JPH05323217A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、均等に移動素子を押圧する光スイ
ッチを提供することにより、光スイッチの光接続損失の
低下、信頼性の向上を図ることを目的とする。 【構成】 本発明は、２段に積層され入出力用光ファイ
バ６、７に接続される切替用光ファイバ１ａ、１ｂ、切
替用光ファイバ１ａ、１ｂを挟む位置に形成されたガイ
ド穴１ｃ、および積層方向における両端に固定された一
対の強磁性体１ｄ、１ｅとを有する移動素子１と、移動
素子１のガイド穴１ｃに挿入され、両端部が本体に固定
されたガイドピン２と、移動素子１の強磁性体１ｄ、１
ｅを挟む位置に配置された一対の磁石３ｄ、３ｅを保持
するレバー３ｃを備え、一方の磁石３ｅが対面する強磁
性体１ｅに磁力を及ぼす第１の位置および他方の磁石３
ｄが対面する強磁性体１ｄに磁力を及ぼす第２の位置と
の間で、レバー３ｃを往復移動させる駆動機構３とを備
えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本体に固定され入出力
用光ファイバを保持する一対の固定素子と、この入出力
用光ファイバの光軸に対して直交する方向に移動するこ
とにより当該一対の固定素子に保持された入出力用光フ
ァイバの間で切替を行う移動素子を含む光スイッチに関
する。

【０００２】

【従来の技術】本体に固定され入出力用光ファイバを保
持する一対の固定素子と、この入出力用光ファイバの光
軸に対して直交する方向に移動することにより当該一対
の固定素子に保持された入出力用光ファイバの間で切替
を行う移動素子を含む光スイッチが知られている（特開
平１ー３１２５２３）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光スイ
ッチは移動素子をソレノイド駆動によるプランジャで直
接押圧していたので、均等に移動素子を押圧することが
できず、いわゆる片押しの問題があった。その為、ガイ
ドピンに対して均一にガイド穴が接触せず、光接続損失
の増大、振動に対する信頼性の低下等の欠点があった。

【０００４】そこで本発明は、均等に移動素子を押圧す
る光スイッチを提供することにより、光スイッチの光接
続損失の低下、信頼性の向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、２段に積層さ
れ入出力用光ファイバに接続される切替用光ファイバ、
切替用光ファイバを挟む位置に形成されたガイド穴、お
よび積層方向における両端に固定された一対の強磁性体
とを有する移動素子と、移動素子のガイド穴に挿入さ
れ、両端部が本体に固定されたガイドピンと、移動素子
の強磁性体を挟む位置に配置された一対の磁石を保持す
るレバーを備え、一方の磁石が対面する強磁性体に磁力
を及ぼす第１の位置および他方の磁石が対面する強磁性
体に磁力を及ぼす第２の位置との間で、レバーを往復移
動させる駆動機構とを備えて構成される。

【０００６】ここで、移動素子に強磁性体の代りに磁石
を固定し、レバーに磁石の代りに強磁性体を固定しても
よい。

【０００７】また、移動素子に積層方向の一端に磁石を
固定し、この磁石に吸引力および反発力を及ぼす一対の
磁石をレバーに配列して保持し、このレバーを往復移動
することにより移動素子に磁力を及ぼしてもよい。

【０００８】さらに、強磁性体と磁石による磁力の代り
に、強誘電体と電極による静電力を使用してもよい。

【０００９】

【作用】レバーが第１の位置に移動すると移動素子に一
定方向に磁力が作用するので、移動素子は一定方向に押
し付けられる。その結果、移動素子のガイド穴の一端に
ガイドピンが接触する。また、レバーが第２の位置に移
動すると移動素子には逆方向に磁力が作用するので、移
動素子のガイド穴の他端にガイドピンが接触する。その
為、レバーの移動に応じた移動素子の一定区間の往復移
動が可能になる。

【００１０】さらに、強誘電体と電極を用いる場合、レ
バーが第１の位置に移動すると移動素子に一定方向に静
電力が作用するので、移動素子は一定方向に押し付けら
れる。その結果、移動素子のガイド穴の一端にガイドピ
ンが接触する。また、レバーが第２の位置に移動すると
移動素子には逆方向に静電力が作用するので、移動素子
のガイド穴の他端にガイドピンが接触する。その為、レ
バーの移動に応じた移動素子の一定区間の往復移動が可
能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。なお、説明において同一要素には同一符号
を用い、重複する説明は省略する。

【００１２】図１は、第１実施例に係る光スイッチの要
部を示す斜視図、図２は、図１に示す光スイッチの動作
を示す説明図である。

【００１３】本実施例に係る光スイッチは、基本的に、
移動素子１、ガイドピン２、駆動機構３、第１固定素子
４、第２固定素子５を含んで構成されている。

【００１４】移動素子１には２段に積層された切替用光
ファイバが１ａ、１ｂが保持されており（図２（ａ）、
（ｃ）参照）、第１固定素子４及び第２固定素子５に保
持された光ファイバ６、７と接続する。移動素子１にお
ける積層方向の両端、すなわち、移動素子１の下面及び
上面にはそれぞれ平板状の強磁性体１ｄ、１ｅが固定さ
れている。

【００１５】移動素子１の近傍にはソレノイド装置３ａ
が配置されており、ソレノイド装置３ａから同時に平行
状態を維持したまま上下動する２本のレバー３ｂ、３ｃ
が移動素子１を挟むように延びている。また、レバー３
ｂ、３ｃにおける移動素子１の対面部には板状磁石３
ｄ、３ｅが固定され、移動素子１の一対の強磁性体１
ｄ、１ｅは磁石３ｄ、３ｅにより挟まれている。

【００１６】ここで重要なことは、強磁性体１ｄと磁石
３ｄとの間で移動素子１の下降に必要な吸引力を得る為
のレバー３ｂの位置（第１の位置）、強磁性体１ｅと磁
石３ｅとの間で移動素子１の上昇に必要な吸引力を得る
為のレバー３ｃの位置（第２の位置）との間で、ソレノ
イド装置３ａがレバー３ｂ、３ｃを駆動することによ
り、移動素子１が交互に２方向の磁力の影響を受けて往
復移動する点である。

【００１７】以下、この光スイッチの動作を図２を参照
して説明する。レバー３ｃが第１の位置にあるとき（図
２（ａ））、強磁性体１ｅは磁石３ｅに吸引されるの
で、移動素子１は上昇し上限位置で保持される。このと
き、第１固定素子４および第２固定素子５に保持された
入出力用光ファイバ６、７には切替用光ファイバ１ｂが
光結合する。また、レバー３ｂが第２の位置にあるとき
（図２（ｂ））、強磁性体１ｄは磁石３ｄに吸引される
ので、移動素子１は下降し下限位置で保持される。この
とき、第１固定素子４および第２固定素子５に保持され
た入出力用光ファイバ６、７には切替用光ファイバ１ａ
が光結合する。

【００１８】従って、例えば第１固定素子４に一対の入
力用テープ状光ファイバ６ａ、６ｂを一列に保持し、第
２固定素子５に出力用テープ状光ファイバ７ａ、７ｂを
一列に保持し（図１参照）、切替用光ファイバ１ａに一
対のテープ状光ファイバを平行に配列させたストレート
ファイバ、切替用光ファイバ１ｂに一対のテープ状光フ
ァイバを交差させたクロスファイバを用いた場合、移動
素子１の移動に伴い、一対の入力用テープ状光ファイバ
６ａ、６ｂと出力用テープ状光ファイバ７ａ、７ｂとの
間で切替が可能になる。

【００１９】次に、図３に基づき、移動素子、ガイドピ
ンおよび固定素子の関係を説明する。図３は移動素子、
ガイドピンおよび固定素子を示す斜視図である。なお、
図３では各部品の配置関係を明確にするために、移動素
子１と第１固定素子４、第２固定素子５との間隔を必要
以上に大きくとっている。

【００２０】ここで、第１固定素子４及び第２固定素子
５は本体に固定されており、本体に固定されたガイドピ
ンにガイドされて移動素子１が一定区間を往復移動す
る。その為、移動素子１にはガイド穴１ｃが形設されて
おり、この中に両端部が本体（又は第１固定素子４及び
第２固定素子５）に固定されたガイドピン２が挿入され
ている。また、ガイド穴１ｃはガイドピン２がガイド穴
１ｃの内部で移動できるように、少なくともガイドピン
２の外径より大きい矩形状の穴になっており、その結
果、移動素子１の移動距離はガイド穴１ｃとガイドピン
２の形状により規定される。

【００２１】移動素子１は、切替用光ファイバ１ａ、１
ｂを備え、その両側には一対のガイド穴１ｃが形成され
ている（図２（ｃ）参照）。切替用光ファイバとして
は、上述したように、例えば第１段に一対のテープ状光
ファイバを互いに平行に配置したストレートファイバ１
ａ、第２段に一対のテープ状光ファイバを互いに交差さ
せたクロスファイバ１ｂを配置して構成することができ
る。さらに、切替用光ファイバ１ａ、１ｂの積層方向に
おける両端部には強磁性体１ｄ、１ｅが固定されてい
る。

【００２２】第１固定素子４は２枚の板部材４ａ、４ｂ
で構成され、一側面からファイバ結合端面が一列に露出
している。板部材４ｂはブロック体８の上面に載置され
ており、板部材４ｂの両側にはガイドピン２を固定する
Ｖ溝８ａが形設されている。板部材４ｂの上面中央部は
ファイバ固定部になっている。このファイバ固定部に
は、同一形状で所定ピッチで形成された複数のＶ溝が形
成され、このＶ溝により入力用テープ状光ファイバ６
（６ａ、６ｂ）が一列に位置決めされている。板部材４
ａは直方体になっており、板部材４ｂのＶ溝に固定され
た入力用テープ状光ファイバ６ａ、６ｂを板部材４ｂ上
に保持している。

【００２３】また、第２固定素子５は２枚の板部材５
ａ、５ｂで構成され、一側面からファイバ結合端面が一
列に露出している。板部材５ｂはブロック体９の上面に
載置されており、板部材５ｂの両側にはガイドピン２を
固定するＶ溝９ａが形設されている。板部材５ｂの上面
中央部はファイバ固定部になっている。このファイバ固
定部には、同一形状で所定ピッチで形成された複数のＶ
溝が形成され、このＶ溝により出力用テープ状光ファイ
バ７（７ａ、７ｂ）が一列に位置決めされている。板部
材５ａは直方体になっており、板部材５ｂのＶ溝に固定
された出力用テープ状光ファイバ７ａ、７ｂを板部材５
ｂ上に保持している。

【００２４】移動素子１が上昇しガイドピン２がガイド
穴１ｃの下部に位置しているときには（図３、図２
（ａ）参照）、第１固定素子４、第２固定素子５に保持
された入出力用光ファイバ６、７は下段に保持されたク
ロスファイバに接続するので、入力用光ファイバ６ａは
出力用光ファイバ７ｂ、入力用光ファイバ６ｂは出力用
光ファイバ７ａに接続する。また、移動素子１が下降し
ガイドピン２がガイド穴１ｃの上部に位置しているとき
には（図２（ｂ）参照）、第１固定素子４、第２固定素
子５に保持された入出力用光ファイバ６、７は上段に保
持されたストレートファイバに接続するので、入力用光
ファイバ６ａは出力用光ファイバ７ａ、入力用光ファイ
バ６ｂは出力用光ファイバ７ｂに接続する。

【００２５】このように、本実施例の光スイッチによる
と、移動素子１に直接接触することなく移動素子１を移
動させることができるので、均等にガイドピンをガイド
穴に押し付けることが可能になる。特に、本実施例では
平板状の強磁性体と磁石を使用しているので、移動素子
を移動させる為、安定した磁力を得ることができる。

【００２６】次に、本発明の第２実施例に係る光スイッ
チを図４を参照して説明する。図４は、第２実施例に係
る光スイッチの構成を示す工程図である。第１実施例に
係る光スイッチとの差異は、移動素子１における光ファ
イバの配列方向の一端（下端）に、例えばＮ極性磁石１
ｆを固定し、このＮ極性磁石１ｆの磁力が及ぶ範囲内に
レバー３ｂが配置されている点、およびレバー３ｂの上
面にＳ極性磁石３ｄとＮ極性磁石３ｆが第１固定素子４
及び第２固定素子５の配列方向に沿って一列に保持され
ている点である。

【００２７】レバー３ｂが第１の位置にあるとき（図４
（ａ））、レバー３ｂに保持されたＳ極性磁石３ｄと移
動素子１のＮ極性磁石１ｆとの間隔は最短になり、互い
に磁力を及ぼし合うため、移動素子１には吸引力が働
く。その結果、移動素子１は下降し、ガイドピン２は移
動素子１のガイド穴１ｃの上部に均等な力で押し付けら
れる。

【００２８】また、レバー３ｂが第２の位置にあるとき
（図４（ｂ））、レバー３ｂに保持されたＮ極性磁石３
ｆと移動素子のＮ極性磁石１ｆとの間隔は最短になり、
互いに磁力を及ぼし合うため、移動素子１には反発力が
働く。その結果、移動素子１は上昇し、ガイドピン２は
移動素子１のガイド穴１ｃの下部に均等な力で押し付け
られる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変形が可能
である。例えば、上記実施例では移動素子に強磁性体を
固定し、レバーに磁石を固定しているが、移動素子に磁
石を固定し、レバーに強磁性体を固定してもよい。

【００３０】重要なことは、移動素子とレバーに電磁力
を及ぼす原因となる部材を固定することにより、両部材
間で非接触型の物理力（磁力、静電力など）を得ること
にある。その為、例えば、 移動素子とレバーに、互
いに吸引力を有する磁石（Ｎ極性磁石とＳ極性磁石）を
取り付ける構造、 磁石として電磁石を使用する構
造、 移動素子の両面に強誘電体を固定し、上部レバ
ーにプラス電極（あるいはマイナス電極）、下部レバー
にマイナス電極（プラス電極）を取り付ける構造でもよ
い。、の場合、物理的にレバーを移動することな
く、電気的制御により、磁力、静電力の極性、大きさを
かえることができる。その為、構造が簡略化する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では直接移
動素子にプランジャ等を接触させることなく、移動素子
を往復移動させることができるので、移動素子に均等に
押圧力が作用し、光スイッチの光接続損失の低下、信頼
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光スイッチの要部を
示す斜視図である。

