JP5976786B2

JP5976786B2 - 光ワイヤレス通信システム及び方法

Info

Publication number: JP5976786B2
Application number: JP2014508357A
Authority: JP
Inventors: エリックワイ．チャン，; デニスジー．コーシンツ，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: CN103493404B; US20120275795A1; CN103493404A; EP2702708B1; EP2702708A1; WO2012148607A1; JP2014519226A; US8666254B2

Description

本開示は概して、ワイヤレス通信に関するものである。

多くの人は、ワイヤレス通信機器の利便性を個人用及び業務用に活用している。ワイヤレス電話機によって、個人はどこに居ても家族、友人、及び仲間と会話することができる。ビジネスでは、ワイヤレスコンピュータネットワークを構築して、コンピュータを利用する従業員及び顧客の利便性を図っている。スマートフォン、電子書籍端末、及びタブレット式コンピュータの普及によって、ワイヤレスネットワークの個人利用が益々増えている。

ワイヤレスルータまたはアクセスポイントを実装してコンピュータネットワークを構築すると、配線を施してコンピュータネットワークをサポートするためのコスト及び難しさを低減することができる。更に、ネットワークを、民間航空機、船舶、列車、または原動機付き車両のようなビークルに構築する場合、ワイヤレスネットワークを実装すると、演算装置とインターフェースを介して接続するためにビークルに取り付ける必要がある配線の重量を減らすことができる。

ワイヤレス通信を利用すると、幾つかの不具合が伴なう虞がある。例えば、幾つかのワイヤレス通信は、通信が傍受される可能性があるのでセキュアではない。更に、ワイヤレス無線周波数（ＲＦ）通信は、航空機に搭載される通信機器及び航空電子機器の動作を妨害する虞がある。

光ワイヤレス通信を可能にする光ワイヤレストランシーバ、方法、及びビークルが開示される。ワイヤレス無線周波数（ＲＦ）通信とは異なり、光ワイヤレストランシーバは、光信号を変調することにより通信する。光ワイヤレストランシーバは、可視光を変調することにより通信することができる。可視光信号は、変調を人間の目では検出できない十分高い周波数で変調される必要がある。従って、光ワイヤレストランシーバは、航空機または別の種類のビークルの客室照明または乗客の個人用読書灯のような光源に接続することができ、光ワイヤレストランシーバは、可視光を供給するとともに、データ信号を送信することができる。別の構成として、光ワイヤレストランシーバは、赤外線信号のような、可視スペクトルに含まれない光信号を変調することにより通信することができる。

光ワイヤレストランシーバは、個別の送信用光サブアセンブリ及び受信用光サブアセンブリを含むことができる。これらの光サブアセンブリは、光信号の広角送信及び広角受信を可能にするボールレンズを含むことができる。特定の実施形態では、これらの光ワイヤレストランシーバは、スモールフォームファクタトランシーバマルチソースアグリーメント（ＳＦＦＭＳＡ）に準拠する構成とすることができる。光ワイヤレストランシーバは、ノード間の全二重双方向通信をサポートすることができる。送信用光サブアセンブリは、光送信機から送信される信号が、光受信機が受信する他の信号と干渉しないように、受信用光サブアセンブリに対してオフセット配置することができる。干渉を更に防止するために、送信用光サブアセンブリ及び受信用光サブアセンブリは、光ワイヤレストランシーバの両側端部に配置することができる。送信用光サブアセンブリが更に、第１波長での送信を行なうように構成することができるのに対し、受信用光サブアセンブリは、信号を、第２波長で動作する送信機から受信するように構成することができる。

別の実施形態では、光ワイヤレストランシーバ（送信用光サブアセンブリ及び受信用光サブアセンブリのうちの少なくとも一方の光サブアセンブリ）は、熱を放散するように構成される金属ホルダによって支持される。更に、光ワイヤレストランシーバ金属ホルダは、略平坦なベース部をＳＦＦＭＳＡ互換ソケットに、金属ホルダをＳＦＦＭＳＡ準拠コネクタピンに接触させることなく取り付けることができるような形状に作製することができる。

光ワイヤレストランシーバは、機内客室内に設置される機内娯楽システムまたは航空機客室娯楽システム（ｉｎ−ｔｒａｎｓｉｔｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓ）に接続される光ワイヤレストランシーバのような他のトランシーバと通信することができる。光ワイヤレス通信を利用して、乗客は、利用可能な娯楽提供情報の中から選択を行なうことができ、オンボードシステムは、これらの娯楽提供情報を乗客の個人用娯楽機器に供給することができる。光ワイヤレス通信により、配線をオンボードシステムと各個人用娯楽機器との間に、機内客室全体に亘って引き回す際のコスト、複雑さ、及び重量を伴うことなく、データを双方向に授受することができる。信号は、複数の異なる光ワイヤレストランシーバを介して送信される分散信号とすることができる。従って、見通し線光伝送路が、これらの光ワイヤレストランシーバのうちの１つの光ワイヤレストランシーバについて使用不能となる場合、乗客の電子機器に接続される光ワイヤレストランシーバは、光通信を、当該光通信を送信している別の光ワイヤレストランシーバから受信することができる。個人用娯楽機器が使用する光ワイヤレストランシーバは、個人用娯楽機器が取り付けられる取り付け先の背もたれに取り付けることができる。更に、光ワイヤレストランシーバを装備した、または光ワイヤレストランシーバに接続されるコンピュータ、ワイヤレス電話機、ゲーム機器、電子書籍機器、及び他の機器は、ワイヤレス通信することによりインターネットにアクセスする、電話コールを行なう、またはその他として、データ通信に専念することができる。

ビークルは、１つ以上の光送信機、及び１つ以上の光受信機を備える機内客室を含むことができる。これらの光送信機は、信号をオンボードシステムから受信し、当該信号を光信号に変換し、当該光信号を機内客室内に送信することができる。これらの光送信機が、可視スペクトルに含まれる光信号を送信するように構成される場合、これらの光送信機は、客室照明として機能することもできる。複数の光送信機を用いて、同じ光信号を、機内客室内の複数の冗長箇所で生成することができる。乗客ステーションまたは乗客機器に接続される機器は、１つ以上の光受信機と、可視スペクトルに含まれる、または含まれない同じ波長で、または異なる波長で通信するように構成することができる。

特定の実施形態では、光ワイヤレストランシーバは、第１波長の第１光信号を送信するように構成される送信機光源を含む。第１ボールレンズは、前記光源に接続することができる。前記第１ボールレンズは第１表面を有することができ、該第１表面は、第１部分と、該第１部分とは反対側の第２部分と、を含む。前記第１表面は、前記第１光信号を前記光源から前記第１部分で受信し、前記第１光信号を前記第１部分及び前記第２部分で屈折させて、第１分散光信号を生成するように構成することができる。前記第１分散光信号は、リモート受信機で、第１見通し伝送路を介して受信されるように構成することができる。前記光ワイヤレストランシーバは更に、受信機の検出器と、該検出器に接続される第２ボールレンズと、を含むことができる。前記第２ボールレンズは第２表面を有することができ、該第２表面は、第３部分と、該第３部分とは反対側にあって前記受信機に隣接する第４部分と、を含む。前記第３部分は、第２光信号を、第２見通し伝送路を介してリモート送信機から受信するように構成することができる。前記第２ボールレンズは、前記第２光信号を前記第３部分及び前記第４部分で屈折させて、前記第２光信号を収束させて第２収束光信号を生成するように構成することができる。コントローラは、前記光源に、かつ前記検出器に動作可能に接続することができる。前記コントローラは、発信データを受信し、第１電気信号を生成するように構成することができ、前記第１光信号を変調して前記発信データを送信するように構成することができる。前記コントローラは、第２電気信号を前記検出器から受信し、前記第２電気信号を復調して着信データを生成するように構成することができる。

別の特定の実施形態では、方法は、第１電気信号をビークルのオンボードシステムから受信することを含む。前記第１電気信号は、第１波長の第１変調光信号に変換することができる。前記第１変調光信号は、屈折させることにより、第１分散光信号を生成することができる。前記第１分散光信号は、前記ビークルの機内客室のボリューム内に放出することができ、前記第１分散光信号は、前記機内客室内の電子機器により第１見通し光伝送路を介して検出可能である。第２光信号は、第２波長で第２見通し光伝送路を介して前記電子機器から受信することができる。前記第２光信号は、収束させることにより、第２収束光信号を生成することができる。前記第２収束光信号は、復調することにより、第２電気信号を生成することができる。前記第２電気信号は、前記オンボードシステムに供給することができる。

