JPH0394206A - 回転系と静止系間のデータ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は回転系と静止系との間で光伝送を利用し、情報
データの授受をなす装置に関し、特に当該光信号の受け
渡し部分の改良に関する。

［従来の技術］ 昨今では、電気モータとか発電機内部の回転子の状態を
モニタするため、当該回転子に備え付けたセンサからの
情報を外部の静止系中に設けたデータ処理装置にまで導
き出したい等の要望が高まってきているが、こうした場
合にも、当該回転子等の回転系と、データ処理装置が設
置されている周囲の静止系との間でのデータ伝送に利用
される技術は、これまでの所、第５図に示されるような
古典的なものしかなかった。

簡単に説明すると、図示されている回転系１０は、例え
ば上記のように電気モータとか発電機内部の回転子であ
って、この中には適当なセンサ等の信号源１１が備えら
れている。

回転系ｌＯは適当な回転軸を有し、その周囲にはいわゆ
るスリップ・リング１４と呼ばれる導電性の輪が一般に
一対、設けられ、各スリップ・リング１４　．　１４に
は、回転系ｌＯの内部にて、信号源１ｌからの出力線が
接続している。

一方、このスリップ・リングｌ４の表面に対しては、静
止系中においてその一端が固定された導電性のブラシ１
３．１３の他端先端が常に安定に接触するように、適当
なるバネ弾性部材を介して押し付けられている。

これにより、回転系１０内の信号源１１の発生する電気
信号としての情報は、当該回転系１０が回転していても
、一対のスリップ・リング１４　．　１４からプラシ１
３．１３に伝達され、さらにブラシ１３　．　１３から
静止系１５に固定設置されたデータ処理装置１２に伝え
られる。

［発明が解決しようとする課題コ 上記のようなスリップ・リング１４とブラシ１３との組
合せ構戒は極めて周知であるが、同時にまたその欠点も
、言われ続けて久しい。

つまり、スリップ・リングｌ４やブラシｌ３の消耗が激
しく、頻繁に取り換えを要したり、それらの接触部にお
いて接触不良や電磁ノイズの発生を招き易い。

さらに、電気的な信号線で結局はデータ処理装置ｌ２と
回転系１０の内部の構成子とが接続されるので、必要に
応じての両系間の電気的な絶縁分離も取り難い。

なお、−従来においても、回転系１０の回転軸に関し、
その軸方向端部に軸方向外側を向いた同心円状のスリッ
プ・リングを設け、これに対して軸方向にブラシを押し
付けることにより、信号源１１の発する電気情報を外部
に取出す構戒のものもあるが、これは上記欠点に加え、
使途も限られる。例えば、昨今の超電導発電機等に見ら
れるように、当該発電機回転子の軸方向一端はタービン
に、他端はヘリウム給排気装置に各接続されているよう
な場合には、これら両端部に対し、軸方向を向いたリン
グ構造やブラシ構造をさらに取付けることはできない。

本発明は基本的にこうした欠点の解消を目的とし、従来
のスリップ・リングとブラシによる摺動構成を排斥する
外、回転系の回転軸に対し、半径方向に情報の伝送を行
なうに際して、できるだけ簡単な構造でありながら確実
に情報の授受を行い得るデータ伝送装置を提供せんとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、まず原則として、回
転系と静止系間でのデータ授受は一旦、光信号に変換し
て行なう。

例えば上記のように、回転系内に何等かのセンサ等、信
号源がある場合、この信号源から発せられる電気信号と
しての情報データを、当該回転系内で一旦、光信号に変
換する。ただしこのときの変調方法は任意であり、伝え
たいデータをどのような形態で光信号に載せても良く、
本発明がこれを直接に規定するものではない。

こうした前提の下に、この回転系内の電気光変換器から
の出力光は、回転系の外周面の少なくとも一部から半径
方向外方に向け、出力されるようにする。

これには、当該電気光変換器にあって最終的に光信号を
出力する光発生素子（発光ダイオード、半導体レーザ等
）の出力端面部を直接に回転系の外周面部に備えさせる
方法と、この光発生素子からの出力光を導く光ファイバ
を設けて、この光ファイバの出力端面を回転系の外周面
に備えさせる方法とがあり、そのどちらでも良いし、ま
た、こうした光発生素子とか光ファイバは、少なくとも
一つ以上あれば良い。

