JP2001264570A - Optical transmitting device - Google Patents

Optical transmitting device

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JP2001264570A
JP2001264570A JP2000078007A JP2000078007A JP2001264570A JP 2001264570 A JP2001264570 A JP 2001264570A JP 2000078007 A JP2000078007 A JP 2000078007A JP 2000078007 A JP2000078007 A JP 2000078007A JP 2001264570 A JP2001264570 A JP 2001264570A
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substrate
light
optical fiber
light emitting
emitting element
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JP2000078007A
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Masaji Tanaka
正司 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitting device having simple constitution capable of always surely transmitting light between each of plural light emitting elements or light receiving elements provided on two relatively rotating substrates. SOLUTION: The optical transmitting device is provided with an optical transmitting means composed of a first optical transmitting means fixed to a first substrate side and a second optical transmitting means fixed to a second substrate side. The first optical transmitting means is separated from the second transmitting means by a gap, and the optical axis of transmitting light between the first optical transmitting means and the second optical transmitting means coincides with the rotating axis of relative rotation of the first substrate to the second substrate in at least a part of the gap.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相対的に回転する
ふたつの基板上にそれぞれ設置されている、複数の、発
光あるいは受光素子間で、光の授受を行う光伝送装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission apparatus for transmitting and receiving light between a plurality of light-emitting or light-receiving elements, which are respectively mounted on two relatively rotating substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上に設置された、複数の、発光また
は受光素子と、該基板に対して相対的に回転する基板上
に設置された、複数の、発光または受光素子との間で、
光の伝送を行う場合、発光素子あるいは受光素子が基板
同士の相対的な回転軸と一致する位置に設置されている
場合以外は、発光素子と受光素子との位置関係が、基板
同士の相対的な回転に従って常に変動してしまう。この
ため、従来のように、結像レンズによって単に発光素子
の像を受光素子の受光面に投影する方法では、安定した
光伝送を行うことが不可能であった。
2. Description of the Related Art Between a plurality of light-emitting or light-receiving elements provided on a substrate and a plurality of light-emitting or light-receiving elements provided on a substrate rotating relative to the substrate,
When transmitting light, unless the light emitting element or the light receiving element is installed at a position that coincides with the relative rotation axis of the substrates, the positional relationship between the light emitting element and the light receiving element is It always fluctuates according to the rotation. For this reason, the conventional method of simply projecting the image of the light emitting element on the light receiving surface of the light receiving element by the imaging lens cannot perform stable light transmission.

【0003】また、送受信を行なう複数の組の発光素子
と受光素子とを、基板同士の相対的な回転の回転軸から
等距離に配置し、それらの相対的な回転を、該回転の1
/2の回転数で回転するイメージローテータによって打
ち消すことで、送受信を可能にした従来技術も存在する
が、イメージローテータを回転させるための、回転数の
減速機構等が必要になるため、非常に装置が複雑にな
り、大型化するという欠点があった。
Further, a plurality of pairs of light emitting and receiving elements for transmitting and receiving are arranged at an equal distance from a rotation axis of relative rotation between the substrates, and their relative rotation is determined by one of the rotations.
There is a related art in which transmission / reception is enabled by canceling with an image rotator rotating at a rotation speed of / 2. However, since a rotation speed reduction mechanism or the like for rotating the image rotator is required, the device is very difficult. However, there is a drawback that it becomes complicated and becomes large.

