(57)【要約】【課題】高速通信の連続性を確保しながら、バックラッシュ等を考慮する必要がない、多チャンネルのアナログ通信が可能な非接触コネクタを提供すること。【解決手段】３次元楕円形状反射体Ａ(500)の発光側の焦点F1(3)を回転体(1)側に、受光側の焦点F2(5)を固定体(2)側において前記F1(3)からF2(5)への集光作用を用いて、F1(3)に設定した回転側発光素子Ａ(13) から前記３次元楕円体の一部分を鏡面とした固定側楕円部分鏡(8)を介してF2(5)に設定した固定側受光素子Ａ(24)に至る光路を、また３次元楕円形状反射体Ｂ(501)のF1(3)に設定した固定側発光素子Ａ(23) から３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の一部分を鏡面とした回転側楕円部分鏡(6)を介して、F2(5)に設定した回転側受光素子Ａ(14) に至る同時双方向で１チャンネルの光路を構成し、回転体(1)と固定体(2)間に、同時双方向で１チャンネルの光路を複数本構築して同時双方向で多チャンネルの光通信を非接触で行う。【選択図】図１
2010045206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元楕円形状反射体Ａ(500)の発光側の焦点F1(3)を回転体(1)側に、受光側の焦点F2(5)を固定体(2)側において前記F1(3)からF2(5)への集光作用を用いて、F1(3)に設定した回転側発光素子Ａ(13) から前記３次元楕円体の一部分を鏡面とした固定側楕円部分鏡(8)を介してF2(5)に設定した固定側受光素子Ａ(24)に至る光路を、また３次元楕円形状反射体Ｂ(501)のF1(3)に設定した固定側発光素子Ａ(23) から３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の一部分を鏡面とした回転側楕円部分鏡(6)を介して、F2(5)に設定した回転側受光素子Ａ(14) に至る同時双方向で１チャンネルの光路を構成し、
回転体(1)と固定体(2)間に、同時双方向で１チャンネルの光路を複数本構築して同時双方向で多チャンネルの光通信を非接触で行う、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側楕円部分鏡(8) を切片形状とした固定側楕円切片鏡Ａ(81)の発光側の焦点F1(3)を回転軸(４)上に置き、前記焦点F1(3)に集光するように設置した前記回転側発光素子Ａ(13) から射出された光が前記固定側楕円切片鏡Ａ(81) で反射され前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)の他の焦点F2(5)に設置された固定側受光素子Ａ(24)に至る第１のチャンネルの光路と、
前記回転側楕円部分鏡(6) を切片形状とした回転側楕円切片鏡Ｂ(62)の発光側焦点に集光するように設置した前記回転側発光素子Ｂ(131) から射出された光が、他の受光側焦点を回転軸(４)と一致するよう設置した前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) で反射され、前記受光側焦点上にある固定側受光素子Ｂ(241)に至る第２のチャンネルの光路とによって２チャンネルの通信系を、
発光素子の発光量の略100%を固定側受光素子Ａ(24)と固定側受光素子Ｂ(241)がそれぞれ受光すると共に前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)と前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62)を同一楕円体の部分鏡とすることにより固定側受光素子Ａ(24)と固定側受光素子Ｂ(241)の受光特性差を僅少化するように光路を構成することを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側楕円部分鏡(8) を環状形とした固定側楕円環状鏡Ａ(91)の発光側の焦点F1(3)を回転軸(４)上に置き、前記焦点F1(3)に集光するように設置した前記回転側発光素子Ａ(13) から射出された光が前記固定側楕円環状鏡Ａ(91) で反射され前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)の受光側の焦点F2(5)に設置された固定側受光素子Ａ(24)に至る１チャンネル分の光路構成に対し、
前記光路構成を回転軸(4)に平行移動させ積層して３チャンネル以上の通信系を、
発光素子の発光量の略100%を受光すると共に３チャンネル以上分の前記固定側楕円部分鏡(８)を同一楕円体の部分鏡として受光素子間の受光特性差を僅少化するように光路を構成することを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
回転側発光素子Ａ(13) から固定側楕円部分鏡(8)を介して固定側受光素子Ａ(24)に至る光路を、回転軸(4)上の所定の一点に対し面対称に構成して、固定側発光素子Ａ(23) から回転側楕円部分鏡(6)を介して回転側受光素子Ａ(14) に至る光路として、同時双方向で１チャンネルの通信系を構成する構成法を、複数本の光路構成に適用し、同時双方向で多チャンネルの通信系を構成する、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項５】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側楕円部分鏡(8)と前記回転側楕円部分鏡(6)に対して、前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)と前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) の形状を同一楕円体の部分切片鏡とせずに請求項２に記載の２チャンネルの通信系を、また３チャンネル以上の通信系に対しては、前記固定側楕円部分鏡(８)を同一楕円体の部分鏡とせずに請求項３に記載の３チャンネル以上の多チャンネル通信系を構成すること
