專利名稱：光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，出于防止犯罪、監(jiān)控生產(chǎn)線的目的，廣泛使用具有旋轉(zhuǎn)可動(dòng)機(jī)構(gòu)的監(jiān)視攝像機(jī)。以監(jiān)視器為例，大多情況下是采用高清晰度(HV)攝像機(jī)等高精細(xì)監(jiān)視器作為監(jiān)視器。在這樣的監(jiān)視攝像機(jī)中，為了對(duì)拍攝對(duì)象的捕捉追蹤控制信息、攝像機(jī)的拍攝信息等進(jìn)行傳送，雙向數(shù)字傳送功能是不可或缺的。并且，規(guī)定必須將汽車(chē)輪胎的空氣壓力、溫度的變化傳送到汽車(chē)主體、保證行駛時(shí)的安全性的措施在美國(guó)等實(shí)施，需要雙向傳送功能。此外，要求將在機(jī)器人的頭部得到的信息傳送到軀體部的高速傳送單元等、在相互旋轉(zhuǎn)的物體之間實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字鏈接。像這樣，對(duì)于旋轉(zhuǎn)體相互之間的數(shù)字鏈接的需求近年來(lái)急速上升。但是，電線等有線傳送方式在應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)可動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下有可能導(dǎo)致斷裂或者可靠性明顯降低，因此，尋求開(kāi)發(fā)一種應(yīng)用無(wú)線傳送方式的旋轉(zhuǎn)可動(dòng)機(jī)構(gòu)。作為利用無(wú)線傳送方式的旋轉(zhuǎn)可動(dòng)機(jī)構(gòu)的例子，例如能夠列舉出專利文獻(xiàn)1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭等。專利文獻(xiàn)1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的特征在于，將集束多根單芯光纖而成的纖維束保持為能夠繞軸線中心相對(duì)旋轉(zhuǎn)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭63-108310號(hào)公報(bào)但是，專利文獻(xiàn)1所述的構(gòu)造的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭存在長(zhǎng)時(shí)間旋轉(zhuǎn)使用之后傳送損失有可能大幅度變化這樣的問(wèn)題。并且，越是整體直徑小的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，該傳送損失的變化越明顯。下面，說(shuō)明其原因。在光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中設(shè)置多個(gè)通道(channel)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)各通道的光信號(hào)相互干涉的干擾的問(wèn)題。該干擾起因于自接頭部中的光纖的芯射出的光信號(hào)射出到以接頭部端面的芯為頂點(diǎn)的倒圓錐狀區(qū)域(以下，稱為射出區(qū)域)，因光信號(hào)并未入射到構(gòu)成目標(biāo)通道的芯、而是入射到構(gòu)成其他通道的芯而引起(參照?qǐng)D15)。在這一點(diǎn)上，在整體直徑較大的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，由于相鄰的通道相互間的間隔較寬，因此，難以產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，但在整體直徑較小的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，由于相鄰的通道相互間的間隔較窄，因此，易于產(chǎn)生干擾的問(wèn)題。因而，在整體直徑較小的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，為了減小干擾的影響，需要使相對(duì)的第一接頭部和第二接頭部盡量接近，它們的間隔盡量減小，減小射出區(qū)域。但是，在使第一接頭部和第二接頭部接近、它們的間隔減小的情況下，在第一接頭部中的芯和第二接頭部中的芯的配置變化時(shí)，鑒于以下的原因，在接頭之間產(chǎn)生的傳送損失也會(huì)大幅度地變化。S卩，在使第一接頭部和第二接頭部接近、它們的間隔減小時(shí)，由于射出區(qū)域變窄， 因此，若對(duì)應(yīng)的入射側(cè)的芯的位置變化，則芯的全部或一部分有時(shí)會(huì)偏離射出區(qū)域，有可能無(wú)法交接光信號(hào)。結(jié)果，在接頭之間產(chǎn)生的傳送損失變大(參照?qǐng)D16、圖17)。另外，在專利文獻(xiàn)1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，由于在各纖維之間存在間隙，因此，易于由長(zhǎng)時(shí)間的旋轉(zhuǎn)使用導(dǎo)致芯的位置變化，因而，在接頭之間產(chǎn)生的傳送損失有可能變化。特別是在接頭間隔較窄的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，由于射出區(qū)域縮窄， 因此，該傳送損失的變化明顯。若傳送損失時(shí)效地變化，則即使在發(fā)送相同信號(hào)的情況下，接收信號(hào)的強(qiáng)度也會(huì)改變，因此，例如在監(jiān)視攝像機(jī)的情況下，會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)、錯(cuò)誤動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決迄今為止沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的上述新課題，S卩，本發(fā)明的目的在于提供旋轉(zhuǎn)使用時(shí)的傳送損失的變化較少的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。本發(fā)明人為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)利用以下的發(fā)明能夠解決上述課題。本發(fā)明如下。即，本發(fā)明是一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭用于將第一光纖和第二光纖保持為能夠以軸線為中心相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其中，上述第一光纖的一部分或者全部和第二光纖的一部分或者全部由具有多個(gè)芯的多芯光纖構(gòu)成，上述多個(gè)芯配置在利用以該多芯光纖的上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形或者環(huán)狀的區(qū)域中。光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭優(yōu)選為，上述第一光纖和第二光纖中的至少一個(gè)由中空多芯光纖和插入到該中空多芯光纖的中空部中的光纖構(gòu)成。還優(yōu)選為，插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖是多芯光纖。
優(yōu)選為，上述多芯光纖是多芯塑料光纖。優(yōu)選為，上述第一光纖和上述第二光纖的連接部分由筒狀的防塵構(gòu)造體覆蓋。優(yōu)選為，上述第一光纖和第二光纖中的至少一個(gè)由具有導(dǎo)電構(gòu)造的筒狀構(gòu)造體覆
至
