(57)【要約】【課題】  本発明は、自由空間光通信用受信システムを提供する。【解決手段】  光受信システムは傾斜集信機を通して、検出器に光学的に結合されたフレネルレンズを含む。フレネルレンズは電磁信号を受けるのに適し、フレネル焦点を有する。傾斜集信機は第２の端部表面領域より大きな第１の端部表面領域を有する。検出器は傾斜集信機から生じる電磁信号を受ける方向をもった検知表面領域を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を伝搬する光通信信号を受けるためのフレネルレンズ；
第２の端部表面領域より大きな第１の端部表面領域を有し、前記フレネルレンズとの間で光を伝える関係にあるテーパ集光器：及び
前記テーパ集光器から生じる前記光通信信号を受け、且つ、前記光通信信号内の前記情報を電気信号に変換するように構成された、７５から１２００平方ミクロンの検知表面領域を有する検出器
を含む、自由空間光通信用の光受信システム。
【請求項２】
前記テーパ集光器は略円錐状の中央部を有する請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記フレネルレンズはフレネル焦点を有し、前記フレネル焦点は前記第１の端部表面領域上にある請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記テーパ集光器と前記検出器の前記検知表面領域との間に、１０ミクロンより小さな間隙がある請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記間隙は透明な固着剤で満される請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記フレネルレンズは前記光通信信号の電界に関連した受信可能な表面領域の少くともほとんどをさえぎるのに十分な大きさの開口表面領域を有する請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記テーパ集光器は、前記第１の端部表面領域と前記第２の端部表面領域との間の最小軸長によって少なくとも部分的には決定される傾斜角でテーパがつけられ、前記最小軸長は、前記傾斜角が前記テーパ集光器内を伝搬する前記光通信信号の最大許容屈折損に関連した最大傾斜角又はそれ以下になるようなものである請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記傾斜角は１５度より小さい請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記フレネルレンズは透明なプラスチック及び透明なポリマから成るグループから選択された材料からなる請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記テーパ集光器はシリカガラスからなる請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記テーパ集光器の前記第２の端部表面領域は、前記検出器の検知表面領域の寸法に見合う寸法である請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記テーパ集光器は略円錐状の表面を有し、前記略円錐状の表面を覆う金属被膜を有する請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
フレネル像焦点を有するフレネルレンズであって、情報を伝搬する光通信信号を受けるためのフレネルレンズ；
第２の端部表面領域より大きな第１の端部表面領域を有するテーパ集光器であって、前記フレネルレンズから前記テーパ集光器まで前記光通信信号を伝えるため、前記フレネル像焦点が前記第１の端部表面領域上にあるテーパ集光器；
前記テーパ集光器から生じる前記光通信信号を受け、かつ、前記光通信信号内の前記情報を電気信号に変換するように構成された、７５から１２００平方ミクロンの検知表面領域を有する検出器
を含む、自由空間光通信用の光受信システム。
【請求項１４】
