(57)【要約】コンパクトで軽量な自由空間光通信システム（４００）を窓の表面など、窓（１１００）に取り付ける。取付けには、接着剤、バキューム装置、またはその他の留め具または取付具を使用する。光通信システム（４００）は、ポインティングとトラッキングの高速操舵解決法および端末のサイズおよび重量要因を含む、窓の動力学およびその他の窓特性を補償する機能を備える。
2004523160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間光通信端末であって、
通信端末の少なくとも一部を窓に取り付けるための取付具と、
取付具を介して通信端末が取り付けられる窓の特性を補償するための形状を備える自由空間通信端末を備える装置。
【請求項２】
取付具で通信端末を窓の屋内側表面に取り付ける請求項１に記載の装置。
【請求項３】
取付具で通信端末を窓の屋外側表面に取り付ける請求項１に記載の装置。
【請求項４】
取付具が通信端末の一部と窓の表面との間の接着手段を含む請求項１に記載の装置。
【請求項５】
取付具が通信端末を支持する板を備え、その板が窓に取り付けられる構造を持つ請求項１に記載の装置。
【請求項６】
取付具が通信端末の一部を窓の表面に留める留め具を含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
留め具が面ファスナ、受動的バキューム装置、能動的バキューム装置、金具、ネジ、およびリベットのうち少なくとも１つを備える請求項６に記載の装置。
【請求項８】
窓の特性の１つに窓の振動があり、通信端末で窓の特性を補償する形状が窓の振動によって生じる通信端末の位置変化を補償する高速操舵メカニズムを含む請求項１に記載の装置。
【請求項９】
高速操舵メカニズムが操舵用鏡を備え、通信端末が受け取った光束を位置センサへ操舵し、窓が振動した結果通信端末の位置変化が生じたときに移動して位置センサ上の光束の整合を維持するように操舵用鏡が構成されている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
高速操舵メカニズムが、
通信端末によって受信された光束を位置センサに当てる鏡と、
窓の振動の結果通信端末に位置変化が生じ、これが鏡により位置センサに当てられる光束を介する位置センサで検出されたときに通信端末の光学サブアセンブリの位置を調整するアクチュエータを備える請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
窓の特性の１つに窓の応力限界があり、通信端末で窓の特性を補償する形状が窓の応力限界範囲内に収まるように選択された通信端末の重量を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
窓の特性の１つに窓の面積があり、通信端末で窓の特性を補償する形状が窓の占有面積が小さくなるように選択された通信端末のサイズを含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
通信端末で窓の特性を補償する形状が、それぞれ送信光束が第１の波長であり受信光束が第２の波長である光信号を自由空間に送り、自由空間から受信するための共通開口部を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
さらに窓に隣接する天井に取り付けられ、通信端末を結合できる天井取付具を備え、通信端末の一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信端末と天井取付具は機械的に分離される請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
さらに窓に隣接する壁に取り付けられ、そこに通信端末を結合できる壁取付具を備え、通信端末の一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信端末と壁取付具は機械的に分離される請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
さらに窓に隣接する枠に取り付けられ、通信端末を結合できる枠取付具を備え、通信端末の一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信端末と枠取付具は機械的に分離される請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
さらに窓に隣接する床に取り付けられ、通信端末を結合できる床取付具を備え、通信端末の一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信端末と床取付具は機械的に分離される請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
取付具が通信端末の一部を窓のコーナーに隣接して取り付けるコーナー取付具を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
自由空間光通信システムで使用可能な装置であって、
自由空間光通信端末であって、
通信端末の少なくとも一部を窓の表面に取り付けて通信端末が自由空間光通信システムから光束を受信できるようにする取付具と、
取付具を介して通信端末が取り付けられる窓の動力学を補償するための形状を備える自由空間通信端末を備える装置。
【請求項２０】
窓の表面として屋内側表面を使用し、取付具が通信端末を窓の屋内側表面に取り付ける構造を持つ請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
取付具が通信端末の一部と窓の表面との間の接着手段を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
取付具が通信端末を支持する板を備え、その板が窓の表面に取り付けられる構造を持つ請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
取付具が通信端末の一部を窓の表面に留める留め具を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
窓の動力学に窓の振動が含まれ、通信端末で窓の動力学を補償する形状が窓の振動によって生じる通信端末の位置変化を補償する高速操舵メカニズムを含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
窓が応力限界および面積を含む特性を持ち、通信端末はさらに窓の特性を補償する他の形状を備え、これらの形状は、
窓の応力限界内となるように選択された通信端末の重量と、
窓の占有面積が小さくなるように選択された通信端末のサイズを含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
窓が応力限界と面積を含む特性を持ち、通信端末はさらにそれぞれ送信光束が第１の波長であり光束が第２の波長である光信号を自由空間に送り、自由空間から受信するための共通開口部を備え、共通開口部は通信端末が窓の応力限界の範囲内に収まり、窓の占有面積が小さくなるように構成されている請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
さらに窓に隣接する建築物に取り付けられ、そこに通信端末を結合できる他の取付具を備え、通信端末の一部は取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信端末と他の取付具は機械的に分離される請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
自由空間光通信トランシーバであって、
通信トランシーバの少なくとも一部を窓の表面に取り付けて通信トランシーバが自由空間光通信システムと交信できるようにする取付具と、
通信トランシーバが取付具を介して通信トランシーバが取り付けられている窓の動力学を補償するための形状と、
