JPS59178420A - 光フアイバ−ロ−タリ−ジヨイント - 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】 発明の背景 本発明は、環状反射器の内側入面に沿う光の反射を利用
した光フアイバーロータリージョイン１−に関する。

二つのファイバーを備え、両ファイバーの端部と端部と
を保持し、両ファイバーを相互ロータリージヨイントは
、当該技術分野では周知である。その様なＮ／ｒンーア
キシス（Ｏｎ−ａｘｉｓ）”構造は、単に一つの光チャ
ネルのみに対しては許容される。しかしながら多くの例
では単一のチャネルたけでは不十分である。

複数のチャネルの光学片リングを力えるためには、多く
のゝ＼オフーアキシス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）″構造が用
いられてきた。それらの構造は、複数の送信又は受信用
ファイバーを含み、それらのファイバーはロータリージ
ヨイントの周辺のまわりで広がり、連続した半径方向の
経路に沿って光信号が取り込まれる。その様な構造は難
しく、製造するのに時間がかかり、特に片リング半径が
大きい鴨合にｌは多くの尤ファイバーを要する。従って
、オフ−アキシス光フアイバーケーブルの装着を許容す
るが単純な構造でかつ光ファイバーをあまり多く必要と
しない光フアイバーロータリージヨイントが必要とされ
る。

発明の概決と目的 本発明に従うと、第１の光ファイバーからの尤は、円筒
の研摩されて高反射性となった内１１１１１　表面に投
射される。その尤はその表面に沿って反射されて適正に
配置された受信用光ファイバーによって集光される。第
１の光ファイバーから第２の光ファイバーに結合される
光の一；ｄは、三つの方法によって最大化される。第１
に、ファイバーが、できるだけ反射性表面に対して近似
的に接線方向に光を注入しなければならない。第２に、
受信用光ファイバーが反射表面に対して接することなく
接線をなす位置に置かれなければならない。最後に、反
射性側壁が凹面状の反射性表面の両側に設けられる。そ
れらの側壁は、環状反射性表面と共に反射性チャネルを
形成し、そのチャネル内にその光は取り込まれるまで効
果的に捕獲され、そして集光用ファイバーによって運び
去られる。

その様な構造を用いて回転式光信号送信デバイスを製造
するために、源ファイバーと集光ファイバーとが外側の
環が環状反射性表面を形成する同心環又は軸上に装着さ
れなければならない。

反射性チャネル内の送信信号の光密度が源ファイバーか
らの距離に従って減少するので、信号の強さは集光ファ
イバーが源ファイバーから離れる方向に移動するに従っ
て弱くなる。

この効果を最小化するために、神々の集光ファイバーが
回転子のまわシで等間隔に離間させ、それに二って一つ
の集光ファイバーが低い光学的信号密度の領域内に（源
ファイバーから離れる方向に）移動すると、別の集光フ
ァイバーは高い光学的信号密度の領域内に（諒ファイバ
ー伺近に）移動する。集光ファイバーの数と間隔とは、
反射性チャネルの直径、及び許容可能な信号の変形の大
きさによって決定される。逆に、複数の源ファイバーは
、単−又は複数の集光ファイバーと共に用いてもよい この型式の光フアイバーロータリージヨイントは環状表
面からの反射に依存するので、高い相対的湿度及び低温
の期間中の表面の状態では、橙めて性能が低下する。こ
の問題はニクロム線の一部等の様な加熱デバイスを環状
環内の反射性領域刊近に埋め込むことによって解決され
る。ニクロム線によって発生された熱は反射性表面の温
度を上昇させ、それによって凝結を防止する。代シに、
テハイスは、凝結を防止するために、密封して、屈折率
整合した流体を満たしてもよい。

従って、本発明の目的は、環状反射器の内（１１１表面
を用いた光フアイバーロータリージヨイントを与えるこ
とである。

本発明の別の目的は、一つ又はそれ以上の円筒形チャネ
ルの環状反射性表面を用いた多チャネル元ファイバーロ
ータリージヨイントを与えることである。

本発明の更に別の目的は、加熱線を用いることによって
、反射性表面上に凝結が形成されることを防止した光フ
ァイバーロータリージョインＩ悄えることである。

本発明のこれらの目的及び別の目的は、添附図面を参照
して行すう以下の詳細な説明より明らかとなる。図面に
おいて、−貫して同じ符号は同じ部分を示す。

好ましい実施例の説明 図面を参照すると、第１図及び第２図には、引用数本１
０によって全体的に指示されている光フアイバーロータ
リージヨイントが示されている。ロータリージヨイント
１０は、固定子１３内に装着されている回転子１２全備
える。固定子１３ば、中央環１４、及び上、下環１６及
び１７を備える。回転子側光ファイバー１９は、回転子
１２上に装着されている。固定子側ファイバー２２は、
固定子環１４内に形成された溝２３内に配置されている
。

環状反射性表面２１は中央環１４の内側表面によって形
成され、回転子側光ケーブル１９の）ＩＡ１Ａ１部上４
内側表面に対して隣接して接線をなす位置に配置されて
いる。固定子側光ファイバー２２の端部２６ｉｌ−Ｊ：
、スロット２３によって位置決めされ、それによって環
状反射性表面２１に対して極めて接近して接線を成す位
置にある。第１Ａ図に最もよく示されているように、回
転子側光ファイバー１９の端部２４から放出された光線
は反射性環状表面２１に入射し、そこで偏向されて、短
弦路２５内を表面２１に沿って、固定子側ファイバー２
２のファイバ一端部２６によって取り込捷れる１で伝播
する。反射性表面２１トに凝結が生じることを防止する
ために、中央環１４内に埋め込まれたニクロム線２７が
通電により加熱される。別の実施例では、（不図示の）
適正な密封をし、回転子１２と固定子１３との間の空間
に屈折率整合した流体を満たし、それによって反射性表
面２１−ヒに凝結が生じるのを防止してもよい。

