JPS6244241B2 - - Google Patents

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ヤンネルの光情報
を、光情報のまま直接、他の側に伝えることの可
能な回転体と非回転体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′の端部を対向させて配設さ
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３図に示すよ
うに回転ドラムＤに光−電気（または電気−光）
変換器Ｆを用意するとともに、回転ドラムＤの回
転軸線上に電気的スリツプリング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
軸心部分で光と光との接続を可能とするが、接続
出来得るチヤンネル数が回転ドラムＤの−側面か
らの−チヤンネル分であり、これ以上の場合は使
用することができない欠点があつた。また後者の
方法は接続出来得るチヤ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Ｆ、電気的スリツプリング
Ｇ、ブラシＨなどを必要とすることや、電気的ス
リツプリング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
的スリツプリングＧとブラシＨとの間で電気的信
号となつているため、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
があつた。

本発明はかかる点に鑑み、このような回転部と
非回転部等との間を、チヤンネル数が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、以下本発明を図示した実施例に基づき詳細
に説明する。

第４図において、１は大径回転体、２は小径回
転体、３はボールベアリングであり、大径回転体
１は枠体１１、複数の大径輪状体１２，１２…
…、複数の大口径スペーサ１３，１３……等によ
り構成され、小径回転体２は棒体２１、複数の小
径輪状体２２，２２……、複数の小口径スペーサ
２３，２３……等により構成されている。枠体１
１は第５図に示すように長手方向壁面にスリツト
１１１を有する筒体１１２とその一端に設けられ
たフランジ１１３とを組み合わせた構造で金属ま
たはプラスチツク材により構成されており、フラ
ンジ１１３の有しない端部内壁には螺溝１１４が
形成されている。各大径輪状体１２，１２……の
それぞれは第６図に示すように前記筒体１１２の
内径よりもやや小径の外径を有する輪状光導子１
２１とこの輪状光導子１２１の内周面を除く他の
箇所（図示の場合は端面）に取り付けられた線状
光導子１２２とにより構成され、これらの輪状光
導子１２１と線状光導子１２２との内部はプラス
チツク、あるいはガラス材等の透明物体により構
成され、さらに輪状光導子１２１の外周面、側面
および線状光導子１２２の周面には前記透明物体
の屈折率よりも低屈折率の透明物体および光しや
へい体がコーテイング法などにより順次被覆され
ている。従つて大径輪状体１２は輪状光導子１２
１の内周面および線状光導子１２２端部のいずれ
か一方から入射した光を他方から射出させること
ができる。各大口径スペーサ１３，１３……は第
６図に示すように、外径および内径が輪状光導子
１２１と同様に構成されており、各輪状光導子１
２１，１２１……間に配設されて各輪状光導子１
２１，１２１……を所定間隔に保ち、各輪状光導
子１２１，１２１……の内周面から入射または出
射する光を互に干渉させないためのものであり、
金属または不透明なプラスチツク材により構成さ
れている。この大口径スペーサ１３，１３……
は、輪状光導子１２１の側面に構成される低屈折
率の透明物体および光しやへい体全体の厚さが十
分に厚く構成され、各輪状光導子１２１，１２１
……の内周面から入射または出射する光がそれぞ
れ互に干渉しない構造であれば必らずしも必要な
ものではない。棒体２１は第７図に示すように、
長手方向側面に複数の連続した縦溝２１１，２１
１……が形成され両端部外周には螺溝２１２，２
１２が形成され、一方の螺溝２１２にはナツト２
１３等が螺合しており、プラスチツクまたは金属
材により構成されている。各小径輪状体２２，２
２……は、同じく第７図に示すように、それぞれ
前記大径輪状体１２の輪状光導子１２１内径より
もやや小径の外径を有する小径輪状光導子２２１
とこの小径輪状光導子２２１の外周面を除く他の
個所（図示の場合は側面）に取り付けられた線状
光導子２２２とにより構成され、これらの小径輪
状光導子２２１および線状光導体２２２の内部は
プラスチツク、ガラス材等の透明物体により構成
され、さらに小径輪状光導子２２１の外周面、側
面および線状光導体２２２の周面には前記透明物
体の屈折率よりも低屈折率の透明物体および光し
やへい体がコーテイング法などにより順次被覆さ
れている。従つて小径輪状体２２は小径輪状光導
子２２１の外周面および線状光導体２２２端部の
いずれか一方から入射した光を他方から射出させ
ることができる。各小口径スペーサ２３，２３…
…は同じく第７図に示すように、外径および内径
が小径輪状体２２の小径輪状光導子２２１と同様
に構成されており、各小径輪状光導子２２１，２
２１……間に配設されて各小径輪状光導子２２
１，２２１……の間隔を前記各大径輪状体１２，
１２……の各輪状光導子１２１，１２１……の間
隔と同一間隔に構成するためのものであり、大口
径スペーサ１３と同様に金属または不透明なプラ
スチツク材により構成されている。この小口径ス
ペーサ２３，２３……は、小径輪状光導子２２１
の側面に構成される低屈折率の透明物体および光
しやへい体全体の厚さが十分に厚く構成され、各
小径輪状光導子２２１，２２１……の外周面から
入射または出射する光がそれぞれ互に干渉しな
く、さらに各小径輪状光導子２２１，２２１……
の配列間隔が前記各大径輪状体１２，１２……の
各輪状光導子１２１，１２１……と同一間隔に構
成されるならば必ずしも必要なものではない。

