JPH0458609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は光フアイバ等の光通信システムにお
いて、通信回路等の切替えに用いられる光路切替
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光フアイバ等による通信システムにおい
て、通信回路の切り替えを行うための交換機が
種々案出されている。この交換機には、一度電気
信号に変換してから切り替えるもの、光信号をそ
のままで切替えるもの（光路切替装置）等があ
る。

そして、この光路切替装置としては、光フアイ
バを固定し光路中に反射鏡、プリズム等の反射体
を移動させ、その光路を切り替える所謂メカニカ
ル光スイツチが案出されている。

この光切替装置の一例を第６図に示す。図にお
いて、３０ａ，３０ｂはケース等に固設されてい
る一対の電磁石からなるソレノイドであり、この
ソレノイド３０ａ，３０ｂ間には一対の板バネ
（平行バネ）３１ａ，３１ｂに支持された移動台
３２が配設されている。この移動台３２はソレノ
イド３０ａ，３０ｂの励磁により矢印Ａ、Ｂいず
れかの方向に吸引されて移動自在となつている。
従つて、移動台３２に反射体３４を載置すれば、
所定方向からの光に対して、光の進行方向がその
移動台３２の移動で変えられる。つまり、これは
所定方向からの光に対して二方向に切り替えるこ
とができる。

また、光路切替装置を小型とするために、一つ
の反射体を一つのソレノイドで移動させる方法が
考えられている。即ち、これはプランジヤ型ソレ
ノイドのスライド芯が直線移動する二位置を反射
体の位置決めに利用するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この光路切替装置は平行バネを
用いた点で同一位置の再現性がよくなつている
が、２個の電磁石の配置により幅ｌが大きくなつ
てしまう。即ち、これは多くの回線を切り替える
ため第７図に示すようにマトリツクス状に配列し
た場合、スペースを広くとり実装密度を高くでき
なかつた。しかるに、光フアイバ等により伝播し
た光はこの切り替え空間でより損失を受けること
になる。特に、光通信システムにおいて、光フア
イバケーブルが長距離化する中にあつては、伝播
する光の損失を抑える必要があり、光路切替装置
での光の損失を如何に少なくするかが重要な点の
一つであつた。

一方、上記光を切替える反射鏡等をプランジヤ
のスライド芯で直接移動し、この移動の二位置で
位置決めする場合、スライド芯は回転、ぶれを生
じる。従つて、反射鏡等の位置決めは不安定であ
り、その再現性がよくないと言う問題点があつ
た。

この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、
その目的は光路切替えを行う反射体の実装密度を
高めて小型化することができると共に切り替え光
路での光の損失を抑えることができ、しかも、反
射体の位置決めを確実かつ正確に行える光路切替
装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明の光路切
替装置は、伝播される複数の光を所定の平面内に
入射させる第１のポート群と、該入射光を出射す
る第２のポート群と、前記所定の平面内において
前記第１のポート群からの入射光に対して直角方
向より複数の光を入射させる第３のポート群と、
該入射光を出射する第４のポート群と、前記第１
及び第３のポート群からの入射光を直角方向に反
射して、前記第２及び第４のポート群から出射さ
せる垂直移動自在な複数個の反射体と、該反射体
を移動させる駆動装置とを具備す光路切替装置で
あつて、前記駆動装置は両端に側片１１，１２を
立設した形状とし、かつ内側を接極面とした外ヨ
ーク１０と、両端に側片部１４，１５を立設した
形状とし、かつ内側及び該側片部１４，１４の外
側を接極面とし、更に前記外ヨーク１０に嵌入自
在な大きさとする内ヨーク１３と、前記外ヨーク
１０と前記内ヨーク１３との内にあつて、これら
の面に対して垂直方向の磁束を発生す永久磁石１
６と、前記外ヨーク１０の側片部１１，１２の接
極面及び前記内ヨーク１３の側片部１４，１５の
接極面に夫々対面する部分を接極面としたフラン
ジ２１，２２と該フランジ２１，２２が固定さ
れ、移動自在のスライド芯２０とからなる可動部
２３と、該可動部２３を磁化し、かつ吸引するた
めのコイル１７と、前記外ヨーク１０の側片部１
１にあつて前記可動部２３を所定位置で停止させ
る停止手段２４と、前記外ヨーク１０の側片部１
２にあつて前記フランジ２２と共に前記可動部２
３を所定位置で位置決めする位置決め手段２６と
を具備してなることを特徴とするものである。

