(57)【要約】【課題】光信号の伝送不良を回避できるとともに、多回線の信号授受が可能な光スリップリングを得ることにある。【解決手段】回転部材２は、軸線を固定部材３の軸線と共有させ、固定部材３に対し共有軸線Ａ回りに回転自在に設ける。光学系２０は凸レンズ２０ａを有する。光学系２０は、凸レンズ２０ａの光軸を共有軸線Ａに一致させて固定部材３に取付ける。光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器１３，８，９は、両部材２，３の内の一方の部材に共有軸線Ａ上に位置させて取付ける。光学系２０を経て至る光信号を受信する複数の光受信器７，１４，１５は、両部材２，３の内の他方の部材に光学系２０を間に置いて光送信器１３，８，９と個別に対応させて共有軸線Ａ上に位置させて取付ける。【選択図】　　図１
2004128729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
軸線を前記固定部材の軸線と共有させ、前記固定部材に対し前記共有軸線回りに回転自在に設けられた回転部材と、
集光レンズを有し、前記両部材のいずれかに前記集光レンズの光軸を前記共有軸線に一致させて取付けられた光学系と、
前記両部材の内の一方の部材に前記共有軸線上に位置して取付けられて、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器と、
前記両部材の内の他方の部材に前記光学系を間に置いて前記光送信器と個別に対応して前記共有軸線上に位置して取付けられて、前記光学系を経て至る光信号を受信する複数の光受信器と、を具備する光スリップリング。
【請求項２】
請求項１に記載の光スリップリングにおいて、前記光送信器は、前記両部材に夫々取付けられているとともに、前記光受信器は、前記光送信器と個別に対応させて前記両部材に夫々取付けられている。
【請求項３】
固定部材と、
軸線を前記固定部材の軸線と共有させ、前記固定部材に対し前記共有軸線回りに回転自在に設けられた回転部材と、
前記両部材のうちのいずれかに取付けられて、光を反射させて集光させる反射鏡と、
前記両部材の内の一方の部材に前記共有軸線上に位置して取付けられて、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器と、
前記両部材の内の他方の部材に前記光送信器と個別に対応して前記共有軸線上に位置して取付けられて、前記反射鏡で反射されて至る光信号を受信する複数の光受信器と、を具備する光スリップリング。
【請求項４】
請求項３に記載の光スリップリングにおいて、前記光送信器は、前記両部材に夫々取付けられているとともに、前記光受信器は、前記光送信器と個別に対応させて前記両部材に夫々取付けられている。
【請求項５】
請求項１〜４の内のいずれか１項に記載の光スリップリングにおいて、前記光受信器は、前記光送信器から送信される光信号の強度についての閾値が設定されていて、この閾値を超える強度の実信号を受信する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定部材とこれに回転自在に組み合わされた回転部材とにわたる多回線の信号授受をするのに用いられる光スリップリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定部材とこれに回転自在に組み合わされた回転部材との間での信号授受には、固定部材に寄せて回転部材に取付けた複数のスリップリング（摺動電極ともいう）と、各スリップリングに個別に対応して固定部材側に取付けられ、対応するスリップリングに個別に摺動する集電子（ブラシともいう）とを用いるのが一般的である。
【０００３】
しかし、このスリップリング構成では、固定部材に寄せて設けられる各スリップリングと回転部材とにわたって配線される電線が複数本必要である。この他にも信号授受の信頼性が低いという問題がある。つまり、摺動接触によるスリップリングとブラシとの磨耗の進行、スリップリング及びブラシの酸化等による汚れ、更には、振動などでスリップリングからブラシが浮くように離れてスリップリングとブラシとの摺動接触が不安定になる等を原因として、適正な信号授受が阻害され易い。そのため、前記スリップリング構成で、例えばヘリコプタの回転翼の振動の加速度や歪み等の計測情報（信号）を伝送する場合には、計測情報の伝送不良を生じ易く、その改善が求められている。
【０００４】
ところで、例えばヘリコプタでは、ローティテングユニットに計測機器だけでなく電子カメラ等の付属機器を搭載することが検討されている。この場合には、固定部材と回転部材とにわたる２回線の信号授受が必要である。
【０００５】
