JPH03190019A - 光スイッチ - Google Patents

光スイッチ

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JPH03190019A
JPH03190019A JP1314654A JP31465489A JPH03190019A JP H03190019 A JPH03190019 A JP H03190019A JP 1314654 A JP1314654 A JP 1314654A JP 31465489 A JP31465489 A JP 31465489A JP H03190019 A JPH03190019 A JP H03190019A
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Keijiro Nakamura
仲村　敬二郎
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久米　秀男
Kiyoshi Tanigawa
清 谷川
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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〕 本発明は、投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間
に接続し、光ファイバ間の光伝達路をアクチエータの操
作で機械式に開閉して光信号をオン、オフする光スイッ
チに関する。
〔従来の技術〕
頭記した光スイッチとして、端面を揃えて光スイッチに
接続した投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間に
またがるコ字形の光伝達路を形成した導光部材としての
プリズムと、該導光プリズムの光路中央部に切欠き形成
した空隙部に対し、アクチエータ操作により前記空隙部
内に出入してプリズムの光伝達路を開閉する遮光シャッ
タとをスイッチケースのハウジング内に組み込んで構成
した光スイッチが実開昭６０−４２２２２号公報などで
既に公知である。
ここで、前記の光スイッチにおける導光プリズムは、投
光用光ファイバを通じてプリズムに入光した光線束をコ
字形に屈曲した光伝達路を経て受光用光ファイバの端面
に導くものであり、投光。
受光用光ファイバの端面に対面する入射、出射端面と、
二つのコーナー反射面を有し、かつコーナー反射面の中
間には遮光シャッタの出入する空隙部が切欠き形成され
ている。
かかる構成で、シャッタが前記空隙部の外に後退位置し
ていれば、導光プリズム内の光伝達路が開放して光スイ
ッチはオンの状態となり、投光用光ファイバを通じて光
スイッチに入光した光線束が導光プリズムを経て受光用
光ファイバに伝達される。これに対してアクチエータ操
作で遮光シャッタが先記の空隙部内に挿入されると、導
光プリズムの光伝達路が遮光されて光スイッチはオフの
状態に切換わる。なお、受光用光ファイバに伝達された
光信号は受光素子を組み込んだ別な検出回路で充電変換
され、電気的なオン、オフ信号として出力される。
ところで、光ファイバの端面から出射する光線束は光軸
に対して約６０度の角度に拡散する。そこで前記した実
開昭６０−４２２２２号公報では、光伝達経路から系外
に漏れる光量損失を少なくして光スイッチのダイナミッ
クレンジ、感度の改善を図ることを狙いに、光スイツチ
内部に組み込んだ導光プリズムについて、入光側、出光
側の各コーナー反射面を球面となし、投光用光ファイバ
を通じてプリズムに入光した光線束を球面状のコーナー
反射面に反射させてシャッタの出入する空隙部で平行な
光線束となるようにある程度集束させ、さらにこの平行
光線束を反対側のコーナー反射面に反射させて受光用光
ファイバへ伝達するようにしたものが開示されている。
また、光ファイバから出射した光線束の拡散を抑え、少
ない光量損失で投光用光ファイバから受光用光ファイバ
へ光線束を伝達させる手段として、各コーナー反射面を
斜め４５度の平坦な反射面とした導光プリズムに、投光
、受光用光ファイバの端面と対向する集光レンズ（凸レ
ンズ）を組合せた光伝送装置が実公昭６２−３５２３７
号公報で公知である。
一方、この種の光スイッチについて、そのオン。
オフのスイッチ動作状態を外部へ光で表示させるために
、スイッチの内部に先記した投光、受光用光ファイバの
他に、動作モニタ用とし用いる第２の受光用光ファイバ
を組み込み、該モニタ用の光ファイバを通じて受光した
光信号でスイッチの動作（オン、オフ）状態を表示する
ようにした光スイッチが例えば特開昭５８−８９７２７
号公報。
実開昭６０−１２２１７号公報などで公知である。
なお、前記の特開昭５８−８９７２７号公報には、第２
の受光用光ファイバを用いて光切換スイッチ機能を持た
せるようにした点についても開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、先記のように光スイッチに組み込んだ導光プ
リズムについて、そのコーナー反射面を球面とする（実
開昭６０−４２２２２号公報）、また平坦なコーナ反射
面の導光プリズムと集光レンズとを組合せる（実公昭６
２−３５２３７号公報）などの手段を採用することによ
り、コーナー反射面を平坦反射面とした単純なプリズム
と比べ光伝達率を高めて光スイッチの動作特性をある程
度改善できるものの、光スイッチのスイッチング動作面
では次記のような課題が残る。
すなわち、上記した従来技術では、遮光シャッタの出入
するプリズムの空隙部に対してここを通る光線束は、あ
る程度は集束されるが依然として空隙部内で広範囲に分
散している。このために、遮光シャッタの出入操作で空
隙部を通過する光線束を完全に遮光、透光させるには、
大きなシャッタの移動ストロークが必要となる。かかる
点、従来技術（実開昭６０−４２２２２号公報）では、
シャッタの出入するプリズムの空隙部に対しその入光側
にスリット板を挿入して当該空隙部を通る光線束を見掛
は上で光軸に沿った狭い範囲に制限し、光線束を完全遮
光、透光させるに要するシャッタの移動ストロークが短
くて済むような方法で対処している。しかしながら、こ
のようにスリット板を挿入すると透光用光ファイバから
出射した光線の大半はスリット板で遮られてしまって受
光用光ファイバとの間の光伝達率が大幅に低下するため
、特に光ファイバの配線距離が長い光信号回路ではスイ
ッチング動作の的確な検出が困難となる。また、前記の
ように空隙部にスリット板を挿入すると光スイツチ内部
の光学系が入光側と出光側とで対称とならず、スリット
板の取付は位置により光スイッチの極性が限定されるた
め、使用現場での光ファイバの配線面で不便さが残る。
なお、前記のようにプリズムの空隙部にスリット板を設
けてここを通る光線束の幅を絞る代わりに、遮光シャッ
タにスナップアクティング機構を組合せ、アクチエータ
の僅かな移動操作で大きなシャッタの移動ストロークを
得るようにした方式が実開昭６１−７２１号公報に開示
されている。
しかしながら、光スイッチの内部にスナップアクティン
グ機構を組み込んだ構成では、スイッチの内部機構が複
雑化してコストアップを招くのみならず、スイッチング
動作に伴うアクチエータとスナップアクティング機構と
の摺動、摩耗に起因して生じる粉塵が導光部材などの光
学系部品に付着して光量損失を増すおそれがあり、その
防塵対策が必要となる。
一方、光スイッチに対し、スイッチ動作の表示機能、あ
るいはスイッチ内部に常開接点と常閉接点を備えた在来
の有接点式マイクロスイッチと同様な接点切換機能を持
たせるように、スイッチ内部に投光用光ファイバと第１
．および第２の受光用光ファイバを組み込んだ光スイッ
チが、先述のように特開昭５８−８９７２７号公報、あ
るいは実開昭６０−１２２１７号公報などで既に公知と
なっている。
しかして前記の特開昭５８−８９７２７号公報に開示さ
れている光スイッチの構成では、投光用光ファイバと受
光用光ファイバとの間にプリズムなどの導光部材を使用
せず、光ファイバの端面を直接ないし反射鏡を介して向
かい合うよう配置して投光用光ファイバと受光用光ファ
イバとの間で光を伝達するようにしているために、光伝
達率が低く、かつスイッチの組立に際して各光ファイバ
の相互間で位置合わせする調整が困難であるし、また光
ファイバの先端を所定の角度に折り曲げる必要があり、
このために光ファイバに無理な曲げ力が加わって損傷を
与えるおそれもある。
また、実開昭６０−１２２１７号公報に開示されている
光スイッチの構成では、投光用光ファイバに結合したプ
リズムに対し２本の受光用光ファイバに個々に結合した
各独立のプリズムが互いに斜めに向かい合うよう対向配
置されているので、光ファイバ相互間での光伝達率の低
下が避けられないのみならず、スイッチ組立に際してプ
リズム相互間での位置合わせ調整も厄介である。
本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、第１
の目的は、投光用光ファイバを通じて光スイッチに入光
した光線束の拡散、系外への漏れを抑えて効率よく受光
用光ファイバへ伝達できるようにしつつ、しかも遮光シ
ャッタが出入する導光部材の空隙部に対して光線束を殆
ど一点に集束させ、シャッタの僅かな移動ストロークで
光信号をオン、オフ制御できるようにするなど、スイッ
チ動作特性の優れた光スイッチを提供することにある。
また本発明の第２の目的は、第１の目的と同様な優れた
スイッチ動作特性と併せて、スイッチの動作表示機能、
ないし光切換スイッチ機能が得られるようにした多機能
