KR20120054604A - 회전광 링크 조인트 - Google Patents

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KR20120054604A
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학교법인 츄부대학
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Abstract

회전 사용시의 전송 손실의 변화가 적은 회전광 링크 조인트를 제공한다. 이것을 실현하기 위해, 본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트는, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 를 축선 (19, 29) 을 중심으로 상대 회전할 수 있게 유지하는 광 링크 조인트로서, 제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 의 일부 또는 전부가 복수의 심을 갖는 다심 광파이버로 구성되고, 상기 복수의 심이, 당해 다심 광파이버의 축선 (19, 29) 을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형 또는 고리형의 영역에 배치되어 있다.

Description

회전광 링크 조인트{OPTICAL ROTARY JOINT}
본 발명은, 회전광 링크 조인트에 관한 것이다.
최근, 회전 가동 기구를 갖는 모니터 카메라는 방범이나 생산 라인의 모니터링 목적으로 널리 이용되고 있다.
감시 모니터를 예로 들면, 하이비전 (HV) 카메라 등의 고정세 감시 모니터가 감시 모니터로서 채용되는 경우가 많다. 이와 같은 모니터 카메라에서는, 촬영 대상의 포착 추적 제어 정보, 카메라에 의한 촬영 정보 등을 위해 쌍방향 디지털 전송 기능이 불가결해진다.
또한, 자동차의 타이어의 공기압이나 온도의 변화를 자동차 본체로 전송하여, 주행시의 안전성을 의무화하는 시책이 미국 등에서 실시되고 있어, 쌍방향 전송 기능이 필요하다. 그 밖에, 로봇의 헤드부에서 얻어진 정보의 동체부로의 고속 전송 수단 등, 서로 회전하는 물체 사이에서의 고속 디지털 링크의 실현이 요청되고 있다.
이와 같이 회전체 상호 간에 있어서의 디지털 링크에 대한 요구는, 최근 급속히 높아지고 있다.
그러나, 전선 등의 유선 전송 방식은, 회전 가동 기구에 적용한 경우, 파단 혹은 현저한 신뢰도의 저하를 초래할 우려가 있기 때문에, 무선 전송 방식을 적용한 회전 가동 기구의 개발이 요구되고 있다.
무선 전송 방식에 의한 회전 가동 기구의 예로서는, 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 회전광 링크 조인트 등을 들 수 있다. 특허문헌 1 에 기재된 회전광 링크 조인트는, 다수 개의 단심(單芯) 광파이버를 묶은 번들 파이버를 축선 중심으로 상대 회전할 수 있게 유지시키는 것을 특징으로 하고 있다.
일본 공개특허공보 소63-108310호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 구조의 회전광 링크 조인트는, 장기간 회전 사용했을 때에 전송 손실이 크게 변화될 우려가 있다는 문제가 있다. 또한, 그 전송 손실의 변화는 전체의 직경이 작은 회전광 링크 조인트일수록 현저해진다. 이하, 그 이유에 대해 설명한다.
회전광 링크 조인트 중에 복수의 채널을 형성하면, 각 채널을 통과하는 광 신호끼리가 서로 간섭하는 혼신(混信)의 문제가 발생할 수 있다. 이 혼신은, 조인트부 중의 광파이버의 심으로부터 출사되는 광 신호가, 조인트부 단면(端面)의 심을 정점으로 한 역원추상의 영역 (이후, 출사 영역으로 한다) 으로 출사되는 것에서 기인하는 것으로, 광 신호가 목적의 채널을 구성하는 심이 아니라, 다른 채널을 구성하는 심으로 입사되어 버리는 것에 의해 일어난다 (도 15 참조).
이 점, 전체의 직경이 큰 회전광 링크 조인트의 경우, 인접하는 채널끼리의 간격이 넓기 때문에, 혼신의 문제는 잘 발생하지 않지만, 전체의 직경이 작은 회전광 링크 조인트의 경우, 인접하는 채널끼리의 간격이 좁기 때문에, 혼신의 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 전체의 직경이 작은 회전광 링크 조인트의 경우, 혼신의 영향을 작게 하기 위해, 대향하는 제 1 조인트부와 제 2 조인트부의 간격을 가능한 한 가깝게 하여, 출사 영역을 작게 할 필요가 있다.
그러나, 제 1 조인트부와 제 2 조인트부의 간격을 가깝게 한 경우, 제 1 조인트부 중의 심과 제 2 조인트부 중의 심의 배치가 변화되면, 이하의 이유에 의해, 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실도 크게 변화한다.
즉, 제 1 조인트부와 제 2 조인트부의 간격을 가깝게 하면, 출사 영역이 좁아지기 때문에, 대응하는 입사측의 심의 위치가 변화되면 심의 전부나 일부가 출사 영역에서 벗어나 버리는 경우가 있어, 광 신호의 수수가 되지 않게 될 우려가 있다. 결과, 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실이 커진다 (도 16, 도 17 참조).
그런데, 특허문헌 1 에 기재된 회전광 링크 조인트의 경우, 각 파이버 사이에 간극이 존재하기 때문에, 장기간의 회전 사용에 의해 심의 위치가 변화되기 쉽고, 따라서, 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실이 변화되어 버릴 우려가 있다. 특히 조인트 간격이 좁은 회전광 링크 조인트의 경우, 출사 영역이 좁아지기 때문에, 그 전송 손실의 변화는 현저한 것이 된다.
전송 손실이 시간이 경과함에 따라 변화되어 버리면, 동일한 신호가 발신된 경우라 하더라도, 수신 신호의 강도가 바뀌어 버리기 때문에, 예를 들어, 감시 카메라의 경우, 오보, 오작동의 원인이 된다.
본 발명은, 지금까지 인식되지 않은 상기 새로운 과제를 해결하는 것으로서, 즉, 본 발명의 목적은, 회전 사용시의 전송 손실의 변화가 적은 회전광 링크 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명자들이 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 이하의 발명에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명은 이하와 같다.
즉, 본 발명은, 제 1 광파이버와 제 2 광파이버를 축선을 중심으로 상대 회전할 수 있게 유지하는 회전광 링크 조인트로서, 상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 일부 또는 전부가 복수의 심을 갖는 다심 광파이버로 구성되고, 상기 복수의 심이, 당해 다심 광파이버의 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형 또는 고리형의 영역에 배치된다는 것이다.
회전광 링크 조인트에 있어서, 상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 적어도 일방이, 중공 다심 광파이버와, 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버로 구성되는 것이 바람직하다.
또, 상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버가 다심 광파이버인 것이 바람직하다.
상기 다심 광파이버가 다심 플라스틱 광파이버인 것이 바람직하다.
상기 제 1 광파이버 및 상기 제 2 광파이버의 접속 부분이 통상의 방진 구조체로 덮여 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 적어도 일방이, 도전 구조를 갖는 통상 구조체로 덮여 있는 것이 바람직하다.
또, 회전광 링크 조인트는, 상기 제 1 광파이버 내에, 제 1 광파이버측 발광 소자와 접속되는 제 1 송신용 광 통신로와, 그 제 1 송신용 광 통신로와는 광 차단된 상태에서 제 1 광파이버측 수광 소자와 접속되는 제 1 수신용 광 통신로를 갖고, 상기 제 2 광파이버 내에, 제 2 광파이버측 수광 소자와 접속되는 제 2 수신용 광 통신로와, 그 제 2 수신용 광 통신로와는 광 차단된 상태에서 제 2 광파이버측 발광 소자와 접속되는 제 2 송신용 광 통신로를 갖고, 상기 제 1 광파이버의 중심부에 상기 제 1 수신용 광 통신로, 상기 제 1 광파이버의 외주부에 상기 제 1 송신용 광 통신로, 상기 제 2 광파이버의 중심부에 상기 제 2 송신용 광 통신로, 상기 제 2 광파이버의 외주부에 상기 제 2 수신용 광 통신로가 배치되고, 상기 제 1 광파이버의 중심부의 외경과 상기 제 2 광파이버의 중심부의 외경이 동등하고, 상기 제 1 광파이버의 중심축과 상기 제 2 광파이버의 중심축이 일치하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 회전 사용시의 전송 손실의 변화가 적은 회전광 링크 조인트를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명은, 혼신을 억제하기 위해 조인트 간격을 좁혀야 하는 전체의 직경이 작은 회전광 링크 조인트에 대해 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 회전광 링크 조인트의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 제 1 광파이버 내에 있어서의 광 통신로 배치의 제 1 형태를 나타내는 당해 제 1 광파이버의 단면도이다.