このように回転系測を構成する一方で、静止系の方には
、光信号を受信するための光受信部と、光受信部の受イ
３した光信号を電気信号に変換する光電変換器と、光電
変換器の変換電気出力を処理するデータ処理装置とを設
ける。

そして、特に光受信部には、側面に光が入射すると端面
に光出力が生ずる蛍光性光ファイバを用い、回転系の外
周面から出力される光信号が、当該回転系の回転に伴い
、いずれの回転角位置から半径方向外方に出力されても
、この蛍光性光ファイバの側面にて常にこれを受信でき
るように、蛍光性光ファイバは、回転系に触れはしない
がこれを取り巻いて、少なくとも一巻き以上のコイル状
部分を持つように構成する。

一方、上記と実質的に用いる構成要素の種類はほぼ同じ
であるが、静止系の方から回転系の方にデータを送るに
適した構成についても、本発明は同様に、次のような構
戊を提案する。

静止系の方からデータを送出するのであるから、光信号
を受信するための光受信部、光受信部の受信した光信号
を電気信号に変換する光電変換器、光電変換器の変換電
気出力を処理するデータ処理装置は、それぞれ回転系の
方に備える。

そして、静止系の方には、電気的な信号を発生する信号
源と、この電気的な信号を光信号に変換する電気光変換
器とを設け、この電気光変換器からの光信号を、回転系
に対して少し離れた半径方向外方から照射する。

その上で、回転系に備えられる上記の光受信部には、側
面に光が入射すると端面じ光出力が生ずる蛍光性光ファ
イバを用い、静止系に備えられている電気光変換器が出
力する光信号を、回転系の回転に伴ういずれの回転角位
置でもこの蛍光性光ファイバの側面にて常に受信できる
ように、当該蛍光性光ファイバを、静止系からの光信号
が照射される回転系の外周面に沿い、少なくとも一巻き
以上、コイル状に巻回して設ける。

なお、側面に光が入射すると対応的に端面に光出力が生
ずる蛍光性光ファイバは、最近では数種のものがすでに
市販されているし、将来的にみても種々改良品が出回る
ことが予想されるので、本発明に適当なものを選択する
に支障はない。

［作　　用］ 本発明に従った場合、回転系が回転中にあっても、また
任意の回転角位置で静止していても、回転系側から発せ
られた光は、当該回転系に触れることなくこれを取り巻
いている蛍光性光ファイバのコイル状部分の内側面を照
射する。

換言すれば、回転系側から発せられた光は、回転系がい
ずれの瞬間におけるいずれの回転角位置にあっても、こ
の蛍光性光ファイバのコイル状部分における少なくとも
どこか一部の内側面部位には入射し得ることになるから
、当該蛍光性光ファイバの含む蛍光物質の介在により、
蛍光性光ファイバの端面においては常に、当該光信号を
受けｋ結果に対応する光出力を得ることができる。

そして、この蛍光性光ファイバ端面に得られる光信号は
、側面に入射した光信号に対し、蛍光物質の波長変換機
能により、波長シフトされたものとはなるかも知れない
が、少なくとも人射してきた光信号が有している種々の
情報データに対し、対応したデータを含むことができる
。

例えばデータの一つ一つに対応するパルス幅情報等は、
波長変換の結果、キャリア周波数が送信側と受信側とで
変わっても変わることはない。光信号が入射している時
間と、これに伴って蛍光性光ファイバ端面から光が出力
している時間は、対一で対応するからである。

これに対し、周波数変調情報等は、被変調波であるキャ
リア周波数がシフトすれば、変調波である情報信号周波
数もシフトするが、個々にはそうした変動率ないし周波
数シフト量はあらかじめ一義的に知ることができるので
、蛍光性光ファイバの出力端面に得られる光信号の内容
から、光電変換器の介在による電気信号への変換を行な
い、ざらにこの変換電気出力をデータ処理装置で適当に
処理することで、源信号を復元するか、または源信弓が
伝えたいとするデータ内容を解読するのに何の困難もな
い。

これは、他の変調方法についてもしかりであるし、さら
に、本発明に従って静止系の方から回転系側に情報を伝
送するべく構成された装置においても当て嵌まる。

つまり、回転系が回転中にあっても、また任意の回転角
位置で静止していても、静止系側からの光信号は、蛍光
性光ファイバにおいて回転系外周面に巻かれているコイ
ル状部分の外側面の少なくともどこかの部位では常に必
ず受信することができ、かつ、受信した結果として当該
蛍光性光ファイバの端面に表れる光信号には、静止系側
が送り出したデータ内容に対応するデータが含まれるの
で、回転系側に内蔵の光電変換器によりこれを電気信号
に変換し、データ処理装置で適当なる処理を行なえば、
静止系側が回転系側に対して送出したデータ内容を正確
に解読することができる。

