JPS58184101A - 光学的信号伝達装置 - Google Patents
光学的信号伝達装置Info
- Publication number
- JPS58184101A JPS58184101A JP57065378A JP6537882A JPS58184101A JP S58184101 A JPS58184101 A JP S58184101A JP 57065378 A JP57065378 A JP 57065378A JP 6537882 A JP6537882 A JP 6537882A JP S58184101 A JPS58184101 A JP S58184101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- window
- signal
- rotating body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4295—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回転体側から静止側へ、非接触で信号を伝達
する光学的信号伝達装置に関する。
する光学的信号伝達装置に関する。
従来、回転体側で得られた情報を、静止側へ伝達する手
段として、スリップリングによる接触方式、若しくは電
波、るるいは音波による非接触方式などが用いられてき
た。前者は寿命、および雑音発生の点で問題が多く、後
者は装置が複雑となり、大形化は免れ得ない。
段として、スリップリングによる接触方式、若しくは電
波、るるいは音波による非接触方式などが用いられてき
た。前者は寿命、および雑音発生の点で問題が多く、後
者は装置が複雑となり、大形化は免れ得ない。
これに対して１回転体側に発光ダイオードを取υ付け、
オプチカルガイドを介して静止側の受光ダイオードへ信
号を伝達する装置も既にｆｓ案葛れている。
オプチカルガイドを介して静止側の受光ダイオードへ信
号を伝達する装置も既にｆｓ案葛れている。
しかるにこの徳の装置では、オプチカルガイドの作成、
取付摺度などに極めて難しい工作上の問題が６シ、真に
実用的な装置とはいいＪｌｌｖ” 。
取付摺度などに極めて難しい工作上の問題が６シ、真に
実用的な装置とはいいＪｌｌｖ” 。
本発明は従来装置の上記のような樟々の欠点を除去する
ために、構成が簡単で高８／Ｎ比で信号を伝達する光学
的な信号伝達装置を提供することを目的とする。
ために、構成が簡単で高８／Ｎ比で信号を伝達する光学
的な信号伝達装置を提供することを目的とする。
まず図面に１９本発＠を説明する。
第１図は本発明の詳細な説明するための図である。ｌは
本発明に係わるオプチカルファイバでるる。２は該ファ
イバ管普復する低屈折率のクラッドを示す。該ファイバ
の両端には、開口数で決まる立体角内に半導体発光素子
（半導体Ｖ−ザ、るるいは発光ダイオード）３、および
４が配置される。さらに、両発光素子には鏡面、或いは
完全散乱反射をする反射空洞５１および６がそれぞれに
設けられている。したがって、オプチカルファイバ内に
導入された両発光素子の光は、無限反射され、光学的に
は一種の積分球的機能を果たす。このようなオプチカル
ファイバのクラッドに１図示のように所定の間隔で微小
窓７（形状はスリット。
本発明に係わるオプチカルファイバでるる。２は該ファ
イバ管普復する低屈折率のクラッドを示す。該ファイバ
の両端には、開口数で決まる立体角内に半導体発光素子
（半導体Ｖ−ザ、るるいは発光ダイオード）３、および
４が配置される。さらに、両発光素子には鏡面、或いは
完全散乱反射をする反射空洞５１および６がそれぞれに
設けられている。したがって、オプチカルファイバ内に
導入された両発光素子の光は、無限反射され、光学的に
は一種の積分球的機能を果たす。このようなオプチカル
ファイバのクラッドに１図示のように所定の間隔で微小
窓７（形状はスリット。
円、楕円、何れでも目的に合致するものを選ぶ）を開け
ると、窓から出射する光強度は、極座標で表わして実１
１１ｉ１８、および点４１９のようになる。前者が素子
３からの光でメジ、後者が素子４からのそれぞれに対応
する。ｌＯは集光レンズ、ガえば魚眼レンズ１１を有す
る半導体受光素子（例えばビンダイオード）である。し
たがって上記オプチカルファイバｌが矢印のように移動
したとすると。
ると、窓から出射する光強度は、極座標で表わして実１
１１ｉ１８、および点４１９のようになる。前者が素子
３からの光でメジ、後者が素子４からのそれぞれに対応
する。ｌＯは集光レンズ、ガえば魚眼レンズ１１を有す
る半導体受光素子（例えばビンダイオード）である。し
たがって上記オプチカルファイバｌが矢印のように移動
したとすると。
受光素子１０の出力電気信号は１発光素子３によって受
ける量は尖縁の範囲内で変動し１発光素子４によって受
ける蓋は点線の範囲内で変動する。
ける量は尖縁の範囲内で変動し１発光素子４によって受
ける蓋は点線の範囲内で変動する。
これに対して、受光素子はＱレンズを漬するので、平均
して受光する光強度は、略々一点鎖線のようになり比較
的均一な値となる。またそのように側面１ 、ｌｊ、窓
７０大きさと間隔が選択される。
して受光する光強度は、略々一点鎖線のようになり比較
的均一な値となる。またそのように側面１ 、ｌｊ、窓
７０大きさと間隔が選択される。
次に第２図に本発明の他の構成例を示す。これは、オプ
チカルファイバｌの一端にのみ半導体発光素子３が配置
された告を示し、この場合には。
チカルファイバｌの一端にのみ半導体発光素子３が配置
された告を示し、この場合には。
他端は、−面もしくは完全拡散反射体５がそのまま直接
配置される。そして側面微小窓７は、左端から右端まで
、所定間隔で並び、しかもその開口部（微小窓直径、或
いはスリット幅）を逐次大きくして行けば、受光素子１
０の出力電気信号は、ファイバの位置に対して、略均等