既述のスリップリング構成の問題を解決できて、しかも、２回線の信号授受を行わせるには、光接触が可能な光スリップリングがあればよい。光スリップリングとしては、従来、以下のようなものが知られている。
【０００６】
レンズ部と、固定された第１の部材と、レンズ部の光軸を回転中心として回転自在に第１の部材に取付けられた第２の部材とを備える。第１の部材は、レンズ部の光軸上に固定された第１の端子と、第２の端子と、第１の部材内に設けられ第２の端子から伸びる第１のケーブルとを有している。第２の部材は、レンズ部の光軸上に固定された第３の端子と、第４の端子と、第２の部材内に設けられ第４の端子から伸びる第２のケーブルとを有している。第１、第３の端子は、レンズ部が有する２つの焦点に設けられ、第１、第２のケーブルの端子部は、レンズ部の光軸上で対向して非接触に設けられている。この光スリップリングでは、第１、第３の端子のいずれか一方から入力される第１の光信号が、レンズ部を介して他方に出力される回線と、第２、第４の端子のいずれか一方から入力される第２の光信号が、第１、第２ケーブルを介して他方に出力される回線との２回線を設けている（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３０５３８１号公報（第３−７頁、図１、図３〜図７）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の技術では、レンズ部の光軸上に配置された光送受信器としての第１、第３の端子から、偏心して配置された光送受信器としての第２、第４の端子の光接続を行うのに、これら第２、第４の端子に個別に接続された第１、第２のケーブルの端子部を、レンズ部の光軸上で対向させて非接触に設けている。つまり、特許文献１に記載の光スリップリングでは、固定部材と回転部材とにわたる信号授受を２回線までしか確保できない。
【０００９】
したがって、特許文献１に記載の光スリップリングは、例えばヘリコプタにおいてそのローティテングユニットに計測機器や付属機器等合計３つ以上の機器を搭載する場合等、回線が３回線以上必要な場合には適用できない。
【００１０】
さらに、特許文献１の構成では、回転自在な第１の部材内に配線される第１のケーブルの第２の端子に接続された一端部、及び端子部に接続された他端部には、第１の部材の回転に伴う遠心力が繰返し作用する。このため、第１のケーブルの両端部に疲労による損傷を発生して、それによる光信号の伝送不良を生じるおそれが考えられる。
【００１１】
その上、第１、第２のケーブルは、第１、第３の端子間の光伝送路に入り込んで配設されるので、第１、第３の端子間の光伝送に対するノイズ要因となり易く、特に、第１のケーブルが遠心力で動揺する場合にはなお更である。しかも、第１のケーブルの動揺を確実に防止するために強固なステーを設ける場合には、ステーが大きくならざるを得ないので、第１、第３の端子間の光伝送がさらに妨げられるようになる。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、信号授受における光信号の伝送不良を回避できるとともに、多回線での信号授受が可能な光スリップリングを得ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の光スリップリングは、固定部材と、軸線を前記固定部材の軸線と共有させ、前記固定部材に対し前記共有軸線回りに回転自在に設けられた回転部材と、集光レンズを有し、前記両部材のいずれかに前記集光レンズの光軸を前記共有軸線に一致させて取付けられた光学系と、前記両部材の内の一方の部材に前記共有軸線上に位置して取付けられて、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器と、前記両部材の内の他方の部材に前記光学系を間に置いて前記光送信器と個別に対応して前記共有軸線上に位置して取付けられて、前記光学系を経て至る光信号を受信する複数の光受信器と、を具備している。
【００１４】
この発明を実施するにあたり、光送信器を両部材に夫々取付けるとともに、光受信器を光送信器と個別に対応させて両部材に夫々取付けてもよい。
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明の光スリップリングは、固定部材と、軸線を前記固定部材の軸線と共有させ、前記固定部材に対し前記共有軸線回りに回転自在に設けられた回転部材と、前記両部材のうちのいずれかに取付けられて、光を反射させて集光させる反射鏡と、前記両部材の内の一方の部材に前記共有軸線上に位置して取付けられて、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器と、前記両部材の内の他方の部材に前記光送信器と個別に対応して前記共有軸線上に位置して取付けられて、前記反射鏡で反射されて至る光信号を受信する複数の光受信器と、を具備している。
