JP2006108338A - Contactless connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データの送受信を非接触で行う非接触コネクタに関する。詳しくは、回転軸と略平行に光路を構成した非接触コネクタに関する。 The present invention relates to a non-contact connector that performs non-contact transmission / reception of data. Specifically, the present invention relates to a non-contact connector in which an optical path is configured substantially parallel to a rotation axis.
従来から、回転側と固定側との間でデータの送受信が行われていた。例えば、回転可能なカメラからの映像信号等を固定側の信号処理部に送信する、などである。この場合に、カメラからの映像信号を固定側に送信するために、カメラと信号処理部との間に直接配線を接続してデータの送受信を行っていた。ところが昨今、配線の無線化技術の進展により、直接配線を接続しなくても、回転側と固定側の間でデータの送受信を行うことができるようになった。 Conventionally, data has been transmitted and received between the rotating side and the fixed side. For example, a video signal or the like from a rotatable camera is transmitted to a fixed-side signal processing unit. In this case, in order to transmit a video signal from the camera to the fixed side, data is transmitted / received by connecting a wire directly between the camera and the signal processing unit. Recently, however, with the development of wireless wiring technology, it has become possible to send and receive data between the rotating side and the fixed side without directly connecting the wiring.
しかし、回転側から固定側に無線でデータを送信するときに、固定側から回転側への非接触による電力供給が困難であるという問題点があった。 However, when wirelessly transmitting data from the rotation side to the fixed side, there is a problem that it is difficult to supply power by non-contact from the fixed side to the rotation side.
このため、従来では、円盤状の回転体上部に発光素子と、この発光素子と対向する位置に固定体の受光素子とを複数設け、データの送受信を非接触で行うとともに、回転側と固定側との間で回転トランスを構成して、固定側から回転側に非接触による給電を実現させていた(例えば、以下の特許文献1)。
しかしながら、特開2002−75760号では、データの通信速度が高速化すると必ずしも回転体の発光素子から固定体の受光素子にすべてのデータを送信できるとは限らなかった。すなわち、特開2002−75760号では、回転体の回転に伴い光素子間の非接触による光接続が途切れてしまうため、発光素子からの光路を他の受光素子に光路を切り換えるようにしている。このような切り換え方式では、データの通信速度が高速化すると、光路を切り換えるための処理時間よりも早くデータが伝送される場合もあるため、通信の連続性を確保することができなかった。 However, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-75760, when the data communication speed is increased, not all data can be transmitted from the light emitting element of the rotating body to the light receiving element of the fixed body. That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-75760, optical connection due to non-contact between optical elements is interrupted along with the rotation of the rotating body, so that the optical path from the light emitting element is switched to another light receiving element. In such a switching method, if the data communication speed is increased, data may be transmitted earlier than the processing time for switching the optical path, so that continuity of communication cannot be ensured.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものでその目的は、通信の連続性を確保した非接触コネクタを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a non-contact connector that ensures continuity of communication.
上記目的を達成するために本発明は、回転軸のまわりを回転する回転体に配置された回転側光素子と、前記回転側光素子と対向する位置で固定体に配置された固定側光素子と、から構成され、前記回転側光素子と前記固定側光素子との間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、前記回転側光素子は前記回転軸と直交する前記回転体の円盤面上に配置され、前記固定側光素子は前記回転軸に沿って配置され、前記固定体には、前記回転側光素子又は前記固定側光素子から発光された光を反射する反射部を備えることを特徴としている。これにより、例えば、回転側光素子がどの位置にあっても回転側光素子から発光された光の光路は反射部で反射されて固定側光素子に向かうため切断のない光路を実現でき、通信の連続性を確保した非接触コネクタを提供することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating side optical element disposed on a rotating body that rotates around a rotating shaft, and a fixed side optical element disposed on a fixed body at a position facing the rotating side optical element. A non-contact connector configured to transmit and receive data in a non-contact manner between the rotation-side optical element and the fixed-side optical element, wherein the rotation-side optical element is orthogonal to the rotation axis. The fixed side optical element is arranged along the rotation axis, and the fixed body reflects the light emitted from the rotary side optical element or the fixed side optical element. It is characterized by comprising a part. As a result, for example, the optical path of light emitted from the rotation-side optical element is reflected by the reflecting portion and travels toward the fixed-side optical element regardless of the position of the rotation-side optical element. Thus, it is possible to provide a non-contact connector that ensures the continuity.
