JPH0254822A - 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、光回路を開閉するための光スイッチに関し
、特に電源が利用し難い場所、誘導障害を受は易い場所
あるいは防爆構造のスイッチが望まれる場所等での使用
に適し、かつ電子機器、部品等のエレメントとしての組
込みに適する光減衰率が極めて小さい簡単な構造の光ス
イッチに関する。

〔従来の技術〕

従来、電気回路を開閉するスイッチには、押しボタンス
イッチ、スナップスイッチ、プッシュプルスイッチ、ロ
ータリースイッチ、マイクロスイッチ等があり、用途や
場所に応じて多種多様な構造のものが用いられているが
、これらのスイッチはいずれも接触片や接点の物理的接
触により回路を開閉する接触型のものである。

一方、無接触型のスイッチとしては、磁気を利用した近
接スイッチの他、投光部と受光部との間の光路を物体が
遮断したり、光の一部を反射することによる光量の変化
を光電変換素子によって電気量に変換し、スイッチを動
作させ、物体の有無、位置、状態の変化等を検出する光
電スイッチが電気的ノイズの影響を受けないあるいは電
気的ノイズを発生しない等の特徴があるため、近年多く
の分野で利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来技術によるスイッチに
おいては、接触型のものは、接点部の開閉時にアークが
発生し、ノイズを生じたり、酸化被膜によって導通不良
や接触不良を招いたりする上、耐久開閉回数、即ち寿命
も自ずと限定されてしまう。また、爆発性の雰囲気中で
使用されるものについては、特殊な防爆構造が必要とな
り、その分コスト高となる上、この上うな防爆構造のス
イッチについては、所定の規格要件を満たしていること
を証明するための厳格な認定検査に合格しなければなら
ないが、この種の規格は各国毎に異なるため、輸出時等
には各対象国毎にそ、れぞれ認定を受けなけれならない
という煩わしさがある。

他方、光電スイッチや近接スイッチ等の無接触型スイッ
チは、動作用の電源が必要なため、工場内やビル内等で
はともかく、坑道内等の電源が利用し難い場所において
は極めて不便である。また、現在用いられている光ファ
イバと光電スイッチを利用した光センサは、検出対象物
が光路を遮るか否かによって直接的に動作させるように
なっているため、使用環境が限定されざるを得ない。

さらに、例えば、安全スイッチ、保護スイッチ類は、ア
ームの移動等機械的動作によりオン／オフさせるように
なっているが、これに上記のような接触型、無接触型の
いずれのスイッチを用いるにしても、その動作用あるい
は動作検出のために、中央制御盤等から信号線を布設し
なけれならず、電圧効果の問題や併設されるパワーケー
ブル等からの誘導障害及びその他の電気的ノイズによる
誤動作の問題があり、これらの対策に苦慮しなげればな
らない。さらに、湿性環境下においては漏電や感電事故
を招（危険性もある。

そこで、投光側光ファイバ及び受光側光ファイバの各一
端部が相対向して接続されるスイッチケーシングの光入
力口と光出力口との間の光路に単に光路と直角に移動可
能な可動部材を設け、これを操作して通行位置あるいは
遮光位置を選択的に取らせるだけで光をオン／オフする
ようにした光スイッチが考えられるが、このような光ス
イッチでは、操作に耐え得る十分な強度を持たせなけれ
ばならないため可動部材が相当厚（なり、これに応じて
光入力口と光出力口との間の間隙が大きくなる結果、こ
の間隙で光が大きく減衰し、光スイッチを含む光回路全
体の性能、効率が悪（なるという問題があった。

