JPS5840510A - 回転物と非回転物等との間の多チヤンネル光接続装置 - 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】 本願発明は、回転している一方と停止または前記回転速
度と異なる速度で回転している他方のいずれかの側に生
じている多チャンネルの光情報を、光情報のまま直接、
他の側に伝えることの可能な回転物と非回転物等との間
の多チヤンネル光接続装置に係る。

近年、光を低伝送損失にして長距離伝送することの可能
な光伝送路が開発され、これを用いて２点間で情報の交
換を行なうことが実施されている。

この際、第１図に示すように、２点の内、一方Ａが固定
され、他方Ｂが移動するような場合は、他方Ｂに光伝送
路Ｃを巻き付けた回転ドラムＤを備え、光伝送路Ｃの外
側に巻き付けられた端部を一方Ａ側に接続するとともに
光伝送路Ｃの内側に巻き付けられた端部を他方Ｂ側に接
続し、さらに他方Ｂが一方Ａより遠ざかる場合に回転ド
ラムを図示の実線矢印方向に回転させながら（他方Ｂが
一方Ａに近づく場合は逆になる）２点ＡＢ間で情報の交
換を行なうことが実施されている。この場合、回転ドラ
ムＤに巻き付けられた光伝送路Ｃ中の光情報を、移動す
る他方Ｂに塔載された情報交換用の機器Ｅに、回転ドラ
ムＤが回転した状態で接続する必要があるが、従来これ
を行なうためには、第２図に示すように、回転ドラムＤ
の内側に巻き付けられた光伝送路Ｃの端部を回転ドラム
Ｄの回転軸と同一線上に導出配設するとともに、この導
出された端部に前記光伝送路Ｃとは異なる他の光伝送路
Ｃ′の端部を対向させ配設させ、さらに他の光伝送路Ｃ
′の他端に情報交換用の機器Ｅを接続して行う方法や、
第５図に示すように回転ドラムＤに光−電気（！またけ
電気−光）変換器Ｆを用意す冬とともに、回転ドラムＤ
の回転軸線上に電気的スリ、プリングＧとブラシＨとを
用意して、回転ドラムＤの部分で一旦、電気と光との変
換をしてから行う方法とが実施されていた。しかしなが
ら前者の方法は、回転ドラムＤの細心部分で光と光との
接続を可能とするが、接続出来得るチャンネル数が回転
ドラムＤの一側面からの一チャンネル分であり、これ以
上の場合は使用することができない欠点があった。また
後者の方法は接続出来得るチャンネル数が前者の方法の
ように制限されることはないが、光−電気（または電気
−光）変換器Ｆ１電気的スリップリングＧ、ブラシＨな
どを必要とすることや、電気的スリップリングＧとブラ
シＨとの間で電気的摺動雑音が発生し、伝送しようとす
る情報に雑音が混入することの欠点があり、また、すく
なくとも電気的信号となっているため、すくなくともこ
の部分に他の場所からの電磁的誘導雑音が入力して伝送
しようとする情報に雑音が混入してしまうなどの欠点が
あった。

本発明はかかる点に鑑み、このような回転物と非回転物
等との間を、チャンネル数が２個以上ある場合でも光と
光との結合により直接接続でき得る光接続装置を提供す
ることを目的とするものであり、一端部が互に対向しか
つ回転軸を同一にして相対的に回動し得る一対の回転体
と、各回転体の内部にそれぞれ配設された複数の光導体
と、互に径を異にしかつ前記対向端部に前記回転軸と同
軸状に配設された複数の輪状光導露出部と、前記各輪状
光導露出部と互に対向し機械的に切りＡて光学的に結合
し得るとともに前記各輪状光導露出部の形成された側と
異なる対向端部にそれぞれ配設された複数の対向露出部
とからなり、前記複数の光導体の一端側はそれぞれ前記
対向端部と異なる面から導出され、各光導体の他端側は
前、記者輪状光導露出部または各対向露出部が形成され
ていることを特徴とする回転物と非回転物等との間の多
チヤンネル光接続装置である。

