDを破棄する。

 スレーブ基板3Sは、PD入力値が一致するこ とでIDが付与されると、図45のステップSL5で� �IDが付与されたことを示す情報をレーザダイ オード30Sで出力して、マスタ基板3Mに通知す� ��。

 マスタ基板3Mは、スレーブ基板3SからのIDが� ��与されたことを示す情報の受信の有無で、� ��48のステップSM5で、配置候補W _i のあるスレーブ基板3SにIDが付与されたこと� �確認し、図48のステップSM6で、スレーブ基板 3SにIDが付与できたことを確認すると、図48の ステップSM7で、スレーブ基板3Sの配置を配置� ��補W _i であると決定する。

 スレーブ基板3Sの配置が決定した後は、� �スタ基板3Mは、上述した図44のフローチャー� ��の処理で、全てのスレーブ基板3SにIDを付与 する。

 また、図48のステップSM6で、スレーブ基板3S にIDが付与できたことを確認できなかった場� ��は、マスタ基板3Mは、図48のステップSM2に戻 り、次の配置候補W _i+1 のあるスレーブ基板3Sに対して、ID付与の処� �を行う。

 <第2の実施の形態の信号処理装置の構成� �>
 図49Aと図49Bは、第2の実施の形態の信号処理 装置の概要を示し、図49Aは、第2の実施の形� �の信号処理装置1Bにおける光入出力部の配置 を示す模式的な平面図、図49Bは、レーザダイ オードを傾斜させた場合のフォトディテクタ の入力レベルの関係を示すグラフである。

 第2の実施の形態の信号処理装置1Bは、図1 Aに示すように、光が伝送される光導波路2Aと 、光導波路2Aに接続されるマスタ基板3M及び� �レーブ基板3Sを備える。

 マスタ基板3Mは及びスレーブ基板3Sは、そ れぞれレーザダイオード30M,30Sと、フォトデ� �テクタ31M,31Sを備え、光導波路2Aにおける光� �減衰の対称性を崩すため、各基板では、図49 Aに示すように、レーザダイオード30M,30Sが、� ��導波路2Aの中心に対して、面方向に所定の� �度βで傾斜させて配置される。

 なお、各基板では、フォトディテクタ31M, 31Sは、光導波路2Aの中心に向けて配置され、� ��た、レーザダイオードは各基板に1個ずつ配 置され、フォトディテクタは各基板に1個ず� �配置される。

 ここで、光導波路2Aに接続されるマスタ� �板3M及びスレーブ基板3Sでは、レーザダイオ� ��ド30M,30Sの傾斜の向きが、円周方向に同一と なるように構成される。

 図49Bでは、図49Aに示すように、レーザダ� ��オード30M,30Sの角度βを5°とした時に、フォ� ��ディテクタ31S,31Mに対するレーザダイオード 30M,30Sの角度θを動かしたときのPD入力レベル� ��変化を示す。なお、測定範囲は、0°から±12 5°までの範囲である。

 図49Bに示すように、レーザダイオード30M, 30Sに傾斜を持たせることで、0°からプラス側 とマイナス側でPD入力レベルに差が生じて、� ��象性が崩れていることがわかる。

 <第2の実施の形態の信号処理装置の動作� �>
 図50は、スレーブ基板3Sの配置と数を決定す る時のマスタ基板3Mの他の処理例を示すフロ� ��チャートで、次に、各基板で単一のレーザ� ��イオードを傾けて配置した構成で、スレー� ��基板3Sの配置と数を決定する処理について� �明する。

 マスタ基板3Mは、上述した図25のフローチ ャートのステップSD1と同様の処理を行い、図 50のステップSN1で、光導波路2Aに接続されて� �る全てのスレーブ基板3Sのレーザダイオード 30Sを点灯させる。

 マスタ基板3Mは、全てのスレーブ基板3Sの レーザダイオード30Sが点灯したことを、例え ば、自機のフォトディテクタ31MのPD入力値が� ��和したことを検知する等により判断すると� ��図50のステップSN2で、自機のフォトディテ� �タ31Mに入力したPD入力値を取得する。

 上述した第1の実施の形態と同様に、マス タ基板3Mは、自機のレーザダイオード30M及び� ��レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sに関す� �諸特性、例えば、波長と発光量と減衰特性� �認識している。また、マスタ基板3Mのフォト ディテクタ31Mと、各スレーブ基板3Sのフォト� ��ィテクタ31Sは、同一のものである。

 そして、マスタ基板3Mは、スレーブ基板3S の配置に応じたPD入力値のレベルテーブルを� ��持している。このPD入力レベルテーブルは� �上述した第1の実施の形態のPD入力レベルテ� �ブルと同様の手順で作成される。但し、第2� ��実施の形態では、各基板でレーザダイオー� ��とフォトディテクタは1個ずつ備えられてい るので、マスタ基板3Mでは、単一のフォトデ� ��テクタ31Mの入力レベルに応じて作成されるP D入力レベルテーブルを持てば良い。

