JPH043281Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH043281Y2 JPH043281Y2 JP1985084257U JP8425785U JPH043281Y2 JP H043281 Y2 JPH043281 Y2 JP H043281Y2 JP 1985084257 U JP1985084257 U JP 1985084257U JP 8425785 U JP8425785 U JP 8425785U JP H043281 Y2 JPH043281 Y2 JP H043281Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- rotating body
- optical
- angular velocity
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［考案の背景と目的］
本考案は、複数の光フアイバの伝搬光を回転す
るプリズムを介して回転する複数の光フアイバに
切替えて伝搬する多芯光ロータリージヨイントに
関するものである。
るプリズムを介して回転する複数の光フアイバに
切替えて伝搬する多芯光ロータリージヨイントに
関するものである。
従来の多芯光ロータリージヨイントを第２図に
より説明する。第２図は縦断面図である。図にお
いて、１ａ，１ｂは入射側光フアイバ、１ｃ，１
ｄは出射側光フアイバ、２ａ，２ｂは入射側光フ
アイバ用のマイクロ凸レンズ、２ｃ，２ｄは出射
側光フアイバ用のマイクロ凸レンズ、３は梯形プ
リズムであり、３ａは入射面、３ｂは入射光を反
射させる底面、３ｃは出射面である。８はプリズ
ムホルダ、９は固定体、１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄは変速歯車、１１ａ，１１ｂは入射側
光フアイバ１ａ，１ｂを保持するレセプタクル、
１１ｃ，１１ｄは入射側光フアイバ１ｃ，１ｄを
保持するレセプタクル、１２は回転体、１３は変
速歯車軸である。１８ａ，１８ｂは固定体９と回
転体１２を回転自在に結合するボールベアリン
グ、１８ｃ，１８ｄは固定体９とプリズムホルダ
８を回転自在に結合するボールベアリング、１８
ｅ，１８ｆは固定体９と変速歯車軸１３を回転自
在に結合するボールベアリングである。そして、
回転体１２は梯形プリズム３の回転数の２倍で回
転するように構成されている。
より説明する。第２図は縦断面図である。図にお
いて、１ａ，１ｂは入射側光フアイバ、１ｃ，１
ｄは出射側光フアイバ、２ａ，２ｂは入射側光フ
アイバ用のマイクロ凸レンズ、２ｃ，２ｄは出射
側光フアイバ用のマイクロ凸レンズ、３は梯形プ
リズムであり、３ａは入射面、３ｂは入射光を反
射させる底面、３ｃは出射面である。８はプリズ
ムホルダ、９は固定体、１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄは変速歯車、１１ａ，１１ｂは入射側
光フアイバ１ａ，１ｂを保持するレセプタクル、
１１ｃ，１１ｄは入射側光フアイバ１ｃ，１ｄを
保持するレセプタクル、１２は回転体、１３は変
速歯車軸である。１８ａ，１８ｂは固定体９と回
転体１２を回転自在に結合するボールベアリン
グ、１８ｃ，１８ｄは固定体９とプリズムホルダ
８を回転自在に結合するボールベアリング、１８
ｅ，１８ｆは固定体９と変速歯車軸１３を回転自
在に結合するボールベアリングである。そして、
回転体１２は梯形プリズム３の回転数の２倍で回
転するように構成されている。
この多芯光ロータリージヨイントは梯形プリズ
ム３を用いており、プリズム口径をS1とすると、
プリズム長さl1は、l1＝4.23×S1、となる。また、
変速機構は、一般の平歯車の場合、第２図に示す
ように変速歯車１０ｂ，１０ｃが偏在し設置され
ているため全体の寸法が大きくなる他、入射側光
フアイバ１ａ，１ｂと、出射側光フアイバ１ｃ，
１ｄとの間の間隔が長くなつて光伝送損失が増大
する。
ム３を用いており、プリズム口径をS1とすると、
