JP2009008707A

JP2009008707A - 光受信器

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Publication number: JP2009008707A
Application number: JP2007167136A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yasumoto; 英雄安本; Hiroyuki Sasai; 裕之笹井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: US7813055B2; US20090002848A1; CN101334492A; JP4998111B2

Abstract

【課題】単純にバックカット面を傾けただけでは、レンズ面の面積が小さくなり、フレネルレンズの集光効率が低下してしまう。また、一定のビームのスポットサイズを得るために外周に位置するレンズ面の焦点距離を短くしてしまうと、レンズ損失が増加してしまい、集光効率が低下してしまう。
【解決手段】受光素子１１０をレンズ１００の焦点位置よりもレンズ１００側に配置し、受光角度範囲を±α°としたときに、少なくとも２α°以内の範囲でバックカット面群１１２を傾斜させることにより、光信号が受光素子１１０へ結合する集光効率を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光空間伝送における光信号を受信する光受信器に関するものである。

近携帯電話に代表されるモバイル端末の高性能化が進み、動画などの大容量コンテンツを端末上で視聴することが可能となりつつある。このような大容量データを端末に転送する手段としては、従来、有線伝送が広く用いられてきたが、ケーブルの接続など、ユーザの利便性は高くなく、これを解決するため、無線ＬＡＮをはじめとするワイヤレス伝送技術の実用化が急速に進んでいる。更に、次世代の高速無線伝送技術としては、ＵＷＢなどの電磁波方式の開発が盛んであるが、電磁波にない特徴を備えた方式として、光ワイヤレス伝送方式が注目を集めている。同伝送方式は、光の広帯域性を利用した高速性に加え、直進性／遮光性により、通信のセキュリティ性を向上させる可能性がある。しかし、現状、実用化されている高速光ワイヤレス伝送装置は、受光パワーを確保するため、光軸調整機構を用いる場合が多く、伝送装置の大きさの面で課題が多い。更に、携帯電話といったモバイル端末への搭載を想定すると、小型化は必須条件である。また、ユーザに光軸調整を意識させずに利便性を向上させるには、光受信器が光信号を受光できる角度範囲である受光角度範囲を拡大することも必要である。そのためには、受信光学系に光が斜め入射した場合にも充分な受光特性の確保が重要となる。

従来、光受信器の受光角度範囲を拡大する手段としては、光受信器自体を動かす、もしくは、レンズや受光素子といった光学部品の一部を動かすことで光軸調整を行う機械式や、反射鏡や集光レンズといった複数の光学部品を組み合わせる光学式とがある。機械式では、部品を動かす為のモーター等の機構部品や動きを制御する回路など付随する周辺部品が必要となり、光学式では、レンズ以外の光学部品が必要となるなど、光受信器のサイズが大きくなったり、コストアップにつながったりしてしまう。そのため、広い受光角度範囲でより効率よく光信号を受光する方式系が求められている。

ここで、光学系の大きさを抑えつつ、受光角範囲を広げるにあたっては、従来技術の１つとして、フレネルレンズを用いる方式がある。図１１にフレネルレンズを用いた光受信器の一例を示す。

図１１（ａ）において、８００はフレネルレンズ、８１０は受光素子、８１１はフレネルレンズ８００のレンズ面、８１２はフレネルレンズ８００のバックカット面である。フレネルレンズ８００は、レンズ表面を分割し、レンズ面８１１とバックカット面８１２からなるプリズム形状に加工したレンズのことである。このフレネルレンズ８００は、平板状でありながら、光学的には凸レンズの効果を持ち、レンズの薄型・軽量化に有利である。また、各プリズム面の傾斜角度を自由に設計・加工することができるため、高屈折率材料を用いなくても高ＮＡのレンズを実現できる。ただし、フレネルレンズ８００は、プリズム形状に起因したレンズ損失が発生してしまう。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、レンズ面８１１に入射した光線のうち、ｂは集光されるが、ａはがバックカット面８１２で散乱してしまう。この場合、レンズ面のうち太線で示した領域に入射した光線はすべて散乱光とるため、レンズ面としては無効になってしまう。また、図１１（ｃ）に示すように、バックカット面８１２の高さが妨げとなり、光線ｄより外側の光線の一部がレンズ面８１１に入射しない。この場合は、レンズ面のうち太線で示した領域がレンズ面として無効になってしまう。この損失要因となっているバックカット面８１２は、レンズ面８１１の傾斜角度に依存している。レンズ面８１１の傾斜角は、フレネルレンズの焦点距離を短くするほど、角度が急峻となるため、焦点距離が短いフレネルレンズほどバックカット面８１２の面積が拡大し、結果としてレンズ損失が大きくなってしまう。