それぞれ送信光束が第１の波長で、受信光束が第２の波長である光信号を自由空間に送り、自由空間から受信するための共通開口部を持つ自由空間光通信トランシーバを備える装置。
【請求項２９】
通信端末で窓の動力学を補償する形状が可動操舵メカニズムおよび位置センサを含むトラッキング・システムを備え、可動操舵メカニズムは自由空間から光信号を受信し、その光信号を位置センサへ操舵するように動作可能な形で結合されている請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
可動操舵メカニズムが可動操舵鏡、レンズ、およびアクチュエータ付きのジンバル・システムの少なくとも１つを備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
位置センサが４分割セル検出器、ラテラル・エフェクト・セル、高速電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、および回転するこまの首振り運動を行う操舵メカニズムと連携するデータ検出器のうち少なくとも１つを備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
さらに、位置センサの出力を処理するように動作可能な形で結合されているコントローラを備える請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
通信トランシーバが、
第１のビーム・スプリッタと、
第２のビーム・スプリッタと、
第１のビーム・スプリッタが光信号を送信光束と受信光束に分離して受信光束を第２のビーム・スプリッタに入射させるように動作可能な形で結合され、第２のビーム・スプリッタが受信光束の第１の部分を位置センサに入射させ、受信光束の第２の部分を検出器に入射させるように動作可能な形で結合されている検出器を備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
さらに受信光束を第２のビーム・スプリッタに入射させる前に受信光束から不要な信号を除去するように動作可能な形で結合されているフィルタを備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
さらに、
ビーム・スプリッタと、
光学電子回路を備え、光電子回路は送信光束をビーム・スプリッタに入射させるように動作可能な形で結合されている請求項２８に記載の装置。
【請求項３６】
さらに、光電子回路とビーム・スプリッタとの間に動作可能な形で結合されている光ファイバを備える請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
ビーム・スプリッタが送信光束と受信光束を組み合わせて光信号にまとめる構造になっている請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
さらに、
可動操舵メカニズムと、
レンズと、
鏡とを備え、可動操舵メカニズムは光信号をビーム・スプリッタからレンズに向けるように動作可能な形で結合され、レンズは光信号を鏡に向けるように動作可能な形で結合され、鏡は光信号を自由空間に向けるように動作可能な形で結合されている請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
さらに、
光学電子回路と、
光源と、
ビーム・スプリッタとを備え、光学電子回路は電気信号を光源に導くように動作可能な形で結合され、光源は電気信号を送信光束に変換し、その送信光束をビーム・スプリッタに入射させるように構成されており、ビーム・スプリッタは送信光束と受信光束を光信号にまとめる構造をしている請求項２８に記載の装置。
【請求項４０】
鏡はさらに、光信号を所定の角度で曲げるように動作可能な形で結合されている請求項２９に記載の装置。
【請求項４１】
操舵メカニズムが少なくとも１つの精密動作デバイスで駆動される少なくとも１つのアクチュエータを備える請求項２９に記載の装置。
【請求項４２】
取付具が通信トランシーバの一部と窓の表面との間の接着手段を含む請求項２８に記載の装置。
【請求項４３】
取付具が通信トランシーバの一部を窓の表面に留める留め具を含む請求項２８に記載の装置。
【請求項４４】
窓の動力学に窓の振動が含まれ、通信トランシーバで窓の動力学を補償する形状が窓の振動によって生じる通信トランシーバの位置変化を補償する高速操舵メカニズムを含む請求項２８に記載の装置。
【請求項４５】
窓が応力限界および面積を含む特性を持ち、通信トランシーバはさらに窓の特性を補償する他の形状を備え、これらの形状は、
窓の応力限界内となるように選択された通信トランシーバの重量と、
窓の占有面積が小さくなるように選択された通信トランシーバのサイズを含む請求項２８に記載の装置。
【請求項４６】
さらに窓に隣接する建築物に取り付けられ、そこに通信トランシーバを結合できる他の取付具を備え、通信トランシーバの一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信トランシーバと他の取付具は機械的に分離される請求項２８に記載の装置。
【請求項４７】
第１の波長の送信光束を自由空間に送り、第２の波長の受信光束を自由空間から受信するための共通開口部を持つ第１の自由空間光通信トランシーバと、
自由空間を介して第１の自由空間光通信トランシーバから送信光束を受信し、自由空間を介して第１の自由空間光通信トランシーバに受信光束を送信する第２の自由空間光トランシーバを備え、
通信トランシーバの少なくとも１つが、
その通信トランシーバの少なくとも一部を窓に取り付けるための取付具と、
取付具を介して通信トランシーバが取り付けられている窓の特性をその通信トランシーバが補償する形状を備えるシステム。
【請求項４８】
取付具が通信トランシーバの一部と窓の表面との間の接着手段を含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
取付具が通信トランシーバの一部を窓の表面に留める留め具を含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項５０】
窓の特性に窓の振動が含まれ、通信トランシーバで窓の特性を補償する形状が窓の振動によって生じる通信トランシーバの位置変化を補償する高速操舵メカニズムを含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項５１】
窓の特性が応力限界および面積を含み、窓の特性を補償する形状が、
窓の応力限界内となるように選択された通信トランシーバの重量と、
窓の占有面積が小さくなるように選択された通信トランシーバのサイズを含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項５２】
さらに少なくとも１つの通信トランシーバが窓に隣接する建築物に取り付けられ、そこに通信トランシーバを結合できる他の取付具を備え、通信トランシーバの一部を取付具を介して窓と接触するように配置させることができ、通信トランシーバと他の取付具は機械的に分離される請求項４７に記載のシステム。
【請求項５３】
窓の特性を補償する形状が送信時の発散の増大と受信視野の増大を含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項５４】
窓の特性が応力限界を含み、窓の特性を補償する形状が通信トランシーバを応力限界範囲内に抑える単一の操舵メカニズムを収容できる送信光束と受信光束の共通開口部を含む請求項４７に記載のシステム。
【請求項５５】
自由空間光通信端末を窓ガラスに取り付けることと、
窓ガラスに取り付けられている自由空間光通信端末を使用して第１の光束を自由空間に送信することと、
窓ガラスに取り付けられている自由空間光通信端末を使用して第２の光束を自由空間から受信することを含む方法。
【請求項５６】