及び前記固定側楕円部分鏡(8)を構成する前記固定側楕円切片鏡Ａ(81) 、前記固定側楕円切片鏡Ｂ(82)及び前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)と前記回転側楕円部分鏡(6)を構成する回転側楕円切片鏡Ａ(61) 、前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62)及び前記回転側楕円環状鏡Ａ(71)との任意の組合せによって多チャンネル通信系を構成する、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項６】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側楕円部分鏡(8)を前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)或いは固定側楕円切片鏡Ｂ(82) 或いは前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)として１チャンネルの通信系を、また前記回転側楕円部分鏡(6) を前記回転側楕円切片鏡Ａ(61)或いは前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) 或いは回転側楕円環状鏡Ａ(71)として同時双方向１チャンネルの通信系を構成する、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項７】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
更に、前記回転体(1)及び固定体(2)のそれぞれにトランスコアとトランス巻線を備え、前記回転体(1)前記固定体(2)とで回転トランスを構成する、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【請求項８】
請求項１に記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転側光素子Ａ(13、14)及び 前記回転側光素子Ｂ(131、141)と前記固定側光素子Ａ(23、24) 及び 前記固定側光素子Ｂ(231、241)で示される（発光部材、受光部材）をコリメータ付き光ファイバーで構成し、前記光ファイバー間で光路を形成する、ことを特徴とする非接触コネクタ(10)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触コネクタ(10)に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転側と固定側との間でデータの送受信が行われていた。例えば、回転可能な台上にカメラが設けられ、カメラからの映像信号等を固定側の信号処理部に送信する、などである。この場合に、カメラと信号処理部との間に配線を直接接続することで、カメラからの映像信号を固定側の信号処理部に送信するようにしていた。ところが昨今、配線の無線化技術の進展により、直接配線を接続しなくても回転側と固定側の間で信号(データ)の送受信を行うことができるようになった。
【０００３】
しかし、回転側で撮像等の動作を行わせるためには回転側に電力を供給しなければならないが、固定側から回転側への非接触による電力供給が困難であるという問題点があった。
【０００４】
これら課題に対し従来、信号伝送に対しては円盤状の回転体上部に発光素子と、この発光素子と対向する位置に固定体の受光素子とを複数設け、データの送受信を非接触で行う方式が、また電力伝送に対しては回転側と固定側との間で回転トランスを構成して、固定側から回転側に非接触による給電方式を実現させていた（例えば、以下の特許文献１、２）。
【特許文献１】特開２００２‐７５７６０号公報
【特許文献２】特開２００６‐１９７５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００２−７５７６０号では、データの通信速度が高速化すると必ずしも回転体の発光素子から固定体の受光素子にすべてのデータを送信できるとは限らなかった。すなわち、特開２００２−７５７６０号では、回転体の回転に伴い光素子間の非接触による光接続が途切れないように、発光素子からの光路を他の受光素子に切り換えるようにしている。このような切り換え方式では、データの通信速度が高速化すると、光路を切り換えるための処理時間よりも早くデータが伝送される場合もあるため、高速通信の連続性を確保することができないという課題が発生していた。
【０００６】
また、特開２００６−１９７５５３号では受光素子切り換えの必要がなくなったため高速通信に対応が可能となったが、回転速度を制御する機構（ギヤー等）が必要となり、機構部品のバックラッシュを考慮する必要があり、また、発光素子からの光は拡散されて受光されるため、受光素子には発光された光の一部しか届かないためアナログ信号の通信には適用できないという課題が発生していた。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものでその目的は、高速通信の連続性を確保しながら、バックラッシュ等を考慮する必要がない、多チャンネルのアナログ通信が可能な非接触コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、
３次元楕円形状反射体Ａ(500)の発光側の焦点F1(3)を回転体(1)側に、受光側の焦点F2(5)を固定体(2)側において前記F1(3)からF2(5)への集光作用を用いて、F1(3)に設定した回転側発光素子Ａ(13) から前記３次元楕円体の一部分を鏡面とした固定側楕円部分鏡(8)を介してF2(5)に設定した固定側受光素子Ａ(24)に至る光路を、また３次元楕円形状反射体Ｂ(501)のF1(3)に設定した固定側発光素子Ａ(23) から３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の一部分を鏡面とした回転側楕円部分鏡(6)を介して、F2(5)に設定した回転側受光素子Ａ(14) に至る同時双方向で１チャンネルの光路を構成し、
回転体(1)と固定体(2)間に、同時双方向で１チャンネルの光路を複数本構築して同時双方向で多チャンネルの光通信を非接触で行う、ことを特徴としている。
【０００９】
これにより、例えば、回転側発光素子(13)が回転体(1)の回転に伴いどの位置にあるときでも回転側発光素子(13)から発光された光は楕円鏡（固定側楕円部分鏡(8)）の幾何学的形状の集光効果により常に特定の固定側受光素子(24)に向かうため、途切れのない一つの光路が実現でき連続性のある通信が確保される。次に、この光路を複数化すると共に双方向化して、多チャンネルで双方向性のある通信を確保する。
【００１０】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
前記固定側楕円部分鏡(8) を切片形状とした固定側楕円切片鏡Ａ(81)の発光側の焦点F1(3)を回転軸(４)上に置き、前記焦点F1(3)に集光するように設置した前記回転側発光素子Ａ(13) から射出された光が前記固定側楕円切片鏡Ａ(81) で反射され前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)の他の焦点F2(5)に設置された固定側受光素子Ａ(24)に至る第１のチャンネルの光路と、
