JPS61501594A - 光作動スリップリング - 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】 光作動スリップリング 本発明は、広帯域のデジタル信号を同時に伝送するだめの２重金回転光学繊維継 手に関する。

光伝送を用いる装置を含む種々の形態の装置が従来用いられてきた。例えば、テ キサス　インスッルーメ／トインコーポレーテツド（Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕ ｍｅｎｔｓ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）のヨーロツ・や特許出願Ａθθダ左Ｓ ｇ５を参照されるのがよく、この出願は、繊維光学配線により供給される光信号 発生伝送受信装置の形態の傾斜したコ方向性の伝送装置と、静止した構成要素と 回転する構成要素との間のギャップを越えて伝送される光を生じさせ且つ受信す るようにスリップリングに設けた複雑な“能動（ａｃｔ　１ｖｅ）”変換器と、 を用いた装置に関する。

本発明の目的は、不利な環境状態、特に電磁的干渉を受ける状況においても信号 の劣化なしに使用されうるスリップリングを提供することである。

不発明のもう７つの目的は、ブラシ又は他の゛機械的伝達装置を用いる必要がな く、また相対的回転をもつλつの部材の間の界面に“能動”Ｋ換器を用いる必要 もなく、互に相対的に運動する２つの部材が信号を伝送し且つ受信することが可 能で、必要なときには、信号を絶縁して互に反対方向に部材と部材との間を通し うる、信号伝送システムを提供することである。

本発明のもう７つの目的は、通しうる信号の数を、軸線線維光字受信配線のみを 用いて増加させることである。

これらの目的は、共通軸線の周シに相対的回転運動をする部材と部材との間の界 面を横切って伝送される光信号を用いることによシ達成され、各部材は、少くと も繊維伝送配線を有し、該伝送配線に沿って光が一方の部材から他方の部材へ界 面に形成されたギャップを横切って伝送され、絶縁された信号を対向方向にλ方 向性伝送をする場合には、各部材は、第１軸服上（ｏｎ−ａｘｉｓ）繊維と軸線 に対し傾斜した第コ繊維とを有し、傾斜した繊維は、光信号を傾斜伝送配線から 軸線上繊維配線へ伝送すべく、光を界面における軸線上繊維へ向けるように配向 されている。

本発明の好ましい形態において、本発明は、共通軸嶽の周シに相対的回転運動を もつ第１部材と第２部材との間の界面を横切って信号が伝送される光作動ストリ ップリングにおいて、少くとも１つの傾斜したオフ・アクシス（ｏｆｆ−ａｘｉ ｓ）　の繊維伝送配線を支持する少くとも７つの部材であって、λつの部材の間 の界面に形成゛されたギャップを横切ってオフ・アクシス繊維伝送配線に沿って 光が伝送される、少くとも１つの部材と、軸嶽上即ちオン・アクシス（ｏｎ−ａ ｘｉｓ）の繊維伝送配線を支持する他の部材とを有し、傾斜繊維伝送配線が、界 面における軸線繊維伝送配線の端の方へ向けられ、各繊維伝送配線が界面におけ るギャップに終っておシ、それによって纜、維光学伝送配線が、相対的回転中、 部材と部材との間に少くとも連続的光学的径路を形成すること、を特徴とする光 作動スリップリングからなる。

もう７つの実施態様によれば、光作動スリップリングは、各部材が一つの繊維伝 送配線を有し、各部材が、他方の部材により支持された軸線繊維伝送配線に向け られた傾斜繊維伝送配線を支持している、二方向性伝送装置を特徴としている。

なおもう７つの実施態様によれば、光作動スリップリングは、部材の少くとも一 方が、他方の部材上の軸線伝送配線へ向けられた複数の傾斜繊維伝送配線を支持 し、傾斜伝送配線が、各々、異なる色の光信号を受信するようになっており、＠ 線繊維伝送配線により受信され且つ伝送された信号を分離するための２色フィル タ装置が設けられていること、を特徴とする。

然しなから、本発明が十分に理解されるように、その実施態様を添付図面を参照 して説明するが、本発明は、その実施態様に制限されない。

第１図は、不発明を組み込んだ装置の縦断面°図である。

第２図は、２方向信号システムの原理を説明するための概略図で、傾斜繊維光学 伝送記載が如何にして各方向に軸線繊維光学受信配線へ向けられるかを示す。

第３図は、第２図に類似の図であるが、２色装置を用いることによシ、それ以上 の信号チャンネルがいかにして生ずるかを示す。

第７図は、第２図に類似の図であるが、変換器を実際のスリップリング自体から 遠くに位置決めしうる方法を示し、それによってスリップリングの近くでノイズ ヲ受信したり放出しない“受動（ｐａｓｓｉｖｅ）”　システムを提供し、あり うる干渉源をスリップリング自体から遠くに置く可能性のだめギャップに到達し ないギャップにおけるノイズを除去し又は減少する。