このように、フレネルレンズを用いる方式においては、フレネルレンズ自体にレンズ損失が発生してしまうという課題がある。

このようなフレネルレンズの損失を低減する方式としては、例えば、公報文献１に示す公開特許などがある。図１２に同方式の一例を示す。

図１２において、光受信器は、フレネルレンズ９００と、フレネルレンズ９００の焦点位置付近に配置された受光素子９１０で構成される。この従来技術において、フレネルレンズ９００は複数のレンズ面９１１とバックカット面９１２を有しており、バックカット面９１２は、レンズの中心軸に対して傾斜している。また、レンズ面９１１において外側のレンズ面ほど焦点距離が短いことを特徴としている。そのため、光受信器の受光角度範囲において、受光素子９１０上に集光するビームのスポットサイズを一定とすることができる。
特開２００６−１７７９９９号公報

しかしながら、単純にバックカット面を傾けただけでは、レンズ面の面積が小さくなり、フレネルレンズの集光効率が低下してしまう。また、従来方式のようにビームのスポットサイズを一定にするために外周に位置するレンズ面の焦点距離を短くしてしまうと、レンズ損失が増加してしまい、集光効率が低下してしまうという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、光受信器の受光角度範囲において、フレネルレンズの損失を低減しつつ、より高い集光効率を実現する光受信器を提供することを目的とする。

第１の発明は、空間を媒体に伝送された光信号を受信する光受信器において、光信号を入射し集光するフレネルレンズと、前記フレネルレンズの焦点位置よりも前記フレネルレンズ側に配置された受光素子とを備え、前記フレネルレンズは、複数のレンズ面からなるレンズ面群と前記複数のレンズ面の各レンズ面間をつなぐ複数のバックカット面からなるバックカット面群を有しており、前記バックカット面群は、前記フレネルレンズの入射角０°に対して傾斜していることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、受光素子をフレネルレンズの焦点位置よりもフレネルレンズ側へ配置することで、受光素子へ集光可能とする受光角度範囲を広げることができるとともに、バックカット面群を傾斜させることで、受光角度が大きい場合の集光効率を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明に従属する発明であり、前記バックカット面群は、前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、少なくとも２α°以内の範囲で傾斜していることを特徴とする。

上記第２の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めることができる。

第３の発明は、第１の発明に従属する発明であり、前記バックカット面群は、前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、前記光信号が前記複数のレンズ面のそれぞれの面に対し、少なくとも±α°以内で入射し屈折した角度とほぼ等しい角度で傾斜していることを特徴とする。

上記第３の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めることができる。

第４の発明は、第１の発明に従属する発明であり、前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、前記複数のバックカット面のうち一部は、前記光信号が前記フレネルレンズに対し、少なくとも±α°以内で入射し屈折した角度とほぼ等しい角度で傾斜し、前記複数のバックカット面の他の一部は、少なくともα°以上傾斜していることを特徴とする。

上記第４の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めることができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明に従属する発明であり、前記レンズ面群の各レンズ面の焦点距離は、レンズの中央から外側に向かうほど焦点距離が長くなることを特徴とする。

上記第５の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率の偏差を低減することができる。

第６の発明は、第１〜４のいずれかの発明に従属する発明であり、前記レンズ面群は、前記フレネルレンズの中央から一定の範囲においては略一定の焦点距離を有しそれ以上外側に向かうと、焦点距離が長くなることを特徴とする。

上記第６の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めるとともに集光効率の偏差を低減するとができる。

第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明に従属する発明であり、前記フレネルレンズの厚みは、前記フレネルレンズの中央から外側に向かうほど厚みが増加することを特徴とする。