도 3 은 제 1 광파이버 내에 있어서의 광 통신로 배치의 제 2 형태를 나타내는 당해 제 1 광파이버의 단면도이다.
도 4 는 수신용 광 통신로 및 송신용 광 통신로를 구비한 광파이버의 나선(裸線) 외경 등을 나타내는 단면도이다.
도 5 는 중공 다심 플라스틱 광파이버를 사용한 실시형태를 나타내는 제 1 (제 2) 광파이버 단면도이다.
도 6 은 제 1 (제 2) 광파이버 내 파이프를 사용한 실시형태를 나타내는 당해 제 1 (제 2) 광파이버의 단면도이다.
도 7 은 파이버 접속부에 있어서의 끼워맞출 수 있는 요철 형상의 일례를 나타내는 광파이버의 단면도이다.
도 8 은 먼지나 티끌이나 가스가 통신로 사이 등에 들어가는 것을 방지하기 위한 방진 구조의 일례를 나타내는, 파이버 접속부 및 그 주위의 통상 구조체의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 9 는 통상 구조체의 단면에 영구 자석이 형성된 방진 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10 은 전동 구조체인 통상 구조체의 예를 나타내는 단면도이다.
도 11 은 나선 및 피복으로 이루어지는 광파이버의 각 외경 등을 나타내는 단면도이다.
도 12 는 회전광 링크 조인트의 유지 부재의 구조예를 나타내는 사시도이다.
도 13 은 다심 광파이버에 있어서의 광 신호의 광로를 나타내는, 중공 다심 광파이버의 (A) 축선을 따라 입사단(端)을 본 도면, (B) 측방으로부터의 도면, (C) 축선을 따라 출사단(端)을 본 도면이다.
도 14 는 번들 광파이버에 있어서의 광 신호의 광로를 참고 비교예로서 나타내는, 당해 번들 광파이버의 (A) 축선을 따라 입사단을 본 도면, (B) 측방으로부터의 도면, (C) 축선을 따라 출사단을 본 도면이다.
도 15 는 혼신의 발생 과정을 나타낸 회전광 링크 조인트의 개략도이다.
도 16 은 전송 손실이 적은 경우의 출사 영역과 심의 배치의 일례를 나타내는 회전광 링크 조인트의 단면도이다.
도 17 은 전송 손실이 큰 경우의 출사 영역과 심의 배치의 일례를 나타내는 회전광 링크 조인트의 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태 (이하, 간단히 「본 실시형태」라고 한다) 에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 본 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명을 이하의 내용으로 한정하는 취지는 아니다.
(실시형태 1)
도 1 은 본 실시형태에 관련된 회전광 링크 조인트 (1) 의 구성을 나타내는 개략도이다. 회전광 링크 조인트 (1) 는, 일부 또는 전부가 다심 광파이버로 구성되는 제 1 광파이버 (11) 와, 제 1 광파이버 (11) 의 축 방향에, 제 1 광파이버 (11) 와 광 통신할 수 있는 간격을 가지고 연달아 설치되는 (바꾸어 말하면, 물리적으로 간격을 가지고 있어도 광 통신할 수 있게 설치되는), 일부 또는 전부가 다심 광파이버로 구성되는 제 2 광파이버 (21) 와, 제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 를 유지하는 유지 부재 (10, 20) 를 구비하고 있다. 유지 부재 (10, 20) 는, 제 1 광파이버 (11) 의 일단(一端)과, 제 2 광파이버 (21) 의 일단을 대향시켜 광 통신할 수 있는 상태로 유지하고 있고, 파지되기 쉬운 형상이 바람직하다 (도 1 참조). 또한, 제 1 광파이버 (11) 의 단면 중, 제 2 광파이버 (21) 와 대향하고 있지 않은 쪽의 면을 제 1 광파이버의 입출력측 단면으로 하고, 제 2 광파이버 (21) 의 단면 중, 제 1 광파이버 (11) 와 대향하고 있지 않은 쪽의 면을 제 2 광파이버의 입출력측 단면으로 한다.
여기에서, 다심 광파이버란, 1) 파이버 직경 방향의 횡단면이 해도 (海島) 구조를 취하고, 2) 도 (島) 는 광도파로가 되는 심과, 심을 둘러싸고, 심보다 굴절률이 낮은 초(
Figure pct00001
)로 이루어지고, 3) 해 (海) 는 심과 초 이외의 제 3 물질로 이루어지고, 4) 심이 동일 파이버 내에 복수 존재하는 광파이버를 가리킨다. 단, 해로서 사용하는 물질과 초로서 사용하는 물질은 동일하게 해도 된다. 이와 같이 동일 물질로 하는 경우, 심을 해도 구조의 도로 하고, 초를 해로 한다.
상기 서술한 바와 같이, 다심 광파이버는 심인 도가 해도 구조의 해 부분에 의해 고정되어 있기 때문에, 사용에 의해 심의 위치가 변화되는 경우가 매우 적고, 따라서, 전송 손실의 변화도 매우 적다.
그런데, 특허문헌 1 과 같은 다수 개의 단심 광파이버를 묶은 구조의 회전광 링크 조인트는, 이하의 이유에 의해, 복수 개의 회전광 링크 조인트를 생산했을 때에 각 개체 간의 성능 편차를 작게 하는 것이 어려워, 공업 생산에 적합하지 않다는 문제가 있다. 이하, 그 이유를 설명한다.
상기 설명한 바와 같이, 조인트 간격을 좁힌 경우, 양 조인트 중의 심의 위치에 의해 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실은 크게 변화한다. 다수 개의 단심 광파이버를 묶는 구조의 회전광 링크 조인트의 경우, 광파이버를 묶는 공정에서, 각 회전광 링크 조인트에서 조인트 중의 심의 위치를 동일하게 하는 것이 매우 어려워, 각 회전광 링크 조인트에서 조인트 중의 심의 위치가 달라지기 쉽다. 그 때문에, 일정한 전송 손실을 갖는 회전광 링크 조인트를 복수 개 생산하는 것이 어려워, 공업 생산에 적합하지 않다.
그러나, 본 실시형태에 관련된 회전광 링크 조인트에 있어서, 상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 일부 또는 전부를 복수의 심을 갖는 다심 플라스틱 광파이버로 구성함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다.
또, 다심 플라스틱 광파이버란, 투명한 심 수지와 그것보다 굴절률이 낮은 초 수지를 용융시키고, 복합 방사 (紡絲) 다이를 경유하여 제조한 플라스틱 광파이버로서, 1) 횡단면이 해도 구조를 취하고, 2) 도는 초 수지와 초 수지보다 굴절률이 높은 심 수지로 이루어지고, 3) 해는 제 3 수지로 이루어지고, 4) 심 수지는 초 수지에 둘러싸여 있다. 제 3 수지로서는, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 적절히 조합하여 선택할 수 있다. 또, 해에 사용되는 수지와 초 수지는 동일해도 된다. 이 경우, 심 수지를 해도 구조의 도로 하고, 초 수지를 해로 한다.
다심 플라스틱 광파이버는, 예를 들어 국제 공개 번호 WO98/35247호 팜플렛에 기재된 방법이나 일본 공개특허공보 2000-89043호에 기재된 방법 등 공지된 방법으로 제조하면 된다.