自由空間光通信端末を窓ガラスに取り付けることが、自由空間光通信端末の少なくとも一部を窓ガラスの表面に直接接着させることを含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
自由空間光通信端末を窓ガラスに取り付けることが、自由空間光通信端末の少なくとも一部を留め具で窓ガラスの表面に固定することを含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
さらに自由空間光通信端末の少なくとも一部が窓ガラスと接触する一方で自由空間光通信端末と取付具が機械的に分離するような方法で自由空間光通信端末を取付具で窓ガラスに隣接する建築物に結合されることを含む請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
自由空間光通信端末を窓ガラスに取り付けることが、自由空間光通信端末を窓ガラスのコーナーの隣に取り付けることを含む請求項５５に記載の方法。
【請求項６０】
複数の自由空間光通信端末を対応する複数の窓ガラスのうちの少なくとも１つおよび単一の窓ガラスに取り付けることを含む請求項５５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本出願は、本出願と同じ譲受人に譲渡され、その全体が引用により本明細書に取り込まれる、２００１年１月２２日出願の発明者Ｐｉｅｒｒｅ  Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂａｒｂｉｅｒ、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｊｏｓｅｐｈ  Ｌａｕｂｙ、Ｓｃｏｔｔ  Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｓｐａｒｒｏｌｄ、Ｅｒｉｃ  Ｊｏｓｅｐｈ  Ｄａｖｉｓ、Ｓｔｅｖｅｎ  Ａｎｄｒｅｗ  Ｃａｓｈｉｏｎ、Ｎｉｃｈｏｌａｓ  Ｅｉｃｈｈｏｒｎ  Ｂｒａｔｔ、Ｊａｍｅｓ  Ｊｏｓｅｐｈ  Ｈｅｒｂｅｒｔ、Ｅｒｉｃ  Ｌａｗｒｅｎｃｅ  Ｕｐｔｏｎ、Ｄａｖｉｄ  Ｌａｗｒｅｎｃｅ  Ｒｏｌｌｉｎｓ、およびＭａｒｋ  Ｌｅｗｉｓ  Ｐｌｅｔｔの「Ｗｉｎｄｏｗ−Ｍｏｕｎｔａｂｌｅ  Ｆｒｅｅ−ｓｐａｃｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮出願第６０／２６３４５９号に対する優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に光通信システムに関し、特に、限定はしないが、窓取付け型光通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
光無線通信は、最大数キロメートルまでの距離にわたって自由空間で光学的に２つの端末を互いに整合させることによって行われる。変調された光信号（または光束）は、一方の端末の送信機から反対側の端末の受信機に送信される。光無線端末の機能の１つは、通信機器から来た信号を自由空間光信号に変換し、得られた光線を送信光学系を介して反対側の端末の受信光学系に送り、同時に、反対側の端末から入射した光束を受信し、その光束を通信機器用の信号に変換することである。通信機器は、ルータ、スイッチ、または通信回線に直接接続できるその他のデバイスを含む。
【０００４】
自由空間光通信システムの他の機能は、データが送信されていないときにミスポインティングとダウンタイムを引き起こす可能性のある振動や構造の動揺などの外部影響を補償するために、両側の２つの端末の間の整合を維持させることである。通常、端末はネットワーク機器の近くにある建築物に取り付けられる。
【０００５】
光無線通信システムを使用する際の大きな問題の１つに、端末間で直接見通せるようにシステムを既存の建築物に取り付けるという問題がある。これらの構造物には、壁、屋根、およびメタル・トラス（アンテナなど）が含まれるが、これらに限るわけではない。建築物は、日光による温度勾配、風、自由地下水圧力の変化、雨水、雪などの外部の力の影響を受けて揺れる。さらに、建築物は、人間、機械、または自然現象の影響を受けて振動する。建物が動揺、振動すると、光端末もまた動揺、振動し、その結果、２つの光端末間でミスポインティング誤差が発生し、そのため、通信信号損失が発生することがある。
【０００６】
一部の自由空間光通信システムは屋根取付け型である。この解決方法では、直接的な見通しが得やすく、端末を屋内の窓の背後に取り付ける、信号を減衰させる方法と比較して電力損失が最小限に抑えられる。しかし、屋根取付け型システムは、突風や天候の影響をもろに受ける。これらの影響により、端末が振動し、光束のミスポインティングが発生する。
【０００７】
これらの状態を補償する従来の解決方法では、送信光束の発散と受信機の視野を大きくすることである。このような解決方法は、分散光束の幾何学的広がることと、より多くの背景光が光検出器に達することによる受信機感度の低下による光パワー・ペナルティを代償としている。光パワーの損失により、リンク範囲が狭まり配備コストが著しく増大したり、到達範囲の外にいる顧客にサービス拒否が生じる。さらに、送信側端末の前への接近を制限するのが望ましい。
【０００８】
屋外取付けの影響を克服する解決法としては他に、能動的ポインティングやトラッキング・システムを通信端末に追加する方法が考えられる。このようなシステムを作成して、ほとんどの条件の下で端末の整合を維持するようにできるが、端末に加えることで、サイズが大きくなり、一般にコストも増大する。
【０００９】
屋根取付け型システムもまた、屋根を利用する権利を取得すること、建築の美観に関する法規を守ること、落雷保護および取付け構造を用意すること、さらに屋根取付け型システムを設置する際の費用効果と信頼性向上のため環境暴露問題を解決することに伴い煩雑さとコストが増大するので望ましくない。最後に、屋根取付け型通信システムとユーザーのネットワーク機器の間にデータ回線を設置しなければならず、そのため、コストがかさみ、設置に時間がかかることになる。
【００１０】
屋根利用と環境条件（風など）に関係するこのような設置の問題を回避するために、トランシーバを屋内のオフィス環境に設置し、窓を通して送受信するようにする（ただし、屋内に設置されたトランシーバは建物の膨張や動揺の影響を受けることもある）。そのために、光通信端末をできる限り窓に近づけて取り付け、通信用レーザ光線が人の活動によって妨げられないように、またレーザ眼球安全制限が損なわれないようにする必要がある。ウィンドウから離れた位置に取り付けた端末では、直視または窓表面からの反射で誰かがレーザ光束に接近する可能性がある。このような状況を防ぐには、リンク電力使用量を減らし範囲を絞ることでレーザ出力を制限するか、または実質的な物理的障壁を設置する必要がある領域への接近を制限する。これらの解決方法は、そのコストと、ユーザー環境への影響から、望ましくない。
【００１１】
いくつかの取付け解決方法では、台座を使って端末を直接床に取り付ける。この解決方法では、窓周辺の接近が制限されている床空間が必要であり、事務職員に必要な貴重でかつ望ましい床空間が無駄になる。さらに、台座および端末はそれでも、床に生じる動揺と振動の影響を受ける。
【００１２】
それとは別に、端末を窓に隣接する壁、支柱、または天井に直接取り付けることも可能である。しかし、建築環境では、建物の構造完全性の要件から、これらの要素への接近および留め具貫通は困難であるか、または不可能であると考えられ、こうした取付け解決方法の実現は実用的でない。さらに、これらの建築物の形状構成と状態は変化し、ランダムであり、また未知であるため、カスタマイズした設置を全場所にそれぞれ行わなければならず、関連する設計、組み立て、および設置のコストおよび時間のペナルティが生じる。
【００１３】
