專利名稱：非接觸連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸地執(zhí)行數(shù)據(jù)交換的非接觸連接器。
背景技術(shù)：
近年來隨著無線技術(shù)的進(jìn)展，非接觸地執(zhí)行數(shù)據(jù)交換并具有連接器 功能的非接觸連接器已經(jīng)開始出現(xiàn)。
例如，通過使用非接觸連接器將可旋轉(zhuǎn)的照相機(jī)連接到信號(hào)處理單 元，可在不與該信號(hào)處理單元接觸的情況下發(fā)送由照相機(jī)拍攝的圖像信 號(hào)。
作為現(xiàn)有技術(shù)的非接觸連接器的技術(shù)，存在包括旋轉(zhuǎn)體和固定體的 非接觸連接器，其中從固定體非接觸地向旋轉(zhuǎn)體的各部分供電例如參見
日本特開2002-75760)。
此外，還存在這樣的非接觸連接器，其中通過提供連接在旋轉(zhuǎn)體上 的齒輪上的反射鏡，并且通過該反射鏡在旋轉(zhuǎn)體和固定體之間非接觸地 交換數(shù)據(jù)，可保證高速通信的連續(xù)性(例如參見日本特開2006-197553)。
然而，在日本特開2002-75760中公開的發(fā)明中，必須進(jìn)行光接收元 件切換，并且當(dāng)高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，該切換會(huì)跟不上，使得存在不能保證 高速通信的連續(xù)性的問題。
另外，在日本特幵2006-197553中公開的發(fā)明中，盡管可保證高速 通信的連續(xù)性，但是必須利用齒輪以特定速度旋轉(zhuǎn)反射鏡，因此存在設(shè) 計(jì)難度大并且與齒輪的使用相應(yīng)地部件數(shù)量增加，因此成本提高。
此外，存在對(duì)能夠在旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)之間雙向地在多個(gè)通道上進(jìn)行 發(fā)送和接收的非接觸連接器的需求。
根據(jù)上面的問題而提出了本發(fā)明，其目的是提供能夠多通道雙向通 信的非接觸連接器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供保證通信連續(xù)性的非接觸連接器。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供易于設(shè)計(jì)并且低成本的非接觸連接器。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上面的目的，在本發(fā)明中，非接觸連接器10具有位于繞旋
轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體1上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A 13和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件 A 14;位于固定體2上的固定側(cè)光發(fā)射元件A23和固定側(cè)光接收元件A 24;以及安裝在所述固定體2上的部分橢球面反射鏡A 8和安裝在所述 旋轉(zhuǎn)體1上的部分橢球面反射鏡A6，這兩個(gè)部分橢球面反射鏡各有一個(gè) 焦點(diǎn)處于所述旋轉(zhuǎn)軸4上，
其中在所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13和所述固定側(cè)光接收元件A 24之 間經(jīng)由作為三維橢圓反射體500的一部分的所述部分橢球面反射鏡A8, 和在所述固定側(cè)光發(fā)射元件A23和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14之間經(jīng)由 作為三維橢圓反射體501的一部分的所述部分橢球面反射鏡A 6構(gòu)成光 路，并且在非接觸狀態(tài)下交換數(shù)據(jù)。由此，與所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13 隨著所述旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)而所處的位置無關(guān)，由于繞所述旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn) 的所述三維橢圓反射體500的幾何橢圓形狀的聚光效應(yīng)，從所述旋轉(zhuǎn)側(cè) 光發(fā)射元件13發(fā)出的光總是指向特定的固定側(cè)光接收元件24，因此可實(shí) 現(xiàn)無中斷的光路并且保證通信的連續(xù)性。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于 所述部分橢球面反射鏡A 8的焦點(diǎn)和部分橢球面反射鏡B 9的焦點(diǎn) 均位于所述旋轉(zhuǎn)軸4上；構(gòu)成這樣的光路從安裝于所述部分橢球面反 射鏡A8的焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出的光由所述部分橢 球面反射鏡A8反射并到達(dá)安裝于所述部分橢球面反射鏡A8的另一個(gè)焦 點(diǎn)處的所述固定側(cè)光接收元件A 24，并且從安裝于所述部分橢球面反射 鏡B9的焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B 131發(fā)出的光由所述部分橢球 面反射鏡B 9反射并到達(dá)安裝于所述部分橢球面反射鏡B 9的另一個(gè)焦點(diǎn) 處的固定側(cè)光接收元件B 241;并且利用多個(gè)級(jí)來構(gòu)成多條從所述旋轉(zhuǎn)側(cè) 到所述固定側(cè)的光路。
通過所述兩個(gè)反射體8、 9的橢圓形狀的橢圓主軸與所述旋轉(zhuǎn)軸4不
一致的安裝方式，能夠構(gòu)成從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到所述固定側(cè)的反射光路該光
路利用了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13、 131和兩個(gè)固定側(cè)光接收元件24、 241之間的橢圓的幾何特征，并保證了這些橢圓形狀之間的多信道通信的 連續(xù)性。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于 所述部分橢球面反射鏡A 6的一個(gè)焦點(diǎn)和部分橢球面反射鏡B 7的 一個(gè)焦點(diǎn)都位于所述旋轉(zhuǎn)軸4上；構(gòu)成這樣的光路與權(quán)利要求2中的 從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到所述固定側(cè)的所述多條光路關(guān)于垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸4的 平面對(duì)稱，其中從安裝于部分橢球面反射鏡A 6的焦點(diǎn)處的固定側(cè)光發(fā) 射元件A23發(fā)出的光由部分橢球面反射鏡A6反射、并到達(dá)安裝于部分 橢球面反射鏡A 6的另一個(gè)焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A 14，并且從安 裝于部分橢球面反射鏡B 7的焦點(diǎn)處的固定側(cè)光發(fā)射元件B 231發(fā)出的光 由部分橢球面反射鏡B 7反射、并到達(dá)安裝于部分橢球面反射鏡B 7的另 一個(gè)焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件B 141;并且利用多個(gè)級(jí)來構(gòu)成多條從所
述固定側(cè)到所述旋轉(zhuǎn)側(cè)的光路。
由此，通過兩個(gè)橢圓形反射體6、 7的橢圓軸與旋轉(zhuǎn)軸4不一致的安 裝方式，在所述兩個(gè)固定側(cè)光發(fā)射元件23、 231和所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)側(cè)光接 收元件14、 141之間的從所述固定側(cè)到所述旋轉(zhuǎn)側(cè)的反射光路構(gòu)成為與 從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到所述固定側(cè)的反射光路對(duì)稱，可以在不接觸橢球內(nèi)側(cè)的 情況下執(zhí)行多通道數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于
關(guān)于垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸4的平面對(duì)稱地設(shè)置了具有從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到 所述固定側(cè)的所述多條光路的結(jié)構(gòu)和具有從所述固定側(cè)到所述旋轉(zhuǎn)側(cè)的 多條光路的結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成同時(shí)雙向通信系統(tǒng)。
由此，通過下面的光路構(gòu)成方法，能夠非接觸地執(zhí)行多通道同時(shí)雙 向數(shù)據(jù)交換，在該光路構(gòu)成方法中，例如，使"從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光 通信系統(tǒng)"的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)成為"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信系統(tǒng)"的固定 系統(tǒng)，而另一方面使"從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光通信系統(tǒng)"的固定側(cè)成為
"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信系統(tǒng)"的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于 雙向通信系統(tǒng)具有
這樣一個(gè)光路，其中從安裝于部分橢球面反射鏡A8在所述旋轉(zhuǎn)軸4 上的焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出的光由所述部分橢球面反
射鏡A8反射并到達(dá)安裝于所述部分橢球面反射鏡A8的另一個(gè)焦點(diǎn)處的 固定側(cè)光接收元件A24，以及
