JP4998111B2 - 光受信器 - Google Patents

光受信器 Download PDF

Info

Publication number
JP4998111B2
JP4998111B2 JP2007167136A JP2007167136A JP4998111B2 JP 4998111 B2 JP4998111 B2 JP 4998111B2 JP 2007167136 A JP2007167136 A JP 2007167136A JP 2007167136 A JP2007167136 A JP 2007167136A JP 4998111 B2 JP4998111 B2 JP 4998111B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
fresnel lens
light receiving
optical receiver
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007167136A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009008707A (ja
Inventor
英雄 安本
裕之 笹井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007167136A priority Critical patent/JP4998111B2/ja
Priority to CNA2008101288538A priority patent/CN101334492A/zh
Priority to US12/143,872 priority patent/US7813055B2/en
Publication of JP2009008707A publication Critical patent/JP2009008707A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4998111B2 publication Critical patent/JP4998111B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/10Bifocal lenses; Multifocal lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

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、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おり、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。また、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。
の発明は、第1〜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。
の発明は、第1〜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。
の発明は、第1〜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 (7)

  1. 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おり、
    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、
    ことを特徴とする光受信器。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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〜のいずれか一項に記載の光受信器。
  6. 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〜のいずれか一項に記載の光受信器。
  7. 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〜のいずれか一項に記載の光受信器。
JP2007167136A 2007-06-26 2007-06-26 光受信器 Expired - Fee Related JP4998111B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007167136A JP4998111B2 (ja) 2007-06-26 2007-06-26 光受信器
CNA2008101288538A CN101334492A (zh) 2007-06-26 2008-06-20 光接收器和应用于该光接收器的菲涅耳透镜
US12/143,872 US7813055B2 (en) 2007-06-26 2008-06-23 Light receiver and Fresnel lens used therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007167136A JP4998111B2 (ja) 2007-06-26 2007-06-26 光受信器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009008707A JP2009008707A (ja) 2009-01-15
JP4998111B2 true JP4998111B2 (ja) 2012-08-15

Family

ID=40160087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007167136A Expired - Fee Related JP4998111B2 (ja) 2007-06-26 2007-06-26 光受信器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7813055B2 (ja)
JP (1) JP4998111B2 (ja)
CN (1) CN101334492A (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9116037B2 (en) * 2006-10-13 2015-08-25 Fresnel Technologies, Inc. Passive infrared detector
TW201011349A (en) * 2008-09-10 2010-03-16 E Pin Optical Industry Co Ltd Plano-Fresnel LED lens for angular distribution patterns and LED assembly thereof
DE102010028755B4 (de) * 2009-05-09 2023-02-23 Citizen Electronics Co., Ltd. Linsenelement und optische Einheit, die das Linsenelement verwendet
JP2011223238A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd 画像表示装置
JP5649047B2 (ja) * 2010-09-29 2015-01-07 シチズン電子株式会社 レンズ部材及び光学ユニット
CN102782535A (zh) * 2011-02-22 2012-11-14 松下电器产业株式会社 衍射光学元件及包括该衍射光学元件的摄像装置
JP6001836B2 (ja) * 2011-09-21 2016-10-05 日立マクセル株式会社 フレネルレンズの製造方法および照明器具の製造方法
DE102011084881A1 (de) * 2011-10-20 2013-04-25 Osram Gmbh Halbleiter-Leuchtvorrichtung mit einer Linse mit Lichtablenkungsstruktur
JP5914895B2 (ja) * 2011-12-28 2016-05-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 フレネルレンズ
JP5839686B2 (ja) * 2012-01-27 2016-01-06 株式会社エンプラス 光束制御部材および発光装置
US9829689B2 (en) * 2013-05-14 2017-11-28 Ledil Oy Light guide for modifying a light distribution pattern
CN106154363A (zh) * 2015-04-16 2016-11-23 九格能源科技(天津)有限公司 一种太阳光汇聚光斑为长条形平面的菲涅尔透镜及其制作方法
US20180231782A1 (en) * 2015-08-04 2018-08-16 Lg Innotek Co., Ltd. Lens, optical device, and head mounted display device for implementing virtual reality comprising same
CN105700088B (zh) * 2016-01-27 2018-07-10 中国人民解放军信息工程大学 一种光接收方法、器件和系统
EP4235229A1 (en) * 2016-09-13 2023-08-30 Facebook Technologies, LLC Fresnel lens with dynamic draft for reduced optical artifacts
CN109901252B (zh) * 2017-12-07 2020-04-14 京东方科技集团股份有限公司 一种光学透镜、眼镜及显示装置
SG10201806159PA (en) * 2018-07-18 2020-02-27 Kong Mun Chew Angled Solar Refracting Surface
CN109459589B (zh) * 2018-09-26 2020-04-17 东莞市凯融光学科技有限公司 一种测量等高菲涅尔结构产品面型的方法
US10520161B1 (en) * 2019-01-08 2019-12-31 Jute Industrial Co., Ltd. Automobile lamp
US11441749B2 (en) * 2019-04-04 2022-09-13 Fusion Optix, Inc. Lighting assembly for electrically adjustable light distributions