ΓΤΠ ο光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭還優(yōu)選為，在上述第一光纖內(nèi)具有與第一光纖側(cè)發(fā)光元件相連接的第一發(fā)送用光通信路徑、以與該第一發(fā)送用光通信路徑之間被光遮斷的狀態(tài)與第一光纖側(cè)受光元件相連接的第一接收用光通信路徑；在上述第二光纖內(nèi)具有與第二光纖側(cè)受光元件相連接的第二接收用光通信路徑、以與該第二接收用光通信路徑之間被光遮斷的狀態(tài)與第二光纖側(cè)發(fā)光元件相連接的第二發(fā)送用光通信路徑；在上述第一光纖的中心部配置有上述第一接收用光通信路徑，在上述第一光纖的外周部配置有上述第一發(fā)送用光通信路徑，在上述第二光纖的中心部配置有上述第二發(fā)送用光通信路徑，在上述第二光纖的外周部配置有上述第二接收用光通信路徑，上述第一光纖的中心部的外徑與上述第二光纖的中心部的外徑相等，上述第一光纖的中心軸線與上述第二光纖的中心軸線一致。采用本發(fā)明，能夠提供旋轉(zhuǎn)使用時(shí)的傳送損失的變化較少的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。 特別是，本發(fā)明能夠適合用于為了抑制干擾而必須縮窄接頭間隔的、整體直徑較小的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是表示第一光纖內(nèi)的光通信路徑的配置的第一形態(tài)的、該第一光纖的剖視圖。圖3是表示第一光纖內(nèi)的光通信路徑的配置的第二形態(tài)的、該第一光纖的剖視圖。圖4是表示包括接收用光通信路徑和發(fā)送用光通信路徑的光纖的裸線外徑等的剖視圖。圖5是表示使用中空多芯塑料光纖的實(shí)施方式的、第一(第二)光纖的剖視圖。圖6是表示使用第一(第二)光纖內(nèi)管的實(shí)施方式的、該第一(第二)光纖的剖視圖。圖7是表示纖維連接部中的可嵌合的凹凸形狀的一例子的、光纖的剖視圖。圖8是表示為了防止塵埃、塵土、氣體進(jìn)入到通信路徑之間等的防塵構(gòu)造的一例子的、表示纖維連接部及其周?chē)耐矤顦?gòu)造體的構(gòu)造例的剖視圖。圖9是表示在筒狀構(gòu)造體的端面設(shè)有永磁鐵的防塵構(gòu)造的一例子的剖視圖。圖10是表示作為電動(dòng)構(gòu)造體的筒狀構(gòu)造體的例子的剖視圖。圖11是表示由裸線和覆蓋層構(gòu)成的光纖的各外徑等的剖視圖。圖12是表示光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的保持構(gòu)件的構(gòu)造例的立體圖。圖13是表示多芯光纖中的光信號(hào)的光路的圖，圖13的(A)是沿著中空多芯光纖的軸線看中空多芯光纖的入射端的圖，圖13的(B)是從側(cè)方看中空多芯光纖的圖，圖13的 (C)是沿著中空多芯光纖的軸線看中空多芯光纖的射出端的圖。圖14是將光纖束中的光信號(hào)的光路作為參考比較例進(jìn)行圖示的圖，圖14的㈧ 是沿著該光纖束的軸線看該光纖束的入射端的圖，圖14的(B)是從側(cè)方看該光纖束的圖， 圖14的(C)是沿著該光纖束的軸線看該光纖束的射出端的圖。圖15是表示干擾的產(chǎn)生過(guò)程的、光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的概略圖。圖16是表示傳送損失較少的情況下的射出區(qū)域和芯之間的配置的一例子的、光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的剖視圖。圖17是表示傳送損失較大的情況下的射出區(qū)域和芯之間的配置的一例子的、光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的剖視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭；10、保持構(gòu)件；11、第一光纖；11a、第一發(fā)送用光通信路徑； lib、第一接收用光通信路徑；12、第一光纖的外周部光通信路徑；13、第一光纖的中心部光通信路徑；14、第一光纖內(nèi)管；15、中空多芯塑料光纖；16、多芯塑料光纖；17、第一發(fā)光元件；18、第一受光元件；19、第一光纖的中心軸(軸線)；20、保持構(gòu)件；21、第二光纖；21a、 第二發(fā)送用光通信路徑；21b、第二接收用光通信路徑；22、第二光纖的外周部光纖；23、第二光纖的中心部光纖；24、第二光纖內(nèi)管；25、中空多芯塑料光纖；26、多芯塑料光纖；27、第二發(fā)光元件；28、第二受光元件；29、第二光纖的中心軸(軸線)；31、筒狀構(gòu)造體；32、磁性流體；33、磁環(huán)；34、覆蓋第一光纖的筒狀構(gòu)造體；35、覆蓋第二光纖的筒狀構(gòu)造體；36、永磁鐵；37、磁性流體；38、粘接劑；39、軸承；40、保持構(gòu)件。
具體實(shí)施方式
下面，詳細(xì)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下簡(jiǎn)稱作“本實(shí)施方式”)。以下的本實(shí)施方式是用于說(shuō)明本發(fā)明的例示，并不是將本發(fā)明限定為以下內(nèi)容的意思。實(shí)施方式1圖1是表示本實(shí)施方式的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭1的結(jié)構(gòu)的概略圖。光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭1包括第一光纖11，其一部分或者全部由多芯光纖構(gòu)成；第二光纖21，其在第一光纖11 的軸向上以具有能夠與第一光纖11進(jìn)行光通信的間隔的方式連續(xù)設(shè)置(換言之，設(shè)置為即使在物理上具有間隔，也能夠進(jìn)行光通信)，該第二光纖21的一部分或者全部由多芯光纖構(gòu)成；保持構(gòu)件10、20，其用于保持第一光纖11和第二光纖21。保持構(gòu)件10、20以使第一光纖11的一端和第二光纖21的一端相對(duì)且能夠進(jìn)行光通信的狀態(tài)進(jìn)行保持，優(yōu)選保持構(gòu)件10、20為易于把持的形狀(參照?qǐng)D1)。另外，將第一光纖11的端面中的、不與第二光纖 21相對(duì)的一面作為第一光纖的輸入輸出側(cè)端面，將第二光纖21的端面中的、不與第一光纖 11相對(duì)的一面作為第二光纖的輸入輸出側(cè)端面。在此，多芯光纖是指這樣的光纖1)纖維徑向的橫截面采取海島構(gòu)造；2)島由成為光波導(dǎo)路的芯和包圍芯且折射率低于芯的鞘構(gòu)成，3)海由除芯和鞘之外的第3物質(zhì)構(gòu)成，4)在同一個(gè)纖維內(nèi)存在多個(gè)芯，芯是指光纖。其中，用作海的物質(zhì)和用作鞘的物質(zhì)也可以為同一物質(zhì)。在這樣采用同一物質(zhì)的情況下，芯為海島構(gòu)造的島，鞘為海。如上所述，由于多芯光纖的作為芯的島利用海島構(gòu)造的海部分固定，因此，極少由于使用導(dǎo)致芯的位置變化，因而，傳送損失的變化也極少。但是，專利文獻(xiàn)1這樣的集束多根單芯光纖的構(gòu)造的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭鑒于以下原因，難以在生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭之時(shí)減小各個(gè)體之間的性能偏差，存在不適合工業(yè)生產(chǎn)這樣的問(wèn)題。下面，說(shuō)明其原因。像以上說(shuō)明的那樣，在縮窄接頭間隔的情況下，根據(jù)兩接頭中的芯的位置，在接頭之間產(chǎn)生的傳送損失大幅度地變化。在集束多根單芯光纖的構(gòu)造的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，在集束光纖的工序中，在各光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中，使接頭中的芯的位置相同是很難的，在各光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中，接頭中的芯的位置易于不同。因此，難以生產(chǎn)多個(gè)具有恒定的傳送損失的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，不適合工業(yè)生產(chǎn)。但是，在本實(shí)施方式的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中，通過(guò)由具有多個(gè)芯的多芯塑料光纖構(gòu)成上述第一光纖的一部分或者全部和第二光纖的一部分或者全部，能夠解決上述問(wèn)題。另外，多芯塑料光纖是指將透明的芯樹(shù)脂和折射率比該芯樹(shù)脂的折射率低的鞘樹(shù)脂熔融，經(jīng)由復(fù)合紡紗模(日語(yǔ)複合紡糸夕‘^ )制成的塑料光纖，其中，1)橫截面采取海島構(gòu)造；2)島由鞘樹(shù)脂和折射率高于鞘樹(shù)脂的折射率的芯樹(shù)脂構(gòu)成，3)海由第3樹(shù)脂構(gòu)成， 4)芯樹(shù)脂被鞘樹(shù)脂包圍。作為第3樹(shù)脂，能夠適當(dāng)?shù)亟M合、選擇聚甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂、 聚碳酸酯樹(shù)脂等。另外，海所采用的樹(shù)脂和鞘樹(shù)脂也可以相同。在這種情況下，芯樹(shù)脂為海島構(gòu)造的島，鞘樹(shù)脂為海。多芯塑料光纖可以利用例如國(guó)際公開(kāi)編號(hào)WO 98/35247號(hào)文本所述的方法、日本特開(kāi)2000-89043號(hào)公報(bào)所述的方法等公知的方法來(lái)制造。如上所述，由于始終在恒定的條件下在復(fù)合紡紗模中紡制芯樹(shù)脂和鞘樹(shù)脂，因此， 能夠制造芯的位置彼此相同的多根多芯塑料光纖，在制作多根光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭之時(shí)，容易在各光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中使接頭中的芯的位置相同。