前記テーパ集光器は第１の屈折率を有する内部コア及び前記第１の屈折率より低い第２の屈折率を有する外部層をもつ請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記内部コア及び前記外部層は略円錐状であり、前記内部コアは前記外部層の内側に入る請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記内部コアと前記外部層の間に境界を含み、前記境界において、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で屈折率が遷移する請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の屈折率及び前記第２の屈折率は、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で屈折率のなだらかな遷移あるいは非階段状の遷移が生じるよう傾斜している請求項１４記載のシステム。
【請求項１８】
前記テーパ集光器は、略円錐状の表面を有し、前記略円錐状の表面を覆う金属被膜を有する請求項１３記載のシステム。
【請求項１９】
前記フレネルレンズは、前記光通信信号の電界に関連した受信可能な表面領域の少くともほとんどをさえぎるのに十分な大きさの開口表面領域を有する請求項１３記載のシステム。
【請求項２０】
前記テーパ集光器は、前記第１の端部表面領域と前記第２の端部表面領域との間の最小軸長により少なくとも部分的には決定される傾斜角でテーパがつけられ、前記最小軸長は、前記傾斜角が前記テーパ集光器内を伝搬する前記光通信信号の最大許容屈折損に関連した最大傾斜角又はそれ以下であるようなものである請求項１３記載のシステム。
【請求項２１】
前記傾斜角は１５度より小さい請求項２０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自由空間光通信用の受信システムに係る。
【背景技術】
【０００２】
自由空間光通信用の受信システムは、ファイバ光通信ケーブルを通してではなく、大気を通して伝搬された電磁信号を受けるように構成される。従って、光周波数（たとえば赤外周波数範囲）における電磁波信号は、雨、雪、温度反転あるいは凝結といった大気状態から、減衰を受ける。減衰は光送信機と光受信システム間の最大光路長を、制限する。場合によっては、光通信システムに対する最大光路長の制約により、光通信システムの代りに、短距離マイクロ波無線といった競合する技術を用いることになる。短距離マイクロ波無線は行政上の免許を必要とし、一方光通信システムは通常は必要ない。従って、大気状態からの減衰を補償できる光受信システムの必要性が存在する。
【０００３】
自由空間光通信はシンチレーションを受ける。シンチレーションというのは、空気密度が変化する空路を通って伝搬する電磁波信号の受信強度の望ましくない変動をさす。空気密度は伝搬ビームの断面積又は体積に渡って全体に均一ではないため、電磁波信号が伝搬する光路は、変化する密度の一連のエアポケットとモデル化してもよい。エアポケット間の変り目における密度の変化は、電磁波信号を屈折させ、電磁波信号を減衰させたり、方向を変えたりする可能性がある。シンチレーションは電磁波信号を弱め好ましくなく、光通信システムの信頼できる最大光路長を減す可能性がある。
【０００４】
従って、シンチレーションの有害な効果を減すか除く受信システムの必要性が存在する。
【０００５】
従来の受信システムにおいて、電磁信号の断面積は直径が１メートル程度で、コレクションレンズ又はミラーは、高品質レンズが大きくなるほど必然的に高価になるため、直径はわずか５ないし１０センチメートルである。大きなフレネルレンズは必然的に高価という訳ではないが、フレネルレンズは市販の光受信システムでは、使われてこなかった。なぜなら、フレネルレンズだけでは、毎秒メガビットボーの通信速度又はそれ以上の十分な応答時間をもつ検出器用の適切な焦点スポットが一般に得られないからである。従って、光受信システム中の商業的に実用性のあるより大きなレンズの使用を容易にする必要性が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は従来技術における上述の問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従うと、光受信システムは傾斜のある集信機を通して、検出器に光学的に結合されたフレネルレンズを含む。フレネルレンズは電磁波信号を受信するのに適し、フレネル焦点を有する。傾斜のある集信機は第２の端面領域より大きな第１の端面領域を有する。検出器はテーパ集光器から現れる電磁信号を受ける方向をもった検知表面領域を有する。
【０００８】