這樣一個(gè)光路，其中從安裝于部分橢球面反射鏡A6在所述旋轉(zhuǎn)軸4 上的焦點(diǎn)處的所述固定側(cè)光發(fā)射元件A23發(fā)出的光由所述部分橢球面反 射鏡A6反射并到達(dá)安裝于所述部分橢球面反射鏡A6的另一個(gè)焦點(diǎn)處的 所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14。
由此，通過下面的光路構(gòu)成法，能夠在一條通道上同時(shí)雙向非接觸 地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在該光路構(gòu)成法中，"從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光通信系 統(tǒng)"的發(fā)光元件和"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信系統(tǒng)"的光發(fā)射元件都 安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，而兩個(gè)光接收元件都與該旋轉(zhuǎn)軸相距一段距離進(jìn)行安 裝。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于 雙向通信系統(tǒng)具有
這樣一個(gè)光路，其中從安裝于部分橢球面反射鏡A 8的在所述旋轉(zhuǎn) 軸4上的焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A 13發(fā)出的光由所述部分橢球 面反射鏡A 8反射并到達(dá)安裝于所述部分橢球面反射鏡A 8的另一個(gè)焦點(diǎn) 處的所述固定側(cè)光接收元件A24，以及
這樣一個(gè)光路，其中從安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸4上的固定側(cè)光發(fā)射元件 A 23發(fā)出的光直接入射到相對(duì)地安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸4上的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光 接收元件A14。
由此，通過下面的混合型光路構(gòu)成法，能夠在一條通道上同時(shí)雙向 非接觸地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在該混合型光路構(gòu)成法中，盡管"從旋轉(zhuǎn)側(cè) 到固定側(cè)的光通信系統(tǒng)"的光發(fā)射元件和"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信 系統(tǒng)"的光發(fā)射元件都被安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，但是在光接收元件中，"從旋
轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光通信系統(tǒng)"的光接收元件與所述旋轉(zhuǎn)軸相距一段距離 進(jìn)行安裝，而"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信系統(tǒng)"的光接收元件安裝在 所述旋轉(zhuǎn)軸上。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于
雙向通信系統(tǒng)具有
這樣一個(gè)光路，其中從安裝于部分橢球面反射鏡A 8的位于所述旋 轉(zhuǎn)軸4上的焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A 13發(fā)出的光由所述部分橢
球面反射鏡A 8反射并到達(dá)安裝于部分橢球面反射鏡A 8的位于所述旋轉(zhuǎn) 軸4上的另一個(gè)焦點(diǎn)處的所述固定側(cè)光接收元件A24，以及
這樣一個(gè)光路，其中從安裝于所述部分橢球面反射鏡A 6的位于旋 轉(zhuǎn)軸4上的焦點(diǎn)處的所述固定側(cè)光發(fā)射元件A23發(fā)出的光由所述部分橢 球面反射鏡A 6反射并到達(dá)安裝于部分橢球面反射鏡A 6的位于所述旋轉(zhuǎn) 軸4上的另一個(gè)焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A 14。
由此，通過下面的光路構(gòu)成法，能夠在一條通道上同時(shí)在兩個(gè)方向 上非接觸地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在該光路構(gòu)成方法中，"從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè) 的光通信系統(tǒng)"的光發(fā)射元件和"從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光通信系統(tǒng)"的 光發(fā)射元件都被安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上，而兩個(gè)光接收元件也都安裝在該 旋轉(zhuǎn)軸上。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10還具有分別位于所述旋轉(zhuǎn)體1 和所述固定體2中的變壓器鐵芯16、 26及變壓器繞組15、 25，并且其特 征在于所述旋轉(zhuǎn)體1和所述固定體2形成旋轉(zhuǎn)變壓器。由此，例如， 可以非接觸地從所述固定體1向所述旋轉(zhuǎn)體2供電。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于還具有盲配功能， 其中所述旋轉(zhuǎn)體1和所述固定體2可以相互配合，并且無論在所述旋轉(zhuǎn) 體1的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)體1在什么旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行配合，都能在所述旋轉(zhuǎn) 側(cè)光學(xué)元件13、 14以及131、 141與所述固定側(cè)光學(xué)元件23、24以及231、 241之間形成光路。由此，可提供在所述旋轉(zhuǎn)體1和所述固定體2之間具 有盲配功能的非接觸連接器。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器的特征在于，安裝在所述旋轉(zhuǎn)體
1上的所述部分橢球面反射鏡A 6和部分橢球面反射鏡B 7，以及安裝在 所述固定體2上的所述部分橢球面反射鏡A 8和部分橢球面反射鏡B 9 分別由兩個(gè)拋物面反射體形成。由此，可提供通過利用兩個(gè)拋物面形狀 的聚光鏡而不是橢球作為二階曲面鏡形狀而構(gòu)成的非接觸連接器。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器的特征在于，安裝在所述旋轉(zhuǎn)體 1上的所述部分橢球面反射鏡A6和部分橢球面反射鏡B 7以及安裝在所 述固定體2上的所述橢球反射鏡A 8和部分橢球面反射鏡B 9中的任何一 個(gè)由一個(gè)拋物面反射體或兩個(gè)拋物面反射體形成。由此，可提供通過組 合橢圓面和拋物面形狀聚光鏡作為二階曲面鏡形狀而形成的非接觸連接 器。
此外，本發(fā)明的上述非接觸連接器10的特征在于，所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué) 元件13、 14和131、 141，以及所述固定側(cè)光學(xué)元件23、 24以及231、 241由光纖構(gòu)成，并且在所述光纖之間形成光路。由此，例如，可以非接 觸地在多條通道上執(zhí)行高速數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。
通過本發(fā)明，可提供能夠進(jìn)行多通道雙向通信的非接觸連接器。此 外，通過發(fā)明，可提供能夠保證通信連續(xù)性的非接觸連接器。并且，通 過本發(fā)明，可提供易于設(shè)計(jì)和低成本的非接觸連接器。


圖1示出應(yīng)用了本發(fā)明的非接觸連接器的結(jié)構(gòu)示例；
圖2A示出了鏡面部分為橢球的一個(gè)開放曲面的情況下的非接觸連 接器的基本結(jié)構(gòu)示例；
圖2B示出了鏡面部分為橢球的一個(gè)幵放曲面的情況下的非接觸連 接器的基本結(jié)構(gòu)示例；
圖2C示出了鏡面部分為橢球的一個(gè)開放曲面的情況下的非接觸連 接器的基本結(jié)構(gòu)示例；
圖2D示出了鏡面部分為橢球的一個(gè)開放曲面的情況下的非接觸連 接器的基本結(jié)構(gòu)示例；
圖2E示出了鏡面部分為橢球的一個(gè)開放曲面的情況下的非接觸連接器的基本結(jié)構(gòu)示例；
圖3A示出了鏡面部分為橢球的環(huán)形封閉曲面的情況下的非接觸連
接器的結(jié)構(gòu)示例；
圖3B示出了鏡面部分為橢球的環(huán)形封閉曲面的情況下的非接觸連 接器的結(jié)構(gòu)示例；
圖4示出了非接觸連接器的結(jié)構(gòu)示例；
圖5A解釋使用部分橢球面反射鏡的DL系統(tǒng)構(gòu)成法；
圖5B解釋使用部分橢球面反射鏡的DL系統(tǒng)構(gòu)成法；
圖6解釋使用部分橢球面反射鏡的UL系統(tǒng)構(gòu)成法；
圖7A解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖7B解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖7C解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖8A解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖8B解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖8C解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖9A解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖9B解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖9C解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖9D解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖IOA解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖10B解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖IOC解釋一種多通道雙向通信系統(tǒng)構(gòu)成方法；