前記回転側楕円部分鏡(6) を切片形状とした回転側楕円切片鏡Ｂ(62)の発光側焦点に集光するように設置した前記回転側発光素子Ｂ(131) から射出された光が、他の受光側焦点を回転軸(４)と一致するよう設置した前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) で反射され、前記受光側焦点上にある固定側受光素子Ｂ(241)に至る第２のチャンネルの光路とによって２チャンネルの通信系を、
発光素子の発光量の略100%を固定側受光素子Ａ(24)と固定側受光素子Ｂ(241)がそれぞれ受光すると共に前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)と前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62)を同一楕円体の部分鏡とすることにより固定側受光素子Ａ(24)と固定側受光素子Ｂ(241)の受光特性差を僅少化するように光路を構成してアナログ信号の通信を可能としている。
【００１１】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
前記固定側楕円部分鏡(8) を環状形とした固定側楕円環状鏡Ａ(91)の発光側の焦点F1(3)を回転軸(４)上に置き、前記焦点F1(3)に集光するように設置した前記回転側発光素子Ａ(13) から射出された光が前記固定側楕円環状鏡Ａ(91) で反射され前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)の受光側の焦点F2(5)に設置された固定側受光素子Ａ(24)に至る１チャンネル分の光路構成に対し、
前記光路構成を回転軸(4)に平行移動させ積層して３チャンネル以上の通信系を、
発光素子の発光量の略100%を受光すると共に３チャンネル以上分の前記固定側楕円部分鏡(８)を同一楕円体の部分鏡として受光素子間の受光特性差を僅少化するように光路を構成してアナログ信号の通信を可能としている。
【００１２】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
回転側発光素子Ａ(13) から固定側楕円部分鏡(8)を介して固定側受光素子Ａ(24)に至る光路を、回転軸(4)上の所定の一点に対し面対称に構成して、固定側発光素子Ａ(23) から回転側楕円部分鏡(6)を介して回転側受光素子Ａ(14) に至る光路として、同時双方向で１チャンネルの通信系を構成する構成法を、複数本の光路構成に適用し、同時双方向で多チャンネルの通信系を構成する、ことを特徴としている。
【００１３】
これにより回転側から固定側への光路を構成する構造を、回転軸(4)上の任意の一点を通る回転軸(4)に垂直な平面に対して面対称に構成して、固定側から回転側への光路として、多チャンネルで双方向のアナログ通信系を可能としている。
【００１４】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
前記固定側楕円部分鏡(8)と前記回転側楕円部分鏡(6)に対して、前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)と前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) の形状を同一楕円体の部分切片鏡とせずに請求項２に記載の２チャンネルの通信系を、また３チャンネル以上の通信系に対しては、前記固定側楕円部分鏡(８)を同一楕円体の部分鏡とせずに請求項３に記載の３チャンネル以上の多チャンネル通信系を構成すること
及び前記固定側楕円部分鏡(8)を構成する前記固定側楕円切片鏡Ａ(81) 、前記固定側楕円切片鏡Ｂ(82)及び前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)と前記回転側楕円部分鏡(6)を構成する回転側楕円切片鏡Ａ(61) 、前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62)及び前記回転側楕円環状鏡Ａ(71)との任意の組合せによって多チャンネル通信系を構成する、ことを特徴としている。
【００１５】
これにより２チャンネルまでは楕円切片鏡で、３チャンネル以上は楕円環状鏡で構成し、各チャンネル間の均一性を緩和して多チャンネル系を構成すること及び楕円切片鏡と楕円環状鏡の組み合わせを任意として多チャンネル系を構成することも可能としている。
【００１６】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
前記固定側楕円部分鏡(8)の構成を前記固定側楕円切片鏡Ａ(81)或いは固定側楕円切片鏡Ｂ(82) 或いは前記固定側楕円環状鏡Ａ(91)として１チャンネルの通信系を、また前記回転側楕円部分鏡(6) の構成を前記回転側楕円切片鏡Ａ(61)或いは前記回転側楕円切片鏡Ｂ(62) 或いは回転側楕円環状鏡Ａ(71)として同時双方向１チャンネルの通信系を構成する、ことを特徴としている。
【００１７】
これにより楕円切片鏡と楕円環状鏡で構成した双方向で１チャンネル系を、３種類の前記回転側楕円部分鏡(6) のうちから１個を用いて構成する１チャンネル系と３種類の前記固定側楕円部分鏡(8)のうちから１個を用いて構成する１チャンネル系とを組み合わせて双方向で１チャンネル系を構成することを可能としている。
【００１８】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
更に、前記回転体(1)及び固定体(2)のそれぞれにトランスコアとトランス巻線を備え、前記回転体(1)前記固定体(2)とで回転トランスを構成する、ことを特徴としている。
【００１９】
これにより、例えば、固定体(2)から回転体(1)に向け非接触による給電を行うことができる。
【００２０】
また本発明は、上記非接触コネクタ(10)において、
前記回転側光素子Ａ(13、14)及び 前記回転側光素子Ｂ(131、141)と前記固定側光素子Ａ(23、24) 及び 前記固定側光素子Ｂ(231、241)で示される（発光部材、受光部材）をコリメータ付き光ファイバーで構成し、前記光ファイバー間で光路を形成する、ことを特徴としている。
【００２１】
これにより、例えば、多チャンネルの光ファイバを介して行う高速データの送受信を非接触で行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による非接触コネクタは、楕円体の集光特性（楕円体の一つの焦点から発光された光はもう一つの焦点に集光する）を利用して、３次元楕円体の一部分を反射体として回転側の焦点に設置した光素子と固定側の焦点に設置した光素子との間で光路構成を行い非接触無線通信を実現させる回線機器である。
【００２３】
これにより、回転体と固定体との間に無線回線が構成でき連続通信が可能となる。また、楕円体の上記集光特性により発光素子の送出光量の略100％を受光できることから、デジタル通信はもとよりアナログ通信が行える非接触コネクタが確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本実施例は、
