JPH0792536B2

JPH0792536B2 - 回転型光結合器

Info

Publication number: JPH0792536B2
Application number: JP59244581A
Authority: JP
Inventors: 孝則加治屋
Original assignee: シュルンベルジェオーバーシーズエス．エイ．
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1984-11-21
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS62111210A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、大略、少なくとも一対の光伝達媒体をそれら
の端部で結合させる光結合器に関するものであって、特
に、略対向して配設されており対をなす媒体の少なくと
も一方が他方に対して所定の軸周りに回転されて両者間
の相対的な角度関係を変化させ少なくとも一対の光伝達
媒体を光学的に結合させる回転型光結合器に関するもの
である。

従来技術一対のオプチカルファイバを光学的に結合させる回転型
光結合器であって、対をなすオプチカルファイバの一方
が他方に対してその長手軸周りに回転するタイプの光結
合器は公知である。典型的な従来の回転型光結合器を概
略第１図に示してあり、図示した如く、それは一対の第
１及び第２オプチカルファイバ1a及び1a′と一対の第１
及び第２の1/4ピッチグラデイエントインデックスロッ
ド2a及び2a′とを有している。これらの1/4ピッチグラ
デイエントインデックスロッドは「セルフォック」レン
ズという商標名で市販されており、又グレイテッドイン
デックスロッドとも呼称される。「セルフォック」レン
ズにおいては、屈折率がロッドの中心から外周にかけて
変化し、特に、光を合焦させる為に屈折率が中心から外
周へかけて減少する。第１図に示した構成においては、
第１オプチカルファイバ1aの一端が第１の1/4ピッチグ
ラデイエントインデックスロッド2aの一端に接着されて
おり、同様に、第２オプチカルファイバ1aの一端が第２
の1/4ピッチグラデイントインデックスロッド2a′の一
端に接着されている。

従って、第１図に示した如く構成された回転型光結合器
の場合、第１オプチカルファイバ1aから第１の1/4ピッ
チグラデイエントインデックスロッド2a内に指向された
光はそれが第１ロッド2aから射出されるコリメート（平
行）されている。その様にしてコリメート即ち平行化さ
れた光は次いで第２の1/4ピッチグラデイエントインデ
ックスロッド2a′内に指向され、そこでその光が第２オ
プチカルファイバ1a′を接着してあるロッド2a′の端面
に近づくに従い再度合焦され、その様にして再度合焦さ
れた光が第２オプチカルファイバ1a′内に進入する。光
の可逆性から、光を第２オプチカルファイバ1a′から第
１オプチカルファイバ1aへ伝達させることも可能であ
る。この様に、一対の離隔されたオプチカルファイバ1
a,1a′間において光情報を伝達させることが可能であ
る。

第１図に示した構成においては、伝達される光は、1/4
ピッチグラデイエントインデックスロッド2a及び2a′の
何れかから射出される場合に、コリメートされるので、
グラデイエントインデックスロッド2a及び2a′の何れか
一方又は両方を夫々の長手軸周りに回転させることが可
能である。例えば、ロッド2a′を固定したままで、他方
のロッド2aをその長手軸周りに回転させることが可能で
ある。この様な場合であっても、２つのオプチカルファ
イバ1a及び1a′間において光を伝達させることが可能で
ある。然し乍ら、第１図に示した構成は一対のオプチカ
ルファイバ1a及び1a′を結合させることを可能とするの
みに過ぎず、従ってその利用及び適用は限定されてい
る。

目的本発明は上述した如き従来技術の欠点を解消し、改良し
た回転型光結合器を提供することを主目的とする。本発
明の別の目的とするところは、比較的多数の対のオプチ
カルファイバを結合させることが可能であり、容易且つ
正確に製造することの可能な回転型光結合器を提供する
ことである。本発明の更に別の目的とするところは、構
造が簡単なマルチファイバ（多芯型）の回転型光結合器
を提供することである。本発明の更に別の目的とすると
ころは、容易に結合状態を調節することの可能な回転型
光結合器を提供することである。本発明の更に別の目的
とするところは、構造が小型であると共に堅牢であり又
操作上信頼性のある回転型光結合器を提供することであ
る。

