JPH0340983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はVTRのテープ案内装置等に適用して
好適なロータリカプラに関する。

背景技術とその問題点 VTRのテープ案内装置では、回転ドラム及び
固定ドラム間にロータリカプラとしてロータリト
ランスを設けて、信号の授受を行うようにしてい
るのが普通である。以下に第１図乃至第３図を参
照して、斯るロータリトランスの一例を説明す
る。第２図において１はロータ、２はステータを
示し、ロータ１は回転上ドラム（図示せず）に取
付けられ、ステータは固定下ドラム３に取付けら
れる。４は回転上ドラムを駆動する回転軸を示
す。ロータ及びステータ１，２は夫々第１図に示
すような構造を有しており、フエライト等の磁性
体からなるリング状コア５に、チヤンネル数に応
じた数の同心円上の溝６，６′が形成され、その
各溝６，６′内に夫々コイル８ａ，８′ａ；８ｂ，
８′ｂが巻装されているものである。７はコア５
の中心開口である。第３図はこのロータリトラン
スの等価回路を示し、ここでは２チヤンネルのト
ランス８，８′から構成されている。トランス８，
８′において、８ａ，８a′はロータ側コイル、８
ｂ，８′ｂはステータ側コイルである。そしてロ
ータ側コイル８ａ，８′ａは、180゜角度割をもつ
て配された１対の回転磁気ヘツドに接続され、ス
テータ側コイル８ｂ，８′ｂは記録又は再生増幅
器に接続される。

ところで、斯るロータリトランスは、VTRの
デジタル化あるいは構成の複雑化に伴い、チヤン
ネル数の増加の傾向にある。ロータリトランスの
チヤンネル数を増加することは一応可能である
が、チヤンネル数を増加すること、それだけ大型
となる外、価格が高くなつたり、相互妨害の程度
が増大するという欠点がある。

そこで、ロータリカプラとしてロータリフオト
カプラを用いることが考えられる。ロータリフオ
トカプラは、相互妨害の虞が殆んどなく、しかも
小型且つ安価になし得るという利点がある。

しかしながら、従来のロータリフオトカプラと
しては１チヤンネル又は２チヤンネルのものは知
られているが、３チヤンネル以上の多チヤンネル
のロータリフオトカプラは未だ提案されていな
い。

発明の目的 かかる点に鑑み、本発明は相互妨害の虞が殆ん
どなく、３チヤンネル以上の多チヤンネル化が可
能で、しかも小型安価、且つ製造の容易なロータ
リカプラを提案しようとするものである。

発明の概要 本発明は、中心軸を共有し、互いに異なる焦点
を有する複数の円筒状レンズ部からなる多焦点凸
レンズと、この多焦点凸レンズの各円筒状レンズ
部に中心軸に平行な各別のビームを入射せしめる
複数の光源と、多焦点凸レンズの各円筒状レンズ
部の各焦点付近に配されて夫々よりの出射ビーム
を受光する複数の受光器とを有し、複数の光源
と、多焦点凸レンズ及び複数の受光器とを中心軸
の周囲に相対的に回転させるようにしたロータリ
フオトカプラである。

斯る本発明によれば、相互妨害の虞が殆んどな
く、３チヤンネル以上の多チヤンネル化が可能
で、しかも小型安価、且つ製造の容易なロータリ
カプラを得ることができる。

実施例 以下に第４図及び第５図を参照して本発明の一
実施例を説明する。１０は中心軸ｘを共有し、互
いに異なる焦点を有する複数、本例では３個の円
筒状レンズ部１０ａ，１０ｂ，１０ｃから成る多
焦点凸レンズである。１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は、多焦点凸レンズ１０の各円筒状レンズ部１０
ａ，１０ｂ，１０ｃの各別のビームａ，ｂ，ｃを
入射せしめる複数、ここでは３個の光源である。
光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃとしては例えば
LEDが用いられ、レンズ１０としては成形の容
易なプラスチツクレンズが用いられる。１２ａ，
１２ｂ，１２ｃは多焦点凸レンズ１０の各円筒状
レンズ部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各焦点付近に
配されて、夫々よりの出射ビームa′，b′，c′を受
光する複数、ここでは３個の受光器である。この
受光器１２ａ，１２ｂ，１２ｃとしては、例えば
フオトダイオードが用いられる。上述の光源１１
ａ，１１ｂ，１１ｃとしては、ダイオード、特に
レーザダイオードが用いられる。