また、本発明は上記非接触コネクタにおいて、前記回転側光素子からの光路又は前記回転側光素子への光路は前記回転軸と略平行に形成される、ことを特徴としている。これにより、例えば、回転軸と平行に形成された光路が反射部で反射されて固定側光素子に向かうことになり、切断のない光路を実現することができる。 In the non-contact connector according to the present invention, an optical path from the rotation side optical element or an optical path to the rotation side optical element is formed substantially parallel to the rotation axis. Thereby, for example, the optical path formed in parallel with the rotation axis is reflected by the reflecting portion and travels toward the fixed-side optical element, and an optical path without cutting can be realized.
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記回転側光素子は前記回転体の円盤面上の複数の異なる円周上にそれぞれ配置され、前記固定側光素子は前記回転側光素子からの切断のない光路を形成するよう前記回転軸上に複数個配置される、ことを特徴としている。これにより、例えば、複数の回転側光素子及び固定側光素子により多チャンネルのデータの送受信を行うことができる。 Furthermore, the present invention provides the contactless connector, wherein the rotation-side optical element is disposed on a plurality of different circumferences on the disk surface of the rotating body, and the fixed-side optical element is disconnected from the rotation-side optical element. A plurality of optical paths are arranged on the rotating shaft so as to form an optical path having no gap. Thereby, for example, multi-channel data can be transmitted and received by a plurality of rotation-side optical elements and fixed-side optical elements.
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、前記回転体の同一円周上に回転側発光素子と回転側受光素子とが混合して配置され、前記回転側発光素子からの光を受光する固定側受光素子と前記回転側受光素子に光を発光する固定側発光素子とが前記回転軸上に混合して配置される、ことを特徴としている。これにより、例えば、発光素子と受光素子とが混合して回転体と固定体とに配置されているため、双方向の通信によるデータの送受信を行うことができる。 Furthermore, the present invention provides the above non-contact connector, wherein a rotating side light emitting element and a rotating side light receiving element are mixed and arranged on the same circumference of the rotating body, and receive light from the rotating side light emitting element. A light-receiving element and a fixed-side light-emitting element that emits light to the rotation-side light-receiving element are mixed and arranged on the rotation axis. Thereby, for example, since the light emitting element and the light receiving element are mixed and arranged on the rotating body and the fixed body, data can be transmitted and received by bidirectional communication.
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、前記回転体の任意の円周上に回転側発光素子又は回転側受光素子が配置されるとともに前記回転軸上にそれぞれ固定側受光素子又は固定側発光素子が配置され、前記任意の円周とは異なる円周上に回転側受光素子又は回転側発光素子が配置されるとともに前記回転軸上にそれぞれ固定側発光素子又は固定側受光素子が配置される、ことを特徴としている。これにより、例えば、異なる円周上に回転側発光素子、回転側受光素子とが配置されているので、双方向かつ多チャンネルのデータの送受信を行うことができる。 Furthermore, the present invention provides the above-described non-contact connector, wherein a rotation-side light-emitting element or a rotation-side light-receiving element is disposed on an arbitrary circumference of the rotating body, and a fixed-side light-receiving element or a fixed-side light-emitting element is disposed on the rotation axis Are arranged, a rotation side light receiving element or a rotation side light emitting element is arranged on a circumference different from the arbitrary circumference, and a fixed side light emitting element or a fixed side light receiving element is arranged on the rotation axis, respectively. It is characterized by that. Thereby, for example, since the rotation side light emitting element and the rotation side light receiving element are arranged on different circumferences, bidirectional and multi-channel data can be transmitted and received.
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、固定側受光素子又は回転側受光素子から出力されたデータが入力され当該データがどの発光素子からの入力データであるかを識別して識別された発光素子をあらかじめ要求した出力に切り換える切り換え手段を備える、ことを特徴としている。これにより、例えば、任意の出力段に入力データを出力させることができる。 Furthermore, the present invention provides the light emitting element identified by identifying the light emitting element from which the data output from the fixed side light receiving element or the rotation side light receiving element is input and the data is the input data in the non-contact connector. Is provided with switching means for switching to the output requested in advance. Thereby, for example, input data can be output to an arbitrary output stage.
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、前記回転体及び前記固定体のそれぞれにトランスコアとトランス巻線とから構成された回転トランスを備える、ことを特徴としている。これにより、例えば、固定体と回転体とで非接触により給電を行うことが可能となる。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the above non-contact connector, each of the rotating body and the fixed body includes a rotating transformer composed of a transformer core and a transformer winding. Thereby, for example, it is possible to perform power supply in a non-contact manner between the fixed body and the rotating body.
