JPH0311441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定側と該固定側に対して回転動作
する可動側との間で、該可動側の回転位置に拘ら
ず光信号の伝送を行なうようにした光スリツプリ
ング装置に関する。

従来、かかるスリツプリング装置では、可動側
と一体的な光導リングの内周面を凹凸形状とし、
光フアイバなどで光導リング内に入射された光信
号を前記凹凸形状の内周面で散乱させ、光導リン
グ外周面に対向して配置された集光レンズなどで
集光して光フアイバで出射するようにしている。
このような、従来構造では、光導リングの内周面
で乱射された光は、光導リングの全外周面から放
射されるので、集光レンズで集光し得る光量は入
射光量に対してわずかな量であり、減衰量が大き
い。また光導リングの内周面に凹凸を形成するた
めに煩雑な加工を施さなければいけない。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたも
のであり、極めて簡単な構造により、減衰量を低
減して光信号の伝送を行ない得るようにした光ス
リツプリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明装置は、内周
および外周が偏心して形成されるとともに最も幅
の広い周方向１個所に光信号、入出力のための第
１入、出力端を有する第１光導リングと；第１光
導リングの内周面を除く外面を覆いながら第１光
導リングを固定的に保持するとともに前記第１
入、出力端に連なる第１接続部を有する第１保持
体と；第１光導リングの内周面に近接して対向す
る外周面を有しながら外周および内周が偏心して
形成されるとともに最も幅の広い周方向１個所に
光信号入、出力のための第２入、出力端を有する
第２光導リングと；第２入、出力端に連なる第２
接続部を有して第２光導リングの外周面を除く外
面を覆いながら第２光導リングを固定的に保持す
るとともに第１保持体との相対回転自在に配置さ
れる第２保持体と；を含むことを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、光透過率の大き
い合成樹脂から成る第１光導リング１は第１保持
体２に保持され、光透過率の大きい合成樹脂から
成り第１光導リング１の内周面１ａに近接して対
向する外周面３ａを有する第２光導リング３は第
２保持体４に保持され、第２保持体４は相対回転
可能に第１保持体２に装着される。光信号は、た
とえば第１保持体２の第１接続部５から第１光導
リング１内に導かれ、第１光導リング１の内周面
１ａから第２光導リング３の外周面３ａを経て第
２光導リング３内に導かれ、さらに第２保持体４
の第２接続部６から取出される。しかも、第１お
よび第２保持体２，４の相対位置の如何に拘ら
ず、第１光導リング１の内周面１ａと、第２光導
リング３の外周面３ａとは近接して対向してお
り、それらの内周面１ａおよび外周面３ａを介し
て光信号の伝送が行なわれる。

第１保持体２は、基本的に円筒状の第１保持部
材７に、リング状第１ワツシヤ８と、リング状第
１押え部材９とが一体的に装着されて成る。第１
保持部材７には、その一端（第１図の下端）に挿
通孔部１０を形成する内向き鍔１１が一体的に形
成され、その一端側から他端側に向けて順に、挿
通孔部１０よりも大径の小径孔部１２と、小径孔
部１２よりも大径の中径孔部１３と、中径孔部１
３よりも大径のねじ孔部１４とが段階状に穿設さ
れる。

第１光導リング１は、小径孔部１２の直径と同
一の内径、中径孔部１３の直径に対応する外径、
および中径孔部１３の軸方向長さと同一の厚さを
有しており、小径孔部１２と中径孔部１３との間
の支持段部１５上に載置される。第１ワツシヤ８
は小径孔部１２の直径と同一の内径およびねじ孔
部１４の直径よりもわずかに小さい外径を有して
おり、中径孔部１３とねじ孔部１４との間の段部
１６上に、第１光導リング１を押さえるべく配置
される。また第１押え部材９は小径孔部１２の直
径と同一の内径を有し、しかもその外周面にはね
じ孔部１４に螺合するおねじ１７が刻設される。
したがつて第１押え部材９をねじ孔部１４に螺合
して締め付けることにより、第１光導リング１
は、第１ワツシヤ８および支持段部１５間で挾持
され、その状態で第１光導リング１はその内周面
１ａを小径孔部１２、第１ワツシヤ８および第１
押え部材９の内面と面一にして露出させるのみ
で、他の外面は第１保持体２によつて覆われる。
しかも第１押え部材９の厚さは、ねじ孔部１４に
螺合して締め付けたときに、その軸方向外端面が
第１保持部材７の他端面とほぼ面一となるように
設定される。