［作用］ この発明の光路切替装置はマトリツクス状に配
列された反射体を個々にプランジヤの可動部で移
動して再現性よく停止させ、入射光の光路を変え
る。

この反射体の移動に際して、駆動装置は可動部
が直接移動して位置決め手段で所定位置に位置決
めされると共にその位置で保持され、可動部が他
方に移動した場合に停止手段で所定位置に停止す
るようになつている。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいで説
明する。

第１図はこの発明の光路切替装置の斜視図を示
し、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
上記光路切替装置の上面図である。

図において、１はケースであり、このケースの
上部四辺には光を入射、出射させるための第１の
ポート群２、第２のポート群３、第３のポート群
４及び第４のポート群５が設けられている。この
第１のポート群２及び第３のポート群４は、例え
ば光フアイバ等より伝播された光を所定平面に入
射させるためのレセプタクル２a₁，２a₂，４a₁，
４a₂が配設され、第２のポート群３及び第４のポ
ート群５は、この入射した光を例えば光フアイバ
等に出射するためのレセプタクル３a₁，３a₂，５
a₁，５a₂が配設されている。そして、これらポー
ト群の内側には、光フアイバ等より伝播された光
を平行ビームとし、あるいはその光を光フアイバ
等に集光するレンズ（例えば、セルフオツクレン
ズ：商品名）６が夫々配設されている。即ち、第
１のポート群２と第２のポート群３、第３のポー
ト群４と第４のポート群５は夫々相対にして配置
されており、しかもこれらに配設されているレセ
プタクル２a₁と３a₁，２a₂と３a₂，４a₁と５a₁，
４a₂と５a₂の主軸は夫々一致している。なお、こ
の場合は４入力４出力の構成になつているが、こ
の数に限る必要はない。そして、これらポート群
から入射した光差点には、その光を所定方向例え
ば直角に反射させる反射体（例えば両面ミラーの
反射鏡、一面をミラーとしたプリズム等）７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄが第２図に示すように下方から
突出自在に設けられている。

この反射体７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを第２図の
矢印Ｃの如く垂直移動させる駆動装置８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄはケース１の下部に配置され、第
４図ａ，ｂに示す構成をしている。第４図ａ，ｂ
において、１０は磁性材からなる外ヨークであ
り、この外ヨーク１０は両端に側片部１１，１２
が立設したコ字状をしている。なお、この側片部
１１には例えば所定の雌ネジ１１ａが切られてお
り、側片部１２には所定の孔１２ａが設けられて
いる。１３は磁性材からなる内ヨークであり、こ
の内ヨーク１３は両端に側片部１４，１５が立設
したコ字状をしている。しかも、この内ヨーク１
３は前記外ヨーク１０より小さい形状をしてい
る。また、側片部１４，１５にはほぼ半円形の切
欠部１４ａ，１５ａが夫々形成されている。

前記外ヨーク１０及び側片部１１，１２の内
側、前記内ヨーク１３の内側、前記側片部１４，
１５の外側は接極面となつている。そして、この
外ヨーク１０及び内ヨーク１３の接極面に接触し
て永久磁石１６が設けられている。なお、この永
久磁石１６は外ヨーク１０及び内ヨーク１３に対
して垂直方向の磁束を発生する。例えば、これは
外ヨーク１０側をＮ極に、内ヨーク側をＳ極にし
ている。