【００１６】
この発明を実施するにあたり、光送信器を両部材に夫々取付けるとともに、光受信器を光送信器と個別に対応させて両部材に夫々取付けてもよい。
【００１７】
さらに、本発明を実施するにあたり、光受信器は、光送信器から送信される光信号の強度についての閾値を設定し、この閾値を超える強度の実信号を受信するようにするとよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１中符号１で示す例えばヘリコプタのローティテングユニットにおいて構成される光スリップリング１０ａは、回転部材２と、この回転部材２と組合された固定部材３とを備えている。符号３ｂは固定部材３を回り止めするために用いられる固定部材３の固定フランジを示している。
【００１９】
両部材２，３は互いに同軸的に嵌合する円筒部２ａ，３ａを有し、例えば回転部材２の円筒部２ａは固定部材３の円筒部３ａの内側に挿入されている。両円筒部２ａ，３ａ間にはこれらを接続して複数の玉軸受４が挟設されている。これにより、両部材２，３の軸線は共有され、回転部材２は、固定部材３に対し共有軸線Ａ回りに回転自在となるように玉軸受４を介して固定部材３に取付けられる。
【００２０】
両部材２，３の内のいずれかの部材、例えば固定部材３には、集光レンズ例えば凸レンズ２０ａを有する光学系２０が、凸レンズ２０ａの光軸を前記共有軸線Ａに一致させ、かつ、円筒部３ａ内に回転部材２側に寄せて取付けられている。
【００２１】
回転部材２側には、ヘリコプタの回転翼の振動の加速度や歪み等を検出する被遠隔制御対象物例えば計測器５が搭載されている。この計測器５には遠隔制御により例えば較正することが可能なものが採用されている。また、固定部材３側には、付属機器例えばデジタルカメラ等の撮像機器６が搭載されている。
【００２２】
回転部材２には光送信器及び光受信器、例えば、第１光受信器７、第２光送信器８、及び第３光送信器９が取付けられている。第１光受信器７、第２光送信器８、及び第３光送信器９は夫々、円筒部２ａ内に臨んで回転部材２に図示しないステーにより固定されている。第１光受信器７、第２光送信器８、及び第３光送信器９については後で詳しく述べる。
【００２３】
計測器５に第１光受信器７が受信した光信号が入力され、かつ、第２光送信器８に計測器５から出力される出力信号が入力されるように、計測器５と第１光受信器７及び第２光送信器８とは接続されている。また、第３光送信器９に撮像機器６から出力される出力信号が入力されるように、撮像機器６と第３光送信器９とは接続されている。
【００２４】
固定部材３側には、計測器５を遠隔制御したり、計測器５が検出した計測情報をデジタル処理してヘリコプタの各種動作等を制御するための制御手段１１及び計測器５の計測情報及び撮像機器６が撮像した画像情報を記録する記録手段１２が搭載されている。
【００２５】
固定部材３には、回転部材２に取付けられた第１光受信器７、第２光送信器８、及び第３光送信器９に夫々個別に対応させて、第１光送信器１３、第２光受信器１４、及び第３光受信器１５が取付けられている。第１光送信器１３、第２光受信器１４、及び第３光受信器１５は夫々、円筒部３ａに臨んで固定部材３に図示しないステーにより固定されている。第１光送信器１３、第２光受信器１４、及び第３光受信器１５については後で詳しく述べる。
【００２６】
第１光送信器１３に制御手段１１から出力される出力信号が入力されるように、制御手段１１と第１光送信器１３とは接続されている。また、制御手段１１及び記録手段１２に第２光受信器１４が受信した信号が入力されるように、制御手段１１及び記録手段１２と第２光受信器１４とは接続されている。さらに、記録手段１２に第３光受信器１５が受信した信号が入力されるように、記録手段１２と第３光受信器１５とは接続されている。
【００２７】
第１〜第３光送信器１３，８，９は夫々、共有軸線Ａ上に位置して取付けられて、光信号のデジタルデータを送信するものである。一方、第１〜第３光受信器７，１４，１５は、光学系２０を間に置いて第１〜第３光送信器１３，８，９と夫々個別に対応して共有軸線Ａ上に位置して取付けられて、光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て至る光信号を受信するものである。
【００２８】
すなわち、固定部材３に取付けられた第１光送信器１３と回転部材に取付けられた第１光受信器７とは第１の光送受信系統をなしている、そして、第１光送信器は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て第１光受信器に至るように、その光軸１３ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第１光受信器７は、第１光送信器１３から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（凸レンズ２０ａによる焦点）に配置されている。
