(57)【要約】【課題】本体装置の様々な位置に接続することのできる非接触コネクタを提供すること。回転軸回りの本体装置の軸受けと本非接触コネクタ内の軸受けとの共通化を図ること。多チャンネルのデータを非接触で送受信を行う非接触コネクタを提供すること。【解決手段】回転軸のまわりを回転する回転体に配置された回転側光素子と、前記回転側光素子と対向する位置で固定体に配置された固定側光素子と、から構成され、前記回転側光素子と前記固定側光素子との間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、前記回転体は前記回転軸を中心軸として円筒状に形成されるとともに当該円筒内に中空部を備え、さらに前記回転側光素子は前記回転体の側面に複数個配置される、ことを特徴としている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸のまわりを回転する回転体に配置された回転側光素子と、
前記回転側光素子と対向する位置で固定体に配置された固定側光素子と、から構成され、前記回転側光素子と前記固定側光素子との間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、
前記回転体は前記回転軸を中心軸として円筒状に形成されるとともに当該円筒内に中空部を備え、さらに前記回転側光素子は前記回転体の側面に複数個配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項２】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転側光素子は、前記回転体の側面に複数段に亘り複数個配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項３】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側光素子は、前記固定体の側面に前記回転側光素子と対向するように配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項４】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転側光素子は、回転側受光素子と回転側発光素子とが混合して配置されている、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項５】
請求項４記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側光素子は、前記回転体の外周に沿って回転側受光素子と回転側発光素子とが混合して配置されているとき、前記回転側受光素子と前記回転側発光素子と対向する位置で固定側発光素子と固定側受光素子とが配置されている、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項６】
請求項２又は４記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転側光素子は、前記回転体の任意の段に回転側受光素子を配置したとき、前記任意の段とは異なる段に回転側発光素子を配置する、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項７】
請求項６記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側光素子は、前記任意の段に配置された回転側受光素子と対向する位置に固定側発光素子が配置され、前記任意の段とは異なる段に配置された回転側発光素子と対向する位置に固定側受光素子が配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項８】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定側光素子から出力されたデータが入力され、当該データがどの前記回転側光素子からの入力データであるかを識別して、識別された前記回転側光素子に対応するよう前記データの出力を切り換える切り換え手段をさらに備える、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項９】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転体及び前記固定体のそれぞれにトランス巻線を備える、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１０】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
さらに、前記回転体と前記固定体との間に軸受けを備え、前記軸受けは本体側装置の軸受けと前記非接触コネクタの軸受けと共通化される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１１】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
さらに、前記回転体と前記固定体との間に軸受けを備え、前記軸受けと前記固定側光素子及び前記回転側光素子とは一体構造である、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１２】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転体及び前記固定体の双方に穿孔を設け、当該穿孔内にそれぞれ前記回転側光素子及び前記固定側光素子を備え、前記回転側光素子と前記固定側光素子とは互いに対向するように配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１３】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転体及び前記固定体の双方に切欠きを設け、当該切欠き内にそれぞれ前記回転側光素子及び固定側光素子を備え、前記回転側光素子と前記固定側光素子とは互いに対向するように配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１４】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記回転側光素子及び前記固定側光素子は、それぞれ前記回転体及び前記固定体の回転軸に垂直な円盤面上に互いに対向するように配置される、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項１５】
