JP2687723B2 - 多芯光ロータリージョイント - Google Patents
多芯光ロータリージョイントInfo
- Publication number
- JP2687723B2 JP2687723B2 JP33788590A JP33788590A JP2687723B2 JP 2687723 B2 JP2687723 B2 JP 2687723B2 JP 33788590 A JP33788590 A JP 33788590A JP 33788590 A JP33788590 A JP 33788590A JP 2687723 B2 JP2687723 B2 JP 2687723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- rotary joint
- gradient index
- slab type
- type gradient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転体に設置された複数の光ファイバと固
定体に設置された複数の光ファイバとを１対１で常に光
学的に結合させることのできる多芯光ロータリージョイ
ントに関するものである。
定体に設置された複数の光ファイバとを１対１で常に光
学的に結合させることのできる多芯光ロータリージョイ
ントに関するものである。
［従来の技術］ 従来の多芯光ロータリージョイントにあっては、第３
図に示すように、回転体４に設置された光ファイバ1c,1
dの端面と固定体５に設置された光ファイバ1a,1bの端面
との間に、梯形プリズム３を設置し、この梯形プリズム
３を固定体４の半分の角速度で同方向に回転させること
により回転体４の光ファイバ1c,1dと固定体５の光ファ
イバ1a,1b間の１対１の光結合を達成している。梯形プ
リズム３は、第４図に示すように底面3cに平行に入射し
た光束６を入射面3aで屈折させ、底面3cで全反射させた
後、出射面3bで屈折させて底面3cに平行に出射させるよ
う構成されている。即ち、この梯形プリズム３は被写体
の像7aを倒立像7bとする機能を有しており、梯形プリズ
ム３を回転させることにより、倒立像7bを梯形プリズム
３と同方向に２倍の速度で回転させることができる。
図に示すように、回転体４に設置された光ファイバ1c,1
dの端面と固定体５に設置された光ファイバ1a,1bの端面
との間に、梯形プリズム３を設置し、この梯形プリズム
３を固定体４の半分の角速度で同方向に回転させること
により回転体４の光ファイバ1c,1dと固定体５の光ファ
イバ1a,1b間の１対１の光結合を達成している。梯形プ
リズム３は、第４図に示すように底面3cに平行に入射し
た光束６を入射面3aで屈折させ、底面3cで全反射させた
後、出射面3bで屈折させて底面3cに平行に出射させるよ
う構成されている。即ち、この梯形プリズム３は被写体
の像7aを倒立像7bとする機能を有しており、梯形プリズ
ム３を回転させることにより、倒立像7bを梯形プリズム
３と同方向に２倍の速度で回転させることができる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の光多芯ロータリージョイントは上述の如く、光
結合部に梯形プリズム３を使用しているので、ファイバ
の設置本数を増す場合には、梯形プリズム３の入射面3a
および出射面3bの面積を大きくする必要があり、これに
ともなって底面3cの長さも増大することになる。従っ
て、光路長も長くなり、伝送損失が増加する。またプリ
ズム３自体をも大きくなるため光多芯ロータリージョイ
ントが大型になってしまうという欠点があった。
結合部に梯形プリズム３を使用しているので、ファイバ
の設置本数を増す場合には、梯形プリズム３の入射面3a
および出射面3bの面積を大きくする必要があり、これに
ともなって底面3cの長さも増大することになる。従っ
て、光路長も長くなり、伝送損失が増加する。またプリ
ズム３自体をも大きくなるため光多芯ロータリージョイ
ントが大型になってしまうという欠点があった。
例えば、標準の光レセプタクルを用いて、光コネクタ
付光ケーブルを相互接続する場合には、４芯が限度とな
る。４芯より多芯の光ケーブルの接続の場合には、レセ
プタクルの設置面積を確保するため第５図のように菱形
プリズム８を用いて入射および出射光束の間隔を広げな
ければならない。従って、光路長が増大し、また高精度
に上記菱形プリズム８を設置しなければ低損失のものは
得られないという欠点があった。
付光ケーブルを相互接続する場合には、４芯が限度とな
る。４芯より多芯の光ケーブルの接続の場合には、レセ
プタクルの設置面積を確保するため第５図のように菱形
プリズム８を用いて入射および出射光束の間隔を広げな
ければならない。従って、光路長が増大し、また高精度
に上記菱形プリズム８を設置しなければ低損失のものは
得られないという欠点があった。
更に、梯形プリズム３の底面3cに傷や水等の付着物が
あると、入射した光束６が完全に全反射されずに漏光し
てしまい損失が大きくなるという欠点があった。
あると、入射した光束６が完全に全反射されずに漏光し
てしまい損失が大きくなるという欠点があった。
本発明の目的は、上記課題を解消し低損失でファイバ
設置本数を増やすことができる多芯光ロータリージョイ
ントを提供することにある。
設置本数を増やすことができる多芯光ロータリージョイ
ントを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、回転体に設置