【００２９】
また、回転部材２に取付けられた第２光送信器８と固定部材３に取付けられた第２光受信器１４とは第２の送受信系統をなしている。そして、第２光送信器８は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て第２光受信器１４に至るように、その光軸８ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第２光受信器１４は、第２光送信器８から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（凸レンズ２０ａによる焦点）に配置されている。
【００３０】
さらに、回転部材２に取付けられた第３光送信器９と固定部材３に取付けられた第３光受信器１５とは第３の送受信系統をなしている。そして、第３光送信器９は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て第３光受信器１５に至るように、その光軸９ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第３光受信器１５は、第３光送信器９から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（凸レンズ２０ａによる焦点）に配置されている。
【００３１】
加えて、第１〜第３光送信器１３，８，９は、光信号を送信する光送信部が光学系２０と対向するように配置されている。第１〜第３光受信器７，１４，１５は、光信号を受信する受信部が光学系２０と対向するように配置されている。つまり、第１〜第３光送信器１３，８，９及び第１〜第３光受信器７，１４，１５は、送信部と受信部とが互いに対向するように異なる方向に向けて配置されている。
【００３２】
第１〜第３光受信器７，１４，１５は、好ましくは紫外線から赤外線までの広い波長帯域に対する波長感度を有する光センサ、例えばシリコンフォトダイオードが採用されている。これに代えて、第１〜第３光受信器７，１４，１５にフォトトランジスタ、フォトＩＣ、又は光導電セル等を用いることもできる。これらの光受信器７，１４，１５の受信角は広角である。第１〜第３光送信器１３，８，９には、光信号例えば可視光線又は近赤外線をデジタルデータとして送信する発光ダイオードやレーザダイオード等が採用されている。
【００３３】
ところで、第１〜第３光送信器１３，８，９から送信された光信号は、上述したように、光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経て第１〜第３光受信器７，１４，１５が配置された位置において焦点を結ぶ。したがって、第１〜第３光送信器１３，８，９から送信された光信号の強度は、第１〜第３光受信器７，１４，１５が配置された位置において最大値となる。
【００３４】
しかし、第１光送信器１３から送信された光信号の一部は、第２及び第３の光受信器１４，１５でも若干検知される。同様に、第２光送信器８から送信された光信号の一部は、第１及び第３の光受信器７，１５でも若干検知され、第３光送信器９から送信された光信号の一部は、第１及び第２の光受信器７，１４でも若干検知される。
【００３５】
したがって、第１〜第３光送信器１３，８，９から送信される光信号の波長を同一にする場合、すなわち、第１〜第３光受信器７，１４，１５で受信される光信号の波長を同一にする場合、信号授受の信頼性を高めるために、第１〜第３光受信器７，１４，１５は、第１〜第３光送信器１３，８，９が送信する光信号の強度についての閾値を設定し、この閾値を超える強度の実信号を受信するようにするのが好ましい。
【００３６】
その場合、例えば、固定部材３側に第１判定部２２を設けるとともに固定部材３側に第２判定部２３を設け、回転部材２に取付けられている第１光受信器７を第１判定部２２に接続させるとともに、固定部材３に取付けられている第２光受信器１４及び第３光受信器１５を第２判定部２３に接続させる。
【００３７】
そして、第１光受信器７が閾値を超える強度の光信号を受けた場合、第１判定部２２により第１光送信器１３から送信された実信号であると認知させてこれを受信し、閾値に満たない強度の光信号を受けた場合、第２及び第３光送信器８，９から送信された光信号等のノイズとして第１判定部２２でキャンセルさせる。
【００３８】