次に本発明の一実施例を組立順にさらに詳しく
説明する。

まず始めに、第７図に示すように、ナツト２１
３が取り付けられている側と反対側の棒体２１の
一端から小口径スペーサ２３と小径輪状体２２と
を順次必要な個数（実施例の場合は各５個）だけ
棒体２１の外周に被せる。

この際、各小径輪状体２２，２２……の各線状
光導体２２２，２２２……は棒体２１の側面に設
けられた縦溝２１１，２１１……にそれぞれ一対
一に嵌入され、各線状光導体２２２，２２２……
の端部が棒体２１の端部に導出される。次に小口
径スペーサ２３を上記と同様に棒体２１の一端か
ら棒体２１の外周に被せ、最後に第８図に示すよ
うに締め付け用のナツト２１４を棒体２１の一端
に設けた螺溝２１２に螺合させて、各スペーサ２
３，２３……や小径輪状体２２，２２……を棒体
２１の外周上に積層固定する。このようにしてあ
らかじめ第８図に示すような小径回転体２を構成
して置く。

次に、大径回転体１を構成する場合について説
明する。枠体１１のフランジ１１３を有しない側
の端部（第５図左側）から枠体１１内にボールベ
アリング３を挿入して、第４図に示すようにフラ
ンジ１１３の内側にあらかじめ設けられたボール
ベアリング固着位置にボールベアリング３を挿填
する。次に第６図に示す大口径スペーサ１３およ
び大径輪状体１２を順次必要な箇数（実施例の場
合は各５個）だけ、上記と同様にして枠体１１内
に挿入する。この際各大径輪状体１２，１２……
の各線状光導子１２２，１２２……を枠体１１の
スリツト１１１から枠体１１外に突出させる。次
に枠体１１の端部内壁に形成された螺溝１１４と
螺合する様にあらかじめ外周に螺溝が形成され、
内径が大口径スペーサ１３よりやや大径に形成さ
れ、さらに一側にボールベアリング収納用のスペ
ースを持つドーナツ状の押え螺子１４を枠体１１
の端部内壁に形成した螺溝１１４と螺合させ、前
記のようにして枠体内に挿入した各大径輪状体１
２，１２……および各大口径スペーサ１３，１３
……を枠体内に締め付け固定する。

この際の押え螺子１４の回転は、あらかじめ押
え螺子１４の側面から他の側面に貫通する様に設
けられた回転用貫通孔に図示しない回転具のピン
を係合させて行なわれる。以上のようにしてフラ
ンジ１１３の位置する側にボールベアリング３を
装着させた大径回転体１を構成する。

次に前述のようにして構成された大径回転体１
と小径回転体２とを、第４図に示すように小径回
転体２が大径回転体１の内側に位置するように組
み立てられ、次に押え螺子１４のボールベアリン
グ収納用のスペースに前記と異なる他のボールベ
アリング３を挿着させ、最後に押え螺子１４と同
様の寸法に形成されたボールベアリング固定用の
固定螺子１５を螺溝１１４に螺合させて小径回転
体２を大径回転体１内に同軸的に配設する。なお
この際、小径回転体２の両端に位置する小口径ス
ペーサ２３，２３にはそれぞれあらかじめボール
ベアリング収納用のスペースが構成され、そのス
ペースに他方のボールベアリング３が収納され
る。