本発明による非接触コネクタは、回転体の円盤面上の回転側光素子と、回転軸上に設けられた固定側光素子と、回転側光素子又は固定側光素子から発光された光を反射する反射部とを備えているので、回転側光素子又は固定側光素子から発光された光の光路は切断のない光路となり、通信の連続性を確保した非接触コネクタを提供することができる。 A non-contact connector according to the present invention reflects a rotation side optical element on a disk surface of a rotating body, a fixed side optical element provided on a rotation axis, and light emitted from the rotation side optical element or the fixed side optical element. Therefore, the optical path of the light emitted from the rotation-side optical element or the fixed-side optical element is an unbroken optical path, and a non-contact connector that ensures continuity of communication can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される非接触コネクタ10の一例である。回転軸4を含む平面での断面図を示す。この図1に示すように本非接触コネクタ10は、全体として回転体1と固定体2とから構成される。
FIG. 1 is an example of a
回転体1は、回転側電気回路部11と、回転側保持部12と、回転側光素子13と、回転側トランス巻線14と、回転側トランスコア15、及び中空部7とから構成される。
The rotating
回転側電気回路部11は回転体1の上部に設けられ、各種データ処理を行う。例えば、回転体1に撮像用のカメラを搭載したターンテーブルの回転部が取り付けられているとき、カメラからの映像信号等が入力され、後述する回転側光素子13を発光させるための電気信号を出力する。
The rotation-side
回転側保持部12は、回転側電気回路部11の下部に位置し、回転側電気回路部11を保持する。
The rotation-
回転側光素子13は、回転軸4に直交する回転体1の円盤面上に位置する。図1では、回転側電気回路部11の上部に位置する。この回転側光素子13は、回転側電気回路部11と接続され、回転電気回路部11からの電気信号に基づいて発光することで、非接触で固定側光素子23にデータを送信する。
The rotation side
回転側トランス巻線14は、回転側保持部12の下部にあって、回転体1の外周の凹部に位置する。電磁誘導作用により固定体2からの電力が供給され、この回転側トランス巻線14により回転体1の各部への電力を供給することができる。
The rotation-side transformer winding 14 is located in the lower part of the rotation-
回転側トランスコア15は、回転側トランス巻線14を取り囲むようにその断面がコ字状に形成される。回転側トランスコア15は、その凹部に回転側トランス巻線14を収納し固定体2との間で回転トランスを形成する。固定体2との間における非接触による給電については後述する。なお、上述した回転側保持部12はこの回転側トランスコア15の一部である。
The
中空部7は、回転軸4を中心に中空構造となっており、図示しない本体装置の回転シャフトに取り付けられるようになっている。これにより、本非接触コネクタ10を本体装置に取り付けることができ、例えば中空部7を介して本体装置から空気や油を図面上上下方向に流すことができる。
The
次に固定体2について説明する。固定体2は、図1に示すように、固定側電気回路部21と、固定側保持部22と、固定側光素子23と、固定側トランス巻線24と、固定側トランスコア25、及び反射構造27とから構成される。
Next, the
固定側電気回路部21は、固定体2の円盤上部に設けられている。固定側電気回路部21は、固定側光素子23と接続され、回転側光素子13との間で非接触により受信したデータを処理して固定体2に接続された外部装置に出力する。
The fixed-side
固定側保持部22は、固定側電気回路部21の下部に位置し、固定側電気回路部21を保持する。
The fixed
固定側光素子23は、回転軸4上に沿って設けられている。回転側光素子13から発光された光を非接触により受光して、受光したデータを固定側電気回路部21に出力する。この際に、固定側光素子23は、回転側光素子13からの光を、反射面30を介して受光する。その詳細は後述する。
The fixed side
固定側トランス巻線24は、回転側トランス巻線14と対向する位置にあって、固定体2の内周側に位置する。固定側トランス巻線24は、固定体2に接続された外部装置から電力が供給される。
The fixed-side transformer winding 24 is located on the inner peripheral side of the fixed
固定側トランスコア25は、固定側トランス巻線24を取り囲むようにその断面がコ字状に形成される。固定側トランスコア25はその凹部に固定側トランス巻線24を収納し、回転体1との間で回転トランスを形成する。なお、固定側保持部22はこの固定側トランスコア25の一部である。
The fixed-
反射構造27は、図1に示すように、固定側光素子23を回転軸4上で保持するための皿状円盤構造28と、皿状円盤構造28上にあって回転側光素子13から発光された光を透過するための透過窓29と、回転側光素子13から発光された光の光路を固定側光素子23に向けるための反射面30とから構成される。
As shown in FIG. 1, the
皿状円盤構造28は、反射構造27内部において皿状に形成され、反射面30と接続される。そして皿状円盤構造28の一部に、透明なプラスチック材、例えば透明なポリカーボネートで構成された透過窓29が設けられている。もちろん、この透過窓29は回転側光素子13から発光された光を透過できればどのような素材でもよい。また、反射面30は回転側光素子13からの光を反射できるよう鏡で構成され、皿状円盤構造28を覆うように円錐台形状に形成される。この反射面30も反射率の高い素材であれば鏡以外の素材でもよい。