また、前記永久磁石１６はコイル１７を囲むよ
うになつている。このコイル１７は絶縁部材から
なる取付具１８，１９により外ヨーク１０に固設
されている。更に、コイル１７を嵌通し、スライ
ド自在のスライド芯２０が配されている。このス
ライド芯２０はコイル１７に電流を流すことによ
つて磁化され、吸引及び反発して直線移動する。
また、スライド芯２０には前記側片部１１，１
２，１４，１５の接極面と磁気結合可能なフラン
ジ２１，２２が所定位置に固設されている。この
フランジ２１，２２とスライド芯２０とによつて
可動部２３が構成されている。なお、フランジ２
１は取付具１８によつて回転が規制される形状を
している。従つて、これは、スライド芯２０の回
転も規制する。他方のフランジ２２は任意の切欠
部２２ａ例えば山形の形状が形成されている。

一方、前記側片部１１には可動部２３の移動を
所定位置で停止させる停止手段２４が設けられて
いる。この停止手段２４は例えば前記雌ネジ１１
ａにら号するネジ２４ａからなつている。前記側
片部１２にはフランジ２２の切欠部２２ａと係合
する形状部２５ｂ、スライド芯２０をガイドする
軸受部２５ａからなる位置決め部２５が一部を孔
１２ａに嵌合して配設されている。そして、この
位置決め部２５とフランジ２２とにより位置決め
手段２６が構成されている。なお、停止手段２４
によるスライド芯２０の停止位置はネジ２４ａに
よつて調整でき、位置決め手段２６による位置決
め位置はフランジ２２を固設する位置を変えるこ
とにより調整される。また、フランジ２２と位置
決め部とが係合する形状部は他の形状にしてもよ
い。

次に、以上の構成からなる光路切替装置の動作
を説明する。まず、光フアイバ等より伝播された
光が第１のポート群２及び第３のポート群４から
レセプタクル２a₁，２a₂，４a₁，４a₂を介して入
射する。このとき、全ての反射体７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄがその入射光の光軸よりずれるように駆
動装置８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄがスライド芯２０
を移動していると、その入射光は直進して第２の
ポート群３及び第４のポート群５より出射する。
このスライド芯２０を移動させるプランジヤは第
５図ａ及びｂのように動作する。

なお、第５図ａ，ｂ中、第４図ａ，ｂと同一部
分には同一符号を付し、重複説明を省略する。ま
ず、コイル１７に矢印ａ方向の電流を流す。する
と、可動部２３はコイル１７によつて発生する磁
界で、フランジ２１側がＳ極に、フランジ２２側
がＮ極に磁化され、スライド芯２０は矢印Ｄ方向
に吸引されて移動する。それで、可動部２３調整
された停止手段２４で停止し、磁化されている側
片部１１，１５とフランジ２１，２２の接触によ
つて形成される一点鎖線の磁気回路で保持され
る。この後、可動部２３はコイル１７に電流が供
給されずとも、その状態が保持される。

次に、コイル１７に矢印ｂ方向（第５図ｂ）の
電流を流す。すると、可動部２３は第５図ａの場
合と逆に磁化され、スライド芯２０は矢印Ｅ方向
に吸引されて移動する。そこで、可動部２３は、
フランジ２２と位置決め部２５と係合して位置決
めされ、側片部１２，１４とフランジ２１，２２
の接触によつて形成される一点鎖線の磁気回路で
保持される。この後、可動２３はコイル１７に電
流が供給されずとも、その状態が保持される。し
かも、スライド芯２０はフランジ２１と取付具１
８によつて回転せず、フランジ２２の山形状２２
ａが位置決め部２５の形状と確実に係合するの
で、芯ぶれがなく可動部２３を常に同じ位置で位
置決めできる。従つて、このプランジヤは、可動
部２３の位置決めが正確で確実にでき、しかもそ
の位置決めの再現性が極めてよいものである。

以上のようにして、駆動装置８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄを全て同一駆動例えば、スライド芯２０
を下方に吸引して保持すると、入射光は反射体７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄで反射されず直進する。