請求項１記載の非接触コネクタにおいて、
前記固定体は前記回転軸に対して平行方向に円筒状に形成され、前記回転体は前記回転側光素子と前記固定側光素子とが互いに対向する位置まで前記回転軸に対して平行移動され当該位置で前記固定体と非接触によるデータの送受信を行う、ことを特徴とする非接触コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの送受信を非接触で行う非接触コネクタに関する。詳しくは、円筒形状の回転体と固定体の双方に設けられた光素子間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、円筒形状の回転体に中空部を設けた非接触コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転側と固定側との間で直接配線を接続して、例えば回転側に取り付けられたカメラからの映像信号等を固定側に送信して各種信号処理が行われていた。この回転側と固定側とを接続するために接続用のコネクタが介されている場合も多い。ところが昨今、配線の無線化技術の進展により、赤外線通信等により直接配線を接続しなくても、データの送受信を行うことができるようになった。このため、回転側と固定側とで配線の混乱なく非接触のコネクタを構成することができるようになった。また、発光体と受光体とを組み合わせた光カプラにより非接触で回転側と固定側とでデータの送受信を行うことも通常行われている。
【０００３】
しかし、回転側から固定側に無線でデータを送信するときに、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。このため、従来は円盤状の回転体上部に発光素子、さらに固定側に発光素子と対応する位置に受光素子を設け、光通信により回転側から固定側にデータの送受信を行うとともに、回転側と固定側の双方に回転トランス巻線を設けて非接触による電力供給を行うようにしていた（例えば、以下の特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−７５７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００２−７５７６０号では、回転体の上部に保持板（特開２００２−７５７６０号の図１参照）があるため、かかる非接触コネクタを本体装置側に接続させるにはその位置に限界があった。すなわち、円筒部を有する本体装置にかかる非接触コネクタを設けると、保持板があるために円筒部の端部にしか接続することができず、例えば円筒部の中央付近に非接触コネクタを設けることができなかった。
【０００５】
また、昨今取り扱うデータ量の増大により多チャンネルにより非接触でデータを送受信することが望まれている。しかし、回転体の円盤上部に発光素子を設けた場合にはその素子の個数に限界があるため、取り扱うデータ量も限られていた。さらに、素子の個数を増加させたとき、隣り合う素子との間でチャンネル間の干渉という問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は本体装置の様々な位置に接続することのできる非接触コネクタを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、回転軸回りの本体装置の軸受けと本非接触コネクタ内の軸受けとの共通化は勿論、更に本非接触コネクタの軸受けと光素子との一体化を図ることにある。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、多チャンネルのデータを非接触で送受信を行う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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、回転軸のまわりを回転する回転体に配置された回転側光素子と、回転側光素子と対向する位置で固定体に配置された固定側光素子と、から構成され、回転側光素子と固定側光素子との間で非接触によりデータの送受信を行う非接触コネクタであって、回転体は回転軸を中心軸として円筒状に形成されるとともに当該円筒内に中空部を備え、さらに回転側光素子は回転体の側面に複数個配置される、ことを特徴としている。これにより、例えば、円筒状の本体装置のどの位置でも本非接触コネクタを接続することができ、さらに多チャンネルのデータの送受信を非接触で行うことができる。
【００１０】
また、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記回転側光素子は、回転体の側面に複数段に亘り複数個配置されることを特徴としている。これにより、例えば、さらに多チャンネルのデータの送受信を行うことができる。
【００１１】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記固定側光素子は、固定体の側面に回転側光素子と対向するように配置されることを特徴としている。これにより、例えば、回転体の回転により固定側光素子と対向する位置に移動したときに非接触により固定側光素子と回転側光素子との間でデータの送受信を行うことができる。
【００１２】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記回転側光素子は、回転側受光素子と回転側発光素子とが混合して配置されていることを特徴としている。これにより、例えば、回転体は固定体との間で双方向のデータの送受信を非接触で行うことができる。
【００１３】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記固定側光素子は、回転体の外周に沿って回転側受光素子と回転側発光素子とが混合して配置されているとき回転側受光素子と回転側発光素子と対向する位置で固定側発光素子と固定側受光素子とが配置されていることを特徴としている。これにより、例えば、回転体と固定体の双方で互いに双方向のデータ送受信を非接触で行うことができる。
【００１４】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、上記回転側光素子は、回転体の任意の段に回転側受光素子を配置したとき、任意の段とは異なる段に回転側発光素子を配置することを特徴としている。これにより、例えば、回転体と固定体とで双方向のデータ送受信を非接触で行うことができるとともに、さらに多くのチャンネルのデータ送受信を行うことができる。