 マスタ基板3Mは、図50のステップSN3で、自 機のフォトディテクタ31MのPD入力値から、PD� �力レベルテーブルを検索する。

 マスタ基板3Mは、図50のステップSN4で、ス レーブ基板3SからのPD入力値でPD入力レベルテ ーブルを検索して配置候補を取得し、スレー ブ基板3Sの位置と数を算出する。マスタ基板3 Mが、PD入力レベルテーブルからスレーブ基板 3Sの配置候補を取得して、スレーブ基板3Sの� �置と数を算出する処理は、上述した第1の実� ��の形態でPD入力レベルテーブルを利用した� �理と同様である。

 図51は、配置が一意に決められないスレ� �ブ基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの� �の処理の詳細を示すフローチャートである� �

 以下の説明では、Lはスレーブ基板3Sの配置� ��補数を示し、W _i はi番目のスレーブ基板3Sの配置候補における 配置ベクトルを示す。

 マスタ基板3Mは、図51のステップSO1,SO2で、� �置ベクトルW _i のスレーブ基板3Sに対して順番にPD入力値を� �測する処理を開始し、i=0からi=Lの配置候補� �対してPD入力値の予測値と実測値が一致する まで処理を行う。

 マスタ基板3Mは、図51のステップSO3で、配置 ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おけるスレーブ基板3Sの数をNとする。

 マスタ基板3Mは、図51のステップSO4~SO8で、� �置ベクトルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sから入力される光のPD入力値を、j= 0からj=Nの全てのスレーブ基板3Sに対して、上 述した図44のフローチャートのステップSK3~SK7 の処理で予測する。

 マスタ基板3Mは、図51のステップSO7で、配置 ベクトルW _i のj番目スレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� ��の情報を、レーザダイオード30Mからの光で� ��てのスレーブ基板3Sに対して送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレ� �ブ基板3Sは、マスタ基板3MからPD入力値の情� �を受信すると、スレーブ基板3Sの位置と数を 決定する処理において保持したフォトディテ クタ31Sの実際の入力値と比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持� �ているフォトディテクタ31Sの入力値と、マ� �タ基板3Mから取得したPD入力値が一致すると� ��PD入力値の予測値と実測値が一致したこと� �示す情報をレーザダイオード30Sで出力して� �マスタ基板3Mに通知する。

 マスタ基板3Mは、図51のステップSO9で、配置 ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おいて、全てのスレーブ基板3SのPD入力値の� �測値と実測値が一致したか判断する。

 そして、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致すると、図51のステッ プSO10で、スレーブ基板3Sの配置を配置ベクト ルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置で あると決定する。

 スレーブ基板3Sの配置が決定した後は、� �スタ基板3Mは、上述した図44のフローチャー� ��の処理で、全てのスレーブ基板3SにIDを付与 する。

 また、図51のステップSO11で、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致しない場合は、次の� �置ベクトルW _i+1 のスレーブ基板3Sに対して、順番にPD入力値� �予測して、実測値との一致を確認する処理� �行う。

 <第3の実施の形態の信号処理装置の構成� �>
 図52は、第3の実施の形態の信号処理装置の� ��要を示す構成図である。

 第3の実施の形態の信号処理装置1Cは、光� ��伝送される光導波路2Aと、光導波路2Aに接続 されるマスタ基板3M及びスレーブ基板3Sを備� �る。

 マスタ基板3Mは及びスレーブ基板3Sは、そ れぞれレーザダイオード(LD)30M,30Sと、フォト� ��ィテクタ(PD)31M,31Sを備え、光導波路2Aにおけ る光の減衰の対称性を崩すため、各基板では 、フォトディテクタ31M,31Sが、光導波路2Aの中 心に対して、面方向に所定の角度αで傾斜さ� ��て配置される。

 なお、各基板では、レーザダイオード30M, 30Sは、光導波路2Aの中心に向けて配置され、� ��た、レーザダイオードは各基板に1個ずつ配 置され、フォトディテクタは各基板に1個ず� �配置される。

 ここで、光導波路2Aに接続されるマスタ� �板3M及びスレーブ基板3Sでは、フォトディテ� ��タ31M,31Sの傾斜の向きが、円周方向に同一と なるように構成される。

 <第3の実施の形態の信号処理装置の動作� �>
 次に、各基板で光導波路2Aの中心に対して� �斜させたフォトディテクタを1個備えた構成� ��おいて、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの位 置及び数を算出する処理について説明する。

 図53は、スレーブ基板3Sの位置及び数を算 出する時のマスタ基板3Mの他の処理例を示す� ��ローチャート、図54は、スレーブ基板3Sの位 置及び数を算出する時のスレーブ基板3Sの他� ��処理例を示すフローチャートである。

 マスタ基板3Mは、図53のステップSP1で、自機 のレーザダイオード30M( _M LD)を点灯させる。マスタ基板3Mのレーザダイ� ��ード30Mが点灯することで、マスタ基板3Mか� �出力された光が光導波路2Aを伝送されて、ス レーブ基板3Sのフォトディテクタ31S( _S PD)で受光される。これにより、図54のステッ� ��SQ1で、光導波路2Aに接続されている各スレ� �ブ基板3Sは、フォトディテクタ31Sの入力レベ ルが上昇する。