本発明の実施形態は、類似の参照番号を使用する参照が一般に、同一の要素、機能上類似している要素、および／または構造上類似している要素を示す図面を参照することで最もよく理解できる。要素が最初に示される図面は、図１〜図１３までの図の参照番号の一番左の数字で指示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここではコンパクトで軽量の自由空間光通信端末を窓面または窓枠に直接取り付ける方法について説明する。以下の説明では、本発明の実施形態を十分に理解できるように、特定のプロセス、プログラミング、コンポーネントなど具体的詳細事項を多数取りあげた。ただし、当業者であれば、本発明が、具体的な詳細事項が１つまたは複数取りあげられていなくても、あるいは他の方法、コンポーネントなどを使用していたとしても、実施できることを理解するであろう。他の例では、よく知られている構造または動作については、本発明のさまざまな実施形態の態様をわかりにくくしないために詳しく示していないか、あるいは詳しく説明していない。
【００１５】
説明の一部では、鏡、光検出器、望遠鏡、潜望鏡、送信機、受信機、視野などの用語を使用する。これらの用語は、一般に、当業者が他の当業者にその作業の要旨を伝えるために使用される。
【００１６】
説明の他の部分は、ポインティング、トラッキング、取得、送信、受信などの用語を使用して、コンピュータ・システムによって実行されるオペレーションに関して説明する。当業者であればよく知っているように、これらの量やオペレーションは、コンピュータ・システムの機械的コンポーネントや電気的コンポーネントを通じて格納、転送、組み合わせ、およびその他の手段による操作を行うことができる電気信号、磁気信号、または光信号の形を取り、かつ、「コンピュータ・システム」という用語には、スタンドアロン、補助、または組み込みで使用される汎用および専用のデータ処理マシン、システムなどを含む。
【００１７】
この明細書全体を通して「一実施形態」または「実施形態」を参照した場合、その実施形態と関連して説明している特定の機能、構造、プロセス、ステップ、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれる。したがって、本明細書全体のさまざまな場所に「一実施形態では」または「実施形態では」という語句が出現しても、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の機能、構造、または特性を１つまたは複数の実施形態において適当な方法により組み合わせることができる。
【００１８】
本発明を理解する上で最も役立つ方法で順に実行される複数の異なるステップとしてさまざまな動作を説明する。ただし、説明する順序は、それらの動作が必ずその順序に依存しているとか、示されているステップの順序に従って動作が実行されるものと解釈すべきではない。
【００１９】
本発明の一態様によれば、自由空間光通信端末は、光（またはレーザ光）束の送受信用に自由空間光通信端末を建物の窓に取り付ける窓の器具を備える。端末を建物の窓に取り付ける際に、建物の窓の動力学を利用する。例えば、また他の取付け手法とは対照的に、建物の窓は、垂直な状態にあるのが一般的であり、また材質は知られており、実質的に滑らかで一様な表面を持つという点で一定である。建物の窓は、壁の構造に作り込まれ、一般に、有用な床空間エンベロープの外側にある凹んだ領域を持つ。建物の窓はほとんどいつでも、枠システムに取り付けられ、これらは設計および形状構成の面で一般性があり、一定の予測可能な環境である。このよく理解されている予測可能な環境は、機器設計の簡素化、および自由空間通信システムの効率的、人間工学的実装に役立つ。
【００２０】
本発明の一態様では、自由空間光通信端末を窓枠に取り付けて、光（またはレーザ光）束の送受信を行う。動作時に、光束が一方の窓枠に取り付けられている光通信端末から、端末が屋内取付けであれば窓を通して、屋外取り付けであれば直接自由空間へ送られる。光束は、送信側窓枠取付け光通信端末の反対側に整合されている別の光通信端末で受け取られる。受信端の光端末は窓枠に取り付ける場合も、取り付けられない場合もある。
【００２１】
他の態様では、窓の動力学またはその他の窓特性を補正する光束整合性能を高めるポインティングとトラッキングによる解決方法を示している。これらの手法および解決方法を用いて、端末の重量、端末のサイズ、および窓の振動などの問題に対処する。
【００２２】
光通信端末を窓に取り付ける場合、一実施形態では光通信端末は小さく軽量である。これらの機能の目的は、窓にかかる応力を最小限に抑え（例えば、通信端末の重量を、窓の応力上下限の範囲内に収まるように選択する）、窓を通る視界の遮りを減らし、窓の動力学の作用を受ける質量を減らすことである。
【００２３】
光通信端末のサイズおよび重量を減らすには、一実施形態で、共通望遠鏡開口を用いて光束の送受信を行う。共通望遠鏡開口を用いれば、開口毎に別の操舵（向き変え）システムに必要な多開口システムと比較して、単一の高速操舵システムを使用することで送信および受信する光束のポインティングとトラッキングを高速化することもできる。
【００２４】
光通信端末の重量を減らす他の手法では、光束が光通信端末に入り、光検出器へ進行したときに光束が辿る光学的経路を曲げる。通常、光通信端末は、光学系で使用されるレンズの焦点距離に合わせて、窓からある距離だけ突き出ている。光通信端末内で光学的経路を何回か曲げて光学系アセンブリの形状係数を変更し、これによりパッケージを小型化することができる。曲げるには、鏡、プリズムを使用するか、またはレンズを最適化する。例えば、焦点距離をこのように短くすると、光通信端末を（実質的に平坦になるように）窓ガラスまたは窓の表面に取り付けることができ、しかもブラインド、厚手のカーテン、薄手のカーテンと干渉することがない。
【００２５】
ポインティングとトラッキングによる解決方法では、光束整合性能を高め、窓の動力学を補正する。これらの解決方法では、風などの環境要因による通常高い周波数の振動である窓の振動を補正する高速な操舵システムを使用する。対照的に、壁、床、およびその他の建物構造は低周波振動を起こすのがふつうである。
【００２６】
図１は、光通信端末を取り付けることができる窓１００を示している。窓１００は、窓枠１０２、窓ガラス１０４、および窓コーナー１０６を備える。窓のたわみがポインティングに及ぼす影響を限定するため、光通信端末を窓コーナー１０６に直角に取り付けて、窓枠１０２の剛性を活かすことができる。一実施形態では、仕切を使って窓１００を２つまたはそれ以上のセクションに分割し、コーナーの数が４つよりも多くすることで生じる剛性を利用することができる。例えば、窓１００を４つのセクションに分割した場合、光通信端末をそれぞれのセクションのコーナー付近に取り付けることができる。この実施形態および他の実施形態による１つまたは複数の光端末を取り付けることについて、図１１を参照しながら説明する。
【００２７】
さらに他の実施形態では、光通信端末を窓１００に隣接した壁および／または天井構造に取り付ける。金具で、壁または天井から端末を吊し、光通信端末を窓１００の前に整合させることができる。この実施形態および他の実施形態では、光通信端末（および／または少なくともその一部）を窓ガラス１０４と接触させ（例えば、押し付けることで）、光通信端末を金具から機械的に分離し、光通信端末が金具（および壁／天井）ではなく窓の特性を利用するようにできる。この実施形態および他の実施形態による１つまたは複数の光端末を取り付けることについて、図１２を参照しながら説明する。
【００２８】
他の実施形態では、取付け器具（例えば、台座）を使用して光通信端末を床またはその他の建築物に取り付けることができる。この実施形態では、光通信端末を窓ガラス１０４に押し付けるか、または他の手段で少なくともその一部を窓ガラス１０４に接触させ、光通信端末を取付け具から機械的に分離し、光通信端末が取付け具（および床）ではなく窓の特性を利用するようにできる。この実施形態および他の実施形態による１つまたは複数の光端末を取り付けることについて、図１３を参照しながら説明する。
【００２９】