第１図を参照して説明する。本装置は、継手の２つの半分１と２とからなり、少 くとも一方が、他の軸線の周りに同一直線上で回転する。各半分は、耀維光学伝 送配線３と４を形成する２つのガラスコア光学繊維ヲ有し、光学僧維の直径は／ 、０朋がよく、第１繊維伝送配線３は回転軸線上にあり、他方の馨維伝送配線番 は、例えば回転ｆＩｌ線に対し７０度の角度に傾斜されている。各継手面におけ る線維伝送配線の対の間の間隔は０．２籠がよい。

継手の２つの半分は、継手面におけるその間に例えば３闘の空気ギャツｆ５を有 し、繊維伝送配線の端部は、この空気ギャップ５を横切って互に面している。

継手の各半分からみて、軸線上繊維伝送配線８の他端と角度付き線維伝送配線４ の他端とは、第グ図に詳細に示されているように！検知器６と発光ダイオード？ （ＬＥＤ）に終っている。各発光ダイオード７は、異なる光学的波長例えば６乙 ｊ　ｎｍ　と９　／　Ｏｎｍ　とで作動する。これらの発光ダイオード７は、電 気的干渉を避けるため、空気ギャツｆ５における継手界面から十分離れて位置決 めされる。

使用中、入力電気デジタル信号が変調器８へ供給され、変調器８１′ｉ、継手の 他の半分１から遠い傾斜繊維伝送配線４の端部に位置決めされた発光ダイオード ７の７つを脈動させる。

光のパルスは、傾斜繊維伝送配線４に沿って空気ギャップ５を横切シ、継手の回 転する半分２の中の軸線上繊維伝送配線３へ伝送される。

この光の若干は、軸線上繊維伝送配線３に沿って検知器６へ進み、検知器６はこ れらの光のノヤルスを変換して電気信号に戻す。

これらの電気信号は、増幅器９へ送られ、増幅器９は、この信号を変調器８へ供 給された信号に類似の電気デシタル信号に変換する。

これによシ、一方向への、例えば固定された半分１から回転する半分２への７つ のチャンネル伝送が行われる。

回転する半分２から固定された半分１への反対方向への伝送は、同定された半分 ｌから回転する半分２への伝送と同じ方法で行なわれる。

このことは、２つの個別のチャンネルの伝送、異なる時に何れか一方向へゐ伝送 又は２つのチャンネルの同時的二方向性伝送を提供する。

継手の一方の半分の中の角度付き繊維伝送配線番から来る光パルスの若干が、継 手の他方の半分の中の軸線上繊維伝送配線８の面と傾斜繊維配線配線番の面とか ら反射されることにより、若干の後方散乱が生ずることがあこれらのパルスは、 空気ギャップ５内に点線で示されているように、同じ半分の中の軸線上繊維伝送 配線３の中へ空気ギャップを横切って後方へ反射され、それによシ、この半分の 検知器６内に干渉する信号を生じさせる。

然しなから、異なる光学的波長をもつ発光ダイオードと、検知器６における適当 な波長のブロッキングフィルタｌＯとを用いると、後方散乱の影響が最少となる 。

第３図に示す形態において、界面における端部がら出る光を軸線上繊維配線８へ 導くように傾斜させた追加の繊維信号配線１２が用いられ、軸線上繊維配線は、 その、　中に２色ミラー１８を有し、２色ミラー１３は、傾斜繊維配線番である 第１信号配線からの入力と、傾斜繊維配線１２である第コ信号配線からの入力と を分離し、第２信号配線は、第１信号を第１信号検知器１４へ出力し、第２信号 を第コ検知器１５へ出力し、ブロッキングフィルタが、必要に応じて、１６と１ ７で示すように加えられる。

更にそれ以上の配線を追加してもよい。

前述の説明から、２＃発明の継手は、ノイズを伝送せずまた受信もしない受動装 置であシ、前述のように、不利な環境状況特に電磁的干渉を受ける環境にお龜て も信号の劣化なしに使用可能であり、絶縁された信号を対向方向Ｋ、そして必要 に応じて複合形態で通すように容易に適合されることが理解されよう。