フレネルレンズとテーパ集光器は組合さり、テーパ集光器がフレネルレンズの焦点を受け、焦点を検出器上に適切に集めるように働く。光受信システムは電磁エネルギーをフレネルレンズにおいて、電磁信号（たとえば円錐状ビーム）の断面積のほとんどで集めることにより、シンチレーション、減衰又は両方の効果を減すことができる。
【０００９】
本発明の１つの特徴は、フレネルレンズ上に入射した電磁信号が伝搬する時のシンチレーションの効果を減少又は除去するのに十分な開口を有するフレネルレンズを含むことである。本発明の別の特徴は、フレネルレンズにより生じた第１の焦点のあった放射パターンを、検出器の検知表面領域と同等の強度の局在領域を有する第２の焦点のあった放射パターンに減少させるテーパ集光器を含むことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１において、光送信機１０は送信レンズ１２を通して、受信システム４０のフレネルレンズ１６の方へ、電磁信号１４を送信する。図１の送信レンズ１２は一般に、円錐状パターンを生成するが、他の放射パターンも可能である。円錐放射パターンは複数の表示光線１５を含み、送信機１０と受信システム４０間に潜在的な伝搬路（たとえば自由空間路）を規定する。フレネルレンズ１６は送信機１０により送信される電磁信号１４をさえぎるような方向を向く。
【００１１】
本発明に従うと、光受信システム４０はテーパ集光器５０を通して検出器３２に光学的に結合されたフレネルレンズ１６を含む。フレネルレンズ１６は電磁信号１４を受けるのに適し、フレネル焦点３０を有する。テーパ集光器５０は第２の端面領域２６より大きな第１の端面領域２２を有する。検出器３２はテーパ集光器５０から現れる電磁信号１４を受ける方向をもつ検知表面領域３４を有する。検出器３２は増幅器３６を通して、その後信号処理するために、受信回路３８に結合してよい。
【００１２】
フレネルレンズ１６は一般に薄いレンズで、フレネルレンズ１６がはるかに厚いレンズの光学特性をもつように、段差セットバックを有するように構成される。図１はフレネルレンズ１６の断面を示す。フレネルレンズ１６の断面は段差１８により分離された一群の同心環１９を含む。同心環１９は一般に、円、卵形又は長円でよい。
【００１３】
一般に、フレネルレンズ１６は受信した電磁界のシンチレーションを減すか除くために、電磁信号１４の受けた電磁界の適当な表面領域をさえぎるのに十分な開口を有する。たとえば、フレネルレンズ１６は電磁信号１４の受信した電磁界に付随した受信可能な表面領域の少くともほとんどをさえぎるのに十分大きな開口を有してよい。開口というのは、フレネルレンズ１６の表面領域をさし、電磁信号１４を集めるか焦点をあわせるのに使用できる。受信可能な表面領域というのは、受信位置において、フレネルレンズ１６に対し一般に垂直あるいは入射する電磁信号１４の受信信号ビームの平坦な断面を表わす。
【００１４】
フレネルレンズ１６はシンチレーションの効果を最小にするか除去するため、できるだけ電磁信号１４の受信表面領域の多くをさえぎるのに十分大きな開口表面領域をもつのが好ましい。フレネルレンズ１６は多くの要因の中で電磁信号１４の伝搬パワー、受信システム４０の受信機感度、伝搬レンズ１６に付随した利得、信頼性の目標最小レベル及び妨げられない伝搬路の最大光路長を基本とした開口表面領域を有してよい。目標の信頼性はビット誤り率、フレーム誤り率、雑音対信号比、干渉対信号比、時間の割合としての使用割合、誤動作秒、極動作秒又は別の比較できる信頼性の尺度で定義してもよい。
【００１５】
理想的には、もし送信機１０が円錐状ビームを伝送するなら、フレネルレンズ１６は送信される電磁界のシンチレーションが完全に除去されるように、円錐状ビームの断面積と同等又は本質的に等しい開口をもつであろう。しかし、送信機１０と受信システム４０間の実際の伝送距離（Ｄ）は、しばしば具体的な用途に依存し、そのためシンチレーションの完全な削除は常に実際的ではない。更に、多の要因の中で、商業的な考察に基く空間的な制約及びフレネルレンズ１６の美観、機械的安定性により、フレネルレンズ１６の開口は理想的な開口寸法より小さく制約される可能性がある。理想的な開口は受信システム４０の位置で受信した円錐状ビームの断面積に対応する。
【００１６】
同程度の製造価格のガラスレンズより著しく大きな開口を有する経済的なレンズを実現するため、透明プラスチック又は透明ポリマ材料から、フレネルレンズ１６は容易に製造でき、有利である。実際、ポリマ構成のフレネルレンズ１６はフレネルレンズ１６と同等の価格を有するガラス構成のベースラインレンズより少くとも３デシベル大きな利得を実現することができる。フレネルレンズ１６はポリ炭酸エステル、シリコーンを基本とするポリマ又はアクリル酸塩といったポリマ材料で構成してもよい。もし、フレネルレンズ１６が透明プラスチック又透明ポリマで構成されるなら、フレネルレンズ１６はガラスレンズに比べ、幾分分散的である。傾斜のある集信機５０は、それと検知表面３４を出る電磁信号１４間に、適切に重なる領域を実現することにより、フレネルレンズ１６の分散特性を、改善できる可能性がある。
【００１７】
フレネルレンズ１６は受信した電磁放射を第１の焦点のあった放射パターンに焦点を合わせるフレネル焦点３０を有する。傾斜のある集信機５０は第１の焦点のあった放射パターンを、検出器３２の検知表面３４と同等の強度の局在領域をもつ第２の焦点のあった放射パターンに、減少させることができる。
【００１８】
テーパ集光器５０はフレネル焦点３０と一致する位置にあるか、フレネルレンズ１６から電磁放射を受けるため、フレネルレンズ１６から別の適当な距離にある第１の端面領域２２を有する。テーパ集光器５０は徐々に傾斜し、その中を伝搬する電磁界に、滑らかな変化を形成する。テーパ集光器５０は少くとも一般に円錐状の中央部を有する。テーパ集光器５０は第１の端部２１及び第２の端部２３の間に配置された一般に円錐面２４をもつのが好ましい。
【００１９】
電磁界は誘導される光線４２によって示されるように、反射又は全内部屈折の条件下で、テーパ集光器５０内を伝搬する可能性がある。テーパ集光器５０はそれを囲む雰囲気（たとえば空気又は真空）より少くとも５パーセント大きい屈折率をもつことにより、第１の端部２１から第２の端部２３への電磁界の電磁伝搬を、促進する可能性がある。実際、もしテーパ集光器５０がガラスで作られ、雰囲気が空気なら、テーパ集光器５０の屈折率は、４０パーセントないし６０パーセントの範囲内で、雰囲気の屈折率を越える可能性がある。たとえば、溶融シリカガラスで作られたテーパ集光器５０は、約１の屈折率をもつ空気に比べ、約１．５の屈折率をもつ。もし、受信システムが赤外周波数範囲で動作するよう構成されるなら、テーパ集光器５０は溶融シリカガラスで構成するのが好ましい。
【００２０】
テーパ集光器５０は第１の端部２１に付随した開口数を有する。開口数というのは、テーパ集光器５０の第１の端部２１における集光能力をさす。開口数の選択というのは、結合効率と歪の間の折衷を表わす。もし、開口数が小さすぎると、フレネルレンズ１６からの電磁エネルギーの不十分な結合が起る可能性がある。もし、開口数が大きすぎると、電磁信号１４は歪む可能性があり、テーパ集光器５０中での伝搬損は、より大きくなる可能性がある。
【００２１】
開口数（Ｎ．Ａ．）は以下の式に従って決められる：Ｎ．Ａ．＝ｎ１ｓｉｎ（θ／２）。ここで、ｎ１はテーパ集光器５０を囲む媒体の屈折率で、Ｏはフレネル焦点３０から出て、テーパ集光器５０の第１の端部２１に向う放射の角である。最大開口数はテーパ集光器５０を囲む媒体が空気の場合である。開口数の任意の可能な値が、本発明を実施するのに適しているが、テーパ集光器５０内の電磁信号１４の歪を避けるため、１ないし５の範囲内の開口数が用いられる可能性が大きい。
【００２２】
テーパ集光器５０の内部とフレネルレンズ１６間の光学的結合は、電磁信号１４の伝送と歪との間の所望のバランスをとるため、第１の端部２１とフレネルレンズ１６間の距離を調整することにより、調整してよい。一般に、テーパ集光器５０の内部への適当な光結合を得るために、第１の端部２１はフレネルレンズ１６から、フレネル焦点３０に等しいかそれより大きい距離だけ、離れている。好ましい実施例において、第１の端部２１はフレネル焦点３０と一致し、そのためテーパ集光器５０の内部は、フレネルレンズ１６から電磁信号の最大の振幅を受ける。
【００２３】
テーパ集光器５０は第１の端部２１と第２の端部２３の間で測定された軸長をもつのが好ましい。軸長は屈折から生じる反射又は全内部反射を通して、第１の端部２１から第２の端部２３への電磁信号１４の伝搬を促進するよう選択される。軸長は望ましくない大きな屈折による損失をもたらすことなく、第１の端部２１と第２の端部２３の間で徐々に変化するのに十分な長さであることが好ましい。そうしなければ損失は第２の端部２３の代りに、壁を通して電磁エネルギーを逃すことになる。そのような屈折率は、たとえば消滅光線４４で示されるように、臨界角φ又はブリュースター角より大きな入射角で放射が壁に照射された時起る。図１において、臨界角φはテーパ集光器５０を囲む媒体（たとえば空気）の屈折率に対するテーパ集光器５０の屈折率に依存する。従って、テーパ集光器５０の屈折率を考えると、テーパ集光器５０の壁の傾斜は、第１の端部２１から第２の端部２３への変化の間の屈折率損を最小にするため、傾斜角２８とともに選択するのが好ましい。