因此，在各光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中傳送損失難以產(chǎn)生偏差，能夠生產(chǎn)多個(gè)具有恒定的傳送損失的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。并且，在由多芯塑料光纖構(gòu)成上述第一光纖的一部分或者全部、及/或第二光纖的一部分或者全部時(shí)，能夠大幅度提高傳送的光信號(hào)的帶域?qū)挾龋鴥?yōu)選。下面，說(shuō)明其原因。在專利文獻(xiàn)1這樣的集束多根單芯光纖的構(gòu)造的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，導(dǎo)致光信號(hào)的帶域?qū)挾泉M小化的主要原因在于，a)光在不同的光路中行進(jìn)，產(chǎn)生光路長(zhǎng)度差； b)由于集束了多根光纖，因此整體系統(tǒng)較大，從光源到纖維端面的傳送距離在纖維中央和纖維周緣大不相同。即，對(duì)于從光源到纖維端面的傳送距離，到纖維中央的距離Ll與到纖維周緣的距離L2不同，并且，束中的各芯的距離L3、L4、L5也與束中的各光纖的位置、捻合狀況等相應(yīng)地有所不同(參照?qǐng)D14的(A) 圖14的(C))。特別是，以在纖維入射端光纖集束成圓形(參照?qǐng)D14的(A))、在另一個(gè)端部(射出端)光纖成為環(huán)狀的方式逐漸擴(kuò)展開(kāi)地集束而成的光纖束中(參照?qǐng)D14的(B)、圖14的(C))，各傳送距離之間易于產(chǎn)生傳送距離差。因此，在將利用該光纖束傳送來(lái)的光信號(hào)合成時(shí)，會(huì)在由光路長(zhǎng)度差導(dǎo)致信號(hào)的不同步的狀態(tài)下進(jìn)行合成，有效的帶域(重合的帶域)會(huì)相應(yīng)地變窄。相對(duì)于此，在使用多芯塑料光纖作為第一光纖及/或第二光纖時(shí)，首先，與像以往那樣的使用光纖束的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭相比，易于謀求小型化，所以能夠減小從光源到上述纖維中央的距離L 1與從光源到纖維周緣的距離L2的距離差，因此，由光路長(zhǎng)度差引起的信號(hào)頻率的不一致變少，能夠廣帶域化。S卩，在光纖束所使用的單芯光纖中，供光透過(guò)的芯部分的直徑(芯直徑)為幾 μ m 10 μ m，相對(duì)于此，1根光纖整體的外徑大多被決定為例如超過(guò)100 μ m的程度，這不是光學(xué)上的要求、而是在制造上能夠維持用于避免斷線的強(qiáng)度的大小，因此，在多根集束時(shí)， 其直徑會(huì)非常大，但在第一光纖及/或第二光纖使用多芯塑料光纖時(shí)，不必集束多根光纖， 并且，1根多芯塑料光纖的外徑和1根單芯光纖的外徑大致相同，因此整體的直徑極小，因而，從光源到上述纖維中央的距離L 1與從光源到纖維周緣的距離L2的距離差極小。并且，在使用多芯塑料光纖的情況下，在其性質(zhì)上，各芯彼此平行且芯的位置固定，因此，無(wú)論光入射到哪個(gè)芯，從多芯光纖中的入射端到射出端的傳送距離M2都大致相等(參照?qǐng)D13的(A) 圖13的(C))。因而，在利用該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭中的多芯光纖傳送光信號(hào)的情況下，由于光路長(zhǎng)度差導(dǎo)致信號(hào)的不同步的情況不易發(fā)生。因此，在將傳送來(lái)的光信號(hào)合成的情況下，能夠避免有效的帶域縮窄。在將本實(shí)施方式的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭1用于雙向通信的情況下，將第一光纖11和第二光纖21的輸入輸出側(cè)端面分支成例如兩股，將其中一股連接于發(fā)光元件等光信號(hào)發(fā)送單元，將另一股連接于受光元件等光信號(hào)接收單元即可(參照?qǐng)D1)。在此，將與第一光纖 11相連接的光信號(hào)發(fā)送單元和光信號(hào)接收單元分別設(shè)為第一光信號(hào)發(fā)送單元、第一光信號(hào)接收單元，將與第二光纖21相連接的光信號(hào)發(fā)送單元和光信號(hào)接收單元分別設(shè)為第二光信號(hào)發(fā)送單元、第二光信號(hào)接收單元。另外，同樣，將與第一光纖11相連接的發(fā)光元件和受光元件分別設(shè)為第一光纖側(cè)發(fā)光元件17、第一光纖側(cè)受光元件18，將與第二光纖21相連接的發(fā)光元件和受光元件分別設(shè)為第二光纖側(cè)發(fā)光元件27、第二光纖側(cè)受光元件觀。用作光信號(hào)發(fā)送單元的第一光纖側(cè)發(fā)光元件17和第二光纖側(cè)發(fā)光元件27均既可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。另外，用作光信號(hào)接收單元的第一光纖側(cè)受光元件18和第二光纖側(cè)受光元件觀均既可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。光信號(hào)發(fā)送單元、光信號(hào)接收單元也可以包含透鏡等導(dǎo)光單元。另外，在本實(shí)施方式中，雖然沒(méi)有特別詳細(xì)的說(shuō)明，但能夠使用單一的發(fā)光元件作為第一光纖側(cè)發(fā)光元件17和第二光纖側(cè)發(fā)光元件27發(fā)揮作用。同樣，也能夠使用單一的受光元件作為第一光纖側(cè)受光元件18和第二光纖側(cè)受光元件觀發(fā)揮作用。另外，將第一光纖11所含有的芯中的、自第一光信號(hào)發(fā)送單元發(fā)送的光信號(hào)所通過(guò)的芯設(shè)為第一發(fā)送用光通信路徑11a，將由第一光信號(hào)接收單元接收的光信號(hào)所通過(guò)的芯設(shè)為第一接收用光通信路徑lib (參照?qǐng)D2等)。將第二光纖21所含有的芯中的、自第二光信號(hào)發(fā)送單元發(fā)送的光信號(hào)所通過(guò)的芯設(shè)為第二發(fā)送用光通信路徑21a，將由第二光信號(hào)接收單元接收的光信號(hào)所通過(guò)的芯設(shè)為第二接收用光通信路徑21b。作為自發(fā)光元件等光信號(hào)發(fā)送單元發(fā)送的光信號(hào)向芯入射的入射單元，可以使用公知的單元，可以使用例如利用透鏡聚光等。另外，同樣，自芯射出的光信號(hào)利用透鏡等公知的聚光單元匯聚，由受光元件等光信號(hào)接收單元接收即可。第一發(fā)送用光通信路徑Ila和第一接收用光通信路徑lib以互相之間被光遮斷的狀態(tài)設(shè)置。同樣，第二發(fā)送用光通信路徑21a和第二接收用光通信路徑21b以互相之間被光遮斷的狀態(tài)設(shè)置。在進(jìn)行雙向通信的情況下，將芯分別配置成自第一發(fā)送用光通信路徑Ila射出的光信號(hào)入射到第二接收用光通信路徑21b，且自第二發(fā)送用光通信路徑21a射出的光信號(hào)入射到第一接收用光通信路徑lib即可。在此，將同一個(gè)光信號(hào)所通過(guò)的發(fā)送用光通信路徑和接收用光通信路徑合稱為通道。作為第一光纖11和第二光纖21中所含有的芯的優(yōu)選配置形態(tài)，如圖2所示，可以考慮將發(fā)送用光通信路徑Ila和接收用光通信路徑lib中的一個(gè)光通信路徑集束、配置在以第一光纖11的中心軸(軸線)19為中心的一定半徑的圓周內(nèi)，將另一個(gè)光通信路徑配置在上述圓周的外側(cè)的形態(tài)。下面，對(duì)在上述圓周的內(nèi)側(cè)配置有第一接收用光通信路徑lib、在上述圓周的外側(cè)配置有第一發(fā)送用光通信路徑Ila的例子進(jìn)行說(shuō)明(參照?qǐng)D3、圖4)。在此，在第一光纖11的徑向橫截面中，將以中心軸19為中心以包含第一接收用光通信路徑lib的芯的方式描畫(huà)出最小半徑的圓時(shí)的圓的直徑設(shè)為中心部外徑，將該圓的內(nèi)部作為中心部(參照?qǐng)D4)。另外，將上述中心部的外側(cè)、以中心軸19為中心描畫(huà)出與存在于中心部外側(cè)的芯相切的最小半徑的圓時(shí)的圓的直徑設(shè)為外周部?jī)?nèi)徑。另外，將上述外周部?jī)?nèi)徑的外側(cè)、以包含第一光纖11中所含有的全部的芯的方式以中心軸19為中心描畫(huà)出最小半徑的圓時(shí)的圓的直徑設(shè)為外周部外徑。將外周部?jī)?nèi)徑的外側(cè)且外周部外徑的內(nèi)側(cè)部分設(shè)為外周部。而且，優(yōu)選將存在于第一光纖的中心部的芯和用于接收自該芯射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元連接起來(lái)，而且將存在于外周部的芯和用于向該芯入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元連接起來(lái)的形態(tài)。