圖IIA示出一條雙向通道的結(jié)構(gòu)；
圖IIB示出一條雙向通道的結(jié)構(gòu)；
圖IIC示出一條雙向通道的結(jié)構(gòu)；
圖12示出旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)示例；
圖13A示出橢圓形反射體和拋物面反射體的結(jié)構(gòu)示例； 圖13B示出橢圓形反射體和拋物面反射體的結(jié)構(gòu)示例； 圖13C示出橢圓形反射體和拋物面反射體的結(jié)構(gòu)示例； 圖14示出電路單元的結(jié)構(gòu)示例；
圖15示出插有通道標(biāo)識(shí)符號(hào)的數(shù)據(jù)的示例；
圖16示出使用部分橢球面鏡的光路構(gòu)成的示例；
圖17示出使用部分橢球面鏡的光路構(gòu)成的示例；及
圖18示出使用部分橢球面鏡的光路構(gòu)成的示例。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖解釋實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。
圖1到圖4是示出應(yīng)用本發(fā)明的非接觸連接器10的基本構(gòu)成和結(jié)構(gòu) 的示例。圖1示出非接觸連接器10的基本結(jié)構(gòu)；圖2A到圖2E示出當(dāng)鏡 面部分是橢球的一個(gè)曲面時(shí)的基本結(jié)構(gòu)。
此外，圖3A和圖3B示出當(dāng)鏡面部分是橢球的環(huán)形封閉曲面時(shí)的結(jié)構(gòu)。
圖1是包括旋轉(zhuǎn)軸4的非接觸連接器的截面圖。
最大的構(gòu)成元件是旋轉(zhuǎn)體1和固定體2;旋轉(zhuǎn)體1構(gòu)成為能夠繞著 旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)。固定體2被設(shè)置成固定的部分并與旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)。
旋轉(zhuǎn)體1包括旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600、旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11、旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器 繞組15以及旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16。固定體2包括固定側(cè)部件601、固定 側(cè)電路單元21、固定側(cè)變壓器繞組25以及固定側(cè)變壓器鐵芯26。
本發(fā)明關(guān)注于旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600和固定側(cè)部件601的結(jié)構(gòu)和功能，因 此下面基于圖2A到2E給出詳細(xì)解釋。
首先，說明如下所述橢圓的一般光學(xué)特性，其在說明旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600 和固定側(cè)部件601的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能時(shí)用作為前提。
"從橢球一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光由該橢球的內(nèi)表面反射并且總會(huì)入射到 另一焦點(diǎn)。"
圖2A示出從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的通信系統(tǒng)；作為橢球形狀(三維橢圓 曲面)鏡面的三維橢圓反射體500容納有旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13和固定側(cè) 光接收元件24，并且包括位于三維橢球500的封閉曲面的一部分上的固 定側(cè)部分橢球面反射鏡8。
而且，三維橢圓反射體500的功能是使得光從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A
13以特定光發(fā)射角發(fā)出，所述光發(fā)射元件A 13安裝在三維橢球500的位 于旋轉(zhuǎn)軸4上的一個(gè)焦點(diǎn)3處，并且在使得由固定側(cè)部分橢球面反射鏡8 反射之后，使得光會(huì)聚在安裝于三維橢球500的另一焦點(diǎn)處的固定側(cè)光 接收元件A24上。
接下來，圖2B示出旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13、固定側(cè)光接收元件24和 其它元件的布置結(jié)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A 13安裝在旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)軸4的軸末端處，并 且固定側(cè)部分橢球面反射鏡A 8和固定側(cè)光接收元件A 24安裝在固定體 2上。
接下來，圖2C示出從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的通信系統(tǒng);作為具有橢球(三 維橢圓曲面，橢球)形狀的鏡面的三維橢圓反射體501容納固定側(cè)光發(fā) 射元件23和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14，并且包括位于三維橢球501的封閉曲 面的一部分上的旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡A 6。
而且，三維橢圓反射體501的功能是使得光從固定側(cè)光發(fā)射元件23 以特定光發(fā)射角發(fā)出(所述固定側(cè)光發(fā)射元件23安裝在三維橢球501的 位于旋轉(zhuǎn)軸4上的一個(gè)焦點(diǎn)處)，并且在使得由旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡 6反射之后，使得光會(huì)聚在安裝于三維橢球501的另一焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光 接收元件A14上。
接下來，圖2D示出固定側(cè)光發(fā)射元件A23、旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A 14 和其它元件的布置結(jié)構(gòu)。
固定側(cè)光發(fā)射元件23安裝在固定體2的旋轉(zhuǎn)軸4的軸末端處，并且 旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡A 6和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A 14安裝在旋轉(zhuǎn)體1 上。
這里應(yīng)當(dāng)注意，元件不構(gòu)成為使得來自旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13的光發(fā) 射信號(hào)由旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14接收，或者使得來自固定側(cè)光發(fā)射元件23 的光發(fā)射信號(hào)由固定側(cè)光接收元件24接收。
本發(fā)明的要旨在于使用這樣的結(jié)構(gòu)，其中來自旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13 的光發(fā)射信號(hào)由固定側(cè)光接收元件24接收，并且來自固定側(cè)光發(fā)射元件 23的光發(fā)射信號(hào)由旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14接收。
艮P，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14的"旋轉(zhuǎn)側(cè)"意
味著"安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)"，并且固定側(cè)光發(fā)射元件23和固定側(cè)光接收元件 24的"固定側(cè)"意味著"安裝在固定側(cè)"。
例如，根據(jù)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13的名稱中包括的"旋轉(zhuǎn)側(cè)"，可容 易地推斷出"從旋轉(zhuǎn)側(cè)發(fā)射光=安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)"的功能。這是因?yàn)楣獍l(fā) 射元件的工作是發(fā)光，并且對(duì)于該工作僅有一個(gè)方向。
另一方面，在旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14的"旋轉(zhuǎn)側(cè)"的情況下，因?yàn)楣?接收元件接收光，從兩個(gè)方向接收的情形是可能的。
艮P，來自旋轉(zhuǎn)側(cè)安裝的光發(fā)射元件A13的光發(fā)射信號(hào)可由以下元件 接收
* "安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)，并且接收來自固定側(cè)的信號(hào)"的光接收元件14，
或
* "安裝在固定側(cè)，并且接收來自旋轉(zhuǎn)側(cè)的信號(hào)"的光接收元件14。 然而，在前者的情況下，光發(fā)射元件和光接收元件都在旋轉(zhuǎn)側(cè)，這
與從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的信息傳輸?shù)乃蠊δ苁敲艿?，所以不能采?該名稱。
因而，后者的情況與本發(fā)明的要旨是一致的。
然而，為了闡明"安裝在固定側(cè)"的功能，使用名稱"固定側(cè)光接 收元件24。
根據(jù)以上預(yù)備說明，參考圖2E解釋旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600和固定側(cè)部件 601的結(jié)構(gòu)和功能。
首先，由圖2E可以清楚看到，旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600安裝在旋轉(zhuǎn)體1的旋 轉(zhuǎn)軸4的末端位置處，并且固定側(cè)部件601以相對(duì)的狀態(tài)安裝在固定體2 的旋轉(zhuǎn)軸4的末端位置處。