図２は、本発明の態様を実装するのに適している光通信システム２００の高水準のブロック図である。送信機２０２は、受信電気信号２０４を光信号２１０に変換して、その光信号を光学系に通し、光信号を受信機２０６に送信する。受信機２０６の光学系は、受信光信号を集め、焦点を定めるなどして、それを電気信号２０８に変換する。電気信号２０４は、一般に、通信機器から発せられ、通信機器で終端する。通常の通信機器は、ルータ、スイッチ、または通信回線に直接接続できるその他のデバイスを備える。
【００３０】
送信機２０２と受信機２０６の間に物理的接続２１０が示されている。接続２１０は、光信号の伝送媒体を表すことを意図している。一実施形態では、伝送媒体は光ファイバである。他の実施形態では、接続２１０で表される伝送媒体は自由空間である。
【００３１】
送信機２０２と受信機２０６を単一の光通信端末（例えば、トランシーバ）で実現できる。図３は、光通信端末３００の例の図である。各光通信端末３００は、送信機能と受信機能を両方とも備え、光学系（望遠鏡、レンズ、鏡、ビーム・スプリッタなど）、電子部品（レーザ、送信機、検出器、受信機）、機械部品（ジンバル、歯車など）などのコンポーネントを含む。他の実施形態では光端末３００は受信機能しか持たない、または送信機能しか持たなくてもよいことが理解される。光通信端末３００は、光学系サブアセンブリ（例えば、望遠鏡３０４）に組み込まれた電子回路３０２を備え、出力は一実施形態では高速イーサネット（登録商標）・ポート３０６である。一実施形態では、光通信端末３００は幅約５インチ（１２．７ｃｍ）、高さ９インチ（２２．８６ｃｍ）、および奥行き７インチ（１７．７８ｃｍ）である。他の実施形態は、これよりも小さいか、または大きい（例えば、２００ｉｎ3（３２７７．４ｃｍ3）、４００ｉｎ3（６５５４．８ｃｍ3）など）。
【００３２】
図４Ａおよび４Ｂは、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の帯域幅１５５０ｎｍに適合する光通信端末４００の実施形態例を示している。本実施形態では、光束４０２が端末４００内の高速光通信コンポーネントにアクセスする。他の実施形態は、他の波長と適合し、本明細書に記載されている説明を読めば、当業者は、他の波長を用いて本発明を容易に実現できるであろう。図４Ａは端末４００の側面図であり、図４Ｂは正面図である。
【００３３】
この実施形態では、送信光束と受信光束は同じ経路、したがって同じ光学系を共有しているので、説明のため、端末４００を一方の光束４０２に関して説明する。ただし、光束４０２は送信光束と受信光束の両方を含むことは理解されるであろう。
【００３４】
特に図４Ｂを参照すると、端末４００は鏡４０４、レンズ４０６、鏡４０８、２つのビーム・スプリッタ４１０、４１２、検出器４１４、受信機電子回路４１６、光ファイバ（または電気ケーブル）４１８、カッド・セル４２０、トラッキング電子回路４２２、送信機光電子回路４３０、レーザ４３２、およびそれぞれ送信光束を放射したりレーザ４３２を駆動する光ファイバまたは電気ケーブル４３４を備える。他の実施形態では、レーザ４３２は送信機光電子回路４３０に組み込まれ、光ファイバを介して端末４００の光学系部分に接続されている。これらのコンポーネントは単に実施形態を説明しているにすぎず、他の実施形態では、搭載コンポーネントの点数を増やす（または減らす）ことができ、このようなコンポーネントの整合の仕方を変えることもできることは理解されるであろう。
【００３５】
受信光束は端末４００に入り、鏡４０４を通過する。鏡４０４は潜望鏡のような動作をし、２本の軸（「ｘ」と「ｙ」）に沿って受信光束のねらいを定めたり操舵する。このようにして、鏡により光束４０２のコース整合を行う。
【００３６】
鏡４０４により光束４０２をレンズ４０６に向きを変え、受信した光束を１つまたは複数の鏡上に送る。そのうち１つが鏡４０８である。受信した光束はさらに、受信光束と送信光束を分離かつ／または組み合わせるビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０とビーム・スプリッタ／コンバイナ４１２に送られる。一実施形態では、ビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０、４１２は２色型光束ビーム・スプリッタ／コンバイナである。
【００３７】
受信光束はビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０、４１２を通過する。ビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０の後に帯域通過光学フィルタ４３６を用意して、受信機側で送信光束から不要な信号を除去することができる。
【００３８】
受信した光束の主要部分は、検出器４１４により集められ、その結果得られる電気信号が電気ケーブル４１８を介して受信機電子回路４１６に送られる。一実施形態では、検出器４１４はアバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）を備える。それとは別に、受信光束はビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０、４１２を通過し、光ファイバ４１８の中に放射される。
【００３９】
送信モードでは、送信機光電子回路４３０は信号をレーザ４３２に送信し、そこで電気信号を送信光束に変換する。送信光束は、ビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０により受信光束に光束４０２へ組み合わせられる。光束４０２は鏡４０８に送られ、レンズ４０６により視準され、鏡４０４により操舵されて自由空間に入る。一実施形態では、出てゆく光束４０２をレンズ４０６と検出器４１４、カッド・セル４２０、およびレーザ４３２との間の距離を変えてわずかに発散させ、反対側の光端末のポインティング性能とトラッキング性能を最適化させることができる。
【００４０】
それとは別に、送信機光電子回路４３０は光ファイバ４３４を介して光信号をビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０に送信する。ビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０により送信光束を光束４０２へ受信光束に組み合わせる。光束４０２は鏡４０８上に照射させられ、レンズ４０６により視準され、鏡４０４により操舵されて自由空間に入る。
【００４１】
動作時に、一方の窓に取り付けられている一方の端末が、他方の窓に取り付けられている他方の端末との交信を試みる。両方の端末が互いに送受信し、その光束４０２を追跡（トラッキング）する。そうでないと、通信は最適とはいえない。光束はさらに、反対側の端末に適切にポインティングしなければならない。
【００４２】
一実施形態では、端末４００は高速トラッキング・システムを備え、窓取付け実装でのトラッキングの偏差を補正する。窓に端末を取り付ける際に、克服すべきトラッキングおよびポインティングの固有の問題が生じるが、これは、構造振動、音波、突風などを拾ってさまざまな種類の振動が作用するからである。これらの振動は１００Ｈｚ以上の範囲にわたっており、光束４０２はミスポインティングになる、つまり、送信光束４０２は受信機標的から数ミリラジアンほど逸れるということである。また振動があると、端末４００による受信光束４０２のトラッキングが不適切または不十分になり、光束４０２はその標的（例えば、検出器４１４または光ファイバ４１８）を外す。
【００４３】
不適切なポインティングとトラッキングの好ましくない影響がいくつかある。１つは、光パワー使用量が低下するというものである。ほかに、通信が行われる最大距離が短くなるという問題もある。不適切なポインティングとトラッキングの第３の影響として、光通信システム２００を使用できる濃霧減衰条件が制限されるというものもある。また自由空間光通信端末が窓に取り付けられていると、ミスポインティングとミストラッキングが生じるが、本発明の実施形態では窓取付け型の実装に適している高速トラッキング・システムによりこの問題を解決する。