更に別の特定の実施形態では、ビークルは機内客室を含む。オンボードシステムは、データを、前記機内客室内に配置される少なくとも１つの電子機器との間で授受するように構成することができる。前記オンボードシステムは、第１データを含む第１電気信号を生成するように構成することができる。前記オンボードシステムは、第２データを含む第２電気信号を、前記少なくとも１つの電子機器から受信するように構成することができる。光ワイヤレスネットワークは、前記機内客室内の前記少なくとも１つの電子機器との光ワイヤレス通信を可能にするように構成することができる。前記光ワイヤレスネットワークは、第１波長の第１光信号を、第１見通し伝送路を介して前記機内客室内に送信するように構成される少なくとも１つの光源を含むことができる。前記少なくとも１つの光源は、前記第１電気信号を前記オンボードシステムから受信し、前記第１電気信号を前記第１光信号に変換するように構成することができる。前記第１電気信号の変調は、人間の目では検出できないように設定することができる。少なくとも１つの検出器は、第２波長の第２光信号を、第２見通し伝送路を介して前記少なくとも１つの電子機器から受信するように構成することができる。前記少なくとも１つの検出器は、前記第２光信号を前記第２電気信号に変換し、前記第２電気信号を前記オンボードシステムに送信するように構成することができる。前記第２光信号は、人間の目では検出できないように設定することができる。

記載されるこれらの特徴、機能、及び利点は、種々の実施形態において個別に達成することができる、または更に他の実施形態において組み合わせることができ、これらの実施形態についての更なる詳細は、次の説明、及び以下の図面を参照しながら開示される。

図１Ａは、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第１の実施形態の側面図である。図１Ｂは、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第１の実施形態の上面図である。図１Ｃは、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第１の実施形態の底面図である。図２は、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第２の実施形態の側面図である。図３Ａは、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第３の実施形態の側面図である。図３Ｂは、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第３の実施形態の端面図である。図４は、光ワイヤレストランシーバの特定の例示的な第４の実施形態の側面図である。図５は、データを授受する一対の光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態の側面図である。図６は、データを授受する一対の光ワイヤレストランシーバの特定の別の実施形態の側面図である。図７は、光ワイヤレスネットワークを用いて機内客室内の１つ以上のオンボードシステムと１つ以上の電子機器との間で通信する構成のビークルの機内客室の一部の特定の実施形態の切り欠き図である。図８は、分散信号を第２の複数の光ワイヤレストランシーバに送信する第１の複数の光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態の図である。図９は、光ワイヤレス通信をビークルの機内客室内で行なう方法の特定の例示的な実施形態のフロー図である。

本明細書において開示される実施形態は、光ワイヤレス通信を可能にする光ワイヤレストランシーバ（ｗｉｒｅｌｅｓｓｏｐｔｉｃａｌｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ）、方法、及びビークルを含む。光ワイヤレストランシーバは、個別の送信用／受信用光サブアセンブリ群を含むことができ、これらの光サブアセンブリは、ボールレンズを用いて、光信号を分散させ、集光させる。これらの光サブアセンブリは、スモールフォームファクタトランシーバマルチソースアグリーメント（ＳＦＦＭＳＡ）に準拠するように構成されるデバイスの一部とすることができる。ＳＦＦＭＳＡに準拠するために、送信用／受信用光サブアセンブリ群は、互いに非常に近接して配置される可能性があり、これによって、送信用光サブアセンブリから送信される信号が、受信用光サブアセンブリから送信される信号と干渉する虞がある。本明細書において開示される実施形態では、このような干渉を抑制するか、または防止するために用いることができる幾つかの手法を例示する。例えば、送信用光サブアセンブリは、受信用光サブアセンブリに対してオフセット配置することにより、送信用光サブアセンブリから送信される信号が、受信用光サブアセンブリから送信される信号と干渉することがないようにすることができる。別の例では、送信用光サブアセンブリ及び受信用光サブアセンブリ群は、離間させることができる。更に別の例では、送信用光サブアセンブリは、信号を、受信用光サブアセンブリが受信する信号の波長とは異なる波長を用いて送信することができる。

図１Ａ〜１Ｃ、３Ａ〜３Ｂ、及び４は、光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態を示しており、これらの光ワイヤレストランシーバは、光ワイヤレストランシーバの光送信機または宇宙空間で動作する送信用光サブアセンブリ（Ｆ−ＴＯＳＡ）から放出される第１光信号が、光受信機、または宇宙空間で動作する受信用光サブアセンブリ（Ｆ−ＲＯＳＡ）が受信する第２光信号と干渉する可能性を防止するために異なるように構成される。比較のために、かつ限定としてではなく、“ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ”及び“ｖｅｒｔｉｃａｌ”という用語は、これらの光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態を、これらの特定の実施形態が図１Ａ〜１Ｃ、３Ａ〜３Ｂ、及び４の図面に現われるときに対比するために用いられる。水平及び垂直という意味は、図１Ａ〜１Ｃ、３Ａ〜３Ｂ、及び４に示すこれらの光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態を比較するためにのみ用いられ、これらの光ワイヤレストランシーバを使用しているときの特定の向きを指すために用いられるのではない。これらの光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態は、図１Ａ〜１Ｃ、３Ａ〜３Ｂ、及び４に示す特定の実施形態の向きに関係なく、任意の所望の向きに取り付けることができる。

例えば、図１Ａは、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０が垂直方向に、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０の位置よりも上方の位置まで延在することができる構成の光ワイヤレストランシーバ１００の特定の実施形態を示している。従って、光送信機１１０から送信される光信号は、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０に入射しないようにすることができる。図２は、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０及びＦ−ＲＯＳＡ２２０が、光ワイヤレストランシーバ２００から同じ位置まで垂直方向に延在する構成の光ワイヤレストランシーバ２００の特定の実施形態を示している。干渉を防止するために、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０は、Ｆ−ＲＯＳＡ２２０側に設定される受信波長とは異なる波長の光信号を送信することができる。図３Ａは、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０をＦ−ＲＯＳＡ３２０から水平方向に離すことができる構成の光ワイヤレストランシーバ３００の特定の実施形態を示している。水平方向に離すことにより、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０から送信される光信号が、Ｆ−ＲＯＳＡ３２０に入射しないようにすることができる。また、図２を参照して更に詳細に説明するように、これらの光ワイヤレストランシーバの特定の実施形態のうちの任意の実施形態では、これらの光ワイヤレストランシーバに使用されるボールレンズの特性は、Ｆ−ＴＯＳＡから送信される分散光信号が、Ｆ−ＲＯＳＡに入射しないように選択することができる。干渉を低減する種々の手法がこれらの図面に別々に例示され、記載されているが；特定の実施形態では、記載されるこれらの手法のうちの２つ以上の手法は、光ワイヤレストランシーバにより併せて用いることができる。

図１Ａは、光ワイヤレストランシーバ１００の特定の例示的な実施形態の側面図である。光ワイヤレストランシーバ１００は、プリント配線基板（ＰＷＢ）１０２と、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０と、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０と、送信機コントローラ１３０と、受信機コントローラ１３２と、を含むことができる。Ｆ−ＴＯＳＡ１１０及び送信機コントローラ１３０は集合的に送信機として見なすことができる。Ｆ−ＲＯＳＡ１２０及び受信機コントローラ１３２は集合的に受信機として見なすことができる。

ＰＷＢ１０２は、光ワイヤレストランシーバ１００の電気基板及び物理基板の両方として機能する略平坦な基板とすることができる。Ｆ−ＴＯＳＡ１１０及びＦ−ＲＯＳＡ１２０は、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４に取り付けることができる。Ｆ−ＴＯＳＡ１１０及びＦ−ＲＯＳＡ１２０はそれぞれ、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４から、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４に略直角な第１方向１５０に延在することができる。特定の実施形態では、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０は、光源１１２と、第１ボールレンズ１１６と、第１ホルダ１１８と、を含むことができる。光源１１２は、ＰＷＢ１０２に、一対の第１電気リード線１１４を介して電気的かつ物理的に接続することができる。第１電気リード線１１４は、第１電気信号１１１を光源１１２に供給することができる。第１電気信号１１１に応答して、光源１１２は、第１光信号１１３を生成することができる。光源１１２は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザとすることができる。以下に更に詳細に説明するように、光源１１２は、人間の目に見えるスペクトル領域の光を、または赤外光のような人間の目に見えないスペクトル領域の光を生成することができる。

