JPS6335029A

JPS6335029A - 光信号伝送装置

Info

Publication number: JPS6335029A
Application number: JP61173955A
Authority: JP
Inventors: クリスティアン　ベーナー; ハロルト　ゲール; ゲルハルト　ボールハウプター
Original assignee: Eemiile Booruhauputaa & Co
Current assignee: Eemiile Booruhauputaa & Co
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-02-15
Also published as: IT8621015A0; IT8621015A1; DE3526713A1; IT1196443B; US4767175A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は回転軸線を中心に互いに相対回転し、一方が光
を射出する光搬送手段を、他方が間隙を挾んで光搬送手
段と対向して光搬送手段から受光した光信号を電気信号
に変換する光電変換器をそれぞれ支持する２つの構成部
分間で光信号を伝送する装置に係わる。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］この
種の公知装置（ドイツ公開公報第３０１９１３２号）で
は光搬送手段として円環状ループの形態に構成した光導
体を設け、その全周から光を射出させる。光電変換器と
しては点状に近いフォトセルを設け、円環状に弯曲した
光導体に沿った円形通路上にこれを配置する。この構成
では光導体によって確送される光エネルギー総量のごく
一部分しか受光できないから、感度が比較的悪く、弱い
信号の伝送には不適当である。また、円周から射出され
る光は実際には均一性に欠け、障害や信号品質劣化を招
く。

本発明の目的は光電変換器が光搬送手段、特に光導体に
よって搬送される信号エネルギーのほぼｋｇ　ｆｆｉを
受光でき、はとんど障害のない信号を供給できるように
頭書の装置を改良することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの目的を、光搬送手段が構成部分の回転軸線
から所定の距離に配置された射出口から光を射出し、回
転軸線に対して６立て配置された光電変換器が前記射出
口と対向し、射出口からの光を受光するように構成する
ことで達成する。

本発明の基本思想は光電変換器を閉成した変換リングを
形成するように円環状に構成し、これに沿って対応の円
形通路上を光搬送手段の射出口が移動するというもので
ある。光搬送手段として光導波体を利用する場合、本発
明では、先導波体によって搬送される光エネルギーのほ
とんどすべてが射出されるように射出口を構成する。射
出口は光導体の軸方向と交差する位置を占め、従来のよ
うに光導体の周囲に位置するのではない。

〔実施例〕

以下、添付図面に沿って本発明の好ましい実施例を詳細
に説明する。

第１図に略示する第１構成部分１はシャフトの形で回転
軸線２を中心に回転する。構成部分１はリングギャップ
を挾んで固設のスリーブ状構成部分３によって囲まれて
いる。構成部分１の内部には、回転軸線と平行に光導体
４，５．６が配置され、それぞれの射出口？、８．９が
半径方向に構成部分ｌの環部で開口し、光導体によって
搬送される光がこの射出口で半径方向に射出できるよう
に前記光導体の端部を弯曲させである。射出ロア。

８．９は光導体軸線と直交関係にある。構成部分１から
の出口の直ぐ手前における光導体の弯曲は必ずしも直角
でなくてもよい。直角でない場合、光は光導体軸線に対
して斜行する射出口から射出されることになる。

スリーブ状構成部分３の内側には狭い間隙を挾んで射出
ロア、８．９と対向させて、閉成円環状の光電変換器１
１　、１２　、１３を配置する。この変換器は連携の射
出口からの光エネルギーを受光するが、射出口はそれぞ
れ先導体長手軸線とほぼ直交または交差方向に向いてい
るから、前記光エネルギーはそれぞれの光導体内を搬送
される光エネルギーのほぼ総量に相当する。構成部分１
が構成部分３に対して回転すると（または逆に構成部分
３が固設構成部分１に対して回転すると、リング状変換
器は常に光導体から射出される光を受光するから、光信
号を連続的に対応の電気信号に変換できる。

第３及び４図の構成は光導体４，５．６の射出ロア、８
．９をスリーブ状構成部分３に、リング状変換器１１　
、１２　、１３をシャフト状構成部分１にそれぞれ配置
したことだけが第１及び２図の構成と異なる点である。

第３及び４図の構成でも構成部分１及び３の一方が他方
の固設構成部分に対して回転する。第１，２図の構成と
第３．４図の構成の混合実施態様も可能であり、この場
合、互いに相対回転するそれぞれの構成部分１．３に同
時に光搬送手段（光導体４　、５　、６）も受光手段（
変換器１１　、１２　、１３＞も配置することができる
。