 各スレーブ基板3Sは、図54のステップSQ2で 、マスタ基板3Mから出力された光がフォトデ� ��テクタ31Sで受光されることで、フォトディ� ��クタ31Sの入力レベルが所定値に上昇すると� ��自機のレーザダイオード30Sを点灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30Mの点� �に応答して、各スレーブ基板3Sのレーザダイ オード30Sが点灯すると、各スレーブ基板3Sか� ��出力された光が光導波路2Aを伝送されて、� �53のステップSP2で、マスタ基板3Mのフォトデ� ��テクタ31Mで受光される。

 各スレーブ基板3Sから出力された光を、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mで受光する ことで、マスタ基板3Mでは、フォトディテク� ��31Mの入力レベルが上昇する。

 これにより、マスタ基板3Mでは、自機の� �ーザダイオード30Mの点灯に応答してスレー� �基板3Sでレーザダイオード30Sが点灯されると 、マスタ基板3Mのフォトディテクタ31Mの入力� ��ベルは、全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� �オード30Sが点灯するまでは上昇し、全ての� �レーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが点灯す ると一定値になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が一定値になると、光導波路2A に接続されている全てのスレーブ基板3Sでレ� ��ザダイオード30Sの出力が行われたことを確� ��する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図53のステッ プSP3aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取� �し、ステップSP3bで、フォトディテクタ31Mの� ��力値が一定値になったことを、例えば、上� ��した図9のフローチャートの処理で入力値の 微分係数が正から0に変化したか否かで判断� �る。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値の� ��分係数が正から0に変化すると、マスタ基板 3Mは、光導波路2Aに接続されている全てのス� �ーブ基板3Sでレーザダイオード30Sの出力が行 われたことを確認したと判断する。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されて いる全てのスレーブ基板3Sでレーザダイオー� ��30Sの出力が行われたことを確認すると、図5 3のステップSP4で、スレーブ基板3Sの位置及び 数を算出して、スレーブ基板3Sの配置候補を� ��出する。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されて いるスレーブ基板3Sの配置候補を算出すると� ��図53のステップSP5で、自機のレーザダイオ� �ド30Mを消灯させる。

 スレーブ基板3Sでは、マスタ基板3Mのレー ザダイオード30Mの点灯に応答して、各スレー ブ基板3Sから光が出力されると、フォトディ� ��クタ31Sの入力レベルは、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30Sが点灯するまでは� �昇し、全てのスレーブ基板3Sのレーザダイオ ード30Sが点灯すると一定値になる。

 そして、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの 配置候補を算出し、ステップSP5でレーザダイ オード30Mを消灯すると、各スレーブ基板3Sの� ��ォトディテクタ31Sの入力レベルは、一定値� ��ら下降する。

 そこで、スレーブ基板3Sは、フォトディ� �クタ31Sの入力値が一定値から下降すると、� �スタ基板3Mがスレーブ基板3Sの配置候補の算� ��を完了したと判断する。

 すなわち、スレーブ基板3Sは、図54のステ ップSQ3aで、フォトディテクタ31Sの入力値を� �得し、ステップSQ3bで、フォトディテクタ31S� ��入力値が一定値から下降したことを、例え� ��、上述した図9のフローチャートの処理で入 力値の微分係数が正から0に変化した後、0か� ��負に変化したか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Sの入力値の� ��分係数が正から0に変化した後、0から負に� �化すると、スレーブ基板3Sは、マスタ基板3M� ��スレーブ基板3Sの配置候補の算出が完了し� �と判断し、ID付与で利用するため、図54のス� ��ップSQ3cで、自機のフォトディテクタ31Sの入 力値を保持した後、図54のステップSQ4で、自� ��のレーザダイオード30Sを消灯させる。

 各スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S� �消灯することで、マスタ基板3Mは、フォトデ ィテクタ31Mの入力レベルが下降する。

 マスタ基板3Mでは、自機のレーザダイオ� �ド30Mの消灯に応答してスレーブ基板3Sでレー ザダイオード30Sが消灯されると、マスタ基板 3Mのフォトディテクタ31Mの入力レベルは、全� ��のスレーブ基板3Sのレーザダイオード30Sが� �灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板3S のレーザダイオード30Sが消灯すると「0」に� �る。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が0になると、全てのスレーブ� ��板3Sが応答したと判断する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図53のステッ プSP6aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取� �し、ステップSP6bで、フォトディテクタ31Mの� ��力値が0になったか否かを、例えば、上述し た図15のフローチャートの処理で判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値が0 になると、マスタ基板3Mは、全てのスレーブ� ��板3Sが応答したと判断し、スレーブ基板3Sの 配置候補を決定する処理を終了する。

 図55は、スレーブ基板3Sの配置候補を算出 する処理の一例を示すフローチャートであり 、次に、図53のステップSP4で、スレーブ基板3 Sの配置候補を算出する処理の詳細について� �明する。

 本例では、マスタ基板3Mは1個のフォトデ� ��テクタ31Mを備えるので、マスタ基板3Mは、� �一のフォトディテクタ31Mの入力値に対応し� �PD入力レベルテーブルtPDを保持する。