構成第２図は、本発明を好適に適用することの可能な遠隔測
定方式を概略示している。図示した如く、地表面14から
地中に穿孔15を穿設しており、ケーシング16を穿孔15内
に挿入してある。複数本のオプチカルファイバから構成
されているマルチファイバケーブル13bの一端に測定用
プローブ17が固着されており、該プローブ17が穿設15内
を上下動可能であるように穿設15内に配置されている。
マルチファイバケーブル13bが地表面14上に載置してあ
るウインチ10のドラム12に巻着されており、その他端部
は本発明の１実施例に基づいて構成された回転型光結合
器６の一端部に接続されている。該結合器６は、軸受５
と共にドラム12を回転可能に支持する為の軸受としても
機能している。従って、ドラム12を時計方向又は反時計
方向へ駆動回転されると、ケーブル13bがドラム12上に
巻取られたり又はそこから繰り出されたりして、穿孔15
内を測定用プローブ17が上昇したり下降したりする。

回転型光結合器６の他端部は別のマルチファイバケーブ
ル13aに接続しており、該ケーブル13aも同複数本のオプ
チカルファイバから構成されており、データ処理装置18
へ延在している。該データ処理装置18は、通常、測定用
プローブ17によって収集されたデータを処理する為にコ
ンピュータを有している。理解される如く、この様な適
用例においては、回転型光結合器６を設けて一対のマル
チファバケーブル13aと13bとを端部同士を対向させた関
係で光学的にジョイント乃至は接続を確立させている。
マルチファイバケーブル13aは回転型光結合器６の静止
側に接続されており、一方他方のケーブル13bはドラム1
2と一緒に回転する結合器６の回転側に接続されてい
る。

この様な遠隔測定システムにおいては、回転型光結合器
６が比較的多数の対のオプチカルファイバを結合させる
ことが可能であり、多数の光信号を伝送させることが可
能であることが最も望ましい。更に、回転型光結合器６
は動作上高度に信頼性があり、且つ取り付け、メインテ
ナンス及び調節が容易であることが要求される。特に、
結合効率の調節を容易に且つ高精度で行なうことが可能
であることが最も望ましい。

第３図は、本発明の第１実施例に基づいて構成したマル
チファイバ（多芯型）回転型光結合器20を概略示してい
る。第３図の構成はさらに第４図に斜視図で示してあ
る。図示した如く、本結合器20は、大略、３つの部分か
ら構成されており、即ち、第１コリメータ・合焦部20a
と、画像回転部20bと、第２コリメータ・合焦部20cとを
有している。第３図に示した構成においては、第１及び
第２コリメータ・合焦部20a及び20cは構造が対称的であ
るから、第２コリメータ・合焦部20cにおける対応する
要素はダッシュを付けた参照番号で示してある。第１コ
リメータ・合焦部20aは複数個（図示例においては４
個）の略1/4ピッチのグラデイエントインデックスロッ
ド21a乃至21dを有しており、第１の所定の中心軸の周り
に対称的に配設させており、その各々は第３図に向かっ
て光が左から右に通過する場合に光をコリメートさせる
コリメータレンズとして機能すると共に、光が反対方向
へ通過する場合には合焦レンズとして機能する。更に、
４本の第１オプチカルファイバ23a乃至23dが設けられて
おり、これらは夫々コネクタ22a乃至22dを介してロッド
21a乃至21dへ操作接続されている。好適実施例において
は、各オプチカルファイバコネクタ22a乃至22dは、ステ
ンレススチール又はセラミックの管と、対応するオプチ
カルファイバを部分的に該管内を延在させた状態で該管
内に充填させたエポキシ樹脂とで構成されており、該対
応するオプチカルフィアバは該エポキシ樹脂内に埋設さ
れると共にその先端が該コネクタの端面の中心に位置さ
れる。これらのコネクタ22a乃至22dは、好適には、同一
に構成されており、又第１ロッド21a乃至21dと同じ直径
に形成されている。従って、これらのコネクタ22a乃至2
2dを単に対応する第１ロッド21a乃至21dと端部同士を対
向させた関係で配置させるだけで、オプチカルファイバ
23a乃至23dを対応する第１ロッド21a乃至21dと光学的に
結合させることが可能である。コネクタ22a乃至22dから
延在するオプチカルファイバ23a乃至23dは束状に纏めら
れて第１マルチファイバケーブル23を形成している。