第二光纖21也與第一光纖11同樣，可以考慮將發(fā)送用光通信路徑21a和接收用光通信路徑21b中的一個(gè)光通信路徑集束、配置在以第二光纖21的中心軸(軸線)四為中心的一定半徑的圓周內(nèi)，將另一個(gè)光通信路徑配置在上述圓周的外側(cè)的形態(tài)。下面，對(duì)在上述圓周的內(nèi)側(cè)配置有第二發(fā)送用光通信路徑21a、在上述圓周的外側(cè)配置有第二接收用光通信路徑21b的例子進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于第二光纖21中的中心部、外周部、中心部外徑、外周部?jī)?nèi)徑、外周部外徑的定義，除了第二發(fā)送用光通信路徑21a替代第一接收用光通信路徑11b，第二接收用光通信路徑21b替代第一發(fā)送用光通信路徑Ila之外，全部與第一光纖11中的中心部、外周部、中心部外徑、外周部?jī)?nèi)徑、外周部外徑的定義同樣地進(jìn)行定義。而且，優(yōu)選將存在于第二光纖的中心部的芯和用于向該芯入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元連接起來(lái)，而且將存在于外周部的芯和用于接收自該芯射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元連接起來(lái)的形態(tài)。另外，為了抑制干擾，優(yōu)選使第一光纖中的中心部外徑、外周部?jī)?nèi)徑、外周部外徑的各自大小與第二光纖中的中心部外徑、外周部?jī)?nèi)徑、外周部外徑的各自大小大致相同。上述中心部和外周部所含有的芯既可以隨機(jī)地配置，也可以將對(duì)應(yīng)的發(fā)送用光通信路徑和接收用光通信路徑配置在以中心軸19為中心的圓的圓周上。上述隨機(jī)配置在制造成本的方面優(yōu)良，上述圓周上配置的光的利用效率優(yōu)良。若通過(guò)中心部的信號(hào)與通過(guò)外周部的信號(hào)之間的信號(hào)強(qiáng)度差較大，則在發(fā)生了干擾時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度較小的信號(hào)會(huì)很大程度地受到信號(hào)強(qiáng)度較大的信號(hào)的干擾信號(hào)的影響。因而，優(yōu)選通過(guò)各通道的信號(hào)強(qiáng)度盡可能地相同。出于上述觀點(diǎn)，在中心部和外周部中，優(yōu)選第一光纖11中的中心部外徑為第一光纖11的外周部?jī)?nèi)徑的0. 1倍 0. 9倍、第二光纖21 中的中心部外徑為第二光纖21的外周部?jī)?nèi)徑的0. 1倍 0. 9倍，更優(yōu)選為0. 2倍 0. 85 倍，特別優(yōu)選為0.3倍 0.8倍。第一光纖11中的外周部外徑和第二光纖21中的外周部外徑也可以不同，但為了提高光的利用效率，優(yōu)選第一光纖11中的外周部外徑和第二光纖21中的外周部外徑大致相同。第一光纖11的中心部和外周部、及第二光纖21的中心部和外周部中的芯所占的比例越大，越能夠抑制光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭1旋轉(zhuǎn)時(shí)的連接不良，而優(yōu)選。芯所占的比例的下限并沒(méi)有特別的限定，只要中心部和外周部中的芯所占的比例為40%以上就足夠。更優(yōu)選為50%以上，特別優(yōu)選為60%以上。在第一光纖11和第二光纖21使用多芯光纖的情況下，第一光纖11和第二光纖21 的裸線外徑優(yōu)選為0. 2mm 4. 0mm，更優(yōu)選為0. 3mm 3. 5mm，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 4mm 3. Omm, 特別優(yōu)選為0. 5mm 2. 0mm。若是上述范圍，則對(duì)于從光源到纖維端面的傳送距離，到纖維中央和到纖維周緣的距離差足夠小，而優(yōu)選。芯的芯直徑優(yōu)選為2 μ m 500 μ m，更優(yōu)選為 10 μ m 250 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為20 μ m 200 μ m (參照?qǐng)D11)。若芯的芯直徑為上述范圍， 則即使在裸線外徑為上述范圍的情況下也能夠確保足夠的芯數(shù)。特別是，在第一光纖11的橫截面中，(發(fā)送用光通信路徑Ila的芯的截面積的總和)與(接收用光通信路徑lib的芯的截面積的總和)之比優(yōu)選為1比10 10比1的范圍，更優(yōu)選為1比5 5比1。另外，第二光纖12的橫截面中，(發(fā)送用光通信路徑21a的芯的截面積的總和)與(接收用光通信路徑21b的芯的截面積的總和)之比優(yōu)選為1比10 10比1的范圍， 更優(yōu)選為1比5 5比1。第一光纖11和第二光纖21也可以設(shè)置保護(hù)用的覆蓋層(參照?qǐng)D11)。覆蓋層越厚，機(jī)械強(qiáng)度越高，但從與經(jīng)濟(jì)性之間的平衡方面考慮，覆蓋層優(yōu)選采用50 μ m Imm左右。實(shí)施方式2作為另一個(gè)優(yōu)選的形態(tài)，可以考慮由在纖維中心具有中空部的中空多芯光纖和插入到該中空多芯光纖的中空部的光纖構(gòu)成第一光纖11和第二光纖21中的至少一方的形態(tài) (參照?qǐng)D5等)。中空多芯光纖優(yōu)選為將透明的芯樹(shù)脂和折射率比該芯樹(shù)脂的折射率低的鞘樹(shù)脂熔融、以在纖維中心具有中空部的方式經(jīng)由復(fù)合紡紗模制成的中空多芯塑料光纖。中空多芯塑料光纖的橫截面由中空部和中空部外側(cè)的外周層形成，對(duì)于上述外周層，1)采取海島構(gòu)造；2)島由鞘樹(shù)脂和折射率高于鞘樹(shù)脂的折射率的芯樹(shù)脂構(gòu)成，3)海層由第3樹(shù)脂構(gòu)成，4)芯樹(shù)脂被鞘樹(shù)脂包圍。作為第3樹(shù)脂，能夠適當(dāng)?shù)亟M合、選擇聚甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂等。另外，海層所采用的樹(shù)脂和鞘樹(shù)脂也可以相同。在這種情況下，芯樹(shù)脂為海島構(gòu)造的島， 鞘樹(shù)脂為海。作為插入到上述中空部的光纖，沒(méi)有特別的限定，但鑒于上述原因，優(yōu)選為多芯光纖，更優(yōu)選為多芯塑料光纖。在將上述形態(tài)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭用于雙向通信的情況下，將構(gòu)成第一光纖11 和第二光纖21的上述中空多芯光纖及用于插入到中空部的光纖中的任一方連接于光信號(hào)發(fā)送單元，將另一方連接于光信號(hào)接收單元即可。下面，在構(gòu)成第一光纖11的中空多芯塑料光纖上連接光信號(hào)發(fā)送單元，在用于插入到中空部的多芯塑料光纖上連接光信號(hào)接收單元，在構(gòu)成第二光纖21的中空多芯塑料光纖上連接光信號(hào)接收單元，在用于插入到中空部的多芯塑料光纖上連接光信號(hào)發(fā)送單元，以此形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。另外，中心部、外周部、中心部外徑、外周部?jī)?nèi)徑、外周部外徑的定義與實(shí)施方式1 相同。在上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，由于能夠由彼此相對(duì)獨(dú)立的光纖制作發(fā)送用光通信路徑和接收用光通信路徑，因此，與光信號(hào)發(fā)送單元、光信號(hào)接收單元之間的連接容易，而優(yōu)選。具體地講，在中空多芯塑料光纖15Q5)的中間部分開(kāi)孔，自該孔取出插入到中空部的多芯塑料光纖16 06)，將它們分別連接于光信號(hào)發(fā)送單元和光信號(hào)接收單元即可，容易制造多通道的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。該開(kāi)孔方式存在利用剃刀這樣的較薄的刀具沿著芯切出切縫的方法、利用熱針(日文熱針)的方法、利用激光的方法等。替代開(kāi)孔，也可以是將中空多芯塑料光纖1505)的一端或者中間部分撕開(kāi)的方法。并且，在上述結(jié)構(gòu)的情況下，僅將第一光纖11和第二光纖21再插入到中空多芯塑料光纖的中空部中，就能夠增加通道，因此，容易追加通道。另外，在第一光纖11和第二光纖21使用中空多芯光纖的情況下，其裸線外徑優(yōu)選為0. 2mm 4. Omm,更優(yōu)選為0. 3mm 3. 5mm,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 4mm 3. 0_。芯直徑優(yōu)選為2 μ m 500 μ m，更優(yōu)選為10 μ m 250 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為20 μ m 200 μ m。中空部的直徑(內(nèi)徑)優(yōu)選為外周部外徑的0. 2倍 0. 9倍，更優(yōu)選為0. 25倍 0. 85倍，特別優(yōu)選為 0. 3倍 0. 8倍。