第２保持体４は、基本的に円筒状の第２保持部
材１８に、リング状第２ワツシヤ１９と、リング
状第２押え部材２０と、リング状係合部材２１と
が一体的に装着されて成る。第２保持部材１８
は、その一端（第１図の下端）から上端に向けて
順に、前記第１保持部材７の挿通孔部１０よりも
小径の第１ねじ部２２と、該挿通孔部１０に挿通
し得る挿通部２３と、挿通部２３よりも大径であ
りかつ前記小径孔部１２よりも小径の第２ねじ部
２４と、第２ねじ部２４よりも大径でありかつ前
記中径孔部１３よりも小径の中径部２５と、中径
部２５よりも大径でありかつ前記小径孔部１２よ
りもわずかに小径の大径部２６と、大径部２６よ
りも大径である外向き鍔２７とが階段状に形成さ
れて成る。挿通部２３の軸方向長さは挿通孔部１
０の軸方向長さに対応して設定され、同様に、第
１ねじ部２２、中径部２５および大径部２６の各
軸方向長さは第１保持部材７の小径孔部１２、中
径孔部１３およびねじ孔部１４の各軸方向長さに
それぞれ対応して設定される。

第２光導リング３は、中径部２５の外径に対応
する内径、大径部２６の外径と同一の外径および
中径部２５の軸方向長さと同一の厚さを有してお
り、中径部２５と大径部２６との間の支持段部２
８上に配置される。第２ワツシヤ１９は、大径部
２６の外径と同一の外径および第２ねじ部２４の
外径よりもわずかに大きい内径を有しており、中
径部２５と第２ねじ部２４との間の段部２９に、
第２光導リング３を押さえるべく当接される。ま
た第２押え部材２０は、大径部２６の外径と同一
の外径を有し、その内周面には第２ねじ部２４に
螺合するめねじ３０が刻設される。したがつて第
２押さえ部材２０をねじ孔部２４に螺合して締め
付けることにより、第２光導リング３は、第２ワ
ツシヤ１９および支持段部２８間で挾持され、そ
の状態で、第２光導リング３はその外周面３ａを
大径部２６、第２ワツシヤ１９および第２押さえ
部材２０の外面と面一にして露出させるのみで、
他の外面は第２保持体４によつて覆われる。しか
も第２ワツシヤ１９および第２押え部材２０の厚
さは、第２押さえ部材２０を第２ねじ部２４に螺
合して締め付けたときに、第２ねじ部２４と挿通
部２３との間の段部３１と第２押さえ部材２０の
端面とが面一になるように設定される。第２保持
部材１８は、その挿通部２３を挿通孔部１０に挿
通して第１保持部材７内に嵌入され、挿通孔部１
０から突出した第１ねじ部２２に係合部材２１が
螺合される。これにより、外向き鍔２７が第１保
持体２の第１押え部材９に係合し、係合部材２１
が第１保持体２の内向き鍔１１に係合し、第２保
持体４と第１保持体２との同一軸線まわりの相対
回転が可能となる。

第２図、第３図および第４図において、第１光
導リング１には、その周方向一個所に第１入、出
力端３２が設けられる。すなわち、第１光導リン
グ１は、ほぼ360度の範囲にわたつて円弧状に形
成されたリング部３３と、該リング部３３の周方
向両端から軸方向一方側に向けて彎曲した一対の
彎曲部３４と、両彎曲部３４が共通に連結される
棒状部３５とが一体的に形成されて成り、棒状部
３５の端部には第１入、出力端３２が形成され
る。またリング部３３の外周面は半径方向外方に
向かうにつれて相互に近接する方向に傾斜した一
対のテーパ面４５，４６より構成され、それらの
テーパ面４５，４６のなす角度はたとえば90度に
設定される。しかもリング部３３は、その内周面
１ａを形成する内周面と、両テーパ面４５，４６
の稜線である外周円との中心がずれており、前記
内周円の中心４７が第１保持体２の軸線に一致し
ているのに対し、前記外周円の中心４８は前記中
心４７から偏心せしめられる。したがつて第１光
導リング１の幅は周方向に沿う或る位置から両側
に向けて次第に拡大されており、前記第１入、出
力端３２は最も幅の広い部分に設けられる。この
ような第１光導リング１を保持するために、第１
保持部材７の中径孔部１３は、他の挿通孔部１
０、小径孔部１２およびねじ孔部１４の中心すな
わち前記中心４７から偏心せしめられている。

第２図、第３図および第５図において、第２光
導リング３は、前述の第１光導リング１と同様
に、リング部３７と、一対の彎曲部３８と、棒状
部３９とが一体的に形成されて成り、リング部３
７の内周面は半径方向内方に向かうにつれて相互
に近接する方向に傾斜した一対のテーパ面４９，
５０より構成され、両テーパ面４９，５０のなす
角度はたとえば90度に設定される。また、第２光
導リング３の外周面３ａを形成する外周円と、両
テーパ面４９，５０の稜線である内周円との中心
は、ずれており、第２保持体４に保持されたとき
に、前記外周円の中心は前記中心４７に一致さ
れ、前記内周円の中心は前記中心４８に一致され
る。また第２光導リング３を保持するために、第
２保持部材１８の中径部２５は、他の第１ねじ部
２２、挿通部２３、大径部２６および外向き鍔２
７に対して偏心せしめられる。

このような第１および第２光導リング１，３を
保持するために、第１保持部材７の支持段部１５
および第２保持部材１８の支持段部２８は、それ
らの一部が切欠かれ、その切欠き部（図示せず）
に各光導リング１，３の棒状部３５，３９がそれ
ぞれ配置される。

