JPH0862039A - 光空間伝送の受光装置 - Google Patents

光空間伝送の受光装置

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JPH0862039A
JPH0862039A JP6202090A JP20209094A JPH0862039A JP H0862039 A JPH0862039 A JP H0862039A JP 6202090 A JP6202090 A JP 6202090A JP 20209094 A JP20209094 A JP 20209094A JP H0862039 A JPH0862039 A JP H0862039A
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lens
light receiving
light
receiving device
optical space
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JP6202090A
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Hideyuki Nakanishi
英行 中西
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集光率の大きい光学系であって、指向性の広
い受光装置を得る。 【構成】 レンズ41の側面に反射鏡10を備えることによ
り、直接に受光素子５に入射しなかった光も反射鏡10で
反射して受光素子５に入射され、またレンズ41を反射鏡
10とフィットさせることによって、レンズ表面で屈折し
た光がそのまま反射鏡に入射されるので、反射鏡への入
射角度が大きくなり、一旦入射した光がレンズ外へ出る
ことなく、効率的に受光素子に到達する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線による光空間伝
送装置において、特に受光角を拡大した受光装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＡＶ機器間の信号伝送をコードレ
スで行おうとする試みがなされている。その手段として
は、本来電波を用いるのが好ましいが、電波法の規制か
らもっぱら赤外線による光伝送が用いられている。図18
は光空間伝送の代表的な構成図を示す。図18において、
１は変調回路、２は発光素子駆動回路、３は発光素子、
４はレンズ、５は受光素子、６は増幅器、７は復調回路
である。
【０００３】このような光空間伝送装置を用いて光空間
伝送する場合、送信側からの入力Ｓ1を変調回路１で光
変調し、その光変調出力に基づき発光素子３の発光素子
駆動回路２にて発光素子３を駆動し、光Ｌを空間に放射
する。受信側のレンズ４で受光素子５に前記光Ｌを集光
し、所定レベルに増幅器６で増幅後、復調回路７で光の
信号に復調し出力Ｓ2を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図18の
ような光空間伝送装置を用いて光空間伝送する場合、次
のような課題が発生する。
【０００５】(1) 必要なＳ／Ｎを確保しながら如何に到
達距離を延ばすか。
【０００６】(2) 指向性を如何に広くするか。
【０００７】このように、限られた伝送帯域，伝送パワ
ーの中で前記(1)の課題を解決するためには、レンズ４
の面積を大きくして、より多くの光を受光素子５に入射
するようにするのが最も効果的である。しかし一般的な
レンズ形状では、受光素子５の受光面積に対し、(レン
ズの開口数は変えずに)レンズ４の面積を大きくすれ
ば、それだけ指向性が狭くなるという問題点がある。こ
のことを図19に示している。
【０００８】図19に示す(a)と(b)の２つのレンズ４は開
口数が同じで、(b)はレンズ面積だけを(a)より大きくし
ている。また、このとき受光素子５の面積は両者とも同
じである。図19から受光素子５の面積に対してレンズ４
の面積が小さい(a)の方が広い指向性が得られることは
明白である。他方、(b)のようにレンズ４の面積を大き
くする分、受光素子５の受光面積を大きくして指向性が
狭くなるのを防ぐ手段があるが、一般的に受光素子５の