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56147140A (en) * 1980-04-16 1981-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fresnel lens
GB2173013A (en) * 1985-03-29 1986-10-01 Philips Electronic Associated Arrays of lenses
JPS61245102A (ja) * 1985-04-23 1986-10-31 Nissan Motor Co Ltd 集光装置
US4772797A (en) * 1986-09-08 1988-09-20 Cerberus Ag Ceiling mounted passive infrared intrusion detector with prismatic window
CA1278203C (en) * 1987-04-24 1990-12-27 Lorne A. Whitehead Non-reflective image display device
JPH04307338A (ja) * 1991-04-04 1992-10-29 Matsushita Electric Works Ltd 熱線式検知器
US5404869A (en) * 1992-04-16 1995-04-11 Tir Technologies, Inc. Faceted totally internally reflecting lens with individually curved faces on facets
JPH07270602A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Omron Corp 受光用レンズ,受光装置,これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ,ならびにレーザ・レーダを搭載した車両
US5801889A (en) * 1995-08-16 1998-09-01 Eastman Kodak Company Technique to eliminate scattered light in diffractive optical elements
JP3358426B2 (ja) * 1996-02-29 2002-12-16 凸版印刷株式会社 フレネルレンズおよびその成型に用いるスタンパの製造方法
JPH10282310A (ja) * 1997-04-11 1998-10-23 Dainippon Printing Co Ltd フレネルレンズシート及び透過型スクリーン
JP2006177999A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Nidec Sankyo Corp 集光レンズおよび光走査装置
WO2006043567A1 (ja) 2004-10-19 2006-04-27 Nidec Sankyo Corporation 集光レンズおよび光走査装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090002848A1 (en) 2009-01-01
CN101334492A (zh) 2008-12-31
JP2009008707A (ja) 2009-01-15
US7813055B2 (en) 2010-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4998111B2 (ja) 光受信器
JP5078419B2 (ja) 発光モジュールおよび受光モジュール
US7733580B2 (en) Light emitting module and light receiving module
JP2007025422A (ja) 波長分岐フィルタ及び光通信モジュール
US8987655B2 (en) Optical module having at least one light receiving element with a wiring part covers a part of a side surface of a mesa part
JP2015096878A (ja) 光受信モジュール及び光送信モジュール
JP2005017489A (ja) 光アンテナ
US8437589B2 (en) Optical module
US7421163B1 (en) High speed free space optical detection with grating assisted waveguide
JP2003262765A (ja) 光通信モジュール、光ファイバ、および光ファイバと光通信モジュールとの光学的結合構造
CN114545370A (zh) 激光雷达发射系统及其对应的接收系统
JP2003207695A (ja) 光通信モジュール及び一芯双方向光通信モジュール
JP6334142B2 (ja) 発光装置
KR101771161B1 (ko) 양방향 광 송수신 모듈
JP2009122146A (ja) ビーム変換器及び受光デバイス
JP3689644B2 (ja) 双方向光通信器および双方向光通信装置
KR20160061185A (ko) 광개구수를 이용한 파장다중 양방향 광송수신모듈
WO2022054188A1 (ja) 面入射型半導体受光素子
JP2003307656A (ja) 光送受信用モジュール
JP2001264551A (ja) 入射アパーチャを一体成形した光学分光計の光導波管
JP2000216732A (ja) 集光器
CN113508323B (zh) 光插座和光模块
JP2008008671A (ja) 受光デバイス
JP7377990B2 (ja) チューナブルレーザベースの光源
JP2005215219A (ja) 双方向光モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100325

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100413

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120430

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees