JP2000098270A - 光スイッチ及び光スイッチを用いた光路切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光スイッチは、ミラーの駆動力に静電
力を用い、ミラーを梁で支持しているため、ミラーを所
望の位置に移動することができず、また、静電力のみで
は電力が供給されないとミラーを保持できなくなる。 【解決手段】 光路切換部材（例えばミラー１８）の駆
動力に電磁力を用いることで光路切換部材の移動を行
い、電力を供給しなくても磁気力により自己保持できる
機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野におい
て、光路切換部材（例えばミラー）の位置に応じて光路
の切換を行う光スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化、マルチメディア化に
対応して、大量の情報の伝達が可能な光通信の要求が高
まっている。このような光通信分野においては、光通信
ネットワークの信頼性を向上させるために、故障時にお
ける回線切換や、加入者間の回線切換のために小型・高
速・高信頼性を有する光スイッチが必要であり、そのた
めに活発な開発が行われている。

【０００３】図２０は、「マイクロマシンの光技術への
応用」国際会議９７[InternationalConference on Opti
cal MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) and The
irApplications]で発表された従来の光路切換装置の一
例を示す斜視図であり、２０１、２０２、２０３、２０
４は光ファイバ、２０５は光路を切り換えるための導電
体でコーティングされた可動ミラー、２０６はミラーを
支持し水平方向に付勢する梁、２０７は絶縁層、２０８
は一対の電極である。

【０００４】上述の構成からなる従来の光路切換装置に
おいて、ミラー２０５が電極２０８間の静電力で図２０
に示すように立っている場合には、光ファイバ２０１か
ら出た光はミラー２０５で反射して、光ファイバ２０４
に受光されるとともに、光ファイバ２０２から出た光も
ミラー２０５で反射して、光ファイバ２０３に受光され
る。一方、静電力を切ることによりミラー２０５を水平
に戻した場合には、光ファイバ２０１から出た光はまっ
すぐ進み、光ファイバ２０３に受光されるとともに、光
ファイバ２０２から出た光もまっすぐ進み、光ファイバ
２０４に受光される。

【０００５】図４２は、従来の光路切換装置の別の実施
例を示す斜視図であり、この光路切換装置７００はハウ
ジング７０２を有する。ハウジング７０２の周壁を形成
している側壁７０４Ａ、７０４Ｃ、７０４Ｄ、７０４Ｆ
はそれぞれ光ファイバ７０６Ａ、７０６Ｃ、７０６Ｄ、
７０６Ｆを支持している。ハウジング７０２のほぼ中央
には可動ミラー７０８が設けてある。この可動ミラー７
０８は、図示しない静電リニアモータにより、実線で示
す位置と点線で示す位置との間を移動できるようにして
ある。

【０００６】この光路切換装置７００では、可動ミラー
７０８が実線位置にあるとき、光ファイバ７０６Ａから
送り出された光が可動ミラー７０８で反射して光ファイ
バ７０６Ｆに導かれ、光ファイバ７０６Ｃから送り出さ
れた光が可動ミラー７０８で反射して光ファイバ７０６
Ｄに導かれる。他方、可動ミラー７０８が点線位置にあ
るとき、光ファイバ７０６Ａから送り出された光が対向
位置にある光ファイバ７０６Ｄに導かれ、光ファイバ７
０６Ｃから送り出された光が対向位置にある光ファイバ
７０６Ｆに導かれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光路切換装置の
第１の実施例は、以上のようにミラーの駆動力に静電力
を用い、ミラーを梁で支持しているためミラーを所望の
位置に移動することができず、また、ミラーを水平状態
又は垂直状態に保持しておくために常時電力を供給する
必要があるという問題点があった。

【０００８】また、第２の実施例として示された従来の
光路切換装置７００は、ハウジング７０２から四方向に
光ファイバ７０６Ａ、７０６Ｃ、７０６Ｄ、７０６Ｆが
突出しているので、広い実装スペースを必要とするとい
う問題があった。

【０００９】また、可動ミラー７０８を静電リニアモー
タで駆動しており、この可動ミラー７０８を実線位置及
び点線位置に安定して保持するには常時電力を供給する
必要があるという問題があった。

【００１０】また、２つの実施例に共通して、ミラーの
位置を外部から確認する機構がないことから、スイッチ
が故障しているか否かを確認できず、本スイッチを適用
したシステムは、その自己診断ができず信頼性が低下す
るという点で問題があった。さらに、光ファイバから出
射された光を直接光ファイバで受けるようにしているた
め、例えばファイバ間の軸ずれによる光学損失が大きい
し、光ファイバ端面をファイバ軸に対し直角に切断して
いるので、この直角端面で多くの光が反射してファイバ
のコア内へ戻ってしまうという問題があった。

【００１１】そこで、本発明の第１の形態は、ミラーの
駆動力に電磁力を用い、電力を供給しなくてもミラーを
自己保持できる機能を持ち、ミラー位置を検出する機構
により光スイッチの状態を外部から確認できる機能を持
ち、適当な光ファイバとレンズとを組み合わせること
で、光ファイバの入出端における光学損失を低減し、反
射光を削減する光スイッチ及び光スイッチに用いられる
光路切換装置を提供することを目的とする。

【００１２】本発明の第２の形態は、光ファイバの実装
スペースを削減し、電力を供給しなくてもミラーを自己
保持できる機能を持ち、ミラー位置を検出する機構によ
り光スイッチの状態を外部から確認できる機能を持ち、
適当な光ファイバを使用することによって、光ファイバ
の入出端における光学損失を低減し、反射光を削減する
光スイッチを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に係る光スイッチは、出光部からの
光を複数の受光部のいずれか一つに結合させる光スイッ
チにおいて、（ａ） 光路を切り換えるための反射体
と、（ｂ） 上記反射体を保持するとともに、第１の磁
極と該第１の磁極と異なる極性を備えた第２の磁極を有
する第１の永久磁石と、（ｃ） 上記反射体と上記第１
の永久磁石をこれらが第１の位置と第２の位置との間で
移動できるように支持するとともに、反射体が各位置に
おいて、出光部からの光をそれぞれの位置に対応した受
光部に向けて偏向するように形成された支持部材と、
（ｄ） 上記第１の永久磁石に対して第１の磁界と第２
の磁界を選択的に作用させることにより、上記第１の永
久磁石及び上記反射体を上記第１の位置と上記第２の位
置との間で移動させる磁界変更手段とを有することを特
徴とするものである。

【００１４】請求項２に係る光スイッチは、請求項１記
載の光スイッチにおいて、上記磁界変更手段が上記第１
の磁界と第２の磁界を上記第１の永久磁石に対して集束
する磁性部材を有することを特徴とするものである。

【００１５】請求項３に係る光スイッチは、請求項１記
載の光スイッチにおいて、上記反射体を上記第１の位置
と第２の位置に保持する保持手段を有することを特徴と
するものである。

【００１６】請求項４に係る光スイッチは、請求項３記
載の光スイッチにおいて、上記第１の永久磁石に含まれ
る第１の磁極と第２の磁極を、上記第１の永久磁石が第
１の位置にあるとき上記第１の磁極が第２の磁極よりも
磁界変更手段の近くに位置し、上記第１の永久磁石が第
２の位置にあるとき上記第２の磁極が第１の磁極よりも
磁界変更手段の近く位置するように、上記反射体に対し
て配置することを特徴とするものである。

【００１７】請求項５に係る光スイッチは、請求項３記
載の光スイッチにおいて、上記保持手段が、上記反射体
に取り付けられた第２の永久磁石と、第１の鉄心を有
し、上記第１の位置にある反射体の近傍に配置された第
１の電磁石と、第２の鉄心を有し、上記第２の位置にあ
る反射体の近傍に配置された第２の電磁石と、上記反射
体が上記第１の位置にあるとき上記第１の電磁石を励磁
した後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記第１の鉄
心と上記第２の永久磁石とが吸引することにより上記反
射体を上記第１の位置に保持し、上記反射体が上記第２
の位置にあるとき上記第２の電磁石を励磁した後、この
電磁石の励磁電流を遮断し、上記第２の鉄心と上記第２
の永久磁石とが吸引することにより上記反射体を第２の
位置に保持する制御回路を有することを特徴とするもの
である。

【００１８】請求項６に係る光スイッチは、請求項５記
載の光スイッチにおいて、上記反射体が上記第１の位置
から上記第２の位置に移動するとき、上記第１の電磁石
を励磁して上記第２の永久磁石に対し反発力を作用する
一方、上記反射体が上記第２の位置から上記第１の位置
に移動するとき、上記第２の電磁石を励磁して上記第２
の永久磁石に対し反発力を作用する制御回路を有するこ
とを特徴とするものである。

【００１９】請求項７に係る光スイッチは、請求項１記
載の光スイッチにおいて、上記反射体が上記第１の位置
又は第２の位置にあるかを検出する検出手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２０】請求項８に係る光スイッチは、請求項７記
載の光スイッチにおいて、上記検出手段が、上記反射体
に設けられた導電部材と、上記反射体が第１の位置又は
第２の位置にあるとき上記導電部材と接触する互いに絶
縁された第１及び第２の端子と、上記第１の端子と第２
の端子が電気的に接続されているか否かを検出する検出
回路とを有することを特徴とするものである。

【００２１】請求項９に係る光スイッチは、請求項７記
載の光スイッチにおいて、上記検出手段が、上記反射体
に設けられた導電部材と、上記反射体が第１の位置又は
第２の位置にあるとき上記導電部材に近接する互いに絶
縁された第１及び第２の電極と、上記第１と第２の電極
間の静電容量の変化を検知する検出回路とを有すること
を特徴とするものである。

【００２２】請求項１０に係る光スイッチは、請求項７
記載の光スイッチにおいて、上記検出手段が、第１の位
置又は第２の位置にある上記反射体の近傍に配置された
ホトカプラと、このホトカプラからの信号を検出する検
出回路とを有することを特徴とするものである。

【００２３】請求項１１に係る光路切換装置は、（ａ）
出光部と、（ｂ） 上記出光部から出射された光を受
光する第１の受光部と、（ｃ） 上記第１の受光部から
離れた第２の受光部と、（ｄ） 光路を切り換えるため
の反射体と、（ｅ） 上記反射体を保持するとともに、
第１の磁極と該第１の磁極と異なる極性を備えた第２の
磁極を有する第１の永久磁石と、（ｆ） 上記反射体と
上記移動部材をこれらが第１の位置と第２の位置との間
で移動できるように支持する支持部材と、（ｇ） 上記
第１の永久磁石に対して第１の磁界と第２の磁界を選択
的に作用させることにより上記移動部材及び上記反射体
を第１の位置と第２の位置との間で移動させ、上記第１
の位置で上記反射体は上記出光部と第１の受光部とを結
ぶ光路から退避し、上記第２の位置で上記反射体は上記
光路に進出して上記出光部から出射された光を上記第２
の受光部に導く磁界変更手段とを有することを特徴とす
るものである。

【００２４】請求項１２に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記磁界変更手段が
上記第１の磁界と第２の磁界を上記永久磁石に対して集
束する磁性部材を有することを特徴とするものである。

【００２５】請求項１３に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記反射体を上記第
１の位置と第２の位置に保持する保持手段を有すること
を特徴とするものである。

【００２６】請求項１４に係る光路切換装置は、請求項
１３記載の光路切換装置において、上記第１の永久磁石
に含まれる第１の磁極と第２の磁極を、上記第１の永久
磁石が第１の位置にあるとき上記第１の磁極が第２の磁
極よりも磁界変更手段の近くに位置し、上記第１の永久
磁石が第２の位置にあるとき上記第２の磁極が第１の磁
極よりも磁界変更手段の近くに位置するように、上記反
射体に対して配置することを特徴とするものである。

【００２７】請求項１５に係る光路切換装置は、請求項
１３記載の光路切換装置において、上記保持手段が、上
記反射体に取り付けられた第２の永久磁石と、第１の鉄
心を有し、上記第１の位置にある反射体の近傍に配置さ
れた第１の電磁石と、第２の鉄心を有し、上記第２の位
置にある反射体の近傍に配置された第２の電磁石と、上
記反射体が上記第１の位置にあるとき上記第１の電磁石
を励磁した後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記第
１の鉄心と上記第２の永久磁石とが吸引することにより
上記反射体を上記第１の位置に保持し、上記反射体が上
記第２の位置にあるとき上記第２の電磁石を励磁した
後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記第２の鉄心と
上記第２の永久磁石とが吸引することにより上記反射体
を第２の位置に保持する制御回路を有することを特徴と
するものである。

【００２８】請求項１６に係る光路切換装置は、請求項
１５記載の光路切換装置において、上記反射体が上記第
１の位置から上記第２の位置に移動するとき、上記第１
の電磁石を励磁して上記第２の永久磁石に対し反発力を
作用する一方、上記反射体が上記第２の位置から上記第
１の位置に移動するとき、上記第２の電磁石を励磁して
上記第２の永久磁石に対し反発力を作用する制御回路を
有することを特徴とするものである。

【００２９】請求項１７に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記反射体が上記第
１の位置又は第２の位置にあるかを検出する検出手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００３０】請求項１８に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記検出手段が、上
記反射体に設けられた導電部材と、上記反射体が第１の
位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材と接触する
互いに絶縁された第１及び第２の端子と、上記第１の端
子と第２の端子が電気的に接続されているか否かを検出
する検出回路とを有することを特徴とするものである。

【００３１】請求項１９に係る光路切換装置は、請求項
１７記載の光路切換装置において、上記検出手段が、上
記反射体に設けられた導電部材と、上記反射体が第１の
位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材に近接する
互いに絶縁された第１及び第２の電極と、上記第１と第
２の電極間の静電容量の変化を検知する検出回路とを有
することを特徴とするものである。

【００３２】請求項２０に係る光路切換装置は、請求項
１７記載の光路切換装置において、上記検出手段が、第
１の位置又は第２の位置にある上記反射体の近傍に配置
されたホトカプラと、このホトカプラからの信号を検出
する検出回路とを有することを特徴とするものである。

【００３３】請求項２１に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記出光部、上記第
１及び第２の受光部のいずれか一方が、光ファイバと、
この光ファイバと同軸状に配置されたレンズと、これら
の光ファイバとレンズを保持する保持部材とを有するこ
とを特徴とするものである。

【００３４】請求項２２に係る光路切換装置は、請求項
２１記載の光路切換装置において、上記出光部における
レンズが光をコリメートすることを特徴とするものであ
る。

【００３５】請求項２３に係る光路切換装置は、請求項
２１記載の光路切換装置において、上記第１及び第２の
受光部におけるレンズが光を集光することを特徴とする
ものである。

【００３６】請求項２４に係る光路切換装置は、請求項
２１記載の光路切換装置において、上記光ファイバとし
て、コア部がその端面近傍でテーパ状に拡大されたテー
パファイバを適用することを特徴とするものである。

【００３７】請求項２５に係る光路切換装置は、請求項
２１記載の光路切換装置において、上記光ファイバとし
て、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射され
る程度に斜めに切断した光ファイバを適用することを特
徴とするものである。

【００３８】請求項２６に係る光路切換装置は、請求項
１１記載の光路切換装置において、上記出光部と上記第
１及び第２の受光部の少なくともいずれか一方は、筒形
状の微小レンズと光ファイバとを接続した構造の微小コ
リメータ付き光ファイバを有することを特徴とするもの
である。

【００３９】請求項２７に係る光路切換装置は、請求項
２６記載の光路切換装置において、上記微小コリメータ
付き光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコ
アの外部へ放射される程度に斜めに切断した微小コリメ
ータ付き光ファイバを適用することを特徴とするもので
ある。

【００４０】請求項２８に係る光路切換装置は、（ａ）
並列に配置された第１の入射光路、第２の入射光路、
第１の出射光路及び第２の出射光路と、（ｂ） これら
４つの光路の一端側に所定の間隔を置いて配置され、そ
れぞれが反射面を有する４つの反射体と、（ｃ） 上記
４つの反射体を第１の配置状態と第２の配置状態とに切
り換え、これら４つの反射体を利用して、上記第１の配
置状態では上記第１の入射光路と第２の入射光路から送
り出された光をそれぞれ第１の出射光路と第２の出射光
路にそれぞれ導き、上記第２の配置状態では上記第１の
入射光路と第２の入射光路から送り出された光をそれぞ
れ第２の出射光路と第１の出射光路にそれぞれ導く光ス
イッチとを有する、ことを特徴とするものである。

【００４１】請求項２９に係る光路切換装置は、請求項
２８記載の光路切換装置において、上記４つの反射体
が、２つの固定反射体と、２つの可動反射体からなり、
上記２つの可動反射体は、上記第１の配置状態において
第１の位置を占め、上記第２の配置状態において第２の
位置を占める、ことを特徴とするものである。

【００４２】請求項３０に係る光路切換装置は、請求項
２９記載の光路切換装置において、上記２つの固定反射
体の２つの固定反射面と、２つの可動反射体の２つの可
動反射面が、第１の配置状態において、一つの固定反射
面と一つの可動反射面が一つの直線上に配置されると共
に残る固定反射面と残る可動反射面が上記直線とほぼ直
交する別の直線上に配置され、第２の配置状態におい
て、一つの固定反射面と一つの可動反射面が一つの隣接
する直交面を形成すると共に残る固定反射面と残る可動
反射面が別の隣接する直交面を形成するように配置され
ることを特徴とするものである。

【００４３】請求項３１に係る光路切換装置は、請求項
２９又は３０に記載の光路切換装置において、上記光ス
イッチが、上記２つの可動反射体を別々に支持する２つ
の可動部材と、これら２つの可動部材を第１の位置と第
２の位置との間で移動させる移動機構とを有することを
特徴とするものである。

【００４４】請求項３２に係る光路切換装置は、請求項
２９又は３０に記載の光路切換装置において、上記光ス
イッチが、上記２つの可動反射体を支持する一つの可動
部材と、この可動部材を第１の位置と第２の位置との間
で移動させる移動機構とを有することを特徴とするもの
である。

【００４５】請求項３３に係る光路切換装置は、（ａ）
並列に配置された第１の入射光路、第２の入射光路、
第１の出射光路及び第２の出射光路と、（ｂ） これら
４つの光路の一端側に所定の間隔を置いて配置され、互
いに９０度の内角をもって隣接する２つの大反射面と、
９０度の内角と２７０度の外角をもって順次隣接する４
つの小反射面とを有する可動部材と、（ｃ） この可動
部材を、上記２つの大反射面により第１及び第２の入射
光路から送り出された光を第１及び第２の出射光路に導
く第１の状態と、上記４つの小反射面により第１及び第
２の入射光路から送り出された光を第２及び第１の出射
光路に導く第２の状態とに切り換える移動機構とを有す
ることを特徴とするものである。

【００４６】請求項３４に係る光路切換装置は、請求項
３１から３３のいずれかに記載の光路切換装置におい
て、上記移動機構が、上記可動部材に設けた永久磁石
と、この永久磁石を第１の位置に付勢する第１の磁界と
第２の位置に付勢する第２の磁界とを形成する磁界形成
部とを有することを特徴とするものである。

【００４７】請求項３５に係る光路切換装置は、請求項
３４記載の光路切換装置において、上記移動機構がま
た、上記永久磁石の下に配置され、該永久磁石の磁界に
反発する磁界を作用させる反発磁界形成部を有すること
を特徴とするものである。

【００４８】請求項３６に係る光路切換装置は、請求項
３３又は３４に記載の光路切換装置において、上記第１
の位置及び第２の位置の近傍に固定され、これら上記第
１の位置及び第２の位置に上記永久磁石があるとき、こ
の永久磁石との間に磁気吸引力を生じる磁性部材を有す
ることを特徴とするものである。

【００４９】請求項３７に係る光路切換装置は、請求項
３６記載の光路切換装置において、上記磁性部材が上記
磁界形成部の励磁部であることを特徴とするものであ
る。

【００５０】請求項３８に係る光路切換装置は、請求項
２９から３２、３４から３７のいずれかに記載の光路切
換装置において、上記可動反射体が上記第１の位置又は
上記第２の位置にあるかを検出する検出手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００５１】請求項３９に係る光路切換装置は、請求項
３８記載の光路切換装置において、上記検出手段が、上
記可動反射体と共に移動する導電部材と、上記可動反射
体が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材
と接触する互いに絶縁された第１及び第２の端子と、上
記第１の端子と第２の端子が電気的に接続されているか
否かを検出する検出回路とを有することを特徴とするも
のである。

【００５２】請求項４０に係る光路切換装置は、請求項
３８記載の光路切換装置において、上記検出手段が、上
記可動反射面と共に移動する導電部材と、上記可動反射
面が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材
に近接する互いに絶縁された第１及び第２の電極と、第
１と第２の電極間の静電容量変化を検出する検出回路と
を有することを特徴とするものである。

【００５３】請求項４１に係る光路切換装置は、請求項
３８記載の光路切換装置において、上記検出手段が、上
記第１の位置又は第２の位置にある可動反射体の近傍に
配置されたホトカプラと、このホトカプラからの信号を
検出する検出回路とを有することを特徴とするものであ
る。

【００５４】請求項４２に係る光路切換装置は、請求項
３３記載の光路切換装置において、上記可動部材が上記
第１の状態又は上記第２の状態にあるかを検出する検出
手段を設けたことを特徴とするものである。

【００５５】請求項４３に係る光路切換装置は、請求項
２８から４２のいずれかに記載の光路切換装置におい
て、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか
一方が、レンズと、このレンズと同軸上に配置された光
ファイバとを有することを特徴とするものである。

【００５６】請求項４４に係る光路切換装置は、請求項
４３記載の光路切換装置において、上記レンズがコリメ
ートレンズであることを特徴とするものである。

【００５７】請求項４５に係る光路切換装置は、請求項
２８から４２のいずれかに記載の光路切換装置におい
て、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか
一方が、コア部の端面近傍がテーパ状に拡大されたテー
パファイバを有することを特徴とするものである。

【００５８】請求項４６に係る光路切換装置は、請求項
４３記載の光路切換装置において、上記光ファイバとし
て、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射され
る程度に斜めに切断した光ファイバを適用することを特
徴とするものである。

【００５９】請求項４７に係る光路切換装置は、請求項
２８から４２のいずれかに記載の光路切換装置におい
て、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか
一方が微小コリメータ付き光ファイバであることを特徴
とするものである。

【００６０】請求項４８に係る光路切換装置は、請求項
４７記載の光路切換装置において、上記微小コリメータ
付き光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコ
アの外部へ放射される程度に斜めに切断した微小コリメ
ータ付き光ファイバを適用することを特徴とするもので
ある。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の光スイッチ及びこの光スイッチを用いた光路切換装置
の実施形態を説明する。なお、各実施形態において特に
言及しない限り、同一の部材には同一の数字からなる符
号、又は同一の数字にアルファベットを付けた符号を用
いることで詳細な説明は省略する。

【００６２】（１）光スイッチの実施の形態１ 図１（ａ）は光スイッチの実施の形態１に係る斜視図、
図１（ｂ）と図１（ｃ）はそれぞれ図１（ａ）のＩｂ−
Ｉｂ線、Ｉｃ−Ｉｃ線に沿った断面図である。これらの
図において、全体を符号２で示す光スイッチは支持部材
４を有する。支持部材４は非磁性材料からなり、内側に
向かって窪んだ長溝６を有する。長溝６は図１（ｂ）と
図１（ｃ）において約１２時の方向から約３時の方向ま
での領域を開放した円筒状の支持部８と、支持部８の周
方向一端部（約３時の方向に位置する端部）から水平方
向に伸びる位置決め部１０と、支持部８の周方向他端部
（約１２時の方向に位置する端部）から垂直方向に伸び
る位置決め部１２を有する。

【００６３】可動部１４は、上述した円筒状支持部８の
内径よりも僅かに外径の小さい円柱状の永久磁石１６を
有する。永久磁石１６は、中心軸を含む面を境として一
方がＮ極、他方がＳ極に着磁されている。可動部１４は
また長方形のミラー１８を備えており、このミラー１８
は永久磁石１６におけるＮ極とＳ極との境界面上に位置
して永久磁石１６に固定されている。この可動部１４は
図示するように永久磁石１６が支持部８に収容され、ミ
ラー１８が位置決め部１０に当たる第１の位置〔図１
（ｂ）参照〕と、ミラー１８が位置決め部１２に当たる
第２の位置〔図１（ｃ）参照〕との間で回転できるよう
にしてある。

【００６４】支持部４の下には磁界発生手段としての電
磁石２０が配置されている。この電磁石２０はコイル２
２を有し、永久磁石１６に向けて磁界が形成されるよう
に配置されている。

【００６５】このように構成された光スイッチ２は、電
磁石２０のコイル２２に電流を流し、永久磁石１６に対
向する領域にＳ極を有する磁界２４を形成すると、この
磁界２４のＳ極に永久磁石１６のＮ極が吸引され、可動
部１４はミラー１８が第１の位置決め部１０に当たった
位置（第１の位置）で安定する〔図１（ｂ）参照〕。こ
の状態からコイル２２の電流の方向を切り換えると、図
１（ｃ）に示すように、永久磁石１６に対向する領域に
Ｎ極を有する磁界２６が形成される。これにより、磁界
２６のＮ極と永久磁石１６のＮ極が反発し、可動部１４
が回転する。また、可動部１４の回転と共に永久磁石１
６のＳ極が磁界２６のＮ極に接近し、これにより可動部
１４の回転が促進される。最後に、ミラー１８は第２の
位置決め部１２に当たった位置（第２の位置）で安定す
る。この状態から再びコイル２２の電流を切り換えると
磁界２４が形成され、この磁界２４のＳ極と第２の位置
にある永久磁石１６のＳ極が反発することにより可動部
１４は第１の位置に戻る。

【００６６】このように、光スイッチ２によれば、電磁
石２０のコイル２２に流れる電流の方向を切り換えるこ
とにより、永久磁石１６及びミラー１８が第１の位置と
第２の位置との間を移動できる。

【００６７】（２）光路切換装置の実施の形態１ 上述した光スイッチ２を利用した光路切換装置３０の実
施の形態１を説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は実
施の形態１の光路切換装置を示し、この光路切換装置
は、一つの光ファイバ（出光部）３２と、この光ファイ
バ３２と所定の間隔を置いて同一直線上に配置された光
ファイバ（受光部）３４と、光ファイバ３２と略平行に
且つ並列に配置された第２の出射用光ファイバ（受光
部）３６を有する。また、光ファイバ３２と光ファイバ
３４との間には光スイッチ２Ａが設けてある。また、光
ファイバ３６の延長上であって光スイッチ２Ａの近傍に
は、光スイッチ２Ｂが設けてある。

【００６８】光スイッチ２Ａは、ミラー１８Ａが第１の
位置にあるときは光ファイバ３２と３４とを結ぶ光路４
０から退避し、ミラー１８Ａが第２の位置にあるときは
光ファイバ３２と３４との間の光路４０に進出して光フ
ァイバ３２から出射された光を他方の光スイッチ２Ｂに
向けて変更するように配置され方向付けられている。他
方の光スイッチ２Ｂは、ミラー１８Ｂが第２の位置にあ
るとき、光スイッチ２Ａのミラー１８Ａで反射された光
を第２の受光用光ファイバ３６に向けて反射するように
配置され方向付けられている。

【００６９】このように構成された光路切換装置によれ
ば、図２（ａ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂの
ミラー１８Ａ、１８Ｂが第１の位置にあるとき、光ファ
イバ３２から出た光が光ファイバ３４に到達する。ま
た、図２（ｂ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂの
ミラー１８Ａ、１８Ｂが第２の位置にあるとき、光ファ
イバ３２から出た光は、光路４２に沿って，光スイッチ
２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂでそれぞれ反射して
光ファイバ３６に到達する。したがって、光スイッチ２
Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂの位置を切り換えるこ
とにより、光ファイバ３２から出射された光を、光ファ
イバ３４又は３６に選択的に送ることができる。

【００７０】（３）光路切換装置の実施の形態２ 図３（ａ）と図３（ｂ）は光路切換装置の実施の形態２
を示し、この光路切換装置は、矢印５０に沿って所定の
間隔を置いて平行に配置された一対の光ファイバ４６
Ａ、４６Ｂと、これら光ファイバ４６Ａ、４６Ｂのそれ
ぞれ近傍であって矢印５０とは反対方向の矢印５２に沿
って所定の間隔を置いて平行に配置された一対の光ファ
イバ４６Ｃ、４６Ｄを有する。また、この光路切換装置
は４つの光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを備えてお
り、２つの光スイッチ２Ａ、２Ｂが前者の光ファイバ４
６Ａ、４６Ｂの間に配置され、残る２つの光スイッチ２
Ｃ、２Ｄが後者の光ファイバ４６Ｃ、４６Ｄの間に配置
されている。

【００７１】この光スイッチでは、図３（ａ）に示すよ
うに、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのミラー１８
Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第１の位置にあるとき、
光ファイバ４６Ａから出た光は光路５０に沿って対向す
る光ファイバ４６Ｂに受光され、他方光ファイバ４６Ｄ
から出た光は光路５２に沿って対向する光ファイバ４６
Ｃに受光される。他方、図３（ｂ）に示すように、光ス
イッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ａ、１８
Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第２の位置にあるとき、ミラー１
８Ａ、１８Ｂが光路５０に進出すると共にミラー１８
Ｃ、１８Ｄが光路５２に進出する。その結果、光ファイ
バ４６Ａから出た光はミラー１８Ａ、１８Ｃに反射され
て光ファイバ４６Ｃで受光され、他方、光ファイバ４６
Ｄから出た光はミラー１８Ｄ、１８Ｂに反射されて光フ
ァイバ４６Ｂで受光される。

【００７２】（４）光路切換装置の実施の形態３ 図４（ａ）と図４（ｂ）は光路切換装置の実施の形態３
を示し、この光路切換装置は並列に配置された４本の光
ファイバ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄを有し、それ
らの一端側に６個の光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２
Ｄ、２Ｅ、２Ｆが配置されている。具体的に、光スイッ
チ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは光ファイバ６０Ａ、６０
Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの端部から所定の間隔を置いてそれ
らの延長上に配置されている。また、光スイッチ２Ｅ、
２Ｆは、光スイッチ２Ｂ、２Ｃを挟んで光ファイバ６０
Ｂ、６０Ｃの反対側にこれらと所定の間隔を置いて配置
されている。

【００７３】この光路切換装置は、光スイッチ２Ｂ、２
Ｃのミラー１８Ｂ、１８Ｃが第１の位置にあり、残る光
スイッチ２Ａ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆのミラー１８Ａ、１８
Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆが第２の位置にある第１の状態〔図
４（ａ）参照〕と、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ
のミラー１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第２の位置
にあり、残る光スイッチ２Ｅ、２Ｆのミラー１８Ｅ、１
８Ｆが第１の位置にある第２の状態〔図４（ｂ）参照〕
に切り換えられる。これにより、第１の状態では、光フ
ァイバ６０Ａから出た光は光スイッチ２Ａ、２Ｄのミラ
ー１８Ａ、１８Ｄで反射して光ファイバ６０Ｄに入り、
光ファイバ６０Ｃから出た光は光スイッチ２Ｆ、２Ｅの
ミラー１８Ｃ、１８Ｂで反射して光ファイバ６０Ｂに入
る。また、第２の状態では、光ファイバ６０Ａから出た
光は光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂで反
射して光ファイバ６０Ｂに入り、光ファイバ６０Ｃから
出た光は光スイッチ２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ｃ、１８Ｄ
で反射して光ファイバ６０Ｄに入る。

【００７４】（５）光路切換装置の実施の形態４ 図５は光路切換装置の実施の形態４を示し、この光路切
換装置は、４行×４列のマトリックス状に配置された１
６個の光スイッチ２を有する。また、各列及び各行の延
長上にはそれぞれ光ファイバ６４Ａ〜６４Ｈが配置され
ている。この実施の形態では、光スイッチ２におけるミ
ラー１８の位置を適宜切り換えることにより、例えば図
示するように光ファイバ６４Ａ〜６４Ｄから出た光をそ
れぞれ光ファイバ６４Ｅ〜６４Ｈの何れかに伝送でき
る。

【００７５】（６）光スイッチの実施の形態２ 図６（ａ）は光スイッチの実施の形態２の斜視図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿った断面図
である。この光スイッチ２’は、電磁石２０に磁性材料
からなる磁性部材６６を備えている点で光スイッチ２と
異なる。磁性部材６６は、コイル２２に挿入された鉄心
６８と、コイル２２と支持部材４との間に介在するフラ
ンジ７０を有する。この光スイッチ２’では、コイル２
２に電流を流すことにより形成される磁束が磁性部材６
６の内部に集束し、その結果、電流の切換時、永久磁石
１６に対して強い回転力を与えることができる。

【００７６】（７）光スイッチの実施の形態３ 図７（ａ）と図７（ｂ）は光スイッチの第３の実施の形
態を示す。この光スイッチ２''は、ミラー１８に永久磁
石７１を備えており、永久磁石７１は一方の表面側（図
７（ａ）の下側）がＮ極、他方の表面側（図７（ａ）の
上側）がＳ極に着磁されている。支持部材４’は、支持
部材４’の位置決め部１０下方から水平方向に伸びた部
分７２を有し、この部分７２の上に鉄心７４Ａと、鉄心
７４Ａの周囲に巻回したコイル７６Ａとからなる電磁石
７３Ａが設けられてあり、ミラー１８が第１の位置[図
７（ａ）参照]にあるときにこのミラー１８と鉄心７４
Ａとが接触するようになっている。一方、位置決め部１
２上方には、鉄心７４Ｂと、鉄心７４Ｂの周囲に巻回し
たコイル７６Ｂとからなる電磁石７３Ｂが設けてあり、
ミラー１８が第２の位置[図７（ｂ）参照]にあるときに
このミラー１８と鉄心７４Ｂとが接触するようになって
いる。また、コイル７６Ａとコイル７６Ｂは制御回路８
０に接続されており、この制御回路８０によりコイル７
６Ａ、７６Ｂに流れる電流の向きが制御できるようにな
っている。

【００７７】このように構成された光スイッチ２''で
は、ミラー１８が第１の位置[図７（ａ）参照]にあると
き、永久磁石７１と鉄心７４Ａが吸着する。コイル７６
Ａに電流を流さなくても、永久磁石７１と鉄心７４Ａと
の吸着力によりミラー１８を第１の位置に保持できる。
この状態からコイル７６Ａに電流を印加して永久磁石７
１に対向する鉄心７４Ａの端部をＮ極に磁化すると、永
久磁石７１と鉄心７４Ａが反発し、鉄心７４Ａからミラ
ー１８が離れる。このとき、コイル２２に加える電流の
方向を切り換えると、ミラー１８は第２の位置[図７
（ｂ）参照]に移動する。他方、第２の位置において、
永久磁石７１が鉄心７４Ｂに吸着してミラー１８はこの
位置に自己保持される。すなわち、コイル７６Ｂに電流
を流さなくても、永久磁石７１と鉄心７４Ｂとの吸着力
によりミラー１８を第２の位置に保持できる。この状態
からコイル７６Ｂに電流を印加して永久磁石７１に対向
する鉄心７４Ｂの端部をＳ極に磁化すると、永久磁石７
１と鉄心７４Ｂが反発し、鉄心７４Ｂからミラー１８が
離れる。このとき、再びコイル２２に加える電流の方向
を切り換えることによりミラー１８は第１の位置に戻
る。

【００７８】このように、光スイッチ２''によれば、制
御回路８０によりミラー１８は第１の位置又は第２の位
置に自己保持できる。

【００７９】（８）光スイッチの実施の形態４ 図８（ａ）と図８（ｂ）は光スイッチの第４の実施の形
態を示す。この光スイッチ２'''では、光スイッチ２’
において永久磁石１６のＮ極とＳ極の境界面とミラー１
８の配置方向が同一直線上であるのに対し、永久磁石１
６の境界面がミラー１８に対し時計回りに約４５度回転
した位置に設けられている。

【００８０】このように構成された光スイッチ２'''で
は、電磁石２０のコイル２２に電流を流し、永久磁石１
６に対向する領域にＳ極を有する磁界２４を形成する
と、この磁界２４のＳ極に永久磁石１６のＮ極が吸引さ
れ、ミラー１８は矢印８２の向きに移動し、第１の位置
決め部１０に当たった位置（第１の位置）で保持される
〔図８（ａ）参照〕。また、このときコイル２２に流れ
る電流を切っても、永久磁石１６は磁性部材６６との間
に最も安定した状態（Ｓ極とＮ極の境界面がフランジ７
０と垂直となる状態）を作ろうとして矢印８２向きへの
回転力をそれ自身に作用する。但し、ミラー１８の回転
は第１の位置決め部１０により規制されているので、ミ
ラー１８は第１の位置決め部１０に対して付勢力をもっ
て接触状態を保つ。次に、コイル２２の電流の方向を切
り換えると、図８（ｂ）に示すように、永久磁石１６に
対向する領域にＮ極を有する磁界２６が形成される。こ
れにより、磁界２６のＮ極と永久磁石１６のＮ極が反発
し、ミラー１８は矢印８４の向きに移動し、第２の位置
決め部１２に当たった位置（第２の位置）で保持され
る。また、このときコイル２２に流れる電流を切って
も、永久磁石１６は磁性部材６６との間に最も安定した
状態を作ろうとして矢印８４向きへの回転力をそれ自身
に作用する。但し、ミラー１８の回転は第２の位置決め
部１２により規制されているので、ミラー１８は第２の
位置決め部１２に対しては付勢力をもって接触状態を保
つ。ここで、再びコイル２２の電流を切り換えると磁界
２４が形成され、この磁界２４のＳ極と第２の位置にあ
る永久磁石１６のＳ極が反発することによりミラー１８
は第１の位置に戻る。

【００８１】このように、光スイッチ２'''によれば、
永久磁石１６の着磁の方向とミラー１８の配置方向を所
定の関係にすることにより保持機能を備えたものであ
る。

【００８２】（９）光路切換装置の実施の形態５ 図９（ａ）と図９（ｂ）は光路切換装置の実施の形態５
を示し、この光路切換装置は並列に配置された４本の光
ファイバ９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄを有し、それ
らの一端側に２個の光スイッチ２Ｂ、２Ｃ及び２個の固
定ミラー９２Ａ、９２Ｄが配置されている。具体的に、
光スイッチ２Ｂ、２Ｃは光ファイバ９０Ｂ、９０Ｃの端
部から所定の間隔を置いてそれらの延長上に配置されて
いる。また、固定ミラー９２Ａ、９２Ｄは、光ファイバ
９０Ａ、９０Ｂの端部から所定の間隔を置いたそれらの
延長上から、光スイッチ２Ｂ、２Ｃを挟んで光ファイバ
９０Ｂ、９０Ｃの反対側にこれらと所定の間隔を置いた
所まで伸びている。さらに、光スイッチ２Ｂ、２Ｃはコ
イル２２及び磁性部材６６を共有している。

【００８３】この光路切換装置は、光スイッチ２Ｂ、２
Ｃが共有するコイル２２に流れる電流の向きを切り換え
ることにより、光スイッチ２Ｂ、２Ｃのミラー１８Ｂ、
１８Ｃが第１の位置にある第１の状態〔図９（ａ）参
照〕と、光スイッチ２Ｂ、２Ｃのミラー１８Ｂ、１８Ｃ
が第２の位置にある第２の状態〔図９（ｂ）参照〕とに
切り換える。これにより、第１の状態では、光ファイバ
９０Ａから出た光は固定ミラー９２Ａ、９２Ｄで反射し
て光ファイバ９０Ｄに入り、光ファイバ９０Ｃから出た
光も固定ミラー９２Ｄ、９２Ａで反射して光ファイバ９
０Ｂに入る。また、第２の状態では、光ファイバ９０Ａ
から出た光は固定ミラー９２Ａ、光スイッチ２Ｂのミラ
ー１８Ｂで反射して光ファイバ９０Ｂに入り、光ファイ
バ９０Ｃから出た光は光スイッチ２Ｃのミラー１８Ｃ、
固定ミラー９２Ｄで反射して光ファイバ９０Ｄに入る。