受光面積を大きくすれば、受光素子の端子間容量が面積
に比例して増大し、このため周波数特性や雑音特性の劣
化につながる。
【０００９】したがって、レンズ面積が大きくなった
分、受光パワーは大きくなるが、逆に雑音特性や周波数
特性の劣化のため、さほど効果が得られないばかりか、
受光素子のチップ面積を大きくすることによるコストア
ップも考慮すればあまり得策とは言えない。
【００１０】以上のようにＳ／Ｎを改善し、到達距離を
拡大するには受光素子５の受光面積を小さくし、かつレ
ンズ４の面積を大きくすればよいが(集光率を大きくす
ればよいが)、逆に指向性が狭くなるという問題点があ
った。
【００１１】本発明は、上記した問題点を解決するため
になされたもので、集光率の大きい光学系でありながら
指向性の広い光空間伝送の受光装置を得ることを目的と
する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記した課題を解決
し、目的を達成するために、本発明の光空間伝送の受光
装置は、少なくとも底面の広い方を光入射面とした円錐
台形状の第１のレンズと、前記第１のレンズの底面に空
間的な隙間なく接合された受光素子を備え、必要に応じ
て前記レンズの側面を被うように接合された円錐台形状
の反射鏡を備え、または前記レンズの側面に蛍光塗装を
施し、または前記第１のレンズと所定の間隔で光を集光
させて第１のレンズに入射させるようにした第２のレン
ズを備え、または前記第１のレンズの光入射面を被うよ
うに接合され屈折率が前記第１のレンズより小さい第２
のレンズを備えるようにしたものである。
【００１３】
【作用】本発明によれば、レンズ側面に反射鏡を備える
ことにより、直接受光素子に入射しなかった光も反射鏡
で反射して受光素子に入射され、またレンズを反射鏡と
フィットさせることによって、レンズ表面で屈折した光
がそのまま反射鏡に入射されるので、反射鏡への入射角
度が大きくなり、一旦入射した光がレンズ外へ出ること
なく、効率的に受光素子に到達する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
しながら説明する。図１(a)は本発明の第１の実施例に
おける光空間伝送の受光装置の側断面図、また図２(a)
は図１(a)の光空間伝送の受光装置の分解透視図を示し
たものである。なお、図１(b)，図２(b)については後述
する。図１(a)および図２(a)において、41はレンズ、５
は受光素子、10は反射鏡である。図１(a)，図２(a)に示
すようにレンズ41は円錐台形状であり、円錐台の底面の
面積の広い方を光入射面41aとし、レンズ41の光入射面4
1aはある程度光を集光するために凸面となっている。ま
た、受光素子５は円形でレンズ41の他方の底面41bに埋
め込まれている。また反射鏡10はレンズ41の側面を被う
ように、空間的な隙間なく取り付けられている。
【００１５】上記のように構成された光空間伝送の受光
装置の動作について、図３および図４の動作説明図を用
いて説明する。まずレンズ41は、ある程度集光させて光
Ｌを受光素子５に導く役割を行うとともに、レンズ面の
受光角度(以下、光軸とレンズに入射する光Ｌとのなす
角を受光角θ1と表し、レンズ面の法線とレンズに入射
する光Ｌとのなす角を入射角θ2と表す)が大きくなって
も、レンズ41の表面での屈折により受光素子５の方向に
光を導く役割をする。反射鏡10は、レンズ41の受光角θ
1が大きくなって、受光素子５に光が直接当たらなくな
っても、図３に示すように反射鏡10で反射させて受光素
子５(矢印Ｂ方向)に光Ｌを導く役割をする。
【００１６】一般的に、本実施例に示すような反射鏡10
を用いた場合、反射鏡10の反射面に対し鋭角に光が進入
する程、図３に示すように受光素子５に光が到達しやす
くなる。これは、反射鏡10の反射面への光Ｌの入射角θ
3が小さいと、図４に示すように入射した光Ｌが反射を
繰り返し、やがては外(矢印Ｃ方向)へ出て行くためであ
る。
【００１７】本実施例では、反射鏡10の反射面に対し、
光ができるだけ鋭角に入射するようにしている。これ
は、レンズ41の形状を円錐台形状にし、レンズ41の側面
に接合させて反射鏡10を設け、かつ受光素子５をレンズ
41の底面41bに接合させたことにより実現している。こ