The dish-shaped
更に、本非接触コネクタ10は、回転体1の回転動作を滑らかにするための転動体31を備える。転動体31は、回転体1と固定体2との間隙に位置する。回転体1及び固定体2はこの転動体31の回転動作を滑らかにするためにそれぞれ内輪及び外輪とを備える。この転動体31と内輪、及び外輪とにより軸受け5が構成される。
Further, the
次に、本発明の特徴部分である反射構造27を用いた回転側光素子13からの光路について図2を参照して説明する。回転体1に設けられた回転側光素子13は回転側電気回路部11からのデータに基づいて発光し、この図2に示すよう回転軸4と略平行に光路が形成される。光路は皿状円盤構造28に向けて形成されるが皿状円盤構造28の一部が透過窓29で構成されているため、その光は透過窓29を透過する。そして、その光路は反射面30で反射されて固定側光素子23に向かう。
Next, the optical path from the rotation side
このように回転軸4と略平行に、或いは回転体1の高さ方向に向けて光路を構成し、反射面30を用いてその光路を固定側光素子23に変更させることで、非接触によるデータの送受信を行うことができる。ここで、回転体1の回転により回転側光素子13も図2に示す位置から移動することになるが、その光路は、高さ方向に向けて形成され反射面30の同一円周上で常に反射されるため同じ固定側光素子23に向かうことになる。すなわち、回転体1の回転によっても切断のない光路が形成される。従って、光路が異なる固定側光素子23に切り換わることがなく、ある回転側光素子13から発光された光は常に同じ固定側光素子23で受光できるため、データの通信速度が高速化しても通信の連続性を確保することができる。なお、図2で回転軸4上に位置する回転側光素子13は反射面30に光路が向かわず、直接固定側光素子23に光路が向かうことになる。
In this way, by configuring the optical path substantially parallel to the
ここで、回転側光素子13の位置を変えると固定側光素子23に光路が向かわない場合もある。また、反射面30の角度を変えると光路が固定側光素子23に向かわない場合も考えられる。かかる場合、例えば、本非接触コネクタ10を設計するときに反射面30の角度を固定にしある回転側光素子13から常にある固定側光素子23に光路が向かうよう光素子13、23の位置を決定するようにすればよい。
Here, if the position of the rotation side
また、図2に示すように回転体1の任意の円周上に1個の回転側光素子13を配置した複数の同心円周を設け、さらに各回転側光素子13と切断のない光路を構成するために固定体2にも対応した複数の固定側光素子23を設けることもできる。この場合には、1組の回転側光素子13と固定側光素子23とで1チャンネル分のデータの送受信を行うものとすると、複数組の光素子13、23を設けることで多チャンネルのデータの送受信を行うことになる。
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of concentric circumferences in which one rotation-side
このように回転体1の回転側光素子13は、同一円周上であればどの位置に配置されていてもよい。この回転側光素子13の設置位置の任意特性を利用すれば、いわゆるブラインドメーティング機能を備えた非接触コネクタ10を実現できる。
Thus, the rotation side
図1に示した非接触コネクタ10は、上述したように本体装置の中空部7を介して回転シャフトに取り付ける構造であるが、ブラインドメーティング機能を持った非接触コネクタ10は、図1に示す構成から軸受け5を取り外した構造である。
The
ブラインドメーティング機能は回転体1と固定体2との嵌合が目視操作無しに可能な機能である。この構造の非接触コネクタ10は、回転体1と固定体2とが分離された状態から、回転体1を固定体2に向けて回転軸4に平行に回転側トランスコア15と固定側トランスコア25とが対向する位置まで移動させ、回転体1と固定体2とを嵌合させて使用される。この嵌合操作の後には、上述したように回転側光素子13は同一円周上であればどこの位置にあっても回転体1と固定体2との間の光路が構成されるので、固定体2の特定の回転角度位置に回転体1を設定する必要のないブラインドメーティング機能が実現される。
The blind mating function is a function that allows the
上述の例は、回転側光素子13から固定側光素子23への光路について説明した。このとき、回転側光素子13は発光素子、固定側光素子23は受光素子として機能する。次に、固定側光素子23から回転側光素子13に光路を構成したときの例について図3を用いて説明する。この場合は、固定側光素子23が発光素子、回転側光素子13が受光素子として機能する。
In the above example, the optical path from the rotation side
図3に示すように固定側光素子23から回転側光素子13への光路を構成するために、さらに反射構造27内にコーン状反射鏡32を備える。この反射鏡32は、回転軸4上に沿って回転体1に向かう方向に除々にその半径が小さくなるよう構成され、反射構造27の天井部分に接続される。コーン状反射鏡32以外の構成は図2等と全く同様である。
As shown in FIG. 3, a cone-shaped reflecting
固定側光素子23から発光された光はコーン状反射鏡32に向けて光路が構成され、反射鏡32で反射され反射面30にその光路が変わる。そして、その光路は反射面30でさらに反射され回転側光素子13に向かう。従って、図2に示す例と反対の光路が形成されて、非接触によるデータの送受信を行うことができる。また、回転体1の同一円周上に常に光路が向かうためこの位置に回転側光素子13が位置していれば、切断のない光路を形成して通信の連続性を確保することができる。
The light emitted from the fixed-side