この発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、
その目的は、使用場所等の制約が少なく、広範な用途に
用いることが可能であり、かつ電気ノイズ輻射の影響を
受けないため電気接点と並設する等により電子機器、部
品等のエレメントとしての組込みに適する構造が簡単で
安価に製造することが可能な光減衰率の著しく低い光ス
イッチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、この発明の光スイッチは、投光側
光ファイバが接続される光入力口と受光側光ファイバが
接続される光出力口とを有し、これらの光入力口と光出
力口との間に空間部が形成され、その空間部内において
上記投光側光ファイバと受光側光ファイバの端部同士が
相対向状に配設された固定部材と、所定位置にスリット
が形成された遮光性のスイッチ膜部及びこのスイッチ膜
部を支持するフレーム部よりなり、上記固定部材に対し
て相対的に移動可能に上記空間部に嵌着された可動部材
と、を具備し、上記可動部材を操作して、上記光入力口
に接続された光ファイバの端部と光出力口に接続された
光ファイバの端部との間が上記スイッチ膜部のスリット
を介して通光される逆光位置とスリット以外の部分によ
り遮光される遮光位置との間で移動させることにより光
回路を開閉するようにしたものである。

〔作用〕

上記の構成を有するこの発明の光スイッチは可動部材を
を操作して光入力口と光出力口にそれぞれ接続される光
ファイバの端部間が可動部材のスリットを介して通光さ
れる通光位置とスリット以外の部分により遮光される遮
光位置との間で移動させることにより光回路をオン／オ
フするものであるが、可動部材をスイッチ膜部とこれを
支持するフレーム部とで形成し、可動部材の機械的強度
をもっばらそのフレーム部に持たせることにより、スリ
ットが形成される部分を膜部として薄（することができ
るため、相対向する光ファイバの端部間の間隙を小さ（
することができ、光回路中の光スイッチにおける伝達光
の減衰を低減させることができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、この発明の光スイッチの一実施例
を示し、図示実施例の光スイッチは固定部材１及び可動
部材２よりなり、固定部材１には投光側光ファイバＦｌ
が接続された光入力口３及び受光側光ファイバＦ２が接
続された光出力口４が形成されている。これらの光入力
口３及び光出力口４は固定部材１の内部に形成された直
方状または円筒状の空間部５の周面に臨設されている。

また、可動部材２は、第３図に示すように、上記空間部
５の形状に合わせて形成された直方状または円筒状のフ
レーム部６及びこのフレーム部６の内部空間に張設状に
支持されたスイッチ膜部７よりなり、スイッチ膜部７に
は上記光入力口３及び光出力口４に合わせた適宜の位置
に円形のスリット８が形成されている。この可動部材２
は固定部材１の上記空間部５に上下動自在に嵌着されて
いる。投光側光ファイバＦ、及び受光側光ファイバＦ２
の端部Ｅ、及びＥ２はスイッチ膜部７を挟みかつその厚
さより僅かに大きい間隙を置いて互いに相対向状に配設
されている。

この光スイッチは光回路に組込まれて使用され１、投光
側光ファイバＦ１及び受光側光ファイバＦ２のもう一方
の端部は、発光ダイオード等の光回路の投光端及びフォ
トトランジスタ等の受光端にそれぞれ接続されている。

この光スイッチは第２図（ａ）及び（ハ）に示すように
可動部材２のスイッチ膜部７に形成されたスリット８が
光入力口３と光出力口４の間を結ぶ光路から逸れている
時は投光側光ファイバＦ、から受光側光ファイバＦ２へ
の光の進行が遮られるのでオフ状態となる。これに対し
て、第１図（掲及び（ハ）に示すように、可動部材２を
スイッチ膜部７のスリット８が光入力口３と光出力口４
を結ぶ光路と一致する位置まで移動させると、光は投光
側光ファイバＦ、からスリット８を通って受光側光ファ
イバＦ２へ進行することができるようになり、光スイッ
チはオン状態となる。

第４図乃至第６図はそれぞれこの発明の光スイッチの他
の実施例における可動部材の例を示し、第４図（萄及び
（ハ）の実施例においては、フレーム部６の内部空間の
下部８′を除いてスイッチ膜部７を張設することにより
この素通しの下部８′に上記第１図乃至第３図の実施例
におけるスリット８の機能を果たさしめるようにしたも
のである。