の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〕
上記課題を解決するために、本発明による光スイッチは
、 前記した第１の目的に対して、導光部材のコーナー反射
面を球面、ないし楕円面となした上で、投光用、受光用
光ファイバの端面とそれぞれ対向する導光部材の入射、
出射端面に集光レンズを形成して構成するものとする。
また、導光部材のコーナー反射面を楕円面としたもので
は、光線束を遮光シャッタの出入する空隙部内の一点に
集束させるために、各コーナー反射面の楕円面について
その第一の焦点を前記空隙部内に定めた光線集束位置に
合わせるのが効果的である。なお、この場合に楕円面の
第二の焦点を導光部材に結合する投光、受光用光ファイ
バの端面位置に合わせることで、先記した集光レンズの
省略が可能であり、かつ導光部材をプリズムに代えて凹
面鏡で構成することもできる。
そして、導光部材であるプリズムについて、光の屈折の
影響を受けることなくシャッタの出入する空隙部内で光
線束を一点に集束させるために、遮光シャッタの出入す
る空隙部との間の境界をなす導光プリズムの端面に、前
記空隙部内の光集束点を中心とする球面を形成するのが
よく、また光学系内の迷光に起因するスイッチ動作特性
の低下を防止すために、導光プリズムの光伝達経路に沿
った光透過面１反射面を除く面域の表面を低反射率面と
なすのが好ましい。
さらに、前記の導光プリズムに対する投光、受光用光フ
ァイバの接続位置を光学的な正しい位置に保持して高い
光伝達効率を安定確保するためには、導光プリズムに穿
孔した光ファイバ挿入穴を先細りな断面多角形状のテー
パ穴としたり、使用状態で光ファイバの位置ずれ、脱落
を防ぐワンタッチ操作式のホルダと組合せた端子台をス
イッチのハウジングに備えるのがよい。
また、アクチエータ操作で遮光シャッタを導光部材の空
隙部に出入操作する際の摺動、摩耗で粉塵が生じるのを
防ぎ、併せてスイッチイング操作機構の簡略化を図るた
めに、シャッタを押釦式のアクチエータに直結した上で
、アクチエータを復帰用コイルばねと組合せてスイッチ
のハウジング組み込むようにするのが好ましい。
一方、先記した第二の目的に対しては、導光部材を介し
て投光用光ファイバと対向し合う第１の受光用光ファイ
バに対する遮光位置で、投光用光ファイバから出射した
光線を導光部材の空隙内でほぼ直角方向に反射させるよ
うに遮光シャッタの先端部に偏向反射面を形成するとと
もに、該偏向反射面に対応する偏向光路の延長上に光軸
を合わせて前記の受光用光ファイバと別な第２の受光用
光ファイバを配置するものとする。
そして、上記の光スイッチに対して高い光伝達効率、ダ
イナミックレンジの向上、光ファイバ接続の安定保持、
並びにスイッチング操作に伴う粉塵発生の防止などを図
るためには、先記した第１の目的の達成手段と同様に、
導光部材のコーナー反射面を球面、楕円面とする、第２
の受光用光ファイバを含めて各光ファイバとの対向面に
集光レンズを形成する、遮光シャッタの出入する空隙部
との間の境界をなす導光プリズムの端面に空隙部内の光
集束点を中心とする球面を形成する、導光部材の正規な
光伝達経路を除く面域の表面を低反射率面とする、導光
プリズムに穿孔した光ファイバ挿入穴を断面多角形状の
テーパ穴にする、光ファイバ抜は止めホルダと組み合わ
せた端子台を設ける、シャッタをアクチエータに直結し
た上で復帰用コイルばねと組合せてハウジングに組み込
む、などの手段を併用するのがよい。
また、光スイッチに双方向性機能を与えるために、遮光
シャッタの先端に設けた偏向反射面をシャッタの表裏両
面に対称的に形成することができる。
さらに、シャッタの先端反射面で偏向させた光線束を正
しく第２の受光用光ファイバへ導くためには、導光部材
のコーナー反射面が球菌であればシャッタの反射面を平
坦な反射面とし、コーナー反射面が楕円面であればシャ
ッタの反射面を放物面とするのがよく、またシャッタの
変位に対する第２受光用光ファイバへの入射光量の変動
を少なく抑えるには、シャッタの先端に設けた反射面を
階段状の反射面とするのが好ましい。
（作用〕 上記のように構成された光スイッチでは、投光用光ファ
イバを通じて光スイッチに入射した光信号の光線束が光
学系の外に漏れることなしにプリズムないし凹面反射鏡
で構成された導光部材を経由して受光用光ファイバへ効
率よく伝達される。
また、導光部材を透過する光線束は遮光シャッタの出入
する空隙部内で殆ど一点に集束されるようになり、これ
によりシャッタを僅かなストロークの移動操作で光線束
を完全に遮光、透過させて光スイッチをオン、オフ制御
できる。なお、導光部材は光学的に入光側と出光側とが
完全対称であり、極性を限定しない双方向性の光スイッ
チが得られる。
一方、シャッタの先端に偏向反射面を形成し、かつその
偏向光路の延長上に第２の受光用光ファイバを配置した
光スイッチの構成では、シャッタの空隙部への出入に対
応して、投光用光ファイバから出射した光線が導光部材
の空隙部をそのまま直進して第１の受光用光ファイバに
伝達される状態と、シャッタの偏向反射面に反射して偏
向した光線が第２の受光用光ファイバに伝達される状態
とに切換ねる。したがって第２の受光用光ファイバをス
イッチ動作のモニタ用として使用して該光ファイバに入
光した光線をスイッチ動作の表示部に導くことにより、
光スイッチのオン、オフ動作を表示部に表示できる。ま
た、第２の受光用光ファイバを第１の受光用光ファイバ
と同様にスイッチング回路として使用することにより、
常閉接点と常閉接点を内蔵した在来の有接点式スイッチ
と同様な接点切換え機能を光スイッチに持たせることが
できる。
また、かかる光スイッチに対して、シャッタ先端の両面
に対称的に形成した偏向反射面は投光用光ファイバから
の入射光線に対して双方向性を与え、また第２の受光用
光ファイバに対向して設けた集光レンズはシャッタの反
射面で反射偏向した光線を光ファイバの端面に向けて集
束させるように働り、シたがって、導光部材のコーナ反
射面を球面、楕円面とし、これに対応してシャッタ先端
に形成した反射面を平坦面、放物面を選定することによ
り、前記の集光レンズとの組合せで偏向光線が効率よく
第２の受光用光ファイバの端面に集束されるようになる
。
また、シャッタの先端に形成した階段状の偏向反射面は
、シャッタのストローク位置に多少の変位、ずれがあっ
ても殆ど光量の変動なしに反射偏向光線を第２の受光用
光ファイバへ導くように機能する。
その他、導光部材のプリズムに穿孔した断面多角形状テ
ーパ穴の光ファイバ挿入穴は、光ファイバの外径寸法の
公差によるばらつき分を補償して光ファイバを導光部材
に対する正しい位置に結合させるように機能する。また
ハウジングの端子台に組合せた光ファイバの抜は止めホ
ルダは、ワンタッチ操作で光ファイバを所定の接続位置
に係止固定し、さらに光スイッチの使用状態で光ファイ
バの接続位置がずれたり、脱落するのを防止するように
働く、さらに復帰用コイルばねの付勢を受ける押釦式の
アクチエータに遮光シャッタを直結した操作機構では機
械的な摺動部分がなく、したがってスイッチング操作に
伴って粉塵の発生するおそれはない。
加えて、遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界を
なす導光プリズムの端面に空隙部内の光集束点を中心と
する球面を形成したことにより、導光プリズムの端面が
ら空隙部内の光集束位置に向けて出射する光線は球面状
のプリズム境界面に対して垂直に透過することになる。
したがって光の屈折による偏向を受けることなく光線束
が空隙部内の一点に集束する。
また、導光プリズムにおける正規の光伝達経路から外れ
た面域の表面を磨すガラス状に粗面化するか、あるいは
反射防止膜を被覆させるなどして低反射率面とすること
により、遮光位置でシャッタと導光プリズムの表面との
間での多重反射を繰り返しながらシャッタを迂回して受
光用光ファイバに向かう迷光は、その伝達経路の途中で
前記の低反射率面で吸収、減衰されるようになる。した
がって迷光によるスイッチの誤動作が回避できる。
〔実施例〕
以下本発明の構成、並びに動作を図示実施例に基づいて
詳細に説明する。
まず、第１図は本発明実施例の基本的な構造を示すもの
であり、図において、ｌはスイッチケースのハウジング
であり、ハウジング１の端子台２には端面を揃えて投光
用光ファイバ３．受光用光ファイバ４が接続されている
。一方、ハウジング１の内部には、投光用光ファイバ３
と受光用゛光ファイバ４との間にまたがる光伝達路を形
成した導光プリズム５、一端をケース上蓋より外方に突
出した押釦式のアクチエータ６、該アクチエータ６に対
する復帰用のコイルばね７、およびアクチエータ６に直
結した遮光シャッタ８が図示のように組み込み装備され
ており、これらの部品で光スイッチを構成している。
ここで、導光プリズム５は例えば透明樹脂の成形品とし
て作られたものであり、左右の下面側には光ファイバ３
．４の挿入穴５ａが、また光ファイバ挿入穴５ａの奥部
底面には光ファイバ３，４の端面と僅かな間隙を隔てて
対面する凸レンズとしての集光レンズ５ｂが、さらに上
部の左右コーナ部には後述のように球面、ないし楕円面
としたコーナー反射面５ｃが、また頂部の中央位置には
前記した遮光シャッタ８が上方より出入するように切欠
した空隙部５ｄが形成されており、かかる構成で投光用
光ファイバ３と受光用光ファイバ４との間にコ字形に屈
曲した光伝達路を形作っている。
かかる構成の光スイッチは次のように動作する。
第１図はシャッタ８が導光プリズム５の空隙部５ｄより
上方へ後退したスイッチオンの状態を示しており、投光
用光ファイバ３より出射した光信号の光線束９は、集光
レンズ５ｂを透過して導光プリズム５に入光し、左側の