以下本発明を図示した実施例により説明する。

第４図において、（１）は回転体、（２）はボールベア
リング、（５）は保持筒、（１１）は光導体、（５）は
回転体（１）に取り付けられたフランジであり、回転体
（りは一対用意され、両回転体（１）（１）は複数のボ
ールベアリング（２）（２）・・・・・・を介して保持
筒（５）により端面が互に対向し、しかもその中心軸が
同一軸となるように保持され、さらにその中心軸を回転
軸にして相対的に回動可能に構成されている。

これら一対の回転体（１）（１）のうち、一方の回転体
（１）（第４図右側の回転体）は、第５図および第６図
に示すように、その対向端部にそれぞれ径の異なる円形
の輪状先導露出部（ロ）が中心軸と同軸状に機数配設さ
れている。

これら複数の輪状光導露出部θ９＠■・・・・・・は、
第７図に示すような一端部末広がりの光導体（４）の端
部を、第８図に示すように一側面（至）を内側にして円
形に曲成した端面によシ構成され、互に径の異なる複数
の筒体（６）（６）・・・・・・間に挾まれ必要により
図示し表い接着剤等を介して回転体（１）の中心軸に対
し同軸状に保持されている。

−また他方の回転体（１）（第４図左側の回転体）は、
第４図に示すように前記各輪状光導露出部Ｏη＠■・・
・・・・の中心軸からの距離と一致する位置に、対向端
部から他方端部に向けてそれぞれ貫通孔α→が設けられ
ておシ、これら貫通孔０Ｑには線状の光導体（ｌＩ）が
その光導体（’ｌ）の一端面をこの回転体（１）の対向
端部と一致するようにそれぞれ配設されている。従って
この回転体（ｌＩ）の対向端部と一致するように配設さ
れた各光導体（４）の一端面はそれぞれ前記各輪状光導
露出部αυと一対一に対向して配設されており、との各
光導体（’ｉ）の一端面は対向露出部α１を構成してい
る。

各光導体（４）（４）・・・・・の前記端部と異なる他
端は、回転体（１）の対向端部と反対側の端部に導出さ
れている。この際、各光導体（ｌＩ）（４）・・・・・
の他端にはあらかじめ、以下に説明する光伝送用繊維と
の接続を容易にするためのコネクタが取り付けられてい
る。

なお光導体（４）は通常の光伝送線路、と同様に、内部
透明体の外側にこれよりも低屈折率の透明体が被覆され
た構造で構成されており、内部透明体が光導部、外側の
低屈折率透明体が反射層になっている。必要により光導
体（Ｌｌ）の外側に光吸収層が被覆される。

第４図に示す本発明の一実施例は上述のように構成され
ているため、たとえ両回転体（１）（１）が相対的に回
転していても、第４図左側の回転体（１）に取り付けら
れた光導体（ＩＩ）の前記他端部の端面から光を入射す
ると、この光導体（１１）と常に一対一に対応した他方
回転体（１）（第４図右側のもの）の光導体（Ｉｌ）の
他端部端面から前記光を導出させることができる。すな
わち第４図左側の回転体（１）に取り付けられた一つの
光導体（４）の前記他端部端面から光を入射すると、そ
の光はその光導体（４）の導光部、その光導体（ＩＩ）
の端面に構成された対向露出部（イ）、この対向露出部
働と対向する他方回転体（１）の輪状光導露出部ｈｅお
よび他方哨回転体（１）の前記輪状光導露出部θηを形
成する゛光導体（４）の導光部を順次通過して、他方回
転体（１）の前記光導体（ＩＩ）の他端面に導びかれる
。このような光の通過は他の光導体（ＡＩ）についても
同様、である。従って本発明の一実施例を第１図に示す
実際の装置に適用させる場合は、一方の回転体（１）に
取り付けられたフランジ（５）を回転ドラムＤの側面あ
るいは内部に回転ドラムＤの回転軸と回転軸を一致させ
て取り付け、他方の回転体（１）に取り付けられたフラ
ンジ（５）を回転ドラムＤの支持物等の非回転物に固定
し、さらに前記一方の回転体（１）に取り付けられた各
光導体（ＩＩ）（４）・・・・・の他端部にそれぞれ回
転ドラムＤの内側に巻き付けられた光伝送路Ｃの各光伝
送用繊維と一対一に接続し、前記他方の回転体（１）に
取り付けられた各光導体（ｌＩＸ）・・・・・・の他端
部にそれぞれ光伝送路Ｃ′の各光伝送用繊維と一対一に
接続する。