された複数の光ファイバと固定体に設置した複数の光フ
ァイバとを１対１に光学的に結合させる多芯光ロータリ
ージョイントにおいて、上記回転体に設置した光ファイ
バの端面と上記固定体に設置した光ファイバの端面との
間にスラブ型屈折率分布型レンズが設けられているもの
である。
された複数の光ファイバと固定体に設置した複数の光フ
ァイバとを１対１に光学的に結合させる多芯光ロータリ
ージョイントにおいて、上記回転体に設置した光ファイ
バの端面と上記固定体に設置した光ファイバの端面との
間にスラブ型屈折率分布型レンズが設けられているもの
である。
［作用］ スラブ型屈折率分布型レンズとしては、その全長が伝
播光の周期長の1/2×（2n＋１）の長さのものが使用で
きる。ただし、ｎ＝0,1,2…である。このように構成さ
れたスラブ型屈折率分布型レンズを軸回転させると、被
写体の倒立像はレンズの２倍の速度で回転する。
播光の周期長の1/2×（2n＋１）の長さのものが使用で
きる。ただし、ｎ＝0,1,2…である。このように構成さ
れたスラブ型屈折率分布型レンズを軸回転させると、被
写体の倒立像はレンズの２倍の速度で回転する。
そして、このレンズを従来の梯形プリズム同様回転体
の角速度の1/2の角速度で同方向に回転させることによ
り、回転体の光ファイバと固定体の光ファイバ間の１対
１の光結合が達成される。
の角速度の1/2の角速度で同方向に回転させることによ
り、回転体の光ファイバと固定体の光ファイバ間の１対
１の光結合が達成される。
スラブ型屈折率分布型レンズは、内部屈折率分布を変
えることにより、全長を長くすることなく入出射面を大
きくすることができるので、回転体と固定体のファイバ
端面間隔を広げずに光ファイバ設置本数を増すことがで
きる。スラブ型屈折率分布型レンズ内における光伝播
は、梯形プリズムのような側面における全反射を利用し
ないので側面からの光漏洩を防ぐことができる。
えることにより、全長を長くすることなく入出射面を大
きくすることができるので、回転体と固定体のファイバ
端面間隔を広げずに光ファイバ設置本数を増すことがで
きる。スラブ型屈折率分布型レンズ内における光伝播
は、梯形プリズムのような側面における全反射を利用し
ないので側面からの光漏洩を防ぐことができる。
［実施例］ 次に本発明の一実施例について説明する。
まず、本発明の特徴的構成要素であるスラブ型屈折率
分布型レンズについて第２図を用いて説明する。
分布型レンズについて第２図を用いて説明する。
第２図に示すように、スラブ型屈折率分布型レンズ９
は円柱状に形成され、その屈折率はＺ軸方向において
は、Ｚ＝０の面10が最大であり、この両側に距離の２乗
に比例して減少し、ｘ軸方向には、一様な分布となって
いる。またｙ軸方向の長さ、すなわちレンズの全長y
0は、伝播光の同期長さの1/2であるとする。このよう
に、構成されたスラブ型屈折率分布型レンズ９はその入
射面9a上の任意の点Ｐ（a,b,o）にｙ軸に平行に入射し
た平行光線11を側面9cで反射させることなく、出射面9b
上の点Ｐ′（a,−b,y0）からｙ軸に平行に出射する特性
を有している。すなわち、このレンズ９は、前記梯形プ
リズム３と同様に入射像を倒立像にする働きがある。
は円柱状に形成され、その屈折率はＺ軸方向において
は、Ｚ＝０の面10が最大であり、この両側に距離の２乗
に比例して減少し、ｘ軸方向には、一様な分布となって
いる。またｙ軸方向の長さ、すなわちレンズの全長y
0は、伝播光の同期長さの1/2であるとする。このよう
に、構成されたスラブ型屈折率分布型レンズ９はその入
射面9a上の任意の点Ｐ（a,b,o）にｙ軸に平行に入射し
た平行光線11を側面9cで反射させることなく、出射面9b
上の点Ｐ′（a,−b,y0）からｙ軸に平行に出射する特性
を有している。すなわち、このレンズ９は、前記梯形プ
リズム３と同様に入射像を倒立像にする働きがある。
以上の特性を有しているスラブ型屈折率分布型レンズ
９を第１図に示すように回転体４に設置された光ファイ
バ1d,1e,1fの端面と固定体５に設置された光ファイバ1
a,1b,1cの端面との間に設置する。そして、スラブ型屈
折率分布型レンズ９をその中心軸を回転中心として回転
体４の角速度の1/2の角速度で同方向に回転させること
により、各光ファイバを1aと1f、1bと1e、1cと1dの如く
１対１に光学的に結合させる光多芯ロータリージョイン
トを構成する。
９を第１図に示すように回転体４に設置された光ファイ
バ1d,1e,1fの端面と固定体５に設置された光ファイバ1
a,1b,1cの端面との間に設置する。そして、スラブ型屈
折率分布型レンズ９をその中心軸を回転中心として回転
体４の角速度の1/2の角速度で同方向に回転させること
により、各光ファイバを1aと1f、1bと1e、1cと1dの如く
１対１に光学的に結合させる光多芯ロータリージョイン
トを構成する。
スラブ型屈折率分布型レンズ９は、ｚ軸方向の内部屈
折率分布を変えることにより、全長y0を長くすることな
く入出射面9a,9bを大きくすることができる。従って回
転体４と固定体５のファイバ端面間隔を広げずに、光フ
ァイバの設置本数を増加させることができるので、低損
失な光結合が達成される。
折率分布を変えることにより、全長y0を長くすることな
く入出射面9a,9bを大きくすることができる。従って回
転体４と固定体５のファイバ端面間隔を広げずに、光フ
ァイバの設置本数を増加させることができるので、低損
失な光結合が達成される。
また、スラブ型屈折率分布型レンズ９内における光伝
播は、側面9cにおける全反射を利用しないので、側面9c