コーナー反射面５ｃで反射して中央の空隙部５ｄを透過
した後に、再び右側のコーナー反射面５ｃで反射して受
光用光ファイバ４の端面に達するような経路を辿って伝
達される。なお、この状態ではアクチエータ６はコイル
ばね７の付勢を受けて上方に押上げられている。
一方、図示状態からアクチエータ６をコイルばね７に抗
して押し込み操作すると、アクチエータ６に直結された
遮光シャッタ８が鎖線で表すようにプリズム５の空隙部
５ｄに進入し、空隙部５ｄを横切るように透過している
光線束９を遮光する。これにより、受光用光ファイバ４
に光信号が伝達されなくなり、光スイッチはオフに切換
わる。
上記は常開式の光スイッチを示したが、例えば遮光シャ
ッタ８の中段位置に透光窓を開口しておき、かつ定常状
態で光線束９を遮光するように遮光シャッタ８の位置を
設定し、この状態からアクチエータ６を押込み操作した
際に光線束９が前記した透光窓を透過して受光用光ファ
イバ４に伝達されるで光スイッチがオン動作するように
構成すれば常閉式の光スイッチとなる。
次に光スイッチの光学系主要部品である導光プリズム５
について、光線束９の伝達の様子を述べる。第２図、第
３図はコーナー反射面５Ｃを球面となした導光プリズム
に対する光伝達経路を示したものであり、投光用光ファ
イバ３の端面から光軸に対して略６０度の角度で拡がり
ながら出射した光線束９は、導光プリズム５の入射端面
に形成した集光レンズ５ａを透過する過程で拡散を戻す
ように修正されて左側のコーナー反射面５Ｃの中央面域
で反射し、中央の空隙部５ｄに出光して点Ａに集束する
。ここで、集光レンズ５ｂ、球面状のコーナー反射面５
ｃを含む導光プリズム５の全体を一つのレンズ系と見做
して、このレンズ系につき、１　／　ａ　＋１　／　ｂ
　＝　１　／　ｆ但し、ａ：物体側距離、ｂ：像側距離
、ｆ：光学系の合成焦点距離、 が近似的に成立するように導光プリズム５を設計すれば
、光線束９は空隙５ｄ内の一点Ａに殆ど集束するように
なる。なお、前記の式でａ、ｂ≠０であり、光ファイバ
３．４の端面と導光プリズム５とは接触せず集光レンズ
５ｂとの間には間隔が空いている。したがって光スイッ
チに光ファイバを配線した使用状態でも光ファイバの端
面が樹脂成形品であるプリズム面と擦り合ってプリズム
に傷を付けるなどのトラブルを回避できる。
また、前記のように投光用光ファイバ３から光スイッチ
に入光した光線束９をシャッタ８の出入する空隙部５ｄ
内の一点Ａで集束させることにより、シャッタ８を僅か
な移動ストロークで出入機作するだけで光線束９を完全
に遮光、透過状態に切換えて光スイッチをオン、オフ制
御することができる。これにより第１図で述べたように
シャッタ８を押釦式のアクチエータ６に直結したスイッ
チング操作機構での対応が可能であり、アクチエータ６
の操作移動量を増幅してシャッタ８に大きな移動ストロ
ークを与えるような複雑なスナップアクティング機構は
不要となり、スイッチ全体としての構造簡略化、並びに
小型化が図れる。また、図示例のようにアクチエータ６
の復帰ばねとしてコイルばね７を組合せてハウジング１
に組み込んだ構造では機械的な摺動部分がなく、スイッ
チ操作に伴う部品相互間の摺動により粉塵が生じてスイ
ッチ内部の光学系部品を汚損するなどのトラブル発生の
おそれもなくなる。
さらに加えて、前記したプリズムとしての導光部材は光
学的に入光側と出光側とが完全に対称であり、仮に投光
用光ファイバ３と受光用光ファイバ４とを左右で入れ替
えても同様にスイッチング動作する。これにより、光ス
イッチは双方向性となり、光ファイバの配線接続に際し
て極性を限定する必要がなくなる。
一方、前述のように光線束９を導光部材であるプリズム
５の中央部に切欠き形成した空隙部５ａ内の一点に集束
させるためには、導光部材のコーナー反射面を球面とす
る代わりに楕円面となして実施することもできる。
第４図、第５図、第６図はコーナー反射面を楕円面とし
た実施例であり、まず第４図は導光部材がプリズム５で
作られており、かつその入光側。
出光側の左右コーナー反射面５ｃが楕円面として形成さ
れている。また、この楕円面における二つの焦点Ｆｌと
Ｆ２のうち、第一の焦点Ｆｌを導光プリズム５の中央に
形成した空隙部５ｄの中央位置（第２図における光集束
点Ａに一敗する）に合わせ、第二の焦点Ｐ２を導光プリ
ズム５に対面する光ファイバ３．４の端面の中心位置に
合わせるようにコーナー反射面５ｃが形成されている。
かかる構成により、投光用光ファイバ３の端面から出射
した光線束９は、前記の焦点Ｐ２に対応する位置からコ
ーナー反射面５ｃで反射して空隙部５ｄ内の焦点Ｆｌの
位置に集束し、その後は反対側のコーナー反射面５ｃで
反射して再び焦点Ｆ１に集束して受光用光ファイバ４の
端面に達するような光伝達経路を辿る。したがって、投
光用光ファイバ３から出射した光線束９は光学系の系外
に漏出することなしに全光量が受光用光ファイバ４に伝
達される。しかも、シャッタ日の出入する空隙部５ｃの
中央位置に対応する焦点Ｆ１で光線束９が一点に集束す
るので、シャッタ８を僅かなストロークで移動操作する
だけで光線束の遮光、透過を完全に制御できる。
また、第５図は導光部材として前記実施例で述べたプリ
ズム５の代わりに凹面反射鏡１４）を採用した実施例を
示すものである。すなわち、凹面反射鏡１４）はその内
周面を反射面とし、左右両端の下面側には光ファイバ３
．４の挿入穴が、また左右の各コーナーには楕円面状の
コーナー反射面１０ｃが、さらに頂部中央には遮光シャ
ッタ８の出入する空隙穴１０ｄが形成されている。なお
、コーナー反射面１０ｃの楕円面については第４図の実
施例におけるコーナー反射面５ｃと同様な位置関係に楕
円焦点Ｆｌ、　Ｆ２が設定されている。
さらに、第６図は第４図に示した実施例の導光プリズム
５に光ファイバ３．４の端面と対向する光線の入射、出
射端面に集光レンズ５ｂを形成したものであり、この実
施例では集光レンズ５ｂの焦点がコーナー反射面５ｃを
形成した楕円面の第二の焦点Ｆ２と一致するように設計
されている。したがって投光用光ファイバ３の端面から
出射した光線束９は集光レンズ５ｂを透過して楕円面の
焦点Ｆ２に一旦集束し、ここからコーナー反射面５ｃで
反射して再び空隙部５ｄに設定した焦点ＰＩにて一点に
集束するように伝達される。
次に、第１図に示した導光プリズム５の光ファイバ挿入
穴５ａについて詳細構造を述べる。
すなわち、本発明の光スイッチに対する光ファイバの接
続方式の一実施例として、前記した導光プリズム５の左
右両端部に光ファイバ挿入穴５ａを穿孔し、ここに直接
投光用、受光用光ファイバ３゜４を挿入して光ファイバ
の位置決め、保持を行うようにした光スイッチがある。
第３３図はががる光スイッチの構造を示すものであり、
図示のように導光プリズム５の左右両端部には穴内の底
部に集光レンズ５ｂを形成した光ファイバ挿入穴５ａが
穿孔されており、投光用、受光用の光ファイバ３．４は
外方よりこの光ファイバ挿入穴５ａに挿入して接続され
る。ここで第３３図においては、下記に述べる本実施例
の問題点を明確にするために、光ファイバ挿入穴５ａと
投光用、受光用の光ファイバ３゜４との径の差を誇張し
て示しである。
第３３図の構造では、導光プリズム５に穿孔した光ファ
イバ挿入穴５ａは単純な円筒穴であり、かつその穴径り
は光ファイバ３．４の外径寸法ｄに対応するように定め
ている。一方、光ファイバの外径寸法ｄは公差によりバ
ラツキがあり、この寸法公差のバラツキを考慮して光フ
ァイバ３，４と光ファイバ挿入穴５ａとの間での嵌め合
いを確保するために、通常は光ファイバ挿入穴５ａの穴
径をあらかじめ光ファイバ３．４の外径寸法公差の最大
径に定めている。
しかしながら前記のようにして光ファイバ挿入穴５ａの
穴径りを寸法公差の最大径に設定した場合には、実際に
使用する光ファイバの外径ｄが寸法公差の最大径である
と、挿入穴５ａとの間に全くの余裕がなく光ファイバが
挿入し難い、また光ファイバの外径が寸法公差の最大径
よりも小であると所謂すきま嵌めとなり、光ファイバを
挿入した状態では挿入穴と光ファイバの周面との間に隙
間が残ってガタが生じる。このために挿入穴の底面に形
成した集光レンズ５ｂの光軸Ｏ１と光ファイバの端面中
心０２との間にずれ（この中心のずれをδで示す）が生
じるなどして光ファイバの位置決めが一定に定まらず、
投光用光ファイバ３と受光用光ファイバ４との間で導光
プリズム５を経由する光伝達路が光ファイバの接続状態
の如何によって変わるなどの不具合が発生する場合もあ
る。
これに対して第７図ないし第１０図に示した本発明の改
良された実施例では、光ファイバ挿入穴５ａが次記のよ
うな形状に形成されている。すなわち、光ファイバ挿入
穴５ａは、その入口端側の穴径ｏ１が光ファイバ３．４
の外径寸法ｄに対してその寸法公差の最大径よりも多少
大きめに、また穴内の最奥端の穴径Ｄ２が光ファイバの
外径寸法ｄに対しその寸法公差の最小径よりも多少小さ
めに設定されており、かつ挿入穴５ａの入口端側と最奥
端との間の内壁面が断面正四角形状のテーパ穴として形
成されている。なお光ファイバ３．４のシース　（柔軟
性のある樹脂外皮）で被覆されたファイバ芯線の径寸法
をｄｏとして、挿入穴５ａの最奥端径は断面正四角形の
内接円の径Ｄ２が芯線の径ｄｏよりは大、つまりｄ＞０
２＞ｄｏとなるように定めである。
かかる構成により、導光プリズム５の光ファイバ挿入穴
５ａへ光ファイバ３．４を挿入し、さらにテーパ穴内の
最奥端まで押し込むと、光ファイバ３．４はその先端部
のシースが多少押し潰された状態で穴内に圧入される。
したがってその嵌め合い状態は締め代を与えた締り嵌め
となる。なお、テーパ穴との押圧により多少押し潰され
てはみ出した光ファイバのシース部分は断面形状が四角