實(shí)施方式3另外，上述說(shuō)明的實(shí)施方式的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭僅是雙向通信的例子，但上述光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭也可以用作單向通信的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。S卩，也能夠?qū)⒌谝还饫w連接于用于向上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的第一中心部光信號(hào)發(fā)送單元、及用于接收自存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的第一外周部光信號(hào)發(fā)送單元，將第二光纖連接于用于接收自上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的第二中心部光信號(hào)接收單元、及用于向存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的第二外周部光信號(hào)接收單元。另外，在由中空多芯光纖和用于插入到該中空多芯光纖的中空部的光纖構(gòu)成上述第一光纖的情況下，將構(gòu)成上述第一光纖的中空多芯光纖和用于向上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的第一外周部光信號(hào)發(fā)送單元連接起來(lái)，將構(gòu)成上述第一光纖的用于插入到該中空多芯光纖的中空部的光纖和用于向被插入到上述中空多芯光纖的中空部的光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的第一中心部光信號(hào)發(fā)送單元連接起來(lái)即可，同樣，在由中空多芯光纖和用于插入到該中空多芯光纖的中空部的光纖構(gòu)成第二光纖的情況下，將構(gòu)成上述第二光纖的中空多芯光纖和用于接收自上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的第二外周部光信號(hào)接收單元連接起來(lái)，將構(gòu)成上述第二光纖的用于插入到該中空多芯光纖的中空部的光纖和用于接收自被插入到上述中空多芯光纖的中空部的光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的第二中心部光信號(hào)接收單元連接起來(lái)即可。第一光纖與第二光纖之間的間隔只要是能夠進(jìn)行光通信的間隔，就沒(méi)有特別的限定，但為了降低干擾，提高光信號(hào)的利用效率，兩纖維的間隔優(yōu)選為第一光纖11的中心部外徑或者第二光纖21的中心部外徑中的較大的外徑的3倍以下，更優(yōu)選為兩倍以下，特別優(yōu)選為1倍以下。兩纖維的間隔越窄，越能夠降低干擾，越理想。另外，第一光纖的中心軸線與第二光纖的中心軸線的錯(cuò)位越少，在兩纖維之間產(chǎn)生的傳送損失越少，越理想。兩纖維的間隔的下限值并沒(méi)有特別的限定，第一光纖和第二光纖也可以接觸。但是，若兩纖維接觸，則在旋轉(zhuǎn)使用時(shí)，有可能兩纖維摩擦而產(chǎn)生粉塵，因此，優(yōu)選兩纖維不接觸。此外，通過(guò)使用低數(shù)值孔徑的光通信路徑，也能夠降低干擾。相反，在使用高數(shù)值孔徑的光通信路徑的情況下，芯的錯(cuò)位容許量變大。具體地講，在第一光纖和第二光纖使用裸線外徑為400 μ m、數(shù)值孔徑為0. 6的多芯光纖的情況下，纖維間隔優(yōu)選為400 μ m以下，更優(yōu)選為300 μ m以下。另外，作為抑制漏光的方法，可以考慮利用金屬、樹(shù)脂的第一光纖內(nèi)管14覆蓋第一光纖11的中心部和外周部、利用金屬、樹(shù)脂的第二光纖內(nèi)管M覆蓋第二光纖21的的中心部和外周部的方法、或者在中心部使用光纖被覆蓋的光纖線纜的方法(參照?qǐng)D6)。并且， 如圖7所示，也可以考慮將第一光纖11和第二光纖21的端面形狀以一個(gè)做成凸形、另一個(gè)做成凹形的方式做成能夠嵌合的形狀的方法。圖7的構(gòu)造不僅能抑制漏光，也存在提高第二光纖21旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置精度，提高耐振動(dòng)性的效果。若由兩纖維的摩擦引起的粉塵、來(lái)自外部的塵埃、氣體(gas)進(jìn)入到第一光纖11 與第二光纖21之間，則會(huì)妨礙通信，不優(yōu)選。為了防止這些粉塵進(jìn)入到兩纖維之間，優(yōu)選在第一光纖11和第二光纖21的連接部分采取防塵構(gòu)造。具體地講，可以考慮例如用截面圓形等的筒狀構(gòu)造體31覆蓋連接部的方法(參照?qǐng)D8)。另外，如圖8所示，在用磁性流體 32 (是流體且?guī)в写判?，功能性流體之一)、磁環(huán)33將筒狀構(gòu)造體31與第一光纖11之間、 筒狀構(gòu)造體31與第二光纖21之間密封時(shí)，防塵效果進(jìn)一步得到提高，而優(yōu)選。磁環(huán)33也能夠起到將固定的光纖(例如第一光纖U)和能夠旋轉(zhuǎn)的光纖(例如第二光纖21)定位的作用。另外，作為另一種構(gòu)造，可以考慮這樣的構(gòu)造，S卩，如圖9所示，將覆蓋第一光纖11 的筒狀構(gòu)造體34和覆蓋第二光纖21的筒狀構(gòu)造體35在第一光纖11的軸向上連接起來(lái)，在該筒狀構(gòu)造體34和筒狀構(gòu)造體35的端面上以N極和S極面對(duì)的方式分別設(shè)置永磁鐵36， 利用磁性流體37將永磁鐵36之間密封。另外，如圖12所示，保持構(gòu)件10、20能夠?yàn)檫@樣的構(gòu)造，即，用于保持第一光纖11 的箍(ferrule)部(附圖標(biāo)記10所示的部分)和用于保持第二光纖21的軸承部(附圖標(biāo)記20所示的部分)一體化了的構(gòu)造。將保持構(gòu)件10和保持構(gòu)件20—體化，將第二光纖21 插入固定在軸承的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)部，并將第一光纖U插入固定在箍部。由此，第一光纖端面和第二光纖21的端面以規(guī)定的端面間隙、以使中心軸線一致的方式平行地相對(duì)，而且能夠在利用軸承保障了第二光纖21的相對(duì)旋轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)下保持上述配置。并且，由于保持構(gòu)件 10和保持構(gòu)件20 —體化，因此也存在防塵效果。另外，通過(guò)在光傳送系統(tǒng)的外側(cè)構(gòu)筑電動(dòng)傳送系統(tǒng)，能夠利用電驅(qū)動(dòng)使第一光纖 11和第二光纖21相對(duì)旋轉(zhuǎn)。作為電動(dòng)傳送系統(tǒng)的具體例子，可以考慮例如做成利用刷、輥接點(diǎn)的方式、或利用供電側(cè)的線圈和受電側(cè)的線圈的電磁感應(yīng)方式，或者圖10中的利用金屬或?qū)щ娦詷?shù)脂的球、高導(dǎo)電性凝膠(gel)等導(dǎo)電性物質(zhì)將筒狀構(gòu)造體34和筒狀構(gòu)造體35 之間電連接，并設(shè)置軸承39的構(gòu)造等。另外，作為電源，可以考慮使用搭載于保持構(gòu)件20 的電源、附帶在光傳送系統(tǒng)的外側(cè)的電池等。在所有的實(shí)施方式中，用作劃分發(fā)送用光通信路徑的方法和用作劃分接收用光通信路徑的方法也可以互換。即，可以將發(fā)送用光通信路徑Ila和接收用光通信路徑lib、發(fā)送用光通信路徑21a和接收用光通信路徑21b互換。上述互換能夠通過(guò)將發(fā)光元件17和受光元件18互換，將發(fā)光元件27和受光元件觀互換來(lái)容易地實(shí)現(xiàn)。另外，通道并非僅可以分割成中心部和外周部?jī)刹糠郑部梢苑指畛?部分以上。實(shí)施方式4以在上述第一光纖11、第二光纖21的周?chē)渌墓饫w而成的纖維束形成光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭也是可以的。設(shè)置在周?chē)钠渌饫w優(yōu)選為多芯光纖，更優(yōu)選為多芯塑料光纖，也可以由中空多芯塑料光纖和插入到中空部的光纖構(gòu)成上述其他光纖。在由纖維束形成光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭的情況下，為了在旋轉(zhuǎn)使用時(shí)光纖不會(huì)錯(cuò)位，優(yōu)選用樹(shù)脂等將光纖之間填埋固定。另外，從光的利用效率的方面考慮，上述其他的光纖優(yōu)選配置在以軸線為中心的同一圓周上。