のことを、レンズが一般的な集光レンズである場合と、
本実施例に示す場合と比較して説明する。
【００１８】図５はレンズが一般的な集光レンズである
場合の光の進路を示した図である。以下、この一般的な
集光レンズを本発明のレンズ41と区別してレンズ４と表
記する。一般的な集光レンズの場合、図５に示すように
レンズ４に入射した破線図示の光Ｌは、レンズ４の表面
４aでまず屈折し、次いで裏面４bで屈折する。このとき
一般にレンズの屈折率は空気の屈折率より大きいため、
レンズ表面の光の屈折角は入射角より小さくなり、レン
ズ面の法線方向に光が屈折され、逆にレンズ４を透過し
た光Ｌがレンズ４の裏面４bで屈折するときは屈折角の
方が入射角より大きくなる。このようにレンズ裏面での
屈折作用のため、受光角が大きくなれば、多くの光はレ
ンズ裏面での屈折角が大きくなり、反射鏡10の反射面に
対し小さい入射角度で入射し、反射を繰り返して外(矢
印Ｃ方向)へ出て行ってしまう。
【００１９】これに対し、レンズ４が本実施例に示すレ
ンズ41の形状の場合、光の屈折はレンズ41の表面で屈折
するが、この屈折方向はレンズ面の法線方向となるた
め、レンズ面が凸面であれば、図６に示すように光Ｌは
受光素子５の方向に屈折することになる。本実施例で
は、レンズ41に反射鏡10，受光素子５が接合されて一体
形状となっているため、レンズ41の表面で屈折した光Ｌ
はそのまま受光素子５もしくは反射鏡10に入射し、特に
レンズ41の表面での屈折により、反射鏡10の反射面には
光が鋭角に入射することになり、効率良く受光素子５に
光が到達するため、指向性の拡大につながる。
【００２０】このように、本実施例では、レンズ41への
光の入射角が大きくなっても、反射鏡10の作用により、
受光素子５まで光が到達するようになり、また反射鏡10
の内面に接合するように成形された円錐台形状のレンズ
41の作用により、反射鏡10が効率良く作用し、より多く
の光が受光素子５に到達することになる。すなわち、レ
ンズ表面の面積に対し、受光素子５の面積を小さくして
も、指向性の広い光空間伝送の受光装置を得ることがで
きる。
【００２１】なお、前記実施例では、円錐台形状のレン
ズ41の光入射面を凸面として説明を行ったが、この凸面
の形状は球面でも非球面でも、本発明の効果を損なうこ
とはないことは明らかである。
【００２２】また、レンズ41の光入射面の形状は凸面で
ある必要はなく、用途によっては平面でも支障がない。
つまりレンズ41の光入射面の形状が平面であるとき、レ
ンズ41の正面から入射する光Ｌは、図７の実線に示すよ
うにそのままの入射角度で反射鏡10に入射し、特にレン
ズ41の外周付近に入射した光は受光素子５へ到達しにく
くなるが、レンズ41へ斜めに入射する(図７の破線で示
す)場合、図７のａの部分に入射した光Ｌは、レンズ面
が凸面の場合よりもレンズ面に対しての入射角度が相対
的に大きくなるので、それだけ屈折角が大きくなり、受
光素子５へ光が到達しやすくなるという効果がある。
【００２３】レンズ41の光入射面41aを平面にしたとき
の指向特性Ｄ(レンズ面積対受光素子面積の比を25：１
にしたときの本発明での代表的な特性)を図８の実線、
レンズ41の光入射面を凸面にしたときの代表的な指向特
性Ｅ(同じくレンズ面積対受光素子面積の比を25：１に
したときの本発明での代表的な特性)を図８の破線でそ
れぞれ示し、両者の特性を比較すると、図８の実線に示
す指向特性Ｄのようにレンズ41への受光角度(横軸)が小
さいときは、前記実施例に比べて受光素子５への入射光
パワー(縦軸)は劣るが、受光角度を大きくしても、さほ
ど入射光パワーが劣化しない特長を有する。
【００２４】また、前記実施例では、反射鏡10の素材に
ついて特に指定はしていないが、この反射鏡10の素材
は、金属やプラスチック等の加工を必要とする素材であ
る必要はなく、例えば、蛍光塗料をレンズ41の側面に塗
装することで反射鏡10の機能を持たせることも可能であ
る。さらには、前記実施例に示すような特別な反射鏡10
がなくても、レンズ41の側面での光の反射を利用して反
射鏡の役割を持たせることもできる。このときの実施例
を図１(b)，図２(b)に示す。
【００２５】図１(b)は本発明の第２の実施例における
光空間伝送の受光装置の側面図、図２(b)は図１(b)の光