 上述した図33のPD入力レベルテーブルと同様 にして算出されるPD入力レベルテーブルtPDは� ��光導波路2Aに接続可能なスレーブ基板3Sの数 が2N-1個であるので、本例では2 ^2N-1 通りの組み合わせがある。

 このため、マスタ基板3Mは、図55のステップ SR1~SR3で、フォトディテクタ31MのPD入力値PD_ _IN と、i番目のPD入力レベルテーブルtPD _i との差を算出して、フォトディテクタ31MのPD� ��力値PD_ _IN に最も近い要素を検索する。

 マスタ基板3Mは、図55のステップSR4で、i番� �のPD入力レベルテーブルtPD _i がPD入力値に十分近いと判断すると、i番目の PD入力レベルテーブルtPD _i に対応した配置ベクトルW _i を取得し、図55のステップSR5,SR6で、i+1番目の 要素に対して同様に検索を行う。

 次に、各基板で光導波路2Aの中心に対し� �傾斜させたフォトディテクタを1個備えた構� ��において、配置が一意に決められないスレ� ��ブ基板3Sの配置を決定して、マスタ基板3Mが スレーブ基板3SにIDを付与する処理について� �明する。

 図56は、配置が一意に決められないスレ� �ブ基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの� �の処理の詳細を示すフローチャート、図57は 、配置が一意に決められないスレーブ基板3S� ��配置を決定する時のスレーブ基板3Sの他の� �理の詳細を示すフローチャート、図58は、配 置が一意に決められないスレーブ基板3SにID� �付与する時のスレーブ基板3Sの他の処理の詳 細を示すフローチャートである。

 以下の説明では、Lはスレーブ基板3Sの配置� ��補数を示し、W _i はi番目のスレーブ基板3Sの配置候補における 配置ベクトルを示す。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS1,SS2で、� �置ベクトルW _i のスレーブ基板3Sに対して順番にPD入力値を� �測する処理を開始し、i=0からi=Lの配置候補� �対してPD入力値の予測値と実測値が一致する まで処理を行う。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS3で、配置 ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おけるスレーブ基板3Sの数をNとする。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS4~SS8で、� �置ベクトルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sから入力される光のPD入力値を、j= 0からj=Nの全てのスレーブ基板3Sに対して、上 述した図44のフローチャートのステップSK3~SK7 の処理で予測する。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS7で、配置 ベクトルW _i のj番目スレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� ��の情報を、レーザダイオード30Mからの光で� ��てのスレーブ基板3Sに対して送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレ� �ブ基板3Sは、図57のステップST1aで、マスタ基 板3MからPD予測値Vを受信すると、ステップST2a で、スレーブ基板3Sの位置と数を決定する処� ��において保持したフォトディテクタ31Sの実� ��の入力値と比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持� �ているフォトディテクタ31Sの入力値と、マ� �タ基板3Mから取得したPD入力値が一致すると� ��図57のステップST3aで、PD入力値の予測値Vと� ��測値が一致したことを示す情報をレーザダ� ��オード30Sで出力して、マスタ基板3Mに通知� �る。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS9で、配置 ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おいて、全てのスレーブ基板3SのPD入力値の� �測値と実測値が一致したか判断する。

 マスタ基板3Mは、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致しない場合は、図56の ステップSS10で、次の配置ベクトルW _i+1 のスレーブ基板3Sに対して、順番にPD入力値� �予測して、実測値との一致を確認する処理� �行う。

 また、マスタ基板3Mは、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致すると、図56のステッ プSS11で、スレーブ基板3Sの配置を配置ベクト ルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置で あると決定する。

 マスタ基板3Mは、スレーブ基板3Sの配置が決 定すると、図56のステップSS12~SS16で、配置ベ� ��トルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sから入力される光のPD入力値を、j= 0からj=Nの全てのスレーブ基板3Sに対して、上 述した図44のフローチャートのステップSK3~SK7 の処理で予測する。

 マスタ基板3Mは、図56のステップSS15で、配� �ベクトルW _i のj番目スレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� ��とIDの情報を、レーザダイオード30Mからの� �で全てのスレーブ基板3Sに対して送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレ� �ブ基板3Sは、図58のステップST1bで、マスタ基 板3MからPD予測値VとIDの情報を受信すると、� �テップST2bで、スレーブ基板3Sの位置と数を� �定する処理において保持したフォトディテ� �タ31Sの実際の入力値と比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持� �ているフォトディテクタ31Sの入力値と、マ� �タ基板3Mから取得したPD入力値が一致すると� ��図57のステップST3bで、PD予測値Vを持つスレ� ��ブ基板3SにIDが付与されたことを示す情報を レーザダイオード30Sで出力して、マスタ基板 3Mに通知する。

 <第4の実施の形態の信号処理装置の構成� �>
 図59は、第4の実施の形態の信号処理装置の� ��要を示す構成図である。

 第4の実施の形態の信号処理装置1Dは、光� ��伝送される光導波路2Aと、光導波路2Aに接続 されるマスタ基板3M及びスレーブ基板3Sを備� �る。

 マスタ基板3Mは及びスレーブ基板3Sは、それ ぞれレーザダイオード(LD)30M,30Sと、フォトデ� ��テクタ(PD)31M,31Sを備え、光導波路2Aにおける 光の減衰の対称性を崩すため、マスタ基板3M� ��、2個のレーザダイオード30M ₁ とレーザダイオード30M ₂ を備える。