プリズム長さl1は、l1＝4.23×S1、となる。また、
変速機構は、一般の平歯車の場合、第２図に示す
ように変速歯車１０ｂ，１０ｃが偏在し設置され
ているため全体の寸法が大きくなる他、入射側光
フアイバ１ａ，１ｂと、出射側光フアイバ１ｃ，
１ｄとの間の間隔が長くなつて光伝送損失が増大
する。
また、多芯ロータリージヨイントは、クレーン
等の移動体に対する光伝送を行なうために用いら
れ、回転体１２は正逆回転する場合が多く、梯形
プリズム３は回転体１２の回転の1/2の角速度で
回転する。そのため、変速歯車１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄ等にバツクラツシュがあれば、正
逆回転の移行時に入射側光フアイバ１ａから出射
側光フアイバ１ｄに、入射側光フアイバ１ｂから
出射側光フアイバ１ｃに、それぞれ入射する光の
光軸にずれが発生し、光フアイバ間に光の伝送損
失が増大する。さらに、歯車噛み合い時の摩耗粉
が梯形プリズム３の出射面３ｃに付着して光伝送
損失を増大させる。また、この多芯光ロータリー
ジヨイントの全長l2は、梯形プリズム３の全長l1
の約２倍となり全体が大きくなり重量も増大して
好ましくない。
等の移動体に対する光伝送を行なうために用いら
れ、回転体１２は正逆回転する場合が多く、梯形
プリズム３は回転体１２の回転の1/2の角速度で
回転する。そのため、変速歯車１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄ等にバツクラツシュがあれば、正
逆回転の移行時に入射側光フアイバ１ａから出射
側光フアイバ１ｄに、入射側光フアイバ１ｂから
出射側光フアイバ１ｃに、それぞれ入射する光の
光軸にずれが発生し、光フアイバ間に光の伝送損
失が増大する。さらに、歯車噛み合い時の摩耗粉
が梯形プリズム３の出射面３ｃに付着して光伝送
損失を増大させる。また、この多芯光ロータリー
ジヨイントの全長l2は、梯形プリズム３の全長l1
の約２倍となり全体が大きくなり重量も増大して
好ましくない。
本考案は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、光伝送損失が減少できて高性能でコンパクト
化できる多芯光ロータリージヨイントを提供する
ことを目的としたものである。
り、光伝送損失が減少できて高性能でコンパクト
化できる多芯光ロータリージヨイントを提供する
ことを目的としたものである。
［考案の概要］
本考案の要旨は、ペチヤンプリズムのプリズム
ホルダーと回転体及び固定体とを回転自在に結合
するボールベアリングと、回転体の角速度の半分
の角速度で該プリズムホルダーを回転させるため
の遊星歯車、歯車及び回転駆動軸とを該プリズム
ホルダーの外周上に設けたことにある。
ホルダーと回転体及び固定体とを回転自在に結合
するボールベアリングと、回転体の角速度の半分
の角速度で該プリズムホルダーを回転させるため
の遊星歯車、歯車及び回転駆動軸とを該プリズム
ホルダーの外周上に設けたことにある。
［考案の実施例］
以下本考案の多芯光ロータリージヨイントを実
施例を用い従来と同部品は同符号で示し同部分の
構造の説明は省略し第１図により説明する。第１
図は縦断面図である。図において、１４ａ，１４
ｂは入射側光フアイバ１ａ，１ｂ用の円柱形集束
性レンズ、１４ｃ，１４ｂは出射側光フアイバ１
ｃ，１ｄ用の円柱形集束性レンズである。１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはペチヤンプリズム
１６のプリズムホルダ８と回転体１２及び固定体
９とを回転自在に結合するボールベアリングであ
る。
施例を用い従来と同部品は同符号で示し同部分の
構造の説明は省略し第１図により説明する。第１
図は縦断面図である。図において、１４ａ，１４
ｂは入射側光フアイバ１ａ，１ｂ用の円柱形集束
性レンズ、１４ｃ，１４ｂは出射側光フアイバ１
ｃ，１ｄ用の円柱形集束性レンズである。１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはペチヤンプリズム
１６のプリズムホルダ８と回転体１２及び固定体
９とを回転自在に結合するボールベアリングであ
る。
１５ａは回転体１２の外周に設けられた歯車、
１５ｂ，１５ｃは固定体９の内周に設けられた歯
車１５ｄと歯車１５ａとの間に介在されて回転す
る同形状の遊星歯車である。１３ａはプリズムホ
ルダ８の鍔状部に取り付けられ遊星歯車１５ｂ，
１５ｃに嵌入されてプリズムホルダ８を回転させ
るための回転駆動軸である。また、プリズムホル
ダ８の内側には入射側光フアイバ１ａ，１ｂ、出
射側光フアイバ１ｃ，１ｄの光軸と入、出射面が
直角になるようにペチヤンプリズム１６が保持さ
れている。
１５ｂ，１５ｃは固定体９の内周に設けられた歯
車１５ｄと歯車１５ａとの間に介在されて回転す
る同形状の遊星歯車である。１３ａはプリズムホ
ルダ８の鍔状部に取り付けられ遊星歯車１５ｂ，
１５ｃに嵌入されてプリズムホルダ８を回転させ
るための回転駆動軸である。また、プリズムホル
ダ８の内側には入射側光フアイバ１ａ，１ｂ、出
射側光フアイバ１ｃ，１ｄの光軸と入、出射面が
直角になるようにペチヤンプリズム１６が保持さ
れている。
入射側光フアイバ１ａから出た光は、円柱形集
束性レンズ１４ａで平行ビームに修正され、ペチ
ヤンプリズム１６の入射面１６ａに入る。そし
て、ペチャンプリズム１６を直進した光は、反射
面１６ｂ，１６ｃ，１６ａ，１６ｄ，１６ｂを経
て出射面１６ｅを通り円柱形集束性レンズ１４ｄ
を経て回転体１２内の出射側光フアイバ１ｃに伝
搬する。即ち、ペチヤンプリズム１６の中央の反
射面１６ｂは、法線に対し45度の入射光に対して
は反射し反射面１６ｂと直角に入射した光は透過
するものである。同様にして、入射側光フアイバ
１ｂから入射した光も出射側光フアイバ１ｄに伝
搬する。
束性レンズ１４ａで平行ビームに修正され、ペチ
ヤンプリズム１６の入射面１６ａに入る。そし
て、ペチャンプリズム１６を直進した光は、反射
面１６ｂ，１６ｃ，１６ａ，１６ｄ，１６ｂを経
て出射面１６ｅを通り円柱形集束性レンズ１４ｄ
を経て回転体１２内の出射側光フアイバ１ｃに伝
搬する。即ち、ペチヤンプリズム１６の中央の反
射面１６ｂは、法線に対し45度の入射光に対して
は反射し反射面１６ｂと直角に入射した光は透過
するものである。同様にして、入射側光フアイバ
１ｂから入射した光も出射側光フアイバ１ｄに伝
搬する。
回転体１２が角速度ωで回転するとき、変速歯
車１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの歯数が選択
されてプリズムホルダ８及びペチヤンプリズム１
６は回転体１２の角速度の1/2ωの角速度で同方
に回転駆動されるようになつている。このときの
光の動作は、従来例の梯形プリズム３を用いた時
と全く同一で、回転体１２側の像は静止の固定体
９側から見ると静止状態となり、複数の光フアイ
バの伝搬が可能となる。ペチヤンプリズム１６
は、像回転プリズムの一種で、光軸の周りに1/2
θ回転すると像はθ回転すると云う特性があり、
本実施例はこれを逆利用したものである。
車１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの歯数が選択
されてプリズムホルダ８及びペチヤンプリズム１
６は回転体１２の角速度の1/2ωの角速度で同方
に回転駆動されるようになつている。このときの
光の動作は、従来例の梯形プリズム３を用いた時
と全く同一で、回転体１２側の像は静止の固定体
９側から見ると静止状態となり、複数の光フアイ
バの伝搬が可能となる。ペチヤンプリズム１６
は、像回転プリズムの一種で、光軸の周りに1/2
θ回転すると像はθ回転すると云う特性があり、
本実施例はこれを逆利用したものである。
そして、ペチヤンプリズム１６の口径を第２図
の梯形プリズム３の口径S1と同一寸法のＳとする
と、ペチヤンプリズム１６の長さl3は、l3＝1.21
×S1で表され、梯形プリズム３の長さ、l1＝4.23
×S1と比較し、約1/3.5に短縮される。但し、プ