【００８４】（１０）光路切換装置の実施の形態６ 図１０は光路切換装置の第６の実施の形態を示す。この
光路切換装置に用いられる光スイッチでは、支持部材
４’の一部を側方に伸ばし、第１の位置にあるミラー１
８の下方にこれと所定の間隔を置いて対向する支持部７
２が形成されている。支持部７２の上には絶縁層９４が
配置され、この絶縁層９４の上に一対の端子９６Ａ、９
６Ｂが所定の間隔を置いて配置され互いに絶縁されてい
る。また、ミラー１８は少なくとも端子９６Ａ、９６Ｂ
に対向する部分（対向部９７）が導電材料で形成されて
おり、ミラー１８が第１の位置にあるとき、対向部９７
が端子９６Ａ、９６Ｂに接触するようになっている。ま
た、一対の端子９６Ａ、９６Ｂは図外の検出回路に接続
されており、ミラー１８の対向部９７と端子９６Ａ、９
６Ｂとの接触及び非接触を電気的に検出できるようにし
てある。したがって、この光路切換装置によれば、ミラ
ー１８が第１の位置にあるか否かを検出回路において確
認できる。

【００８５】なお、本実施形態では、互いに絶縁された
一対の端子を第１の位置にあるミラーの近傍に配置した
が、これらの端子を第２の位置にあるミラーと接触でき
るように設けると共に、これらに接触するミラーの一部
を導電材料で形成することにより、ミラーが第２の位置
にあるか否かも確認できる。

【００８６】（１１）光路切換装置の実施の形態７ 図１１は光路切換装置の実施の形態７を示し、図１０に
示した実施の形態６の変形例である。この変形例におい
て、支持部７２の上には、第１の位置にあるミラー１８
と所定の間隔を置いて対向するように、一対の電極９８
Ａ、９８Ｂが絶縁部層９４’の中に所定の間隔を置いて
配置され互いに絶縁されている。また、ミラー１８は導
電部材を有する。

【００８７】ここで用いられる光スイッチでは、図１１
に示すようにミラー１８が第１の位置にあるときは、導
電部材を有するミラー１８が絶縁層９４’を隔てて電極
９８Ａと９８Ｂに近接するために、電極９８Ａと電極９
８Ｂとの間の静電容量は最大となる。逆に、導電部材を
有するミラー１８が電極９８Ａと９８Ｂから離れるにし
たがって、電極９８Ａと電極９８Ｂとの間の静電容量が
減少する。よって、電極９８Ａと９８Ｂに接続された図
外の検出手段により静電容量の変化を検出することによ
って、ミラー１８の位置を確認できる。

【００８８】（１２）光路切換装置の実施の形態８ 図１２は光路切換装置の実施の形態８を示し、図１０に
示した実施の形態６の変形例である。この変形例におい
て、支持部７２の上には、第１の位置にあるミラー１８
と所定の間隔を置いて対向するように、発光素子１００
と受光素子１０２が配置されている。発光素子１００は
電気信号を入力すると発光し、受光素子１０２は光が入
射すると電気信号を発生する。

【００８９】ここで用いられる光スイッチでは、図１２
に示されたようにミラー１８が第１の位置にあるとき
は、ミラー１８が発光素子１００と受光素子１０２の上
部にあるため、発光素子１００から出射された光がミラ
ー１８で反射し、受光素子１０２に受光される。一方、
ミラー１８が第２の位置にあるときは、発光素子１００
からの光がミラー１８で反射しないため、受光素子１０
２が光を受けることはない。したがって、図外の検出手
段により受光素子からの電気信号を検出するか否かによ
って、ミラー１８が第１の位置あるいは第２の位置にあ
るかを確認できる。

【００９０】（１３）光路切換装置の実施の形態９ 図１３は光路切換装置の実施の形態９を示す。光学軸１
０３に沿って、光ファイバ１０４Ａ、レンズ１０６Ａ、
光スイッチ２Ａ、レンズ１０６Ｃ、光スイッチ２Ｂ、レ
ンズ１０６Ｂ、光ファイバ１０４Ｂが順に配置され、光
ファイバ１０４Ａ、１０４Ｂ、レンズ１０６Ａ、１０６
Ｂ、１０６Ｃはそれぞれが微小なＶ溝で構成された保持
部材１０８Ａ、１０８Ｂ、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０
Ｃにより保持されている。また、光学軸１０３は、互い
に略平行な線１１２と１１４と、これらの線１１２、１
１４と略垂直な線１１６からなる。

【００９１】光ファイバ１０４Ａから出た光は、レンズ
１０６Ａにより集光され、光スイッチ２Ａのミラー１８
Ａで反射する。次に、光はレンズ１０６Ｃにより集光さ
れ、光スイッチ２Ｂのミラー１８Ｂで反射した後、最後
にレンズ１０６Ｂにより集光され、光ファイバ１０４Ｂ
により受光される。

【００９２】（１４）光路切換装置の実施の形態１０ 図１４は光路切換装置の実施の形態１０を示す。この光
路切換装置は、実施の形態９の光路切換装置において、
特にレンズ１０６Ａで光をコリメートし、レンズ１０６
Ｂで光を集光するのが特徴である。レンズ１０６Ａで光
をコリメートすることで、したがって、例えば光ファイ
バやレンズ等の取付誤差により光路がオフセットしても
光学損失を小さく抑えることができる。

【００９３】（１５）光路切換装置の実施の形態１１ 図１５は光路切換装置の実施の形態１１を示す。この光
路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファ
イバとして、コア部がその端面近傍でテーパ状に拡大さ
れたテーパファイバ１１８Ａ、１１８Ｂを用いているの
が特徴である。テーパファイバ１１８Ａ、１１８Ｂは、
端面におけるスポットサイズが通常のシングルモード光
ファイバに比べて拡大されているため、位置ずれの誤差
に対する光学損失を低減できる。また、光路切換装置を
製造する際に光ファイバ、レンズ及び光路切換装置の配
置に関する精度が緩和され製造コストを低減できる。

【００９４】（１６）光路切換装置の実施の形態１２ 図１６は光路切換装置の実施の形態１２を示す。この光
路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファ
イバとレンズの代わりに筒形状の微小レンズと光ファイ
バを同軸上で融着接続した微小コリメータ付き光ファイ
バ１２０Ａ、１２０Ｂを使用している。例えばコアがレ
ンズ効果を有するＧＩ（Graded Index)タイプのマルチ
モード光ファイバとシングルモード光ファイバを融着接
続することでこれらの微小コリメータ付き光ファイバを
実現できる。また、微小コリメータ付き光ファイバを適
用することによってレンズ位置と光ファイバ位置のずれ
を低減できる。

【００９５】（１７）光路切換装置の実施の形態１３ 図１７は光路切換装置の実施の形態１３を示す。この光
路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファ
イバとして、その端面をそこでの反射光がコアの外部へ
放射される程度に斜めに切断したものを使用している。
一般に、光ファイバを伝播し端面から出射する際に、光
の一部は端面反射する。光ファイバの端面が垂直である
場合は、多くの反射光は入射側の光ファイバのコア内に
戻ってしまう。光路切換装置の実施の形態１３に係る端
面を斜めに切断した光ファイバ１２２Ａ、１２２Ｂは、
それらの端面での反射光が斜め方向へ反射されるため、
光ファイバの入射側に戻る反射光を低減できる。

【００９６】（１８）光路切換装置の実施の形態１４ 図１８は光路切換装置の実施の形態１４を示す。この光
路切換装置は、図１６の光路切換装置において、微小コ
リメータ付き光ファイバとして、その端面をそこでの反
射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した微
小コリメータ付き光ファイバ１２４Ａ、１２４Ｂを使用
している。これにより、それらの端面での反射光が斜め
方向へ反射されるため、光ファイバの入射側に戻る反射
光を低減できる。

【００９７】（１９）他の実施の形態 上述の光スイッチ及び光路切換装置は、本発明の様々な
可能な実施形態の一部しか表しておらず、修正及び変更
も種々可能である。また、当業者なら容易に種々の修正
例及び変更例を実現できるが、それらは全て本発明の範
囲に属するものである。

【００９８】例えば、上記実施形態では、長方形のミラ
ー１８は、永久磁石１６の中心軸を含む面内に位置する
ように、永久磁石１６に固定されているが、図１９に示
すように、永久磁石１６の略接線方向に取り付けること
で、ミラー１８が垂直位置でより安定できるようにして
もよい。

【００９９】また、上記実施形態では磁場を切り換える
ことによりミラー１８を永久磁石１６とともに回転させ
る構成をとっているが、磁気力によりミラー１８を第１
の位置と第２の位置との間で移動できればどのような構
成（例えばスライド式の移動構造）であってもよい。