また、大径輪状体１２の輪状光導子１２１が取
り付けられていない側の線状光導子１２２端部お
よび小径輪状光導子２２１が取り付けられていな
い側の線状光導体２２２の端部には、図示しない
が光コネクタが取り付けられており、これと接続
する他の光伝送繊維との接続を容易にするように
構成されている。

本発明の一実施例は上述のように、大径回転体
１の軸心部に小径回転体２がボールベアリング
３，３を介して回転自在に配設され、しかも大径
回転体１の各大径輪状体１２，１２……と小径回
転体２の各小径輪状体２２，２２……とが、大径
輪状体１２の内周面と小径輪状体２２の外周面と
を対向させて同軸的に配設されているため、大径
回転体１と小径回転体との回転速度を異にして、
大径輪状体１２の線状光導子１２２の一端から入
射した光を小径輪状体２２の線状光導体２２２か
ら射出させたり、また小径輪状体２２の線状光導
体２２２の一端から入射した光を大径輪状体１２
の線状光導子１２２から射出させたりすることが
できる。従つ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には、本発明一実施
例を回転ドラムＤの側面あるいは内部に回転軸を
同一にして配設し、各大径輪状体１２，１２……
の各線状光導子１２２，１２２……をそれぞれド
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することによりＡ側か
ら光伝送路Ｃに導入された多チヤンネルの光情報
をそれぞれ各小径輪状体２２，２２……の各線状
光導体２２２，２２２……から取り出したり、あ
るいは小径輪状体２２の線状光導体２２２の一端
からの多チヤンネルの光情報を光伝送路Ｃに導入
することができる。

なお本発明の一実施例では、大径輪状体１２の
輪状光導子１２１の内周面、および小径輪状体２
２の小径輪状光導子２２１の外周面が、組立前に
あらかじめ内部高屈折率の透明物体が露出した構
造に構成されている場合のみ説明しているが、本
発明は、この内周面あるいは外周面がその他の部
分と同様に低屈折率の透明物体および光しやへい
体等が形成されていて、大径回転体１あるいの小
径回転体２が組み立てられた際、それぞれ内周面
あるいは外周面を研摩や切削をするなどして、前
記低屈折率の透明物体および光しやへい体等を除
去するようにしてもよい。

また大径回転体１の構成法として本発明は次の
構成法によることも可能である。すなわち第９図
において、４は筒状体、５は前記線状光導体２２
２と同構造に構成された光伝送繊維であり、筒状
体４の内周壁面には溝の深さが徐々に変化した内
周溝４１が複数設けられ、かつこの内周溝４１の
最大に深い溝部には筒状体４の外周壁面から連通
した貫通孔４２がそれぞれ設けられている。この
ように構成された筒状体４の各貫通孔４２から、
始め、第９図ロに示すように光伝送繊維５を挿入
して内周溝４１に配設する。この際、内周溝４１
が前記した通り溝の深さが徐々に変化するよう構
成されているので、内周溝４１に配設された光伝
送繊維５は中心軸Ｏに対し偏心された輪状に形成
される。次に各内周溝４１に上述のように配設さ
れた光伝送繊維５を図示しない接着剤により内周
溝４１内に固定し、次に第９図ロの一点鎖線で示
す筒状体４の内周径に一致する径で内周溝４１内
に固定された光伝送繊維５を研摩切除する。

このようにして光伝送繊維５を研摩切除するこ
とにより、研摩切除された部分は光しやへい体や
低屈折率の透明物体が除去されて高屈折率の透明
物体が露出するようになる。従つてこのようにし
て構成することにより、光伝送繊維５によつて第
４図に図示した輪状光導子１２１と線状光導子１
２２とを同時に構成した大径回転体１を構成する
ことができる。

また小径回転体２の構成方法も、第９図の実施
例とほぼ同様の考えで構成することができる。す
なわち第１０図イにおいて６は棒状体であり、こ
の棒状体６の長手方向外壁には前記光伝送繊維５
の外径の２倍以上深い複数の縦溝６１，６１……
（実施例の場合は６個）が設けられ、また長手方
向と直角な外壁には前記光伝送繊維５の外径より
やや浅く複数のリング状溝６２，６２……が設け
られている。このように構成された棒状体６の特
定の一つの縦溝６１と特定の一つのリング状溝６
２とをそれぞれ一組として組合せ、第１０図ロに
示すように光伝送繊維５を前記組合わされた縦溝
６１とリング状溝６２とに嵌め込み、図示しない
接着剤により棒状体６と一体構造にする。次に各
リング状溝６２，６２……に嵌め込み固定された
光伝送繊維５，５……を各リング状溝６２，６２
……から突出した分だけ研摩除去し、光伝送繊維
５，５……の外周に被覆されている光しやへい体
および低屈折率の透明体を除去して、内部の高屈
折率の透明体を露出させる。従つてこのようにし
て構成することにより、第４図に図示したと同様
の小径回転体２を構成することができる。