 レーザダイオード30M ₁ とレーザダイオード30M ₂ は、一定光量で光を出力した時に、PD入力レ� ��ルに差が出るように、一方のレーザダイオ� ��ド30M ₁ は、光導波路2Aの中心に向けて配置され、他� ��のレーザダイオード30M ₂ は、一方のレーザダイオード30M ₁ に対して面方向に所定の角度βで傾斜させて� ��置される。

 同様に、スレーブ基板3Sは、2個のレーザダ� ��オード30S ₁ とレーザダイオード30S ₂ を備える。

 レーザダイオード30S ₁ とレーザダイオード30S ₂ は、一定光量で光を出力した時に、PD入力レ� ��ルに差が出るように、一方のレーザダイオ� ��ド30S ₁ は、光導波路2Aの中心に向けて配置され、他� ��のレーザダイオード30S ₂ は、一方のレーザダイオード30S ₁ に対して面方向に所定の角度βで傾斜させて� ��置される。

 なお、各基板では、フォトディテクタ31M, 31Sは、光導波路2Aの中心に向けて配置され、� ��た、フォトディテクタは各基板に1個ずつ配 置される。

 ここで、光導波路2Aに接続されるマスタ基� �3M及びスレーブ基板3Sでは、レーザダイオー� ��30M ₂ ,30S ₂ の傾斜の向きが、円周方向に同一となるよう に構成される。

 <第4の実施の形態の信号処理装置の動作� �>
 次に、各基板でレーザダイオードを2個備え た構成において、マスタ基板3Mがスレーブ基� ��3Sの位置及び数を算出する処理について説� �する。

 図60は、スレーブ基板3Sの位置及び数を算 出する時のマスタ基板3Mの他の処理例を示す� ��ローチャート、図61は、スレーブ基板3Sの位 置及び数を算出する時のスレーブ基板3Sの他� ��処理例を示すフローチャートである。

 マスタ基板3Mは、図60のステップSU1で、自機 のレーザダイオード30M ₁ ( _M LD ₁ )を点灯させる。マスタ基板3Mのレーザダイオ ード30M ₁ が点灯することで、マスタ基板3Mから出力さ� ��た光が光導波路2Aを伝送されて、スレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31S( _S PD)で受光される。これにより、図61のステッ� ��SV1で、光導波路2Aに接続されている各スレ� �ブ基板3Sは、フォトディテクタ31Sの入力レベ ルが上昇する。

 各スレーブ基板3Sは、図61のステップSV2で、 マスタ基板3Mから出力された光がフォトディ� ��クタ31Sで受光されることで、フォトディテ� ��タ31Sの入力レベルが所定値に上昇すると、� ��機のレーザダイオード30S ₁ を点灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30M ₁ の点灯に応答して、各スレーブ基板3Sのレー� ��ダイオード30S ₁ が点灯すると、各スレーブ基板3Sから出力さ� ��た光が光導波路2Aを伝送されて、図60のステ ップSU2で、マスタ基板3Mのフォトディテクタ3 1Mで受光される。

 各スレーブ基板3Sから出力された光を、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mで受光する ことで、マスタ基板3Mでは、フォトディテク� ��31Mの入力レベルが上昇する。

 これにより、マスタ基板3Mでは、自機のレ� �ザダイオード30M ₁ の点灯に応答してスレーブ基板3Sでレーザダ� ��オード30S ₁ が点灯されると、マスタ基板3Mのフォトディ� ��クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30S ₁ が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30Sが ₁ 点灯すると一定値になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテク� �31Mの入力値が一定値になると、光導波路2Aに 接続されている全てのスレーブ基板3Sでレー� ��ダイオード30S ₁ の出力が行われたことを確認する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図60のステッ プSU3aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取� �し、ステップSU3bで、フォトディテクタ31Mの� ��力値が一定値になったことを、例えば、上� ��した図9のフローチャートの処理で入力値の 微分係数が正から0に変化したか否かで判断� �る。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値の微� ��係数が正から0に変化すると、マスタ基板3M� ��、光導波路2Aに接続されている全てのスレ� �ブ基板3Sでレーザダイオード30S ₁ の出力が行われたことを確認したと判断する 。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されてい る全てのスレーブ基板3Sでレーザダイオード3 0S ₁ の出力が行われたことを確認すると、図60の� ��テップSU4で、スレーブ基板3Sの位置及び数� �算出して、スレーブ基板3Sの配置候補を算出 する。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されてい るスレーブ基板3Sの配置候補を算出すると、� ��60のステップSU5で、自機のレーザダイオー� �30M ₁ を消灯させる。

 スレーブ基板3Sでは、マスタ基板3Mのレーザ ダイオード30M ₁ の点灯に応答して、各スレーブ基板3Sから光� ��出力されると、フォトディテクタ31Sの入力� ��ベルは、全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� �オード30S ₁ が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30S ₁ が点灯すると一定値になる。