【０１００】また、光の進行方向を変える光路切換部材
としてミラー１８を用いたがプリズム等を用いることも
可能である。

【０１０１】また、電磁石２０を用い、これに印加する
電流の方向を切り換えることで磁界の方向を切り換えて
いるが、スライド自在又は回転自在に設けた永久磁石を
スライド又は回転することで可動部１４の永久磁石１６
に作用する磁界の方向を切り換えてもよい。

【０１０２】また、永久磁石１６としてＮ極とＳ極を一
つずつ備えたものを使用したが、Ｎ極とＳ極の少なくと
もいずれか一方は複数設けたものを用いてもよい。

【０１０３】また、光の出光部及び受光部として光ファ
イバを用いているが、光路切換装置の第９乃至実施の形
態１４を除いて、導波管等の光路となりうるものであれ
ばどのようなものを用いてもよい。

【０１０４】また、光ファイバ保持部材１０８及びレン
ズ保持部材１１０として微小なＶ溝を使用する構成をと
っているが、Ｕ字形状や円形状の溝等光ファイバやレン
ズを所定の位置に保持するものであればどのようなもの
を用いてもよい。

【０１０５】また、ミラー１８は永久磁石１６に固定さ
れているとしたが、ミラーと永久磁石を永久磁石で一体
成形し、永久磁石面に金やアルミを成膜してミラーとし
たものを用いてもよい。

【０１０６】また、永久磁石１６として円柱状のものを
用いているが、円筒状の永久磁石を用いても、また、断
面が円状になっていなくても、永久磁石で構成された軸
であればどのようなものを用いてもよい。

【０１０７】また、支持部材４はミラー１６が約９０度
回転する構成をとっているが、所望の回転が可能な構成
をとった支持部材を用いてもよい。

【０１０８】また、本発明の光路切換装置によれば、入
射光路及び出射光路である光ファイバの数は上記光路切
換装置の実施形態の場合以外にも種々選択できる。

【０１０９】また、ミラー１６の自己保持を磁気力によ
り行っているが自己保持できる手段であればどのような
ものを用いてもよい。

【０１１０】また、ミラー１６の位置を非接触で確認す
るのに静電容量式センサ（図１１参照）あるいはホトカ
プラ（図１２参照）を用いているが、非接触でミラーの
位置を確認できるならどのようなもの（例えば超音波セ
ンサ）を用いてもよい。

【０１１１】また、レンズとして円柱状のものが用いら
れているが、光を集光するものであればどのようなレン
ズ（例えばボール型レンズ）を用いてもよい。また、光
ファイバとミラーの間及び、図１３のようにミラーとミ
ラーとの間にそれぞれレンズを配置しているが、適当に
光学結合される位置に各素子を配置すれば必ずしも全て
の位置にレンズを配置する必要はない。

【０１１２】（２１）光路切換装置の実施の形態１５ 図２１は光路切換装置の平面図、図２２は図２１のＩＩ
−ＩＩ線に沿った断面図を示す。これらの図において、
全体を符号３０１で示す光路切換装置は、略長方形の基
板３０２を有する。基板３０２の一辺近傍には光路基板
３０４が設けてあり、この光路基板３０４に４つの光フ
ァイバ３０６Ａ〜３０６Ｄ（入射用光ファイバ３０６Ａ
・３０６Ｃと出射用光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｄ）が
等間隔に並列に配置されている。光路基板３０４はま
た、各光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄの一端側にこれと
同軸的にレンズ３０８Ａ〜３０８Ｄを支持している。ま
た、基板３０２上には、レンズ３０８Ａ〜３０８Ｄを挟
んで光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄの反対側に光スイッ
チ３１０が設けてある。

【０１１３】光スイッチ３１０において、固定反射板３
１２Ａ・３１２Ｄは、光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｄの
延長上に、レンズ３０８Ａ・３０８Ｄと所定の間隔を置
いて設けてある。これら固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄ
は、光ファイバ３０６Ａから入射された（送り出され
た）光が固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄで順次反射され
て光路３０６Ｄに入るように、それらの反射面を光ファ
イバ３０６Ａ・３０６Ｄに対して時計回り方向に＋４５
度、−４５度傾けて配置されている。

【０１１４】可動反射板３１２Ｂは光ファイバ３０６Ｂ
の延長上にある第１の位置（実線及び符号３１２Ｂで示
す位置）と、光ファイバ３０６Ｃの延長上にある第２の
位置（点線及び符号３１２Ｂ’で示す位置）との間で移
動できるようにしてある。また、可動反射板３１２Ｃは
光ファイバ３０６Ｃの延長上にある第１の位置（実線及
び符号３１２Ｃで示す位置）と、光ファイバ３０６Ｂの
延長上にある第２の位置（点線及び符号３１２Ｃ’で示
す位置）との間で移動できるようにしてある。

【０１１５】可動反射板３１２Ｂは、第１の位置におい
て固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄの間に進出しており、
固定反射板３１２Ａで反射された光を光ファイバ３０６
Ｂに導くように、その反射面を光ファイバ３０６Ｂに対
して時計回り方向に−４５度傾けて配置される。他方、
可動反射板３１２Ｃも、第１の位置において固定反射板
３１２Ａ・３１２Ｄの間に進出しており、光ファイバ３
０６Ｃから入射された（送り出された）光を固定反射板
３１２Ｄを介して光路３０６Ｄに導くように、その反射
面を光ファイバ３０６Ｃに対して時計回り方向に＋４５
度傾けて配置される。

【０１１６】また、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは、
第２の位置において、光ファイバ３０６Ｃから入射され
た光を可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃで順次反射して光
ファイバ３０６Ｂに導くように配置される。

【０１１７】可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃをそれぞれ
第１の位置と第２の位置で保持及び切り離しを行う自己
保持切離し機構３１４は、一方の可動反射板３１２Ｂを
第１の位置から第２の位置へ、また逆に第２の位置から
第１の位置へと付勢する自己保持切離し装置３１６Ｂ
と、他方の可動反射板３１２Ｃを第１の位置から第２の
位置へ、また逆に第２の位置から第１の位置へと付勢す
る自己保持切離し装置３１６Ｃを有する。

【０１１８】自己保持切離し装置３１６Ｂは、可動反射
板３１２Ｂについて、第１の位置の近傍に配置された第
１の電磁石３１８Ｂと第２の位置の近傍に配置された第
２の電磁石３１８Ｂ’とを有する。電磁石３１８Ｂ・３
１８Ｂ’はそれぞれヨーク３２０Ｂ・３２０Ｂ’を備え
ており、これらヨーク３２０Ｂ・３２０Ｂ’の一端が第
１の位置と第２の位置にある可動反射板３１２Ｂの近傍
に位置している。一方、可動反射板３１２Ｂは、その底
部において、ヨーク３２０Ｂと３２０Ｂ’の間を移動可
能に配置した永久磁石３２２Ｂ（図２２参照）により支
持されている。また、永久磁石３２２Ｂは、ヨーク３２
０Ｂ・３２０Ｂ’に対向する部分がそれぞれＳ極とＮ極
に着磁されている。

【０１１９】したがって、可動反射板３１２Ｂと永久磁
石３２２Ｂが第１の位置にあるとき、この永久磁石３２
２Ｂがヨーク３２０Ｂの一端を吸着する。そのため、可
動反射板３１２Ｂは第１の位置に安定して保持される。
この状態から第１の電磁石３１８Ｂを励磁してヨーク３
２０Ｂの永久磁石３２２Ｂに対向する一端をＳ極に着磁
すると、このＳ極と永久磁石３２２ＢのＳ極が反発し、
永久磁石３２２Ｂ及び可動反射板３１２Ｂが第２の位置
に向けて移動する。逆に、可動反射板３１２Ｂと永久磁
石３２２Ｂが第２の位置にあるとき、第２の電磁石３１
８Ｂ’を励磁してヨーク３２０Ｂ’の永久磁石３２２Ｂ
に対向する一端をＮ極に着磁すると、このＮ極と永久磁
石３２２ＢのＮ極が反発し、永久磁石３２２Ｂ及び可動
反射板３１２Ｂが第１の位置に向けて移動する。