また、第２光受信器１４が閾値を超える強度の光信号を受けた場合は、第２判定部２３により第２光送信器８から送信された実信号であると認知させてこれを受信し、閾値に満たない強度の光信号を受けた場合、第１及び第３光送信器１３，９から送信された光信号等のノイズとして第２判定部２３でキャンセルさせる。同様に、第３光受信器１５が閾値を超える強度の光信号を受けた場合、第２判定部２３により第３光送信器９から送信された実信号であると認知させてこれを受信し、閾値に満たない強度の光信号を受けた場合、第１及び第２光送信器１３，８から送信された光信号等のノイズとして第２判定部２３でキャンセルさせる。
【００３９】
なお、第１判定部２２及び第２判定部２３を省略し、第１〜第３光受信器７，１４，１５として、閾値程度の感度を有する光センサを取付ける等してもよい。
【００４０】
以上の構成を備えた光スリップリング１０ａでは、回転部材２と固定部材３とにわたる光信号のデジタルデータの双方向且つ多回線での授受ができる。
【００４１】
すなわち、第１光送信器１３及び第１光受信器７によりなされる第１の送受信系統では、回転部材２が回転しても、第１光送信器１３から送信された光信号は光学系２０を経てこの光学系２０が有する凸レンズ２０ａの焦点に設けられた第１光受信器７に至る。このため、制御手段１１によって発光を制御されて第１光送信器１３から出力される光信号のデジタルデータは、回転部材２の回転中においても第１光受信器７で受信されるので、この第１光受信器７を経由して計測器５に与えられる。それにより、この計測器５に対する遠隔制御例えば較正等を行うことができる。
【００４２】
また、第２光送信器８及び第２光受信器１４によりなされる第２の送受信系統では、回転部材２が回転しても、第２光送信器８から送信された光信号は光学系２０を経てこの光学系２０が有する凸レンズ２０ａの焦点に設けられた第２光受信器１４に至る。このため、第２光送信器８から光信号のデジタルデータとして出力される計測器５の検出情報は、回転部材２の回転中においても第２光受信器１４で受信されるので、この第２光受信器１４を経由して制御手段１１及び記録手段１２に与える。こうして、回転部材２側に配置された計測器５の検出情報を回転部材２に対する固定部材３側において得ることができる。
【００４３】
さらに、第３光送信器９及び第３光受信器１５によりなされる第３の送受信系統では、回転部材２が回転しても、第３光送信器９から送信された光信号は光学系２０を経てこの光学系２０が有する凸レンズ２０ａの焦点に設けられた第３光受信器１５に至る。このため、第３光送信器９から光信号のデジタルデータとして出力される撮像機器６の画像情報は、回転部材２の回転中においても第２光受信器１４で受信されるので、この第２光受信器１４を経由して記録手段１２に与える。こうして、回転部材２側に配置された撮像機器６からの画像情報を回転部材２に対する固定部材２側において得ることができる。
【００４４】
以上のように、回転体データ計測装置として用いられる前記構成の光スリップリング１０ａによれば、軸線を固定部材３の軸線と共有させ、固定部材３に対し共有軸線Ａ回りに回転自在に回転部材２を設け、両部材２，３のいずれかの部材である固定部材３に凸レンズ２０ａを有する光学系２０を凸レンズ２０ａの光軸を共有軸線Ａに一致させて取付け、両部材２，３の内の一方の部材に共有軸線Ａ上に位置して、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器１３，８，９を取付け、両部材２，３の内の他方の部材に光学系２０を間に置いて光送信器１３，８，９と個別に対応して共有軸線Ａ上に位置して、光学系２０を経て至る光信号を受信する複数の光受信器７，１４，１５を取付けているので、同一軸線Ａ上に光送受信器７〜９，１３〜１５が複数組配置されているにも拘らず、固定部材３と回転部材２とにわたる３回線の信号授受をすることができる。
【００４５】
しかも、従来のようにスリップリングとブラシとを用いて信号授受を行うものではなく、光送受信系統により信号授受をなすので、回転部材２側内に配線される電線を不用にできる。それだけでなく、光送受信系統には、使用に伴って磨耗したり汚れたりして、信号授受性能を低下させる部品がないとともに、振動が信号授受性能に実質的に影響を及ぼすことが少ない。したがって、信号授受における光信号の伝送不良を回避でき、回転部材２と固定部材３との間での信号授受の信頼性が高い。
【００４６】
また、光送受信系統は、いずれも固定部材３と回転部材２との間にわたるケーブルを有していないので、回転部材２の回転に伴う遠心力を原因として光伝送障害を生じるおそれがなく、この点においても双方向の信号授受での光信号の伝送不良を回避でき、回転部材２と固定部材３との間での信号授受の信頼性が高い。
【００４７】
しかも、既述のように回転部材２と固定部材３との間にわたるケーブルを有していないので、これらのケーブルの端部を共有軸線Ａ上に保持するための構成が不要である。このため、前記光スリップリング１０ａは生産性にも優れる。