【0004】また、各発光素子と各受光素子とを、それ
ぞれ光ファイバによって結合する方法によっても、片方
の基板に対して相対的に回転する基板の回転が、結合さ
れた該光ファイバによって制限されてしまうという問題
が発生する。
[0004] Further, according to a method in which each light emitting element and each light receiving element are coupled by an optical fiber, the rotation of the substrate that rotates relative to one substrate is limited by the coupled optical fiber. The problem that occurs.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、基板
上に設置された、複数の、発光または受光素子と、該基
板に対して相対的に回転する基板上に設置された、複数
の、発光または受光素子との間で、常時確実に光の伝送
を行うことが可能な、簡素な構成の光伝送装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a plurality of light emitting or light receiving elements mounted on a substrate and a plurality of light emitting or light receiving elements mounted on a substrate that rotates relative to the substrate. It is an object of the present invention to provide an optical transmission device having a simple configuration capable of constantly and reliably transmitting light between a light emitting or light receiving element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、請求項1において、第1基板上に、
複数の発光素子が設置され、且つ、第2基板上に、複数
の受光素子が設置されているか、あるいは、前記第1基
板上に、少なくとも一つの発光素子と少なくとも一つの
受光素子とが設置され、且つ、前記第2基板上に少なく
とも一つの発光素子と少なくとも一つの受光素子とが設
置されており、前記第1基板が、前記第2基板に対して
相対的に回転する構成であるとき、前記第1基板上に設
置された一つの発光素子から出射された伝送光が、前記
第2基板上に設置された、該発光素子に対応する一つの
受光素子に入射するように、また、前記第2基板上に前
記少なくとも一つの発光素子が設置されている場合に
は、該発光素子から出射された伝送光が、前記第1基板
上に設置された、該発光素子に対応する一つの受光素子
に入射するように、それぞれの前記発光素子と、それぞ
れの前記受光素子との間で光を授受するための光伝送手
段を有し、前記光伝送手段は、前記第1基板側に固定さ
れた第1光伝送手段と、前記第2基板側に固定された第
2光伝送手段とによって構成され、前記第1基板の前記
第2基板に対する相対的な回転が制限されるのを防ぐた
めに、前記第1光伝送手段と前記第2光伝送手段とは、
空隙によって隔てられており、且つ、前記第1光伝送手
段と前記第2光伝送手段との間の伝送光の光軸が、前記
空隙の少なくとも一部において、前記第1基板の前記第
2基板に対する相対的な回転の回転軸と一致しているこ
とを特徴とする光伝送装置を構成する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method according to claim 1, wherein
A plurality of light emitting elements are provided, and a plurality of light receiving elements are provided on the second substrate, or at least one light emitting element and at least one light receiving element are provided on the first substrate. And, when at least one light emitting element and at least one light receiving element are provided on the second substrate, and the first substrate is configured to rotate relative to the second substrate, Transmission light emitted from one light-emitting element provided on the first substrate is provided on the second substrate, so as to be incident on one light-receiving element corresponding to the light-emitting element, When the at least one light-emitting element is provided on the second substrate, the transmission light emitted from the light-emitting element is transmitted to the one light-receiving element corresponding to the light-emitting element provided on the first substrate. So that it enters the element A light transmitting unit for transmitting and receiving light between each of the light emitting elements and each of the light receiving elements, wherein the light transmitting unit includes a first light transmitting unit fixed to the first substrate side; And a second optical transmission means fixed to the second substrate side, wherein the first optical transmission means is provided to prevent the relative rotation of the first substrate with respect to the second substrate from being restricted. Means and the second optical transmission means,
The second substrate of the first substrate is separated by a gap, and the optical axis of the transmission light between the first optical transmission unit and the second optical transmission unit is at least part of the gap. The optical transmission device is characterized by being coincident with the rotation axis of relative rotation with respect to.

