JPH10242912A - Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipment - Google Patents
Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipmentInfo
- Publication number
- JPH10242912A JPH10242912A JP9062053A JP6205397A JPH10242912A JP H10242912 A JPH10242912 A JP H10242912A JP 9062053 A JP9062053 A JP 9062053A JP 6205397 A JP6205397 A JP 6205397A JP H10242912 A JPH10242912 A JP H10242912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- light emitting
- wireless communication
- emitting elements
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光無線通信用光射
出装置、光無線通信用光射出方式、光束制御用光学部
材、及び光束規制用光学部材、及び光無線通信装置に関
し、特に、発光素子を複数並設して構成された光源から
の光を伝送媒体とし、この光に情報を重畳し、空間を伝
送路として行われ、ビルディング間に構築されたＬＡＮ
等に好適な光無線通信に用いられる光無線通信用光射出
装置、光無線通信用光射出方式、光束制御用光学部材、
及び光束規制用光学部材、及び光無線通信装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device for optical wireless communication, a light emitting method for optical wireless communication, an optical member for controlling a light beam, an optical member for regulating a light beam, and an optical wireless communication device. A light from a light source constituted by arranging a plurality of elements is used as a transmission medium, information is superimposed on the light, a space is used as a transmission path, and a LAN constructed between buildings is used.
Light emitting device for optical wireless communication used for optical wireless communication suitable for, etc., light emitting method for optical wireless communication, optical member for light flux control,
And a light flux controlling optical member and an optical wireless communication device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、パーソナル・コンピュータ（以
下、「パソコン」という。）を単体で使用する「スタン
ド・アローン方式」のほかに、「ＬＡＮ（Local Area N
etwork）」と呼ばれる使用方式が普及しつつある。ＬＡ
Ｎとは、１つの室内や１つの建物内にあるパソコンと、
プリンタ等のパソコン周辺機器とを相互に接続して構築
したコンピュータ・ネットワークをいう。2. Description of the Related Art Conventionally, in addition to a "stand-alone system" in which a personal computer (hereinafter referred to as "personal computer") is used alone, a "LAN (Local Area N
etwork) ”is becoming popular. LA
N means a personal computer in one room or one building,
A computer network constructed by interconnecting personal computer peripherals such as printers.
【０００３】このようなネットワークが形成されると、 (1) プリンタ等の周辺機器を複数のパソコンで供用でき
ること (2) サイズの大きなデータをディスク等を介さずにパソ
コン間で直接やりとりできること (3) 電子メールをパソコン間で相互にやりとりできるこ
と (4) 社内の各部門からデータを集め共通データベースを
作成しネットワーク内の全パソコンから検索利用できる
こと (5) 「電子掲示板」、「電子会議」等の「グループウェ
ア」をネットワーク内の全パソコンで利用できること 等のメリットを享受することができる。When such a network is formed, (1) peripheral devices such as a printer can be used by a plurality of personal computers. (2) large-sized data can be directly exchanged between personal computers without using a disk or the like. ) E-mail can be exchanged between personal computers. (4) Collect data from each department in the company, create a common database, and search and use it from all personal computers in the network. (5) Use electronic bulletin boards, electronic conferences, etc. You can enjoy advantages such as being able to use "groupware" on all personal computers in the network.
【０００４】このＬＡＮの構築方式としては、「ピアツ
ーピア方式」や「クライアント／サーバ方式」などがあ
る。ピアツーピア方式では、パソコンどうしが互いに対
等な関係となるように接続されるため、安価で簡易に小
規模ネットワークを構築できるという利点がある。しか
し、他のパソコンが自己のパソコンのハードディスク等
を使用しているときには処理速度が遅くなる、という問
題があった。また、クライアント／サーバ方式では、Ｌ
ＡＮを管理するためのパソコン（以下、「サーバ」とい
う。）を設け、このサーバに複数のパソコン（以下、
「クライアント」という。）が接続され、各パソコン間
のデータのやりとりはサーバを介して行われるため、ピ
アツーピア方式のように自己のパソコンの処理速度が遅
くなることがない、という利点がある。[0004] As a construction method of this LAN, there are a "peer-to-peer method", a "client / server method", and the like. In the peer-to-peer method, since personal computers are connected so as to have an equal relationship, there is an advantage that a small-scale network can be easily constructed at low cost. However, when another personal computer uses the hard disk of the own personal computer, there is a problem that the processing speed becomes slow. In the client / server method, L
A personal computer (hereinafter, referred to as “server”) for managing the AN is provided, and a plurality of personal computers (hereinafter, referred to as “server”) are provided on this server.
"Client". ) Is connected, and data exchange between the personal computers is performed via the server. Therefore, there is an advantage that the processing speed of the personal computer does not decrease as in the peer-to-peer method.
【０００５】上記したＬＡＮを構築するためには、パソ
コンとパソコンとを接続する必要がある。この接続方式
としては、「有線方式」と「無線方式」とがある。有線
方式のＬＡＮ（以下、「有線通信ＬＡＮ」という。）と
は、パソコンどうしを撚り対線や光ファイバ等からなる
ケーブル、あるいはイーサネット（Ethernet）のＬＡＮ
ボード等によって接続する方式のものである。また、無
線方式のＬＡＮ（以下、「無線通信ＬＡＮ」という。）
とは、パソコンどうしを無線で接続する方式のものであ
る。無線通信ＬＡＮにおいても、イーサネットのＬＡＮ
ボードを用いることは可能である。[0005] In order to construct the above-mentioned LAN, it is necessary to connect personal computers. This connection method includes a “wired method” and a “wireless method”. A wired LAN (hereinafter, referred to as a “wired communication LAN”) is a cable formed by twisting personal computers between twisted pair wires or optical fibers, or an Ethernet (Ethernet) LAN.
This is a method of connection by a board or the like. In addition, a wireless LAN (hereinafter, referred to as “wireless communication LAN”).
Is a method of wirelessly connecting personal computers. In wireless communication LAN, Ethernet LAN
It is possible to use a board.
【０００６】有線通信ＬＡＮは、ＬＡＮの初期から利用
されている伝統的な方式である。しかし、有線通信ＬＡ
Ｎにおいては、ネットワークを拡張していくにつれてケ
ーブルの量が増えていくため、ケーブル量が膨大なもの
となり、ケーブルを配線するスペースがもはや確保でき
ない、という状態に至ることもまれではない。また、拡
張によりケーブル配線が複雑になりすぎた結果、あるケ
ーブルが現在使用されているのか否かの確認が非常に困
難となる、といった問題も起こってきている。そして、
ケーブルどうしが複雑に絡み合ってしまったため、ある
ケーブルが不要となっても、撤去がほぼ不可能となるケ
ースもある。さらに、企業等においては、組織の改変等
に伴い、オフィスのレイアウト変更を頻繁に行うことも
多いが、これに伴うＬＡＮケーブル配線工事の費用は、
近年無視できない金額となってきている。[0006] The wired communication LAN is a traditional system that has been used since the early days of the LAN. However, wired communication LA
In N, since the amount of cables increases as the network is expanded, the amount of cables becomes enormous, and it is not unusual for a situation in which space for wiring cables can no longer be secured. In addition, there has been a problem that it becomes very difficult to confirm whether or not a certain cable is currently used, as a result of the cable wiring becoming too complicated due to the expansion. And
In some cases, the cables are intricately entangled, making it almost impossible to remove a cable even if it becomes unnecessary. Furthermore, companies often change the layout of their offices frequently due to organizational changes, etc.
In recent years, the amount has become non-negligible.
【０００７】上記のような事情から、最近では、無線通
信ＬＡＮの需要が高まってきている。無線通信ＬＡＮに
は、大きく分けて「電波通信方式」と「光通信方式」と
がある。電波通信方式では、例えば２．４５ＧＨｚや１
９ＧＨｚ帯のマイクロ波を利用し、部屋等の天井に共有
アンテナ（図示せず）を設け、机上等の各パソコン（図
示せず）に送受信機（図示せず）と個別アンテナ（図示
せず）とを接続して相互に通信を行うものなどが知られ
ている。[0007] Under the circumstances described above, recently, demand for a wireless communication LAN has been increasing. Wireless communication LANs can be broadly classified into "radio wave communication systems" and "optical communication systems". In the radio communication system, for example, 2.45 GHz or 1
Using a microwave of 9 GHz band, a shared antenna (not shown) is provided on the ceiling of a room or the like, and a transceiver (not shown) and an individual antenna (not shown) are provided on each personal computer (not shown) on a desk or the like. Are known to communicate with each other by connecting to the Internet.
【０００８】しかし、このような電波通信方式の無線通
信ＬＡＮの場合には、 i）使用する機器の製品価格が非常に高価であること ii）電波法上、送受信機は無線局の扱いを受けるため、
設置，変更等を行う場合には煩雑な各種の手続が必要と
なり、システム構築時や拡張時の障害となること iii）マイクロ波は、電波の中では波長が非常に短く直
進性が大きいものであるとはいえ、拡散性も有している
ため、多数のパソコン、例えば３０台以上のパソコンで
ＬＡＮを構築しこれらを同時に使用すると、電波が互い
に干渉等を起こし、ネットワークとしての安定な利用が
できなくなること iv）マイクロ波は、電子レンジ等に用いられるものと同
様のものであり、人体に向けて発射されると危険である
こと 等の問題があった。However, in the case of such a radio communication LAN of the radio communication system, i) the product price of the device to be used is extremely expensive. Ii) According to the Radio Law, the transceiver is treated as a radio station. For,
When installing, changing, etc., complicated various procedures are required, which may hinder system construction or expansion. Iii) Microwaves have very short wavelengths in radio waves and have high straightness. Nevertheless, because of its diffusivity, if a LAN is constructed with a large number of personal computers, for example, 30 or more personal computers, and these are used at the same time, radio waves will interfere with each other, and stable use as a network will occur. Iv) Microwaves are the same as those used in microwave ovens, etc., and had problems such as being dangerous if launched at the human body.
【０００９】このため、今後は、無線通信ＬＡＮの中で
も、上記のような問題がない光通信方式の無線通信ＬＡ
Ｎ（以下、「光無線通信ＬＡＮ」という。）が有力視さ
れている。この光無線通信ＬＡＮにおいては、送受信機
として光無線通信モデム（図示せず）等が使用される。
この光無線通信モデムには、送信部（図示せず）と受信
部（図示せず）が設けられる。For this reason, in the future, among wireless communication LANs, the wireless communication LA of the optical communication system which does not have the above-mentioned problems will be described.
N (hereinafter, referred to as “optical wireless communication LAN”) is considered promising. In this optical wireless communication LAN, an optical wireless communication modem (not shown) or the like is used as a transceiver.
The optical wireless communication modem is provided with a transmitting unit (not shown) and a receiving unit (not shown).
【００１０】送信部には、光源（図示せず）と射出用光
学系（図示せず）等が設けられる。光源としては、例え
ば発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、「Ｌ
ＥＤ」という。図示せず。）や半導体レーザ（以下、
「レーザ・ダイオード」という。図示せず。）などが用
いられる。これらのＬＥＤやレーザ・ダイオードは、入
力された電気信号を光に変換して外部へ射出する半導体
素子である。これらの光源において利用される光は、例
えば赤外線領域（例えば、波長０．７５〜１０００μｍ
程度）の光や可視光領域（例えば、波長４００〜７００
ｎｍ程度）の光である。この光は伝送媒体に相当してい
る。射出用光学系としては、例えば単体レンズ（図示せ
ず）や組合わせレンズ（図示せず）等が用いられる。こ
の射出用光学系は、光源が発射した略拡散光を略ビーム
状の光束にする。The transmitting section is provided with a light source (not shown), an emission optical system (not shown), and the like. As the light source, for example, a light emitting diode (hereinafter, referred to as “L
ED ". Not shown. ) And semiconductor lasers (hereinafter referred to as
It is called a "laser diode." Not shown. ) Is used. These LEDs and laser diodes are semiconductor elements that convert an input electric signal into light and emit the light to the outside. Light used in these light sources is, for example, in an infrared region (for example, a wavelength of 0.75 to 1000 μm).
Light) or visible light region (for example, wavelength 400 to 700).
nm). This light corresponds to a transmission medium. As the emission optical system, for example, a single lens (not shown), a combination lens (not shown), or the like is used. The emission optical system converts the substantially diffused light emitted by the light source into a substantially beam-shaped light beam.
【００１１】送信部の前段側には、通常、変調部（図示
せず）と増幅部（図示せず）と駆動部（図示せず）等が
接続されており、変調部は情報を重畳できるような状態
にするため等の目的で電気信号に変調をかけ、増幅部は
変調された電気信号を所定レベルまで増幅し、駆動部は
光源を駆動し電気信号を光に変換させる。そして、送信
部では、光源において電気信号が光に変換される際に光
に情報が重畳される。この情報を含んだ光は、射出用光
学系により略ビーム状の光束に変換され、相手の光無線
通信モデム（図示せず）に向け空間中に射出される。し
たがって、光無線通信モデム相互間の通信は、空間が伝
送路となる「空間光通信」である。A modulator (not shown), an amplifier (not shown), a driver (not shown), and the like are usually connected to the upstream side of the transmitter, and the modulator can superimpose information. The electric signal is modulated for the purpose such as the above state, the amplifying section amplifies the modulated electric signal to a predetermined level, and the driving section drives the light source to convert the electric signal into light. Then, in the transmission unit, information is superimposed on the light when the electric signal is converted into light in the light source. The light containing this information is converted into a substantially beam-like light beam by the emission optical system, and is emitted into the space toward the other party's optical wireless communication modem (not shown). Therefore, the communication between the optical wireless communication modems is "space optical communication" in which the space is a transmission path.
【００１２】一方、受信部には、受光用光学系（図示せ
ず）と光検出手段（図示せず）等が設けられる。受光用
光学系としては、例えば単体レンズ（図示せず）や組合
わせレンズ（図示せず）等が用いられる。この受光用光
学系は、相手の光無線通信モデムの送信部から送られて
きた略ビーム状光束を焦点位置に集光する。光検出手段
としては、例えばＰＮフォトダイオード（図示せず），
ＰＩＮフォトダイオード（図示せず），アバランシェ・
フォトダイオード（図示せず），あるいはフォトトラン
ジスタ（図示せず）などが用いられる。これらのフォト
ダイオードやフォトトランジスタは、受光面（図示せ
ず）等を有しており、受光面等に入射した光を電気信号
に変換して出力する半導体素子である。On the other hand, the receiving section is provided with a light receiving optical system (not shown), a light detecting means (not shown), and the like. As the light receiving optical system, for example, a single lens (not shown), a combination lens (not shown), or the like is used. The light receiving optical system condenses the substantially beam-shaped light beam transmitted from the transmission unit of the other party's optical wireless communication modem at the focal position. As the light detecting means, for example, a PN photodiode (not shown),
PIN photodiode (not shown), avalanche
A photodiode (not shown) or a phototransistor (not shown) is used. These photodiodes and phototransistors have a light receiving surface (not shown) or the like, and are semiconductor elements that convert light incident on the light receiving surface or the like into an electric signal and output the electric signal.
【００１３】受信部では、相手の光無線通信モデムの送
信部から送られてきた光を受光用光学系によって受け入
れ、受け入れた光を電気信号に変換して出力する。ま
た、受信部の出力側には、通常、増幅部（図示せず）と
復調部（図示せず）等が接続されており、増幅部は電気
信号を所定レベルまで増幅し、復調部は電気信号中から
情報を抽出する。The receiving unit receives the light transmitted from the transmitting unit of the other party's optical wireless communication modem by the light receiving optical system, converts the received light into an electric signal, and outputs the electric signal. An amplifier (not shown) and a demodulator (not shown) are usually connected to the output side of the receiver. The amplifier amplifies an electric signal to a predetermined level. Extract information from the signal.
【００１４】さらに最近、上記したような室内や建物内
でのＬＡＮにとどまらず、ＬＡＮが構築されたビルディ
ングどうしを光無線で結んでさらに規模の大きな光無線
通信ＬＡＮ（以下、「広域光無線通信ＬＡＮ」とい
う。）を構築しようとする提案や開発がなされている。
このように、複数の建物のＬＡＮどうしを接続して町や
市などの広い地域内にあるコンピュータや周辺機器等を
接続して構築されたコンピュータ・ネットワークは、
「ＷＡＮ（Wide Area Network ）」と呼ばれることもあ
る。[0014] More recently, a large-scale optical wireless communication LAN (hereinafter referred to as "wide-area optical wireless communication") is not limited to a LAN in a room or a building as described above, but is connected by optical wireless to buildings in which the LAN is constructed. LAN ") has been proposed and developed.
As described above, a computer network constructed by connecting LANs of a plurality of buildings and connecting computers and peripheral devices in a wide area such as a town or a city,
It may be called "WAN (Wide Area Network)".
【００１５】したがって、上記の経緯を考慮すると、将
来的には、広域光無線通信ＬＡＮがコンピュータ・ネッ
トワークの主流となり、人類社会の各種・各層のシステ
ムのすみずみにまで普及し、人類社会に飛躍的かつ革命
的な進歩をもたらすものと期待されている。Therefore, considering the above circumstances, the wide area optical wireless communication LAN will become the mainstream of the computer network in the future, and will spread to every corner of the various and various layers of the human society, and will make a leap in the human society. It is expected to bring about innovative and revolutionary progress.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の広域光無線通信ＬＡＮを構築する場合には、光
無線通信モデムどうしの間隔（光無線の伝送距離）は、
数十ｍから数百ｍ、さらには数ｋｍにも達すると考えら
れている。このような長距離空間光通信を実現するため
には、 a） 送信部から射出される光の強度を非常に高くする b） 送信部から射出される光束の指向性を絞り非常に細
い光ビームにする という対策が考えられる。However, when the above-mentioned conventional wide-area optical wireless communication LAN is constructed, an interval (optical wireless transmission distance) between optical wireless communication modems is as follows.
It is thought that it will reach tens to hundreds of meters, and even several kilometers. In order to realize such long-distance spatial optical communication, a) the intensity of the light emitted from the transmission unit is made extremely high. B) the directivity of the light beam emitted from the transmission unit is narrowed and a very narrow light beam is used. There is a conceivable measure.
【００１７】上記した a）の点が必要である理由は、光
は空気中を通過する間に減衰するため、送信部から射出
される光の強度を非常に高くしておかないと、相手の光
無線通信モデムの受信部へ到達した光の強度レベルが低
くなりすぎ、光検出手段において光を電気信号に変換で
きなくなるおそれがあるからである。また、 b）の点が
必要である理由は、光ビーム径を小さくしておかない
と、相手の光無線通信モデムの受信部へ光が到達したと
きにビームが拡大しすぎ、単位面積あたりの光強度が大
きく低下し、 a）の場合と同様に、光検出手段において
光を電気信号に変換できなくなるおそれがあるからであ
る。The reason for the above point a) is that light attenuates while passing through the air. Therefore, unless the intensity of light emitted from the transmission unit is extremely high, the other party's This is because the intensity level of the light that has reached the receiving unit of the optical wireless communication modem is too low, and there is a possibility that the light detection unit cannot convert the light into an electric signal. Also, the reason that the point b) is necessary is that if the light beam diameter is not reduced, the beam expands too much when the light reaches the receiving unit of the optical wireless communication modem of the other party, and the per unit area This is because, as in the case a), there is a possibility that the light detecting means cannot convert light into an electric signal.
【００１８】しかし、送信部から射出される光の強度を
非常に高くし、かつ送信部から射出される光束を非常に
細い光ビームにすると、以下のような問題が生じてく
る。 まず、送信部から射出される光の強度を非常に高くす
るためには、非常に高出力の光源を使用すれば可能とな
るが、その場合には、光源の部品又は製品の調達コスト
が非常に高くなり、光無線通信モデムの価格が非常に高
価なものとなる、という問題がある。However, if the intensity of the light emitted from the transmission unit is made extremely high and the light beam emitted from the transmission unit is formed into a very thin light beam, the following problems occur. First, it is possible to use a light source with a very high output in order to increase the intensity of the light emitted from the transmitting unit to a very high level. In this case, the cost of procuring parts or products of the light source is very low. And the price of the optical wireless communication modem becomes very expensive.
【００１９】また、高出力の光源は、一般に大型であ
るため、それを用いた光無線通信モデムが大型化すると
ともに重くなる。広域光無線通信ＬＡＮでは、光無線通
信モデムをビルディングの外壁面等に取り付けることが
予想されるが、光無線通信モデムがあまり重いとビルデ
ィングでの設置箇所が制限されてしまう、という問題が
ある。Since a high-output light source is generally large, an optical wireless communication modem using the light source becomes large and heavy. In a wide area optical wireless communication LAN, it is expected that an optical wireless communication modem will be attached to an outer wall surface of a building or the like.
【００２０】次に、対になる光無線通信モデムの各送
信部の光軸が、相手側の光無線通信モデムの受信部を正
確に通るように位置決めを行う必要があるが、光無線通
信モデムどうしの間隔（光無線の伝送距離）が数百ｍか
ら数ｋｍにも達する場合には、その位置決め作業自体が
非常に困難な作業となる、という問題がある。Next, it is necessary to position the optical axis of each transmitting unit of the paired optical wireless communication modem so as to pass accurately through the receiving unit of the other optical wireless communication modem. When the distance between them (transmission distance of optical wireless communication) reaches several hundred meters to several kilometers, there is a problem that the positioning operation itself is very difficult.
【００２１】さらに、広域光無線通信ＬＡＮでは、上
記したように光無線通信モデムをビルディングの外壁面
等に取り付けることが予想されるが、気温の変化等によ
る外壁材の伸縮等に伴って外壁が変形し、これに伴って
外壁面がいずれかの方向に傾斜する場合があり、その場
合にはわずかな傾斜であっても設置後の光無線通信モデ
ム相互間の光軸がずれ、相手の光無線通信モデムの受信
部へ光が到達しなくなってしまう、という問題もある。
このような光無線通信モデムどうしの設置後の光軸のズ
レという問題は、道路交通や鉄道運行又は建設工事若し
くは工場操業等に伴う振動によっても瞬間的に起こる可
能性がある。このような瞬間的な光軸ズレが発生すると
受信部への光は瞬断され、これに伴い送信中のデータに
エラーが生じるほか、通信そのものが成立しなくなる事
態も考えられる。Further, in the wide area optical wireless communication LAN, it is expected that the optical wireless communication modem is mounted on the outer wall surface of the building as described above. In some cases, the outer wall may be tilted in either direction. There is also a problem that light does not reach the receiving section of the wireless communication modem.
Such a problem of deviation of the optical axis after the installation of the optical wireless communication modems may occur instantaneously due to vibrations caused by road traffic, railroad operation, construction work or factory operation. When such an instantaneous optical axis shift occurs, the light to the receiving unit is momentarily interrupted, and an error occurs in the data being transmitted, and communication itself may not be established.
【００２２】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、価
格が低廉で、小型・軽量であり、位置決めが容易で、外
部環境の影響を受け難い光無線通信用光射出装置や光無
線通信用光射出方式を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the problems to be solved by the present invention are that the price is low, the size and weight are low, the positioning is easy, and the influence of the external environment. An object of the present invention is to provide a light emitting device for optical wireless communication and a light emitting method for optical wireless communication, which are hard to receive.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光無線通信用光射出装置は、情報を含
有する電気信号を光に変換するとともに前記変換された
光内に前記情報を重畳させて射出する発光素子をｎ個
（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の発光素子から射出され
る射出光の射出方向がそろうように前記ｎ個の発光素子
が並設されて構成された光射出手段と、前記ｎ個の発光
素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素子の各々の前記
射出方向の光軸上に配置されるとともに前記ｎ個の発光
素子の各々からの前記射出光を光無線通信に適した所定
の光学性能を有する光束となるように所定の光学作用に
より制御し空間伝送路に射出する光束制御素子が前記ｎ
個並設された光束制御用光学部材を備えたことを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problems, a light emitting device for optical wireless communication according to the present invention converts an electric signal containing information into light and stores the information in the converted light. (N: natural number), and the n light emitting elements are arranged side by side so that the emission directions of the light emitted from the n light emitting elements are aligned. Light emitting means, and arranged on the optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements, and from each of the n light emitting elements. The light flux controlling element that controls the emitted light by a predetermined optical action so as to be a light flux having a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication and emits the light to a spatial transmission path is n.
A light beam controlling optical member is provided in parallel.
【００２４】上記した光無線通信用光射出装置におい
て、好ましくは、前記所定の光学性能を有する光束は、
略平行光束である。In the light emitting device for optical wireless communication described above, preferably, the light beam having the predetermined optical performance is:
It is a substantially parallel light beam.
【００２５】また、上記した光無線通信用光射出装置に
おいて、好ましくは、前記所定の光学作用は、光の通過
及び屈折及び反射及び回折のうちのいずれか又はこれら
の適宜の組合わせを含む。In the light emitting device for optical wireless communication described above, preferably, the predetermined optical action includes any of light transmission, refraction, reflection and diffraction, or an appropriate combination of these.