［実　施　例］ 第１．２図には本発明により構成された回転系２０と静
止系３０間のデータ伝送装置の望ましい一実施例として
、回転系２０の側から静止系３０に対し、情報を送侶す
る場合が示されている。

回転系２０は既述のように、電気モータとか発電機内部
の回転子等であって良く、したがって静止系３０に配さ
れるデータ処理装置３９は、当該回転子の状態をモニタ
する装置等であって良い。

しかし、本発明の原理から明らかなように、こうした使
途自体は本発明がこれを直接に規定するものではなく、
上記はあくまで一例である。

また、詳しくは図示していないが、回転系２０の回転軸
２４の端部は、例えばタービンとかヘリウム給排気装置
等に接続され、それらで占有されていても良い。換言す
ると本発明は、このように、回転系の回転軸２４の＠端
部分に機械的な加工を施すのが難しいか、あるいはその
余裕がないような装置系に対し、特に有効である。

図示実施例の場合、回転系２０内には適当なるセンサ等
、送出すべき情報データを電気信号に載せて出力する情
報出力源ないし信号源２１が設けられている。

この信号源２ｌからのデータは、通常の電気信号線路を
介して電気光変換器２２に与えられ、ここで公知既存の
適当なる変調方法の援用により、送信すべきデータを担
った光信号に変えられる。

一般にこの光データはデジタル・データとされることが
多いが、その際の光パルス変調方法にはパルス幅変調、
パルス振幅変調を始め、昨今流行りのパルス・コード変
調等々、種々のものがあり、どれを採用しても良く、も
ちろん、周波数変調その他、アナログ変調であっても良
い。

電気光変換器２２は、この実施例の場合、さらに出力用
の光ファイバ２３も有し、この光ファイバの出力端面ば
、当該回転系２０の幾何的な回転軸心（第１図中の一点
鎖線）を含み、物理的にこの回転系を支持してもいる回
転軸２４の外周面の一部に開口している。

したがって、回転系２０ないし回転＠２４が図中の矢印
ｆ．で示すように回転軸心の回りに回転すると、この出
力用光ファイバ２３の当該出力端面は円軌跡を描き、こ
れに応じ、電気光変換器２２の出力した送信光信号ｔ’
ｒ（第２図）も、回転中の各瞬間の各回転角位置に応じ
てそのビーム指向方向を連続的に回転させて行く。

これに対し、静止系３０の側には、次のような構成の光
受信部３５が設けられている。

まず、最近になって開発、市販され、商標名で゛゜オブ
テクトロン（ＯＰＴＥＣＴＲＯＮ）”　、品種名で”Ｆ
−２００”とか“Ｆ　−　２　０　１　”等と呼ばれる
蛍光性光ファイバ３６がある。

こうした蛍光性光ファイバ３６は、その側面に周囲の光
が入射すると、それを可視光領域の蛍光に変換し、ファ
イバ端面から出力するもので、ちなみに上記Ｆ−２００
タイプの蛍光性光ファイバでは、波長３００ｎｍから３
８０ｎｍ程度の近紫外光のファイバ側面への入射により
、その両端面からは可視光領域の波長４００ｎｍないし
４４０ｎｍ程度に変換された光が得られる。また、入射
光強度に対する出力光強度の割り合い（集光比）は十分
高く、０．８はある。

これがＦ−２０１タイプでは、波長３３０ｎｍから４　
８　０　ｒ＋ｍ程度の近紫外領域から可視光領域を含む
側面人射光に対し、波長４７０ｒ＋ｍから５４０ｎｍ程
度の可視光領域に変換された端面出射光が得られる。し
たがって、情報送信側に発光ダイオードを用いる場合に
は、このＦ−２０１タイプの方が適当である。また、こ
れの集光比は１．０１つまり有意の損失がない。

外径は両タイプ共、０．　２　５　１Ｉｌｍから２ｍｍ
まで、六通り程あり、さらにプラスチック製であるため
に可撓性に富み、最小曲げ半径は径１ｍｍのものでは１
５０■であるが、１■径あたりで正規化されているので
、０．　２　５　ｍｍ径のものを用いればその四分の一
まで許される。

