JPH10242912A - 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 - Google Patents
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Info
- 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
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- light
- optical
- light emitting
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- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 複数のＬＥＤ１５が並設されたＬＥＤア
レイ部１１と、各ＬＥＤ１５からの射出光を光無線通信
に適した略平行光束となるようにレンズ作用により制御
する単位レンズ部３３Ａが並設されたレンズアレイ部１
２Ａを備えた。また、射出光が受光素子５へ到達しない
ように光の吸収作用により規制する格子板材２１Ａが設
けられた光束規制部１２ＡをＬＥＤアレイ部１１とレン
ズアレイ部１２Ａとの間に配設した。
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。 【解決手段】 複数のＬＥＤ１５が並設されたＬＥＤア
レイ部１１と、各ＬＥＤ１５からの射出光を光無線通信
に適した略平行光束となるようにレンズ作用により制御
する単位レンズ部３３Ａが並設されたレンズアレイ部１
２Ａを備えた。また、射出光が受光素子５へ到達しない
ように光の吸収作用により規制する格子板材２１Ａが設
けられた光束規制部１２ＡをＬＥＤアレイ部１１とレン
ズアレイ部１２Ａとの間に配設した。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
て、図を参照しつつ詳細に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
…，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。
【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。
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。
【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。
，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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
構成を示す分解斜視図である。
【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。
す光射出方向に沿う方向から見た断面図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
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
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 12/28
Claims (12)
- 【請求項１】 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光無線通信用光射出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光無線通信用光射出装置
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。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の光無線通
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。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の光無線通
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。 - 【請求項５】 請求項４記載の光無線通信用光射出装置
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。 - 【請求項６】 請求項４又は請求項５に記載の光無線通
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。 - 【請求項７】 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光無線通信用光射出方式。 - 【請求項８】 請求項７記載の光無線通信用光射出方式
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。 - 【請求項９】 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光束制御
用光学部材。 - 【請求項１０】 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光束規制用
光学部材。 - 【請求項１１】 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光無
線通信装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の光無線通信装置にお
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062053A JPH10242912A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062053A JPH10242912A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242912A true JPH10242912A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=13189035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062053A Pending JPH10242912A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10242912A (ja) |
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| JP2011129947A (ja) * | 2002-09-04 | 2011-06-30 | Cree Inc | 電力表面取り付けの発光ダイ・パッケージ |
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-
1997
- 1997-02-28 JP JP9062053A patent/JPH10242912A/ja active Pending
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