(57)【要約】【課題】外来光や外来電波などによる影響を受けにくく、信号伝達の信頼性が高く低コストで実現することの可能なデータ伝送装置を提供すること。【解決手段】相対回転する部材間におけるデータ伝送装置であって、軸筒２１と外筒２２との間に形成された環状光路ＫＫと、軸筒２１に設けられ、データ変調された光を送出して環状光路に送り込む発光素子３１，３２と、外筒２２に設けられ、環状光路ＫＫから取り出した光を受光する受光素子３４，３５とを有し、環状光路ＫＫは、内部に蛍光体を含むことによって入射した光とは波長の異なる光を発する蛍光ファイバー３３が環状に巻かれ且つ外筒２２に対して固定され、受光素子３４，３５は蛍光ファイバー３３の端部に配置され、発光素子３１，３２が送出した光が蛍光ファイバー３３の周面から入射し、これによって蛍光体が励起され、励起された光が受光素子３４，３５で受光されるように構成される。【選択図】  図４
2007274223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置であって、
前記第１部材と第２部材との間に形成され、前記軸線を中心として光が環状に伝搬可能な環状光路と、
前記第１部材に設けられ、データ変調された光を送出して前記環状光路に送り込む投光手段と、
前記第２部材に設けられ、前記環状光路から取り出した光を受光する受光手段と、を有し、
前記環状光路は、内部に蛍光体を含むことによって入射した光とは波長の異なる光を発する蛍光ファイバーが前記軸線を中心として環状に巻かれ且つ前記第２部材に対して固定されることにより形成され、しかも、前記受光手段は前記蛍光ファイバーの端部に配置されており、
前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーの周面から入射し、これによって前記蛍光体が励起され、励起された光が前記蛍光ファイバーのコアを伝って前記受光手段で受光されるように構成されている、
ことを特徴とする相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項２】
前記投光手段は、前記蛍光ファイバーに対して周方向の複数の箇所に設けられ、前記軸線を中心とするいずれの角度においても少なくとも１箇所の前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーに入射するように構成されている、
請求項１記載の相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記光ファイバーの両端にそれぞれ設けられ、
２つの前記受光手段によって受光された光に基づいて復調されたデータが互いに一致しているか否かを検査する検査手段が設けられている、
請求項１または２記載の相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項４】
前記光ファイバーは、前記投光手段の光軸と直角方向に沿って互いに密着した状態で複数回にわたって巻かれており、
前記投光手段は、複数回にわたって巻かれた前記光ファイバーの全部の外周面に向かって光を送出する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項５】
前記第１部材と前記第２部材とは前記軸線に沿った方向に相対移動可能であり、
前記投光手段は半径方向に光を送出するように設けられ、且つ、前記光ファイバーは、前記軸線に沿った方向に複数回にわたって巻かれ、その巻幅の寸法が前記投光手段による光スポットの直径よりも大きく設定されており、
前記前記第１部材と前記第２部材とが前記軸線に沿った方向に所定の範囲内の距離を相対移動した場合においても、前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーに入射するように構成されている、
請求項１ないし３のいずれかに記載の相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項６】
共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置であって、
前記第１部材と第２部材との間に形成され、前記軸線を中心として光が環状に伝搬可能な環状光路と、
前記第１部材に設けられ、データ変調された光を送出して前記環状光路に送り込む投光手段と、
前記第２部材に設けられ、前記環状光路から取り出した光を受光する受光手段と、を有し、
前記環状光路は、透明材料によって環状に構成され且つ前記第２部材に対して固定された環状部材の内部に形成されており、
前記投光手段は、前記環状部材の周面または側面からその内部に光を送り込むように設けられ、前記受光手段は、前記環状部材の前記投光手段の設けられていない周面または側面に設けられた導光用突出部から取り出される光を受光するように設けられている、
ことを特徴とする相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【請求項７】
共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置であって、
前記第１部材と第２部材との間に形成され、前記軸線を中心として光が環状に伝搬可能な環状光路と、
前記第１部材に設けられ、データ変調された光を送出して前記環状光路に送り込む投光手段と、
前記第２部材に設けられ、前記環状光路から取り出した光を受光する受光手段と、を有し、
前記環状光路は、内周面が鏡面に形成された外筒部と外周面が鏡面に形成された内筒部とが、前記内周面と外周面とが対向するように設けられることによって形成されており、
前記投光手段は、前記環状光路の側面からその内部に光を送り込むように設けられ、前記受光手段は、前記環状光路の側面から取り出した光を受光するように設けられている、
ことを特徴とする相対回転する部材間におけるデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、相対回転する２つの部材間例えば回転体と固定軸との間における信号伝達のために、スリップリングなどの接触型の摺動子が用いられてきた。しかし、接触型のものは、伝達信号に混入するノイズが比較的大きいので微小信号の伝達には不向きであり、また、摺動部分が摩耗するので寿命に限りがあってコストの面で不利である。接触部分に水銀を用いることによってそれらの問題を回避するものもあるが、設置姿勢に関する制限が大きい。このようなことから、相対回転する２つの部材間での信号伝達を非接触で行う方法が種々提案されている（特許文献１〜３）。
【０００３】
