JPH023965B2 - - Google Patents
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- JPH023965B2 JPH023965B2 JP56104671A JP10467181A JPH023965B2 JP H023965 B2 JPH023965 B2 JP H023965B2 JP 56104671 A JP56104671 A JP 56104671A JP 10467181 A JP10467181 A JP 10467181A JP H023965 B2 JPH023965 B2 JP H023965B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- lens
- optical
- rotary joint
- rotating system
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は回転系と静止系の間に光信号を伝送
するための光ロータリージヨイントに関するもの
である。
するための光ロータリージヨイントに関するもの
である。
計測器や機械類の制御などのため回転系と静止
系の間に各種の光信号を伝送することが必要な場
合が多い。このために使用される光ロータリージ
ヨイントには従来から次の３つの方式が行われて
いる。
系の間に各種の光信号を伝送することが必要な場
合が多い。このために使用される光ロータリージ
ヨイントには従来から次の３つの方式が行われて
いる。
(1) 光フアイバーと光フアイバーを突き合わせる
方式。
方式。
(2) 光フアイバーと光電素子（Photo−Diode，
PD）あるいは発光ダイオード（LED）と光フ
アイバーを組み合わせる方式。
PD）あるいは発光ダイオード（LED）と光フ
アイバーを組み合わせる方式。
(3) 光フアイバーと光フアイバーをレンズを介し
て結合する方式。
て結合する方式。
しかし(1)の方式は構造簡単であつても光フアイ
バーは非常に細いので偏心による伝送の回転変動
が発生し、また光フアイバーの間に間隔をおく必
要があるため伝送損失が大きくなる欠点がある。
(2)の方式の光フアイバーとPDの組合せにおいて
はPDの受光面積が大きいので偏心による回転変
動は殆ど生じないが伝送方向は光フアイバーから
PDに向けての一方向のみが可能で双方向伝送が
できない。LEDと光フアイバーの組合せにおい
ては光をフアイバーに導くためレンズなどが必要
となり、そのため軸ずれの影響が大きいし、また
双方向伝送ができない欠点がある。したがつて(3)
の方式が多く使用される。この方式は第１図に示
すように回転系と共に回転する円筒１を軸受４に
よつて静止系に固定したフレーム３に回転自在に
取りつけ、円筒１の一端の中心に回転系からの光
フアイバー２を固定し、光フアイバーの先端が焦
点となるような位置にレンズ５をもうける。フレ
ーム３にはレンズ５に対面する位置にレンズ６を
取りつけその焦点に先端がくるように静止系の光
フアイバー７を固定する。この方式によれば回転
系からの光信号はレンズ５によつて平行光線とな
り、その平行光線が再びレンズ６によつて固定系
の光フアイバーの先端に集光されて伝達される。
この場合軸受の隙間などの偏心による変動は中央
部のコリメートされた（平行）光線部により吸収
され小さくなる。また双方向伝送が可能であるこ
とは図面から明らかである。ところが実際に本方
式のロータリージヨイントを用いて実験すると回
転する円筒は単に偏心があるばかりでなく、中心
線の偏角もあるため、このロータリージヨイント
により伝送される信号にも回転変動が生ずる欠点
があることがわかつた。
バーは非常に細いので偏心による伝送の回転変動
が発生し、また光フアイバーの間に間隔をおく必
要があるため伝送損失が大きくなる欠点がある。
(2)の方式の光フアイバーとPDの組合せにおいて
はPDの受光面積が大きいので偏心による回転変
動は殆ど生じないが伝送方向は光フアイバーから
PDに向けての一方向のみが可能で双方向伝送が
できない。LEDと光フアイバーの組合せにおい
ては光をフアイバーに導くためレンズなどが必要
となり、そのため軸ずれの影響が大きいし、また
双方向伝送ができない欠点がある。したがつて(3)
の方式が多く使用される。この方式は第１図に示
すように回転系と共に回転する円筒１を軸受４に
よつて静止系に固定したフレーム３に回転自在に
取りつけ、円筒１の一端の中心に回転系からの光
フアイバー２を固定し、光フアイバーの先端が焦
点となるような位置にレンズ５をもうける。フレ
ーム３にはレンズ５に対面する位置にレンズ６を
取りつけその焦点に先端がくるように静止系の光
フアイバー７を固定する。この方式によれば回転
系からの光信号はレンズ５によつて平行光線とな
り、その平行光線が再びレンズ６によつて固定系
の光フアイバーの先端に集光されて伝達される。
この場合軸受の隙間などの偏心による変動は中央
部のコリメートされた（平行）光線部により吸収
され小さくなる。また双方向伝送が可能であるこ
とは図面から明らかである。ところが実際に本方
式のロータリージヨイントを用いて実験すると回
転する円筒は単に偏心があるばかりでなく、中心
線の偏角もあるため、このロータリージヨイント
により伝送される信号にも回転変動が生ずる欠点
があることがわかつた。
本発明はこのような第３の方式の光ロータリー
ジヨイントにおいて光フアイバーの先端をレンズ