光源１１２は、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第１部分１１５に配置され、第１ホルダ１１８により固定される。第１ホルダ１１８は、金属により形成することができるので、光源１１２、第１ボールレンズ１１６、または両方から吸収される熱を放散することができる。光源１１２から生成される第１光信号１１３は、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第１部分１１５に供給され、屈折して第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第２部分１１７から、屈折した、または分散した第１光信号１１９として出射することができる。第１分散光信号１１９は、第１光信号１１３がカバーすることができるエリアよりも広いエリアをカバーすることができる。特定の実施形態では、第１分散光信号１１９は、第１ボールレンズ１１６で第１光信号１１３を屈折させることなく、第１光信号１１３がカバーすることができる電力半値角よりも大きい電力半値角を有する略円錐形の範囲をカバーすることができる。第１分散光信号１１９は、第１光信号１１３の成分を、選択カバレッジゾーン（図１Ａには図示されていない）に位置する１つ以上の受信側機器に送信することができる。

特定の実施形態では、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０は、受信機１２２と、第２ボールレンズ１２６と、第２ホルダ１２８と、を含むことができる。Ｆ−ＲＯＳＡ１２０は、ＰＷＢ１０２に、一対の第２電気リード線１２４で電気的かつ物理的に接続される検出器１２２を含むことができる。第２電気リード線１２４は、第２電気信号１２１を検出器１２２から伝送することができる。第２電気信号１２１は、検出器１２２によって、集光した第２光信号１２９を受信すると生成することができる。検出器１２２は、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第４部分１２７に配置することができる。第２ボールレンズ１２６は、検出器１２２に隣接する所定の位置に、第２ホルダ１２８により固定することができる。第２ホルダ１２８は、金属により形成することができるので、検出器１２２、第２ボールレンズ１２６、または両方から吸収される熱を放散することができる。第２光信号１２３は、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５で受信することができる。第２光信号１２３は、第２ボールレンズ１２６によって屈折することにより、第２光信号１２３を集光させて、集光した第２光信号１２９を生成することができ、この第２集光信号１２９は、検出器１２２に集光させることができる。この第２光信号１２３は、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５で受信することができる。第２光信号１２３は、選択カバレッジゾーン（図１Ａには図示されていない）に位置する１つ以上の送信側電気機器から受信するデータを伝送することができる。

送信機コントローラ１３０は、発信データ１３１を、コネクタピン群１０８を介して受信することができる。送信機コントローラ１３０は、第１電気信号１１１を生成して光源１１２を駆動することにより、第１光信号１１３を変調することができる。受信機コントローラ１３２は、第２電気信号１２１を受信することができ、第２電気信号１２１を復調して着信データ１３３を生成することができる。着信データ１３３は、コネクタピン群１０８に供給することができる。これらのコネクタピン１０８は、光ワイヤレストランシーバ１００を機器（図１には図示されず）に電気的に接続することができる。当該機器は、図５及び６を参照しながら更に詳細に説明するように、発信データ１３１を供給し、着信データ１３３を受信するように構成することができる。取り付けポスト１０６を用いて、光ワイヤレストランシーバ１００を、光ワイヤレストランシーバ１００がコネクタピン群１０８を介して通信するときの通信先の機器に機械的に接続することができる。

送信機コントローラ１３０及び受信機コントローラ１３２は、図１Ａ，１Ｃ、及び２〜４における個別の集積回路デバイスとして図示されているが、送信機コントローラ１３０及び受信機コントローラ１３２はそれぞれ、複数の集積回路デバイス、または集積回路以外の複数のデバイスによって実現することができる。別の構成として、送信機コントローラ１３０及び受信機コントローラ１３２は、１つのデバイスとして実現することもできる。送信機コントローラ１３０及び受信機コントローラ１３２は、光ワイヤレストランシーバ１００のコントローラとして集合的に動作することができる。

特定の実施形態では、光ワイヤレストランシーバ１００は、スモールフォームファクタトランシーバマルチソースアグリーメント（ＳＦＦＭＳＡ）仕様に準拠するように構成される。ＳＦＦＭＳＡ仕様に従って、ＰＷＢ１０２は、１．９インチ以下の長さ１４０を有することができる。ＳＦＦＭＳＡ仕様に従って、ＰＷＢは、０．５インチ以下の幅１５２（図１Ｂ）を有することができる。すなわち、約１．９インチ×０．５インチの寸法は、ＳＦＦＭＳＡ仕様により指示される寸法にほぼ準拠する。更に、特定の実施形態では、ＰＷＢ１０２は、配線仕様別ピン配列を含むことができ、この配線仕様別ピン配列で、コントローラ１３０及び１３２をコネクタピン群１０８に接続することにより、ＳＦＦＭＳＡ仕様に規定される配線仕様別ピン配列にほぼ準拠するようになる。

第１ボールレンズ１１６、第２ボールレンズ１２６、または両方のボールレンズはそれぞれ、非常に小さい直径１４２を有することにより、光ワイヤレストランシーバ１００が、ＳＦＦＭＳＡ仕様に準拠することができるようにしている。例えば、１つの実施形態では、第１ボールレンズ１１６及び第２ボールレンズ１２６の直径１４２は、約８ｍｍ（例えば、約０．３１５インチ）であるが、これよりも小さい、または大きいボールレンズを用いてもよい。特定の実施形態では、ボールレンズ１１６及び１２６は、大きい屈折率を有するガラスまたは別の材料により形成される。屈折率が大きいことにより、光信号を広く分散させ、収集することができる。特定の実施形態では、ＰＷＢ１０２は、約６０ミル（例えば、約１．５２４ミリメートル）のような標準的なＰＷＢ厚さ１４６を有することができる。

第１ホルダ１１８は、第１ボールレンズ１１６を支持することにより、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第２部分１１７が、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５を超えて延在することができる。Ｆ−ＴＯＳＡ１１０がこのように、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０を超える結果としてオフセットが生じることにより、干渉を低減する、または防止することができる。詳細には、このオフセットによって、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０が生成する第１分散光信号１１９が、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０が受信する第２光信号１２３と干渉するのを防止することができる。例えば、第１ホルダ１１８は、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第２部分１１７を位置決めして、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５を超えて、オフセット距離だけ延在することができるようにし、この場合、当該オフセット距離は、第１分散光信号１１９が、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３に入射しないように選択される。特定の実施形態では、当該オフセット距離は、第１ボールレンズ１１６の直径の少なくとも２分の１とすることができる。

例えば、第１分散光信号１１９が、ＳＦＦＭＳＡ仕様に準拠するように構成される光ワイヤレストランシーバ１００の第２光信号１２３と干渉するのを防止するために、第１ボールレンズ１１６の第２部分１１７は、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４から１／２インチ超の第１距離１４４まで延在することができる。第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５は、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４から１／２インチ未満の第２距離１４５まで延在することができる。特定の実施形態では、第１ボールレンズ１１６の直径１４２が約８ｍｍ（例えば、約０．３１５インチ）である場合、第１ホルダ１１８が第１ボールレンズ１１６を支持する位置までの第１距離１４４は、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４よりも約１６ｍｍ（例えば、約０．６２２５インチ）だけ超えた距離とすることができる。第２ホルダ１２８が第２ボールレンズ１２６を支持する位置までの第２距離１４５は、第２ボールレンズ１１６の第２表面１０３の第３部分１２５が、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４から約１２ｍｍ（例えば、約０．４６５インチ）の位置とすることができる。第１距離１４４と第２距離１４５との間に結果的に生じる差は、約４ｍｍｍであるか、または第１ボールレンズ１１６の直径１４２の約２分の１である。

図１Ｂは、図１Ａの光ワイヤレストランシーバ１００の特定の実施形態の上面図を示している。図１Ｂは、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４に配置されるＦ−ＴＯＳＡ１１０、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０、送信機コントローラ１３０、及び受信機コントローラ１３２を示している。図１Ｂの上面図は更に、取り付けポスト１０６及びコネクタピン１０８を示しており、これらの取り付けポスト１０６及びコネクタピン１０８を用いて、光ワイヤレストランシーバ１００を別の機器に接続することができる。

図１Ｃは、図１Ａ及び１Ｂの光ワイヤレストランシーバ１００の特定の実施形態の底面図を示している。底面図は、取り付けポスト１０６及びコネクタピン１０８が、ＰＷＢ１０２の第２表面１０５から延在することができる様子を示している。底面図は、第１電気リード線１１４が、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０の光源１１２をＰＷＢ１０２に電気的かつ物理的に接続することができる様子を示している。底面図は、第２電気リード線１２４が、Ｆ−ＲＯＳＡ１２０の検出器１２２をＰＷＢ１０２に電気的かつ物理的に接続することができる様子を示している。底面図は更に、ネジ孔１６２を使用して、Ｆ−ＴＯＳＡ１１０及びＦ−ＲＯＳＡ１２０をＰＷＢ１０２に物理的に固定することができる様子を示している。

