JPH01319012A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、結合状態にある一対の光ファイバの一方を
当該光軸と直交する方向に移動させ、この光ファイバと
並置された第３の光ファイバに再結合する光スイッチに
関するものである。

〔従来技術〕

従来の光スイッチは、例えば光ファイバが一列に配列さ
れている場合、当該配列面ノこ対して平行方向に移動さ
せて切替える平行移動型と、配列面に対して直交する方
向に移動させて切替える垂直移動型と、光軸と直交する
方向に回転させて切替える回転移動型がある。

第６図は、従来の光スイッチを示す斜視図である。同図
（ａ）は平行移動型光スイッチ、同図（ｂ）は垂直移動
型光スイッチ、同図（ｃ）は回転移動型光スイッチを示
すものである。平行移動型光スイッチは、結合状態にあ
る一対の光ファイバ１．２と、それぞれの光ファイバ１
．２が接続された光フアイバ接続部材３．４、さらに、
光フアイバ接続部材４を当該光軸と直交する方向へ移動
させる為のガイド板５及び移動する光ファイバ接続部材
４を停止させるブロック体６を備えて構成されている。

光フアイバ接続部材３には、新しい第３の光ファイバ７
が光ファイバ１と平行に固定されている。この場合の移
動ストロークは、光ファイバ１と光ファイバ７との間隔
であり、光フアイバ接続部材４はガイド板５上を当該距
離だけ高速で精度良く移動しなげればならない。その為
、移動方向の前方にはブロック体６が所定の位置に置か
れており、光フアイバ接続部材４はブロック体６と衝突
することにより所定の位置で停止する。

この停止位置で、光ファイバ２は光ファイバ７と再結合
する。

垂直移動型光スイッチは、結合状態にある一対の光ファ
イバ１．２と、それぞれの光ファイバ１．２が接続され
た光フアイバ接続部材３．４、さらに、光フアイバ接続
部材４を当該光軸と直交する方向（光ファイバの配列方
向と直交する方向）へ移動させる為のガイド板５及び移
動する光フアイバ接続部材を停止させるブロック体６を
備えて構成されている。光フアイバ接続部材３には、新
しい第３の光ファイバ７が当該配列面と平行する配列面
上に配列されている。この場合の移動ストロ一りは、光
ファイバ１と光ファイバ７との配列面間隔であり、光フ
アイバ接続部材４はガイド板５上を当該距離だけ高速で
精度良く移動しなければならない。その為、移動方向の
前方にはブロック体６が所定の位置に置かれており、光
フアイバ接続部材４はブロック体６と衝突することによ
り所定の位置で停止する。この停止位置で、光ファイバ
２は光ファイバ７と再結合する。

回転移動型光スイッチは、結合状態にある一対の光ファ
イバ１．２と、それぞれの光ファイバ１．２が接続され
た光フアイバ接続部材３．４、さらに、光フアイバ接続
部材３を当該光軸を中心として回転させる駆動手段（図
示せず）を備えて構成されている。光フアイバ接続部材
３には、第３の光ファイバ７が上記光ファイバ１と平行
に固定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の光スイッチは切り替え動作時のみ
エネルギが供給され、同一方向へ移動する駆動部材（例
えば、ソレノイド等）により駆動される。従って、駆動
部材の移動方向と光スイッチの移動方向とが一致してお
り、エネルギが供給されている間は移動方向において安
定しているが、エネルギが供給されていない状態では容
易に移動可能であった。その為、エネルギが供給されて
いない状態では位置ずれが生じ易く、光スイッチの信頼
性が悪いという欠点があった。この場合、移動方向で安
定させる為には常にエネルギを供給し続けなければ成ら
ず、効率が悪かった。

そこで、この発明は光スイッチを物理的に安定させるこ
とにより、光スイッチの信頼性の向上を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を達成する為、この発明は結合状態にある一対
の光ファイバの一方を当該光軸と直交する方向に移動さ
せ、この光ファイバと並置された第３の光ファイバに再
結合する光スイッチにおいて、一方の光ファイバ及び第
３の光ファイバを並置して固定し、当該光軸と直交する
方向へ移動することにより第３の光ファイバを他の固定
された光ファイバに再結合する光スイッチ素子と、光ス
イッチ素子に固定された従動部材を含んで構成され当該
従動部材を光軸と直交する方向へ光スイッチ素子の移動
距離に等しい変位量だけ往復直進移動させるカム機構と
、光スイッチ素子に従動部材とほぼ反対位置で取り付け
られ、当該スイッチ素子に従動部材とほぼ反対の位置で
取り付けられ、当該スイッチ素子を従動部材の方向に附
勢する附勢手段とを備えて構成されることを特徴とする
。