【００１５】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、固定側光素子は、前記任意の段に配置された回転側受光素子と対向する位置に固定側発光素子が配置され、前記任意の段とは異なる段に配置された回転側発光素子と対向する位置に固定側受光素子が配置されることを特徴としている。これにより、例えば、回転体と固定体との間で双方向のデータ送受信を行うことができる。
【００１６】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、固定側光素子から出力されたデータが入力され、当該データがどの前記回転側光素子からの入力データであるかを識別して、識別された前記回転側光素子に対応するよう前記データの出力を切り換える切り換え手段をさらに有していることを特徴としている。これにより、例えば、固定体から入力チャンネルに対応するチャンネルに出力することができる。
【００１７】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転体及び固定体のそれぞれにトランス巻線を更に備えることを特徴としている。これにより、例えば、固定体から回転体に非接触で電力を供給するための回転トランスを構成することができる。
【００１８】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転体と固定体との間に軸受けを備え、軸受けは本体側装置の軸受けと非接触コネクタの軸受けと共通化される。これにより、例えば、軸受けを本体装置の軸受けと共通化を図ることができるとともに、非接触コネクタの小型化を実現することができる。
【００１９】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転体と固定体との間に軸受けを備え、軸受けと固定側光素子及び回転側光素子とは一体構造である、ことを特徴としている。これにより、例えば、軸受けと光素子との一体化が図れ、軸受けという機械機能要素と光素子という光通信機能要素との集約化が実現でき本体装置の簡素化や小型軽量化が可能となる。また、直接的な意味では回転体の回転による軸ぶれにより光素子によるデータの送受信を行うことができなくなることも防止できる。
【００２０】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転体及び固定体の双方に穿孔を設け、この穿孔内にそれぞれ回転側光素子及び固定側光素子を備え、回転側光素子と固定側光素子とは互いに対向するように配置されることを特徴としている。これにより、例えば、回転体の回転動作に支障をきたすことなく光素子を配置させることができるとともに、非接触コネクタの半径方向の大きさを小さくでき非接触コネクタの小型化を実現することができる。
【００２１】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転体及び固定体の双方に切欠きを設け、この切欠き内にそれぞれ回転側光素子及び固定側光素子を備え、回転側光素子と固定側光素子とは互いに対向するように配置されることを特徴としている。これにより、例えば、回転体の回転動作に支障をきたすことなく光素子を配置させることができるとともに、非接触コネクタの半径方向の大きさを小さくでき非接触コネクタの小型化を実現することができる。
【００２２】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、回転側光素子及び固定側光素子は、それぞれ回転体及び固定体の回転軸に垂直な円盤面上に互いに対向するように配置されることを特徴としている。これにより、例えば、回転体の回転動作に支障をきたすことなく光素子を配置させ、その配置の自由度を増やすことができる。
【００２３】
更に、本発明は上記非接触コネクタにおいて、固定体は回転軸に対して平行方向に円筒状に形成され、回転体は回転側光素子と固定側光素子とが互いに対向する位置まで回転軸に対して平行移動され当該位置で固定体と非接触によるデータの送受信を行う、ことを特徴としている。これにより、例えば、回転体を固定体に挿入して本非接触コネクタの組み立てが終了したときに光素子によるデータの送受信を行っても途切れることがないため、接続ミスのないコネクタを得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による非接触コネクタは、回転体の中央に中空部を備えているので、本体装置の様々な位置に接続することができる。また、本非接触コネクタはその軸受けを本体装置の軸受けとすれば本体装置の軸受けと本非接触コネクタの軸受けとの共通化を図ることができる。さらに、データの送受信を行う光素子を軸受けに設けているので、軸受けと光素子との一体化を図ることができる。さらに、円筒状に形成された回転体と固定体との側壁や円盤面上に複数の光素子を備えているので、多チャンネルによるデータの送受信を非接触で行う非接触コネクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、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。図１は、本発明が適用される非接触コネクタ１０の外観斜視図である。非接触コネクタ１０は全体として回転体１と固定体２とから構成される。
【００２６】
回転体１は図示しない本体装置と接続され本体装置からの回転駆動により回転軸４を中心にして回転するように構成される。従って、回転体１は円筒状に形成される。また、回転体１は回転軸４を中心にして中空部７を有する。本非接触コネクタ１０はこの中空部７を介して本体装置の回転シャフトに回転体１を取り付けることができる。このように非接触コネクタ１０と本体装置とを取り付けることで、この中空部７を介して、例えば、本体装置側からの空気や油を図面上、上下方向に流すことができる。
【００２７】
固定体２は回転軸４を中心に円筒状に形成され、回転体１の周りを取り囲むように輪状に設けられている。また、固定体２と回転体１の中央付近には回転体１が固定体２の内側で回転可能なように転動体３１が設けられている。この転動体３１により回転体１は固定体２の内側で滑らかに回転することができる。なお、転動体３１は実際には球である。
【００２８】
さらに、回転体１の円筒の外壁と、固定体２の円筒の内壁にはそれぞれ光素子１３、２３が対向するように配置されている。本体装置からのデータが回転体１の光素子１３から送信され、非接触で固定体２の光素子２３により受信することができる。受信したデータは例えば、固定体２に接続された外部装置に出力される。
