(57)【要約】【課題】光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化を可能とし、かつ高速に光軸調整することが可能な光受信器を提供することを課題とする。【解決手段】光受信器は、列状に並んで配置された複数の受光素子を、信号光を集光するレンズのレンズ面と略平行な該レンズの集光面で移動するとともに、スイッチ回路により、前記複数の受光素子から出力された電気信号から、最も信号強度の強い１つないしは複数の電気信号を選択して取り出す構成とする。【選択図】図４ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に出射された信号光を前面から入射する光無線通信用の光受信器であって、
前面から入射した前記信号光を背面に集光するレンズと、
前記レンズの背面の少なくとも一部に列状に配列され、前記信号光を受信して電気信号を出力する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子を前記レンズのレンズ面と略平行に移動する駆動部と、
前記受光素子のそれぞれから出力された複数の前記電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力するスイッチ回路と、を備える光受信器。
【請求項２】
前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列方向と略垂直に移動することを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項３】
前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列された列上の１点を中心に回転して移動することを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項４】
前記駆動部は、さらに前記レンズのレンズ面と垂直な方向に前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項１、２、３に記載のいずれかの光受信器。
【請求項５】
前記複数の受光素子の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように前記駆動部を制御する制御回路をさらに設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４に記載のいずれかの光受信器。
【請求項６】
前記制御回路は、前記複数の受光素子を前記駆動部の移動方向に微動させ、移動前の前記スイッチ回路の信号強度と移動後の前記スイッチ回路の信号強度とを比較し、大きい信号強度を得られる方向に前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項５に記載の光受信器。
【請求項７】
前記制御回路は、前記複数の受光素子を受信させながら定められた範囲内で移動掃引させ、前記スイッチ回路の出力のうち最大の信号強度を得られる位置を選択し、当該位置へ前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項５に記載の光受信器。
【請求項８】
前記受光素子は赤外光を受信することを特徴とする請求項１−７に記載のいずれかの光受信器。
【請求項９】
空間に出射された信号光を、レンズの前面から入射させて該レンズの背面に集光する集光過程と、
前記レンズの背面の少なくとも一部に列状に配置された複数の受光素子が、前記信号光を受信して電気信号を出力し、
駆動部が、前記複数の受光素子を前記レンズのレンズ面と略平行に移動する受信過程と、
スイッチ回路が、前記受光素子のそれぞれから出力された複数の前記電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力する出力過程と、を順に含む光受信方法。
【請求項１０】
前記受信過程において、前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列方向と略垂直に移動することを特徴とする請求項９に記載の光受信方法。
【請求項１１】
前記受信過程において、前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列された列上の１点を中心に回転して移動することを特徴とする請求項９に記載の光受信方法。
【請求項１２】
前記受信過程において、前記駆動部は、さらに前記レンズのレンズ面と垂直な方向に前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項９−１１に記載のいずれかの光受信方法。
【請求項１３】
前記受信過程において、前記駆動部を制御する制御回路が、前記複数の受光素子の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項９−１２に記載のいずれかの光受信方法。
【請求項１４】
前記受信過程において、前記制御回路は、前記複数の受光素子を前記駆動部の移動方向に微動させ、移動前の前記スイッチ回路の信号強度と移動後の前記スイッチ回路の信号強度とを比較し、大きい信号強度を得られる方向に前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項１３に記載の光受信方法。
【請求項１５】
前記受信過程において、前記制御回路は、前記複数の受光素子を受信させながら定められた範囲内で移動掃引させ、前記スイッチ回路の出力のうち最大の信号強度を得られる位置を選択し、当該位置へ前記複数の受光素子を移動することを特徴とする請求項１３に記載の光受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間に出射された信号光を受信する光無線通信用の光受信器及び光受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外光等の信号光により信号を送受信する光無線ＬＡＮは、マイクロ波を用いる無線ＬＡＮ（例えば、無線周波数２．４ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格、あるいは５ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格など）に比べて、より高速な通信が実現できる。実際、製品としては、現在までに、１００Ｍｂｐｓでのデータ転送が可能な光無線ＬＡＮシステムが存在する（日本ビクター株式会社製ＶＩＰＳＬＡＮ−１００）。一方、光有線ＬＡＮでは、データ転送速度が１Ｇｂｐｓを越えるＬＡＮ技術も実用化されており（例えば、ギガビット・イーサネット（登録商標）など）、これらの技術を光無線ＬＡＮに適用すれば、光無線ＬＡＮにおいてもギガビット級のデータ転送速度が期待できる。