而且，旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600包括安裝在旋轉(zhuǎn)體1上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件 13、旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14。
如上所述，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13是字面上具有從旋轉(zhuǎn)側(cè)發(fā)出光的功 能的部件，但是旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14是具 有"被安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)"和"接收來自固定側(cè)的信號(hào)"的功能的部件。
此外，固定側(cè)部件601包括安裝在固定體2上的固定側(cè)光發(fā)射元件
23、固定側(cè)部分橢球面反射鏡8和固定側(cè)光接收元件24。
在這種情況下，結(jié)構(gòu)也與旋轉(zhuǎn)側(cè)部件600的結(jié)構(gòu)相似，并且省略說明。
接下來，圖3A示出鏡面部分為橢球的環(huán)形封閉曲面的情況下的結(jié)構(gòu) 示例。在圖3A中，上面的橢圓圖對(duì)應(yīng)于圖2C，下面的橢圓圖對(duì)應(yīng)于圖 2A。
顯然，類似于鏡面部分是單個(gè)開放曲面的情況，可使用這種環(huán)形鏡 來構(gòu)成光路。
選擇部分橢球面鏡的形狀以成為簡(jiǎn)單開放曲面或是橢圓環(huán)形要受到 相對(duì)于光發(fā)射元件的旋轉(zhuǎn)軸4的安裝角度和其他因素的限制，因此可采 取在需求規(guī)格中限制光發(fā)射元件安裝角度等的措施。
以上闡明，作為橢圓的一般光學(xué)特性，"從橢球的一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光 由該橢球的內(nèi)表面反射并且總會(huì)入射到另一焦點(diǎn)上。"
然而，如上所述，并且從如圖2A到2E示出的鏡面部分是單個(gè)開放 曲面的情況以及如圖3A和3B示出的鏡面部分是環(huán)形封閉曲面的情況可 以清楚看到，如果光從光發(fā)射元件以特定光發(fā)射角發(fā)出，橢球的反射部 分不必是橢球的整個(gè)內(nèi)表面，而可以僅是橢球表面的一部分(如在部分 橢球面鏡中)。
總之，可以說本技術(shù)使得能夠使用部分橢球面鏡構(gòu)成光路。這種技 術(shù)的發(fā)明是重要的，因?yàn)樗鼘?duì)于實(shí)現(xiàn)多通道通信功能很關(guān)鍵。 最后，圖3B詳細(xì)給出圖3A的矩形部分。
因此，圖3A的三維橢球500的矩形部分表示固定側(cè)部分橢球面反射 鏡8，并且三維橢球501的矩形部分表示旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6，而 且具體地表示在圖3B中粗線指示的橢圓環(huán)形反射鏡。
圖4示出當(dāng)鏡面部分是橢球環(huán)形封閉曲面時(shí)非接觸連接器10的結(jié)構(gòu) 示例。圖4中所示的示例僅用于下行鏈路系統(tǒng)，但是可類似地構(gòu)成上行 鏈路系統(tǒng)。
返回圖1，說明另一結(jié)構(gòu)。在旋轉(zhuǎn)體1中提供旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11，
旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11對(duì)從旋轉(zhuǎn)側(cè)上的各種裝置輸入的信號(hào)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。 例如，當(dāng)所述各種裝置是用于拍攝圖像的照相機(jī)時(shí)，來自照相機(jī)的圖像 信號(hào)等輸入到旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11，并且輸出使得旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13發(fā) 光的電信號(hào)。
此外，為了執(zhí)行從固定體2到旋轉(zhuǎn)體1的通信，旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件
14接收來自固定側(cè)光發(fā)射元件23的數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)輸出到旋轉(zhuǎn)側(cè)電 路單元11。
接下來，固定側(cè)電路單元21將從固定體2中設(shè)置的并且安裝有該非 接觸連接器10的機(jī)械設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)輸出到固定側(cè)光發(fā)射元件23。
為了執(zhí)行從旋轉(zhuǎn)體1到固定體2的通信，將由固定側(cè)光接收元件24 接收的數(shù)據(jù)輸入到固定側(cè)電路單元21，執(zhí)行處理，并且將數(shù)據(jù)輸出到安 裝有非接觸連接器10的固定體2的設(shè)備。
旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15安裝在旋轉(zhuǎn)體1的與固定體2相對(duì)的位置處； 通過電磁感應(yīng)作用從固定體2供電，并且通過這些旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15， 可向旋轉(zhuǎn)體1的各個(gè)部分供電。
旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16形成為具有U形截面，以圍繞旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞 組15。旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16在凹進(jìn)部分中容納有旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15， 在固定體2這一側(cè)上由固定側(cè)變壓器繞組25和固定側(cè)變壓器鐵芯26形 成了旋轉(zhuǎn)變壓器。
固定側(cè)變壓器繞組25位于固定體2上，與旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15相 對(duì)。從安裝有連接到固定體2的非接觸連接器10的設(shè)備向固定側(cè)變壓器 繞組25供電。
固定側(cè)變壓器鐵芯26形成為具有U形截面以圍繞固定側(cè)變壓器繞組 25。固定側(cè)變壓器繞組25收容在固定側(cè)變壓器鐵芯26中的凹進(jìn)部分內(nèi)， 在旋轉(zhuǎn)體1這一側(cè)由旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16和旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15形成 了旋轉(zhuǎn)變壓器。
此外，非接觸連接器10包括軸承，以使旋轉(zhuǎn)體1順暢旋轉(zhuǎn)并幫助對(duì) 旋轉(zhuǎn)體1和固定體2的定位。軸承位于旋轉(zhuǎn)體1和固定體2之間的間隙 中。該軸承包括滾動(dòng)元件、內(nèi)環(huán)和外環(huán)；但是因?yàn)樨?fù)載質(zhì)量較小，也可
使用非磁性軸承。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)體1的順暢旋轉(zhuǎn)、定位等不是必需時(shí)，可省略軸承。 在上文中，已經(jīng)描述了從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)(下行鏈路系統(tǒng)，以下稱
為DL系統(tǒng))的一條通道(以下簡(jiǎn)稱為Ch)的通信系統(tǒng)，和從固定側(cè)到
旋轉(zhuǎn)側(cè)(上行鏈路系統(tǒng)，以下稱為UL系統(tǒng))的一通道的通信系統(tǒng)。
這里， 一通道意味著從一個(gè)光發(fā)射元件到一個(gè)光接收元件的通信系 統(tǒng)。下面，從多個(gè)光發(fā)射元件到多個(gè)光接收元件的通信系統(tǒng)稱為多通道 系統(tǒng)。
下面，描述多通道DL系統(tǒng)和多通道UL系統(tǒng)；首先，說明多通道 DL系統(tǒng)。
通過在旋轉(zhuǎn)軸4上相對(duì)地將光發(fā)射元件安置在旋轉(zhuǎn)體1并將光接收 元件安置在固定體2上，可容易地構(gòu)成一通道DL系統(tǒng)。
然而，在二通道DL系統(tǒng)中，不可能形成一開始就在旋轉(zhuǎn)軸4上設(shè) 置了旋轉(zhuǎn)體1上的兩個(gè)光發(fā)射元件和固定體2上的兩個(gè)光接收元件的結(jié) 構(gòu)。
原因是一個(gè)通道的光路被另一個(gè)通道的光接收元件阻擋；更一般地， 可能是這樣在兩個(gè)或多個(gè)通道的DL系統(tǒng)中，無法容易地通過在旋轉(zhuǎn)軸 上重疊地安裝光接收元件而構(gòu)成光路。
對(duì)于該困難存在的兩個(gè)原因?yàn)?在旋轉(zhuǎn)軸上"和"重疊地安裝光接 收元件"。
因此，可能的解決方法包括"在旋轉(zhuǎn)軸外"和"分散安裝光接收元件"。
這里，旋轉(zhuǎn)軸和光接收元件的光接收軸一致的光接收元件安裝方式 稱為同軸安裝法，而二者不一致的方法稱為非同軸安裝法。
然后，可通過如下表述來重新描述以上二通道DL系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
"吏用同軸安裝法來構(gòu)成二通道DL系統(tǒng)是不實(shí)際的。
因此，在下面，描述通過非同軸安裝法實(shí)現(xiàn)的解決方案。
圖5A和圖5B示出基于非同軸安裝的二通道DL系統(tǒng)。
首先，圖5A是橢圓Dl用于一個(gè)通道而橢圓D2用于另一通道的DL 系統(tǒng)。
示出了這樣的狀態(tài)其中根據(jù)安裝部件的數(shù)量將各個(gè)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射
元件13， 131在旋轉(zhuǎn)軸4上平行錯(cuò)開，并且非同軸地安裝固定側(cè)光接收 元件24， 241;然而，解釋所構(gòu)成的光路的這個(gè)圖很復(fù)雜，因此在圖5B 中，放大示出旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13， 131的間隔。