上記第７の発明によれば、フレネルレンズのレンズ面における傾斜を抑えることができ、製造が容易となる。

第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明に従属する発明であり、前記複数のレンズ面のレンズ間隔は、前記フレネルレンズの中央から外側に向かうほど増加することを特徴とする。

上記第８の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めるとともに集光効率の偏差を低減するとができる。

第９の発明は、第１〜８のいずれかの発明に従属する発明であり、前記フレネルレンズの有効径は、前記受光素子の受光径に比べ少なくとも２倍以上であることを特徴とする。

上記第９の発明によれば、光受信器の受光角度範囲における集光効率を高めることができる。

受光素子をレンズの焦点位置よりもフレネルレンズ側に配置した光受信器において、フレネルレンズのバックカット面を傾斜させることにより、斜め入射時における結合効率を向上させることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における光受信器について添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る光受信器を構成するフレネルレンズと受光素子の断面模式図、図１（ｂ）はフレネルレンズ断面の拡大図、図１（ｃ）はフレネルレンズを入射面からみた模式図である。

図１（ａ）において、１００はフレネルレンズ、１１０は受光素子、αはフレネルレンズ１００の中心軸１１３（入射角０°）からの傾きを表す入射角度、ｐはレンズ面の間隔、ｔはフレネルレンズ１００の厚さ、ｆはフレネルレンズ１００の後方焦点距離、ｄはフレネルレンズ１００のレンズ出射面から受光素子１１０までの距離である。

図１（ｂ）において、１１１はフレネルレンズ１００のレンズ面群、１１２はフレネルレンズ１００のバックカット面群を示している。θは、ハックカット面群１１２の傾斜角度を示しており、中心軸１１３からの傾斜角度である。

図１（ｃ）において、各白抜き領域がレンズ面群１１１、各塗りつぶし領域がバックカット面群１１２を示しており、両者は同心円状に配置されている。

図１において、フレネルレンズ１００は、レンズの厚みは中心から外側に向かうほど厚くなるよう設計されており、最大の厚さはｔとなる。また、光信号の入射面側にレンズ面群１１１とバックカット面群１１２がくるように配置されている。受光素子１１０は、フレネルレンズ１００の後方焦点距離ｆよりもフレネルレンズ１００側に配置されている。レンズ面群１１１の各レンズ面は、入射角０°で入射した光線が後方焦点距離ｆの位置集光するよう設計されている。

図２は、バックカット面群１１２の傾斜角θを示す断面模式図である。同図において、各バックカット面の傾斜角θは、２α°以下ですべて同じ値とする。

図３に、バックカット面群の傾斜の有無による光線の振る舞いを示す。同図において、図３（ａ）は、図１１に示した従来の傾斜のないバックカット面群をもつフレネルレンズの断面模式図、図３（ｂ）はレンズ面の先端側から傾斜をつけたフレネルレンズの断面模式図、図３（ｃ）はレンズ面の底側から傾斜をつけたフレネルレンズの断面模式図であり、図３（ｂ）、図３（ｃ）の波線は傾斜をつける前の形状を表している。図３（ａ）において、実線で示す光線はバックカット面で散乱することはなく集光されるが、点線で示す光線はバックカット面で散乱が生じるため集光されない。そこで、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すようにバックカット面を傾斜させると、バックカット面で散乱が抑圧され、集光される光線を増加させることが可能となる。

図４は、フレネルレンズ１００へ入射した光線のうち受光素子１１０へ集光する光線のみを表した光線模式図であり、図４（ａ）は入射角０°、図４（ｂ）は入射角１／３・α°、図４（ｃ）は入射角２／３・α°、図４（ｄ）は入射角α°のときの光線模式図である。

図４を用い、入射角が増加したときの光線の振る舞いを説明する。同図より、受光素子１１０を後方焦点距離ｆよりもレンズ側に配置すると、フレネルレンズ１００へ入射した光線のうち一部が受光素子１１０へ集光することが分かる。また、図４（ａ）から図４（ｄ）の光線図から分かるように、入射角度が増すにつれて、フレネルレンズの外周に位置するレンズ面群に入射した光線が、受光素子１１０へ集光する。