【０００３】
光無線ＬＡＮシステムの一例を図１に示す。図１は、光無線ＬＡＮシステムにおける通信装置の配置例である。８１及び８２は通信端末、８３はアクセスポイント、８４及び８５は端末装置、８６及び８７は机、Ｅは信号光である。
１つの部屋の天井にアクセスポイント８３が配置されている。アクセスポイント８３は、光無線通信において親機として用いられる。信号光Ｅは、直進性の強い光が用いられている。信号光Ｅとして直進性が強い光を用いるため、アクセスポイント８３は見通しのよい天井等に取り付けられる。一方、アクセスポイント８３が親機であるのに対して、端末装置８４及び８５は子機となる。端末装置８４及び８５はアクセスポイント８３と信号光Ｅを送受信する。端末装置８４及び８５はそれぞれ、通信端末の近傍に配置され、通信端末８１及び８２と接続される。
【０００４】
図１では、机８６の上には通信端末８１及び端末装置８４が配置され、机８７の上には通信端末８２及び端末装置８５が配置されている。ここで、アクセスポイントと端末装置との位置関係は、常に一定であるとは限らない。図１の例では、アクセスポイント８３から出射された信号光Ｅが、端末装置８４及び８５で受信される様子を描いているが、位置の異なる端末装置８４と端末装置８５では、それぞれで受信される信号光Ｅの入射方向が異なる。このように、アクセスポイント８３と端末装置８４及び８５との位置関係の違いは、信号光Ｅが端末装置８４及び８５に備わる光受信器へ入射する入射方向の違いとなって現れる。また、端末装置８４及び８５が移動しても、端末装置８４及び８５へ入力される信号光Ｅの入射方向は変化する。
【０００５】
端末装置８４及び８５の位置が変わっても、端末装置８４及び８５とアクセスポイント８３との通信を継続するためには、端末装置は、信号光Ｅの入射方向に対して感度が高くなるよう信号光Ｅを走査して光軸調整する必要がある。このように、光無線ＬＡＮ機器は、信号光Ｅを走査して光軸調整する駆動機構を備えている。この光軸調整する従来技術としては、例えば、光無線伝送装置、インタフェース及び携帯型情報端末（例えば、特許文献１参照。）がある。
【０００６】
上記従来技術における、端末装置８４及び８５の構成例を図２に示す。９１は台座、９２は回転台座、９３は支柱、９４は支持棒、９５は光送受信器、９６は光送信器用レンズ、９７は光受信器用レンズである。光送受信器９５は、光送信器用レンズ９６、光受信器用レンズ９７、光送信器（不図示）及び光受信器（不図示）を備える。光送信器用レンズ９６は光送信器（不図示）が送信する信号光Ｅを図１に示したアクセスポイント８３へ集光させる機能を有する。光受信器用レンズ９７は、図１に示したアクセスポイント８３からの信号光Ｅを光受信器（不図示）に集光させる機能を有する。
【０００７】
光送受信器９５は、支持棒９４の中央に固定されている。また２つの支柱９３が、円盤形の回転台座９２上に中心対称にして固定されている。光送受信器９５が固定された支持棒９４の両端は、光送受信器９５が中空に浮くように、２つの支柱９３によって支えられている。支持棒９４は、支柱９３内部に取り付けられたモータ９８（不図示）により回転方向Ｉに回転される。支持棒９４は台座９１の台座面と略平行な平面上にある。この支持棒９４が回転方向Ｉに回転することにより、光送受信器９５を回転台座９２の台座面と略平行な軸を中心にして回転させる。回転台座９２は台座９１の上にあり、台座９１の内部に備わるモータ９９（不図示）により回転方向Ｊに回転台座９２を回転させる。回転台座９２が回転することにより、光送受信器９５を回転台座９２の台座面に対して平行及び垂直な２軸を中心に回転させる。
【特許文献１】特開平１０−１３３７９１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の光受信器は、上記のように、少なくとも受光素子（不図示）及び光受信器用レンズ９７の備わる光受信器を２つの異なる駆動部を用いて回転させることにより信号光Ｅを走査して光軸調整し、信号光Ｅを受信していた。このため、光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化、さらには高速での光軸調整が困難であった。しかるに本発明は、光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化を可能とし、かつ高速に光軸調整することが可能な光受信器及び光受信方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、列状に並んで配置された複数の受光素子を、信号光を集光するレンズのレンズ面と略平行な該レンズの集光面で移動するとともに、スイッチ回路により、前記複数の受光素子から出力された電気信号から、最も信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して取り出す光受信器及び光受信方法とする。
【００１０】
具体的には、本発明に係る光受信器は、空間に出射された信号光を前面から入射する光無線通信用の光受信器であって、前面から入射した前記信号光を背面に集光するレンズと、前記レンズの背面の少なくとも一部に列状に配列され、前記信号光を受信して電気信号を出力する複数の受光素子と、前記複数の受光素子を前記レンズのレンズ面と略平行に移動する駆動部と、前記受光素子のそれぞれから出力された複数の前記電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力するスイッチ回路と、を備える。
【００１１】
上記のように、本発明に係る光受信器は、信号光を集光するレンズの背面で、列状に配列された受光素子を平面的に移動することにより信号光の焦点を走査して光軸調整を行う。レンズで集光した信号光を走査するので、走査する面積を小さくすることができる。またレンズで集光した信号光を走査するので、光軸調整を２次元走査で行うことが可能となる。したがって、光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化を可能とし、かつ高速に光軸調整することが可能な光受信器を提供することできる。
【００１２】
前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列方向と略垂直に移動することが好ましい。このように、駆動部が複数の受光素子とレンズのレンズ面と略平行であって、さらに複数の受光素子の配列方向と略垂直な方向に複数の受光素子を移動することにより、信号光の焦点位置を効率的に走査することができるようになる。したがって、高速での光軸調整が可能な光受信器を提供することができる。
【００１３】