【0007】さらに、請求項2において、請求項1に記
載の光伝送装置であって、前記第1光伝送手段は、前記
第1基板上に設置された前記複数の発光素子、あるいは
前記少なくとも一つの発光素子と前記少なくとも一つの
受光素子、それぞれ一つずつに対して一本ずつ対応する
光ファイバの前記空隙側の端面を、前記回転軸を中心
に、それぞれの該光ファイバの端面が同心円状の層をな
すように束ねた第1多分岐光ファイバであり、前記第2
光伝送手段は、前記第1多分岐光ファイバに対して前記
空隙を隔てて配置され、前記固定基板上に設置された前
記複数の受光素子、あるいは前記少なくとも一つの受光
素子と前記少なくとも一つの発光素子、それぞれ一つず
つに対して一本ずつ対応する光ファイバの前記空隙側の
端面を、前記第1多分岐光ファイバの前記空隙側の端面
と相似な形状の、同心円状の層をなすように束ねた第2
多分岐光ファイバであって、前記第1多分岐光ファイバ
の同心円状の層と、前記第2多分岐光ファイバの同心円
状の層とは、前記第1多分岐光ファイバの前記第1基板
上の発光素子と対応する層から出射された光が、前記第
2多分岐光ファイバの前記第2基板上の受光素子と組み
合わされた層に入射するように、また、前記第2多分岐
光ファイバの前記第2基板上の発光素子と組み合わされ
た層から出射された光が、前記第1多分岐光ファイバの
前記第1基板上の受光素子に対応する層に入射するよう
に、それぞれ構成されており、前記空隙を挟んで対向す
る、前記第1多分岐光ファイバの中心と前記第2多分岐
光ファイバの中心とが、前記回転軸上に存在するように
構成されていることを特徴とする、光伝送装置を構成す
る。
Further, in claim 2, in the optical transmission device according to claim 1, the first optical transmission means includes the plurality of light emitting elements provided on the first substrate, or the at least one light emitting element. The two light-emitting elements and the at least one light-receiving element, the end faces on the gap side of the optical fibers corresponding one by one, the end faces of the respective optical fibers are concentric around the rotation axis. A first multi-branch optical fiber bundled so as to form a layer of
The optical transmission unit is disposed with the gap between the first multi-branch optical fiber and the plurality of light receiving elements provided on the fixed substrate, or the at least one light receiving element and the at least one light emitting element. The gap-side end face of the optical fiber corresponding to each of the elements, one by one, is formed as a concentric layer having a shape similar to the gap-side end face of the first multi-branch optical fiber. 2nd bundled in
A multi-branch optical fiber, wherein a concentric layer of the first multi-branch optical fiber and a concentric layer of the second multi-branch optical fiber are provided on the first substrate of the first multi-branch optical fiber The light emitted from the layer corresponding to the light-emitting element of the second multi-branch optical fiber is incident on the layer of the second multi-branch optical fiber combined with the light receiving element on the second substrate. And the light emitted from the layer combined with the light emitting element on the second substrate is incident on the layer of the first multi-branch optical fiber corresponding to the light receiving element on the first substrate. Wherein the center of the first multi-branch optical fiber and the center of the second multi-branch optical fiber opposing each other with the gap therebetween are configured to be present on the rotation axis. The optical transmission device.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】第1基板上に、複数の発光素子が
設置され、且つ、第2基板上に、複数の受光素子が設置
されているか、あるいは、第1基板上に、少なくとも一
つの発光素子と少なくとも一つの受光素子とが設置さ
れ、且つ、第2基板上に少なくとも一つの発光素子と少
なくとも一つの受光素子とが設置されており、第1基板
が、第2基板に対して相対的に回転する構成であって、
それぞれの発光素子と受光素子との間で光伝送を行うと
き、最も問題となるのは、ふたつの基板が相対的に回転
しているということにほかならない。そしてこのとき、
第1基板上にあって、第2基板上の点と常に不動の位置
関係を有するのは、第1基板の第2基板に対する相対的
な回転の回転軸と一致する点のみである。従って、安定
した光伝送を行うためには、第1基板上に設置された複
数の光素子と第2基板上に設置された複数の光素子との
間で光伝送を行うための伝送光を、第1基板の第2基板
に対する相対的な回転軸上、あるいはその近傍に集め、
光伝送を行うことが必要になる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Either a plurality of light emitting elements are provided on a first substrate and a plurality of light receiving elements are provided on a second substrate, or at least one light emitting element is provided on the first substrate. A light emitting element and at least one light receiving element are provided, and at least one light emitting element and at least one light receiving element are provided on the second substrate, and the first substrate is positioned relative to the second substrate. It is a configuration that rotates
When light transmission is performed between each light emitting element and each light receiving element, the most important problem is that the two substrates are relatively rotating. And at this time,
The only point on the first substrate that always has a fixed positional relationship with a point on the second substrate is a point that coincides with the rotation axis of the relative rotation of the first substrate with respect to the second substrate. Therefore, in order to perform stable optical transmission, transmission light for performing optical transmission between a plurality of optical elements provided on the first substrate and a plurality of optical elements provided on the second substrate is required. Gathering on or near the axis of rotation of the first substrate relative to the second substrate;
It is necessary to perform optical transmission.

