JPS587115A - 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 - Google Patents
光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法Info
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- JPS587115A JPS587115A JP56104671A JP10467181A JPS587115A JP S587115 A JPS587115 A JP S587115A JP 56104671 A JP56104671 A JP 56104671A JP 10467181 A JP10467181 A JP 10467181A JP S587115 A JPS587115 A JP S587115A
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- Japan
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- optical fiber
- optical
- lens
- rotary joint
- rotating system
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (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】
この発明は回転系と静止系の間に光信号を伝送するだめ
の光ロータリ−ジヨイントに関するものである。
の光ロータリ−ジヨイントに関するものである。
計測器や機械類の制御などのため回転系と静止系の間に
各種の光信号を伝送することが必要な場合が多い。この
だめに使用される光ロータリ−ジヨイントには従来から
次の３つの方式が行われている。
各種の光信号を伝送することが必要な場合が多い。この
だめに使用される光ロータリ−ジヨイントには従来から
次の３つの方式が行われている。
（］）光ファイバーと光ファイバーを突き合わせる方式
。
。
（２）光ファイバーと光電素子（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄ
ｅ ＋ＰＤ）あるいは発光ダイオード（Ｌ Ｅ Ｉ）
）と光ファイバーを組み合わせる方式。
ｅ ＋ＰＤ）あるいは発光ダイオード（Ｌ Ｅ Ｉ）
）と光ファイバーを組み合わせる方式。
（３）光ファイバーと光ファイバーをレンズを介して結
合する方式。
合する方式。
しかしく１）の方式は構造簡１１１であっても光ファイ
バーは非常に細いので偏心による伝送の回転変動が発生
し、捷た光ファイバーの間に間隔をおく必要があるだめ
伝送損失が大きくなる欠点がある。
バーは非常に細いので偏心による伝送の回転変動が発生
し、捷た光ファイバーの間に間隔をおく必要があるだめ
伝送損失が大きくなる欠点がある。
（２）の方式の光ファイバーとｉ） Ｉ）の組合せにお
いてはＰＤの受光面積が大きいので偏心に」：る回転変
動は殆ど生じないが伝送方向は光ファイバーからＰＤに
向けての一方向のみが可能で双方向伝送ができない。Ｌ
ＥＤと光ファイバーの組合せにおいては光をファイバー
に導くだめレンズなどが必要と々す、そのため１（１１
ずれの影響が大きめし、また句 双方伝送ができない欠点がある。したがって（３）の方
式が多く使用される。この方式は第１図に示すように回
転系と共に回転する円筒１を軸受４によって静止系に固
定したフレーム３に回転自在に取りつけ、円筒１の一端
の中心に回転系からの光ファイバー２を固定１〜、光フ
ァイバーの先端が焦点となるような位置にレンズ５をも
うける。フレーム３にはレンズ５に対面する位置にレン
ズ６を取りつけその焦点に先端がくるように静止系の光
ファイバー７を固定する。この方式によれば回転系から
の光信号はレンズ５によって平行光線となり、その平行
光線が再びレンズ６によって固定系の光ファイバーの先
端に集光されて伝達される。この場合軸受の隙間などの
偏心による変動は中央部のコリメートされた（平行）光
線部により吸収され小さくなる。また双方向伝送が可能
であることは図面から明らかである。ととろが実際に本
方式のロータリージヨイントを用いて実験すると回転す
る円筒は単に偏心があるばかりでなく、中心線の偏角も
あるため、このロータリージヨイントにより伝送される
信号にも回転変動が生ずる欠点があることがわかった。
いてはＰＤの受光面積が大きいので偏心に」：る回転変
動は殆ど生じないが伝送方向は光ファイバーからＰＤに
向けての一方向のみが可能で双方向伝送ができない。Ｌ
ＥＤと光ファイバーの組合せにおいては光をファイバー
に導くだめレンズなどが必要と々す、そのため１（１１