第３図から容易に理解される如く、第２コリメータ・合
焦部20cは同様に構成されており、即ち、それは４個の
第２の約1/4ピッチのグラデイエントインデックスロッ
ド21a′乃至21d′を有しており、それらは第１ロッド21
a乃至21dに対応するパターンで第２の所定の中心軸に関
して軸対称的に配設されている。オプチカルファイバコ
ネクタ22a′乃至22d′の各々は４本の第２オプチカルフ
ァイバ23a′乃至23d′の１つに接続されており、対応す
る第２ロッド21a′乃至21d′と端部同士を対向させた関
係で隣接して配設されている。第２オプチカルファイバ
23a′乃至23d′も束状にされて第２マルチファイバケー
ブル23′を形成している。理解すべきことであるが、第
２の1/4ピッチグラデイエントインデックスロッド21a′
乃至21d′は右から左へ通過する光に対してはコリメー
タレンズとして機能し、且つ左から右へ通過する光に対
しては合焦レンズとして機能する。第３図及び第４図に
示した構成においてはオプチカルファイバコネクタ22を
使用しているが、所望により、オプチカルファイバ23を
直接的に対応するロッド21に接着させることも可能であ
る。第３図及び第４図に示した構成の重要な特徴の１つ
は、本実施例においては、所定の中心線に関して軸対称
的に配設した1/4ピッチグラデイエントインデックスロ
ッド21の各々に対して１個のオプチカルファイバ23が設
けられているということである。

第３図及び第４図に示した実施例においては、画像回転
部20bがドーブプリズム24を包含している。第5a図及び
第5c図に概略示した如く、ドーブプリズム24は独特の光
学的特性を有しており、それがその主軸、即ちその長手
側面に平行な軸、の周りに回転されると、画像がプリズ
ム24の回転の２倍の角周波数で回転する。例えば、第5b
図に示した如く、ドーブプリズム24を45゜回転させる
と、文字「Ｆ」が90゜回転される。ドーブプリズム24の
結像特性を第5a図に示してあり、正立した「Ｆ」からの
光像が入射面24aに入り、反射面24cで反射された後に、
射出面24bから射出して倒立像を形成する。この倒立像
は、ドーブプリズム24内に入力される光像が回転された
としても、ドーブプリズム24を元の像の回転の半分の角
周波数で回転させる限り、不変の状態に維持される。注
意すべきことであるが、光の可逆性から入射面と射出面
24aと24bとは交換させることが可能である。