【００４４】
光束の発散を広げると、光束のミスポインティングの影響を緩和できる。しかし、この解決方法では、光通信システム２００の幾何光学的損失が増大し、通信が行われる最大距離が短くなる。光束のミストラッキングは、受信機側の瞬間視界を広げることにより緩和できる。しかし、この解決方法では、瞬間視界を広げると光検出器により集められる背景光が増えるため、受信機感度が低下する。
【００４５】
使用パワーを増やすに、光通信端末４００内に高速な（例えば、一実施形態では１００Ｈｚ超）ポインティングとトラッキング・システムを使用して窓の振動を補償する。ポインティングとトラッキング・システムは、一実施形態の高速操舵メカニズムと到来角感知素子に基づく。
【００４６】
受信方向では、ポインティングとトラッキング・システムが受信光束４０２の到来角を検出し、光通信端末４００の内部整合を修正し、目標（例えば、光検出器４１４または光ファイバ４１８）に到達する光パワーを最大にする。逆に、送られた光束が適切にトラッキングされれば、送られた光束は反対側の光通信端末内の受信標的に正しく入射する。
【００４７】
位置センサ、コントローラ、および高速操舵メカニズムを使用して、高速トラッキング・システムを実現することができる。位置センサは、反対側の光通信端末から届く波長を感知する適当なよく知られている位置センサまたは今後の位置センサでよい。適当な位置センサとしては、限定はしないが、４分割セル検出器（カッド・セル）、ラテラル・エフェクト・セル（ＬＥＣ）、高速電荷結合素子（ＣＣＤ）、および相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラなどがある。
【００４８】
コントローラは、適当なよく知られているコントローラまたは今後のコントローラでよい。適当なコントローラとしては例えば、マイクロプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）チップ、および／またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などがある。
【００４９】
高速操舵メカニズムは、適当なよく知られている高速操舵メカニズムまたは今後の高速操舵メカニズムでよい。適当な高速操舵メカニズムは、高速操舵鏡、レンズ、またはアクチュエータで光学系サブアセンブリを回転させるジンバル・システムを備える。
【００５０】
図４Ｂに示されている一実施形態では、高速操舵メカニズムが鏡４０８内に実装され、位置センサがカッド・セル要素４２０内に実装されている。受信光束の一部はカッド・セル要素４２０に伝達され、トラッキング電子回路４２２（例えば、コントローラ、プロセッサなど）を使用して処理される。この実施形態では、鏡４０８はトラッキング偏差を補正し、光通信システム２００内の光束の整合を維持する。その結果、高速操舵システムを使用しているため、窓が振動した場合でも、送信光束が反対側の受信機から逸れず、また受信光束がカッド・セル要素４２０の中心に集束する。
【００５１】
例えば、受信光束の角度が変化したときには、鏡４０８が物理的に移動して、鏡４０８に入射した受信光束の角度を変化させ、受信光束をカッド・セル要素４２０の中心に保持させる。カッド・セル要素４２０はフィードバック・メカニズムとして機能する。
【００５２】
一実施形態では、送信光束と受信光束は同じ光学系を共有し、端末４００内で分離させられることを思い出してほしい。波長ジェンダリングを使用して送信光束と受信光束を分離し、反射して受信機に戻る送信光束の部分を最小限に抑える。偏光ジェンダリングなどの他のジェンダリング(gendering)手法も使用できる。
【００５３】
一実施形態では、帯域通過光学フィルタ（図に示されていない）がビーム・スプリッタ／コンバイナ４１０に続き、潜望鏡（図に示されていない）により、可能ないくつかの方向に９０度±４５度で光束４０２が曲がる。この特定の実装では、光通信システム２００はコンポーネントの数を制限する焦点光通信システムである。同じことを無焦点光通信システムを使用して達成することもでき、視準された光束とともにビーム・スプリッタを使用することにより送信機と受信機との分離比を高めることができる。
【００５４】
図５Ａは光通信端末５００の他の実施形態の側面図であり、図５Ｂはその正面図である。（潜望鏡）鏡４０４の代わりに高速操舵鏡５０２を備えていることを除けば端末５００は端末４００に似ている。さらに、端末５００は、（高速操舵）鏡４０８の代わりに固定された鏡５０４を備える。
【００５５】
図６Ａは光通信端末６００の他の実施形態の側面図であり、図６Ｂはその正面図である。端末６００は端末４００に似ているが、ただし、端末６００は（潜望鏡）鏡４０４および（高速操舵）鏡４０８の代わりに２つの固定された鏡６０２と６０４を備えている。光学系アセンブリの操舵には、アクチュエータ６１０と６１２を使用するが、これらはステッパ・モータまたはその他の適当な高精度モーション・デバイスにより駆動できる。
【００５６】
図７Ａは光通信端末７００の他の実施形態の側面図であり、図７Ｂはその正面図である。端末７００は端末４００に似ているが、ただし、端末７００は別個の望遠鏡用開口部、すなわち送信用開口部７０２と受信用開口部７０４を備える。この双眼鏡型端末を使用すると、端末７００の送信機部分と受信機部分とが光学的に分離される。光学サブアセンブリ７１０を操舵するには、アクチュエータ７０６、７０８を使用する。これらをステッパ・モータにより駆動することができる。
【００５７】
図５Ａ〜５Ｂ、６Ａ〜６Ｂ、および７Ａ〜７Ｂに示されている光端末の任意の実施形態は窓１００に取り付けられる。これらの光端末は、窓１００の動力学またはその他の特性を補償することができる適当な操舵メカニズム、取付けメカニズム、またはサイズ、形状、および重量を備えることができる。
【００５８】
図８は、光通信端末８００の実施形態を示している。端末８００は端末７００に似ているが、ただし、端末８００は鏡７０２、７０４を外し、光学サブアセンブリ８０２が９０度回転するようになっている。この実施形態では、望遠鏡は、天井を向き、鏡を使用して光束４０２を望遠鏡の下へ曲げるのではなく、直接窓の外を見るようになっている。
【００５９】
ステッパ・モータのアクチュエータを追加して、端末８００全体（または端末４００、５００、６００、および７００のそれぞれ）を操舵し、ポインティングとトラッキングを維持することができる。例えば、端末８００は、矢印８１２の方向に軸８１０を中心に回転することができる。同様に、端末８００は、矢印８１６の方向に軸８１４を中心に回転することができる。
【００６０】
光通信端末の複数の実施形態について光学サブアセンブリに組み込まれている電子回路サブアセンブリとともに説明するが、他の実施形態では、電子回路は光学系サブアセンブリとは離れている。例えば、電子回路（電源、制御電子回路など）と光学機械ヘッドとの間にケーブルを配線する。図９は、１実施形態を示しており、光学機械ヘッド９０２が窓１００に取り付けられている。電子回路９０４がテーブル９０６上に乗せられており、ケーブル９０８により光学機械ヘッド９０２が電子回路９０４に接続されている。
【００６１】
図１０は窓取付け可能光通信端末を使用する光通信の方法を示す流れ図である。一実施形態では、光通信端末が窓に取り付けられ（１００２）、端末は図１０に示されているように自由空間から光信号の送受信を行う（１００４）。そのような取付けにおいて、送信端末の前面へのアクセスが制限される。
【００６２】
図１１は、複数の自由空間光端末４００が窓ガラスに取り付けられている建物の窓１１００の透視図である。窓１１００は、水平方向の仕切メカニズム１１１０および垂直方向の仕切メカニズム１１１２を使用して複数の領域（または窓ガラス）１１０２、１１０４、１１０６、１１０８に分割されている。分割により加えられる剛性は、端末４００を４つの小さな窓に取り付けることで与えられる機械特性に似た効果を持つ。例えば、図１の窓ガラス１０４に取り付けられた端末４００が１つだけであった場合、枠１０２は剛性を備えているべきである。しかし、水平方向仕切メカニズム１１１０と垂直方向仕切メカニズム１１１２は、端末４００のそれぞれに対して好ましい機械的な構造上の窓特性を示しているが、これは分割されていない窓１００に取り付けられている端末４００に対して枠１０２が持つ機械的なおよび構造上の特性と似ている。