もちろん、この製品に限らず、将来に亙り同種のものが
種々開発されることは大いに予悲され、それに連れて、
本発明の光受信部３５に適用し得る蛍光性光ファイバの
選択範囲も広まるものと思われる。

しかるに、光受信部３５に用いる上記のような蛍光性光
ファイバ３６は、実際にはコイル状に巻回されて使用さ
れる。

すなわち、第１．２図に示されているように、この蛍光
性光ファイバ３６は、回転系２ｏの回転軸２４に触れは
しないが、この回転＠２４の周囲を取囲むようにコイル
状に巻回された部分３Ｂ−Ｃ　（以下、単にコイル部３
６−ｃと呼ぶ〉を有し、図示実施例の場合、その巻回数
は複数回となっている。回転軸２４に触れないのである
から、コイル部３６−ｃの内径は、少なくとも回転軸２
４の直径より大きい。

また、この実施例の場合、回転軸２４の外周面の一部に
回転系２０に内蔵の電気光変換器２２の出力端が光ファ
イバ２３により導かれていて、かつ、その出射方向が回
転軸心に対し、直交しているので、このコイル部３６−
ｃの設けられる軸方向位置は、第１閃に示されるように
、その内側面が当該回転系側の光ファイバ２３の出射端
面を丁度覆う位置となっている。なお、第２図は、回転
軸２４とこのコイル部３Ｂ−ｃとの嵌め合い関係を示す
ため、両者を分解した状態で示し、矢印ｆ，方向に回転
軸２４をコイル部３６−ｃ内に挿入して行く模様を表し
たものである。

このような装置構造によると、回転系２ｏが任意の回転
角位置で静止しているときはもとより、回転していても
、出力用光ファイバ２３の出力端面か？半径方向外方に
放射される送信光ＬＴは、そのときどきで、蛍光性光フ
ァイバ３６のコイル部３６−ｃの内側面の少なくともど
こかには常に入射でき、したがって、当該蛍光性光ファ
イバ３６の出力端面３Ｌ，，３Ｌ，には、時間的に途切
れることなく、送信光信号ＬＴのデータ内容を保持する
か、ないしは少なくとも対応したデータ内容を有する受
信光信号ＬＲが得られる。

そこで、少なくとも蛍光性光ファイバ３６の一端面３７
−１に表れる受信光信号ＬＲを光電変換器３８にて再度
電気信号に変換し、この変換情報をデータ処理装置３９
に人力すれば、回転系２ｏの側が発した送信光信号しＴ
に乗っているデータは、対応的に、当該データ処理装置
において解読、認識することができる。

先にも述べたように、蛍光性光ファイバ３６は、側面に
入射した光の波長をシフトした光を自身の端面から出力
するが、例えば送信光信号Ｌ■に載せられているデータ
がパルス幅によって表されるものであるならば、当該デ
ータの一つ一つに対応するパルス幅情報等は、波長変換
の結果、キャリア周波数が送信光信号ＬＴと受信光信号
ＬＲとで変わっても変わることはない。送信光信号Ｌ丁
が入射している時間と、これに伴って蛍光性光ファイバ
３６の端面３Ｌ，，３Ｌ２から光が出力している時間は
一対一で対応するからである。

これに対し、アナログ的な変調方法である周波数変調が
採用された場合には、変調波であるキャリア周波数（送
信光信号Ｌアの周波数）がシフトすれば、変調波である
情報信号周波数もシフトするが、個々にはそうした変動
率ないし周波数シフト量はあらかじめ一義的に知ること
ができるので、蛍光性光ファイバ３６の出力端面に得ら
れる受信光信号しＲの内容から、光電変換器３８の介在
による電気信号への変換を行ない、さらにこの変換電気
出力をデータ処理装置３９で適当に処理することで、送
信光信号ＬＴが有していた源データを解読するには何の
困難もない。このような復元性は、他の変調方法につい
ても同様に得ることができる。