前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列された列上の１点を中心に回転して移動することが好ましい。このように、レンズのレンズ面と略平行であって、複数の受光素子の配列された列上の１点を中心に回転して移動することにより、少ないエネルギーで焦点位置を走査することが可能になる。したがって、消費エネルギーの少ない光受信器を提供することができる。
【００１４】
前記駆動部は、さらに前記レンズのレンズ面と垂直な方向に前記複数の受光素子を移動することが好ましい。このように、レンズのレンズ面と垂直な方向に受光素子を移動することによって、信号光の焦点距離が移動しても焦点位置を走査することができる。したがって、移動アクセスポイントと端末装置との距離の変化に対応することができ、光受信器の感度を向上させることができる。
【００１５】
前記複数の受光素子の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように前記駆動部を制御する制御回路をさらに設けてもよい。受光素子が受信した信号光の強度を駆動部にフィードバックして、受光素子で受信する信号強度が最大となるように制御回路が複数の受光素子を移動することにより、更に高速に光軸調整することが可能になる。
【００１６】
前記制御回路は、前記複数の受光素子を前記駆動部の移動方向に微動させ、移動前の前記スイッチ回路の信号強度と移動後の前記スイッチ回路の信号強度とを比較し、大きい信号強度を得られる方向に前記複数の受光素子を移動してもよい。前記複数の受光素子が、僅かずつ移動しては受信して、より信号強度の大きい方向へ移動する。これによって、最大の信号強度を得られる位置に複数の受光素子を移動することが可能になる。
【００１７】
前記制御回路は、前記複数の受光素子を受信させながら定められた範囲内で移動掃引させ、前記スイッチ回路の出力のうち最大の信号強度を得られる位置を選択し、当該位置へ前記複数の受光素子を移動してもよい。このような構成にすることで、最大の信号強度を得られる位置に複数の受光素子を効率よく移動することが可能になる。
【００１８】
前記受光素子は赤外光を受信することが好ましい。信号光に赤外光を用いることにより、人体への悪影響がなく、かつ人の視覚を妨げることなく光無線通信が可能になる。
【００１９】
また、本発明に係る光受信方法は、空間に出射された信号光を、レンズの前面から入射させて該レンズの背面に集光する集光過程と、前記レンズの背面の少なくとも一部に列状に配置された複数の受光素子が、前記信号光を受信して電気信号を出力し、駆動部が、前記複数の受光素子を前記レンズのレンズ面と略平行に移動する受信過程と、スイッチ回路が、前記受光素子のそれぞれから出力された複数の前記電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力する出力過程と、を順に含む。レンズで集光した信号光を走査するので、走査する面積を小さくすることができる。またレンズで集光した信号光を走査するので、光軸調整を２次元走査で行うことが可能となる。したがって、光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化を可能とし、かつ高速に光軸調整することが可能になる。
【００２０】
前記受信過程において、前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列方向と略垂直に移動してもよい。このように複数の受光素子を移動することにより、信号光の焦点位置を効率的に走査することができるようになる。
【００２１】
前記受信過程において、前記駆動部は、前記複数の受光素子を、前記レンズのレンズ面と略平行であって、かつ前記複数の受光素子の配列された列上の１点を中心に回転して移動してもよい。このように複数の受光素子を移動することにより、少ないエネルギーで焦点位置を走査することが可能になる。
【００２２】
前記受信過程において、前記駆動部は、さらに前記レンズのレンズ面と垂直な方向に前記複数の受光素子を移動してもよい。このように複数の受光素子を移動することによって、信号光の焦点距離が移動しても焦点位置を走査することができる。したがって、移動アクセスポイントと端末装置との距離の変化に対応することができ、光受信器の感度を向上させることができる。
【００２３】
前記受信過程において、前記駆動部を制御する制御回路が、前記複数の受光素子の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように前記複数の受光素子を移動してもよい。受光素子が受信した信号光の強度を駆動部にフィードバックして、受光素子で受信する信号強度が最大となるように制御回路が複数の受光素子を移動することにより、更に高速に光軸調整することが可能になる。
【００２４】
前記受信過程において、前記制御回路は、前記複数の受光素子を前記駆動部の移動方向に微動させ、移動前の前記スイッチ回路の信号強度と移動後の前記スイッチ回路の信号強度とを比較し、大きい信号強度を得られる方向に前記複数の受光素子を移動してもよい。前記複数の受光素子が、僅かずつ移動しては受信して、より信号強度の大きい方向へ移動する。これによって、最大の信号強度を得られる位置に複数の受光素子を移動することが可能になる。
【００２５】
前記受信過程において、前記制御回路は、前記複数の受光素子を受信させながら定められた範囲内で移動掃引させ、前記スイッチ回路の出力のうち最大の信号強度を得られる位置を選択し、当該位置へ前記複数の受光素子を移動してもよい。このような構成にすることで、最大の信号強度を得られる位置に複数の受光素子を効率よく移動することが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、光無線ＬＡＮ機器の小型化を可能とし、かつ低コスト化を可能とする光軸調整機構を有する光受信器及び光受信方法を提供できる。また、従来の光無線ＬＡＮ機器に比べてより高速に光軸調整を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面の参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
図３及び図４は、本発明の実施形態に基づく光受信器５１の構成例を説明する図である。図３は、光受信器５１の前面から光受信器５１を見た図である。すなわち、信号光が入射する方向から光受信器５１を見た図である。なお、実際はレンズホルダ１１の内部を覆うレンズが設けられているが、図３ではレンズは省略している。図３において、１１はレンズホルダ、１３は受光素子、１４はヘッド、１５はスイッチ回路、Ｅは信号光、Ｆは出力信号、Ｇは駆動方向を示す。図４は、光受信器５１を側面から見た図である。図４において、１１はレンズホルダ、１２はレンズ、１３は受光素子、１４はヘッド、１５はスイッチ回路、２２は台座、Ｅは信号光、Ｆは出力信号、Ｇは駆動方向を示す。