第６図において、第１接続部５は、短管４０の
一端にフランンジ４１を設けて成り、第１光導リ
ング１の第１入、出力端３２に対応する位置で第
１保持部材７の端面にねじ部材４２により固着さ
れる。第１保持部材７には、前記短管４０内に同
心に連通する透孔４３が穿設されており、第１光
導リング１はその第１入、出力端３２を透孔４３
内に突入して第１保持体４に保持される。また第
１保持部材７および第１接続部５間にはレンズ４
４が介装される。また第１接続部５の短管４０に
は、光フアイバ（図示せず）が接続される。

第２保持体４の第２接続部６も、上記第１接続
部５と同様の構成を有して、第２光導リング３の
第２入、出力端３６に対応して第２保持部材１８
に固着される。

次にこの実施例の作用について説明すると、た
とえば第１接続部５から第１入、出力端３２に入
力された光信号は、第１光導リング１の棒状部３
５から両彎曲部３４を経て両側のリング部３３に
導かれ、リング部３３の外面で反射しながら伝搬
される。この際前記外面への入射角が臨界角より
小さくなると、光信号は外部に放出される。とこ
ろが第１光導リング１の外周面はテーパ面４５，
４６より構成されており、両テーパ面４５，４６
は鏡の作用を果すので、第１光導リング１の外周
から外部に放出される光量は低減される。しかも
第１光導リング１の外周円と内周円とは偏心して
いるので、第７図で示すように、光信号は第１光
導リング１の幅の狭い部分に向けて内周面１ａへ
の入射角を次第に小さくして収束しながら伝搬
し、内周面１ａに臨界角以下で入射した光信号
は、外周面３ａを経て第２光導リング３内に導か
れる。この第２光導リング３内においても、第１
光導リング１と同様に、テーパ面４９，５０が鏡
の作用を果し、光信号が効率良く第２入、出力端
３６に導かれ、第２入、出力端３６から第２接続
部６を経て取り出される。

しかも、このような光信号の伝送は、第１光導
リング１の内周面１ａと、第２光導リング３の外
周面３ａとが両光導リング１，３の相対位置に拘
らず、常に近接して対向しているので、両保持体
２，４の相対位置の如何に拘らず達成される。し
たがつて、第１保持体２および第２保持体４を、
固定側および可動側のいずれかとし、固定側と可
動側との間の光信号の伝送を円滑に行なうことが
できる。なお、上述の実施例では、第１入、出力
端３２を光信号の入力端とし、第２入、出力端３
６を光信号の出力端として説明したが、それとは
逆であつてもよい。

以上のように本発明によれば、第１光導リング
と第２光導リングとが、それらの内周面と外周面
とを近接、対向させて配置され、第１光導リング
を保持する第１保持体と、第２光導リングを保持
する第２保持体とが相対回転自在に配設されるの
で、固定側と可動側との光信号の伝送が確実に行
なわれ、しかも第１光導リングおよび第２光導リ
ングは摺接しないので、両者の摩耗による寿命低
下が防止される。

さらに、両光導リングは偏心して形成され、
入、出力端はそれらの光導リングの最も幅の広い
部分に設けられるので、各リング内で光信号を収
束させながら伝搬させ、効率のよい光伝送を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は全体縦断面図、第２図は第１図および第２光導
リングの配置を示す平面図、第３図は第２図の
−線拡大断面図、第４図は第２図の−線拡
大断面図、第５図は第２図の−線拡大断面
図、第６図は第１接続部の縦断面図、第７図は光
信号の伝搬状況を示す図である。 １……第１光導リング、１ａ……内周面、２…
…第１保持体、３……第２光導リング、３ａ……
外周面、４……第２保持体、５……第１接続部、
６……第２接続部、３２……第１入、出力端、３
６……第２入、出力端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内周および外周が偏心して形成されるととも
   に最も幅の広い周方向１個所に光信号、入出力の
   ための第１入、出力端３２を有する第１光導リン
   グ１と；第１光導リング１の内周面１ａを除く外
   面を覆いながら第１光導リング１を固定的に保持
   するとともに前記第１入、出力端３２に連なる第
   １接続部５を有する第１保持体２と；第１光導リ
   ング１の内周面１ａに近接して対向する外周面３
   ａを有しながら外周および内周が偏心して形成さ
   れるとともに最も幅の広い周方向１個所に光信号
   入、出力のための第２入、出力端３６を有する第
   ２光導リング３と；第２入、出力端３６に連なる
   第２接続部６を有して第２光導リング３の外周面
   ３ａを除く外面を覆いながら第２光導リング３を
   固定的に保持するとともに第１保持体２との相対
   回転自在に配置される第２保持体４と；を含むこ
   とを特徴とする光スリツプリング装置。 ２ 第１光導リング１の外周面は半径方向外方に
   向かうにつれて相互に近接する方向に傾斜した一
   対のテーパ面４５，４６で構成され、第２光導リ
   ング３の内周面は半径方向内方に向かうにつれて
   相互に近接する方向に傾斜した一対のテーパ面４
   ９，５０で構成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光スリツプリング装置。