リズム内の光路長は両者共同じである。また、ペ
チヤンプリズム１６を保持するプリズムホルダ８
の外周には回転体１２が位置し、その外側に遊星
歯車１５ｂ，１５ｃによる変速機構が設けてある
ため、出射面１６ｅと出射側光フアイバ保持のレ
セプタクル１１ｃ，１１ｄとの間の間隔を短かく
することができ、入射側光フアイバ１ａ，１ｂと
出射側光フアイバ１ｃ，１ｄとの間の光伝送損失
を少なくすることができる。しかも、歯車噛み合
い時に摩耗粉がペチヤンプリズム１６の出射面１
６ｅに付着して光伝送損失が増大するのを防ぐこ
とができる。さらに、図示のように同形の遊星歯
車１５ｂ，１５ｃを重ねて用いばね（図示せず）
等を介し歯車１５ａ，１５ｄに対する噛み合い面
に常に歯面が当るようにしてバツクラツシユが生
じないようにすれば、より精度を高め、正逆回転
時の入射側光フアイバ１ａ，１ｂと出射側光フア
イバ１ｃ，１ｄとの光軸のずれを防止し光伝送性
能を向上させることができる。そして、本実施例
における多芯光ロータリージヨイントの全体の長
さ、l4は（1.6×l1＝２×S1）となり、従来例の全
長l3、（２×l1＝8.5S1）と比較し1/4以下に短縮が
可能である。
の梯形プリズム３の口径S1と同一寸法のＳとする
と、ペチヤンプリズム１６の長さl3は、l3＝1.21
×S1で表され、梯形プリズム３の長さ、l1＝4.23
×S1と比較し、約1/3.5に短縮される。但し、プ
リズム内の光路長は両者共同じである。また、ペ
チヤンプリズム１６を保持するプリズムホルダ８
の外周には回転体１２が位置し、その外側に遊星
歯車１５ｂ，１５ｃによる変速機構が設けてある
ため、出射面１６ｅと出射側光フアイバ保持のレ
セプタクル１１ｃ，１１ｄとの間の間隔を短かく
することができ、入射側光フアイバ１ａ，１ｂと
出射側光フアイバ１ｃ，１ｄとの間の光伝送損失
を少なくすることができる。しかも、歯車噛み合
い時に摩耗粉がペチヤンプリズム１６の出射面１
６ｅに付着して光伝送損失が増大するのを防ぐこ
とができる。さらに、図示のように同形の遊星歯
車１５ｂ，１５ｃを重ねて用いばね（図示せず）
等を介し歯車１５ａ，１５ｄに対する噛み合い面
に常に歯面が当るようにしてバツクラツシユが生
じないようにすれば、より精度を高め、正逆回転
時の入射側光フアイバ１ａ，１ｂと出射側光フア
イバ１ｃ，１ｄとの光軸のずれを防止し光伝送性
能を向上させることができる。そして、本実施例
における多芯光ロータリージヨイントの全体の長
さ、l4は（1.6×l1＝２×S1）となり、従来例の全
長l3、（２×l1＝8.5S1）と比較し1/4以下に短縮が
可能である。
［考案の効果］
以上記述した如く本考案の多芯光ロータリージ
ヨイントによれば、ペチヤンプリズムのプリズム
ホルダーと回転体及び固定体とを回転自在に結合
するボールベアリングと、回転体の角速度の半分
の角速度で該プリズムホルダーを回転させるため
の遊星歯車、歯車及び回転駆動軸とを該プリズム
ホルダーの外周上に設けたことにより、入射側光
フアイバと出射側光フアイバとの間隔を短縮でき
ると共に、歯車噛み合い時に発生する摩耗粉がプ
リズム出射面に付着するのを防止できる。その結
果、光伝送損失を大幅に減少できると共に、非常
にコンパクトな多芯光ロータリージヨイントを提
供し得るという優れた効果を奏する。
ヨイントによれば、ペチヤンプリズムのプリズム
ホルダーと回転体及び固定体とを回転自在に結合
するボールベアリングと、回転体の角速度の半分
の角速度で該プリズムホルダーを回転させるため
の遊星歯車、歯車及び回転駆動軸とを該プリズム
ホルダーの外周上に設けたことにより、入射側光
フアイバと出射側光フアイバとの間隔を短縮でき
ると共に、歯車噛み合い時に発生する摩耗粉がプ
リズム出射面に付着するのを防止できる。その結
果、光伝送損失を大幅に減少できると共に、非常
にコンパクトな多芯光ロータリージヨイントを提
供し得るという優れた効果を奏する。
第１図は本考案の多芯光ロータリージヨイント
の実施例の縦断面図、第２図は従来の多芯光ロー
タリージヨイントの縦断面図である。 １ａ，１ｂ……入射側光フアイバ、１ｃ，１ｄ
……出射側光フアイバ、９……回転体、１２……
回転体、１５ａ，１５ｄ……歯車、１５ｂ，１５
ｃ……遊星歯車、１６……ペチヤンプリズム、１
７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ……ボールベアリ
ング。
の実施例の縦断面図、第２図は従来の多芯光ロー
タリージヨイントの縦断面図である。 １ａ，１ｂ……入射側光フアイバ、１ｃ，１ｄ
……出射側光フアイバ、９……回転体、１２……
回転体、１５ａ，１５ｄ……歯車、１５ｂ，１５
ｃ……遊星歯車、１６……ペチヤンプリズム、１
７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ……ボールベアリ
ング。
Claims (1)
- 回転体に設置された複数本の光フアイバと、該
回転体を収容する固定体に設置された複数本の光
フアイバとをそれぞれ１対１に光学的に接続させ
るに当り、上記回転体の該光フアイバ端面及び上
記固定体の該光フアイバ端面間の光軸上に配置さ
れたペチヤンプリズムと、該回転体の角速度の半
分の角速度で該ペチヤンプリズムを複数の上記光
軸間の中心を回転中心として該回転体と同方向に
回転させる手段とを設けてなるものにおいて、上
記ペチヤンプリズムのプリズムホルダと上記回転
体及び上記固定体とを回転自在に結合するボール
ベアリングと、上記回転体の角速度の半分の角速
度で該プリズムホルダを回転させるための遊星歯
車、歯車及び回転駆動軸とを該プリズムホルダの
外周上に設けたことを特徴とする多芯光ロータリ
ージヨイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985084257U JPH043281Y2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985084257U JPH043281Y2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201005U JPS61201005U (ja) | 1986-12-16 |
| JPH043281Y2 true JPH043281Y2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=30633612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985084257U Expired JPH043281Y2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043281Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269108A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Japan Steel Works Ltd:The | 回転式ホトカプラ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3411121A1 (de) * | 1984-03-26 | 1985-10-03 | Schleifring und Apparatebau GmbH, 8080 Fürstenfeldbruck | Vorrichtung zur uebertragung von lichtsignalen zwischen zwei bauteilen |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP1985084257U patent/JPH043281Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201005U (ja) | 1986-12-16 |
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