【0009】このためには、第1基板側に、第1基板上
に設置された発光素子からの光を、第1基板の第2基板
に対する相対的な回転軸、あるいはその近傍に導き、ま
た、第1基板上に受光素子が設置されている場合は、該
回転軸付近において入射された光を、第1基板上に設置
された受光素子に導くための第1光伝送手段を、第1基
板上に固定して設ける必要がある。さらに、第2基板側
にも、第2基板上に発光素子が設置されている場合は、
第2基板上に設置された発光素子からの光を、第1基板
の第2基板に対する相対的な回転軸、あるいはその近傍
に対応する位置に導き、また、該回転軸上、あるいはそ
の近傍に対応する位置において入射された光を、第2基
板上に設置された受光素子に導くための第2光伝送手段
を設ける必要がある。
For this purpose, light from a light emitting element installed on the first substrate is guided to the first substrate side to the rotation axis of the first substrate relative to the second substrate or in the vicinity thereof. When the light receiving element is provided on the first substrate, the first light transmission means for guiding the light incident near the rotation axis to the light receiving element provided on the first substrate is provided by the first light transmitting means. It needs to be fixed on the substrate. Further, when a light emitting element is provided on the second substrate also on the second substrate side,
Light from the light-emitting element provided on the second substrate is guided to a position corresponding to the rotation axis of the first substrate relative to the second substrate or a position corresponding to the vicinity thereof, and is directed to the rotation axis or the vicinity thereof. It is necessary to provide a second optical transmission means for guiding the light incident at the corresponding position to the light receiving element provided on the second substrate.

【0010】そして、第1光伝送手段と第2光伝送手段
からなる光伝送手段が第1基板と第2基板との相対的な
回転を制限しないためには、第1光転送手段と第2光転
送手段とが空隙によって隔てられ、物理的には直接接触
していない必要がある。
[0010] In order for the optical transmission means comprising the first optical transmission means and the second optical transmission means not to limit the relative rotation between the first substrate and the second substrate, the first optical transmission means and the second optical transmission means are required. It is necessary that the light transfer means is separated from the air gap by a gap and is not in direct physical contact with the light transfer means.

【0011】さらに、第1基板と第2基板との相対的な
回転にともなって、第1光伝送手段が第2光伝送手段に
対して相対的に回転しても、第1光伝送手段と第2光伝
送手段との間で常に安定して伝送光の送受信が行えるた
めには、伝送光の光軸が、少なくとも空隙の一部におい
て、第1基板の第2基板に対する相対的な回転の回転軸
と、一致している必要がある。
Further, even if the first optical transmission means rotates relative to the second optical transmission means with the relative rotation of the first substrate and the second substrate, the first optical transmission means and In order to always transmit and receive transmission light stably to and from the second optical transmission means, the optical axis of the transmission light is required to rotate at least in part of the air gap relative to the rotation of the first substrate with respect to the second substrate. Must match the axis of rotation.

【0012】特に、第1光伝送手段の中心から出射され
る伝送光の光軸が、少なくとも第1光伝送手段から出射
された直後の位置において、第1基板の第2基板に対す
る相対的な回転の回転軸と一致していること、また、第
1光伝送手段の中心に入射する伝送光の光軸が、少なく
とも第1光伝送手段に入射する直前の位置において、第
1基板の第2基板に対する相対的な回転の回転軸と一致
していること、が望ましい。
In particular, the rotation of the first substrate relative to the second substrate at least at a position immediately after the optical axis of the transmission light emitted from the center of the first optical transmission means is emitted from the first optical transmission means. And the optical axis of the transmission light incident on the center of the first optical transmission means at least at a position immediately before entering the first optical transmission means. With the axis of rotation of the relative rotation with respect to.

【0013】このような構成により、複雑な機構を必要
とせずに、第1光伝送手段と第2光伝送手段との間で常
時安定した光伝送が可能な、小型で簡素な構成の光伝送
装置を構成することができる。
With such a configuration, an optical transmission having a small size and a simple configuration capable of always performing stable optical transmission between the first optical transmission means and the second optical transmission means without requiring a complicated mechanism. The device can be configured.

【0014】ここで述べた、第1光伝送手段に伝送光が
入射する直前、あるいは第1光伝送手段から伝送光が出
射された直後とは、第1光伝送手段の空隙側の端面と、
第2光伝送手段か、あるいは空隙に挿入された第1光伝
送手段の最も近傍に位置する光学素子の、第1光伝送手
段側の端面との間隔を指す。
[0014] The term "immediately before the transmission light is incident on the first optical transmission means" or "immediately after the transmission light is emitted from the first optical transmission means" as described herein means that the end face of the first optical transmission means on the air gap side,
It refers to the distance between the second optical transmission means or the optical element located closest to the first optical transmission means inserted into the gap and the end face on the first optical transmission means side.