すなわち、特許文献１には、回転軸に取り付けられた送信部から光信号を出射し、固定側に設けられた出力部で光信号を受信する、非接触方式の信号伝達装置が開示されている。それによると、送信部は円筒状であり、その外周の周方向に複数の発光素子が配列され、出力部には、矩形状の受光面を有した線状の受光素子が、回転軸の軸線方向に沿って取り付けられている。複数の発光素子からは光信号が出射され、それが受光素子に順次入射する。出力部からは、送信部からの光信号に応じた直列データのデジタル信号が出力される。
【０００４】
また、特許文献２には、回転体のトルクを非接触で測定するために、発光ダイオードを有したロータリートランスを回転体側に設け、環状の光ファイバーを装着したロータリートランスを固定側に設けた装置が開示されている。発光ダイオードからの信号光は、光ファイバーの外周面側面から入射してコア部を伝達し、端部に設けたフォトダイオードにより電気信号に変換される。
【０００５】
また、特許文献３には、内側にミラー面を有したトレンチからなる環状ライトガイドを設け、環状ライトガイドの中を光路として送信側から出射した光信号を受信側に伝達する。
【特許文献１】特開平７−２９７７８９
【特許文献２】特開２００２−２２５６６
【特許文献３】特表２００５−５１７９７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上に述べた特許文献１の装置によると、光学的な結合により非接触で信号を伝達するものであるから、接触方式と比べてノイズや寿命などの点で有利である。しかし、受光素子は線状であって軸線方向に沿って配置されているので、１つの発光素子から出射した光信号は１回転中において１回のみしか受光されない。そのため、データの伝送量が少なく、伝送量を上げるには多数の発光素子を設けなければならないという不利な点がある。
【０００７】
また、特許文献２の装置によると、環状の光ファイバーにより信号光を受光するので、回転角のどの位置においても信号光が入射することが可能である。しかし、光ファイバーの外周面側面から入射した信号光がコア部を伝達して端部に至るものであるから、光ファイバーの内部において信号光の減衰が生じる。そのため、外来光などによるノイズの影響が現れ易く、信号伝達の信頼性の面で十分とはいえない。また、回転側と固定側とが軸方向に沿って相対移動する場合には信号伝達が不能となる可能性がある。
【０００８】
また、特許文献３は、環状ライトガイドの中を光路として利用することを提案しているが、環状ライトガイドをどのように構成し製作するかについては具体的に記載しておらず、効率がよく実用的な低コストの装置を実現するには不十分である。
【０００９】
また、非接触の信号伝達の手段として電波を用いることも考えられるが、その場合には、外来電波や周囲の磁界による影響を受けやすく、これによるノイズの混入の問題があり、またこれとは逆に不要電波を放射しないように対策をたてる必要がある。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、外来光や外来電波などによる影響を受けにくく、信号伝達の信頼性が高く低コストで実現することの可能なデータ伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るデータ伝送装置は、共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置であって、前記第１部材と第２部材との間に形成され、前記軸線を中心として光が環状に伝搬可能な環状光路と、前記第１部材に設けられ、データ変調された光を送出して前記環状光路に送り込む投光手段と、前記第２部材に設けられ、前記環状光路から取り出した光を受光する受光手段と、を有し、前記環状光路は、内部に蛍光体を含むことによって入射した光とは波長の異なる光を発する蛍光ファイバーが前記軸線を中心として環状に巻かれ且つ前記第２部材に対して固定されることにより形成され、しかも、前記受光手段は前記蛍光ファイバーの端部に配置されており、前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーの周面から入射し、これによって前記蛍光体が励起され、励起された光が前記蛍光ファイバーのコアを伝って前記受光手段で受光されるように構成される。
【００１２】
好ましくは、前記投光手段は、前記蛍光ファイバーに対して周方向の複数の箇所に設けられ、前記軸線を中心とするいずれの角度においても少なくとも１箇所の前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーに入射するように構成される。
【００１３】
また、前記受光手段は、前記光ファイバーの両端にそれぞれ設けられ、２つの前記受光手段によって受光された光に基づいて復調されたデータが互いに一致しているか否かを検査する検査手段が設けられる。
【００１４】
また、前記光ファイバーは、前記投光手段の光軸と直角方向に沿って互いに密着した状態で複数回にわたって巻かれており、前記投光手段は、複数回にわたって巻かれた前記光ファイバーの全部の外周面に向かって光を送出する。
【００１５】
また、前記第１部材と前記第２部材とは前記軸線に沿った方向に相対移動可能であり、前記投光手段は半径方向に光を送出するように設けられ、且つ、前記光ファイバーは、前記軸線に沿った方向に複数回にわたって巻かれ、その巻幅の寸法が前記投光手段による光スポットの直径よりも大きく設定されており、前記前記第１部材と前記第２部材とが前記軸線に沿った方向に所定の範囲内の距離を相対移動した場合においても、前記投光手段が送出した光が前記蛍光ファイバーに入射するように構成される。
【００１６】
他の形態のデータ伝送装置では、共通の軸線の回りに相対回転可能に設けられた第１部材と第２部材との間におけるデータ伝送装置であって、前記第１部材と第２部材との間に形成され、前記軸線を中心として光が環状に伝搬可能な環状光路と、前記第１部材に設けられ、データ変調された光を送出して前記環状光路に送り込む投光手段と、前記第２部材に設けられ、前記環状光路から取り出した光を受光する受光手段と、を有し、前記環状光路は、透明材料によって環状に構成され且つ前記第２部材に対して固定された環状部材の内部に形成されており、前記投光手段は、前記環状部材の周面または側面からその内部に光を送り込むように設けられ、前記受光手段は、前記環状部材の前記投光手段の設けられていない周面または側面に設けられた導光用突出部から取り出される光を受光するように設けられる。
【００１７】