本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭能夠適當(dāng)?shù)赜米麟娮釉O(shè)備內(nèi)的光信號(hào)傳送單元。作為例子，能夠用于移動(dòng)電話、PDA、移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)、錄像機(jī)、數(shù)字靜像攝像機(jī)(digital still camera)、游戲機(jī)移動(dòng)電話、筆記本型計(jì)算機(jī)、便攜式游戲機(jī)等便攜式電子設(shè)備的進(jìn)行反復(fù)折疊、或者進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、或者進(jìn)行折疊和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的部位的光信號(hào)傳送。在該用途下傳送電信號(hào)時(shí)為了防止噪音，在使用電線的情況下需要用屏蔽件(shield)將電線的周?chē)采w， 但在利用本發(fā)明的撓性光學(xué)連接接頭傳送光信號(hào)的情況下，即使是高速信號(hào)，也不需要屏蔽件，因此能夠小型，而且能夠向正反兩個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。更具體地講，一種便攜式電子設(shè)備，其具有第一殼體；第二殼體；及用于將兩者連接起來(lái)的、進(jìn)行折疊或進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或進(jìn)行折疊和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的鉸鏈構(gòu)造部，其中，優(yōu)選利用本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭將存在于該第一殼體的組件和存在于該第二殼體的組件之間連接起來(lái)。具有鉸鏈構(gòu)造部的第一殼體和第二殼體以能夠利用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式相連接。另外，第一殼體內(nèi)的第一組件和第二殼體內(nèi)的第二組件利用本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭以能夠進(jìn)行光通信的方式相連接。以移動(dòng)電話為例，為利用鉸鏈構(gòu)造部將具有顯示部的上部殼體和具有操作部的下部殼體這兩個(gè)殼體連接起來(lái)的構(gòu)造。為了開(kāi)閉殼體，該鉸鏈構(gòu)造部進(jìn)行折疊或進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或進(jìn)行折疊和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，因此，通過(guò)該鉸鏈構(gòu)造部，在上部殼體的顯示組件(液晶顯示器)和下部殼體的控制組件(印刷電路板)之間使用本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)小型且可旋轉(zhuǎn)的便攜式設(shè)備。特別是，采用了多芯塑料光纖的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭具有較高的耐彎曲性能，適用于折疊動(dòng)作較多的便攜式電子設(shè)備。另外，上述實(shí)施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的一例子，并不限定于此，能夠在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)實(shí)施各種變形。下面，利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例1向芯數(shù)380根、芯直徑35μπκ裸線內(nèi)徑630μπκ裸線外徑ΙΟΟΟμπκ長(zhǎng)度IOcm 的中空多芯塑料光纖的中空部插入芯數(shù)37根、芯直徑Μμπκ裸線外徑400 μ m、覆蓋外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖，構(gòu)成第一光纖11。第一光纖11的外周部外徑為 996μπι，光通信路徑的芯占外周部的比例為79%，中心部外徑為396μπι，光通信路徑的芯占中心部的比例為69%。將配置在外周部的光通信路徑用作第一發(fā)送用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第一接收用光通信路徑。另外，外周部的第一發(fā)送用光通信路徑、中心部的第一接收用光通信路徑以隔有恒定間隔的方式均以層狀配置在以第一光纖的中心軸線為中心的同心圓上。向芯數(shù)380根、芯直徑35 μ m、裸線內(nèi)徑630 μ m、裸線外徑ΙΟΟΟμπκ長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖的中空部插入芯數(shù)37根、芯直徑Μμπκ裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600μπκ長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖，構(gòu)成第二光纖21。第二光纖21的外周部外徑為 996 μ m,光通信路徑的芯占外周部的比例為79 %，中心部外徑為396 μ m,光通信路徑的芯占中心部的比例為69%。將配置在外周部的光通信路徑用作第二接收用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第二發(fā)送用光通信路徑。另外，外周部的第二接收用光通信路徑與第一發(fā)送用光通信路徑的配置是同樣的配置，中心部的第二發(fā)送用光通信路徑與第一接收用光通信路徑的配置是同樣的配置。
使第一光纖11和第二光纖21以300μπι的間隔相對(duì)。在中空多芯塑料光纖的一端沿著芯切出切縫，取出中空部的多芯塑料光纖，作為發(fā)光元件結(jié)合有波長(zhǎng)1.3μπι的激光二極管(日本NEC公司制型號(hào)ΝΧ5317ΕΗ)，作為受光元件結(jié)合有光電二極管(日本浜松 Photonics公司制型號(hào)G9820)。在使旋轉(zhuǎn)部以10RPM的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，作為信號(hào)，將速度 1. 5Gb/s的NRZ (Non Return to Zero)信號(hào)以PRBS (偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，日文凝似亂數(shù)匕 ”卜列)PN31形式輸入到激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路中，根據(jù)光電二極管接收電路的輸出測(cè)量比特誤差率(BER)，結(jié)果，雙方向的BER均為IXlO-12以下。實(shí)施例2作為第一光纖11的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑27μπκ裸線內(nèi)徑630μπκ 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 42 μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖16。第一光纖11 的外周部外徑為990 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為49%，中心部外徑為385 μ m， 光通信路徑的芯占中心部的比例為44%。將配置在外周部的光通信路徑用作第一發(fā)送用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第一接收用光通信路徑。另外，外周部的第一發(fā)送用光通信路徑、中心部的第一接收用光通信路徑以隔有恒定間隔的方式均以層狀配置在以第一光纖的中心軸線為中心的同心圓上。作為第二光纖21的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑27 μ m、裸線內(nèi)徑630 μ m、 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 42 μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖。第二光纖21的外周部外徑為990 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為49%，中心部外徑為385 μ m，光通信路徑的芯占中心部的比例為44%。將配置在外周部的光通信路徑用作第二接收用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第二發(fā)送用光通信路徑。另外，外周部的第二接收用光通信路徑與第一發(fā)送用光通信路徑的配置是同樣的，中心部的第二發(fā)送用光通信路徑與第一接收用光通信路徑的配置是同樣的。