これによシ回転している光伝送路Ｃの各光伝送。

用繊維と回転しない光伝送路Ｃ′の各光伝送用繊維とを
光学的に一対一に結合させることができる。

輪状光導露出部＠ηを有する回転体（１）は次のように
して構成することも可能である。すなわち、始め第９図
に示すように、円柱体０Ｉの一端面α９に円柱体αＱの
軸心ヤ通する複数の円形溝Ｉ・・・・・・かに、線状の
光導体（’＋）（’ｉ）・・・・・・を第１０図に示す
ように曲成して収納し、図示しない接着剤により固定す
る。この際、回転体差物ａ４に設けられた各円形溝ａ２
ａＪ−・・・・・の深さは、あらかじめ、貫通孔α埠を
有する部分が一番深く形成され、そこから右回り、また
は左回りに徐々に浅くなシ貫通孔Ｑ埠の有する部分と隣
り合う部分が一番浅く形成されており、各円形溝（２）
（ロ）・・・・・に収納される光導体（１）・・・・・
の端部を、第１１図に示すように、Ｘ−Ｘ線で示す円柱
体αＱの端面α力から徐々に突出させ、各光導体（４）
（４）・・・・・・の他端を円柱体αＯの他端面０時側
から突出させるように固定する。次に前記Ｘ−Ｘ線で示
す円柱体α１の端面（１１から突出した各光導体（ｌｌ
）（４）・・・・・・の端部側面を研摩するｋど゛、シ
ャ除去する。これにより円柱体叫の端面α力に複数の輪
状光導露出部６１）の形成された回転体（１）が構成さ
れる。

また回転体（１）は次のようにして構成することも物０
″４とを用意する。回転体差物０１）は一方の端部肩被
覆され、最外周層には低屈接率の透明物体（ロ）が被覆
されている。このような構造の回転体差物６１）は光伝
送線路の製造で使用されている多重ルツボよりもさらに
多重なルツボを用いて、または光伝送線路用のプリフォ
ームを製造する際に使用されるＭＣＶＤ法等により製造
される。

他方の回転体差物０埠は一端が前記回転体差物０力の一
端に構成された円錐形に合致するくぼみを有し、かつ他
端の端面が平面である円柱形状を成しており、くぼみに
は回転体差物０つの高屈折率の各透明物体ＯＩの径にほ
ぼ一致する複数の円形溝（ハ）（２）・・・・・・が形
成され、かつ各円形溝（ト）（ト）・・・・・・には他
端に貫通した貫通孔（ト）（ハ）・・・・・・が形成さ
れている。

次に前記各円形溝（至）（ロ）・・・・・および各貫通
孔白→（ト）・・・・・に線状の光導体（１１）を第１
５図に示すように曲成して収納し、図示しない接着剤に
より固定する。

この際、各円形溝（至）（ト）・・・・・・の深さは第
９図で図示した円形溝（６）と同様にあらかじめ貫通孔
（至）の有する部分の箇所が一番深く形成され、そこか
ら右回り、または左回りに徐々に浅くなり前記貫通孔（
ロ）の有する部分と隣シ合う箇所が一番浅く形成されて
おり、従って各円形溝（至）（至）・・・・・・に収納
される光導体（ｌＩ）（ｌｔ）・・・・・・の端部は第
１１図に示すように固定される。