この場合も図2の場合と同様に、設計段階でコーン状反射鏡32の角度等を考慮して固定側光素子23や回転側光素子13の位置を決定すればよいことになる。
In this case as well, as in the case of FIG. 2, the positions of the fixed-side
次に、図4を参照して回転側光素子13と固定側光素子23との間で双方向のデータの送受信を行う場合について説明する。
Next, a case where bidirectional data transmission / reception is performed between the rotation-side
回転体1には同一円周上に回転側受光素子131と回転側発光素子132とを備える。また、固定体2には回転軸4上であって皿状円盤構造28の上部に固定側発光素子231、下部に固定側受光素子232を備える。回転側発光素子132は所定の角度を持って発光されるように設けられ、また、固定側発光素子231も同様に所定の角度を持たせている。
The
回転側発光素子132から発光された光は回転軸4と平行に配置された反射面30に向けて光路が形成され、反射面30によって反射されてその光路は固定側受光素子232へ向かうことになる。これにより、回転側発光素子132から固定側受光素子232に非接触によるデータの送受信を行うことができる。このとき、光路は反射面30の同一円周上で反射するため常に固定側受光素子232に向かうことになり、回転側発光素子132の回転によっても光路が切断されないことになる。一方、固定側発光素子231から発光された光は、円錐台形状に形成された反射面30で反射されて回転側受光素子131に向かうことになる。この場合も、非接触によるデータの送受信を行うことができる。
The light emitted from the rotation-side light emitting element 132 forms an optical path toward the
したがって、回転体1の同一円周上に回転側発光素子132、回転側受光素子131を混合して配置させ、それぞれ異なる反射面30を経由して固定側発光素子231、固定側受光素子232を共に用いてデータの送受信を行うようにしたので、回転体1と固定体2との間で双方向通信によるデータの送受信が可能となる。
Therefore, the rotating side light emitting element 132 and the rotating side light receiving element 131 are mixed and arranged on the same circumference of the
図4の例では、回転体1の1つの円周上に回転側受光素子131と回転側発光素子132とを設けているが、さらに複数の円周上に素子131、132を設けることで双方向かつ多チャンネルの非接触コネクタ10を実現することができる。また、同一円周上に回転側発光素子132、この回転側発光素子132が配置された円周とは異なる円周上に回転側受光素子131、さらにこれらの円周とは異なる円周上にさらに回転側発光素子132と、円周単位で発光素子132、受光素子131を設けてもよい。いずれの場合も、双方向で多チャンネルの送受信を行うことができる。
In the example of FIG. 4, the rotation-side light receiving element 131 and the rotation-side light emitting element 132 are provided on one circumference of the
次に、図5を用いて固定体2から回転体1への非接触による電力供給について説明する。上述したように、回転体1の回転側トランスコア15の胴体部分には回転側トランス巻線14が巻きつけられ、また、固定体2の固定側トランスコア25の胴体部分には固定側トランス巻線24が巻きつけられている。かかる状態で、固定側トランス巻線24に本体装置からの電源電流を流すことで、固定側トランスコア25の周囲に磁界が発生する。回転体1の回転動作により、磁界が発生した固定側トランスコア25と対向する位置に回転側トランスコア15が位置すると磁気回路が構成され、その胴体部分に巻き付けられた回転側トランス巻線14に電流が発生する(いわゆる、電磁誘導の法則)。これにより、回転体1の各部に電力が供給され、例えば回転側電気回路部11が駆動されて回転側光素子13が発光することになる。なお、固定体2の固定側電気回路部21は、直接本体装置からの電力が供給される。
Next, non-contact power supply from the fixed
次に、図6を用いて回転側電気回路部11と固定側電気回路部21の詳細について説明する。この図では4つのチャンネルのデータ(それぞれ、CH.1〜CH.4)の送受信を行う場合の例を示している。
Next, details of the rotation-side
図6に示すように回転側電気回路部11は、4つのインターフェース(I/F)回路111〜114と、4つの駆動回路115〜118とから構成される。
As shown in FIG. 6, the rotation-side
各I/F回路111〜114は、回転体1と接続された本体装置から供給されるデータ(CH.1〜CH.4)が入力され、回転側電気回路部11内で処理できるデータに変換する。図4の例では4つのチャンネルのデータを送受信するため、チャンネルごとにそれぞれI/F回路111〜114(全部で4個)が設けられている。
Each of the I /
駆動回路115〜118は、回転側光素子13を駆動させるための駆動データを発生する回路であって、I/F回路111〜114から出力されたデータが入力されて、そのデータに対応するように駆動データを発生させる。この駆動回路115〜118も入力されるチャンネル数に対応した個数分存在する(本実施例では全部で4個)。生成された駆動データは各回転側光素子133〜136にそれぞれ供給される。
The
次に、回転側光素子133〜136は、それぞれの駆動回路115〜118から供給された駆動データに基づいて光電変換等により駆動データに対応した光を発光する。この例の場合、回転側光素子133〜136は発光素子であり、入力チャンネル数に対応した個数の素子から構成される(本実施例では4個)。この場合に、回転側光素子133〜136は回転体1の異なる円周上にそれぞれ配置される。