しかるに、図示の場合、蛍光性光ファイバ３６にあって
コイル部３６−，を形成するにも、その巻回数は複数回
とされた場合が示されている。

このようにすると、確かに、回転軸２４に備えられてい
る送信光信号Ｌ７の出射端と、この送信光信号ＬＴに対
しての光受信部３５を構成する蛍光性光ファイバ３６の
コイル部３６−ｃとの間に、若干、設計値（対して軸方
向に相対的な位置ずれが生じてもこれを許容できるので
、組立て精度を下げることにより製造効率を上げても、
送信光信号ＬＴを受信不能となるおそれを大いに低減す
ることができるが、１１械的な位置合せ精度を十分に確
保できるならば、原理的には少なくとも一巻き、設けら
れていれば良い。

この場合、当該コイル部３６−ｃの巻き始め端と巻き終
わり端とでは、軸方向に当該蛍光性光ファイバの直径分
だけ、ずれが生ずるが、一般には送信光信号ＬＴの出力
部からの光自体にある程度の広がりが見込まれるので、
その程度の軸方向のずれは許容できることが多い。それ
でもあえて必要ならば、光発生素子の出力端面部ないし
はこの光を導く光ファイバの出射端面部に意図的にビー
ムを広げるためのレンズを設けるか、あるいはレンズ機
能を呈するように光ファイバ端面部を半球形等、適当な
る幾何的形状に加工すれば良い。この点は、後述する第
二実施例にても同様である。

また、蛍光性光ファイバ３６のコイル部３６−ｃのどこ
かに送信光信号ＬＴが入射すると、当該蛍光性光ファイ
バ３もではその両端３１，，３Ｌ，から共に受信光信号
ＬＲを出射することができる。

図示実施例の場合には、その中の一端３７−，をのみ、
光電変換器３８に導き、他端面３７−２は第２図中に仮
想線で示すように開放として、この端面３７−２からの
光は捨てるようにしている。しかし、蛍光性光ファイバ
３６内での反射波ないしは定在波の影響が及ばないよう
な変調方式が採用されている場合には、例えば当該他端
面３７−２に金属膜の蒸着処理を施す等して反射端面と
し、ここで反射させた光成分をも光電変換器３８にて捕
えさせるようじしても良い。

一方、回転系２０の出力部についても、特には光ファイ
バ２３を用いないことも考えられる。つまり、回転系２
０側の電気光変換器２２において最終的に光信号を発生
する素子、例えば半導体レーザとか発光ダイオード等の
出力端を直接に半径方向に露呈させても良い。ただ一般
には、光ファイバは柔軟なため、光出力位置や光入力位
置を設計的に自由に定め得ること等から、部品点数が増
えるとは言ってもこれを用いた方が、むしろ設計、製作
上は楽になることが多い。

以上、第１．２図に即し、回転系２０の側から静止系３
０の側に対し、情報を光信号に載せて送侶する実施例に
つき説明したが、本発明では逆に、静止系２０の側から
回転系３０の内部に対し、必要な情報データを送り込む
構成も得ることができる。

第３．４図はそのような実施例の一つを示している。

まず第３図を見ると、静止系３０の側に、回転系２０に
対して送信すべき源情報を生ずる信号源３１があり、こ
れは電気光変換器３２の発する送信光信号を適当な方式
に従って変調する。信号源３ｌは、例えば回転系を制御
するための制御信号を発生する回路とか、さらにはコン
ピュータ等をも含んで良いが、それらの発した電気信号
を光信号に変換するに際しての変調方法自体は任意であ
ること、先の実施例と同様である。

次に、送信すべきデータによって変調された送信光信号
ＬＴは、第４図の要部図面にも良く示されているように
、電気光変換器３２から例えば通常の光ファイバ３３等
を介して導かれ、回転系２０の回転軸２４の外周面の軸
方向の一部分を、これに触れることなく、半径方向外方
から照射する。ただし、光ファイバ３３を使用せず、先
にも述べた通り、発光ダイオードとか半導体レーザとし
て構成された電気光変換器３２の発光端部自体が直接に
回転系の回転軸２４を照射可能なように設けられていて
も良い。

一方、回転系２０の側には、上記のようにして静止系３
０の側からの送信光信号Ｌ丁を受信するための光受信部
２５と、この光受信部２５が受信した光信号を電気信号
に変換する光電変換器２８、そしてこの変換電気信号に
基づき、変調情報を復調して源データを得るデータ処理
装置２９が設けられている。

こうした光受信部２５、光電変換器２８、データ処理装
置２９の相互の関係は、先の第一の実施例において静止
系３０の側に備えられていたそれら（３５，３８　．　
３９）の関係と全く同様であって良く、回転系２０の側
に備えられる光受信部２５も、上記した蛍光性光ファイ
バ２６を有していて、この蛍光性光ファイバ２６には、
やはり原理的には一巻き以上、実際には数回、壱回する
のが適当なコイル部２６−ｃが作られている。