であるテーパ穴内の四隅コーナ一部に納まる。なお、光
ファイバ挿入穴５ａの入口側の穴径Ｄ１は光ファイバの
外径ｄよりも多少大きめに設定しであるので挿入が容易
で現場での配線作業が楽に行える。
上記の説明で明らかなように、光ファイバ３゜４を光フ
ァイバ挿入穴５ａに挿入した状態では導光プリズム５と
の間でガタ発生がなく、かつ光ファイバ端面の中心０２
が導光プリズム５側に形成した集光レンズ５ｂの光軸０
１と一層した位置に正しく位置決めして固定保持される
。しかも、使用する光ファイバの外径寸法ｄが公差範囲
内であれば、径寸法のバラツキに関係なく常に所定位置
に正しく位置決めでき、これにより光伝達率の向上、な
らびにスイッチ動作特性のより一層の安定化が図れる。
なお、図示実施例では光ファイバ挿入穴５ａの断面形状
を正四角形とした例を示したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば正三角形、正五角形などの多角形とし
て実施しても同様な効果が得られることは勿論である。
次に、第１図に示した光ファイバ接続用の端子台２につ
いての詳細構造を第１１図、第１２図で説明する。すな
わち、端子台２は基台２ａと、該基台２ａの中空部に嵌
挿されるホルダ２ｂとの組合せからなる。そして、基台
２ａには上面に開口した３列の溝穴２ｃが、また穴の左
右側面が前記溝穴２ｃと連通するようにして基台２ａを
前後方向に貫通した光ファイバ挿入ガイド穴２ｄが形成
されている。一方、ホルダ２ｂは、基台２ａの上面、左
右側面を包囲するコ字形の枠体と一体に前記の溝穴２ｃ
にそれぞれ嵌まり込む３列の脚部２ｅを設けたものであ
り、かつ脚部２ｅの対向面上には上下方向に並ぶ複数条
のリブ状突起２ｆが形成されている。このリブ状突起は
先端が鋭利な断面模形に作られている。
次に、端子台２へ光ファイバ３．４を接続する際の作業
手順について説明する。まず、光ファイバ３，４を前方
より基台２ａのガイド穴２ｄに挿入し、光ファイバの先
端が第１図に示した導光プリズム５の光ファイバ挿入穴
５ａの奥部−杯に突き当たるまで押し込む０次にホルダ
２ｂを基台２ａの上方から被せ、その脚部２ｅを基台側
の溝穴２Ｃに嵌め込んだ上で力を加えて押し込む、これ
により、既にガイド穴２ｄに挿入されている光ファイバ
３．４が左右より脚部２ｅの間に挟み込まれ、同時に光
ファイバのシース（柔軟性のある樹脂製の外皮）の周面
にリブ状突起２ｆが光ファイバ３．４の長手方向と直交
する方向から食い込むようになる。なお、基台２ａへホ
ルダ２ｂを最終位置まで押し込むと、ホルダ２ｂの枠体
の両端縁に設けた保合突起２ｇが基台２ａの係合溝２ｈ
に嵌まり込んで両者が掛は止め結合される。
したがって、光ファイバ３，４はホルダ２ｂのリブ状突
起２ｅの食い込みにより所定の接続位置に強固に固定さ
れ、多少の外力が加わってもからずれ動くおそれはない
、しかも、光ファイバの固定作業はホルダ２ｂを基台２
ａに嵌め込むだけのワンタッチ操作で完了する。
次に第１図における導光プリズム５について、光ファイ
バ相互間の光伝達率のより一層の向上を図るために、そ
の一部を改良した実施例を第１３図。
第１４図、および第１５図、第１６図にて説明する。な
お、第１３図、第１４図は導光プリズム５のコーナー反
射面５ｃを球面とし、かつ投光、受光用光ファイバ３，
４との対向面に集光レンズ５ｂを形成した導光プリズム
、第１５図、第１６図はコーナー反射面５ｃを楕円面と
し、光ファイバ３，４との対向面には集光レンズを設け
てない導光プリズムに対する実施例を示している。
ここで、改良した実施例を説明する前に、改善前の導光
プリズムに係わる本発明の実施例の構造を第３４図、第
３５図に示す、すなわち、導光プリズム５は、遮光シャ
ッタ８の出入する空隙部５ｄについて該空隙部との境界
をなすプリズムの端面が平坦面に形成されている。とこ
ろで、光線が異なる媒質の境界面を透過する際にはスネ
ルの法則にしたがって屈折する。したがって、図示のよ
うに投光用光ファイバ３から出射した光線束が導光プリ
ズム５の集光レンズ５ｂ、　　コーナー反射面５ｃを経
て集束するように空隙部５ｄへ入射する場合には、プリ
ズムと空隙との間の境界面Ｘ−Ｘでここを透過する光線
が屈折する。このために、第３５図で表すように境界面
ｘ−Ｘに対して斜め方向から空隙部５ｄへ入光する光線
は入射角θｌと出射角θ２とが異なる。また同様な光の
屈折は空隙部５ｄを挾んだ反対側の境界面でも生じ、導
光プリズム５の内部を通過する光線束９が様々な方向に
偏向するようになる。
しかもこのような光の屈折に起因した偏向があると、投
光用光ファイバ３から出射した光線束９の一部は光伝達
径ルートから逸脱して受光用光ファイバ４に入光せず、
光ファイバ相互間での光伝達効率が低下する。また、遮
光シャッタ８の出入する空隙部５ａにおいも光線束９は
一点に集束せずに分散する。したがってスイッチング操
作の際に遮光シャッタ８を僅かなストロークで移動操作
しただけでは、空隙部５ｄを通過する光線束９を完全に
遮光することができず、結果としてスイッチング動作が
不安定となる場合もある。
かかる点、第１３図、第１４図に示した実施例では、空
隙部５ｄを挟んでプリズム５との間の境界をなすプリズ
ム端面が球面５ｅとして形成されている。この球面５ｅ
はシャッタ８の進入位置に対応する空隙部内中央の光集
束点Ａを中心とする球面に設定されている。
かかる構成により、投光用光ファイバ３より出射した光
線束９は、集光レンズ５ｂ、球面状のコーナー反射面５
ｃを経て空隙部５ｄ内の一点Ａに集束するよう進行する
過程で、光集束点Ａを中心とした球面５ｅの境界面を垂
直方向に透過する。したがって境界面透過の際に光の屈
折が発生せず、光線束９はそのまま直進して空隙部５ｄ
内の一点Ａに集束する。また、空隙部５ｄから受光用光
ファイバ４との間の光伝達経路でも前記と同様に、光線
束９は空隙部を挟んだ反対側の球面状の境界面を垂直に
透過し、球面状のコーナー反射面５　ｃ　＋集光レンズ
５ｂを経て受光用光ファイバ４の端面に集束するように
伝達される。
したがって、前記のように光の屈折に起因する光線束の
光伝達ルートからの偏向がなくなるので、投光用光ファ
イバ３から導光プリズム５を経て受光用光ファイバ４に
到達する光線束の光伝達率は第３４図、第３５図に示し
た実施例の構造と比べて大幅に向上する。しかも、遮光
シャッタ８の出入する空隙部５ｄにおいて光線束９が殆
ど一点に集束するようになるので、シャッタ８の僅かな
移動ストロークで光線束９の遮光、透過を確実に制御し
て光スイッチをオン、オフに切換えできる。
また、導光プリズム５のコーナー反射面５ｃを楕円面と
して光線束９を空隙部５ｄ内の一点に集束させるように
した第１５図、第１６図の実施例においても、前記実施
例と同様に空隙部５ｄとの間の境界面をなすプリズム端
面を球面５ｅとして形成することにより同様な効果を奏
する。
なお、導光プリズム５は先述のように透明樹脂成形品と
して作られたもので、そのモールド工程で空隙部５ｄを
同時成形するには金型に抜き型が必要であることから、
実際には前記の境界面が完全な球面とならずに抜き型を
開く方向の端部で境界面の一部が円筒面となるが、性能
面で実用的に殆ど支障のないことが確認されている。
次に、導光プリズム５に関するさらに異なる改良実施例
を第１７図で説明する。
一般に光スイッチでは、スイッチオン、つまり投光用光
ファイバ３から出射した光線が受光用光ファイバ４に伝
達される状態での受光１　ｐａｎと、スイッチオフ、つ
まり遮光状態での受光量Ｐｏｆｆとの比率Ｐｏｎ／Ｐｏ
ｆｆは、スイッチ動作特性の面からできるだけ大である
ことが望ましい。
しかしながら、第１図の光スイッチにおいて、導光プリ
ズム５の空隙部５ｄに遮光シャッタ８を挿入して遮光し
たスイッチオフの状態でも、プリズム側から空隙部５ｄ
に入射した光線束の一部はシャッタ面と導光プリズムの
表面との間で複雑に多重反射を繰り返しながら遮光シャ
ッタ８の先端を迂回し、迷光となって受光用光ファイバ
４に到達する場合がある。このように迷光が光スイツチ
内部の光学系を伝達して受光用光ファイバに伝達される
と、前記した受光量の比率Ｐａｎ／Ｐｏｆｆが低下して
スイッチ動作特性、特にダイナミックレンジ特性が悪化
する。
そこで、第１７図に示した実施例では、導光プリズム５
に対して、投光、受光用光ファイバ３．４の間の光伝達
路に沿った正規ルートの光透過面。
反射面を除く残りの面域の表面が低反射率面５ｆとして
形成されている。この低反射率面５ｆはプリズムの表面
を磨すガラス状に粗面化するか、あるいは反射防止膜を
被覆するなどしたものであり、図示例では導光プリズム
５の底面、および空隙部５ｄの溝内底部域を低反射率面
５ｆとしている。
したがって、図示のように導光プリズム５の空隙部５ｄ
内に遮光シャッタ８を挿入した光線束９の遮光状態で、
シャッタ面に反射偏向して正規の光伝達ルートから外れ
た方向に進む光線は、受光用光ファイバ４に到達する以
前に前記した低反射率面５ｆで散乱、ないし吸収されて
減衰する。
これにより、遮光状態での受光用光ファイバ４の受光量
Ｐｏｆｆは殆ど零となり、前記した受光量の比率Ｐｏｎ
／Ｐｏｆｆを大幅に改善して光スイツチ動作特性の向上
が図れる。
次に、先記実施例の光スイッチをベースとしてその機構
一部を改造し、さらに第２の受光用光ファイバを追加装
備することにより、スイッチ動作表示機能、ないしは光
切換スイッチ機能が得られるようにした多機能光スイッ
チの実施例を第１８図ないし第３２図にて説明する。
まず第１８図は実施例の基本構成図を示すものであり、
第１図に対応する同一部材には同じ符号が付しである。
すなわち、第１８図の光スイッチでは、第１図で示した
構造に加えて、遮光シャッタ８の先端部に設けた反射体