次に各円形溝（至）（ロ）−・・・・・に固定された各
光導体（ｌＦ）（４）・・・・・・の端部は、第１２図
で示すＹ−Ｙ線および２−２線で形成される円錐形内に
突出した部分が研摩等により除去される。このようにし
て回転体差物Ｏカと光導体が取り付けられた回転体差物
０１とを、七ｔＷ−成された円錐形と円錐形のくぼみと
を合致させて透明接着剤等により固定する。

このようにして回転体差物０カの端部平面に高屈折率の
透明物体（至）によって形成された輪状光導露出部＠メ
Ｏη・・・・・・形成された回転体（１）が構成される
。

なお本発明の上記実施例は輪状光導露出部＠締ニ一方の
回転体（１）の対向端部に配設され、対向露出部−が他
方の回転体（１）の対向端部に配゛設されている場合の
み説明しているが、一方の回転体（１）の対向端部に輪
状光導露出部θηと対向露出部（６）とを配設し、他方
の回転体（１）の対向端部に前記輪状光導露出部Ｏ］）
および対向露出部（６）にそれぞれ対向するように、対
向露出部−と輪状光導露出部Ｑｌ）とを配設するように
してもよい。また本発明の実施例は対向露出部（ロ）の
形状が線状の光導体の一端面で構成された非輪状の形状
のみを説明しているが、本発明は対向露出部に）の一部
または全部の形状が輪状光導露出部０υの形状と同様に
輪状に構成されてもよい。対向露出部に）の形状を輪状
に構成すると輪状先導露出部ａカ側から対向露出部＠嗜
側にも効率よく光を送ることができ、このため一つの伝
送チャンネルで両方向の光通信を効率よく行うことがで
きる。また本発明の実施例は輪状先導露出部＠ｐおよび
対向露出部（イ）を光導体（ｌｌ）の端部光導部で形成
する場合のみ説明しているが、本発明は輪状光導露出部
０ηおよび対向露出部に）をあらかじめ形成しておき、
これに光導体（４）の端部を接続するようにしてもよい
。また本発明の実施例は両回転体（１）（１）の対向面
の形状が平面である場合のみを説明しているが、本発明
は他の形状、たとえば一方の回転体（１）の対向端部が
円錐形の形状で他方の回転体（１）の対向端部が前記円
錐形に合致するくぼみの形状であってもよく、また一方
の回転体（１）の対向端部は、その端部に配設された輪
状光導露出部αηまたは対向露出部（６）の各露出部間
で第１１１図に示すように突出する複数の光じゃへい板
曲α乃・・・・が設けられた形状で、他方の回転体（１
）の対向端部は前記各党しゃへいα乃αη・・・・・・
が収納するリング状の凹溝を有する形状であってもよい
。また本発明の実施例は両回転体（１）（１）を同一の
回転軸上に軸支するために両回転体（υ（１）を外周で
保持する場合を説明しているが、本発明は他の箇所、た
とえば回転軸上で軸支するようにしてもよく、°また両
回転体（１）（１）間の光学的結合を増すため、両回転
体（１）（１）の対向端部間に光導体（１１）の導光部
の屈折率とほぼ同一のマツチング液、たとえばシリコン
オイルを満た光導露出部または対向露出部に無反射コー
ティング層を被覆するようにしてもよい。また本発明の
実施例は各光導体（４）（４）・・・・・・の他端を回
転体（１）外に導出させる部分として、いずれも回転体
（１）の対向端部と反対面のみを説明しているが、本発
明は外周面からでもよく、マた導出させる手段として、
導出させる部分にコネクタを設け、回転体（１）の内部
でコネクタと光導体（’ｔ）の他端を接続し、回転体（
１）外に導出するようにしてもよい。