そして複数の光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、
多焦点凸レンズ１０及び複数の受光器１２ａ，１
２ｂ，１２ｃとを中心軸ｘの周囲に相対的に回転
させるようにする。即ち、複数の光源１１ａ，１
１ｂ，１１ｃを中心軸ｘの周りに回転させ、多焦
点凸レンズ１０及び複数の受光器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃとを固定とするか、又は、複数の光源
１１ａ，１１ｂ，１１ｃを固定とし、多焦点凸レ
ンズ１０及び複数の受光器１２ａ，１２ｂ，１２
ｃを中心軸ｘの周りに回転させることができる。
更に複数の光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、多焦
点凸レンズ１０及び複数の受光器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃとを中心軸ｘの周囲に互いに異なる回
転速度であるいは異なる回転方向に両者共回転さ
せることもできる。尚、第５図のａ，ｂ，ｃは、
多焦点凸レンズ１０に入射する各ビームが中心軸
ｘの周囲に回転している状態を示す。

又、多焦点凸レンズ１０の各円筒状レンズ部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃの焦点の位置は中心軸ｘに
対し異なる距離にあつても、あるいは焦点距離が
異なつてもよいが、第４図の実施例では各円筒状
レンズ部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの焦点距離が等
しく、中心軸ｘに対する焦点の位置が互いに異な
る場合である。

次に第６図を参照して斯る多焦点凸レンズの原
理を説明する。１０′は凸レンズ、例えば凸平形
の凸レンズである。ｙは凸レンズ１０′の光軸を
示す。この凸レンズ１０′に入射する光軸ｙに平
行なビームは総て凸レンズ１０′の後側焦点Ｆに
集束する。但し、この場合に凸レンズ１０′は薄
肉レンズで、各ビームBMは近軸ビームであるも
のとする。次にレンズ１０′の光軸ｙから離軸し、
この光軸ｙと平行な軸ｚを中心として、光軸ｙに
平行なビームを回転させながら凸レンズ１０′に
入射せしめる場合を考えると、斯るビームもやは
り焦点Ｆに集束する。

そこで、複数の凸レンズかららその光軸と一致
するか又はそれと離軸した中心軸を有する円筒状
レンズ（回転ビームの通過に必要な部分）を切出
し、これらを中心軸を共有するように合体すれ
ば、各円筒状レンズ部の光軸に応じて、光軸と中
心軸との間隔及び焦点距離に応じて、例えば上述
と第４図のように異なる位置に焦点を結ぶ多焦点
凸レンズを得ることができる。

次に第７図、第８図及び第９図を参照して、第
４図及び第５図に示した多焦点凸レンズ１０がど
のような構成になつているかを説明する。第４図
及び第５図の多焦点凸レンズ１０は、焦点距離の
同じ凸レンズ１０′を用い、夫々光軸ｙと一致し、
及びこれに対し離軸した中心軸ｘを有し、その内
径及び外径が互いに異なる３つの円筒状レンズ部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃから成り、しかも各円筒
状レンズ部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが中心軸ｘを
中心として半径方向に重なるように構成されてい
る。

即ち、一番内側の円筒状レンズ部１０ａは、第
７図に示す如くレンズ１０′に光軸ｙから距離ｄ
だけ離軸した中心軸ｘ及び内径d₁₁、外径d₁₂を有
する。

円筒状レンズ部１０ａのすぐ外側の円筒状レン
ズ部１０ｂは、第８図に示す如く凸レンズ１０′
の光軸ｙと一致する中心軸ｘ及び内径d₂₁、外径
d₂₂を有する。

一番外側の円筒状レンズ部１０ｃは、第９図に
示す如く凸レンズ１０′の光軸ｙからd′だけ離軸
した中心軸ｘ及び内径d₃₁、外径d₃₂を有する。

上述の場合には、ｄ＝d′，d₁₂−d₁₁＝d₂₂−d₂₁
＝d₃₂−d₃₁で且つd₁₂＝d₂₁，d₂₂＝d₃₁に選ばれてい
る。斯る多焦点凸レンズ１０は複雑な形状を有す
るも、プラスチツク材料を用いて成形すれば容易
に製造することができる。

次に斯る本発明によるロータリフオトカプラの
応用例を説明する。第１０図は本発明によるロー
タリフオトカプラをVTRのテープ案内ドラムに
適用した場合である。第１０図において、１３は
固定下ドラム、１４は回転上ドラム、１５はドラ
ム１３，１４間に形成された空隙、H_a，H_bは回
転上ドラム１４に180゜角度割をもつて取付けられ
た１対の回転磁気ヘツドである。１６は回転上ド
ラム１４を駆動するモータであつて、その回転軸
１７が回転上ドラム１４に取付けられている。１
８は回転軸１７の軸受を示す。