従って、第３図及び第４図に示した構成においては、画
像回転部20bとしてドーブプリズム24を使用しているの
で、部分20a,20b,20cの夫々の角周波数をω₁,ω₂,ω_３
とすると、対応する第１及び第２の1/4ピッチグラデイ
エントインデクッスロッド、例えば、21aと21d′、との
間の操作上の関連性を維持させる為には、ω_２＝（ω_１
＋ω_３）/2の関係を保持せねばならない。本実施例にお
いては、４個の第１の1/4ピッチグラデイエントインデ
ックスロッド21a乃至21dの中心に画定されている第１中
心線がドーブプリズムの中心を通過しており、且つ該中
心線は４個の第２の1/4ピッチグラデイエントインデッ
クスロッド21a′乃至21d′の中心に画定されている第２
中心線と整合している。従って、ω_２＝（ω_１＋ω_３）
/2の関係を維持しながら３つの部分20a,20b,20cを同方
向又は反対方向へ回転させる限り、対応する第１及び第
２のロッド、例えば21aと21d′、の間の操作上の関連性
を維持することが可能であり、従って、異なった角周波
数で回転する為に第１と第２のロッドの相対的な位置関
係が変化したとしても、４個の第１の1/4ピッチグラデ
イエントインデックスロッド21a乃至21dの内の特定の１
つ、例えば21a、から射出される任意の光情報を常にド
ーブプリズム24を介して４個の第２の1/4ピッチグラデ
イエントインデックスロッド21a′乃至21d′の対応する
１つ、例えば21d′、へ伝達させることが可能である。

更に注意すべきことであるが、３つの部分20a,20b,20c
の何れか１つを非回転状態に保持することが可能であ
る。換言すると、ω₁,ω₂,ω_３の何れか１つをゼロに設
定することが可能である。例えば、ω_３をゼロに設定す
ることが可能であり、この場合、第２の1/4ピッチグラ
デイエントインデックスロッド21a′乃至21d′を有する
第２部分20cを不動状態即ち非回転状態に維持する。こ
のことは、第３図及び第４図に示した回転型光結合器20
を第２図の遠隔測定システムに適用した場合に相当して
おり、その場合にケーブル23及び23′は夫々ケーブル13
b及び13aに対応している。

第３図及び第４図に示した構成は、対応する1/4ピッチ
グラデイエントインデックスロッド21へ単一のオプチカ
ルファイバ23が接続されるのみであるから、製造上特に
好適である。４個の第１の1/4ピッチグラデイエントイ
ンデックスロッド21a乃至21dを単一の1/4ピッチグラデ
イエントインデックスロッドで置換することが可能であ
るが、この場合には、複数個のオプチカルファイバを高
精度で単一のロッドの一端面に接続することが困難であ
る。本発明においては、複数個の1/4ピッチグラデイエ
ントインデックスロッドをコリメータ・合焦ユニットを
画定する為に所定の中心線に関して軸対称的に配設して
設けてあり、且つ同複数個のオプチカルファイバを対応
するロッドに個別的に接続させて設けてあるので、この
様な困難性に遭遇することは無い。そして、この特徴の
利点は、後述する如く、コリメータ・合焦要素を所望の
特定のパターンに保持するアダプタを使用することによ
って著しく向上される。

第６図は本発明の別の実施例を示しており、それはω_２
＝（ω_１＋ω_３）/2の所定の角周波数関係を維持する為
の独特の差動歯車機構を有している。第６図に関して説
明すると、図示した回転型光結合器は、フランジ30aを
具備した第１スリーブ30を有しており、外側ケーシング
31がフランジ30aに固着されている。外側ケーシング31
は第１スリーブ30と整合されている第２スリーブ33と玉
軸受32を介して回転自在に接続されている。又、大略リ
ング形状をしており且つスリーブ30と同軸的に回転可能
な第１傘歯車34がボルトによってフランジ30aに固着さ
れている。同様に、これも又リング形状をした第２傘歯
車37が第２スリーブ33のフランジ33aに固着されてい
る。

更に、スリーブ部分36aと一対の突出部分36b,36bとを具
備したスパイダーシャフト36が設けられており、該突出
部分36b,36bはスリーブ部分36aの中心から放射状で反対
方向へ突出している。このスパイダーシャフト36は、そ
の回転軸を第１及び第２スリーブ30及び33の各々の回転
軸と整合させて配設されており、４個の玉軸受38a乃至3
8dを介して対向して配設された傘歯車34及び37によって
回転自在に支持されている。又、一対の玉軸受39a及び3
9bを介して突出部分36bの一方の周りに回転可能に支持
されてピニオン35aが設けられている。更に別のピニオ
ン35bが別の一対の玉軸受39c及び39dを介して他方の突
出部分36bの周りに回転可能に設けられている。これら
のピニオン35a及び35bは傘歯車34と37とに挟持されると
共にこれらと噛み合っている。

