JPS62258408A

JPS62258408A - 光ロ−タリコネクタ装置

Info

Publication number: JPS62258408A
Application number: JP8105086A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Nemoto; 和正根本
Original assignee: OCC Corp
Current assignee: OCC Corp
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1987-11-10
Also published as: JPH0466483B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ドラムより繰り出され、又は巻き取られる多
芯光ファイバケーブルから光信号を取り出す光ロータリ
コネクタ装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、光ロータリコネクタの回転部に対向して設け
られた本体部の対向面に、光ファイバケーブルの芯線数
と同数の弧状の受光面を持つリング状の受光器を設ける
と共に１回転部の回転角度を検知する検知手段を設け、
検知手段信号で上記受光器からの伝送ラインを入れ替え
ることにより、回転機構を通しての光信号の伝送を、光
ファイバケーブルの回転方向９回転速度の不規則な変化
にかかわらず確実に行えるようにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、海底探査用のビデオモニタや海底作業用ロボット
の信号伝送線として同軸ケーブルより大容量のデータを
伝送できる多芯の光ファイバケーブルが使われるように
なった。

第６図は従来の多芯の光ファイバケーブルのロータリコ
ネクタの一実施例であって、ドラム２１の胴部に巻回さ
れている光ファイバケーブル２０に信号を供給する光ロ
ータリコネクタ２２は第７図に拡大して示されている。

光ロータリコネクタ２２は内部に３個の凹面鏡２４Ａ　
、２４Ｂ　、２４Ｃが支持杆２３によって固定されてお
り、回転ドラム２１の側壁２５にベアリング２６を介し
て結合されている。そして、光ファイバケーブル２０の
芯線２０ａ、２０ｂ。

２０ｃの端部が前記側壁２５に固着されている。

光ロータリコネクタ２２の外壁には信号を送１１ｊする
ため他の光ファイバケーブル２７の芯線２７ａ、２７ｂ
、２７ｃが固定され、コノ芯線２７ａ、２７ｂ　、２７
ｃから出力される光信号がレンズ２８ａ、２８ｂ、２８
ｃを介して前記凹面鏡２４Ａ　、２４Ｂ　、２４Ｃに照
射されるように形成されている。

そのため、回転ドラム２１がどの位置に回転しても、こ
の光ロータリコネクタ２２を介して光ファイバケーブル
２７からの複数の信号が、それぞれ、凹面鏡２４Ａ　、
２４Ｂ　、２４Ｃによって反射され、回転ドラム２１に
巻回されている光ファイバケーブル２０の各芯線２０ａ
、２０ｂ、２０ｃに伝送されるようになされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような構成のロータリコネクタは、回
転による伝送ラインの位置ずれを、ミラーを用いて光学
的に補正するものであるから、反射鏡の反射面は高精度
に保つ必要があると共に、その取付位置は精密に位置決
めしなければならないため、製作が非常に困難であり実
用性に乏しいものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明は以上の問題点に着目してなされたも
のであって、回転円板の回転軸に直交する面の１つの円
周上に多芯の光ファイバケーブルの各芯線の端面が露出
するように、上記各芯線な回転円板の回転軸方向の孔に
挿通固定し、上記各芯線が露出した面に微少な間隙をも
って対向する上記回転円板を回転自在に固着するケース
の面に、全体としてリングを構成する複数の弧状の受光
素子から成る受光器及び回転角度検出部とを設け、上記
複数の弧状の受光素子の各々は上記各芯線の端面から照
射される光信号を受光して多芯の伝送ラインのそれぞれ
に伝送するとともに、回転円板に固定された接触子が摺
動する前記回転角度検出部の信号も伝送し、受信側にお
いて上記回転角度検出部の信号により伝送ラインを入れ
替えて回転円板の回転に伴う伝送ラインの位置ずれを補
正するという手段を提供して、光コネクタ部の回転、停
止の変化にかかわらず確実に信号伝送ができると共に、
製作の容易な光ロータリコネクタ装置を得ることにより
、上記の問題点を解決することを目的とするものである
。