상기 서술한 바와 같이, 심 수지와 초 수지가 항상 일정한 조건 하에서 복합 방사 다이 중에서 방사되기 때문에, 심의 위치가 각각 동일한 복수 개의 다심 플라스틱 광파이버를 제조할 수 있고, 복수 개의 회전광 링크 조인트를 제작했을 때에, 각 회전광 링크 조인트로 조인트 중의 심의 위치를 동일하게 하는 것이 용이해진다. 그 때문에, 각 회전광 링크 조인트로 전송 손실에 편차가 잘 발생하지 않아, 일정한 전송 손실을 갖는 회전광 링크 조인트를 복수 개 생산할 수 있게 된다.
또한, 상기 제 1 광파이버 및/또는 제 2 광파이버의 일부 또는 전부를 다심 플라스틱 광파이버로 구성하면, 전송되는 광 신호의 대역폭을 대폭 향상시킬 수 있어 바람직하다. 이하, 그 이유를 설명한다.
특허문헌 1 과 같은 다수 개의 단심 광파이버를 묶은 구조의 회전광 링크 조인트의 경우, a) 광이 어느 광로를 진행할지에 따라 광로 길이에 차이가 발생하는 것, b) 복수의 광파이버를 묶고 있기 때문에 전체의 계가 크고, 광원부터 파이버 단면까지의 전송 거리가 파이버 중앙과 파이버 둘레 가장자리에서 크게 상이한 것이 광 신호의 대역폭의 협소화의 요인이 되고 있다. 즉, 광원부터 파이버 단면까지의 전송 거리가, 파이버 중앙까지의 거리 (L1) 와 파이버 둘레 가장자리까지의 거리 (L2) 에서 상이하고, 또한, 번들 중에 있어서의 각 심의 거리 (L3, L4, L5) 도, 번들 중에 있어서의 각 광파이버의 위치, 비틀림 정도 등에 따라 상이하다 (도 14(A) ? (C) 참조). 특히, 파이버 입사단에 있어서는 광파이버가 원형으로 묶여지고 (도 14(A) 참조), 이들이 타방의 단부 (출사단) 에 있어서는 고리형이 되도록, 서서히 퍼지도록 묶여져 있는 번들 광파이버에 있어서는 (도 14(B), (C) 참조), 각 전송 거리에 차이가 발생하기 쉽다. 이 때문에, 이와 같은 번들 광파이버로 전송된 광 신호를 합성하면, 광로 길이의 차이에서 기인하여 신호의 타이밍이 어긋난 상태에서 합성되게 되어, 유효한 대역 (서로 겹치는 대역) 이 그만큼 좁아져 버리는 경우가 일어날 수 있다.
이에 반하여, 제 1 광파이버 및/또는 제 2 광파이버로서 다심 플라스틱 광파이버를 사용하면, 먼저, 종래와 같은 번들 광파이버를 사용한 회전광 링크 조인트보다 소형화를 도모하기 쉽기 때문에, 광원에서 상기 파이버 중앙까지의 거리 (L1) 와 광원부터 파이버 둘레 가장자리까지의 거리 (L2) 의 거리의 차이를 작게 할 수 있는 점에서, 광로 길이의 차에서 기인하는 신호의 주파수의 어긋남이 적어져, 광대역화가 가능해진다.
즉, 번들 광파이버에 사용되고 있는 단심 광파이버는, 광이 투과하는 코어 부분의 직경 (코어 직경) 이 수 ㎛ 내지 10 ㎛ 인 데에 반하여, 1 개의 광파이버 전체의 외경은, 광학적인 요청이 아니라 제조상 단선을 피하기 위한 강도를 유지할 수 있는 크기로서, 예를 들어 100 ㎛ 를 초과하는 정도로 정해져 있는 경우가 많기 때문에, 다수 개 묶으면, 그 직경은 매우 큰 것이 되어 버리지만, 제 1 광파이버 및/또는 제 2 광파이버에 다심 플라스틱 광파이버를 사용하면, 다수 개의 광파이버를 묶을 필요가 없고, 또, 1 개의 다심 플라스틱 광파이버의 외경과 1 개의 단심 광파이버의 외경은 거의 변하지 않기 때문에, 전체의 직경이 매우 작아지고, 따라서, 광원부터 상기 파이버 중앙까지의 거리 (L1) 와 광원부터 파이버 둘레 가장자리까지의 거리 (L2) 의 거리의 차이가 매우 작아진다.
또한, 다심 플라스틱 광파이버를 사용한 경우, 그 성질상, 각 심이 각각 평행하고, 또한, 심의 위치가 고정되어 있기 때문에, 광이 어느 심에 입사되더라도, 다심 광파이버 중에 있어서의 입사단부터 출사단까지의 전송 거리 (M2) 는 거의 동등해진다 (도 13(A) ? (C) 참조).
따라서, 이와 같은 회전광 링크 조인트에 있어서의 다심 광파이버로 광 신호를 전송한 경우, 광로 길이의 차에서 기인하여 신호의 타이밍이 어긋나는 등의 경우가 잘 발생하지 않는다. 이 때문에, 전송된 광 신호를 합성한 경우에, 유효한 대역이 좁아져 버리는 것을 회피할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 회전광 링크 조인트 (1) 를 쌍방향 통신에 사용하는 경우에는, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 의 입출력측 단면을 예를 들어 두 갈래로 분기시켜, 일방을 발광 소자 등의 광 신호 발신 수단에 접속시키고, 타방을 수광 소자 등의 광 신호 수신 수단에 접속시키면 된다 (도 1 참조). 여기에서, 제 1 광파이버 (11) 와 접속하고 있는 광 신호 발신 수단과 광 신호 수신 수단을 각각 제 1 광 신호 발신 수단, 제 1 광 신호 수신 수단으로 하고, 제 2 광파이버 (21) 와 접속하고 있는 광 신호 발신 수단과 광 신호 수신 수단을 각각 제 2 광 신호 발신 수단, 제 2 광 신호 수신 수단으로 한다. 또, 동일하게, 제 1 광파이버 (11) 와 접속하고 있는 발광 소자와 수광 소자를 각각 제 1 광파이버측 발광 소자 (17), 제 1 광파이버측 수광 소자 (18) 로 하고, 제 2 광파이버 (21) 와 접속하고 있는 발광 소자와 수광 소자를 각각 제 2 광파이버측 발광 소자 (27), 제 2 광파이버측 수광 소자 (28) 로 한다.
광 신호 발신 수단으로서 사용하는 제 1 광파이버측 발광 소자 (17) 및 제 2 광파이버측 발광 소자 (27) 는 각각 1 개여도 되고, 또, 복수 있어도 된다. 또, 광 신호 수신 수단으로서 사용하는 제 1 광파이버측 수광 소자 (18) 및 제 2 광파이버측 수광 소자 (28) 는 각각 1 개여도 되고, 또, 복수 있어도 된다. 광 신호 발신 수단이나 광 신호 수신 수단은 렌즈 그 밖의 도광 수단을 포함해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는 특별히 상세한 설명은 하지 않지만, 단일의 발광 소자를, 제 1 광파이버측 발광 소자 (17) 및 제 2 광파이버측 발광 소자 (27) 로서 기능시키는 것은 가능하다. 동일하게, 단일의 수광 소자를, 제 1 광파이버측 수광 소자 (18) 및 제 2 광파이버측 수광 소자 (28) 로서 기능시키는 것도 가능하다.
또, 제 1 광파이버 (11) 에 포함되는 심 중, 제 1 광 신호 발신 수단으로부터 발신되는 광 신호가 통과하는 심을 제 1 송신용 광 통신로 (11a) 로 하고, 제 1 광 신호 수신 수단에 의해 수신되는 광 신호가 통과하는 심을 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 로 한다 (도 2 등 참조). 제 2 광파이버 (21) 에 포함되는 심 중, 제 2 광 신호 발신 수단으로부터 발신되는 광 신호가 통과하는 심을 제 2 송신용 광 통신로 (21a) 로 하고, 제 2 광 신호 수신 수단에 의해 수신되는 광 신호가 통과하는 심을 제 2 수신용 광 통신로 (21b) 로 한다. 발광 소자 등의 광 신호 발신 수단으로부터 발신되는 광 신호의 심으로의 입사 수단으로서는 공지된 수단을 사용하면 되고, 예를 들어 렌즈에 의한 집광 등이 고려된다.