 そして、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの配 置候補を算出し、ステップSU5でレーザダイオ ード30M ₁ を消灯すると、各スレーブ基板3Sのフォトデ� ��テクタ31Sの入力レベルは、一定値から下降� ��る。

 そこで、スレーブ基板3Sは、フォトディ� �クタ31Sの入力値が一定値から下降すると、� �スタ基板3Mがスレーブ基板3Sの配置候補の算� ��を完了したと判断する。

 すなわち、スレーブ基板3Sは、図61のステ ップSV3aで、フォトディテクタ31Sの入力値を� �得し、ステップSV3bで、フォトディテクタ31S� ��入力値が一定値から下降したことを、例え� ��、上述した図9のフローチャートの処理で入 力値の微分係数が正から0に変化した後、0か� ��負に変化したか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Sの入力値の微� ��係数が正から0に変化した後、0から負に変� �すると、スレーブ基板3Sは、マスタ基板3Mで� ��レーブ基板3Sの配置候補の算出が完了した� �判断し、ID付与で利用するため、図61のステ� ��プSV3cで、自機のフォトディテクタ31Sの入力 値を保持した後、図61のステップSV4で、自機� ��レーザダイオード30S ₁ を消灯させる。

 各スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₁ が消灯することで、マスタ基板3Mは、フォト� ��ィテクタ31Mの入力レベルが下降する。

 マスタ基板3Mでは、自機のレーザダイオー� �30M ₁ の消灯に応答してスレーブ基板3Sでレーザダ� ��オード30S ₁ が消灯されると、マスタ基板3Mのフォトディ� ��クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30S ₁ が消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30S ₁ が消灯すると「0」になる。

 そこで、マスタ基板3Mは、フォトディテ� �タ31Mの入力値が0になると、全てのスレーブ� ��板3Sが応答したと判断する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図60のステッ プSU6aで、フォトディテクタ31Mの入力値を取� �し、ステップSU6bで、フォトディテクタ31Mの� ��力値が0になったか否かを、例えば、上述し た図15のフローチャートの処理で判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値が0に なると、マスタ基板3Mは、全てのスレーブ基� ��3Sが応答したと判断し、他方のレーザダイ� �ードを点灯させて同様の処理を行うため、� �60のステップSU7で、自機のレーザダイオード 30M ₂ ( _M LD ₂ )を点灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30M ₂ が点灯することで、マスタ基板3Mから出力さ� ��た光が光導波路2Aを伝送されて、スレーブ� �板3Sのフォトディテクタ31Sで受光される。こ れにより、図61のステップSV5で、光導波路2A� �接続されている各スレーブ基板3Sは、フォト ディテクタ31Sの入力レベルが上昇する。

 各スレーブ基板3Sは、図61のステップSV6で、 マスタ基板3Mから出力された光がフォトディ� ��クタ31Sで受光されることで、フォトディテ� ��タ31Sの入力レベルが所定値に上昇すると、� ��機のレーザダイオード30S ₂ を点灯させる。

 マスタ基板3Mのレーザダイオード30M ₂ の点灯に応答して、各スレーブ基板3Sのレー� ��ダイオード30S ₂ が点灯すると、各スレーブ基板3Sから出力さ� ��た光が光導波路2Aを伝送されて、図60のステ ップSU8で、マスタ基板3Mのフォトディテクタ3 1Mで受光される。

 各スレーブ基板3Sから出力された光を、� �スタ基板3Mのフォトディテクタ31Mで受光する ことで、マスタ基板3Mでは、フォトディテク� ��31Mの入力レベルが上昇する。

 これにより、マスタ基板3Mでは、自機のレ� �ザダイオード30M ₂ の点灯に応答してスレーブ基板3Sでレーザダ� ��オード30S ₂ が点灯されると、マスタ基板3Mのフォトディ� ��クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30S ₂ が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30Sが ₂ 点灯すると一定値になる。

 このため、マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接 続されている全てのスレーブ基板3Sでレーザ� ��イオード30S ₂ の出力が行われたことを確認するため、図60� ��ステップSU9aで、フォトディテクタ31Mの入力 値を取得し、ステップSU9bで、フォトディテ� �タ31Mの入力値が一定値になったことを、例� �ばPD入力値の微分係数が正から0に変化した� �否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値の微� ��係数が正から0に変化すると、マスタ基板3M� ��、光導波路2Aに接続されている全てのスレ� �ブ基板3Sでレーザダイオード30S ₂ の出力が行われたことを確認したと判断する 。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されてい る全てのスレーブ基板3Sでレーザダイオード3 0S ₂ の出力が行われたことを確認すると、図60の� ��テップSU10で、スレーブ基板3Sの位置及び数� ��算出して、スレーブ基板3Sの配置候補を算� �する。

 マスタ基板3Mは、光導波路2Aに接続されてい るスレーブ基板3Sの配置候補を算出すると、� ��60のステップSU11で、自機のレーザダイオー� ��30M ₂ を消灯させる。

 スレーブ基板3Sでは、マスタ基板3Mのレーザ ダイオード30M ₂ の点灯に応答して、各スレーブ基板3Sから光� ��出力されると、フォトディテクタ31Sの入力� ��ベルは、全てのスレーブ基板3Sのレーザダ� �オード30S ₂ が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30S ₂ が点灯すると一定値になる。