第６図のVI−VI線に沿って取った断面構造を第８図に示
してある。第８図から容易に理解される如く、傘歯車37
とピニオン35a及び35bとの間の噛み合いを介して、スパ
イダーシャフト36と傘歯車37との間の相対的な角度関係
が変化する。この様に、一対の対向して配設された傘歯
車34及び37とこれらの傘歯車34及び37の間に挟持される
と共に噛み合わされたピニオン35a及び35bとで差動歯車
機構を構成しており、スリーブ30及び33と、スパイダー
シャフト36とを前述した如く所定の角周波数関係で回転
させることを可能としている。減速歯車システムと異な
り、この様な差動歯車システムにおいては、各歯車及び
ピニオンに設けられる歯数は歯車間の相対的な回転速度
とは何等関係が無い。即ち、差動歯車システムにおいて
は、主駆動部材の速度は２つの回転シャフトの回転速度
の代数的平均値と等しくなるからである。

ドーブプリズム24がスパイダーシャフト36のスリーブ部
分36a内に収納されており、したがてそれはスパイダー
シャフト36と一体的に回転する。好適実施例において
は、後述する如く、ドーブプリズム24はスリーブ部分36
a内において位置を調節することが可能である様に設け
られている。第１コリメータ・合焦ユニット、例えば第
３図に示した第１部分20a、第１スリーブ30内に固着し
て設けることが可能である。同様に、第２コリメータ・
合焦ユニット、例えば第３図に示した第２部分20c、を
第２スリーブ33内に固着させて設けることが可能であ
る。従って、第１及び第２スリーブ30及び33を角周波数
ω_１及びω_３で夫々の回転軸周りを同方向又は反対方向
へ駆動回転させると、傘歯車34及び37も夫々の角周波数
で駆動回転されて、ピニオン35a及び35bを介してスパイ
ダーシャフト36従ってドーブプリズム24を所定の角周波
数、即ちω_２＝（ω_１＋ω_３）/2、で回転させる。この
ことは、本実施例においては差動歯車機構を使用してい
るので、容易に理解することが可能である。

この様な構造においては、第１スリーブ30内に挿入した
第１コリメータ・合焦ユニットに接続されている複数個
の第１オプチカルファイバを、第２スリーブ33内に挿入
されている第２コリメータ・合焦ユニットに接続されて
いる複数個の第２オプチカルファイバと光学的に結合さ
せることが可能であり、その際に対応する第１及び第２
オプチカルファイバ間の操作上の関係を維持することを
可能としている。従って、第１スリーブが非回転状態に
あり且つ第２スリーブ33が回転状態にある条件下におい
て第２スリーブ33内に装着されている第２コリメータ・
合焦ユニットから光像がドーブプリズム24を介して第１
スリーブ30内の装着されている第１コリメータ・合焦ユ
ニットへ伝達されると、第１スリーブ30内の第１コリメ
ータ・合焦ユニットへ伝達された光像は、それが第２コ
リメータ・合焦ユニットから射出された時は回転してい
ても、回転することは無く同一の方向性を維持する。