空間伝送の受光装置の分解透視図を示したものである。
反射鏡10がないことを除いて、その構成は前記第１の実
施例と同一であり、動作も前記第１の実施例と同様であ
るが、前記第１の実施例では反射鏡10で光を反射させて
受光素子５に光を集光させていたのに対して、第２の実
施例では、レンズ41の側面で光を反射させて受光素子５
に光を導いている。つまり、レンズ41に入射した光がレ
ンズ41の側面に入射する際、その入射角度が臨界角より
大きいと、レンズ41から空中に進む光はなくなってしま
い、全ての光が反射するという光の性質を利用したもの
である。この臨界角は、レンズ41が、例えばプラスチッ
クレンズで、その屈折率を1.5としたとき、約42度とな
り、42度よりも大きい入射角度でレンズ41の側面に入射
した光はすべて反射することになる。レンズ41の側面へ
の入射角度が小さいと、たとえレンズ41の側面に反射鏡
を設けていても、受光素子５に到達する光は少ないこと
から、反射鏡10がなくても、指向性の拡大に与える影響
は大きい。
【００２６】また、前記実施例では、レンズ41の形状お
よび反射鏡10の形状を円錐台形状としたが、これらの形
状を図９に示す角錐台形状にすること、円錐台の母線を
直線でなく、図10に示すように曲線にすることなど様々
な形態があり、これらの応用形態を採っても基本的な効
果は前記実施例を変わらず得られることは言うまでもな
い。
【００２７】図11(a)は本発明の第３の実施例における
光空間伝送の受光装置の側断面図、また図12(a)は図11
(a)の光空間伝送の受光装置の分解透視図を示したもの
である。図11(a)および図12(a)において、41はレンズ
で、第１のレンズという。42はレンズで、第２のレンズ
という。５は受光素子、10は反射鏡である。図11(a)，
図12(a)示すように第１のレンズ41は円錐台形状であ
り、第１のレンズ41の光入射面41aは、ある程度光の集
光作用を持たせるために凸面となっている。また、受光
素子５は円形で、第１のレンズ41の底面に埋め込まれて
いる。また同様に反射鏡10も第１のレンズ41の側面に接
合しており、空間的な隙間なく第１のレンズ41の側面に
取り付けられている。ここまでの第１のレンズ41，反射
鏡10，受光素子５の構成は、反射鏡10の大きさを除いて
前記第１の実施例と同一である。第１の実施例と異なる
ところは、光がある程度集光されて第１のレンズ41に入
射するように、第２のレンズ42を設けたことである。
【００２８】上記のように構成された光空間伝送の受光
装置の動作について説明するが、第１のレンズ41，反射
鏡10の動作については前記第１の実施例で説明した通り
であるので、ここでは第２のレンズ42の効果について第
１の実施例と比較しながら説明する。まず前記第１の実
施例では、レンズ面での屈折角が小さいので、図13(a)
に示すように円錐台形状の第１のレンズ41の高さＨ1を
低く抑えれば、レンズ正面からの光で特にレンズ外周付
近ｂから入射した光Ｌは反射鏡10への入射角度が小さく
なり、受光素子５まで光が到達しにくくなるため、レン
ズ正面からの光を考慮すれば、図13(b)に示すように円
錐台形状の第１のレンズ41の高さＨ2をＨ1よりある程度
高くして、反射鏡10への入射角が大きくなるようにする
必要がある。
【００２９】これに対し第３の実施例では、第２のレン
ズ42により、ある程度光が集光されて第１のレンズ41に
入射するので、図13(c)に示すように円錐台形状の第１
のレンズ41の高さＨ1をＨ2より低くしても効率良く受光
素子５まで光が到達する。つまり、このことは、円錐台
形状の第１のレンズ41の大きさをコンパクトにできるこ
とを意味し、第１の実施例よりも高さの低い構成で、広
い指向角が得られる効果がある。
【００３０】また第１の実施例で説明した、第１のレ
ンズ41の光入射面を凸面でなく平面にすること、反射
鏡10の代わりに第１のレンズ41の側面に蛍光塗料を塗る
こと、第１のレンズ41の側面を反射鏡代わりにするこ
と、反射鏡10の形状を角錐台形状にすること、円錐
台形状の第１のレンズ41，反射鏡10の母線を曲線にする
ことなど、様々な形態があることは第１の実施例と同様
であり、これらの応用形態を採っても基本的な効果は前
記実施例を変わらず得られることは言うまでもない。
【００３１】図11(b)は本発明の第４の実施例における