【0015】このとき、空隙に挿入される光学素子とし
ては、例えば、第1光伝送手段の空隙側の端面と第2光
伝送手段の空隙側の端面との光に伝送効率を向上させる
ためのリレーレンズや、第1基板と第2基板とが、たと
えば互いに直交する平面上に配置されているなど、それ
ぞれが対向していないような場合、前記空隙において伝
送光の方向を偏向させるための、プリズムやミラーなど
が挙げられる。
At this time, as the optical element inserted into the gap, for example, the optical element for improving the transmission efficiency of the light between the gap-side end face of the first optical transmission means and the gap-side end face of the second optical transmission means is provided. When the relay lens or the first substrate and the second substrate are not opposed to each other, for example, are arranged on planes orthogonal to each other, in order to deflect the direction of the transmission light in the gap, Examples include a prism and a mirror.

【0016】以下、本発明の実施例について図面を参照
しつつ詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の実施例1の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【0018】実施例1では、Rを中心として、回転軸A
Xのまわりに、第2基板2に対して相対的に回転する第
1基板1上に、発光素子3と受光素子4とが1つずつ設
置されている。また、第2基板2上にも、発光素子5と
受光素子6とが1つずつ設置されている。
In the first embodiment, the rotation axis A
A light emitting element 3 and a light receiving element 4 are provided one by one on a first substrate 1 which rotates relatively to a second substrate 2 around X. Also, on the second substrate 2, one light emitting element 5 and one light receiving element 6 are provided.

【0019】また、第1基板1の側には、第1多分岐光
ファイバ7が固定されており、第1多分岐光ファイバ7
の外側の層には発光素子3が、第1多分岐光ファイバ7
の内側の層には受光素子4が対応する。
On the side of the first substrate 1, a first multi-branch optical fiber 7 is fixed.
The light emitting element 3 is provided on the outer layer of the first multi-branch optical fiber 7.
The light receiving element 4 corresponds to the layer inside.

【0020】そして、第2基板2の側には、第2多分岐
光ファイバ8が、空隙9を隔てて固定されており、第2
多分岐光ファイバ8の内側の層には発光素子5が、第2
多分岐光ファイバ8の外側の層には受光素子6が対応す
る。図1においては、第2基板2を透視した状態で図示
している。
On the second substrate 2 side, a second multi-branch optical fiber 8 is fixed with an air gap 9 therebetween.
The light emitting element 5 is provided on the inner layer of the multi-branch optical fiber 8 in the second layer.
The light receiving element 6 corresponds to the outer layer of the multi-branch optical fiber 8. FIG. 1 shows the second substrate 2 in a see-through state.

【0021】このとき、第1多分岐光ファイバ7の空隙
9側の端面と、第2多分岐光ファイバ8の空隙9側の端
面とは、回転軸AXに対して垂直に、近接して対向する
ように設置されており、第1多分岐光ファイバ7の中心
と、第2多分岐光ファイバ8の中心とは、回転軸AX上
にある。また、第1多分岐光ファイバ7の空隙9側の端
面と、第2多分岐光ファイバ8の空隙9側の端面とは、
同一の形状を有している。そしてこのとき、第1多分岐
光ファイバ7と第2多分岐光ファイバ8との間の伝送光
の光軸は、回転軸AXと一致している。
At this time, the end face of the first multi-branch optical fiber 7 on the side of the gap 9 and the end face of the second multi-branch optical fiber 8 on the side of the gap 9 are vertically opposed to and close to the rotation axis AX. The center of the first multi-branch optical fiber 7 and the center of the second multi-branch optical fiber 8 are on the rotation axis AX. The end face of the first multi-branch optical fiber 7 on the gap 9 side and the end face of the second multi-branch optical fiber 8 on the gap 9 side are as follows:
They have the same shape. At this time, the optical axis of the transmission light between the first multi-branch optical fiber 7 and the second multi-branch optical fiber 8 coincides with the rotation axis AX.

【0022】従って、第1基板1が回転していても、第
1多分岐光ファイバ7の空隙9側の端面と第2多分岐光
ファイバ8の空隙9側の端面との位置関係は全く変化せ
ず、第1多分岐光ファイバ7の外側の層から出射された
発光素子3からの伝送光は、第2多分岐光ファイバ8の
外側の層に入射し、受光素子6に導かれ、第2多分岐光
ファイバ8の内側の層から出射された発光素子5からの
伝送光は、第1多分岐光ファイバ7の内側の層に入射す
る。
Therefore, even when the first substrate 1 is rotating, the positional relationship between the end face of the first multi-branch optical fiber 7 on the gap 9 side and the end face of the second multi-branch optical fiber 8 on the gap 9 side is completely changed. Instead, the transmission light from the light emitting element 3 emitted from the layer outside the first multi-branch optical fiber 7 enters the layer outside the second multi-branch optical fiber 8, is guided to the light receiving element 6, and The transmission light from the light emitting element 5 emitted from the layer inside the two-branch optical fiber 8 enters the layer inside the first multi-branch optical fiber 7.