【００６３】
自由空間光端末４００を参照しながら光端末の取付けについてここで説明するが、本発明の実施形態は自由空間光端末３００、５００、６００、７００、８００、さらに光学機械ヘッド９０２および他の自由空間光端末の取付けを含む。説明を簡単にするため、本明細書では、端末４００の取付けという文脈においてさまざまな取付け実施形態について一般的に説明する。
【００６４】
窓ガラスへの取付けでは、窓ガラス１１０２〜１１０８と各端末４００を支持する板１１２０との間に接着剤などの窓固取付手段を使用して端末４００の適当な部分を直接、窓１１００の表面に接着する。それとは別に、端末４００の表面の少なくとも一部を窓１１００の表面に直接接着することもできる。さらにそれとは別に、端末４００を、窓１１００の表面に取り付けられている金具上に取り付けることもできる。端末４００を窓１１００（窓１００も同様に）に取り付けるための他の窓取付手段には、面ファスナ（例えば、ＶＥＬＣＲＯ（商標））、受動または能動バキューム・デバイス、ネジまたはリベット、またはその他の留め具がある。
【００６５】
一実施形態により、端末４００の開口部が窓表面に平行に、押し付けられるように、端末４００を窓１１００または１００に取り付ける。この実施形態では、端末４００が、窓に対して入射する入射光束に面して、その光束を捕捉することができ、それにより、受信した光パワーを最大にできる。さらに、端末４００から送られた光束は窓を直接通り開口から進み、人や物体からの構造上の干渉（もしあれば）を最小限に抑えることができる。上述のように、端末４００の高速操舵コンポーネントにより、端末４００を窓に取り付けることができ、また窓の動力学（振動など）およびその他の窓特性を補償することができる。
【００６６】
図１２は、４つの窓１２０２、１２０４、１２０６、および１２０８を備える建物１２００の透視図である。各窓では、自由空間光端末４００が窓ガラス（例えば、それぞれ、１２１０、１２１２、１２１４、および１２１６）に取り付けられている。
【００６７】
本発明の一実施形態によれば、窓１２０２内の端末４００は、コーナー取付具１２２０を使用して窓１２０２のコーナーに取り付けられ、また窓ガラス１２１０と物理的に接触する。コーナーに端末４００を取り付けると、光束ポインティングに対する窓のたわみの影響が制限される。一実施形態では、端末４００はコーナーに直角に取り付けられ、窓枠１２２２の剛性を利用できる。コーナー取付具１２２０は、端末４００を窓ガラス１２１０の背後（または、屋外に取り付ける場合には、その前）に配置させる上述のさまざまな留め具などよく知られているメカニズムであればどのようなものでもよい。
【００６８】
他の実施形態によれば、窓１２０４の端末４００は、天井取付具１２３０を使用して天井からつり下げられている。本実施形態の端末４００の少なくとも一部は、窓ガラス１２１２に押し付けられ（例えば、物理的に接触し）、端末４００が天井取付具１２３０から機械的に分離される。したがって、天井および窓１２０４が異なる周波数で振動する場合、機械的分離（本開示を利用する当業者には馴染みのある適当な機械的連結接続により実現できるようなもの）で端末４００の高速操舵コンポーネントの調整を天井の動力学ではなく窓の動力学に基づいて行うことができる。
【００６９】
天井取付具１２３０は、端末４００を窓ガラス１２１２の背後（またはその前）に配置できるよく知られているメカニズムであればどのようなものでもよい。窓ガラス１２１２に押し付けられている端末４００を保持する手法には、接着剤、面ファスナ、受動または能動バキューム・デバイス、ネジまたはリベット、またはその他の留め具を使用して直接接着する方法がある。
【００７０】
他の実施形態によれば、窓１２０６内の端末４００は、壁取付具１２４０を使用して壁に支持されている。この実施形態の端末４００は、窓ガラス１２１４に押し付けられ、端末４００が壁取付具１２４０から機械的に分離されるが、これは、窓１２０４の端末４００のものと同様の方法を使用する。壁取付具１２４０は、端末４００を窓ガラス１２１４の背後（またはその前）に配置できるようにするよく知られているメカニズムであればどのようなものでもよい。端末４００を窓ガラス１２１４に押し付けて保持する手法は、端末４００を窓ガラス１２１２に押し付けて保持するのに使用している手法と同じでよい。
【００７１】
他の実施形態によれば、窓１２０８内の端末４００は、枠取付具１２５０を使用して窓枠１２２２に取り付けられている。窓１２０８のガラス材の枠となる窓枠１２２２には、木、金属、プラスチック、またはその他の材料を使用し、この窓枠によって窓１２０８を壁に取り付ける。この実施形態の端末４００は、窓ガラス１２１６に押し付けられ、端末４００が窓枠１２２２から機械的に分離されるが、これは、窓１２０４および１２０６の端末４００のものと同様の方法を使用する。
【００７２】
枠取付具１２５０は、端末４００を窓ガラス１２１６の背後（または、屋外に取り付けるときにはその前）に配置できるようにするよく知られているメカニズムであればどのようなものでもよい。端末４００を窓ガラス１２１６に押し付けて保持する手法は、端末４００を窓ガラス１２１２に押し付けて保持するのに使用している手法と同様のものとすることができる。
【００７３】
図１３は、床取付具１３０６を使用して窓１３０２の窓ガラス１３０４に取り付けられている自由空間光端末４００を備える建物１３００の透視図である。この実施形態の端末４００は、端末４００が床取付具１３０６から機械的に分離され、窓ガラス１３０４に押し付けられているが、これは、図１２に示されている実施形態に使用されているものと同様の方法を使用する。床取付具１３０６は、端末４００を窓ガラス１３０４の背後（またはその前）に配置できるようにするよく知られているメカニズムであればどのようなものでもよい。端末４００を窓ガラス１３０４に押し付けて保持する手法は、図１２で端末４００を窓ガラス１２１２に押し付けて保持するのに使用している手法と同様のものとすることができる。例えば、床取付具１３０６は台座および／または棚配列を備えることもできる。
【００７４】
要約書の内容を含む、本発明の図の実施形態の上の説明は、網羅的であることを意図していないし、また本発明を開示している正確な形式に制限する意図もない。本発明の特定の実施形態およびその例は、本明細書では説明を目的とするものであるが、本発明の範囲内では、当業者であれば理解するように、さまざまな同等の修正が可能である。
【００７５】
例えば、潜在的にミスポインティングの原因となりうる窓の動力学（例えば、振動）を補償するために、送信時の発散を増やし、受信視野を増やすことで、端末４００の一実施形態を窓取付に適したものとすることができる。視野が広くなるｆナンバーの小さいレンズを使用するなどして、適切な送信時の発散および／または広い視野が得られるように、端末４００の光学コンポーネントを設計できる。
【００７６】
他の修正として、一実施形態では、一次検出器４１４を高速操舵メカニズムと連携させ、回転するこまの首振り運動に基づいてトラッキングを実行することができる。そこで、検出器４１４を位置検出器として使用すれば、別の位置検出用に光を分離する（かつ浪費する）必要が無くなる。したがって、別の位置検出器および余分なビーム・スプリッタが必要なくなり、端末４００がさらにコンパクト化、軽量化される。
【００７７】
上述の説明に照らして、これらの修正および他の修正を本発明に加えることができる。請求項で使用している用語は、本発明を明細書および請求項で開示されている特定の実施形態に制限するものと解釈すべきではない。むしろ、本発明の範囲は、請求項の解釈の確立されている原則にしたがって解釈されるべき請求項により完全に決定される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の態様を実装するのに適している窓の図である。