図５に、バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ１００（実線）と、傾斜していないフレネルレンズ（破線）における集光効率の受光各依存性の一例を示めす。集光効率とは、フレネルレンズ１００を用い無い場合に受光素子１１０が受光する光強度と、フレネルレンズ１００を用いた場合に受光素子１１０が受光する光強度との比を表している。

ここで、各光学パラメータは、バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ１００と、傾斜していないフレネルレンズともに、レンズ径：８．０ｍｍ、レンズ厚ｔ：１．０ｍｍ、レンズ面間隔ｐ：０．０５ｍｍ、後方焦点距離ｆ：２．０ｍｍ、受光素子１１０は、受光素子の受光径：０．５ｍｍ、光信号は、波長：８５０ｎｍである。バックカット面群１１２の傾斜角θは、図５（ａ）が１５°、図５（ｂ）が３０°、レンズ出射面から受光素子１１０までの距離ｄは、傾斜していないフレネルレンズでは１．０７５ｍｍ、バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ１００では、図５（ａ）が１．２５ｍｍ、図５（ｂ）が１．２２５ｍｍである。

ここで、レンズ出射面から受光素子１１０までの距離ｄは、図５（ａ）、図５（ｂ）ともに、光受信器の受光角度範囲αを±１５°とした際に、±１５°内における集光効率の最小値が、もっとも大きくなる位置を選んでいる。

図５において、従来の傾斜していないフレネルレンズは、受光角が増加するとバックカット面群での散乱損失が増大し、集光効率が低下してしまうが、本発明のフレネルレンズでは、傾斜したバックカット面群により、受光角が増した際の散乱損失が抑圧され、受光各範囲での集光効率の向上が実現できる。

以上より、本発明の実施の形態１における光受信器によれば、本発明のフレネルレンズでは、傾斜したバックカット面群により、受光各範囲での集光効率の向上が実現できる。

なお、図４を用いて説明したように、本発明ではフレネルレンズ１００に入射した光線の一部を受光素子１１０へ集光させるため、集光効率の向上にはフレネルレンズ１００のレンズ有効径は受光素子１１０の受光径に比べ２倍以上あることが望ましい。

なお、バックカット面群１１２の傾斜角θは、受光角度範囲αの整数倍（１５°、３０°）に限定するものではなく、それ以外の値でもかまわないが、およそαの０．７倍から２倍程度が望ましい。

なお、バックカット面群１１２の各傾斜角θを一定と限定するものではなく、受光角度範囲αの２倍以内で、各傾斜角が異なっていてもかまわない。また、フレネルレンズ１００の中心から外周に向かうほどθが大きくなっていても構わない。

なお、フレネルレンズ１００のレンズ面群１１１の断面形状は、直線形状に限定するものではなく凸型の曲線形状となっていても構わない。

なお、フレネルレンズ１００のレンズ面間隔ｐは、一定と限定するものではなく外周に向かって間隔が広くなるよう変化しても構わない。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における光受信器について添付図面を参照して説明する。ここで、本発明の実施の形態２における光受信器の構成要素のうち、フレネルレンズ以外は、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態２に係るフレネルレンズにおいて、バックカット面群の傾斜角を示す断面模式図である。

図６において、２００はフレネルレンズ、２１３はフレネルレンズの中心軸、βは光信号がフレネルレンズへ入射する角度、θ１からθ３はそれぞれ、フレネルレンズ２００の中心から数えて１番目、２番目、３番目のバックカット面の傾斜角度を表しており、各バックカット面群の傾斜角度は、各レンズ面群へ入射角βで光線が入射したときの屈折角とほぼ等しくなるよう設計してある。

図７に、上記バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ２００（実線）と、傾斜していないフレネルレンズ（破線）における集光効率の受光各依存性の一例を示めす。各光学パラメータは、バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ２００と、傾斜していないフレネルレンズともに、レンズ径：８．０ｍｍ、レンズ厚ｔ：１．０ｍｍ、レンズ面間隔ｐ：０．０５ｍｍ、後方焦点距離ｆ：２．０ｍｍ、受光素子１１０は、受光素子の受光径：０．５ｍｍ、光信号は、波長：８５０ｎｍである。また、フレネルレンズへの入射角βは図７（ａ）が０°、図７（ｂ）が１５°、レンズ出射面から受光素子１１０までの距離ｄは、傾斜していないフレネルレンズでは１．０７５ｍｍ、バックカット面群が傾斜したフレネルレンズ２００では、図７（ａ）、図７（ｂ）ともに１．２２５ｍｍである。