第７図は、第３図に示したコリメータ・合焦部20cを第
６図の回転型光結合器に適用した場合のコリメータ・合
焦ユニットを取り付ける為の構成の１例を示している。
図示した如く、この取り付け構造はアダプタ40を有して
おり、それは大略円筒状の形状をしており、該アダプタ
40は円筒部分41を有しており、その円筒部分はスリーブ
33内にきちっと挿入可能であると共にそれにはその中心
軸に関して軸対称的に配設され長手軸方向へ延在する４
個の貫通孔42a乃至42dが形成されている。又、該アダプ
タ40は円筒部分41の一端に形成されているフランジ部分
43を有している。従って、アダプタ40はそのフランジ部
分43が第２スリーブ33の端部と当接する迄第２スリーブ
33内に挿入させることによって所定位置に設定させるこ
とが可能である。第７図に示した如く、1/4ピッチグラ
デイエントインデックスロッド21a′乃至21d′は夫々の
貫通孔42a乃至42d内に固定して装着され、又オプチカル
ファイバコネクタ22a′乃至22d′も夫々の貫通孔42a乃
至42d内に固定して装着され、その際に黒点で示した如
く対応するオプチカルファイバ23a′乃至23d′の先端部
を有する夫々の端面が関連する1/4ピッチグラデイエン
トインデックスロッド21a′乃至21d′の端面と当接され
る。従って、組み立てた場合に、４本のオプチカルファ
イバ23a′乃至23d′を接続したコリメータ・合焦ユニッ
トが形成される。本回転型光結合器を完成する為には、
同様に構成された別のコリメータ・合焦ユニットを第１
スリーブ30内に固定的に挿入して設けることが必要であ
る。

組み立てる場合に、取り付け孔42a乃至42d内に1/4ピッ
チグラデイエントインデックスロッドとオプチカルファ
イバコネクタとを挿入したアダプタ40をスリーブ30内に
挿入させ、且つ別のアダプタ40を他方のスリーブ33内に
挿入させる。次いで、任意の固定手段によってアダプタ
40の一方を対応するスリーブへ、例えばボルトや接着剤
等によって、固着させ、次いで、他方のアダプタ40を対
応のスリーブ内で回転させて対応して配設された1/4ピ
ッチグラデイエントインデックスロッド間の角度対応性
を得る。次いで、その他方のアダプタ40を対応するスリ
ーブに、例えばボルトや接着剤等によって、固着させ
る。

然し乍ら、注意すべきことであるが、第６図に示した回
転型光結合器は、第７図に示したもの以外のタイプのコ
リメータ・合焦ユニットと共に使用することも可能であ
る。更に、第７図に示したユニットに接続させて任意の
数のオプチカルファイバ23を設けることが可能である。
第９図は別の実施例を示しており、この場合、８個の1/
4ピッチグラデイエントインデックスロッド50a乃至50h
を例えば円形状に配設させてコリメータ・合焦ユニット
を形成させており、且つ８個のオプチカルファイバ52a
乃至52hをオプチカルファイバコネクタ51a乃至51hを介
して操作接続させている。この様にして、複数個の1/4
ピッチグラデイエントインデックスロッドを所望の配列
状態に一体的に接着させて、それを第１又は第２スリー
ブ30又は33内に挿入して設けることも可能である。

次に、第10図及び第11図に関して説明すると、この実施
例においては、スパイダーシャフト36のスリーブ部分36
a内のドーブプリズム24の位置を調節する為の構造が設
けられており、この構造を第６図に示した回転型光結合
器に好適に適用することが可能である。スリーブ部分36
a内のドーブプリズム24の位置を調節する為の調節構造
は、スリーブ部分36a内に半径方向へ延在して形成され
た螺子孔52内に螺合して設けた止め螺子55と、ドーブプ
リズム24を止め螺子55に押圧させる為にドーブプリズム
24とスリーブ部分36aとの間に介装させて設けた付勢用
スプリング58とを有している。第11図に示した如く、好
適実施例においては、ドーブプリズム24の長手軸方向へ
互いに遠隔されて２つの止め螺子55及び56が設けられて
いる。この構成においては、止め螺子55及び56を適宜回
転させることによってドーブプリズム24の反射表面24c
と垂直な方向へスリーブ部分内におけるドーブプリズム
24の位置を調節することが可能である。表面24cと平行
な方向におけるドーブプリズム24の位置調節は不必要な
ので、ドーブプリズム24を第１及び第２スリーブ30及び
33の中心乃至回転軸と整合させる為には上述した調整の
みが必要であるに過ぎない。好適には、調整終了後、例
えば情報を担持する光が通過する領域を除いて、ドーブ
プリズム24とスリーブ36aとの間のギャップに少なくと
も部分的に接着剤を充填させることによって、ドーブプ
リズム24をスリーブ36aに固着させる。