圖5B示出了各個(gè)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13， 131在焦點(diǎn)位置處的安裝， 并且具體地示出了旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件131如何具有光發(fā)射角使得橢圓內(nèi) 的光路不被將旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B安裝到旋轉(zhuǎn)體1上的部件所遮擋。
類似地，固定側(cè)部分橢球面反射鏡8， 9定位并安裝在固定側(cè)，使得 沒有重疊。
在圖5A和圖5B中示出的狀態(tài)中，在旋轉(zhuǎn)軸上添加光發(fā)射元件，并 且添加對(duì)應(yīng)的部分橢球面反射鏡；如果通過非同軸安裝方式在其焦點(diǎn)處 安裝光接收元件，則可構(gòu)成具有三個(gè)通道或更多通道的DL系統(tǒng)。
艮口，通過采用三維部分橢球面反射鏡、旋轉(zhuǎn)軸上的光發(fā)射元件重疊 安裝、以及光接收元件的非同軸安裝，可實(shí)現(xiàn)多通道DL系統(tǒng)。
接下來，考慮二通道UL系統(tǒng)(從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的通信)。
在該情況下，也類似于DL系統(tǒng)，難以在旋轉(zhuǎn)軸上重疊地安裝光接 收元件。
圖5A和圖6示出二通道UL系統(tǒng)(從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的通信)。 圖6是通過該構(gòu)成法得到的UL系統(tǒng)。
可見，圖6是圖5A的DL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸4的平面相對(duì) 稱的結(jié)果。
下面描述該構(gòu)成方法。
顯然，如果得到了DL系統(tǒng)，這可原封不動(dòng)地當(dāng)作UL系統(tǒng)。
艮卩，圖5A和圖5B中的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13可看作是固定側(cè)安裝 的光發(fā)射元件。這里，固定側(cè)部分橢球面反射鏡8應(yīng)當(dāng)看成是在旋轉(zhuǎn)側(cè)。
艮卩，將UL系統(tǒng)構(gòu)成法當(dāng)作為等同于"將DL系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)側(cè)當(dāng)作UL系 統(tǒng)固定側(cè)，而將DL系統(tǒng)固定側(cè)當(dāng)作UL系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)側(cè)"就夠了。
結(jié)果，關(guān)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸4的平面對(duì)稱地類似于DL系統(tǒng)而構(gòu)造UL
系統(tǒng)就行了。
這里，關(guān)于圖6進(jìn)行附加的說明。
圖6中的固定側(cè)光發(fā)射元件23， 231固定在固定側(cè)，因此光發(fā)射方 向應(yīng)當(dāng)是限于一個(gè)方向的描畫。
然而，為了表示可以通過圖5A的反轉(zhuǎn)來進(jìn)行構(gòu)造的這個(gè)事實(shí)，并且 為了表示必須要有旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6， 7的區(qū)域，在圖6中光發(fā) 射方向沒有修改為單向。
根據(jù)以上所述，顯然也可構(gòu)造多通道UL系統(tǒng)。
下面，從上述部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)給出說明。
從旋轉(zhuǎn)側(cè)起始的通信系統(tǒng)(DL系統(tǒng))是用于旋轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)而固定側(cè)固 定的狀態(tài)的通信系統(tǒng)，但是從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)看，該通信系統(tǒng)狀態(tài)如同 從固定側(cè)看到的一樣。
如果該DL系統(tǒng)看成是在"固定側(cè)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)側(cè)固定的狀態(tài)"中， 則該系統(tǒng)就成為從旋轉(zhuǎn)側(cè)起始的通信系統(tǒng)。
如到此時(shí)已經(jīng)基于圖5A和5B所說明的，按照構(gòu)造DL系統(tǒng)時(shí)的構(gòu) 造方法，給定"旋轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)而固定側(cè)固定的狀態(tài)"，構(gòu)造通信光路。這是 "從固定側(cè)所看到的在旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)造通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)"。(這稱為DL 系統(tǒng)。)
相反地，如果創(chuàng)建"從旋轉(zhuǎn)側(cè)所看到的在固定側(cè)構(gòu)造通信系統(tǒng)的通 信系統(tǒng)"，這將是UL系統(tǒng)。
艮P，"從旋轉(zhuǎn)側(cè)看到的通信系統(tǒng)"是在"固定側(cè)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)側(cè)固定的 狀態(tài)"中的通信系統(tǒng)。(這稱為UL系統(tǒng)。)
總之，當(dāng)從相反的觀點(diǎn)來考慮DL系統(tǒng)并且安裝在固定側(cè)時(shí)，就得 到了UL系統(tǒng)。
接下來，考慮在多個(gè)通道上實(shí)現(xiàn)同時(shí)雙向通信功能的方法。 已經(jīng)構(gòu)造了多通道DL系統(tǒng)和多通道UL系統(tǒng)的單向通信系統(tǒng)，因此 剩下的問題是組合DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)的方法。
基于圖7A到圖10C描述在多個(gè)通道上實(shí)現(xiàn)同時(shí)雙向通信功能的方法。
圖7A到圖7C示出構(gòu)造一通道雙向通信系統(tǒng)的方法。
首先圖7A示出UL系統(tǒng)并且圖7B示出DL系統(tǒng)，而圖7C示出組合 兩者的雙向狀態(tài)。
如果已構(gòu)造DL系統(tǒng)，UL系統(tǒng)具有與DL系統(tǒng)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，因此組 合這兩者使得各自的部分橢球面反射鏡6， 8不重合就行了；因?yàn)閁L系 統(tǒng)和DL系統(tǒng)關(guān)于旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸4上的中心點(diǎn)對(duì)稱，所以可構(gòu) 造雙向結(jié)構(gòu)。
使用圖8A到圖8C說明該系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。
圖8A到圖8C示意性地示出圖7A的UL系統(tǒng)和圖7B的DL系統(tǒng)。
為了構(gòu)造雙向系統(tǒng)，UL系統(tǒng)固定側(cè)光發(fā)射元件23應(yīng)當(dāng)安裝在固定 側(cè)，且旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14應(yīng)當(dāng)安裝在旋 轉(zhuǎn)側(cè)，而DL系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13應(yīng)當(dāng)安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)，且固定側(cè)部 分橢球面反射鏡8和固定側(cè)光接收元件24應(yīng)當(dāng)安裝在固定側(cè)。
為了闡明這點(diǎn)，在圖8A到圖8C中，用陰影元件表示要安裝到旋轉(zhuǎn) 側(cè)的部件，而要安裝到固定側(cè)的部件區(qū)別為沒有陰影的元件。
顯然，陰影元件和無陰影元件共存于UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)中。
為了構(gòu)造雙向系統(tǒng)，從這些共存的陰影元件和無陰影元件開始，UL 系統(tǒng)的陰影元件和DL系統(tǒng)的陰影元件必須成為一體，并且DL系統(tǒng)的無 陰影元件和UL系統(tǒng)的無陰影元件必須成為一體。
然后，在該示意圖的情況下，可看到通過對(duì)元件進(jìn)行組合，使得UL 系統(tǒng)的箭頭部分成為旋轉(zhuǎn)側(cè)的最末端，并且DL系統(tǒng)的箭頭部分成為固定 側(cè)的最末端，因此可以實(shí)現(xiàn)分離。
因此，圖8C中示出箭頭部分在相對(duì)面處(稱為C面)組合的狀態(tài)。 顯然，從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13到C面的距離和從固定側(cè)光發(fā)射元件23 到C面的距離都是a，并且UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)相對(duì)于組合面對(duì)稱。(因 為光接收元件和箭頭線的位置關(guān)系沒有變化，光接收元件的對(duì)稱性是顯 然的。)
下面，論述組合UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)的該方法的有效性。
圖9A到圖9D是元件排列的圖示，其進(jìn)一步簡(jiǎn)化圖8A和圖8B的
UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)。
首先，圖9A示出了從構(gòu)成UL系統(tǒng)的固定側(cè)光發(fā)射元件23、旋轉(zhuǎn) 側(cè)部分橢球面反射鏡6上的任意點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14投影到旋轉(zhuǎn)軸 4上的點(diǎn)，分別設(shè)為U1、 U2和U3。
這里，使用投影點(diǎn)的原因是，因?yàn)楣饨邮赵欠峭S安裝的，其 不存在于旋轉(zhuǎn)軸4上，而為了論述對(duì)稱性，可以以簡(jiǎn)化的形式作為投影 點(diǎn)進(jìn)行考察。
在圖9B中，Dl、 D2和D3分別表示從構(gòu)成DL系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā) 射元件13、固定側(cè)部分橢球面反射鏡8上的任意點(diǎn)和固定側(cè)光接收元件 24投影到旋轉(zhuǎn)軸4上的點(diǎn)。