図２は、光ワイヤレストランシーバ２００の第２の実施形態の側面図である。光ワイヤレストランシーバ２００は、ＰＷＢ２０２と、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０と、Ｆ−ＲＯＳＡ２２０と、送信機コントローラ２３０と、受信機コントローラ２３２と、を含むことができる。送信機コントローラ２３０及び受信機コントローラ２３２は、光ワイヤレストランシーバ２００のコントローラとして集合的に動作することができる。送信機コントローラ２３０は、発信データ（図２には図示されず）を、コネクタピン群２０８を介して受信することができる。送信機コントローラ２３０は、第１電気信号（図２には図示されず）を生成して光源２１２を駆動することにより、第１光信号（図２には図示されず）を変調することができる。受信機コントローラ２３２は、検出器２２２が第２光信号（図２には図示されず）を受信すると生成する第２電気信号（図２には図示されず）を受信することができる。受信機コントローラ２３２は、第２電気信号を復調して着信データ（図２には図示されず）を生成することができる。着信データは、コネクタピン群２０８に供給することができる。

図１の光ワイヤレストランシーバ１００のＦ−ＴＯＳＡ１１０及びＦ−ＲＯＳＡ１２０とは異なり、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０及びＦ−ＲＯＳＡ２２０は、ＰＷＢ２０２の第１表面２０４から同じ距離２４４だけ延在することができる。光源２１２及び検出器２２２は、ＰＷＢ２０２の第１表面２０４から同じ距離に配置することができる。第１ホルダ２１８は、第１ボールレンズ２１６を光源２１２の上に位置決めすることができる。第２ホルダ２２８は、第２ボールレンズ２２６を検出器２２２の上に位置決めすることにより、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０及びＦ−ＲＯＳＡ２２０が、ＰＷＢ２０２の第１表面２０４から同じ距離２４４だけ延在するようにすることができる。光源２１２が第１光信号を生成して第１ボールレンズ２１６で分散させるときの初期の送光角度によって異なるが、第１ボールレンズ２１６の屈折特性によって異なるが、干渉は、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０及びＦ−ＲＯＳＡ２２０を相対的に位置決めする際にオフセットを持たせることなく防止することができる。別の構成として、または更に、Ｆ−ＴＯＳＡ２１０が生成する第１分散光信号が、Ｆ−ＲＯＳＡ２２０が受信する第２光信号とは異なる波長で送信される場合、第１分散光信号は、第２ボールレンズ２２６に、干渉を起こすことなく入射することができる。第１分散光信号が、Ｆ−ＲＯＳＡ２２０が受信する第２光信号の第２波長とは異なる第１波長で送信される場合、第１分散光信号は、Ｆ−ＲＯＳＡ２２０に含まれる、または接続されるフィルタによって阻止される。また、別の構成として、または更に、検出器２２２は、第２光信号の第２波長に応答するが、第１分散光信号の第１波長には応答しないように選択するか、または構成することができる。

図３Ａは、光ワイヤレストランシーバ３００の第３の実施形態の側面図である。光ワイヤレストランシーバ３００は、ＰＷＢ３０２と、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０と、Ｆ−ＲＯＳＡ３２０と、送信機コントローラ３３０と、受信機コントローラ３３２と、を含むことができる。Ｆ−ＴＯＳＡ３１０、Ｆ−ＲＯＳＡ３２０、送信機コントローラ３３０、及び受信機コントローラ３３２は全て、図１Ａ〜１Ｃ、及び図２それぞれの光ワイヤレストランシーバ１００及び２００におけるように、ＰＷＢ３０２の第１表面３０４に取り付けられる。送信機コントローラ３３０及び受信機コントローラ３３２は、光ワイヤレストランシーバ３００のコントローラとして集合的に動作することができる。送信機コントローラ３３０は、発信データ（図３Ａには図示されず）を、コネクタピン群３０８を介して受信することができ、第１電気信号（図３Ａには図示されず）を生成することができる。送信機コントローラ３３０は、光源３１２を駆動することにより、第１光信号（図３Ａには図示されず）を変調することができる。受信機コントローラ３３２は、検出器３２２が第２光信号（図３Ａには図示されず）を受信すると生成する第２電気信号（図３Ａには図示されず）を受信することができる。受信機コントローラ３３２は、第２電気信号を復調して着信データ（図３Ａには図示されず）を生成することができる。着信データは、コネクタピン群３０８に供給することができる。

Ｆ−ＴＯＳＡ３１０とＦ−ＲＯＳＡ３２０との間隔を大きくすると、第１分散光信号がＦ−ＲＯＳＡ３２０で起こす干渉の危険を低減することができる。例えば、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０及びＦ−ＲＯＳＡ３２０は、光ワイヤレストランシーバ３００の両側端部３１７及び３１９の方に配置することができる。Ｆ−ＴＯＳＡ３１０とＦ−ＲＯＳＡ３２０との間隔を大きくする構成は、図３Ａに示すように、かつ図１Ａを参照して説明したように、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０を位置決めして、Ｆ−ＲＯＳＡ３２０の位置を越えて延在する状態で、または延在しない状態で用いることができる。Ｆ−ＴＯＳＡ３１０とＦ−ＲＯＳＡ３２０との間隔を空ける構成は、Ｆ−ＴＯＳＡ３１０及びＦ−ＲＯＳＡ３２０が、図２を参照して説明したように、異なる波長で動作するように構成される状態で、または構成されない状態で用いることもできる。

図３Ｂは、図３Ａの光ワイヤレストランシーバ３００の特定の実施形態の端面図を示している。図３Ｂの端面図は、Ｆ−ＲＯＳＡ３２０に隣接する第２端部３１９の図である。図３Ｂの端面図は、第２ボールレンズ３２６を支持するホルダ３２８が、複数の窪み３８４を含むことができ、ホルダ３２８が、ＰＷＢ３０２の第１表面３０４に当接する様子を示している。これらの窪み３８４の各々は、絶縁溝３８６をホルダ３２８とＰＷＢ３０２の第１表面３０４との間に画定して、光ワイヤレストランシーバ３００がＳＦＦＭＳＡ仕様に容易に準拠することができるようにしている。余裕隙間３８６により、導電金属により形成することができるホルダ３１８が、ＰＷＢ３０２の第１表面３０４から延在するＳＦＦＭＳＡ仕様準拠コネクタピン群３０８の延在端部３０９に接触するのを防止することができる。これらの窪み３８４を設けて、これらの余裕隙間３８６をホルダ３２８に、かつホルダ３２８の第２端部３１９の位置に形成するのは、コネクタピン群３０８がＰＷＢ３０２から、ＰＷＢ３０２の第２端部３１９の位置で延在しているからである。これらの余裕隙間３８６は、ホルダ３２８が、導電ピン群３０８の延在端部３０９、またはＰＷＢ３０２の第１表面３０４の他の導電性表面と短絡するか、またはその他として、干渉するのを防止することができる。

図４は、光ワイヤレストランシーバ４００の第４の実施形態の側面図である。光ワイヤレストランシーバ４００は、ＰＷＢ４０２と、Ｆ−ＴＯＳＡ４１０と、Ｆ−ＲＯＳＡ４２０と、送信機コントローラ４３０と、受信機コントローラ４３２と、を含むことができる。送信機コントローラ４３０及び受信機コントローラ４３２は、光ワイヤレストランシーバ４００のコントローラとして集合的に動作することができる。送信機コントローラ４３０は、発信データ（図４には図示されず）を、コネクタピン群４０８を介して受信することができる。送信機コントローラ４３０は、第１電気信号（図４には図示されず）を生成することにより、光源４１２を駆動して第１光信号（図４には図示されず）を変調することができる。受信機コントローラ４３２は、検出器４２２が第２光信号（図４には図示されず）を受信すると生成する第２電気信号（図４には図示されず）を受信することができる。受信機コントローラ４３２は、第２電気信号を復調して着信データ（図４には図示されず）を生成することができる。着信データは、コネクタピン群４０８に供給することができる。

光ワイヤレストランシーバ４００のＦ−ＴＯＳＡ４１０及びＦ−ＲＯＳＡ４２０は、光ワイヤレストランシーバ４００の端部４０１から離れるように、ＰＷＢ４０２の表面４０４及び４０５に略平行な第１方向４５０に延在する。これは、例えば第１Ｆ−ＴＯＳＡ１１０及び第１Ｆ−ＲＯＳＡ１２０が、ＰＷＢ１０２の第１表面１０４に略直交する第１方向１５０に延在する構成の図１の光ワイヤレストランシーバ１００とは異なる。図４に示す光ワイヤレストランシーバ４００の構成により、第１方向４５０に延在する軸（図４には図示されず）に沿って延びる範囲の光通信が可能になる。