또, 동일하게 심으로부터 출사되는 광 신호는, 렌즈 등의 공지된 집광 수단으로 집광하고, 수광 소자 등의 광 신호 수신 수단으로 수신하면 된다.
제 1 송신용 광 통신로 (11a) 와 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 는 서로 광 차단된 상태에서 형성되어 있다. 동일하게, 제 2 송신용 광 통신로 (21a) 와 제 2 수신용 광 통신로 (21b) 는 서로 광 차단된 상태에서 형성되어 있다.
쌍방향 통신을 실시하는 경우에는, 제 1 송신용 광 통신로 (11a) 로부터 출사된 광 신호가 제 2 수신용 광 통신로 (21b) 에 입사되도록, 또한, 제 2 송신용 광 통신로 (21a) 로부터 출사된 광 신호가 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 에 입사되도록, 각각 심을 배치하면 된다. 여기에서, 동일한 광 신호가 통과하는 송신용 광 통신로와 수신용 광 통신로를 합쳐 채널이라고 부른다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 중에 포함되는 심의 바람직한 배치 형태로는, 도 2 와 같이, 송신용 광 통신로 (11a) 또는 수신용 광 통신로 (11b) 중, 일방의 광 통신로를 제 1 광파이버 (11) 의 중심축 (축선) (19) 을 중심으로 한 일정 반경의 원주 내에 집속시켜 배치하고, 타방을 상기 원주의 외측에 배치를 하는 형태가 고려된다.
이하, 상기 원주의 내측에 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 를, 상기 원주의 외측에 제 1 송신용 광 통신로 (11a) 를 배치한 예에 대해 설명한다 (도 3, 도 4 참조).
여기에서 제 1 광파이버 (11) 의 직경 방향 횡단면에 있어서, 중심축 (19) 을 중심으로 하여 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 의 심을 포함하도록 최소 반경의 원을 그렸을 때의 원의 직경을 중심부 외경으로 하고, 그 내부를 중심부로 한다 (도 4 참조). 또, 상기 중심부의 외측으로서, 중심축 (19) 을 중심으로 하여 중심부의 외측에 존재하는 심과 접하는 최소 반경의 원을 그렸을 때의 원의 직경을 외주부 내경으로 한다. 또, 상기 외주부 내경의 외측으로서, 제 1 광파이버 (11) 중에 포함되는 모든 심을 포함하도록 중심축 (19) 을 중심으로 하여 최소 반경의 원을 그렸을 때의 원의 직경을 외주부 외경으로 한다. 외주부 내경의 외측이고, 또한, 외주부 외경의 내측의 부분을 외주부로 한다.
그리고, 제 1 광파이버의 중심부에 존재하는 심과, 그 심으로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 접속하고, 또한, 외주부에 존재하는 심과, 그 심에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단을 접속하는 형태가 바람직하다.
제 2 광파이버 (21) 에 관해서도 제 1 광파이버 (11) 와 마찬가지로, 송신용 광 통신로 (21a) 또는 수신용 광 통신로 (21b) 중, 일방의 광 통신로를 제 2 광파이버 (21) 의 중심축 (축선) (29) 을 중심으로 한 일정 반경의 원주 내에 집속시켜 배치하고, 타방을 상기 원주의 외측에 배치를 하는 형태가 고려된다.
이하, 상기 원주의 내측에 제 2 송신용 광 통신로 (21a) 를, 상기 원주의 외측에 제 2 수신용 광 통신로 (21b) 를 배치한 예에 대해 설명한다.
제 2 광파이버 (21) 에 있어서의 중심부, 외주부, 중심부 외경, 외주부 내경, 외주부 외경의 정의에 대해서는, 제 2 송신용 광 통신로 (21a) 가 제 1 수신용 광 통신로 (11b) 를 대신하고, 제 2 수신용 광 통신로 (21b) 가 제 1 송신용 광 통신로 (11a) 를 대신하는 것 이외에는 모두, 제 1 광파이버 (11) 에 있어서의 중심부, 외주부, 중심부 외경, 외주부 내경, 외주부 외경의 정의와 마찬가지로 정의한다.
그리고, 제 2 광파이버의 중심부에 존재하는 심과, 그 심에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단을 접속하고, 또한, 외주부에 존재하는 심과, 그 심으로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 접속하는 형태가 바람직하다.
또, 혼신을 억제하기 위해서도, 제 1 광파이버에 있어서의 중심부 외경, 외주부 내경, 외주부 외경의 각각의 크기와, 제 2 광파이버에 있어서의 중심부 외경, 외주부 내경, 외주부 외경의 크기를 거의 동일하게 하는 것이 바람직하다.
상기 중심부 및 외주부에 포함되는 심은, 랜덤하게 배치되어 있어도 되고, 대응하는 송신용 광 통신로와 수신용 광 통신로를 중심축 (19) 을 중심으로 한 원의 원주 상에 배치해도 된다. 상기 랜덤 배치는 제조 비용 면에서 우수하고, 상기 원주 상 배치는 광의 이용 효율이 우수하다.
중심부를 통과하는 신호와 외주부를 통과하는 신호의 신호 강도의 차이가 크면, 혼신이 발생했을 때에, 신호 강도가 작은 쪽의 신호는 큰 쪽의 혼신 신호의 영향을 크게 받는다. 따라서, 각 채널을 통과하는 신호 강도는 가능한 한 동일하게 하는 것이 바람직하다. 상기 관점에서, 중심부와 외주부에서 제 1 광파이버 (11), 제 2 광파이버 (21) 에 있어서의 중심부 외경은 각각 제 1 광파이버 (11), 제 2 광파이버 (21) 의 외주부 외경의 0.1 ? 0.9 배가 바람직하고, 0.2 배 ? 0.85 배가 더욱 바람직하고, 0.3 배 ? 0.8 배가 특히 바람직하다.
제 1 광파이버 (11) 에 있어서의 외주부 외경과 제 2 광파이버 (21) 에 있어서의 외주부 외경은 상이해도 되지만, 광의 이용 효율을 향상시키기 위해서라도 제 1 광파이버 (11) 에 있어서의 외주부 외경과 제 2 광파이버 (21) 에 있어서의 외주부 외경은 거의 동일한 것이 바람직하다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 의 중심부 및 외주부에 있어서의 심이 차지하는 비율이 클수록 회전광 링크 조인트 (1) 의 회전시의 접속 불량을 억제할 수 있어 바람직하다. 심이 차지하는 비율의 하한에 대해 특별히 한정되지는 않지만, 중심부 및 외주부에 있어서의 심이 차지하는 비율이 40 % 이상이면 충분하다. 보다 바람직하게는 50 % 이상, 특히 바람직하게는 60 % 이상이다.
제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 에 다심 광파이버를 사용한 경우, 제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 의 나선 외경은 0.2 ㎜ ? 4.0 ㎜ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 ㎜ ? 3.5 ㎜ 이고, 더욱 바람직하게는 0.4 ㎜ ? 3.0 ㎜ 이고, 특히 바람직하게는 0.5 ㎜ ? 2.0 ㎜ 이다. 상기 범위이면, 광원부터 파이버 단면까지의 전송 거리가 파이버 중앙과 파이버 둘레 가장자리에서의 거리의 차이가 충분히 작아 바람직하다. 심의 심 직경은 2 ? 500 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ? 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ? 200 ㎛ 이다 (도 11 참조). 심의 심 직경이 상기 범위이면, 나선 외경이 상기 범위의 경우라도 충분한 심 수를 확보할 수 있다.
특히, 제 1 광파이버 (11) 의 횡단면에 있어서의 (송신용 광 통신로 (11a) 의 심의 단면적의 총합) 대 (수신용 광 통신로 (11b) 의 심의 단면적의 총합) 은 1 대 10 ? 10 대 1 의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 대 5 ? 5 대 1 이다.