ここで、例えば反射体７ａのみを第５図ｂの状
態に駆動すると、第１のポート群２のレセプタク
ル２a₁から入射した光は反射体７ａの一面で直角
方向に反射して、第４のポート群５のレセプタク
ル４a₁より出射し、第３のポート群４のレセプタ
クル４a₂から入射した光は反射体７ａによつて直
角方向に進み、第２のポート群３のレセプタクル
３a₁より出射する。このように、駆動装置８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄを駆動することで、第１のポー
ト群２のレセプタクル２a₁，２a₂から入射した光
はレセプタクル３a₁，３a₂，５a₁，５a₂のいずれ
かより出射し、第３のポート群４のレセプタクル
３a₁，３a₂から入射した光はレセプタクル３a₁，
３a₂，５a₁，５a₂のいずれかより出射できる。即
ち、上記光路切替装置は駆動装置８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄを駆動することで、光フアイバ等により
伝播される光信号を所望の光フアイバ等（他の回
線）に切替えることができる。

上記駆動装置８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄはプラン
ジヤと位置決め機構とを一体化したもので、小型
化でき光路切替装置の実装密度を高めることがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の光路切替装置
によれば、入射する光の光路を切替えるための駆
動装置がプランジヤと位置決め機構とを一体化し
たことで小型化され、高密度実装が実現でき、か
つ切り替え光路における光の損失を抑ることがで
きる。しかも、この発明によれば、光路を切替え
る反射体の位置決めを確実かつ正確に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す光路切替装
置の斜視図、第２図は第１図の−の線断面
図、第３図は上記光路切替装置の上面図、第４図
ａ及びｂは上記光路切替装置の反射体を駆動する
駆動装置の平面図及び分解斜視図、第５図ａ，ｂ
は上記駆動装置の動作を説明するための図、第６
図は従来の光路切替装置の斜視図、第７図は従来
の光路切替装置の配置図である。 ２……第１のポート群、３……第２のポート
群、４……第３のポート群、５……第４のポート
群、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ……反射体、８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄ……駆動装置、１０……外ヨー
ク、１３……内ヨーク、１１，１２，１４，１５
……側片部、１６……永久磁石、１７……コイ
ル、２０……スライド芯、２１，２２……フラン
ジ、２３……可動部、２４……停止手段、２６…
…位置決め手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 伝播される複数の光を所定の平面内に入射さ
   せる第１のポート群と、 該入射光を出射する第２のポート群と、 前記所定の平面内いおいて前記第１のポート群
   からの入射光に対して直角方向より複数の光を入
   射させる第３のポート群と、 該入射光を出射する第４のポート群と、 前記第１及び第３のポート群からの入射光を直
   角方向に反射して、前記第２及び第４のポート群
   から出射させる垂直移動自在な複数個の反射体
   と、 該反射体を移動させる駆動装置とを具備する光
   路切替装置であつて、前記駆動装置は両端に側片
   部１１，１２を立設した形状とし、かつ内側を接
   極面とした外ヨーク１０と、 両側に側片部１４，１５を立設した形状とし、
   かつ内側及び該側片部１４，１４の外側を接極面
   とし、更に前記外ヨーク１０に嵌入自在な大きさ
   とする内ヨーク１３と、 前記外ヨーク１０と前記内ヨーク１３との内に
   あつて、これらの面に対して垂直方向の磁束を発
   生する永久磁石１６と、 前記外ヨーク１０の側片部１１，１２の接極面
   及び前記内ヨーク１３の側片部１４，１５の接極
   面に夫々対面する部分を接極面としたフランジ２
   １，２２と該フランジ２１，２２が固定され、移
   動自在のスライド芯２０とからなる可動部２３
   と、 該可動部２３を磁化し、かつ吸引するためのコ
   イル１７と、 前記外ヨーク１０の側片部１１にあつて前記可
   動部２３を所定位置で停止させる停止手段２４
   と、 前記外ヨーク１０の側片部１２にあつて前記フ
   ランジ２２と共に前記可動部２３を所定位置で位
   置決めする位置決め手段２６とを具備してなるこ
   とを特徴とする光路切替装置。