JPH0438092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、光フアイバ、光ガイド等の光通路
に使用される光スイツチ装置に関するものであ
る。

(ロ) 従来技術 第１図は従来の光スイツチ装置の一例である。
この光スイツチ装置は、光フアイバ等の光導性線
路でなる出射光路１の出射側端部と、これに対向
した同様の入射光路２の入射側端部をケース３内
において所要の結合間隙をおいて対向せしめ、出
射光路１の端部に添設したバネ部材４に作動部材
５の先端を当てる。この作動部材５をレバー６に
よつて作動せしめることにより、出射光路１の端
部を撓わませて光通路をスイツチングする。

上記の出射光路１の入射側には、電−光変換素
子としての発光素子７が設けられ、また入射光路
２の出射側には、光−電変換素子としての受光素
子８が設けられている。また、受光素子８の出力
側には増幅器９が接続され、更に増幅器９の出力
側には比較器１０が接続されており、受光素子８
へ入力される光量に比例した増幅器９の出力レベ
ルが一定のスレツシヨールドを超えると、比較器
１０から出力が得られるようになつている。

(ハ) 発明によつて解決しようとする問題点 上記の光スイツチング装置における問題点は次
のとおりである。

(1) 入射光レベルの変動が大であるため、比較器
１０におけるスレツシヨールドの調整が必要と
なる。

すなわち、発光素子７の光量が個々に異なる
とともに、温度変化、経年変化による影響、光
ハアイバ長の違い等により、入射光レベルが変
動しやすい。

(2) 使用中に誤動作を生じ易い。

すなわち、上述の発光素子７の温度変化、経
年変化の影響に加えて、受光素子８の温度変化
による暗電流の変動、湿度の影響による受光素
子８のリーク電流の増大等によりみかけの入射
光レベルが変動し、誤動作の原因となる。

(3) ストロークが大きい。

すなわち、上記(1)、(2)の問題を避けるため
に、一方の光路１または２の光軸と直角方向へ
のストロークとして、光路１または２の直径程
度の大きさが必要である。光路１，２は、低コ
スト化のため、大口径プラスチツクフアイバが
望ましいが、その場合のフアイバ径は１mm程度
となり、レバー６のストロークが大になる。

なお、上記のストロークを小さくするために、
ガラスフアイバ等の細径フアイバを用いた場合、
加工性が悪く、光軸合わせのために光精度が要求
される等の点からコスト高の原因となる。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は、上記の問題点を解決するために、
１本の出射光路の出射側に２本の並列に配置した
入射光路の入射側を所要の結合間隙をおいて対向
せしめ、上記の出射または入射光路のいずれか一
方の端部を上記２本の入射光路の配列方向に変位
させる作動部材を設け、上記各入射光路の出射側
のそれぞれ光電変換素子を設け、両光電変換素子
の出射側に両方の出力差の検出手段を設けた構成
としたものである。

(ホ) 実施例 第２図はこの発明の実施例であり、基本的には
従来の場合と同様に、出射光路１の出射側端部
と、これに対向した入射光路２の入射側端部をケ
ース３内において所要の結合間隙をおいて対向せ
しめ、出射光路の端部に添設したバネ部材４に作
動部材５の先端を当てるとともに、この作動部材
５をレバー６によつて作動させるようになつてい
る。

入射光路２は２本１対の光路２ａ，２ｂにより
構成され、その入射側端部においては、上下に並
列に配置されている。

上記の出射光路１の端面と、入射光路２ａ，２
ｂの端面は、第３図に示すように、出射光１１が
入射光路２ａ，２ｂの両方に股がつて入射できる
ように対向し、その入射範囲は、作動部材５によ
る作動に応じて同図のａ，ｂ，ｃで示すように移
動する。

また、入射光路２ａ，２ｂの出射側端面に、そ
れぞれ受光素子８ａ，８ｂを設け、それぞれの出
力を差動増幅器１２に入力するようにしている。
この差動増幅器１２は、２本の入射光路２ａ，２
ｂに入射された光量の差に比例した電気信号を増
幅して出力する。

上記差動増幅器１２の出力側には、比較器１３
を設け、差動増幅器１２の２つの入力信号のうち
レベルの高い方の光路２ａまたは２ｂを、出力の
極性の変化から判別するようになつている。

入射光路２ａ，２ｂに入射される光量と光軸の
変位量との関係は、第３図に示すとおりであり、
同図のカーブｌ，ｍは一方の入射光路２ａの入射
光量、同l′，m′は他方の入射光路２ｂの入射光量
を示しており、点線で示すｍ，m′は入射光量の
レベルが低下した場合である。

差動増幅器１２においては、上記の各カーブ
ｌ，l′またはｍ，m′の差に比例した出力が得ら
れ、同図のｂのように、出射光１１が両方の入射
光路２ａ，２ｂに均等に入射される場合は出力が
零であり、そのような状態からａまたはｃのよう
に片寄つた場合に、差動増幅器１２の増幅された
出力の極性がマイナスまたはプラスに変化する。
したがつて、比較器１３においては上記の変化を
とらえ、出射光路１のずれ量ｘが一定以上になつ
たこと、すなわちスイツチのオンまたはオフと判
別することになる。

なお、上記の実施例は、比較器１３において極
性の反転によりスイツチのオン・オフを判別する
ようにしたものであるが、単に出力のレベルの絶
対値により、スイツチのオン・オフを判別するよ
うにしても差支えない。

(ヘ) 効果 以上述べたように、この発明は２本１対の入射
光路に対する入射光量の差を差動増幅器、比較器
等でなる検出手段で検出するようにしたので、光
軸の変位をもたらすためのレバーのストロークは
所要の光量の差が生じるだけでよく、従来のよう
に光を完全に遮断するだけのストロークは不要で
あるから、ストロークが小さくなる効果がある。

また、発光素子の特性のばらつきや経年変化、
温度の影響、フアイバ長の違い等の各種変動要因
があつても、両方の入射光路の光量の差に変動が
ないので、正確なスイツチングが行なえる。

更に、受光素子が並列に用いられるため、暗電
流、リーク電流が相互にキヤンセルされ、この点
も正確なスイツチングに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は実施例の断
面図、第３図は入射光路に対する入射光の変位
と、入射光量との関係を説す説明図である。 １……入射光路、２，２ａ，２ｂ……出射光
路、３……ケース、４……バネ部材、５……作動
部材、６……レバー、７……発光素子、８ａ，８
ｂ……受光素子、１２……差動増幅器、１３……
比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １本の出射光路の出射側に２本の並列に配置
   した入射光路の入射側を所要の結合間隙をおいて
   対向せしめ、上記の出射または入射光路のいずれ
   か一方の端部を上記２本の入射光路の配列方向に
   変位させる作動部材を設け、上記各入射光路の出
   射側にそれぞれ光電変換素子を設け、両光電変換
   素子の出力側に両方の出力差の検出手段を設けて
   なる光スイツチ装置。