如上所述，UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)具有垂直對(duì)稱的關(guān)系。
在圖9C中，設(shè)o為UL系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)軸4外的任意點(diǎn)，并且將關(guān)于 o點(diǎn)對(duì)稱的線段確定為DL系統(tǒng)，那么當(dāng)構(gòu)成雙向系統(tǒng)時(shí)任意點(diǎn)o是返回 點(diǎn)。當(dāng)將點(diǎn)o作為UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)軸4上的返回點(diǎn)并且將兩者 重疊時(shí)，得到圖9C中右側(cè)的圖。
已經(jīng)明顯的是，圖8C中的C面等同于點(diǎn)o;圖9D示出圖8到圖8C 的狀態(tài)的示例。
顯然，關(guān)于點(diǎn)o (返回點(diǎn))存在對(duì)稱性。
由上文可知，在對(duì)于非接觸連接器10的結(jié)構(gòu)有意義的范圍內(nèi)，可任 意地選擇點(diǎn)o的位置。
因此，總是可以構(gòu)成雙向系統(tǒng)。
將上面總結(jié)為描述了一種構(gòu)成本發(fā)明的多通道雙向通信系統(tǒng)的方
法。(當(dāng)然，該方法也可應(yīng)用于單通道系統(tǒng)。)
M吏用非同軸安裝法來構(gòu)成一個(gè)方向的多通道DL(或UL)通信系統(tǒng)。 4勾成與DL (或UL)系統(tǒng)具有垂直對(duì)稱性的UL (或DL)系統(tǒng)。 *使得DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)軸4上的選擇點(diǎn)o處返回。 按照該過程，可構(gòu)成雙向系統(tǒng)，因此構(gòu)成多通道雙向通信系統(tǒng)變得
極其容易。
最后，在圖IOA和圖10B中示出了二通道同時(shí)雙向通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 示例。
基于上面的過程構(gòu)成雙向系統(tǒng)。
接下來，描述上面的構(gòu)成方法的應(yīng)用示例，例如一通道雙向通信系統(tǒng)。
*圖11A:使用該非同軸構(gòu)成法的DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例(與 圖7A到圖7C相同)；
*圖11B:針對(duì)DL系統(tǒng)使用非同軸安裝法而針對(duì)UL系統(tǒng)使用同軸 安裝法的混合結(jié)構(gòu)的示例；
*圖11C:對(duì)于DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)離軸角都是O。的非同軸結(jié)構(gòu)的 示例；離軸角是O。的這種特殊狀態(tài)可描述為同軸構(gòu)成法，但是光發(fā)射元 件在旋轉(zhuǎn)軸4上。該示例的最重要特征是，除了圖8C中關(guān)于C面(旋轉(zhuǎn) 體1和固定體2相對(duì)的平面)的對(duì)稱性，還存在關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸4的對(duì)稱性。 即，在基于圖iic的具體設(shè)計(jì)中，可利用該后者的特征。
首先，當(dāng)使用上述過程構(gòu)成具體的光路時(shí)，獲得類似于圖16的結(jié)果。 在圖16中，安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)的光發(fā)射元件13、光接收元件14、和旋轉(zhuǎn)側(cè) 部分橢球面反射鏡6布置在外側(cè)示出的旋轉(zhuǎn)體1上，并且安裝在固定側(cè) 的光發(fā)射元件23、光接收元件24、和固定側(cè)部分橢球面反射鏡8布置在 內(nèi)側(cè)示出的固定體2上。顯然，穿過固定體2的支持部件和旋轉(zhuǎn)體1的 支持部件的孔在旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6和固定側(cè)部分橢球面反射鏡8 的中心部開放。對(duì)于圖16中示出的該雙向一通道系統(tǒng)，如果上述"相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸4對(duì)稱"的特征應(yīng)用于圖16的結(jié)構(gòu)，則得到圖17。在圖17中， 原本應(yīng)當(dāng)安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)的旋轉(zhuǎn)側(cè)部分橢球面反射鏡6被安裝在了固定側(cè)， 并且原本應(yīng)當(dāng)安裝在固定側(cè)的固定側(cè)部分橢球面反射鏡8被安裝在了旋 轉(zhuǎn)側(cè)。這樣，簡(jiǎn)化的光路結(jié)構(gòu)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4也可是對(duì)稱的。此外，在 該情況下，部分橢球面鏡(而不是圖16中的橢圓形環(huán))就夠了，因此可 以進(jìn)一步得以簡(jiǎn)化。
接下來，圖12用于說明非接觸地從固定體2向旋轉(zhuǎn)體1供電。
如上所述，在旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16的主體部分周圍纏繞 有旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15，并且在固定體2的固定側(cè)變壓器鐵芯26的主體
部分周圍纏繞有固定側(cè)變壓器繞組25。在該狀態(tài)下，通過從安裝有非接
觸連接器10的設(shè)備向固定側(cè)變壓器繞組25通入電源電流，首先在固定 側(cè)變壓器鐵芯26周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。接下來，因?yàn)楣潭▊?cè)變壓器鐵芯16定 位于與產(chǎn)生了磁場(chǎng)的固定側(cè)變壓器鐵芯26相對(duì)，從而形成磁路，并且在 主體部分周圍纏繞的旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15中出現(xiàn)電流(所謂的電磁感應(yīng) 法則)。由此，向旋轉(zhuǎn)體1供電，并且例如驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11且可 點(diǎn)亮旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13。
在上面，針對(duì)將橢圓形用作為二次曲面反射體形狀的情況描述了光 路構(gòu)成方法。
這里，描述例如圖13A到圖13C中示出的、作為單個(gè)拋物面形狀， 或兩個(gè)拋物面形狀的組合的反射體形狀。
顯然，在旋轉(zhuǎn)軸4上安裝光發(fā)射元件的方式是相同的，但在分別利 用了橢球形狀和拋物面形狀的幾何特性的位置處安裝光接收元件。
這意味著光路結(jié)構(gòu)的自由度更大，并且可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合選擇橢球或 拋物面形狀。
接下來，說明非接觸連接器10的盲配(blindmating)功能。通常， 盲配功能是無需目視而使待配對(duì)的連接器的公端和母端進(jìn)行配對(duì)且使得 連接器成為配對(duì)連接器的功能。
在該非接觸連接器10的情況下，如果對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)使得旋轉(zhuǎn)體1 可插入到固定體2內(nèi)以進(jìn)行配對(duì)，那么旋轉(zhuǎn)體1相當(dāng)于上述公端(或母 端)，并且固定體2相當(dāng)于上述母端(或公端)。
艮口，當(dāng)不目視確認(rèn)而將旋轉(zhuǎn)體1插入到固定體2中與其配對(duì)時(shí)，旋 轉(zhuǎn)體1的轉(zhuǎn)角位置是不確定的，但能保證任意一個(gè)光發(fā)射元件與任意一 個(gè)光接收元件相耦合。
因此，在耦合后，在識(shí)別了各個(gè)通道后，可以實(shí)現(xiàn)盲配連接器的作用。
下面描述識(shí)別方法。
艮P，在該非接觸連接器10中，不管在旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)體1配對(duì)的位 置如何，總可以在旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13和固定側(cè)光接收元件24之間以
及在固定側(cè)光發(fā)射元件23和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14之間形成光路，因此 非接觸連接器10可用作為盲配連接器。
下面，通過使用圖14說明旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11和固定側(cè)電路單元21 的功能，來描述上面的通道識(shí)別方法。該示例是發(fā)送和接收四通道的數(shù) 據(jù)(通道1到通道4)的情況；在旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件133至136中的每一個(gè) 與對(duì)應(yīng)的固定側(cè)光學(xué)元件233至236之間，發(fā)送和接收一個(gè)通道的數(shù)據(jù)。
旋轉(zhuǎn)側(cè)電路單元11包括處理每個(gè)通道中的數(shù)據(jù)的接口 (I/F)電路 111至114，以及驅(qū)動(dòng)電路115至118。來自安裝有該非接觸連接器10的 設(shè)備的數(shù)據(jù)被輸入到I/F電路111至114并且轉(zhuǎn)換為可在電路單元11內(nèi) 處理的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)然后被驅(qū)動(dòng)電路115至118轉(zhuǎn)換為光學(xué)元件驅(qū)動(dòng)數(shù) 據(jù)，并且基于該驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，使得分別從旋轉(zhuǎn)側(cè)部件133至136發(fā)出光。