光ワイヤレストランシーバ４００では、Ｆ−ＴＯＳＡ４１０は光源４１２を含むことができる。光源４１２は、電気リード線４１４に接続することができ、これらの電気リード線で、光源４１２をＰＷＢ４０２の端部４０１の方に、かつＰＷＢ４０２の表面４０４及び４０５に略平行な方向を向くように位置決めすることができる。第１ボールレンズ４１６は、光源４１２に対して、ＰＷＢ４０２の第１表面４０４に接続される第１ホルダ４１８によって位置決めすることができる。Ｆ−ＲＯＳＡ４２０は、電気リード線４２４に接続することができる検出器４２２を含むことができ、これらの電気リード線４２４で、検出器４２２をＰＷＢ４０２の端部４０１の方に、かつＰＷＢ４０２の表面４０４及び４０５に略平行な方向を向くように位置決めすることができる。第２ボールレンズ４２６は、検出器４２２に対して、ＰＷＢ４０２の第２表面４０５に接続することができる第２ホルダ４２８によって位置決めすることができる。

特定の例示的な実施形態では、Ｆ−ＴＯＳＡ４１０がＰＷＢ４０２の端部４０１を越えて延在する第１距離４４２は、Ｆ−ＲＯＳＡ４２０がＰＷＢ４０２の端部４０１を越えて延在する第２距離４４４よりも長くすることができる。図１Ａを参照して既に説明したことであるが、第１距離４４２と第２距離４４４との間にオフセットを設けると、Ｆ−ＴＯＳＡ４１０が生成する第１光信号（図４には図示されず）がＦ−ＲＯＳＡ４２０に入射するのを防止することにより干渉を低減することができる。更に、または別の構成として、トランスデューサ４１２及び４２２は、光信号を異なる波長で送受信して干渉を防止する（図２を参照して説明したように）ように選択するか、または構成することができる。ボールレンズ４１６及び４２６の屈折特性は、干渉を防止する（図２を参照して説明したように）ように選択するか、または構成することができる。

光ワイヤレストランシーバ４００は、ＳＦＦＭＳＡ仕様に準拠するように構成することができる。ＳＦＦＭＳＡ仕様に準拠するために、光ワイヤレストランシーバ４００は、例えば図１の光ワイヤレストランシーバ１００の取り付けポスト群１０６及びコネクタピン群１０８よりも長い取り付けポスト群４０６及びコネクタピン群４０８を含むことができる。取り付けポスト群４０６及びコネクタピン群４０８をより長くすることにより、取り付け余裕を光ワイヤレストランシーバ４００に追加することができる。取り付け余裕を追加することにより、Ｆ−ＲＯＳＡ４２０をＰＷＢ４０２の第２表面４０５に取り付けることができ、この第２表面４０５から、取り付けポスト群４０６及びコネクタピン群４０８が延在する。

図５は、分散光信号５０７及び５１７を利用して通信する一対の光ワイヤレストランシーバ５０１及び５１１の特定の実施形態を示している。例えば、光ワイヤレストランシーバ５０１及び５１１の各々は、図４の光ワイヤレストランシーバ群４００のうちの一方とすることができる。光ワイヤレストランシーバ５０１及び５１１は、図４を参照して説明したように、光ワイヤレストランシーバ５０１及び５１１それぞれの端部に取り付けられるＦ−ＴＯＳＡ５０３及び５１３、及びＦ−ＲＯＳＡ５０５及び５１５を含むことができる。

第１光ワイヤレストランシーバ５０１は、第１電気機器５０２に接続することができる。図５の実施形態では、第１電気機器５０２は、第１光ワイヤレストランシーバ５０１から延在する取り付けポスト群５０６及びコネクタピン群５０８に嵌合するソケットを提供することができる。特定の例示的な実施形態では、第１電気機器５０２は、第１光ワイヤレストランシーバ５０１を収容するように構成されるソケット５０９を含むことができる。ソケット５０９は、ＳＦＦＭＳＡ仕様にほぼ準拠するように構成することができる。第１電気機器５０２は更に、配線ジャック５５０を含むことができ、この配線ジャック５５０は、コネクタ５５２に通信ケーブル５５４の端子で嵌合することができる。第１電気機器５０２は、メディアコンバータ機器５０３のような１つ以上の通信部品を含むことができ、このメディアコンバータ機器５０３は信号群を変換して、光ワイヤレストランシーバ５０１と、通信ケーブル５５４の接続先のシステム（図５には図示されず）との間の通信を可能にする。従って、第１電気機器５０２は、発信データ（図５には図示されず）を受信することができ、着信データを、通信ケーブル５５４を介して送信することができる。配線ジャック５５０及びコネクタ５５２によって、ＲＪ４５接続方式を用いたイーサネット接続が可能になるが、任意の通信プロトコル及び接続方式を用いることができる。第２光ワイヤレストランシーバ５１１は、第２電気機器５１２に接続することができる。第１電気機器５０２及び第２電気機器５１２は、例えばビークル（図５には図示されず）に搭載される個別システム群の間の通信を可能にする。別の構成として、第１電気機器５０２は、オンボード機器との通信を可能にし、第２電気機器５１２は、ビークルに搭乗している乗客が使用するパーソナル機器またはポータブル機器との通信を可能にする。

図５に示すように、第１Ｆ−ＴＯＳＡ５０３は、第１光ワイヤレストランシーバ５０１の第１Ｆ−ＲＯＳＡ５０５よりも遠く水平方向に延在することができる。第２光ワイヤレストランシーバ５１１の第２Ｆ−ＴＯＳＡ５１３もまた、第２光ワイヤレストランシーバ５１１から、第２光ワイヤレストランシーバ５１１の第２Ｆ−ＲＯＳＡ５１５よりも遠く延在することができる。図５では、Ｆ−ＴＯＳＡ５０３及び５１３がＦ−ＲＯＳＡ５０５及び５１５を越えて延在する距離の差は、オフセット５４０で表わされる。図１Ａ及び４を参照して既に説明したことであるが、オフセット５４０によって、第１Ｆ−ＴＯＳＡ５０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ５０５との干渉、及び第２Ｆ−ＴＯＳＡ５１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ５１５との干渉を防止することができる。例えば、オフセット５４０が第１Ｆ−ＴＯＳＡ５０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ５０５との間にある結果として、Ｆ−ＴＯＳＡ５０３から送信される第１分散光信号５０７は、第１光ワイヤレストランシーバのＦ−ＲＯＳＡ５０５に入射することができない。同様に、オフセット５４０が第２Ｆ−ＴＯＳＡ５１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ５１５との間にある結果として、Ｆ−ＴＯＳＡ５１３から送信される第２分散光信号５１７は、第２Ｆ−ＲＯＳＡ５１５に入射することができない。

特定の実施形態では、光ワイヤレストランシーバ５０１及び５１１は、整合ペアである。第１光ワイヤレストランシーバ５０１のＦ−ＴＯＳＡ５０３は、第１光ワイヤレストランシーバ５０１の上側表面５２３に沿って配置することができる。第２光ワイヤレストランシーバ５１１のＦ−ＲＯＳＡ５１５は、第２光ワイヤレストランシーバ５１１の上側表面５３３に沿って配置することができる。それに対応するように、第２光ワイヤレストランシーバ５１１のＦ−ＴＯＳＡ５１３は、第２光ワイヤレストランシーバ５１１の下側表面５３５に沿って配置することができ、第１光ワイヤレストランシーバ５０１のＦ−ＲＯＳＡ５０５は、第１光ワイヤレストランシーバ５０１の下側表面５２５に沿って配置することができる。Ｆ−ＴＯＳＡ５０３及び５１３、及びＦ−ＲＯＳＡ５０５及び５１５を互いに相補的に配置することにより、光ワイヤレストランシーバ５０１と５１１との間で授受される分散光信号５０７と５１７との間の弱め合う干渉を低減することができる。

分散光信号５０７及び５１７は、人間の目に見えるスペクトルに含まれる光信号を含むことができる。分散光信号５０７及び５１７は、高速で変調されることにより、分散光信号５０７及び５１７の変調が、人間の視覚で検出することができるよりも高速で行なわれるようになる。別の構成として、これらの分散光信号のうちの一方、または両方は、赤外線信号を利用する場合のような、人間の目に見えるスペクトルに含まれない信号として送信することができる。