【００２９】
本非接触コネクタ１０の組み立てを行うときに、回転体１は回転軸４と平行方向に固定体２の円筒内に挿入させることができる。そして、回転側光素子１３と固定側光素子２３とが互いに対向する位置まで回転体１を移動させることができる。したがって、この位置で回転体１を回転させても光素子１３、２３による非接触のデータの送受信を行うことができるため、組み立ての際に接続ミスのない非接触コネクタ１０を得ることができる。
【００３０】
図２は、本発明に係る非接触コネクタ１０を上部から見た図面である。上部から見ると回転体１及び固定体２は円状に形成され、その中心側に回転体１、その外周に沿って固定体２が設けられている。そして、回転体１には回転体１の中心から一定の半径距離を有する中空部７が設けられている。なお、回転体１と固定体２との相向き合う面には光素子１３、２３が備えられ、また回転体１と固定体２との間には転動体３１が備えられているが、本図では説明の便宜のため示されていない。
【００３１】
図３は、本発明に係る非接触コネクタ１０の側面図であって、図２に示す非接触コネクタ１０を軸Ａに沿って切り出し、それをＢ方向から見た図である。図３に示すように非接触コネクタ１０の回転体１は、回転側電気回路部１１と、回転側保持部１２と、回転側光素子１３と、回転側トランス巻線１４と、回転側トランスコア１５と、内輪１６、及び中空部７とから構成される。
【００３２】
回転側電気回路部１１は、回転体１の円盤上部に取り付けられ、各種データ処理を行う。例えば、本体装置がカメラで、このカメラに回転体１が取り付けられているとき、撮像した映像をＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の３原色データに変換して必要なら圧縮等の処理を施して固定体２に出力する。また、回転側電気回路部１１は回転側光素子１３の発光のための駆動データも出力する。
【００３３】
回転側保持部１２は、回転側電気回路部１１の下部に位置し、回転側電気回路部１１を保持する。
【００３４】
回転側光素子１３は、回転側保持部１２の外周にあって、回転体１の外壁に沿って位置する。図３では左右に２つの回転側光素子１３が位置しているが、例えば、回転体１の外壁に沿って３つ以上の光素子１３を有するようにしてもよい。なお、本実施例では１個の光素子１３により１チャンネル分のデータを送信することができる。また、回転側光素子１３は、回転側電気回路部１１と接続され、回転側電気回路部１１からの駆動データに基づいて発光することで、非接触で固定側光素子２３にデータを送信する。
【００３５】
回転側トランス巻線１４は、回転側保持部１２の下部にあって、回転体１の内周側に位置する。電磁誘導により固定体２からの電力が供給され、この回転側トランス巻線１４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。
【００３６】
回転側トランスコア１５は、図３に示すように、回転トランス巻線１４や後述する内輪１６とを取り囲むようにその断面がコ字状になるように形成される。回転側トランスコア１５はその胴体に回転側トランス巻線１４が収納され、この巻線１４との作用によりにより、固定体２との間で回転トランスが形成される。なお、上述した回転側保持部１２はこの回転側トランスコア１５の一部である。
【００３７】
内輪１６は、回転体１の外周に沿って、かつ、転動体３１と接触する位置に設けられ、回転体１の回転動作を滑らかにさせる。この内輪１６は樹脂材等の非磁性材から形成される。
【００３８】
次に固定体２について説明する。固定体２は、固定側電気回路部２１と、固定側保持部２２と、固定側光素子２３と、固定側トランス巻線２４と、固定側トランスコア２５、及び外輪２６とから構成される。
【００３９】
固定側電気回路部２１は、固定体２の円盤上部に設けられている。固定側光素子２３と接続され、非接触により受信した回転体１からのデータを処理して、固定体２に接続された図示しない外部装置等に出力する。また、固定側電気回路部２１は後述するマルチプレクサを備え、固定側受光素子で受光したデータがどのチャンネルのデータであるかを判別して、各チャンネルを指定された各配線に出力するように構成されている。
【００４０】
固定側光素子２３は、回転側光素子１３と対向する位置にあって、固定体２の内壁に設けられている。回転側光素子１３からの光を受光して、回転体１と固定体２との間で非接触によりデータの受信を行う。この固定側光素子２３も回転側光素子１３と同様に図３上では左右２個設けられているが、固定体２の外周に沿って３個以上の素子２３を設けるようにしてもよい。なお、固定側光素子２３は回転側光素子１３からの光を連続して受光できるように回転側光素子１３と同じかそれ以上の数を固定体２に設けられている。
【００４１】
固定側トランス巻線２４は、回転側トランス巻線１４と対向する位置にあって、固定体２の外周側に位置する。固定体２に接続された外部装置から電力が供給される。
【００４２】
固定側トランスコア２５は、固定側トランス巻線２４と後述する外輪２６とを取り囲むようにその断面がコ字状になるように形成される。固定側トランスコア２５はその胴体に固定側トランス巻線２４が収納され、この巻線２４とにより、回転体１との間で回転トランスが形成される。なお、上述した固定側保持部２２はこの固定側トランスコア２５の一部である。
【００４３】
外輪２６は、固定体２の内壁に沿って、かつ、転動体３１と接触する位置に設けられている。この外輪２６も内輪１６と同様に、樹脂材等の非磁性材から形成される。
【００４４】
上述したように、回転体１と固定体２との間には、転動体３１が設けられている。転動体３１は、回転体１や固定体２を位置決めするとともに回転体１を固定体２の内周での回転を滑らかにする。この転動体３１は、鋼鉄材や樹脂材等の非磁性材で形成される。なお、この転動体３１と、回転体１の内輪１６、及び固定体２の外輪２６により軸受け５が形成される。図３に示すようにこの軸受け５が双方のトランス巻線１４、２４と対向する位置に設けられているので、非接触コネクタ１０の幅（中心軸４方向の幅）を小さくすることができ非接触コネクタを小型化することが可能となる。また、軸受け５は回転体１及び固定体２とは独立した部材で構成される。この軸受け５を非接触コネクタ１０に接続された本体装置の軸受け５とすれば、非接触コネクタ１０の軸受け５と本体装置の軸受け５とを共通化することができる。さらに、軸受け５に回転側光素子１３及び固定側光素子２３を設けるようにしてもよい。即ち、これは軸受け５と光素子１３、２３との一体化を意味しているが、これにより軸受け５という機械機能要素と光素子１３、２３という光通信機能要素との集約化が実現でき、本体装置の簡素化や小型軽量化が可能となる。また、直接的な意味では回転体１が回転したときに軸ぶれによって光素子１３、２３間でのデータの送受信が行われなくなってしまうことを防止することにも役立つ。具体的には、回転側光素子１３は回転体１の内輪１６側に、固定側光素子２３は固定体２の外輪２６側に設けるようにする。なお、中空部７はこの軸受け５との一体化構造にするために軸受け５の中央部で中空構造となっている。