【００２４】
テーパ集光器５０は第１の端面領域２２と第２の端面領域２６間で、最小の軸長をもつ。最小軸長は、テーパ集光器５０内を伝搬する電磁信号１４に対する最大許容屈折損に付随した最大傾斜角又はそれ以下に、傾斜角２８がなるように、十分大きいことが望ましい。１．２ないし１．６の範囲内の均一な屈折率を有するテーパ集光器５０の場合、傾斜角２８は１５°又はそれ以下が好ましい。適当な最小軸長は、傾斜角を適切に決めた後、第１の端部２１から第２の端部２３への所望の伝送が生じるよう決めてよい。たとえば、最小軸長は十分ゆったりした傾斜が得られるよう、第１の端面領域の直径を５倍したものより大きいか等しくできる。
【００２５】
フレネル焦点３０において、第１の放射パターン２０は第１の直径を有する第１のスポットで、強度を集中させる。図１において、直径は図面から垂直方向に突き出した面と一致する。テーパ集光器５０は第１のスポットを、第１の直径より小さな第２の直径をもつ第２のスポットに、減少させる。第２の放射パターンは検知表面領域３４に対応する平坦表面領域又は断面積を有する第２のスポットにおいて、強度を集中させる。
【００２６】
テーパ集光器５０はフレネルレンズ１６の集光品質に少くともある程度の欠損を導入する。そうであるから、テーパ集光器５０はフレネルレンズ１６から受けた電磁放射を、検出器３２の検知表面領域３４上に集中させる。光の集中係数は、以下の式に従って計算できる：Ｒ＝ＮＡ／ｎ２、ここで、Ｎ．Ａ．は開口数、ｎ２はテーパ集光器５０の屈折率である。従って、もしフレネルレンズ１６がテーパ集光器５０に開口数４を与え、テーパ集光器５０の屈折率が１．５なら、集中係数は０．２６で、第１のスポットから第２のスポットへ、直径が２６％減少することを意味する。
【００２７】
検出器３２は一般に、任意の範囲の電磁放射に応答して、出力電圧又は出力電流を発生する感光性デバイスを含んで良いが、検出器３２は一般に少くともメガビットボーの伝送速度を生じる十分速い赤外光に対する応答時間をもつ感光性デバイスを有するのが好ましい。従って、検出器３２の検知表面領域３４は、典型的な場合７５平方ミクロンから１２００平方ミクロンの範囲に制限されるが、検知表面領域３４は先の範囲とは異ってもよく、なお本発明の視野の中に入る。
【００２８】
検知表面領域３４は第２の端部２３から現れる電磁放射が広がる傾向と一致する間隙４３により、テーパ集光器５０の第２の端部表面領域２６から離れている。実際、間隙４３は電磁信号の検知表面上への入射を最大にするため、１０ミクロンより小さい間隙距離を有してよい。異物の汚染による検知表面上への凝集あるいは第２の端部２３と検知表面領域３４間の電磁信号１４の伝搬を妨げる他の物体によって生じる受信誤差又は欠損を減すため、透明な固着剤で間隙４３を封じるのが好ましい。
【００２９】
検出器３２の出力は、受信された電磁信号１４の変調又は受信された信号１４の他の任意の検出しうる変化に応答して変る。検出器３２の出力変化は、出力電流、出力電圧、抵抗又は別の電気的パラメータの変化として、現実化してよい。増幅器３６は変調器のような受信回路３８に検出器出力を供給する前に、検出器３２の検出器出力を増幅するのが好ましい。
【００３０】
典型的な用途において、光受信システム４０は約８ミクロン波長範囲、１．３ミクロン波長範囲又は１．５ミクロン波長範囲で動作するよう構成できるが、本発明を実施するのに、任意の他の光周波数範囲を用いてもよい。受信システム４０は受信した電磁信号１４の受信可能な表面領域のほとんどを捕えるために、フレネルレンズ１６と十分大きな開口表面領域を組合せることにより、受信する信号強度を改善し、光通信信号の漸減を減し、あるいは伝送距離（Ｄ）を増すことができる。本発明の受信システム４０を実施するのに他の寸法も適しているが、一実施例において、フレネルレンズ１６は少くとも１メートルの直径をもち、第１の端部表面は少くとも、１５メートルの第１の半径をもち、第２の端部表面は少くとも１０ミクロンの第２の半径を有する。
【００３１】
図２はテーパ集光器１５０を除いて、図１の実施例と同様の受信システム１４０の別の実施例を示す。従って、図１及び図２中の類似の数字は、同様の要素を示す。