１１と、該反射体１１の下方に対向配置した第２の受光
用光ファイバ１２が新たに追加装備されている。
ここで、図示例での反射体１１は傾斜角４５度の斜め下
向きな反射面１１ａを左右対称に形成したデルタ形の駒
であり、遮光シャッタ８を介してアクチエータ６に連結
されている。なお、反射体１１は反射率の高いプラスチ
ック材で作るか、あるいは表面に金属鍍金などを施して
鏡面の反射面１１ａを形成している。
一方、第２の受光用光ファイバ１２は、前記反射体１１
に対向して下向きの偏向光路の延長上、つまり遮光シャ
ッタ８の出入する空隙部５ｄの下面側に位置して投光用
光ファイバ３と第１の受光用光ファイバ４との間に挟ま
れて配線されている。なお、第２の受光用光ファイバ１
２は、他の光ファイバ３゜４と同様に導光プリズム５に
対して第７図ないし第１０図の実施例で述べた断面多角
形状のテーパ穴としてなる光ファイバ挿入穴５ａに挿入
され、かつハウジング１に設けた端子台２において第１
１図。
第１２図の実施例で述べたホルダにより固定保持されて
いる。さらに導光プリズム５には、第１７図の実施例で
述べた低反射率面５ｆが随所に形成されている。
次に、上記構成による光スイッチの動作原理を第１９図
、第２０図で説明する。まず、定常状態ではコイルばね
７の付勢を受けてアクチエータ６が上方に押し上げられ
ており、この状態でシャッタ８に取付けた反射体１１が
導光プリズム５の空隙部５ｄ内で光線束９の光路を遮る
ように位置している。
したがりて、投光用光ファイバ３を通じてスイッチに入
光した光信号としての光線束９は、導光プリズム５の空
隙部５ｄで反射体１１の反射面１１ａに反射し、下向き
に偏向して第２の受光用光ファイバ１２に入光する。し
たがって、この状態では第１の受光用光ファイバ４には
光が伝達されず回路がオフ、第２の受光用光ファイバ４
の回路がオンとなる。
一方、第１９図の状態から７クチエータ６を押し込み操
作すると第２０図の状態に切換わり、投光用光ファイバ
３より出射した光線束９は空隙部５ｄで反射体１１の上
方を透過して直進し、さらに反対側のコーナ反射面に反
射して第１の受光用光ファイバ４に伝達される。したが
って、この状態では第１の受光用光ファイバ４の回路が
オン、第２の受光用光ファイバ１２の回路はオフとなる
。
したがって、第１．第２の受光用光ファイバ４゜１２に
伝達した光信号を外部回路で検出することにより、常閉
接点、常閉接点を内蔵した有接点式マイクロスイッチと
同等な光切換式スイッチが得られる。また、第２の受光
用光ファイバ１２をスイッチの動作表示部に接続してお
くことにより、該光ファイバ１２のオン、オフ条件に対
応して光スイッチの動作状態を光で表示できる。
なお、反射体１１の反射面１１ａは投光側に向けて片側
にのみ形成されていれば一応の機能を果たすが、特に図
示実施例のように反射面１１ａを反射体１１の両側に対
称的に形成したことにより、仮に投光用光ファイバ３と
第１の受光用光ファイバ４とを差し替えて配線した場合
でもスイッチ動作の機能には変わりがなく、光スイッチ
に双方向性を与えることができる。
第２１図、第２２図は前記例とは逆に第１．第２の受光
用光ファイバ４，１２の回路をそれぞれ常閉。
常開としたものである。すなわち定常状態（第２１図）
ではシャッタ８の反射体１１が導光プリズム５の空隙部
５ｄの上方に後退しており、投光用光ファイバ３より出
射した光線束９を空隙部５ｄをそのままま直進して第１
の受光用光ファイバ４に伝達される。したがって第１の
受光用光ファイバ４の回路がオン、第２の受光用光ファ
イバ１２の回路がオフである。一方、アクチエータ６を
押し込＾操作すると、光線束９は反射体１１の反射面１
１ａで反射偏向し、第２の受光用光ファイバ１２に伝達
される。
したがって第１の受光用光ファイバ４の回路がオフ、第
２の受光用光ファイバ１２の回路がオンに切換わるう なお、前記の第１９図〜第２２図では導光プリズム５の
コーナー反射面が平坦面である例を示したが、投光用光
ファイバ３の端面より拡がり角度をもって出射する光線
束９を導光プリズム５の空隙部５ａにて集束させ、反射
体１１の移動操作による光線束９の透過、遮光１反射の
制御性を高めにためには第２３図〜第２６図で示すよう
な導光部材を採用するのがよい。
すなわち、第２３図は導光プリズム５のコーナー反射面
５ｃを球面としたもので、投光用光ファイバ３から拡が
りをもって導光プリズム５に入光した光線束９はコーナ
反射面５ｃを反射した後に平行光線に集束して空隙部５
ｄを透過する。また、第２４図は球面状のコーナー反射
面に加えて、光ファイバ３．４と対向する導光プリズム
５の入射、出射端面に集光レンズ５ｂを形成したもので
あり、第２図。
第３図の実施例で述べたように光線束９を空隙部５ｄ内
の一点Ａに集束させることができる。さらに第２５図、
第２６図は、それぞれ第４図、第５図の実施例で述べた
と同様に、導光部材としてコーナー反射面５ｃ、　１０
ｃを楕円面となした導光プリズム５゜凹面反射鏡１０を
採用し、かつ各楕円焦点Ｆｌ、　Ｆ２をそれぞれシャッ
タの反射体（図示せず）が出入する空隙部内の一点Ａ、
および光ファイバ３．４の端面に合わせて構成したもの
であり、投光用光ファイバ３から出射した光線束９はコ
ーナー反射面で反射した後に楕円焦点Ｆｌに対応する空
隙部内の一点Ａに集束する。
次に、第２３図〜第２６図に示した各種形態の導光部材
に適合する反射体１１の反射面１１ａの形状について述
べる。まず、第２３図のように導光プリズム５のコーナ
反射面５ｃを球面として光線束９を平行光線として空隙
部５ｄ内に集束させるものに対しては、光線束９を第２
の受光用光ファイバ１２に向けて反射偏向させる反射体
１１の反射面１１ａは平坦な反射面で対応できる。
これに対し、第２４図〜第２６図のように光線束９を導
光部材の空隙部内の一点Ａに集束させるようにしたもの
に平坦反射面の反射体１１を組合せると、反射体１１が
光線束９の光路を横切る形となっって反射面１１ａで反
射偏向した光線が平行光線とはならずに拡散し、第２の
受光用光ファイバ１２へ効率よく光線を導くことができ
ない、そこで、第２７図（コーナー反射面を楕円面とし
た導光プリズム）。
ないし第２８図（コーナー反射面を楕円面とした凹面反
射鏡）のように反射体１１の反射面１１ａを放物面とす
るのがよい、これにより、反射面１１ａの放物面焦点が
空隙部内での光線束９の集束点Ａと一致するように反射
体１１のストローク位置を設定すれば、放物面の反射面
１１ａで反射偏向した光線は全て平行光線となって第２
の受光用光ファイバ１２に向けて導光される。
さらに、第２７図、第２８図で示したように、第２の受
光用光ファイバ１２の端面と対向して導光部材の出射面
側に集光レンズ５ａ、Ｌｏｇを設けることにより、反射
体１１で反射偏向した光線が集光レンズ部５ｇ、１０ｇ
のレンズ作用で光ファイバ１２の端面に集束させること
ができる。
一方、第２３図の実施例のように光線束９を平行光線と
して空隙部５ｄ内で集束させるようにした導光プリズム
５に対し、反射面１１ａが平坦面である反射体１１を組
合せた場合には次記のような問題点が残る。すなわち、
第３６図、第３７図、第３８図は反射面１１ａが傾斜角
４５度の平坦面である反射体１１により平行光線束９を
受光用光ファイバ１２へ向けて反射偏向させた状態で、
反射体１１のストローク位置と光ファイバ１２への受光
光量との相関関係を表したものであり、反射体１１が第
３６図の位置にあれば、光線束９は全て反射面１１ａ（
反射面の投影領域２）で反射して受光用光ファイバ１２
に向けて導光される。これに対して第３７図、第３８図
のように反射体１１のストローク位置が第３６図よりも
若干下方に変位していると、光線束９の一部ないし大半
が反射面から外れて光ファイバ１２に伝達される反射光
線の光量が減少ないし殆ど零となる。つまり、光スイッ
チの組立誤差などが原因で反射体１１のストローク位置
に僅かな変位、ずれがあっても、第２の光ファイバ１２
への入射光量が大きく変動してしまう、なお、第３７図
、第３８図は反射体１１が基準位置から下方に変位した
場合を示したが、逆に上方に変位すると、光線束９の一
部は反射体１１の先端下側を通過して図示されてない第
１の受光用光ファイバに伝達されてしまうようになり、
スイッチ動作が不安定となる。
このような問題点は、第２９図に示すように反射体１１
の反射面１１ａを傾斜角４５度の傾斜面と垂直面と交互
に組合せた階段状の反射面として形成することで解決で
きる。すなわち、第２９図と第３６図の反射体を比べる
と、反射体１１の幅寸法を同じとしてその反射面領域り
と２との間ではＬ＞ｆｆｉである。したがって第３０図
、第３１図、第３２図で示すように反射体１１のストロ
ーク位置が上下方向で多少変位したりずれたりしても、
ある一定幅をもった平行光線の光線束９は全て反射面領
域りの範囲内に収まり、これにより光ファイバ１２には
一定光量の反射光線が入光するようになる。つまり、ス
イッチ動作に伴う反射体１１のストローク位置決めに関
して、多少の変位、ずれは許容され、その分だけスイッ
チング操作時のストローク位置、並びにスイッチの組立
誤差などの面で余裕を持たせることができる。
〔発明の効果〕
本発明による光スイッチは、以上説明したように構成さ
れているで、次記の効果を奏する。
請求項１の構成においては、投光、受光用光ファイバの
対面と対向する導光部材の入射、出射端面に集光レンズ
形成したので、投光用光ファイバから出射して導光部材
を透過する光線束の集束性を改善して光ファイバ相互間
での光転効率を向上できる。さらに、導光部材のレンズ
系を適正に設計することにより光線束が遮光シャッタの
出入する空隙内の一点に集束するので、遮光シャッタの