ずれの影響が大きめし、また句 双方伝送ができない欠点がある。したがって（３）の方
式が多く使用される。この方式は第１図に示すように回
転系と共に回転する円筒１を軸受４によって静止系に固
定したフレーム３に回転自在に取りつけ、円筒１の一端
の中心に回転系からの光ファイバー２を固定１〜、光フ
ァイバーの先端が焦点となるような位置にレンズ５をも
うける。フレーム３にはレンズ５に対面する位置にレン
ズ６を取りつけその焦点に先端がくるように静止系の光
ファイバー７を固定する。この方式によれば回転系から
の光信号はレンズ５によって平行光線となり、その平行
光線が再びレンズ６によって固定系の光ファイバーの先
端に集光されて伝達される。この場合軸受の隙間などの
偏心による変動は中央部のコリメートされた（平行）光
線部により吸収され小さくなる。また双方向伝送が可能
であることは図面から明らかである。ととろが実際に本
方式のロータリージヨイントを用いて実験すると回転す
る円筒は単に偏心があるばかりでなく、中心線の偏角も
あるため、このロータリージヨイントにより伝送される
信号にも回転変動が生ずる欠点があることがわかった。
本発明はこのような第３の方式の光ロータリ−ジヨイン
トにおいて光ファイバーの先端をレンズの焦点から僅か
に移動させることによって上記欠点を解消したものであ
る。
トにおいて光ファイバーの先端をレンズの焦点から僅か
に移動させることによって上記欠点を解消したものであ
る。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第２図において回転系と共に回転する円筒１を軸受４に
よって静止系に固定したフレーム３に回転自在に取りつ
ける。円筒１の端部中心に回転系と結ばれた光ファイバ
ー２を固定し、円筒１の他端にはレンズ５をもうけレン
ズ５の焦点に光ファイバー２の先端が位置するよう調節
する。フレ一つ ム３Ｎレンズ５に対面する位置にレンズ６を取りつけ、
レンズ６の焦点より図面のαの長さだけ僅かずらした位
置に静止系の光ファイバーの先端が位置するように調整
する。光ロータリ−ジヨイントにおいてすべての光ファ
イバーについて適合するようにコネクタ一方式とした場
合光コネクターには構造上必ず偏心があり、そのため回
転変動が発生するのであるが、」二記に説明したように
光ファイバーの端面をレンズの焦点から僅かずらせると
コネクタ一端面上での光スポットの大きさが光ファイバ
ーのコアー直径より少し大きく々るので光信号伝送の回
転変動を小さく押さえることができる。一方焦点面より
位置をずらし端面上でのスポット寸法を大にするとそれ
だけ光度が低下して結合効率が悪化する。しかし実験に
よれば結合効率を約１ｄＢ程度悪くするだけで回転変動
を０１ｄ］３以下に押さえることができることがわかっ
た。
よって静止系に固定したフレーム３に回転自在に取りつ
ける。円筒１の端部中心に回転系と結ばれた光ファイバ
ー２を固定し、円筒１の他端にはレンズ５をもうけレン
ズ５の焦点に光ファイバー２の先端が位置するよう調節
する。フレ一つ ム３Ｎレンズ５に対面する位置にレンズ６を取りつけ、
レンズ６の焦点より図面のαの長さだけ僅かずらした位
置に静止系の光ファイバーの先端が位置するように調整
する。光ロータリ−ジヨイントにおいてすべての光ファ
イバーについて適合するようにコネクタ一方式とした場
合光コネクターには構造上必ず偏心があり、そのため回
転変動が発生するのであるが、」二記に説明したように
光ファイバーの端面をレンズの焦点から僅かずらせると
コネクタ一端面上での光スポットの大きさが光ファイバ
ーのコアー直径より少し大きく々るので光信号伝送の回
転変動を小さく押さえることができる。一方焦点面より
位置をずらし端面上でのスポット寸法を大にするとそれ
だけ光度が低下して結合効率が悪化する。しかし実験に
よれば結合効率を約１ｄＢ程度悪くするだけで回転変動
を０１ｄ］３以下に押さえることができることがわかっ
た。
この方法は光ファイバーの中心に対する偏心精度に限界
があるコネクター脱着方式の光ロータリ−ジヨイントの
場合特に有効である。捷だ上記においては静止系側の光
フアイバ一端面をずらした場合を説明したが、回転系側
の光フアイバ一端面をずらしても同様の効果がある。ま
たこの光ロータリ−ジヨイントは双方向伝送が可能であ
りその場合にも同様の効果を有するものである。
があるコネクター脱着方式の光ロータリ−ジヨイントの
場合特に有効である。捷だ上記においては静止系側の光
フアイバ一端面をずらした場合を説明したが、回転系側
の光フアイバ一端面をずらしても同様の効果がある。ま
たこの光ロータリ−ジヨイントは双方向伝送が可能であ
りその場合にも同様の効果を有するものである。
以」二説明したように本発明は光ロータリ−ジヨイント
において回転系側あるいは静止系側の一方あるいは両方
