JPH079495B2 - 回転体情報伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば発電機やモータの回転子、回転ビー
ムアンテナ、ビデオテープレコーダの回転ドラム等の回
転体から固定体へ、又は固定体から回転体へ情報を伝達
する回転体情報伝達装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は例えば特公昭48−37081号公報に記された従来
の回転体情報伝達装置を示す。図において、（１）は例
えばビデオテープレコーダの回転ドラム等の回転体の回
転軸、（２）は発光ダイオード、（３）は受光ダイオー
ド、（４）は受光ダイオード（３）を指示する固定側の
支持棒、（５）（６）は端子である。

この第５図において、発光ダイオード（２）は回転軸
（１）の端面にとりつけられ回転軸（１）と共に回転す
る。回転体（図示せず）内部の情報に関する電気信号は
端子（５）から与えられるので、発光ダイオード（２）
はその情報を光の強度に変換し、受光ダイオード（３）
に伝達する。受光ダイオード（３）は発光ダイオード
（２）の光の強度変化を再び電気信号に変換し端子
（６）に出力する。このようにして回転体内部で発生し
た情報、例えば回転体内部の温度、加速度、アンテナで
受信した信号、磁気ヘッドからの再生信号が固定側の計
測器、信号処理回路等（図示せず）に伝達されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の回転体情報伝達装置は以上のように構成されてい
るので、発光ダイオード及び受光ダイオードは回転軸の
端面に設置しなければならず、従って回転体１個につき
２組までの発光・受光ダイオードが用いられるにすぎな
かった。そのため、３チャンネル以上の情報、例えば回
転体内部の３ヵ所以上の温度等の測定することができな
いという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、回転体の固定側との間で３チャンネル以上の
信号を取出すことができる回転体情報伝達装置を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る回転体情報伝達装置は、一方が回転体に
設けられていると共に他方が固定であり、上記回転体の
軸線にほぼ垂直な平面上に光路を有する発光素子と受光
素子、及び上記発光素子と受光素子の一方を上記平面上
で囲むように配設され上記発光素子と上記受光素子とを
光学的に結合する光ガイドを備え、上記発光素子及び受
光素子の一方が回転体にこの回転体の軸線に沿って間隔
を隔てて複数個配設され、固定の他方の素子も上記各一
方の素子と対をなして上記回転体に沿って間隔を隔てて
配設され、上記各対をなす発光素子と受光素子とが上記
光ガイドを介して光学的に結合されているものである。

［作 用］ この発明における回転体情報伝達装置は、一方が回転体
に設けられていると共に他方が固定であり、上記回転体
の軸線にほぼ垂直な平面上に光路を有する発光素子と受
光素子とを配設し、しかも上記発光素子及び受光素子の
一方を囲むように光ガイドを配設し、上記光ガイドによ
って上記発光素子と上記受光素子とを光学的に結合し、
光ガイド、発光素子、及び受光素子を回転体の軸線方向
に複数個並べて配設する構成としたので多チャンネルの
情報の伝達をも、回転側及び固定側間で行なうことがで
き、また、発光素子及び受光素子の一方を囲む光ガイド
により、回転側の素子の方向の如何によらず、固定側の
素子と回転側の素子との間で情報の伝達が可能となる。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を第１図について説明する。第
１図（Ａ）は平面図、第１図（Ｂ）は一部破断側面図、
第１図（Ｃ）は斜視図であり、これら第１図（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）において、（１）は情報源を有した例えば
ビデオテープレコーダの回転ドラム、発電機やモータの
回転子、回転ビームアンテナ等の所謂回転体の一部であ
る回転軸で、透明物質を用いて構成され光信号が透過す
るようにしてある。（２）は回転軸（１）に取り付けら
れた発光素子で、例えば発光ダイオードが用いられる。
（３）は固定側の受光素子で例えば受光ダイオードが使
用される。（５）（６）は端子、（７）は光ガイドで、
透明物質で構成され光信号が透過するようにしてある。
（８）は光、（９）は光ガイド（７）の曲面状の側面
で、回転軸（１）の軸線と平行に延在している。（10）
（11）は光ガイド（７）の平面状の側面で、回転軸
（１）の軸線と平行にかつ互に平行に延在している。

発光素子（２）と端子（５）から与えられる回転体本体
（図示せず）からの電気信号によって発光する。回転軸
（１）は透明体であるので、発光素子（２）から回転軸
（１）の軸線と直角の方向に発した光（８）は回転軸
（１）を透過して光ガイド（７）に達する。光ガイド
（７）に達した光（８）は、光ガイド（７）の曲面状側
面（９）、平面状側面（10）の各内面で反射し、受光素
子（３）に到達する。従って、端子（６）には回転体本
体（図示せず）からの情報信号が得られる。なお回転軸
（１）が回転すると発光素子（２）も共に回転するので
該発光素子（２）からの光（８）の出射方向が変化する
が、光ガイド（７）の上記内面での反射により、光は最
終的には受光素子（３）に入射する。

第２図は本発明の他の実施例を示す一部破断側面図で、
３チャンネルの伝達装置を構成した場合を例示してあ
る。この第２図において（2a）（2b）（2c）の受光素
子、（5a）（5b）（5c）、（6a）（6b）（6c）は端子、
（7a）（7b）（7c）は光ガイドである。端子（5a）（5
b）（5c）へ与えられた回転体（図示せず）からの情報
は、第１図の実施例の場合と同様にして、端子（5a）の
信号は端子（6a）に、端子（5b）の信号は端子（6b）
に、端子（5c）の信号は端子（6c）にそれぞれ伝達され
る。なお、第２図から理解できるように、第２図と同様
の考え方で発光素子及び受光素子、並びに光ガイドの数
を回転軸（１）の軸線方向に増していくことによって、
３チャンネルに限らず多数チャンネルの構成も可能であ
る。