な値を取る。またそのように、窓形状と寸法、及び窓間
隔が選択される。
配置される。そして側面微小窓７は、左端から右端まで
、所定間隔で並び、しかもその開口部（微小窓直径、或
いはスリット幅）を逐次大きくして行けば、受光素子１
０の出力電気信号は、ファイバの位置に対して、略均等
な値を取る。またそのように、窓形状と寸法、及び窓間
隔が選択される。
第３図は、本発明に係わる光学装置の一実施例の構成を
示す図で６る。図において、１２は回転体で６Ｌ図の矢
印の方向に回転する。回転体にはオプチカルファイバｌ
が図示のように設置される。側面微小窓７に対応して、
静止側１２′に置ρ為れた受光素子１０は、゛微小窓７
からの光散乱の略全量を受光するように近接して配置さ
れている。
示す図で６る。図において、１２は回転体で６Ｌ図の矢
印の方向に回転する。回転体にはオプチカルファイバｌ
が図示のように設置される。側面微小窓７に対応して、
静止側１２′に置ρ為れた受光素子１０は、゛微小窓７
からの光散乱の略全量を受光するように近接して配置さ
れている。
１３は１発光素゛子３．４を共通に駆動するための電気
信号源でメジ゛、この信号は、測定しようとすル１ｌｌ
ＪｆｉｔＫ応り、てパルスコードモジュＶ−シ曹ンさ・
れている。なお、１６は増幅器でるる。
信号源でメジ゛、この信号は、測定しようとすル１ｌｌ
ＪｆｉｔＫ応り、てパルスコードモジュＶ−シ曹ンさ・
れている。なお、１６は増幅器でるる。
さらにファイバ１の配置は、ＩＥ４図のように１点を接
して図の矢印の如く環状に配直し、端部は低面に垂直方
向に引き出されて発光素子３，４と結合される。かくし
て側面微小窓は、近似的に同一円周上に配りＵされるこ
と−になる。
して図の矢印の如く環状に配直し、端部は低面に垂直方
向に引き出されて発光素子３，４と結合される。かくし
て側面微小窓は、近似的に同一円周上に配りＵされるこ
と−になる。
以上の説明では、発光素子、受光素子がそれぞれ１チヤ
ンネルの場合に・ついて述べたが、多チャンネルを必要
とする場合では１例えば連続回転機ボジトｏ ン−ＣＴ
がめる。（Ｎ、 Ｎｏｈａｒａ 、 ＩＥ）Ｊ 。
ンネルの場合に・ついて述べたが、多チャンネルを必要
とする場合では１例えば連続回転機ボジトｏ ン−ＣＴ
がめる。（Ｎ、 Ｎｏｈａｒａ 、 ＩＥ）Ｊ 。
Ｎ８−２７ ｐ１１２８／１１３６．１９８０）。
第５図は、多チャンネルの発光素子を用いる場合の実施
例を示し、第６図は多チャンネルの場合の発光素子及び
受光素子群の配置関係を示している。各オプチカルファ
イバ１は必要個数だけｊＩ５図のように回転体側に環状
に配置され、それぞれに信号源１３．１３’・・・・・
・が独立的に結合される（図では２個のみ示してるる）
。他方、静止側受光素子１０．１０’も第６図のように
多チャンネルとして、上記オプチカル、ファイバ群に光
学的に結合するよう配置され−ている。
例を示し、第６図は多チャンネルの場合の発光素子及び
受光素子群の配置関係を示している。各オプチカルファ
イバ１は必要個数だけｊＩ５図のように回転体側に環状
に配置され、それぞれに信号源１３．１３’・・・・・
・が独立的に結合される（図では２個のみ示してるる）
。他方、静止側受光素子１０．１０’も第６図のように
多チャンネルとして、上記オプチカル、ファイバ群に光
学的に結合するよう配置され−ている。
ここで受光素子１０．１０’は、スイッチ手段（半導１
体回路）１４に接続され、かつこのスイッチ手段１４は
回転体１２に結合されたアングルエンコーダ１５の出力
信号パルスによって１回転角に対応して切換えら終る。
体回路）１４に接続され、かつこのスイッチ手段１４は
回転体１２に結合されたアングルエンコーダ１５の出力
信号パルスによって１回転角に対応して切換えら終る。
即ち、オプチカルファイバ１が素子１０と光学的に結合
している間は、スイ４ツチ１４は、素子１０＠に接続さ
れ、ファイバ１が素子１０’と光学的に結合し始めた時
点で１０′側に接続される。１６は増巾器でろ９゜１７
はマルチプレクサでる９％これもまたアングルエンコー
ダ１５によって１回転に同期して各チャンネルが逐次切
換えられる。
している間は、スイ４ツチ１４は、素子１０＠に接続さ
れ、ファイバ１が素子１０’と光学的に結合し始めた時
点で１０′側に接続される。１６は増巾器でろ９゜１７
はマルチプレクサでる９％これもまたアングルエンコー
ダ１５によって１回転に同期して各チャンネルが逐次切
換えられる。
したがって、ファイバ１がどの位置にあってもマルチプ
レクサ１７の出力チャンネル１８．１８’。
レクサ１７の出力チャンネル１８．１８’。
・・・・・・は、常に１６号源１３．１３’ 、・・・
・・・に対応した端子で出力信号が得られる。
・・・に対応した端子で出力信号が得られる。
次に１ｓ７図、第８図は本発明の他の実施例を示す。オ
プチカルファイバの微小窓からの光量が足りない場合は
、第７図のように２個のファイバｌ。
プチカルファイバの微小窓からの光量が足りない場合は
、第７図のように２個のファイバｌ。
１′を結合し、かつ第７図のようにＩＩＩＥＴ＋微小窓
を互いに隣接し合う方向へ偏倚させれば、極座標で表わ
した光強度分布８は、第８図のようになシ。
を互いに隣接し合う方向へ偏倚させれば、極座標で表わ
した光強度分布８は、第８図のようになシ。
十分の強度と、受光素子１０の集光立体角に適合した分
布金得るようになる。かくして、８７Ｎ比のよい光の授
受が行なわれる。
布金得るようになる。かくして、８７Ｎ比のよい光の授
受が行なわれる。
以上述べて来たように１本発明にめっては、オプチカル
ファイバに必要個数だけ所定間隔に応じた位置に１ＱＩ
Ｉｆｉ微小窓を開けるので、１個、乃至２個の端面光源
だけで、簡単に線状光源を得ることができる。し友がっ
て発光・受光素子は微細な単体素子管用いることができ
るので、高速応答（ＭＨｚ）の信号伝達が可能となる。
ファイバに必要個数だけ所定間隔に応じた位置に１ＱＩ