僅かな移動ストロークで光スイッチをオン、オフｖｌｌ
Ｉｍでき、これにより従来技術のようにアクチエータ操
作で遮光シャッタのストロークを拡大させるようにした
複雑なスナップアクティング機構を省略してスイッチン
グ操作機構の簡略化が図れる。
請求項２の構成においては、導光プリズムのコーナー反
射面を球面となし、かつ投光、受光用光ファイバの対面
と対向する導光部材の入射、出射端面に集光レンズ形成
したので、請求項１の構成と同様な効果を奏することが
できる。
請求項３の構成においては、プリズムないし凹面鏡で構
成した導光部材のコーナー反射面を楕円面となし、かつ
楕円焦点をそれぞれ遮光シャッタの出入する空隙部内の
中央位置、および光ファイバの端面位置に合わせて構成
したので、光ファイバとの対向面側に集光レンズを設け
なくても、請求項１の構成と同様な効果が得られる。
請求項４の構成においては、請求項３の構成に加えて、
光ファイバの端面に対向する導光プリズムの入射、出射
端面に集光レンズを形成したので、請求項３の構成と同
様な効果が得られる他、さらに導光プリズムに対し光フ
ァイバの端面を離間して配線し、導光プリズムの表面に
光ファイバが不当に擦り合ってプリズム面に損傷を与え
るようなトラブルを回避できる。
請求項５の構成においては、請求項４における集光レン
ズを焦点を導光プリズムのコーナー反射面の楕円焦点位
置に合わせたことにより、導光プリズム内における光線
束の集束性を一段と向上させることができる。
請求項６の構成においては、導光プリズムに穿孔した光
ファイバ挿入穴を断面多角形のテーパ穴としたので、導
光プリズムに対して光ファイバを光学的な適正位置へ簡
単に位置合わせすることができ、併せて光スイッチの光
伝達率の向上にも寄与する。
請求項７の構成においては、遮光シャッタを押釦式のア
クチエータに直結するとともに、シャッタを復帰用コイ
ルばねと組合せてハウジングに組み込んで構成したこと
により、スイッチング操作機構の簡略化と併せて、スイ
ッチング操作に伴う部品同士の摺動、摩耗のおそれが殆
どなくなり、部品の摩耗に伴う発塵でスイッチ内部の光
学系部品が汚損されるのを回避して光スイッチの偉績性
向上が図れる。
請求項８の構成においては、ハウジングに光ファイバを
ワンタッチ機作で所定の接続位置に係止固定するホルダ
付きの接続端子台を設けたことにより、現場での光スイ
ッチと光ファイバとの接続配線作業が簡便となる他、使
用状態で光ファイバとの接続状態が不当にずれたり、脱
落したりするのを確実に防止できる。
請求項９．１０．１１の構成においては、導光プリズム
における遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界を
なすプリズム端面に、空隙部内の光集束点を中心とする
球面を形成したので、前記境界面を透過する光線束を光
の屈折の影響を受けることなしに空隙部内の一点に集束
させることができる他、光ファイバ相互間での光伝達率
の向上も図れる。
請求項１２の構成においては、導光プリズムに対して正
規の光伝達経路に沿った光透過面９反射面を除く残り面
域の表面を低反射率面となしたことにより、迷光による
光スイッチの誤動作を防止して光スイツチ動作の信頼性
を向上できる。
請求項１３の構成においては、投光用光ファイバと第１
の受光用光ファイバとの間にまたがる導光部材の光路を
該導光部材の光路中央に形成した空隙部へ遮光シャッタ
を出入させてスイッチをオン。
オフ制御する光スイッチに対し、遮光シャッタの先端部
に光線束をほぼ直角方向に反射させる偏向反射面を設け
るとともに、その偏向光路の延長上に光軸を合わせて第
２の受光用光ファイバを配置して構成したことにより、
光スイッチとしての基本的なスイッチ動作機能の他に、
第２の受光用光ファイバを通じてスイッチ動作の表示機
能、あるいは光切換スイッチ機能などを与えることがで
きる。
請求項１４の構成においては、請求項１３の構成におけ
る偏向反射面を遮光シャッタの両面に対称的に形成した
ので、光スイッチに対して仮に投光用光ファイバと第１
の受光用光ファイバを差し替えても同じスイッチ動作が
得られ、これにより光スイッチに双方向性の機能を持た
せることができる。
請求項１５の構成においては、請求項１３の構成におけ
る第２の受光用光ファイバの端面に対向して導光部材側
に集光レンズを設けたことにより、反射偏向光線を第２
の受光用光ファイバへ確実に導くことができ、該光ファ
イバに対する光伝達率の向上が図れる。
請求項１６の構成においては、請求項１３の構成におけ
るコーナー反射面が球面である導光部材に対して偏向反
射面を平坦な反射面としたので、導光部材の空隙部にて
平行光線に集束された光線束を、反射偏向後も平行光線
の集束状態を保ったまま第２の受光用光ファイバへ導く
ことができる。
請求項１７の構成においては、請求項１３の構成におけ
るコーナー反射面が楕円面である導光部材に対して偏向
反射面を放物面状の反射面としたので、導光部材の空隙
部内の一点に向けて集束される光線束を、反射偏向後に
拡散させることなく平行光線に集束して第２の受光用光
ファイバへ導くことができる。
請求項１８の構成においては、請求項１３における偏向
反射面を傾斜面と垂直面を交互に組合せた階段状の反射
面となしたことにより、光スイッチの組立誤差、ないし
スイッチング操作に伴うシャッタのストローク位置の変
位、ずれに対して、第２の受光用光ファイバへの入光量
の変動を低く抑えることができ、スイッチ動作性能の安
定化が図れる。
請求項１９の構成においては、請求項１３の構成におけ
る導光部材をプリズムとして投光、受光用光ファイバと
の対向面に集光レンズを形成したことにより、第２の受
光用光ファイバを備えた多機能光スイッチについても請
求項１の構成による光スイッチと同様な光伝達率向上な
どの効果を奏することができる。
請求項２０の構成においては、請求項１３の構成におけ
る導光部材をプリズムとして、ここに穿孔した光ファイ
バ挿入穴を断面多角形のテーパ穴としたことにより、第
２の受光用光ファイバを備えた多機能光スイッチに対し
ても、導光プリズムと光ファイバとの接続に際して請求
項６の構成と同様な効果を奏することができる。
請求項２１の構成においては、請求項１３の構成におけ
る遮光シャッタを押釦式のアクチエータに直結するとと
に、アクチエータを復帰用コイルばねと組合せてハウジ
ングに組み込んで構成したことにより、第２の受光用光
ファイバを備えた多機能光スイッチに対しても、請求項
７の構成と同様にスイッチング操作機構の簡略化と併せ
て、スイッチ内部での発塵を防止することができる。
請求項２２の構成においては、請求項１３の構成におけ
るハウジングにワンタッチ操作式ホルダ付きの光ファイ
バ接続端子台を設けたことにより、第２の受光用光ファ
イバを備えた多機能光スイッチに対しても、請求項８の
構成と同様に光ファイバの配線作業の簡便化、並びに使
用中に光ファイバの接続位置がずれたり、脱落するのを
確実に防止できる。
請求項２３．２４．２５の構成においては、請求項１３
の構成による多機能形光スイッチに対し、導光プリズム
における遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界を
なすプリズム端面に、空隙部内の光集束点を中心とする
球面を形成したので、第２の受光用光ファイバを備えた
多機能光スイッチに対しても、請求項９．１０．１１の
構成と同様に、前記境界面を透過する光線束を光の屈折
の影響を受けることなしに空隙部内の一点に集束させる
ことができる他、第１．第２の受光用光ファイバを含む
投光用光ファイバとの相互間の光伝達率の向上にも寄与
する。
請求項２６の構成においては、請求項１３の構成による
多機能形光スイッチに対し、導光プリズムにおける正規
の光伝達経路に沿った光透過面１反射面を除く残り面域
の表面を低反射率面となしたことにより、迷光による光
スイッチの誤動作を防止して光スイツチ動作の信頼性を
向上できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明一実施例の光スイッチの内部機構を示し
た構成断面図、第２図はコーナー反射面が球面である導
光プリズムの光伝達経路図、第３図は第２図に示した導
光プリズムの側面図、第４図はコーナー反射面が楕円面
である導光プリズムの光伝達経路図、第５図はコーナー
反射面が楕円面である凹面鐘形導光部材の光伝達経路図
、第６図は第４図の導光プリズムに集光レンズを組合せ
た導光プリズムの光伝達経路図、第７図は第１図おける
導光プリズムと光ファイバとの接続構造を表す断面図、
第８図は第７図における光ファイバ挿入穴の穴形状図、
第９図、第１０図はそれぞれ第８図における矢視ｘ−ｘ
、ｙ−ｙ断面図、第１１図は第１図における端子台の構
造を示す分解斜視図、第１２図は第１１図の組立断面図
、第１３図、第１５図はそれぞれ第２図、第４図の実施
例の導光プリズムに対応する改良実施例の断面図、第１
４図、第１６図はそれぞれ第１３図、第１５図の平面図
、第１７図は第１図における導光プリズムの改良実施例
の断面図、第１８図は第１図と異なる実施例の光スイッ
チの内部機構を示した構成断面図、第１９図、第２０図
は第１８図のスイッチング動作の説明図、第２１図、第
２２図は応用実施例のスイッチング動作の説明図、第２
３図、第２４図、第２５図、第２６図、第２７図、第２
８図はそれぞれ第１８図に示した導光部材、並びに導光
部材と遮光シャッタの反射体との組合せに関する異なる
実施例の光伝達経路図、第２９図は遮光シャッタの反射
体に関する改良実施例の構成斜視図、第３０図、第３１
図、第３２図はそれぞれ第２９図に対応する反射体のス
トローク位置と光ファイバへの入光量との関係を表した