〔作用〕

この発明は、以上のように構成されているので、カム機
構及び附勢手段の作用により、エネルギが供給されてい
ない状態であっても、光スイッチを光軸方向及びその直
交する方向で安定して固定することができる。

〔実施例〕

以下、この発明に係る光スイッチの一実施例を添附図面
に基づき説明する。なお、説明において同一要素には同
一符号を使用し、重複する説明は省略する。

第１図は、この発明に係る光スイッチの一実施例を示す
ものであり、第２図及び第３図は、この発明に使用でき
る光スイッチ素子を示すものである。

まず、第２図及び第３図に基づき光スイッチ素子を説明
する。この光スイッチ素子は、基本的に第１光フアイバ
接続部材８と第２光フアイバ接続部材９を対面するよう
に積層して構成されている。

第１光フアイバ接続部材８には、テープ状光フアイバ心
線１０が接続されており、第２光フアイバ接続部材９に
はテープ状光フアイバ心線１１が接続されている。第１
光フアイバ接続部材８と第２光フアイバ接続部材９の間
にはクリアランスＡ１Ａが形成されており、ガイドビン
１２．１３が挿入されている。第２光フアイバ接続部材
９の光軸方向における前後部には、１対のブロック体１
４．１５が配置されている。ブロック体１４には、２本
のＶ形溝１４ａ、１４ｂが平行に形成されており、２本
のＶ形溝１４ａ、１４ｂの間にはテープ状光フアイバ心
線１６が固定されている。このテープ状光フアイバ心線
１６は、前述したテープ状光フアイバ心線１１と光軸方
向で対面している。

ブロック体１５には、２本の■形溝１５ａ。

１５ｂが平行に形成されており、２本のＶ形溝１５ａ、
１５ｂの間にはテープ状光フアイバ心線１０．１１が積
層状態で載置されている。前述したガイドビン１２．１
３は、Ｖ形溝１４ａ１１５ａ及び１４ｂ、１５ｂによっ
て固定されている。

第３図は、この発明に係る光スイッチ素子の構造を示す
光軸方向からみた断面図である。第１光フアイバ接続部
材８は、テープ状光フアイバ心線１０を固定する為の複
数の第１ｖ形溝（光フアイバ固定部）８ａが底面中央部
に設けられており、テープ状光フアイバ心線１０が固定
されている。

この第１ｖ形溝８ａの両側には、一対の第２ｖ形溝（光
フアイバ位置決め溝”）８ｂ、８ｂが形成されている。

さらに、その外側には第３ｖ溝（光フアイバガイド溝）
　８　ｃ　ｓ　８　ｃが形成されている。

この第２光フアイバ接続部材９は、第１光フアイバ接続
部材８とほぼ同一形状をしており、第１ｖ溝９　ａ　ｓ
第２Ｖ溝ｃａｂ；　９ｂ、第３ｖ溝９ｃ。

９Ｃが対応する位置に形成されている。この第２光フア
イバ接続部材９にはテープ状光フアイバ心線１１が接続
されており、前述した第１光フアイバ接続部材８と対面
するように、位置決め用ピン１７．１８で位置決めされ
て固着されている。なお、これらの溝はすべて相似形に
なっており、同一平面上で光軸方向に形成されている。

この光スイッチの移動ストロークは、第３溝８ｃ、９ａ
間のクリアランスＡにより形成される。このクリアラン
スＡ％Ａには、ガイドビン１２．１３が挿入されている
。このガイドビン１２．１３の中心が移動するストロー
ク長しが、この光スイッチの移動ストロークになる。

第１図は、上記光スイッチ素子を使用する光スイッチの
一実施例を示すものである。ガイドビン１２（図示せず
）、１３は側壁で固定されており、第１光フアイバ接続
部材８は上記側壁に固定された弾性支持部材１９により
支持されている。さらに、第２光フアイバ接続部材９は
、板ばね（附勢手段）２０により弾性支持部材１９に向
かつて附勢されている。従って、光スイッチ素子はガイ
ドビン１２．１３、弾性支持部材１９及び板ばね２０に
より位置決めされた状態になっている。この場合、ガイ
ドビン１２．１３は光フアイバ接続部材９の光フアイバ
ガイド溝９Ｃ％９Ｃと接触しており、下方に位置するテ
ープ状光フアイバ心線１１（図示せず）がブロック体１
４に固定されている他のテープ状光フアイバ心線（図示
せず）と結合している。