上述の特定的な説明は、固定された半分と回転する半分とに言及しているけれど も、共通軸線の周シに相対的運動のあるいかなる場合にも本装置を適用しうるこ とは明らかである。

国際調査報告 Ｎ１佃ＸＴＩ）−εｎ江コロへ口α艶り箕漬肛Σ既Ｐ１σｌ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．共通軸線の周りに一方が他方に対して相対的回転中をもつ第１部材と第２部 材との間の界面を横切つて信号が伝送される光作動スリツプリングにおいて：前 記部材の少くとも１つが、少くとも１つの傾斜したオフ・アクシス繊維伝送配線 を支持し、前記２つの部材の間の界面に形成されたギヤツプを横切つて前記オフ ・アクシス繊維伝送配線に沿つて光が伝送され、前記部材の他方が軸線上繊維伝 送配線を支持し、前記傾斜した繊維伝送配線が、前記軸線繊維伝送配線の界面に おける端部の方へ向けられ、各繊維伝送配線が界面における前記ギヤツプに終つ ており、それによつて前記繊維光学伝送配線が、相対的回転中、前記部材の間に 少くとも連続的光学的径路を形成すること；を特徴とする光作動スリツプリング 。
2. ２．各部材が２つの繊維伝送配線を有し、各部材が、前記部材の他方により支持 された軸線繊維伝送配線へ向けられた傾斜繊維伝送配線を支持している、２方向 性伝送装置を特徴とする請求の範囲第１項に記載の光作動スリツプリング。
3. ３．前記部材の少くとも１つが、他方の前記部材上の軸線伝送配線へ向けられた 複数の傾斜繊維伝送配線を支持し、前記傾斜伝送配線の各々が異なる色の光信号 を受信し、前記軸線繊維伝送配線により受信され伝送された信号を２色フイルタ 装置により分離するようになつていること、を特徴とする請求の範囲第１項又は 第２項に記載の光作動スリツプリング。
4. ４．前記繊維伝送配線が、前記第１部材と前記第２部材の外側へ延び、前記傾斜 伝送配線が、遠く離れて発光ダイオードに終つており、前記軸線上伝送配線が、 遠く離れて検知器に終つていること、を特徴とする請求の範囲第１項に記載の光 作動スリツプリング。
5. ５．混変調を防ぐように選択されたブロツキングフイルタを前記軸線上伝送配線 内に設けたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の光作動スリツプリング。
6. ６．共通軸線の周りに相対的回転運動をもつ第１部材と第２部材との間の界面を 横切るギヤツプを通して光が伝送される光作動スリツプリングにおいて：前記部 材の各々が、少くとも１つの傾斜したオフ・アクシス繊維伝送配線を支持し、光 が、前記２つの部材の間の界面に形成されたギヤツプを横切り、．前記オフ・ア クシス繊維伝送配線に沿つて伝送され、他方の前記部材の各々が軸線上繊維伝送 配線を支持し、前記傾斜した繊維伝送配線の各々が、界面にある前記ギヤツプに 対向する前記軸線繊維伝送配線の端部の方へ向けられ・それによつて前記繊維光 学伝送配線が、相対的回転中、前記部材の間に少くとも一対の連続的光学的径路 を形成すること； を特徴とする光作動スリツプリング。
7. ７．前記部材の少なくとも１つが、他方の前記部材上の軸線伝送配線へ向けられ た複数の傾斜した繊維伝送配線を支持し、前記傾斜した伝送配線の各々が異なる 色の信号を受信し、前記軸線繊維伝送配線により受信され且つ伝送された信号を フイルタ装置により分離するようになつていること、を特徴とする請求の範囲第 ６項に記載の光作動スリツプリング。
8. ８．前記第１部材が、前記第１部材と前記第２部材との間の軸受により前記第２ 部材の少くとも一部を包囲して他方の周りで一方の相対的回転を可能とし、各前 記部材が、前記繊維伝送配線の末端にある面を有し、前記面と面とが間隔を置い て空気ギヤツプを形成し、光が、空気ギヤツプを横切り、少くとも１つの傾斜繊 維伝送配線から前記軸線上繊維伝送配線へ向けられること、を特徴とする請求の 範囲第１項又は第７項に記載の光作動スリツプリング。
9. ９．添付図面の第１図と第２図又は第３図又は第４図を参照して説明され且つ例 示されたように実質的に構成され且つ作用する光作動スリツプリング。