Next, the rotation side
固定側光素子233〜236は、上述したように切断のない光路を構成するために、回転軸4上に設けられている。図4の場合は、4個の固定側光素子233〜236から構成されている。なお、本例の場合、固定側光素子233〜236は、受光素子として機能する。
The fixed-side
固定側電気回路部21は、図6に示すように、各固定側光素子233〜236と各々接続される受信回路2111〜2114と、スイッチング回路2120と、インターフェース(I/F)回路2121〜2124とから構成される。
As shown in FIG. 6, the fixed-side
受信回路2111〜2114は、スイッチング回路2120とも接続され、固定側光素子233〜236からの受光信号がそれぞれ入力される。受信回路2111〜2114は、この受光信号を固定側電気回路部21内で処理できるデータに変換してスイッチング回路2120に出力する。この例の場合、4つの光素子233〜236があるので受信回路2111〜2114もこの素子に対応し4個ある。
The receiving
スイッチング回路2120は、各受信回路2111〜2114からのデータが入力されて、所定の出力ポートに供給するように入力データを切り換えるためのものである。切り換えは、例えば、本体装置や外部装置からの制御信号に基づいて行われる。通常時は、受信回路2111からのデータをI/F2121に出力し、受信回路2112からのデータをI/F2122に出力し、受信回路2113からのデータをI/F2123、受信回路2114からのデータをI/F2124に出力するよう切り換える。例えば、I/F2121から出力されるデータを受信回路2114からのデータに切り換えたいときに、スイッチング回路2120に制御信号を入力させることで、かかる切り換えが行われる。
The
このように構成された各電気回路部11、21を含めた動作の例について、図7を用いて説明する。
An example of the operation including the
まず、固定体2に接続された外部装置に電源が投入されると、適当なタイミングで固定側電気回路部21に電源が供給される。また、回転体1に接続された本体装置の駆動により回転体1は回転駆動する。例えば本体装置が360°回転可能なターンテーブルであれば、その上のカメラ自体が回転されて、ターンテーブルに接続された回転体1も回転する。さらに、固定側トランス巻線24にも電力が供給される。この巻線24に電流が供給されることで、上述したように磁界が発生し、回転体1の回転側トランス巻線14に電力が供給される。これにより、回転側光素子13を駆動することができる。そして、本体装置上のカメラから回転体1に映像データが供給されると、上述した図6に示すように回転側電気回路部11にこの映像データが入力される。データの例を図7に示す。
First, when power is turned on to an external device connected to the fixed
図7の例では、チャンネル1(CH.1)とチャンネル3(CH.3)にそれぞれ異なるデータ(例えばそれぞれ映像と音声のデータ)が入力される例である。また、チャンネル2(CH.2)とチャンネル4(CH.4)にはそれぞれチャンネル1とチャンネル3のデータに対する同期のためのクロックデータが入力される。このようにチャンネルごとに異なるデータが生成されて本非接触コネクタ10に入力されることになる。なお、このようなデータの生成とチャンネルごとのデータの切り分けは、本体装置の図示しない処理回路で行われるものとしている。
In the example of FIG. 7, different data (for example, video and audio data, respectively) is input to channel 1 (CH.1) and channel 3 (CH.3). Also, clock data for synchronization with the data of
図7に示すデータの符号化により各チャンネルのデータを識別することができる。すなわち、各チャンネルのデータの先頭にチャンネル識別のためのデータを挿入して発光素子133〜136から発光させることで、固定体2のスイッチング回路2120は入力されたチャンネルのデータを識別することが可能となるので、入力されたいずれかのチャンネルのデータが所望の出力段に出力されるよう、切り換えることが可能となる。
The data of each channel can be identified by the data encoding shown in FIG. That is, by inserting data for channel identification at the head of each channel data and causing the
すなわち、図7に示すように、各チャンネルの各データの先頭に2ビットの識別符号が付加されて、発光素子133〜136から発光した光を、受光素子233〜236により受光する。そして、受信回路2111〜2114を介してスイッチング回路2120に入力されたデータは、この識別符号により受信したデータがどのチャンネルのデータであるかを識別することが可能となり、あらかじめ組み込まれた論理に応じた入出力関係が得られる。
That is, as shown in FIG. 7, a 2-bit identification code is added to the head of each data of each channel, and light emitted from the
例えば、図7に示すように識別符号が“00”のときは1チャンネル目のデータ、“01”のときは2チャンネル目のデータ、“10”のときは3チャンネル目のデータ、“11”のときは4チャンネル目のデータとしてデータの先頭に付加されていれば、スイッチング回路2120は、識別符号が“00”のときは1チャンネル目のデータとしてその出力をI/F2121に出力するように入力データを切り換えることになる。同様に2チャンネル目はI/F2122、3チャンネル目はI/F2123、4チャンネル目はI/F2124に出力するようにしておく。なお、この例においてこの識別符号は、図7に示すように1クロック分のデータの先頭に付加する。