【００４８】
また、既述のように前記光スリップリング１０ａは、光接続によるデータ通信をするのでノイズが重畳しづらいとともにＥＭＩ（電磁波障害）にも強い点で優れている。
【００４９】
さらに、前記前記光スリップリング１０ａによれば、光送信器１３，８，９は、両部材２，３に夫々取付けられているとともに、光受信器７，１４，１５は、光送信器１３，８，９と個別に対応して両部材２，３に夫々取付けられているため、固定部材３と回転部材２とにわたる双方向の信号授受ができる。
【００５０】
加えて、光受信器７，１４，１５は、光送信器１３，８，９から送信される光信号の強度についての閾値が設定されており、この閾値を超える強度の実信号を受信するため、対応する光送信器から送信された信号強度が大きい光信号を受信し、対応する光送信器以外の光送信器から送信された信号強度が小さい光信号をノイズとして処理することができる。したがって、各光送信器１３，８，９から送信される光信号の波長を同一とした場合であっても、全ての光送受信系統において良好に信号授受を行うことができる。
【００５１】
なお、上記第１の実施形態では、光送受信系統を３系統（３回線）としたが、光送信器及び光受信器を増設することで、３回線以上で信号授受をすることが可能である。その場合、光送信器を、両部材２，３の内の一方の部材に共有軸線Ａ上に位置するように取付けるとともに、光受信器を、前記両部材２，３の内の他方の部材に光学系２０を間に置いて前記光送信器と個別に対応して共有軸線Ａ上に位置するように取付ければよい。
【００５２】
さらに、上記第１の実施形態では、光学系２０を固定部材３に取付けたが、光学系２０は回転部材２に取付けてもよい。また、光学系２０が有する集光レンズは凸レンズ２０ａに限定されるものではなく、光を集光するものであればよい。
【００５３】
以下、図２を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。
この実施形態では、両部材２，３のうちのいずれかの部材、例えば固定部材３に、光を反射するとともに集光させる反射鏡２１を取付けている。反射鏡２１は、例えば反射面が放物面に形成されたものあり、固定側の端部に寄せて配置されている。
【００５４】
第１〜第３光受信器７，１４，１５は、光学系２０を間に置いて第１〜第３光送信器１３，８，９と夫々個別に対応して共有軸線Ａ上に位置して取付けられて、光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて至る光信号を受信するものである。
【００５５】
すなわち、第１の光送受信系統をなす第１光送信器は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第１光受信器に至るように、その光軸１３ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第１光受信器７は、第１光送信器１３から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（反射鏡２１による集光部）に配置されている。
【００５６】
また、第２の送受信系統をなす第２光送信器８は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第２光受信器１４に至るように、その光軸８ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第２光受信器１４は、第２光送信器８から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（反射鏡２１による集光部）に配置されている。
【００５７】
さらに、第３の送受信系統をなす第３光送信器９は、光信号が光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第３光受信器１５に至るように、その光軸９ａを前記共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けられている。第３光受信器１５は、第３光送信器９から送信されて光学系２０が有する凸レンズ２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置（反射鏡２１による集光部）に配置されている。
【００５８】
加えて、第１〜第３光送信器１３，８，９は、光信号を送信する光送信部が反射鏡２１と対向するように配置されている。第１〜第３光受信器７，１４，１５は、光信号を受信する受信部が反射鏡２１と対向するように配置されている。つまり、第１〜第３光送信器１３，８，９及び第１〜第３光受信器７，１４，１５は、送信部及び受信部を同じ方向に向けて配置されている。