固定側(cè)電路單元21包括接收電路2111至2114和切換電路2120，以 及I/F電路2121至2124。由指定的固定側(cè)光學(xué)元件233至236接收的數(shù) 據(jù)在接收電路2111至2114被轉(zhuǎn)換為可在電路單元21內(nèi)處理的數(shù)據(jù)，并 且被輸出到切換電路2120。在切換電路2120中，對(duì)各個(gè)通道中接收的數(shù) 據(jù)進(jìn)行切換，以從指定的輸出級(jí)輸出。由此，使得第一通道中的數(shù)據(jù)從 I/F電路2122輸出，使得第二通道中的數(shù)據(jù)從I/F 2123輸出，并且類似地， 可使得數(shù)據(jù)從用戶期望的輸出級(jí)輸出。也可以把來自外部設(shè)備的切換控 制信號(hào)輸入到切換電路2120，以切換到期望的輸出級(jí)(所謂的多路復(fù)用
功能)。
此外，如在圖15中所示，在安裝有非接觸連接器10的設(shè)備一側(cè)執(zhí) 行處理以向每個(gè)通道的數(shù)據(jù)添加標(biāo)識(shí)符號(hào)；這些標(biāo)識(shí)符號(hào)可由切換電路 2120識(shí)別，以執(zhí)行切換。例如，當(dāng)區(qū)分出"00"時(shí)，數(shù)據(jù)可作為"l"通 道數(shù)據(jù)輸出到I/F2124，并且對(duì)于其它符號(hào)也是類似的。
可通過安裝有與固定體2連接的非接觸連接器10的設(shè)備的數(shù)據(jù)處理 電路(未示出)來執(zhí)行這種通道標(biāo)識(shí)符號(hào)的添加，或其可由旋轉(zhuǎn)側(cè)電路 11的驅(qū)動(dòng)電路115至118來執(zhí)行。而且，也可以不對(duì)所有通道的所有數(shù) 據(jù)添加通道標(biāo)識(shí)符號(hào)，而是對(duì)多個(gè)通道中的一個(gè)添加符號(hào)，以執(zhí)行通道 區(qū)分(專用線路方法)。 這樣，通過對(duì)數(shù)據(jù)添加標(biāo)識(shí)符號(hào)，當(dāng)固定體2接收到多通道數(shù)據(jù)時(shí)， 可識(shí)別數(shù)據(jù)的通道并且把數(shù)據(jù)輸出到指定的輸出級(jí)，非接觸連接器10可 具有自動(dòng)通道識(shí)別功能，并且可構(gòu)成盲配連接器。
此外，該功能還意味著在非接觸連接器10中可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通道切換功能。
在圖14示出的例子中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件133至136是光發(fā)射元件 并且固定側(cè)光學(xué)元件233至236是光接收元件時(shí)，示出電路單元11和21 的結(jié)構(gòu)。另外，旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件133至136可以是光接收元件，并且固 定側(cè)光學(xué)元件233至236可以是光發(fā)射元件。在該情況下，旋轉(zhuǎn)側(cè)電路 單元11包括接收電路2111至2114、切換電路2120、以及I/F電路2121 至2124，而固定側(cè)電路單元21包括I/F電路111至114和驅(qū)動(dòng)電路115 至118。
在上文中，描述這樣一個(gè)例子通過旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件13和固定側(cè)光 學(xué)元件23，并且通過各種反射體而形成光路；然而，可用光纖代替旋轉(zhuǎn) 側(cè)光學(xué)元件13和固定側(cè)光學(xué)元件23，并且可由固定側(cè)光纖和旋轉(zhuǎn)側(cè)光纖 形成不中斷的光路。
圖16和圖17是示出使用部分橢球面反射鏡6， 8的光路結(jié)構(gòu)示例的圖。
如圖16中所示，旋轉(zhuǎn)體1包括旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13、旋轉(zhuǎn)側(cè)光接 收元件14和第二部分橢球面反射鏡6，并且固定體2包括固定側(cè)光發(fā)射 元件23、固定側(cè)光接收元件24和第一部分橢球面反射鏡8。從第一部分 橢球面反射鏡8到第二部分橢球面反射鏡6的各個(gè)部分設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸4 上。而且，固定體2經(jīng)由第一部分橢球面反射鏡8中的中心孔固定在適 當(dāng)位置，并且使得旋轉(zhuǎn)體1經(jīng)由第二部分橢球面反射鏡6中的中心孔而 可旋轉(zhuǎn)。
從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13發(fā)出的光被固定體2的第一部分橢球面反射 鏡8反射并且入射在固定側(cè)光接收元件24上，并且從固定側(cè)光發(fā)射元件 23發(fā)出的光被旋轉(zhuǎn)體1的第二部分橢球面反射鏡6反射并且入射在旋轉(zhuǎn) 側(cè)光接收元件14上。在兩個(gè)方向上形成不中斷的光路。各個(gè)部分可以設(shè)
置成使得圖16中示出的旋轉(zhuǎn)體1是固定體2并且固定體2是旋轉(zhuǎn)體1; 然而，如圖16中所示通過將固定體2放置在內(nèi)部，得到了簡(jiǎn)化橢球面鏡 6， 8中的通孔結(jié)構(gòu)的有利結(jié)果。
圖17示出了部分橢球面鏡6， 8的位置是橢球的肩部位置的情況的 結(jié)構(gòu)示例，類似于現(xiàn)有技術(shù)的LED。固定側(cè)光接收元件24靠近于旋轉(zhuǎn)體 l一側(cè)。在該情況下也是，從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13發(fā)出的光被第一部分 橢球面反射鏡8反射并且入射在固定側(cè)光接收元件24上，并且從固定側(cè) 光發(fā)射元件23發(fā)出的光被第二部分橢球面反射鏡6反射并且入射在旋轉(zhuǎn) 側(cè)光接收元件14上。在旋轉(zhuǎn)體1和固定體2之間在兩個(gè)方向上形成不中 斷的光路。
圖18示出使用部分橢球面鏡6， 8的另一結(jié)構(gòu)示例。從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā) 射元件13發(fā)出的光通過焦點(diǎn)B并且由旋轉(zhuǎn)體1的第二部分橢球面鏡6反 射，并且在焦點(diǎn)B'處入射在固定側(cè)光接收元件24上。這時(shí)，來自旋轉(zhuǎn)側(cè) 光發(fā)射元件13的光會(huì)聚在焦點(diǎn)B處。形成類似于從焦點(diǎn)B發(fā)光時(shí)的光路。 而且，第二部分橢球面鏡6被設(shè)置成將光會(huì)聚在固定側(cè)光接收元件24處。 因此，因?yàn)楣潭▊?cè)光接收元件24接收會(huì)聚的光，相比于接收發(fā)散光的情 況，可以可靠地接收光，并且光量是穩(wěn)定的。此外，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件 13和第二部分橢球面鏡6固定在旋轉(zhuǎn)體1的同一平面中。因此，在橢球 表面上的入射角度是穩(wěn)定的，并且光的反射量和光路也是穩(wěn)定的?？刹?必考慮在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間的波動(dòng)等而進(jìn)行設(shè)計(jì)。
另一方面，從固定側(cè)光發(fā)射元件23發(fā)出的光通過焦點(diǎn)A，由固定體 2的第一部分橢球面鏡8反射，并且在另一焦點(diǎn)A'處入射在旋轉(zhuǎn)側(cè)光接 收元件14上。類似地在該情況下也是，來自固定側(cè)光發(fā)射元件23的光 會(huì)聚在焦點(diǎn)A處，使得形成類似于從焦點(diǎn)A發(fā)光的情況下的光路。此外， 第一部分橢球面鏡8被設(shè)置成將光會(huì)聚在旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件14上，使得 可以可靠地接收光，并且光量是穩(wěn)定的。此外，固定側(cè)光發(fā)射元件23和 第一部分橢球面鏡8位于固定體2的同一平面中，使得在橢球表面上的 入射角度是穩(wěn)定的，并且光的反射量和光路是穩(wěn)定的。
在上述示例中，如果旋轉(zhuǎn)體1和固定體2反過來，也可以完全同樣
地實(shí)施。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)基于并且要求2007年9月10日提交的在先日本專利申請(qǐng) 2007-234033、 2007年12月20日提交的在先日本專利申請(qǐng)2007-328139 以及2008年3月4日提交的在先日本專利申請(qǐng)2008-53416的優(yōu)先權(quán)， 其全部?jī)?nèi)容通過弓I用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1. 一種非接觸連接器，該非接觸連接器(10)包括位于繞旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(1)上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)；位于固定體(2)上的固定側(cè)光發(fā)射元件(23)和固定側(cè)光接收元件(24)；以及安裝在所述固定體(2)上的第一部分橢球面反射鏡(8)和安裝在所述旋轉(zhuǎn)體(1)上的第二部分橢球面反射鏡(6)，所述第一部分橢球面反射鏡(8)和所述第二部分橢球面反射鏡(6)各有一個(gè)焦點(diǎn)位于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上，其中，經(jīng)由作為三維橢圓反射體(500)的一部分的所述第一部分橢球面反射鏡(8)在所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)和所述固定側(cè)光接收元件(24)之間、并且經(jīng)由作為三維橢圓反射體(501)的一部分的所述第二部分橢球面反射鏡(6)在所述固定側(cè)光發(fā)射元件(23)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)之間構(gòu)成光路，并且在非接觸的狀態(tài)下交換數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中， 所述第一部分橢球面反射鏡(8 )的焦點(diǎn)和第三部分橢球面反射鏡(9)的焦點(diǎn)均位于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上，構(gòu)成這樣的光路從安裝于所述第一部分橢球面反射鏡(8)的焦點(diǎn) 處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)發(fā)出的光被所述第一部分橢球面反射 鏡(8)反射并到達(dá)安裝于所述第一部分橢球面反射鏡(8)的另一個(gè)焦 點(diǎn)處的所述固定側(cè)光接收元件(24)，并且從安裝于所述第三部分橢球面 