図７において、従来の傾斜していないフレネルレンズは、受光角が増加するとバックカット面群での散乱損失が増大し、集光効率が低下してしまうが、本発明のフレネルレンズ２００では、傾斜したバックカット面群により、受光角が増した際の散乱損失が抑圧され、受光各範囲での集光効率の向上が実現できる。

以上より、本発明の実施の形態２における光受信器によれば、本発明のフレネルレンズ２００では、傾斜したバックカット面群により、受光各範囲での集光効率の向上が実現できる。

なお、バックカット面群の各傾斜角をきめるβは、０°、１５°に限定するものではなく、受光角度範囲の値であればかまわない。

なお、βを一定と限定するものではなく、各バックカット面ごとに傾斜角を決めるβが異なっていてもかまわず、フレネルレンズ２００の中心から外周に向かうほどβが大きくなってもよい。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における光受信器について添付図面を参照して説明する。ここで、本発明の実施の形態３における光受信器の構成要素のうち、フレネルレンズ以外は、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態３に係るフレネルレンズにおいて、バックカット面群の傾斜角を示す断面模式図である。図８において、３００はフレネルレンズ、ｆ１はフレネルレンズ３００の中心軸から１、２、３番目に位置する各レンズ面の後方焦点距離、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８はそれぞれ、フレネルレンズ３００の中心軸から５，６，７，８番目のレンズ面における後方焦点距離を示している。

同図において、フレネルレンズ３００の中心軸から１、２、３番目に位置する各レンズ面の後方焦点距離は一定であるが、４番目以降のレンズ面における後方焦点距離は、レンズ外周に向かうほど長くなるよう設計してあり、各バックカット面群の傾斜角度は、実施の形態２で示したように、各レンズ面群へ入射角βで光線が入射したときの屈折角とほぼ等しくなる角度に設計してある。

図９に、上記フレネルレンズ３００（実線）と、傾斜していないフレネルレンズ（破線）における集光効率の受光各依存性の一例を示めす。各光学パラメータは、フレネルレンズ３００と、傾斜していないフレネルレンズともに、レンズ径：８．０ｍｍ、レンズ厚ｔ：１．０ｍｍ、レンズ面間隔ｐ：０．０５ｍｍ、後方焦点距離ｆ：２．０ｍｍ、受光素子１１０は、受光素子の受光径：０．５ｍｍ、光信号は、波長：８５０ｎｍである。

また、フレネルレンズ４００において、半径２ｍｍ未満では後方焦点距離２ｍｍ、半径２ｍｍから４ｍｍまでは、レンズ面が１つ外周に向かうのに対して、０．０１ｍｍずつ後方焦点距離が長くなるよう設計した。

また、フレネルレンズ４００において、各バックカット面を設計するための入射角βは、０°とする。

また、レンズ出射面から受光素子までの距離ｄは、傾斜していないフレネルレンズでは１．０７５ｍｍ、フレネルレンズ４００では１．２２５ｍｍである。

図９において従来の傾斜していないフレネルレンズは、受光角が増加するとバックカット面群での散乱損失が増大し、集光効率が低下してしまうが、本発明のフレネルレンズ３００では、傾斜したバックカット面群により、受光角が増した際の散乱損失が抑圧され、受光各範囲での集光効率の向上が実現できる。さらに、後方焦点距離を一定ではなく外周に向けて長くすることにより、受光角が大きくなった場合の収差が低減され、集光効率の偏差を抑圧することが可能となる。

以上より、本発明の実施の形態３における光受信器によれば、本発明のフレネルレンズ３００では、傾斜したバックカット面群により、受光各範囲での集光効率の向上が実現でき、方焦点距離を一定ではなく外周に向けて長くすることにより、受光角が大きくなったときの収差が低減され、集光効率の偏差を抑圧することが可能となる。