の焦点から僅かに移動させることによつて上記欠
点を解消したものである。
ジヨイントにおいて光フアイバーの先端をレンズ
の焦点から僅かに移動させることによつて上記欠
点を解消したものである。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第２図において回転系と共に回転する円筒１を
軸受４につて静止系に固定したフレーム３に回転
自在に取りつける。円筒１の端部中心に回転系と
結ばれた光フアイバー２を固定し、円筒１の他端
にはレンズ５をもうけレンズ５の焦点に光フアイ
バー２の先端が位置するよう調節する。フレーム
３のレンズ５に対面する位置にレンズ６を取りつ
け、レンズ６の焦点より図面のαの長さだけ僅か
ずらした位置に静止系の光フアイバーの先端が位
置するように調整する。光ロータリージヨイント
においてすべての光フアイバーについて適合する
ようにコネクター方式とした場合光コネクターに
は構造上必ず偏心があり、そのため回転変動が発
生するのであるが、上記に説明したように光フア
イバーの端面をレンズの焦点から僅かずらせると
コネクター端面上での光スポツトの大きさが光フ
アイバーのコアー直径より少し大きくなるので光
信号伝送の回転変動を小さく押さえることができ
る。一方焦点面より位置をずらし端面上でのスポ
ツト寸法を大にするとそれだけ光度が低下して結
合効率が悪化する。しかし実験によれば結合効率
を約1dB程度悪くするだけで回転変動を0.1dB以
下に押さえることができることがわかつた。この
方法は光フアイバーの中心に対する偏心精度に限
界があるコネクター脱着方式の光ロータリージヨ
イントの場合特に有効である。また上記において
は静止系側の光フアイバー端面をずらした場合を
説明したが、回転系側の光フアイバー端面をずら
しても同様の効果がある。またこの光ロータリー
ジヨイントは双方向伝送が可能でありその場合に
も同様の効果を有するものである。
軸受４につて静止系に固定したフレーム３に回転
自在に取りつける。円筒１の端部中心に回転系と
結ばれた光フアイバー２を固定し、円筒１の他端
にはレンズ５をもうけレンズ５の焦点に光フアイ
バー２の先端が位置するよう調節する。フレーム
３のレンズ５に対面する位置にレンズ６を取りつ
け、レンズ６の焦点より図面のαの長さだけ僅か
ずらした位置に静止系の光フアイバーの先端が位
置するように調整する。光ロータリージヨイント
においてすべての光フアイバーについて適合する
ようにコネクター方式とした場合光コネクターに
は構造上必ず偏心があり、そのため回転変動が発
生するのであるが、上記に説明したように光フア
イバーの端面をレンズの焦点から僅かずらせると
コネクター端面上での光スポツトの大きさが光フ
アイバーのコアー直径より少し大きくなるので光
信号伝送の回転変動を小さく押さえることができ
る。一方焦点面より位置をずらし端面上でのスポ
ツト寸法を大にするとそれだけ光度が低下して結
合効率が悪化する。しかし実験によれば結合効率
を約1dB程度悪くするだけで回転変動を0.1dB以
下に押さえることができることがわかつた。この
方法は光フアイバーの中心に対する偏心精度に限
界があるコネクター脱着方式の光ロータリージヨ
イントの場合特に有効である。また上記において
は静止系側の光フアイバー端面をずらした場合を
説明したが、回転系側の光フアイバー端面をずら
しても同様の効果がある。またこの光ロータリー
ジヨイントは双方向伝送が可能でありその場合に
も同様の効果を有するものである。
以上説明したように本発明は光ロータリージヨ
イントにおいて回転系側あるいは静止系側の一方
あるいは両方の光フアイバー端面をレンズの焦点
からずらす光ロータリージヨイントの調整方法及
びジヨイントであり光信号伝送の回転変動を小さ
くすることができるもので効果の高いものであ
る。
イントにおいて回転系側あるいは静止系側の一方
あるいは両方の光フアイバー端面をレンズの焦点
からずらす光ロータリージヨイントの調整方法及
びジヨイントであり光信号伝送の回転変動を小さ
くすることができるもので効果の高いものであ
る。
第１図は従来の光ロータリージヨイントの断面
図、第２図は本発明の光ロータリージヨイントの
断面図である。 １：円筒。２：回転系光フアイバー。３：フレ
ーム。４：軸受。５，６：レンズ。７：静止系光
フアイバー。α：ずれ。
図、第２図は本発明の光ロータリージヨイントの
断面図である。 １：円筒。２：回転系光フアイバー。３：フレ
ーム。４：軸受。５，６：レンズ。７：静止系光
フアイバー。α：ずれ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転系と静止系の間に光信号を伝送するた
め、回転系に固定した光フアイバーからの光をレ
ンズにより平行光線とし、該光線をレンズによつ
て再集光して静止系に固定した光フアイバーに入
射させる構造の光ロータリージヨイントにおいて
回転系に固定した光フアイバーの端面あるいは静
止系に固定した光フアイバーの端面の一方または
両方をレンズの焦点から僅かにずらして端面上の
集光スポツトが光フアイバーのコアーより僅かに
大きくなるようにすることを特徴とする光ロータ
リージヨイントの調整方法。 ２ 回転系と静止系の間に光信号を伝送する光ロ
ータリージヨイントにおいて (イ) 静止系に固定したフレーム内に回転系ととも
に回転する円筒を回転自在に取りつける。 (ロ) 円筒の一端に回転系からの光フアイバーを固