〔作用〕

多芯の光ファイバケーブルの各芯線が円周上に固着され
ている回転円板に対向したケースの面に、全体としてリ
ングを構成する複数の弧状の受光素子を各芯線からの光
信号を受光できるように配置し、複数の弧状の受光素子
からの信号を、回転円板の回転に応じて入れ替えるよう
にしているので、回転による伝送ラインのずれを電気的
に補正できると共に、その製作に高精度の部品を使用す
ることがなくなり、製作が容易になるとともに大量生産
が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に従って本発明の構成が実際上どのように具
体化されるかをその作用とともに説明する。

第１図は本発明の実施例に従う光ロータリコネクタ装置
のロータリコネクタ部分の概要図、第２図（ａ）、（ｂ
）は光ロータリコネクタ部分のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ線′の
断面を示したものである。

これらの図において、多芯の光ファイバケーブルＡの６
本の各党ファイバ芯線８は、回転円板２の６つの孔９に
それぞれ挿通固定されている。そして、上記６本の光フ
アイバ芯線８のそれぞれの端面は、回転円板２のケース
ｌに設けられた受光器１２と対向する面に露出している
。回転円板２の外周に回転ローラ３が固着されており、
この回転ローラ３はケースｌの内周に設けられた溝４に
係合され、回転円板２はケースｌに対し図示しない機構
によって回動自在に支持されている。

また、ケースｌに設けた導体板１１に電気的に接触して
いる接触子１４を回転円板２に固着して、回転円板２の
回転角度を導体板１１への接触位置から検出できるよう
にする。６本の光フアイバ芯線８の端面が露出している
回転円板２の面から微少の間隙をもって受光器１２が対
向しており、６木の光フアイバ芯線８の各々から照射さ
れる光信号を受光器１２が受光できるようになっている
。

回転ローラ３の取付構造は第２図（ａ）に示すように、
回転円板２の縦溝６内にバネ７を収納して、伸縮棒５の
一端を挿入し、伸縮棒５の他端に回転ローラ３を回転自
在に取付けて、回転ローラ３をケース１の内周に設けた
四部４にバネ７により押圧して係合する。ここで、回転
円板２が回転すると、回転ローラ３がバネ７に抗して凹
部４と四部４の山を乗り越えて次の四部に係合して、回
転円板２は間欠的に所定角度ずつ回転していくことにな
る。この回転円板２の回転角度を知る構成は、第２図（
ｂ）に示すように、受光器１２は６個の弧状の受光素子
１３から成り、受光素子１３の各々は光フアイバ芯線８
の各々の芯線に対応する位置に設けられている。そして
、受光器１２の外側に相似形を有する６分割された導体
板１１を設け、導体板１１に回転円板２に取付けた接触
子１４が摺動するようにする。すなわち、回転円板２の
回転に伴い、接触子１４が接触する導体板１１の位置が
変わるので、接触子１４が接触している導体板１１を検
知することにより、回転円板２の回転角度を知ることが
できる。６分割された導体板１１の領域工′〜■′には
それぞれリード線が接続されており、接触子１４が接触
している導体板１１の領域■′〜■′のリード線のみに
高レベル信号が現れるようになされている。

第３図はケースｌの受光部と端末部との伝送ラインの一
例を示したもので、前述したように工′〜■′に６分割
された導体板１１からの６本のリード線は符号変換器３
２に入力され、高レベル信号を出力している導体板１１
の固定位置に応じた第１表のような３ビツトの符号Ａ、
、ＡＩ、Ａ２　に変換される。　　　　　第１表すなわち、符号変換器３２の出力は、第２表に示すよう
に第３図の受光部の分割された領域Ｉ′〜■′に対応し
回転円板２の回転角度に応じた内容となっている。

第２表信デバイス（ＵＡＲＴ）３３に並列入力され、タイミン
グ回路３４のタイミングで直列信号に変換されて、電気
−光変換器Ｅ１０３１で光信号に変換される。そして、
この光信号は伝送ラインを形成する多芯の光ファイバケ
ーブルＢの中の１本の伝送線を介してモニタ部や制御部
を有する端末機器側へ他の伝送情報と共に伝送される。