光スイッチが移動ストロークＬ（第３図参照）だけ下方
へ移動するとガイドビン１２．１３は第１光フアイバ接
続部材８の光フアイバガイド溝８　ｃ　ｓ　８　ｃと接
触し、上方に位置するテープ状光フアイバ心線１２（図
示せず）がブロック体１４に固定されている他のテープ
状光フアイバ心線（図示せず）と結合する。

弾性支持部材１９の上部には、上記移動ストロ−りに等
しい変位量を有する直進カム（カム機構）２１が取り付
けられている。この直進カム２１は、光軸方向（ガイド
ビン１３の長手方向）に移動するカム２１ａと、このカ
ム２１ａと高次対偶で接触し光軸と直交する方向へ移動
する従動部材２１ｂを含んで構成されている。このカム
２１ａは、光軸方向で対面するように配置された一対の
ソレノイド２２．２３に固定された移動子２４に圧縮コ
イルスプリング２４ａを介して取り付けられている。こ
の圧縮コイルスプリング２４ａは、前述した板ばね２０
よりばね定数が高く構成されており、カム２１ａを従動
部材２１ｂの方向に附勢している。

一方、従動部材２１ｂは光スイッチの移動ストロークＬ
と等しい大きさの段差を有して形成されており、弾性支
持部材１９上に固定されている。

従って、カム２１ａが光軸方向（左方向）に移動すると
、光スイッチ素子（第１光フアイバ接続部材８、第２光
フアイバ接続部材９等）は移動ストローク分だけ光軸と
直交する方向（下方向）に移動する。

また、上記移動子２４の上方には、カム２１ａを当該光
軸方向で保持する為に、位置決め部材（位置決め手段）
２５が土壁に固定されている。

当該移動子２４の上端部には、この位置決め部材２５と
接触する移動部材２６が圧縮コイルスプリング２４ｂを
介して取り付けられている。この位置決め部材２５は、
移動子２４の移動方向における始点と終点で、上記移動
部材２６と係合する溝２５ａ、２５ｂが形成されている
。

第４図は、上記光スイッチの作用を説明する為の工程図
である。同図（ａ）は、移動子２４が移動方向における
始点に位置する状態を示すものである。移動部材２６は
、位置決め部材２５の溝２５ａに係合しており、カム２
１ａは従動部材２１ｂと接触していない。従って、光ス
イッチ素子はガイドビン１２．１３、弾性支持部材１９
及び板ばね２０により位置決めされた状態になっている
。

同図（ｂ）は、移動子２４が左へ移動し、移動方向にお
ける始点と終点の中間に位置する状態を示すもひである
。移動部材２６は溝２５ａから離脱しており、カム２１
ａは従動部材２１ｂと段差上部で接触している。その為
、従動部材２１ｂは光軸方向と直交する方向に、段差分
（光スイッチ素子の移動ストロークＬ）だけ移動した状
態になっている。

同図（Ｃ）は、移動子２４が移動方向における終点に位
置する状態を示すものである。移動部材２６は、位置決
め部材２５の溝２５ｂに係合しており、カム２１ａは従
動部材２１ｂと段差上部で接触している。その為、従動
部材２１ｂは光軸方向と直交する方向に、段差分（光ス
イッチ素子の移動ストロークＬ）だけ移動した状態にな
っている。同図（ｂ）と異なり、カム２１ａは移動方向
（光軸方向）で位置決めされた状態になっている。

なお、この先路切り替え動作の後で光路を元に戻す動作
は、全く逆の工程を経ることにより実現できる。すなわ
ち、先に駆動させたソレノイドとは別のソレノイドを駆
動させ、移動子２４を逆方向へ移動させる。このとき、
板ばね２０の力により移動子２４は再び元の位置（移動
部材２６が溝２５ａに係合する位置）に戻り、光路は最
初の状態に回復する。

第４図に示す光スイッチでは、説明上の便宜の為に弾性
支持部材１９（第１図参照）を省略しているが、弾性支
持部材１９がある場合でも作用は変わらない。

また、上記実施例に使用できる光スイッチ素子は、第３
図に示す構造のものに限定されるものではなく、単に光
軸と直交する方向へ移動することにより、再結合できる
光スイッチ素子であればよい。

さらに、カム機構は直進カムに限定されるものではなく
、移動方向を変えられるものであればよい。従って、例
えば端面カム等の確動カムをパルスモータ等で駆動する
ものでもよい。

また、附勢手段としては板ばねに限定されるものではな
く、圧縮コイルスプリングでもよい。

第５図は、この発明に係る光スイッチの他の実施例を示
す要部構造断面図である。第１図に示す先スイッチとの
差異は、移動子２４下方に取り付けられた直進カム２１
の従動部材２１ｂを、硬質ゴム等の弾性体２７を介して
第１光フアイバ接続部材８に取り付けている点、及び位
置決め部材２５を板ばね２８を介して土壁に取り付けて
いる点である。この実施例によれば、光スイッチが移動
する方向（光軸と直交する方向）におけるガタ付きを緩
和することができる。