・多チャンネルの通信機能
・アナログ信号の通信機能
・同時双方向の通信機能
を３次元楕円体の一部を鏡面とした楕円部分鏡を用いて実現する非接触コネクタの作動方式に関するものである。
【００２５】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２６】
（１）非接触コネクタ(10)の基本的構成と構造
図１は、本発明が適用される非接触コネクタ(10)の基本的構成と構造を示す一例であって、回転軸(4)を含む断面図を表している。
【００２７】
最も大きな構成要素は回転体(1)と固定体(2)であり、回転体(1)は回転軸(4)を中心に回転可能に構成される。また、固定体(2)は回転体(1)に対向して静止した部位として配置される構造である。
【００２８】
そして回転体(1)は回転側部材(600)、回転側電気回路部(11)、回転側トランス巻線(15)及び回転側トランスコア(16)から構成される。次に、固定体(2)は固定側部材(601)、固定側電気回路部(21)、固定側トランス巻線(25)及び固定側トランスコア(26)から構成される。
【００２９】
（２）回転側部材(600)と固定側部材(601)の細部構成と機能
次に回転側部材(600)と固定側部材(601)の細部構成と機能を述べる。
上記回転側部材(600)と上記固定側部材(601)は文字通り、回転側にある光路構成品 と固定側に設置された光路構成品を示している。
【００３０】
その説明はそれぞれに包含される回転側の楕円部分鏡(6) と固定側に設置される楕円部分鏡(8)の種類、機能及び構造との関係を述べるところから始める。
【００３１】
（３）楕円部分鏡の導入
図２（Ａ）に、楕円体(一般的光学特性（楕円体の一方の焦点からの射出光は、楕円体内面で反射し他の焦点に集光する）を有する３次元楕円曲面、ellipsoid)を３次元楕円形状反射体Ａ(500)として、その内面の一部のみを切り出し鏡面とする楕円部分鏡(8)との関係を示す。
【００３２】
まず、図２（Ｂ）〜図２（Ｆ）の楕円形が３次元楕円形状反射体Ａ(500)、F1及びF2はそれぞれ発光側焦点F1と受光側焦点F2を表し、前者から発光し後者に集光する状態、また横実線が回転体(1)と固定体(2)との境界中心線(700)を表しており、以下ではF1が回転体(1)側に、F2が固定体(2)側に設置されている状態、として論じる。
【００３３】
さて、３次元楕円形状反射体Ａ(500)の回転体(1)側にある楕円弧が回転したときのF1からF2への光路を考察する。（本来は回転後の楕円弧のみの描出でよいが）
回転させる位置を回転軸(4)の位置として表すと、図２（Ｂ）〜図２（Ｆ）に示すように、Ｘ〜Ｖまでの５つのケースがある。
【００３４】
回転軸(4)の位置Ｘ；焦点F1の外部・・・図２（Ｂ）参照
回転軸(4)の位置Ｙ；焦点F1の上・・・図２（Ｃ）参照
回転軸(4)の位置Ｚ；焦点F1と焦点F2の間・・・図２（Ｄ）参照
回転軸(4)の位置Ｕ；焦点F2の上・・・図２（Ｅ）参照
回転軸(4)の位置Ｖ；焦点F2の外部・・・図２（Ｆ）参照
まず図２（Ｂ）に「回転軸(4)の位置Ｘ」での回転状態を表すが、この回転状態での焦点の配置特性では回転に伴いF1もF2も動くことである。
【００３５】
左側の楕円形を３次元楕円形状反射体Ａ(500)とし、右側の楕円を回転後の状態とすると、F1が動き、F2も動いてしまうことから、F1からの出光に対して楕円形状が維持できなくなり光路構成が不可能となる。（本来は回転体(1)側にある楕円弧が回転するのみであるから、回転後の楕円弧のみの描出でなくてはならないが、楕円体の回転を明確化するために楕円形状全体を描出してある）
次に図２（Ｃ）に「回転軸(4)の位置Ｙ」での回転状態を表すが、この回転状態での配置特性は回転に伴いF2は動くものの、F1は静止していることである。この場合には図２（Ｃ）に示すように楕円部分鏡(8)を設置すれば、F2の動きを吸収して常に楕円体が構成できることとなる。
【００３６】
即ち、３次元楕円形状反射体Ａ(500)のF1からF2への光路が回転時にも構成できることとなる。そしてこの場合の楕円部分鏡(8)の形状は切片状(左図)と楕円環状(右図)の２種となる。
【００３７】
また、図２（Ｄ）に「回転軸(4)の位置Ｚ」での回転状態を表すが、この回転状態での配置特性は図２（Ｂ）の場合と同様に、回転に伴いF2が動き、F1も動くことである。F1が動き、F2も動いてしまうことから、F1からの出光に対して楕円形状が維持できなくなり光路構成が不可能となる。
【００３８】
また、図２（Ｅ）に「回転軸(4)の位置Ｕ」での回転状態を表すが、この回転状態での配置特性は、回転に伴いF1は動くものの、F2は静止していることである。この場合には、図２（Ｅ）に示すように楕円部分鏡(8) の設置位置が回転体(1)側と固定体(2)側の２つがある。まず固定体(2)側から考察すれば、回転軸(4)を中心軸とする断面が円形の円環状鏡であればF1の動きを吸収して常に楕円体を構成することができることとなる。次に回転体(1)側に設置する場合には楕円部分鏡(8)の形状を切片状としても常に楕円体を構成することができる。即ち、この場合にも３次元楕円形状反射体Ａ(500)のF1からF2への光路が構成できることとなる。
【００３９】
最後に、図２（Ｆ）に「回転軸(4)の位置Ｖ」での回転状態を表すが、この回転状態での配置特性は図２（Ｂ）と同様に、回転に伴いF1が動き、F2も動くことである。
【００４０】
この場合も図２（Ｂ）と同様に、F1からの出光に対して楕円形状が維持できなくなり光路構成が不可能となる。
【００４１】
（４）楕円部分鏡は３種類のみである
以上を要約すると次のようになる。
・楕円部分鏡(8)の形状には切片状と楕円環状の２種類がある
・楕円部分鏡(8)による回転体(1)から固定体(2)への構成光路は下記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの３種類
【００４２】
【表１】
2010045206.tif 000003
上記表に用いられている表記について二点補記する。
【００４３】
一点は「発光源」についてであり、表中の「発光源」は発光素子、光ファイバの出光点或いは発光素子や光ファイバからの出射光の集光点を意味している。
【００４４】
二点目は「回転軸(4)外」と「回転軸(4)上」の違いである。前者の「回転軸(4)外」は「回転軸(4)上以外の位置にも設置可」を意味している。一方、後者の「回転軸(4)上」は「回転軸(4)上の位置にのみ設置可」を意味している。即ち、前者の方が後者よりも設置場所の自由度が大きく、「回転軸(4)外」は「回転軸(4)上」を包含している関係にある。「回転軸(4)上」は「回転軸(4)外」の中の一つの特殊な位置である。
【００４５】