光空間伝送の受光装置の側面図、また図12(b)は図11(b)
の光空間伝送の受光装置の分解透視図を示したものであ
る。第４の実施例は、前記第３の実施例の反射鏡10をな
くしたもので、他の構成は同一である。また動作におい
ても前記第２の実施例で説明したように、第１のレンズ
41の側面での光の反射を利用して、反射鏡10の役割を持
たせるものであり、この点を除けば、動作，効果は前記
第３の実施例に示す通りである。
【００３２】図14(a)は本発明の第５の実施例における
光空間伝送の受光装置の側断面図、また図15(a)は図14
(a)の光空間伝送の受光装置の分解透視図を示したもの
である。図14(a)および図15(a)において、41は第１のレ
ンズ、42は第２のレンズ、５は受光素子、10は反射鏡で
ある。図14(a)，図15(a)に示すように第１のレンズ41は
円錐台形状であり、第１のレンズ41の光入射面は、ある
程度光の集光作用を持たせるために凸面となっている。
また、受光素子５は円形で第１のレンズ41の底面に埋め
込まれている。また同様に反射鏡10も第１のレンズ41の
側面に接合しており、空間的な隙間なく第１のレンズ41
の側面に取り付けられている。ここまでの第１のレンズ
41，反射鏡10，受光素子５の構成は、反射鏡10の大きさ
を除いて前記第１の実施例と同一である。第１の実施例
と異なるところは、第１のレンズ41の表面に接合させて
第２のレンズ42を設け、第２のレンズ42は屈折率が第１
のレンズ41の屈折率より小さい材料(空気の屈折率より
大きい材料)で作られていることである。
【００３３】上記のように構成された光空間伝送の受光
装置の動作について説明するが、第１のレンズ41，反射
鏡10の動作については前記第１の実施例で説明した通り
であるので、ここでは第１のレンズ41の光入射面に、さ
らに第１のレンズ41より屈折率の小さい第２のレンズ42
を接合させたことの効果および動作を説明する。
【００３４】この場合、第２のレンズ42に入射した光
は、図16に示すように第２のレンズ42の表面と第１のレ
ンズ41の表面で屈折する。このとき、第２のレンズ42の
屈折率は空気の屈折率より大きいので、第２のレンズ42
に入射した光はレンズ面の法線方向に屈折するが、第２
のレンズ42の表面は平面となっているため、第２のレン
ズ42での屈折により、第１のレンズ41に入射する光の受
光角は、第２のレンズ42に入射する光の受光角より一様
に小さくなる。したがって、第２のレンズ42により、第
１のレンズ41への受光角度が小さくなるように作用し、
第２のレンズ42がない場合に比べて、受光角が拡大す
る。さらに第２のレンズ42の屈折率を第１のレンズ41の
屈折率より小さくしているため、前記第１の実施例で説
明した第１のレンズ41の効果も失われない。
【００３５】このように、本実施例では、光の受光角が
大きくなっても、第１のレンズ41，第２のレンズ42，反
射鏡10の作用により、受光素子５まで効率良く光が到達
するようになり、より多くの光が受光素子５に到達する
ことになる。すなわち、レンズ表面の面積に対し、受光
素子５の面積を小さくしても、指向性の広い光空間伝送
の受光装置を得ることができる。
【００３６】また第５の実施例の場合も第１の実施例で
説明した、第１のレンズ41の光入射面を凸面でなく平
面にすること、反射鏡10の代わりに第１のレンズ41の
側面に蛍光塗料を塗ること、第１のレンズ41の側面を
反射鏡代わりにすること、反射鏡10の形状を角錐台形
状にすること、円錐台形状の第１のレンズ41，反射鏡
10の母線を曲線にすることなど、様々な形態があること
は第１の実施例と同様であり、これらの応用形態を採っ
ても基本的な効果は前記実施例を変わらず得られること
は言うまでもない。
【００３７】図14(b)は本発明の第６の実施例における
光空間伝送の受光装置の側面図、図15(b)は図14(b)の光
空間伝送の受光装置の分解透視図を示したものである。
第６の実施例は前記第５の実施例の反射鏡10をなくした
もので、他の構成は同一である。また動作においても、
前記第２の実施例で説明したように、第１のレンズ41お
よび第２のレンズ42の側面での光の反射を利用して、反
射鏡10の役割を持たせるものであり、この点を除けば、
動作，効果は前記第５の実施例に示す通りである。
【００３８】さらには、図17に示すように第１のレンズ
41の光入射面に、さらに屈折率の小さい第３，第４のレ
ンズ43，44を張り合わせるなど様々な形態があり、これ
らの応用形態を採っても基本的な効果は前記実施例と変
わらず得られることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光空間伝
送の受光装置によれば、受光素子の面積に対しレンズ面
積を比較的大きくしても、指向性の広い受光装置が得ら
れる。またレンズ面積を大きくできることで光入力パワ
ーの増大、受光素子の受光面積を小さくできることで周
波数特性や雑音特性の改善にもつながり、この結果、到
達距離の拡大やＳ／Ｎ比の向上にも多大なる効果を有す
る。しかも、受光素子を小さくできるなどのコストメリ
ットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における光空間伝送の受
光装置の側断面図(a)と第２の実施例における光空間伝
送の受光装置の側面図(b)である。
【図２】本発明の第１の実施例における光空間伝送の受
光装置の分解透視図(a)と第２の実施例における光空間
伝送の受光装置の分解透視図(b)である。
【図３】本発明の第１の実施例における光空間伝送の受
光装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施例における光空間伝送の受
光装置の動作を説明するための図である。
【図５】レンズが一般的な集光レンズである場合の光の
進路を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施例におけるレンズの表面で
屈折した光が受光素子に到達する様子を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例のレンズの表面を平面に
したときの屈折した光が受光素子に到達する様子を示す
図である。
【図８】本発明の第１の実施例のレンズ面が凸面と平面
の場合の指向特性の比較図である。
【図９】本発明の第１の実施例のレンズ形状を角錐台形
状としたときの光空間伝送の受光装置の分解透視図であ
る。
【図１０】本発明の第１の実施例の円錐台形レンズの母
線を曲線としたときの光空間伝送の受光装置の分解透視
図である。
【図１１】本発明の第３の実施例における光空間伝送の
受光装置の側断面図(a)と第４の実施例における光空間
伝送の受光装置の側面図(b)である。
【図１２】本発明の第３の実施例における光空間伝送の
受光装置の分解透視図(a)と第４の実施例における光空
間伝送の受光装置の分解透視図(b)である。
【図１３】本発明の第３の実施例における第２のレンズ
の集光効果を第１の実施例と比較するための説明図であ
る。
【図１４】本発明の第５の実施例における光空間伝送の
受光装置の側断面図(a)と第６の実施例における光空間
伝送の受光装置の側面図(b)である。
【図１５】本発明の第５の実施例における光空間伝送の
受光装置の分解透視図(a)と第６の実施例における光空
間伝送の受光装置の分解透視図(b)である。
【図１６】本発明の第５の実施例における光空間伝送の
受光装置の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の第５の実施例において第１のレンズ
に加え第３，第４のレンズを設けたときの光空間伝送の
受光装置の分解透視図である。
【図１８】代表的な光空間伝送装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【図１９】従来の光空間伝送の受光装置の課題を説明す
る図である。
【符号の説明】
４…レンズ、 ５…受光素子、 10…反射鏡、 41…第
１のレンズ、 42…第２のレンズ、 43…第３のレン
ズ、 44…第４のレンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 17/08 Ｚ Ｈ０４Ｂ 10/105 10/10 10/22

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底面の広い方を光入射面とした円錐台形
    状のレンズと、前記レンズの側面を被うように配置され