第１〜４図の構成では変換器を一方の構成部分１に軸方
向に並置したが、第５及び６図の構成ではリング状変換
器２１　、２２　、２３を互いに同心関係に配置する。

第１〜４図の変換器１１　、１２　、１３は背の低い円
筒環の形態を呈し、第５及び６図の変換器２１、２２　
、２３は扁平な円環状の開成帯またはループの形態を呈
する。

リング状変換器２１　、２２　、２３は構成部分２４の
一方の端面に配置され、構成部分２５中に組込まれてい
る光導体４，５．６の射出ロア、８．９がこれらの変換
器と対向する。構成部分２４　、２５は回転軸線２を中
心に相対回転可能である。第５及び６図の構成は第１〜
４図の構成と同様に作用する。

第１図では変換器１１　、１２　、１３の受光面が円筒
内功面、第２図では円筒外環面、第５及び６図ではリン
グ状平坦面である。互いに相対回転する構成部分の他の
実施態様では、受光面を任意の円錐面に形成することも
できる。

光導体４，５．６は単繊維または繊維束として公知の態
様で構成すればよい。射出口には、公知の態様でレンズ
、プリズムなどのような光学的な構成部分及び素子を設
け、これにより射出光束の形態を、従って、連携の変換
器上に発生する光スポットの大きさ及び幾何形状を決定
する。

光導体４，５．６によって搬送される光信号は対応の電
気信号を例えば白熱灯、発光ダイオード、レーザダイオ
ードなどを利用して公知の態様で変換することによって
発生させることができる。このような発光手段から射出
された光は、本発明の他の実施例の場合、直接的に、即
ち、光導体を介在させずにリング状変換器に入射させる
ことができる。複数の光信号を公知の態様で単一の光導
体を介して案内し、回転する構成部分からの出口の手１
１カで、例えば信号を種々の光波長または時間位相に配
分することによって公知の態様で適当に分割することも
可能である。

リング状変換器はフォトセル、光導電素子、フォトトラ
ンジスタ、フォトダイオードなどの形で構成することが
できる。リング状変換器は例えば適当に形状加工した半
導体素子から一体的に形成することができる（第１−６
図）。

第７〜９図は例えば並列接続されたフォトセルのような
光電個別素子からのリング状変換器組立てを示す。第７
図には個別素子３１　、３２　、３３　、３４から成る
円筒内壁面を、第８図には個別素子３５　、３６゜３７
　、３８から成る閉成リング状平坦面をそれぞれ示した
。個別素子は狭い間隔を置いて、または間隔を置かずに
配置するか（第７及び８図）、または第９及び１０図に
示すように互いにオーバラップさせればよい。複数の光
導電素子を順次接続することが好ましい。

個別素子から成る光電変換器の場合、入射光は間隙及び
角部における回折及び屈折で部分損失し、その結果、信
号品質が劣化するおそれがある。このような部分１貝失
を一定に、かつ信号強度に比例させるためには、すでに
述べたように、入射光の幾何形状を光学素子によって適
当に決定すればよい。リング状変換器からはみ出る光ス
ポットを運動方向に伸長させることが好ましく、この場
合、光スポットが同時に複数の個別素子によって捕捉さ
れるように太き（伸長させる。第１１図ではこのような
光スポットを参照番号１０で示した。光スポットは図示
の変換器個別素子６１　、６２　、６３　、６４゜６５
のうちの３つの個別素子にまたがっている。光スボソ１
−６０の形状は円形でも楕円形でもよい。

また、絞り、ミラー、プリズム、レンズなどのような適
当な光学素子を利用してこの先スポ７）伸長を達成する
こともできる。

以上に述べた光信号伝送／変換装置では、個々の射出口
（例えば第１図の射出ロア）が連携のトランクに沿って
変換器（変換器１１）を通過する。

リング状交換器が個別素子から成る場合、単一トランク
でも複数の光導体からの複数の光信号を伝送することが
できる。これを第１２図に示した。

中央に配置された回転構成部分７１がリング状の固設構
成部分７２によって囲まれている。回転構成部分７１に
は合計４木の光導体の射出ロア３　、７４゜７５　、７
６が配置されている。固設構成部分７２には個別素子７
７〜８８から成る変換リングが装着されている。射出ロ
ア３〜７６は１本のトラック内を回動する。固設構成部
分７２に設けられ、連携の射出口と対向し、射出光を受
光する個別素子は、この実施例の場合、構成部分７１ま
たは射出口の回動と同期して公知スイッチング手段によ
って種々の出力に接続されるから、個々の光導体からの
信号を対応の電気的測定信号と連携させることができる
。