【００２６】また、上記した光無線通信用光射出装置に
おいて、好ましくは、前記光無線通信用光射出装置は、
送信手段と受信手段を有する光無線通信装置であって２
個互いに対向配置されることにより双方向光無線通信を
行うように構成された光無線通信装置の送信手段に含ま
れ、かつ、前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ
個の発光素子の各々の前記射出方向の光軸上に配置され
るとともに前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光
が、前記受信手段へ到達しないように、特定の光学作用
により規制する光束規制素子が前記ｎ個並設された光束
規制用光学部材が前記光射出手段と前記光束制御用光学
部材との間に配設される。In the above-mentioned light emitting device for optical wireless communication, preferably, the light emitting device for optical wireless communication comprises:
An optical wireless communication device having a transmitting unit and a receiving unit,
Are included in the transmission means of the optical wireless communication device configured to perform bidirectional optical wireless communication by being arranged to face each other, and the n is provided corresponding to each of the n light emitting elements.
The light emitting elements are arranged on the optical axis in the emission direction of each of the light emitting elements, and are regulated by a specific optical action so that the emitted light from each of the n light emitting elements does not reach the receiving means. A light beam regulating optical member in which the n light beam regulating elements are juxtaposed is disposed between the light emitting means and the light beam controlling optical member.
【００２７】また、上記した光無線通信用光射出装置に
おいて、好ましくは、前記光束規制素子は、前記ｎ個の
発光素子の各々から対応する前記光束規制素子の各々に
入射する前記射出光が他の射出光内に混入しないよう
に、前記特定の光学作用のうちのいずれか又は適宜の組
合わせを利用して規制する。In the above-described light emitting device for optical wireless communication, preferably, the light flux regulating element is configured such that the emitted light incident from each of the n light emitting elements to the corresponding light flux regulating element is different from the other. Is regulated using any one of the above-mentioned specific optical actions or an appropriate combination so as not to be mixed into the emitted light of the above.
【００２８】また、上記した光無線通信用光射出装置に
おいて、好ましくは、前記特定の光学作用は、光の通過
及び反射及び屈折及び吸収及び偏光及び回折のうちのい
ずれか又はこれらの適宜の組合わせを含む。In the light emitting device for optical wireless communication described above, preferably, the specific optical action is any one of light transmission and reflection and refraction and absorption, polarization and diffraction, or an appropriate combination thereof. Including alignment.
【００２９】また、本発明に係る光無線通信用光射出方
式は、情報を含有する電気信号を光に変換するとともに
前記変換された光内に前記情報を重畳させて射出する発
光素子をｎ個（ｎ：自然数）使用し、前記ｎ個の発光素
子から射出される射出光の射出方向がそろうように前記
ｎ個の発光素子を並設し、前記ｎ個の発光素子の各々か
ら入射する前記射出光を光無線通信に適した所定の光学
性能を有する光束となるように所定の光学作用により制
御し射出する光束制御素子を前記ｎ個使用し、前記ｎ個
の発光素子の各々に対応させて前記ｎ個の発光素子の各
々の前記射出方向の光軸上に前記光束制御素子を配置
し、前記光束制御素子の各々からの光を空間伝送路に射
出することを特徴とする。In the light emission system for optical wireless communication according to the present invention, the number of light emitting elements for converting an electric signal containing information into light and superimposing the information in the converted light and emitting the light is n. (N: natural number), the n light emitting elements are juxtaposed such that the emission directions of the emitted light emitted from the n light emitting elements are aligned, and the light is incident from each of the n light emitting elements. Using the n light flux control elements for controlling and emitting the emitted light by a predetermined optical action so as to be a light flux having a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication, using the n light control elements corresponding to each of the n light emitting elements The light flux controlling elements are arranged on the optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements, and light from each of the light flux controlling elements is emitted to a spatial transmission path.
【００３０】上記した光無線通信用光射出方式におい
て、好ましくは、前記ｎ個の発光素子は、送信手段と受
信手段を有する光無線通信装置であって２個互いに対向
配置されることにより双方向光無線通信を行うように構
成された光無線通信装置の送信手段に含まれ、かつ、前
記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光が前記受信手
段へ到達しないように特定の光学作用により規制する光
束規制素子を前記ｎ個使用し、前記ｎ個の発光素子の各
々に対応させて前記ｎ個の発光素子の各々の前記射出方
向の光軸上でかつ前記発光素子と前記光束制御素子との
間に前記光束規制素子を配置する。In the above-described light emitting system for optical wireless communication, preferably, the n light emitting elements are optical wireless communication devices each having a transmitting unit and a receiving unit, and two n light emitting elements are arranged so as to face each other. Included in the transmitting means of the optical wireless communication device configured to perform optical wireless communication, and by a specific optical action so that the emitted light from each of the n light emitting elements does not reach the receiving means. The n light-emitting elements to be regulated are used, and the light-emitting elements and the light-flux control elements are arranged on the optical axis in the emission direction of each of the n light-emitting elements corresponding to each of the n light-emitting elements. And the light flux regulating element is disposed between them.
【００３１】また、本発明に係る光束制御用光学部材
は、情報を含有する電気信号を光に変換するとともに前
記変換された光内に前記情報を重畳させて射出する発光
素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の発光素子か
ら射出される射出光の射出方向がそろうように前記ｎ個
の発光素子が並設されて構成された光射出手段に装着さ
れる光束制御用光学部材であって、前記ｎ個の発光素子
の各々に対応して前記ｎ個の発光素子の各々の前記射出
方向の光軸上に配置されるとともに前記ｎ個の発光素子
の各々からの前記射出光を光無線通信に適した所定の光
学性能を有する光束となるように所定の光学作用により
制御し空間伝送路に射出する光束制御素子が前記ｎ個並
設されることを特徴とする。Further, the light beam controlling optical member according to the present invention converts n (n) light-emitting elements for converting an electric signal containing information into light, and superimposing the information in the converted light and emitting the light. : Natural number), and a light flux controlling optic to be mounted on a light emitting means in which the n light emitting elements are arranged side by side so that the emission directions of the emitted light emitted from the n light emitting elements are aligned. A member disposed on the optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements, and emitting the light from each of the n light emitting elements The above-mentioned n light flux control elements are arranged in parallel so as to control light by a predetermined optical action so as to be a light flux having a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication, and to emit the light to a spatial transmission path.
【００３２】また、本発明に係る光束規制用光学部材
は、情報を含有する電気信号を光に変換するとともに前
記変換された光内に前記情報を重畳させて射出する発光
素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の発光素子か
ら射出される射出光の射出方向がそろうように前記ｎ個
の発光素子が並設されて構成された光射出手段と、前記
ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素子の
各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに前記
ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光を光無線通信に
適した所定の光学性能を有する光束となるように所定の
光学作用により制御し空間伝送路に射出する光束制御素
子が前記ｎ個並設された光束制御用光学部材を備えた光
無線通信用光射出装置に装着される光束規制用光学部材
であって、前記光射出手段は、送信手段と受信手段を有
する光無線通信装置であって２個互いに対向配置される
ことにより双方向光無線通信を行うように構成された光
無線通信装置の送信手段に含まれ、かつ、前記光束規制
用光学部材は、前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前
記ｎ個の発光素子の各々の前記射出方向の光軸上に配置
されるとともに前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射
出光が、前記受信手段へ到達しないように、特定の光学
作用により規制する光束規制素子が前記ｎ個並設され、
かつ前記光射出手段と前記光束制御用光学部材との間に
配設されることを特徴とする。Further, the light beam regulating optical member according to the present invention converts an electric signal containing information into light, and superimposes the information in the converted light, and emits n (n) light emitting elements. : Natural number), a light emitting means in which the n light emitting elements are arranged in parallel so that emission directions of the light emitted from the n light emitting elements are aligned, and the n light emitting elements Corresponding to each of the n light-emitting elements, is arranged on the optical axis in the emission direction of each of the n light-emitting elements, and emits the light emitted from each of the n light-emitting elements in a predetermined optic suitable for optical wireless communication. A light flux controlling element which is controlled by a predetermined optical action so as to become a light flux having performance and emits the light to a spatial transmission path is mounted on the light emitting device for optical wireless communication having the n light controlling optical members arranged in parallel. A light flux controlling optical member, The means are included in the transmitting means of the optical wireless communication apparatus having an optical wireless communication apparatus having a transmitting means and a receiving means and configured to perform two-way optical wireless communication by being arranged opposite to each other, and The light beam regulating optical member is disposed on the optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements, and each of the n light emitting elements The n light flux regulating elements for regulating by a specific optical action are arranged in parallel so that the emitted light from does not reach the receiving means,
In addition, it is provided between the light emitting means and the light flux controlling optical member.
【００３３】また、本発明に係る光無線通信装置は、情
報を含有する電気信号を光に変換するとともに前記変換
された光内に前記情報を重畳させて射出する発光素子を
ｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の発光素子から射出
される射出光の射出方向がそろうように前記ｎ個の発光
素子が並設されて構成された光射出手段と、前記ｎ個の
発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素子の各々の
前記射出方向の光軸上に配置されるとともに前記ｎ個の
発光素子の各々からの前記射出光を光無線通信に適した
所定の光学性能を有する光束となるように所定の光学作
用により制御し空間伝送路に射出する光束制御素子が前
記ｎ個並設された光束制御用光学部材を有する送信手段
と、光束を受け入れるとともに前記受け入れた光束を電
気信号に変換するとともに前記変換された電気信号から
前記情報を抽出する受信手段を備えた光無線通信装置で
あって、この光無線通信装置を２個互いに対向配置さ
せ、一方の光無線通信装置の送信手段から送られた光束
を他方の光無線通信装置の受信手段で受けることにより
双方向の光無線通信を行うように構成されたことを特徴
とする。The optical wireless communication apparatus according to the present invention converts an electric signal containing information into light, and superimposes the information in the converted light and emits n light-emitting elements (n: A light emitting means having a natural number), wherein the n light emitting elements are arranged side by side so that the emission directions of the emitted light emitted from the n light emitting elements are aligned, and Each of the n light-emitting elements is disposed on the optical axis in the emission direction corresponding to each of the n light-emitting elements, and emits the light emitted from each of the n light-emitting elements at a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication. Transmitting means having a light flux controlling optical member in which the light flux controlling elements which are controlled by a predetermined optical action so as to form a light flux and emits the light to the spatial transmission path, the light flux controlling optical member receiving the light flux and the received light flux To electrical signals Both are optical wireless communication devices provided with receiving means for extracting the information from the converted electric signal, wherein two optical wireless communication devices are arranged to face each other and transmitted from the transmitting means of one optical wireless communication device. The bidirectional optical wireless communication is performed by receiving the light beam received by the receiving means of the other optical wireless communication device.
【００３４】上記した光無線通信装置において、好まし
くは、前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の
発光素子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されると
ともに前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光が、
前記受信手段へ到達しないように、特定の光学作用によ
り規制する光束規制素子が前記ｎ個並設された光束規制
用光学部材が前記光射出手段と前記光束制御用光学部材
との間に配設される。In the above-mentioned optical wireless communication apparatus, preferably, the n light-emitting elements are arranged on the optical axis in the emission direction of each of the n light-emitting elements and correspond to the n light-emitting elements. The emitted light from each of the light emitting elements of
A light beam regulating optical member in which the n light beam regulating elements for regulating by a specific optical action are arranged so as not to reach the receiving means is disposed between the light emitting means and the light beam controlling optical member. Is done.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しつつ詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００３６】（１）第１実施形態 図１は、本発明の第１実施形態である光射出装置の全体
構成を示す分解斜視図である。また、図２は、図１に示
す光射出装置のさらに詳細な構成を示す光射出方向に沿
う方向から見た断面図である。(1) First Embodiment FIG. 1 is an exploded perspective view showing the entire configuration of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a more detailed configuration of the light emitting device shown in FIG. 1 as viewed from a direction along a light emitting direction.
【００３７】図１及び図２に示すように、この光射出装
置１Ａは、ＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａ
と、レンズアレイ部１３Ａを備えて構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting device 1A includes an LED array unit 11 and a light beam regulating unit 12A.
And a lens array unit 13A.
【００３８】上記したＬＥＤアレイ部１１は、ＬＥＤ装
着基板１４と、ＬＥＤ装着基板１４上に装着された複数
（本実施形態の場合は２０個）のＬＥＤ１５と、配線１
６（図２参照）を有して構成されている。The LED array unit 11 includes an LED mounting board 14, a plurality of (20 in the present embodiment) LEDs 15 mounted on the LED mounting board 14,
6 (see FIG. 2).
【００３９】上記したＬＥＤ装着基板１４は、紙フェノ
ールやガラス布エポキシ又はポリイミドフィルム等の電
気的不導体又は絶縁材料からなり、略平板状に形成され
ている。ＬＥＤ装着基板１４のＬＥＤ配置位置には、Ｌ
ＥＤ装着用貫通孔１４ａ，１４ｂが２０組開設されてい
る。また、ＬＥＤ装着基板１４の周縁部には、組立て用
ネジ２２が螺合可能なネジ孔１４ｃが適宜位置に適宜個
数開設されている。ＬＥＤ１５の構成と作用については
後述する。配線１６は、Ｃｕ（銅）箔等の電気的良導体
からなり、エッチング等によりＬＥＤ装着基板１４の裏
面等に形成されるプリント配線などを含み、ＬＥＤ１５
を駆動部６３（図５（Ｂ）参照。後述する。）などに電
気的に接続する。The LED mounting board 14 is made of an electrically nonconductive or insulating material such as paper phenol, glass cloth epoxy or polyimide film, and is formed in a substantially flat shape. The LED placement position of the LED mounting board 14 is L
Twenty sets of through holes 14a and 14b for ED mounting are provided. In the peripheral portion of the LED mounting board 14, a suitable number of screw holes 14c into which the assembly screws 22 can be screwed are provided at appropriate positions. The configuration and operation of the LED 15 will be described later. The wiring 16 is made of a good electrical conductor such as Cu (copper) foil, and includes a printed wiring formed on the back surface of the LED mounting board 14 by etching or the like.
Is electrically connected to the driving unit 63 (see FIG. 5B, which will be described later).
【００４０】このような構成により、まず、ＬＥＤ１５
のリードフレーム１５ａ，１５ｂ（図２，３参照。後述
する。）の脚状部分をＬＥＤ装着基板１４のＬＥＤ装着
用貫通孔１４ａ，１４ｂに挿通する。次に、ＬＥＤ装着
基板１４の裏面から突出したＬＥＤ１５のリードフレー
ム１５ａ，１５ｂの先端付近をハンダ付け等により配線
１６に電気的に接続する。このようにして、複数のＬＥ
Ｄを、射出光の射出方向がほぼ同一方向を向くように並
設することにより、ＬＥＤアレイ部１１が構成される。With such a configuration, first, the LED 15
The leg portions of the lead frames 15a and 15b (see FIGS. 2 and 3 will be described later) are inserted into the LED mounting through holes 14a and 14b of the LED mounting board 14. Next, the vicinity of the tips of the lead frames 15a and 15b of the LED 15 protruding from the back surface of the LED mounting board 14 is electrically connected to the wiring 16 by soldering or the like. In this way, multiple LEs
By arranging D in parallel so that the emission directions of the emitted light are substantially the same, the LED array unit 11 is configured.
【００４１】また、光束規制部１２Ａは、保持枠２０Ａ
と、複数段設けられた格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２
１Ａ3 ，…，２１Ａn を有して構成されている。上記し
た保持枠２０Ａは、金属材料又は合成樹脂材料若しくは
セラミックス材料等からなり、側壁部２００Ａと格子枠
部２０４Ａを有している。側壁部２００Ａは、箱状部材
の図における上部及び下部が開放されることにより形成
された略「ロ」字状断面を有する部材である。この側壁
部２００Ａは、冷間押出加工や射出成型等により略
「ロ」字状断面部材を一体製作してもよいし、４枚の略
平板状部材を製作した後にビスや接着剤等により接合し
てもよく、あるいは冷間押出加工や射出成型等により略
「コ」字状断面部材を製作するとともに略平板状部材を
１枚製作し、その後にビスや接着剤等によりこれらを接
合するようにしてもよい。The light beam regulating section 12A is provided with a holding frame 20A.
And grid plate members 21A1, 21A2, 2 provided in a plurality of stages.
.., 21An. The holding frame 20A is made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like, and has a side wall 200A and a lattice frame 204A. The side wall portion 200A is a member having a substantially “B” -shaped cross section formed by opening the upper and lower portions of the box-shaped member in the drawing. The side wall portion 200A may be manufactured by integrally forming a substantially “B” -shaped cross-sectional member by cold extrusion processing, injection molding, or the like. Alternatively, a substantially "U" -shaped cross-section member may be manufactured by cold extrusion or injection molding or the like, and a substantially flat plate-shaped member may be manufactured, and then these may be joined with screws or an adhesive. It may be.
【００４２】また、側壁部２００Ａの図における下部に
は、格子枠部２０４Ａ（図２参照）が設けられている。
この格子枠部２０４Ａは、側壁部２００Ａと別体で製作
した後に側壁部２００Ａの下面に取り付けてもよいし、
冷間押出加工や射出成型等により側壁部２００Ａと一体
的に製作してもよい。また、この格子枠部２０４ＡのＬ
ＥＤ側の内壁面には、ツヤ消し塗料、例えばツヤ無し黒
色塗料等が塗布されている。A lattice frame 204A (see FIG. 2) is provided below the side wall 200A.
The lattice frame portion 204A may be attached to the lower surface of the side wall portion 200A after being manufactured separately from the side wall portion 200A,
It may be manufactured integrally with the side wall 200A by cold extrusion or injection molding. In addition, L of the lattice frame portion 204A
A matte paint, such as a matte black paint, is applied to the inner wall surface on the ED side.
【００４３】また、上記した側壁部２００Ａの内壁面に
は、後述する格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，
…，２１Ａn の周縁部を収容かつ係止可能な取付溝２０
２Ａ（図２参照）が設けられている。そして、側壁部２
００Ａには、組立て用ネジ２２が螺合可能なネジ孔２０
６Ａが、上記したネジ孔１４ｃに対応する平面投影位置
に、図における上下方向に貫通形成されている。さら
に、側壁部２００Ａの図における底面には、ＬＥＤアレ
イ部１１の周縁部を収容かつ係止し、組立て用ネジ２２
によってＬＥＤアレイ部１１を取り付け可能な取付凹部
２０１Ａ（図２参照）が形成されている。同様に、側壁
部２００Ａの図における上面には、レンズアレイ部１３
Ａの周縁部を収容かつ係止し、組立て用ネジ２２によっ
てレンズアレイ部１３Ａを取り付け可能な取付凹部２０
３Ａが形成されている。On the inner wall surface of the side wall portion 200A, lattice plate members 21A1, 21A2, 21A3,
.., 21An mounting groove 20 for accommodating and locking the periphery of An
2A (see FIG. 2) is provided. And the side wall 2
00A has a screw hole 20 into which an assembly screw 22 can be screwed.
6A is formed in a plane projection position corresponding to the above-described screw hole 14c so as to penetrate vertically in the drawing. Further, on the bottom surface of the side wall portion 200A in the figure, the peripheral edge portion of the LED array portion 11 is accommodated and locked.
Thus, a mounting recess 201A (see FIG. 2) to which the LED array unit 11 can be mounted is formed. Similarly, the lens array 13
A, which holds and locks the peripheral portion of the lens array portion A, and allows the lens array portion 13A to be mounted by the assembling screw 22.
3A is formed.
【００４４】格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，
…，２１Ａn は、金属材料又は合成樹脂材料若しくはセ
ラミックス材料等からなり、略平板状部材の一部を略
「碁盤目」状に打抜き加工等によって除去し、開口Ｏ1
を開設することにより形成される。また、格子状の部分
には、ツヤ消し塗料、例えばツヤ無し黒色塗料等が塗布
されているので、入射した光が反射されにくいようにな
っている。この格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3
，…，２１Ａn の周縁部には、上記した組立て用ネジ
２２が螺合可能なネジ孔（図示せず）が、上記したネジ
孔１４ｃ及び２０６Ａに対応する平面投影位置に開設さ
れている。The grid plates 21A1, 21A2, 21A3,
.., 21An are made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like.
It is formed by opening. Further, a matte paint, such as a matte black paint, is applied to the lattice-shaped portion, so that incident light is hardly reflected. The lattice plates 21A1, 21A2, 21A3
,..., 21An are provided with screw holes (not shown) in which the above-mentioned assembling screws 22 can be screwed in at the plane projection positions corresponding to the screw holes 14c and 206A.
【００４５】上記の格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１
Ａ3 ，…，２１Ａn の周縁部は、光束規制部１２Ａの保
持枠２０Ａの側壁部２００Ａの内壁面に設けられた取付
溝２０２Ａに収容・係止可能な構成となっている。この
際、保持枠２０Ａの側壁部２００Ａが略「ロ」字状断面
部材の一体製作品の場合には、格子板材例えば２１Ａ1
をたわめて弾性変形させつつその周縁部を側壁部２００
Ａの取付溝２０２Ａに挿入させることにより保持枠２０
Ａに嵌め付けることができる。また、保持枠２０Ａの側
壁部２００Ａが、４枚の略平板状部材の組合わせ、又は
略「コ」字状部材と略平板状部材の組合わせの場合に
は、図における水平方向から側壁部２００Ａの取付溝２
０２Ａにその周縁部を挿入させることにより保持枠２０
Ａに嵌め付けることができる。The above-mentioned lattice plate members 21A1, 21A2, 21
The periphery of A3,..., 21An is configured to be housed and locked in a mounting groove 202A provided on the inner wall surface of the side wall 200A of the holding frame 20A of the light flux regulating section 12A. At this time, when the side wall portion 200A of the holding frame 20A is an integrated product having a substantially "B" -shaped cross section member, the lattice plate material, for example, 21A1
The peripheral part is bent to the side wall part 200 while bending and elastically deforming.
A of the holding frame 20 by being inserted into the mounting groove 202A of FIG.
A can be fitted. Further, when the side wall 200A of the holding frame 20A is a combination of four substantially flat members or a combination of a substantially “U” -shaped member and a substantially flat member, the side wall 200A is viewed from the horizontal direction in the drawing. 200A mounting groove 2
02A by inserting its peripheral portion into the holding frame 20A.
A can be fitted.
【００４６】なお、保持枠２０Ａへの格子板材２１Ａ1
，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の取付は、上記
のような保持枠２０Ａの側壁部２００Ａに設けた取付溝
２０２Ａへの挿入以外の手段によっても十分可能であ
る。例えば、保持枠２０Ａの側壁部２００Ａの内壁面に
棚状部分を設けておき、この棚状部分に格子板材２０Ａ
の周縁部付近をビスや接着剤等により取り付けるように
してもよい。あるいは、格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，
２１Ａ3 ，…，２１Ａn の周縁に垂下部を設けておき、
この垂下部をビスや接着剤等により側壁部２００Ａの内
壁上に取り付けるようにしてもよい。さらに、保持枠２
０Ａ及び格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，
２１Ａn とは別体の略「Ｌ」字状断面部材を用意し、こ
の略「Ｌ」字状断面部材を用いて格子板材２１Ａ1 ，２
１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の周縁部をビスや接着
剤等により側壁部２００Ａの内壁上に取り付けるように
してもよい。It should be noted that the grid plate 21A1 is attached to the holding frame 20A.
, 21A2, 21A3,..., 21An can be sufficiently attached by means other than insertion into the attachment groove 202A provided in the side wall 200A of the holding frame 20A as described above. For example, a shelf portion is provided on the inner wall surface of the side wall portion 200A of the holding frame 20A, and the lattice plate material 20A is provided on the shelf portion.
The vicinity of the periphery may be attached with a screw or an adhesive. Alternatively, the lattice plates 21A1, 21A2,
21A3,..., 21An are provided with hanging parts around the periphery,
This hanging portion may be attached to the inner wall of the side wall portion 200A with a screw or an adhesive. Further, holding frame 2
0A and lattice plate members 21A1, 21A2, 21A3,.
A substantially "L" -shaped cross-section member separate from 21An is prepared, and the lattice plate members 21A1, 2A are formed using the substantially "L" -shaped cross-section member.
The periphery of 1A2, 21A3,..., 21An may be mounted on the inner wall of the side wall 200A with screws or an adhesive.
【００４７】このようにして、格子板材２１Ａ1 ，２１
Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn は、保持枠２０Ａ内にお
いてＬＥＤ１５の光軸方向に所定間隔で複数段配設され
る。また、各段の格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ
3 ，…，２１Ａn の各開口Ｏ1 は、すべて各ＬＥＤ１５
の光軸上に位置するように設定されている。この場合、
ある光軸上で格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，
…，２１Ａn の開口Ｏ1 の縁を形成する底面及び内壁面
の一部分の集合と、その光軸の基部の周囲の格子枠部２
０４Ａは、その光軸についての「単位光束規制部３５
Ａ」を構成している。したがって、光束規制部１２Ａ
は、単位光束規制部３５Ａが、アレイ状に複数（本実施
形態の場合は４行５列又は５行４列で合計２０個）形成
された構成となっている。In this way, the lattice plates 21A1, 21A
A2, 21A3,..., 21An are arranged in a plurality at predetermined intervals in the optical axis direction of the LED 15 in the holding frame 20A. Also, the grid plate members 21A1, 21A2, 21A of each stage are provided.