一方、回転円板２に取付けられている芯＠８から照射さ
れた各チャンネル信号である光信号ａ〜ｆは、対応する
位置の受光素子１３で受光されて電気信号に変換される
。

この電気信号は、電気−光変換器Ｅ１０３１で再びそれ
ぞれ光信号に変換され、光ファイバケーブルＢに送出さ
れる。

回転円板２が回転すると、光信号ａ−ｆの位置も回転す
るので、これらの光信号を受けている各受光領域Ｉ〜■
は隣接する受光領域１〜■に移って行く。すなわち、回
転に伴い、多芯の光ファイバケーブルＢで構成する各チ
ャンネルに対応する伝送ラインが移動するので、信号の
受は側で伝送ラインを入れ替えて、同一のラインでは同
一のチャンネルのデータを受は取れるようにしなければ
ならない。このような制御に用いる信号が、上述したＵ
ＡＲＴ３３から送出される３ビツトの回転角度検知信号
である。

光ファイバケーブルＢの比較的長距離の伝送ラインを伝
送されて来た光信号は、光−電気変換器０／Ｅ　３５で
電気信号に変換される。そして、同時に伝送されてきた
ＵＡＲＴ３３からの角度検知信号はＵＡＲＴ３８に、各
チャンネル信号ＩＲ〜ＶＩＲはライン切換回路３６に印
加される。ＵＡＲＴ３８に入力された直列の３ビツトの
信号は、タイミング回路３９のタイミングでもって、並
列の３ビツトの信号に変換され、復号器３７に与えられ
る。復号器３７では第３表のように３ビツトの信号を変
換してライン切換回路３６の切換制御信号を作る。

第３表の６本のラインＩＲ〜ＶＩＲを、上記復号器３７出力で
ある切換制御信号で入れ替えて、ａ′〜ｆ′のラインに
信号を出力する。

そして、ラインａ′〜ｆ′の信号はモニタ部あるいは制
御部４０に印加される。

ライン切換回路３６は回転円板２の回転に同期してライ
ンを切換えるので、多芯の光ファイバケーブルＡの各光
フアイバ芯線８で伝送されているチャンネル信号は、回
転円板２が回転したときも他のチャンネルの信号と混同
されることなくラインａ′〜ｆ′に取り出される。すな
わち、回転円板２が回転した時、受光器１２を構成する
受光素子１３の領域工〜■のどれが回転円板２からの照
射光ａ−ｆを受けるかを符号変換器３２の出力信号（復
号器３７の入力信号）によって検出し、ライン切換回路
３６の切換制御信号（復号器３７の出力信号）を形成し
てライン切換回路３６を制御する。

その結果、前記した第１．第２表に示すように受光素子
１３の受光するチャンネル番号ａ　−ｆが変っても、ラ
インａ′〜ｆ′に出力されるチャンネル信号はライン切
換回路３６で電気的に補正され、常に、ａ＋　ａ’　、
　ｌ）　＋　ｂ’　、　Ｃ＋　Ｃ′、　ｄ　＋　ｄ　’
。

ｅ＋　６　’　、　ｆ　＋　ｆ　’　となるように制御
される。

第４図に符号変換器３２の回路例を示す。

この図で、導体板１１の６分割領域Ｉ′〜■′からの６
つの入力信号を、前記第２表に示すように変換した出力
信号Ａ２〜ＡＯを得ることができる。

例えば、Ｉ′にのみ゛ｌ″信号があり、■′〜■′が“
０″信号であると、このｌ　ＩＩ倍信号オアゲート４０
のみを通って、出力信号Ａ２　ＡＩＡＯとして“００１
”が得られる。また、■′が１”であると、オアゲート
４１，４２に“Ｉ　ＩＩが入力されるので、オアゲー）
４１，４２出力がｌ′”となり、出力信号Ａ２　ＡＩ　
ＡＯは“１１０′′となる。汎用非同期送受信デバイス
（ＵＡＲＴ）３３．３８は例えばインターシル社のＩＣ
番号ＩＭ６４０２のＩＣを使用することができる。

復号器３７はテキサス・インスツルメント社のＩＣ番号
７４ＬＳ　１３８のＩＣを用いて構成することができる
。

第５図にライン切換回路３６及び復号器３７の回路の一
例を示す。復号器３７を構成するＩＣ７４ＬＳ１３８の
ファンクション・テーブルを第４表に示す。

第４表５０でそれぞれ反転され、ライン切換回路３６に切換制
御信号Ｙｌ　−Ｙ６　として印加される。切換制御信号
Ｙ１〜Ｙ６は第４表を見れば明らかな如く、その一つの
ラインのみが高レベル状態になる。