 そして、マスタ基板3Mがスレーブ基板3Sの配 置候補を算出し、ステップSU11でレーザダイ� �ード30M ₂ を消灯すると、各スレーブ基板3Sのフォトデ� ��テクタ31Sの入力レベルは、一定値から下降� ��る。

 このため、スレーブ基板3Sは、マスタ基� �3Mがスレーブ基板3Sの配置候補の算出を完了� ��たことを確認するため、図61のステップSV7a� ��、フォトディテクタ31Sの入力値を取得し、� ��テップSV7bで、フォトディテクタ31Sの入力値 が一定値から下降したことを、例えば、PD入� ��値の微分係数が正から0に変化した後、0か� �負に変化したか否かで判断する。

 そして、フォトディテクタ31Sの入力値の微� ��係数が正から0に変化した後、0から負に変� �すると、スレーブ基板3Sは、マスタ基板3Mで� ��レーブ基板3Sの配置候補の算出が完了した� �判断し、ID付与で利用するため、図61のステ� ��プSV7cで、自機のフォトディテクタ31Sの入力 値を保持した後、図61のステップSV8で、自機� ��レーザダイオード30S ₂ を消灯させる。

 各スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₂ が消灯することで、マスタ基板3Mは、フォト� ��ィテクタ31Mの入力レベルが下降する。

 マスタ基板3Mでは、自機のレーザダイオー� �30M ₂ の消灯に応答してスレーブ基板3Sでレーザダ� ��オード30S ₂ が消灯されると、マスタ基板3Mのフォトディ� ��クタ31Mの入力レベルは、全てのスレーブ基� ��3Sのレーザダイオード30S ₂ が消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基 板3Sのレーザダイオード30S ₁ が消灯すると「0」になる。

 このため、マスタ基板3Mは、全てのスレ� �ブ基板3Sが応答したとことを確認するため、 図60のステップSU12aで、フォトディテクタ31M� �入力値を取得し、ステップSU12bで、フォトデ ィテクタ31Mの入力値が0になったか否かを判� �する。

 そして、フォトディテクタ31Mの入力値が0 になると、マスタ基板3Mは、全てのスレーブ� ��板3Sが応答したと判断し、スレーブ基板3Sの 配置候補を決定する処理を終了する。

 図62は、複数の候補から配置ベクトルを� �定する処理の一例を示すフローチャートで� �り、次に、配置ベクトルを決定する処理の� �細について説明する。

 本例では、スレーブ基板3Sは2個のレーザダ� ��オード30S ₁ ,30S ₂ を備えるので、マスタ基板3Mは、2個のレーザ ダイオード30S ₁ ,30S ₂ のそれぞれの出力によるフォトディテクタ31M の入力値に対応してPD入力レベルテーブルtLD ₁ ,tLD ₂ を保持する。

 ここで、PD入力レベルテーブルtLD ₁ ,tLD ₂ は、図33のPD入力レベルテーブルと同様にし� �算出される。

 マスタ基板3Mは、上述した図55のフローチャ ートと同様の処理を行って、図62のステップS W1で、スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₁ を点灯させた時に取得したPD入力値と一致す� ��PD入力レベルテーブルtLD ₁ を検索して、配置ベクトル候補W ₁ を取得する。

 同様に、マスタ基板3Mは、図62のステップSW2 で、スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₂ を点灯させた時に取得したPD入力値と一致す� ��PD入力レベルテーブルtLD ₂ を検索して、配置ベクトル候補W ₂ を取得する。

 マスタ基板3Mは、図62のステップSW3~SW7で、� �レーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₁ を点灯させた時に取得したPD入力値から得ら� ��たi個の配置ベクトルW ₁ と、スレーブ基板3Sのレーザダイオード30S ₂ を点灯させた時に取得したPD入力値から得ら� ��たj個の配置ベクトルW ₂ を順に読み出し、図62のステップSW8で順次比� ��する。

 そして、マスタ基板3Mは、図62のステップSW9 で、配置ベクトルW ₁ と配置ベクトルW ₂ で各要素が一致するものを、最終的な候補と して、配置ベクトルW ₁ (i)を保持し、ステップSW10で、次の配置候補� �検索を行う。

 次に、各基板でレーザダイオードを2個備 えた構成において、配置が一意に決められな いスレーブ基板3Sの配置を決定して、マスタ� ��板3Mがスレーブ基板3SにIDを付与する処理に� ��いて説明する。

 図63は、配置が一意に決められないスレ� �ブ基板3SにIDを付与する時のマスタ基板3Mの� �の処理の詳細を示すフローチャート、図64は 、配置が一意に決められないスレーブ基板3S� ��配置を決定する時のスレーブ基板3Sの他の� �理の詳細を示すフローチャート、図65は、配 置が一意に決められないスレーブ基板3SにID� �付与する時のスレーブ基板3Sの他の処理の詳 細を示すフローチャートである。