【0023】また、第1多分岐光ファイバ7及び第2多
分岐光ファイバ8において、それぞれの空隙側の端面に
おける外側の層と内側の層との境界部分を明瞭に区分す
るために、外側の層と内側の層との間に分離層を設けて
もよい。
Further, in the first multi-branch optical fiber 7 and the second multi-branch optical fiber 8, the outer side and the inner side of the gap-side end face are clearly separated from each other in order to clearly separate the boundary portions between the outer and inner layers. A separation layer may be provided between the layer and the inner layer.

【0024】このような構成により、第2基板に対して
相対的に回転する第1基板1上の発光素子3と第2基板
上の受光素子6と、あるいは第2基板上の発光素子5と
第2基板に対して相対的に回転する第1基板上の受光素
子4との間で、常時効率良く光伝送を行なうことが可能
となる。
With such a configuration, the light emitting element 3 on the first substrate 1 and the light receiving element 6 on the second substrate, or the light emitting element 5 on the second substrate, which rotate relative to the second substrate, Optical transmission can always be performed efficiently with the light receiving element 4 on the first substrate that rotates relatively to the second substrate.

【0025】また、本実施例においては、第1基板1上
の発光素子と受光素子と、第2基板2上の発光素子と受
光素子とは、それぞれ一つずつであるが、これらの発光
あるいは受光素子の数をさらに増やしたとしても、第1
多分岐光ファイバ及び第2多分岐光ファイバの分岐数
を、それぞれの発光あるいは受光素子の数に合わせて増
やすことで対応が可能である。
In this embodiment, the number of the light emitting element and the number of the light receiving element on the first substrate 1 and the number of the light emitting element and the light receiving element on the second substrate 2 are one each. Even if the number of light receiving elements is further increased,
This can be dealt with by increasing the number of branches of the multi-branch optical fiber and the second multi-branch optical fiber in accordance with the number of light emitting or light receiving elements.

【0026】次に、図2は、本発明の実施例2の構成図
である。
FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.

【0027】実施例2は、実施例1の構成を元に、それ
ぞれの光ファイバの発光または受光素子側に、光の伝送
効率を高めるためにコリメータレンズ10をそれぞれ追
加し、また、第1多分岐光ファイバ7と第2多分岐光フ
ァイバ8との間の光の伝送効率を高めるために、空隙9
にリレーレンズ11を追加したものである。このとき、
リレーレンズ11の光軸は、回転軸AXと一致してお
り、第1多分岐光ファイバの中心から出射された伝送光
の光軸は、回転軸AXと一致している。そして、第1多
分岐光ファイバ7の空隙9側の端面の中心と、第2多分
岐光ファイバ8の空隙9側の端面の中心とは、回転軸A
X上にあるように構成されている。
In the second embodiment, based on the configuration of the first embodiment, a collimator lens 10 is added to each light emitting or light receiving element side of each optical fiber in order to increase the light transmission efficiency. In order to improve the light transmission efficiency between the branch optical fiber 7 and the second multi-branch optical fiber 8, the air gap 9 is provided.
And a relay lens 11 is added to FIG. At this time,
The optical axis of the relay lens 11 matches the rotation axis AX, and the optical axis of the transmission light emitted from the center of the first multi-branch optical fiber matches the rotation axis AX. The center of the end face of the first multi-branch optical fiber 7 on the side of the gap 9 and the center of the end face of the second multi-branch optical fiber 8 on the side of the gap 9 correspond to the rotation axis A.
It is configured to be on X.