特定の実施形態では、第１Ｆ−ＴＯＳＡ５０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ５０５との間の干渉、及び第２Ｆ−ＴＯＳＡ５１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ５１５との間の干渉は、Ｆ−ＴＯＳＡ５０３及び５１３が異なる波長での送信を行なうように構成し、Ｆ−ＲＯＳＡ５０５及び５１５が異なる波長の信号を受信するように構成することにより低減することができる。例えば、第１Ｆ−ＴＯＳＡ５０３は、第１波長λ_１での送信を行ない、第２Ｆ−ＴＯＳＡ５１３は、第１波長とは異なる第２波長λ_２での送信を行なうことができる。更に、または別の構成として、これらのボールレンズの屈折率は、干渉を防止するように選択することができる（図２を参照して説明したように）。更に、または別の構成として、Ｆ−ＴＯＳＡ５０３及び５１３は、Ｆ−ＲＯＳＡ５０５及び５１５から垂直方向に離間させて干渉を防止することができる（図３Ａを参照して説明したように）。

図６は、分散光信号６０７及び６１７を利用して通信する一対の光ワイヤレストランシーバ６０１及び６１１の別の特定の実施形態を示している。例えば、光ワイヤレストランシーバ６０１及び６１１の各々は、図１Ａ〜１Ｃの光ワイヤレストランシーバ群１００のうちの１つの光ワイヤレストランシーバとする、図２の光ワイヤレストランシーバ群２００のうちの１つの光ワイヤレストランシーバとする、または図３Ａ〜３Ｂの光ワイヤレストランシーバ群３００のうちの１つの光ワイヤレストランシーバとすることができる。

第１光ワイヤレストランシーバ６０１は、第１電気機器（図６には図示されず）に接続されることにより、第１システム（図６には図示されず）と第２光ワイヤレストランシーバ６１１に接続される第２システム（これも図６には図示されず）との間の通信を可能にする。例えば、第１光ワイヤレストランシーバ６０１は、航空機（図６には図示されず）に搭載されるオンボードシステムに接続することができ、第２光ワイヤレストランシーバ６１１は、航空機（これも図６には図示されず）の客室内で使用される第２オンボードシステムまたは電子機器に接続することができる。

図６に示すように、第１Ｆ−ＴＯＳＡ６０３は、第１光ワイヤレストランシーバ６０１の第１Ｆ−ＲＯＳＡ６０５よりも遠く垂直方向（図６に示す下降方向）に延在することができる。第２光ワイヤレストランシーバ６１１の第２Ｆ−ＴＯＳＡ６１３もまた、第２光ワイヤレストランシーバ６１１から、第２光ワイヤレストランシーバ６１１の第２Ｆ−ＲＯＳＡ６１５よりも遠く延在することができる。図６では、Ｆ−ＴＯＳＡ６０３及び６１３がＦ−ＲＯＳＡ６０５及び６１５を越えて延在する距離の差は、オフセット６４０で表わされる。図１Ａ、４、及び５を参照して既に説明したことであるが、オフセット６４０によって、第１Ｆ−ＴＯＳＡ６０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ６０５との間の干渉、及び第２Ｆ−ＴＯＳＡ６１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ６１５との間の干渉を防止することができる。例えば、オフセット６４０が第１Ｆ−ＴＯＳＡ６０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ６０５との間にある結果として、Ｆ−ＴＯＳＡ６０３から送信される第１分散光信号６０７は、第１光ワイヤレストランシーバのＦ−ＲＯＳＡ６０５に入射することができない。同様に、オフセット６４０が第２Ｆ−ＴＯＳＡ６１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ６１５との間にある結果として、Ｆ−ＴＯＳＡ６１３から送信される第２分散光信号６１７は、Ｆ−ＲＯＳＡ６１５に入射することができない。

特定の実施形態では、光ワイヤレストランシーバ６０１及び６１１は、整合ペアである。図６の配置を参照するに、第１光ワイヤレストランシーバ６０１のＦ−ＴＯＳＡ６０３が、第１光ワイヤレストランシーバ６０１の右側端部６２３に配置される（コネクタピン６０９から離れて位置する）のに対し、Ｆ−ＲＯＳＡ６０５は、第１光ワイヤレストランシーバ６０１の左側端部の方に配置される（コネクタピン６０９に隣接する）。第２光ワイヤレストランシーバ６１１のＦ−ＲＯＳＡ６１５は、第２光ワイヤレストランシーバ６１１の右側端部６３１に（コネクタピン６１９に隣接して）、かつ第１光ワイヤレストランシーバ６０１のＦ−ＴＯＳＡ６０３に対向して配置される。第２光ワイヤレストランシーバ６１１のＦ−ＴＯＳＡ６１３は、第２光ワイヤレストランシーバ６１１の左側端部６３３に（コネクタピン６１９の反対側に）、かつ第１光ワイヤレストランシーバ６０１のＦ−ＲＯＳＡ６０５に対向して配置される。Ｆ−ＴＯＳＡ６０３及び６１３、及びＦ−ＲＯＳＡ６０５及び６１５を互いに相補的に配置することにより、光ワイヤレストランシーバ６０１と６１１との間で授受される分散光信号６０７と６１７との間の弱め合う干渉を低減することができる。

分散光信号６０７及び６１７は、人間の目に見えるスペクトルに含まれる光信号を含むことができる。分散光信号６０７及び６１７は、高速で変調されることにより、分散光信号６０７及び６１７の変調が、人間の視覚で検出することができるよりも高速で行なわれるようになる。別の構成として、これらの分散光信号６０７及び６１７のうちの一方、または両方は、例えば赤外線信号を利用する場合のように、人間の目に見えるスペクトルに含まれない信号として送信することができる。

特定の実施形態では、第１Ｆ−ＴＯＳＡ６０３と第１Ｆ−ＲＯＳＡ６０５との間の干渉、及び第２Ｆ−ＴＯＳＡ６１３と第２Ｆ−ＲＯＳＡ６１５との間の干渉は、Ｆ−ＴＯＳＡ６０３及び６１３が異なる波長での送信を行なうように構成し、Ｆ−ＲＯＳＡ６０５及び６１５が異なる波長の信号を受信するように構成することにより低減することができる。例えば、第１Ｆ−ＴＯＳＡ６０３は、第１波長λ_１での送信を行なうことができ、第２Ｆ−ＴＯＳＡ６１３は、第１波長とは異なる第２波長λ_２での送信を行なうように構成することができる。更に、または別の構成として、これらのボールレンズの屈折率は、干渉を防止するように選択することができる（図２を参照して説明したように）。更に、または別の構成として、Ｆ−ＴＯＳＡ６０３及び６１３は、Ｆ−ＲＯＳＡ６０５及び６１５から水平方向に離間させて干渉を防止することができる（図３Ａを参照して説明したように）。

図７は、民間旅客航空機のようなビークル７００の機内客室７０２の一部７０３の特定の実施形態の切り欠き図であり、光ワイヤレスネットワーク７０１によって、１つ以上のオンボードシステム７０４と、機内客室７０２内で使用される１つ以上の電子機器７３０〜７３４との間の通信が可能になる。機内客室７０２内で使用される光ワイヤレスネットワーク７０１は、図１Ａ〜６を参照して説明した複数の光ワイヤレストランシーバを用いることができる。

１つ以上のオンボードシステム７０４は、機内娯楽（ｉｎ−ｆｌｉｇｈｔｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ：ＩＦＥ）サーバ、ワイヤレス空対地インターネットサーバ、電話機空対地中継システム、ＩＦＥ（機内娯楽）サービスまたは他の機内課金サービスの支払システム、または乗客が接続を希望する接続先の他の任意の種類のオンボードシステムと、を含むことができる。１つ以上のオンボードシステム７０４は更に、客室乗務員をサポートするシステム群を含むことができる。例えば、これらのオンボードシステム７０４は、食物及び飲料サービス、または他の客室サービスに関するシステム群を含むことができる。電子機器７３０〜７３４は、個人用ＩＦＥ（機内娯楽）機器、ノートブックコンピュータ７３３のようなパーソナルコンピュータ、スマートフォン７３４のようなハンドヘルドデバイス、または他の機器を含むことができる。１つ以上のオンボードシステム７０４は、例えば有線接続を介して第１の複数の光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２に接続することができる。１つ以上のオンボードシステム７０４は、第１電気信号７０５を第１の複数の光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２に供給する。第１の複数の光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２は、第１電気信号７０５を変調して、分散光信号７６０〜７６３を生成することができる。分散光信号７６０〜７６３は、機内客室７０２内に放出されて、第２の複数の光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５４との通信が可能になる。第２の複数の光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５４は電子機器７３０〜７３４に接続することができる。このようにして、オンボードシステム７０４及び電子機器７３０〜７３４は、第１の複数の光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２、及び第２の複数の光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５４を介して通信することができる。