,..., 21An are all provided with respective LEDs 15
Are set to be on the optical axis. in this case,
On a certain optical axis, the lattice plates 21A1, 21A2, 21A3,
.., 21An an assembly of the bottom surface and a part of the inner wall surface forming the edge of the opening O1, and a lattice frame 2 around the base of the optical axis.
04A is a unit light beam regulating unit 35 for the optical axis.
A ". Therefore, the luminous flux regulating unit 12A
Has a configuration in which a plurality of unit light flux restricting portions 35A are formed in an array (a total of 20 in 4 rows and 5 columns or 5 rows and 4 columns in the present embodiment).
【００４８】レンズアレイ部１３Ａは、基板３０Ａと、
凸部３１Ａ及び３２Ａを有している。基板３０Ａは、ガ
ラスやプラスチック等の透明な光学材料からなり、略平
板状に形成されている。凸部３１Ａは、円柱の一部をな
す形状あるいは略「カマボコ」形状に形成され、基板３
０Ａの図における上面に複数個（本実施形態の場合は４
個）が互いに密接する状態で長手方向に平行に並設され
ている。また、凸部３２Ａは、円柱の一部をなす形状あ
るいは略「カマボコ」形状に形成され、基板３０Ａの図
における下面に複数個（本実施形態の場合は５個）が互
いに密接する状態で、上記した凸部３１Ａの長手方向と
は直角な方向に並設されている。これらの凸部３１Ａ，
３２Ａは、雄型と雌型等によるプレス成型法などによっ
て形成される。また、基板３０Ａの周縁部には、上記し
た組立て用ネジ２２が螺合可能なネジ孔３４Ａが、上記
したネジ孔１４ｃ及び２０６Ａに対応する平面投影位置
に開設されている。The lens array unit 13A includes a substrate 30A,
It has protrusions 31A and 32A. The substrate 30A is made of a transparent optical material such as glass or plastic, and is formed in a substantially flat shape. The protruding portion 31A is formed in a shape that forms a part of a cylinder or in a substantially “claw-shaped” shape.
A plurality (4 in the case of this embodiment)
) Are juxtaposed in parallel in the longitudinal direction so as to be in close contact with each other. Further, the convex portion 32A is formed in a shape that forms a part of a cylinder or a substantially “bumpy” shape, and a plurality (five in the case of the present embodiment) is in close contact with the lower surface in the drawing of the substrate 30A. The protrusions 31A are arranged side by side in a direction perpendicular to the longitudinal direction. These convex portions 31A,
32A is formed by a press molding method using a male mold, a female mold and the like. Further, a screw hole 34A into which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed is formed in a peripheral portion of the substrate 30A at a plane projection position corresponding to the screw holes 14c and 206A.
【００４９】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ａは、軸方向が互いに直角となるようなシリンドリカ
ル・レンズを２枚組合わせた組合わせレンズ（図２参
照。以下、「単位レンズ部３３Ａ」という。）が、アレ
イ状に複数（本実施形態の場合は４行５列又は５行４列
で合計２０個）形成された構成となる。これらの単位レ
ンズ部３３Ａの平面投影形状は略正方形状となる。ま
た、各々の単位レンズ部３３Ａは、すべて各ＬＥＤ１５
の光軸上で、格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，
…，２１Ａn の開口Ｏ1 の直上位置となるように設定さ
れている。また、各ＬＥＤ１５の発光源であるＬＥＤチ
ップ（後述）の光軸上の位置は、例えば単位レンズ部３
３Ａのほぼ焦点位置となるように設定されている。以下
において、１つのＬＥＤ１５と、そのＬＥＤ１５の光軸
の周囲を取り巻くような状態となっている単位光束規制
部３５Ａと、そのＬＥＤ１５に対応する単位レンズ部３
３Ａの組合わせを「光学ユニット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
3A, a plurality of combined lenses (see FIG. 2; hereinafter, referred to as a “unit lens portion 33A”) in which two cylindrical lenses whose axial directions are perpendicular to each other are arranged in an array (this embodiment). In the case of (5), a configuration is formed in which 4 rows and 5 columns or 5 rows and 4 columns total 20). The planar projection shape of these unit lens portions 33A is substantially square. Further, each unit lens section 33A is provided with each LED 15
On the optical axis of the lattice plates 21A1, 21A2, 21A3,
.., 21An are set at positions immediately above the opening O1. The position on the optical axis of an LED chip (described later), which is a light emitting source of each LED 15, is, for example, the unit lens unit 3.
The focal point is set to be approximately 3A. In the following, one LED 15, a unit light flux regulating unit 35A surrounding the optical axis of the LED 15, and a unit lens unit 3 corresponding to the LED 15
The combination of 3A is called an “optical unit”.
【００５０】上記したような光射出装置１Ａの各部の構
成により、ＬＥＤアレイ部１１の上に光束規制部１２Ａ
を被せ、ＬＥＤアレイ部１１の周縁部を光束規制部１２
Ａの側壁部２００Ａの底面の取付凹部２０１Ａ内に収容
し、下方から組立て用ネジ２２をネジ孔１４ｃ，２０６
Ａ，図示しない格子板材２１Ａ 1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3
，…，２１Ａn の周縁部のネジ孔にねじ込み、ＬＥＤ
アレイ部１１と光束規制部１２Ａとを接合する。この
際、同時に、格子板材２１Ａも光束規制部１２Ａの保持
枠２０Ａに固定される。次に、光束規制部１２Ａの上に
レンズアレイ部１３Ａを被せ、レンズアレイ部１３Ａの
周縁部を光束規制部１２Ａの側壁部２００Ａの上面の取
付凹部２０３Ａ内に収容し、組立て用ネジ２２をさらに
ネジ孔３４Ａにねじ込み、光束規制部１２Ａとレンズア
レイ部１３Ａとを接合する。このようにして、光射出装
置１Ａが構成される。With the configuration of each part of the light emitting device 1A as described above, the light flux regulating part 12A is placed on the LED array part 11.
And the peripheral edge of the LED array 11 is
A is housed in the mounting recess 201A on the bottom surface of the side wall 200A, and the assembling screws 22 are inserted from below into the screw holes 14c and 206.
A, grid plate members 21A 1, 21A2, 21A3 (not shown)
,..., 21An are screwed into the screw holes on the periphery, and the LED is
The array unit 11 and the light beam regulating unit 12A are joined. At this time, the lattice plate 21A is also fixed to the holding frame 20A of the light flux regulating section 12A at the same time. Next, the lens array unit 13A is put on the light beam regulating unit 12A, the peripheral edge of the lens array unit 13A is housed in the mounting recess 203A on the upper surface of the side wall 200A of the light beam regulating unit 12A, and the assembling screw 22 is further mounted. It is screwed into the screw hole 34A, and the light flux regulating unit 12A and the lens array unit 13A are joined. Thus, the light emitting device 1A is configured.
【００５１】次に、上記した光射出装置１Ａに用いるＬ
ＥＤ１５のさらに詳細な構成及び作用について、以下、
図を参照しつつ詳細な説明を行う。図３は、図１に示す
光射出装置１Ａに使用するＬＥＤ１５のさらに詳細な構
成及び作用を説明するための図であり、図３（Ａ）はＬ
ＥＤ１５の全体構成を表す光軸方向に沿う方向から見た
断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＬＥＤ１５に
おけるチップ付近のさらに詳細な構成を表す拡大断面図
を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に図示した
ＬＥＤの発光光度の指向特性の例を、それぞれ示してい
る。Next, L used in the above-described light emitting device 1A
The more detailed configuration and operation of the ED 15 will be described below.
A detailed description will be given with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram for explaining a more detailed configuration and operation of the LED 15 used in the light emitting device 1A shown in FIG. 1, and FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view showing the entire configuration of the ED 15 viewed from a direction along the optical axis direction. FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view showing a more detailed configuration near the chip in the LED 15 shown in FIG. 3C illustrates an example of the directional characteristics of the luminous intensity of the LED illustrated in FIGS. 3A and 3B, respectively.
【００５２】図に示すように、このＬＥＤ１５は、リー
ドフレーム１５ａ及び１５ｂと、ＬＥＤチップ１５ｄ
と、ボンディングワイヤ１５ｅと、樹脂被覆部１５ｆを
有して構成されている。上記したリードフレーム１５
ａ，１５ｂは、それぞれ金属材料等の電気的良導体から
なり、略棒状に形成された部材である。リードフレーム
１５ａの図における頂部には、略すり鉢状の凹部１５ｃ
（図３（Ｂ）参照）が形成されている。また、ボンディ
ングワイヤ１５ｅは、Ａｕ（金）等からなる細線状部材
である。As shown in the figure, the LED 15 is composed of lead frames 15a and 15b and an LED chip 15d.
, A bonding wire 15e, and a resin covering portion 15f. Lead frame 15 described above
Reference numerals a and 15b denote members each made of a good electrical conductor such as a metal material and formed in a substantially rod shape. The top of the lead frame 15a in the figure has a substantially mortar-shaped recess 15c.
(See FIG. 3B). The bonding wire 15e is a thin wire member made of Au (gold) or the like.
【００５３】ここで、図３（Ｂ）を参照しつつ、ＬＥＤ
チップ１５ｄの構成と発光原理の概要を説明する。ＬＥ
Ｄチップ１５ｄは、電気を光に変換する素子であり、Ｐ
型半導体で形成されたＰ層１５１（図３（Ｂ）参照）
と、Ｐ−Ｎ接合１５２（図３（Ｂ）参照）と、Ｎ型半導
体で形成されたＮ層１５３（図３（Ｂ）参照）を有して
いる。また、Ｐ層１５１にはＰ側電極１５４（図３
（Ｂ）参照）が接続しており、Ｎ層１５３にはＮ側電極
１５５（図３（Ｂ）参照）が接続している。また、Ｐ側
電極１５４には、ボンディングワイヤ１５ｅの一端がボ
ンディングされており、ボンディングワイヤ１５ｅの他
端はリードフレーム１５ｂにボンディングされている。
また、Ｎ側電極１５５は、リードフレーム１５ａに電気
的に接続されている。Here, while referring to FIG.
The configuration of the chip 15d and an outline of the light emitting principle will be described. LE
The D chip 15d is an element for converting electricity into light,
P layer 151 formed of die type semiconductor (see FIG. 3B)
And a PN junction 152 (see FIG. 3B) and an N layer 153 (see FIG. 3B) formed of an N-type semiconductor. The P layer 151 has a P-side electrode 154 (FIG. 3).
(See FIG. 3B), and an N-side electrode 155 (see FIG. 3B) is connected to the N layer 153. One end of a bonding wire 15e is bonded to the P-side electrode 154, and the other end of the bonding wire 15e is bonded to a lead frame 15b.
Further, the N-side electrode 155 is electrically connected to the lead frame 15a.
【００５４】このＬＥＤチップ１５ｄにおいて、Ｐ側電
極１５４を正極としＮ側電極１５５を負極としてＰ側電
極１５４からＮ側電極１５５へ向けて電流を流すと、Ｐ
側電極１５４からは正孔（ホール：電子の抜けた孔。図
示せず。）がＮ側電極１５５に向けて注入され、Ｎ側電
極１５５からは電子（図示せず）がＰ側電極１５４に向
けて注入される。上記の正孔は、Ｐ層１５１を通過して
Ｐ−Ｎ接合１５２に到達する。一方、電子は、Ｎ層１５
３を通過してＰ−Ｎ接合１５２に到達する。ここで、正
孔のエネルギ状態が所定の条件の場合には、正孔はＰ−
Ｎ接合１５２を乗り越えてＮ層１５３側へこぼれ出し、
Ｎ層１５３内に多数存在する電子と結合し、その際に光
子が放出される。一方、電子のエネルギ状態が所定の条
件の場合には、電子はＰ−Ｎ接合１５２を乗り越えてＰ
層１５１側へこぼれ出し、Ｐ層１５１内に多数存在する
正孔と結合し、その際に光子が放出される。このように
して放出された光子により「発光」が起こる。発光され
る光の波長や、Ｐ層とＮ層の発光の割合等は、半導体の
材料、構造、不純物等によって決定される。ＬＥＤを構
成する半導体の例としては、ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ
素）、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ等が挙げられ
る。また、発光される光としては、赤外線領域の光から
現在は青色の可視光（波長：約４００ｎｍ程度）まで可
能となっている。In the LED chip 15d, when a current flows from the P-side electrode 154 to the N-side electrode 155 with the P-side electrode 154 as the positive electrode and the N-side electrode 155 as the negative electrode,
Holes (holes: holes from which electrons have escaped; not shown) are injected from the side electrode 154 toward the N-side electrode 155, and electrons (not shown) from the N-side electrode 155 are sent to the P-side electrode 154. Injected towards. The above holes reach the PN junction 152 through the P layer 151. On the other hand, electrons are transferred to the N layer 15.
3 and reaches the PN junction 152. Here, when the energy state of the hole is a predetermined condition, the hole is P-
Overcoming the N junction 152 and spilling out to the N layer 153 side,
It combines with many electrons existing in the N layer 153, and at that time, photons are emitted. On the other hand, when the energy state of the electrons is a predetermined condition, the electrons get over the PN junction 152 and
It spills out to the layer 151 side and combines with a large number of holes present in the P layer 151, at which time photons are emitted. "Emission" occurs due to the photons thus emitted. The wavelength of emitted light, the ratio of light emission between the P layer and the N layer, and the like are determined by the material, structure, impurities, and the like of the semiconductor. Examples of the semiconductor constituting the LED include GaAs (gallium arsenide), GaP, GaAsP, GaAlAs, and the like. The emitted light can range from light in the infrared region to blue visible light (wavelength: about 400 nm).
【００５５】ＬＥＤチップ１５ｄをリードフレーム１５
ａに取り付けるには、まずリードフレーム１５ａの凹部
１５ｃ内にＡｇ（銀）ペーストを塗布した後、ＬＥＤチ
ップ１５ｄを凹部１５ｃの底部中央に載置し、加熱下で
チップ上から加圧する。このような工程を行うことによ
り、ＬＥＤチップ１５ｄは溶着により凹部１５ｃ内に固
定される。The LED chip 15d is connected to the lead frame 15
To attach the LED chip 15a, first, an Ag (silver) paste is applied to the recess 15c of the lead frame 15a, and then the LED chip 15d is placed at the center of the bottom of the recess 15c, and is pressed from above the chip under heating. By performing such a process, the LED chip 15d is fixed in the recess 15c by welding.
【００５６】次に、ＬＥＤチップ１５ｄ上のＰ側電極１
５４にボンディングワイヤ１５ｅの一端をボンディング
するとともに、ボンディングワイヤ１５ｅの他端をリー
ドフレーム１５ｂの頂部にボンディングする。このボン
ディングは、加熱による圧着、又は超音波照射による溶
着等により行われる。Next, the P-side electrode 1 on the LED chip 15d
One end of the bonding wire 15e is bonded to 54, and the other end of the bonding wire 15e is bonded to the top of the lead frame 15b. This bonding is performed by pressure bonding by heating, welding by ultrasonic irradiation, or the like.
【００５７】最後に樹脂被覆部１５ｆが形成される。こ
の樹脂被覆部１５ｆは、上記のようにして形成されたリ
ードフレーム１５ａ及び１５ｂとＬＥＤチップ１５ｄと
の接合体のチップ側をエポキシ樹脂等の合成樹脂材料で
満たされた略円柱状のモールド・ケースの中へ浸漬し、
次いで加熱して合成樹脂材料を硬化させることにより、
略円柱状の樹脂被覆部１５ｆが形成される。この樹脂被
覆部１５ｆは、ＬＥＤチップ１５ｄを周囲の環境から保
護する機能を果たす一方、一種のレンズとしての機能も
発揮し発光した光を効率よく空気中へ射出させる。Finally, a resin coating 15f is formed. The resin coating portion 15f has a substantially cylindrical mold case in which the chip side of the joined body of the lead frames 15a and 15b and the LED chip 15d formed as described above is filled with a synthetic resin material such as epoxy resin. Immersed in
Then, by heating to cure the synthetic resin material,
A substantially cylindrical resin coating 15f is formed. The resin coating portion 15f functions to protect the LED chip 15d from the surrounding environment, while also exhibiting a function as a kind of lens, and efficiently emits emitted light into the air.
【００５８】次に、上記したＬＥＤ１５の発光光度の指
向特性について、図３（Ｃ）を参照しつつ詳細に説明す
る。図に示すように、この場合には、指向特性は、三次
元的には、非常に細長い略「球根」状、あるいは非常に
細長い略「ラグビーボール」状となっており、ＬＥＤの
正面中央方向への光度が最も高く、横方向になるにつれ
て光度が急激に低くなるようなビーム状特性となってい
る例を挙げた。このＬＥＤの指向特性は、上記した樹脂
被覆部１５ｆの形状や方向によって変化する。Next, the directional characteristics of the luminous intensity of the LED 15 will be described in detail with reference to FIG. As shown in the figure, in this case, the directional characteristics are, in three dimensions, a very elongated substantially "bulb" shape or a very elongated substantially "rugby ball" shape, and the LED is positioned in the front center direction of the LED. The example has a beam-like characteristic in which the luminous intensity is highest and the luminous intensity sharply decreases in the lateral direction. The directional characteristics of the LED change depending on the shape and direction of the resin coating 15f.
【００５９】次に、上記した光射出装置１Ａの作用につ
いて、主として図２及び図３（Ｃ）を参照しつつ詳細に
説明する。上記したように、ＬＥＤ１５のリードフレー
ム１５ｂを正極とし、リードフレーム１５ａを負極とし
て、Ｐ側電極１５４からＮ側電極１５５に向けて電流を
流すと、ＬＥＤ１５からは例えば図３（Ｃ）に示すよう
な指向特性を持った光が、例えば図２に示すＬ。，
Ｌ。′，Ｌ。”，Ｌのように射出される。これらの射出
光のうち、中央の光束Ｌは、遮蔽物等がないため直進
し、レンズアレイ部１３Ａに到達する。Next, the operation of the above-described light emitting device 1A will be described in detail mainly with reference to FIGS. 2 and 3C. As described above, when a current flows from the P-side electrode 154 to the N-side electrode 155 using the lead frame 15b of the LED 15 as a positive electrode and the lead frame 15a as a negative electrode, the LED 15 outputs, for example, as shown in FIG. Light having various directional characteristics is, for example, L shown in FIG. ,
L. ', L. The light flux L at the center among these emitted lights travels straight because there is no obstruction or the like, and reaches the lens array unit 13A.
【００６０】レンズアレイ部１３Ａには、各ＬＥＤ１５
の光軸の投影位置上に、２つの直交するシリンドリカル
・レンズからなる単位レンズ部３３Ａが並設されてお
り、各ＬＥＤ１５は単位レンズ部３３Ａのほぼ焦点位置
となるように配置されている。シリンドリカルレンズ
は、一般に、入射した長方形状の平行光束を焦点上に線
分状の光として集光することができ、逆の場合には、焦
点上の線分状の光源から入射した拡散光を長方形状の平
行光束に変換することができる。したがって、ＬＥＤ１
５からいずれかの単位レンズ部３３Ａに到達した光束Ｌ
は、単位レンズ部３３Ａの通過前は拡散光束であるが、
単位レンズ部３３Ａを通過した後には、ほぼ平行光束と
なって外部空間に射出される。Each LED 15 is provided in the lens array 13A.
A unit lens unit 33A composed of two orthogonal cylindrical lenses is arranged side by side on the projection position of the optical axis, and each LED 15 is arranged so as to be substantially at the focal position of the unit lens unit 33A. In general, a cylindrical lens can focus an incident rectangular parallel light beam on the focal point as linear light, and in the opposite case, diffuse light incident from a linear light source on the focal point. It can be converted into a rectangular parallel light beam. Therefore, LED1
Light beam L that has reached any of the unit lens portions 33A from No. 5
Is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33A,
After passing through the unit lens portion 33A, the light beam is emitted into an external space as a substantially parallel light beam.
【００６１】この作用がＬＥＤアレイ部１１上に並設さ
れたすべてのＬＥＤ１５について行われる。したがっ
て、レンズアレイ部１３Ａの面からは、光波の波面がほ
ぼ平面状となった光が外部空間へ射出される。このた
め、個々のＬＥＤ１５に同じ情報が重畳された電気信号
を入力すれば、この光射出装置１Ａからの射出光は、同
じ情報が重畳された平面波状の光となる。This operation is performed for all the LEDs 15 arranged side by side on the LED array unit 11. Accordingly, light having a substantially flat wavefront of the light wave is emitted from the surface of the lens array 13A to the external space. Therefore, if an electric signal in which the same information is superimposed is input to each LED 15, the light emitted from the light emitting device 1A becomes a plane wave light in which the same information is superimposed.
【００６２】このことは、個々のＬＥＤ１５の発光光度
が低くても、光射出装置１Ａ全体としては、大きなパワ
ーを持った平面波状の光を送出できることを意味する。
このような平面波状の光であれば、受光側に大きな受光
面積を持つ大型レンズ等を配置しておけば、光を十分集
光でき、かつ光強度も増幅可能である。したがって、長
距離空間伝送時において光強度の距離減衰が大きくて
も、ＬＥＤの並設個数を増大させればよく、他の点にお
いて技術的に困難な対策を講じる必要はない。すなわ
ち、従来のように、光源の発光光度を高めるために特別
に設計・製造された高価なカスタムＬＥＤなどを用いる
必要はなくなり、発光光度がそれほど高くないが安価な
市販のＬＥＤを使用できる。伝送距離等に応じたパワー
の増強は、ＬＥＤアレイにおけるＬＥＤの並設個数を増
やすだけでよい。したがって、従来のようなカスタム高
光度ＬＥＤを用いた光無線通信用光源に比べ、本実施形
態の光射出装置１Ａは、設計の手間、チップの歩留り等
を考慮すると、トータル・コストは非常に低廉なものと
なる。また、大出力の光源が不要となるため、電源等も
小さい出力に見合うものでよく、装置の大きさや重量
は、パワー増強のために射出面積が増大したとしても、
結局は小型かつ軽量なものとなる、という利点もある。This means that even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device 1A as a whole can transmit a plane-wave light having a large power.
In the case of such a plane wave light, if a large lens or the like having a large light receiving area is arranged on the light receiving side, the light can be sufficiently collected and the light intensity can be amplified. Therefore, even if the distance attenuation of the light intensity is large during long-distance space transmission, it is sufficient to increase the number of juxtaposed LEDs, and it is not necessary to take technically difficult countermeasures in other respects. That is, it is not necessary to use an expensive custom LED specially designed and manufactured in order to increase the luminous intensity of the light source as in the related art, and it is possible to use an inexpensive commercially available LED whose luminous intensity is not so high. To increase the power according to the transmission distance or the like, it is only necessary to increase the number of LEDs arranged in the LED array. Therefore, the total cost of the light emitting device 1A of the present embodiment is very low in comparison with the conventional light source for optical wireless communication using a custom high-intensity LED in consideration of design labor, chip yield and the like. It becomes something. In addition, since a light source with a large output is not required, a power supply or the like may be suitable for a small output, and the size and weight of the apparatus may be increased even if the emission area is increased due to power increase.
There is also an advantage that it is small and lightweight after all.
【００６３】また、上記したように、本実施形態の光射
出装置１Ａにおいては、射出される光は、全体として平
面波状の光となる。そして、光のパワーを高くする場合
には、単位面積当りの光強度をかえずに光波面の面積を
拡大する、という方法を採用している。したがって、従
来の長距離空間光通信に用いる光源のように細いビーム
状の光束とする必要がない。このことは、上記した従来
例の問題点のうち、光無線通信モデム等に利用した場合
の送信部光軸と受信部光軸との位置決めがそれほど厳密
でなくてもよく、容易に位置決め作業を行い得るという
利点を有していることを意味している。また、同時に温
度変化や振動による設定光軸のズレについても、多少の
光軸のズレによる通信への悪影響はなく、その程度の光
軸ズレは吸収可能であるという利点を有することも示し
ている。Further, as described above, in the light emitting device 1A of the present embodiment, the emitted light is a plane wave light as a whole. When increasing the power of light, a method of increasing the area of the light wavefront without changing the light intensity per unit area is adopted. Therefore, it is not necessary to form a thin beam light beam unlike a light source used in conventional long-distance spatial optical communication. This means that the positioning of the transmitting unit optical axis and the receiving unit optical axis when used in an optical wireless communication modem or the like is not so strict, and the positioning work can be easily performed. It has the advantage of being able to do so. At the same time, the deviation of the set optical axis due to temperature change or vibration does not adversely affect the communication due to the slight deviation of the optical axis, and shows that there is an advantage that such a deviation of the optical axis can be absorbed. .