さらに他の形態のデータ伝送装置では、前記環状光路は、内周面が鏡面に形成された外筒部と外周面が鏡面に形成された内筒部とが、前記内周面と外周面とが対向するように設けられることによって形成されており、前記投光手段は、前記環状光路の側面からその内部に光を送り込むように設けられ、前記受光手段は、前記環状光路の側面から取り出した光を受光するように設けられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、外来光や外来電波などによる影響を受けにくく、信号伝達の信頼性が高く低コストで実現することの可能なデータ伝送装置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】
【００１９】
図１は本発明に係るデータ伝送装置１８を用いた磁場測定システム１の外観を示す正面図、図２はローテーションコイルを説明するための模式図、図３はデータ伝送装置１８の要部を示す正面断面図、図４は図３におけるデータ伝送装置１８のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図３におけるデータ伝送装置１８のＢ−Ｂ線矢視断面図、図６はデータ伝送装置１８の回転側の回路を示すブロック図、図７はデータ伝送装置１８の固定側の回路を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す磁場測定システム１において、基台１１上に、磁場測定の対象となる磁石装置ＪＳが設置されている。磁石装置ＪＳの中心軸を貫通する回転軸１２が、支持部材１３，１４によって支持されて設けられている。回転軸１２は、石英ガラスまたは合成樹脂などの非金属材料からなる。回転軸１２のサイズは、例えば、直径が１０〜２０ｍｍ程度、長さが２００〜３００ｍｍ程度である。回転軸１２は、モータ１６によって５０〜１０００ｒｐｍ程度、好ましくは６０〜６００ｒｐｍ程度で回転駆動され、且つエンコーダ１７によってその回転速度が測定される。エンコーダ１７の出力は、図示しない制御装置に入力され、制御装置によってモータ１６の回転制御が行われる。制御装置には、モータ１６の回転速度を設定するためのレバーやボタンなどが設けられている。
【００２１】
磁石装置ＪＳは、ここでは、超強力な永久磁石を用いた最終集束レンズである。この最終集束レンズは、線形加速器で電子と陽電子を高エネルギーで衝突させる実験のためのリニアコライダーに用いられる。このような実験では、十分な統計精度を得るために、衝突点においてナノメーターオーダまでビームを絞って反応の確率を上げる必要がある。そのため、最終集束のための強力な磁石レンズが必要である。また、最終集束レンズには極めて高い精度が要求されるので、その開発のために種々の測定を精密に行う必要がある。
【００２２】
磁石装置ＪＳの磁場測定のために、磁石レンズの中でコイルを回転させるローテーションコイルという方法を用いる。ローテーションコイルは、図２に示すように、回転軸１２の表面に軸方向に沿って細長い２つのワンターンコイル２０ａ，２０ｂを貼り付けておき、回転軸１２を回転させる。ワンターンコイル２０ａ，２０ｂは、例えば、細い被覆銅線または被覆アルミ線などを、磁石装置ＪＳの磁界に対応する範囲で回転軸１２の軸方向に沿って配置し、接着剤などによって固定する。または、細長いワンターンコイルを形成したシート状のフレキシブルプリント基板を回転軸１２の表面に接着剤などによって貼り付けて固定してもよい。
【００２３】
回転軸１２の回転によって、これらのワンターンコイル２０ａ，２０ｂにはそれぞれ磁石レンズの磁場による起電力が発生する。この起電力の状態を測定することにより、磁石装置ＪＳの磁場の測定を行う。そのため、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂで発生した起電力による信号を、支持部材１４，１５により支持されたデータ伝送装置１８を介して外部に伝達する。
【００２４】
したがって、データ伝送装置１８には、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂからの微弱信号をデータ中継装置１９に低ノイズで正確に伝送することが要求される。データ伝送装置１８は、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂから出力される微弱な信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂをデジタルのデータに変換し、そのデータを光変調して回転側から固定側へ無接触で伝送する。また、データ伝送装置１８の制御のために、外部からデータ伝送装置１８へ向かってもデータの伝送が行われる。
【００２５】
図３〜図５において、データ伝送装置１８は、軸筒２１などからなる回転側の部材ＲＢと、外筒２２などからなる固定側の部材ＦＢとから構成される。軸筒２１は、中空の円筒状のものであって、回転軸１２の軸線の延長上に連結されており、支持部材１４，１５に設けられた回転軸受けにより支持されて回転軸１２と一体的に回転する。外筒２２は、軸筒２１の軸線を中心とした同心上の位置において、基台１１に対して固定的に取り付けられている。
【００２６】
外筒２２は、データ伝送装置１８の全体を覆って電磁気的にシールドを行うとともに、光学的にも内部に不要な光が入らないように遮光する役目を果たす。そのため、外筒２２の内周面は光が反射しないように黒色となっている。
【００２７】
回転側の部材ＲＢと固定側の部材ＦＢにおいて、回転側の部材ＲＢから固定側の部材ＦＢへデータ伝送を行う第１伝送装置ＤＳ１、および固定側の部材ＦＢから回転側の部材ＲＢへデータ伝送を行う第２伝送装置ＤＳ２が設けられている。また、第１伝送装置ＤＳ１および第２伝送装置ＤＳ２を制御し且つデータ処理を行う回転側の信号処理回路２３および固定側の信号処理回路２４が、それぞれ基板に実装されて設けられている。
【００２８】
第１伝送装置ＤＳ１は、２つの発光素子３１，３２、光ファイバー３３、受光素子３４，３５、および集光部材３６などから構成される。
【００２９】
発光素子３１，３２は、間隙をおいて設けられた光ファイバー３３の周面に半径方向内側から光スポットを照射し、光ファイバー３３に光信号を送信するためのものである。発光素子３１，３２として、光ファイバー３３の入射光として好適な波長を持った発光ダイオード、赤外発光ダイオード、またはレーザダイオードなどが用いられる。これら発光素子３１，３２は、軸筒２１の周壁に周方向互いに１８０度の角度位置に設けられた穴に半径方向外方を向いて装着されており、電極は適当なリード線によって回転側の信号処理回路２３に接続されている。
【００３０】
光ファイバー３３は、発光素子３１，３２の発する光を周面から受けて入射させ、その光信号を受信して端部に伝達する環状光路ＫＫを形成する。。光ファイバー３３として、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチックからなるプラスチックファイバーが用いられる。例えば、コアがポリスチレンなどからなり、クラッドがポリメチルメタクリレートからなって、断面が円形または正方形であり、直径または１辺の長さが１０分の数ｍｍ〜数ｍｍ程度のものが用いられる。
【００３１】
そして、本実施形態においては、蛍光体が含まれた蛍光ファイバーが用いられる。蛍光ファイバーは、例えばプラスチック材料に粉末状の蛍光体を混ぜ合わせたものからなる。つまり、光ファイバー３３は、波長を変換しまたはシフトさせる光ファイバーであり、入射する光によって蛍光体が励起され、入射光の波長と異なる波長の光を発し、これがコア内を伝搬して端部から出射する。例えば、波長４４０〜４５０ｎｍ程度の入射光が、４７０〜５４０ｎｍ程度に波長ピークを有する光に変換される。また、入射光の波長が６００ｎｍ以上、例えば６５０ｎｍ程度のもの、または赤外領域の波長を用いることも可能である。このような光ファイバー３３として、例えば、ＫＵＲＡＲＡＹ社の「Scintillation Materials 」の中の「Wavelength Shifting Fibers」を用いることができる。
【００３２】
光ファイバー３３は、円環状の状態で、外筒２２と同心状に取り付けられた集光部材３６の内部に収容されて取り付けられている。
【００３３】
受光素子３４，３５は、光ファイバー３３の両端部に設けられ、光ファイバー３３の長さ方向に沿って伝達された光を受けてこれを電気信号に変換する。つまり、光ファイバー３３の両端部は、互いに近接した位置において半径方向外方へ曲げられ、その端面から出射する光信号を受光するように受光素子３４，３５が配置されている。受光素子３４，３５として、フォトダイオードまたはフォトトランジスタなどが用いられる。これらは、基板に取り付けられ、適当なリードによって固定側の信号処理回路２４に接続されている。
【００３４】
集光部材３６は、発光素子３１，３２からの光を効率的に光ファイバー３３の内部に入射させるとともに、外部からの光の入射を防止するためのものであり、断面が半円形または放物線形である。集光部材３６は、外筒２２の内周面に適当な支持部材を介して取り付けられている。なお、集光部材３６を省略し、これに代えて外乱光を遮蔽するための適当な部材または支持部材を用いてもよい。
【００３５】
第２伝送装置ＤＳ２は、２つの発光素子４１，４２、光ファイバー４３、受光素子４４，４５、および集光部材４６などから構成される。
【００３６】
発光素子４１，４２は、光ファイバー４３の周面に半径方向外側から光スポットを照射し、光ファイバー４３に光信号を送信するためのものである。発光素子３１，３２として、上に述べた発光素子３１，３２と同様のものが用いられる。これら発光素子４１，４２は、外筒２２に設けられた支持部材によって支持され、周方向互いに１８０度の角度位置に半径方向内方を向いて取り付けられており、電極は適当なリード線によって固定側の信号処理回路２４に接続されている。なお、発光素子４１，４２を通る円周上に、光ファイバー４３の外周を覆って発光素子４１，４２以外の外部からの光を遮蔽するための遮蔽板を設けてもよい。
【００３７】
光ファイバー４３は、上に述べた光ファイバー３３と同様なものであり、円環状の状態で、軸筒２１の外周に設けられた凹溝４６の内部に収容されて取り付けられている。凹溝４６の周面は集光面となっており、上に述べた集光部材３６と同様の役目を果たす。
【００３８】
受光素子４４，４５は、光ファイバー４３の両端部に設けられており、上に述べた受光素子３４，３５と同様に、基板に取り付けられ、適当なリードによって回転側の信号処理回路２３に接続されている。
【００３９】
回転側の信号処理回路２３は、プリント基板に必要な電子部品を実装したものである。図４においては矩形のプリント基板が示されているが、回転の重心位置が偏心しないように円形のプリント基板を用いてもよい。
【００４０】
図６において、回転側の信号処理回路２３には、第１伝送装置ＤＳ１の一部として、前段部７１、Ａ／Ｄ変換部７２、変調部７３、および送信部７４が設けられ、第２伝送装置ＤＳ２の一部として、Ａ受信部７６ａ、Ｂ受信部７６ｂ、Ａ復調部７７ａ、Ｂ復調部７７ｂ、エラー検出部７８、および制御部７９が設けられる。
【００４１】
なお、Ａ受信部７６ａとＢ受信部７６ｂ、およびＡ復調部７７ａとＢ復調部７７ｂとは、それぞれ互いに同じ構成および機能であるから、主としてそれぞれの一方について説明する。
【００４２】
前段部７１は、２つのワンターンコイル２０ａ，２０ｂから出力される信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂをそれぞれ増幅し、それらの差信号または和信号を生成する。また、それらの信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対してローパスフィルタなどを適用してノイズ成分を除去するなど、必要に応じて種々の信号処理を行う。前段部７１からは、２つの信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに基づいて検出された信号Ｓ２が出力される。
【００４３】
なお、磁石装置ＪＳの磁極が４極である場合には、回転軸１２が１回転すると、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂには、信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとして、それぞれ図２（Ｃ）に示すような基本波（サイン波）ＷＳが２周期分発生する。磁石装置ＪＳが６極である場合にはそれぞれ３周期分の基本波ＷＳが発生する。検出すべき微小電圧は３倍以上の高調波ＷＨとして現れ、その振幅は基本波の１００分の１程度である。磁石装置ＪＳが４極である場合は、信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂは互いに同相となるのでその差をとることによって信号Ｓ２が検出され、６極である場合は互いに逆相となるのでその和をとることによって信号Ｓ２が検出される。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換部７２は、アナログ電圧ある信号Ｓ２をデジタルのデータＳ３に変換する。Ａ／Ｄ変換部７２においては、信号Ｓ２に対して、適当な周波数でサンプリングを行い、適当なビット数、例えば、８ビット、１２ビット、または１６ビットなどで量子化を行う。
【００４５】
変調部７３は、入力されたデータＳ３に対して、データ伝送のために変調を行って変調済みのデータＳ４を出力する。変調の方式として、例えば、パルス符号変調（ＰＣＭ）、バルス位置変調（ＰＰＭ）、バルス数変調（ＰＮＭ）などが用いられる。多値のパルスを用いることも可能である。また、変調部７３において、種々の公知のインタフェース規格に対応した変調を行うことも可能である。
