專利名稱：：非接觸式連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種非接觸式連接器(io)。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)側(cè)與固定側(cè)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。例如，相機設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)底座上，并且來自相機的圖像信號等發(fā)送到固定側(cè)信號處理部分等等。在這種情況下，通過相機與信號處理部分之間的導(dǎo)線的直接連接，來自相機的圖像信號發(fā)送到固定側(cè)信號處理部分。然而，由于無線技術(shù)的最新發(fā)展，即使在沒有導(dǎo)線直接連接時，已經(jīng)可以在旋轉(zhuǎn)側(cè)與固定惻之間發(fā)送和接收信號(數(shù)據(jù))。然而，為了在旋轉(zhuǎn)側(cè)上進行圖像拍攝或其它操作，必需向旋轉(zhuǎn)側(cè)供電；但是存在如下問題在沒有接觸的情況下，很難從固定側(cè)向旋轉(zhuǎn)側(cè)供電。在過去，在解決這些問題時，為了傳輸信號，在盤狀旋轉(zhuǎn)體的上部上設(shè)置有多個光發(fā)射元件并且在與光發(fā)射元件相對的位置上設(shè)置有固定體的多個光接收元件，同時以非接觸方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；或者為了傳送電力，在旋轉(zhuǎn)側(cè)與固定側(cè)之間配置旋轉(zhuǎn)變壓器，從而實現(xiàn)從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的非接觸式供電的方法(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_No.2002-75760和日本專利申請?zhí)亻_No.2006-197553)。然而，在日本專利申請?zhí)亻_No.2002-75760中，當數(shù)據(jù)通信的速度增大時，不總是能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)從旋轉(zhuǎn)體的光發(fā)射元件發(fā)送到固定體的光接收元件。也就是說，在日本專利申請?zhí)亻_No.2002-75760中，來自該光發(fā)射元件的光路被切換到另一個光發(fā)射元件，使得隨著旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)光學(xué)部件之間的非接觸式光連接沒有中斷。當利用這個切換方法時，隨著數(shù)據(jù)通信速度的增大，會出現(xiàn)如下情況數(shù)據(jù)發(fā)送比切換光路的處理6時間更快，由此出現(xiàn)如下問題不能夠保證高速通信的連續(xù)性。另夕卜，在日本專利申請?zhí)亻_No.2006-197553中，由于光接收元件切換不再是必需的，所以能夠提供高速通信；但是需要控制旋轉(zhuǎn)速度的機構(gòu)(齒輪等)，并且必須考慮多個機構(gòu)部件的間隙。此外，來自光發(fā)射元件的光在被接收之前被分散，從而發(fā)出的光僅僅一部分到達光接收元件，并且由此引起無法應(yīng)用于模擬信號通信的問題。根據(jù)以上問題提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式連接器，其中，該非接觸式連接器使得不需要考慮間隙等就可以在確保高速通信連續(xù)性的同時進行多通道模擬通信。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式連接器IO，包括旋轉(zhuǎn)體h固定體2;分別安裝在該旋轉(zhuǎn)體上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14;以及分別安裝在該固定體上的固定側(cè)光發(fā)射元件A23和固定側(cè)光接收元件A(24)，其中，通過三維橢圓狀反射體A500的發(fā)光側(cè)焦點Fl3位于該旋轉(zhuǎn)體1一側(cè)上并且光接收側(cè)焦點F25位于固定體2—側(cè)上，利用從焦點Fl3到F25的會聚作用構(gòu)造下述光路從設(shè)置在Fl3的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13經(jīng)由在其中三維橢圓體的一部分用作反射鏡表面的固定側(cè)橢圓部分反射鏡8到設(shè)置在F25的固定側(cè)光接收元件A24的光路并且利用從焦點Fl3到F25的會聚作用構(gòu)造下述并發(fā)雙向單通道光路從設(shè)置在三維橢圓狀反射體B501的F13的固定側(cè)光發(fā)射元件A23經(jīng)由旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6到達設(shè)置在F25的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14，在該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6中該三維橢圓狀反射體B501的一部分用作反射鏡面；以及通過同時且雙向地在該旋轉(zhuǎn)體1與固定體2之間構(gòu)造多個單通道光路并發(fā)且雙向地執(zhí)行非接觸多通道光通信。通過這種手段，例如，不管隨著旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)側(cè)發(fā)光部分13的位置如何，由于橢圓反射鏡(固定側(cè)橢圓部分反射鏡8)的幾何形狀的會聚效應(yīng)，從旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件13發(fā)出的光總是被導(dǎo)向特定的固定側(cè)光接收元件24，從而能夠?qū)崿F(xiàn)未中斷的單光路，并且能夠確保連續(xù)通信。接下來，當構(gòu)造多個這種光路并且該多個這種光路被做成雙向時，能夠確保多通道和雙向通信。該非接觸式連接器IO，其中，通過下述構(gòu)造雙通道通信系統(tǒng)第一通道的光路，在該第一通道的光路中，固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81的發(fā)光側(cè)焦點Fl3位于旋轉(zhuǎn)軸4上，并且從使光會聚在焦點Fl3的方式安裝的該旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出的光被該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81反射以到達安裝在該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81的另一個焦點F25的固定側(cè)光接收元件A24，其中固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81為片段形狀的該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8;以及第二通道的光路，在該第二通道的光路中，從使光會聚在旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62的發(fā)光側(cè)焦點上的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B131發(fā)出的光被以使得另一個光接收側(cè)焦點與旋轉(zhuǎn)軸4一致的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62反射以到達在該光接收側(cè)焦點的固定側(cè)光接收元件B241，該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62為片段形狀的該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6;同時該光路被構(gòu)造為使得通過使該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81和該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62是相同橢圓體的部分反射鏡，光發(fā)射元件的基本100%的發(fā)光量分別被該固定側(cè)光接收元件八24和該固定側(cè)光接收元件B241接收，從而在該固定側(cè)光接收元件A24和該固定側(cè)光接收元件B241之間的光接收特征的差別是可忽略的，并且由此實現(xiàn)模擬信號通信。該非接觸式連接器IO，其中，對于l通道光路構(gòu)造，在該l通道光路構(gòu)造中，固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91的發(fā)光側(cè)焦點F13位于該旋轉(zhuǎn)軸4上，從以使光會聚在焦點Fl3上的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出的光被該固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91反射以到達安裝在該固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91的光接收側(cè)焦點F25的固定側(cè)光接收元件A24，其中該固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91為環(huán)形的該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8;通過沿著該旋轉(zhuǎn)軸4的平行移動且層疊該光路構(gòu)造而形成的三個或更多通道的通信系統(tǒng)將多個光路構(gòu)造為使得光發(fā)射元件的基本100%的發(fā)光8量被接收，并且用于三個或更多通道的多個固定側(cè)橢圓部分反射鏡8是相同橢圓體的部分反射鏡，由此使得在多個光接收元件之間的光接收特征的差別是可忽略的，并且由此實現(xiàn)模擬信號通信。該非接觸式連接器10，其中通過下面的方式將構(gòu)造并發(fā)雙向單通道通信系統(tǒng)的構(gòu)造方法應(yīng)用到對于多個光路的構(gòu)造，從而構(gòu)造并發(fā)雙向多通道通信系統(tǒng)利用關(guān)于該旋轉(zhuǎn)軸4上的指定點的面對稱，將從該旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13經(jīng)由該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8到達該固定側(cè)光接收元件A24的光路構(gòu)造為從該固定側(cè)光發(fā)射元件A23經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6至該旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14的光路。利用關(guān)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸4并且穿過旋轉(zhuǎn)軸4上的任意點的面的面對稱地構(gòu)造多個"以這種方式構(gòu)造了從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光路"的結(jié)構(gòu)，并且多通道雙向模擬通信系統(tǒng)被實現(xiàn)為從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光路。該非接觸式連接器IO，其中，對于該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8和該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6，該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81和該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62的形狀沒有被形成為相同橢圓體的部分片段形狀反射鏡，并且構(gòu)造根據(jù)權(quán)利要求2的雙通道通信系統(tǒng)；或者，對于三個或更多通道的通信系統(tǒng)，多個固定側(cè)橢圓部分反射鏡8沒有被形成為相同橢圓體的部分反射鏡，并且構(gòu)造根據(jù)權(quán)利要求3的三個或更多通道的多通道通信系統(tǒng)；以及通過所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91、形成了該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8的該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81和該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B82;與形成了該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6的該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A61和該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62以及該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A71的任意組合構(gòu)造多通道通信系統(tǒng)。通過這個手段，利用橢圓片段形狀反射鏡能夠構(gòu)造多達兩個通道，利用橢圓環(huán)形反射鏡能夠構(gòu)造三個或更多通道，通過放松通道之間的一致性能夠構(gòu)造多通道系統(tǒng)，并且通過橢圓片段形狀反射鏡和橢圓環(huán)形反射鏡的任意組合能夠構(gòu)造多通道系統(tǒng)。該非接觸式連接器IO，其中，利用該固定側(cè)橢圓部分反射鏡8作為該固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A81或者固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B82或者該固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91構(gòu)造單通道通信系統(tǒng)，或者，利用該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6作為該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A61或者該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B62或者旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A71構(gòu)造并發(fā)雙向單通道通信系統(tǒng)。通過這個手段，通過組合利用三種類型的旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6之一構(gòu)造的單通道系統(tǒng)和利用三種類型的固定側(cè)橢圓部分反射鏡8之一構(gòu)造的單通道系統(tǒng)能夠構(gòu)造由橢圓片段形狀反射鏡和橢圓環(huán)形反射鏡構(gòu)造的雙向單通道系統(tǒng)，從而構(gòu)成雙向單通道系統(tǒng)。該非接觸式連接器10，還包括在該旋轉(zhuǎn)體1和固定體2的每個中的變壓器鐵芯和變壓器繞組，其中，通過該旋轉(zhuǎn)體1和該固定體2形成旋轉(zhuǎn)變壓器。通過這個手段，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)從固定體2到旋轉(zhuǎn)體1的非接觸式供電。該非接觸式連接器IO，其中，利用具有準直器的光纖構(gòu)造由該旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件A13，14和該旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件B131，141以及該固定側(cè)光學(xué)元件A23，24和該固定側(cè)光學(xué)元件B231，241表示的"光發(fā)射元件和光接收元件"，并且在這些光纖之間形成那些光路。通過這個手段，例如，能夠非接觸地執(zhí)行經(jīng)由多通道光纖的高速數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。本發(fā)明的非接觸式連接器是線路裝置，它利用橢圓體的會聚特征(從橢圓體的一個焦點發(fā)出的光會聚在另一個焦點處)，采用三維橢圓體的一部分作為反射體以構(gòu)造下述光路從而實現(xiàn)非接觸無線通信在安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)上的焦點處的光學(xué)元件與安裝在固定側(cè)上的焦點處的光學(xué)元件之間的光路。通過這個手段，能夠在旋轉(zhuǎn)體與固定體之間構(gòu)成無線線路，并且可以實現(xiàn)連續(xù)通信。另外，由于橢圓體的上述會聚特征，能夠接收到由光發(fā)射元件發(fā)送的基本100%的光量，從而除了數(shù)字通信以外，還可以獲得能夠進行模擬通信的非接觸式連接器。圖1是解釋根據(jù)本發(fā)明的一般非接觸式連接器的圖；圖2是解釋橢圓部分反射鏡的類型和特征的圖；圖3是解釋組成光路的阻塞現(xiàn)象的圖；圖4是解釋1通道雙向通信系統(tǒng)和組成光路A的圖；圖5是解釋1通道DL通信系統(tǒng)和組成光路B的圖；圖6是解釋1通道DL通信系統(tǒng)和組成光路C的圖；圖7示出了利用相同橢圓片段反射鏡的雙向2通道系統(tǒng)的構(gòu)造；圖8示出了利用相同橢圓環(huán)形反射鏡的雙向3通道系統(tǒng)的構(gòu)造；圖9示出了利用橢圓片段反射鏡和橢圓環(huán)形反射鏡的DL2通道系統(tǒng)的構(gòu)造；圖10示出了利用不同尺寸的橢圓片段反射鏡的2通道系統(tǒng)的構(gòu)造；圖11是解釋利用一個橢圓片段反射鏡的2通道設(shè)計的圖；圖12是解釋橢圓片段反射鏡的另一個組成光路的圖；以及圖13是解釋旋轉(zhuǎn)變壓器的圖。具體實施例方式這個實施方式涉及一種非接觸式操作方法，其中，利用橢圓部分反射鏡(ellipticalpartialmirror)實現(xiàn)多通道通信功能、模擬信號通信功能和并發(fā)雙向通信功能，該橢圓部分反射鏡利用三維橢圓體的一部分作為反射鏡面。下面，參照附圖解釋應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)選方案。(1)非接觸式連接器10的基本構(gòu)造和結(jié)構(gòu)圖1示出了應(yīng)用了本發(fā)明的非接觸式連接器10的基本構(gòu)造和結(jié)構(gòu)的一個示例的截面圖，該截面圖包括旋轉(zhuǎn)軸4。最大組成元件是旋轉(zhuǎn)體1和固定體2;旋轉(zhuǎn)體1配置為能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸4進行旋轉(zhuǎn)。固定體2設(shè)置為一種靜止的并且與旋轉(zhuǎn)體1相對的構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)體1包括旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600、旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部11、旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15和旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯(core)16。接下來，固定體2包括固定側(cè)構(gòu)件601、固定側(cè)電路部21、固定側(cè)變壓器繞組25和固定側(cè)變壓器鐵芯26。(2)旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601的詳細構(gòu)造和功能接下來，描述旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601的詳細構(gòu)造和功能。旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601如它們的名稱所示是旋轉(zhuǎn)側(cè)上的光路構(gòu)造部件和固定側(cè)上的光路構(gòu)造部件。對旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601的解釋從旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡6和安裝在固定側(cè)上的橢圓部分反射鏡8的類型、功能和結(jié)構(gòu)的解釋開始。(3)橢圓部分反射鏡的介紹針對作為三維橢圓狀反射體A500的橢圓體(具有一般光學(xué)特征(從該橢圓體的一個焦點發(fā)出的光被橢圓體的內(nèi)表面反射并且會聚在另一個焦點處)的三維橢圓體)，圖2中(A)示出了與通過僅僅切割該橢圓體的內(nèi)表面的一部分獲得了反射鏡面的橢圓部分反射鏡8的關(guān)系。首先，圖2中(B)到圖2中(F)的橢圓表示三維橢圓狀反射體A500，其中，F(xiàn)l和F2表示發(fā)光側(cè)焦點Fl和光接收側(cè)焦點F2;并且圖2中(B)到(F)示出了從焦點F1發(fā)出的光以及在焦點F2會聚的光的狀態(tài)，并且表示旋轉(zhuǎn)體1與固定體2之間的邊界中心線700的水平實線。在下文中，假定一種狀態(tài)Fl位于旋轉(zhuǎn)體l一側(cè)上，而F2位于固定體2—側(cè)上?？紤]在三維橢圓狀反射體A500的旋轉(zhuǎn)體1一側(cè)上的橢圓弧旋轉(zhuǎn)時從F1到F2的路徑。(實際上，僅僅示出旋轉(zhuǎn)后橢圓弧的圖就足夠了。)按照被示為旋轉(zhuǎn)軸4的位置的旋轉(zhuǎn)位置，存在五種情況即X到V，如圖2中(B)到圖2中(F)所示。旋轉(zhuǎn)軸4的位置X:在焦點Fl之外一參見圖2中(B)。旋轉(zhuǎn)軸4的位置Y:在焦點F1—參見圖2中(C)。旋轉(zhuǎn)軸4的位置Z:在焦點F1與焦點F2之間一參見圖2中(D)。旋轉(zhuǎn)軸4的位置U:在焦點F2—參見圖2中(E)。旋轉(zhuǎn)軸4的位置V:在焦點F2之外一參見圖2中(F)。首先，圖2中(B)示出了針對"旋轉(zhuǎn)軸4的位置X"的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；在12該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下焦點的布置特點使得焦點Fl和F2都隨著旋轉(zhuǎn)而移動。如果左側(cè)的橢圓是三維橢圓狀反射體A500，并且右側(cè)的橢圓是旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)中，則由于F1移動并且F2也移動，所以對于從F1發(fā)出的光無法保持橢圓形狀并且不能夠構(gòu)成光路。(實際上，僅僅在旋轉(zhuǎn)體l一側(cè)上的橢圓弧旋轉(zhuǎn)，因此僅需要繪制旋轉(zhuǎn)后的橢圓?。坏菫榱岁U明橢圓的旋轉(zhuǎn)，繪制了整個橢圓形狀)接下來，在圖2的(C)中示出了針對"旋轉(zhuǎn)軸4的位置Y"的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，布置特點使得在F2隨著旋轉(zhuǎn)而移動的同時，F(xiàn)l是靜止的。在這種情況下，如圖2中(C)所示，如果安裝了橢圓部分反射鏡8，則F2的移動被吸收，并且總能夠構(gòu)成橢圓體。也就是說，即使在旋轉(zhuǎn)的過程中，仍能夠構(gòu)成三維橢圓狀反射體A500的從Fl到F2的光路。在這種情況下，橢圓部分反射鏡8的形狀存在兩種類型片段形狀(sectionshape)(左側(cè)所示)和橢圓環(huán)形(右側(cè)所示)。圖2中(D)示出了針對"旋轉(zhuǎn)軸4的位置Z"的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；在該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，與圖2中(B)的情況相似，布置特點使得F2隨著旋轉(zhuǎn)而移動，并且F1也移動。由于F1和F2都移動，所以對于從F1發(fā)出的光無法保持橢圓形狀，并且無法構(gòu)成光路。在圖2的(E)中，示出了針對"旋轉(zhuǎn)軸4的位置U"的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；在該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，布置特點使得在旋轉(zhuǎn)過程中F1移動，而F2是靜止的。在這種情況下，如圖2的(E)所示，存在橢圓部分反射鏡8的兩個安裝位置，即在旋轉(zhuǎn)體1一側(cè)上和在固定體2—側(cè)上。首先，考慮固定體2一頂U，如果以旋轉(zhuǎn)軸4為中心軸的截面是環(huán)形反射鏡，則F1的移動被吸收，并且總能夠構(gòu)成橢圓體。接下來，在安裝在旋轉(zhuǎn)體1一側(cè)上的情況下，即使橢圓部分反射鏡8的形狀是片段狀，仍然能夠總構(gòu)成橢圓體。也就是說，在這種情況下，能夠構(gòu)成三維橢圓狀反射體A500的從F1到F2的光路。最后，在圖2的(F)中示出了針對"旋轉(zhuǎn)軸4的位置V"情況下的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；與圖2的(B)相似，針對該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的布置特點使得Fl隨旋轉(zhuǎn)而移動，并且F2也移動。另外，在這種情況下，與圖2的(B)相似，對于從F1發(fā)出的光無法保持橢圓形狀，并且不能夠構(gòu)成光路。(4)僅僅存在三種類型的橢圓部分反射鏡以上內(nèi)容能夠總結(jié)為如下女存在兩種形狀的橢圓部分反射鏡8，即，片段狀和橢圓環(huán)形；女存在如下的A、B、C和D的三種類型的利用橢圓部分反射鏡8從旋轉(zhuǎn)體1到固定體2構(gòu)成的光路:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>需要對在以上表中使用的表述進行兩點補充。第一點是關(guān)于"發(fā)光源"；在這個表中，"發(fā)光源"是指光發(fā)射元件、光纖的發(fā)光點、或者從光發(fā)射元件或從光纖發(fā)出的光的會聚點。第二點關(guān)注"在旋轉(zhuǎn)軸4之外"與"在旋轉(zhuǎn)軸4上"之間的差別。前者"在旋轉(zhuǎn)軸4之外"是指"在除了在旋轉(zhuǎn)軸4上以外的位置也能夠安裝"。另一方面，后者"在旋轉(zhuǎn)軸4上，，是指"僅僅能夠安裝在旋轉(zhuǎn)軸4上的位置"。換言之，前者情況與后者情況相比，在選擇安裝位置方面有更大自由度，并且"在旋轉(zhuǎn)軸4之外"包括"在旋轉(zhuǎn)軸4上"。因此，"在旋轉(zhuǎn)軸4上"的位置是"在旋轉(zhuǎn)軸4之外"的特殊情況。最后，可以看出在橢圓部分反射鏡8中，可以說，關(guān)于發(fā)光源和光接收元件的安裝位置，橢圓環(huán)形反射鏡比圓環(huán)形反射鏡能夠提供更大的光路構(gòu)造自由度。然而，由于難于進行制造，所以在設(shè)計階段必須全面考慮是要利用橢圓環(huán)形反射鏡還是利用片段形狀反射鏡。(5)存在三種多通道設(shè)計的方法，但是最終存在兩種方法接下來，考慮利用以上橢圓部分反射鏡8的多通道設(shè)計。多通道設(shè)計需要在旋轉(zhuǎn)體1與固定體2之間構(gòu)建多個光路，并且由此利用橢圓部分反射鏡8的多通道設(shè)計需要利用在上表中所示的組成光路A、組成光路B、組成光路C或者組成光路D構(gòu)建多個光路。然后，構(gòu)造方法如下:女利用多個橢圓片段形狀反射鏡的情況#1:通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個片段形狀反射鏡構(gòu)建多個組成光路A;#2:通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個光接收元件構(gòu)建多個組成光路B;#3:通過組合組成光路A和組成光路B構(gòu)建多個(僅兩個)光路；女利用多個橢圓環(huán)形反射鏡的情況弁1:通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個橢圓環(huán)形反射鏡構(gòu)建多個組成光路C;女利用多個圓環(huán)形反射鏡的情況弁1:通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個圓環(huán)形反射鏡構(gòu)建多個組成光路D。