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Timestamp: 2019-07-20 16:11:17
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JP4957526B2 - Rotary joint - Google Patents
JP4957526B2
JP4957526B2 JP2007305785A JP2007305785A JP4957526B2 JP 4957526 B2 JP4957526 B2 JP 4957526B2 JP 2007305785 A JP2007305785 A JP 2007305785A JP 2007305785 A JP2007305785 A JP 2007305785A JP 4957526 B2 JP4957526 B2 JP 4957526B2
JP2007305785A
JP2009130803A (en
悟 渡口
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2007-11-27 Priority to JP2007305785A priority Critical patent/JP4957526B2/en
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2012-06-20 Publication of JP4957526B2 publication Critical patent/JP4957526B2/en
本発明は、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の信号伝送を、光伝送により行うロータリジョイントに関する。 The present invention is a bidirectional signal transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto, relates to a rotary joint performed by optical transmission.
屋内の天井等に固定設置される監視カメラ装置として、カメラのパン角度やチルト角度を制御して撮像方向を変えながら監視を行うものが多数普及している。 As fixedly installed as a surveillance camera apparatus on the ceiling or the like of the indoor, which monitors while changing the image capturing direction by controlling the pan angle and the tilt angle of the camera has become widespread number. このような角度制御が可能な監視カメラ装置においては、天井等に固定設置される固定部とパン方向に回動可能な可動部とが電動雲台を介して接続された構成を有しているものが多い。 In such an angle that can control the monitoring camera apparatus has a configuration in which the fixing part and the pan direction rotatable movable portion which is fixedly installed on a ceiling or the like are connected via the electric pan head there are many. すなわち、監視カメラ装置は、チルト方向に回転駆動するチルト駆動機構を備えたカメラが搭載された可動部が、パン方向に回動可能な電動雲台の一方（可動部分）に取り付けられると共に電動雲台の他方（固定部分）が固定部の一方に取り付けられ、そして固定部の他方が天井等に固定設置された構成を有したものが多い。 That is, the monitoring camera apparatus includes an electric clouds with the movable portion camera provided with a tilt drive mechanism for rotationally driving the tilt direction is mounted, is attached to one of the rotatable electric pan head in the pan direction (moving parts) other (fixed portion) is attached to one of the fixed portion of the base, and in many cases the other of the fixed portion had a fixedly installed configured on the ceiling or the like. このような構成の監視カメラ装置においては、可動部に搭載されたカメラから出力された映像信号が電動雲台を介して固定部に伝送され、この固定部で画像処理や出力インターフェース変換がされたのち、外部のモニタや映像信号記録装置に出力されるようになっている。 In the monitoring camera apparatus having such a configuration, a video signal output from the camera mounted on the movable portion is transmitted to the fixed part via the electric pan head, image processing and output interface converter is in the fixed part later, and is output to an external monitor and the video signal recording apparatus.
このような監視カメラ装置で用いられる電子雲台には幾つかの方式が知られているが、特に可動部をパン方向に連続して旋回させることが可能な電子雲台としては、スリップリングとブラシとの摺動接点によって旋回部と固定部とにわたる信号接続路を構築するものが知られている。 Such is the electron cloud base used in the monitoring camera apparatus are known some methods, in particular the movable portion as an electronic camera platform capable of turning continuously in the pan direction, the slip ring those of building a signal connection path over the fixed part and the turning part by a sliding contact between the brush is known. しかし、この摺動接点方式は、旋回するスリップリングと固定されたブラシとの接点部分に油膜や塵埃が付着して電気的接触が不安定になったり、機械的接触に伴うノイズが発生したり、長期間の連続摺動により電気的接触性能が劣化する等の問題があった。 However, the sliding contact scheme, or become unstable electrical contact oil film or dust to the contact portion between the brush is fixed to the slip ring to pivot to adhere, or noise is generated due to mechanical contact , electrical contact performance is a problem such that deterioration by prolonged continuous sliding. 特に映像信号においては回転に伴うノイズ発生、パン、チルトコントロール等の制御信号においては、誤動作の発生が問題となっている。 In particular noise due to the rotation in the video signal, the pan, the control signals such as the tilt control, occurrence of malfunction in question. さらにこのような機械接触による方法では伝送可能な周波数帯域が限られているので、高精細映像信号や高速データの伝送は困難であった。 Since the frequency band can be transmitted in the process of such a machine contact is limited further, transmission of high definition video signals and high-speed data has been difficult. そのため、長期の使用に渡って伝送性能が劣化せず、高品位、高速な伝送が可能な接続手段が切望されていた。 Therefore, without transmitting performance degradation over a long-term use, high quality, the connection means capable of performing high-speed transmission has been desired.
そこで、発光素子と受光素子の組合せを２組使用し、固定側の受光素子と回転側の受光素子を、回転軸のほぼ中心部に互いに対向して配置し、各々の受光素子の外側に、受光素子と重ならないように発光素子を配置し、その発光素子からそれぞれの相手側受光素子の中心部に向かって斜め方向から発光素子の光ビームを投射するように光軸を配置することで、非接触で電気信号を送受信する回転光結合装置が提案されている（特許文献１参照）。 Therefore, the combination of the light emitting element and the light receiving element using two sets, the light receiving element of the rotation-side light-receiving element of the fixed side, to the outside of the substantially central portion and arranged opposite to each other, each of the light receiving element of the rotary shaft, place the light emitting element so as not to overlap the light receiving element, by arranging the optical axis to project light beams of the light emitting device from an oblique direction from the light emitting element in the center of each of the counterpart-side light-receiving element, rotating optical coupling device for transmitting and receiving electrical signals in a non-contact has been proposed (see Patent Document 1).
特開２００１−４４９４０号公報 JP 2001-44940 JP
しかし、特許文献１に記載の回転光結合装置では、発光素子と受光素子間の伝送は自由空間を媒体として行われるため、送信光は受光素子に到達するまでに拡散され、受光素子に入射する受光レベルは低下する。 However, in the rotary optical coupling device described in Patent Document 1, since the transmission between the light emitting element and the light receiving element is performed using free space as a medium, the transmitted light is diffused before reaching the light receiving element, entering the light receiving element received light level is reduced. 一方、受光レベルの低下を避けるためには、発光素子から送信する光をビーム状にすることが効果的であるが、受光素子に向けて正確に光軸を合わせる必要がありコストアップにつながるため極端に送信光の指向性を絞ることは出来ない。 Meanwhile, in order to avoid deterioration of the light receiving level is to the light transmitted from the light emitting element into a beam is effective, because it leads to cost must match exactly the optical axis toward the light receiving element it is not possible to narrow the directivity of the extremely light transmission. 従って、特許文献１の回転光結合装置では、伝送品質を行うために十分なＳ／Ｎを確保する必要のある高精細な映像や高速なデータを扱うことが困難であった。 Therefore, in the rotating optical coupling device Patent Document 1, it is difficult to handle high-definition video and high-speed data that needs to secure a sufficient S / N in order to perform the transmission quality.
また、特許文献１に記載の回転光結合装置では、スリップリングからの配線を導く中央部分の中空筒に、発光素子への送信信号、受光素子からの受信信号、及び基板への供給電源を伝送するための配線を収める必要がある。 The transmission in the rotary optical coupling device described in Patent Document 1, the hollow tube of the central portion for guiding the wires from the slip ring, the transmission signal to the light emitting element, the received signal from the light receiving element, and the power supply to the substrate there is a need to accommodate the wiring for. そのため、扱う信号が高精細映像や高速データである場合は、配線に同軸ケーブルを用いたり、さらには差動伝送が必要となれば２本の同軸ケーブルを１系統の信号伝送に用いたりすることになるため、中空筒の内径を拡大する必要があり、その結果、装置の大型化、コストアップにつながるという課題があった。 Therefore, when the signal handled is high definition video and high-speed data, or using a coaxial cable wiring, news or using two coaxial cables if required differential transmission signal transmission 1 strains that to become, it is necessary to expand the inner diameter of the hollow cylinder, as a result, increase in size of the device, there is a problem that cost is increased.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送により、小型化が可能であり、かつ高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することが可能なロータリジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, the two-way optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto can be miniaturized, and high-definition video Ya and to provide a rotary joint capable of transmitting and receiving stable even a high-speed data.
上記目的を達成するため、本発明に係るロータリジョイントの第１の特徴は、固定部に対して回転部を回転軸を中心に回転自在に保持すると共に、固定部と回転部との間に、光透過性を有する円筒状部材を、その中心軸が回転軸と同軸上となる位置に配置し、固定部と回転部との間で円筒状部材を通して双方向の光信号伝送を行うロータリジョイントであって、円筒状部材は、各端部が、 前記回転軸に対する傾斜角度が４５度となるように、他端部から離れるに従って縮径する周面、又は他端部に近づくに従って縮径する周面を有するように成形され、回転部は、円筒状部材の固定部側の端部から入射された第１の光信号が該回転部側の端部の周面での光反射により回転軸と垂直となるように導出された光路上に回転部側受光素子を設けると To achieve the above object, a first aspect of the rotary joint according to the present invention, the rotary unit while rotatably held about a rotational axis relative to the fixed part, between the fixed portion and the rotating portion, a cylindrical member having optical transparency, and placed at a position where the central axis is the rotation axis coaxially, a rotary joint for bidirectional optical signal transmission through the cylindrical member between the stationary portion and the rotating portion circumferential there, the cylindrical member, each end, so that the inclination angle is 45 degrees with respect to the rotary shaft, the diameter reduced toward the periphery, or the other end portion of diameter reduced with distance from the other end is shaped to have a surface, rotating unit includes a rotating shaft first optical signal by the light reflection at the circumferential surface of the end portion of the rotating portion, which is incident from the end of the fixed portion side of the cylindrical member by providing the rotating portion side light-receiving element on the derived optical path so as to be perpendicular に、 周面で軸方向へ光反射するように周面に対して第２の光信号を入射する回転部側発光素子を設け、固定部は、円筒状部材の該固定部側の端部の周面で軸方向へ光反射するように第１の光信号を入射する固定部側発光素子を設けると共に、前記入射された第２の光信号が前記周面での光反射により回転軸と垂直となるように導出された光路上に固定部側受光素子を設けて、構成したことにある。 In the rotary portion side light-emitting element is incident second optical signal to the peripheral surface so that the light reflected in the axial direction with the circumferential surface is provided, the fixed portion of the fixed portion side of the cylindrical member of the end portion provided with a fixed portion-side light-emitting element is incident first optical signal to the light reflected in the axial direction in the peripheral surface, perpendicular to the axis of rotation a second optical signal the incident by the light reflection at the circumferential surface the fixed portion side light-receiving element provided on the derived optical path so that, lies in the configuration.
上記目的を達成するため、本発明に係るロータリジョイントの第２の特徴は、回転部が、第１の信号光を透過させる波長選択フィルタを回転部側受光素子の受光面側の光路上に設けたことにある。 To achieve the above object, a second aspect of the rotary joint according to the present invention, the rotation part is provided with a wavelength selective filter that transmits a first signal light in the optical path of the light receiving surface side of the rotary portion side light-receiving element It lies in the fact was.
上記目的を達成するため、本発明に係るロータリジョイントの第３の特徴は、固定部が、第２の信号光を透過させる波長選択フィルタを固定部側受光素子の受光面側の光路上に設けた、ことにある。 To achieve the above object, a third aspect of the rotary joint according to the present invention, the fixed portion is provided with a wavelength selective filter that transmits a second signal light on the optical path of the light-receiving surface side of the fixed portion side light-receiving element was, it lies in the fact.