さて最後に、楕円部分鏡(8)としては楕円環状鏡の方が切片状鏡や円環状鏡に比べ発光源や受光素子の設置位置に関しては光路構成の自由度が高い、と言えることが分かる。しかし、その製造性には難点があるので楕円環状鏡とするか切片状鏡とするかについては、設計局面で全体的に考慮する必要がある。
【００４６】
（５）多チャンネル化は３方式がありうるが最終的には２方式
次に、上記の楕円部分鏡(8)を用いた多チャンネル化を考察する。
多チャンネル化とは、回転体(1)と固定体(2)の間に複数の光路を架設することであるから、楕円部分鏡(8)を用いた多チャンネル化とは、上表に示した構成光路Ａ、構成光路Ｂ、構成光路Ｃ或いは構成光路Ｄを用いて複数光路を構築することとなる。
すると、その構成法は次のようになる。
・楕円切片状鏡適用の場合
#１；切片状鏡の回転軸(4)上での積層による構成光路Ａの複数本化
#２；受光素子の回転軸(4)上での積層による構成光路Ｂの複数本化
#３；構成光路Ａと構成光路Ｂの組合せによる複数本化（２本のみ）
・楕円環状鏡適用の場合
#１；楕円環状鏡の回転軸(4)上での積層による構成光路Ｃの複数本化
・円環状鏡適用の場合
#１；円環状鏡の回転軸(4)上での積層による構成光路Ｄの複数本化
明らかに、楕円切片状鏡、楕円環状鏡或いは円環状鏡を併用した構成法もあるが、まず楕円切片状鏡単独、楕円環状鏡単独或いは円環状鏡単独での構成法を述べた後に記述する。
【００４７】
（６）楕円切片状鏡適用の場合、最大２Ｃｈである
さて、楕円切片状鏡を適用して多チャンネル化を図る場合、実は、#１と#２は実現不可能であって、#３が可能である。
【００４８】
図３（Ａ）〜図３（Ｄ）に#１と#２の不可能理由を示すが、光路の阻害現象という点では同じである。図３（Ａ）及び同図（Ｂ）に２枚積層させた切片状鏡の取り付け構造を２例示す。図３（Ａ）は下側の切片状鏡を透明な保持部材によって上側の切片状鏡に取り付けた状態を表している。この透明部材での保持法は透過特性等の光学的特性や構造強度を設計対処すれば必ずしも不可能ではないが、光路阻害のない保持部材を前提とした光路構成を提案するため、ここではこの透明部材での保持法は考慮しない。また、図３（Ｂ）に、下側の切片状鏡を上側の切片状鏡の中央孔を通して、固定体(2)(或いは回転体(1))に取り付けた状態を示している。この場合には、上側の切片状鏡での反射光は貫通保持部材によって光路が阻害され（破線）、光路が途切れる位置が発生する。
【００４９】
次に、図３（Ｃ）に２個の受光素子を積層設置する構造を示す。この場合には、下側の受光素子は必ず透明な保持部材によって上側の受光素子に取り付けねばならない上、下側の受光素子への入出力用の配線が必須となり、光路阻害のない保持部材を前提とした光路構成は不可能となる。
【００５０】
また、図３（Ｄ）には、２個の楕円切片鏡を並列状に配置して２Ｃｈを確保する配置例を示す。図３（Ａ）及び同図（Ｂ）のような切片鏡の積層設置の場合と異なり、明らかに保持部材による遮光現象もなく２Ｃｈ化方式としては成立する。しかし中央鏡と周辺鏡での反射角特性が異なり、２本の構成光路Ａの同等性確保が不可能となるのでここでは採用しない。（同等性に対しては後述）
以上から帰結するのは、楕円切片状鏡を適用して多チャンネル化を図る場合、最大が２チャンネルであることとなる。(#１の複数化と#２の複数化が不可であるから組合せしかない)
（７）楕円環状鏡適用の場合、３Ｃｈ以上が可能である
次に、楕円環状鏡を適用して多チャンネル化を図る場合、この場合には単に#１(環状鏡の回転軸(4)上での積層による構成光路Ｃの複数本化)の構成法でよい。
【００５１】
（８）円環状鏡適用の場合、多Ｃｈ化は不可能である
次に、円環状鏡を適用して多チャンネル化を図る場合には、受光素子を回転軸(4)上に積層することとなることから、図３（Ｃ）に示した理由(受光素子の積層設置は不可)で不可能になる。単に円環状鏡での１チャンネルのみとなる。
【００５２】
（９）構成光路Ａを対象にして楕円光学系の構成と機能
本発明は、楕円部分鏡を適用した多チャンネル非接触コネクタ(10)の提案であるが、それに至る手順として、先ず構成光路Ａを構成する光学系の構成と機能から述べる。
【００５３】
構成光路Ａの光路構成を、図４（Ａ）〜図４（Ｅ）に示す。
【００５４】
まず、図４（Ａ）は回転側から固定側への片方向の通信系を示している。
【００５５】
３次元楕円形状反射体Ａ(500)の内面を鏡面とし、その内部に回転側発光素子Ａ(13)と固定側受光素子Ａ(24)を収納し、３次元楕円形状反射体Ａ(500)の閉曲面の一部を固定側楕円切片鏡Ａ(81)とする構成である。
【００５６】
そしてその機能は言うまでも無く回転側から固定側への光路構成機能であるが、図中では発光源として回転側発光素子Ａ(13)を３次元楕円形状反射体Ａ(500)の一つの発光側焦点F1(3)上に、図の簡素化のために直接設置した状態を例示している。
【００５７】
次に図４（Ｂ）は、上記回転側発光素子Ａ(13)、上記固定側受光素子Ａ(24)及び固定側楕円切片鏡Ａ(81)の設置位置を明確にした全体構造を示している。
【００５８】
回転体(1)上に回転側発光素子Ａ(13)、そして固定体(2)上に、上記固定側受光素子Ａ(24)と上記固定側楕円切片鏡Ａ(81)とが設置してある構造である。 
【００５９】
次に図４（Ｃ）は回転側から固定側への片方向の通信系を示している。３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の内面を鏡面とし、その内部に固定側発光素子Ａ(23)と回転側受光素子Ａ(14)を収納し、３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の閉曲面の一部を回転側楕円切片鏡Ａ(61)とする構成である。
【００６０】
そしてその機能は言うまでも無く固定側から回転側への光路構成機能であるが、図中では発光源として固定側発光素子Ａ(23)を３次元楕円形状反射体Ｂ(501)の一つの焦点に、図の簡素化のために直接設置した状態を示している。
【００６１】
次に図４（Ｄ）は、上記固定側発光素子Ａ(23)、上記回転側受光素子Ａ(14) 及び回転側楕円切片鏡Ａ(61)の設置位置を明確にした全体構造を示している。
【００６２】
固定体(2)上に固定側発光素子Ａ(23)、そして回転体(1)上に、上記回転側楕円切片鏡Ａ(61)と上記回転側受光素子Ａ(14)とが設置してある構造である。
【００６３】
最後に、図４（Ｅ）に、非接触コネクタ(10)の光学系を成す回転側部材(600)と固定側部材(601)の構成、機能及び構造を示す。
【００６４】
まず、回転側部材(600)は、回転体(1)上に設置される回転側発光素子Ａ(13)、回転側楕円切片鏡Ａ(61)及び回転側受光素子Ａ(14)から構成される。上述したように、回転側発光素子Ａ(13)は文字通り回転側から発光する機能を持った部材であるが、回転側楕円切片鏡Ａ(61)及び回転側受光素子Ａ(14)は、「回転側に設置され」「固定側からの信号を受光する機能」を持った部材である。
【００６５】