【0028】また、実施例2においては、リレーレンズ
11の倍率は等倍であり、第1多分岐光ファイバ7の空
隙9側の形状と、第2多分岐光ファイバの空隙9側の形
状とは同一である。しかし、リレーレンズ11の倍率を
等倍以外に設定した場合でも、第1多分岐光ファイバ7
の空隙9側の形状と、第2多分岐光ファイバの空隙9側
の形状とは、リレーレンズ11の倍率に合わせてお互い
が相似の形状を有していればよい。
In the second embodiment, the magnification of the relay lens 11 is the same, and the shape of the first multi-branch optical fiber 7 on the gap 9 side and the shape of the second multi-branch optical fiber on the gap 9 side are different. Are the same. However, even when the magnification of the relay lens 11 is set to a value other than the same magnification, the first multi-branch optical fiber 7
The shape on the side of the gap 9 and the shape on the side of the gap 9 of the second multi-branch optical fiber may be similar to each other in accordance with the magnification of the relay lens 11.

【0029】さらに、コリメートレンズ10、及びリレ
ーレンズ11としては、レンズアレイ、あるいはDOE
なども用いることができる。
Further, as the collimating lens 10 and the relay lens 11, a lens array or DOE
Etc. can also be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板上に
設置された、複数の、発光または受光素子と、該基板に
対して相対的に回転する基板上に設置された、複数の、
発光または受光素子との間で、常時確実に光の授受を行
うことが可能な、小型で簡素な構成の光伝送装置を構成
できる。
As described above, according to the present invention, a plurality of light-emitting or light-receiving elements provided on a substrate and a plurality of light-emitting or light-receiving elements provided on a substrate rotating relative to the substrate are provided. ,
An optical transmission device having a small and simple configuration capable of always reliably transmitting and receiving light to and from a light emitting or light receiving element can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 第1基板 2 第2基板 3 発光素子3 4 受光素子4 5 発光素子5 6 受光素子6 7 第1多分岐光ファイバ 8 第2多分岐光ファイバ 9 空隙 10 コリメートレンズ 11 リレーレンズ R 第1基板1の第2基板2に対する相対的な回転の
回転中心 AX 第1基板1の第2基板2に対する相対的な回転の
回転軸
[Description of Signs] 1 First substrate 2 Second substrate 3 Light emitting element 3 4 Light receiving element 4 5 Light emitting element 5 6 Light receiving element 6 7 First multi-branch optical fiber 8 Second multi-branch optical fiber 9 Air gap 10 Collimating lens 11 Relay Lens R Rotation center of relative rotation of first substrate 1 with respect to second substrate 2 AX Rotation axis of relative rotation of first substrate 1 with respect to second substrate 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1基板上に、複数の発光素子が設置さ
れ、且つ、第2基板上に、複数の受光素子が設置されて
いるか、あるいは、 前記第1基板上に、少なくとも一つの発光素子と少なく
とも一つの受光素子とが設置され、且つ、前記第2基板
上に少なくとも一つの発光素子と少なくとも一つの受光
素子とが設置されており、 前記第1基板が、前記第2基板に対して相対的に回転す
る構成であるとき、 前記第1基板上に設置された一つの発光素子から出射さ
れた伝送光が、前記第2基板上に設置された、該発光素
子に対応する一つの受光素子に入射するように、また、
前記第2基板上に前記少なくとも一つの発光素子が設置
されている場合には、該発光素子から出射された伝送光
が、前記第1基板上に設置された、該発光素子に対応す
る一つの受光素子に入射するように、それぞれの前記発
光素子と、それぞれの前記受光素子との間で光を授受す
るための光伝送手段を有し、 前記光伝送手段は、前記第1基板側に固定された第1光
伝送手段と、前記第2基板側に固定された第2光伝送手
段とによって構成され、 前記第1基板の前記第2基板に対する相対的な回転が制
限されるのを防ぐために、前記第1光伝送手段と前記第
2光伝送手段とは、空隙によって隔てられており、 且つ、 前記第1光伝送手段と前記第2光伝送手段との間の伝送
光の光軸が、前記空隙の少なくとも一部において、前記
第1基板の前記第2基板に対する相対的な回転の回転軸
と一致していることを特徴とする光伝送装置。
1. A plurality of light emitting elements are provided on a first substrate, and a plurality of light receiving elements are provided on a second substrate, or at least one light emitting element is provided on the first substrate. An element and at least one light receiving element are provided, and at least one light emitting element and at least one light receiving element are provided on the second substrate, wherein the first substrate is provided with respect to the second substrate. When it is configured to rotate relatively, the transmission light emitted from one light emitting element installed on the first substrate, one light emitting element corresponding to the light emitting element installed on the second substrate So that it is incident on the light receiving element,