【００４６】
送信部７４は、入力されたデータＳ４に基づいて、発光素子３１，３２に電流を流して同時に同じ内容で駆動し、発光させる。これによって、発光素子３１，３２からは同じ内容の光信号Ｓ５が出力される。
【００４７】
Ａ受信部７６ａ、Ｂ受信部７６ｂは、受光素子４４，４５の出力信号Ｓ６ａ，Ｓ６ｂをオペアンプなどを用いて増幅し、必要に応じて波形整形や波形操作などを行って適切なタイミングおよびレベルを有したパルスとし、それぞれパルス列からなるデータＳ７ａ，Ｓ７ｂを出力する。
【００４８】
Ａ復調部７７ａ、Ｂ復調部７７ｂは、データＳ７ａ，Ｓ７ｂに対し、第１伝送装置ＤＳ１の送信側で行われた変調方式に対応した方式の復調を行い、データＳ８ａ，Ｓ８ｂを出力する。
【００４９】
エラー検出部７８は、２系統のデータＳ８ａ，Ｓ８ｂに基づいて、エラー検出を行い、また必要に応じて誤り訂正を行う。つまり、２つの受光素子４４，４５は、同じ光ファイバー４３の両端で光信号を受けるので、光ファイバー４３への光信号の入射位置までの距離の違いを除けば、互いに同じ出力信号Ｓ６ａ，Ｓ６ｂを出力し、したがって２系統のデータＳ８ａ，Ｓ８ｂは互いに同じ内容であるはずである。しかし、外来光や外来電波などによる強く影響を受けた場合に、光信号が受光素子４４，４５に正確に伝達されないことが考えられる。エラー検出部７８においては、２つのデータＳ８ａ，Ｓ８ｂを互いに比較し、一致した場合にはデータＳ８ａをデータＳ９として出力し、一致しない場合にエラーとして処理を行う。エラーの検出のために、例えば排他論理和回路を用いることが可能である。エラーの処理として、訂正が可能な場合には誤り訂正が行われ、訂正が不可能な場合にはエラーがあった旨を示す情報がデータＳ９に付加される。
【００５０】
制御部７９は、データＳ９に基づいて、回転側の信号処理回路２３における必要な制御やデータ処理を行う。例えば、磁石装置ＪＳの磁極数に応じてワンターンコイル２０ａ，２０ｂの接続を切り換え、回転軸１２の回転数などに応じて増幅率を調整し、フィルターの特性を切り換え、Ａ／Ｄ変換部７２のサンプリング周波数および量子化ビット数を変更し、変調複調方式を変更し、送信部７４における発光素子３１，３２の駆動電流を調整し、エラーの検出方式を変更し、または、電源のオンオフを切り換えまたはスタンバイ状態とするなど、回転側の信号処理回路２３の内部の制御、および軸筒２１または回転軸１２に設けられた外部の機器に対する制御を行うことが可能である。
【００５１】
図７において、固定側の信号処理回路２４には、第２伝送装置ＤＳ２の一部として、インタフェース部８２、変調部８３、および送信部８４が設けられ、第１伝送装置ＤＳ１の一部として、Ａ受信部８６ａ、Ｂ受信部８６ｂ、Ａ復調部８７ａ、Ｂ復調部８７ｂ、エラー検出部８８、およびインタフェース部８９が設けられる。第１伝送装置ＤＳ１と第２伝送装置ＤＳ２とは互いに同じ方式によってデータ伝送を行うので、回転側の信号処理回路２３と固定側の信号処理回路２４には互いに同様な機能を有する部分が含まれている。それらについては説明を簡略化する。
【００５２】
インタフェース部８２は、データ中継装置１９、または外部のコンピュータや制御装置などから、データ伝送装置１８に対する指令、制御信号、設定データなどのデータＳ１２を受け入れるためのインタフェースである。インタフェース部８２は、入力されたデータＳ１２を解析し、必要に応じ、それに基づいて信号処理回路２４における制御または調整などを行う。例えば、増幅率を調整し、変調複調方式を変更し、送信部８４における発光素子４１，４２の駆動電流を調整し、エラーの検出方式を変更し、または、電源のオンオフを切り換えまたはスタンバイ状態とするなどの制御を行う。また、回転側の信号処理回路２３に対する指令、制御信号、設定データなどを送って制御または調整などを行うために、データＳ１３を出力する。
【００５３】
変調部８３は、入力されたデータＳ１３に対して、データ伝送のための変調を行って変調済みのデータＳ１４を出力する。
【００５４】
送信部８４は、入力されたデータＳ１４に基づいて、発光素子４１，４２に電流を流して同時に同じ内容で駆動し、発光させる。これによって、発光素子４１，４２からは同じ内容の光信号Ｓ１５が出力される。
【００５５】
Ａ受信部８６ａ、Ｂ受信部８６ｂは、受光素子３４，３５の出力信号Ｓ１６ａ，Ｓ１６ｂをそれぞれ増幅し、必要に応じて波形整形や波形操作などを行ってパルス列からなるデータＳ１７ａ，Ｓ１７ｂを出力する。
【００５６】
Ａ復調部８７ａ、Ｂ復調部８７ｂは、データＳ１７ａ，Ｓ１７ｂに対し、第２伝送装置ＤＳ２の送信側で行われた変調方式に対応した復調を行い、データＳ１８ａ，Ｓ１８ｂを出力する。
【００５７】
エラー検出部８８は、上に述べたエラー検出部７８と同様に、２系統のデータＳ１８ａ，Ｓ１８ｂに基づいて、エラー検出を行い、また必要に応じて誤り訂正を行い、データＳ１９を出力する。
【００５８】
インタフェース部８９は、入力されたデータＳ１９をデータＳ２０として外部のコンピュータやデータ中継装置１９などに出力するためのインタフェースである。インタフェース部８９は、上のインタフェース部８２と共通のインタフェースであってもよい。なお、このようなインタフェースとして、例えば、ＲＳ−２３２Ｃ、ＧＰ−ＩＢ、ＵＳＢなどを用いることが可能である。
【００５９】
上に述べた回転側の信号処理回路２３および固定側の信号処理回路２４は、専用のハードウエア回路によって、またはＤＳＰやＣＰＵを用いたソフトウエアとの組み合わせによって実現することが可能である。また、図示は省略したが、信号処理回路２３，２４に電源を供給するための電池、操作のためのボタンやスイッチ、表示灯、および表示パネルなどが設けられている。なお、電源として商用電源を用いてもよい。
【００６０】
次に、上に述べたデータ伝送装置１８の動作について説明する。
【００６１】
モータ１６によって回転軸１２が回転すると、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂから信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂが出力される。前段部７１において必要な信号Ｓ２が検出され、それが変調部７３においてデジタルのデータＳ３に変換される。変調部７３によって変調され、送信部７４による駆動によって発光素子３１，３２から光信号Ｓ５が出力される。
【００６２】
図４を参照して、光信号Ｓ５は、軸筒２１から半径方向外方へ向かって射出され、光ファイバー３３の側面から内部に入射する。光ファイバー３３の内部では、入射した光信号Ｓ５によって蛍光体が励起され、入射光の波長と異なる波長による光信号がコア内を伝搬し、受光素子３４，３５に入射する。つまり、光ファイバー３３には、２つの発光素子３１，３２から２箇所において光信号Ｓ５が入射する。したがって、光ファイバー３３が完全な円環状でなくその端部近辺では光信号を受信することができないが、軸筒２１の回転角度位置に係わらず２つの発光素子３１，３２によっていずれか一方の光信号Ｓ５は必ず光ファイバー３３に入射するので、不感帯がなく、光信号Ｓ５の受信が途切れることはない。
【００６３】
受光素子３４，３５からの出力信号Ｓ１６ａ，Ｓ１６ｂは、Ａ受信部７６ａおよびＢ受信部７６ｂによってそれぞれ増幅され、波形が整えられてＡ復調部７７ａおよびＢ復調部７７ｂに入力され、そこで復調される。エラー検出部７８において、２系統のデータＳ１８ａ，Ｓ１８ｂに基づいてエラー検出が行われ、また必要に応じて誤り訂正が行われる。これによって、外来光や外来電波などによるノイズの影響を受けた場合でもその影響を最小限に抑え、光信号Ｓ５の内容を正確に再現することができ、信号伝達の信頼性が有線式と同等程度に高い。したがって、インタフェース部８９から出力されるデータＳ２０を、外部の適当なコンピュータなどによって処理し、ワンターンコイル２０ａ，２０ｂの出力する信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを高い信頼性で精密に解析することができる。
【００６４】
また回転側と固定側との間において光信号Ｓ５によって光学的な信号伝達を行っているので、近辺に磁石装置ＪＳによる強い磁界があるにも係わらず、その磁界の影響を受けることなく信頼性の高い信号伝達を行うことができる。
【００６５】
なお、データ伝送装置１８によるデータ伝送速度は、発光素子３１，３２などの周波数特性や変調方式にもよるが、１Ｍｂｐｓ〜数Ｍｂｐｓ、またはそれ以上のデータ伝送速度を得ることが可能である。
【００６６】
上に述べた実施形態のデータ伝送装置１８においては、それぞれ２つの発光素子３１，３２、４１，４２を用いたが、それぞれ３つ以上の発光素子を用いてもよい。また、それぞれ１つの発光素子を用いて構成することも可能である。但し、その場合には、軸筒２１の回転角度位置によっては不感帯が生じるので、エンコーダ１７の出力に基づいて回転角度位置を検出して不感帯においてはデータ伝送を行わないような制御を行えばよい。また、光ファイバー３３，４３の端部を２回重ね巻きにすることによって不感帯を無くしてもよい。
【００６７】
すなわち、例えば図８に示すように、光ファイバー３３Ｂの端部が互いに重なる状態となるように巻いておく。そして、発光素子３１による光スポットＨＳの径を光ファイバー３３Ｂの全幅よりも大きくしておく。つまり、発光素子３１は、２回巻きされた光ファイバー３３Ｂの全部の外周面に向かって光信号Ｓ５を送出する。このように、発光素子３１の光スポットＨＳが周方向のどの位置においても光ファイバー３３Ｂに入射するようにしておく。このようにすると、光信号Ｓ５の伝達における不感帯がなくなり、１個の発光素子３１によって確実に信号伝達を行うことができる。
【００６８】
上に述べた実施形態においては、発光素子が半径方向に光を射出するようにしたが、軸方向に光を射出するようにし、光ファイバーに対して軸方向から光を入射するように構成することも可能である。
【００６９】
次に、他の実施形態として、回転軸１２が軸方向に移動する場合に適用できるデータ伝送装置１８Ｃについて説明する。なお、上に述べたデータ伝送装置１８と同じ機能を有する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００７０】
図９は他の実施形態のデータ伝送装置１８Ｃの要部を示す正面断面図である。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面拡大図である。
【００７１】
図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、データ伝送装置１８Ｃにおいては、固定側の部材ＦＢとして、外筒２２の内周面に取り付けられた支持部材３７の内側に、複数回巻かれた光ファイバー３３Ｃが設けられている。つまり、光ファイバー３３Ｃは、図９（Ｂ）に示すように断面が矩形であり、軸線に沿った方向に互いに密着した状態で、複数回、ここでは１５回にわたって巻かれている。したがって、この場合に、光ファイバー３３Ｃの全体の幅寸法Ｗ１は、光ファイバー３３Ｃの断面の１辺の長さの１５倍であり、十分に広く設定されている。光ファイバー３３Ｃの巻回数を選択することにより、任意の幅寸法Ｗ１を得ることができる。光ファイバー３３Ｃの両端には受光素子３４，３５が設けられている。
【００７２】
そして、回転側の部材ＲＢとして、発光素子３１が、軸筒２１Ｃの周壁に設けられた穴に半径方向外方を向いて装着されている。
【００７３】
軸筒２１Ｃは、回転軸１２と一体に回転し且つ軸方向に移動するように設けられている。軸筒２１Ｃが軸方向（矢印Ｍ１方向）に移動すると、発光素子３１Ｃは光ファイバー３３Ｃに対してその幅方向に移動するが、光ファイバー３３Ｃの全体の幅寸法Ｗ１が広くなっており、幅寸法Ｗ１から発光素子３１Ｃの光スポットＨＳの直径を差し引いた距離を軸筒２１Ｃが移動しても、発光素子３１Ｃの光スポットＨＳは光ファイバー３３Ｃの幅寸法Ｗ１内に納まり、光信号Ｓ５は光ファイバー３３Ｃに確実に伝達される。
【００７４】
したがって、回転軸１２が回転し且つ軸方向に移動する場合であっても、データ伝送装置１８Ｃによってデータ伝送を確実に行うことができる。
【００７５】
なお、光ファイバー３３Ｃを密着した状態で複数回巻いたが、密着することなく、間隙を設けて複数回巻いてもよい。この場合においても、発光素子３１Ｃの光スポットＨＳが常に光ファイバー３３Ｃに入射する必要があることから、光スポットＨＳの直径を十分に大きくしておくか、または複数の発光素子３１Ｃを軸方向に位置をずらせた状態で設けておけばよい。
【００７６】
また、上の例では回転側から固定側へのデータ伝送を行う部分のみを示したが、固定側から回転側へのデータ伝送を行う部分も同様に設けておくことにより、双方向のデータ伝送が行える。
【００７７】
なお、断面が矩形の光ファイバー３３Ｃを用いたが、断面が円形または楕円形など、他の形状の光ファイバーを用いてもよい。また、光ファイバー３３Ｃの巻数を増やすことによって全長が長くなり、その分だけ光スポットＨＳの位置から受光素子３４，３５までの距離が長くなり且つ両者の距離差が大きくなるので、それを考慮してデータ伝送速度を設定する必要がある。
【００７８】
次に、上に述べたデータ伝送装置１８Ｂの一部を利用して角度位置の検出を行う例について説明する。
【００７９】
図１０は回転軸１２の角度位置を検出する検出装置１８Ｄの構成を示す図である。
【００８０】