効果以上詳説した如く、本発明によれば、構成が簡単であり
且つ製造が容易な回転型光結合器であって、同時に一対
以上のオプチカルファイバを光学的に結合させることの
可能な回転型光結合器が提供される。特に、本発明の１
実施例によれば、通常、1/4ピッチグラデイエントイン
デックスロッドで構成される１個のコリメータ・合焦要
素が１本のオプチカルファイバに対して設けられている
ので、これらの要素間の接続を確実に確立することが可
能である。更に、独特の差動歯車機構を使用することに
より、本結合器の可動部分に効果的に駆動力を伝達させ
ることが可能であり、且つ全体的な構成を小型化するこ
とが可能であると共に形状を対称的とすることが可能で
あって、この後者の効果は本回転型光結合器を支持構造
体に取り付ける上で特に有益である。更に、調節機構を
設けることによって、典型的にはドーブプリズムである
画像回転用プリズムを適宜調節して画像回転用プリズム
を最適位置に位置させることが可能であり、その結果不
整合から発生することのある結合損失を最小とさせてい
る。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるべきものでは
無く、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的範囲を
逸脱すること無しに種々の変形が可能であることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な従来の回転型光結合器を示した概略
図、第２図は本回転型光結合器を好適に適用することの
可能なウインチ10を有する遠隔測定方式を示した概略
図、第３図は本発明の１実施例に基づいて構成された回
転型光結合器を示した概略図、第４図は斜視方向に見た
場合の第３図の構成の概略斜視図、第5a図及び第5b図は
ドーブプリズム24の機能を説明するのに有用な斜視概略
図、第６図は本発明を実施化した独特の差動歯車機構を
具備した回転型光結合器の詳細な構成を示した縦断断面
図、第７図は第６図に示した構成に効果的に使用可能な
コリメータ・合焦ユニットを示した概略斜視図、第８図
は第６図中に示したVI−VI線に沿って取った横断断面
図、第９図はコリメータ・合焦ユニットの別の実施例を
示した概略斜視図、第10図は所定の回転軸に関してドー
ブプリズム24の位置を調節する機構を拡大して示した横
断断面図、第11図はドーブプリズム24の位置を調節する
為の機構の好適実施例を示した縦断断面図、である。（符号の説明） 21:1/4ピッチグラデイエントインデックスロッド 22:オプチカルファイバコネクタ 23:オプチカルファイバ 24:ドーブプリズム 30、33:スリーブ 34、37:傘歯車 35a、35b:ピニオン 36:スパイダーシャフト 40:アダプタ 55、56:止め螺子 58:スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−105608（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−164707（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−33014（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一対の光伝達媒体を光学的に結
合させる回転型光結合器において、少なくとも１つの第
１光伝達媒体へ接続可能な第１コリメータ・合焦ユニッ
トを保持する第１保持手段を設けてあり、少なくとも１
つの第２光伝達媒体へ接続可能な第２コリメータ・合焦
ユニットを保持する第２保持手段を設けてあり、前記第
２保持手段は前記第２コリメータ・合焦ユニットを前記
第１コリメータ・合焦ユニットに対向すると共にそれか
ら離隔させ且つ共通回転軸上に整合させて保持すると共
に前記共通回転軸周りを前記第１保持手段と相対的に回
転可能に支持されており、前記共通回転軸に整合される
と共に前記第１及び第２コリメータ・合焦ユニット間に
介挿させて画像回転手段を保持する第３保持手段を設け
てあり、又前記第１、第２及び第３保持手段間に操作接
続しており前記第３保持手段の回転速度が前記第１及び
第２保持手段の夫々の回転速度の代数的平均値と等しい
関係を保持すべく構成された差動歯車機構を設けてあ
り、前記第３保持手段が前記画像回転手段を保持する為
のスリーブ部と前記スリーブ部から径方向へ突出する少
なくとも２つの突出部とを有しており、前記差動歯車機
構が前記第１保持手段に固着された第１傘歯車と前記第
２保持手段に固着された第２傘歯車と前記突出部に夫々
回転自在に支持された少なくとも２つのピニオンとを有
しており、前記ピニオンが前記第１及び第２傘歯車間に
噛み合っていることを特徴とする回転型光結合器。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第１
及び第２保持手段間に延在しており且つ前記第３保持手
段及び前記差動歯車機構を包囲してケーシングが設けら
れており、前記ケーシングは前記第１及び第２保持手段
の一方に固着されると共に前記第１及び第２保持手段の
他方とは回転軸受を介して相対的に回転自在に結合され
ていることを特徴とする回転型光結合器。
【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記画像
回転手段が前記スリーブ部内に収納されたドーブプリズ
ムを有しており、前記第１、第２及び第３保持手段の角
周波数を夫々ω₁,ω₂,ω_３とした場合、前記第１、第２
及び第３保持手段の少なくとも２つがω_２＝（ω_１＋ω
_３）/2の関係を維持しながら回転することを特徴とする
回転型光結合器。
【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記各第
１及び第２保持手段がスリーブを有しており、前記各第
１及び第２コリメータ・合焦ユニットが対応するスリー
ブ内に挿入可能であり且つ複数個の取り付け孔を具備し
たアダプタと前記取り付け孔内に挿入された同複数個の
オプチカルファイバーに夫々接続可能な同複数個のコリ
メータ・合焦要素とを有することを特徴とする回転型光
結合器。
【請求項５】特許請求の範囲第４項において、前記取り
付け孔が前記アダプタの一端から他端へ延在する透孔で
あることを特徴とする回転型光結合器。
【請求項６】特許請求の範囲第４項において、前記アダ
プタが前記スリーブ内に挿入可能な筒状部分と前記筒状
部分の一端に形成されており且つ前記スリーブの一端と
係合して前記アダプタを所定位置にセットさせるフラン
ジ部分とを有することを特徴とする回転型光結合器。
【請求項７】特許請求の範囲第１項において、前記第３
保持手段に前記画像回転手段を前記共通回転軸に関して
その位置を調節する調節手段を設けてあることを特徴と
する回転型光結合器。
【請求項８】特許請求の範囲第７項において、前記第３
保持手段がスリーブ部分を有しており、且つ前記画像回
転手段が前記スリーブ部分内に収納されたドーブプリズ
ムであり、前記調節手段が前記スリーブ部分内に半径方
向に形成した螺子孔内に螺合させた少なくとも１つの止
め螺子と前記ドーブプリズムを前記少なくとも１つの止
め螺子に対してバイアスさせる為に前記スリーブ部分の
内壁と前記ドーブプリズムとの間に配置させたバイアス
手段とを有しており、前記少なくとも１つの止め螺子を
回転させることによって前記共通回転軸に関して前記ド
ーブプリズムの位置を調節することを特徴とする回転型
光結合器。
【請求項９】特許請求の範囲第８項において、前記スリ
ーブ部分内に半径方向に形成すると共に前記スリーブ部
分の長手軸方向に互いに離隔して配設させた夫々の螺子
孔内に前記止め螺子を２つ螺合させて、夫々の底部が前
記バイアス手段によって押圧されるドーブプリズムに係
合していることを特徴とする回転型光結合器。
【請求項１０】特許請求の範囲第８項において、前記バ
イアス手段がスプリングであることを特徴とする回転型
光結合器。