清楚的是，還存在組合多個橢圓片段形狀反射鏡、多個橢圓環(huán)形反射鏡或者多個圓環(huán)形反射鏡的構(gòu)造方法；然而，描述了利用單獨橢圓片段形狀反射鏡、單獨橢圓環(huán)形反射鏡或者單獨圓環(huán)形反射鏡的第一構(gòu)造方法。(6)在利用橢圓片段形狀反射鏡的情況下，最多是兩個通道當在多通道設(shè)計中應(yīng)用橢圓片段形狀反射鏡時，實際上，弁1和#2是無法實現(xiàn)的，而弁3是可實現(xiàn)的。圖3中(A)至IJ(D)示出了為什么#1和#2是無法實現(xiàn)的；光路阻塞的現(xiàn)象是相同的。圖3中(A)和圖3中(B)示出了在安裝有兩個層疊的片段形狀反射鏡的結(jié)構(gòu)的兩個示例。圖3中(A)示出了利用透明保持構(gòu)件將下側(cè)片段形狀反射鏡安裝在上側(cè)片段形狀反射鏡上的狀態(tài)。如果能夠正確地設(shè)計透射特征和其它光學(xué)特征以及結(jié)構(gòu)強度，則利用這個透明構(gòu)件的保持方法也不是不可能的，但是由于是在保持構(gòu)件沒有光.路阻塞的前提下提出的光路構(gòu)造，所以這里不考慮利用這種透明構(gòu)件的保持方法。圖3中(B)示出了一種側(cè)片段形狀反射鏡通過上側(cè)片段形狀反射鏡中的中心孔安裝在固定體2上(或者旋轉(zhuǎn)體1上)的狀態(tài)。在這種情況下，由上側(cè)片段形狀反射鏡所反射的光的光路被穿透式保持構(gòu)件(虛線)阻擋，從而出現(xiàn)光路被中斷的位置。接下來，圖3中(C)示出了一種層疊并且安裝有兩個光接收元件的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，下側(cè)光接收元件必須總是通過透明保持構(gòu)件安裝在上側(cè)光接收元件上，使得至下側(cè)光接收元件的輸入/輸出布線是必須的，并且以保持構(gòu)件不會產(chǎn)生光路阻塞為前提的光路構(gòu)成也是不可能的。圖3中(D)示出了在一行中排列以確保兩個通道的兩個橢圓片段形狀反射鏡的布置的示例。因為顯然沒有由于保持構(gòu)件引起的阻塞現(xiàn)象，所以這與圖3的(A)和(B)中多個片段反射鏡層疊安裝的情況不同，從而該方法可用于構(gòu)造兩個通道。然而，對于中心反射鏡和周邊反射鏡，反射角特點不同，并且無法確保兩個組成光路A等同，并且由此這里沒有采用這種方法。(下面討論等同。)基于以上內(nèi)容，總結(jié)出當利用橢圓片段形狀反射鏡以形成多通道時，最大數(shù)目是兩個通道。(對于#1或者對于弁2不能夠?qū)崿F(xiàn)多通道，并且由此僅可以實現(xiàn)這兩種情況的組合。)(7)在橢圓環(huán)形反射鏡的情況下，可以實現(xiàn)三個通道或者更多通道接下來，在利用橢圓環(huán)形反射鏡形成多通道的情況中，可以使用構(gòu)造方法弁l(通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個環(huán)形反射鏡形成多個組成光路C)。(8)當利用圓環(huán)形反射鏡時，不能夠?qū)崿F(xiàn)多通道設(shè)計接下來，當嘗試利用圓環(huán)形反射鏡設(shè)計多通道時，光接收元件層疊在旋轉(zhuǎn)軸4上，并且由此由于在圖3的(C)中所解釋的原因(無法實現(xiàn)多個光接收元件的層疊隔離)不能夠?qū)崿F(xiàn)這種設(shè)計。利用圓環(huán)形反射鏡僅僅能夠構(gòu)造單通道。(9)組成光路A的橢圓光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能本發(fā)明提出了采用橢圓部分反射鏡的多通道非接觸式連接器10;為了引入這種連接器，首先解釋形成組成光路A的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造和功能。在圖4的(A)到(E)中示出了組成光路A的光路構(gòu)造。首先，圖4的(A)示出了從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的單向通信系統(tǒng)。16利用三維橢圓狀反射體A500的內(nèi)表面作為反射鏡面，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13和固定側(cè)光接收元件A24容納其中，并且采用三維橢圓狀反射體A500的閉曲面(closedsurface)的一部分作為固定側(cè)橢圓片段反射鏡A81。當然，該功能是從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的光路構(gòu)造的功能；在該附圖中，示出了一個示例性狀態(tài)，為了附圖的簡潔，在該示例性狀態(tài)中作為發(fā)光源的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13直接安裝在三維橢圓狀反射體A500的多個發(fā)光側(cè)焦點F13其中之一上。接下來，圖4中(B)示出了闡述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13、固定側(cè)光接收元件A24和固定側(cè)橢圓片段反射鏡A81的安裝位置的整體結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13安裝在旋轉(zhuǎn)體1上，并且固定側(cè)光接收元件A24和固定側(cè)橢圓片段反射鏡A81安裝在固定體2上。接下來，圖4中(C)示出了從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的單向通信系統(tǒng)。利用三維橢圓狀反射體B501的內(nèi)表面作為反射鏡面，固定側(cè)光發(fā)射元件A23和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14容納其中，并且采用三維橢圓狀反射體B501的閉曲面的一部分作為旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡A61。當然，這個功能是從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的光路構(gòu)造的功能；在該附圖中，示出了一個示例性狀態(tài)，為了附圖的簡潔，在該示例性狀態(tài)中作為發(fā)光源的固定側(cè)光發(fā)射元件A23直接安裝在三維橢圓狀反射體B501的多個發(fā)光側(cè)焦點其中之一上。接下來，圖4中(D)示出了闡述固定側(cè)光發(fā)射元件A23、旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14和旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡A61的安裝位置的整體結(jié)構(gòu)。在這個結(jié)構(gòu)中，固定側(cè)光發(fā)射元件A23安裝在固定體2上，并且旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14和旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡A61安裝在旋轉(zhuǎn)體1上。最后，圖4中(E)示出了形成非接觸式連接器10的光學(xué)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601的構(gòu)成、功能和結(jié)構(gòu)。首先，旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)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A13、旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡A61和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14。如上所解釋的，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13是照字面意思具有從旋轉(zhuǎn)側(cè)發(fā)光功能的元件；旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡A61和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14是"安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)上"并且具有"接收來自固定側(cè)信號的功能"。固定側(cè)構(gòu)件601包括安裝在固定體2上的固定側(cè)光發(fā)射元件A23、固定側(cè)橢圓片段反射鏡A8和固定側(cè)光接收元件A24。然而，這種情況下的構(gòu)造和功能與上述旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600相似，并且由此省去了解釋。接下來，從圖4中(E)清楚地看出，該結(jié)構(gòu)使得旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600安裝在旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)軸4的軸端位置中，而固定側(cè)構(gòu)件601也以相對的狀態(tài)安裝在固定體2的旋轉(zhuǎn)軸4的軸端位置中。(10)DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)的定義利用圖4中(E)，可以清楚地定義通信系統(tǒng)。