の光フアイバ一端面をレンズの焦点からずらす光ロータ
リ−ジヨイントの調整方法及びジヨイントであり光信号
伝送の回転変動を小さくすることができるもので効果の
高いものである。
において回転系側あるいは静止系側の一方あるいは両方
の光フアイバ一端面をレンズの焦点からずらす光ロータ
リ−ジヨイントの調整方法及びジヨイントであり光信号
伝送の回転変動を小さくすることができるもので効果の
高いものである。
４、同曲のｆＺ’ｉ単／Ｉ−１況明
１１円他ｏ ２ ： ｌ’ｉｉシ３，１い１−１ノつイ
ノクーｏ ：３’、ンレーノ・。４ ： ＋１（１１受
。５ ＋ （ｉ ’、 ｖンズ。７：静止系丸〕 ア
−丁 ・ぐ−。 α ： −ノ Ｊｊ 。
ノクーｏ ：３’、ンレーノ・。４ ： ＋１（１１受
。５ ＋ （ｉ ’、 ｖンズ。７：静止系丸〕 ア
−丁 ・ぐ−。 α ： −ノ Ｊｊ 。
代理人 弁理Ｉ Ｉｌｌ 中 理 人７
ｙ４ ／３ ’Ｉ ／’ ／７４６ ／′ ５′ 第２図 手続捕止男 ｔ１４（：Ｉ’ｕ ’ｉｇ 年、 ／ ２月之Ｅｌ昭和
５０年収Ｉ’ ｉＴＩ願第１ （１４６７１す２、発１
７１の名（・１＼ 光ロー タＩＪ−ジヨイント４．・上びその調整力法３
、 補ＩＩ−を−１−る者 事件との関係 秘Ｋ［−出願入 住所 人１反１１３東区北派５Ｊｉ、１］５雷地名 利
ｉ （２］３’） 佳友電気工業姓式会ｉ′！。
ｙ４ ／３ ’Ｉ ／’ ／７４６ ／′ ５′ 第２図 手続捕止男 ｔ１４（：Ｉ’ｕ ’ｉｇ 年、 ／ ２月之Ｅｌ昭和
５０年収Ｉ’ ｉＴＩ願第１ （１４６７１す２、発１
７１の名（・１＼ 光ロー タＩＪ−ジヨイント４．・上びその調整力法３
、 補ＩＩ−を−１−る者 事件との関係 秘Ｋ［−出願入 住所 人１反１１３東区北派５Ｊｉ、１］５雷地名 利
ｉ （２］３’） 佳友電気工業姓式会ｉ′！。
代表者 １θ 月 正 夫
４、代用１人
住 所 人＋Ｖ山西区靭本町−１丁Ｉ」９番１８り布
、・０．ビル４ＦＩＩｌ中持許」１務所７ 浦１［の内
Ｗ ］ Ｉｖｌ；ｑｌｌ ＋！図［ｒｌｉ （７１ｆＡ＋
中４： ］１’：ｌ’、ｌ１ｌ（７）相１ （１７）
ｆｑ、ｊ： Ｌ：めに１第］１゛にｌ？−口、Ｙ−Ｕつ
の゛ノ’（：（−ｒ−シリ−ジヨイントの断面図、第２
図（，１イ＜ ）′ｆＢ ｌすｌ （’） ＋、ｌ直１
直交−クリジＨｉイシドの１１万＋ｌ＋ｉ ｌ＝ｌて、
ら−３１４追ＩＪ］１１１「］入す乙３、
、・０．ビル４ＦＩＩｌ中持許」１務所７ 浦１［の内
Ｗ ］ Ｉｖｌ；ｑｌｌ ＋！図［ｒｌｉ （７１ｆＡ＋
中４： ］１’：ｌ’、ｌ１ｌ（７）相１ （１７）
ｆｑ、ｊ： Ｌ：めに１第］１゛にｌ？−口、Ｙ−Ｕつ
の゛ノ’（：（−ｒ−シリ−ジヨイントの断面図、第２
図（，１イ＜ ）′ｆＢ ｌすｌ （’） ＋、ｌ直１
直交−クリジＨｉイシドの１１万＋ｌ＋ｉ ｌ＝ｌて、
ら−３１４追ＩＪ］１１１「］入す乙３、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転系と静止系の間に光信号を伝送するため、回転
系に固定した光ファイバーからの光をレンズにより平行
光線とし、該光線をレンズによって再集光して静止系に
固定した光ファイバーに入射させる構造の光ロータリ−
ジヨイントにお−て回転系に固定した光ファイバーの端
部あるｂは静止系に固定した光ファイバーの端部の一方
丑たは両方をレンズの焦点から僅かにずらして端面」二
の集光スポットが光ファイバーのコアー」：り僅かに大
きくなるようにすることを特徴とする光ロータリ−ジヨ
イントの調整方法。 ２、回転系と静止系の間に光（Ｓ号を伝送する光ロータ
リ−ジヨイントにおいて （イ）静止系に固定したフレーノ、内に回転系とともに
回転する円筒を回転自在に取ゆつける。 （ロ） 円筒の一端に回転系からの光ファイバーを固定
して他端にレンズをもうける。 （ハ）フレームの前記レンズに対面する位置にレンズを
もうけ、端部に静止系からの光ファイバーを固定する。 に）回転系あるじは静止系の一方一まだは両方の光ファ
イバーの端面を相同するレンズの焦点より僅かにずらし
、光フアイバ一端面に当たる光スポットが光ノアイバー
コアーの直径より大きい。 ことを特徴とする光ロータリ−ジヨイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104671A JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104671A JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587115A true JPS587115A (ja) | 1983-01-14 |
| JPH023965B2 JPH023965B2 (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=14386929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104671A Granted JPS587115A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 光ロ−タリ−ジヨイントおよびその調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587115A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59137915A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 光コネクタプラグ |
| US4587812A (en) * | 1983-06-15 | 1986-05-13 | Mec-Mor S.P.A. | Electronically controlled circular knitting machine |
| US4860559A (en) * | 1986-01-11 | 1989-08-29 | Camber International Limited | Information transfer |
| US5147348A (en) * | 1988-03-18 | 1992-09-15 | Eli Lilly And Company | Optical fiber rotational connector |
| US6916225B2 (en) | 2000-01-25 | 2005-07-12 | Nikon Corporation | Monitor, method of monitoring, polishing device, and method of manufacturing semiconductor wafer |
| US7724996B2 (en) * | 2007-01-24 | 2010-05-25 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Two-channel multimode rotary joint |
| US10099390B2 (en) | 2016-12-16 | 2018-10-16 | Seiko Epson Corporation | Robot |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385445A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Fort Francois | Disc connector for optical fiber |
| JPS54167741U (ja) * | 1978-05-17 | 1979-11-26 | ||
| JPS5626014A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-13 | Palitex Project Co Gmbh | Yarn reserve member for double twisted yarn spindle or twisting spindle |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP56104671A patent/JPS587115A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385445A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Fort Francois | Disc connector for optical fiber |
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| US4587812A (en) * | 1983-06-15 | 1986-05-13 | Mec-Mor S.P.A. | Electronically controlled circular knitting machine |
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| US10099390B2 (en) | 2016-12-16 | 2018-10-16 | Seiko Epson Corporation | Robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023965B2 (ja) | 1990-01-25 |
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