また固定側部材(601)は、固定体(2)上に設置される固定側発光素子Ａ(23)、固定側楕円切片鏡Ａ(8)及び固定側受光素子Ａ(24)から構成される。しかし、この場合の構成と機能は上記の回転側部材(600)と同様であるので説明は省略する。
【００６６】
次に、図４（Ｅ）から明らかであるが、回転側部材(600)は回転体(1)の回転軸(4)の軸端位置に、固定側部材(601)も固定体(2)の回転軸(4)の軸端位置に対向状態で設置される構造である。
【００６７】
（１０）ＤＬ系とＵＬ系の定義
また図４（Ｅ）を用いれば、通信系の定義が明確となる。
・回転側から固定側への通信系；回転側部材(600)から固定側部材(601)への通信系
を指し、Down Link系と呼びＤＬ系と以下略記
・固定側から回転側への通信系；固定側部材(601)から回転側部材(600)への通信系
を指し、Up Link系と呼びＵＬ系と以下略記
（１１）構成光路Ｂと構成光路Ｃ
以上で構成光路Ａの細部を述べたので、残りの構成光路Ｂと構成光路Ｃの細部を述べるが、その構成法は構成光路Ａの場合と同じである。前記したように、円環状鏡を用いた構成光路Ｄは円環状鏡単独での多チャンネル系の構成が不可能であるので以下では除外する。
【００６８】
構成部材の設置位置を再掲すれば以下となる。
・構成光路Ａ；回転軸上光源、回転軸上切片鏡、回転軸外受光素子
・構成光路Ｂ；回転軸外光源、回転軸外切片鏡、回転軸上受光素子
・構成光路Ｃ；回転軸外光源、回転軸上環状鏡、回転軸外受光素子
まず図５に、構成光路Ｂを示すが、上表の補記事項の「回転軸(4)外は回転軸(4)上を包含する」ことの例示も兼ね回転軸(4)上に発光源を設定した構成例としている。そして図５ではＤＬ系を示すが、回転体(1)上に設置される回転側発光素子Ｂ(131)、回転側楕円切片鏡Ｂ(62)及び固定側受光素子Ｂ(241)から構成される。
【００６９】
次に、図６に構成光路Ｃを示す。
【００７０】
図６でもＤＬ系を示すが、回転体(1)上に設置される回転側発光素子Ａ(13)、固定側楕円環状鏡Ａ(91)及び固定側受光素子Ａ(24)から構成される。
【００７１】
（１２）名称の意味の説明
ここで構成要素の名称の意味を明確にする。回転側発光素子或いは固定側受光素子等の名称に含まれる「回転側」及び「固定側」の意味である。
【００７２】
本発明では、回転側発光素子Ａ(13)からの出光信号は固定側受光素子Ａ(24)が受光するよう光路を構成し、また固定側発光素子Ａ(23) からの出光信号は回転側受光素子Ａ(14)が受光するよう光路を構成することが主旨であるから、回転側発光素子の「回転側」は「回転側に設置された」の意であり、また固定側受光素子Ａ(24)の「固定側」は「固定側に設置された」の意である。
【００７３】
即ち、回転側発光素子Ａ(13)からの出光信号を回転側受光素子Ａ(14)が、また固定側発光素子Ａ(23) からの出光信号を固定側受光素子Ａ(24)が受光する構成を行うのではない、と設定して名称を付している。
【００７４】
（１３）Up Link系(固定⇒回転)の構築法
図４（Ｅ）の説明で、回転側部材(600)と固定側部材(601)は対向状態で設置される構造であると述べたが、実は回転側部材(600)と固定側部材(601)との境界中心線(700)に対して対称構造として描いている。
【００７５】
これは、ＵＬ系とＤＬ系の回転動作を相対運動の関係と捉えた光路構成法を提案しているからである。
【００７６】
ＤＬ系は、回転側が回転し固定側が静止している状態での通信系  であり、固定側からみた通信系である。
【００７７】
今、このＤＬ系を『固定側が回転し回転側が静止している状態』と相対運動の視点から見れば、回転側からみた通信系となる。
【００７８】
即ちＵＬ系はＤＬ系と同一構造でよい、こととなる。
【００７９】
例えば、図４（Ｂ）は、回転側発光素子Ａ(13)が回転し、固定側楕円切片鏡Ａ(81)及び固定側受光素子Ａ(24)が静止している状態を表しているが、これを回転側発光素子Ａ(13)は静止しており、固定側楕円切片鏡Ａ(81)及び固定側受光素子Ａ(24)が回転している状態、と見ることも可能である。
【００８０】
従って、ＤＬ系が構築できれば、ＵＬ系は回転側と固定側の変更のみで構築可能であり、ＵＬ系が構築できればＤＬ系は容易に構築できることを示している。また、この構成法はその論理から多チャンネル系にも適用可能である（勿論ＵＬ系が先に構築できればそれを基にＤＬ系を構築すればよい）。
【００８１】
（１４）双方向系の構築法
従って、双方向系の構成は、ＤＬ系とＵＬ系を回転軸に垂直な面に対称に、それぞれの楕円切片鏡(61、81)が重畳しないように組み合わせて配置すればよく、非常に簡単になる。
【００８２】
即ち、図４（Ｅ）においては、回転側部材(600)と固定側部材(601)とを回転軸に垂直な境界線(700)に対称に描き双方向系を構成している。
【００８３】
（１５）アナログ通信の実現条件
さて、アナログ通信（アナログ信号の通信）が可能な非接触コネクタ(10) について述べる。言うまでもなくアナログ通信は、通信対象のアナログ信号を非接触コネクタ(10)の発光素子の発光強度に相似 (analogue) させ伝送する方式である。（デジタル通信では受光素子の強度相似の厳密さは小さい）
従ってアナログ通信の実現には、通信対象信号の大きさに比例して発光させた発光素子の発光光量を回転運動下で略100%受光する必要がある。
【００８４】
明らかに、楕円部分鏡(8)の反射鏡面を光束の入射径に対し適切に設計すれば、楕円の集光作用によって略100%の受光を果たすことができるので、楕円部分鏡(8)によってアナログ通信が可能となる。
【００８５】
そして、100%の受光を図るには適切な受光素子の確保が前提となるが、その受光素子の適正使用のためにも、回転による受光強度の変化を小さくする光路構成が必要となる。これはアナログ通信の品質向上を図ることにも繋がるので、受光素子への入射角度の変化を小さくする光路設計の課題となる。
【００８６】
（１６）回転側電気回路部(11)と固定側電気回路部(21)の説明
さて次に、回転側電気回路部(11)は、回転体(1)に設けられ、回転側に搭載された各種機器から入力される信号のデータ処理を行う。例えば、各種機器が撮像用カメラである場合、回転側電気回路部(11)には、カメラからの映像信号等が入力され、回転側発光素子Ａ(13)を発光させる電気信号を出力する。
【００８７】
また、固定体(2)から回転体(1)に向けた通信のため、回転側受光素子Ａ(14)は固定側発光素子Ａ(23)からのデータを受光し回転側電気回路部(11)に出力する。
【００８８】
次に固定側電気回路部(21)は、固定体(2)に設けられ、本非接触コネクタ(10)を搭載した機械装置から入力されたデータを固定側発光素子Ａ(23)に出力する。
【００８９】
また、回転体(1)から固定体(2)に向けた通信のため、固定側受光素子Ａ(24)によって受光したデータは固定側電気回路部(21)に入力され処理して出力され、固定体(2)に接続された本非接触コネクタ(10)を搭載した機械装置に出力される。