A從旋轉(zhuǎn)側(cè)到固定側(cè)的通信系統(tǒng)是指從旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600到固定側(cè)構(gòu)件601的通信系統(tǒng)，下文稱作下行鏈路系統(tǒng)并且縮寫為DL系統(tǒng)。A從固定側(cè)到旋轉(zhuǎn)側(cè)的通信系統(tǒng)是指從固定側(cè)構(gòu)件601到旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600的通信系統(tǒng)，下文稱作上行鏈路系統(tǒng)并且縮寫為UL系統(tǒng)。(11)組成光路B和組成光路C在上文中解釋了組成光路A的細節(jié)，并且由此解釋了其余組成光路B和組成光路C的細節(jié)；然而，該構(gòu)造方法與組成光路A的情況相同。如上所述，利用圓環(huán)形反射鏡的組成光路D不能夠被構(gòu)造成利用單圓環(huán)形反射鏡的多通道系統(tǒng)，并且由此在下文中排除了該組成光路D。組成構(gòu)件的安裝位置可以概括如下女組成光路A:光源在旋轉(zhuǎn)軸上，片段反射鏡在旋轉(zhuǎn)軸上，光接收元件在旋轉(zhuǎn)軸之外；女組成光路B:光源在旋轉(zhuǎn)軸之外，片段反射鏡在旋轉(zhuǎn)軸之外，光接收元件在旋轉(zhuǎn)軸上；女組成光路C:光源在旋轉(zhuǎn)軸之外，環(huán)形反射鏡在旋轉(zhuǎn)軸上，光接收元件在旋轉(zhuǎn)軸之外。圖5示出了組成光路B，作為發(fā)光源設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸4上的構(gòu)造的示例以及作為上表的補充點的"在旋轉(zhuǎn)軸4之外包括在旋轉(zhuǎn)軸4上的情況"的示例。在圖5中，示出了一種DL系統(tǒng)，其包括固定側(cè)光接收元件B241以及安裝在旋轉(zhuǎn)體1上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B131和旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段反射鏡B62。接下來，圖6示出了組成光路C。圖6中也示出了一種DL系統(tǒng)，其包括固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91和固定側(cè)光接收元件A24以及安裝在旋轉(zhuǎn)體1上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13。(12)名稱含義的解釋這里，將闡述組成部件的名稱的含義。這些是包含在旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件、固定側(cè)光接收元件以及其它名稱中的"旋轉(zhuǎn)側(cè)"和"固定側(cè)"的含義。本發(fā)明的主要點在于光路被構(gòu)造為使得來自旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13的發(fā)光信號被固定側(cè)光接收元件A24接收，并且進而光路被構(gòu)造為使得來自固定側(cè)光發(fā)射元件A23的發(fā)光信號被旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14接收。于是，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件中的"旋轉(zhuǎn)側(cè)"是指"安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)上"，并且另外，固定側(cè)光接收元件A24中的"固定側(cè)"是指"安裝在固定側(cè)上"。也就是說，名稱是下述前提進行分配的構(gòu)造不會被執(zhí)行為使得來自旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13的發(fā)光信號被旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14接收或者來自固定側(cè)光發(fā)射元件A23的發(fā)光信號被固定側(cè)光接收元件A24接收。(13)上行鏈路系統(tǒng)(固定側(cè)—旋轉(zhuǎn)側(cè))的構(gòu)建方法在圖4中(E)的解釋中，解釋了這樣一種結(jié)構(gòu)以相對的狀態(tài)安裝旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601;但是實際上，該圖是按旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601關(guān)于邊界中心線700對稱的結(jié)構(gòu)繪制的。這是因為提出了一種UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運動被認為是相對運動關(guān)系的光路構(gòu)造方法。DL系統(tǒng)是處于旋轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)而固定側(cè)靜止的狀態(tài)的通信系統(tǒng)，并且DL系統(tǒng)是通信僅僅來自固定側(cè)的通信系統(tǒng)。從"固定側(cè)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)側(cè)靜止的狀態(tài)"的相對運動的觀點來看，這個DL系統(tǒng)是通信僅僅來自旋轉(zhuǎn)側(cè)的通信系統(tǒng)。也就是說，UL系統(tǒng)和DL系統(tǒng)可以具有相同結(jié)構(gòu)。19例如，圖4中(B)示出了旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13旋轉(zhuǎn)而固定側(cè)橢圓片段反射鏡A81和固定側(cè)光接收元件A24靜止的狀態(tài)；然而，這也能夠看作是旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13靜止而固定側(cè)橢圓片段反射鏡A81和固定側(cè)光接收元件A24旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。于是，示出了如果能夠構(gòu)建DL系統(tǒng)，則僅僅通過改變旋轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)就可以構(gòu)建UL系統(tǒng)；以及如果能夠構(gòu)建UL系統(tǒng)，則能夠容易地構(gòu)建DL系統(tǒng)。另外，作為這個構(gòu)造方法邏輯的結(jié)果，也可以應(yīng)用于多通道系統(tǒng)(當然，如果能夠首先構(gòu)建UL系統(tǒng)，則基于此也能夠構(gòu)建DL系統(tǒng))。(14)雙向系統(tǒng)的構(gòu)建方法于是，通過關(guān)于與旋轉(zhuǎn)軸垂直的面對稱地布置DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)并且以相應(yīng)的橢圓片段反射鏡61、81不會重疊的方式組合DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)能夠構(gòu)造雙向系統(tǒng)，并且由此該雙向系統(tǒng)是非常簡單的。也就是說，在圖4的(E)中，以關(guān)于與旋轉(zhuǎn)軸垂直的邊界線700對稱的方式繪制旋轉(zhuǎn)側(cè)構(gòu)件600和固定側(cè)構(gòu)件601，從而構(gòu)造雙向系統(tǒng)。(15)實現(xiàn)模擬通信的條件將討論能夠?qū)崿F(xiàn)模擬通信(模擬信號的通信)的非接觸式連接器10。當然，模擬通信是以與非接觸式連接器10的光發(fā)射元件的發(fā)光強度成比例(近似地)的方式發(fā)送將要被通信的模擬信號的方法。(在數(shù)字通信中，關(guān)于光接收元件的強度相似并不嚴格。)于是，為了實現(xiàn)模擬通信，需要在旋轉(zhuǎn)運動過程中接收光發(fā)射元件(與通信信號的幅度成比例地發(fā)光)的基本100%的發(fā)光量。顯然，如果能夠關(guān)于光束的入射直徑適當?shù)卦O(shè)計橢圓部分反射鏡8的反射鏡面，則通過橢圓的會聚作用，能夠?qū)崿F(xiàn)基本100%的光接收，從而通過橢圓部分反射鏡8可以實現(xiàn)模擬通信。另外，實現(xiàn)100%光接收的前提是確保合適的光接收元件；但是，為了合適地使用光接收元件，必須構(gòu)造能夠使由于旋轉(zhuǎn)引起的接收光強度波動減小的光路。這也是提高模擬通信的質(zhì)量所必需的，并且由此必須設(shè)計使在光接收元件上的入射角波動減小的光路。(16)旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部11和固定側(cè)電路部21的解釋接下來，旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部ll設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體l上，并且對從安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)的各種設(shè)備輸入的信號進行數(shù)據(jù)處理。例如，當各種設(shè)備是用于圖像拍攝的相機時，來自相機的圖像信號等被輸入到旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部11，并且輸出使得通過旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出光的電信號。