図１０において、光ファイバー３３Ｄは、円環状に巻かれ、外筒２２に取り付けられて固定されている。光ファイバー３３Ｄの両端部には、図の下端部において光ファイバー３３Ｄが２重になった位置ＫＰ１から互いに同じ長さの位置に、受光素子３４，３５がそれぞれ取り付けられている。発光素子３１Ｄは、光ファイバー３３Ｄの周面に向かって直角に光を出射するよう軸筒２１に取り付けられ、軸筒２１とともに回転する。発光素子３１Ｄの角度位置は、位置ＫＰ１に対して１８０度の位置にある基準位置ＫＰ２を向いたときを０度として、例えば時計回りにプラスの角度θで示される。
【００８１】
受光素子３４，３５の出力信号Ｓ１６ａ，Ｓ１６ｂは、Ａ受信部８６ａおよびＢ受信部８６ｂによってそれぞれリニアに増幅され、その出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂが検出部９１に入力される。検出部９１において、発光素子３１Ｄの角度位置（角度θ）が検出される。
【００８２】
すなわち、検出部９１において、出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂのレベルＶａ，Ｖｂが比較され、そのレベル差ΔＶ（＝Ｖａ−Ｖｂ）が生成される。レベル差ΔＶに基づいて角度θが検出される。つまり、レベル差ΔＶは、位置ＫＰ１から発光素子３１Ｄまでの長さＬａ，Ｌｂが相違し、長さＬａ，Ｌｂの相違によって光信号の減衰量が相違することに基づく。長さＬａ，Ｌｂの長い方が光信号の減衰量が大きく、したがって出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂのレベルＶａ，Ｖｂも低くなる。
【００８３】
データ伝送装置１８Ｄの検出動作を行うに先立って、発光素子３１Ｄが基準位置ＫＰ２にあるときに出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂのレベルＶａ，Ｖｂが同一となるように、Ａ受信部８６ａおよびＢ受信部８６ｂの増幅率を調整し、且つ、複数の角度θにおいてレベルＶａ，Ｖｂを測定し、レベル差ΔＶから角度θへの換算のためのデータを取得して検出部９１に記憶しておく。その他、必要な校正を行っておく。
【００８４】
検出動作において、レベル差ΔＶを測定し、これに基づいて角度θを取得する。角度θを取得するに当たり、換算データがない場合には補間によって求める。なお、ここでの説明では、基準位置ＫＰ２を０度としたが、位置ＫＰ１が０度となるように角度θを設定してもよい。
【００８５】
なお、発光素子３１Ｄの光スポットＨＳは小さい方が角度検出の分解能が高くなる。したがって、発光素子３１Ｄの光スポットＨＳを適度に先鋭化させるための光学レンズを用いることが好ましい。また、角度検出の分解能を高くすることによって、検出装置１８Ｄをロ−タリーエンコーダとして用いることが可能である。
【００８６】
また、上にの述べた検出装置１８Ｄにおいては、出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂのレベル差ΔＶに基づいて角度θを検出したが、出力信号Ｓ１７ａ、１７ｂの位相差Δφに基づいて角度θを検出するようにしてもよい。その場合には、位相差Δφの検出を行うために、十光信号の周波数および波形、回路の周波数特性、および光ファイバー３３Ｄの長さなどを選定しておけばよい。
【００８７】
また、回転軸１２が軸方向に移動する場合にも適用できるデータ伝送装置１８Ｃを上に示したが、これを利用して軸方向の位置を検出することも可能である。
【００８８】
すなわち、図９に示したデータ伝送装置１８Ｃにおいて、光ファイバー３３Ｃの両端に設けられた受光素子３４，３５の出力信号Ｓ１６ａ，Ｓ１６ｂに基づいて、それらのレベル差ΔＶまたは位相差Δφなどによって軸方向の位置を検出する。
【００８９】
また、一本の光ファイバーでなく、複数本の光ファイバーを平行して巻いてもよい。すなわち、図１１に示す検出装置１８Ｅにおいて、２本の光ファイバー３３Ｅａ，３３Ｅｂが平行して複数回巻かれている。各光ファイバー３３Ｅａ，３３Ｅｂには、それぞれの両端に、受光素子３４ａ，３５ａ、３４ｂ，３５ｂが設けられている。これら受光素子３４ａ，３５ａ、３４ｂ，３５ｂの出力信号は検出部９２に入力される。検出部９２において、受光素子の出力信号が増幅され、且つ、レベル差ΔＶまたは位相差Δφなどが検出される。それらの結果に基づいて、回転軸１２つまり軸筒２１の角度位置（角度θ）および軸方向位置Ｘが検出される。
【００９０】
なお、レベル差ΔＶまたは位相差Δφなどから角度θおよび軸方向位置Ｘを求めるに際し、それらの関係式が分かる場合にはそれに基づいて演算で求め、それらの換算データを予め取得しておいた場合には、その換算データに基づいて換算しまたは必要に応じて補間を行って求める。
【００９１】
なお、この場合に、発光素子３１Ｅの光スポットＨＳは、隣合う２本の各光ファイバー３３Ｅａ，３３Ｅｂに対して入射するようにしておくのがよい。
【００９２】
次に、環状光路として、光ファイバー以外の部材を用いたデータ伝送装置の例について説明する。
【００９３】
図１２は他の実施形態のデータ伝送装置１８Ｆの要部を示す断面図、図１３はさらに他の実施形態のデータ伝送装置１８Ｇの要部を示す断面図である。
【００９４】
図１２において、データ伝送装置１８Ｆでは、固定側にステンレス鋼などからなるリング部材５１が設けられ、その内周面の一部がメッキなどによって鏡面に仕上げられている。回転側には、軸部材５２が設けられ、軸部材５２と端板５３との間に樹脂リング５４が装着されている。
【００９５】
樹脂リング５４は、例えば透明なアクリル樹脂からなり、円環状であって、その断面は矩形であり、外周面を除く面の内側、つまり内周面および両側端面の内側が、アルミ蒸着などによって鏡面に仕上げられている。また、樹脂リング５４の内周面の一箇所において、樹脂リング５４と同じ材料からなり断面が三角形の導光用突出部５５が取り付けられている。樹脂リング５４の導光用突出部５５の取り付けられた部分は鏡面仕上げされておらず、光が透過する。
【００９６】
導光用突出部５５の１つの面には、発光素子３１Ｆが取り付けられ、発光素子３１Ｆからでた光は樹脂リング５４の内部に入射するようになっている。導光用突出部５５の外周面とリング部材５１の内周面との間は、僅かな間隙が設けられているが、上に述べたようにリング部材５１における導光用突出部５５の外周面に対向する部分は鏡面に仕上げられているので、樹脂リング５４の内部に入射した光は樹脂リング５４の内部に閉じ込められ、反射を繰り返して樹脂リング５４を含む環状光路ＫＫ２内を伝搬する。
【００９７】
リング部材５１の樹脂リング５４に対向する部分に穴が設けられ、その穴に受光素子３４Ｆが取り付けられる。受光素子３４Ｆは、樹脂リング５４の内部に閉じ込められた光を受光し、その光信号に応じた出力信号Ｓ１６を出力する。