Ｉｆｉ微小窓を開けるので、１個、乃至２個の端面光源
だけで、簡単に線状光源を得ることができる。し友がっ
て発光・受光素子は微細な単体素子管用いることができ
るので、高速応答（ＭＨｚ）の信号伝達が可能となる。
しかも光の結合が位置的に連続して行なえるので、Ｓ／
Ｎ比のよい非接触信号伝達を実現し得る。
Ｎ比のよい非接触信号伝達を実現し得る。
第１図及び第２図は本発明の詳細な説明するための図、
第３図及び第４図は１本発明の一実施例の構成を示す図
、第５図及び第６図は本発明の他の実施例の構成を示す
図、第７図及び第８図は本発明のさらに他の実施例を示
す図である。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 − ’１１１１１ ■ １ 口 第 ２ 口 ５／ ｓＹ：Ｊ ６
図 ￥７７ 図
第３図及び第４図は１本発明の一実施例の構成を示す図
、第５図及び第６図は本発明の他の実施例の構成を示す
図、第７図及び第８図は本発明のさらに他の実施例を示
す図である。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 − ’１１１１１ ■ １ 口 第 ２ 口 ５／ ｓＹ：Ｊ ６
図 ￥７７ 図
Claims (1)
- 回転体上に設けられ、所望間隔毎に側面微小窓を設けた
オプチカルファイバと、蒙オプチカルゝシアイバの両端
もしくは一端に取９付けられた半導体発光素子と、該素
子を駆動する電気信号源と、上記オプチカルファイバの
微小窓に近接して設けられ、上記回転体側からの変調光
を受光する。１乃至複数個静止側半導体受光素子とよ〕
構成されることｔ特徴とする光学的信号伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065378A JPS58184101A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 光学的信号伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065378A JPS58184101A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 光学的信号伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184101A true JPS58184101A (ja) | 1983-10-27 |
| JPS6350897B2 JPS6350897B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=13285246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57065378A Granted JPS58184101A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 光学的信号伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184101A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6246810B1 (en) | 1998-06-16 | 2001-06-12 | Electro-Tec Corp. | Method and apparatus for controlling time delay in optical slip rings |
| JP2009147945A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Siemens Ag | 相対回転可能な第１機械部品から第２機械部品への光通信手段を備えた機械 |
| JP2009251614A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Siemens Ag | 回転伝送装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5113400B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2013-01-09 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ、光ファイバ装置及びバンドルファイバ |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP57065378A patent/JPS58184101A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6246810B1 (en) | 1998-06-16 | 2001-06-12 | Electro-Tec Corp. | Method and apparatus for controlling time delay in optical slip rings |
| JP2009147945A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Siemens Ag | 相対回転可能な第１機械部品から第２機械部品への光通信手段を備えた機械 |
| JP2009251614A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Siemens Ag | 回転伝送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350897B2 (ja) | 1988-10-12 |
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