からの光漏洩を防ぐことができる。よって側面9cに直接
接着剤などを塗布しレンズホルダーに固定できる等、設
置の信頼性を向上させることができる。
播は、側面9cにおける全反射を利用しないので、側面9c
からの光漏洩を防ぐことができる。よって側面9cに直接
接着剤などを塗布しレンズホルダーに固定できる等、設
置の信頼性を向上させることができる。
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、伝送損失を増大させる
ことなく、また多芯光ロータリジョイントを大型化する
ことなく光ファイバの設置本数を増すことができるとい
う優れた効果が発揮できる。
ことなく、また多芯光ロータリジョイントを大型化する
ことなく光ファイバの設置本数を増すことができるとい
う優れた効果が発揮できる。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のスラブ型屈折率分布型レンズを示す斜視図、第３
図、第５図は従来例を示す縦断面図、第４図は梯形プリ
ズムを示す斜視図である。 図中、1a〜1fは光ファイバ、４は回転体、５は固定体、
９はスラブ型屈折率分布型レンズである。
１図のスラブ型屈折率分布型レンズを示す斜視図、第３
図、第５図は従来例を示す縦断面図、第４図は梯形プリ
ズムを示す斜視図である。 図中、1a〜1fは光ファイバ、４は回転体、５は固定体、
９はスラブ型屈折率分布型レンズである。
Claims (1)
- 【請求項１】回転体に設置した複数の光ファイバと固定
体に設置した複数の光ファイバとを１対１に光学的に結
合させる多芯光ロータリージョイントにおいて、上記回
転体に設置した光ファイバの端面と上記固定体に設置し
た光ファイバの端面との間にスラブ型屈折率分布型レン
ズが設けられていることを特徴とする多芯光ロータリー
ジョイント。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33788590A JP2687723B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 多芯光ロータリージョイント |
| EP91120262A EP0488205B1 (en) | 1990-11-28 | 1991-11-27 | Multi-port fiberoptic rotary joint |
| DE69126845T DE69126845D1 (de) | 1990-11-28 | 1991-11-27 | Faseroptische Drehkupplung mit Mehrfachzugang |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33788590A JP2687723B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 多芯光ロータリージョイント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204809A JPH04204809A (ja) | 1992-07-27 |
| JP2687723B2 true JP2687723B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18312913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33788590A Expired - Lifetime JP2687723B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-30 | 多芯光ロータリージョイント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687723B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7246949B2 (en) | 2000-06-20 | 2007-07-24 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Device for transmitting optical signals |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191107A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Seikoh Giken Co Ltd | 多チャンネルロータリージョイントを有する光伝送装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33788590A patent/JP2687723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7246949B2 (en) | 2000-06-20 | 2007-07-24 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Device for transmitting optical signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04204809A (ja) | 1992-07-27 |
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