【００６４】さらに、本実施形態の光射出装置１Ａで
は、単位光束規制部３５Ａを構成する格子枠部２０４Ａ
の内壁面、及び格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3
，…，２１Ａn の底面及び内壁面にツヤ消し塗料、例
えばツヤ無し黒色塗料等が塗布され、入射した光が反射
しにくくなるように構成されている。したがって、図２
に示すように、ＬＥＤ１５の指向特性に応じた他の光
束、例えばＬ。，Ｌ。′，Ｌ。”等は、格子板材２１Ａ
1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn に入射するが、
ＬＥＤ側へ反射しにくく、かつ図における上方へは進め
ない。すなわち、見かけ上は格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ
2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn よりも内側（開口Ｏ1 の内
方）の光束以外は吸収されることになる。Further, in the light emitting device 1A of the present embodiment, the lattice frame portion 204A constituting the unit light beam regulating portion 35A is provided.
Inner wall surfaces and lattice plates 21A1, 21A2, 21A3
,..., 21An are coated with a matte paint, for example, a matte black paint, so that incident light is hardly reflected. Therefore, FIG.
As shown in the figure, another light flux according to the directional characteristics of the LED 15, for example, L. , L. ', L. "Means a lattice plate 21A
1, 21A2, 21A3,..., 21An
It is hardly reflected to the LED side, and does not proceed upward in the figure. That is, apparently, the lattice plates 21A1, 21A
2, 21A3,..., 21An are absorbed other than the light flux inside (inside the opening O1).
【００６５】このような単位光束規制部３５Ａの作用に
より、第１の利点として、上記の光射出装置１Ａが光無
線通信ＬＡＮの光無線通信モデム等に使用された場合
に、ＬＥＤの近くに配置されるであろう自己のモデムの
受信部へ、ＬＥＤから射出された光が散乱，反射，屈折
等によって到達することが防止される。一般に、イーサ
ネットの場合には、光無線通信モデム等において、発光
された光が自己の受信部へ到達すると、この到達光も検
出されてしまうが、これが相手の光無線通信モデムから
送られてきたシステム内の正規の信号と衝突し、伝送効
率が著しく低下したり、システムが正常に動作できなく
なることもある。この「衝突現象」を「ジャミング」と
呼び、逆行して衝突を起こす光や信号を「ジャム信号」
という。本実施形態の光射出装置１Ａの場合は、単位光
束規制部３５Ａの配置により、上記のジャミングを防止
しており、光無線通信ＬＡＮを構築した際のシステムの
信頼性を高めるのに役立っている。As a first advantage, when the above-described light emitting device 1A is used for an optical wireless communication modem or the like of an optical wireless communication LAN, the operation of the unit light beam restricting section 35A is arranged near the LED. The light emitted from the LED is prevented from reaching the receiving section of the own modem due to scattering, reflection, refraction and the like. In general, in the case of Ethernet, when the emitted light reaches its own receiving unit in an optical wireless communication modem or the like, this reaching light is also detected, but this is transmitted from the optical wireless communication modem of the other party. The signal may collide with a legitimate signal in the system, and the transmission efficiency may be significantly reduced, or the system may not operate normally. This “collision phenomenon” is called “jamming,” and the light or signal that causes a collision by going backwards is called a “jam signal.”
That. In the case of the light emitting device 1A of the present embodiment, the above-described jamming is prevented by arranging the unit light flux restricting portion 35A, which helps to enhance the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed. .
【００６６】また、第２の利点として、単位光束規制部
３５Ａの作用により、発光したＬＥＤに隣接する光学ユ
ニット側へ射出光が漏洩することが防止される。一般
に、光に光路差が生じると光の位相に差ができる。この
ため、このような光をいっしょにしてしまうと、位相差
成分は、情報として抽出できないノイズとなってしま
い、射出光の品質が劣化する。しかし、本実施形態の光
射出装置１Ａの場合は、単位光束規制部３５Ａの配置に
より、上記のノイズ光混入を防止しており、光無線通信
ＬＡＮを構築した際のシステムの信頼性をさらに向上さ
せている。As a second advantage, the operation of the unit light flux restricting portion 35A prevents the emitted light from leaking to the optical unit adjacent to the light emitting LED. Generally, when an optical path difference occurs in light, a phase difference occurs in the light. Therefore, if such lights are put together, the phase difference component becomes noise that cannot be extracted as information, and the quality of the emitted light deteriorates. However, in the case of the light emitting device 1A of the present embodiment, the noise light is prevented from being mixed by the arrangement of the unit light flux restricting portion 35A, and the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is further improved. Let me.
【００６７】次に、上記した光射出装置１Ａの応用例等
について以下に詳細な説明を行う。図４は、図１に示す
光射出装置１Ａを備えた光無線通信モデムを用いて構築
された光無線通信ＬＡＮの全体構成を示す概念図であ
る。Next, application examples and the like of the above-described light emitting device 1A will be described in detail below. FIG. 4 is a conceptual diagram showing an overall configuration of an optical wireless communication LAN constructed using an optical wireless communication modem including the light emitting device 1A shown in FIG.
【００６８】図に示すように、この光無線通信ＬＡＮ１
００は、ビルディングＢ1 及びＢ2の屋内にあるパソコ
ンや周辺機器の間、及び建物間で構築された広域光無線
通信ＬＡＮである。また、この光無線通信ＬＡＮ１００
は、サーバ１２１と、スイッチングハブ１１１Ａ及び１
１１Ｂと、光無線通信モデム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０
２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ，１０３Ａ，１０
３Ｂ，１０３Ｃ，及び１０３Ｄと、ハブ１１２Ａ，１１
２Ｂ，１１３Ａ，及び１１３Ｂと、クライアント１３１
Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅ，１３１
Ｆ，１３１Ｇ，１３１Ｈ，１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２
Ｃ，１３２Ｄ，１３２Ｅ，１３２Ｆ，及び１３２Ｇを有
して構成されている。As shown in FIG.
Reference numeral 00 denotes a wide-area optical wireless communication LAN constructed between personal computers and peripheral devices in buildings B1 and B2 and between buildings. Also, this optical wireless communication LAN 100
Are the server 121, the switching hubs 111A and 1
11B and the optical wireless communication modems 101A, 101B, 10
2A, 102B, 102C, 102D, 103A, 10
3B, 103C, and 103D and hubs 112A, 11
2B, 113A and 113B and the client 131
A, 131B, 131C, 131D, 131E, 131
F, 131G, 131H, 132A, 132B, 132
C, 132D, 132E, 132F, and 132G.
【００６９】上記において、スイッチングハブ１１１Ａ
には、サーバ１２１と、光無線通信モデム１０１Ａ，１
０２Ａ，及び１０２Ｃが接続されている。また、ハブ１
１２Ａには、光無線通信モデム１０２Ｂと、クライアン
ト１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，及び１３１Ｄが接続
されている。そして、ハブ１１２Ｂには、光無線通信モ
デム１０２Ｄと、クライアント１３１Ｅ，１３１Ｆ，１
３１Ｇ，及び１３１Ｈが接続されている。In the above description, the switching hub 111A
Includes a server 121 and an optical wireless communication modem 101A, 1
02A and 102C are connected. Hub 1
An optical wireless communication modem 102B and clients 131A, 131B, 131C, and 131D are connected to 12A. The hub 112B has the optical wireless communication modem 102D and the clients 131E, 131F, 1
31G and 131H are connected.
【００７０】一方、また、スイッチングハブ１１１Ｂに
は、光無線通信モデム１０１Ｂ，１０３Ａ，及び１０３
Ｃが接続されている。また、ハブ１１３Ａには、光無線
通信モデム１０３Ｂと、クライアント１３２Ａ，１３２
Ｂ，及び１３２Ｃが接続されている。そして、ハブ１１
３Ｂには、光無線通信モデム１０３Ｄと、クライアント
１３２Ｄ，１３２Ｅ，１３２Ｆ，及び１３２Ｇが接続さ
れている。On the other hand, the switching hub 111B includes optical wireless communication modems 101B, 103A, and 103A.
C is connected. The hub 113A has an optical wireless communication modem 103B and clients 132A and 132B.
B and 132C are connected. And the hub 11
An optical wireless communication modem 103D and clients 132D, 132E, 132F, and 132G are connected to 3B.
【００７１】また、光無線通信モデム１０１Ａは、ビル
ディングＢ1 の外壁又は屋上に取り付けられている。ま
た、光無線通信モデム１０１Ｂは、ビルディングＢ2 の
外壁又は屋上に取り付けられている。そして、光無線通
信モデム１０１Ａと１０１Ｂは、互いに対向するように
配置されている。これらの光無線通信モデム１０１Ａと
１０１Ｂには、それぞれ光射出装置１Ａが搭載されてお
り、略平面波状の光Ｌ1 ，Ｌ2 により相互に双方向光無
線通信が可能となっている。また、光無線通信モデム１
０２Ａ及び１０２Ｂと、光無線通信モデム１０２Ｃ及び
１０２Ｄは、それぞれビルディングＢ1 の屋内に配設さ
れている。また、光無線通信モデム１０２Ａと１０２
Ｂ、１０２Ｃと１０２Ｄは、互いに対向するように配置
されている。これらの光無線通信モデム１０２Ａ，１０
２Ｂ，１０２Ｃ，及び１０２Ｄには、それぞれ光射出装
置１Ａが搭載されており、相互に双方向光無線通信が可
能となっている。また、光無線通信モデム１０３Ａ及び
１０３Ｂと、光無線通信モデム１０３Ｃ及び１０３Ｄ
は、それぞれビルディングＢ2 の屋内に配設されてい
る。また、光無線通信モデム１０３Ａと１０３Ｂ、１０
３Ｃと１０３Ｄは、互いに対向するように配置されてい
る。これらの光無線通信モデム１０３Ａ，１０３Ｂ，１
０３Ｃ，及び１０３Ｄには、それぞれ光射出装置１Ａが
搭載されており、相互に双方向光無線通信が可能となっ
ている。The optical wireless communication modem 101A is mounted on the outer wall or the roof of the building B1. The optical wireless communication modem 101B is mounted on the outer wall or roof of the building B2. The optical wireless communication modems 101A and 101B are arranged so as to face each other. Each of the optical wireless communication modems 101A and 101B is equipped with a light emitting device 1A, and two-way optical wireless communication can be performed by the substantially plane-wave light L1 and L2. Optical wireless communication modem 1
02A and 102B and the optical wireless communication modems 102C and 102D are respectively installed indoors of the building B1. Also, the optical wireless communication modems 102A and 102A
B, 102C and 102D are arranged so as to face each other. These optical wireless communication modems 102A and 102A
The light emitting device 1A is mounted on each of 2B, 102C, and 102D, and two-way optical wireless communication is possible with each other. Also, optical wireless communication modems 103A and 103B and optical wireless communication modems 103C and 103D
Are located indoors in building B2. Also, the optical wireless communication modems 103A and 103B, 10
3C and 103D are arranged so as to face each other. These optical wireless communication modems 103A, 103B, 1
The light emitting device 1A is mounted on each of 03C and 103D, and two-way optical wireless communication is possible with each other.
【００７２】上記のような構成により、サーバ１２１が
配置されているビルディングＢ1 とは異なるビルディン
グＢ2 内のクライアント、例えば１３２Ａであっても、
ビルディング間を光無線通信で結ぶ光無線通信モデム１
０１Ａ及び１０１Ｂの作用により、サーバ１２１からデ
ータを受け取ったり、サーバ１２１を介してビルディン
グＢ1 内のクライアントとデータのやりとりや電子メー
ルの授受を従来の有線通信方式のクライアント／サーバ
方式ＬＡＮとまったく同様に行うことができる。また、
各ビルディングＢ1 ，Ｂ2 の屋内においては、スイッチ
ングハブ１１１Ａと各ハブ１１２Ａ又は１１２Ｂとの間
についても、光無線通信モデム１０２Ａ及び１０２Ｂ、
あるいは１０２Ｃ及び１０２Ｄの作用により、光無線通
信で結ばれているので、データのやりとり等を従来の有
線通信方式のクライアント／サーバ方式ＬＡＮとまった
く同様に行うことができるうえ、各クライアントやハブ
間には配線ケーブル類はまったくないため、ＬＡＮの拡
張、修正、変更を自在かつ容易に行うことができる。With the above configuration, even if the client is in a building B2 different from the building B1 in which the server 121 is located, for example, 132A,
Optical wireless communication modem 1 that connects buildings by optical wireless communication
01A and 101B, receiving data from the server 121, exchanging data with a client in the building B1 via the server 121, and sending and receiving e-mails are performed in exactly the same manner as the conventional wired communication type client / server type LAN. It can be carried out. Also,
Inside the buildings B1 and B2, between the switching hub 111A and each of the hubs 112A or 112B, the optical wireless communication modems 102A and 102B,
Alternatively, since the connection is made by optical wireless communication by the action of 102C and 102D, data exchange and the like can be performed in exactly the same manner as the conventional client / server LAN of the wired communication system, and between each client and hub. Since there are no wiring cables at all, LAN expansion, modification, and change can be performed freely and easily.
【００７３】次に、上記した光無線通信モデムの構成及
び作用について以下に詳細な説明を行う。図５は、図４
に示す光無線通信モデムのさらに詳細な構成を示す図で
あり、図５（Ａ）は斜視図を、図５（Ｂ）は概念的ブロ
ック図を、それぞれ示している。Next, the configuration and operation of the optical wireless communication modem will be described in detail below. FIG.
5A and 5B show a more detailed configuration of the optical wireless communication modem shown in FIG. 5A, FIG. 5A is a perspective view, and FIG.
【００７４】以下は、光無線通信モデムの例として図４
における１０１Ａをとりあげたものである。他の光無線
通信モデム１０１Ｂ等も同様の構成及び作用を有してい
るので、その説明は省略する。図に示すように、この光
無線通信モデム１０１Ａは、筐体８内に、上記した光射
出装置１Ａと、受光レンズ４と、受光素子５と、信号処
理基板６を有している。この光無線通信モデム１０１Ａ
は、コネクタ７を介してハブ等（図示せず）に接続され
る。。受光素子５としては、例えばＰＮフォトダイオー
ド（図示せず），ＰＩＮフォトダイオード（図示せ
ず），アバランシェ・フォトダイオード（図示せず），
あるいはフォトトランジスタ（図示せず）などが用いら
れる。この受光素子５の受光面（図示せず）は、受光レ
ンズ４のほぼ焦点位置に配置されている。また、信号処
理基板６は、図５（Ｂ）に示すように、入出力インター
フェイス６０と、変調部６１と、増幅部６２と、駆動部
６３と、増幅部６４と、復調部６５を有している。The following is an example of the optical wireless communication modem shown in FIG.
Of 101A. The other optical wireless communication modem 101B and the like also have the same configuration and operation, and a description thereof will be omitted. As shown in the figure, the optical wireless communication modem 101A has the light emitting device 1A, the light receiving lens 4, the light receiving element 5, and the signal processing board 6 in a housing 8. This optical wireless communication modem 101A
Is connected via a connector 7 to a hub or the like (not shown). . As the light receiving element 5, for example, a PN photodiode (not shown), a PIN photodiode (not shown), an avalanche photodiode (not shown),
Alternatively, a phototransistor (not shown) or the like is used. The light receiving surface (not shown) of the light receiving element 5 is arranged at a substantially focal position of the light receiving lens 4. 5B, the signal processing board 6 includes an input / output interface 60, a modulator 61, an amplifier 62, a driver 63, an amplifier 64, and a demodulator 65. ing.
【００７５】上記のような構成により、ハブ等（図示せ
ず）からコネクタ７を介して信号処理基板６に入力され
た電気信号は、信号処理基板６において入出力インター
フェイス６０を経て変調部６１へ出力され、情報を重畳
できるような状態にするため等の目的で電気信号に変調
がかけられる。次に、増幅部６２において変調された電
気信号は所定レベルまで増幅される。次に、駆動部６３
は、増幅された電気信号に基づき、光射出装置１Ａ内の
ＬＥＤ１５を駆動し、電気信号を光に変換させる。光射
出装置１Ａは、上記したような作用により、内蔵された
複数のＬＥＤ（図示せず）からの拡散光を略平行光束に
変換し、略平面波状の光Ｌ1 として外部空間へ射出す
る。With the above configuration, the electric signal input from the hub or the like (not shown) to the signal processing board 6 via the connector 7 is transmitted to the modulation section 61 via the input / output interface 60 on the signal processing board 6. The electric signal is modulated for the purpose of outputting and superimposing information. Next, the electric signal modulated in the amplifier 62 is amplified to a predetermined level. Next, the driving unit 63
Drives the LED 15 in the light emitting device 1A based on the amplified electric signal to convert the electric signal into light. The light emitting device 1A converts diffused light from a plurality of built-in LEDs (not shown) into a substantially parallel light beam and emits it as substantially plane wave light L1 to the external space by the above-described operation.
【００７６】一方、相手側の光無線通信モデムから射出
されてきた略平面波状の光Ｌ2 は、受光レンズ４によっ
て受け入れられ、受光素子５のほぼ受光面（図示せず）
上に合焦し、電気信号に変換され、信号処理基板６に出
力される。受光素子５から信号処理基板６に入力された
電気信号は、信号処理基板６の増幅部６４において、所
定レベルまで増幅され、次に復調部６５において電気信
号中から情報が抽出される。抽出された情報は、入出力
インターフェイス６０からコネクタ７を介してハブ等
（図示せず）へ送られる。On the other hand, the substantially planar wave-like light L 2 emitted from the optical wireless communication modem on the other side is received by the light receiving lens 4, and substantially the light receiving surface (not shown) of the light receiving element 5.
The light is focused upward, converted into an electric signal, and output to the signal processing board 6. The electric signal input from the light receiving element 5 to the signal processing board 6 is amplified to a predetermined level in the amplification section 64 of the signal processing board 6, and then information is extracted from the electric signal in the demodulation section 65. The extracted information is sent from the input / output interface 60 to a hub or the like (not shown) via the connector 7.
【００７７】（２）第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について、図６を参照しつ
つ詳細に説明する。図６は、本発明の第２実施形態であ
る光射出装置における他のレンズアレイ部の構成を示す
図であり、図６（Ａ）は斜視図を、図６（Ｂ）は光軸直
角方向から見た拡大断面図を、それぞれ示している。(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6A and 6B are diagrams showing a configuration of another lens array unit in the light emitting device according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a direction perpendicular to the optical axis. The enlarged sectional views seen from FIG.
【００７８】図６に示すように、この第２実施形態の光
射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と同
様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有し、
第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構成と
作用を持つレンズアレイ部１３Ｂを備えて構成されてい
る。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制部１
２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレンズア
レイ部１３Ｂの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 6, the light emitting device of the second embodiment has the same LED array unit 11 and the light beam regulating unit 12A as the light emitting device 1A of the first embodiment.
The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a lens array unit 13B having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, the LED array unit 11 and the light flux regulating unit 1
The description of the configuration and operation of 2A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13B will be mainly described.
【００７９】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｂは、基板３０Ｂと、凸部３１Ｂ及び３２Ｂを有してい
る。基板３０Ｂは、ガラスやプラスチック等の透明な光
学材料からなり、略平板状に形成されている。凸部３１
Ｂは、球の一部をなす形状に形成され、基板３０Ｂの図
における上面に複数個（本実施形態の場合は４×５＝２
０個）が並設されている。また、凸部３２Ｂは、球の一
部をなす形状に形成され、基板３０Ｂの図における下面
に複数個（本実施形態の場合は４×５＝２０個）が並設
されている。これらの凸部３１Ｂ，３２Ｂは、雄型と雌
型等によるプレス成型法などによって形成される。ま
た、基板３０Ｂの周縁部には、上記した組立て用ネジ２
２が螺合可能なネジ孔３４Ｂが、上記したネジ孔１４ｃ
及び２０６Ａに対応する平面投影位置に開設されてい
る。As shown in FIG.
B has a substrate 30B and convex portions 31B and 32B. The substrate 30B is made of a transparent optical material such as glass or plastic, and is formed in a substantially flat shape. Convex part 31
B is formed in a shape that forms part of a sphere, and a plurality of B (4 × 5 = 2 in the case of the present embodiment) are formed on the upper surface of the substrate 30B in the drawing.
0) are juxtaposed. The projections 32B are formed in a shape that forms part of a sphere, and a plurality of projections (4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment) are juxtaposed on the lower surface of the substrate 30B in the drawing. These convex portions 31B and 32B are formed by a press molding method using a male mold, a female mold, or the like. In addition, the above-mentioned assembling screw 2 is provided on the periphery of the substrate 30B.
2 can be screwed into the screw hole 14c.
, And 206A.
【００８０】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｂは、一面が球面レンズ状で他面が平面の片凸レンズ
を２枚組合わせた組合わせレンズ（図６（Ｂ）参照。以
下、「単位レンズ部３３Ｂ」という。）が、アレイ状に
複数（本実施形態の場合は４×５＝２０個）形成された
状態となる。これらの単位レンズ部３３Ｂの平面投影形
状は略円形状となる。また、各々の単位レンズ部３３Ｂ
は、すべて各ＬＥＤ１５の光軸上で、格子板材２１Ａ1
，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の開口Ｏ1 の直
上位置となるように設定されている。また、各ＬＥＤ１
５の発光源であるＬＥＤチップ（後述）の光軸上の位置
は、例えば単位レンズ部３３Ｂのほぼ焦点位置となるよ
うに設定されている。以下において、１つのＬＥＤ１５
と、そのＬＥＤ１５の光軸の周囲を取り巻くような状態
となっている単位光束規制部３５Ａと、そのＬＥＤ１５
に対応する単位レンズ部３３Ｂの組合わせを「光学ユニ
ット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
Reference numeral 3B denotes a combination lens (see FIG. 6B; hereinafter, referred to as a "unit lens portion 33B") in which two single-convex lenses each having a spherical lens surface on one side and a flat surface on the other side are combined. (4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment). The planar projection shape of these unit lens portions 33B is substantially circular. Also, each unit lens unit 33B
Are all on the optical axis of each LED 15,
, 21A2, 21A3,..., 21An are set immediately above the opening O1. In addition, each LED1
The position on the optical axis of the LED chip (described later), which is the light emitting source of No. 5, is set to be, for example, substantially the focal position of the unit lens unit 33B. In the following, one LED 15
And a unit light flux regulating portion 35A surrounding the optical axis of the LED 15 and the LED 15
The combination of the unit lens portions 33B corresponding to is referred to as an “optical unit”.
【００８１】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位レンズ
部３３Ｂに到達した光束は、単位レンズ部３３Ｂの通過
前は拡散光束であるが、単位レンズ部３３Ｂを通過した
後には、ほぼ平行光束となって外部空間に射出される。
このため、個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光
射出装置全体としては、大きなパワーを持った平面波状
の光を送出できる、という作用を有している。With the above configuration,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam that has reached any one of the unit lens units 33B from the LED 15 is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33B, but is a diffused light beam. After passing through 33B, the light is emitted as a substantially parallel light flux into the external space.
For this reason, even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect that it can transmit a plane wave light having a large power.
【００８２】（３）第３実施形態 次に、本発明の第３実施形態について、図７を参照しつ
つ詳細に説明する。図７は、本発明の第３実施形態であ
る光射出装置におけるその他のレンズアレイ部の構成を
示す図であり、図７（Ａ）は斜視図を、図７（Ｂ）は光
軸直角方向から見た拡大断面図を、それぞれ示してい
る。(3) Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7A and 7B are diagrams showing the configuration of another lens array unit in the light emitting device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a direction perpendicular to the optical axis. The enlarged sectional views seen from FIG.
【００８３】図７に示すように、この第３実施形態の光
射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と同
様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有し、
第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構成と
作用を持つレンズアレイ部１３Ｃを備えて構成されてい
る。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制部１
２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレンズア
レイ部１３Ｃの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 7, the light emitting device of the third embodiment has an LED array section 11 and a light beam regulating section 12A similar to those of the light emitting apparatus 1A of the first embodiment.
The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a lens array unit 13C having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, the LED array unit 11 and the light flux regulating unit 1
The description of the configuration and operation of 2A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13C will be mainly described.
【００８４】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｃは、基板３０Ｃと、被処理部３１Ｃを有している。基
板３０Ｃは、ガラス等の透明な光学材料からなり、略平
板状に形成されている。被処理部３１Ｃは、ほぼ回転楕
円体の一部をなす形状で基板３０Ｃ内に形成され、基板
３０Ｃの内部に複数個（本実施形態の場合は４×５＝２
０個）が並設されている。これらの被処理部３１Ｃは、
例えばガラス基板上に円形開口を持つマスクパターンを
フォトリソグラフ技術で作成し、その開口部を通してイ
オン交換を起こさせ、三次元的な屈折率分布をガラス基
板内に形成することによって実現する方法で形成され
る。あるいは、ガラス基板内にイオン拡散により三次元
的な屈折率分布を形成させてもよい。また、基板３０Ｃ
の周縁部には、上記した組立て用ネジ２２が螺合可能な
ネジ孔３４Ｃが、上記したネジ孔１４ｃ及び２０６Ａに
対応する平面投影位置に開設されている。As shown in FIG.