第一光纖11和第二光纖21以300μπι的間隔相對(duì)。在中空多芯塑料光纖的一端沿著芯切出切縫，取出中空部的多芯塑料光纖，作為發(fā)光元件結(jié)合有波長(zhǎng)1.3μπι的激光二極管(日本NEC公司制型號(hào)ΝΧ5317ΕΗ)，作為受光元件結(jié)合有光電二極管(日本浜松 Photonics公司制型號(hào)G9820)。在使旋轉(zhuǎn)部以10RPM的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，作為信號(hào)，將速度 1. 5Gb/s的NRZ (Non Return to Zero)信號(hào)以PRBS (偽隨機(jī)二進(jìn)制序列)PN31形式輸入到激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路中，根據(jù)光電二極管接收電路的輸出測(cè)量比特誤差率(BER)，結(jié)果， 雙方向的BER均為1X10—12以下。實(shí)施例3作為第一光纖11的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑27μπκ裸線內(nèi)徑630μπκ 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 42 μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖16。第一光纖11 的外周部外徑為990 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為49%，中心部外徑為385 μ m， 光通信路徑的芯占中心部的比例為44%。將配置在外周部的光通信路徑用作第一發(fā)送用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第一接收用光通信路徑。另外，外周部的第一發(fā)送用光通信路徑、中心部的第一接收用光通信路徑均采用隨機(jī)配置。
16
作為第二光纖21的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑27 μ m、裸線內(nèi)徑630 μ m、 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 42 μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖。第二光纖21的外周部外徑為990 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為49%，中心部外徑為385 μ m，光通信路徑的芯占中心部的比例為44%。將配置在外周部的光通信路徑用作第二接收用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第二發(fā)送用光通信路徑。另外，外周部的第二接收用光通信路徑、中心部的第二發(fā)送用光通信路徑均采用隨機(jī)配置。第一光纖11和第二光纖21以300μπι的間隔相對(duì)。在中空多芯塑料光纖的一端沿著芯切出切縫，取出中空部的多芯塑料光纖，作為發(fā)光元件結(jié)合有波長(zhǎng)1.3μπι的激光二極管(日本NEC公司制型號(hào)ΝΧ5317ΕΗ)，作為受光元件結(jié)合有光電二極管(日本浜松 Photonics公司制型號(hào)G9820)。在使旋轉(zhuǎn)部以10RPM的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，作為信號(hào)，將速度 1. 5Gb/s的NRZ (Non Return to Zero)信號(hào)以PRBS (偽隨機(jī)二進(jìn)制序列)PN31形式輸入到激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路中，根據(jù)光電二極管接收電路的輸出測(cè)量比特誤差率(BER)，結(jié)果， 雙方向的BER均為1X10—12以下。實(shí)施例4作為第一光纖11的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑35 μ m、裸線內(nèi)徑630 μ m、 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 M μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖16。第一光纖11 的外周部外徑為996 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為79%，中心部外徑為396 μ m， 光通信路徑的芯占中心部的比例為69%。將配置在外周部的光通信路徑用作第一發(fā)送用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第一接收用光通信路徑。另外，外周部的第一發(fā)送用光通信路徑、中心部的第一接收用光通信路徑以隔有恒定間隔的方式均以層狀配置在以第一光纖的中心軸線為中心的同心圓上。作為第二光纖21的外周部，使用芯數(shù)380根、芯直徑35 μ m、裸線內(nèi)徑630 μ m、 裸線外徑1000 μ m、長(zhǎng)度IOcm的中空多芯塑料光纖，作為中心部，使用芯數(shù)37根、芯直徑 M μ m、裸線外徑400 μ m、覆蓋層外徑600 μ m、長(zhǎng)度IOcm的多芯塑料光纖。第二光纖21的外周部外徑為996 μ m，光通信路徑的芯占外周部的比例為79%，中心部外徑為396 μ m，光通信路徑的芯占中心部的比例為69%。將配置在外周部的光通信路徑用作第二接收用光通信路徑，將配置在中心部的光通信路徑用作第二發(fā)送用光通信路徑。另外，外周部的第二接收用光通信路徑與第一發(fā)送用光通信路徑的配置是同樣的配置，中心部的第二發(fā)送用光通信路徑與第一接收用光通信路徑的配置是同樣的配置。第一光纖11和第二光纖21以1100 μ m的間隔相對(duì)。在中空多芯塑料光纖的一端沿著芯切出切縫，取出中空部的多芯塑料光纖，作為發(fā)光元件結(jié)合有波長(zhǎng)1.3μπι的激光二極管(日本NEC公司制型號(hào)ΝΧ5317ΕΗ)，作為受光元件結(jié)合有光電二極管(日本浜松 Photonics公司制型號(hào)G9820)。在使旋轉(zhuǎn)部以10RPM的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，作為信號(hào)，將速度 1. 5Gb/s的NRZ (Non Return to Zero)信號(hào)以PRBS (偽隨機(jī)二進(jìn)制序列)PN31形式輸入到激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路中，根據(jù)光電二極管接收電路的輸出測(cè)量比特誤差率(BER)，結(jié)果， 雙方向的BER均為1X10—12以下。接著，進(jìn)行測(cè)量光的利用效率的實(shí)驗(yàn)。在與實(shí)施例1中使用的第一光纖11相同構(gòu)造的、長(zhǎng)度為50cm的多芯塑料光纖上，作為發(fā)光元件使用波長(zhǎng)850nm的面發(fā)光型激光二極管，使用光功率計(jì)(日本〃々卜口二々7公司制、光功率計(jì)PH0T0M205)測(cè)量光功率，為OdB。 在這種狀態(tài)下，將多芯塑料光纖在中央附近切斷、并進(jìn)行研磨，以300 μ m的間隔相對(duì)，對(duì)光功率進(jìn)行了測(cè)量，為-2. 3dB。同樣地測(cè)量了在實(shí)施例1中制作的光學(xué)旋轉(zhuǎn)接頭的接頭之間產(chǎn)生的傳送損失，其值為-2. 3dB。接著，使在實(shí)施例1中制作的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭以10RPM的速度旋轉(zhuǎn)240小時(shí)之后，測(cè)量了在接頭之間產(chǎn)生的傳送損失，其值為-2. 3dB，傳送損失沒(méi)有因旋轉(zhuǎn)使用而變化。產(chǎn)業(yè)上的可利用件本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭能夠適合用于在監(jiān)視攝像機(jī)、汽車(chē)的輪胎、機(jī)器人等相互旋轉(zhuǎn)、彎曲的物體之間進(jìn)行的高速數(shù)字鏈接。