    た円錐台形状の反射鏡と、前記レンズの他方の底面に配
    置された受光素子を備えたことを特徴とする光空間伝送
    の受光装置。
  2. 【請求項２】 円錐台形状のレンズの光入射面となる底
    面を平面または前記レンズの中心線に対して概ね回転対
    称となる凸面としたことを特徴とする請求項１記載の光
    空間伝送の受光装置。
  3. 【請求項３】 円錐台形状のレンズの側面の母線の傾斜
    は受光素子が配置された底面に近づくほど大きくなるよ
    うにしたこと、または受光素子が配置された底面に近づ
    くほど小さくなるようにしたことを特徴とする請求項１
    記載の光空間伝送の受光装置。
  4. 【請求項４】 レンズ形状を角錐台形状にしたことを特
    徴とする請求項１記載の光空間伝送の受光装置。
  5. 【請求項５】 円錐台形状のレンズの側面に蛍光塗料ま
    たは光を反射させる目的の塗料が塗られ、または反射率
    の高い金属材料が蒸着されて、反射鏡の役割を担わせた
    ことを特徴とする請求項１記載の光空間伝送の受光装
    置。
  6. 【請求項６】 底面の広い方を光入射面とした円錐台形
    状のレンズと、前記レンズの他方の底面に配置された受
    光素子とを備えたことを特徴とする光空間伝送の受光装
    置。
  7. 【請求項７】 円錐台形状のレンズの光入射面となる底
    面を平面または前記レンズの中心線に対して概ね回転対
    称となる凸面としたことを特徴とする請求項６記載の光
    空間伝送の受光装置。
  8. 【請求項８】 円錐台形状のレンズの側面の母線の傾斜
    は受光素子が配置された底面に近づくほどに大きくなる
    ようにしたこと、または受光素子が配置された底面に近
    づくほど小さくなるようにしたことを特徴とする請求項
    ６記載の光空間伝送の受光装置。
  9. 【請求項９】 レンズ形状を角錐台形状にしたことを特
    徴とする請求項６記載の光空間伝送の受光装置。
  10. 【請求項１０】 底面の広い方を光入射面とした円錐台
    形状の第１のレンズと、前記第１のレンズと所定の間隔
    で配置され、光が集光されて前記第１のレンズに入射す
    るように構成された第２のレンズと、前記第１のレンズ
    の側面を被うように配置された円錐台形状の反射鏡と、
    前記レンズの他方の底面に配置された受光素子とを備え
    たことを特徴とする光空間伝送の受光装置。
  11. 【請求項１１】 第１のレンズの光入射面となる底面を
    平面または前記レンズの中心線に対して概ね回転対称と
    なる凸面としたことを特徴とする請求項10記載の光空間
    伝送の受光装置。
  12. 【請求項１２】 第１のレンズの側面の母線の傾斜は受
    光素子が配置された底面に近づくほど大きくなるように
    したこと、または受光素子が配置された底面に近づくほ
    ど小さくなるようにしたことを特徴とする請求項10記載
    の光空間伝送の受光装置。
  13. 【請求項１３】 第１のレンズを角錐台形状にしたこと
    を特徴とする請求項10記載の光空間伝送の受光装置。
  14. 【請求項１４】 第２のレンズはレンズの外周付近から
    入射する光ほど焦点距離が長くなるように構成したこと
    を特徴とする請求項10記載の光空間伝送の受光装置。
  15. 【請求項１５】 第１のレンズの側面に蛍光塗料または
    光を反射させる目的の塗料が塗られ、または反射率の高
    い金属材料が蒸着されて、反射鏡の役割を担わせたこと
    を特徴とする請求項10記載の光空間伝送の受光装置。
  16. 【請求項１６】 底面の広い方を光入射面とした円錐台
    形状の第１のレンズと、前記第１のレンズと所定の間隔
    で配置され、光が集光されて前記第１のレンズに入射す
    るように構成された第２のレンズと、前記レンズの他方
    の底面に配置された受光素子とを備えたことを特徴とす
    る光空間伝送の受光装置。
  17. 【請求項１７】 第１のレンズの光入射面となる底面を
    平面または前記レンズの中心線に対して概ね回転対称と
    なる凸面としたことを特徴とする請求項16記載の光空間
    伝送の受光装置。