【図２】図１に示す光スイッチの動作を示す説明図であ
る。

【図３】第１実施例に係る光スイッチにおける移動素
子、ガイドピン及び固定素子の関係を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例に係る光スイッチの要部を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１…移動素子、２…ガイドピン、３…駆動機構、４…第
１固定素子、５…第２固定素子、６…入力用テープ状光
ファイバ、７…出力用テープ状光ファイバ、８、９…ブ
ロック体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池ヶ谷 一雄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 清水 正利 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小林 英夫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に固定され入出力用光ファイバを保
   持する一対の固定素子と、前記入出力用光ファイバの光
   軸に対して直交する方向に移動することにより前記一対
   の固定素子に保持された入出力用光ファイバの間で切替
   を行う移動素子を含む光スイッチにおいて、 ２段に積層され前記入出力用光ファイバに接続される切
   替用光ファイバ、前記切替用光ファイバを挟む位置に形
   成されたガイド穴、および当該積層方向における両端に
   固定された一対の強磁性体とを有する移動素子と、 前記移動素子のガイド穴に挿入され、両端部が前記本体
   に固定されたガイドピンと、 前記移動素子の一対の強磁性体を挟む位置に配置された
   一対の磁石を保持するレバーを備え、一方の磁石が対面
   する強磁性体に磁力を及ぼす第１の位置および他方の磁
   石が対面する強磁性体に磁力を及ぼす第２の位置との間
   で、当該レバーを往復移動させる駆動機構と、を備えて
   構成される光スイッチ。
2. 【請求項２】 本体に固定され入出力用光ファイバを保
   持する一対の固定素子と、前記入出力用光ファイバの光
   軸に対して直交する方向に移動することにより前記一対
   の固定素子に保持された入出力用光ファイバの間で切替
   を行う移動素子を含む光スイッチにおいて、 ２段に積層され前記入出力用光ファイバに接続される切
   替用光ファイバ、前記切替用光ファイバを挟む位置に形
   成されたガイド穴、および当該積層方向における両端に
   固定された一対の磁石とを有する移動素子と、 前記移動素子のガイド穴に挿入され、両端部が前記本体
   に固定されたガイドピンと、 前記移動素子の一対の磁石を挟む位置に配置された一対
   の強磁性体を保持するレバーを備え、一方の磁石が対面
   する強磁性体に磁力を及ぼす第１の位置および他方の磁
   石が対面する強磁性体に磁力を及ぼす第２の位置との間
   で、当該レバーを往復移動させる駆動機構と、を備えて
   構成される光スイッチ。
3. 【請求項３】 本体に固定され入出力用光ファイバを保
   持する一対の固定素子と、前記入出力用光ファイバの光
   軸に対して直交する方向に移動することにより前記一対
   の固定素子に保持された入出力用光ファイバの間で切替
   を行う移動素子を含む光スイッチにおいて、 ２段に積層され前記入出力用光ファイバに接続される切
   替用光ファイバ、前記切替用光ファイバを挟む位置に形
   成されたガイド穴、および当該積層方向における一端に
   固定された第１極性磁石とを有する移動素子と、 前記移動素子のガイド穴に挿入され、両端部が前記本体
   に固定されたガイドピンと、 前記移動素子の第１極性磁石に吸引力及び反発力を与え
   る第２極性の第１磁石及び第１極性の第２磁石を一列に
   保持するレバーを備え、当該第１磁石が前記移動素子の
   第１極性磁石に吸引力を及ぼす第１の位置および当該第
   ２磁石が前記移動素子の第１極性磁石に反発力を及ぼす
   第２の位置との間で、当該レバーを往復移動させる駆動
   機構と、を備えて構成される光スイッチ。
4. 【請求項４】 本体に固定され入出力用光ファイバを保
   持する一対の固定素子と、前記入出力用光ファイバの光
   軸に対して直交する方向に移動することにより前記一対
   の固定素子に保持された入出力用光ファイバの間で切替
   を行う移動素子を含む光スイッチにおいて、 ２段に積層され前記入出力用光ファイバに接続される切
   替用光ファイバ、前記切替用光ファイバを挟む位置に形
   成されたガイド穴、および当該積層方向における両端に
   固定された一対の強誘電体とを有する移動素子と、 前記移動素子のガイド穴に挿入され、両端部が前記本体
   に固定されたガイドピンと、 前記移動素子の一対の強誘電体を挟む位置に配置された
   一対の電極を保持するレバーを備え、一方の電極が対面
   する強誘電体に力を及ぼす第１の位置および他方の電極
   が対面する強誘電体に力を及ぼす第２の位置との間で、
   当該レバーを往復移動させる駆動機構と、を備えて構成
   される光スイッチ。