C has a substrate 30C and a processed part 31C. The substrate 30C is made of a transparent optical material such as glass and is formed in a substantially flat plate shape. The processing target portion 31C is formed in the substrate 30C in a shape substantially forming a part of the spheroid, and a plurality (4 × 5 = 2 in the case of the present embodiment) is formed inside the substrate 30C.
0) are juxtaposed. These processed parts 31C are:
For example, a mask pattern having a circular opening on a glass substrate is created by a photolithographic technique, ion exchange is caused through the opening, and a three-dimensional refractive index distribution is formed in the glass substrate. Is done. Alternatively, a three-dimensional refractive index distribution may be formed in a glass substrate by ion diffusion. Also, the substrate 30C
A screw hole 34C, into which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed, is provided at a peripheral position corresponding to the screw holes 14c and 206A.
【００８５】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｃは、基板３０Ｃの内部に、一面が回転楕円面状で他
面が平面の片凸レンズ（図７（Ｂ）参照。以下、「単位
レンズ部３３Ｃ」という。）が、アレイ状に複数（本実
施形態の場合は４×５＝２０個）形成された状態とな
る。これらの単位レンズ部３３Ｃの平面投影形状は略円
形状となる。また、各々の単位レンズ部３３Ｃは、すべ
て各ＬＥＤ１５の光軸上で、格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ
2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の開口Ｏ1 の直上位置とな
るように設定されている。また、各ＬＥＤ１５の発光源
であるＬＥＤチップ（後述）の光軸上の位置は、例えば
単位レンズ部３３Ｃのほぼ焦点位置となるように設定さ
れている。以下において、１つのＬＥＤ１５と、そのＬ
ＥＤ１５の光軸の周囲を取り巻くような状態となってい
る単位光束規制部３５Ａと、そのＬＥＤ１５に対応する
単位レンズ部３３Ｃの組合わせを「光学ユニット」とい
う。With such a configuration, the lens array unit 1
Reference numeral 3C denotes a single-convex lens (see FIG. 7B; hereinafter, referred to as a "unit lens portion 33C") having a spheroidal surface on one side and a flat surface on the other side in the substrate 30C. In the case of the embodiment, 4 × 5 = 20 pieces) are formed. The planar projection shape of these unit lens portions 33C is substantially circular. Further, each of the unit lens portions 33C is on the optical axis of each LED 15 and is a lattice plate material 21A1, 21A.
2, 21A3,..., 21An are set to positions immediately above the openings O1. The position on the optical axis of an LED chip (described later), which is the light emitting source of each LED 15, is set to be, for example, substantially the focal position of the unit lens unit 33C. In the following, one LED 15 and its L
The combination of the unit light beam regulating unit 35A surrounding the optical axis of the ED 15 and the unit lens unit 33C corresponding to the LED 15 is referred to as an “optical unit”.
【００８６】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位レンズ
部３３Ｃに到達した光束は、単位レンズ部３３Ｃの通過
前は拡散光束であるが、単位レンズ部３３Ｂを通過した
後には、ほぼ平行光束となって外部空間に射出される。
このため、個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光
射出装置全体としては、大きなパワーを持った平面波状
の光を送出できる、という作用を有している。[0086] By being configured as described above,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam that has reached any of the unit lens units 33C from the LED 15 is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33C, but is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33C. After passing through 33B, the light is emitted as a substantially parallel light flux into the external space.
For this reason, even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect that it can transmit a plane wave light having a large power.
【００８７】（４）第４実施形態 次に、本発明の第４実施形態について、図８を参照しつ
つ詳細に説明する。図８は、本発明の第４実施形態であ
る光射出装置におけるさらにその他のレンズアレイ部の
構成を示す図であり、図８（Ａ）は斜視図を、図８
（Ｂ）は光軸直角方向から見た拡大断面図を、図８
（Ｃ）は単位レンズ部における集光の原理を説明する概
念図を、それぞれ示している。(4) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of still another lens array unit in the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a perspective view, and FIG.
FIG. 8B is an enlarged sectional view seen from the direction perpendicular to the optical axis, and FIG.
(C) is a conceptual diagram illustrating the principle of light collection in the unit lens unit.
【００８８】図８に示すように、この第４実施形態の光
射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と同
様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有し、
第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構成と
作用を持つレンズアレイ部１３Ｄを備えて構成されてい
る。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制部１
２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレンズア
レイ部１３Ｄの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 8, the light emitting device according to the fourth embodiment has the same LED array unit 11 and the light beam regulating unit 12A as the light emitting device 1A according to the first embodiment.
The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a lens array unit 13D having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, the LED array unit 11 and the light flux regulating unit 1
The description of the configuration and operation of 2A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13D will be mainly described.
【００８９】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｄは、基板３０Ｄと、ロッドレンズ部３１Ｄを有してい
る。基板３０Ｄは、ガラスやプラスチック等の透明な光
学材料からなり、略平板状に形成されている。ロッドレ
ンズ部３１Ｄは、ほぼ円柱状で基板３０Ｄ内に形成さ
れ、基板３０Ｄの内部に複数個（本実施形態の場合は４
×５＝２０個）が並設されている。これらのロッドレン
ズ部３１Ｄは、図８（Ｃ）に示すように、中央部の屈折
率ｎが周辺部の屈折率よりも高くなるように形成されて
いる。このため、図８（Ｃ）に示すように、ロッドレン
ズ部３１Ｄに入射した光Ｌ3 は、屈折率の高い方へ向っ
て進路を曲げるように進行する。このような作用を利用
すると、拡散光を略平行光束に変換させることが可能で
ある。また、基板３０Ｄの周縁部には、上記した組立て
用ネジ２２が螺合可能なネジ孔３４Ｄが、上記したネジ
孔１４ｃ及び２０６Ａに対応する平面投影位置に開設さ
れている。As shown in FIG.
D has a substrate 30D and a rod lens portion 31D. The substrate 30D is made of a transparent optical material such as glass or plastic, and is formed in a substantially flat shape. The rod lens portion 31D is formed in a substantially cylindrical shape in the substrate 30D, and a plurality of rod lenses 31D (in the case of this embodiment, four
× 5 = 20). As shown in FIG. 8C, these rod lens portions 31D are formed such that the refractive index n at the central portion is higher than the refractive index at the peripheral portion. Therefore, as shown in FIG. 8 (C), the light L3 incident on the rod lens portion 31D travels so as to bend the path toward the higher refractive index. By utilizing such an effect, it is possible to convert the diffused light into a substantially parallel light flux. Further, a screw hole 34D into which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed is provided at a peripheral position of the substrate 30D at a plane projection position corresponding to the above-mentioned screw holes 14c and 206A.
【００９０】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｄは、基板３０Ｄの内部に、ロッドレンズ（図８
（Ｂ）参照。以下、「単位レンズ部３３Ｄ」という。）
が、アレイ状に複数（本実施形態の場合は４×５＝２０
個）形成された状態となる。これらの単位レンズ部３３
Ｄの平面投影形状は略円形状となる。また、各々の単位
レンズ部３３Ｄは、すべて各ＬＥＤ１５の光軸上で、格
子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の
開口Ｏ1 の直上位置となるように設定されている。ま
た、各ＬＥＤ１５の発光源であるＬＥＤチップ（後述）
の光軸上の位置は、例えば単位レンズ部３３Ｄのほぼ焦
点位置となるように設定されている。以下において、１
つのＬＥＤ１５と、そのＬＥＤ１５の光軸の周囲を取り
巻くような状態となっている単位光束規制部３５Ａと、
そのＬＥＤ１５に対応する単位レンズ部３３Ｄの組合わ
せを「光学ユニット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
3D has a rod lens (FIG. 8) inside the substrate 30D.
See (B). Hereinafter, it is referred to as “unit lens unit 33D”. )
But a plurality (4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment)
) Is formed. These unit lens sections 33
The planar projection shape of D is substantially circular. Each of the unit lens portions 33D is set so as to be located directly above the opening O1 of the lattice plate members 21A1, 21A2, 21A3,..., 21An on the optical axis of each LED 15. Also, an LED chip (described later) that is a light emitting source of each LED 15
The position on the optical axis is set to be, for example, substantially the focal position of the unit lens unit 33D. In the following, 1
Three LEDs 15 and a unit light flux regulating unit 35A that is in a state surrounding the optical axis of the LEDs 15;
The combination of the unit lens unit 33D corresponding to the LED 15 is called an “optical unit”.
【００９１】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位レンズ
部３３Ｄに到達した光束は、単位レンズ部３３Ｄの通過
前は拡散光束であるが、単位レンズ部３３Ｄを通過した
後には、ほぼ平行光束となって外部空間に射出される。
このため、個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光
射出装置全体としては、大きなパワーを持った平面波状
の光を送出できる、という作用を有している。With the above-described configuration,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam that has reached any one of the unit lens units 33D from the LED 15 is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33D, but is a diffused light beam. After passing through 33D, it is emitted as an approximately parallel light beam to the external space.
For this reason, even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect that it can transmit a plane wave light having a large power.
【００９２】（５）第５実施形態 次に、本発明の第５実施形態について、図９を参照しつ
つ詳細に説明する。図９は、本発明の第５実施形態であ
る光射出装置におけるさらにその他のレンズアレイ部の
構成を示す図であり、図９（Ａ）は斜視図を、図９
（Ｂ）は単位レンズ部の構成及び単位レンズ部における
集光の原理を説明するを示す拡大断面図を、それぞれ示
している。(5) Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of still another lens array unit in the light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a perspective view, and FIG.
(B) is an enlarged sectional view illustrating the configuration of the unit lens unit and the principle of light collection in the unit lens unit.
【００９３】図９に示すように、この第５実施形態の光
射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と同
様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有し、
第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構成と
作用を持つレンズアレイ部１３Ｅを備えて構成されてい
る。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制部１
２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレンズア
レイ部１３Ｅの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 9, the light emitting device of the fifth embodiment has an LED array section 11 and a light beam regulating section 12A similar to those of the light emitting apparatus 1A of the first embodiment.
The light emitting device 1A of the first embodiment includes a lens array unit 13E having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, the LED array unit 11 and the light flux regulating unit 1
The description of the configuration and operation of 2A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13E will be mainly described.
【００９４】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｅは、基板３０Ｅと、フレネルレンズ部３１Ｅを有して
いる。基板３０Ｅは、アクリル樹脂等の合成樹脂などの
透明な光学材料からなり、略平板状に形成されている。
フレネルレンズ部３１Ｅは、基板３０Ｅの表面にプレス
成形等によって形成され、ほぼ階段状に屈折角が変化す
る同心円状の凸部３１１Ｅと凹部３１２Ｅにより構成さ
れている。このフレネルレンズ部３１Ｅは、基板３０Ｅ
の表面に複数個（本実施形態の場合は４×５＝２０個）
が並設されている。また、基板３０Ｅの周縁部には、上
記した組立て用ネジ２２が螺合可能なネジ孔３４Ｅが、
上記したネジ孔１４ｃ及び２０６Ａに対応する平面投影
位置に開設されている。As shown in FIG.
E has a substrate 30E and a Fresnel lens part 31E. The substrate 30E is made of a transparent optical material such as a synthetic resin such as an acrylic resin, and is formed in a substantially flat plate shape.
The Fresnel lens portion 31E is formed on the surface of the substrate 30E by press molding or the like, and includes a concentric convex portion 311E and a concave portion 312E whose refraction angle changes substantially stepwise. The Fresnel lens portion 31E is provided on the substrate 30E.
(4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment)
Are juxtaposed. Further, a screw hole 34E into which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed is provided in a peripheral portion of the substrate 30E.
It is opened at a plane projection position corresponding to the screw holes 14c and 206A described above.
【００９５】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｅは、基板３０Ｅの表面に、フレネルレンズ（図９
（Ｂ）参照。以下、「単位レンズ部３３Ｅ」という。）
が、アレイ状に複数（本実施形態の場合は４×５＝２０
個）形成された状態となる。これらの単位レンズ部３３
Ｅの平面投影形状は略円形状となる。また、各々の単位
レンズ部３３Ｅは、すべて各ＬＥＤ１５の光軸上で、格
子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の
開口Ｏ1 の直上位置となるように設定されている。ま
た、各ＬＥＤ１５の発光源であるＬＥＤチップ（後述）
の光軸上の位置は、例えば単位レンズ部３３Ｅのほぼ焦
点位置となるように設定されている。以下において、１
つのＬＥＤ１５と、そのＬＥＤ１５の光軸の周囲を取り
巻くような状態となっている単位光束規制部３５Ａと、
そのＬＥＤ１５に対応する単位レンズ部３３Ｄの組合わ
せを「光学ユニット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
3E has a Fresnel lens (FIG. 9) on the surface of the substrate 30E.
See (B). Hereinafter, it is referred to as “unit lens unit 33E”. )
But a plurality (4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment)
) Is formed. These unit lens sections 33
The plane projection shape of E is substantially circular. Each of the unit lens portions 33E is set so as to be located directly above the opening O1 of the lattice plate members 21A1, 21A2, 21A3,..., 21An on the optical axis of each LED 15. Also, an LED chip (described later) that is a light emitting source of each LED 15
Is set to be, for example, substantially the focal position of the unit lens unit 33E. In the following, 1
Three LEDs 15 and a unit light flux regulating unit 35A that is in a state surrounding the optical axis of the LEDs 15;
The combination of the unit lens unit 33D corresponding to the LED 15 is called an “optical unit”.
【００９６】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位レンズ
部３３Ｅに到達した光束は、単位レンズ部３３Ｅの通過
前は拡散光束であるが、単位レンズ部３３Ｅを通過した
後には、ほぼ平行光束となって外部空間に射出される。
このため、個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光
射出装置全体としては、大きなパワーを持った平面波状
の光を送出できる、という作用を有している。With the above-described configuration,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam that has reached any one of the unit lens units 33E from the LED 15 is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33E, but the unit lens unit. After passing through 33E, the light is emitted into an external space as a substantially parallel light beam.
For this reason, even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect that it can transmit a plane wave light having a large power.
【００９７】（６）第６実施形態 次に、本発明の第６実施形態について、図１０を参照し
つつ詳細に説明する。図１０は、本発明の第６実施形態
である光射出装置における回折格子アレイ部の構成を示
す図であり、図１０（Ａ）は斜視図を、図１０（Ｂ）は
光軸直角方向から見た拡大断面図を、図１０（Ｃ）は光
の回折による集光の原理を説明する概念図を、それぞれ
示している。(6) Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a diffraction grating array unit in a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 (A) is a perspective view, and FIG. FIG. 10C is a conceptual diagram illustrating the principle of light collection by diffraction of light.
【００９８】図１０に示すように、この第６実施形態の
光射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と
同様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有
し、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構
成と作用を持つレンズアレイ部１３Ｆを備えて構成され
ている。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制
部１２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレン
ズアレイ部１３Ｆの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 10, the light emitting device according to the sixth embodiment has the same LED array unit 11 and the light beam regulating unit 12A as the light emitting device 1A according to the first embodiment. The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a lens array unit 13F having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, the description of the configuration and operation of the LED array unit 11 and the light beam regulating unit 12A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13F will be mainly described.
【００９９】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｆは、基板３０Ｆと、回折格子部３１Ｆを有している。
基板３０Ｆは、アクリル樹脂等の合成樹脂などの透明な
光学材料からなり、略平板状に形成されている。回折格
子部３１Ｆは、基板３０Ｆの表面にプレス成形等によっ
て形成され、幅αの細い溝状の凹部３１２Ｆを微少等間
隔ｄで並設することにより構成されている。この回折格
子部３１Ｆは、基板３０Ｆの表面に複数個（本実施形態
の場合は４×５＝２０個）が並設されている。また、基
板３０Ｆの周縁部には、上記した組立て用ネジ２２が螺
合可能なネジ孔３４Ｆが、上記したネジ孔１４ｃ及び２
０６Ａに対応する平面投影位置に開設されている。As shown in FIG.
F has a substrate 30F and a diffraction grating portion 31F.
The substrate 30F is made of a transparent optical material such as a synthetic resin such as an acrylic resin, and is formed in a substantially flat plate shape. The diffraction grating portion 31F is formed on the surface of the substrate 30F by press molding or the like, and is configured by arranging narrow groove-shaped concave portions 312F having a width α at minute equal intervals d. A plurality of diffraction grating portions 31F (4 × 5 = 20 in this embodiment) are arranged in parallel on the surface of the substrate 30F. In addition, a screw hole 34F into which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed is provided in a peripheral portion of the substrate 30F.
It is established at the plane projection position corresponding to 06A.
【０１００】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｆは、基板３０Ｆの表面に、回折格子（図１０（Ｂ）
参照。以下、「単位回折格子部３３Ｆ」という。）が、
アレイ状に複数（本実施形態の場合は４×５＝２０個）
形成された状態となる。これらの単位回折格子部３３Ｆ
の平面投影形状は略正方形状となる。また、各々の単位
回折格子部３３Ｆは、すべて各ＬＥＤ１５の光軸上で、
格子板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn
の開口Ｏ1 の直上位置となるように設定されている。ま
た、各ＬＥＤ１５の発光源であるＬＥＤチップ（後述）
の光軸上の位置は、例えば単位回折格子部３３Ｆのほぼ
焦点位置となるように設定されている。以下において、
１つのＬＥＤ１５と、そのＬＥＤ１５の光軸の周囲を取
り巻くような状態となっている単位光束規制部３５Ａ
と、そのＬＥＤ１５に対応する単位回折格子部３３Ｆの
組合わせを「光学ユニット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
3F has a diffraction grating (FIG. 10B) on the surface of the substrate 30F.
reference. Hereinafter, it is referred to as “unit diffraction grating portion 33F”. )But,
Multiple in array (4 × 5 = 20 in the case of this embodiment)
It will be in the formed state. These unit diffraction grating portions 33F
Is a substantially square shape. Further, each unit diffraction grating portion 33F is all on the optical axis of each LED 15,
Lattice plate materials 21A1, 21A2, 21A3, ..., 21An
Is set to a position immediately above the opening O1. Also, an LED chip (described later) that is a light emitting source of each LED 15
Is set to be, for example, substantially the focal position of the unit diffraction grating section 33F. In the following:
One LED 15 and a unit luminous flux regulating unit 35A surrounding the optical axis of the LED 15
And the combination of the unit diffraction grating portion 33F corresponding to the LED 15 is referred to as an “optical unit”.
【０１０１】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位回折格
子部３３Ｆに到達した光束Ｌ4 は、単位回折格子部３３
Ｆの通過前は拡散光束であるが、単位回折格子部３３Ｆ
を通過した光束Ｌ5 は、回折作用によりδが光の波長の
整数倍となる角度に強度の高い回折光が発生し、ほぼ平
行光束に変換されて外部空間に射出される。このため、
個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光射出装置全
体としては、大きなパワーを持った平面波状の光を送出
できる、という作用を有している。With the above configuration,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam L4 arriving at the unit diffraction grating unit 33F from the LED 15 is converted into the unit diffraction grating unit 33F.
Before passing through F, the light is a diffused light beam, but the unit diffraction grating portion 33F
Of the light beam L5 that has passed through the lens, diffracted light produces high-intensity diffracted light at an angle where δ is an integral multiple of the wavelength of the light, and is converted into a substantially parallel light beam and emitted to the external space. For this reason,
Even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect of transmitting a plane wave light having a large power.
【０１０２】（７）第７実施形態 次に、本発明の第７実施形態について、図１１を参照し
つつ詳細に説明する。図１１は、本発明の第７実施形態
である光射出装置におけるホログラムアレイ部の構成を
示す図であり、図１１（Ａ）はホログラムの原理を説明
する概念図を、図１１（Ｂ）はホログラムレンズを作成
する方法を説明する概念図を、図１１（Ｃ）はホログラ
ムレンズの一例であるリップマンホログラムの構成を表
す断面図を、図１１（Ｄ）は図１１（Ｃ）に示すリップ
マンホログラムの改良例の構成を表す断面図を、それぞ
れ示している。(7) Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a hologram array section in a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 11A is a conceptual diagram illustrating the principle of a hologram, and FIG. FIG. 11C is a conceptual diagram illustrating a method of forming a hologram lens, FIG. 11C is a cross-sectional view illustrating a configuration of a Lippmann hologram as an example of a hologram lens, and FIG. 11D is a Lippmann hologram illustrated in FIG. Are cross-sectional views each showing a configuration of the improved example.
【０１０３】図１１に示すように、この第７実施形態の
光射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と
同様のＬＥＤアレイ部１１と、光束規制部１２Ａを有
し、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる構
成と作用を持つレンズアレイ部１３Ｇを備えて構成され
ている。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及び光束規制
部１２Ａの構成及び作用の説明は省略し、主としてレン
ズアレイ部１３Ｇの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 11, the light emitting device of the seventh embodiment has an LED array section 11 and a light beam regulating section 12A similar to those of the light emitting apparatus 1A of the first embodiment. The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a lens array unit 13G having a different configuration and operation from those of the light emitting device 1A. Therefore, description of the configuration and operation of the LED array unit 11 and the light beam regulating unit 12A is omitted, and the configuration and operation of the lens array unit 13G will be mainly described.
【０１０４】図に示すように、このレンズアレイ部１３
Ｇは、基板３０Ｇと、ホログラムレンズ部３１Ｇを有し
ている。基板３０Ｇは、ガラス等の透明な光学材料から
なり、略平板状に形成されている。ホログラムレンズ部
３１Ｇは、基板３０Ｇの表面に塗布された感光材料から
なる感光膜４０８Ｇの表面に濃度パターンとして記録さ
れたり、あるいは感光膜４０８Ｇ内に屈折率分布パター
ンＰとして記録されたもの（以下、「リップマンホログ
ラム」という。）である（図１１（Ｃ）参照。）。この
ホログラムレンズ部３１Ｇは、基板３０Ｇの表面に複数
個（本実施形態の場合は４×５＝２０個）が並設されて
いる。また、基板３０Ｇの周縁部には、上記した組立て
用ネジ２２が螺合可能なネジ孔（図示せず）が、上記し
たネジ孔１４ｃ及び２０６Ａに対応する平面投影位置に
開設されている。As shown in FIG.
G has a substrate 30G and a hologram lens portion 31G. The substrate 30G is made of a transparent optical material such as glass and is formed in a substantially flat shape. The hologram lens portion 31G is recorded as a density pattern on the surface of a photosensitive film 408G made of a photosensitive material applied to the surface of the substrate 30G, or is recorded as a refractive index distribution pattern P in the photosensitive film 408G (hereinafter, referred to as a hologram lens portion 31G). (Referred to as “Lipman hologram”) (see FIG. 11C). A plurality of hologram lens portions 31G (4 × 5 = 20 in the case of the present embodiment) are juxtaposed on the surface of the substrate 30G. Further, a screw hole (not shown) to which the above-mentioned assembling screw 22 can be screwed is formed on the periphery of the substrate 30G at a plane projection position corresponding to the above-mentioned screw holes 14c and 206A.
【０１０５】このような構成により、レンズアレイ部１
３Ｇは、基板３０Ｇの表面に、ホログラムレンズ（図１
１（Ａ）参照。以下、「単位レンズ部３３Ｇ」とい
う。）が、アレイ状に複数（本実施形態の場合は４×５
＝２０個）形成された状態となる。また、各々の単位レ
ンズ部３３Ｇは、すべて各ＬＥＤ１５の光軸上で、格子
板材２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn の開
口Ｏ1 の直上位置となるように設定されている。また、
各ＬＥＤ１５の発光源であるＬＥＤチップ（後述）の光
軸上の位置は、例えば単位レンズ部３３Ｇのほぼ焦点位
置となるように設定されている。以下において、１つの
ＬＥＤ１５と、そのＬＥＤ１５の光軸の周囲を取り巻く
ような状態となっている単位光束規制部３５Ａと、その
ＬＥＤ１５に対応する単位レンズ部３３Ｇの組合わせを
「光学ユニット」という。With such a configuration, the lens array unit 1
3G has a hologram lens (FIG. 1) on the surface of the substrate 30G.
See 1 (A). Hereinafter, it is referred to as “unit lens unit 33G”. ) Are arrayed (4 × 5 in the case of the present embodiment).
(= 20). Each of the unit lens portions 33G is set so as to be located directly above the opening O1 of the lattice plate members 21A1, 21A2, 21A3,..., 21An on the optical axis of each LED 15. Also,
The position on the optical axis of an LED chip (described later), which is a light emitting source of each LED 15, is set to be, for example, substantially the focal position of the unit lens unit 33G. In the following, a combination of one LED 15, a unit light beam regulating unit 35A surrounding the optical axis of the LED 15, and a unit lens unit 33G corresponding to the LED 15 is referred to as an “optical unit”.