【００９０】
（１７）回転トランスの説明
次に回転側トランス巻線(15)は、回転体(1)の固定体(2)と対向する位置に設置され、電磁誘導作用により固定体(2)から電力が供給され、この回転側トランス巻線(15)により回転体(1)の各部への電力を供給することができる。
【００９１】
回転側トランスコア(16)は、回転側トランス巻線(15)を取り囲むようにその断面がコ字状に形成される。回転側トランスコア(16)は、その凹部に回転側トランス巻線(15)を収納し固定体(2)側の固定側トランス巻線(25)、固定側トランスコア(26)との間で回転トランスを形成する。
【００９２】
また固定側トランス巻線(25)は、回転側トランス巻線(15)と対向する位置にあって、固定体(2)上に位置する。固定側トランス巻線(25)には、固定体(2)に接続された本非接触コネクタ(10)を搭載した装置から電力が供給される。
【００９３】
固定側トランスコア(26)は、固定側トランス巻線(25)を取り囲むようにその断面がコ字状に形成される。固定側トランスコア(26)はその凹部に固定側トランス巻線(25)を収納し、回転体(1)側の回転側トランスコア(16)、回転側トランス巻線(15)との間で回転トランスを形成する。
【００９４】
（１８）１チャンネル系の追記
以上で、アナログ通信機能を持った双方向１チャンネル(以下、Ｃｈと略記)系の光路構成法について述べてきた。
【００９５】
その基本は、楕円部分鏡を用いたＤＬ系の構成であり、ＵＬ系はＤＬ系の対称配置でよい、と述べた。
【００９６】
上記では、構成光路Ａ、構成光路Ｂ及び構成光路ＣをＤＬ系（或いはＵＬ系）として対称配置により構成する双方向１Ｃｈ系としたが、双方向１Ｃｈ系の構築だけであるなら、例えばＤＬ系を構成光路Ａ、ＵＬ系を構成光路Ｂとするような、対称配置でない構成法ででも容易に双方向系が構築できる、ことを付言する。そして、この選択は実際の設計で対応すればよい。
【００９７】
（１９）多Chアナログ通信に各Ｃｈ間の均一性の確保の条件追加
言うまでも無いが、１Ｃｈ系とは１個の発光素子から１個の受光素子への通信系を意味している。従って、多Ｃｈ系とは複数個の発光素子から複数個の受光素子への通信系を指すこととなる。以下では、アナログ通信機能を持った双方向多Ｃｈ系の光路構成について述べる。
【００９８】
まず、アナログ通信機能を持った多Ｃｈの非接触コネクタ(10)を得るためには、
・各Ｃｈ間の均一性の確保
がその利便性向上のためには重要となる。
【００９９】
各Ｃｈ間に特性差があっては回線信号の品質が確保できないからである。
そのためには、各Ｃｈ間の受光特性差を小さくする構成光路を実現できる多ＣｈのＤＬ系をまず構成する必要がある。
【０１００】
（２０）請求するアナログ通信用非接触コネクタのまとめ
以上を総合すれば、アナログ通信機能を持った多ＣｈのＤＬ系を構成するには
・楕円切片状鏡適用の場合
#３；構成光路Ａと構成光路Ｂの組合せ（２本のみ）
・楕円環状鏡適用の場合
#１；環状鏡の回転軸(4)上での積層による構成光路Ｃの複数本化
であることが分かる。
【０１０１】
これは、アナログ通信機能を持った多Ｃｈ非接触コネクタ(10)は、２Ｃｈまでは、楕円切片状鏡を用いて構成し、３Ｃｈ以上は、楕円環状鏡を用いて構成することを意味している。
【０１０２】
さて図７に楕円切片状鏡適用の場合、図８に楕円環状鏡適用の場合の構成例を示す。
【０１０３】
双方とも、各Ｃｈ間の受光特性差を小さくする光路構成とするために、楕円部分鏡の種類を同一としかつ同一楕円体から切り出した楕円部分鏡を適用することとしている。
【０１０４】
図７には２ＣｈのＤＬ系を示している。
【０１０５】
２ＣｈのＤＬ系を構成する１Ｃｈ毎の楕円部分鏡の種類は共に楕円切片状鏡で同一であり、形状も同一楕円体から切り出した同一形状としている。
【０１０６】
次に、図８には楕円環状鏡適用の３Ｃｈの場合を示すが双方系を示してある。
３ＣｈのＤＬ系を構成する１Ｃｈ毎の楕円部分鏡の種類は共に楕円環状鏡で同一であり、形状も同一楕円体から切り出した形状としている。
【０１０７】
まず、ＤＬ系は、回転体(1)上に回転側発光素子Ａ(13)、回転側発光素子Ｂ(131)及び 回転側発光素子Ｃ(132)を、そして固定体(2)上には、固定側受光素子Ａ(24)、固定側受光素子Ｂ(241)及び 固定側受光素子Ｃ(242)と３枚の固定側楕円環状鏡Ａ(91)、固定側楕円環状鏡Ｂ(92)及び 固定側楕円環状鏡Ｃ(93)とが設置してある構造である。
【０１０８】
次に、ＵＬ系は、固定体(2)上に設置される固定側発光素子Ａ(23)、固定側発光素子Ｂ(231)及び 固定側発光素子Ｃ(232)を、そして回転体(1)上には、回転側受光素子Ａ(14)、回転側受光素子Ｂ(141)及び 回転側受光素子Ｃ(142)と３枚の回転側楕円環状鏡Ａ(71)、回転側楕円環状鏡Ｂ(72)及び 回転側楕円環状鏡Ｃ(73)とが設置してある構造である。
【０１０９】
以上では、楕円切片状鏡単独及び楕円環状鏡単独でのアナログ通信機能を持った多Ｃｈ非接触コネクタ(10)の構成法を述べた。
【０１１０】
しかし、前記したように楕円切片状鏡、楕円環状鏡或いは円環状鏡を併用した構成法もある。
【０１１１】
この構成法では、各Ｃｈで適用する楕円部分鏡の形状や種類が異なることになるので、「各Ｃｈ間の均一性」条件を緩和したことになる。
【０１１２】
その例として、図９に楕円切片状鏡と楕円環状鏡という楕円部分鏡の種類を変えた２Ｃｈ系の例を示す。各Ｃｈ間の受光素子への入射特性の均一要求を緩和したので光路構成の自由度が増加する。
【０１１３】
最後に円環状鏡について述べる。円環状鏡は受光素子を回転軸(4)上に設定しなくてはならないという点で、構成光路Ｂ用の楕円切片鏡と類似の特性を持っている。
【０１１４】
しかし、楕円切片鏡に比べその製造性が低いうえ、受光素子への入射角度が浅くなる傾向にあり活用性が低い。従って、円環状鏡を用いた構成光路Ｄで多Ｃｈ系を構成するよりは楕円切片鏡を用いた構成光路Ｂで多Ｃｈ系を構成する方が有利である。そのためここでは具体的な構成例を提示しない。
【０１１５】
また、非接触コネクタ(10)の小型化要求に対して、各Ｃｈに適用する楕円部分鏡の小型化仕様が厳しくなり入射光束の100%受光仕様の緩和や、各Ｃｈの楕円部分鏡の種類の同一性や同一楕円体の部分鏡仕様を緩和せざるを得ない場合がある。
【０１１６】
その例として、図１０に、図７の場合に対し一方の楕円切片状鏡を小型化した構成例を示す。
【０１１７】
この構成例では、最早、非接触コネクタ(10)は全Ｃｈがアナログ通信機能を持つ、とは言えず、一部のチャンネルはデジタル通信機能となるハイブリッド信号(アナログ信号とデジタル信号の混成)の通信機能を持った非接触コネクタ(10)となる可能性がある、と言わざるを得ない。
【０１１８】
さて、以上によって楕円部分鏡を用いた非接触コネクタ(10)の多Ｃｈ化の実現法を述べてきた。