【００２８】
本実施例に示す光受信器５１は、レンズホルダ１１と、レンズ１２と、受光素子１３と、ヘッド１４と、スイッチ回路１５と、駆動部（不図示）を備える。図３及び図４では駆動部を除く構成について説明する。駆動部（不図示）については後に詳述する。
【００２９】
レンズホルダ１１は図４に示す円柱形の台座２２の上に配置されている。円柱形の台座２２と円筒形のレンズホルダ１１は、中心が重なり合うよう配置され、その中心で接続されている。レンズ１２は、レンズホルダ１１の上端に近い位置に配置されている。さらにレンズ１２は、円筒状のレンズホルダ１１の内側に固定されている。さらにレンズ１２のレンズ面は、台座２２の上面とほぼ平行に配置されている。複数の受光素子１３がヘッド１４の上に列状に配置されている。図３では５個の受光素子１３が配置されているが、５に限定されるものではない。複数あれば足りる。受光素子１３が固定されたヘッド１４は、レンズホルダ１１の内側に配置されている。さらに受光素子１３の固定されたヘッド１４は、台座２２とレンズ１２の間に配置されている。スイッチ回路１５は、台座２２の内部に配置されている。スイッチ回路１５の入力端子は、受光素子１３のそれぞれと電気的に接続されている。スイッチ回路１５の出力端子は、台座２２の外部へ接続されている。
【００３０】
台座２２は、レンズホルダ１１、ヘッド１４及び受光素子１３を固定する土台となるものである。台座２２の上面にヘッド１４を移動する機構を備えていてもよい。
【００３１】
レンズホルダ１１は、レンズ１２を固定するものである。レンズホルダ１１の内部は空洞になった円筒形となっており、円筒の内部にヘッド１４及び受光素子１３が配置される。レンズホルダ１１は、受光素子に周囲の散乱光が入射しないよう、光が透過しない材料で構成されていることが好ましい。レンズホルダ１１は、駆動部が備わっていてもよい。
【００３２】
受光素子１３は、前述の図１に示した信号光Ｅを受信して電気信号に変換して出力するものである。信号光Ｅは信号を伝達することの出来る電磁波であればよい。図３では、受光素子１３が１列に配置されているが、複数列であってもよい。さらに、受光素子１３は特定の波長の電磁波を受信するもののみでなくともよい。例えば、異なる波長の電磁波を受信する受光素子が含まれてもよい。受光素子を複数列に配列し、列ごとに異なる波長の電磁波を受信する受光素子を配置すれば、複数の波長の信号光Ｅを送受信することができる。
【００３３】
さらに、受光素子１３は赤外光を受信できることが望ましい。例えば、赤外光を受信することのできるものとしては、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム・ガリウム・ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）等を材料とする、ＰＩＮ−ＰＤ及びＡＰＤ（アバランシェ・フォト・ダイオード）がある。この場合、受光素子１３で受信される赤外光は、信号光に使用される特定の波長を有するものでもよい。信号光に赤外光を用い、赤外光を受光素子で受信することにより、人体への悪影響がなく、かつ人の視覚を妨げることなく光無線通信が可能になる。
【００３４】
ヘッド１４は、受光素子１３を列状に固定するものである。ヘッド１４を移動することによって受光素子１３を移動する。ヘッド１４を移動する具体的な方法については後述する。ヘッド１４は駆動部が備わっているものでもよい。
【００３５】
スイッチ回路１５は、受光素子１３のそれぞれから出力された複数の電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力信号Ｆとして出力するものである。スイッチ回路１５の具体的な説明については後述する。
【００３６】
レンズ１２は、空間に出射された前述の図１で説明した信号光Ｅを集光するものである。信号光Ｅは、前述の図１で説明したものである。信号光Ｅは、レンズ１２の前面から入射して、レンズ１２の背面で集光される。レンズ１２は、複数の受光素子１３が移動する平面上又はそれに近い位置で焦点を結ぶものでもよい。レンズ１２の形状及び材質については限定しない。
【００３７】
さらに、レンズ１２は、平行光を集光することが可能なものでもよい。凸レンズ２１に平行光が入射したときの光路について図５及び図６を用いて説明する。図５は、前述の図１に示した信号光Ｅが平行光であり、信号光Ｅが凸レンズ２１に対して垂直に入射した場合の焦点位置について説明する図である。図５おいて、２１は凸レンズ、ｚは凸レンズ２１の中心を通る凸レンズ２１の光軸、ｆは凸レンズ２１の焦点、ｒは凸レンズ２１の光軸からの距離を示す。図５では、凸レンズ２１の光軸が横軸として示されている。すなわち、横軸をｚ軸、縦軸をｒ軸として示されている。すなわち（ｚ、ｒ）＝（０，０）の座標上に凸レンズ２１の光学中心が配置されている。また図５では前述の図１に示した平行光が凸レンズ２１に対して垂直であるので、凸レンズの焦点ｆはｚ軸上に位置している。
【００３８】
図６は、前述の図１に示した平行光が凸レンズ２１の光軸に対して角度Ａの傾きを有する場合の焦点位置について説明する図である。図６において、２１は凸レンズ、ｚは凸レンズ２１の中心を通る凸レンズ２１の光軸、ｆは凸レンズ２１の焦点、ｒ及びｒ１は凸レンズ２１の光軸からの距離、Ａは角度、２３は凸レンズ２１の焦点面、ｄは焦点の位置と光軸との距離、ｒ２’は傾きを示す。図６では、凸レンズ２１の光軸が横軸として示されている。すなわち、横軸をｚ軸、縦軸をｒ軸として示されている。図６では、（ｚ、ｒ）＝（０，０）の座標上に凸レンズ２１の光学中心が配置されている。
【００３９】
凸レンズ２１は、平行光を集光することが可能な形状を有するものである。具体的には、凸レンズ２１の焦点距離がｆであるときに、数式１の光線行列を満たすものである。
凸レンズ２１に入射される平行光は、凸レンズ２１の収差などを無視すると、図６に示すように、凸レンズ２１に対して入射する角度Ａにかかわらず、常に一定の焦点面２３の平面上で焦点を結ぶ。このことは、以下の計算からも導かれる。
【００４０】
焦点距離ｆの凸レンズ２１の光線行列は、参考文献「光デバイスのための光結合系の基礎と応用」（河野健治著、現代工学社、１２ページ）より、
【数１】
2005318493.tif 000003
と表される。いま、凸レンズ２１の光軸であるｚ軸に対する光線の傾きをｒ’（＝ｄｒ／ｄｚ）とする。凸レンズ２１に入射する平行光の入射直前の座標を（ｒ１、ｔａｎＡ）、出射直後の座標を（ｒ２、ｒ２’）とすると、それぞれの関係は、数式１の光線行列を用いて、
【数２】
2005318493.tif 000004