反射鏡(9)的焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(131)發(fā)出的光被所述第三 部分橢球面反射鏡(9)反射并到達(dá)安裝于所述第三部分橢球反射鏡(9) 的另一個(gè)焦點(diǎn)處的固定側(cè)光接收元件(241)，并且采用多個(gè)級(jí)來構(gòu)成多條從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到所述固定側(cè)的光路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中， 所述第二部分橢球面反射鏡(6 )的焦點(diǎn)和第四部分橢球面反射鏡(7 ) 的焦點(diǎn)均位于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上，構(gòu)成這樣的光路其關(guān)于垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)的平面與權(quán)利要求2中的從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)到所述固定側(cè)的多條光路對(duì)稱，從安裝于所述第二部 分橢球面反射鏡(6)的焦點(diǎn)處的所述固定側(cè)光發(fā)射元件(23)發(fā)出的光 被所述第二部分橢球面反射鏡(6)反射并到達(dá)安裝于所述第二部分橢球 面反射鏡(6)的另一個(gè)焦點(diǎn)處的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)，并且從 安裝于所述第四部分橢球面反射鏡(7)的焦點(diǎn)處的固定側(cè)光發(fā)射元件(231)發(fā)出的光被所述第四部分橢球面反射鏡(7)反射并到達(dá)安裝于 所述第四部分橢球面反射鏡(7)的另一個(gè)焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(141)，并且采用多個(gè)級(jí)來構(gòu)成多條從所述固定側(cè)到所述旋轉(zhuǎn)側(cè)的光路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中， 關(guān)于垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)的平面對(duì)稱地設(shè)置了包括權(quán)利要求2的從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的多條光路的結(jié)構(gòu)、和包括權(quán)利要求3的從固定側(cè)到 旋轉(zhuǎn)側(cè)的多條光路的結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成同時(shí)雙向通信系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器， 其中，雙向通信系統(tǒng)包括這樣一個(gè)光路其中從安裝于第一部分橢球面反射鏡(8)在所述旋 轉(zhuǎn)軸(4)上的焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)發(fā)出的光被所述第一部 分橢球面反射鏡A (8 )反射并到達(dá)安裝于所述第一部分橢球面反射鏡(8 ) 的另一個(gè)焦點(diǎn)處的固定側(cè)光接收元件(24)，以及這樣一個(gè)光路其中從安裝于所述第二部分橢球面反射鏡(6)在所 述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的焦點(diǎn)處的固定側(cè)光發(fā)射元件(23)發(fā)出的光被所述第 二部分橢球面反射鏡(6)反射并到達(dá)安裝于所述第二部分橢球面反射鏡 A (6)的另一個(gè)焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中，雙向通信系統(tǒng)包括 這樣一個(gè)光路其中從安裝于所述第一部分橢球面反射鏡(8)在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A (13)發(fā)出的光被所述 第一部分橢球面反射鏡(8)反射并到達(dá)安裝于所述第一部分橢球面反射 鏡(8)的另一個(gè)焦點(diǎn)處的固定側(cè)光接收元件(24)，以及這樣一個(gè)光路其中從安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的固定側(cè)光發(fā)射元 件(23)發(fā)出的光直接入射到相對(duì)地安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的旋轉(zhuǎn)側(cè) 光接收元件(14)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器， 其中，雙向通信系統(tǒng)包括這樣一個(gè)光路其中從安裝于所述第一部分橢球面反射鏡(8)在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)發(fā)出的光被所述第 一部分橢球面反射鏡(8)反射并到達(dá)安裝于第一部分橢球面反射鏡(8) 的設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的另一個(gè)焦點(diǎn)處的固定側(cè)光接收元件(24)， 以及這樣一個(gè)光路其中從安裝于所述第二部分橢球面反射鏡(6)在所 述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的焦點(diǎn)處的固定側(cè)光發(fā)射元件(23)發(fā)出的光被所述第 二部分橢球面反射鏡(6)反射并到達(dá)安裝于第二部分橢球面反射鏡(6) 的設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上的另一個(gè)焦點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，所述非接觸連接器還包括 分別位于所述旋轉(zhuǎn)體(1)和所述固定體(2)中的變壓器鐵芯以及變壓 器繞組，其中所述旋轉(zhuǎn)體(1)和所述固定體(2)形成旋轉(zhuǎn)變壓器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，所述非接觸連接器還包括 盲配功能，其中所述旋轉(zhuǎn)體(1)和所述固定體(2)可以相互配合，其中在所述旋轉(zhuǎn)體(1)的旋轉(zhuǎn)方向上無論所述旋轉(zhuǎn)體(1)在什么 旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行配合，都能在旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件與固定側(cè)光學(xué)元件之間形成 光路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中，安裝在所述旋轉(zhuǎn)體(1)上的所述第二部分橢球面反射鏡(6) 和第四部分橢球面反射鏡(7)、以及安裝在所述固定體(2)上的所述第 一部分橢球面反射鏡A (8)和第三部分橢球面反射鏡B (9)分別由兩 個(gè)拋物面反射體形成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中，安裝在所述旋轉(zhuǎn)體(1)上的所述第二部分橢球面反射鏡(6) 和第四部分橢球面反射鏡(7)、以及安裝在所述固定體(2)上的所述第 一橢球面反射鏡(8)和第三部分橢球面反射鏡(9)中的任意一個(gè)由一 個(gè)拋物面反射體或兩個(gè)拋物面反射體形成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中，所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件(13、 14)和旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件(131、 141)、 以及所述固定側(cè)光學(xué)元件(23、 24)和固定側(cè)光學(xué)元件(231、 241)包 括光纖，并且在所述光纖之間形成光路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸連接器，其中，所述第一部分橢球面反射鏡(8)的焦點(diǎn)和所述第二部分橢球 面反射鏡(6)的焦點(diǎn)均位于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上，并且形成這樣一條光路從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)發(fā)出的光通過 所述第二部分橢球面反射鏡(6)的焦點(diǎn)，由所述第二部分橢球面反射鏡 (6)反射并且到達(dá)所述固定側(cè)光接收元件(24)，以及形成這樣一條光路從所述固定側(cè)光發(fā)射元件(23)發(fā)出的光通過 所述第一部分橢球面反射鏡(8)的焦點(diǎn)，由所述第一部分橢球面反射鏡 (8)反射并且到達(dá)所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的非接觸連接器，其中，所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)和所述第二部分橢球面反射鏡 (6)被布置在同一平面中，并且所述固定側(cè)光發(fā)射元件(23)和所述第一部分橢球面反射鏡(8)被 布置在同一平面中。
全文摘要
非接觸連接器。非接觸連接器(10)具有位于繞旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(1)上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件(13)和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件(14)；位于固定體(2)上的固定側(cè)光發(fā)射元件(23)和固定側(cè)光接收元件(24)；以及安裝在所述固定體(2)上的第一部分橢球面反射鏡(8)和安裝在旋轉(zhuǎn)體(1)上的第二部分橢球面反射鏡(6)，第一部分橢球面反射鏡(8)和第二部分橢球面反射鏡(6)各有一個(gè)焦點(diǎn)位于旋轉(zhuǎn)軸(4)上。
文檔編號(hào)H01F38/14GK101388283SQ200810130329
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
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