しかるにこのコイル部２６−ｃは、この実施例では静止
系３０の側からの送信光信号ＬＴが回転系２０の回転軸
２４の軸方向一部位にあって当該回転軸２４の外周面を
照射していることから、当該送信光信号Ｌアの被照射部
位を含む軸方向位置で回転軸２４の外周面に固定的に設
けられている。

そのため、静止系３０の側が光ファイバ３３の出射端面
を介するか、あるいは電気光変換器３２の発光′４部か
ら直接に回転系３０の側に出力する送信光信号ＬＴは、
回転系３０が矢印ｆＲで示すように回転中にあっても、
回転系の回転軸２４の外周面に設けられている蛍光性光
ファイバ２６のコイル部２６．．，の外周面の少なくと
もどこか一部位にては常に必ず受信することができ、既
述した蛍光物質を介在してのメカニズムにより、当該蛍
光性光ファイバ２６の出力端面２７−，に受信光信号Ｌ
Ｒを得ることができる。

したがって、この蛍光性光ファイバの端面２７−１を回
転系に内蔵の光電変換器２８に導けば、最終的にデータ
処理装置２９において送信光信号Ｌアに乗っていたデー
タを解析し、回転系内部で利用することができる。

なお、図示の場合、蛍光性光ファイバ２６のもう一方の
端面ば示されていないが、これも既述したように、この
端面に適当なる反射処理を施し、図示されている端面２
７−１の方に送り返して光電変換器２８により受信させ
ても良いし、逆に、反射されて再び蛍光性光ファイバ内
を導波される光信号は、始めから出射端面２７−，に向
かう光信号に対しては移相がずれ、相互変調等を起こし
易いので、その影響が無視し得ない場合には、当該もう
一方の端面は回転軸２４の外周面のどこか適当な所に開
口させ、ここからの光はあえて捨てたり、あるいは当該
端面に光吸収部材を添着し、ここで吸収させた方が賢明
なことがもある。

以上、回転系２０の側から静止系３０へ、また静止系３
０の側から回転系２０へ、それぞれデータを送信するに
適当な実施例につき、各一例ずつ説明したが、細かな配
慮を含め、その他種々の改変は自由である。

例えば回転系、静止系の中、光の受信側となる方の系に
備えられる光電変換器２８または３８は、般には簡単な
フォト・ダイオードであっても十分で、蛍光性光ファイ
バ２６または３６を介して得られる受信光信号ＬＲはそ
れで十分な大きさの電気信号に変換し得るし、より大き
なゲインを必要とするならフォト・トランジスタを用い
れば良い。もちろん、この種の光電変換技術やその逆の
電気光変換技術に周知の構成は、本発明においても適当
なるものを任意に採用することができ、光電変換器２８
または３Ｂは波形整形機能をも有し、その出力部に当該
波形整形用のシュミット・トリガやコンバレータ構成を
有して良い。

また、必要に応じ、それぞれの実施例において送信光信
号Ｌアが蛍光性光ファイバ２６または３６のコイル部２
６−ｃまたは３６−ｃ以外の外部に漏れるのを防ぐには
、特に図示はしなかったが適当なる覆い手段（光シール
ド）を採用すれば良い。

さらに、送信側に備えられる光ファイバ２３または３３
の出射端面からの出射光ないし送信光信号ＬＴは、回転
系回転軸２４の回転軸心に対し、完全に直交した関係に
指向する必要は必ずしもなく、場合によっては回転軸心
に対し、斜めになっていても良い。そうしたときには当
然、受信側にて蛍光性光ファイバのコイル部２６−ｃま
たは３６−ｃを設ける位置も、回転軸２４の軸方向に沿
い、図示の場合よりは前後いずれかにずれた位置が適当
なこともある。

また、上記では回転系２０の回転軸２４に対し、送信光
信号ＬＴの出力端面を設けたり、あるいは光受信部を構
戒する蛍光性光ファイバのコイル部２６−Ｃを設けたり
していたが、回転系２０の本体部分、例えばモータ回転
子の本体部分にあっても巻線のない余裕部分があれば、
この部位に光の出力端を設けるか、または光受信部であ
るコイル部２６−ｃを設けることも可能である。