【図２】本発明の態様を実装するのに適している光通信システムの高水準のブロック図である。
【図３】図２に示されているシステムで使用するのに適している光通信端末の一例の図である。
【図４Ａ】本発明の態様を実装するのに適している光通信端末の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されている光通信端末の正面図である。
【図５Ａ】光通信端末の他の実施形態の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されている光通信端末の正面図である。
【図６Ａ】本発明の態様を実装するのに適している光通信端末の他の実施形態の側面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示されている光通信端末の正面図である。
【図７Ａ】本発明の態様を実装するのに適している光通信端末の他の実施形態の側面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示されている光通信端末の正面図である。
【図８】窓と９０度の角度で光通信端末が取り付けられている取付け例の図である。
【図９】光学系サブアセンブリと電子部品サブアセンブリを別々に備える実施形態の図である。
【図１０】窓取付け可能光通信端末を使用する光通信の方法を示す流れ図である。
【図１１】複数の領域に分割された建物の窓に取り付けられている複数の自由空間光端末の透視図である。
【図１２】天井取付具、壁取付具、枠取付具、およびコーナー取付具に結合することにより複数の建物窓に取り付けられている複数の自由空間光端末の透視図である。
【図１３】床取付具を使用して建物窓に取り付けられている自由空間光端末の透視図である。
【図１】
2004523160.tif 000003
【図２】
2004523160.tif 000004
【図１０】
2004523160.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004523160.tif 000006
2004523160.tif 000007
2004523160.tif 000008
2004523160.tif 000009
2004523160.tif 000010
2004523160.tif 000011
2004523160.tif 000012
2004523160.tif 000013
2004523160.tif 000014
2004523160.tif 000015
2004523160.tif 000016
2004523160.tif 000017
2004523160.tif 000018
2004523160.tif 000019
2004523160.tif 000020
2004523160.tif 000021
2004523160.tif 000022
2004523160.tif 000023
2004523160.tif 000024
2004523160.tif 000025
2004523160.tif 000026
2004523160.tif 000027
2004523160.tif 000028
2004523160.tif 000029
2004523160.tif 000030
2004523160.tif 000031
2004523160.tif 000032
2004523160.tif 000033
2004523160.tif 000034
2004523160.tif 000035
2004523160.tif 000036
2004523160.tif 000037
2004523160.tif 000038
2004523160.tif 000039
2004523160.tif 000040
2004523160.tif 000041
2004523160.tif 000042
2004523160.tif 000043
2004523160.tif 000044
2004523160.tif 000045
2004523160.tif 000046
2004523160.tif 000047
2004523160.tif 000048
2004523160.tif 000049
2004523160.tif 000050
2004523160.tif 000051
2004523160.tif 000052
2004523160.tif 000053
2004523160.tif 000054
2004523160.tif 000055
2004523160.tif 000056
2004523160.tif 000057
2004523160.tif 000058
2004523160.tif 000059
2004523160.tif 000060
2004523160.tif 000061
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004523160.tif 000062
2004523160.tif 000063
2004523160.tif 000064
2004523160.tif 000065
2004523160.tif 000066
2004523160.tif 000067
2004523160.tif 000068
2004523160.tif 000069
2004523160.tif 000070
2004523160.tif 000071
2004523160.tif 000072
2004523160.tif 000073
2004523160.tif 000074
2004523160.tif 000075
2004523160.tif 000076
2004523160.tif 000077
2004523160.tif 000078
2004523160.tif 000079
2004523160.tif 000080
2004523160.tif 000081
2004523160.tif 000082
2004523160.tif 000083
2004523160.tif 000084
2004523160.tif 000085
2004523160.tif 000086
2004523160.tif 000087
2004523160.tif 000088
2004523160.tif 000089
2004523160.tif 000090
2004523160.tif 000091
2004523160.tif 000092
2004523160.tif 000093
2004523160.tif 000094
2004523160.tif 000095
2004523160.tif 000096
2004523160.tif 000097
2004523160.tif 000098
2004523160.tif 000099
2004523160.tif 000100
2004523160.tif 000101
2004523160.tif 000102
2004523160.tif 000103
2004523160.tif 000104
2004523160.tif 000105
2004523160.tif 000106
2004523160.tif 000107
2004523160.tif 000108
2004523160.tif 000109
2004523160.tif 000110
2004523160.tif 000111
2004523160.tif 000112
2004523160.tif 000113
2004523160.tif 000114
2004523160.tif 000115
2004523160.tif 000116
2004523160.tif 000117
【国際調査報告】
2004523160.tif 000118