もし、ラインＹ１が高レベル状態の時は、ラインＹ？〜
Ｙ６は低レベル状態となっているので、アンドゲートケ
ース６１１．６２２，６３３゜６４４．６５５．６６６
のみが開き、入力ラインＩＲ〜ＶＴＲを出力ラインａ′
〜ｆ′に接続する。

すなわち、入力ラインＩＲは出力ラインａ′に、入力ラ
インＩＩＲは出力ラインｂ′に、同様に入力ラインｍＲ
〜ＶＩＲはそれぞれ出力ラインＣ′〜ｆ′に接続される
ことになる。このようなライン切換回路３６のファンク
ション・テーブルを第５表に示す。

第５表例えば受光素子１３の受光領域ＩＩにおいて、受光領域
■がいままで受光していた信号から、受光素子１３のＩ
が受光していた信号を受光するようになると、導体板１
１の領域ＩＩ　′が高レベル信号を送出し、切換制御信
号Ｙ１〜Ｙ６のうちＹ２のみ　　Ｇが高レベル状態となって、入力ラインＩＩＲを出力ライ
ンａ′に接続する。

従って、出力ラインａ′には入力ラインＩＩＲで伝送さ
れて来た信号ａが接続されるので出力ラインａ′〜ｆ′
には、同じチャンネル番号の信号が常に接続されること
になる。

以上の実施例は受光素子１３で一旦電気信号に変換した
のち、電気−光変換器Ｅ１０３１によって再び光信号に
変換してケーブルＢに送出するようにしているが、受光
素子１３，１３．・・・・・・の領域にバンドル光ファ
イバ（広域端面とされている光ファイバ）を設けるよう
にすると電気−光変換器Ｅ１０３１としてはＵＡＲＴ３
３の制御信号のみを光信号に変換するものが使用できる
ようになる。

又、６本の光フアイバ心線の切換について説明したが、
光ファイバの本数はさらに多くなっても、同様な手法で
ロータリコネクタが構成できることはいうまでもない。

なお、回転円板２の中心部も光ファイバのコネフタとし
て使用すると、さらに１伝送ライン増設することができ
る。

〔発明の効果〕

以−Ｌ説明したように、本発明によれば、多芯の光ファ
イバケーブルの回転に伴い、光ロータリコネクタの固定
側の伝送ラインが入れ替わっても、光ファイバケーブル
で伝送する信号を受ける側で伝送ラインを電気的に切り
換えて、入れ替わった伝送ラインを高速で補正するよう
にしたので、光ファイバケーブルの回転、停止にかかわ
らず、信号を確実に伝送できると共に、伝送ラインの切
り換えを行う構成は簡単な論理回路で行えるため、その
実現が容易であり、価格も安く大量生産も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光ロータリコネクタ部
の概要図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１図のＡ−Ａ’、
Ｂ−Ｂ’線の断面構造図、第３図は送信部と端末部の結
線を示す説明図、第４図は符号変換器の回路図、第５図
はライン切換回路の回路図、第６図、第７図は従来の光
ロータリコネクタの説明図である。図中、１は光ロータリコネクタのケース、２は光ロータ
リコネクタの回転円板、８は光フアイバ芯線、１１は導
体板、１２は受光器、３２は符号変換器、３７は復号器
、３６はライン切換回路である。ＪＭＦＪＡ引ムロータムロータリコネクタｌｆ１１−　
ケース２　　回転円、ｔＢ　　　もオ泉７−バネ　　　　　　　１４　　　棲触了楯程部の砕力
訓ダ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸に直交する円周上の端面に多芯の光ファイ
バケーブルの芯線が露出するように固定されている回転
円板と、前記回転円板を回動可能に支持し、前記回転円
板の端面と対向する面にリング状に配列されている複数
個の弧状の受光素子を設けたケース部と、前記回転円板
と前記ケース部の相対的な回転位置を検出するための角
度検出部材を備え、前記角度検出部材から出力されるデ
ジタルデータによって、前記各受光素子から得られた複
数の伝送情報を所定の伝送ラインに分配するように制御
することを特徴とする光ロータリコネクタ装置。
（２）受光素子から得られた複数の伝送情報と、角度検
出部材から得られたデジタルデータが光信号に変換され
て光ファイバケーブルによって遠隔地点に供給されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の光ロ
ータリコネクタ装置。