For example, as shown in FIG. 7, when the identification code is “00”, the data of the first channel, when the identification code is “01”, the data of the second channel, when “10”, the data of the third channel, “11” In this case, if the data is added to the head of the data as the fourth channel data, the
また、このようなチャンネルの識別符号化は、固定体2に接続された本体装置の図示しないデータ処理回路で行われてもよいし、回転側電気回路11の駆動回路115〜118で行われてもよい。また、すべてのチャンネルの全データにチャンネルの識別符号を付加するのではなく、複数のチャンネルのうちいずれかに付加させ、各チャンネルの識別を行うようにしてもよい(専用ライン化)。さらに、識別符号の付加は、図7に示すようにクロックごとではなく、所定クロック数ごとに付加してもよいし、例えば映像データの各フレーム先頭に付加してもよい。
Further, such channel identification coding may be performed by a data processing circuit (not shown) of the main unit connected to the fixed
このように、チャンネルに識別符号を付加することで、多チャンネルのデータを固定体2で受信したとき、どのチャンネルのデータであるかを認識して所定の出力ポートに出力することができ、非接触コネクタ10に自動チャンネル切換機能を与えることができる。
In this way, by adding an identification code to a channel, when multi-channel data is received by the fixed
上述した例では、回転側光素子13を発光素子とし固定側光素子23を受光素子とした例で説明したが、逆に回転側光素子13を受光素子、固定側光素子23を発光素子としてもよい。この場合に、回転体1の電気回路部11に上述した受信回路、スイッチング回路、I/Fを設け、固定体2の電気回路部21にI/F、駆動回路を設けるようにすればよい。また、回転側光素子13と固定側光素子23で発光素子、受光素子の双方を設けることで、回転体1と固定体2とで双方向の非接触によるデータの送受信を行うことが可能となる。この場合に、回転側電気回路部11と固定側電気回路部21は、ともにI/F、駆動回路、受信回路、スイッチング回路等を設けることになる。
In the example described above, the rotation side
1 回転体
2 固定体
4 回転軸
5 軸受け
7 中空部
10 非接触コネクタ
11 回転側電気回路部
12 回転側保持部
13 回転側光素子
14 回転側トランス巻線
15 回転側トランスコア
21 固定側電気回路部
22 固定側保持部
23 固定側光素子
24 固定側トランス巻線
25 固定側トランスコア
27 反射構造
28 皿状円盤構造
29 透過窓
30 反射面
31 転動体
32 コーン状反射鏡
131 回転側受光素子
132 回転側発光素子
231 固定側発光素子
232 固定側受光素子
2120 スイッチング回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記回転側光素子と対向する位置で固定体に配置された固定側光素子と、から構成され、前記回転側光素子と前記固定側光素子との間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、
前記回転側光素子は前記回転軸と直交する前記回転体の円盤面上に配置され、前記固定側光素子は前記回転軸に沿って配置され、
前記固定体には、前記回転側光素子又は前記固定側光素子から発光された光を反射する反射部を備えることを特徴とする非接触コネクタ。 A rotation-side optical element disposed on a rotating body that rotates around a rotation axis;
A fixed-side optical element disposed on a fixed body at a position facing the rotational-side optical element, and performs non-contact data transmission / reception between the rotational-side optical element and the fixed-side optical element. A contact connector,
The rotation side optical element is disposed on a disk surface of the rotating body orthogonal to the rotation axis, and the fixed side optical element is disposed along the rotation axis,
The non-contact connector, wherein the fixed body includes a reflection portion that reflects light emitted from the rotation-side optical element or the fixed-side optical element.
前記回転側光素子からの光路又は前記回転側光素子への光路は前記回転軸と略平行に形成される、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
The non-contact connector, wherein an optical path from the rotation side optical element or an optical path to the rotation side optical element is formed substantially parallel to the rotation axis.