另外，為了從固定體2向旋轉(zhuǎn)體1進行通信的目的，旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14從固定側(cè)光發(fā)射元件A23接收數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)輸出到旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部11。接下來，固定側(cè)電路部21設(shè)置在固定體2上，并且將從安裝有這個非接觸式連接器10的機械裝置輸入的數(shù)據(jù)輸出到固定側(cè)光發(fā)射元件A23。另外，為了從旋轉(zhuǎn)體1到固定體2進行通信的目的，由固定側(cè)光接收元件A24接收到的數(shù)據(jù)被輸入到固定側(cè)電路部21進行處理和輸出，并且輸出到在安裝有這個非接觸式連接器10的機械裝置，其中，固定體2連接到這個非接觸式連接器10。(17)旋轉(zhuǎn)變壓器的解釋接下來，旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15安裝在旋轉(zhuǎn)體1中與固定體2相對的位置上，并且通過電磁感應(yīng)作用從固定體2提供電力，從而電力能夠通過這些旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15提供給旋轉(zhuǎn)體1的各個部分。旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16形成有U形截面從而包圍旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15。旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16在凹部中容納旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15，并且與在固定體2—側(cè)的固定側(cè)變壓器繞組25和固定側(cè)變壓器鐵芯26—起形成旋轉(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相對的位置中。從安裝有這個非接觸式連接器10的裝置向固定側(cè)變壓器繞組25供電，其中，固定體2連接到這個非接觸式連接器10。固定側(cè)變壓器鐵芯26形成有U形截面，從而包圍固定側(cè)變壓器繞組25。固定側(cè)變壓器鐵芯26在凹部中容納固定側(cè)變壓器繞組25，并且與在旋轉(zhuǎn)體1一側(cè)的旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15和旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16—起形成21旋轉(zhuǎn)變壓器。(18)l通道系統(tǒng)的添加在上文中，描述了具有模擬通信功能的雙向1通道(下文縮寫為"Ch")系統(tǒng)的光路構(gòu)造方法。陳述如下本質(zhì)是利用橢圓片段反射鏡構(gòu)造DL系統(tǒng)，并且UL系統(tǒng)僅僅需要是DL系統(tǒng)的對稱布置。在上述內(nèi)容中，采用組成光路A、組成光路B或者組成光路C作為DL系統(tǒng)(或者UL系統(tǒng))通過對稱布置構(gòu)造雙向l通道系統(tǒng)；但是，由于這僅僅是雙向1通道系統(tǒng)的構(gòu)建，所以可以通過非對稱布置的構(gòu)造方法容易地構(gòu)建雙向系統(tǒng)，例如當DL系統(tǒng)是組成光路A并且UL系統(tǒng)是組成光路B時。應(yīng)該根據(jù)實際設(shè)計需求進行選擇。(19)確保多通道模擬通信中的多個通道之間一致性的條件的添加不言而喻，1通道系統(tǒng)是指從一個光發(fā)射元件到一個光接收元件的通信系統(tǒng)。于是，多通道系統(tǒng)是指從多個光發(fā)射元件到多個光接收元件的通信系統(tǒng)。在下文中，討論具有模擬通信功能的雙向多通道系統(tǒng)的光路構(gòu)造。首先，為了獲得具有模擬通信功能的多通道非接觸式連接器IO，對于提高便利性來說"確保多個通道之間一致性"是重要的。這是因為如果多個通道的特征不同，則不能夠確保線路信號的質(zhì)量。為此，首先需要以使得多個通道之間的光接收特征的差別較小的方式構(gòu)造實現(xiàn)了多個組成光路的多通道DL系統(tǒng)。(20)所需的用于模擬通信的非接觸式連接器的總結(jié)對以上內(nèi)容進行總結(jié)可以看出，為了構(gòu)造具有模擬通信功能的多通道DL系統(tǒng)女在采用橢圓片段反射鏡的情況下，使用#3，組成光路A和組成光路B的組合(僅僅兩個)，以及女在采用橢圓環(huán)形反射鏡的情況下，使用#1，通過在旋轉(zhuǎn)軸4上層疊多個環(huán)形反射鏡所獲得的多個組成光路C。這意味著利用橢圓片段反射鏡能夠針對最多高達2通道構(gòu)造具有模擬通信功能的多通道非接觸式連接器10，并且利用橢圓環(huán)形反射鏡能夠針對3個或更多通道構(gòu)造具有模擬通信功能的多通道非接觸式連接器10。圖7示出了橢圓片段反射鏡的情況的構(gòu)造示例，而圖8示出了橢圓環(huán)形反射鏡的情況的構(gòu)造示例。在這兩種情況下，為了以使得在多個通道中光接收特征之間的差別較小的方式構(gòu)造光路，橢圓片段反射鏡的類型被制成相同，并且還采用從相同橢圓體截取的橢圓片段反射鏡。圖7示出了2通道DL系統(tǒng)。用于形成2通道DL系統(tǒng)的每個通道的橢圓片段反射鏡的類型是具有從相同橢圓體截取的相同形狀的相同橢圓片段反射鏡。接下來，圖8示出了利用橢圓環(huán)形反射鏡的3通道的情況，并且圖8示出了雙向系統(tǒng)。用于形成3通道DL系統(tǒng)的每個通道的橢圓片段反射鏡的類型是具有從相同橢圓體截取的相同形狀的相同橢圓環(huán)形反射鏡。首先，DL系統(tǒng)具有下述結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13、旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B131和旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件C132安裝在旋轉(zhuǎn)體1上，并且固定側(cè)光接收元件A24、固定側(cè)光接收元件B241和固定側(cè)光接收元件C242以及三個反射鏡(即，固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A91、固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡B92和固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡C93)安裝在固定體2上。接下來，UL系統(tǒng)具有下述結(jié)構(gòu)固定側(cè)光發(fā)射元件A23、固定側(cè)光發(fā)射元件B231和固定側(cè)光發(fā)射元件C232安裝在固定體2上，并且旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A14、旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件B141和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件C142以及三個反射鏡(即，旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A71、旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡B72和旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡C73)安裝在旋轉(zhuǎn)體1上。在以上內(nèi)容中，描述了利用單獨的橢圓片段反射鏡和單獨的橢圓環(huán)形反射鏡構(gòu)造具有模擬通信功能的多通道非接觸式連接器10的方法。然而，如上所述，還存在組合橢圓片段反射鏡、橢圓環(huán)形反射鏡或者圓環(huán)形反射鏡的構(gòu)造方法。在這個構(gòu)造方法中，針對每個通道所應(yīng)用的橢圓部分反射鏡的形狀和類型不同，并且由此"多個通道之間的一致性"的條件被放松。作為一個示例，圖9示出了橢圓部分反射鏡的類型發(fā)生了改變的2通道系統(tǒng)的示例，其中，橢圓部分反射鏡為橢圓片段反射鏡和橢圓環(huán)形反射鏡。在多個通道之間在光接收元件上的入射特征的一致性的需求被放松，并且由此在構(gòu)造光路方面存在更大的自由度。最后，討論圓環(huán)形反射鏡。圓環(huán)形反射鏡的特征與用于組成光路B的橢圓片段反射鏡的特征相似，這是因為光接收元件需要設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸4上。然而，與橢圓片段反射鏡相比較而言制造性較差，并且此外存在光接收元件上的入射角變窄的趨勢，從而沒有頻繁地利用這種反射鏡。于是，有利的是利用采用了橢圓片段反射鏡的組成光路B構(gòu)成多通道系統(tǒng)，而不是利用采用了圓環(huán)形反射鏡的組成光路D來構(gòu)成多通道系統(tǒng)。于是，這里沒有呈現(xiàn)特定構(gòu)造示例。另外，響應(yīng)于對于非接觸式連接器10小型化的要求，針對在每個通道中使用的小型化橢圓片段反射鏡的規(guī)范變得更加嚴格，并且存在下述情況已經(jīng)變得需要放松100。/。接收入射光束的規(guī)范并且放松多個部分反射鏡的下述規(guī)范對于每個通道該多個部分反射鏡是相同類型的橢圓部分反射鏡并且來自相同橢圓體。