 以下の説明では、Lはスレーブ基板3Sの配置� ��補数を示し、W _i はi番目のスレーブ基板3Sの配置候補における 配置ベクトルを示す。

 マスタ基板3Mは、図63のステップSX1,SX2で、� �置ベクトルW _i のスレーブ基板3Sに対して順番にPD入力値を� �測する処理を開始し、i=0からi=Lの配置候補� �対してPD入力値の予測値と実測値が一致する まで処理を行う。

 マスタ基板3Mは、図63のステップSX3で、配置 ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おけるスレーブ基板3Sの数をNとする。

 マスタ基板3Mは、図63のステップSX4~SX9で、� �置ベクトルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30Sから入力される光のPD入力値を、� �述した図44のフローチャートのステップSK3~SK 7の処理で予測する。

 すなわち、マスタ基板3Mは、図63のステップ SX6で、配置ベクトルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30S ₁ (LD ₁ )から入力される光のPD入力値を、j=0からj=Nの 全てのスレーブ基板3Sに対して予測する。

 また、マスタ基板3Mは、図63のステップSX7で 、配置ベクトルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30S ₂ (LD ₂ )から入力される光のPD入力値を、j=0からj=Nの 全てのスレーブ基板3Sに対して予測する。

 そして、マスタ基板3Mは、図63のステップSX8 で、配置ベクトルW _i のj番目スレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� ��の予測値(PD予測値)V ₁ ,V ₂ を、レーザダイオード30Mからの光で全てのス レーブ基板3Sに対して送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図64のステップSY1aで、LD ₁ 点灯時のPD入力値の予測値V ₁ と、LD ₂ 点灯時のPD入力値の予測値V ₂ を、マスタ基板3Mから受信すると、ステップS Y2aで、スレーブ基板3Sの位置と数を決定する� ��理において保持したフォトディテクタ31Sの� ��際の入力値と比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持し� �いるフォトディテクタ31Sの入力値と、マス� �基板3Mから取得したPD入力値の予測値が一致� ��ると、図64のステップSY3aで、PD入力値の予� �値V ₁ ,V ₂ と実測値が一致したことを示す情報をレーザ ダイオード30Sで出力して、マスタ基板3Mに通� ��する。

 マスタ基板3Mは、図63のステップSX10で、配� �ベクトルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置に おいて、全てのスレーブ基板3SのPD入力値の� �測値と実測値が一致したか判断する。

 マスタ基板3Mは、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致しない場合は、図63の ステップSX11で、次の配置ベクトルW _i+1 のスレーブ基板3Sに対して、順番にPD入力値� �予測して、実測値との一致を確認する処理� �行う。

 また、マスタ基板3Mは、配置ベクトルW _i において、全てのスレーブ基板3SのPD入力値� �予測値と実測値が一致すると、図63のステッ プSX12で、スレーブ基板3Sの配置を配置ベクト ルW _i で特定されるi番目のスレーブ基板3Sの配置で あると決定する。

 マスタ基板3Mは、スレーブ基板3Sの配置が決 定すると、図63のステップSX13~SX17で、配置ベ� ��トルW _i におけるj番目のスレーブ基板3Sのフォトディ テクタ31Sに、他のスレーブ基板3Sのレーザダ� ��オード30S ₁ ,S ₂ から入力される光のPD入力値を、j=0からj=Nの� ��てのスレーブ基板3Sに対して予測する。

 マスタ基板3Mは、図63のステップSX16で、配� �ベクトルW _i のj番目スレーブ基板3Sに対して求めたPD入力� ��の予測値V ₁ ,V ₂ とIDの情報を、レーザダイオード30Mからの光� ��全てのスレーブ基板3Sに対して送信する。

 光導波路2Aに接続されている全てのスレー� �基板3Sは、図65のステップSY1bで、マスタ基板 3MからPD入力値の予測値V ₁ ,V ₂ とIDの情報を受信すると、ステップSY2bで、ス レーブ基板3Sの位置と数を決定する処理にお� ��て保持したフォトディテクタ31Sの実際の入� ��値と比較する。

 そして、スレーブ基板3Sは、自機で保持し� �いるフォトディテクタ31Sの入力値と、マス� �基板3Mから取得したPD入力値の予測値が一致� ��ると、図65のステップSY3bで、PD予測値V ₁ ,V ₂ を持つスレーブ基板3SにIDが付与されたこと� �示す情報をレーザダイオード30Sで出力して� �マスタ基板3Mに通知する。

 <各実施の形態の信号処理装置の変形例> ;
 上述した各実施の形態において、レーザダ� ��オードとフォトディテクタを1個ずつ備える 構成では、双方を光導波路の中心に対して面 方向に所定の角度傾斜させても良い。また、 レーザダイオードとフォトディテクタを2個� �つ備える構成として、それぞれ一方を光導� �路の中心に対して面方向に所定の角度傾斜� �せても良い。

 なお、光導波路2Aにおける減衰の対称性� �崩すためには、レーザダイオードから光導� �路に入力される光、または、光導波路から� �ォトディテクタに入力される光が傾斜して� �れば良い。このため、レーザダイオードや� �ォトディテクタ自体を傾斜させるのではな� �、レーザダイオードまたはフォトディテク� �の光路中に、光を所定の角度で傾斜させる� �学部品を配置するようにしても良い。