回転子側ファイバー及び固定子側ファイバーはいずれも
、光信号源又は集光器として交換可能に用いられる。使
用される光ファイバーは、所望によりシンクルストラン
ド（Ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｎｄ　）でもよいし、またマ
ルチストランド（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　５ｔｒａｎｄ　）
でもよい。回転子と固定子とを取りかえても同様の結果
が得られる。

即ち、第１図を参照すると、内側環を固定子とし、外側
環を回転子としてもよい。ロータリージヨイント１０の
直径が大きい場合、固定子１３の周辺のまわりに複数の
追加の固定子細ファイバ２８を設け、それによって回転
子側光ケーブル１９と固定子１則ファイバ端の最も近傍
にあるものとの間の反射性環状表面２１の周囲の通路長
を短かくすることが望ましい。別の例としては、複数の
追加の回転子ファイバー２９を与えることが望せしい。

次に第３図を参照すると、環状反射性表面８１が楕円形
の断面形状を有する光フアイバーロータリージヨイント
に用いられる固定子８０が示されている。この特殊な形
状は鋭い角のない光導波チャネルを与え、特別の良好な
結果を与えることが発見された。

第・１図は、複数の光フアイバーロータリージヨイント
８７が共通の軸に沿い、複数のチャネルを与えるスタッ
ク８８を形成する構造を示す。

第１図乃至第：３図に示す構造が第４図示のスタック８
８内に配列され、それによって総合情報チャネル容量が
より大きいロータリー光フアイバージヨイントを製造さ
れるということは、当業者には明らかである。

この様に本発明について説明しだが、種々の変形及び変
更は当業者によって行なわれる。

このような変形及び変更は、特許請求の範囲に記載の本
発明の精神の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光フアイバーロータリージヨイ
ントの平面図であり、 第１Ａ図は、第１図示の光フアイバーロータリージヨイ
ントの固定子の斜視図であシ、第２図は、第１図のａ２
−２に沿った断面図であり、 第３図は、光フアイバーロータリージヨイントの環状反
射器の別の構造を示す図であり、第４図は、複数の光フ
アイバーロータリージヨイントのスタックを示す図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 １２・・・・・・・　・・・・　・・・・回転子１４　
　・・　−・　・・・固定子 １９　　・・・　・・・　・　回転子側光ファイバ２２
　・　・　・−・・・・・・・・固定子側光ファイバ２
４　・・・・・・・・　・・・・−・・・・・・端部２
５　・　・・　・・・　短弦路 ２７−　・−・　・・−・−加熱線 ２２、２８．１９．２９・・・複数の光ファイバ２１、
８１・・　・・・・・・・・環状反射性壁Ｆｉｇ、／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ　固定子、該固定子に装着された固定子側光ファイバ
   ー、回転乞及び回転子側光ファイバーを備えた、ロータ
   リーインターフェースを介して光信号を結合するための
   尤ファイバーロータリージヨイントにおいて、環状反射
   性壁を前記固定子上に形成し、前記固定子側光ファイバ
   ーが前記反射ｉ律壁の極近・βりに端部を有し、そして
   該固定子側光ファイバーの一端を前記環状反射性壁の極
   近傍に該反射囲壁に対しての接線をなすように位置決め
   する手段を備え、それによって前記珀ファイバーのうち
   のあるものから放出された信号が前記環因反射壁に沿っ
   た短弦路内で反射されて光ファイノ＼−のうちのその池
   のものによって受１言されるようにしたことを特徴とす
   る光ファイノ＼−ロータリージヨイント。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の光フアイバージヨイ
   ントにおいて、 前記固定子側光ファイバーが複数の光ファイバーから成
   り、該複数の光ファイバーは前記環状反射性壁のまわり
   て離間していることを特徴とする光フアイバーロータリ
   ージヨイント。 ３　特許請求の範囲第１項に記載の光フアイバーロータ
   リージヨイントにおいて、 前記固定子内で前記環状反射性壁の近傍に加熱１ｉ（Ｉ
   ＋を埋め込み、それによって「ｊＩＪ記環状反射性壁土
   に凝結が生じることを防止することを特徴とする光フア
   イバーロータリージヨイント。 ・１４￥許請求の範囲第１項に記載の光フアイバーロー
   タリージヨイントにおいて、 前記環状反射性壁が、楕円状の断面形状を有することを
   特徴とする光フアイバーロータリージヨイント。 ５７１与許請求の範囲第１項に記載の光ファイハーロー
   タリニジョイントにおいて、 １）１ｊ記回転子測光ファイバーが複数の光ファイバー
   から成９、前記回転子側光ファイバーの端部は環状反射
   性壁の近傍でかつ該反射性壁に対しての接線を成すよう
   に前記固定子の寸わりで離間し、それによって前記回転
   子側光ファイバーのいずれかから放出された信号が、前
   記環状反射性壁に沿っだ短弦路内で反射され、光ファイ
   バーのうちの一つによって受信されるようにしたことを
   特徴とする光フアイバーロータリージヨイント。