또, 제 2 광파이버 (21) 의 횡단면에 있어서의 (송신용 광 통신로 (21a) 의 심의 단면적의 총합) 대 (수신용 광 통신로 (21b) 의 심의 단면적의 총합) 은 1 대 10 ? 10 대 1 의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 대 5 ? 5 대 1 이다.
제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 에는 보호를 위해 피복층 (도 11 참조) 을 형성해도 된다. 피복층이 두꺼울수록 기계 강도가 향상되는데, 경제성과의 밸런스로부터 피복층은 50 ㎛ ? 1 ㎜ 정도가 바람직하게 사용된다.
(실시형태 2)
또 다른 바람직한 형태로는, 제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 의 적어도 일방을, 파이버 중심에 중공부를 갖는 중공 다심 광파이버와, 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버로 구성하는 형태가 고려된다 (도 5 등 참조). 중공 다심 광파이버는, 투명한 심 수지와 그것보다 굴절률이 낮은 초 수지를 용융시키고, 파이버 중심에 중공부를 갖도록 복합 방사 다이를 경유하여 제조되는 중공 다심 플라스틱 광파이버로 하는 것이 바람직하다. 중공 다심 플라스틱 광파이버의 횡단면은, 중공부와 중공부 외측의 외주층으로 형성되고, 상기 외주층은, 1) 해도 구조를 취하고, 2) 도는 초 수지와, 초 수지보다 굴절률이 높은 심 수지로 이루어지고, 3) 해층은 제 3 수지로 이루어지고, 4) 심 수지는 초 수지에 둘러싸여져 있다.
제 3 수지로는, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 적절히 조합하여 선택할 수 있다. 또, 해층에 사용되는 수지와 초 수지는 동일해도 된다. 이 경우, 심 수지를 해도 구조의 도로 하고, 초 수지를 해로 한다.
상기 중공부에 삽입되는 광파이버로는 특별히 한정되지는 않지만, 상기 서술한 이유에 의해, 다심 광파이버로 하는 것이 바람직하고, 다심 플라스틱 광파이버로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 형태의 회전광 링크 조인트를 쌍방향 통신에 사용하는 경우에는, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 를 구성하는 상기 중공 다심 광파이버 또는 중공부에 삽입되는 광파이버 중 어느 일방을 광 신호 발신 수단과 접속하고, 타방을 광 신호 수신 수단에 접속하면 된다. 이하에서는, 제 1 광파이버 (11) 를 구성하는 중공 다심 플라스틱 광파이버에 광 신호 발신 수단을, 중공부에 삽입되는 다심 플라스틱 광파이버에 광 신호 수신 수단을 각각 접속하고, 제 2 광파이버 (21) 를 구성하는 중공 다심 플라스틱 광파이버에 광 신호 수신 수단을, 중공부에 삽입되는 다심 플라스틱 광파이버에 광 신호 발신 수단을 각각 접속한 것으로 하여 설명을 실시한다.
또, 중심부, 외주부, 중심부 외경, 외주부 내경, 외주부 외경의 정의에 대해서는 실시형태 1 과 마찬가지로 한다.
상기 구성의 회전광 링크 조인트의 경우, 송신용 광 통신로와 수신용 광 통신로를 따로따로의 광파이버로 제작할 수 있기 때문에, 광 신호 발신 수단이나 광 신호 수신 수단과의 접속이 용이해져 바람직하다. 구체적으로는, 중공 다심 플라스틱 광파이버 (15 (25)) 의 중복(中腹)에 구멍을 뚫고, 중공부에 삽입된 다심 플라스틱 광파이버 (16 (26)) 를 그 구멍으로부터 꺼내어, 각각을 광 신호 발신 수단과 광 신호 수신 수단에 접속하면 되어, 다채널의 회전광 링크 조인트의 제조가 용이해진다. 이와 같은 구멍 뚫는 방법은, 면도칼과 같은 얇은 날붙이로, 심을 따라 눈금을 넣는 방법, 열침에 의한 방법, 레이저에 의한 방법 등이 있다. 구멍을 뚫는 대신에 중공 다심 플라스틱 광파이버 (15 (25)) 의 끝이나 또는 중복부를 찢는 방법도 가능하다.
또한, 상기 구성의 경우, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 를, 새롭게 중공 다심 플라스틱 광파이버의 중공부에 삽입하는 것만으로 채널을 증가시킬 수 있기 때문에, 채널의 추가가 용이하다.
또한, 제 1 광파이버 (11) 및 제 2 광파이버 (21) 에 중공 다심 광파이버를 사용하는 경우, 그 나선 외경은 0.2 ㎜ ? 4.0 ㎜ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 ㎜ ? 3.5 ㎜ 이고, 더욱 바람직하게는 0.4 ㎜ ? 3.0 ㎜ 이다. 심 직경은 2 ? 500 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ? 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ? 200 ㎛ 이다. 중공부의 직경 (내경) 은 외주부 외경의 0.2 ? 0.9 배가 바람직하고, 0.25 배 ? 0.85 배가 더욱 바람직하고, 0.3 배 ? 0.8 배가 특히 바람직하다.
(실시형태 3)
또, 상기에서 설명한 실시형태에 관련된 회전광 링크 조인트는 쌍방향 통신만의 예였지만, 상기 회전광 링크 조인트는 일방향 통신의 회전광 링크 조인트로서 사용해도 된다.
즉, 제 1 광파이버를, 상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 제 1 중심부 광 신호 발신 수단과, 상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 제 1 외주부 광 신호 발신 수단에 접속하고, 제 2 광파이버를, 상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 제 2 중심부 광 신호 수신 수단과, 상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 제 2 외주부 광 신호 수신 수단에 접속할 수도 있다.
또, 상기 제 1 광파이버를, 중공 다심 광파이버와, 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버로 구성한 경우에는, 상기 제 1 광파이버를 구성하는 중공 다심 광파이버와, 상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 제 1 외주부 광 신호 발신 수단을 접속하고, 상기 제 1 광파이버를 구성하는 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버와, 상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 제 1 중심부 광 신호 발신 수단을 접속하면 되고, 동일하게 제 2 광파이버를, 중공 다심 광파이버와 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버로 구성한 경우에는, 상기 제 2 광파이버를 구성하는 중공 다심 광파이버와, 상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 제 2 외주부 광 신호 수신 수단을 접속하고, 상기 제 2 광파이버를 구성하는 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버와, 상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 제 2 중심부 광 신호 수신 수단을 접속하면 된다.
제 1 광파이버와 제 2 광파이버의 간격은 광 통신할 수 있는 간격이면 특별히 한정되지는 않지만, 혼신을 저감시켜, 광 신호의 이용 효율을 높이기 위해서라도 양 파이버의 간격은 제 1 광파이버 (11) 의 중심부 외경 또는 제 2 광파이버 (21) 의 중심부 외경 중 어느 큰 쪽의 3 배 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 배 이하, 특히 바람직하게는 1 배 이하이다. 양 파이버의 간격은 좁으면 좁을수록 혼신이 저감되어 바람직하다. 또, 제 1 광파이버의 중심축과 제 2 광파이버의 중심축의 어긋남이 적을수록 양 파이버 사이에서 발생하는 전송 손실이 적어져 바람직하다.
양 파이버의 간격의 하한치는 특별히 한정되지는 않고, 제 1 광파이버와 제 2 광파이버는 접속되어 있어도 된다. 그러나, 양 파이버가 접속되어 있으면, 회전 사용했을 때에 양 파이버가 스쳐 분진이 발생할 우려가 있기 때문에, 양 파이버는 접속되지 않은 것이 바람직하다.
이 밖에, 저(低)개구수의 광 통신로를 사용함으로써 혼신을 저감시킬 수도 있다. 반대로 고개구수의 광 통신로를 사용한 경우, 심의 위치 어긋남의 허용량이 커진다. 구체적으로는, 제 1 광파이버와 제 2 광파이버에 나선 외경이 400 ㎛, 개구수 0.6 의 다심 광파이버를 사용한 경우, 파이버 간격은 400 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300 ㎛ 이하이다.