【０１０６】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおけるレンズアレイ部
１３Ａと同様に、ＬＥＤ１５からいずれかの単位レンズ
部３３Ｇに到達した光束Ｌ6 は、単位レンズ部３３Ｇの
通過前は拡散光束であるが、単位レンズ部３３Ｇを通過
した光束Ｌ7 は、ホログラムの回折・干渉作用によりほ
ぼ平行光束に変換されて外部空間に射出される。このた
め、個々のＬＥＤ１５の発光光度が低くても、光射出装
置全体としては、大きなパワーを持った平面波状の光を
送出できる、という作用を有している。With the above-described structure,
Similarly to the lens array unit 13A in the light emitting device 1A of the first embodiment, the light beam L6 that has reached one of the unit lens units 33G from the LED 15 is a diffused light beam before passing through the unit lens unit 33G. The light beam L7 that has passed through the portion 33G is converted into a substantially parallel light beam by the hologram diffraction / interference effect, and is emitted to the external space. For this reason, even if the luminous intensity of each LED 15 is low, the light emitting device as a whole has an effect that it can transmit a plane wave light having a large power.
【０１０７】図１１（Ｂ）は、ホログラムレンズを作成
する方法の一例を説明する概念図であり、例えばレーザ
ダイオード等のレーザ光源４０１から位相のそろった光
Ｌ8をビームスプリッタ（半透ミラー）４０２を通過さ
せた後に第１レンズ４０４から球面波Ｌ11として感光膜
４０８Ｇに照射する。一方、ビームスプリッタ４０２で
反射された光を第２レンズ４０６で平面波Ｌ18として感
光膜４０８Ｇを照射すれば、平面波Ｌ18が参照波として
機能し、感光膜４０８Ｇにホログラムが形成される。FIG. 11B is a conceptual diagram for explaining an example of a method of forming a hologram lens. For example, a beam splitter (semi-transmissive mirror) 402 converts a light L8 having a uniform phase from a laser light source 401 such as a laser diode. Is passed through the first lens 404 to irradiate the photosensitive film 408G as a spherical wave L11. On the other hand, when the light reflected by the beam splitter 402 is irradiated on the photosensitive film 408G by the second lens 406 as a plane wave L18, the plane wave L18 functions as a reference wave, and a hologram is formed on the photosensitive film 408G.
【０１０８】さらに性能のよいホログラムレンズとする
ためには、図１１（Ｄ）に示すように、ガラス等の基板
３０Ｇと感光膜４０８Ｇとの境界面、及び基板３０Ｇと
空気との境界面に、界面反射を防止する反射防止層３１
２Ｇや３１３Ｇなどをコーティングする等の対策を施し
てもよい。As shown in FIG. 11D, in order to obtain a hologram lens with higher performance, the interface between the substrate 30G made of glass or the like and the photosensitive film 408G and the interface between the substrate 30G and air must be formed as shown in FIG. Antireflection layer 31 for preventing interfacial reflection
Measures such as coating 2G or 313G may be taken.
【０１０９】（８）第８実施形態 次に、本発明の第８実施形態について、図１２を参照し
つつ詳細に説明する。図１２は、本発明の第８実施形態
である光射出装置における光束規制部の構成を示す図で
あり、図１２（Ａ）は斜視図を、図１２（Ｂ）は光射出
方向に沿う方向から見た断面図を、それぞれ示してい
る。(8) Eighth Embodiment Next, an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 12A and 12B are diagrams illustrating a configuration of a light beam regulating unit in a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 12A is a perspective view, and FIG. The cross-sectional views as viewed from above are shown respectively.
【０１１０】図１２に示すように、この第８実施形態の
光射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と
同様のＬＥＤアレイ部１１と、レンズアレイ部１３Ａを
有し、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる
構成と作用を持つ光束規制部１２Ｊを備えて構成されて
いる。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及びレンズアレ
イ部１３Ａの構成及び作用の説明は省略し、主として光
束規制部１２Ｊの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 12, the light emitting device of the eighth embodiment has an LED array section 11 and a lens array section 13A similar to those of the light emitting apparatus 1A of the first embodiment. The light emitting device 1 </ b> A is configured to include a light flux regulating unit 12 </ b> J having a configuration and an operation different from those of the light emitting device 1 </ b> A according to the embodiment. Therefore, description of the configuration and operation of the LED array unit 11 and the lens array unit 13A will be omitted, and the configuration and operation of the light flux regulating unit 12J will be mainly described.
【０１１１】図に示すように、この光束規制部１２Ｊ
は、保持枠２０Ｊと有孔部材２１Ｊを有して構成されて
いる。保持枠２０Ｊは、金属材料又は合成樹脂材料若し
くはセラミックス材料等からなり、側壁部２００Ｊを有
している。側壁部２００Ｊは、箱状部材の図における上
部及び下部が開放されることにより形成された略「ロ」
字状断面を有する部材である。As shown in the figure, this light flux regulating section 12J
Has a holding frame 20J and a perforated member 21J. The holding frame 20J is made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like, and has a side wall 200J. The side wall portion 200J is substantially “b” formed by opening the upper and lower portions of the box-shaped member in the drawing.
It is a member having a U-shaped cross section.
【０１１２】また、上記した側壁部２００Ｊには、組立
て用ネジ２２が螺合可能なネジ孔２０６Ｊが、上記した
ネジ孔１４ｃに対応する平面投影位置に、図における上
下方向に貫通形成されている。さらに、側壁部２００Ｊ
の図における底面には、ＬＥＤアレイ部１１の周縁部を
収容かつ係止し、組立て用ネジ２２によってＬＥＤアレ
イ部１１を取り付け可能な取付凹部２０１Ｊ（図１２
（Ｂ）参照）が形成されている。同様に、側壁部２００
Ｊの図における上面には、レンズアレイ部１３Ａの周縁
部を収容かつ係止し、組立て用ネジ２２によってレンズ
アレイ部１３Ａを取り付け可能な取付凹部２０３Ｊが形
成されている。In the side wall portion 200J, a screw hole 206J into which the assembling screw 22 can be screwed is formed to penetrate in the vertical direction in the drawing at a plane projection position corresponding to the screw hole 14c. . Furthermore, the side wall 200J
In the bottom surface in the figure of FIG.
(See (B)). Similarly, the side wall 200
On the upper surface in the figure of J, a mounting recess 203J is formed, which accommodates and locks the periphery of the lens array portion 13A, and to which the lens array portion 13A can be mounted by the assembly screw 22.
【０１１３】有孔部材２１Ｊは、金属材料又は合成樹脂
材料若しくはセラミックス材料等からなり、略直方体状
のブロック状部材に略「碁盤目」状の断面となるように
貫通する開口Ｏ2 を複数開設することにより形成され
る。また、開口Ｏ2 の内壁には、ツヤ消し塗料、例えば
ツヤ無し黒色塗料等が塗布されているので、入射した光
が反射されにくいようになっている。この有孔部材２１
Ｊは、図示しないビスや接着剤等により、保持枠２０Ｊ
の内部に保持される。あるいは、ダイキャスト法又はモ
ールド成型若しくは射出成型等により、この有孔部材２
１Ｊを、保持枠２０Ｊと一体形成してもよい。The perforated member 21J is made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like. It is formed by this. The inner wall of the opening O2 is coated with a matte paint, for example, a matte black paint, so that incident light is hardly reflected. This perforated member 21
J is a holding frame 20J with a screw or an adhesive (not shown).
Is held inside. Alternatively, the perforated member 2 may be formed by die casting, molding or injection molding, or the like.
1J may be formed integrally with the holding frame 20J.
【０１１４】上記のように、有孔部材２１Ｊは、保持枠
２０Ｊ内においてＬＥＤ１５の光軸方向に延設するよう
に配設される。また、開口Ｏ2 は、すべて各ＬＥＤ１５
の光軸上に位置するように設定されている。この場合、
ある光軸上で有孔部材２１Ｊの開口Ｏ2 の縁を形成する
内壁面は、その光軸についての「単位光束規制部３５
Ｊ」を構成している。したがって、光束規制部１２Ｊ
は、単位光束規制部３５Ｊが、アレイ状に複数（本実施
形態の場合は４行５列又は５行４列で合計２０個）形成
された構成となっている。As described above, the perforated member 21J is disposed so as to extend in the optical axis direction of the LED 15 in the holding frame 20J. Also, all the openings O2 are
Are set to be on the optical axis. in this case,
The inner wall surface which forms the edge of the opening O2 of the perforated member 21J on a certain optical axis is the "unit light flux regulating portion 35" for the optical axis.
J ". Therefore, the luminous flux regulating unit 12J
Has a configuration in which a plurality of unit light flux regulating portions 35J are formed in an array (in the case of the present embodiment, a total of 20 in 4 rows and 5 columns or 5 rows and 4 columns).
【０１１５】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおける光束規制部１２
Ａと同様に、単位光束規制部３５Ｊの作用により、第１
の利点として、この光射出装置が光無線通信ＬＡＮの光
無線通信モデム等に使用された場合に、ＬＥＤから射出
された光が自己のモデムの受信部へ到達することが防止
されるため、イーサネットにおけるジャミングが防止さ
れ、光無線通信ＬＡＮを構築した際のシステムの信頼性
が向上する。With the above-described configuration,
Light flux regulating unit 12 in light emitting device 1A of the first embodiment
As in the case of A, the first light beam restricting portion 35J operates to
As an advantage of this, when this light emitting device is used for an optical wireless communication modem or the like of an optical wireless communication LAN, the light emitted from the LED is prevented from reaching the receiving section of its own modem. Is prevented, and the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is improved.
【０１１６】また、第２の利点として、単位光束規制部
３５Ｊの作用により、発光したＬＥＤに隣接する光学ユ
ニット側へ射出光が漏洩することが防止されるため、ノ
イズ光混入が防止されており、光無線通信ＬＡＮを構築
した際のシステムの信頼性がさらに向上する。As a second advantage, since the emitted light is prevented from leaking to the optical unit adjacent to the light emitting LED by the action of the unit light flux regulating portion 35J, noise light is prevented from being mixed. Further, the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is further improved.
【０１１７】（９）第９実施形態 次に、本発明の第９実施形態について、図１３を参照し
つつ詳細に説明する。図１３は、本発明の第９実施形態
である光射出装置における他の光束規制部の構成を示す
図であり、図１３（Ａ）は斜視図を、図１３（Ｂ）は光
射出方向に沿う方向から見た断面図を、図１３（Ｃ）は
導光部材の構成を表す斜視図を、それぞれ示している。(9) Ninth Embodiment Next, a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIGS. 13A and 13B are diagrams showing a configuration of another light beam regulating unit in the light emitting device according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 13A is a perspective view, and FIG. FIG. 13C is a cross-sectional view as viewed from the direction along the line, and FIG. 13C is a perspective view illustrating the configuration of the light guide member.
【０１１８】図１３に示すように、この第９実施形態の
光射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合と
同様のＬＥＤアレイ部１１と、レンズアレイ部１３Ａを
有し、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異なる
構成と作用を持つ光束規制部１２Ｋを備えて構成されて
いる。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及びレンズアレ
イ部１３Ａの構成及び作用の説明は省略し、主として光
束規制部１２Ｋの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 13, the light emitting device of the ninth embodiment has the same LED array unit 11 and lens array unit 13A as the light emitting device 1A of the first embodiment. The light emitting device 1A according to the first embodiment includes a light flux regulating unit 12K having a configuration and an operation different from those of the light emitting device 1A. Therefore, description of the configuration and operation of the LED array unit 11 and the lens array unit 13A will be omitted, and the configuration and operation of the light flux regulating unit 12K will be mainly described.
【０１１９】図に示すように、この光束規制部１２Ｋ
は、保持枠２０Ｋと、有孔部材２１Ｋと、導光部材２３
を有して構成されている。保持枠２０Ｋは、金属材料又
は合成樹脂材料若しくはセラミックス材料等からなり、
側壁部２００Ｋを有している。側壁部２００Ｋは、箱状
部材の図における上部及び下部が開放されることにより
形成された略「ロ」字状断面を有する部材である。As shown in the figure, the light flux regulating section 12K
Are the holding frame 20K, the perforated member 21K, and the light guide member 23.
Is configured. The holding frame 20K is made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like.
It has a side wall 200K. The side wall portion 200K is a member having a substantially “B” -shaped cross section formed by opening the upper and lower portions of the box-shaped member in the drawing.
【０１２０】また、上記した側壁部２００Ｋには、組立
て用ネジ２２が螺合可能なネジ孔２０６Ｋが、上記した
ネジ孔１４ｃに対応する平面投影位置に、図における上
下方向に貫通形成されている。さらに、側壁部２００Ｋ
の図における底面には、ＬＥＤアレイ部１１の周縁部を
収容かつ係止し、組立て用ネジ２２によってＬＥＤアレ
イ部１１を取り付け可能な取付凹部２０１Ｋ（図１２
（Ｂ）参照）が形成されている。同様に、側壁部２００
Ｋの図における上面には、レンズアレイ部１３Ａの周縁
部を収容かつ係止し、組立て用ネジ２２によってレンズ
アレイ部１３Ａを取り付け可能な取付凹部２０３Ｋが形
成されている。Further, a screw hole 206K into which the assembling screw 22 can be screwed is formed in the side wall portion 200K so as to penetrate vertically in the drawing at a plane projection position corresponding to the screw hole 14c. . Furthermore, the side wall 200K
At the bottom in the figure, the peripheral portion of the LED array section 11 is accommodated and locked, and the mounting recess 201K (FIG. 12) in which the LED array section 11 can be mounted by the assembling screw 22.
(See (B)). Similarly, the side wall 200
On the upper surface in the figure of K, a mounting recess 203K is formed on the upper surface in which the periphery of the lens array portion 13A is accommodated and locked, and the lens array portion 13A can be mounted by the assembling screw 22.
【０１２１】有孔部材２１Ｋは、金属材料又は合成樹脂
材料若しくはセラミックス材料等からなり、略直方体状
のブロック状部材に略円形断面となるように貫通する開
口Ｏ3 を複数開設することにより形成される。また、開
口Ｏ3 の内壁には、ツヤ消し塗料、例えばツヤ無し黒色
塗料等が塗布されているので、入射した光が反射されに
くいようになっている。この有孔部材２１Ｋは、図示し
ないビスや接着剤等により、保持枠２０Ｋの内部に保持
される。あるいは、ダイキャスト法又はモールド成型若
しくは射出成型等により、この有孔部材２１Ｋを、保持
枠２０Ｋと一体形成してもよい。The perforated member 21K is made of a metal material, a synthetic resin material, a ceramic material, or the like, and is formed by forming a plurality of openings O3 through a substantially rectangular parallelepiped block-shaped member so as to have a substantially circular cross section. . The inner wall of the opening O3 is coated with a matte paint, for example, a matte black paint, so that incident light is hardly reflected. The perforated member 21K is held inside the holding frame 20K by screws or an adhesive (not shown). Alternatively, the perforated member 21K may be formed integrally with the holding frame 20K by a die casting method, molding, injection molding, or the like.
【０１２２】上記のように、有孔部材２１Ｋは、保持枠
２０Ｋ内においてＬＥＤ１５の光軸方向に延設するよう
に配設される。また、開口Ｏ3 は、各ＬＥＤ１５の光軸
上に位置するように設定されている。As described above, the perforated member 21K is provided so as to extend in the optical axis direction of the LED 15 in the holding frame 20K. The opening O3 is set so as to be located on the optical axis of each LED 15.
【０１２３】図１３（Ｃ）に示すように、導光部材２３
は、被覆部２３ａと導光部２３ｂを有している。また、
導光部２３ｂは、多数の光ファイバ２３ｃを束ねて略円
柱状に形成したものである。被覆部２３ａは金属材料、
合成樹脂材料又はセラミックス材料等からなり、導光部
２３ｂの周囲を被覆している。光ファイバ２３ｃは、ガ
ラスや合成樹脂材料等の光学材料からなり、中心部のコ
ア（図示せず）と、コアを取り巻くクラッド（図示せ
ず）の２層構造で構成され、コアに入射された光がコア
とクラッドの境界面を反射しつつコア中を伝送されるよ
うに構成された光学部材である。As shown in FIG. 13C, the light guide member 23
Has a covering portion 23a and a light guiding portion 23b. Also,
The light guide 23b is formed by bundling a large number of optical fibers 23c and forming a substantially columnar shape. The covering portion 23a is made of a metal material,
It is made of a synthetic resin material or a ceramic material, and covers the periphery of the light guide portion 23b. The optical fiber 23c is made of an optical material such as glass or a synthetic resin material, has a two-layer structure of a central core (not shown) and a clad (not shown) surrounding the core, and is incident on the core. An optical member configured to transmit light through the core while reflecting light at the interface between the core and the clad.
【０１２４】上記した側壁部２００Ｋの内壁、及び開口
Ｏ3 の内壁には、略リング状の係止突起２０５Ｋが設け
られており、この係止突起２０５Ｋにより導光部材２３
は開口Ｏ3 内で所定位置に支持される（図１３（Ｂ）参
照）。このような構成により、ＬＥＤ１５から射出され
た光Ｌ20は、光軸に平行な光束のみ図の上方に伝送さ
れ、光軸に斜め方向に入射した光は導光部材２３内に入
射できないようになっている。この場合、ある光軸上で
有孔部材２１Ｋの開口Ｏ3 の図における下方の縁を形成
する内壁面と、図における上方に配置された導光部材２
３は、その光軸についての「単位光束規制部３５Ｋ」を
構成している。したがって、光束規制部１２Ｋは、単位
光束規制部３５Ｋが、アレイ状に複数（本実施形態の場
合は４行５列又は５行４列で合計２０個）形成された構
成となっている。A substantially ring-shaped locking projection 205K is provided on the inner wall of the side wall 200K and the inner wall of the opening O3, and the light guide member 23 is formed by the locking projection 205K.
Is supported at a predetermined position in the opening O3 (see FIG. 13B). With such a configuration, the light L20 emitted from the LED 15 is transmitted only above the figure in a direction parallel to the optical axis, and light incident obliquely on the optical axis cannot enter the light guide member 23. ing. In this case, on a certain optical axis, the inner wall surface forming the lower edge of the opening O3 of the perforated member 21K in the figure, and the light guide member 2 arranged in the upper part in the figure.
Reference numeral 3 constitutes a "unit light beam regulating unit 35K" for the optical axis. Therefore, the light beam regulating unit 12K has a configuration in which a plurality of unit light beam regulating units 35K are formed in an array (in the case of the present embodiment, a total of 20 in 4 rows and 5 columns or 5 rows and 4 columns).
【０１２５】このように構成されることによっても、第
１実施形態の光射出装置１Ａにおける光束規制部１２Ａ
と同様に、単位光束規制部３５Ｋの作用により、第１の
利点として、この光射出装置が光無線通信ＬＡＮの光無
線通信モデム等に使用された場合に、ＬＥＤから射出さ
れた光が自己のモデムの受信部へ到達することが防止さ
れるため、イーサネットにおけるジャミングが防止さ
れ、光無線通信ＬＡＮを構築した際のシステムの信頼性
が向上する。With such a configuration, the light beam regulating section 12A in the light emitting device 1A of the first embodiment is also provided.
Similarly to the above, as a first advantage, when the light emitting device is used in an optical wireless communication modem or the like of an optical wireless communication LAN, the light emitted from the LED emits its own light. Since it is prevented from reaching the receiving section of the modem, jamming in Ethernet is prevented, and the reliability of the system when constructing the optical wireless communication LAN is improved.
【０１２６】また、第２の利点として、単位光束規制部
３５Ｋの作用により、発光したＬＥＤに隣接する光学ユ
ニット側へ射出光が漏洩することが防止されるため、ノ
イズ光混入が防止されており、光無線通信ＬＡＮを構築
した際のシステムの信頼性がさらに向上する。Further, as a second advantage, since the emitted light is prevented from leaking to the side of the optical unit adjacent to the light emitting LED by the action of the unit light flux regulating portion 35K, noise light is prevented from being mixed. Further, the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is further improved.
【０１２７】（１０）第１０実施形態 次に、本発明の第１０実施形態について、図１４を参照
しつつ詳細に説明する。図１４は、本発明の第１０実施
形態である光射出装置の全体構成を示す光射出方向に沿
う方向から見た断面図である。(10) Tenth Embodiment Next, a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the light emitting device according to the tenth embodiment of the present invention, as viewed from a direction along the light emitting direction.
【０１２８】図１４に示すように、この第１０実施形態
の光射出装置は、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合
と同様のＬＥＤアレイ部１１と、レンズアレイ部１３Ａ
を有し、第１実施形態の光射出装置１Ａの場合とは異な
る構成と作用を持つ光束規制部１２Ｌを備えて構成され
ている。したがって、ＬＥＤアレイ部１１及びレンズア
レイ部１３Ａの構成及び作用の説明は省略し、主として
光束規制部１２Ｌの構成及び作用について説明を行う。As shown in FIG. 14, the light emitting device of the tenth embodiment has the same LED array unit 11 and lens array unit 13A as the light emitting device 1A of the first embodiment.
, And has a light flux restricting portion 12L having a different configuration and operation from the light emitting device 1A of the first embodiment. Therefore, description of the configuration and operation of the LED array unit 11 and the lens array unit 13A will be omitted, and the configuration and operation of the light flux regulating unit 12L will be mainly described.
【０１２９】図に示すように、この光束規制部１２Ｌ
は、保持枠２０Ｌと、複数段設けられた格子板材２１Ｌ
1 ，２１Ｌ2 ，…，２１Ｌn を有して構成されている。
保持枠２０Ｌの構成は、上記した第１実施形態の保持枠
２０Ａと同様である。As shown in the figure, this light flux regulating section 12L
Is a holding frame 20L and a plurality of lattice plate members 21L
, 21L2,..., 21Ln.
The configuration of the holding frame 20L is the same as the holding frame 20A of the first embodiment described above.
【０１３０】この第１０実施形態の光射出装置の光束規
制部１２Ｌが上記した第１実施形態の光射出装置１Ａの
光束規制部１２Ａと異なる点は、格子板材２１Ｌ1 等の
材質であり、他の構成は光射出装置１Ａの光束規制部１
２Ａと同様である。この格子板材２１Ｌ1 等は、偏光子
（ポラライザ）によって形成されている。偏光子とは、
自然光や楕円偏光から直線偏光を抽出するための光学部
材である。偏光子としては、薄い合成樹脂シート等にヨ
ウ素等を配合させて吸着させるなどして偏光膜を作成
し、偏光膜の両面に保護部材として合成樹脂シートを接
着したものなどが挙げられる。The light beam restricting portion 12L of the light emitting device of the tenth embodiment is different from the light beam restricting portion 12A of the light emitting device 1A of the first embodiment described above in that it is made of a material such as a lattice plate 21L1. The configuration is the light flux regulating unit 1 of the light emitting device 1A.
Same as 2A. The lattice plate 21L1 and the like are formed by a polarizer (polarizer). What is a polarizer?
An optical member for extracting linearly polarized light from natural light or elliptically polarized light. Examples of the polarizer include those obtained by forming a polarizing film by mixing iodine or the like into a thin synthetic resin sheet or the like and adsorbing it, and bonding a synthetic resin sheet as a protective member on both surfaces of the polarizing film.
【０１３１】また、上記の格子板材２１Ｌ1 等は、前後
する段の偏光子の直線偏光方向が互いに９０°となるよ
うに設定されている。例えば、格子板材２１Ｌ1 の直線
偏光方向角がθの場合、次の格子板材２１Ｌ2 の直線偏
光方向角は（θ＋９０°）に設定され、次の格子板材２
１Ｌ3 の直線偏光方向角は（θ＋１８０°）に設定され
ている。また、格子板材２１Ｌ1 等の段数は偶数となる
ように設定されている。The above-mentioned grating plate 21L1 and the like are set such that the linearly polarized light directions of the polarizers in the preceding and succeeding stages are at 90 ° to each other. For example, when the linear polarization direction angle of the lattice plate 21L1 is θ, the linear polarization direction angle of the next lattice plate 21L2 is set to (θ + 90 °), and the next lattice plate 2
The linear polarization direction angle of 1L3 is set to (θ + 180 °). The number of steps of the lattice plate 21L1 and the like is set to be an even number.
【０１３２】したがって、ＬＥＤからある格子板材に光
が入射すると直線偏光されて出射する。しかし、次の格
子板材に到達した場合には、その光に対して偏光方向が
９０°となっているから、光はそれ以上先へは進行でき
ない。この場合、ある光軸上で格子板材２１Ｌ1 ，２１
Ｌ2 ，…，２１Ｌn の開口Ｏ4 の縁を形成する底面及び
内壁面の一部分の集合と、その光軸の基部の周囲の格子
枠部２０４Ｌは、その光軸についての「単位光束規制部
３５Ｌ」を構成している。したがって、光束規制部１２
Ｌは、単位光束規制部３５Ｌが、アレイ状に複数（本実
施形態の場合は４行５列又は５行４列で合計２０個）形
成された構成となっている。Accordingly, when light enters a certain grid plate material from an LED, it is linearly polarized and emitted. However, when the light reaches the next lattice plate, the light has a polarization direction of 90 ° with respect to the light, so that the light cannot travel further. In this case, the lattice plates 21L1, 21L on a certain optical axis
A set of the bottom surface and a part of the inner wall surface forming the edge of the opening O4 of L2,. Make up. Therefore, the luminous flux regulating unit 12
L has a configuration in which a plurality of unit light flux restricting portions 35L are formed in an array (in the present embodiment, a total of 20 in 4 rows and 5 columns or 5 rows and 4 columns).