［効　　果〕 本発明によれば、回転系の外周面を介して情報データの
授受を行なうに際し、スリップ・リングとブラシを利用
していた従来の欠点は全て解消することができ、改めて
まとめれば、次のような効果を得ることができる。

■　機械的な接触部分がないので、保守点検の要が大幅
に減り、長寿命となる。

■　スリップ・リングとブラシ間のスパークに基づく等
、電磁ノイズの発生要因がないので、自身のデータを毀
損するおそれがないのみならず、他の周辺電子機器に対
する妨害波を発生することもない。

■　回転系と静止系との電気的な絶縁分離が可能となる
ため、電圧オーダの異なる回路系相互の組合せが可能と
なったり、下手なアース・ループを作るおそれもないの
で、その意味でも耐ノイズ性を向上させることができる
。

■　回転系と静止系との電気的な分離はまた、回路設計
の自由度を増し、上記■とあいまって相対的に信頼性を
高め得る働きもする。

■　光受信部に蛍光性光ファイバを利用しているため、
装置を実際に構築する上でも構造的に複雑になることが
なく、光を受信すべき部位に単にコイル状の部分を形戊
するだけで、当該コイル部の少なくとも一部にては常に
送信光信号を受信することができ、その端面に安定に受
信光信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ伝送装置の第一の実施例として
、回転系側から静止系側に対してデータを伝送するに適
当な構成例の概略構戒図，第２図は第１図中の光信号の
授受部分を拡大して示す概略構成図， 第３図は本発明のデータ伝送装置の第二の実施例として
、静止系側から回転系側に対してデータを伝送するに適
当な構成例の概略構成図，第４図は第３図中の光信号の
授受部分を拡大して示す概略構成図． である。 図中、２０は回転系、２１　．　３１は信号源、２２　
．　３２は電気光変換器、２３　．　３３は出力用光フ
ァイバ、２４は回転系の回転軸、２５　．　３５は光受
信部、２６　．　３８は蛍光性光ファイバ、２Ｂ−Ｃ　
，　３６−ｃは蛍光性光ファイバがコイル状に巻回され
た部分（コイル部），２８．３８は光電変換器、２９　
．　３９はデータ処理装置、３０は静止系、ＬＴは送信
光信号、ＬＲは受信光信号、である。 手続補正書 （方式）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転系には、電気的な信号を発生する信号源と、
   この電気的な信号を光信号に変換し、該変換した光信号
   を該回転系の外周面から半径方向外方に出力する電気光
   変換器とを備え； 静止系には、光信号を受信するための光受信部と、該光
   受信部の受信した光信号を電気信号に変換する光電変換
   器と、該光電変換器の変換電気出力を処理するデータ処
   理装置とを備えると共に； 上記静止系に備えられる上記光受信部は、側面に光が入
   射すると端面に光出力が生ずる蛍光性光ファイバを少な
   くとも一巻き以上、上記回転系に触れはしないがこれを
   取り巻くように巻回して成るコイル状の部分を有し； かつ、該コイル状の蛍光性光ファイバ部分 は、上記回転系の上記外周面から出力される上記光信号
   が該回転系の回転に伴ういずれの回転角位置にて上記半
   径方向外方に出力されても、その内側面にて常にこれを
   受信できる位置に設置されていること； を特徴とする回転系と静止系間のデータ伝送装置。
2. （２）回転系には、光信号を受信するための光受信部と
   、該光受信部の受信した光信号を電気信号に変換する光
   電変換器と、該光電変換器の変換電気出力を処理するデ
   ータ処理装置とを備え； 静止系には、電気的な信号を発生する信号源と、この電
   気的な信号を光信号に変換し、該変換した光信号を上記
   回転系の外周面に向け、該外周面に触れることなく半径
   方向外方から照射する電気光変換器とを備えると共に； 上記回転系に備えられる上記光受信部は、側面に光が入
   射すると端面に光出力が生ずる蛍光性光ファイバを少な
   くとも一巻き以上、該回転系の外周面に沿って巻回して
   成るコイル状の部分を有し； かつ、該コイル状の蛍光性光ファイバ部分 は、上記静止系に備えられている電気光変換器が出力す
   る光信号を、該回転系の回転に伴ういずれの回転角位置
   でも、その外側面にて常にこれを受信できる位置に設置
   されていること；を特徴とする回転系と静止系間のデー
   タ伝送装置。