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭用于將第一光纖和第二光纖保持為能夠以軸線為中心相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，上述第一光纖的一部分或者全部和第二光纖的一部分或者全部由具有多個(gè)芯的多芯光纖構(gòu)成；上述多個(gè)芯配置在利用以該多芯光纖的上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形或者環(huán)狀的區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，上述第一光纖和第二光纖中的至少一個(gè)由中空多芯光纖和插入到該中空多芯光纖的中空部中的光纖構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖是多芯光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，上述多芯光纖是多芯塑料光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，上述第一光纖和上述第二光纖的連接部分由筒狀的防塵構(gòu)造體覆蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，上述第一光纖和第二光纖中的至少一個(gè)由具有導(dǎo)電構(gòu)造的筒狀構(gòu)造體覆蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭，其特征在于，在上述第一光纖內(nèi)具有與第一光纖側(cè)發(fā)光元件相連接的第一發(fā)送用光通信路徑、以與該第一發(fā)送用光通信路徑之間被光遮斷的狀態(tài)與第一光纖側(cè)受光元件相連接的第一接收用光通信路徑；在上述第二光纖內(nèi)具有與第二光纖側(cè)受光元件相連接的第二接收用光通信路徑、以與該第二接收用光通信路徑之間被光遮斷的狀態(tài)與第二光纖側(cè)發(fā)光元件相連接的第二發(fā)送用光通信路徑；在上述第一光纖的中心部配置有上述第一接收用光通信路徑，在上述第一光纖的外周部配置有上述第一發(fā)送用光通信路徑，在上述第二光纖的中心部配置有上述第二發(fā)送用光通信路徑，在上述第二光纖的外周部配置有上述第二接收用光通信路徑，上述第一光纖的中心部的外徑與上述第二光纖的中心部的外徑相等，上述第一光纖的中心軸線與上述第二光纖的中心軸線一致。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備使用權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。
9.一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備具有第一殼體、第二殼體、及用于連接該第一殼體和第二殼體的、進(jìn)行折疊或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或者進(jìn)行折疊和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的鉸鏈構(gòu)造部，其特征在于，存在于上述第一殼體的組件和存在于上述第二殼體的組件利用權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭相連接。
10.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體，其特征在于，該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體包括權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭；用于向上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于向存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于接收自上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元；用于接收自存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元。
11.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體，其特征在于， 該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體包括權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭；用于接收自上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元；用于向存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于向上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、存在于利用以上述軸線為中心的同心圓劃分而成的圓形區(qū)域中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于接收自存在于除上述圓形區(qū)域之外的區(qū)域中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元。
12.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體，其特征在于， 該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體包括權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭；用于向上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于向插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于接收自上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元；用于接收自插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元。
13.一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體，其特征在于， 該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體包括權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭；用于接收自上述第一光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元；用于向插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于向上述第二光纖的輸入輸出側(cè)端面中的、上述中空多芯光纖中的芯的一部分或者全部入射光信號(hào)的光信號(hào)發(fā)送單元；用于接收自插入到上述中空多芯光纖的中空部中的光纖中的芯的一部分或者全部射出的光信號(hào)的光信號(hào)接收單元。
14.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備使用權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體。
15.一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備具有第一殼體、第二殼體、及用于連接該第一殼體和第二殼體的、進(jìn)行折疊或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或者進(jìn)行折疊和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的鉸鏈構(gòu)造部，其特征在于，利用權(quán)利要求9 12中任一項(xiàng)所述的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭構(gòu)造體將存在于上述第一殼體的組件和存在于上述第二殼體的組件之間連接起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭。該光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭在旋轉(zhuǎn)使用時(shí)的傳送損失的變化較少。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，本發(fā)明的光學(xué)旋轉(zhuǎn)連接接頭將第一光纖(11)和第二光纖(21)保持為能夠以軸線(19、29)為中心相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其中，第一光纖(11)的一部分或者全部和第二光纖(21)的一部分或者全部由具有多個(gè)芯的多芯光纖構(gòu)成，上述多個(gè)芯配置在利用以該多芯光纖的軸線(19、29)為中心的同心圓劃分而成的圓形或者環(huán)狀的區(qū)域中。
文檔編號(hào)G02B6/38GK102576131SQ201080038720
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者佐生誠(chéng)司, 川島信 申請(qǐng)人:學(xué)校法人中部大學(xué), 旭化成電子材料株式會(huì)社