【０１３３】上記のように構成されることによっても、
第１実施形態の光射出装置１Ａにおける光束規制部１２
Ａと同様に、単位光束規制部３５Ｌの作用により、第１
の利点として、この光射出装置が光無線通信ＬＡＮの光
無線通信モデム等に使用された場合に、ＬＥＤから射出
された光が自己のモデムの受信部へ到達することが防止
されるため、イーサネットにおけるジャミングが防止さ
れ、光無線通信ＬＡＮを構築した際のシステムの信頼性
が向上する。With the above configuration,
Light flux regulating unit 12 in light emitting device 1A of the first embodiment
Similarly to A, the first light flux restricting portion 35L operates to
As an advantage of this, when this light emitting device is used for an optical wireless communication modem or the like of an optical wireless communication LAN, the light emitted from the LED is prevented from reaching the receiving section of its own modem. Is prevented, and the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is improved.
【０１３４】また、第２の利点として、単位光束規制部
３５Ｌの作用により、発光したＬＥＤに隣接する光学ユ
ニット側へ射出光が漏洩することが防止されるため、ノ
イズ光混入が防止されており、光無線通信ＬＡＮを構築
した際のシステムの信頼性がさらに向上する。Also, as a second advantage, the action of the unit light flux regulating portion 35L prevents the emitted light from leaking to the optical unit side adjacent to the light emitting LED, thereby preventing noise light from being mixed. Further, the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is further improved.
【０１３５】（１１）その他の実施形態 次に、本発明のその他の実施形態について、図１５を参
照しつつ詳細に説明する。図１５は、本発明のその他の
実施形態である光無線通信モデムにおける光射出装置と
受光レンズの平面配置の例を示す図である。(11) Other Embodiment Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram showing an example of a planar arrangement of a light emitting device and a light receiving lens in an optical wireless communication modem according to another embodiment of the present invention.
【０１３６】上記した第１実施形態の光射出装置１Ａを
利用した光無線通信モデム１０１Ａ等（図５参照）にお
いては、光射出装置１Ａと受光レンズ４とが互いに左右
に隣接する配置形態を例に挙げて説明を行ったが、本発
明では、従来例のように細いビーム光束にする必要はな
いため、光射出装置１Ａの射出面の形状や、受光レンズ
との相互配置についても各種の配置が可能である。In the optical wireless communication modem 101A and the like using the light emitting device 1A of the first embodiment (see FIG. 5), the light emitting device 1A and the light receiving lens 4 are disposed adjacent to each other on the left and right. However, in the present invention, since it is not necessary to form a thin beam as in the conventional example, the shape of the exit surface of the light emitting device 1A and the mutual arrangement with the light receiving lens are also variously arranged. Is possible.
【０１３７】例えば、図１５（Ａ）に示すように、受光
レンズ４Ａの周囲に不連続的に、略正方形状にまとめて
４個の光射出装置１Ｍ1 ，１Ｍ2 ，１Ｍ3 ，１Ｍ4 のよ
うに配置して光無線通信モデム１０４を構成してもよ
い。あるいは、図１５（Ｂ）に示すように、受光レンズ
４Ａの周囲に連続的に、略角型の環状にまとめて１個の
光射出装置１Ｎのように配置して光無線通信モデム１０
５を構成してもよい。そして、図１５（Ｃ）に示すよう
に、受光レンズ４Ａの周囲に連続的に、１列の略円環状
にまとめて１個の光射出装置１Ｐのように配置して光無
線通信モデム１０６を構成してもよい。または、図１５
（Ｄ）に示すように、受光レンズ４Ａの周囲に連続的
に、４列の略円環状にまとめて１個の光射出装置１Ｑの
ように配置して光無線通信モデム１０７を構成してもよ
い。さらに、図１５（Ｅ）に示すように、受光レンズ４
Ａの片側に、１列の直線状に１個の光射出装置１Ｒのよ
うに配置して光無線通信モデム１０８を構成してもよ
い。そのほか、図１５（Ｆ）に示すように、受光レンズ
４Ａの両側に、各３列の直線状に２個の光射出装置１Ｓ
1 ，１Ｓ2 のように配置して光無線通信モデム１０９を
構成してもよい。For example, as shown in FIG. 15A, four light emitting devices 1M1, 1M2, 1M3, and 1M4 are discontinuously arranged in a substantially square shape around the light receiving lens 4A. The optical wireless communication modem 104 may be configured in this manner. Alternatively, as shown in FIG. 15 (B), the optical wireless communication modem 10 is continuously arranged around the light receiving lens 4A in a substantially rectangular ring shape and arranged as one light emitting device 1N.
5 may be configured. Then, as shown in FIG. 15 (C), the optical wireless communication modem 106 is continuously arranged around the light receiving lens 4A in one row in a substantially annular shape and arranged as one light emitting device 1P. You may comprise. Or, FIG.
As shown in (D), the optical wireless communication modem 107 may be configured by continuously arranging four rows of substantially annular shapes around the light receiving lens 4A and arranging them as one light emitting device 1Q. Good. Further, as shown in FIG.
On one side of A, the optical wireless communication modem 108 may be configured by arranging one light emitting device 1R in a straight line in one row. In addition, as shown in FIG. 15F, two light emitting devices 1S are linearly arranged in three rows on each side of the light receiving lens 4A.
The optical wireless communication modem 109 may be arranged as shown in FIG.
【０１３８】上記において、光射出装置１Ａ，１Ｊ〜１
Ｌ，１Ｍ1 〜１Ｍ4 ，１Ｎ，１Ｐ〜１Ｒ，及び１Ｓ1 〜
１Ｓ2 は、光無線通信用光射出装置に相当している。ま
た、ＬＥＤ１５は発光素子に相当している。また、ＬＥ
Ｄアレイ部１１は光射出手段に相当している。また、単
位レンズ部３３Ａ〜３３Ｅ，及び単位回折格子部３３Ｆ
は、光束制御素子に相当している。また、レンズアレイ
部１３Ａ〜１３Ｅ，１３Ｇ、及び回折格子アレイ部１３
Ｆは、光束制御用光学部材に相当している。また、各Ｌ
ＥＤの光軸の周囲を取り巻くような状態となっている単
位光束規制部３５Ａ，３５Ｊ〜３５Ｌは、光束規制素子
に相当している。また、光束規制部１２Ａ，及び１２Ｊ
〜１２Ｌは光束規制用光学部材に相当している。また、
光無線通信モデム１０１Ａ，１０１Ｂ，１０２Ａ〜１０
２Ｄ，１０３Ａ〜１０３Ｄ，及び１０４〜１０９は、光
無線通信装置に相当している。また、光射出装置１Ａ，
１Ｊ〜１Ｌ，１Ｍ1 〜１Ｍ4 ，１Ｎ，１Ｐ〜１Ｒ，及び
１Ｓ1 〜１Ｓ2 は、送信手段に相当している。また、受
光レンズ４又は４Ａと受光素子５と信号処理基板６，
は、受信手段に相当している。In the above, the light emitting devices 1A, 1J to 1
L, 1M1 to 1M4, 1N, 1P to 1R, and 1S1 to
1S2 corresponds to a light emitting device for optical wireless communication. The LED 15 corresponds to a light emitting element. Also, LE
The D array unit 11 corresponds to a light emitting unit. Further, the unit lens units 33A to 33E and the unit diffraction grating unit 33F
Corresponds to a light flux control element. Further, the lens array units 13A to 13E and 13G, and the diffraction grating array unit 13
F corresponds to a light flux controlling optical member. Also, each L
The unit light flux restricting portions 35A, 35J to 35L that surround the periphery of the optical axis of the ED correspond to light flux restricting elements. Further, the light flux regulating sections 12A and 12J
Reference numerals 12L to 12L correspond to light flux controlling optical members. Also,
Optical wireless communication modems 101A, 101B, 102A-10
2D, 103A to 103D, and 104 to 109 correspond to optical wireless communication devices. Further, the light emitting devices 1A,
1J to 1L, 1M1 to 1M4, 1N, 1P to 1R, and 1S1 to 1S2 correspond to transmitting means. Also, the light receiving lens 4 or 4A, the light receiving element 5, the signal processing board 6,
Corresponds to the receiving means.
【０１３９】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態及び各実施例は、例
示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的
思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏
するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範
囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the above embodiments and examples is an exemplification, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exerting the same function and effect will be described. Even this is included in the technical scope of the present invention.
【０１４０】例えば、上記各実施形態においては、発光
素子として、ＬＥＤを例に挙げて説明したが、本発明は
これには限定されず、他の構成の発光素子、例えば半導
体レーザ（レーザ・ダイオード）を使用してもよい。For example, in each of the above-described embodiments, an LED has been described as an example of a light emitting element. However, the present invention is not limited to this. Light emitting elements having other structures, such as a semiconductor laser (laser diode) ) May be used.
【０１４１】また、上記各実施形態においては、発光素
子，光束制御素子，光束規制素子の数として２０個のも
のを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定され
ず、この個数は、一般にｎ個（ｎ：自然数）であればよ
い。Further, in each of the above embodiments, the number of the light emitting element, the light flux controlling element, and the light flux regulating element is 20 as an example. However, the present invention is not limited to this. Is generally n (n: natural number).
【０１４２】また、上記各実施形態においては、光束制
御素子が行う光学作用として、レンズ作用（光の通過、
光の屈折）、光の回折を例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、他の光学作用、例えば、境界面
での全反射を含む光の反射を利用してもよい。一般に光
束制御素子が行う光学作用としては、光の通過及び屈折
及び反射及び回折のうちのいずれか又はこれらの適宜の
組合わせを含むものであればよい。上記の反射には散乱
も含まれる。また、上記の屈折には複屈折も含まれる。In each of the above embodiments, the optical action performed by the light flux controlling element is a lens action (light passage,
Although refraction of light) and diffraction of light have been described as examples, the present invention is not limited to this, and other optical effects, for example, reflection of light including total reflection at an interface may be used. Good. Generally, the optical action performed by the light flux controlling element may be any one of light transmission, refraction, reflection, and diffraction, or an appropriate combination of these. The above reflection includes scattering. Further, the refraction includes birefringence.
【０１４３】また、上記各実施形態においては、光束規
制素子が行う光学作用として、光の通過、反射、屈折、
吸収、偏光を例に挙げて説明したが、本発明はこれには
限定されず、他の光学作用、例えば、光の回折を利用し
てもよい。一般に光束規制素子が行う光学作用として
は、光の通過及び反射及び屈折及び吸収及び偏光及び回
折のうちのいずれか又はこれらの適宜の組合わせを含む
ものであればよい。上記の反射には、境界面での全反
射、及び散乱も含まれる。また、上記の屈折には複屈折
も含まれる。Further, in each of the above embodiments, the optical action performed by the light flux regulating element includes light passing, reflection, refraction,
Although absorption and polarization have been described as examples, the present invention is not limited to this, and other optical functions, for example, diffraction of light may be used. Generally, the optical action performed by the light beam regulating element may include any one of light transmission, reflection, refraction, absorption, polarization, and diffraction, or an appropriate combination of these. The above-mentioned reflection includes total reflection and scattering at an interface. Further, the refraction includes birefringence.
【０１４４】また、上記各実施形態においては、光射出
手段（例えばＬＥＤアレイ部１１）における発光素子
（例えばＬＥＤ１５）の光軸方向の投影形状が略円形
で、各発光素子が均等に略碁盤目状に配置され並設され
た例について説明したが、本発明はこれには限定され
ず、他の投影形状の発光素子であってもよく、例えば、
発光素子の投影形状は、光の射出面をほぼ均等に分割可
能な形状であれば十分であり、正三角形、正方形、正六
角形等の多角形などの投影形状を有する発光素子であっ
てもよい。また、発光素子の配置パターンについても、
他のパターンであってもよく、例えば、「千鳥状」、
「市松状」、「円環状」等であってもよい。In each of the above embodiments, the light emitting element (for example, the LED 15) in the light emitting means (for example, the LED array unit 11) has a substantially circular projection shape in the optical axis direction. Although an example in which the light emitting elements are arranged side by side in the same manner as described above, the present invention is not limited thereto, and may be a light emitting element having another projection shape.
The projection shape of the light emitting element is sufficient as long as the light emission surface can be divided substantially evenly. The light emitting element may have a projection shape such as a polygon such as a regular triangle, a square, or a regular hexagon. . Also, regarding the arrangement pattern of the light emitting elements,
Other patterns may be used, for example, "staggered",
It may be "checkered", "circular" or the like.
【０１４５】また、上記各実施形態においては、光束規
制用光学部材（例えば光束規制部１２Ａ，１２Ｊ〜１２
Ｌ）における光束規制素子（例えば単位光束規制部３５
Ａ，３５Ｊ〜３５Ｌ）の光軸方向の投影形状として、格
子板材の場合には略正方形状の例、有孔部材単体の場合
には略正方形状の例、有孔部材と導光部材の組合わせの
場合には略円形状の例について説明したが、本発明はこ
れには限定されず、他の投影形状の光束規制素子であっ
てもよく、例えば、光束規制素子の投影形状は、光の射
出面をほぼ均等に分割可能な形状であれば十分であり、
正三角形、正方形、正六角形等の多角形、円形などの投
影形状を有する光束規制素子であってもよい。したがっ
て、例えば円形断面開口を有する格子板材、円形断面開
口を有する有孔部材等も利用可能である。さらに、光束
規制手段の壁面等の三次元的な形状を、図３（Ｃ）に示
すような非常に細長い略「球根」状、あるいは非常に細
長い略「ラグビーボール」状になるようにしてもよい。
また、光束規制素子の配置パターンについても、他のパ
ターンであってもよく、例えば、「千鳥状」、「市松
状」、「円環状」等であってもよい。In each of the above embodiments, the light beam regulating optical member (for example, the light beam regulating portions 12A, 12J to 12J) is used.
L) (for example, the unit light beam regulating unit 35)
A, 35J to 35L) in the optical axis direction, a substantially square shape in the case of a lattice plate, a substantially square shape in the case of a perforated member alone, a combination of a perforated member and a light guide member. In the case of matching, an example of a substantially circular shape has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be a light flux regulating element having another projection shape. It is enough if the shape of the exit surface of the lens can be divided almost equally.
A light flux regulating element having a projection shape such as a polygon such as an equilateral triangle, a square, or a regular hexagon, or a circle may be used. Therefore, for example, a lattice plate material having a circular cross-section opening, a perforated member having a circular cross-section opening, and the like can also be used. Further, the three-dimensional shape of the wall surface or the like of the light beam regulating means may be a very elongated substantially "bulb" shape as shown in FIG. 3C, or a very elongated substantially "rugby ball" shape. Good.
Further, the arrangement pattern of the light flux regulating elements may be another pattern, for example, may be "staggered", "checkered", "annular", or the like.
【０１４６】また、上記各実施形態においては、光束制
御用光学部材（例えばレンズアレイ部１３Ａ〜１３Ｅ，
１３Ｇ又は回折格子アレイ部１３Ｆ）における光束制御
素子（例えば単位レンズ部３３Ａ〜３３Ｅ，単位回折格
子部３３Ｆ）の光軸方向の投影形状として、略正方形
状、及び略円形状の例について説明したが、本発明はこ
れには限定されず、他の投影形状の光束制御規制素子で
あってもよく、例えば、光束制御素子の投影形状は、光
の射出面をほぼ均等に分割可能な形状であれば十分であ
り、正ｎ角形（ｎ：自然数）などの投影形状を有する光
束規制素子であってもよい。また、光束制御素子の配置
パターンについても、他のパターンであってもよく、例
えば、「千鳥状」、「市松状」、「円環状」等であって
もよい。In each of the above embodiments, the optical member for controlling the light flux (for example, the lens array units 13A to 13E,
13G or 13G or the diffraction grating array unit 13F), an example in which the light flux control elements (for example, the unit lens units 33A to 33E and the unit diffraction grating unit 33F) have a substantially square shape and a substantially circular shape as the projected shape in the optical axis direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be a light flux control regulating element having another projection shape. For example, the projection shape of the light flux control element may be a shape that can divide the light exit surface substantially evenly. A light flux regulating element having a projection shape such as a regular n-gon (n: a natural number) is sufficient. Further, the arrangement pattern of the light flux controlling elements may be another pattern, and may be, for example, “staggered”, “checkered”, “annular”, or the like.
【０１４７】[0147]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ｎ個の発光素子が並設された光射出手段と、各発光素子
からの射出光を光無線通信に適した所定の光学性能を有
する光束となるように光学作用により制御する光束制御
素子がｎ個並設された光束制御用光学部材を備えたの
で、射出光は、各発光素子からの光波からなる平面波状
の光となる。したがって、個々の発光素子の光度が低く
ても、全体としては、大きな強度を持つ光を送出でき、
伝送距離等に応じた光強度の増強は、並設される発光素
子の個数を増やせばよい、という利点がある。したがっ
て、光無線通信用光射出装置が非常に低廉となり、小型
かつ軽量なものとすることができる。このため、光束を
細いビーム状にする必要がなく、光無線通信を行う場合
に、送信部光軸と受信部光軸との位置決めが容易であ
る、という利点もある。さらに、外部環境の温度変化や
振動によって設定光軸にズレが生じることがない、とい
う利点もある。また、送信手段と受信手段を有する光無
線通信装置であって２個互いに対向配置されることによ
り双方向光無線通信を行うように構成された光無線通信
装置において、射出光が自己の光無線通信装置の受信手
段へ到達しないように光学作用により規制する光束規制
素子がｎ個並設された光束規制用光学部材を光射出手段
と光束制御用光学部材との間に配設するようにすれば、
射出光の散乱光や反射光等が受信手段へ到達することが
防止されるので、イーサネットにおいてジャミングを防
止することができ、光無線通信ＬＡＮを構築した際のシ
ステムの信頼性が向上する。さらに、隣接する光学ユニ
ット側へ射出光が漏洩することが防止されるので、ノイ
ズ光混入が防止され、光無線通信ＬＡＮを構築した際の
システムの信頼性がさらに向上する。As described above, according to the present invention,
A light emitting unit in which n light emitting elements are juxtaposed, and a light flux controlling element for controlling the emitted light from each light emitting element by an optical action so as to be a light flux having a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication, include n Since the light flux controlling optical members are provided side by side, the emitted light becomes a plane wave light composed of the light waves from the respective light emitting elements. Therefore, even if the luminous intensity of each light emitting element is low, light with a large intensity can be transmitted as a whole,
There is an advantage that the light intensity according to the transmission distance or the like can be increased by increasing the number of light emitting elements arranged in parallel. Therefore, the light emitting device for optical wireless communication becomes very inexpensive, and can be made small and lightweight. For this reason, it is not necessary to make the light beam into a thin beam, and there is an advantage that positioning of the transmitting unit optical axis and the receiving unit optical axis is easy when performing optical wireless communication. Further, there is an advantage that the set optical axis does not shift due to a temperature change or vibration of the external environment. Also, in the optical wireless communication device having a transmitting unit and a receiving unit, which is configured to perform two-way optical wireless communication by being arranged opposite to each other, the emitted light is the optical wireless communication device. A light beam regulating optical member in which n light beam regulating elements for regulating by optical action so as not to reach the receiving means of the communication device is arranged between the light emitting means and the light beam controlling optical member. If
Since the scattered light and reflected light of the emitted light are prevented from reaching the receiving means, jamming in Ethernet can be prevented, and the reliability of the system when an optical wireless communication LAN is constructed is improved. Further, since the emitted light is prevented from leaking to the adjacent optical unit side, noise light is prevented from being mixed, and the reliability of the system when the optical wireless communication LAN is constructed is further improved.
【図１】本発明の第１実施形態である光射出装置の全体
構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an overall configuration of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す光射出装置のさらに詳細な構成を示
す光射出方向に沿う方向から見た断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a more detailed configuration of the light emitting device shown in FIG. 1 as viewed from a direction along a light emitting direction.
【図３】図１に示す光射出装置に使用するＬＥＤのさら
に詳細な構成及び作用を説明するための図であり、図３
（Ａ）はＬＥＤの全体構成を表す光軸方向に沿う方向か
ら見た断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＬＥＤ
におけるチップ付近のさらに詳細な構成を表す拡大断面
図を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に図示し
たＬＥＤの発光光度の指向特性の例を、それぞれ示して
いる。FIG. 3 is a diagram for explaining a more detailed configuration and operation of an LED used in the light emitting device shown in FIG. 1;
3A is a cross-sectional view showing the entire configuration of the LED as viewed from a direction along the optical axis direction, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the LED shown in FIG.
3 (C) shows an example of a directional characteristic of the luminous intensity of the LED shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), respectively. .
【図４】図１に示す光射出装置を備えた光無線通信モデ
ムを用いて構築された光無線通信ＬＡＮの全体構成を示
す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an entire configuration of an optical wireless communication LAN constructed using an optical wireless communication modem including the light emitting device shown in FIG.
【図５】図４に示す光無線通信モデムのさらに詳細な構
成を示す図であり、図５（Ａ）は斜視図を、図５（Ｂ）
は概念的ブロック図を、それぞれ示している。5 is a diagram showing a more detailed configuration of the optical wireless communication modem shown in FIG. 4; FIG. 5 (A) is a perspective view, and FIG.
Respectively shows a conceptual block diagram.
【図６】本発明の第２実施形態である光射出装置におけ
る他のレンズアレイ部の構成を示す図であり、図６
（Ａ）は斜視図を、図６（Ｂ）は光軸直角方向から見た
拡大断面図を、それぞれ示している。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of another lens array unit in the light emitting device according to the second embodiment of the present invention.
6A is a perspective view, and FIG. 6B is an enlarged sectional view seen from a direction perpendicular to the optical axis.
【図７】本発明の第３実施形態である光射出装置におけ
るその他のレンズアレイ部の構成を示す図であり、図７
（Ａ）は斜視図を、図７（Ｂ）は光軸直角方向から見た
拡大断面図を、それぞれ示している。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of another lens array unit in the light emitting device according to the third embodiment of the present invention.
7A is a perspective view, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view as viewed from a direction perpendicular to the optical axis.
【図８】本発明の第４実施形態である光射出装置におけ
るさらにその他のレンズアレイ部の構成を示す図であ
り、図８（Ａ）は斜視図を、図８（Ｂ）は光軸直角方向
から見た拡大断面図を、図８（Ｃ）は単位レンズ部にお
ける集光の原理を説明する概念図を、それぞれ示してい
る。8A and 8B are diagrams showing still another configuration of a lens array unit in a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a perspective view, and FIG. FIG. 8C is an enlarged cross-sectional view as viewed from the direction, and FIG. 8C is a conceptual diagram illustrating the principle of light collection in the unit lens unit.
【図９】本発明の第５実施形態である光射出装置におけ
るさらにその他のレンズアレイ部の構成を示す図であ
り、図９（Ａ）は斜視図を、図９（Ｂ）は単位レンズ部
の構成及び単位レンズ部における集光の原理を説明する
を示す拡大断面図を、それぞれ示している。FIGS. 9A and 9B are diagrams showing still another configuration of a lens array unit in a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a perspective view, and FIG. 9B is a unit lens unit. 1 and 2 are enlarged cross-sectional views showing the configuration of the lens unit and the principle of light collection in the unit lens unit.
【図１０】本発明の第６実施形態である光射出装置にお
ける回折格子アレイ部の構成を示す図であり、図１０
（Ａ）は斜視図を、図１０（Ｂ）は光軸直角方向から見
た拡大断面図を、図１０（Ｃ）は光の回折による集光の
原理を説明する概念図を、それぞれ示している。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a diffraction grating array unit in a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
10A is a perspective view, FIG. 10B is an enlarged cross-sectional view as viewed from a direction perpendicular to the optical axis, and FIG. 10C is a conceptual diagram illustrating the principle of light condensing by diffraction. I have.
【図１１】本発明の第７実施形態である光射出装置にお
けるホログラムアレイ部の構成を示す図であり、図１１
（Ａ）はホログラムの原理を説明する概念図を、図１１
（Ｂ）はホログラムレンズを作成する方法を説明する概
念図を、図１１（Ｃ）はホログラムレンズの一例である
リップマンホログラムの構成を表す断面図を、図１１
（Ｄ）は図１１（Ｃ）に示すリップマンホログラムの改
良例の構成を表す断面図を、それぞれ示している。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a hologram array unit in a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11A is a conceptual diagram illustrating the principle of a hologram, and FIG.
FIG. 11B is a conceptual diagram illustrating a method of forming a hologram lens, and FIG. 11C is a cross-sectional view illustrating a configuration of a Lippmann hologram as an example of a hologram lens.
11D is a cross-sectional view illustrating a configuration of an improved example of the Lippmann hologram illustrated in FIG.