  18. 【請求項１８】 円錐台形状の第１のレンズの側面の母
    線の傾斜は受光素子が配置された底面に近づくほど大き
    くなるようにしたこと、または受光素子が配置された底
    面に近づくほど小さくなるようにしたことを特徴とする
    請求項16記載の光空間伝送の受光装置。
  19. 【請求項１９】 第１のレンズを角錐台形状にしたこと
    を特徴とする請求項16記載の光空間伝送の受光装置。
  20. 【請求項２０】 第２のレンズはレンズの外周付近から
    入射する光ほど焦点距離が長くなるように構成したこと
    を特徴とする請求項16記載の光空間伝送の受光装置。
  21. 【請求項２１】 底面の広い方を光入射面とした円錐台
    形状の第１のレンズと、前記第１のレンズの光入射面全
    体を被うように密着され、互いに密着し合った少なくと
    も１つ以上のレンズ群と、前記第１のレンズの他方の底
    面に配置された受光素子と、前記第１のレンズおよびレ
    ンズ群の側面を被うように配置された円錐台形状の反射
    鏡を備え、前記レンズ群の個々の屈折率は前記第１のレ
    ンズより小さく、かつ前記互いに密着し合ったレンズ群
    は、上面にあるレンズほど屈折率を小さくしたことを特
    徴とする光空間伝送の受光装置。
  22. 【請求項２２】 円錐台形状の第１のレンズの光入射面
    となる底面を平面または前記レンズの中心線に対して概
    ね回転対称となる凸面としたことを特徴とする請求項21
    記載の光空間伝送の受光装置。
  23. 【請求項２３】 円錐台形状の第１のレンズの側面の母
    線の傾斜は受光素子が配置された底面に近づくほど大き
    くなるようにしたこと、または受光素子が配置された底
    面に近づくほど小さくなるようにしたことを特徴とする
    請求項21記載の光空間伝送の受光装置。
  24. 【請求項２４】 第１のレンズを角錐台形状にしたこと
    を特徴とする請求項21記載の光空間伝送の受光装置。
  25. 【請求項２５】 第１のレンズの光入射面が透明な樹脂
    でコーティングされて前記第１のレンズの光入射面全体
    に密着されたレンズ群の役割を担わせたことを特徴とす
    る請求項21記載の光空間伝送の受光装置。
  26. 【請求項２６】 第１のレンズの側面に蛍光塗料または
    光を反射させる目的の塗料が塗られ、または反射率の高
    い金属材料が蒸着されて、反射鏡の役割を担わせたこと
    を特徴とする請求項21記載の光空間伝送の受光装置。
  27. 【請求項２７】 底面の広い方を光入射面とした円錐台
    形状の第１のレンズと、前記第１のレンズの光入射面全
    体に密着するように接合され、互いに密着し合った少な
    くとも１つ以上のレンズ群と、前記第１のレンズの他方
    の底面に配置された受光素子とを備え、前記レンズ群の
    個々の屈折率は前記第１のレンズより小さく、かつ前記
    互いに密着し合ったレンズ群は、上面にあるレンズほど
    屈折率を小さくしたことを特徴とする光空間伝送の受光
    装置。
  28. 【請求項２８】 円錐台形状の第１のレンズの光入射面
    となる底面を平面または前記レンズの中心線に対して概
    ね回転対称となる凸面としたことを特徴とする請求項27
    記載の光空間伝送の受光装置。
  29. 【請求項２９】 円錐台形状の第１のレンズの側面の母
    線の傾斜は受光素子が配置された底面に近づくほど大き
    くなるようにしたこと、または受光素子が配置された底
    面に近づくほど小さくなるようにしたことを特徴とする
    請求項27記載の光空間伝送の受光装置。
  30. 【請求項３０】 第１のレンズを角錐台形状にしたこと
    を特徴とする請求項27記載の光空間伝送の受光装置。
  31. 【請求項３１】 第１のレンズの光入射面が透明な樹脂
    でコーティングされて前記第１のレンズの光入射面全体
    に密着されたレンズ群の役割を担わせたことを特徴とす
    る請求項27記載の光空間伝送の受光装置。
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