【００３２】
テーパ集光器１５０はテーパ集光器１５０の一般に円錐状の表面１２４を金属被膜１５１で処理することにより、第１の端部１２１から第２の端部１２３への伝搬を促進する。金属被膜１５１はメタライゼーション、無電解メッキ、スパッタリング、反射性金属粒子（たとえば銀粒子）を含む固着剤あるいは任意の適当な方法により、形成してよい。
【００３３】
図１に関連して先に述べたものと同様、第１の端部表面領域１２２は第２の端部表面領域１２６を越える。先に述べた屈折損はテーパ集光器１５０の円錐状表面１２４を金属被膜で処理することにより除去できるが、先に述べたように、フレネルレンズ１６の方への望ましくない反射を避け、テーパ集光器１５０を通して、許容しうる反射パワーに対する伝送される定在波の比を生じるのに十分な傾斜又は傾斜角１２８を有するゆっくりした傾斜でなければならない。
【００３４】
図３はテーパ集光器を除いて、図１と同様の受信システム２４０の別の実施例を示す。図１及び図３中の類似の参照数字は、同等の要素をさす。
【００３５】
テーパ集光器２５０は図１と関連して先に述べたものと同様に、第２の端部表面領域２２６を越える第１の端部表面領域２２２をもつ。テーパ集光器２５０は第１の端部２２１に入り第２の端部２２３に向って伝搬する電磁放射の全内部屈折を促進するため、可変屈折率又は階段状の屈折率をもってよい。階段状の屈折率は異なる屈折率間で急激な変化をもち、一方傾斜のある屈折率は異なる屈折率間で徐々に変化する。異なる屈折率間のゆっくりした変化は、急激な変化より、より広い周波数帯域の応答を生じ、より大きな周波数範囲でテーパ集光器２５０を通して、効率よく電磁放射を通過させる。
【００３６】
集信機２５０の内部コアが集信機の外部層２５４より大きな屈折率をもつように、屈折率は集信機２５０内で半径方向の変化を有すると有利である。内部コア２５２は第１の屈折率を有し、一方外部層２５４は第２の屈折率を有する。第１の屈折率と第２の屈折率間の境界は、階段状でよい。あるいはテーパ集光器２５０の密度が、第１の屈折率と第２の屈折率の間にはっきりした境界なしに変化するよう徐々に変化してもよい。内部コア２５２と外部層２５４は円錐形を規定でき、その中で内部コア２５２は内側にはまり込むか外部層２５４により囲まれる。円錐形は図１に関連して先に述べた傾斜角の原理と一致する傾斜角２２８又は傾斜をもつと好ましい。
【００３７】
本明細書は本発明のシステムの様々な実施例について述べた。特許請求の範囲の視野は、明細書中で述べた実施例の様々な変形及び等価なものを含むことを意図している。従って、特許請求の範囲は、ここで述べた本発明の精神及び視野と一致する変形、等価な構造及び特徴を含むよう適切な限り、最も広い解釈に従うべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に従うフレネルレンズ及びテーパ集光器を有する受信システムを示す図である。
【図２】本発明に従う受信システムの別の実施例を示す図である。
【図３】本発明に従う受信システムの更に別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  送信器，光送信器
１２  送信レンズ
１４  電磁信号
１５  表示光線
１６  フレネルレンズ，伝搬レンズ
１８  段差
１９  同心環
２０  第１の放射パターン
２１  第１の端部
２２  端面領域，第１の端面領域
２３  第２の端部
２４  円錐面
２６  第２の端面領域，端部表面領域
２８  傾斜角
３０  フレネル焦点
３２  検出器
３４  検知表面領域，検知表面
３６  増幅器
３８  受信回路
４０  受信システム、光受信システム
４２  光線
４３  間隙
４４  消滅光線
５０  テーパ集光器，集信機
１２１  第１の端部
１２２  第１の端部領域
１２３  第２の端部
１２４  表面
１２６  第２の端部表面領域
１２８  傾斜角
１４０  受信システム
１５０  テーパ集光器
１５１  金属被膜
２２１  第１の端部
２２２  第１の端部表面領域
２２３  第２の端部
２２６  第２の端部表面領域
２２８  傾斜角
２５０  テーパ集光器，集信機
２５２  内部コア
２５４  外部層
【図１】
2005294864.tif 000003
【図２】
2005294864.tif 000004
【図３】
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