또, 누광을 억제하는 방법으로서, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 의 중심부와 외주부를 각각 금속이나 수지의 제 1 광파이버 내 파이프 (14) 나 제 2 광파이버 내 파이프 (24) 로 덮는 방법이나, 중심부에 광파이버를 피복한 광파이버 케이블을 사용하는 방법이 생각된다 (도 6 참조). 또한, 도 7 과 같이, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 의 단면의 형상을, 일방을 볼록형, 타방을 오목형으로 하여 끼워맞출 수 있는 형상으로 하는 방법도 생각된다. 도 7 의 구조는 누광을 억제할 뿐만 아니라, 제 2 광파이버 (21) 의 회전시의 위치 정밀도를 향상시켜, 진동에 대한 내성을 향상시키는 효과도 있다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 사이에, 양 파이버의 스침에 의한 분진이나 외부 유래의 먼지나 가스가 들어가면 통신이 방해되어 바람직하지 않다. 이들 분진이 양 파이버 사이에 들어가는 것을 방지하기 위해, 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 의 접속 부분에 방진 구조를 취하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 접속부를 예를 들어 단면(斷面) 원형 등의 통상 구조체 (31) 로 덮는 방법이 생각된다 (도 8 참조). 또, 도 8 과 같이 통상 구조체 (31) 와 제 1 광파이버 (11), 제 2 광파이버 (21) 사이를 자성 유체 (32 ; 유체이면서 자성을 띤 기능성 유체 중 하나), 마그넷 링 (33) 으로 봉지하면, 방진 효과가 보다 높아져 바람직하다. 마그넷 링 (33) 은, 고정된 광파이버 (예를 들어 제 1 광파이버 (11)) 와 회전할 수 있는 광파이버 (예를 들어 제 2 광파이버 (21)) 의 위치 결정의 역할을 할 수도 있다.
또, 다른 구조로는, 도 9 와 같이 제 1 광파이버 (11) 를 덮는 통상 구조체 (34) 와 제 2 광파이버 (21) 를 덮는 통상 구조체 (35) 를, 제 1 광파이버 (11) 의 축 방향에 접속하고, 이들 통상 구조체 (34) 와 통상 구조체 (35) 의 단면에 각각 N 극과 S 극이 대면하도록 영구 자석 (36) 을 형성하고, 영구 자석 (36) 사이를 자성 유체 (37) 로 봉지하는 구조가 생각된다.
또, 유지 부재 (10, 20) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 1 광파이버 (11) 를 유지하는 페룰부 (부호 10 으로 나타내는 부분) 와, 제 2 광파이버 (21) 를 유지하는 베어링부 (부호 20 으로 나타내는 부분) 를 일체화한 구조로 할 수 있다. 유지 부재 (10 과 20) 를 일체화하여, 베어링의 내측 회전부에 제 2 광파이버 (21) 를 삽입 고정시킴과 함께, 제 1 광파이버 (11) 는 페룰부에 삽입 고정시킨다. 이로써, 제 1 광파이버의 단면과 제 2 광파이버 (21) 의 단면이 규정된 단면 간극에서, 중심축을 합치시켜 평행하게 대향시키고, 또한 베어링에 의해 제 2 광파이버 (21) 의 상대적인 자유 회전이 보장된 상태로 유지할 수 있다. 또한, 유지 부재 (10 과 20) 가 일체화되어 있기 때문에, 방진 효과도 있다.
또, 광 전송계의 외측에 전력 전송계를 구축함으로써, 전기 구동으로 제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 를 상대 회전시킬 수 있다. 전력 전송계의 구체예로는, 예를 들어, 브러시, 롤러 접점을 이용하는 방식이나 급전측의 코일과 수전측의 코일을 이용하는 전자 유도 방식으로 하거나, 도 10 의 통상 구조체 (34) 와 통상 구조체 (35) 사이를 금속이나 도전성 수지의 볼, 고도전성 겔 등의 도전성 물질로 전기 접속하고, 추가로 베어링 (39) 을 형성하는 구조 등이 생각된다. 또, 전력원으로서는, 유지 부재 (20) 에 탑재된 전원, 광 전송계의 외측에 부수 (付隋) 된 배터리 등이 생각된다.
모든 실시형태에 있어서, 송신용 광 통신로로서 사용하는 구획과 수신용 광 통신로로서 사용하는 구획은 바꾸어 넣어도 된다. 요컨대, 송신용 광 통신로 (11a) 와 수신용 광 통신로 (11b), 송신용 광 통신로 (21a) 와 수신용 광 통신로 (21b) 의 교환은 가능하다. 상기 교환은 발광 소자 (17) 와 수광 소자 (18) 를 바꿔넣고, 발광 소자 (27) 와 수광 소자 (28) 를 바꾸어 넣음으로써 용이하게 달성할 수 있다. 또, 채널은 중심부와 외주부의 2 분할뿐만 아니라, 3 분할 이상으로 할 수도 있다.
(실시형태 4)
상기 제 1 광파이버 (11) 나 제 2 광파이버 (21) 의 주위에 다른 광파이버를 묶은 번들 파이버로 회전광 링크 조인트를 형성해도 된다. 주위에 형성하는 다른 광파이버는 다심 광파이버인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 다심 플라스틱 광파이버이고, 중공 다심 플라스틱 광파이버와 중공부에 삽입하는 광파이버로 구성해도 된다. 번들 파이버로 회전광 링크 조인트를 형성하는 경우에는, 회전 사용시에 광파이버의 위치가 어긋나지 않도록, 광파이버 사이를 수지 등으로 메워 고정시키는 것이 바람직하다. 또, 상기 다른 광파이버는, 축선을 중심으로 한 동일 원주 상에 배치하는 것이, 광의 이용 효율의 관점에서 바람직하다.
본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트는, 전자 기기 내의 광 신호 전송 수단으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 예로는, 휴대 전화, PDA, 모바일 PC, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 게임기 휴대 전화, 노트형 컴퓨터, 휴대 게임기 등의 휴대 전자 기기의 반복 접철, 또는 회전 동작, 또는 접철과 회전 동작을 하는 부위의 광 신호 전송에 사용할 수 있다. 이와 같은 용도에 있어서 전기 신호를 전송하는 경우에는 노이즈 방지를 위해서 전선의 경우에는 주위를 실드로 피복할 필요가 있지만, 본 발명에 관련된 플렉시블 광 링크 조인트로 광 신호를 전송하는 경우에는, 고속 신호라도 실드가 불필요하기 때문에, 소형으로 할 수 있으며, 또한, 정역 양방의 방향으로 회전 동작을 할 수 있게 된다.
보다 구체적으로는, 제 1 케이싱, 제 2 케이싱, 및 양자를 접속하기 위한 접철 또는 회전 동작 또는 접철과 회전 동작을 하는 힌지 구조부를 갖는 휴대 전자 기기로서, 그 제 1 케이싱에 존재하는 모듈과 그 제 2 케이싱에 존재하는 모듈 사이를 본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트에 의해 접속하는 형태가 바람직하다.
힌지 구조부를 갖는 제 1 케이싱과 제 2 케이싱은, 회전축에 의해 회전할 수 있게 접속되어 있다. 또, 제 1 케이싱 내의 제 1 모듈과 제 2 케이싱 내의 제 2 모듈은 본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트에 의해 광 통신할 수 있게 접속되어 있다. 예로서 휴대 전화를 예로 들면, 표시부를 갖는 상부 케이싱과 조작부를 갖는 하부 케이싱의 2 개의 케이싱을 힌지 구조부로 접속한 구조로 되어 있다. 그 힌지 구조부는 케이싱의 개폐를 위해서 접철, 또는 회전 동작, 또는 접철과 회전 동작을 하므로, 그 힌지 구조부를 통하여 상부 케이싱의 표시 모듈 (액정 디스플레이) 과 하부 케이싱의 제어 모듈 (프린트 배선판) 간에 본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트를 사용하면, 소형이며 또한 회전할 수 있는 휴대 기기가 실현된다. 특히, 다심 플라스틱 광파이버를 사용한 회전광 링크 조인트는 높은 내굴곡 성능을 갖고 있어, 접철 동작이 많은 휴대 전자 기기에 바람직하다.