また、第５図（掲及び（ハ）の実施例は、スイッチ膜部
７に縦長状のスリット８を形成したものであり、第６図
（ａ）及び（ハ）の実施例は、フレーム部６の下部に素
通し部８＃を残して張設されたスイッチ膜部７に縦方向
に所定間隔で複数個のスリット８Ｉ乃至８５を設けたも
ので、可動部材２またはこれに結合された検出対象部材
の位置検出あるいは移動量検出等に用いることができる
。

この発明の光スイッチは、上記実施例のような構造のも
のを複数個並設した構造とすることもできるし、また１
つの固定部材に対し可動部材２を複数個設けた構造する
ことも可能であり、光入力口及び光出力口も必要に応じ
てそれぞれ２つ以上設けることが可能なことはもちろん
である。スリットの形状についても、円形、長方形、正
方形の他、三角形、その他の多角形等、必要に応じて任
意の形状とすることができる。

この発明の光スイッチは、押しボタンスイッチ、マイク
ロスイッチ、切換スイッチ、リミットスイッチ、あるい
は電磁接触器の接点回路やアンサーバッり用補助スイッ
チ等に適用することができ、また可動部材２にはアーム
、レバー、プランジャ等と連結するか組み合わせること
により、エレメントとして広範な機器類に適用すること
ができる。さらに、必要に応じてこの発明の光スイッチ
を防水構造、あるいは防塵構造とすることが可能なこと
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の光スイッチは、光入力
口と光出力口とを有し、これらの光入力口と光出力口と
の間に空間部が形成され、その空間部内において上記投
光側光ファイバと受光側光ファイバの端部同士が相対向
状に配設された固定部材に対し、所定位置にスリットが
形成された遮光性のスイッチ膜部及びこのスイッチ膜部
を支持するフレーム部よりなる可動部材を通光位置と遮
光位置との間で移動させることにより光回路を開閉する
ようにしたため、極めて僅かの減衰率でもって光回路を
オン／オフすることができると共に、構造が簡単で低コ
スト、長寿命であり、電源の有無や使用場所、環境の如
何に関わらず広範な用途に用いることができる上、誘導
障害や電気ノイズへの対策さらには特別な防爆構造が不
要となる。

【図面の簡単な説明】 第１図（功はこの発明の光スイッチの一実施例のオン状
態における断面図、第１図（ハ）はその可動部材の側面
図、第２図（ａ）はこの実施例のオフ状態における断面
図、第２図（ハ）はその可動部材の側面図、第３図は上
記実施例の可動部材の斜視図、第４図（掲及び（ハ）は
それぞれこの発明の光スイッチの第２実施例における可
動部材の側面図及び断面図、第５図（掲及び（ハ）はそ
れぞれこの発明の光スイッチの第３実施例における可動
部材の側面図及び断面図、第６図（→及び（ハ）はそれ
ぞれこの発明の光スイッチの第４実施例における可動部
材の側面図及び断面図である。 ■・・・・固定部材、　　　２・・・・可動部材、３・
・・・光入力口、　　　４・・・・光出力口、５・・・
・空間部、　　　　６・・・・フレーム部、７・・・・
スイッチ膜部、　　８・・・・スリット、Ｆ、・・・・
投光側光ファイバ、 Ｆ２・・・・受光側光ファイバ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）投光側光ファイバが接続される光入力口と受光側
   光ファイバが接続される光出力口とを有し、これらの光
   入力口と光出力口との間に空間部が形成され、その空間
   部内において上記投光側光ファイバと受光側光ファイバ
   の端部同士が相対向状に配設された固定部材と； 所定位置にスリットが形成された遮光性のスイッチ膜部
   及びこのスイッチ膜部を支持するフレーム部よりなり、
   上記固定部材に対して相対的に移動可能に上記空間部に
   嵌着された可動部材と；を具備し、上記可動部材を操作
   して、上記光入力口に接続された光ファイバの端部と光
   出力口に接続された光ファイバの端部との間が上記スイ
   ッチ膜部のスリットを介して通光される通光位置とスリ
   ット以外の部分により遮光される遮光位置との間で移動
   させることにより光回路を開閉するようにしたことを特
   徴とする光スイッチ。
2. （２）請求項１に記載の光スイッチを複数個並列に設け
   たことを特徴とする光スイッチ。