説明図、第３３図は改良された第７図の実施例に対応す
る改良前の実施例の構造の断面図、第３４図は改良され
た第１３図、第１５図の実施例に対応する改良前の実施
例の構造の断面図、第３５図は第３４図の平面図、第３
６図、第３７図。 第３８図はそれぞれ第３０図、第３１図、第３２図に対
応する平坦反射面形反射体のストローク位置と光ファイ
バへの入光量との関係を表した説明図である。 図において、 １：ハウジング、２：端子台、２ａ：基台、２ｂ＝ホル
ダ、３：投光用光ファイバ、４：受光用光ファイバ、５
：導光プリズム（導光部材）、５ａ：光ファイバ挿入穴
、５ｂ：集光レンズ、５Ｃ：コーナ−反射面、５ｄ：空
隙部、５ｅ：球面、５ｆ：低反射率面、５ｇ？集光レン
ズ、６：アクチエータ、７：復帰用コイルばね、８：遮
光シャッタ、９：光線束、１０：凹面反射鏡、１０ｃ：
コーナー反射面、１０ｇ：集光レンズ、１１：反射体、
ｌｌａ：反射面、Ｆｌ、Ｆ２：楕円焦点。 第１Ｉ！ｌ 第７図 第８胆 第４肥 第テ記 第６０ 第１２胆 ｋ 準１４記 第１７記 第１５″図 １’！　２６図 １２＠２ｔりクリ１Ｍ光２アブハ。 ｗ、１８図 第ρ記 軍２０１！１ 第２７肥 第２８図 ｙ４２５肥 ？！π肥 第２１７図 ！！ 第３０図 第３１記 埠３２図 し−ｐ−一 １ 第３３図 第３５記

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光部材、およびアクチ
    エータの操作により前記導光部材の空隙部に出入して光
    伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組み込
    んだものにおいて、投光用、受光用光ファイバの端面と
    それぞれ対向する前記導光部材の入射、出射端面に集光
    レンズを形成したことを特徴とする光スイッチ。 ２）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、およびア
    クチエータの操作により導光プリズムの空隙部に出入し
    て光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組
    み込んだものにおいて、導光プリズムのコーナー反射面
    を球面となし、かつ投光用、受光用光ファイバの端面と
    それぞれ対向するプリズムの入射、出射端面に集光レン
    ズ面を形成したことを特徴とする光スイッチ。 ３）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光部材、およびアクチ
    エータの操作により前記導光部材の空隙部に出入して光
    伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組み込
    んだものにおいて、前記導光部材が各コーナー反射面を
    楕円面となしたプリズムないし凹面反射鏡体であり、か
    つ前記楕円面の第一の焦点を遮光シャッタの出入する前
    記空隙部内中央の光集束位置に合わせ、第二の焦点をそ
    れぞれ投光用、受光用光ファイバの端面位置に合わせた
    ことを特徴とする光スイッチ。 ４）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、およびア
    クチエータの操作により導光プリズムの空隙部に出入し
    て光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組
    み込んだものにおいて、導光プリズムのコーナー反射面
    を遮光シャッタの出入する前記空隙部内中央の光集束位
    置に第一の焦点を合わせた楕円面となし、さらに投光用
    、受光用光ファイバの端面とそれぞれ対向し合うプリズ
    ムの入射、出射端面に集光レンズを形成したことを特徴
    とする光スイッチ。 ５）請求項４に記載の光スイッチにおいて、集光レンズ
    の焦点が導光プリズムのコーナー反射面である楕円面の
    第二の焦点位置に一致していることを特徴とする光スイ
    ッチ。 ６）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、およびア
    クチエータの操作により導光プリズムの空隙部に出入し
    て光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組
    み込んだものにおいて、導光プリズムに投光、受光用光
    ファイバの挿入穴を穿孔するとともに、該光ファイバ挿
    入穴を、その入口端の穴径が光ファイバの外径寸法公差
    の最大径よりもやや大であり、かつ最奥端の穴径が光フ
    ァイバの外径寸法公差の最小径よりもやや小である断面
    多角形のテーパ穴となしたことを特徴とする光スイッチ
    。 ７）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光部材、およびアクチ
    エータの操作により前記導光部材の空隙部に出入して光
    伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組み込
    んだものにおいて、遮光シャッタを押釦式のアクチエー
    タに直結するとともに、アクチエータを復帰用コイルば
    ねと組合せてハウジングに組み込んで構成したことを特
    徴とする光スイッチ。 ８）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまたが
    るコ字形の光伝達路を形成した導光部材、およびアクチ
    エータの操作により前記導光部材の空隙部に出入して光
    伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組み込
    んだものにおいて、前記ハウジングが光スイッチに接続
    された投光、受光用の各光ファイバを所定の接続位置に
    係止固定するワンタッチ操作式のホルダと組合せた接続
    端子台を備えていることを特徴とする光スイッチ。 ９）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光伝
    達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信号
    をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー反
    射面、コーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入する
    空隙部、および投光、受光用光ファイバとの対向面に形
    成した集光レンズを有して投光、受光用光ファイバとの
    間にまたがるコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム
    、およびアクチエータの操作により導光プリズムの空隙
    部に出入して光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジ
    ング内に組み込んだものにおいて、遮光シャッタの出入
    する空隙部との間の境界をなす導光プリズムの端面に、
    前記空隙部内の光集束点を中心とする球面を形成したこ
    とを特徴とする光スイッチ。 １０）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、それぞれが球面
    をなす二つのコーナー反射面、およびコーナー反射面の
    中間に遮光シャッタの出入する空隙部を有して投光、受
    光用光ファイバとの間にまたがるコ字形の光伝達路を形
    成した導光プリズム、およびアクチエータの操作により
    導光プリズムの空隙部に出入して光伝達路を開閉する遮
    光シャッタをハウジング内に組み込んだものにおいて、
    遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界をなす導光
    プリズムの端面に、前記空隙部内の光集束点を中心とす
    る球面を形成したことを特徴とする光スイッチ。 １１）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、それぞれが楕円
    面をなす二つのコーナー反射面、およびコーナー反射面
    の中間に遮光シャッタの出入する空隙部を有して投光、
    受光用光ファイバとの間にまたがるコ字形の光伝達路を
    形成した導光プリズム、およびアクチエータの操作によ
    り導光プリズムの空隙部に出入して光伝達路を開閉する
    遮光シャッタをハウジング内に組み込んだものにおいて
    、遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界をなす導
    光プリズムの端面に、前記空隙部内の光集束点を中心と
    する球面を形成したことを特徴とする光スイッチ。 １２）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー
    反射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入す
    る空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまた
    がるコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、および