本発明は上述のように、一端部が互に対向しかつ回転軸
を同一にして相対的に回動し得る一対の回転体と、各回
転体の内部に、それぞれ配設された複数の光導体と、互
に径を異にしかつ前記対向端部に前記回転軸と同軸状に
配設された複数の輪状光導露出部と、前記各輪状光導露
出部と互に対向し機械的に切りＡて光学的に結合し得る
とともに前記各輪状光導露出部の形成された側と異なる
対向端部にそれぞれ配設された複数の対向露出部とから
なシ、前記複数の光導体の一端側はそれぞれ前記対向端
部と異なる面から導出され、各先導体の他端側には前記
各輪状光導露出部または各対向露出部が形成されている
ことを特徴とする回転物と非回転物等との間の多チヤン
ネル光接続装置である。このため回転物と非回転物等と
の間を光−光の直接結合で容易に多チャンネルの接続を
行うことができるすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための説明図、第２図および
第５図はそれぞれ従来の異なる例を示す説明図、第４図
は本発明の一実施例を示す一部断面側面図、第５図は第
４図に示す一実施例の要部説明図、第６図は第４図に示
す一実施例の要部断面図、第７図、第８図はそれぞれ第
４図に示す一実施例を説明するだめの説明図、第９図な
いし第１１図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する
だめの説明図、第１２図および第１３図は本発明のさら
に異なる実施例を説明するための説明図、第１＃図は本
発明のさらに異なる実施例を説明するだめの説明図であ
る。 （１）は回転体、（＋１）は光導体、αめは輪状光導露
出部、幹は対向露出部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ４６− 第７図 第８図 帽” 第９図 Δ 第１０図　　　　　Ｘ第１１図 第１２図 第１７′！

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端部が互に対向しかつ回転軸を同一にして相対
   的に回動し得る一対の回転体と、各回転体の内部にそれ
   ぞれ配設された複数の光導体と、互に径を異にしかつ前
   記対向端部に前記回転軸と同で光学的に結合し得るとと
   もに前記各輪状光導露出部の形成された側と異なる対向
   端部にそれぞれ配設された複数の対向露出部とからなり
   、前記複数の光導体の一端側はそれぞれ前記対向端部と
   異なる面から導出され、各光導体の他端側には前記各輪
   状光導露出部または各対向露出部が形成されていること
   を特徴とする回転物と非回転物等との間の多チャンル光
   接続装置。
2. （２）対向露出部は形状が回転軸を中心とする輪状であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転物
   と非回転物等との間の多チヤンネル光接続装置。
3. （３）対向露出部は形状が非輪状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の回転物と非回転物等との
   間の多チヤンネル光接続装置。
4. （４）　　一部対向露出部は形状が回転軸を中心とする
   輪状であり、残り対向露出部は形状が非輪状であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転物と非回
   転物等との間の多チヤンネル光接続装置。
5. （５）複数の輪状光導露出部は一部が一方の回転体の端
   部に配設され、残りが他方の回転体の端部に配設されで
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４
   項のいずれかに記載の回転物と非回転物等との間の多チ
   ヤンネル光接続装置。
6. （６）一対の回転体の対向端部間は光学的マツチング液
   が満たされていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第５・項のいずれかに記載の回転物と非回転物
   等との間の多チヤンネル光接続装置。
7. （７）輪状光導露出部と対向露出部とには無反射コーテ
   ング層が被覆されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第６項のいずれかに記載の回転物と非回転物
   等との間の多チヤンネル光接続装置。
8. （８）両回転体の対向端部の一方に配設された輪状光導
   露出部または対向露出部の各露出部間には光じゃへい板
   が設けられ、他方に配設された各露出部間には前記光じ
   ゃへい板が収納されるリング状の凹溝が有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか
   に記載の回転物と非回転物等との間の多チヤンネル光接
   続装置。