このテープ案内ドラムでは、固定下ドラム１３
に多焦点凸レンズ１０及び受光器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを取付け、回転上ドラム１４に光源１
１ａ，１１ｂ，１１ｃを取付けた場合である。斯
くすると回転磁気ヘツドH_a，H_bよりの信号及び
その他の信号が光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃに供
給され、回転上ドラム１４の回転に基づく光源１
１ａ，１１ｂ，１１ｃよりの回転ビームが多焦点
凸レンズ１０を通じて固定下ドラム１３に設けら
れた受光器１２ａ，１２ｂ，１２ｃに夫々焦点を
結び、受光器１２ａ，１２ｂ，１２ｃからは光源
１１ａ，１１ｂ，１１ｃに夫々供給された信号に
対応する信号が取出される。尚、図においては、
光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃはLED等の発光素
子のみならず、これと共にその出射ビームを集束
するための凸レンズを夫夫に設けることも可能で
ある。

第１１図は本発明によるロータリフオトカプラ
を、VTRのテープ案内ドラムに適用した他の場
合であつて、第１１図において第１０図と対応す
る部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。第１１図のテープ案内ドラムでは、固定下ド
ラム１３に光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃを設け、
回転上ドラム１４に多焦点凸レンズ１０及び受光
器１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設けた場合である。

上述においては複数の点光源１１ａ，１１ｂ，
１１ｃを多焦点凸レンズ及び複数の受光器に対し
回転させるようにした場合であるが、第１２図に
示す如く中心軸を共有する円筒状の複数の光ガイ
ド（例えばアクリル樹脂からなる）１９ａ，１９
ｂ，１９ｃを設け、その光ガイド１９ａ，１９
ｂ，１９ｃに発光ダイオード（レーザ発光ダイオ
ード）等の光源２０ａ，２０ｂ，２０ｃを取付
け、その各光ガイド１９ａ，１９ｂ，１９ｃにて
光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃを構成し、各光ガイ
ド１９ａ，１９ｂ，１９ｃの端部より円筒状ビー
ムを出射して上述の多焦点凸レンズ１０に入射せ
しめるようにしてもよい。

又、各光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃは発光素子
の任意の場所に設け、その発光素子よりのビーム
を光フアイバー等の光ガイドで導いて多焦点凸レ
ンズ１０に対する所定位置に光ガイドの端部を位
置せしめ、その光ガイドを光源１１ａ，１１ｂ，
１１ｃとすることもできる。

斯るロータリカプラによれば、相互妨害の虞が
殆んどなく、３チヤンネル以上の多チヤンネル化
が可能で、しかも小型、安価、且つ製造の容易な
ものを得ることができる。

発明の効果 上述せる本発明によれば、相互妨害の虞が殆ん
どなく、３チヤンネル以上の多チヤンネル化が可
能で、しかも小型、安価、且つ製造の容易なロー
タリカプラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は夫々従来のロータ
リトランスの夫々ロータ及びステータを示す平面
図、断面図及び等価回路を示す回路図、第４図は
本発明によるロータリフオトカプラの一実施例を
示す配置図、第５図は第４図のロータリフオトカ
プラに用いる多焦点凸レンズの平面図、第６図は
本発明によるロータリフオトカプラの原理を説明
するためのレンズ及び入射及び出射光線を示す説
明図、第７図、第８図及び第９図は夫々第４図の
実施例の多焦点凸レンズの各円筒状レンズ部の構
成の説明に供する円筒状レンズ部の平面図及び断
面図、第１０図及び第１１図は夫々本発明による
ロータリフオトカプラを適用したVTRのテープ
案内ドラムの各例を示す断面図、第１２図は本発
明のロータリフオトカプラの光源の他の実施例を
示す平面図及び断面図である。 １０は多焦点凸レンズ、１０ａ，１０ｂ，１０
ｃはその複数の円筒状レンズ部、１１ａ，１１
ｂ，１１ｃは複数の光源、１２ａ，１２ｂ，１２
ｃは受光器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中心軸を共有し、互いに異なる焦点を有する
   複数の円筒状レンズ部からなる多焦点凸レンズ
   と、該多焦点凸レンズの上記各円筒状レンズ部に
   上記中心軸に平行な各別のビームを入射せしめる
   複数の光源と、上記多焦点凸レンズの上記各円筒
   状レンズ部の各焦点付近に配されて夫々よりの出
   射ビームを受光する複数の受光器とを有し、上記
   複数の光源と、上記多焦点凸レンズ及び上記複数
   の受光器とを上記中心軸の周囲に相対的に回転さ
   せるようにしたことを特徴とするロータリフオト
   カプラ。