【００４５】
このように回転体１には中空部７を有しているので、この中空部７に沿って円筒の本体装置のどの位置にも本発明に係る非接触コネクタ１０を接続することができる。また、複数の光素子１３、２３を回転体１の外壁や固定体２の内壁に設けているため、多チャンネルのデータの送受信を非接触で行うことができる。さらに、軸受け５と対向する位置でトランスコア１５、２５及び巻線１４、２４により電力供給を行わせ、保持部１２、２２をトランスコア１５、２５で兼用するとともにその上部に電気回路部１１、２２を配置させるようにしているため、全体として見ると非接触コネクタ１０を小さく構成することができ、本体装置の狭い範囲に本コネクタ１０を接続することができる。
【００４６】
次に、図４を用いて固定体２から回転体１への電力供給について説明する。上述したように、回転体１の回転側トランスコア１５の胴体部分には回転側トランス巻線１４が巻きつけられ、また、固定体２の固定側トランスコア２５の胴体部分には固定側トランス巻線２４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２４に外部装置からの電源電流を流すことで、固定側トランスコア２５の周囲に磁界が発生する。回転体１の回転動作により、磁界が発生した固定側トランスコア２５と対向する位置に回転側トランスコア１５が位置すると、その胴体部分に巻き付けられた回転側トランス巻線１４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の各部に電力が供給され、例えば電気回路部１１が駆動されて回転側光素子１３が発光することになる。なお、固定体２の固定側電気回路部２１は、直接外部装置からの電力が供給される。
【００４７】
次に、本発明に係る非接触コネクタ１０の他の形態を、図５乃至図１１を参照して説明する。いずれも、回転体１を円筒状に形成してその内部を中空部７とし、複数の光素子１３を備える。
【００４８】
まず、図５は軸受け５を回転側トランスコア１５と固定側トランスコア２５とから離れた位置に配置した例である。すなわち、トランス巻線１４、２４とトランスコア１５、２５で形成される磁気回路から分離した位置に軸受け５が位置する。この場合も軸受け５の内輪１６と外輪２６とはそれぞれ回転体１と固定体２の一部であるが、軸受け５の部材を非磁性材料とする必要がなく、鋼鉄などの磁性材料とすることができる。磁気回路から離れた位置にあるからである。
【００４９】
また、回転側光素子１３と固定側光素子２３とはそれぞれ対向した位置に配置され、それぞれ回転体１と固定体２の外周と内周に沿って複数の素子１３、２３があるのは図３の例と同じである。多チャンネルのデータを非接触で送受信するためである。もちろん、回転側光素子１３と固定側光素子２３は図５に示すようにトランス巻線１４、２４の下部に位置させる必要はなく、回転体１の外周と固定体２の内周に互いに対向させるように配置すればよく、例えば、トランス巻線１４、２４の上部にあってもよい。
【００５０】
図６は、図５と同じように磁気回路から分離した位置に軸受け５を配置させているが、回転体１の内輪１６と回転側トランスコア１５、及び固定体２の外輪２６と固定側トランスコア２５とが一体化したものである。すなわち、内輪１６は回転側トランスコア１５の一部であって、外輪２６は固定側トランスコア２５の一部となっている。図６の例は、いわば、図３や図５の非接触コネクタ１０と比較してトランスコア１５、２５を回転軸４に沿ってその長さを長くしたものである。
【００５１】
この例においても、回転側光素子１３と固定側光素子２３とは図６のようにトランス巻線１４、２４の下部に位置しているが、互いに対向する位置にあれば例えば巻線１４、２４の上部にあってもよい。光素子１３、２３はそれぞれ回転体１の外周、固定体２の内周に沿って複数個配置されている。
【００５２】
図７は、回転側保持部１２と固定側保持部２２のそれぞれ外壁と内壁に穿孔を設けてその孔内に回転側光素子１３と固定側光素子２３とを設けた例である。すなわち、回転側電気回路部１１を保持するための回転側トランスコア１５の一部である回転側保持部１２の外壁に回転軸４側に向けて複数の穿孔を設ける。その各穿孔に回転側光素子１３を設ける。固定体２の方も同様で、固定側保持部２２の内壁に回転軸４とは反対方向に穿孔を設け、その穿孔内に固定側光素子２３を配置させる。光素子１３、２３は互いに対向する位置にあり、外壁や内壁に沿って複数個配置させるのは上述の例と同様である。なお、光素子１３、２３はそれぞれ図示しない配線により電気回路部１１、２１と接続される。
【００５３】
回転側光素子１３と固定側光素子２３は本実施例では白熱電球、ＬＥＤなどで構成されるが、実際にはある程度の幅を有しているため回転体１の外壁や固定体２の内壁に光素子１３、２３とを取り付けたとき、光素子１３、２３どうしが互いに接触して回転体１の回転に支障をきたす。そこで、図７に示すように穿孔を設け、その穿孔内に光素子１３、２３を配置させることで、回転体１の回転動作に支障をきたすことなく滑らかに回転させることができる。また、光素子１３、２３を回転体１や固定体２の外壁、内壁に設けた場合と比較して回転軸４からの半径方向の長さを短くすることができ非接触コネクタ１０自体を小さくすることもできる。光素子１３、２３はこれ以外にも例えばフォトダイオードやフォトトランジスタで構成されてもよい。
【００５４】
図８は、穿孔ではなく上部に切欠き１７、２７を設け、その切欠き１７、２７内に光素子１３、２３を配置させた例である。すなわち、回転側保持部１２の上部であって回転側電気回路部１１の下部に軸受け５方向に向けて切欠き１７を設け、その切欠き１７内に回転側光素子１３を配置させる。また、固定側光素子２３も固定側保持部２２の上部であって固定側電気回路部２１の下部に軸受け５方向に向けて設けた切欠き２７内に配置される。もちろん、切欠き１７、２７はその中に光素子１３、２３を配置させたとき互いに対向するように設けられる。