なお、各レンズ面の後方焦点距離の変化幅は、光受信器の最大受光角度αで、最外周のレンズ面へ入射した光線が、すくなくとも受光素子へ結合できるように設計することが望ましい。

なお、各レンズ面の後方焦点距離の変化幅は、０．０１ｍｍに限定するものではなく、レンズ中心付近の後方焦点距離の値や、受光素子の受光系、光受信器の受光角度範囲に応じて設計することが望ましい。

なお、各レンズ面の後方焦点距離は、図１０に示すようにレンズ中心から長くなり始めても構わない。

なお、バックカット面群の各傾斜角をきめるβは、０°に限定するものではなく、受光角度範囲の値であればかまわない。

なお、βを一定と限定するものではなく、バックカット面ごとに傾斜角を決めるβが異なっていてもかまわず、フレネルレンズ４００の中心から外周に向かうほどβが大きくなってもよい。

本発明にかかる光受信器は、簡易な構成で受光効率を向上させる効果を有しており、光空間伝送装置等の受光電力の向上を図る構成として有用である。また、光センサの光受信器等の用途にも応用できる。

本発明の実施の形態１における光受信器を構成するフレネルレンズと受光素子の模式図本発明の実施の形態１におけるバックカット面群の傾斜角を示す断面模式図本発明の実施の形態１におけるバックカット面群の傾斜の有無による光線の振る舞いを示す断面模式図本発明の実施の形態１における受光素子へ結合する光線を表した光線模式図本発明の実施の形態１における集光効率の受光各依存性を示す図本発明の実施の形態２におけるバックカット面群の傾斜角を示す断面模式図本発明の実施の形態２における集光効率の受光各依存性を示す図本発明の実施の形態２における光受信器を構成するフレネルレンズと受光素子の模式図本発明の実施の形態３における集光効率の受光各依存性を示す図本発明の実施の形態２における光受信器を構成するフレネルレンズと受光素子の模式図フレネルレンズを用いた従来の光受信器の断面模式図フレネルレンズの損失を低減したフレネルレンズを用いた従来の光受信器の断面模式図

符号の説明

１００，２００，３００フレネルレンズ
１１０受光素子
１１１レンズ面群
１１２バックカット面群
１１３，２１３中心軸

Claims

空間を媒体に伝送された光信号を受信する光受信器において
前記光信号を入射し集光するフレネルレンズと
前記フレネルレンズの焦点位置よりも前記フレネルレンズ側に配置された受光素子と
を備え、
前記フレネルレンズは、複数のレンズ面からなるレンズ面群と前記複数のレンズ面の各レンズ面間をつなぐ複数のバックカット面からなるバックカット面群を有しており、
前記バックカット面群は、前記フレネルレンズの中心軸に対して傾斜している
ことを特徴とする光受信器。
前記バックカット面群は、
前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、
少なくとも２α°以内の範囲で傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載の光受信器。
前記バックカット面群は、
前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、
前記光信号が前記複数のレンズ面のそれぞれの面に対し、少なくとも±α°以内で入射し屈折した角度とほぼ等しい角度で傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載の光受信器。
前記光受信器の受光角度範囲を±α°としたときに、
前記複数のバックカット面のうち一部は、前記光信号が前記フレネルレンズに対し、少なくとも±α°以内で入射し屈折した角度とほぼ等しい角度で傾斜し、
前記複数のバックカット面の他の一部は、少なくともα°以上傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載の光受信器。
前記レンズ面群の各レンズ面の焦点距離は、
レンズの中央から外側に向かうほど焦点距離が長くなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光受信器。
前記レンズ面群は、
前記フレネルレンズの中央から一定の範囲においては略一定の焦点距離を有し
それ以上外側に向かうと、焦点距離が長くなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光受信器。
前記フレネルレンズの厚みは、
前記フレネルレンズの中央から外側に向かうほど厚みが増加する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光受信器。
前記複数のレンズ面のレンズ間隔は、
前記フレネルレンズの中央から外側に向かうほど増加する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光受信器。
前記フレネルレンズの有効径は、
前記受光素子の受光径に比べ少なくとも２倍以上である
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光受信器。