と表される。
【００４１】
数式２より、レンズ出射直後の光線の傾きｒ２’は、
【数３】
2005318493.tif 000005
と得られる。
【００４２】
平行光が光軸に対して角度Ａで入射された場合、出射光がｚ＝ｆである焦点面２３の平面上に到達したときの光軸からの距離ｄは、
【数４】
2005318493.tif 000006
となる。
【００４３】
ここで、図５で示したように、平行光が光軸に対して垂直に入射された場合（Ａ＝０）、数式４よりｄ＝０となり、出射光は常に光軸上に焦点を結び、焦点と凸レンズ２１の光学中心との距離はｆとなる。一方、図６で示したように、平行光が光軸に対して角度Ａで入射された場合、凸レンズ２１への入射位置ｒ１によらず、凸レンズ２１の焦点はｚ＝ｆの焦点面２３の平面上にあることになる。ここで、数式２より、ｒ１＝ｒ２である。ｚ＝ｆの平面は、凸レンズ２１のレンズ面と平行な平面であるので、凸レンズ２１の焦点は凸レンズ２１のレンズ面と平行な平面上となる。
【００４４】
上記の計算のとおり、前述の図１で説明したアクセスポイント８３からの信号光Ｅは平行光であるとき、信号光Ｅを凸レンズ２１のレンズ面と平行な平面である焦点面２３に集光させることができる。これにより、凸レンズ２１のレンズ面との距離がｆである焦点面２３の平面上を受光素子が移動することにより、受光素子は信号光Ｅの焦点を走査することができる。
【００４５】
図３及び図４に示した光受信器５１の動作について説明する。本発明に係る光受信方法は、空間に出射された信号光Ｅを、レンズ１２の前面から入射させてレンズ１２の背面に集光する集光過程と、レンズ１２の背面の少なくとも一部に列状に配置された複数の受光素子１３が、信号光Ｅを受信して電気信号を出力し、駆動部（不図示）が、複数の受光素子１３をレンズ１２のレンズ面と略平行に移動する受信過程と、スイッチ回路１５が、受光素子１３のそれぞれから出力された複数の電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して電気信号Ｆを出力する出力過程と、を順に含む。より具体的な動作を以下に説明する。信号光Ｅはレンズ１２の前面から入射する。レンズ前面から入射した信号光Ｅは、レンズ１２を透過し、レンズ１２に略平行な平面である焦点面に集光される。ヘッド１４が駆動部によりレンズ１２と平行な平面上を移動する。ここで、ヘッド１４とレンズ１２の間、ヘッド１４の前面には受光素子１３が固定されている。受光素子１３は、レンズ１２からの光が集光されるレンズ１２の焦点面に配置されている。ヘッド１４がレンズ１２のレンズ面と平行に移動する。複数の受光素子１３は、ヘッド１４がレンズ１２のレンズ面と平行に移動する間、光を検出し続ける。受光素子１３のそれぞれで検出された光は、随時受光素子１３で電気信号に変換されてスイッチ回路１５へ出力される。スイッチ回路１５は、入力された電気信号の信号強度を比較して、最も信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力する。
【００４６】
光受信器５１は、スイッチ回路１５で複数の受光素子１３からのうち、最も信号強度の強い電気信号を選択しつつ受光素子を移動することにより、レンズ１２のレンズ面と略平行な平面上に集光された平面上で信号光Ｅの焦点位置を走査して光軸調整を行うことができる。光受信器５１は、レンズ１２で集光した信号光Ｅを走査するので、走査する面積を小さくすることができる。またレンズ１２で集光した信号光Ｅを走査するので、光軸調整を２次元走査で行うことが可能となる。したがって、光無線ＬＡＮ機器の小型化及び低コスト化を可能とし、かつ高速に光軸調整することが可能になる。
【００４７】
さらに駆動部について説明する。駆動部は、複数の受光素子１３をレンズ１２のレンズ面と略平行に移動するものである。駆動部は、少なくともレンズ１２のレンズ面と略平行な平面を２次元走査するものであればよく、その機構については限定しない。
【００４８】
駆動部は、複数の受光素子１３を、レンズ１２のレンズ面と略平行であって、かつ複数の受光素子１３の配列方向と略垂直に移動することが好ましい。すなわち、前記受信過程において、駆動部は、レンズ１２のレンズ面と略平行であって、かつ複数の受光素子１３の配列方向と略垂直に複数の受光素子１３を移動してもよい。駆動部は、リニアモータを用いたものでもよい。駆動部は、回転モータ並びにラック及びピニオンを用いたものでもよい。この場合の実施例について前述の図３及び図４の図を用いて説明する。台座２２の上にラックを固定する。ラックは、台座２２の上に、レンズ１２と平行に配置される。またラックの長手方向を受光素子１３の配列方向と略垂直に配置される。ピニオンの回転軸とヘッド１４とを固定する。ピニオンは回転モータで回転させる。このように配置されたラックとピニオンの歯車を互いにかみ合わせる。
【００４９】
これにより、ピニオンの固定されたヘッド１４をラックに沿って移動することができる。すなわち、回転モータ並びにラック及びピニオンを用いた駆動部により、駆動部は複数の受光素子とレンズのレンズ面と略平行であって、かつ複数の受光素子の配列方向と略垂直に複数の受光素子を移動することができる。スイッチ回路１５で複数の受光素子１３からのうち、最も信号強度の強い電気信号を選択しつつ受光素子を移動することにより、受光素子１３は、レンズ１２のレンズ面と略平行な平面上に集光された平面上で信号光Ｅの焦点位置を走査することができる。
【００５０】
このように、駆動部が複数の受光素子とレンズのレンズ面と略平行であって、さらに複数の受光素子の配列方向と略垂直に複数の受光素子を移動することにより、信号光の焦点位置を効率的に走査することができるようになる。したがって、より高速での光軸調整が可能な光受信器を提供することができる。
【００５１】
駆動部は、複数の受光素子１３を、レンズ１２のレンズ面と略平行であって、かつ複数の受光素子１３の配列された列上の１点を中心に回転して移動することが好ましい。すなわち、前記受信過程において、駆動部は、レンズ１２のレンズ面と略平行であって、かつ複数の受光素子１３の配列された列上の１点を中心に回転することにより移動してもよい。この場合の実施例について図７を用いて説明する。図７は、受光素子１３及びモータ１６が搭載された可動円盤１７を備える駆動部の一例である。図７において、１３は受光素子、１４はヘッド、１６はモータ、１７は可動円盤、Ｈは可動円盤の回転する回転方向を示す。
【００５２】
