JPH0664680B2

JPH0664680B2 - 回転系と静止系間のデータ伝送装置

Info

Publication number: JPH0664680B2
Application number: JP1231877A
Authority: JP
Inventors: 和昭新井
Original assignee: 工業技術院長
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPH0394206A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］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10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1
0の内部にて、信号源11からの出力線が接続している。

一方、このスリップ・リング14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13,1
3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からブラシ13,13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］上記のようなスリップ・リング14とブラシ13との組合せ
構成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14やブラシ13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、電気的な信号線では結局はデータ処理装置12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
す構成のものもあるが、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。

このように回転系側を構成する一方で、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
信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
成を提案する。

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に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
号を受けた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、少なくとも入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、一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、さ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、または源信号
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3
0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、情報を送信する場合が示
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の軸端部分に
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21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は、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ないし回転軸24が図中の矢印f_R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L_T（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“オプテ
クトロン（OPTECTRON）”、品種名で“Ｆ−200"とか
“Ｆ−201"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380nm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480nm程度の
近紫外領域から可視光領域を含む側面入射光に対し、波
長470nm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1.0、つまり有意の損失
がない。

外径は両タイプ共、0.25mm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150mmであるが、1mm径
あたりで正規化されているので、0.25mm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想され、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20の回転軸24に触れはしない
が、この回転軸24の周囲を取囲むようにコイル状に巻回
された部分36₋ _Ｃ（以下、単にコイル部36₋ _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24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中心
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図に示されるように、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36₋ _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_B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20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の出力端面から半径方向外方に放射
される送信光L_T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37₋ _１,37₋ _２には、時間的に途切れることな
く、送信光信号L_T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L_R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L_R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に入力すれ
ば、回転系20の側が発した送信光信号L_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_T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L_Tと受信光信号L_Rとで
変わっても変わることはない。送信光信号L_T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37
₋ _１,37₋ _２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_T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L_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L_T
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₋ _Ｃ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L_Tの出射端と、この送信光信号L_T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、設計値に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L_T
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、機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L_T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L_Tが入射すると、当該蛍光性光ファイバ36で
はその両端37₋ _１,37₋ _２から共に受信光信号L_R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₋ _１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に
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20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30の側
に対し、情報を光信号に載せて送信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31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
L_T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30の
側からの送信光信号L_T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、巻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L_T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_T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の発光端部から直接に
回転系30の側に出力する送信光信号L_Tは、回転系30が矢
印f_R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₋ _Ｃ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₋ _１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_T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
面は示されていないが、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27₋
_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₋ _１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30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、一般には簡単なフ
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L_R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38
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・トリガやコンパ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_Tが蛍光性光ファイバ26または36のコイル部26₋ _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L_T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
L_Tの出力端面を設けたり、あるいは光受信部を構成する
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成
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成図，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。第５図は従来の回転系から静止系へデータを転
送するための装置図である。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、2
5,35は光受信部、26,36は蛍光性光ファイバ、26₋ _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、L_Tは送信光信号、L_Rは受信光信号、
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。