【０１１９】
その内容は、１個の発光素子⇒１個の楕円部分鏡⇒１個の受光素子から成る１Ｃｈ光路を複数化するというものであり、各光路が、それぞれが独立した空間内に構築されるという多Ｃｈ化法であった (一対一の関係になるので、発光素子数＝受光素子数) 。
【０１２０】
一方、非接触コネクタ(10)の多Ｃｈ化には、複数個の発光素子⇒１個の楕円部分鏡⇒複数個の受光素子とする、多Ｃｈ系の構成法もある (発光素子数は受光素子数と異なる場合もある) 。この場合は、伝送光信号の変調−復調操作を前提にして、楕円部分鏡での複数の反射光を複数個の受光素子が同時に受光するよう光路構成を行う光学的な多Ｃｈ化方式と言える。（対比的に言えば前者は空間的多Ｃｈ化方式）
さて、１個の楕円部分鏡から出る複数の反射光から複数個の受光素子への光路を構成するとは、楕円部分鏡の受光側焦点F2(5)上以外に受光素子を設置することを意味している。
【０１２１】
これは光学的には、受光側焦点F2(5)に対し焦点前或いは焦点後の光路光束を、受光素子に入光させることを意味している。
【０１２２】
図１１に、前記の１Ｃｈ系を光学的多Ｃｈ化方式によって２Ｃｈ化する構成例を示す。
【０１２３】
図１１から分かるように、この光学的多Ｃｈ化方式も１Ｃｈ系の光学系をベースにしており、広い受光範囲の受光素子或いは受光素子に対する光学的フィルタや伝送光信号の符号化等のＣｈ識別用手段を用いて１Ｃｈの光学系に信号を多重化する多Ｃｈ化法と言える。
【０１２４】
上記の楕円部分鏡の受光側焦点F2(5)に対する焦点前或いは焦点後の光束を受光素子入力とする光学系構成法を多Ｃｈ化のための手法と述べたが、この構成法はまた１Ｃｈ系の光路構成に対しても利用可能である。
【０１２５】
図１２には、前記の１Ｃｈ系に対し「発光源」位置を発光側焦点F1(3)から手前に離した光路例を示す。「発光源」位置が楕円部分鏡の発光側焦点F1(3)上以外の位置にある訳であるから、最早受光側焦点F2(5)上には集光せず、むしろ受光側焦点F2(5)上では光束は拡大する。即ち、「発光源」位置を、受光素子が受光可能な光束径となる位置となるよう設計すれば１Ｃｈ系光路の構成が可能となる。この光路構成法は、非接触コネクタ(10)の光学系の製造精度緩和にも有効である。
【０１２６】
多Ｃｈで同時双方向の通信系の構成法を考察してきたが、ここで「同時性」について述べる。「同時性」とは「回転側と固定側から同時に通信できる性能」のことである。
【０１２７】
多ＣｈのＤＬ系(或いは多ＣｈＵＬ系)の対称構造として多ＣｈのＵＬ系(或いは多ＣｈＤＬ系)の構成を行えば、光路を阻害する要因は何もないので、同時に双方向の発光素子から発光し光路が進行して、同時に双方向の受光素子で受光することが可能である。即ち、ＤＬ系とＵＬ系を対称に組み合わせて双方向系を構成すれば、「同時性」が確保される。
【０１２８】
次に、図１３を用いて固定体(2)から回転体(1)への非接触による電力供給について説明する。
【０１２９】
上述したように、回転体(1)の回転側トランスコア(16)の胴体部分には回転側トランス巻線(15)が、固定体(2)の固定側トランスコア(26)の胴体部分には固定側トランス巻線(25)が巻きつけられている。かかる状態で、固定側トランス巻線(25)に本非接触コネクタ(10)を搭載した装置から電源電流を流すことで、まず固定側トランスコア(26)の周囲に磁界が発生する。次に磁界が発生した固定側トランスコア(26)と対向する位置に回転側トランスコア(16)が位置するので磁気回路が構成され、その胴体部分に巻き付けられた回転側トランス巻線(15)に電流が発生する（いわゆる、電磁誘導の法則）。これにより、回転体(1)に電力が供給され、例えば回転側電気回路部(11)が駆動されて回転側光素子Ａ(13)が発光できることになる。
【０１３０】
上述した例では、回転側発光素子Ａ(13)と固定側受光素子Ａ(24)、及び楕円部分鏡(8)とで１ＣｈのＤＬ系光路を形成する例を基本にして述べたが、回転側発光素子Ａ(13)と固定側受光素子Ａ(24)とを光ファイバーに置き換えて、固定側光ファイバーと回転側光ファイバーにより切断のない光路を形成することもできる。
当然多Ｃｈの光ファイバ間での同時双方向通信も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、本発明が適用される非接触コネクタ全般の説明図である。
【図２】図２は、楕円部分鏡の種類と特性の説明図である。
【図３】図３は、構成光路の阻害現象の説明図である。
【図４】図４は、１チャンネルで双方向通信系・構成光路Ａの説明図である。
【図５】図５は、１チャンネルでＤＬ通信系・構成光路Ｂの説明図である。
【図６】図６は、１チャンネルでＤＬ通信系・構成光路Ｃの説明図である。
【図７】図７は、同一楕円切片鏡を用いた双方向２Ｃｈ系の構成図である。
【図８】図８は、同一楕円環状鏡を用いた双方向３Ｃｈ系の構成図である。
【図９】図９は、楕円切片鏡と楕円環状鏡によるＤＬ２Ｃｈ系の構成図である。
【図１０】図10は、大きさの異なる楕円切片鏡を用いた２Ｃｈ系の構成図である。
【図１１】図11は、一つの楕円切片鏡による２Ｃｈ化の説明図である。
【図１２】図12は、楕円切片鏡に対する他の構成光路の説明図である。
【図１３】図13は、回転トランスの説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１  回転体
２  固定体
３  発光側の焦点F1
４  回転軸
５  受光側の焦点F2
６  回転側楕円部分鏡(回転側に設置される反射鏡、の意)
６１  回転側楕円切片鏡Ａ
６２  回転側楕円切片鏡Ｂ
７１  回転側楕円環状鏡Ａ
７２  回転側楕円環状鏡Ｂ
７３  回転側楕円環状鏡Ｃ
８  固定側楕円部分鏡(固定側に設置される反射鏡、の意)
８１  固定側楕円切片鏡Ａ
８２  固定側楕円切片鏡Ｂ
９１  固定側楕円環状鏡Ａ
９２  固定側楕円環状鏡Ｂ
９３  固定側楕円環状鏡Ｃ
１０  非接触コネクタ
１３  回転側発光素子Ａ
１３１  回転側発光素子Ｂ
１３２  回転側発光素子Ｃ
１４  回転側受光素子Ａ
１４１  回転側受光素子Ｂ
１４２  回転側受光素子Ｃ
１５  回転側トランス巻線
１６  回転側トランスコア
２３  固定側発光素子Ａ
２３１  固定側発光素子Ｂ
２３２  固定側発光素子Ｃ
２４  固定側受光素子Ａ
２４１  固定側受光素子Ｂ
２４２  固定側受光素子Ｃ
２５  固定側トランス巻線
２６  固定側トランスコア
１１  回転側電気回路部
２１  固定側電気回路部
５００  ３次元楕円形状反射体Ａ
５０１  ３次元楕円形状反射体Ｂ
６００  回転側部材
６０１  固定側部材
７００  境界中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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