可動円盤１７の中心にモータ１６が配置される。可動円盤１７の中心から放射状に伸びる１直線上にヘッド１４が配置される。ヘッド１４の上に受光素子１３が前記１直線上に１列に配置されている。可動円盤１７は、可動円盤１７の中心に配置されたモータ１６を中心に、方向Ｈへ回転する。受光素子１３は、前述の図１に示した信号光Ｅを受信して電気信号を出力するものである。他の機能については、前述の図３及び４で説明したものと同様である。ヘッド１４は、受光素子１３を固定するものである。ヘッド１４は、可動円盤１７に搭載し、或いは一体形成したものでもよい。モータ１６は、可動円盤１７を回転させるものである。回転機構の備わる従来のモータでもよい。１方向のみに回転するものに限らず、任意の回転数、任意の角度で回転できるものでもよい。可動円盤１７は、ヘッド１４及び受光素子１３を固定する円盤形状の板である。円の中心に固定されたモータ１６で回転することができるものであればよい。材質は限定するものではない。例えば、樹脂やアルミニウム等の軽量な材質を用いれば、回転に要するエネルギーを少なくすることもできる。また、ステンレス等の磨耗に強い安定した材質を用いれば、湿度が高く振動が多い場所でも光受信器を使用することができる。
【００５３】
可動円盤１７は、可動円盤１７の中心に配置されたモータ１６により、モータ１６を中心に回転する。可動円盤１７上に固定されている受光素子１３は、可動円盤１７の回転にともない可動円盤１７の上を、モータ１６を中心に回転移動する。スイッチ回路１５で複数の受光素子１３からのうち、最も信号強度の強い電気信号を選択しつつ受光素子を移動することにより、複数の受光素子１３は可動円盤１７の中心軸を中心に回転して移動し、信号光を集光するレンズのレンズ面と略平行な平面上に集光された信号光Ｅの焦点を走査することができる。
【００５４】
また、ヘッド１４を可動腕に搭載し、或いは一体形成し、可動腕をモータによって駆動してもよい。本実施形態の一例を図８に示した。図８において、１３は受光素子、１４はヘッド、１６はモータ、１８は可動腕を示す。可動腕１８の一端にモータ１６が配置されている。可動腕１８のもう一端に受光素子１３の備わるヘッド１４が固定されている。複数の受光素子１３は、ヘッド１４に固定されている。モータ１６はモータ１６を中心に可動腕１８を回転させることのできるものである。
【００５５】
モータ１６は、信号光を集光するレンズのレンズ面と垂直な方向を軸として回転する。モータ１６に固定されている可動腕１８は、モータ１６を中心に回転する。これにより、可動腕１８に備わっている受光素子１３は、信号光を集光するレンズのレンズ面と平行であって、複数の受光素子１３の配列された列上の１点であるモータ１６の回転中心を中心に回転する。スイッチ回路１５で複数の受光素子１３からのうち、最も信号強度の強い電気信号を選択しつつ受光素子を移動することにより、複数の受光素子１３は可動円盤１７の中心軸を中心に回転して移動し、信号光を集光するレンズのレンズ面と略平行な平面上に集光された信号光Ｅの焦点を走査することができる。
【００５６】
以上説明したように、複数の受光素子１３を、レンズ１２のレンズ面と略平行であって、複数の受光素子１３の配列された列上の１点を中心に回転して移動することにより、少ないエネルギーで焦点位置を走査することが可能になる。したがって、高速に光軸調整を行うことのできる光受信器を提供することができる。
【００５７】
さらに駆動部は、受光素子と一体化したものでもよい。例えば、受光素子が２次元的に配列されたものを用い、受光素子ごとに光量を検出するものでもよい。このような、受光素子が２次元的に配列されたものに、ポジションセンサー、ＣＭＯＳ、ＣＣＤがある。受光素子ごとに光量を検出し、受光素子から出力された電気信号のうち信号強度の強い電気信号を選ぶことにより、信号光を受信することもできる。
【００５８】
さらに、前述の図３及び図４で説明したスイッチ回路１５について図９を用いて具体的に説明する。スイッチ回路１５は、受光素子のそれぞれから出力された複数の電気信号のうち、信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力するものである。図９は、本発明の実施形態に基づく光受信器のスイッチ回路を説明する図である。図９において、１９はクロスポイントスイッチ、２０は比較器である。スイッチ回路１５は、クロスポイントスイッチ１９及び比較器２０を備える。ヘッド１４に複数の受光素子１３が列状に配置されている。受光素子１３のそれぞれは、スイッチ回路へ電気的に接続されている。スイッチ回路１５に接続された受光素子１３からの接続線は、すべて２つに分岐され、一方はクロスポイントスイッチ１９へ、もう一方は比較器２０へと接続されている。比較器２０の出力端子はクロスポイントスイッチ１９へ接続されている。クロスポイントスイッチ１９の出力端子はスイッチ回路１５の出力端子と接続されている。
【００５９】
受光素子１３及びヘッド１４は前述の図３及び図４で説明したものと同様のものでよい。比較器２０は、信号強度を比較するものである。比較器２０は、複数の電気信号について信号強度を比較できるものであればよい。複数の信号強度を同時に比較して最も強いものを特定することができるものでもよい。２つの電気信号を比較する回路を複数個備えることにより最も強い信号強度を選択することができるものでもよい。
【００６０】
クロスポイントスイッチ１９は、制御信号により複数の電気信号から信号強度の強い電気信号を選択し、出力信号Ｆとして出力することができるものである。クロスポイントスイッチ１９が選択する電気信号の数は、１つでも複数でもよい。１つの電気信号のみを選択すると、回路構造を簡単にすることができる。
【００６１】
上記構成の動作について以下に説明する。可動円盤１７の上に受光素子１３のそれぞれから出力された電気信号は、スイッチ回路１５でそれぞれ分岐され、クロスポイントスイッチ１９と比較器２０へ入力される。比較器２０では、入力されたすべての信号強度を比較し、最も信号強度が強い受光素子を駆動受光素子２４として受光素子１３の中から特定し、クロスポイントスイッチ１９が駆動受光素子２４からの電気信号のみを出力するよう、制御信号をクロスポイントスイッチ１９へ出力する。クロスポイントスイッチ１９では、制御信号に基づき、最も信号強度が強い駆動受光素子２４からの電気信号のみを出力する。
【００６２】
なお、上記の構成例において、レンズ１２で集光される信号光の焦点のスポットサイズが、受光素子１３の受光面積より大きい場合、信号光Ｅが複数の受光素子１３で受信されることも考えられる。このような場合は、スイッチ回路１５において、信号強度が比較的強い、複数の受光素子からの電気信号を出力する構成であってもよい。
【００６３】
なお、図３或いは図７で記載されていないが、受光素子１３で受信された信号光は、前置増幅器、等化器、電力増幅器、低域透過フィルタ等、デジタル信号を検出するために必要な回路を通過した後、スイッチ回路１５に入力される構成であってもよい。スイッチ回路で最も信号強度の強い電気信号を選択してから、等化器等を通過させてもよい。
【００６４】