    アクチエータの操作により導光プリズムの空隙部に出入
    して光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に
    組み込んだものにおいて、導光プリズムに対し投光、受
    光用光ファイバ相互間の光伝達路に沿った光透過面、反
    射面を除く残り面域の表面を低反射率面となしたことを
    特徴とする光スイッチ。 １３）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであって、二つのコーナ
    ー反射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入
    する空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にま
    たがるコ字形の光伝達路を形成した導光部材、およびア
    クチエータの操作により前記導光部材の空隙部に出入し
    て光伝達路を開閉する遮光シャッタをハウジング内に組
    み込み、さらに前記受光用光ファイバに対する遮光位置
    で投光用光ファイバから出射した光線を導光部材の空隙
    内でほぼ直角方向に反射させるように前記シャッタの先
    端部に偏向反射面を形成するとともに、該偏向反射面に
    対応する偏向光路の延長上に光軸を合わせて前記の受光
    用光ファイバと別な第２の受光用光ファイバを配置した
    ことを特徴とする光スイッチ。 １４）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、遮光シ
    ャッタの先端部に設けた偏向反射面が、遮光シャッタの
    表裏両面に対称的に形成されていることを特徴とする光
    スイッチ。 １５）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、第２の
    受光用光ファイバの端面に対向して導光部材側には、遮
    光シャッタの偏向反射面で反射偏向した光線を第２の受
    光用光ファイバの端面へ向けて集束させる集光レンズを
    備えたことを特徴とする光スイッチ。 １６）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、導光部
    材のコーナー反射面が球面であり、かつ遮光シャッタの
    先端部に設けた偏向反射面が平坦面状の反射面であるこ
    とを特徴とする光スイッチ。 １７）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、導光部
    材のコーナー反射面が楕円面であり、かつ遮光シャッタ
    の先端部に設けた偏向反射面が放物面状の反射面である
    ことを特徴とする光スイッチ。 １８）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、遮光シ
    ャッタの先端部に設けた偏向反射面が、傾斜面と垂直面
    とを交互に組合せた階段状の反射面であることを特徴と
    する光スイッチ。 １９）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、導光部
    材がプリズムであり、かつ投光用、受光用光ファイバの
    端面とそれぞれ対向する前記導光プリズムの入射、出射
    端面に集光レンズ面を形成したことを特徴とする光スイ
    ッチ。 ２０）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、導光部
    材をプリズムとして該導光プリズムに投光、受光用光フ
    ァイバの挿入穴を穿孔するとともに、該光ファイバ挿入
    穴を、その入口端の穴径が光ファイバの外径寸法公差の
    最大径よりもやや大で、かつ最奥端の穴径が光ファイバ
    の外径寸法公差の最小径よりもやや小である断面多角形
    のテーパ穴となしたことを特徴とする光スイッチ。 ２１）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、遮光シ
    ャッタを押釦式のアクチエータに直結するとともに、ア
    クチエータを復帰用コイルばねと組合せてハウジングに
    組み込んだことを特徴とする光スイッチ。 ２２）請求項１３に記載の光スイッチにおいて、ハウジ
    ングが光スイッチに接続された投光、受光用の各光ファ
    イバを所定の接続位置に係止固定するホルダ付き接続端
    子台を備えていることを特徴とする光スイッチ。 ２３）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー
    反射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入す
    る空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまた
    がるコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、該導光
    プリズムにおける投光、受光用光ファイバの端面との対
    向面に形成した集光レンズ、アクチエータの操作により
    導光プリズムの空隙部に出入して光伝達路を開閉する遮
    光シャッタ、前記受光用光ファイバに対する遮光位置で
    投光用光ファイバから出射した光線を導光プリズムの空
    隙部内でほぼ直角方向に反射させるように前記シャッタ
    の先端部に形成した偏向反射面、および該偏向反射面に
    対応する偏向光路の延長上に光軸を合わせて配置した前
    記の受光用光ファイバと別な第２の受光用光ファイバを
    備えたものにおいて、遮光シャッタの出入する空隙部と
    の間の境界をなす導光プリズムの端面に、前記空隙部内
    の光集束点を中心とする球面を形成したことを特徴とす
    る光スイッチ。 ２４）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、それぞれが球面
    をなす二つのコーナー反射面とコーナー反射面の中間に
    遮光シャッタの出入する空隙部を有して投光、受光用光
    ファイバとの間にまたがるコ字形の光伝達路を形成した
    導光プリズム、アクチエータの操作により導光プリズム
    の空隙部に出入して光伝達路を開閉する遮光シャッタ、
    前記受光用光ファイバに対する遮光位置で投光用光ファ
    イバから出射した光線を導光プリズムの空隙部内でほぼ
    直角方向に反射させるように前記シャッタの先端部に形
    成した偏向反射面、および該偏向反射面に対応する偏向
    光路の延長上に光軸を合わせて配置した前記の受光用光
    ファイバと別な第２の受光用光ファイバを備えたものに
    おいて、遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界を
    なす導光プリズムの端面に、前記空隙部内の光集束点を
    中心とする球面を形成したことを特徴とする光スイッチ
    。 ２５）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、それぞれが楕円
    面をなす二つのコーナー反射面とコーナー反射面の中間
    に遮光シャッタの出入する空隙部を有して投光、受光用
    光ファイバとの間にまたがるコ字形の光伝達路を形成し
    た導光プリズム、アクチエータの操作により導光プリズ
    ムの空隙部に出入して光伝達路を開閉する遮光シャッタ
    、前記受光用光ファイバに対する遮光位置で投光用光フ
    ァイバから出射した光線を導光プリズムの空隙部内でほ
    ぼ直角方向に反射させるように前記シャッタの先端部に
    形成した偏向反射面、および該偏向反射面に対応する偏
    向光路の延長上に光軸を合わせて配置した前記の受光用
    光ファイバと別な第２の受光用光ファイバを備えたもの
    において、遮光シャッタの出入する空隙部との間の境界
    をなす導光プリズムの端面に、前記空隙部内の光集束点
    を中心とする球面を形成したことを特徴とする光スイッ
    チ。 ２６）投光用光ファイバと受光用光ファイバとの間の光
    伝達路をアクチエータ操作により機械式に開閉して光信
    号をオン、オフする光スイッチであり、二つのコーナー
    反射面とコーナー反射面の中間に遮光シャッタの出入す
    る空隙部を有して投光、受光用光ファイバとの間にまた
    がるコ字形の光伝達路を形成した導光プリズム、アクチ
    エータの操作により導光プリズムの空隙部に出入して光
    伝達路を開閉する遮光シャッタ、前記受光用光ファイバ
    に対する遮光位置で投光用光ファイバから出射した光線
    を導光プリズムの空隙部内でほぼ直角方向に反射させる
    ように前記シャッタの先端部に形成した偏向反射面、お
    よび該偏向反射面に対応する偏向光路の延長上に光軸を
    合わせて配置した前記の受光用光ファィバと別な第２の
    受光用光ファイバを備えたものにおいて、導光プリズム
    に対し投光、受光用光ファイバ相互間の光伝達路に沿っ
    た光透過面、反射面を除く残り面域の表面を低反射率面
    となしたことを特徴とする光スイッチ。
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