定して他端にレンズをもうける。 (ハ) フレームの前記レンズに対面する位置にレン
ズをもうけ、端部に静止系からの光フアイバー
を固定する。 (ニ) 回転系あるいは静止系の一方または両方の光
フアイバーの端面を相対するレンズの焦点より
僅かにずらし、光フアイバー端面に当たる光ス
ポツトが光フアイバーコアーの直径より大き
い。 ことを特徴とする光ロータリージヨイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104671A JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104671A JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587115A JPS587115A (ja) | 1983-01-14 |
| JPH023965B2 true JPH023965B2 (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=14386929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104671A Granted JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587115A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59137915A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 光コネクタプラグ |
| IT1163524B (it) * | 1983-06-15 | 1987-04-08 | Mecmor Spa | Dispositivo di trasmissione di segnali ed impulsi di comando o pilotaggio tra parti di macchina girevoli l'una rispetto all'altra, in particolare in una macchina circolare per maglieria |
| GB8600629D0 (en) * | 1986-01-11 | 1986-02-19 | Camber Int Ltd | Information transfer |
| US5147348A (en) * | 1988-03-18 | 1992-09-15 | Eli Lilly And Company | Optical fiber rotational connector |
| JP3506114B2 (ja) | 2000-01-25 | 2004-03-15 | 株式会社ニコン | モニタ装置及びこのモニタ装置を具えた研磨装置及び研磨方法 |
| DE102007004514A1 (de) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Zweikanal Multimode Drehübertager |
| JP2018094703A (ja) | 2016-12-16 | 2018-06-21 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385445A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Fort Francois | Disc connector for optical fiber |
| JPS5626014A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-13 | Palitex Project Co Gmbh | Yarn reserve member for double twisted yarn spindle or twisting spindle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747773Y2 (ja) * | 1978-05-17 | 1982-10-20 |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP56104671A patent/JPS587115A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385445A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Fort Francois | Disc connector for optical fiber |
| JPS5626014A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-13 | Palitex Project Co Gmbh | Yarn reserve member for double twisted yarn spindle or twisting spindle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS587115A (ja) | 1983-01-14 |
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