第６図は、この発明に係る光スイッチの別の実施例を示
す要部構造断面図である。第１図に示す光スイッチとの
差異は、附勢手段として圧縮コイルスプリング２９を使
用している点、及び従動部材２１ｂがブロック体１４と
第１光フアイバ接続部材８に固着された弾性結合板３０
に固定されている点である。なお、上記圧縮コイルスプ
リング２つは少なくともカム２１ａを附勢している圧縮
コイルスプリング２４ａより低いばね係数で構成されて
いる。また、上記弾性結合板３０はブロック体１４と第
１光フアイバ接続部材８との境界部に四部が設けられて
おり、第１光フアイバ接続部材８が無理なくスライドし
やすい構造になっている。この実施例によれば、ブロッ
ク体１４と第１光フアイバ接続部材８との間隔を小さく
保ちながら移動させることができるので、光損失を小さ
くすることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように構成されているので、
エネルギが供給されている状態のみならず、エネルギが
供給されていない状態でも光スイッチを位置的に安定さ
せることができる。その為、光スイッチの信頼性を向上
させることができる。

また、光フアイバ接続部材が他のガイド板上を移動し、
ブロック体に衝突することにより停止する従来技術と異
なり、ガイド板等を必要としないので、装置を小型にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る光スイッチの構造を示す側面
図、第２図は、この発明に係る光スイッチに使用できる
光スイッチ素子を示す斜視図、第３図は、この光スイッ
チ素子の構造を示す光軸方向からみた断面図、第４図は
、この発明に係る光スイッチの作用を示す光軸方向から
みた工程図、第５図は、この発明に係る光スイッチの他
の実施例を示す光軸方向からの要部断面図、第６図は、
この発明に係る光スイッチの別の実施例を示す光軸方向
からの要部断面図、第７図は、従来技術に係る光スイッ
チを示す斜視図である。 １．２．７・・・光ファイバ ３．４・・・光フアイバ接続部材 ５・・・ガイド板 ６・・・ブロック体 ８・・・第１光フアイバ接続部材 ９・・・第２光フアイバ接続部材 １０．１１、ｉ６・・・テープ状光フアイバ心線１２．
１３・・・ガイドビン １４．１５・・・ブロック体 １７．１８・・・位置決め用ビン １９・・・弾性支持部材 ２０．２８・・・板ばね ２１・・・直進カム ２２．２３・・・ソレノイド ２４・・・移動子 ２５・・・位置決め部材 ２６・・・移動部材 ２７・・・弾性体 ２９・・・圧縮コイルスプリング ３０・・・弾性結合板 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　　山　　　　１）　　　打　　　　−光スイッチ 第１図 光スイッチ素子の構造 第３図 作　　用 他の実施例 第５図 別の実施例 第６図 （０）平行移動型　　　　　　　Ｉ ｌａ　＋ｂ　Ｉｃ 従来技術（前半） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結合状態にある一対の光ファイバの一方を当該光軸
   と直交する方向に移動させ、この光ファイバと並置され
   た第３の光ファイバに前記一対の光ファイバの他方を再
   結合させる光スイッチにおいて、 前記一方の光ファイバ及び前記第３の光ファイバを並置
   して固定し、当該光軸と直交する方向へ移動することに
   より前記第３の光ファイバを他の固定された光ファイバ
   に再結合する光スイッチ素子と、 前記光スイッチ素子に固定された従動部材を含んで構成
   され、この従動部材を前記光軸と直交する方向へ前記光
   スイッチ素子の移動距離に等しい変位量だけ往復移動さ
   せるカム機構と、 前記光スイッチ素子に前記従動部材とほぼ反対の位置で
   取り付けられ、当該光スイッチ素子を前記従動部材の方
   向に附勢する附勢手段とを備えて構成されていることを
   特徴とする光スイッチ。 ２、前記カム機構が、前記光軸方向に移動するカムと、
   このカムにより前記光軸と直交する方向へ移動する従動
   部材を含んで構成される直進カムである請求項１記載の
   光スイッチ。 ３、前記カム機構が、当該カムが移動する始点と終点で
   、前記カムを少なくとも前記光軸方向で保持する位置決
   め手段を備えている請求項２記載の光スイッチ。 ４、前記カム機構が、前記光スイッチ素子を支持する弾
   性部材に固定された従動部材を備えた請求項３記載の光
   スイッチ。