第３図は光ガイド（７）の他の例を示す平面図で、第１
図の光ガイド（７）と異なる点は、平面状の側面（10）
（11）の相対間隔が曲面状の側面（９）から遠ざかるに
従って狭くなっており、この狭くなった部分に対応して
受光素子（３）が配設されている。発光素子（２）から
の光（８）は、第１図の場合と同様にして光ガイド
（７）の内面で反射し受光素子（３）に達する。この第
３図では、光ガイド（７）の平面状の側面（10）（11）
が互いに平行でないので受光素子（３）が小形になると
いう長所がある。

なお、第１図、第２図及び第３図においては回転軸
（１）として透明物質で構成したものを一例として示し
たが、この例に限らず、例えば発光素子（２）からの光
（８）が通る個所のみ透明あるいは空洞とし、回転軸
（１）を不透明でより強固な部材で構成してもよい。

又、上記実施例では、光ガイド（７）は曲面状側面
（９）と平面状側面（10）（11）から成っているが、曲
面状側面（９）は円筒状面に限らずその断面が放物線又
は楕円の一部であってもよく、また、平面状側面（10）
（11）と曲面状側面（９）との組み合わせに代りすべて
曲面状側面で構成してもよい。

又、第１図では回転軸（１）に発光素子（２）を設け、
固定された光ガイド（７）に受光素子（３）を設けた例
を示したが、これを逆に光ガイド（７）に発光素子
（２）を設け、回転軸（１）に受光素子（３）を設け
て、固定側から回転側へ情報を伝達してもよく、また、
第１図において回転軸（１）を固定とし光ガイド（７）
を回転する側に設けてもよい。

又、上記実施例では、発光素子（２）として、回転軸
（１）の軸線と直角をなす方向に発光するものを示した
が、例えば第４図に示すように、発光素子（２）が回転
軸（１）の軸線方向に発光し、その発光した光（８）を
反射鏡（12）で90゜偏向するようにしてもよい。

なお、第１図、第４図に示す各実施例において、回転体
本体からの情報に関する電気信号は端子（５）に加えら
れるが、その信号の形式はFM変調波又はパルス変調波
（PWM、PPM、PCM等）とすることが望ましい。その理由
は、受光素子（３）（3a）（3b）（3c）へ入射する光の
強度は回転軸（１）の回転角によって変化するため、光
の強度に情報を担わせる伝送方式を採用した場合には、
上記回転軸（１）の回転角に依存した光強度変化の影響
を受け、情報を正確に伝送することができないからであ
る。

［発明の効果］ この発明は上記のように、一方が回転体に設けられてい
ると共に、他方が固定であり上記回転体の軸線にほぼ垂
直な平面状に光路を有する発光素子と受光素子とを配設
し、しかも上記発光素子及び受光素子の一方を囲むよう
に光ガイドを配設し、上記光ガイドによって上記発光素
子と上記受光素子とを光学的に結合する構成としたの
で、光ガイド、発光素子、及び受光素子を回転体の軸線
方向に複数個並べて配設することが可能となり、多チャ
ンネルの情報の伝達をも、回転側及び固定側間で行なう
ことができ、また発光素子及び受光素子の一方の囲む光
ガイドにより、回転側の素子の回転に伴う方向の変化に
拘らず、固定例の素子と回転側の素子との間で情報の伝
達が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図で、同図（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は一部破断側面図、（Ｃ）は斜視図であ
る。第２図はこの発明の他の実施例を示す一部破断側面
図、第３図はこの発明の更に他の実施例を示す平面図、
第４図はこの発明の更に別の実施例を示す側面図、第５
図は従来の回転体情報伝達装置を示す斜視図である。 図において、（１）は回転体の一部である回転軸、
（２）は発光素子、（３）は受光素子、（７）は光ガイ
ド、（９）は曲面状の側面、（10）（11）は平面状の側
面図である。 なお図中同一符号は同一或は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方が、回転体に設けられていると共に他
   方が固定であり上記回転体の軸線にほぼ垂直な平面上に
   光路を有する発光素子と受光素子、及び上記発光素子及
   び受光素子の一方を上記平面上で囲むように配設され上
   記発光素子と上記受光素子とを光学的に結合する光ガイ
   ドを備え、上記発光素子及び受光素子の一方が回転体に
   この回転体の軸線に沿って間隔を隔てて複数個配設さ
   れ、固定の他方の素子も上記各一方の素子と対をなして
   上記回転体に沿って間隔を隔てて配設され、上記各対を
   なす発光素子と受光素子とが上記光ガイドを介して光学
   的に結合されていることを特徴とする回転体情報伝達装
   置。
2. 【請求項２】発光素子と受光素子とが回転体内に設けら
   れた反射鏡を介して光学的に結合されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の回転体情報伝達装
   置。
3. 【請求項３】光ガイドは回転体の軸線と平行をなして延
   在する曲面状の側面と、この側面に連続しそれぞれ上記
   軸線と平行をなすと共に互いに対向する平面状の側面と
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の回転体情報伝達装置。
4. 【請求項４】平面状の側面の相対間隔が曲面状の側面か
   ら遠ざかるに従って狭くなっており、この狭くなった部
   分に対応して受光素子が配設されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項に記載の回転体情報伝達装置。