このように信号強度を比較し、最も信号強度の強い１つ又は複数の電気信号を選択して出力信号Ｆとして出力することにより、信号光Ｅが複数の受光素子１３のうち複数に分散する場合でも受信することが可能になる。
【００６５】
本発明の光受器の他の実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の光受信器の他の一例を説明する回路図である。図１０は、前述の図９に示したスイッチ回路１５と、複数の受光素子１３の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように駆動部を制御する制御回路３４を備える。すなわち前記受信過程において、駆動部を制御する制御回路が、複数の受光素子１３の移動範囲内で最大の信号強度を得られるように複数の受光素子１３を移動する。
【００６６】
制御回路３４は、例えば、それぞれの受光素子１３で受信した信号光の信号強度を比較して、最大の信号強度が受信されるように、前述の図７に示したモータ１６を制御することにより受光素子１３を方向Ｈに移動するものである。駆動部に備わる例えばラックやピニオンなどの構成要素により受光素子１３の位置を認識できるものでもよい。制御回路３４が比較する信号強度は、例えばスイッチ回路１５からの出力信号Ｆを用いることができる。スイッチ回路から出力される出力信号Ｆが１つの場合は、その出力信号Ｆを比較すればよい。出力信号Ｆが複数の場合は、それらのうちで最大のものでもよいし、それらの平均値でもよい。制御回路３４が比較する信号強度は出力信号Ｆに限定されるものではなく、例えば図９に示した比較器２０で比較した結果を用いてもよい。なお、制御回路３４が制御する駆動部は限定しない。
【００６７】
図１１に制御回路３４の動作の一例を示す。制御回路３４は、複数の受光素子１３を駆動部（不図示）の移動方向に微動させ、移動前のスイッチ回路１５から出力された出力信号Ｆの信号強度と移動後のスイッチ回路１５から出力された出力信号Ｆの信号強度とを比較し、大きい信号強度を得られる方向に複数の受光素子１３を移動するものでもよい。図１１は、図１０に示した制御回路３４の動作の一例を示すフロー図である。スタート（Ｓ１０１）の後、動作確認過程（Ｓ１０３）で出力信号Ｆを確認する。動作確認過程（Ｓ１０３）で出力信号Ｆが確認されなかったときは、スキャン過程（Ｓ１０４）に移行し、受光素子１３を例えば最小ピッチ分移動し、動作確認過程（Ｓ１０３）に戻る。ここで、最小ピッチとは、受光素子１３の移動する最小単位である。出力信号Ｆが認識できるまで動作確認過程（Ｓ１０３）及びスキャン過程（Ｓ１０４）を繰り返す。ここで、出力信号Ｆが認識するのは、例えば予め定めた閾値を超えたものとすることができる。例えば出力信号Ｆがガウス状に分布する場合、ガウス分布の裾と予想できる値を閾値とすればよい。なお、受光素子１３が移動する量は限定するものではなく、受光素子１３を移動する範囲が広い場合は複数ピッチで移動してもよい。
【００６８】
動作確認過程（Ｓ１０３）において出力信号Ｆを確認したときは、微動過程（Ｓ１０５）に移行する。微動過程（Ｓ１０５）では、受光素子１３を定められた移動方向に最小ピッチ分移動する。この移動後に複数の受光素子１３が信号光を受信して、スイッチ回路１５から出力信号Ｆが新たに出力される。この後、比較過程（Ｓ１０６）において動作確認過程（Ｓ１０３）で確認した出力信号Ｆの信号強度と、微動過程（Ｓ１０５）で新たに出力された出力信号Ｆの信号強度を比較する。比較過程（Ｓ１０６）において、微動過程（Ｓ１０５）で新たに出力された出力信号Ｆが、前回すなわち動作確認過程（Ｓ１０３）で確認した出力信号Ｆよりも信号強度が大きいとき、移動過程（Ｓ１０８）に移行して、受光素子１３を前回すなわち微動過程（Ｓ１０５）と同じ方向に最小ピッチ分移動する。受光素子１３を移動した後、受光素子１３は信号光を受信し、スイッチ回路１５から出力信号Ｆがさらに新たに出力される。その後、最大確認過程（Ｓ１０９）にて最後に受信したものの信号強度が最大であるかを確認する。最大確認過程（Ｓ１０９）で確認された信号強度が最大であれば、移動過程（Ｓ１０８）に戻る。そして移動過程（Ｓ１０８）及び最大確認過程（Ｓ１０９）を繰り返すことにより、より高い信号強度が受信できる方向に受光素子１３を移動することができる。一方、最大確認過程（Ｓ１０９）で確認された信号強度が最大でなければ、確定過程（Ｓ１１０）に移行し、受光素子１３を１つ前に受信した位置すなわち微動過程（Ｓ１０５）で移動した位置に戻し、受光素子１３を静止させる。ここでは前回最小ピッチ分移動したので、最小ピッチ分移動すればよい。
【００６９】
比較過程（Ｓ１０６）において微動過程（Ｓ１０５）に受信した出力信号Ｆが前回すなわち動作確認過程（Ｓ１０３）で確認した出力信号Ｆよりも信号強度が小さかったときは、方向転換過程（Ｓ１０７）に移行して、受光素子１３を前回すなわち微動過程（Ｓ１０５）とは逆方向に最小ピッチ分移動する。そして、さらに移動過程（Ｓ１０８）に移行して、方向転換過程（Ｓ１０７）で移動した方向と同じ方向に最小ピッチ分移動する。このように、方向転換過程（Ｓ１０７）及び移動過程（Ｓ１０８）を経ることによって、受信される信号強度がより大きくなる方向へ受光素子１３を移動することができる。このような手順により、複数の受光素子１３をより信号出力の大きな方向に移動することで、複数の受光素子１３の移動範囲内で最大の信号強度を得ることが可能になる。なお、受光素子１３の移動するピッチは最小ピッチに限定するものではない。複数ピッチで移動してもよい。受光素子で受信された信号強度により移動するピッチを変えてもよい。
【００７０】
さらに、図１２に制御回路３４の動作の他の一例を示す。制御回路３４は、複数の受光素子１３を受信させながら定められた範囲内で移動掃引させ、スイッチ回路１５の出力のうち最大の信号強度を得られる位置を選択し、当該位置へ複数の受光素子１３を移動するものでもよい。図１２は、図１０に示した制御回路３４の動作の他の一例を示すフロー図である。図１２に示すフローは、図１１に示すものとほぼ同様であるが、動作確認過程（Ｓ１０３）で出力信号Ｆが確認された後の過程が異なり、受光素子１３を移動方向に最小ピッチ分移動しながら定められた範囲内を移動掃引する移動掃引過程（Ｓ２０５）と、出力信号Ｆに含まれるなかで信号強度が最大の電気信号を出力した位置を選択し、その位置へ複数の受光素子１３を移動する確定過程（Ｓ２０６）とが含まれる。定められた範囲内は、例えば複数の受光素子１３の移動範囲内の全域である。複数の受光素子１３の移動範囲内で可能性の高い一部分であってもよい。また、図１１に示した動作では、スキャン過程（Ｓ１０４）において最小ピッチ分移動したが、図１２の例では、スキャン過程（Ｓ１０４）は移動可能な最大の範囲内すなわち最大振幅を移動走査して、その中に出力信号Ｆが含まれていたのかを確認してもよい。このようにして受光素子１３を移動することで、効率よく複数の受光素子１３の移動範囲内で最大の信号強度を得ることが可能になる。なお、前述の図１１で説明したように受光素子１３の移動するピッチは最小ピッチに限定するものではない。