作為一個示例，圖10示出了一種在圖7的情況下的多個橢圓片段反射鏡其中之一被小型化的構(gòu)造示例。在該構(gòu)造示例中，非接觸式連接器IO不再能夠說在所有通道內(nèi)都具有模擬通信功能，并且必須說是具有混合信號(模擬信號和數(shù)字信號的混合信號)的通信功能的非接觸式連接器10，一部分通道用于進行數(shù)字通信。在以上內(nèi)容中，已經(jīng)描述了利用橢圓部分反射鏡實現(xiàn)非接觸式連接器10的多通道設(shè)計的方法。多通道構(gòu)造方法需要增加包括一個光發(fā)射元件—一個橢圓部分反射鏡—一個光接收元件的1通道光路的數(shù)目，其中，在空間中獨立地構(gòu)建每個光路(由于存在一對一關(guān)系，所以光發(fā)射元件的數(shù)目等于光接收元件的數(shù)目)。另一方面，作為非接觸式連接器io的多通道構(gòu)造方法，還存在采用多個光發(fā)射元件—一個橢圓部分反射鏡—多個光接收元件的方法(還存在如下情況光發(fā)射元件的數(shù)目與光接收元件的數(shù)目不同)。在這些情況下，在所發(fā)送光信號的調(diào)制和解調(diào)操作的前提下，這可以稱作光學(xué)多通道設(shè)計方法，其中以使得由橢圓部分反射鏡反射的多個光束被多個光接收元件同時接收的方式構(gòu)造多個光路。(為了強調(diào)差別，前者可以稱作空間多通道構(gòu)造方法。)構(gòu)造將多個光束從單橢圓部分反射鏡反射到多個光接收元件的多個光路意味著光接收元件安裝在除了橢圓部分反射鏡的光接收側(cè)焦點F25之外的位置上。在光學(xué)方面，這意味著使得光接收側(cè)焦點F25之前或之后的光路光束入射在光接收元件上。圖11示出了對于1通道系統(tǒng)通過采用光學(xué)多通道方法構(gòu)造2通道系統(tǒng)的示例。從圖11可以看出，這個光學(xué)多通道設(shè)計方法也是基于1通道光學(xué)系統(tǒng)的，并且能夠稱作這樣一種多通道設(shè)計方法在單通道光學(xué)系統(tǒng)，利用具有寬光接收范圍光接收元件對信號進行復(fù)用，或者利用針對光接收元件的光學(xué)濾波器、用于發(fā)送光學(xué)信號的編碼方法或者其它通道識別手段對信號進行復(fù)用。在以上內(nèi)容中，講述了在橢圓部分反射鏡的光接收焦點F25之前或之后的光束被輸入到光接收元件光路的構(gòu)造方法是用于多通道設(shè)計的方法；但是，該構(gòu)造方法出能夠應(yīng)用于針對1通道系統(tǒng)的光路構(gòu)造。圖12示出了對于1通道系統(tǒng)"發(fā)光源"的位置移動到發(fā)光側(cè)焦點F13之前的光路的一個示例。"發(fā)光源"的位置是在除了橢圓部分反射鏡的發(fā)光側(cè)焦點F13之外的位置，從而光不再會聚在光接收側(cè)焦點F25;而是光束在光接收側(cè)焦點F25處變寬。也就是說，如果以使得"發(fā)光源"位置是使得光束直徑能夠被光接收元件接收的位置的方式進行設(shè)計，則能夠25構(gòu)造1通道系統(tǒng)光路。該光路構(gòu)造方法對于放松非接觸式連接器10的光學(xué)系統(tǒng)的制造精度也是有用的。已經(jīng)分析了用于構(gòu)造多通道并發(fā)雙向通信系統(tǒng)的方法；這里，考慮"并發(fā)性"。"并發(fā)性"是"能夠?qū)崿F(xiàn)來自旋轉(zhuǎn)側(cè)和來自固定側(cè)的同時通信的性能"。如果作為用于多通道DL系統(tǒng)(或者用于多通道UL系統(tǒng))的對稱結(jié)構(gòu)，執(zhí)行多通道UL系統(tǒng)(或者多通道DL系統(tǒng))的構(gòu)造，則沒有阻擋光路的構(gòu)件，因此出現(xiàn)從多個光發(fā)射元件發(fā)出并且在多條光路上傳播的并發(fā)雙向光發(fā)射，并且雙向光被多個光接收元件同時接收。也就是說，如果對稱地組合DL系統(tǒng)和UL系統(tǒng)以構(gòu)造雙向系統(tǒng)，則能夠確保"并發(fā)性"。接下來，圖13用于解釋從固定體2到旋轉(zhuǎn)體1的非接觸式供電。如上所述，旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15纏繞在旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16的主體部分上，并且固定側(cè)變壓器繞組25纏繞在固定體2的固定側(cè)變壓器鐵芯26的主體部分上。在這種狀態(tài)下，通過經(jīng)由固定側(cè)變壓器繞組25從安裝有這個非接觸式連接器10的裝置傳遞電源電流，首先在固定側(cè)變壓器鐵芯26的周圍產(chǎn)生磁場。接下來，由于旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器鐵芯16與產(chǎn)生磁場的固定側(cè)變壓器鐵芯26相對地設(shè)置，所以形成了磁路，并且在纏繞在主體部分上的旋轉(zhuǎn)側(cè)變壓器繞組15中出現(xiàn)電流(由于所謂的電磁感應(yīng)定律)。通過這種方法，給旋轉(zhuǎn)體l供電，并且例如旋轉(zhuǎn)側(cè)電路部11被驅(qū)動，從而能夠使得旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13發(fā)出光。在上述示例中，基于利用旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13、固定側(cè)光接收元件A24和橢圓片段反射鏡8形成1通道DL系統(tǒng)光路的示例進行了解釋；然而，旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A13和固定側(cè)光接收元件A24能夠用光纖代替，以形成在固定側(cè)光纖與旋轉(zhuǎn)側(cè)光纖之間未中斷的光路。當然，多條光纖之間的多通道并發(fā)雙向通信也是可實現(xiàn)的。權(quán)利要求1、一種非接觸式連接器(10)，該非接觸式連接器(10)包括旋轉(zhuǎn)體(1)；固定體(2)；分別安裝在所述旋轉(zhuǎn)體上的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)和旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A(14)；以及分別安裝在所述固定體上的固定側(cè)光發(fā)射元件A(23)和固定側(cè)光接收元件A(24)，其中，通過三維橢圓狀反射體A(500)的發(fā)光側(cè)焦點F1(3)位于所述旋轉(zhuǎn)體(1)一側(cè)上并且光接收側(cè)焦點F2(5)位于所述固定體(2)一側(cè)上，利用從焦點F1(3)到F2(5)的會聚作用構(gòu)造下述光路從設(shè)置在F1(3)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)經(jīng)由固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)到設(shè)置在F2(5)的固定側(cè)光接收元件A(24)，在該固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)中三維橢圓體的一部分用作反射鏡面；并且利用從焦點F1(3)到F2(5)的會聚作用構(gòu)造下述并發(fā)雙向單通道光路從設(shè)置在三維橢圓狀反射體B(501)的F1(3)的固定側(cè)光發(fā)射元件A(23)經(jīng)由旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)到達設(shè)置在F2(5)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A(14)，在該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)中三維橢圓狀反射體B(501)的一部分用作反射鏡面；以及通過在所述旋轉(zhuǎn)體(1)與固定體(2)之間同時且雙向地構(gòu)造多個單通道光路，并發(fā)且雙向地執(zhí)行非接觸式多通道光通信。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中，通過下述構(gòu)造雙通道通信系統(tǒng)第一通道的光路，在該第一通道的光路中，固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)的發(fā)光側(cè)焦點F1(3)位于旋轉(zhuǎn)軸(4)上，并且從以使光會聚在焦點F1(3)的方式安裝的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)發(fā)出的光被所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)反射以到達安裝在所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)的另一個焦點F2(5)的固定側(cè)光接收元件A(24)，其中所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)為片段形狀的所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)，以及第二通道的光路，在該第二通道的光路中，從以使光會聚在旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)的發(fā)光側(cè)焦點上的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件B(131)發(fā)出的光被以使得另一個光接收側(cè)焦點與所述旋轉(zhuǎn)軸(4)一致的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)反射以到達在所述光接收側(cè)焦點的固定側(cè)光接收元件B(241)，其中該旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)是片段形狀的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6);同時所述光路被構(gòu)造為使得通過使所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)是相同橢圓體的部分反射鏡，光發(fā)射元件的基本100%的發(fā)光量分別被所述固定側(cè)光接收元件A(24)和所述固定側(cè)光接收元件B(241)接收，從而在所述固定側(cè)光接收元件A(24)和所述固定側(cè)光接收元件B(241)之間的光接收特征的差別是可忽略的。