【図１２】本発明の第８実施形態である光射出装置にお
ける光束規制部の構成を示す図であり、図１２（Ａ）は
斜視図を、図１２（Ｂ）は光射出方向に沿う方向から見
た断面図を、それぞれ示している。12A and 12B are diagrams illustrating a configuration of a light flux regulating unit in a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a perspective view and FIG. 12B is a direction along a light emitting direction. The cross-sectional views as viewed from above are shown respectively.
【図１３】本発明の第９実施形態である光射出装置にお
ける他の光束規制部の構成を示す図であり、図１３
（Ａ）は斜視図を、図１３（Ｂ）は光射出方向に沿う方
向から見た断面図を、図１３（Ｃ）は導光部材の構成を
表す斜視図を、それぞれ示している。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of another light flux regulating unit in the light emitting device according to the ninth embodiment of the present invention;
13A is a perspective view, FIG. 13B is a cross-sectional view seen from a direction along the light emission direction, and FIG. 13C is a perspective view showing the configuration of the light guide member.
【図１４】本発明の第１０実施形態である光射出装置の
全体構成を示す光射出方向に沿う方向から見た断面図で
ある。FIG. 14 is a cross-sectional view showing the entire configuration of a light emitting device according to a tenth embodiment of the present invention, as viewed from a direction along a light emitting direction.
【図１５】本発明のその他の実施形態である光無線通信
モデムにおける光射出装置と受光レンズの平面配置の例
を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a planar arrangement of a light emitting device and a light receiving lens in an optical wireless communication modem according to another embodiment of the present invention.
１Ａ，１Ｊ〜１Ｌ，１Ｍ1 〜１Ｍ4 ，１Ｎ，１Ｐ〜１
Ｒ，１Ｓ1 〜１Ｓ2 光射出装置 ４，４Ａ 受光レンズ ５ 受光素子 ６ 信号処理基板 ７ コネクタ ８ 筐体 １１ ＬＥＤアレイ部 １２Ａ，１２Ｊ〜１２Ｌ 光束規制部 １３Ａ〜１３Ｅ，１３Ｇ レンズアレイ部 １３Ｆ 回折格子アレイ部 １４ ＬＥＤ装着基板 １４ａ，１４ｂ ＬＥＤ装着用貫通孔 １４ｃ ネジ孔 １５ ＬＥＤ １５ａ，１５ｂ リードフレーム １５ｃ 凹部 １５ｄ ＬＥＤチップ １５ｅ ボンディングワイヤ １５ｆ 樹脂被覆部 １６ 配線 ２０Ａ，２０Ｊ〜２０Ｌ 保持枠 ２１Ａ1 ，２１Ａ2 ，２１Ａ3 ，…，２１Ａn 格子板
材 ２１Ｌ1 ，２１Ｌ2 ，…，２１Ｌn 格子板材 ２１Ｊ，２１Ｋ 有孔部材 ２２ 組立て用ネジ ２３ 導光部材 ２３ａ 被覆部 ２３ｂ 導光部 ２３ｃ 光ファイバ ３０Ａ〜３０Ｇ 基板 ３１Ａ，３１Ｂ 凸部 ３１Ｃ 被処理部 ３１Ｄ ロッドレンズ部 ３１Ｅ フレネルレンズ部 ３１Ｆ 回折格子部 ３１Ｇ ホログラムレンズ部 ３２Ａ，３２Ｂ 凸部 ３３Ａ〜３３Ｅ 単位レンズ部 ３３Ｆ 単位回折格子部 ３４Ａ〜３４Ｆ ネジ孔 ３５Ａ，３５Ｊ〜３５Ｌ 単位光束規制部 ６０ 入出力インターフェイス ６１ 変調部 ６２ 増幅部 ６３ 駆動部 ６４ 増幅部 ６５ 復調部 １００ 光無線通信ＬＡＮ １０１Ａ，１０１Ｂ 光無線通信モデム １０２Ａ〜１０２Ｄ，１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４〜１
０９ 光無線通信モデム １１１Ａ，１１１Ｂ スイッチングハブ １１２Ａ，１１２Ｂ，１１３Ａ，１１３Ｂ ハブ １２１ サーバ １３１Ａ〜１３１Ｈ，１３２Ａ〜１３２Ｇ クライアン
ト １５１ Ｐ層 １５２ Ｐ−Ｎ接合 １５３ Ｎ層 １５４ Ｐ側電極 １５５ Ｎ側電極 ２００Ａ，２００Ｊ〜２００Ｌ 側壁部 ２０１Ａ，２０１Ｊ〜２０１Ｌ 取付凹部 ２０２Ａ 取付溝 ２０３Ａ，２０３Ｊ〜２０３Ｌ 取付凹部 ２０４Ａ，２０４Ｌ 格子枠部 ２０５Ｋ 係止突起 ２０６Ａ，２０６Ｊ〜２０６Ｌ ネジ孔 ２１１Ｋ 係止突起 ３１１Ｅ 凸部 ３１１Ｇ ホログラム ３１２Ｅ，３１２Ｆ 凹部 ３１２Ｇ 反射防止層 ３１３Ｇ 反射防止層 ４０１ レーザ光源 ４０２ ビームスプリッタ ４０３ 反射鏡 ４０４ 第１レンズ ４０５ 反射鏡 ４０６ 第２レンズ ４０７ コリメータレンズ ４０８Ｇ 感光膜 Ｂ1 ，Ｂ2 ビルディング ｄ 回折格子間隔 Ｌ，Ｌ。，Ｌ。′，Ｌ。”，Ｌ1 〜Ｌ20 光 ｎ 屈折率 Ｏ1 〜Ｏ4 開口 Ｐ 干渉縞パターン Ｒ 再生波面 α スリット幅1A, 1J-1L, 1M1-1M4, 1N, 1P-1
R, 1S1 to 1S2 Light emitting device 4, 4A Light receiving lens 5 Light receiving element 6 Signal processing board 7 Connector 8 Housing 11 LED array unit 12A, 12J to 12L Light flux regulating unit 13A to 13E, 13G Lens array unit 13F Diffraction grating array unit 14 LED mounting board 14a, 14b LED mounting through hole 14c screw hole 15 LED 15a, 15b lead frame 15c recess 15d LED chip 15e bonding wire 15f resin coating 16 wiring 20A, 20J-20L holding frame 21A1, 21A2, 21A3, ... , 21An lattice plate material 21L1, 21L2, ..., 21Ln lattice plate material 21J, 21K Perforated member 22 Assembly screw 23 Light guide member 23a Coating part 23b Light guide part 23c Optical fiber 30A-30G Substrate 31A, 31B Convex part 31C 31 D Rod lens part 31E Fresnel lens part 31F Diffraction grating part 31G Hologram lens part 32A, 32B Convex part 33A-33E Unit lens part 33F Unit diffraction grating part 34A-34F Screw hole 35A, 35J-35L Unit light flux regulating part 60 Input / output interface 61 Modulation unit 62 Amplification unit 63 Drive unit 64 Amplification unit 65 Demodulation unit 100 Optical wireless communication LAN 101A, 101B Optical wireless communication modem 102A-102D, 103A-103D, 104-1
09 Optical wireless communication modem 111A, 111B Switching hub 112A, 112B, 113A, 113B Hub 121 Server 131A to 131H, 132A to 132G Client 151 P layer 152 PN junction 153 N layer 154 P side electrode 155 N side electrode 200A, 200J -200L Side wall 201A, 201J-201L Mounting recess 202A Mounting groove 203A, 203J-203L Mounting recess 204A, 204L Lattice frame 205K Locking protrusion 206A, 206J-206L Screw hole 211K Locking protrusion 311E Convex 311G Hologram 312E, 312F Recess 312G Antireflection layer 313G Antireflection layer 401 Laser light source 402 Beam splitter 403 Reflecting mirror 404 First lens 405 Reflecting mirror 406 Second lens 407 Tarenzu 408G photosensitive film B1, B2 Building d grating spacing L, L. , L. ', L. L, L1 to L20 Light n Refractive index O1 to O4 Aperture P Interference fringe pattern R Reproduction wavefront α Slit width
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 12/28 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04L 12/28
Claims (12)
とともに前記変換された光内に前記情報を重畳させて射
出する発光素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の
発光素子から射出される射出光の射出方向がそろうよう
に前記ｎ個の発光素子が並設されて構成された光射出手
段と、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光を光無線通
信に適した所定の光学性能を有する光束となるように所
定の光学作用により制御し空間伝送路に射出する光束制
御素子が前記ｎ個並設された光束制御用光学部材を備え
たことを特徴とする光無線通信用光射出装置。1. An electronic device comprising: n light emitting elements (n: natural number) for converting an electric signal containing information into light, superimposing the information in the converted light, and emitting the light; A light emitting means in which the n light emitting elements are arranged side by side so that emission directions of light emitted from the elements are aligned, and the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements A predetermined optical element arranged on the optical axis in the emission direction of each of the elements and configured so that the emitted light from each of the n light-emitting elements becomes a light beam having predetermined optical performance suitable for optical wireless communication. A light emitting device for optical wireless communication, comprising: a light beam controlling optical member in which a plurality of light beam controlling elements which are controlled by an action and emit to a spatial transmission path are provided in parallel.
において、 前記所定の光学性能を有する光束は、略平行光束である
ことを特徴とする光無線通信用光射出装置。2. The light emitting device for optical wireless communication according to claim 1, wherein the light beam having the predetermined optical performance is a substantially parallel light beam.
信用光射出装置において、 前記所定の光学作用は、光の通過及び屈折及び反射及び
回折のうちのいずれか又はこれらの適宜の組合わせを含
むことを特徴とする光無線通信用光射出装置。3. The light emitting device for optical wireless communication according to claim 1, wherein the predetermined optical action is any one of light transmission and refraction and reflection and diffraction, or an appropriate one of these. A light emitting device for optical wireless communication, comprising a combination.
信用光射出装置において、 前記光無線通信用光射出装置は、送信手段と受信手段を
有する光無線通信装置であって２個互いに対向配置され
ることにより双方向光無線通信を行うように構成された
光無線通信装置の送信手段に含まれ、かつ、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光が、前記受
信手段へ到達しないように、特定の光学作用により規制
する光束規制素子が前記ｎ個並設された光束規制用光学
部材が前記光射出手段と前記光束制御用光学部材との間
に配設されることを特徴とする光無線通信用光射出装
置。4. The light emitting device for optical wireless communication according to claim 1 or 2, wherein the light emitting device for optical wireless communication is an optical wireless communication device having a transmitting unit and a receiving unit. The n light emitting elements are included in the transmitting means of the optical wireless communication device configured to perform bidirectional optical wireless communication by being arranged to face each other, and correspond to each of the n light emitting elements A light flux regulating element that is arranged on the optical axis of each of the emission directions and that regulates by a specific optical action so that the emitted light from each of the n light emitting elements does not reach the receiving means. The light emitting device for optical wireless communication, wherein the n light flux regulating optical members arranged in parallel are disposed between the light emitting means and the light flux controlling optical member.
において、 前記光束規制素子は、前記ｎ個の発光素子の各々から対
応する前記光束規制素子の各々に入射する前記射出光が
他の射出光内に混入しないように、前記特定の光学作用
のうちのいずれか又は適宜の組合わせを利用して規制す
ることを特徴とする光無線通信用光射出装置。5. The light emitting device for optical wireless communication according to claim 4, wherein the light flux regulating element is such that the emitted light incident on each of the light flux regulating elements from each of the n light emitting elements corresponds to another. A light emitting device for optical wireless communication, wherein the light emitting device is controlled by using any one of the above-mentioned specific optical actions or an appropriate combination so as not to be mixed into the emitted light of the above.
信用光射出装置において、 前記特定の光学作用は、光の通過及び反射及び屈折及び
吸収及び偏光及び回折のうちのいずれか又はこれらの適
宜の組合わせを含むことを特徴とする光無線通信用光射
出装置。6. The light emitting device for optical wireless communication according to claim 4, wherein the specific optical action is any one of light transmission and reflection and refraction and absorption, and polarization and diffraction. A light emitting device for optical wireless communication, comprising an appropriate combination of these.
とともに前記変換された光内に前記情報を重畳させて射
出する発光素子をｎ個（ｎ：自然数）使用し、前記ｎ個
の発光素子から射出される射出光の射出方向がそろうよ
うに前記ｎ個の発光素子を並設し、 前記ｎ個の発光素子の各々から入射する前記射出光を光
無線通信に適した所定の光学性能を有する光束となるよ
うに所定の光学作用により制御し射出する光束制御素子
を前記ｎ個使用し、前記ｎ個の発光素子の各々に対応さ
せて前記ｎ個の発光素子の各々の前記射出方向の光軸上
に前記光束制御素子を配置し、 前記光束制御素子の各々からの光を空間伝送路に射出す
ることを特徴とする光無線通信用光射出方式。7. The n light-emitting elements which convert an electric signal containing information into light, and superimpose the information in the converted light and use n light-emitting elements (n: natural number). The n light emitting elements are juxtaposed so that the emission directions of the light emitted from the elements are aligned, and the light emitted from each of the n light emitting elements has a predetermined optical performance suitable for optical wireless communication. Using the n light flux controlling elements that are controlled and emitted by a predetermined optical action so as to be a light flux having the light emitting direction, and the emission direction of each of the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements Wherein the light flux controlling elements are arranged on the optical axis of the light emitting element, and light from each of the light flux controlling elements is emitted to a spatial transmission path.
において、 前記ｎ個の発光素子は、送信手段と受信手段を有する光
無線通信装置であって２個互いに対向配置されることに
より双方向光無線通信を行うように構成された光無線通
信装置の送信手段に含まれ、かつ、 前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光が前記受信
手段へ到達しないように特定の光学作用により規制する
光束規制素子を前記ｎ個使用し、前記ｎ個の発光素子の
各々に対応させて前記ｎ個の発光素子の各々の前記射出
方向の光軸上でかつ前記発光素子と前記光束制御素子と
の間に前記光束規制素子を配置することを特徴とする光
無線通信用光射出方式。8. The optical emission system for optical wireless communication according to claim 7, wherein the n light emitting elements are an optical wireless communication device having a transmitting unit and a receiving unit, and two of the n light emitting elements are arranged to face each other. A specific optic included in the transmitting means of the optical wireless communication device configured to perform bidirectional optical wireless communication, and wherein the emitted light from each of the n light emitting elements does not reach the receiving means. The n light-flux regulating elements regulated by the action are used, and the n-light-emitting elements are respectively associated with the n light-emitting elements on the optical axis in the emission direction of each of the n light-emitting elements and the light-emitting element and the light flux. A light emission system for optical wireless communication, wherein the light beam regulating element is arranged between the control element and the control element.
とともに前記変換された光内に前記情報を重畳させて射
出する発光素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個の
発光素子から射出される射出光の射出方向がそろうよう
に前記ｎ個の発光素子が並設されて構成された光射出手
段に装着される光束制御用光学部材であって、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光を光無線通
信に適した所定の光学性能を有する光束となるように所
定の光学作用により制御し空間伝送路に射出する光束制
御素子が前記ｎ個並設されることを特徴とする光束制御
用光学部材。9. A light-emitting element for converting an electric signal containing information into light, superimposing the information in the converted light, and emitting the light, wherein n is a natural number, wherein the n light-emitting elements are provided. A light flux controlling optical member mounted on a light emitting means configured by arranging the n light emitting elements side by side so that emission directions of light emitted from the elements are aligned, wherein the n light emitting elements Corresponding to each of the n light-emitting elements, is disposed on the optical axis in the emission direction of each of the n light-emitting elements, and emits the light emitted from each of the n light-emitting elements in a predetermined optic suitable for optical wireless communication. An optical member for controlling a light beam, wherein the n light beam control elements which are controlled by a predetermined optical action so as to be a light beam having performance and are emitted to a spatial transmission path are arranged in parallel.
るとともに前記変換された光内に前記情報を重畳させて
射出する発光素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個
の発光素子から射出される射出光の射出方向がそろうよ
うに前記ｎ個の発光素子が並設されて構成された光射出
手段と、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光を光無線通
信に適した所定の光学性能を有する光束となるように所
定の光学作用により制御し空間伝送路に射出する光束制
御素子が前記ｎ個並設された光束制御用光学部材を備え
た光無線通信用光射出装置に装着される光束規制用光学
部材であって、 前記光射出手段は、送信手段と受信手段を有する光無線
通信装置であって２個互いに対向配置されることにより
双方向光無線通信を行うように構成された光無線通信装
置の送信手段に含まれ、かつ、 前記光束規制用光学部材は、前記ｎ個の発光素子の各々
に対応して前記ｎ個の発光素子の各々の前記射出方向の
光軸上に配置されるとともに前記ｎ個の発光素子の各々
からの前記射出光が、前記受信手段へ到達しないよう
に、特定の光学作用により規制する光束規制素子が前記
ｎ個並設され、かつ前記光射出手段と前記光束制御用光
学部材との間に配設されることを特徴とする光束規制用
光学部材。10. A light-emitting element for converting an electric signal containing information into light, superimposing the information in the converted light, and emitting the light (n: natural number), wherein the n light-emitting elements are provided. A light emitting means in which the n light emitting elements are arranged side by side so that emission directions of light emitted from the elements are aligned, and the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements A predetermined optical element arranged on the optical axis in the emission direction of each of the elements and configured so that the emitted light from each of the n light-emitting elements becomes a light beam having predetermined optical performance suitable for optical wireless communication. A light flux controlling element that is controlled by an action and emits light to a spatial transmission path, is a light flux regulating optical member that is mounted on a light emitting device for optical wireless communication including the n light flux controlling optical members arranged in parallel; The light emitting unit has a transmitting unit and a receiving unit The wireless communication device, which is included in the transmission means of the optical wireless communication device configured to perform two-way optical wireless communication by being disposed opposite to each other, and wherein the light flux controlling optical member includes the n The light emitted from each of the n light emitting elements is disposed on the optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements, and is transmitted to the receiving means. A light beam regulating element for regulating the light beam by a specific optical action so that the light beam does not reach the light beam regulating element, and the light beam regulating element is arranged between the light emitting means and the light beam controlling optical member. Optical member.
るとともに前記変換された光内に前記情報を重畳させて
射出する発光素子をｎ個（ｎ：自然数）有し、前記ｎ個
の発光素子から射出される射出光の射出方向がそろうよ
うに前記ｎ個の発光素子が並設されて構成された光射出
手段と、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光を光無線通
信に適した所定の光学性能を有する光束となるように所
定の光学作用により制御し空間伝送路に射出する光束制
御素子が前記ｎ個並設された光束制御用光学部材を有す
る送信手段と、 光束を受け入れるとともに前記受け入れた光束を電気信
号に変換するとともに前記変換された電気信号から前記
情報を抽出する受信手段を備えた光無線通信装置であっ
て、 この光無線通信装置を２個互いに対向配置させ、一方の
光無線通信装置の送信手段から送られた光束を他方の光
無線通信装置の受信手段で受けることにより双方向の光
無線通信を行うように構成されたことを特徴とする光無
線通信装置。11. A light emitting element for converting an electric signal containing information into light, superimposing the information in the converted light and emitting the light, wherein n is a natural number, and wherein the n light emitting elements are provided. A light emitting means in which the n light emitting elements are arranged side by side so that emission directions of light emitted from the elements are aligned, and the n light emitting elements corresponding to each of the n light emitting elements A predetermined optical element arranged on the optical axis in the emission direction of each of the elements and configured so that the emitted light from each of the n light-emitting elements becomes a light beam having predetermined optical performance suitable for optical wireless communication. A light flux controlling element having an n number of light flux controlling optical members juxtaposed to control and emit the light to the spatial transmission path; receiving means for receiving the light flux and converting the received light flux into an electric signal; Electric signal An optical wireless communication device comprising a receiving unit for extracting the information, wherein two optical wireless communication devices are arranged to face each other, and a light beam transmitted from a transmitting unit of one optical wireless communication device is transmitted to the other optical wireless communication device. An optical wireless communication device configured to perform two-way optical wireless communication by receiving a signal by a receiving unit of the communication device.
いて、 前記ｎ個の発光素子の各々に対応して前記ｎ個の発光素
子の各々の前記射出方向の光軸上に配置されるとともに
前記ｎ個の発光素子の各々からの前記射出光が、前記受
信手段へ到達しないように、特定の光学作用により規制
する光束規制素子が前記ｎ個並設された光束規制用光学
部材が前記光射出手段と前記光束制御用光学部材との間
に配設されることを特徴とする光無線通信装置。12. The optical wireless communication apparatus according to claim 11, wherein each of the n light emitting elements is disposed on an optical axis in the emission direction of each of the n light emitting elements, corresponding to each of the n light emitting elements. The light beam regulating optical member in which the n light beam regulating elements for regulating by a specific optical action are arranged in parallel so that the emitted light from each of the n light emitting elements does not reach the receiving means. An optical wireless communication apparatus, which is disposed between a light source and the light flux controlling optical member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062053A JPH10242912A (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062053A JPH10242912A (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242912A true JPH10242912A (en) | 1998-09-11 |
Family
ID=13189035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062053A Pending JPH10242912A (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10242912A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010048221A2 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-29 | Robe Lighting, Inc. | Led array beam control luminaires |
| JP2010522493A (en) * | 2007-03-22 | 2010-07-01 | 韓國電子通信研究院 | High power efficiency optical wireless transmitter |
| JP2011129947A (en) * | 2002-09-04 | 2011-06-30 | Cree Inc | Power surface mount light emitting die package |
| EP2538681A3 (en) * | 2011-06-24 | 2017-07-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source device and projector |
| US10210793B2 (en) | 2008-03-11 | 2019-02-19 | Robe Lighting S.R.O. | Array of LED array luminaires |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP9062053A patent/JPH10242912A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011129947A (en) * | 2002-09-04 | 2011-06-30 | Cree Inc | Power surface mount light emitting die package |
| JP2010522493A (en) * | 2007-03-22 | 2010-07-01 | 韓國電子通信研究院 | High power efficiency optical wireless transmitter |
| JP4851619B2 (en) * | 2007-03-22 | 2012-01-11 | 韓國電子通信研究院 | High power efficiency optical wireless transmitter |
| US8311413B2 (en) | 2007-03-22 | 2012-11-13 | Electronics And Telecommunications Research Institute | High power efficiency optical-wireless transmitter |
| US10210793B2 (en) | 2008-03-11 | 2019-02-19 | Robe Lighting S.R.O. | Array of LED array luminaires |
| WO2010048221A2 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-29 | Robe Lighting, Inc. | Led array beam control luminaires |
| WO2010048221A3 (en) * | 2008-10-20 | 2010-07-22 | Robe Lighting, Inc. | Led array beam control luminaires |
| CN102216673A (en) * | 2008-10-20 | 2011-10-12 | 罗布照明有限公司 | Kubis frantisek [cz]; jurik pavel |
| EP2538681A3 (en) * | 2011-06-24 | 2017-07-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source device and projector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5362961A (en) | Optical information transmitting device and method of manufacturing same | |
| US5500523A (en) | Optical information transmitting device and method of manufacturing same | |
| KR101516332B1 (en) | Misalignment tolerant free space optical transceiver | |
| CN104102011B (en) | The optical module of composite prism with multiplexed beam | |
| Tang et al. | Design limitations of highly parallel free-space optical interconnects based on arrays of vertical cavity surface-emitting laser diodes, microlenses, and photodetectors | |
| US4852079A (en) | Optical spectral analyzer | |
| JPH07327010A (en) | Space optical transmitter and space optical transmission method | |
| KR100811341B1 (en) | A method of fabricating mirrors in polymer waveguides | |
| JP2014500977A (en) | Optical interconnect fabric implemented using star couplers | |
| JP2011518350A (en) | Image rotation prism and optical interconnection using image rotation prism | |
| CA2228529A1 (en) | Method and arrangement for operating a laser transmitting system for optical space communications | |
| CN106896447A (en) | The optical component of the wavelength-division multiplex with high-density optical interconnecting modules | |
| JPH10242912A (en) | Light emission device and its method for optical radio communication, optical member for controlling luminous flux, optical member for restricting luminous flux, and optical radio communication equipment | |
| JP2010157710A (en) | Detector module | |
| JP4692329B2 (en) | Optical wireless communication device | |
| CN107817558A (en) | Optical wavelength division multiplexing device | |
| JPH05308327A (en) | Parallel optical connecting device | |
| JPH04213896A (en) | Optical signal connection device for device insertable in rack | |
| CN114779553A (en) | Optical phased array chip and optical phased array module | |
| Kim et al. | Crosstalk and interconnection distance considerations for board-to-board optical interconnects using 2-D VCSEL and microlens array | |
| JP2000329962A (en) | Optical branching device and optical bus circuit using the same | |
| JPH10123374A (en) | Optical bus and signal processor | |
| US6574253B2 (en) | Device for monitoring the emission wavelength of a laser | |
| US20040032586A1 (en) | Optical transceiver, and method of manufacturing the same | |
| KR102133501B1 (en) | Optical transciever for optical wireless communication system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |