JP6467331B2 - 光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 - Google Patents
光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6467331B2 JP6467331B2 JP2015210659A JP2015210659A JP6467331B2 JP 6467331 B2 JP6467331 B2 JP 6467331B2 JP 2015210659 A JP2015210659 A JP 2015210659A JP 2015210659 A JP2015210659 A JP 2015210659A JP 6467331 B2 JP6467331 B2 JP 6467331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- receiving element
- light receiving
- emitting element
- signal transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 41
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims description 24
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
- H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
- G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1143—Bidirectional transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/616—Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
- H04B10/6166—Polarisation demultiplexing, tracking or alignment of orthogonal polarisation components
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
前記第1の部材及び第2の部材の対向面のそれぞれに設けられており、前記軸との交点からずらした位置に配置された発光素子及び受光素子と、を備えており、前記第1の部材の発光素子から放射される光を前記第2の部材の受光素子で受光し、前記第2の部材の発光素子から放射される光を前記第1の部材の受光素子で受光するとともに、前記第1部材と第2の部材の相対的回転により光軸上のズレが生じても、前記受光素子で通信に必要な光量を受光するための受光量確保手段を設け、前記発光素子の周囲に、光の照射範囲を規制するリフレクタを設けたことを特徴とする。
(a)直径φが大きいか、又は、長さLが大きいと、導光部材40を信号光が通過する距離が長くなるため、光の減衰が生じる。
(b)直径φが大きいか、又は、長さLが小さいと、導光部材40中で信号光が全反射する回数が少なくなるため、導光部材40の端面から出る信号光にばらつきが生じる。これにより、受光素子34の位置によっては受光量に偏りが生じ、受光量が低下する回転位置が生じ易くなる。
(c)直径φが小さいと、導光部材40の端面に入射する信号光が少なくなり、受光素子34の受光量も低下する。
これらの要因により受光素子34による受光量が変化するため、導光部材40は、その直径φ及び長さLが適宜設計される。
(2)固定部20と回転部30の間に導光部材40を設けることとしたので、回転部30の回転により、固定側と回転側の発光素子・受光素子間で光軸ズレが生じても、前記導光部材40内で光を反射して、受光素子24,34に安定した受光量を供給し、安定した通信が可能となる。
(3)光軸,導光部材40,発光素子22,32及び受光素子24,34の高精度の調整が不要なため、コスト削減が可能である。
(4)必要に応じて前記発光素子22,32にリフレクタ38を設けることとしたので、信号光の照射範囲を調整することができる。
(5)固定部20側に送電コイル182を設け、回転部30側に受電コイル184を設けて非接触給電を行うこととしたので、回転筐体の小径化を実現することができる。
(1)前記実施例で示した形状,寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。材料についても、前記実施例1と同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。例えば、前記実施例では、導光部材40としてアクリル樹脂を用いることとしたが、これも一例であり、他の樹脂やガラス等を用いることを妨げるものではない。更に、前記実施例で示した素子の配置位置(例えば、図2(B))も一例であり、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。
(2)前記実施例では、導光部材40を挟んだ一方側を固定部20とし、他方を回転部30としたが、これも一例であり、相対的に回転するものであれば、本発明は適用可能である。すなわち、第1の部材と第2の部材を対向配置させた場合に、そのいずれかが回転してもよいし、双方が回転してもよい。
(4)前記実施例では、固定部20と回転部30の双方に一対の発光素子と受光素子を設けることとしたが、これも一例であり、二対以上の発光素子と受光素子を設けることを妨げるものではない。また、一つの受光素子に対し複数の発光素子を対応させてもよいし、またはその逆であってもよい。
(5)自己干渉を避けるためのフィルタを設けるようにしてもよい。また、導光部材40自体に色を付けてフィルタとしてもよい。
(7)前記実施例では、本発明をロータリージョイント10に適用することとしたが、これも一例であり、相対的に回転する2つの部材間で光信号による双方向の信号伝送を行う装置全般に本発明は適用可能である。また、前記実施例で示した監視カメラも一例であり、遊戯機器や産機ロボットなど、公知の各種の電子機器に本発明は適用可能である。
20:固定部
22:発光素子(LED)
24:受光素子(PD)
26:素子回路
30:回転部
32:発光素子(LED)
34:受光素子(PD)
36:素子回路
38:リフレクタ
40:導光部材
100:ロータリージョイント
150:監視カメラ
152:スタンド
154:脚部
160:ギア
162:歯
166:プレート
168:モータ
170,172,174:支持部
180:脚部
182:送電コイル
184:受電コイル
190:カメラ
200:信号伝送装置
210:固定部
220:回転部
222A,222B:機器
224A,224B:配線
230:回転軸
232:スリップリング
234:ブラシ
236:接点
C,C´:交点
X:中心軸
Claims (7)
- 同一の軸に対して略直交し、かつ、対向配置されており、前記軸を中心として相対的に回転可能な第1の部材及び第2の部材と、
前記第1の部材及び第2の部材の対向面のそれぞれに設けられており、前記軸との交点からずらした位置に配置された発光素子及び受光素子と、
を備えており、
前記第1の部材の発光素子から放射される光を前記第2の部材の受光素子で受光し、
前記第2の部材の発光素子から放射される光を前記第1の部材の受光素子で受光するとともに、
前記第1部材と第2の部材の相対的回転により光軸上のズレが生じても、前記受光素子で通信に必要な光量を受光するための受光量確保手段を設け、
前記発光素子の周囲に、光の照射範囲を規制するリフレクタを設けたことを特徴とする光信号伝送装置。 - 前記受光量確保手段が、
前記第1の部材と第2の部材の対向面の間に設けられた導光部材であることを特徴とする請求項1記載の光信号伝送装置。 - 前記リフレクタを、前記受光量確保手段として用いることを特徴とする請求項1又は2記載の光信号伝送装置。
- 前記発光素子として、発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光信号伝送装置。
- 前記第1の部材の対向面において、前記発光素子及び受光素子を結ぶ直線LAの略中央部に、前記第1の部材と前記軸との交点があり、
前記第2の部材の対向面において、前記発光素子及び受光素子を結ぶ直線LBの略中央部に、前記第2の部材と前記軸との交点があるとともに、
前記直線LAと直線LBの長さが略同一に設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光信号伝送装置。 - 前記第1の部材又は第2の部材のいずれか一方の部材に送電用のコイルを設け、他方の部材に受電用のコイルを設けることで、非接触給電を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光信号伝送装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の光信号伝送装置を備えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/050478 WO2016132761A1 (ja) | 2015-02-16 | 2016-01-08 | 光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 |
US15/676,685 US10164717B2 (en) | 2015-02-16 | 2017-08-14 | Optical signal transmission device and electronic apparatus using same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015028096 | 2015-02-16 | ||
JP2015028096 | 2015-02-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016154323A JP2016154323A (ja) | 2016-08-25 |
JP6467331B2 true JP6467331B2 (ja) | 2019-02-13 |
Family
ID=56761350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015210659A Active JP6467331B2 (ja) | 2015-02-16 | 2015-10-27 | 光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10164717B2 (ja) |
JP (1) | JP6467331B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109839102B (zh) * | 2017-11-27 | 2021-05-04 | 灵踪科技(深圳)有限公司 | 光曲面定位方法和装置 |
JP2019117993A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 日本無線株式会社 | 無線制御装置及び無線制御システム |
CN110198187B (zh) * | 2018-02-26 | 2020-11-13 | 光宝电子(广州)有限公司 | 光通信装置 |
TWI658703B (zh) * | 2018-02-26 | 2019-05-01 | 光寶電子(廣州)有限公司 | 光通訊裝置 |
DE102018205559C5 (de) * | 2018-04-12 | 2024-06-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optische sende/empfangs-einheit und vorrichtung zur signalübertragung |
GB2593090B (en) * | 2018-11-05 | 2022-08-24 | General Dynamics Land Systems Canada Corp D B A General Dynamics Mission Systems Canada | Apparatus, system and method for wireless slip ring data transmission |
DE102019202766C5 (de) * | 2019-02-28 | 2024-04-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optische Sende/Empfangs-Einheit und Vorrichtung zur Signalübertragung |
CN110365412B (zh) * | 2019-06-26 | 2020-08-28 | 上海归朴机电设备有限公司 | 一种光导管无线信号传输装置 |
DE202019106231U1 (de) * | 2019-11-08 | 2019-12-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Rotationsfähiger optischer Kurzstrecken-Transceiver |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3428812A (en) * | 1965-10-22 | 1969-02-18 | Nasa | Optical spin compensator |
US3977793A (en) * | 1975-03-05 | 1976-08-31 | Texas Instruments Incorporated | Radiation energy receiver |
US4027945A (en) * | 1976-03-04 | 1977-06-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical sliprings |
US4258976A (en) * | 1978-11-06 | 1981-03-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Derotation plate |
US4313228A (en) * | 1980-01-23 | 1982-01-26 | Imperial Oil Limited | Wireless link between vehicles and a stationary installation |
US4460242A (en) * | 1982-05-25 | 1984-07-17 | I.D.M. Electronics Limited | Optical slip ring |
US4872737A (en) * | 1988-09-07 | 1989-10-10 | Hitachi Cable Limited | Multi-port fiberoptic rotary joint |
JPH02148399A (ja) | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Toshiba Corp | 回転軸信号伝送装置 |
FR2642850A1 (fr) * | 1989-02-09 | 1990-08-10 | Dassault Electronique | Dispositif mecano-optique, notamment joint tournant optique |
US5157745A (en) * | 1991-09-16 | 1992-10-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multi-channel fiber optic rotary joint for single-mode fiber |
US5271076A (en) * | 1992-10-05 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method providing optimum optical trains alignment in a passive multi-channel fiber optic rotary joint |
US5371814A (en) * | 1993-11-08 | 1994-12-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Passive, multi-channel fiber optic rotary joint assembly |
US5442721A (en) * | 1994-08-08 | 1995-08-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber-optic rotary joint with bundle collimator assemblies |
DE4428790C1 (de) * | 1994-08-13 | 1996-02-22 | Bfi Betriebstechnik Gmbh | Vorrichtung zur bidirektionalen Informationsübertragung |
US5568578A (en) * | 1994-12-14 | 1996-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Gradient index rod collimation lens devices for enhancing optical fiber line performance where the beam thereof crosses a gap in the line |
JPH10269488A (ja) | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | 信号伝送装置 |
JPH11239107A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Taiyo Yuden Co Ltd | 双方向光通信装置及び光遠隔制御装置 |
US6700709B1 (en) * | 2002-03-01 | 2004-03-02 | Boston Laser Inc. | Configuration of and method for optical beam shaping of diode laser bars |
US7142747B2 (en) * | 2003-08-12 | 2006-11-28 | Moog Inc. | Fiber optic rotary joint and associated alignment method |
US20070019908A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Focal Technologies Corporation | Fiber optic rotary joint with de-rotating prism |
US7373041B2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-05-13 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Optical rotary coupling |
JP4202351B2 (ja) * | 2005-09-27 | 2008-12-24 | 中部日本マルコ株式会社 | 非接触コネクタ |
US7376299B2 (en) * | 2005-12-19 | 2008-05-20 | Nokia Corporation | Optical bi-directional rotary hinge |
JP4985231B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2012-07-25 | 株式会社Jvcケンウッド | ロータリジョイント |
DE102007004514A1 (de) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Zweikanal Multimode Drehübertager |
FR2924234B1 (fr) * | 2007-11-23 | 2010-02-26 | Thales Sa | Canal de tres haute qualite pour les joints tournants optiques multivoies. |
JP4957526B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2012-06-20 | 株式会社Jvcケンウッド | ロータリジョイント |
US20100195956A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Zhang Boying B | Multi-channel fiber optic rotary joint using de-rotating lens |
US8041225B2 (en) * | 2009-12-21 | 2011-10-18 | General Electric Company | Contactless infrared data transmission for wind turbines |
JP5402913B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2014-01-29 | 株式会社Jvcケンウッド | 光伝送ロータリージョイント |
JP2013034043A (ja) | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Canon Inc | 信号伝送装置 |
JP6493662B2 (ja) * | 2015-02-03 | 2019-04-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
-
2015
- 2015-10-27 JP JP2015210659A patent/JP6467331B2/ja active Active
-
2017
- 2017-08-14 US US15/676,685 patent/US10164717B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10164717B2 (en) | 2018-12-25 |
US20170346571A1 (en) | 2017-11-30 |
JP2016154323A (ja) | 2016-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6467331B2 (ja) | 光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 | |
JP4985231B2 (ja) | ロータリジョイント | |
JP4080503B2 (ja) | 非接触コネクタ | |
JP5842015B2 (ja) | 工作機械用回転伝達装置 | |
US10122416B2 (en) | Interface for transferring power and data between a non-rotating body and a rotating body | |
JP2022123048A (ja) | モジュラリゼーションロボットの構成に用いられるサブユニットモジュール | |
JP4119910B2 (ja) | 非接触コネクタ | |
JP4781423B2 (ja) | 光信号の伝送装置および方法 | |
JP2018056215A (ja) | 非接触伝送モジュール、撮像装置及びロボットハンド | |
WO2016132761A1 (ja) | 光信号伝送装置及びそれを利用した電子機器 | |
JP2009130773A (ja) | 非接触コネクタ | |
JP5402913B2 (ja) | 光伝送ロータリージョイント | |
WO2003087909A1 (en) | Optical-signal coupler featuring a rotatable prism and the related method | |
KR101504092B1 (ko) | 플라스틱 광섬유 기반의 광 슬립링 | |
WO2018056452A1 (ja) | 非接触伝送モジュール、撮像装置及びロボットハンド | |
WO2011024954A1 (ja) | 回転光リンクジョイント | |
JP2010074253A (ja) | 双方向光通信装置 | |
JP7420418B2 (ja) | 非接触給電およびデータ通信装置、並びにこれを用いた回転駆動ライダーシステム | |
KR102636715B1 (ko) | 무접점 전력공급 및 데이터통신 장치와 이를 이용하는 회전구동 라이다 시스템 | |
JP2008124236A (ja) | 非接触コネクタ | |
CN105043277B (zh) | 40单向测径仪测量头 | |
JP2016217995A (ja) | 軸型トルク変換器 | |
KR20180129563A (ko) | 회전 스테이지 | |
JP7400598B2 (ja) | 回転コネクタ | |
JP3994399B2 (ja) | 多極電気回転継手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6467331 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |