光接收器和应用于该光接收器的菲涅耳透镜制造技术

本发明专利技术提供一种光接收器和应用于该光接收器的菲涅耳透镜。光接收器具备：对光信号进行聚光的菲涅耳透镜；和配置于比菲涅耳透镜的焦点位置更靠近菲涅耳透镜侧，并接收由菲涅耳透镜聚光的光信号的光接收元件。菲涅耳透镜具有：透镜面组，其具有多个透镜面；后切面组，其具有将多个透镜面的各透镜面之间连接的多个后切面。后切面相对于菲涅耳透镜的中心轴倾斜。根据该构成，提供一种可提高具有光接收角的光信号的聚光效率的光接收器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接收光空间传输中的光信号的光接收器和应用于该光接收器 的菲涅耳透镜。
技术介绍
近年来，随着以携带电话为代表的移动终端的高性能化的发展，在终端 上收看收听动画等大容量存储信息成为可能。作为将这样的大容量数据传输 到终端的方法， 一直以来通常使用有线传输。但是，有线传输需要电缆的连 接等，用户的便利性不一定好。另外，为了解决这样的有线传输的课题，以无线LAN为首的无线传输技术的实用化正在快速发展。再者，作为下一时代 的高速无线传输技术，正在大力进行UWB ( Ultra Wide Band )等电^兹波方式 的开发。另外，光无线传输方式也引人瞩目。光无线传输方式除利用了光的宽带性的高速性之外，还由于光的直线传 播性、遮光性的性质，而具有提高通信的安全性的可能性。但是，现有的高 速光无线传输装置，为了确保光接收效率而大多使用光轴调整机构。因此， 现有的高速光无线传输装置在必需庞大的传输装置等方面，还具有很多的课 题。再者，在向携带电话等移动终端搭载现有的高速光无线传输装置的情况 下，装置的小型化是必须条件。另外，用户自身不会有意识进行光轴调整， 而为了提高用户的便利性，就要求扩大可应用于高速光无线传输装置的光接 收器的光接收角度的范围。因此，对于光接收器的接收光学系统，即使是光 倾斜地入射的情况，也要求可确保充分的光接收特性的光接收器。其中，光 接收角度范围是指光接收器可接收光信号的、光信号入射角度的角度范围。目前，作为扩大光接收器的光接收角度范围的方法，已知有机械式或者 光学式的光轴调整机构。具有机械式光轴调整机构的光接收器，是通过转动 光接收器自身，或者通过转动构成光接收器的透镜或者转动光接收元件等光 学部件，来进行光轴调整的。另外，具有光学式光轴调整机构的光接收器， 是组合有反射镜或者聚光透镜等多个光学部件而构成的。但是，机械式的光轴调整机构需要用于转动部件的电动机等机构部件和用于控制部件的转动的 控制电路等配套部件。另外，光学式的光轴调整机构需要用于透镜以外的光 轴调整的光学部件。因此，现有的光轴调整机构存在使光接收器的尺寸变大 以及导致价格上升等课题。另一方面，作为用于抑制光学系统的大小、扩大光接收角度范围的技术之一例，已知有使用菲涅耳透镜(Fresnellens)的接收光学系统。图11A 图 IIC表示使用了菲涅耳透镜的现有的光接收器802之一例。图11A中，光接收器802具有菲涅耳透镜800 (以下称为"透镜800") 和光4妄收元件810。透镜800具有透4竟面811和后切(只、乂夕力、乂卜)面812。在透镜800上发生由棱形(prism)形状而引起的透镜损失。具体而言， 如图11B所示，在入射到透镜面811的光信号中，虽然由透镜800使光信号 820b聚光，但是光信号820a在后切面812进行散射而无法聚光。该情况下， 入射到透镜面811中用粗线822a所示的区域的光信号820a都成为散射光而 无法聚光。因此，用粗线822a所示的区域作为透镜面811是无效区域。另外，如图11C所示，在向透镜800的入射光相对于透镜800的光轴具 有倾角的情况下，后切面812的高度将成为障碍，位于光信号W0d外侧的光 信号不会入射到透镜面811。另外，光信号8Mc在后切面8U进行散射而无 法聚光。该情况下，在透镜面811中用粗线822b和粗线8Kc所示的区域作 为透镜面811是无效的区域。形成这样的损失要因的后切面812的构成依赖 于透镜面811的倾斜角度。即，透镜面811的倾斜角度是距透镜800的焦距 越短角度越陡。因此，焦距越短的透镜800，后切面812的面积越大。其结果 是透镜800的透镜损失变大。这样，使用透镜800的现有的光接收器802存在透镜800自身发生透镜 损失的课题。用于降低这样的菲涅耳透镜的损失的光接收器，例如被公示于专利文献1 (日本专利公开公报特开2006- 177999号)等。