前記回転側光素子は前記回転体の円盤面上の複数の異なる円周上にそれぞれ配置され、前記固定側光素子は前記回転側光素子からの切断のない光路を形成するよう前記回転軸上に複数個配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
The rotation-side optical elements are respectively arranged on a plurality of different circumferences on the disk surface of the rotating body, and the fixed-side optical elements are arranged on the rotation axis so as to form an unbroken optical path from the rotation-side optical elements. A non-contact connector, wherein a plurality of the non-contact connectors are arranged.
前記回転体の同一円周上に回転側発光素子と回転側受光素子とが混合して配置され、前記回転側発光素子からの光を受光する固定側受光素子と前記回転側受光素子に光を発光する固定側発光素子とが前記回転軸上に混合して配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
A rotating side light emitting element and a rotating side light receiving element are mixed and arranged on the same circumference of the rotating body, and light is transmitted to the fixed side light receiving element and the rotating side light receiving element that receive light from the rotating side light emitting element. A non-contact connector, wherein a fixed side light emitting element that emits light is mixed and disposed on the rotating shaft.
前記回転体の任意の円周上に回転側発光素子又は回転側受光素子が配置されるとともに前記回転軸上にそれぞれ固定側受光素子又は固定側発光素子が配置され、前記任意の円周とは異なる円周上に回転側受光素子又は回転側発光素子が配置されるとともに前記回転軸上にそれぞれ固定側発光素子又は固定側受光素子が配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
A rotating side light emitting element or a rotating side light receiving element is disposed on an arbitrary circumference of the rotating body, and a fixed side light receiving element or a fixed side light emitting element is disposed on the rotation axis, respectively. A contactless connector, wherein a rotation-side light-receiving element or a rotation-side light-emitting element is arranged on different circumferences, and a fixed-side light-emitting element or a fixed-side light-receiving element is arranged on the rotation axis.
更に、固定側受光素子又は回転側受光素子から出力されたデータが入力され当該データがどの発光素子からの入力データであるかを識別して識別された発光素子をあらかじめ要求した出力に切り換える切り換え手段を備える、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
Further, switching means for inputting the data output from the fixed-side light-receiving element or the rotation-side light-receiving element, identifying which light-emitting element the data is from, and switching the identified light-emitting element to the output requested in advance. A non-contact connector comprising:
更に、前記回転体及び前記固定体のそれぞれにトランスコアとトランス巻線とから構成された回転トランスを備える、ことを特徴とする非接触コネクタ。 The non-contact connector according to claim 1, wherein
Furthermore, each of the rotating body and the fixed body includes a rotating transformer composed of a transformer core and a transformer winding.
Priority Applications (1)
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- 2004-10-05 JP JP2004292162A patent/JP2006108338A/en active Pending
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