本発明のロータリジョイントによれば、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 According to the rotary joint of the present invention, a bidirectional optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto small and can be realized in low cost, yet be a high-definition video and high-speed data it can be stably transmitted and received.
以下、本発明の実施の形態について、実施例を示し図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment.
本発明の実施例１では、両端部が凸形状に成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In the first embodiment of the present invention, both ends using a cylindrical member having optical transparency formed into a convex shape as an optical transmission medium, the fixed part and rotatably combined rotating part and over bidirectional thereto the rotary joint for optical transmission will be described as an example.
図１は、本発明の実施例１のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 1 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint of the first embodiment of the present invention.
図１（ａ）に、本発明の実施例１のロータリジョイント１の立体構造図、図１（ｂ）に、本発明の実施例１のロータリジョイント１の断面図を示す。 In FIG. 1 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1 according to the first embodiment of the present invention, in FIG. 1 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1 according to the first embodiment of the present invention.
図１（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１は、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 1 (b), the rotary joint 1 is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第１の円筒状部材１０１が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the first cylindrical member 101 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第１の円筒状部材１０１は、各端部が、他端部から離れるに従って縮径する凸形状の周面１０１ａ，１０１ｂを有するように成形されている。 The first cylindrical member 101, each end is shaped so as to have the peripheral surface of the convex shape reduced in diameter 101a, and 101b as the distance from the other end. ここで、周面１０１ａ，１０１ｂの軸Ｐに対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the peripheral surface 101a, the angle of inclination with respect to the axis P of 101b, for example, preferably 45 degrees.
そして、第１の円筒状部材１０１の端部側には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, on the end side of the first cylindrical member 101 includes a light emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａに近接して、発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、そして、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａに近接して、受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed portion 3, close to the peripheral surface 101a of the first cylindrical member 101, the light receiving element 14 so that the light emitting element 13 pairs are disposed on the fixed portion substrate 23 and the first close to the peripheral surface 101a of the cylindrical member 101, the light emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３及び受光素子１２は、第１の円筒状部材１０１の固定部３側の端部との間の光伝送が凸状の周面１０１ｂでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 and the light receiving element 12, the position where the light path is provided by the light reflection of the light transmission in the convex peripheral surface 101b between the end of the fixed portion 3 side of the first cylindrical member 101 It is fixed to the rotating part substrate 21. 即ち、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ｂの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３及び受光素子１２は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 101b of the first cylindrical member 101 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13 and the light receiving element 12, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 such that the axis P perpendicular.
同様に、発光素子１１及び受光素子１４は、第１の円筒状部材１０１の回転部２側の端部との間の光伝送が凸状の周面１０１ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 Similarly, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the position where the light path is provided by the light reflection of the light transmission in the convex peripheral surface 101a between the end of the rotating portion 2 side of the first cylindrical member 101 It is fixed to the fixed part substrate 23. 即ち、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１１及び受光素子１４は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 101a of the first cylindrical member 101 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 such that the axis P perpendicular.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the first peripheral surface 101a of the cylindrical member 101. そして、入射した信号光は、反対側の周面１０１ａが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０１ａにより全反射される。 Then, the signal light incident on the opposite side of the peripheral surface 101a is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the circumferential surface 101a. そして、全反射された信号光は、第１の円筒状部材１０１内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行し、周面１０１ｂによってさらに全反射された信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, the first cylindrical member 101 and proceeds toward the end of the rotating portion 2 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 101b is received It enters the element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された信号光は、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ｂから入射する。 The signal light emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the first peripheral surface 101b of the cylindrical member 101. そして、入射した信号光は、反対側の周面１０１ｂが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０１ｂにより全反射される。 Then, the signal light incident on the opposite side of the peripheral surface 101b is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the inclined surface 101b. そして、全反射された信号光は、第１の円筒状部材１０１内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０１ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, the first cylindrical member 101 and proceeds toward the end of the fixed portion 3 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 101a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第１の円筒状部材１０１内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第１の円筒状部材１０１が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the first cylindrical member 101 in the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the first cylindrical member be rotated 101, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例１のロータリジョイント１によれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1 according to the first embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１は、第１の円筒状部材１０１が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第１の円筒状部材１０１が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1, the first cylindrical member 101 has been described as an example, which is fixed to the rotating part 2, in addition to this, the first cylindrical member 101 to the fixing part 3 it may be configured to be secured.
本発明の実施例２では、各端部が凹形状に成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 2 of the present invention, using a cylindrical member having each end having optical transparency formed into a concave shape as the optical transmission medium, the fixed part and bidirectionally over a rotating portion combined rotatably thereto It will be described by way of rotary joints for performing the optical transmission as an example.
図２は、本発明の実施例２のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 2 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to a second embodiment of the present invention.
図２（ａ）に、本発明の実施例２のロータリジョイント１Ａの立体構造図、図２（ｂ）に、本発明の実施例２のロータリジョイント１Ａの断面図を示す。 In FIG. 2 (a), the three-dimensional structure of the rotary joint 1A view of Embodiment 2 of the present invention, in FIG. 2 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1A of the second embodiment of the present invention.
図２（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ａは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 2 (b), the rotary joint 1A is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第２の円筒状部材１０２が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the second cylindrical member 102 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第２の円筒状部材１０２は、各端部が、他端部から離れるに従って縮径する凹形状の周面１０２ａ，１０２ｂを有するように成形されている。 The second cylindrical member 102, each end is shaped to have concave-shaped circumferential surface 102a that is condensation diameter and 102b farther away from the other end. ここで、周面１０２ａ，１０２ｂの軸Ｐに対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the peripheral surface 102a, the angle of inclination with respect to the axis P of 102b, for example, preferably 45 degrees.
そして、この第２の円筒状部材１０２の端部側には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the second on the end side of the cylindrical member 102 includes a light emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第２の円筒状部材１０２の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第２の円筒状部材１０２の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 as close to the end surface becomes the light emitting element 13 and the pair of second cylindrical member 102 is arranged on the fixed part substrate 23, the second cylindrical member 102 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３及び受光素子１２は、第２の円筒状部材１０２の固定部３側の端部との間の光伝送が凹状の周面１０２ｂでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 and the light receiving element 12, the position where the optical path is provided by the light reflection of the light transmission in the concave peripheral surface 102b between the end of the fixed portion 3 side of the second cylindrical member 102 It is fixed to the rotating unit substrate 21. 即ち、第２の円筒状部材１０２の周面１０２ｂの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３及び受光素子１２は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 102b of the second cylindrical member 102 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13 and the light receiving element 12, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 such that the axis P perpendicular.
同様に、発光素子１１及び受光素子１４は、第２の円筒状部材１０２の回転部２側の端部との間の光伝送が凹状の周面１０２ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 Similarly, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the position where the optical path is provided by the light reflection of the light transmission in the concave peripheral surface 102a between the end of the rotating portion 2 side of the second cylindrical member 102 It is fixed to the fixed part substrate 23. 即ち、第２の円筒状部材１０２の周面１０２ａの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１１及び受光素子１４は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 102a of the second cylindrical member 102 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 such that the axis P perpendicular.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第２の円筒状部材１０２の外周部側から入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the outer periphery side of the second cylindrical member 102. そして、入射した信号光は、周面１０２ａが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０２ａにより全反射される。 Then, the signal light incident, the peripheral surface 102a is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the circumferential surface 102a. そして、全反射された信号光は、第２の円筒状部材１０２内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行し、周面１０２ｂによってさらに全反射された信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, a second cylindrical member 102 and proceeds toward the end of the rotating portion 2 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 102b is received It enters the element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第２の円筒状部材１０２の外周部側から入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the outer periphery side of the second cylindrical member 102. そして、入射した信号光は、周面１０２ｂが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０２ｂにより全反射される。 Then, the signal light incident peripheral surface 102b is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the peripheral surface 102b. そして、全反射された信号光は、第２の円筒状部材１０２内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０２ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, a second cylindrical member 102 and proceeds toward the end of the fixed portion 3 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 102a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第２の円筒状部材１０２内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第２の円筒状部材１０２が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the second cylindrical member 102 in the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the second cylindrical member be rotated 102, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例２のロータリジョイント１Ａによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1A of the second embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ａは、第２の円筒状部材１０２が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第２の円筒状部材１０２が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1A is the second cylindrical member 102 has been described as an example, which is fixed to the rotating part 2, in addition to this, the second cylindrical member 102 to the fixing part 3 it may be configured to be secured.
本発明の実施例３では、回転部側の端部が２つの傾斜面により山状となるように成形され、固定部側の端部が凸形状に成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 3 of the present invention, the cylindrical member having an end portion of the rotary portion side is shaped such that the mountain-shaped by two inclined surfaces, the ends of the fixed portion side having optical transparency formed into a convex shape was used as an optical transmission medium, by way of rotary joints embodiment will be described which performs two-way optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto.
図３は、本発明の実施例３のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 3 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to a third embodiment of the present invention.
図３（ａ）に、本発明の実施例３のロータリジョイント１Ｂの立体構造図、図３（ｂ）に、本発明の実施例３のロータリジョイント１Ｂの断面図を示す。 In FIG. 3 (a), the three-dimensional structure of the rotary joint 1B view of Embodiment 3 of the present invention, in FIG. 3 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1B of the third embodiment of the present invention.
図３（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｂは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 3 (b), the rotary joint 1B is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第３の円筒状部材１０３が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the third cylindrical member 103 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第３の円筒状部材１０３は、回転部２側の端部が、この部材の中心軸に直交する直線を含み、この中心軸に対して平行でない傾斜面１０３ｂ，１０３ｃを有して山状となるように形成されている。 The third cylindrical member 103, the end of the rotating portion 2 side, comprises a straight line perpendicular to the central axis of the member, the inclined surfaces 103b is not parallel to the central axis, and a 103c mountain shape It is formed to be.
ここで、傾斜面１０３ｂ，１０３ｃの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Here, the inclined surface 103b, the area ratio of 103c is appropriate data in accordance with the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 11 from the light-emitting element 13 is shaped to transmission becomes possible.
例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、傾斜面１０３ｃの面積が傾斜面１０３ｂの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０３ｂの面積と傾斜面１０３ｃの面積とが等しくなるように成形する。 For example, as the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 13 is greater than the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11, the area of ​​the inclined surface 103c is greater than the area of ​​the inclined surface 103b shaped, the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 13, if the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the inclined surface 103c and the area of ​​the inclined surface 103b is molding so as to be equal. ここで、傾斜面１０３ｂ，１０３ｃの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、それぞれ４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle inclined surface 103b, with respect to the center axis of the 103c is preferably, for example, each 45 degrees.
また、第３の円筒状部材１０３は、固定部３側の端部が、回転部２側の端部から離れるに従って縮径する凸形状の周面１０３ａを有するように成形されている。 The third cylindrical member 103, the end of the fixed portion 3 side is formed to have a circumferential surface 103a of the convex shape reduced in diameter as the distance from the end of the rotating portion 2 side. ここで、周面１０３ａの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the peripheral surface 103a may, for example, preferably 45 degrees.
そして、この第３の円筒状部材１０３の回転部２側の端部には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the end portion of the rotating portion 2 side of the third cylindrical member 103, a light-emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第３の円筒状部材１０３の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第３の円筒状部材１０３の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 as close to the end face paired with the light emitting element 13 of the third cylindrical member 103 is arranged on the fixed part substrate 23, the third cylindrical member 103 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３は、第３の円筒状部材１０３の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０３ｃでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the third cylindrical member 103 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 103c It is. 即ち、第３の円筒状部材１０３の傾斜面１０３ｃの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the inclined surface 103c of the third cylindrical member 103 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13, so that the optical axis of the signal light emitted is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21.
同様に、受光素子１２は、第３の円筒状部材１０３の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０３ｂでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Similarly, the light receiving element 12 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the third cylindrical member 103 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 103b It is. 即ち、第３の円筒状部材１０３の傾斜面１０３ｂの傾斜角度が、４５度となるように成形されている場合、受光素子１２は、入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the inclination angle of the inclined surface 103b of the third cylindrical member 103, if it is shaped so as to be 45 degrees, the light receiving element 12, the optical axis of the incident signal light is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21 as.
また、発光素子１１及び受光素子１４は、第３の円筒状部材１０３の回転部２側の端部との間の光伝送が凸形状の周面１０３ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 The light emitting element 11 and the light receiving element 14, the position where the optical path is provided by a light reflection of light transmitted by the peripheral surface 103a of the convex between the end of the rotating portion 2 side of the third cylindrical member 103 It is fixed to the fixed part substrate 23. 即ち、第３の円筒状部材１０３の周面１０３ａの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１１及び受光素子１４は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように固定部基板２３に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 103a of the third cylindrical member 103 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the fixed part substrate 23 such that the axis P perpendicular.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第３の円筒状部材１０３の周面１０３ａから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the circumferential surface 103a of the third cylindrical member 103. そして、入射した信号光は、反対側の周面１０３ａが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０３ａにより全反射される。 Then, the signal light incident on the opposite side of the peripheral surface 103a is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the circumferential surface 103a. そして、全反射された信号光は、第３の円筒状部材１０３内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行し、傾斜面１０３ｂによってさらに全反射された信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, the signal light totally reflected towards the end of the rotating portion 2 side while spreading toward the outer circumference of the third cylindrical member 103 progresses, the signal light totally reflected further by the inclined surface 103b is received It enters the element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第３の円筒状部材１０３の傾斜面１０３ｂから入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the inclined surface 103b of the third cylindrical member 103. そして、入射した信号光は、反対側の傾斜面１０３ｃが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０３ｃにより全反射される。 Then, the signal light incident inclined surface 103c on the opposite side is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the inclined surface 103c. そして、全反射された信号光は、第３の円筒状部材１０３内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０３ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, through the third cylindrical member 103 toward the end of the fixed portion 3 side while spreading in the outer circumferential direction progresses, further totally reflected signal light by the peripheral surface 103a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第３の円筒状部材１０３内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第３の円筒状部材１０３が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the inside third cylindrical member 103 toward the outer circumference, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the third cylindrical member be rotated 103, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例３のロータリジョイント１Ｂによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1B of the third embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例３のロータリジョイント１Ｂによれば、発光素子１１から出射される信号光によるデータ伝送量と、発光素子１３から出射される信号光によるデータ伝送量とが異なる場合に、このデータ伝送量に応じた傾斜面１０３ｂと傾斜面１０３ｃの面積比とすることができるので、より効率的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1B of the third embodiment of the present invention, when the data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 11, and a data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 13 are different, can be the inclined surface 103b in accordance with the data transmission amount and the area ratio of the inclined surface 103c, it can be transmitted and received more efficiently high-definition video and high-speed data.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｂは、第３の円筒状部材１０３が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第３の円筒状部材１０３の両端部を逆にして、第３の円筒状部材１０３が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1B is a third cylindrical member 103 has been described as an example that is fixed to the rotating part 2, in addition to this, reverse both ends of the third cylindrical member 103 a manner, may be configured as the third cylindrical member 103 is fixed to the fixed portion 3.
本発明の実施例４では、回転部側の端部が２つの傾斜面により谷状となるように成形され、固定部側の端部が凹状に成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 4 of the present invention, it is shaped such that the ends of the rotating portion side is trough by two inclined surfaces, a cylindrical member in which the end portion of the fixed portion side has optical transparency, which is formed into a concave shape used as the optical transmission medium, by way of rotary joints embodiment will be described which performs two-way optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto.
図４は、本発明の実施例４のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 4 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint of the fourth embodiment of the present invention.
図４（ａ）に、本発明の実施例４のロータリジョイント１Ｃの立体構造図、図４（ｂ）に、本発明の実施例４のロータリジョイント１Ｃの断面図を示す。 In FIG. 4 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1C in Example 4 of the present invention, in FIG. 4 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1C in Example 4 of the present invention.
図４（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｃは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 4 (b), the rotary joint 1C is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第４の円筒状部材１０４が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the fourth cylindrical member 104 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第４の円筒状部材１０４は、回転部２側の端部が、この部材の中心軸に直交する直線を含み、この中心軸に対して平行でない傾斜面１０４ｂ，１０４ｃを有して谷状となるように形成されている。 The fourth cylindrical member 104, an end portion of the rotating portion 2 side, comprises a straight line perpendicular to the central axis of the member, the inclined surfaces 104b is not parallel to the central axis, and trough a 104c It is formed to be.
ここで、傾斜面１０４ｂ，１０４ｃの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Here, the area ratio of the inclined surface 104b, 104c are appropriate data in accordance with the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 11 from the light-emitting element 13 is shaped to transmission becomes possible.
例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、傾斜面１０４ｂの面積が傾斜面１０４ｃの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０４ｂの面積と傾斜面１０４ｃの面積とが等しくなるように成形する。 For example, as the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 13 is greater than the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11, the area of ​​the inclined surfaces 104b is larger than the area of ​​the inclined surface 104c shaped, and the data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the inclined surface 104b and the area of ​​the inclined surface 104c is molding so as to be equal. ここで、傾斜面１０４ｂ，１０４ｃの中心軸に対する傾斜角度は、それぞれ４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the inclined surfaces 104b, 104c central axis of the preferably each 45 degrees.
また、第４の円筒状部材１０４は、固定部３側の端部が、回転部２側の端部に近づくに従って縮径する凹形状の周面１０４ａを有するように成形されている。 The fourth cylindrical member 104, an end portion of the fixed portion 3 side is formed to have a concave circumferential surface 104a of diameter reduced toward the end of the rotating portion 2 side. ここで、周面１０４ａの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the peripheral surface 104a may, for example, preferably 45 degrees.
そして、この第４の円筒状部材１０４の回転部２側の端面には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the fourth on the end face of the rotating portion 2 side of the cylindrical member 104, a light-emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第４の円筒状部材１０４の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第４の円筒状部材１０４の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 as close to the end face paired with the light emitting element 13 of the fourth cylindrical member 104 is arranged on the fixed part substrate 23, the fourth cylindrical member 104 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３は、第４の円筒状部材１０４の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０４ｃでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the fourth cylindrical member 104 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 104c It is. 即ち、第４の円筒状部材１０４の傾斜面１０４ｃの傾斜角度が、４５度となるように成形されている場合、発光素子１３は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the inclination angle of the inclined surface 104c of the fourth cylindrical member 104, if it is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13, so that the optical axis of the output signal light is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating part substrate 21.
同様に、受光素子１２は、第４の円筒状部材１０４の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０４ｂでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Similarly, the light receiving element 12 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the fourth cylindrical member 104 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 104b It is. 即ち、第４の円筒状部材１０４の傾斜面１０４ｂの傾斜角度が、４５度となるように成形されている場合、受光素子１２は、入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the inclination angle of the inclined surface 104b of the fourth cylindrical member 104, if it is shaped so as to be 45 degrees, the light receiving element 12, the optical axis of the incident signal light is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21 as.
また、発光素子１１及び受光素子１４は、第４の円筒状部材１０４の回転部２側の端部との間の光伝送が凹状の周面１０４ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 The light emitting element 11 and the light receiving element 14 is fixed to a position where the optical path is provided by the light reflection of the light transmission in the concave peripheral surface 104a between the end of the rotating portion 2 side of the fourth cylindrical member 104 It is fixed to the part substrate 23. 即ち、第４の円筒状部材１０４の周面１０４ａの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１１及び受光素子１４は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように固定部基板２３に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 104a of the fourth cylindrical member 104 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the fixed part substrate 23 such that the axis P perpendicular.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第４の円筒状部材１０４の外周部から入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the outer periphery of the fourth cylindrical member 104. そして、入射した信号光は、周面１０４ａが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０４ａにより全反射される。 Then, the signal light incident, the peripheral surface 104a is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the circumferential surface 104a. そして、全反射された信号光は、第４の円筒状部材１０４内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行し、傾斜面１０４ｃによってさらに全反射された信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, the signal light totally reflected towards the end of the rotating portion 2 side while spreading the fourth cylindrical member 104 in the outer circumferential direction progresses, the signal light totally reflected further by the inclined surface 104c is received It enters the element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第４の円筒状部材１０４の外周部から入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the outer periphery of the fourth cylindrical member 104. そして、入射した信号光は、傾斜面１０４ｂが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０４ｂにより全反射される。 Then, the signal light incident inclined surfaces 104b is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the inclined surface 104b. そして、全反射された信号光は、第４の円筒状部材１０４内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０４ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, the fourth cylindrical member 104 and proceeds toward the end of the fixed portion 3 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 104a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第４の円筒状部材１０４内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第４の円筒状部材１０４が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the fourth cylindrical member 104 in the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the fourth cylindrical member be rotated is 104, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例４のロータリジョイント１Ｃによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1C in Example 4 of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例４のロータリジョイント１Ｃによれば、発光素子１１から出射される信号光によるデータ伝送量と、発光素子１３から出射される信号光によるデータ伝送量とが異なる場合に、このデータ伝送量に応じた傾斜面１０４ｂと傾斜面１０４ｃの面積比とすることができるので、より効率的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1C in Example 4 of the present invention, when the data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 11, and a data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 13 are different, can be the inclined surface 104b in accordance with the data transmission amount and the area ratio of the inclined surface 104c, it can be transmitted and received more efficiently high-definition video and high-speed data.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｃは、第４の円筒状部材１０４が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第４の円筒状部材１０４の両端部を逆にして、第４の円筒状部材１０４が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1C is a fourth cylindrical member 104 has been described as an example that is fixed to the rotating part 2, in addition to this, reverse both ends of the fourth cylindrical member 104 a manner, the fourth cylindrical member 104 may be configured to be secured to the fixed portion 3.
本発明の実施例５では、回転部側の端部が、回転軸に直交する断面と、この断面に対して傾斜した傾斜面とを有するように成形されると共に、固定部側の端部が凸状に成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 5 of the present invention, the end portion of the rotary portion side, and a cross section perpendicular to the rotation axis, while being shaped to have an inclined surface inclined with respect to this section, an end portion of the fixed portion side using a cylindrical member having a convex light transmitting molded into the optical transmission medium, a rotary joint for performing bidirectional optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto as an example explain.
図５は、本発明の実施例５のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 5 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention.
図５（ａ）に、本発明の実施例５のロータリジョイント１Ｄの立体構造図、図５（ｂ）に、本発明の実施例５のロータリジョイント１Ｄの断面図を示す。 In FIG. 5 (a), the three-dimensional structure of the rotary joint 1D view of Embodiment 5 of the present invention, in FIG. 5 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1D in the fifth embodiment of the present invention.
図５（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｄは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 5 (b), the rotary joint 1D is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第５の円筒状部材１０５が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the fifth cylindrical member 105 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第５の円筒状部材１０５は、回転部２側の端部が、この部材の中心軸に直交する直線を含み、この中心軸に対して直交する平面１０５ｂと、平面１０５ｂに対して傾斜する傾斜面１０５ｃとを有するように形成されている。 Fifth cylindrical member 105, the end of the rotating portion 2 side, comprises a straight line perpendicular to the central axis of the member, to the plane 105b perpendicular to the central axis, inclined to the plane 105b inclined It is formed to have a surface 105c.
ここで、平面１０５ｂと傾斜面１０５ｃとの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Here, the area ratio of the flat 105b inclined surface 105c includes a data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13, appropriately depending on the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is shaped such data transmission is possible.
例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、傾斜面１０５ｃの面積が平面１０５ｂの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０５ｃの面積と平面１０５ｂの面積とが等しくなるように成形する。 For example, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13 is greater than the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11, shaped such that the area of ​​the inclined surface 105c is greater than the area of ​​the plane 105b and, a data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the area and the plane 105b of the inclined surface 105c is equal shaped to. ここで、傾斜面１０５ｃの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the inclined surface 105c, for example, preferably 45 degrees.
また、第５の円筒状部材１０５は、固定部３側の端部が、回転部２側の端部から離れるに従って縮径する凸形状の周面１０５ａを有するように成形されている。 Further, the fifth cylindrical member 105, the end of the fixed portion 3 side is formed to have a circumferential surface 105a of the convex shape reduced in diameter as the distance from the end of the rotating portion 2 side. ここで、周面１０５ａの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the peripheral surface 105a may, for example, preferably 45 degrees.
そして、この第５の円筒状部材１０５の回転部２側の端部には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the end portion of the rotating portion 2 side of the fifth cylindrical member 105, a light-emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第５の円筒状部材１０５の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第５の円筒状部材１０５の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 as close to the end face paired with the light emitting element 13 of the fifth cylindrical member 105 is arranged on the fixed part substrate 23, the fifth cylindrical member 105 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３は、第５の円筒状部材１０５の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０５ｃでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the fifth cylindrical member 105 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 105c It is. 即ち、第５の円筒状部材１０５の傾斜面１０５ｃの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the inclined surface 105c of the fifth cylindrical member 105 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13, so that the optical axis of the signal light emitted is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21.
また、受光素子１２は、第５の円筒状部材１０５の固定部３側の端部との間の光伝送が平面１０５ｂでの透過により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 The light receiving element 12 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the fifth cylindrical member 105 is an optical path is provided by transmission of a plane 105b. 即ち、受光素子１２は、入射される信号光の光軸が軸Ｐと平行となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the light receiving element 12, the optical axis of the incident signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 in parallel with the axis P.
また、発光素子１１及び受光素子１４は、第５の円筒状部材１０５の回転部２側の端部との間の光伝送が凸状の周面１０５ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 The light emitting element 11 and the light receiving element 14, the position where the light transmission between the end of the rotating portion 2 side of the fifth cylindrical member 105 is an optical path is provided by the light reflection on the convex peripheral surface 105a It is fixed to the fixed part substrate 23. 即ち、第５の円筒状部材１０５の周面１０５ａの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１１及び受光素子１４は、出射する信号光の光軸、及び入射される信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように固定部基板２３に固定される。 That is, when the inclination angle of the peripheral surface 105a of the fifth cylindrical member 105 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 11 and the light receiving element 14, the optical axis of the output signal light, and is incident the optical axis of the signal light is fixed to the fixed part substrate 23 such that the axis P perpendicular.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第５の円筒状部材１０５の周面１０５ａから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the circumferential surface 105a of the fifth cylindrical member 105. そして、入射した信号光は、反対側の周面１０５ａが４５度であり全反射条件が整うので、この周面１０５ａにより全反射される。 Then, the signal light incident on the opposite side of the peripheral surface 105a is 45 degrees since the total reflection condition is ready, is totally reflected by the circumferential surface 105a. そして、全反射された信号光は、第５の円筒状部材１０５内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行し、さらに平面１０５ｂを透過した信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, the fifth cylindrical member 105 in the progress towards the end of the rotating portion 2 side while spreading toward the outer circumference of the signal light receiving element 12 is further transmitted through the plane 105b of incident.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第５の円筒状部材１０５の外周部から入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the outer periphery of the fifth cylindrical member 105. そして、入射した信号光は、傾斜面１０５ｃが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０５ｃにより全反射される。 Then, the signal light incident inclined surfaces 105c are 45 degrees because the total reflection condition ready, is totally reflected by the inclined surface 105c. そして、全反射された信号光は、第５の円筒状部材１０５内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０５ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, the fifth cylindrical member 105 and proceeds toward the end of the fixed portion 3 side while spreading toward the outer periphery, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 105a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第５の円筒状部材１０５内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第５の円筒状部材１０５が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the inside fifth cylindrical member 105 toward the outer circumference, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the fifth cylindrical member be rotated is 105, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例５のロータリジョイント１Ｄによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1D in the fifth embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例５のロータリジョイント１Ｄによれば、発光素子１１から出射される信号光によるデータ伝送量と、発光素子１３から出射される信号光によるデータ伝送量とが異なる場合に、このデータ伝送量に応じた平面１０５ｂと傾斜面１０５ｃの面積比とすることができるので、より効率的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1D in the fifth embodiment of the present invention, when the data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 11, and a data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 13 are different, can be the plane 105b in accordance with the data transmission amount and the area ratio of the inclined surface 105c, it can be transmitted and received more efficiently high-definition video and high-speed data.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｄは、第５の円筒状部材１０５が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第５の円筒状部材１０５の両端部を逆にして、第５の円筒状部材１０５が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1D, although the fifth cylindrical member 105 has been described as an example that is fixed to the rotating part 2, in addition to this, reverse both end portions of the fifth cylindrical member 105 a manner, the fifth cylindrical member 105 may be configured to be secured to the fixed portion 3.
本発明の実施例６では、回転部側の端部が、回転軸に直交する断面と、この断面に対して傾斜した傾斜面とを有するように成形されると共に、固定部側の端面が、回転軸に直交し、かつ回転軸を中心とした円形の平面と、外周側からこの円形の平面に向かって傾斜した凸状の周面とを形成するように成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 6 of the present invention, the end portion of the rotary portion side, and a cross section perpendicular to the rotation axis, while being shaped to have an inclined surface inclined with respect to this section, an end surface of the fixed portion side, perpendicular to the rotation axis, and cylinders with about the rotation axis and a circular plane with a molded light transmissive so as to form a convex circumferential surface which is inclined toward the outer peripheral side to the circular plane used Jo member as an optical transmission medium, by way of rotary joints embodiment will be described which performs two-way optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto.
図６は、本発明の実施例６のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 6 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to a sixth embodiment of the present invention.
図６（ａ）に、本発明の実施例６のロータリジョイント１Ｅの立体構造図、図６（ｂ）に、本発明の実施例６のロータリジョイント１Ｅの断面図を示す。 In FIG. 6 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1E in Example 6 of the present invention, in FIG. 6 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1E in Example 6 of the present invention.
図６（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｅは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 6 (b), the rotary joint 1E is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第６の円筒状部材１０６が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, the sixth cylindrical member 106 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第６の円筒状部材１０６は、回転部２側の端部が、この部材の中心軸に直交する直線を含み、この中心軸に対して直交する平面１０６ｃと、平面１０６ｃに対して傾斜する傾斜面１０６ｄとを有するように形成されている。 Cylindrical member 106 of the sixth end of the rotating portion 2 side, comprises a straight line perpendicular to the central axis of the member, to the plane 106c that is orthogonal to the central axis, inclined to the plane 106c inclined It is formed to have a surface 106d.
ここで、平面１０６ｃと傾斜面１０６ｄとの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Here, the area ratio of the flat 106c inclined surface 106d includes: a data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13, appropriately depending on the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is shaped such data transmission is possible. 例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、傾斜面１０６ｄの面積が平面１０６ｃの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０６ｄの面積と平面１０６ｃの面積とが等しくなるように成形する。 For example, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13 is greater than the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11, shaped such that the area of ​​the inclined surface 106d is larger than the area of ​​the plane 106c and, a data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the area and plane 106c inclined surface 106d is equal shaped to. ここで、傾斜面１０６ｄの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the inclined surface 106d, for example, preferably 45 degrees.
また、第６の円筒状部材１０６は、固定部３側の端部が、回転部２側の端部から離れるに従って縮径する周面１０６ａと、中心軸に直交する断面の一部を含む平面１０６ｂとを有して凸形状に成形されている。 The planar cylindrical member 106 of the sixth end of the fixed portion 3 side, comprising a peripheral surface 106a which reduced in diameter as the distance from the end of the rotating portion 2 side, a part of the cross section perpendicular to the central axis It is molded in a convex shape and a 106b. ここで、周面１０６ａの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the peripheral surface 106a may, for example, preferably 45 degrees.
そして、平面１０６ｂと周面１０６ａとの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Then, the area ratio between the plane 106b and the peripheral surface 106a is appropriate in accordance with the ratio between the amount of data transmission of the emitted signal light, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 11 from the light-emitting element 13 is shaped to the data transmission becomes possible.
例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、周面１０６ａの面積が平面１０６ｂの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０６ａの面積と円形の平面１０６ｂの面積とが等しくなるように成形する。 For example, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13, shaped as greater than the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11, the area of ​​the peripheral surface 106a is larger than the area of ​​the plane 106b and, a data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the area and a circular plane 106b of the inclined surface 106a is molding so as to be equal.
そして、この第６の円筒状部材１０６の回転部２側の端部には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the end portion of the rotating portion 2 side of the sixth cylindrical member 106, a light-emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第６の円筒状部材１０６の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第６の円筒状部材１０６の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed part 3, the sixth light receiving element 14 as close to the end face of the cylindrical member 106 becomes the light emitting element 13 pairs are arranged on the fixed part substrate 23, the sixth cylindrical member 106 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３は、第６の円筒状部材１０６の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０６ｄでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the sixth cylindrical member 106 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 106d It is. 即ち、第６の円筒状部材１０６の傾斜面１０６ｄの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the inclined surface 106d of the sixth cylindrical member 106 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13, so that the optical axis of the signal light emitted is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21.
また、受光素子１２は、第６の円筒状部材１０６の固定部３側の端部との間の光伝送が平面１０６ｃでの透過により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 The light receiving element 12 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the sixth cylindrical member 106 is an optical path is provided by transmission of a plane 106c. 即ち、受光素子１２は、入射される信号光の光軸が軸Ｐと平行となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the light receiving element 12, the optical axis of the incident signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 in parallel with the axis P.
また、発光素子１１は、第６の円筒状部材１０６の回転部２側の端部との間の光伝送が傾斜面１０６ｂでの透過により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 The light emitting element 11, the light transmission is fixed to the fixed part substrate 23 at a position where the optical path is provided by transmission of the inclined surface 106b between the end of the rotating portion 2 side of the sixth cylindrical member 106 . 即ち、発光素子１１は、出射される信号光の光軸が軸Ｐと一致するように固定部基板２３に固定される。 That is, the light emitting element 11, the optical axis of the emitted signal light is fixed to the fixing portion substrate 23 to match the axis P.
さらに、受光素子１４は、第６の円筒状部材１０６の回転部２側の端部との間の光伝送が周面１０６ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 Further, the light receiving element 14 is fixed to the fixing portion substrate 23 at a position where the optical path is provided an optical transmission by the optical reflection on the circumferential surface 106a between the end of the rotating portion 2 side of the sixth cylindrical member 106 that. 即ち、第６の円筒状部材１０６の周面１０６ａの角度が４５度となるように成形されている場合、受光素子１４は、入射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように固定部基板２３に固定される。 That is, when the angle of the peripheral surface 106a of the sixth cylindrical member 106 is shaped so as to be 45 degrees, the light receiving element 14 is fixed such that the optical axis of the incident signal light is the axis P perpendicular It is fixed to the part substrate 23.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第６の円筒状部材１０６の平面１０６ｂから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from the plane 106b of the sixth cylindrical member 106. そして、入射した信号光は、第６の円筒状部材１０６内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the rotating portion 2 side while spreading inside the cylindrical member 106 of the sixth in the outer circumferential direction. そして、さらに平面１０６ｃを透過した信号光が受光素子１２へ入射する。 Then, further the signal light transmitted through the plane 106c is incident on the light receiving element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第６の円筒状部材１０６の外周部から入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the outer periphery of the sixth cylindrical member 106. そして、入射した信号光は、傾斜面１０６ｄが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０６ｄにより全反射される。 Then, the signal light incident inclined surfaces 106d are 45 degrees because the total reflection condition ready, is totally reflected by the inclined surface 106d. そして、全反射された信号光は、第６の円筒状部材１０６内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０６ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light totally reflected inside the cylindrical member 106 of the sixth towards the end of the fixed portion 3 side while spreading in the outer circumferential direction progresses, the signal light totally reflected further by the peripheral surface 106a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第６の円筒状部材１０６内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第６の円筒状部材１０６が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the inside cylindrical member 106 of the sixth to the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the sixth cylindrical member even 106 rotates, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例６のロータリジョイント１Ｅによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1E in Example 6 of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例６のロータリジョイント１Ｅによれば、発光素子１１から出射される信号光によるデータ伝送量と、発光素子１３から出射される信号光によるデータ伝送量とが異なる場合に、このデータ伝送量の比に応じて、第６の円筒状部材１０６の両端における平面と傾斜面との面積比を適正にすることができるので、より効率的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1E in Example 6 of the present invention, when the data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 11, and a data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 13 are different, depending on the ratio of the amount of data transmission, since the area ratio between the plane and the inclined surface at both ends of the sixth cylindrical member 106 can be made proper, the more efficiently a high-definition video and high-speed data it is possible to send and receive.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｅは、第６の円筒状部材１０６が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第６の円筒状部材１０６の両端部を逆にして、第６の円筒状部材１０６が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1E is cylindrical member 106 of the sixth been described as examples to be fixed to the rotating part 2, in addition to this, reverse both ends of the sixth cylindrical member 106 a manner, the cylindrical member 106 of the sixth may be configured to be secured to the fixed portion 3.
本発明の実施例７では、回転部側の端部が、回転軸に直交する断面と、この断面に対して傾斜した傾斜面とを有するように成形されると共に、固定部側の端面が、回転軸に直交し、かつ回転軸を中心とした円形の平面と、外周側からこの円形の平面へ中心に向かって傾斜した凹状の周面とを形成するように成形された光透過性を有する円筒状部材を光伝送媒体として用い、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 7 of the present invention, the end portion of the rotary portion side, and a cross section perpendicular to the rotation axis, while being shaped to have an inclined surface inclined with respect to this section, an end surface of the fixed portion side, perpendicular to the rotational axis and has a circular plane about the rotation axis, the molded light transmissive so as to form a peripheral surface of the concave inclined toward the center from the outer periphery to the circular plane using a cylindrical member as an optical transmission medium, by way of rotary joints embodiment will be described which performs two-way optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto.
図７は、本発明の実施例７のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 7 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to a seventh embodiment of the present invention.
図７（ａ）に、本発明の実施例７のロータリジョイント１Ｆの立体構造図、図７（ｂ）に、本発明の実施例７のロータリジョイント１Ｆの断面図を示す。 In FIG. 7 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1F according to a seventh embodiment of the present invention, in FIG. 7 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1F according to a seventh embodiment of the present invention.
図７（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｆは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 7 (b), the rotary joint 1F is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第７の円筒状部材１０７が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example, a seventh cylindrical member 107 which is formed of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed. 第７の円筒状部材１０７は、回転部２側の端部が、この部材の中心軸に直交する直線を含み、この中心軸に対して直交する平面１０７ｃと、平面１０７ｃに対して傾斜する傾斜面１０７ｄとを有するように形成されている。 Cylindrical member 107 of the seventh, the ends of the rotating portion 2 side, comprises a straight line perpendicular to the central axis of the member, to the plane 107c that is orthogonal to the central axis, inclined to the plane 107c inclined It is formed to have a surface 107d.
ここで、平面１０７ｃと傾斜面１０７ｄとの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Here, the area ratio of the flat 107c inclined surface 107d includes: a data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13, appropriately depending on the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is shaped such data transmission is possible. 例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、傾斜面１０７ｄの面積が平面１０７ｃの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、傾斜面１０７ｄの面積と平面１０７ｃの面積とが等しくなるように成形する。 For example, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13 is greater than the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11, shaped such that the area of ​​the inclined surface 107d is larger than the area of ​​the plane 107c and, a data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the signal light emitted from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the area and plane 107c inclined surface 107d is equal shaped to. ここで、傾斜面１０７ｄの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the inclined surface 107d, for example, preferably 45 degrees.
また、第７の円筒状部材１０７は、固定部３側の端部が、回転部２側の端部に近づくに従って縮径する周面１０７ａと、中心軸に直交する断面の一部を含む平面１０７ｂとを有して凹形状に成形されている。 The planar cylindrical member 107 of the seventh end of the fixed portion 3 side, comprising a circumferential surface 107a of diameter reduced toward the end of the rotating portion 2 side, a part of the cross section perpendicular to the central axis and a 107b are formed in a concave shape. ここで、周面１０７ａの中心軸に対する傾斜角度は、例えば、４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination angle with respect to the central axis of the peripheral surface 107a may, for example, preferably 45 degrees.
そして、円形の平面１０７ｂと周面１０７ａとの面積比は、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量との比に応じて適切なデータ伝送が可能となるように成形される。 Then, the area ratio of the circular planar 107b and the peripheral surface 107a, depending on the ratio of the amount of data transmission of the emitted signal light, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 11 from the light-emitting element 13 It is shaped so as to allow proper data transmission.
例えば、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量が、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量より大きい場合、周面１０７ａの面積が平面１０７ｂの面積より大きくなるように成形し、発光素子１３から出射された信号光のデータ伝送量と、発光素子１１から出射された信号光のデータ伝送量とが略等しい場合、周面１０７ａの面積と平面１０７ｂの面積とが等しくなるように成形する。 For example, the data transmission amount of emitted signal light from the light emitting element 13, shaped as greater than the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11, the area of ​​the peripheral surface 107a is larger than the area of ​​the plane 107b and, a data transmission amount of emitted signal light from the light-emitting element 13, if the amount of data transmission of the emitted signal light from the light emitting element 11 is substantially equal, and the area of ​​the area and the plane 107b of the peripheral surface 107a is equal shaped to.
そして、この第７の円筒状部材１０７の回転部２側の端面には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Then, the end face of the rotating portion 2 side of the cylindrical member 107 of the seventh, and the light emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、第７の円筒状部材１０７の端面に近接して発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、第７の円筒状部材１０７の端面に近接して受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 as close to the end face paired with the light emitting element 13 of the seventh cylindrical member 107 is arranged on the fixed part substrate 23, the seventh cylindrical member 107 emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 adjacent to the end face is arranged on the fixed part substrate 23.
ここで、発光素子１３は、第７の円筒状部材１０７の固定部３側の端部との間の光伝送が傾斜面１０７ｄでの光反射により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 Here, the light emitting element 13 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the seventh cylindrical member 107 is an optical path is provided by the light reflection at the inclined surface 107d It is. 即ち、第７の円筒状部材１０７の傾斜面１０７ｄの傾斜角度が４５度となるように成形されている場合、発光素子１３は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように回転部基板２１に固定される。 That is, when the inclination angle of the inclined surface 107d of the seventh cylindrical member 107 is shaped so as to be 45 degrees, the light emitting element 13, so that the optical axis of the signal light emitted is the axis P perpendicular It is fixed to the rotating unit substrate 21.
また、受光素子１２は、第７の円筒状部材１０７の固定部３側の端部との間の光伝送が平面１０７ｃでの透過により光路が設けられる位置に回転部基板２１に固定される。 The light receiving element 12 is fixed to the rotating unit substrate 21 at a position where the light transmission between the end of the fixed portion 3 side of the seventh cylindrical member 107 is an optical path is provided by transmission of a plane 107c. 即ち、受光素子１２は、入射される信号光の光軸が軸Ｐと平行となるように回転部基板２１に固定される。 That is, the light receiving element 12, the optical axis of the incident signal light is fixed to the rotating unit substrate 21 in parallel with the axis P.
また、発光素子１１は、第７の円筒状部材１０７の回転部２側の端部との間の光伝送が円形の平面１０７ｂでの透過により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 The light emitting element 11 is fixed to the fixing portion substrate 23 at a position where the optical path is provided an optical transmission by transmission of a circular plane 107b between the end of the rotating portion 2 side of the seventh cylindrical member 107 that. 即ち、発光素子１１は、出射する信号光の光軸が軸Ｐと一致するように固定部基板２３に固定される。 That is, the light emitting element 11, the optical axis of the emitted signal light is fixed to the fixed part substrate 23 so as to coincide with the axis P.
さらに、受光素子１４は、第７の円筒状部材１０７の回転部２側の端部との間の光伝送が周面１０７ａでの光反射により光路が設けられる位置に固定部基板２３に固定される。 Further, the light receiving element 14 is fixed to the fixing portion substrate 23 at a position where the optical path is provided an optical transmission by the optical reflection on the circumferential surface 107a between the end of the rotating portion 2 side of the seventh cylindrical member 107 that. 即ち、第７の円筒状部材１０７の周面１０７ａの角度が４５度となるように成形されている場合、受光素子１４は、入射する信号光の光軸が軸Ｐと垂直となるように固定部基板２３に固定される。 That is, when the angle of the peripheral surface 107a of the seventh cylindrical member 107 is shaped so as to be 45 degrees, the light receiving element 14 is fixed such that the optical axis of the incident signal light is the axis P perpendicular It is fixed to the part substrate 23.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第７の円筒状部材１０７の円形の平面１０７ｂから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23 is incident from a circular plane 107b of the seventh cylindrical member 107. そして、入射した信号光は、第７の円筒状部材１０７内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the rotating portion 2 side while spreading the seventh cylindrical member 107 in the outer circumferential direction. そして、さらに第７の円筒状部材１０７の回転部２側の平面１０７ｃを透過した信号光が、受光素子１２へ入射する。 Then, further the signal light transmitted through the plane 107c of the rotating portion 2 side of the seventh cylindrical member 107 and enters the light receiving element 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第７の円筒状部材１０７の外周部から入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21 is incident from the outer periphery of the seventh cylindrical member 107. そして、入射した信号光は、傾斜面１０７ｄが４５度であり全反射条件が整うので、この傾斜面１０７ｄにより全反射される。 Then, the signal light incident inclined surfaces 107d are 45 degrees because the total reflection condition ready, is totally reflected by the inclined surface 107d. そして、全反射された信号光は、第７の円筒状部材１０７内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行し、周面１０７ａによってさらに全反射された信号光が受光素子１４へ入射する。 Then, the signal light is totally reflected, seventh cylindrical member 107 and proceeds toward the end of the fixed portion 3 side while spreading in the outer circumferential direction of the signal light which is totally reflected further by the peripheral surface 107a is received It enters the device 14.