以上に述べた実施例では、主として光導体及びこれに設
けた射出口だけを光搬送手段として利用している。ただ
し、光搬送手段としてその他の光源、特に発光ダイオー
ド、レーザダイオード、白熱灯、グロー電球などを利用
し、これをリング状変換器に連携させ、光搬送手段と変
換器を相対回転させてもよい。光搬送手段と回転軸線と
の間の距離は変換器の半径に等しくなくてもよい。また
、この場合、変換器へ斜めに入射してもよいし、光学素
子を介して入射光を制御することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は光信号を光電変換器へ伝送する、互いに相対回
転する２つの構成部分を略示する縦断面図；第２図は第
１図２−２線における横断面図；第３図は光４体及び変
換器の他の構成を示す第１図と同様の縦断面図；第４図
は第３図４−４線における横断面図；第５図は光信号伝
送装置のさらに他の実施例を示す縦断面図；第６図は第
５図６−６線における横断面図；第７及び８図はリング
状に構成された光電変換器を示す部分図；第９及び１０
図は個別素子からのリング状光電変換器組立てを示す部
分図；第１１図は複数の変換素子における光スポットの
幾何形状を示す部分図；第１２図は光信号伝送装置のさ
らに他の実施例を示す横断面図である。１．３；７１，７２・・・構成部分、

Claims

【特許請求の範囲】１、回転軸線を中心に互いに相対回転し、一方が光を射
出する光搬送手段を、他方が間隙を挾んで光搬送手段と
対向して光搬送手段から受光した光信号を電気信号に変
換する光電変換器をそれぞれ支持する２つの構成部分間
で光信号を伝送する装置において、光搬送手段（４、５、６）が構成部分（１、３）の回転
軸線（２）から所定の距離に配置された射出口（７、８
、９）から光を射出し、回転軸線と同心関係に配置され
た光電変換器（１１、１２、１３）が前記射出口と対向
し、射出口からの光を受光することを特徴とする光信号
伝送装置。２、回転軸線（２）と同心に配置された、または軸方向
に並置された複数のリング状変換器（１１、１２、１３
；２１、２２、２３）が複数の光搬送手段（４、５、６
）から同時に受光することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の装置。３、単数または複数の光搬送手段（４、５、６）を回転
する構成部分（１）に、単数または複数の変換器（１１
、１２、１３）を不動の構成部分（３）にそれぞれ設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の装置。４、リング状変換器が複数の個別素子（３１、３２、３
３、３４）から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の装置。５、個別素子（４１、４２、４３、４４）を互いにオー
バラップさせたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載の装置。６、射出口（７）から射出された光が同時に複数の個別
素子（６２、６３、６４）に入射することを特徴とする
特許請求の範囲第４項に記載の装置。７、複数の個別素子（７７〜８８）から成るリング状変
換器が複数の射出口（７３、７４、７５、７６）から同
時に受光し、スイッチング部材により個別素子を、構成
部分（７１、７２）の回転運動と同期的に別々の電気的
出力に接続できることを特徴とする特許請求の範囲第４
項に記載の装置。８、光搬送手段（４、５、６）からリング状変換器（１
１、１２、１３）に伝送された光信号を適当な変換によ
り、別種の信号、特に電気信号から形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。９、光搬送手段が光導体（４、５、６）であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。１０、光導体（４、５、６）を単繊維または繊維束とし
て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記
載の装置。１１、変換器に入射する光（６０）の幾何形状が射出口
（７）における光導繊維束の繊維配分によって決定され
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項または第１０
項に記載の装置。１２、変換器（１１）に入射する光（６０）の幾何形状
が射出口（７）に、またはその後方に設けた光学素子、
例えば絞り、レンズ、プリズム、ミラーなどによって決
定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の装置。１３、光導体（４、５、６）の射出口（７、８、９）が
光導体の長手軸線とほぼ直交方向に開口していることを
特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。