또한, 상기 서술한 실시형태는 본 발명의 바람직한 실시의 일례이지만, 이것에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형 실시할 수 있다.
실시예 1
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
＜실시예 1＞
심 수 380 개, 심 직경 35 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버의 중공부에, 심 수 37 개, 심 직경 54 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버를 삽입하여 제 1 광파이버 (11) 를 구성하였다. 제 1 광파이버 (11) 의 외주부 외경은 996 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 79 %, 중심부 외경은 396 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 69 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 1 송신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 1 수신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 1 송신용 광 통신로, 중심부의 제 1 수신용 광 통신로 모두 제 1 광파이버의 중심축을 중심으로 한 동심원 상에 일정 간격을 두고 층상으로 배치하였다.
심 수 380 개, 심 직경 35 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버의 중공부에, 심 수 37 개, 심 직경 54 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버를 삽입하여 제 2 광파이버 (21) 를 구성하였다. 제 2 광파이버 (21) 의 외주부 외경은 996 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 79 %, 중심부 외경은 396 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 69 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 2 수신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 2 송신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 2 수신용 광 통신로는 제 1 송신용 광 통신로 배치와, 중심부의 제 2 송신용 광 통신로는 제 1 수신용 광 통신로 배치와 동일한 배치를 하였다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 를 300 ㎛ 의 간격으로 대향시켰다. 중공 다심 플라스틱 광파이버의 끝을 심을 따라 눈금을 넣고, 중공부의 다심 플라스틱 광파이버를 꺼내어, 발광 소자로서 파장 1.3 ㎛ 의 레이저 다이오드 (NEC 사 제조 형번 NX5317EH), 수광 소자로서 포토 다이오드 (하마마츠 포토닉스사 제조 형번 G9820) 에 결합하였다. 회전부를 10 RPM 의 속도로 회전시키면서, 신호로서 속도 1.5 Gb/s 의 NRZ (Non Return to Zero) 신호를 PRBS (유사 난수 비트열) PN31 형식으로 레이저 다이오드의 구동 회로에 입력하여, 비트 에러 레이트 (BER) 를 포토 다이오드 수신 회로의 출력에 의해 측정한 결과, 쌍방향 모두 BER 은 1×10-12 이하였다.
＜실시예 2＞
제 1 광파이버 (11) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 27 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버를 사용하고, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 42 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버 (16) 를 사용하였다. 제 1 광파이버 (11) 의 외주부 외경은 990 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 49 %, 중심부 외경은 385 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 44 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 1 송신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 1 수신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 1 송신용 광 통신로, 중심부의 제 1 수신용 광 통신로 모두 제 1 광파이버의 중심축을 중심으로 한 동심원 상에 일정한 간격을 두고 층상으로 배치하였다.
제 2 광파이버 (21) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 27 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 42 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버를 사용하였다. 제 2 광파이버 (21) 의 외주부 외경은 990 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 49 %, 중심부 외경은 385 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 44 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 2 수신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 2 송신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 2 수신용 광 통신로는 제 1 송신용 광 통신로 배치와 마찬가지로 하고, 중심부의 제 2 송신용 광 통신로는 제 1 수신용 광 통신로 배치와 마찬가지로 하였다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 는 300 ㎛ 의 간격으로 대향시켰다. 중공 다심 플라스틱 광파이버의 끝을 심을 따라 눈금을 넣고, 중공부의 다심 플라스틱 광파이버를 꺼내어, 발광 소자로서 파장 1.3 ㎛ 의 레이저 다이오드 (NEC 사 제조 형번 NX5317EH), 수광 소자로서 포토 다이오드 (하마마츠 포토닉스사 제조 형번 G9820) 에 결합하였다. 회전부를 10 RPM 의 속도로 회전시키면서, 신호로서 속도 1.5 Gb/s 의 NRZ (Non Return to Zero) 신호를 PRBS (유사 난수 비트열) PN31 형식으로 레이저 다이오드의 구동 회로에 입력하여, 비트 에러 레이트 (BER) 를 포토 다이오드 수신 회로의 출력에 의해 측정한 결과, 쌍방향 모두 BER 은 1×10-12 이하였다.
＜실시예 3＞
제 1 광파이버 (11) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 27 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버를 사용하고, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 42 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버 (16) 를 사용하였다. 제 1 광파이버 (11) 의 외주부 외경은 990 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 49 %, 중심부 외경은 385 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 44 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 1 송신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 1 수신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 1 송신용 광 통신로, 중심부의 제 1 수신용 광 통신로 모두 랜덤 배치로 하였다.
제 2 광파이버 (21) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 27 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 42 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버를 사용하였다. 제 2 광파이버 (21) 의 외주부 외경은 990 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 49 %, 중심부 외경은 385 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 44 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 2 수신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 2 송신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 2 수신용 광 통신로, 중심부의 제 2 송신용 광 통신로 모두 랜덤 배치로 하였다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 는 300 ㎛ 의 간격으로 대향시켰다. 중공 다심 플라스틱 광파이버의 끝을 심을 따라 눈금을 넣고, 중공부의 다심 플라스틱 광파이버를 꺼내어, 발광 소자로서 파장 1.3 ㎛ 의 레이저 다이오드 (NEC 사 제조 형번 NX5317EH), 수광 소자로서 포토 다이오드 (하마마츠 포토닉스사 제조 형번 G9820) 에 결합하였다. 회전부를 10 RPM 의 속도로 회전시키면서, 신호로서 속도 1.5 Gb/s 의 NRZ (Non Return to Zero) 신호를 PRBS (유사 난수 비트열) PN31 형식으로 레이저 다이오드의 구동 회로에 입력하여, 비트 에러 레이트 (BER) 를 포토 다이오드 수신 회로의 출력에 의해 측정한 결과, 쌍방향 모두 BER 은 1×10- 12 이하였다.
＜실시예 4＞
제 1 광파이버 (11) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 35 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버를 사용하고, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 54 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버 (16) 를 사용하였다. 제 1 광파이버 (11) 의 외주부 외경은 996 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 79 %, 중심부 외경은 396 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 69 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 1 송신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 1 수신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 1 송신용 광 통신로, 중심부의 제 1 수신용 광 통신로 모두 제 1 광파이버의 중심축을 중심으로 한 동심원 상에 일정 간격을 두고 층상으로 배치하였다.
제 2 광파이버 (21) 의 외주부로서, 심 수 380 개, 심 직경 35 ㎛, 나선 내경 630 ㎛, 나선 외경 1000 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 중공 다심 플라스틱 광파이버, 중심부로서, 심 수 37 개, 심 직경 54 ㎛, 나선 외경 400 ㎛, 피복 외경 600 ㎛, 길이 10 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버를 사용하였다. 제 2 광파이버 (21) 의 외주부 외경은 996 ㎛ 이고, 외주부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 79 %, 중심부 외경은 396 ㎛ 이고, 중심부에서 차지하는 광 통신로의 심의 비율은 69 % 였다. 외주부에 배치된 광 통신로를 제 2 수신용 광 통신로로서 사용하고, 중심부에 배치된 광 통신로를 제 2 송신용 광 통신로로서 사용하였다. 또, 외주부의 제 2 수신용 광 통신로는 제 1 송신용 광 통신로 배치와, 중심부의 제 2 송신용 광 통신로는 제 1 수신용 광 통신로 배치와 동일한 배치를 하였다.