【００５５】
この切欠き１７、２７の場合も図７と同様に回転体１の回転動作に支障をきたすことなく滑らかに回転させるとともに、非接触コネクタ１０自体を小さくさせることができる。図８の例では切欠き１７、２７を保持部１２、２２に設けているが、例えばトランス巻線１４、２４の下部（トランスコア１５、２５の下部）に、光素子１３、２３が互いに対向するように設けるようにしてもよい。この場合でも全く同様の作用効果を得る。
【００５６】
図９は、回転側光素子１３及び固定側光素子２３とをそれぞれ回転体１及び固定体２の円盤上部に配置させた例である。すなわち、光素子１３、２３を回転体１の外壁、固定体２の内壁に沿った回転体１と固定体２の円盤上部に互いに対向するように配置させたものである。この場合も、回転体１と固定体２の内側に素子１３、２３が配置されているため、回転体１の回転動作に支障をきたすことがなく、また非接触コネクタ１０の大きさを小さくすることができる。この例も光素子１３、２３は電気回路部１１、２１に対し図示しない配線で接続される。光素子１３、２３も数も図６では２個示しているがこれ以外の個数であってもよい。また、この位置も図９に示す以外に回転体１、固定体２の最下部（図９ではトランスコア１５、２５の下部）に対向するように配置させてもよい。
【００５７】
図１０は、光素子１３、２３を複数段に複数個設けた例である。図９のように回転体１や固定体２の円盤上部に光素子１３、２３を設けた場合、この円盤の面積により光素子１３、２３の個数は制限される。したがって各光素子１３、２３で１チャンネル分のデータを送受信することができる場合、取り扱うデータのチャンネル数も制限されることになる。一方、図１０に示すように回転側保持部１２と固定側保持部２２とを円筒状に形成して、その側面に複数段に亘り複数個光素子１３、２３を設けたときにその円筒を長くすればするほど、光素子１３、２３の個数を増やすことができる。よって、図９に示す円盤上部に回転側素子１３を設けるよりも図１０に示す場合うの方が、チャンネル数を増やすことができる。
【００５８】
近年、本体装置で取り扱うデータ量が増大しているため、非接触コネクタ１０でも多チャンネルのデータを送受信することが望まれているが、このように保持部１２、２２を円筒状にし回転体１及び固定体２自体を円筒に形成することで、さらに多くの光素子１３、２３とを設けることができるので、多チャンネル化の要求に答えることができる非接触コネクタ１０を提供することができる。もちろん、図３等で示した例で１段により複数の光素子１３、２３を配置させて多チャンネル化を実現することもできるが、より多くのチャンネル数を確保するには図１０のように複数段にした方がよいと言える。
【００５９】
この図１０に示す例でも、図９等と同様に各素子１３、２３は電気回路部１１、２１と図示しない配線でそれぞれ接続され、回転側光素子１３と固定側光素子２３は互いに対向するように配置される。複数段にわたって複数の光素子１３、２３とが配置されていればよいので、その位置は図１０に示すようにトランス巻線１４、２４の上部に設ける必要はなく、それ以外にも、トランス巻線１４、２４の下部を円筒状にしてこの円筒部分に光素子１３、２３を複数段設けるようにしてもよい。また、その段数も図１０の例では３段であるが、これ以外にも２段、４段、５段等その段数は何段であってもよい。
【００６０】
また、回転側光素子１３と固定側光素子２３とで互いに双方のデータ送受信を行うようにするために、光素子１３、２３で発光素子と受光素子とを互いに混合して配置させるようにすればよい。このとき、例えば図１０の例では回転体１の任意の段に回転側光素子１３を発光素子としたとき、任意の段とは異なる段に回転側光素子１３を受光素子として配置する。互いに混合して配置させたときは、互いに対向する位置では一方を発光素子、他方を受光素子として配置させる必要がある。図１０のように双方向のデータ送受信をさらに多チャンネルにより実現することができる。
【００６１】
図１１の例は、回転トランスによる磁気回路を排除して回転体１及び固定体２を構成した例である。すなわち、回転体１及び固定体２にはそれぞれトランス巻線１４、２４とトランスコア１５、２５を排除した例である。かかる場合に回転体１への電源供給は、例えば回転体１に蓄電装置や乾電池などを有し、その電力により回転側電気回路部１１等が駆動される。さらには、回転体１及び固定体２の双方に本体装置からの電力が供給されるようにしてもよい。
【００６２】
図１１の例では、磁気回路を考慮する必要がないために、軸受け５を非磁性材料とする必要がなく種々の材料により構成することができる。また、回転側電気回路部１１は回転側保持部１２の内周側に配置させ、固定側電気回路部２１は固定側保持部２２の外周側に配置させている。本来トランス巻線１４、２４が配置されていたが、この巻線１４、２４がない分だけ電気回路部１１、２１を配置させる位置の自由度が増えることになる。したがって、非接触コネクタ１０の小型化を実現することができる。もちろん、電気回路部１１、２１はこれ以外にも保持部１２、２２の上部や下部に設けるようにしてもよい。
【００６３】
この図１１では、保持部１２、２２の上部であって回転体１及び固定体２の外壁、内壁に複数の光素子１３、２３を配置させている。多チャンネル化を実現するためである。回転トランスを排除したものであれば、これ以外にも、上述した図７のように保持部１２、２２に穿孔を設けてその穿孔内に光素子１３、２３を配置させたり、図８のように切欠き１７、２７を設けてその中に配置させたり、或いは図９のように回転体１及び固定体２の円盤上に設けるようにしてもよい。いずれの場合も、上述したように非接触コネクタ１０の小型化とともに多チャンネル化を実現することができる。
【００６４】
図１２は回転体電気回路部１１と固定体電気回路部２１の具体的構成を示す図である。この図では４つのチャンネルのデータ（それぞれ、ＣＨ．１〜ＣＨ．４）の送受信を行う場合の例を示している。なお、本図に示す電気回路部１１、２１は図３や図５等に示すいずれの非接触コネクタ１０でも適用される。
【００６５】
図１２に示すように電気回路部１１は、４つのインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１１〜１１４と、４つの駆動回路１１５〜１１８とから構成される。
【００６６】
各Ｉ／Ｆ回路１１１〜１１４は、回転体１と接続された本体装置から供給されるデータ（ＣＨ．１〜ＣＨ．４）が入力され、電気回路部１１内で処理できるデータに変換する。図１２の例では４つのチャンネルのデータを送受信することのできるため、チャンネルごとにそれぞれＩ／Ｆ１１１〜１１４（全部で４個）が設けられている。