【００９８】
したがって、軸部材５２が回転した状態で、発光素子３１Ｆから光信号を出力すると、その光信号が樹脂リング５４を含む環状光路ＫＫ２を伝搬して受光素子３４Ｆに入射し、出力信号Ｓ１６が得られる。このようにして、回転側から固定側へのデータ伝送が行われる。
【００９９】
このデータ伝送装置１８Ｆにおいて、導光用突出部５５および発光素子３１Ｆを２箇所以上に設けてもよい。受光素子３４Ｆを２箇所以上に設けてもよい。これら発光素子３１Ｆと受光素子３４Ｆとの配置を入れ替え、固定側から回転側へデータ伝送を行うことも可能である。環状光路ＫＫ２の外周面から光信号を入射させたが、内周面または側面から入射させるようにすることも可能である。
【０１００】
このデータ伝送装置１８Ｆにおいては、透明なアクリル樹脂などからなる樹脂リング５４を用いて環状光路ＫＫ２を形成するので、環状光路ＫＫ２の形成が容易である。また、伝送効率のよいデータ伝送装置１８Ｆを低コストで製作することが可能である。
【０１０１】
図１３において、データ伝送装置１８Ｇは、固定側に、固定軸６１、固定軸６１に取り付けられた大円板６２および小円板６３が設けられている。回転側に、固定軸６１に設けられたベアリング６４により回転可能に支持された軸部材６５が設けられている。大円板６２の内周面、小円板６３の外周面、および軸部材６５の端面で囲まれる空間は、環状光路ＫＫ３となっており、この環状光路ＫＫ３に露出する周囲の面は全て鏡面に仕上げられている。
【０１０２】
また、軸部材６５には、環状光路ＫＫ３に連通する穴が設けられ、その穴に発光素子３１Ｇが設けられている。発光素子３１Ｇからでた光は環状光路ＫＫ３に入射するようになっている。大円板６２には、環状光路ＫＫ３に連通する穴が設けられ、その穴に受光素子３４Ｇが設けられている。
【０１０３】
したがって、軸部材６５が回転した状態で、発光素子３１Ｇから光信号を出力すると、その光信号が環状光路ＫＫ３内を反射しながら伝搬して受光素子３４Ｇに入射し、出力信号Ｓ１６が得られる。このようにして、回転側から固定側へのデータ伝送が行われる。
【０１０４】
このデータ伝送装置１８Ｇにおいて、発光素子３１Ｇおよび受光素子３４Ｇを２箇所以上に設けてもよい。これら発光素子３１Ｇと受光素子３４Ｇとの配置を入れ替え、固定側から回転側へデータ伝送を行うことも可能である。また、同じ環状光路ＫＫ３に対して、回転側および固定側に、それぞれ発光素子３１Ｇおよび受光素子３４Ｇを設け、１つの環状光路ＫＫ３を双方向のデータ伝送に共用することも可能である。その場合には、受信した信号から、自身の送信した光信号を除外して相手の送信した光信号のみを抽出する信号処理を行えばよい。
【０１０５】
このデータ伝送装置１８Ｇにおいては、大円板６２の内周面の一部、小円板６３の外周面、および軸部材６５の端面の一部について、メッキなどを施して鏡面仕上げを行い、それらをネジなどで組み立てることによって環状光路ＫＫ３を形成することができ、環状光路ＫＫ３の形成が容易である。また、伝送効率のよいデータ伝送装置１８Ｇを低コストで製作することが可能である。
【０１０６】
上に述べた各実施形態において、データ伝送装置１８，１８Ｂ〜Ｇ、または磁場測定システム１の全体または各部の構造、構成、形状、寸法、個数、材質、波長、回路方式、処理内容、および処理のタイミングなどは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。                                                                            
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係るデータ伝送装置を用いた磁場測定システムの外観を示す正面図である。
【図２】ローテーションコイルを説明するための模式図である。
【図３】データ伝送装置の要部を示す正面断面図である。
【図４】図３におけるデータ伝送装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図３におけるデータ伝送装置のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】データ伝送装置の回転側の回路を示すブロック図である。
【図７】データ伝送装置の固定側の回路を示すブロック図である。
【図８】光ファイバーの他の形態の形状を示す図である。
【図９】他の実施形態のデータ伝送装置の要部を示す正面断面図である。
【図１０】回転軸の角度位置を検出する検出装置の構成を示す図である。
【図１１】検出装置の他の形態を示す図である。
【図１２】他の実施形態のデータ伝送装置の要部を示す断面図である。
【図１３】さらに他の実施形態のデータ伝送装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  磁場測定システム
１２  回転軸
１８，１８Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｇ  データ伝送装置
１８Ｄ，Ｅ  検出装置
２０ａ，２０ｂ  ワンターンコイル
２１  軸筒（第１部材、第２部材）
２２  外筒（第２部材、第１部材）
２３  回転側の制御処理回路
２４  固定側の制御処理回路
３１，３２  発光素子（投光手段）
３３  光ファイバー（蛍光ファイバー、環状光路）
３４，３５  受光素子（受光手段）
４１，４２  発光素子（投光手段）
４３  光ファイバー（蛍光ファイバー、環状光路）
４４，４５  受光素子（受光手段）
５４  樹脂リング（環状光路）
７３  変調部
７４  送信部
７６ａ  Ａ受信部
７６ｂ  Ｂ受信部
７７ａ  Ａ復調部
７７ｂ  Ｂ復調部
７８  エラー検出部
７９  制御部
８３  変調部
８４  送信部
８６ａ  Ａ受信部
８６ｂ  Ｂ受信部
８７ａ  Ａ復調部
８７ｂ  Ｂ復調部
８８  エラー検出部
ＫＫ，ＫＫ２〜３  環状光路
ＪＳ  磁石装置
【図１】
2007274223.tif 000003
【図２】
2007274223.tif 000004
【図３】
2007274223.tif 000005
【図４】
2007274223.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007274223.tif 000010
【図９】
2007274223.tif 000011
【図１０】
2007274223.tif 000012
【図１１】
2007274223.tif 000013
【図１２】
2007274223.tif 000014
【図１３】
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