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中，對于1通道光路構(gòu)造，在該1通道光路構(gòu)造中，固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)的發(fā)光側(cè)焦點F1(3)位于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上，從以使光會聚在焦點F1(3)上的方式安裝的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)發(fā)出的光被所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)反射以到達安裝在所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)的光接收側(cè)焦點F2(5)的固定側(cè)光接收元件A(24)，其中所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)為環(huán)形的所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)，通過沿著所述旋轉(zhuǎn)軸(4)平行移動并層疊所述光路構(gòu)造而形成的三個或更多通道的通信系統(tǒng)將多個光路構(gòu)造為使得光發(fā)射元件的基本100%的發(fā)光量被接收到，并且用于三個或更多通道的多個所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)是相同橢圓體的部分反射鏡，由此使得在多個光接收元件之間的光接收特征的差別是可忽略的。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中，通過下面的方式將構(gòu)造并發(fā)雙向單通道通信系統(tǒng)的構(gòu)造方法應(yīng)用到對于多個光路的構(gòu)造，從而構(gòu)造并發(fā)雙向多通道通信系統(tǒng)利用關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸(4)上指定點的面對稱，將從所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)經(jīng)由所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)至所述固定側(cè)光接收元件A(24)的所述光路構(gòu)造為從所述固定側(cè)光發(fā)射元件A(23)經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)至所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A(14)的所述光路。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中，對于所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)，所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)的形狀沒有被形成為相同橢圓體的部分片段形狀反射鏡，并且構(gòu)造根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙通道通信系統(tǒng)，或者，對于三個或更多通道的通信系統(tǒng)，多個所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)沒有被形成為相同橢圓體的部分反射鏡，并且構(gòu)造根據(jù)權(quán)利要求3所述的三個或更多通道的多通道通信系統(tǒng)；以及通過所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)、形成了所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)的所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)和所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(82);與形成了所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(61)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)、以及所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(71)的任意組合構(gòu)造多通道通信系統(tǒng)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中利用所述固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)作為所述固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(81)或者固定側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(82)或者所述固定側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(91)構(gòu)造單通道通信系統(tǒng)，或者，利用所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)作為所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡A(61)或者所述旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓片段形狀反射鏡B(62)或者旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓環(huán)形反射鏡A(71)構(gòu)造并發(fā)雙向單通道通信系統(tǒng)。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，該非接觸式連接器(10)還包括在所述旋轉(zhuǎn)體(1)和所述固定體(2)的每個中的變壓器鐵芯和變壓器繞組，其中，通過所述旋轉(zhuǎn)體(1)和所述固定體(2)形成旋轉(zhuǎn)變壓器。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(10)，其中，利用具有準直器的光纖構(gòu)成用所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件A(13，14)和所述旋轉(zhuǎn)側(cè)光學(xué)元件B(131，141)以及所述固定側(cè)光學(xué)元件A(23，24)和所述固定側(cè)光學(xué)元件B(231，241)表示的"光發(fā)射元件和光接收元件"，并且在這些光纖之間形成那些光路。全文摘要本發(fā)明涉及一種非接觸式連接器(10)。通過三維橢圓狀反射體A(500)的發(fā)光側(cè)焦點F1(3)位于旋轉(zhuǎn)體(1)一側(cè)上并且光接收側(cè)焦點F2(5)位于固定體(2)一側(cè)上，利用從焦點F1(3)到F2(5)的會聚作用構(gòu)造下述光路從設(shè)置在F1(3)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光發(fā)射元件A(13)經(jīng)由固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)到設(shè)置在F2(5)的固定側(cè)光接收元件A(24)，在固定側(cè)橢圓部分反射鏡(8)中三維橢圓體的一部分用作反射鏡面；并且構(gòu)造下述并發(fā)雙向單通道光路從設(shè)置在三維橢圓狀反射體B(501)的F1(3)的固定側(cè)光發(fā)射元件A(23)經(jīng)由旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)到達設(shè)置在F2(5)的旋轉(zhuǎn)側(cè)光接收元件A(14)，在旋轉(zhuǎn)側(cè)橢圓部分反射鏡(6)中三維橢圓狀反射體B(501)的一部分用作反射鏡面。文檔編號H01F38/14GK101651034SQ20091012995公開日2010年2月17日申請日期2009年4月10日優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日發(fā)明者小板橋博行申請人:中部日本丸子株式會社