これにより、信号光は第７の円筒状部材１０７内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第７の円筒状部材１０７が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the inside cylindrical member 107 of the seventh to the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, seventh cylindrical member be rotated 107, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例７のロータリジョイント１Ｆによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1F according to a seventh embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例７のロータリジョイント１Ｆによれば、発光素子１１から出射される信号光によるデータ伝送量と、発光素子１３から出射される信号光によるデータ伝送量とが異なる場合に、このデータ伝送量の比に応じて、第７の円筒状部材１０７の両端における平面と傾斜面との面積比を適正にすることができるので、より効率的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1F according to a seventh embodiment of the present invention, when the data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 11, and a data transmission amount by the signal light emitted from the light emitting element 13 are different, depending on the ratio of the amount of data transmission, since the area ratio between the plane and the inclined surface at both ends of a seventh cylindrical member 107 can be made proper, the more efficiently a high-definition video and high-speed data it is possible to send and receive.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｆは、第７の円筒状部材１０７が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第７の円筒状部材１０７の両端部を逆にして、第７の円筒状部材１０７が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1F is cylindrical member 107 of the seventh has been described as an example that is fixed to the rotating part 2, in addition to this, reverse the ends of the seventh cylindrical member 107 a manner, the cylindrical member 107 of the seventh may be configured to be secured to the fixed portion 3.
本発明の実施例８では、各端部が回転軸に直交する断面を有するように成形された光透過性を有する円筒状部材の光伝送媒体と、光を反射させる凸形状の光反射部材とを用いて、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 8 of the present invention, an optical transmission medium of a cylindrical member that each end has a shaped optical transparency so as to have a cross-section perpendicular to the rotation axis, and the light reflecting member having a convex shape for reflecting light with, it is described by way of rotary joints to the example for bidirectional optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto.
図８は、本発明の実施例８のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 8 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint of an eighth embodiment of the present invention.
図８（ａ）に、本発明の実施例８のロータリジョイント１Ｇの立体構造図、図８（ｂ）に、本発明の実施例８のロータリジョイント１Ｇの断面図を示す。 In FIG. 8 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1G of the eighth embodiment of the present invention, in FIG. 8 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1G of the eighth embodiment of the present invention.
図８（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｇは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 8 (b), the rotary joint 1G is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
回転部２は、回転部基板２１を有し、この回転部基板２１には、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する素材で成形された第８の円筒状部材１０８が固定されている。 Rotating portion 2 includes a rotating portion substrate 21, this rotation unit substrate 21, for example cylindrical member 108 of the eighth molded of a material having optical transparency such as acrylic resin is fixed.
第８の円筒状部材１０８の回転部２側の端部は、軸Ｐに直交する断面１０８ｂを有するように成形されている。 End of the rotating portion 2 side of the cylindrical member 108 of the eighth is shaped to have a cross-section 108b perpendicular to the axis P. 同様に、第８の円筒状部材１０８の固定部３側の端部も、軸Ｐに直交する断面１０８ａを有するように成形されている。 Similarly, the end portions of the fixed portion 3 side of the cylindrical member 108 of the eighth also been shaped to have a cross-section 108a perpendicular to the axis P.
また、第８の円筒状部材１０８の回転部２側には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 Further, the rotating portion 2 side of the eighth cylindrical member 108 includes a light emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、そして受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 so that the light emitting element 13 pairs are disposed on the fixed portion substrate 23 and the light emitting element 11 such that the light receiving element 12 pairs arranged on the fixed part substrate 23 It is.
また、所定の軸に直交する円形平面が、この平面から離れるに従って縮径する周面３０ａを有し、この周面３０ａに光反射性処理が施こされた第１の光反射部材３０が、発光素子１３と第８の円筒状部材１０８の回転部２側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、また、受光素子１２と第８の円筒状部材１０８の回転部２側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、前記所定の軸と軸Ｐとが同軸上となる位置で回転部２に固定されている。 Further, a circular plane orthogonal to the predetermined axis has a peripheral surface 30a that is condensation diameter as the distance from this plane, the first light reflecting member 30 light reflective processing has been strained facilities in the peripheral surface 30a is, as the optical signal transmission between the light emitting element 13 end of the rotating portion 2 side of the eighth cylindrical member 108 is an optical path is provided by the light reflection, also the light receiving element 12 of the eighth cylindrical member 108 of such that the optical path an optical signal transmitted by the light reflection between the end of the rotating portion 2 side are provided, wherein the predetermined axis and the axis P is fixed to the rotating part 2 at a position where the coaxial.
ここで、周面３０ａの傾斜は直線となるものであり、第１の光反射部材３０の底面３０ｂに対する周面３０ａの傾斜角度は、例えば４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination of the circumferential surface 30a is to be a straight line, the inclination angle of the peripheral surface 30a with respect to the first bottom surface 30b of the light reflecting member 30, for example preferably 45 degrees.
なお、第１の光反射部材３０は、円錐体や円錐台等、周面３０ａを有しさえすればよい。 The first light reflecting member 30, cone or truncated cone like, need only have a peripheral surface 30a.
さらに、所定の軸に直交する円形平面が、この平面から離れるに従って縮径する周面３１ａを有し、この周面３１ａに光反射性処理が施こされた第２の光反射部材３１が、発光素子１１と第８の円筒状部材１０８の固定部３側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、また、受光素子１４と第８の円筒状部材１０８の固定部３側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、所定の軸と軸Ｐとが同軸上となる位置で固定部３に固定されている。 Further, a circular plane orthogonal to the predetermined axis, the second light reflecting member 31 has a peripheral surface 31a that is condensation diameter, the light-reflective treatment on the peripheral surface 31a is strained facilities as the distance from this plane, as the optical signal transmission between the light emitting element 11 and the fixed portion 3 side end portion of the cylindrical member 108 of the eighth optical path is provided by the light reflection, also the light receiving element 14 of the eighth cylindrical member 108 of such optical path is provided by an optical signal transmission light reflection between the end of the fixed portion 3 side, the predetermined axis and the axis P is fixed to the fixing portion 3 at the position where the coaxial.
ここで、周面３１ａの傾斜は直線となるものであり、第２の光反射部材３１の底面３１ｂに対する周面３１ａの傾斜角度は、例えば４５度にするのが好ましい。 Here, the inclination of the peripheral surface 31a is intended to be a straight line, the inclination angle of the peripheral surface 31a relative to the bottom surface 31b of the second light reflecting member 31 may preferably be 45 degrees.
なお、第２の光反射部材３１も、円錐体や円錐台等、周面３１ａを有しさえすればよい。 The second light reflecting member 31 is also cone or truncated cone like, need only have a peripheral surface 31a.
また、第１の光反射部材３０の周面３０ａ、及び第２の光反射部材３１の周面３１ａは、光反射性を有するものであるが、例えば、光反射性膜により被覆する等のように、その表面が信号光を反射させるように加工されていればよい。 The first circumferential surface 30a of the light reflecting member 30, and the peripheral surface 31a of the second light reflecting member 31 is one having light reflectivity, for example, as such coated with light reflective film the only to be machined so that the surface thereof reflects the signal light.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第２の光反射部材３１の周面３１ａにより軸Ｐ方向へ反射され、第８の円筒状部材１０８の断面１０８ａから入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23, the peripheral surface 31a of the second light reflecting member 31 is reflected in the axial direction P, incident on the cross-section 108a of the cylindrical member 108 of the eighth to. そして、入射した信号光は、第８の円筒状部材１０８内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the rotating portion 2 side while spreading inside the cylindrical member 108 of the eighth in the outer circumferential direction. そして、さらに第８の円筒状部材１０８の回転部２側の断面１０８ｂを透過した信号光が、第１の光反射部材３０の周面３０ａにより軸Ｐに対して直角方向へ反射され、受光素子１２へ入射する。 Then, further the signal light transmitted through the rotating portion 2 side of the cross-section 108b of the eighth cylindrical member 108 is reflected to the direction perpendicular to the axis P by the first peripheral surface 30a of the light reflecting member 30, the light receiving element incident to 12.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第１の光反射部材３０の周面３０ａにより軸Ｐ方向へ反射され、第８の円筒状部材１０８の断面１０８ｂに入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21, the first circumferential surface 30a of the light reflecting member 30 is reflected in the axial direction P, section 108b of the eighth cylindrical member 108 incident on. そして、入射した信号光は、第８の円筒状部材１０８内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the fixed portion 3 side while spreading inside the cylindrical member 108 of the eighth in the outer circumferential direction. そして、さらに第８の円筒状部材１０８の固定部３側の断面１０８ａを透過した信号光が、第２の光反射部材３１の周面３１ａにより軸Ｐに対して直角方向へ反射され、受光素子１４へ入射する。 Then, further eighth signal light transmitted through the fixing portion 3 side of the cross-section 108a of the cylindrical member 108 is reflected to the direction perpendicular to the axis P by the peripheral surface 31a of the second light reflecting member 31, the light receiving element incident to 14.
これにより、信号光は第８の円筒状部材１０８内を外周方向に広がりながら他端へ向かって進行するので、軸Ｐを中心とした回転部２の回転に伴って、第８の円筒状部材１０８が回転しても、受光素子１２，１４の受光レベルは殆ど変動なく、受光素子１２，１４は安定して信号光を受光することができる。 Thus, the signal light progresses toward the other end while spreading the inside cylindrical member 108 of the eighth to the outer circumferential direction, with the rotation of the rotating part 2 about the axis P, the cylindrical member of the eighth be rotated 108, the light receiving level of the light receiving elements 12 and 14 is little variation, the light receiving element 12, 14 can receive stably the signal light.
以上のように、本発明の実施例８のロータリジョイント１Ｇによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1G of the eighth embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例８のロータリジョイント１Ｇによれば、第８の円筒状部材１０８の両端部を回転軸に直交する断面を有するように成形しているので、より簡単に製造することができ、これにより製造コストを低減させることができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1G of the eighth embodiment of the present invention, since the molding to have to have a cross-section perpendicular to both end portions of the cylindrical member 108 of the eighth to the rotation axis, to be more easily manufactured can, thereby reducing the manufacturing cost.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｇは、第８の円筒状部材１０８が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第８の円筒状部材１０８が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1G is cylindrical member 108 of the eighth has been described as an example, which is fixed to the rotating part 2, in addition to this, the cylindrical member 108 of the eighth to the fixed part 3 it may be configured to be secured.
本発明の実施例９では、各端部が回転軸に直交する断面を有するように成形された光透過性を有する円筒状部材の光伝送媒体と、実施例８記載の光反射部材とは別形態である、光を反射させる凸形状の光反射部材とを用いて、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 Another Example 9 of the present invention, an optical transmission medium of a cylindrical member that each end has a shaped optical transparency so as to have a cross-section perpendicular to the rotation axis, and the light reflecting member described in Example 8 form which is, by using the light reflecting member having a convex shape for reflecting light will be described with a rotary joint as an example for bidirectional optical transmission over a fixed portion and a rotating portion combined rotatably thereto .
図９は、本発明の実施例９のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 9 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint according to the ninth embodiment of the present invention.
図９（ａ）に、本発明の実施例９のロータリジョイント１Ｈの立体構造図、図９（ｂ）に、本発明の実施例９のロータリジョイント１Ｈの断面図を示す。 In FIG. 9 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1H according to the ninth embodiment of the present invention, in FIG. 9 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1H according to the ninth embodiment of the present invention.
図９（ｂ）に示すように、ロータリジョイント１Ｈは、回転部２と固定部３とを備え、固定部３に対して回転部２が軸Ｐを中心に回転可能に保持されている。 As shown in FIG. 9 (b), the rotary joint 1H is provided with a rotating portion 2 and the fixing portion 3, the rotation unit 2 is rotatably held about an axis P relative to the fixed portion 3.
第８の円筒状部材１０８は、実施例８で説明したものと同一であるため、その構成についての説明を省略する。 Cylindrical member 108 of the eighth are the same as those described in Example 8, a description thereof will be omitted about the configuration.
第８の円筒状部材１０８の回転部２側には、発光素子１３と受光素子１２とが回転部基板２１上に配置されている。 The rotating portion 2 side of the eighth cylindrical member 108, a light-emitting element 13 and the light receiving element 12 is arranged on the rotating part substrate 21.
一方、固定部３は、発光素子１３と対になるように受光素子１４が固定部基板２３上に配置され、そして、受光素子１２と対になるように発光素子１１が固定部基板２３上に配置されている。 On the other hand, the fixed unit 3, the light receiving element 14 so that the light emitting element 13 pairs are disposed on the fixed portion substrate 23 and the light emitting element 11 so as to be paired with the light receiving element 12 on the fixed part substrate 23 It is located.
また、所定の軸に直交する円形平面が、この平面から離れるに従って縮径する周面３２ａを有し、この周面３２ａに光反射性処理が施こされた第３の光反射部材３２が、発光素子１３と第８の円筒状部材１０８の回転部２側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、また、受光素子１２と第８の円筒状部材１０８の回転部２側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、前記所定の軸と軸Ｐとが同軸上となる位置で回転部２に固定されている。 Further, a circular plane orthogonal to the predetermined axis has a peripheral surface 32a that is condensation diameter as the distance from this plane, the third light-reflecting member 32 that light reflective processing has been strained facilities in the peripheral surface 32a is, as the optical signal transmission between the light emitting element 13 end of the rotating portion 2 side of the eighth cylindrical member 108 is an optical path is provided by the light reflection, also the light receiving element 12 of the eighth cylindrical member 108 of such that the optical path an optical signal transmitted by the light reflection between the end of the rotating portion 2 side are provided, wherein the predetermined axis and the axis P is fixed to the rotating part 2 at a position where the coaxial.
ここで、周面３２ａの傾斜は所定の曲率を有した凹状の曲線となるものであり、その曲率は、第８の円筒状部材１０８の断面１０８ｂから射出された信号光が受光素子１２に集光されるように設計される。 Here, the inclination of the peripheral surface 32a is to be a concave curve having a predetermined curvature, the curvature, collecting the eighth cylindrical member signal light receiving element 12 emitted from the cross-section 108b of 108 It is designed to be light. なお、第３の光反射部材３２は、円錐体や円錐台等、周面３２ａを有しさえすればよい。 The third light-reflecting member 32 is cone or truncated cone like, need only have a peripheral surface 32a.
さらに、所定の軸に直交する円形平面が、この平面から離れるに従って縮径する周面３３ａを有し、この周面３３ａに光反射性処理が施こされた第４の光反射部材３３が、発光素子１１と第８の円筒状部材１０８の固定部３側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、また、受光素子１４と第８の円筒状部材１０８の固定部３側の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、前記所定の軸と軸Ｐとが同軸上となる位置で固定部３に固定されている。 Further, a circular plane orthogonal to the predetermined axis, the fourth light reflecting member 33 has a peripheral surface 33a that is condensation diameter, the light-reflective treatment on the peripheral surface 33a is strained facilities as the distance from this plane, as the optical signal transmission between the light emitting element 11 and the fixed portion 3 side end portion of the cylindrical member 108 of the eighth optical path is provided by the light reflection, also the light receiving element 14 of the eighth cylindrical member 108 of such optical path is provided by an optical signal transmission light reflection between the end of the fixed portion 3 side, the predetermined axis and the axis P is fixed to the fixing portion 3 at the position where the coaxial.
ここで、周面３３ａの傾斜は所定の曲率を有した凹状の曲線となるものであり、その曲率は、円筒状部材１０８の断面１０８ａから射出された信号光が受光素子１４に集光されるように設計される。 Here, the inclination of the circumferential surface 33a is to be a concave curve having a predetermined curvature, the curvature, the signal light emitted from the cross-section 108a of the cylindrical member 108 is condensed on the light-receiving element 14 It is designed to be. なお、第４の光反射部材３３は、円錐体や円錐台等、周面３３ａを有しさえすればよい。 The fourth optical reflecting member 33 is cone or truncated cone like, need only have a peripheral surface 33a.
また、第３の光反射部材３２の周面３２ａ、及び第４の光反射部材３２の周面３２ａは、光反射性を有するものであるが、例えば、光反射性膜により被覆する等のように、その表面が信号光を反射させるように加工されていればよい。 Further, the peripheral surface of the third optical reflection member 32 32a, and the peripheral surface 32a of the fourth light reflecting member 32 is one having light reflectivity, for example, as such coated with light reflective film the only to be machined so that the surface thereof reflects the signal light.
固定部基板２３に固定された発光素子１１より発光された送信光は、第４の光反射部材３３の周面３３ａにより反射されると共に、第８の円筒状部材１０８の断面１０８ａに集光されて入射する。 Transmitting light emitted from the light emitting element 11 fixed to the fixing portion substrate 23, while being reflected by the peripheral surface 33a of the fourth light reflecting member 33, is focused on the cross-section 108a of the cylindrical member 108 of the eighth incident Te. そして、入射した信号光は、第８の円筒状部材１０８内を外周方向に広がりながら回転部２側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the rotating portion 2 side while spreading inside the cylindrical member 108 of the eighth in the outer circumferential direction. そして、さらに第８の円筒状部材１０８の回転部２側の断面１０８ｂを透過した信号光が、第３の光反射部材３２の周面３２ａにより反射されると共に、受光素子１２へ集光されて入射する。 Then, further the signal light transmitted through the rotating portion 2 side of the cross-section 108b of the eighth cylindrical member 108, while being reflected by the peripheral surface 32a of the third optical reflection member 32, it is condensed to the light receiving element 12 incident.
また、回転部基板２１に固定された発光素子１３より発光された送信光は、第３の光反射部材３２の周面３２ａにより反射されると共に、第８の円筒状部材１０８の断面１０８ｂに集光されて入射する。 The transmission beam emitted from the light-emitting element 13 fixed to the rotating unit substrate 21, while being reflected by the peripheral surface 32a of the third optical reflection member 32, converging in the cross-section 108b of the cylindrical member 108 of the eighth is light incident. そして、入射した信号光は、第８の円筒状部材１０８内を外周方向に広がりながら固定部３側の端部に向かって進行する。 Then, the signal light incident proceeds towards the end of the fixed portion 3 side while spreading inside the cylindrical member 108 of the eighth in the outer circumferential direction. そして、さらに第８の円筒状部材１０８の固定部３側の断面１０８ａを透過した信号光が、第４の光反射部材３３の周面３３ａにより反射されると共に、受光素子１４へ集光されて入射する。 Then, further the signal light transmitted through the fixing portion 3 side of the cross-section 108a of the eighth cylindrical member 108, while being reflected by the peripheral surface 33a of the fourth light reflecting member 33, it is condensed to the light receiving element 14 incident.
以上のように、本発明の実施例９のロータリジョイント１Ｈによれば、固定部３とこれに回転自在に組み合わされた回転部２とにわたる双方向の光伝送を小型且つローコストに実現でき、しかも高精細な映像や高速なデータであっても安定して送受信することができる。 As described above, according to the rotary joint 1H according to the ninth embodiment of the present invention, a small size and can be realized in low-cost two-way optical transmission over the fixed part 3 rotating portion 2 Doo combined rotatably thereto, moreover a high-definition video and high-speed data can be stably transmitted and received also.
さらに、本発明の実施例９のロータリジョイント１Ｈによれば、第８の円筒状部材１０８の両端を回転軸に直交する断面を有するように成形しているので、より簡単に製造することができ、これにより製造コストを低減させることができる。 Furthermore, according to the rotary joint 1H according to the ninth embodiment of the present invention, since the molding to have to have a cross-section perpendicular to both ends of the cylindrical member 108 of the eighth to the rotary shaft, it can be more easily manufactured This makes it possible to reduce the manufacturing cost.
特に、第３及び第４の光反射部材３２，３３により、信号光を反射させると共に集光させるので、より信号光の光損失が少なく、より安定的に高精細な映像や高速なデータを送受信することができる。 In particular, transmitted and received by the third and fourth optical reflecting members 32 and 33, since the condensing together to reflect signal light, optical loss less of the more signal light, the more stable high-definition video and high-speed data can do.
なお、本実施例では、ロータリジョイント１Ｈは、第８の円筒状部材１０８が回転部２に固定される例として説明したが、これ以外にも、第８の円筒状部材１０８が固定部３に固定されるように構成してもよい。 In this embodiment, the rotary joint 1H is cylindrical member 108 of the eighth has been described as an example, which is fixed to the rotating part 2, in addition to this, the cylindrical member 108 of the eighth to the fixed part 3 it may be configured to be secured.
本発明の実施例１０では、実施例１におけるロータリジョイントの構成に加え、回転部及び固定部に、所定の波長の信号光を選択的に透過させる波長選択フィルタをさらに備え、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる双方向の光伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。 In Example 10 of the present invention, in addition to the structure of the rotary joint in the first embodiment, the rotating portion and the fixed portion, further comprising a wavelength selective filter for selectively transmitting a signal light of a predetermined wavelength, and to the fixed part the rotary joint of performing two-way optical transmission over a rotatably combined rotation unit will be described as an example.
図１０は、本発明の実施例１０のロータリジョイントの構成を示した構成図である。 Figure 10 is a block diagram showing a configuration of a rotary joint of Example 10 of the present invention.
図１０（ａ）に、本発明の実施例１０のロータリジョイント１Ｊの立体構造図、図１０（ｂ）に、本発明の実施例１０のロータリジョイント１Ｊの断面図を示す。 Figure 10 (a), three-dimensional structural view of a rotary joint 1J of Example 10 of the present invention, in FIG. 10 (b), shows a cross-sectional view of a rotary joint 1J of Example 10 of the present invention.
図１０（ｂ）に示すように、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ｂから出射された信号光の光路上であって受光素子１２の受光面の前に、信号光の波長を選択的に透過させる波長選択フィルタ３４が回転部基板２１に固定されている。 Figure 10 (b), the prior of the light receiving surface of the first cylindrical member at the optical path of the emitted signal light from the circumferential surface 101b a light receiving element 12 of the 101, the selective wavelength of the signal light wavelength selection filter 34 which transmits is fixed to the rotating part substrate 21. 波長選択フィルタ３４は、例えば、誘電体多層膜や波長選択性を有する樹脂材料等で構成されている。 Wavelength selection filter 34, for example, is composed of a resin material having a dielectric multilayer film or a wavelength selectivity.
これにより、第１の円筒状部材１０１の傾斜面１０１ｂから出射された信号光の波長と発光素子１３から出射される信号光の波長が異なる場合、発光素子１３から出射する信号光を遮断する波長選択性を有する波長選択フィルタ３４を設けることで、受光素子１２は、発光素子１３から出射される信号光をノイズとして受光することなく、安定的に、発光素子１１から出射された信号を受光することができる。 Wavelength Accordingly, when the wavelength of the emitted signal light from the wavelength and the light emitting element 13 emits the signal light from the inclined surface 101b of the first cylindrical member 101 is different, to cut off the signal beam emitted from the light emitting element 13 by providing a wavelength selective filter 34 having a selective, light receiving element 12, without receiving the signal light emitted from the light emitting element 13 as noise, stable, and receives a signal emitted from the light emitting element 11 be able to.
また、図１０（ｂ）に示すように、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａから出射された信号光の光路上であって受光素子１４の受光面の前に、信号光の波長を選択的に透過させる波長選択フィルタ３５が固定部基板２３に固定されている。 Further, as shown in FIG. 10 (b), before the light-receiving surface of the first cylindrical member receiving element 14 there is provided an optical path from the peripheral surface 101a of the emitted signal light 101, the wavelength of the signal light wavelength selection filter 35 for selectively transmitting is fixed to the fixing unit substrate 23. 波長選択フィルタ３５は、波長選択フィルタ３４と同様に、誘電体多層膜や波長選択性を有する樹脂材料等で構成されている。 Wavelength selection filter 35, like the wavelength selection filter 34, a resin material having a dielectric multilayer film or a wavelength selectivity.
これにより、第１の円筒状部材１０１の周面１０１ａから出射された信号光の波長と発光素子１１から出射される信号光の波長が異なる場合、発光素子１１から出射する信号光を遮断する波長選択性を有する波長選択フィルタ３５を設けることで、受光素子１４は、発光素子１１から出射される信号光をノイズとして受光することなく、安定的に、発光素子１３から出射された信号を受光することができる。 Wavelength Accordingly, when the wavelength of the emitted signal light from the wavelength and the light emitting element 11 of the outgoing signal light from the circumferential surface 101a of the first cylindrical member 101 is different, to cut off the signal beam emitted from the light emitting element 11 by providing a wavelength selective filter 35 having a selective light-receiving element 14, without receiving the signal light emitted from the light emitting element 11 as noise, stable, receives the signal emitted from the light emitting element 13 be able to.
なお、本実施例では、実施例１のロータリジョイント１の構成に加え、回転部及び固定部に、所定の波長の信号光を選択的に透過させる波長選択フィルタ３４，３５をさらに備えた構成としたが、いずれか一方の波長選択フィルタのみを備えるようにしてもよい。 In the present embodiment, in addition to the configuration of the rotary joint 1 of Example 1, the rotating part and the fixed part, configuration and further comprising a wavelength selective filter 34 and 35 that selectively transmits signal light of a predetermined wavelength but the may be provided with only one of the wavelength selective filter.
さらには、実施例２〜９のロータリジョイント１Ａ〜１Ｈそれぞれにおいて、波長選択フィルタ３４，３５の少なくとも一方を備えた構成としてもよい。 Further, in the rotary joint 1A~1H each example 2-9 may be configured to include at least one wavelength selective filter 34 and 35.
以上詳述した実施例１〜７において、円筒状部材の各端部の形状は例示した以外の組み合わせによるものとしてもよい。 In Examples 1 to 7 described above in detail, the shape of each end of the cylindrical member may be due to a combination other than that illustrated. 例えば、実施例１，２においては、円筒状部材の端部を、凸形状をなす周面と凹形状をなす周面との組み合わせとしてもよい。 For example, in Examples 1 and 2, the end of the cylindrical member may be a combination of a circumferential surface forming the circumferential surface and a concave shape forming a convex shape. また、実施例３，４においては、円筒状部材の両端部を、凸形状同士又は凹形状同士だけでなく、凸形状と凹形状との組み合わせとしてもよい。 In Example 3 and 4, both end portions of the cylindrical member, not only the convex shape to each other, or a concave shape to each other, may be a combination of a convex shape and a concave shape. また、実施例５においては、第５の円筒状部材１０５の一方の端部を凹形状をなす周面を有するように構成してもよい。 In Example 5, it may be configured to have a peripheral surface forming an end of the fifth cylindrical member 105 of the concave shape.
また、実施例８，９においては、第８の円筒状部材１０８を、軸Ｐとその部材の中心軸とが同軸上に位置する場合のみならず、光路を外さない範囲での平行な位置にあるように配置し、且つ第８の円筒状部材１０８を回転部２及び固定部３のいずれによっても回転されないように構成してもよい。 In Example 8 and 9, an eighth cylindrical member 108 not only when the axis P and the center axis of the member is positioned coaxially, in a parallel position in the range not remove the optical path I arranged some way, and may be a cylindrical member 108 of the eighth be configured so as not to be rotated by any rotating portion 2 and the fixed portion 3.
（ａ）に、本発明の実施例１のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例１のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of the rotary joint of the first embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint of the first embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例２のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例２のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint according to the second embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to a second embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例３のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例３のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of the rotary joint of the third embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to a third embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例４のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例４のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of the rotary joint of the fourth embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint of the fourth embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例５のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例５のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to a fifth embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例６のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例６のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint according to a sixth embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to a sixth embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例７のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例７のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint according to the seventh embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to a seventh embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例８のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例８のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint of Example 8 of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint of an eighth embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例９のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例９のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint according to the ninth embodiment of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint according to the ninth embodiment of the present invention. （ａ）に、本発明の実施例１０のロータリジョイントの立体構造図を示し、（ｂ）に、本発明の実施例１０のロータリジョイントの断面図を示す。 (A), the illustrated three-dimensional structural view of a rotary joint of Example 10 of the present invention, (b), the a cross-sectional view of a rotary joint of Example 10 of the present invention.
１…ロータリジョイント １Ａ…ロータリジョイント １Ｂ…ロータリジョイント １Ｃ…ロータリジョイント １Ｄ…ロータリジョイント １Ｅ…ロータリジョイント １Ｆ…ロータリジョイント １Ｇ…ロータリジョイント １Ｈ…ロータリジョイント １Ｊ…ロータリジョイント ２…回転部 ３…固定部 １１，１３…発光素子 １２，１４…受光素子 ２１…回転部基板 ２３…固定部基板 ３０…第１の光反射部材 ３１…第２の光反射部材 ３３…第３の光反射部材 ３４…第４の光反射部材 ３４，３５…波長選択フィルタ １０１…第１の円筒状部材 １０２…第２の円筒状部材 １０３…第３の円筒状部材 １０４…第４の円筒状部材 １０５…第５の円筒状部材 １０６…第６の円筒状部材 １０７…第７の円筒状部材 １０８…第８の円筒状部材 1 ... rotary joint 1A ... rotary joint 1B ... rotary joint 1C ... rotary joint 1D ... rotary joint 1E ... rotary joint 1F ... rotary joint 1G ... rotary joint IH ... rotary joint 1 J ... rotary joint 2 ... rotating portion 3 ... fixed portion 11, 13 ... light-emitting element 12, 14 ... light receiving element 21 ... rotating part substrate 23 ... fixing unit substrate 30 ... first light reflecting member 31 ... second light reflecting member 33 ... third light reflecting member 34 ... fourth reflecting members 34 and 35 ... wavelength selection filter 101 ... first cylindrical member 102: second cylindrical member 103 ... third cylindrical member 104 ... fourth cylindrical member 105 ... fifth cylindrical member 106 ... sixth cylindrical member 107 ... seventh cylindrical member 108 ... eighth cylindrical member of the
固定部に対して回転部を回転軸を中心に回転自在に保持すると共に、前記固定部と前記回転部との間に、光透過性を有する円筒状部材を、その中心軸が前記回転軸と同軸上となる位置に配置し、前記固定部と前記回転部との間で前記円筒状部材を通して双方向の光信号伝送を行うロータリジョイントであって、 The rotary unit while rotatably held about a rotational axis relative to the fixed part, between the fixed portion and the rotating portion, a cylindrical member having optical transparency, and its central axis is the rotation axis It placed a coaxial position, a rotary joint for bidirectional optical signal transmission through said cylindrical member between said stationary portion and said rotating portion,
前記円筒状部材は、 Said cylindrical member,
各端部が、 前記回転軸に対する傾斜角度が４５度となるように、他端部から離れるに従って縮径する周面、又は他端部に近づくに従って縮径する周面を有するように成形され、 Each end, so that the inclination angle is 45 degrees with respect to the rotation axis, the peripheral surface of reduced diameter with increasing distance from the other end, or be shaped so as to have a peripheral surface reduced in diameter toward the other end,
前記回転部は、 The rotating part,
前記円筒状部材の前記固定部側の端部から入射された第１の光信号が該回転部側の端部の前記周面での光反射により前記回転軸と垂直となるように導出された光路上に回転部側受光素子を設けると共に、 前記周面で前記軸方向へ光反射するように前記周面に対して第２の光信号を入射する回転部側発光素子を設け、 First optical signal incident from an end portion of the fixed portion side of the cylindrical member is derived as a the rotation shaft perpendicular by the light reflection at the circumferential surface of the end portion of the rotary portion side provided with a rotary portion side light-receiving element on the optical path, the rotating portion side light-emitting element is incident second optical signal to the peripheral surface to the light reflected to the axial direction in the circumferential surface is provided,
前記固定部は、 The fixed portion,
前記円筒状部材の該固定部側の端部の前記周面で前記軸方向へ光反射するように前記第１の光信号を入射する固定部側発光素子を設けると共に、前記入射された第２の光信号が前記周面での光反射により前記回転軸と垂直となるように導出された光路上に固定部側受光素子を設けて、 Provided with a fixed portion-side light-emitting element to be incident the first optical signal to the light reflected to the axial direction in the circumferential surface of the end portion of the fixed portion side of the cylindrical member, the it is the incident 2 optical signal is provided with a fixed portion-side light-receiving element on an optical path that is derived such that said rotary shaft perpendicular by the light reflection at the circumferential surface,
構成したことを特徴とするロータリジョイント。 Rotary joint, characterized in that the configuration was.
前記第１の信号光を透過させる波長選択フィルタを前記回転部側受光素子の受光面側の光路上に設けた、 A wavelength selective filter that transmits the first signal light is provided on the optical path of the light-receiving surface side of the rotary portion side light-receiving element,
ことを特徴とする請求項１記載のロータリジョイント。 Rotary joint according to claim 1, wherein a.
前記第２の信号光を透過させる波長選択フィルタを前記固定部側受光素子の受光面側の光路上に設けた、 A wavelength selective filter that transmits the second signal light is provided on the optical path of the light-receiving surface side of the fixed portion-side light-receiving element,
ことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリジョイント。 Claim 1 or 2 rotary joint, wherein the.
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