光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２は、客室灯を含むことにより、または客室灯内に組み込まれることにより、分散光信号７６０〜７６２が、客室照明の光源となることができる。光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２は、光ワイヤレストランシーバ７１０及び７１１のような頭上照明とすることができる、またはこれらの光ワイヤレストランシーバは、乗客の個人用読書灯とすることができる。別の構成として、光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２は、分散光信号７６０〜７６３を、赤外スペクトル信号のような、可視スペクトルに含まれない信号として送信することができる。更に、または別の構成として、光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２は、可視スペクトルに含まれる分散光信号７６０〜７６３を、他の客室灯（客室頭上照明または乗客の個人用読書灯のいずれか）が点灯しているときに送信することができ、可視スペクトルに含まれない分散光信号７６０〜７６３を、他の客室灯が消灯しているときに送信することができる。

個人用ＩＦＥ機器７３０〜７３２は、機内映画または他のＩＦＥ（機内娯楽）を、第１分散光信号７６０〜７６２を介して放送される信号を受信することができる。第１分散光信号７６０〜７６２は、客室照明を提供する頭上式客室照明として機能する第１光ワイヤレストランシーバ７１０及び７１１から送信することができる。第１光ワイヤレストランシーバ７１０及び７１１のうちの一方は、これらの電子機器のうちの１つよりも多くの電子機器の通信を可能にする。例えば、第１光ワイヤレストランシーバ７１０は、サービスを個人用ＩＦＥ機器７３０及び７３１に、ノートブックコンピュータ７３３に提供することができる。個人用ＩＦＥ機器７３０〜７３２は、第１分散光信号７６０〜７６２を、第２光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５２のそれぞれを介して受信することができる。

個人用ＩＦＥ機器７３０〜７３２はデータを、第２光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５２を介して送信することができる。例えば、個人用ＩＦＥ機器７３１は娯楽選択データまたは他のデータを、第２光ワイヤレストランシーバ７５１を介して第１光ワイヤレストランシーバ７１０に送信することができる。特定の実施形態では、第２光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５２を介して第１光ワイヤレストランシーバ７１０〜７１２に送信されるデータは、可視スペクトルに含まれない波長で送信されることにより、機内客室７０２内の不要な光源によって引き起こされる乗客のイライラ、または不快感を低減することができる。

機内客室７０２内の光ワイヤレスネットワーク７０１によって更に、ノートブックコンピュータ７３３及びスマートフォン７３４のような他の電子機器との通信が可能になる。ノートブックコンピュータ７３３及びスマートフォン７３４が光ワイヤレスネットワークを介して通信を行なう場合、ノートブックコンピュータ７３３及びスマートフォン７３４のそれぞれには、第２光ワイヤレストランシーバ７５３及び７５４を設ける、取り付けることができる、またはノートブックコンピュータ７３３及びスマートフォン７３４をそれぞれ、第２光ワイヤレストランシーバ７５３及び７５４に接続することができる。別の構成として、または更に、ジャックを１つ以上の背もたれ７４０〜７４２に設けて、ノートブックコンピュータ７３３及びスマートフォン７３４が、第２光ワイヤレストランシーバ７５０〜７５２のうちの１つの第２光ワイヤレストランシーバのような内蔵型の第２光ワイヤレストランシーバを使用することができるようにする。図７では、ノートブックコンピュータ７３３は、データを第２光ワイヤレス信号７７３に載せて、第２光ワイヤレストランシーバ７５３を介して送信するものとして図示されている。スマートフォン７３４は、データを第２光ワイヤレストランシーバ７５４で、第１光ワイヤレス信号７６３を介して受信し、データを第２光ワイヤレストランシーバ７５４から第２光ワイヤレス信号７７４を介して送信するものとして図示されている。第１光ワイヤレス信号７６３及び第２光ワイヤレス信号７７４は、第１光ワイヤレストランシーバ７１２との間で授受することができる。第１光ワイヤレストランシーバ７１２は、第２光信号を復調して第２電気信号７０７を生成することができる。第１光ワイヤレストランシーバ７１２は、第２電気信号７０７を１つ以上のオンボードシステム７０４に、例えば有線接続を介して送信することができる。

図８は、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３がデータを第１送信側機器８１１から第２受信側システム８８１に、複数の第２個別光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３を介して、多入力多出力（“ＭＩＭＯ”）伝送により送信する環境の特定の実施形態を示している。複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３も、データを第２送信側機器８６１から第１受信側機器８３１に複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３を介して送信することができる。複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３及び複数の第２個別光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３は、図１Ａ〜１Ｃ、２、３Ａ〜３Ｂ、及び４のそれぞれを参照して説明した光ワイヤレストランシーバ１００，２００，３００，及び４００の特定の実施形態のうちの１つ以上の実施形態を含むことができる。光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３及び８３０〜８３３の各光ワイヤレストランシーバは、信号を所望のカバレッジ範囲内で送受信するように配置することができる。例えば、第１の複数の光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３は、カバレッジエリア８２０〜８２３を有するものとして図示されている。カバレッジ範囲８２０〜８２３は、図８に示す光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３の各光ワイヤレストランシーバについて同一とすることができる電力半値角８２５によって規定することができるか、またはこれらのカバレッジ範囲は、光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３を用いることができる動作環境の性質によって、または光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３を用いることができる用途によって異なるが、異なる形状とすることができる。

光ＭＩＭＯ（多入力多出力）伝送では、信号は、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３と複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３との間の複数の冗長位置から送信される。前に説明したように、光ワイヤレス通信は、見通し線を、通信しているトランシーバの間に必要とする。しかしながら、図８の光ＭＩＭＯ伝送では、障害物８５０が複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３と複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３との間の１つ以上の見通し線を遮ってしまう場合、これらの信号はそれでも、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３と複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３との間で授受することができる。障害物８５０が移動すると、他の見通し線は、他の見通し線がクリアな状態で遮られる。

第１の複数の光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３から送信されている信号、及び第２の複数の光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３から送信されている信号の各信号は冗長信号であるので、複数の受信側光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３が受信する信号のインスタンスを１つだけ、第２受信側システム８８１に供給すればよい。従って、特定の実施形態では、複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３が受信する信号の出力は、第２受信信号比較器８７１に入力することができる。第２受信信号比較器８７１は、複数の第２光ワイヤレストランシーバ８３０〜８３３のうちの何れの第２光ワイヤレストランシーバが最大強度の信号を受信したかを判断することができる。次に、最大強度の信号を第２受信側システム８８１に供給することができる。従って、例えば第２光ワイヤレストランシーバ８３０，８３１，及び８３３がそれぞれ、信号を、障害物のない見通し線８９０，８９１，及び８９３のそれぞれに沿って受信する場合、第２受信信号比較器８７１は、第２光ワイヤレストランシーバ８３０，８３１，及び８３３のうちの何れの第２光ワイヤレストランシーバが最大強度の信号を受信したかを判断することができ、次に、当該信号を第２受信側システム８８１に供給することができる。このようにして、第２受信側システム８８１は、例えば第２光ワイヤレストランシーバ８３２が、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３の全てに至るクリアな見通し線を確保することができず、かつ第２光ワイヤレストランシーバ８３１が、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３のうちの１つの第１光ワイヤレストランシーバに至る斜めの見通し線しか確保できない場合でも、第１送信側システム８１１から送信される信号を受信することができる。それに対応するようにして、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３が受信する信号の出力は、第１受信信号比較器８２１に入力することができる。第１受信信号比較器８２１は、複数の第１光ワイヤレストランシーバ８１０〜８１３のうちの何れの第１光ワイヤレストランシーバが最大強度の信号を受信したかを判断することができる。次に、最大強度の信号を第１受信側システム８３１に供給することができる。

図９は、光ワイヤレス通信をビークル内で行なう方法９００の特定の例示的な実施形態のフロー図である。光ワイヤレス通信は、図１Ａ〜１Ｃ、２、３Ａ〜３Ｂ、及び４のそれぞれの光ワイヤレストランシーバ１００，２００，３００，及び４００のうちの１つ以上の光ワイヤレストランシーバのような光ワイヤレストランシーバを用いて行なうことができる。方法９００は、例えば図５の第１光ワイヤレストランシーバ５０１、及び第２光ワイヤレストランシーバ５１１のような一対の光ワイヤレストランシーバによって実行することができる。方法９００は、図７を参照して説明したように、ビークル内で実行することができる。

ステップ９０２では、第１電気信号をビークルのオンボードシステムから受信することができる。例えば、第１電気信号は、図１Ａを参照して説明したように、コネクタピン群１０８に供給される発信データ１３１を含むことができる。図５を参照して説明したように、第１光ワイヤレストランシーバ５０１は、第１電気信号を、オンボードシステムに通信ケーブル５５４を介して接続される第１電気機器５０２から受信することができる。ステップ９０４では、第１電気信号を第１波長の第１変調光信号に変換することができる。例えば、第１電気信号は、第１光信号１１３に、図１Ａの送信機コントローラ１３０及び光源１１２により変換することができる。第１変調光信号の変調は、人間の目では殆ど検出できない。例を挙げると、第１波長は、可視スペクトルに殆ど含まれないので、人間の目では検出できない。別の例では、第１変調光信号は、高い周波数で変調されるので、第１波長が可視スペクトルに含まれるかどうかに関係なく、第１変調光信号の変調は、人間の目では検出できない。