本発明は上述のように、輪状光導子の内周面を
除く他の箇所に設けられた線状光導子の一端およ
び輪状光導子の内周面のいずれか一方から入射し
た光を他方から射出し得るように構成した大径輪
状体の複数が、それぞれ輪状光導子の中心軸線を
同一にして、かつ各輪状光導子の側面が互に対向
するように一列に配設固定されて大径回転体が構
成され、一方、前記輪状光導子の内周面の径より
もやや小径の外周径を有する小径輪状光導子の外
周面を除く他の箇所に設けられた線状光導体の一
端および小径輪状光導子の外周面のいずれか一方
から入射した光を他方から射出し得るように構成
した小径回転体の複数が、それぞれ小径輪状光導
子の中心軸線を同一にして、各小径輪状光導子の
側面が互に対向するように、かつ大径回転体の各
輪状光導子と同一間隔にして一列に配設固定され
て小径回転体が構成され、大径回転体と小径回転
体とは各輪状光導子の内周面がそれぞれ各小径輪
状光導子の外周面と一対一に対向するように、か
つ互の回転体が相対的に回転自在となるに同軸状
に配設され、さらに各小径輪状光導子に取付けら
れた各線状光導体は小径回転体の端部に導出され
てなることを特徴とする回転体と非回転体等との
間の多チヤンネル光接続装置である。このため回
転体と非回転体等との間を光−光の直接結合で容
易に多チヤンネル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３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縦断面
図、第５図、第６図、第７図および第８図はそれ
ぞれ第４図に示す一実施例の要部説明図、第９図
イ，ロはそれぞれ本発明の他の実施例を示す要部
説明図、第１０図イ，ロはそれぞれさらに他の実
施例を示す要部斜視図である。 １は大径回転体、１１は枠体、１１１はスリツ
ト、１１２は筒体、１１３はフランジ、１２は大
径輪状体、１２１は輪状光導子、１２２は線状光
導子、１３は大口径スペーサ、２は小径回転体、
２１は棒体、２１１は縦溝、２１２は螺溝、２１
３，２１４はナツト、２２は小径輪状体、２２１
は小径輪状光導子、２２２は線状光導体、２３は
小径スペーサ、３はボールベアリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輪状光導子１２１の内周面を除く他の箇所に
   設けられた光導子１２２の一端および輪状光導子
   １２１の内周面のいずれか一方から入射した光を
   他方から射出し得るように構成した大径輪状体１
   ２の複数が、それぞれ輪状光導子１２１，１２１
   ……の中心軸線を同一にして、かつ各輪状光導子
   １２１，１２１……の側面が互に対向するように
   一列に配設固定されて大径回転体１が構成され、
   一方、前記輪状光導子１２１の内周面の径よりも
   やや小径の外周径を有する小径輪状光導子２２１
   の外周面を除く他の箇所に設けられた線状光導体
   ２２２の一端および小径輪状光導子２２１の外周
   面のいずれか一方から入射した光を他方から射出
   し得るように構成した小径輪状体２２の複数が、
   それぞれ小径輪状光導子２２１，２２１……の中
   心軸線を同一にして、各小径輪状光導子２２１，
   ２２１……の側面が互に対向するように、かつ大
   径回転体１の各輪状光導子１２１，１２１……と
   同一間隔にして一列に配設固定されて小径回転体
   ２が構成され、大径回転体１と小径回転体２とは
   各輪状光導子１２１，１２１……の内周面がそれ
   ぞれ各小径輪状光導子２２１，２２１……の外周
   面と一対一に対向するように、かつ互の回転体
   １，２が相対的に回転自在となるように同軸状に
   配設され、さらに各小径輪状光導子２２１，２２
   １……に取付けられた各線状光導体２２２，２２
   ２……は小径回転体２の端部に導出されてなるこ
   とを特徴とする回転体と非回転体等との間の多チ
   ヤンネル光接続装置。