제 1 광파이버 (11) 와 제 2 광파이버 (21) 는 1100 ㎛ 의 간격으로 대향시켰다. 중공 다심 플라스틱 광파이버의 끝을 심을 따라 눈금을 넣고, 중공부의 다심 플라스틱 광파이버를 꺼내어, 발광 소자로서 파장 1.3 ㎛ 의 레이저 다이오드 (NEC 사 제조 형번 NX5317EH), 수광 소자로서 포토 다이오드 (하마마츠 포토닉스사 제조 형번 G9820) 에 결합하였다. 회전부를 10 RPM 의 속도로 회전시키면서, 신호로서 속도 1.5 Gb/s 의 NRZ (Non Return to Zero) 신호를 PRBS (유사 난수 비트열) PN31 형식으로 레이저 다이오드의 구동 회로에 입력하여, 비트 에러 레이트 (BER) 를 포토 다이오드 수신 회로의 출력에 의해 측정한 결과, 쌍방향 모두 BER 은 1×10-12 이하였다.
다음으로 광의 이용 효율을 측정하는 실험을 실시하였다. 실시예 1 에서 사용한 제 1 광파이버 (11) 와 동일 구조로 길이 50 ㎝ 의 다심 플라스틱 광파이버에, 발광 소자로서 파장 850 ㎚의 면 발광형 레이저 다이오드, 광 파워 미터 (하쿠토 로닉스사 제조, 옵티컬 파워 미터 PHOTOM205) 를 사용하여 광 파워를 측정하고, 0 ㏈ 로 하였다. 그대로의 상태에서, 다심 플라스틱 광파이버의 중앙 부근을 절단, 연마하고, 300 ㎛ 의 간격으로 대향시켜 광 파워를 측정한 결과, -2.3 ㏈ 이였다. 동일하게 실시예 1 에서 제작한 회전광 조인트의 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실을 측정한 결과, 그 값은 -2.3 ㏈ 이었다.
다음으로, 실시예 1 에서 제작한 회전광 링크 조인트를 10 RPM 의 속도로 240 시간 회전시킨 후, 조인트 사이에서 발생하는 전송 손실을 측정한 결과, 그 값은 -2.3 ㏈ 로, 회전 사용에 의한 전송 손실의 변화는 없었다.
산업상 이용가능성
본 발명에 관련된 회전광 링크 조인트는, 모니터 카메라, 자동차의 타이어, 로봇 등 서로 회전, 굴곡되는 물체 사이에서의 고속 디지털 링크에 바람직하게 사용할 수 있다.
1 : 회전광 링크 조인트
10 : 유지 부재
11 : 제 1 광파이버
11a : 제 1 송신용 광 통신로
11b : 제 1 수신용 광 통신로
12 : 제 1 광파이버의 외주부 광 통신로
13 : 제 1 광파이버의 중심부 광 통신로
14 : 제 1 광파이버 내 파이프
15 : 중공 다심 플라스틱 광파이버
16 : 다심 플라스틱 광파이버
17 : 제 1 발광 소자
18 : 제 1 수광 소자
19 : 제 1 광파이버의 중심축 (축선)
20 : 유지 부재
21 : 제 2 광파이버
21a : 제 2 송신용 광 통신로
21b : 제 2 수신용 광 통신로
22 : 제 2 광파이버의 외주부 광파이버
23 : 제 2 광파이버의 중심부 광파이버
24 : 제 2 광파이버 내 파이프
25 : 중공 다심 플라스틱 광파이버
26 : 다심 플라스틱 광파이버
27 : 제 2 발광 소자
28 : 제 2 수광 소자
29 : 제 2 광파이버의 중심축 (축선)
31 : 통상 구조체
32 : 자성 유체
33 : 마그넷 링
34 : 제 1 광파이버를 덮는 통상 구조체
35 : 제 2 광파이버를 덮는 통상 구조체
36 : 영구 자석
37 : 자성 유체
38 : 접착제
39 : 베어링
40 : 유지 부재

Claims (15)

  1. 제 1 광파이버와 제 2 광파이버를 축선을 중심으로 상대 회전할 수 있게 유지하는 회전광 링크 조인트로서,
    상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 일부 또는 전부가 복수의 심을 갖는 다심 광파이버로 구성되고,
    상기 복수의 심이, 당해 다심 광파이버의 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형 또는 고리형의 영역에 배치되는, 회전광 링크 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 적어도 일방이, 중공 다심 광파이버와, 그 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버로 구성되는, 회전광 링크 조인트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버가 다심 광파이버인, 회전광 링크 조인트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다심 광파이버가 다심 플라스틱 광파이버인, 회전광 링크 조인트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광파이버 및 상기 제 2 광파이버의 접속 부분이 통상의 방진 구조체로 덮여 있는, 회전광 링크 조인트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광파이버 및 제 2 광파이버의 적어도 일방이, 도전 구조를 갖는 통상 구조체로 덮여 있는, 회전광 링크 조인트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광파이버 내에, 제 1 광파이버측 발광 소자와 접속되는 제 1 송신용 광 통신로와, 그 제 1 송신용 광 통신로와는 광 차단된 상태에서 제 1 광파이버측 수광 소자와 접속되는 제 1 수신용 광 통신로를 갖고,
    상기 제 2 광파이버 내에, 제 2 광파이버측 수광 소자와 접속되는 제 2 수신용 광 통신로와, 그 제 2 수신용 광 통신로와는 광 차단된 상태에서 제 2 광파이버측 발광 소자와 접속되는 제 2 송신용 광 통신로를 갖고,
    상기 제 1 광파이버의 중심부에 상기 제 1 수신용 광 통신로, 상기 제 1 광파이버의 외주부에 상기 제 1 송신용 광 통신로, 상기 제 2 광파이버의 중심부에 상기 제 2 송신용 광 통신로, 상기 제 2 광파이버의 외주부에 상기 제 2 수신용 광 통신로가 배치되고, 상기 제 1 광파이버의 중심부의 외경과 상기 제 2 광파이버의 중심부의 외경이 동등하고, 상기 제 1 광파이버의 중심축과 상기 제 2 광파이버의 중심축이 일치하고 있는, 회전광 링크 조인트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트를 사용한 전자 기기.
  9. 제 1 케이싱, 제 2 케이싱, 및 이들 제 1 케이싱과 제 2 케이싱을 접속시키기 위한 접철 또는 회전 동작 또는 접철과 회전 동작을 하는 힌지 구조부를 갖는 전자 기기로서, 상기 제 1 케이싱에 존재하는 모듈과 상기 제 2 케이싱에 존재하는 모듈이 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트에 의해 접속되어 있는, 전자 기기.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트와,
    상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단과,
    상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 구비하는, 회전광 링크 조인트 구조체.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트와,
    상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단과,
    상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 축선을 중심으로 하는 동심원에 의해 구획되는 원형의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 원형의 영역 이외의 영역에 존재하는 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 구비하는, 회전광 링크 조인트 구조체.
  12. 제 2 항 또는 제 3 항에 기재된 회전광 링크 조인트와,
    상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단과,
    상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 구비하는, 회전광 링크 조인트 구조체.
  13. 제 2 항 또는 제 3 항에 기재된 회전광 링크 조인트와,
    상기 제 1 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단과,
    상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 제 2 광파이버의 입출력측 단면에 있어서의, 상기 중공 다심 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부에 광 신호를 입사시키는 광 신호 발신 수단과,
    상기 중공 다심 광파이버의 중공부에 삽입되는 광파이버 중의 심의 일부 또는 전부로부터 출사되는 광 신호를 수신하는 광 신호 수신 수단을 구비하는, 회전광 링크 조인트 구조체.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트 구조체를 사용한 전자 기기.
  15. 제 1 케이싱, 제 2 케이싱, 및 이들 제 1 케이싱과 제 2 케이싱을 접속하기 위한 접철 또는 회전 동작 또는 접철과 회전 동작을 하는 힌지 구조부를 갖는 전자 기기로서, 상기 제 1 케이싱에 존재하는 모듈과 상기 제 2 케이싱에 존재하는 모듈 사이가 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 회전광 링크 조인트 구조체 에 의해 접속되어 있는, 전자 기기.
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