【００５９】
第１〜第３光送信器１３，８，９の光送信部と第１〜第３光受信器７，１４，１５の光受信部とを同じ方向、つまり反射鏡２１側に向けて配置されている。
【００６０】
なお、他の構成は上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図１に同符号を付して省略する。
【００６１】
この光スリップリング１０ｂによれば、回転部材２と固定部材３とにわたる光信号のデジタルデータの多回線での授受ができる。
【００６２】
すなわち、第１光送信器１３から送信された光信号は、回転部材２が回転しても、光学系２０が有する２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第１光受信器７に至る。このため、制御手段１１によって発光を制御されて第１光送信器１３から出力される光信号のデジタルデータは、回転部材２の回転中においても第１光受信器７で受信されるので、この第１光受信器７を経由して計測器５に与えられる。それにより、この計測器５に対する遠隔制御例えば較正等を行うことができる。
【００６３】
また、第２光送信器８から送信された光信号は、回転部材２が回転しても、光学系２０が有する２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第２光受信器１４に至る。このため、第２光送信器８から光信号のデジタルデータとして出力される計測器５の検出情報は、回転部材２の回転中においても第２光受信器１４で受信されるので、この第２光受信器１４を経由して制御手段１１及び記録手段１２に与える。こうして、回転部材２側に配置された計測器５の検出情報を回転部材２に対する固定部材３側において得ることができる。
【００６４】
さらに、第３光送信器９から送信された光信号は、回転部材２が回転しても、光学系２０が有する２０ａを経るとともに反射鏡２１で反射されて第３光受信器１５に至る。このため、第３光送信器９から光信号のデジタルデータとして出力される撮像機器６の画像情報は、回転部材２の回転中においても第２光受信器１４で受信されるので、この第２光受信器１４を経由して記録手段１２に与える。こうして、回転部材２側に配置された撮像機器６からの画像情報を回転部材２に対する固定部材３側において得ることができる。
【００６５】
したがって、前記構成の光スリップリング１０ｂによれば、第１の実施形態と同様に、信号授受における光信号の伝送不良を回避できるとともに、固定部材３と回転部材２とにわたる多回線の信号授受が可能である。
【００６６】
なお、上記第２の実施形態では、光送受信系統を３系統（３回線）としたが、光送信器及び光受信器を増設することで、３回線以上で信号授受をすることが可能である。その場合、光送信器を、両部材２，３の内の一方の部材に共有軸線Ａ上に位置するように取付けるとともに、光受信器を、前記両部材２，３の内の他方の部材に前記光送信器と個別に対応して共有軸線Ａ上に位置するように取付ければよい。
【００６７】
また、上記第２の実施形態では、反射鏡２１を固定部材３に設けたが、反射鏡２１は回転部材２に設けても良い。さらに、反射鏡２１として、反射面が放物面に形成した反射手段を用いたが、反射鏡２１はこれに限定されるものではない。反射鏡２１は、光を反射するとともに集光させるものであればよい。
【００６８】
加えて、上記第２の実施形態では、光学系２０を固定部材３に取付けたが、光学系２０は回転部材２に取付けてもよい。また、光学系２０は省略することができる。その場合、光送信器１３，８，９を、光信号が反射鏡２１で反射されて個別に対応する光受信器７，１４，１５に至るように、その光軸１３ａ，８ａ，９ａを共有軸線Ａに対して適当な取付け角にして取付けるとともに、光受信器１４を、光送信器１３，８，９から送信されて反射鏡２１で反射されて至る光信号が再び共有軸線Ａと交わる位置に取付ければよい。
【００６９】
また、上記第１及び第２の実施形態では、光送信器１３，８，９を両部材２，３に夫々取付け、前記光受信器７，１４，１５を光送信器１３，８，９と個別に対応させて両部材２，３に夫々取付けられているが、光送信器を全て両部材２，３の内の一方に取付け、光受信器を全て両部材の内の他方に取付けることで、固定部材３と回転部材２とにわたる一方向の信号授受を行うようにしてもよい。
【００７０】
また、光送信器１３，８，９から送信される波長は同一であっても異なる波長を用いてもよい。使用波長を複数用いる伝送方式などを採用することで、光信号のデジタルデータは、光送信器及び光受信器を増設することなく更なる多重通信をすることが可能であり、このようにすることにより、より多くの情報を双方向で送受信できる。また、光送信器１３，８，９から送信される波長を異ならせた場合、光受信器７，１４，１５に閾値を設定しなくとも混信を抑制することができる。