ステップ９０６では、第１変調光信号を屈折させて、第１分散光信号を生成することができる。例えば、図１の第１変調光信号１１３は、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第１部分１１５に供給することができる。第１ボールレンズ１１６は、第１変調光信号１１３を屈折させて、第１分散光信号１１９を、第１ボールレンズ１１６の第１表面１０１の第２部分１１７で生成することができる。ステップ９０８では、第１分散光信号をビークルの機内客室のボリューム内に送信することができる。第１分散光信号は、機内客室の電子機器により、第１見通し光伝送路を介して検出可能である。例えば、図７の第１分散光信号７６０は、第１光ワイヤレストランシーバ７１０から、ビークル７００の機内客室７０２内に送信される。図８を参照して説明したように、第１分散光信号は、略円錐形を有する範囲８２０〜８２３全体に送出することができる。

ステップ９１０では、第２波長の第２光信号を、第２見通し光伝送路を介して、電子機器から受信することができる。第２光信号は人間の目では検出できない。例えば、図７の電子機器７３１のような電子機器は、第２光信号７７１を、第１光ワイヤレストランシーバ７１０に送信することができる。ステップ９１２では、第２光信号を収束させて、第２収束光信号を生成することができる。例えば、図１Ａの第２光信号１２３は、第２ボールレンズ１２６の第２表面１０３の第３部分１２５に入射する。第２ボールレンズ１２６は、第２光信号１２３を収束させて、第２収束光信号１２９を検出器１２２に供給することができる。

ステップ９１４では、第２収束光信号１２９を復調して、第２電気信号を生成することができる。例えば、図１Ａの検出器１２２、及び受信機コントローラ１３２は、第２収束光信号１２９を復調して、コネクタピン群１０８に供給される着信データ１３３を生成することができる。ステップ９１６では、第２電気信号をオンボードシステムに供給することができる。例えば、図７の第１光ワイヤレストランシーバ７１２は、第２光信号７７４を受信し、変調して第２電気信号７０７を生成した後、第２電気信号７０７を１つ以上のオンボードシステム７０４に供給することができる。

本明細書において説明される実施形態の例示は、種々の実施形態の構造の概要を理解できるために行なわれる。これらの例示は、本明細書において説明される構造または方法を利用する装置及びシステムの構成要素及び特徴の全てについての包括的な説明として利用されてはならない。他の多くの実施形態が存在することは、この技術分野の当業者には、本開示を精読すれば明らかである。他の実施形態を利用し、本開示から導き出すことにより、構造的かつ論理的な代替及び変更を本開示の範囲から逸脱しない限り行なうことができる。例えば、方法ステップは、これらの図に示される順番とは異なる順番で実施することができる、または１つ以上の方法ステップは、省略することができる。従って、本開示及びこれらの図は、例示として捉えられるべきであり、限定として捉えられるべきではない。

更に、特定の実施形態を本明細書において例示し、記載してきたが、同じ、または同様の結果を達成するためにこの後続いて考案されるいずれの構成も、開示された特定の実施形態の代わりに用いることができることを理解されたい。本開示は、種々の実施形態に関するこの後に続くあらゆる、かつ全ての適応形態または変形形態を含むものである。これらの上記実施形態の組み合わせ、及び本明細書において詳細には説明されていない他の実施形態が存在することは、この技術分野の当業者であれば、本説明を精読すれば明らかである。

本開示の要約は、要約が請求項の範囲または意味を解釈する、または規定するために用いられることがないという理解の下に提示される。更に、これまでの詳細な説明において、種々の特徴をグループ化してまとめるか、または単一の実施形態の中で記載することにより、本開示を簡素化することができる。本開示は、請求される実施形態が、各請求項に明示的に列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を表わしているものとして解釈されるべきではない。多くの特徴を必要とするのではなく、以下の請求項が示しているように、請求される主題は、開示されるこれらの実施形態の全ての実施形態の特徴群の全てよりも少ない特徴にある。

Claims

略平坦なベース部と、
第１波長の第１光信号（１１３）を送信するように構成される光源（１１２）と、
前記光源（１１２）に接続される第１ボールレンズ（１１６）であって、該第１ボールレンズ（１１６）が第１表面（１０１）を有し、該第１表面（１０１）が、第１部分（１１５）と、該第１部分（１１５）とは反対側の第２部分（１１７）と、を含み、前記第１表面（１０１）が、前記第１光信号（１１３）を前記光源（１１２）から前記第１部分（１１５）で受信し、かつ前記第１光信号（１１３）を前記第１部分（１１５）及び前記第２部分（１１７）で屈折させて、第１分散光信号（１１９）を生成するように構成され、該第１分散光信号（１１９）が、リモート受信機で、第１見通し伝送路を介して受信されるように構成される、前記第１ボールレンズ（１１６）と、
第２波長の第２収束光信号（１２９）を受信するように構成される検出器（１２２）と、
前記検出器（１２２）に接続される第２ボールレンズ（１２６）であって、該第２ボールレンズ（１２２）が第２表面（１０３）を有し、該第２表面（１０３）が、第３部分（１２５）と、該第３部分（１２５）とは反対側にあって前記検出器（１２２）に隣接する第４部分（１２７）と、を含み、前記第３部分（１２５）が、第２光信号（１２３）を、第２見通し伝送路を介してリモート送信機から受信し、かつ前記第２光信号（１２３）を前記第３部分（１２５）及び前記第４部分（１２７）で屈折させて、前記第２光信号（１２３）を収束させて第２収束光信号（１２９）を生成するように構成される、前記第２ボールレンズ（１２６）と、
前記光源（１１２）及び前記検出器（１２２）に動作可能に接続されるコントローラ（１３０、１３２）と、を備え、該コントローラ（１３０）は、発信データを受信し、かつ前記第１光信号（１１３）を変調して前記発信データを送信するように構成された第１電気信号（１１１）を生成するように構成され、前記コントローラ（１３０、１３２）は、第２電気信号（１２１）を前記検出器（１２２）から受信し、かつ前記第２電気信号（１２１）を復調して着信データを生成するように構成され、
前記光源（１１２）は、前記略平坦なベース部から第１方向（１５０）に第１距離（１４４）だけ延在し、
前記検出器（１２２）は、前記略平坦なベース部から前記第１方向（１５０）に第２距離（１４５）だけ延在し、
前記第１距離（１４４）は、前記第２距離（１４５）よりも第１差分だけ上回り、かつ前記第１差分は、前記第２ボールレンズ（１２６）が、前記第１分散光信号（１１９）を前記第１ボールレンズ（１１６）から受信するのを防止するように設定され、
前記第１方向（１５０）は、前記略平坦なベース部の面に略直交する方向か、または前記略平坦なベース部の前記面に略平行な方向であり、
前記略平坦なベース部は、スモールフォームファクタトランシーバマルチソースアグリーメント（ＳＦＦＭＳＡ）に準拠する寸法を有する、
光ワイヤレストランシーバ（１００）。
前記光源（１１２）及び前記検出器（１２２）は、前記略平坦なベース部の両側縁部に隣接して配置される、請求項１に記載の光ワイヤレストランシーバ（１００）。
前記略平坦なベース部は、前記コントローラ（１３０）をスモールフォームファクタトランシーバマルチソースアグリーメント（ＳＦＦＭＳＡ）に準拠するように構成される複数のコネクタピン（１０８）に接続する寸法及び配線ピン配列を有する、請求項１または２に記載の光ワイヤレストランシーバ（１００）。
前記コントローラ（１３０、１３２）は、送信機コントローラ（１３０）と、受信機コントローラ（１３２）と、を含み、前記送信機コントローラ（１３０）及び前記受信機コントローラ（１３２）は、少なくとも２つの個別の物理デバイスを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の光ワイヤレストランシーバ（１００）。
前記第１波長は前記第２波長とは異なる、請求項１から４のいずれか一項に記載の光ワイヤレストランシーバ。
前記光ワイヤレストランシーバ（１００）は光ワイヤレスネットワーク（７０１）により用いられ、前記光ワイヤレスネットワーク（７０１）は、ビークル（７００）の機内客室（７０２）内で少なくとも１つの電子機器（７３０〜７３４）との光ワイヤレス通信を可能にするように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の光ワイヤレストランシーバ（１００）。