【００６７】
駆動回路１１５〜１１８は、回転側光素子１３を駆動させるための駆動データを発生する回路であって、Ｉ／Ｆ回路１１１〜１１４から出力されたデータが入力されて、そのデータに対応するように駆動データを発生させることになる。この駆動回路１１５〜１１８も入力されるチャンネル数に対応した個数分存在することになる（全部で４個）。生成された駆動データは各回転側光素子１３１〜１３４にそれぞれ供給される。
【００６８】
回転側光素子１３１〜１３４は、それぞれの駆動回路１１５〜１１８から供給された駆動データに基づいて光電変換等により駆動データに対応した光を発光することになる。この例の場合、回転側光素子１３１〜１３４は発光素子であり、入力チャンネル数に対応した個数の素子から構成される（本実施例では４個）。
【００６９】
固定側光素子２３１〜２３８は、上述したように回転側光素子１３１〜１３４からの光を回転体１が回転しているときに途切れることなく連続して受光することができるように、回転側素子１３１〜１３４と同等かそれ以上の個数から構成される。図１２の場合は、８個の固定側光素子２３１〜２３８から構成されている。回転側発光素子１３１〜１３４からの光は、固定側素子２３１〜２３８のいずれかで受光できればよい。例えば、素子１３１からの光は素子２３１で受光しても、素子２３５で受光してもよい。なお、本例の場合、固定側光素子２３１〜２３８は、受光素子として機能する。
【００７０】
固定側電気回路部２１は、図１２に示すように、各固定側光素子２３１〜２３８と各々接続される受信回路２１１１〜２１１８と、マルチプレクサ２１２０と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２１２１〜２１２４とから構成される。
【００７１】
受信回路２１１１〜２１１８は、マルチプレクサ２１２０とも接続され、固定側光素子２３１〜２３８からの受光信号がそれぞれ入力される。受信回路２１１１〜２１１８は、この受光信号を固定側電気回路部２１内で処理できるデータに変換してマルチプレクサ２１２０に出力する。この例の場合、８つの光素子２３１〜２３８があるので受信回路２１１１〜２１１８もこの素子に対応し８個ある。
【００７２】
マルチプレクサ２１２０は、各受信回路２１１１〜２１１８からのデータが入力されて、各データを対応するチャンネルの出力段に供給するように入力データを切り替えるためのものである。実際には複数の論理回路により構成されている。この例の場合、４つのチャンネルの送受信を行うことができるコネクタ１０であるため、対応するように４つの出力段を備えることになる。
【００７３】
Ｉ／Ｆ回路２１２１〜２１２４は、マルチプレクサ２１２０から供給されたデータが入力されて外部に出力できるデータに変換する。この例の場合、４つの出力段を有しているため４つのインターフェース回路が存在することになる。そして、各Ｉ／Ｆ回路２１２１〜２１２４から出力されるデータは、各チャンネルに対応する出力段に出力される。図１２では上から順番にＣＨ．１、ＣＨ．２、ＣＨ．３、ＣＨ．４の出力データが出力されることになる。
【００７４】
このように構成された各電気回路部１１、２３を含めた動作の例について、図１３乃至図１４を用いて説明する。
【００７５】
まず、固定体２に接続された外部装置に電源が投入されると、適当なタイミングで図３等に示す固定側電気回路部２１に電源が供給される。また、回転体１に接続された本体装置の駆動により回転体１は回転駆動する。例えば本体装置が３６０°回転可能なカメラであれば、映像を撮影するためにカメラ自体が回転し、回転体１も回転することになる。さらに、固定側トランス巻線２４にも電力が供給される。この巻線２４に電流が供給されることで、上述したように磁界が発生し、回転体１の回転側トランス巻線１４に電力が供給される。これにより、回転側光素子１３を駆動することができる。そして、本体装置から回転体１にデータが供給されると、上述した図１２に示すように回転側電気回路部１１にかかるデータが入力される。データの例を図１３及び図１４に示す。
【００７６】
図１３の例は、チャンネル１（ＣＨ．１）とチャンネル３（ＣＨ．３）にそれぞれ異なるデータ（例えばそれぞれ映像と音声のデータ）が入力される例である。また、チャンネル２（ＣＨ．２）とチャンネル４（ＣＨ．４）にはそれぞれチャンネル１とチャンネル３のデータに対する同期のためのクロックデータが入力される。このようにチャンネルごとに異なるデータが生成されて本コネクタ１０に入力されることになる。なお、このようなデータの生成とチャンネルごとのデータの切り分けは、固定側装置の図示しない処理回路で行われるものとする。
【００７７】
図１３に示すデータは、電気回路部１１の各Ｉ／Ｆ１１１〜１１４を介して各駆動回路１１５〜１１８にそれぞれ入力されることになる。ここで、チャンネル２のデータが入力される駆動回路１１６は、そのデータのレベルを入力レベルより高い所定のレベル（例えば２倍のレベル）に引き上げる処理を行う。このようにすることで、マルチプレクサ２１２０は、固定体２のいずれかの光素子２３１〜２３８で受光したデータのうち、どのデータがチャンネル２のデータであるかを識別することができる。そして、回転側光素子（発光素子）１３１〜１３４の円盤上の配置、または円筒上での配置から、固定側光素子（受光素子）２３１〜２３８で受光した光がどのチャンネルのデータかを識別することができる。
【００７８】
例えば、チャンネル２のデータが発光素子１３２から発光して受光素子２３２で受光したとする。そのとき、発光素子の配置関係、例えば、発光素子が円盤上時計まわりに順番にチャンネル１の発光素子１３１、チャンネル２の発光素子１３２、チャンネル３の発光素子１３３、チャンネル４の発光素子１３４と配置されていると、受光素子２３４で受光したデータはチャンネル３のデータ、受光素子２３６で受光したデータはチャンネル４のデータ、受光素子２３８で受光したデータはチャンネル１のデータであると識別することが可能である。
【００７９】
マルチプレクサ２１２０ではかかる配置関係を論理回路で構成することで、チャンネルごとのデータを識別して対応する出力チャンネルに切り替えて出力することができる。もちろん、チャンネル２以外のチャンネルに対してそのレベルをそれ以外のチャンネルより高く設定しても同様である。
【００８０】