【００７１】
本発明は、ヘリコプタの回転翼等についてのデータだけでなく、この他にも例えばタービンエンジンでの回転部品の振動の加速度、歪み等のデータを計測する場合等に適用できるとともに、さらに、光信号ラインの回転部での光接続や光ジョイント又は光信号ラインの関節部での光接続等にも適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明では、軸線を固定部材の軸線と共有させ、固定部材に対し共有軸線回りに回転自在に回転部材を設け、集光レンズを有する光学系を、両部材のいずれかに集光レンズの光軸を共有軸線に一致させて取付け、両部材の内の一方の部材に共有軸線上に位置して、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器を取付け、両部材の内の他方の部材に光学系を間に置いて光送信器と個別に対応して共有軸線上に位置して、光学系を経て至る光信号を受信する複数の光受信器を取付けているので、同一軸線上に光送受信器が複数組配置されているにも拘らず、複数の光送信器とこれら光送信器に夫々個別に対応する光受信器とによって複数の光送受信系統をなすことができる。このため、固定部材と回転部材とにわたる多回線の信号授受ができる、という効果がある。
【００７３】
そして、各光送受信系統は、スリップリングとブラシとを用いて信号授受をおこなうものではなく、光接続により信号授受をなすので、固定部材側内に配線される電線を不用にできるだけでなく、各信号授受系統には、使用に伴って磨耗したり汚れたりして、信号授受性能を低下させる部品がないとともに、振動が信号授受性能に実質的に影響を及ぼすことが少ない。
【００７４】
その上、各光送受信系統は、いずれも固定部材と回転部材との間にわたるケーブルを有していないので、回転部材の回転に伴う遠心力を原因として光伝送障害が生じるおそれがない。
【００７５】
したがって、本発明に係る光スリップリングによれば、多回線の信号授受での光信号の伝送不良を回避できる、という効果がある。
【００７６】
本発明で、光送信器を両部材に夫々取付けるとともに、光受信器を光送信器と個別に対応させて両部材に夫々取付ける構成では、固定部材と回転部材とにわたる双方向の信号授受ができる、という効果がある。
【００７７】
本発明では、軸線を固定部材の軸線と共有させ、固定部材に対し共有軸線回りに回転自在に回転部材を設け、を反射させて集光させる反射鏡を、両部材のいずれかに取付け、両部材の内の一方の部材に共有軸線上に位置して、光信号のデジタルデータを送信する複数の光送信器を取付け、両部材の内の他方の部材に光送信器と個別に対応して共有軸線上に位置して、反射鏡で反射されて至る光信号を受信する複数の光受信器を取付けているので、同一軸線上に光送受信器が複数組配置されているにも拘らず、複数の光送信器とこれら光送信器に夫々個別に対応する光受信器とによって複数の光送受信系統をなすことができる。このため、固定部材と回転部材とにわたる多回線の信号授受ができる、という効果がある。
【００７８】
本発明で、光送信器を両部材に夫々取付けるとともに、光受信器を光送信器と個別に対応させて両部材に夫々取付ける構成では、固定部材と回転部材とにわたる双方向の信号授受ができる、という効果がある。
【００７９】
本発明で、光受信器は、光送信器から送信される光信号の強度についての閾値が設定されており、この閾値を超える強度の実信号を受信する構成では、対応する光送信器から送信された信号強度が大きい光信号を受信し、対応する光送信器以外の光送信器から送信された光信号をノイズとして処理することができる。したがって、各光送信器から送信される光信号の波長を同一とした場合であっても、全ての光送受信系統において良好に信号授受を行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光スリップリングの構成を示す概略断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光スリップリングの構成を示す概略断面図。
【符号の説明】
２…回転部材
３…固定部材
Ａ…回転部材と固定部材との共有軸線
５…計測器（被遠隔制御対象物）
６…撮像機器
７…第１光受信器
８…第２光送信器
８ａ…第２光送信器から出る光信号の光軸
９…第３光送信器
９ａ…第３光送信器から出る光信号の光軸
１０ａ，１０ｂ…光スリップリング
１１…制御手段
１３…第１光送信器
１３ａ…第１光送信器から出る光信号の光軸
１４…第２光受信器
１５…第３光受信器
２０…光学系
２０ａ…集光レンズ（凸レンズ）
２１…反射鏡
【図１】
2004128729.tif 000003
【図２】
2004128729.tif 000004