【００７１】
さらに、図１０に示した制御回路３４が信号強度を比較するのは、出力信号Ｆではなく、比較器２０から出力される強度信号Ｌであってもよい。この場合の回路構成例を図１３に示した。図１３は、本発明の光受信器の他の一例を説明する回路図である。図１３に示す光受信器は前述の図９とほぼ同様であるが、比較器２０ではなく、強度信号Ｌを出力する比較器３２が備わるスイッチ回路３１と、比較器３２からの強度信号Ｌによって信号強度を比較する制御回路３４とが備わっている。比較器３２は、例えば、信号強度を比較し、比較した結果を強度信号Ｌとして出力するものである。強度信号Ｌは、信号強度の情報を含み、受光素子の位置情報を含んでいてもよい。それぞれの複数受光素子の位置情報は、例えば複数の受光素子の配列された方向をＸ軸、受光素子１３の移動方向をＹ軸としたＸ−Ｙ平面の座標によって指定することができる。比較器３２から出力される強度信号Ｌは、各受光素子で受信した全てのものでもよいが、同時に受信したうちで最大のもののみでもよいし、最大のものだけでなく選択した複数のものでもよい。また、比較器３２は、出力する電気信号の閾値を定め、閾値以上のときにのみ、当該受光素子の信号強度Ｌとして出力してもよい。閾値以上の受光素子が１つの場合はその受光素子の強度信号Ｌを出力し、閾値以上の受光素子が複数の場合はそれらから最大の受光素子の強度信号Ｌを出力してもよい。閾値以下のとき、比較器３２は、何も出力しなくてもよいが、信号光を受信していないことを出力してもよい。このように、比較器３２から出力される強度信号Ｌを用いるもできる。
【００７２】
以上図１０から図１３を用いて説明したように、受光素子１３が受信した信号光の強度を駆動部（不図示）にフィードバックして、受光素子１３で受信する信号強度が最大となるように制御回路が複数の受光素子１３を移動することにより、効率よく光軸調整することが可能になる。
【００７３】
駆動部は、さらに前記レンズのレンズ面と垂直な方向に前記複数の受光素子を移動して、前記レンズによって集光された信号光の焦点位置を走査することが好ましい。すなわち、前記光受信方法の前記受信過程において、駆動部（不図示）は、さらにレンズ１２のレンズ面と垂直な方向に複数の受光素子１３を移動してもよい。
【００７４】
本実施形態の構成及び動作は前述の図３及び図４で説明したものとほぼ同様である。図３及び図４との違いは、ヘッド１４の走査方向である。本実施形態では、ヘッド１４がレンズ面と垂直な方向に移動することである。
【００７５】
前述のラック及びピニオンを用いた実施形態に加え、台座２２がレンズホルダ１１の内部で移動可能にすることによってもよい。前述の図３及び図４では台座２２の上にレンズホルダ１１を配置したが、レンズホルダ１１の内側に台座２２を配置する。レンズホルダ１１の内側にラックを配置し、台座２２にピニオンを配置する。ピニオンに回転モータを取り付けることにより、台座２２をレンズ１２のレンズ面と垂直方向に移動することが可能になる。
【００７６】
数式４はレンズ１２への入射光が平行光であることを想定して導出したが、実際の入射光は、光軸上のどこかにビームウエストを持つガウシアンビームである可能性もある。その場合、アクセスポイントにある送信器と端末装置にある受信器との距離が変わることにより、焦点距離も変化することが予想される（例えば、「光デバイスのための光結合系の基礎と応用」（河野健治著、現代工学社、６１ページ）。）。ヘッド１４をレンズ１２のレンズ面と垂直な方向に移動可能にすることにより、レンズが集光する焦点距離が変化しても焦点位置を走査することができる。したがって、アクセスポイントと端末装置との距離の変化に対応することができるため、光受信器の感度を向上させることができる。この結果、光受信器で受信して出力する出力信号の品質を向上させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る光受信器は、可視光や紫外光の光軸調整に利用することもできる。また、衛星間通信などの移動体同士の光軸調整に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】光無線ＬＡＮシステムにおける通信機の配置例を示す図である。
【図２】従来の光無線ＬＡＮ機器の構成を説明する図である。
【図３】本発明の実施例に基づく光受信器の構成を説明する図である。
【図４】本発明の実施例に基づく光受信器の構成を説明する図である。
【図５】前述の図１に示した信号光Ｅが凸レンズ２１に対して垂直である場合の焦点位置について説明する図である。
【図６】前述の図１に示した信号光Ｅが凸レンズ２１の垂直軸に対して角度Ａの傾きを有する場合の焦点位置について説明する図である。
【図７】本発明の実施例に基づく光受信器のヘッド駆動方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施例に基づく光受信器のヘッド駆動方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施例に基づく光受信器のスイッチ回路を説明する図である。
【図１０】本発明の光受信器の他の一例を説明する回路図である。
【図１１】制御回路の動作の一例を示すフロー図である。
【図１２】制御回路の動作の他の一例を示すフロー図である。
【図１３】本発明の光受信器の他の一例を説明する回路図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１  レンズホルダ
１２  レンズ
１３  受光素子
１４  ヘッド
１５、３１  スイッチ回路
１６  モータ
１７  可動円盤
１８  可動腕
１９  クロスポイントスイッチ
２０、３２  比較器
２１  凸レンズ
２２、９１  台座
２３  焦点面
２４  駆動受光素子
３３、３４  制御回路
５１  光受信器
８１、８２  通信端末
８３  アクセスポイント
８４、８５  端末装置
８６、８７  机
９２  回転台座
９３  支柱
９４  支持棒
９５  光送受信器
９６  光送信器用レンズ
９７  光受信器用レンズ
９８、９９  モータ
Ａ  角度
ｄ  距離
Ｅ  信号光
Ｆ  出力信号
Ｇ  移動方向
Ｈ、Ｉ、Ｊ  方向
Ｋ  制御信号 
Ｌ  強度信号
【図１】
2005318493.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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