駆動回路１１５〜１１８からは、図１３に示すデータに対応する駆動データが出力され、回転側光素子１３１〜１３４に供給される。そして、駆動データに基づいて素子１３１〜１３４が発光して、固定側の光素子２３１〜２３８のいずれかで受光する。そして、受光したデータは、上述したように各受信回路２１１１〜２１１８を介してマルチプレクサ２１２０に入力され、さらに各チャンネルに対応するように切り替えられて、指定された各出力段からＩ／Ｆ２１２１〜２１２４を介して外部に出力される。
【００８１】
上述の例では、入力データのうちいずれか１つのチャンネルのデータに対して、他のチャンネルのデータレベルと異なるように設定することで当該チャンネルを識別し、さらに回転側光素子１３１〜１３４の配置関係から各データがどのチャンネルのデータであるかを認識するようにしていた。それ以外にも図１４に示すデータにより各チャンネルのデータを識別することができる。すなわち、各チャンネルのデータの先頭にチャンネル識別のためのデータを挿入して発光素子１３１〜１３４から発光させることで、固定体２のマルチプレクサ２１２０はそのチャンネルのデータを識別することも可能である。
【００８２】
すなわち、図１４に示すように、各チャンネルの各データの先頭に２ビットの識別符号が付加されて、発光素子１３１〜１３４から発光することになる。図１３と同様に、受光素子２３１〜２３８のいずれかの素子２３１〜２３８により発光素子１３１〜１３４からの発光した光を受光することになる。そして、受信回路２１１１〜２１１８を介してマルチプレクサ２１２０に入力されたデータは、この識別符号により受信したデータがどのチャンネルのデータであるかを識別することになる。
【００８３】
例えば、図１４に示すように識別符号が“００”のときは１チャンネル目のデータ、“０１”のときは２チャンネル目のデータ、“１０”のときは３チャンネル目のデータ、“１１”のときは４チャンネル目のデータとしてデータの先頭に付加され、マルチプレクサ２１２０は、識別符号が“００”のときは１チャンネル目のデータとしてその出力をＩ／Ｆ２１２１に出力するように入力データを切替えることになる。同様に２チャンネル目はＩ／Ｆ２１２２、３チャンネル目はＩ／Ｆ２１２３、４チャンネル目はＩ／Ｆ２１２４に出力するようにする。なお、この識別符号は、図１４に示すように１クロック分のデータの先頭に付加している。また、このようなチャンネルの識別符号は、固定体２に接続された外部装置の図示しないデータ処理回路で行われてもよいし、回転側電気回路１１の駆動回路１１５〜１１８で行われてもよい。また、すべてのチャンネルの全データにチャンネルの識別符号を付加するのではなく、複数のチャンネルのうちいずれか１つ付加させ、図１３の場合と同様に発光素子１３１〜１３４の配置関係により、各チャンネルの識別を行うようにしてもよい。さらに、識別符号の付加は、図１４に示すようにクロックごとではなく、所定クロック数ごとに付加してもよいし、例えば映像データの各フレーム先頭に付加してもよい。
【００８４】
このように、データのレベルをあるチャンネルのみ異なる設定としたり、チャンネル識別符号を付加することで、多チャンネルのデータを固定体２で受信したとき、どのチャンネルのデータであるかを認識して所定の出力段に出力することができ、非接触コネクタ１０の多チャンネル化の要請に答えることができる。
【００８５】
上述した例では、回転側光素子１３を発光素子とし固定側光素子２３を受光素子とした例で説明したが、逆に回転側光素子１３を受光素子、固定側光素子２３を発光素子としてもよい。この場合に、回転体１の電気回路部１１に上述した受信回路、マルチプレクサ、Ｉ／Ｆを設け、固定体２の電気回路部２１にＩ／Ｆ、駆動回路を設けるようにすればよい。また、回転側光素子１３の数を固定側光素子２３の数以上とするようにすれば、固定側光素子２３から発光した光を回転側光素子１３で確実に受光することができる。
【００８６】
また、回転側光素子１３と固定側光素子２３で発光素子、受光素子の双方を設けることで、回転体１と固定体２とで双方向の非接触によるデータの送受信を行うことが可能となる。この場合に、回転側電気回路部１１と固定側電気回路部２１は、ともにＩ／Ｆ、駆動回路、受信回路、マルチプレクサ等を設けることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明が適用される非接触コネクタ１０の斜視図である。
【図２】本発明が適用される非接触コネクタ１０の上面図である。
【図３】本発明が適用される非接触コネクタ１０の側面図である。
【図４】回転体１と固定体２とで構成される磁気回路を説明するための図である。
【図５】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図６】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図７】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図８】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図９】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図１０】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図１１】本発明が適用される非接触コネクタ１０の他の例を示す図である。
【図１２】回転側電気回路部１１と固定側電気回路部２１の構成を示す図である。
【図１３】電気回路部１１、２１で処理されるデータの例を示す図である。
【図１４】電気回路部１１、２１で処理されるデータの例を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    回転体
１０    非接触コネクタ
１１    回転側電気回路部
１３    回転側光素子
１４    回転側トランス巻線
１５    回転側トランスコア
１６    内輪
１７    切欠き
２      固定体
２１    固定側電気回路部
２１２０  マルチプレクサ
２３    固定側光素子
２４    固定側トランス巻線
２５    固定側トランスコア
２６    外輪
４    回転軸
５    軸受け
７    中空部
３１    転動体
【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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【図１４】
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