When the at least one light emitting element is provided on the second substrate, the transmission light emitted from the light emitting element is provided on the first substrate, and one of the light emitting elements corresponding to the light emitting element is provided on the first substrate. A light transmitting unit for transmitting and receiving light between each of the light emitting elements and each of the light receiving elements so as to be incident on a light receiving element; and the light transmitting means is fixed to the first substrate side. And a second optical transmission means fixed to the second substrate side, in order to prevent the relative rotation of the first substrate with respect to the second substrate from being restricted. The first optical transmission means and the second optical transmission means are separated by a gap, and the optical axis of the transmission light between the first optical transmission means and the second optical transmission means, In at least a part of the gap, the first substrate An optical transmission device, wherein the optical transmission device coincides with a rotation axis of relative rotation with respect to the second substrate.
【請求項2】前記第1光伝送手段は、前記第1基板上に
設置された前記複数の発光素子、あるいは前記少なくと
も一つの発光素子と前記少なくとも一つの受光素子、そ
れぞれ一つずつに対して一本ずつ対応する光ファイバの
前記空隙側の端面を、前記回転軸を中心に、それぞれの
該光ファイバの端面が同心円状の層をなすように束ねた
第1多分岐光ファイバであり、 前記第2光伝送手段は、前記第1多分岐光ファイバに対
して前記空隙を隔てて配置され、前記第1基板上に設置
された前記複数の受光素子、あるいは前記少なくとも一
つの受光素子と前記少なくとも一つの発光素子、それぞ
れ一つずつに対して一本ずつ対応する光ファイバの前記
空隙側の端面を、前記第1多分岐光ファイバの前記空隙
側の端面と相似な形状の、同心円状の層をなすように束
ねた第2多分岐光ファイバであって、 前記第1多分岐光ファイバの同心円状の層と、前記第2
多分岐光ファイバの同心円状の層とは、前記第1多分岐
光ファイバの前記第1基板上の発光素子と対応する層か
ら出射された光が、前記第2多分岐光ファイバの前記第
2基板上の受光素子と組み合わされた層に入射するよう
に、また、前記第2多分岐光ファイバの前記第2基板上
の発光素子と組み合わされた層から出射された光が、前
記第1多分岐光ファイバの前記第1基板上の受光素子に
対応する層に入射するように、それぞれ構成されてお
り、 前記空隙を挟んで対向する、前記第1多分岐光ファイバ
の中心と前記第2多分岐光ファイバの中心とが、前記回
転軸上に存在するように構成されていることを特徴とす
る、請求項1に記載の光伝送装置。
2. The light transmitting device according to claim 1, wherein the first light transmitting unit is provided for each of the plurality of light emitting elements provided on the first substrate, or each of the at least one light emitting element and the at least one light receiving element. A first multi-branch optical fiber in which the end faces on the gap side of the corresponding optical fibers are bundled such that the end faces of the respective optical fibers form a concentric layer around the rotation axis; The second optical transmission means is disposed with the gap between the first multi-branch optical fiber and the plurality of light receiving elements provided on the first substrate, or the at least one light receiving element and the at least one light receiving element. One light-emitting element, the gap-side end face of the optical fiber corresponding to each one of the light-emitting elements, a concentric layer having a shape similar to the gap-side end face of the first multi-branch optical fiber. To A second multi-branch optical fiber bundled to form a concentric layer of the first multi-branch optical fiber;
The concentric layer of the multi-branch optical fiber means that the light emitted from the layer corresponding to the light emitting element on the first substrate of the first multi-branch optical fiber is the second light of the second multi-branch optical fiber. The light emitted from the layer of the second multi-branch optical fiber combined with the light emitting element on the second substrate is incident on the layer combined with the light receiving element on the substrate. The center of the first multi-branch optical fiber and the second multi-branch optical fiber are respectively configured so as to be incident on a layer corresponding to a light receiving element on the first substrate of the branch optical fiber, and face each other across the gap. The optical transmission device according to claim 1, wherein a center of the branch optical fiber is configured to exist on the rotation axis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101344599B1 (en) * 2009-08-31 2013-12-26 학교법인 츄부대학 Optical rotary joint

Cited By (2)

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KR101344599B1 (en) * 2009-08-31 2013-12-26 학교법인 츄부대학 Optical rotary joint
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