图UA和图UB表示公示于专利文献1的现有的光接收器之一例。图12A及图12B中，光接收器902具有菲涅耳透镜900 (以下称为"透 镜卯0")和配置于透镜900的焦点位置的光接收元件910。现有的光接收器 902中，透镜900具有多个透镜面911和后切面912。后切面9U相对于透镜 900的中心轴913倾斜。另外，如图12B所示，越靠外侧的透镜面911焦距越短。由此，在光接收器902的光接收角度范围内，聚光于光接收元件910 上的光束的光斑大小是固定的。但是，如果只是简单地具有使后切面912倾斜的构成，将使透镜面911 的面积变小。由此，将降低透镜900的聚光效率。另外如光接收器902那样， 为了使光束的光斑大小固定，若使位于外周的透镜面911的焦距变短，将增 加透镜损失。其结果是存在降低透镜900的聚光效率的课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种降低菲涅耳透镜的损失，同时实现更高的聚光效率的光 接收器和应用于该光接收器的菲涅耳透镜。本专利技术提供的光接收器，具备菲涅耳透镜，可使光信号入射并对光信 号进行聚光；光接收元件，其配置于比菲涅耳透镜的焦点位置更靠近菲涅耳 透镜侧，并接收通过菲涅耳透镜聚光的光信号，菲涅耳透镜具有透镜面组, 其具有多个透镜面；后切面组，其具有将多个透镜面的各透镜面之间连接的多个后切面，后切面相对于菲涅耳透镜的中心轴倾斜。根据该构成，可提供 一种可增大光接收元件所聚光的光信号的光接收角范围，同时可提高具有光 接收角的光信号的聚光效率的光接收器。本专利技术提供菲涅耳透镜，是用于光接收器的菲涅耳透镜，所述光接收器 包含所述菲涅耳透镜，可使光信号入射并对光信号进行聚光；和光接收元 件，其配置于比菲涅耳透镜的焦点位置更靠近菲涅耳透镜侧，并接收由菲涅 耳透镜聚光的光信号，并且，该光接收器接收在空间传输给介质的光信号， 其中，所述菲涅耳透镜具备透镜面组，其具有多个透镜面；和后切面组， 其具有将多个透镜面的各透镜面之间连接的多个后切面，后切面相对于菲涅 耳透镜的中心轴倾斜。根据该构成，可提供一种适用于光接收器的菲涅耳透可提高具有光接收角的光信号的聚光效率。附图说明图1A是本专利技术的实施方式1的光接收器的剖面图；图1B是应用于图1A所示的光接收器的菲涅耳透镜的局部剖面图;图1C是从入射面侧看到的图1A所示的菲涅耳透镜的平面图；图2是图1A所示的菲涅耳透镜的局部剖面图； , 图3A是用于说明入射到现有的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图； 图3B是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；图3C是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；图4A是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；图4B是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；图4C是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；图4D是用于说明入射到图1A所示的菲涅耳透镜的光信号的行迹的说明图；5B是表示图1A所示的光接收器的聚光效率的光接收角依赖性的特性图；图6是应用于本专利技术实施方式2的光接收器的菲涅耳透镜的局部剖面图； 图7A是表示本专利技术实施方式2的光接收器的聚光效率的光接收角依赖性 的特性图；图7B是表示本专利技术实施方式2的光接收器的聚光效率的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光接收器，具备：　菲涅耳透镜，可使光信号入射并对所述光信号进行聚光；　光接收元件，其配置于比所述菲涅耳透镜的焦点位置更靠近所述菲涅耳透镜侧，并接收由所述菲涅耳透镜聚光的所述光信号；　所述菲涅耳透镜具有：　透镜面组，其具有多个透镜面；　后切面组，其具有将所述多个透镜面的各透镜面之间连接的多个后切面，　所述后切面相对于所述菲涅耳透镜的中心轴倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安本英雄，笹井裕之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]