【０１２０】同様に、自己保持切離し装置３１６Ｃは、
可動反射板３１２Ｃについて、第１の位置の近傍に配置
された第１の電磁石３１８Ｃと第２の位置の近傍に配置
された第２の電磁石３１８Ｃ’とを有する。電磁石３１
８Ｃ・３１８Ｃ’はそれぞれヨーク３２０Ｃ・２０Ｃ’
を備えており、これらヨーク３２０Ｃ・３２０Ｃ’の一
端が第１の位置と第２の位置にある可動反射板３１２Ｃ
の近傍に位置している。一方、可動反射板３１２Ｃは、
その底部において、ヨーク３２０Ｃと３２０Ｃ’の間を
移動可能に配置した永久磁石３２２Ｃにより支持されて
いる。また、永久磁石３２２Ｃは、ヨーク３２０Ｃ・３
２０Ｃ’の対向する部分がそれぞれＳ極とＮ極に着磁さ
れている。

【０１２１】したがって、可動反射板３１２Ｃと永久磁
石３２２Ｃが第１の位置にあるとき、この永久磁石３２
２Ｃがヨーク３２０Ｃの一端を吸着する。そのため、可
動反射板３１２Ｃは第１の位置に安定して保持される。
この状態から第１の電磁石３１８Ｃを励磁してヨーク３
２０Ｃの永久磁石３２２Ｃに対向する一端をＳ極に着磁
すると、このＳ極と永久磁石３２２ＣのＳ極が反発し、
永久磁石３２２Ｃ及び可動反射板３１２Ｃが第２の位置
に向けて移動する。逆に、可動反射板３１２Ｃと永久磁
石３２２Ｃが第２の位置にあるとき、第２の電磁石３１
８Ｃ’を励磁してヨーク３２０Ｃ’の永久磁石３２２Ｃ
に対向する一端をＮ極に着磁すると、このＮ極と永久磁
石３２２ＣのＮ極が反発し、永久磁石３２２Ｃ及び可動
反射板３１２Ｃが第１の位置に向けて移動する。

【０１２２】可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃの移動領域
（第１の位置にある可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃと第
２の位置にある可動反射板３１２Ｂ’・３１２Ｃ’で囲
まれた正方形領域）に電磁式リニアアクチュエータ（以
下、電磁アクチュエータという。）３２４を有し、リニ
アモータカーの浮上原理を利用して、第１の位置と第２
の位置との間を可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが移動す
る際に受ける抵抗を出来るだけ少なくするとともに、可
動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを移動させる。

【０１２３】電磁アクチュエータ３２４は、可動反射板
３１２Ｂ・３１２Ｃの移動方向に沿ってＮ行×Ｎ列に配
置されたＮ²個の電磁コイル３２６と、各電磁コイル２
６に接続された電源（図示せず）を有し、各電磁コイル
３２６に印加する電流の方向が個別に制御できるように
してある。具体的に、３行×３列の電磁アクチュエータ
３２４の場合、可動反射板３１２Ｂが第１の位置から第
２の位置に移動するとき、可動反射板３１２Ｂについて
最も第１の位置側にある第１列の電磁コイル、続く第２
列の電磁コイル、更に第３列の電磁コイルに順次電流が
印加されて、可動反射板３１２Ｂを支持する永久磁石３
２２Ｂに対して、この永久磁石３２２Ｂを上方に付勢し
ながら第２の位置に向けて移動する移動磁界が形成され
る。逆に、可動反射板３１２Ｂが第２の位置から第１の
位置に移動するときも同様にして移動磁界が形成され
る。

【０１２４】同様に、可動反射板３１２Ｃが第１の位置
から第２の位置に移動するとき、可動反射板３１２Ｃに
ついて最も第１の位置側にある第１列の電磁コイル、続
く第２列の電磁コイル、更に第３列の電磁コイルに順次
電流が印加されて、可動反射板３１２Ｃを支持する永久
磁石３２２Ｃに対して、この永久磁石３２２Ｃを上方に
付勢しながら第２の位置に向けて移動する移動磁界が形
成される。逆に、可動反射板３１２Ｃが第２の位置から
第１の位置に移動するときも同様にして移動磁界が形成
される。したがって、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは
より摩擦抵抗の少ない状態で第１の位置と第２の位置と
の間を移動することができる。

【０１２５】このように構成された光路切換装置３０１
の動作を説明する。可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが第
１の位置にあるとき、光ファイバ３０６Ａから入射され
た光はレンズ３０８Ａでコリメートされ、反射板３１２
Ａ・３１２Ｂで反射され、レンズ３０８Ｂで収束された
後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。同様に、光ファイ
バ３０６Ｃから入射された光はレンズ３０８Ｃでコリメ
ートされ、反射板３１２Ｃ・３１２Ｄで反射され、レン
ズ３０８Ｄで収束された後、光路３０６Ｄに導かれる。

【０１２６】この状態から可動反射板３１２Ｂ・３１２
Ｃを第１の位置から第２の位置に移動する場合、それぞ
れ自己保持切離し装置３１６Ｂ・３１６Ｃの電磁石３１
８Ｂ・３１８Ｃを励磁し、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃを
第２の位置に向けて付勢すると共に、永久磁石３２２Ｂ
・２２Ｃとヨーク３２０Ｂ・２０Ｃとの磁気吸引力を消
去する。また、電磁アクチュエータ３２４の電磁コイル
２６に上述のようにして電流を印加し、永久磁石３２２
Ｂ・２２Ｃに対して移動磁界を作用させてこれを浮上移
動させる。その結果、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは
永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃと共に過度の抵抗を受けるこ
となくそれぞれ第２の位置に移動する。

【０１２７】可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが第２の位
置にあるとき、光ファイバ３０６Ａから入射された光は
レンズ３０８Ａでコリメートされ、反射板３１２Ａ・３
１２Ｄで反射され、レンズ３０８Ｄで収束された後、光
ファイバ３０６Ｄに導かれる。同様に、光ファイバ３０
６Ｃから入射された光はレンズ３０８Ｃでコリメートさ
れ、反射板３１２Ｂ・３１２Ｃで反射され、レンズ３０
８Ｂで収束された後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。

【０１２８】この状態から可動反射板３１２Ｂ・３１２
Ｃを第２の位置から第１の位置に移動する場合、それぞ
れ自己保持切離し装置３１６Ｂ・３１６Ｃの電磁石３１
８Ｂ’・３１８Ｃ’を励磁し、永久磁石３２２Ｂ・２２
Ｃを第１の位置に向けて付勢すると共に、永久磁石３２
２Ｂ・２２Ｃとヨーク３２０Ｂ’・２０Ｃ’との磁気吸
引力を消去する。また、電磁アクチュエータ３２４の電
磁コイル２６に上述のようにして電流を印加し、移動す
る永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃに対して移動磁界を作用さ
せてこれを浮上移動させる。その結果、可動反射板３１
２Ｂ・３１２Ｃは永久磁石３２２Ｂ・３２２Ｃと共に過
度の抵抗を受けることなくそれぞれ第１の位置に移動す
る。

【０１２９】このように構成した光路切換装置３０１に
おいて可動反射板３１２Ｂ、３１２Ｃは第１の位置又は
第２の位置に自己保持できる。

【０１３０】なお、図２１から分かるように、可動反射
板３１２Ｂと３１２Ｃの移動経路は重複しており、同時
にこれらを移動すると移動中に衝突する。そのため、例
えば、まず一方の可動反射板３１２Ｂを移動し、その移
動が完了してから他方の可動反射板３１２Ｃを移動する
必要がある。

【０１３１】光路切換装置３０１と、別の光路切換スイ
ッチ５０１、６０１との実装面積を図２３を参照して比
較する。具体的に、図２３Ａに示すように、四方向から
光ファイバ５１１を引き出した４台の光スイッチ５１０
を用いた場合、これらの光ファイバ５１１で光スイッチ
５１０を互いに連結すると共にすべての光ファイバ５１
１を特定の方向に引き出すと、これら光ファイバ５１１
を折損することなく曲げるためのスペースを考慮すれ
ば、広い実装スペースを要する。また、図２３Ｂに示す
ように、両側から光ファイバ６１１を引き出した光路切
換装置６０１の場合、同様にすべての光ファイバ６１１
を特定の方向に引き出すと、図２３Ａの場合よりも実装
面積は減少するが、依然として広い実装スペースを要す
る。これに対して、実施の形態１５の光路切換装置３０
１を利用した場合、すべての光ファイバ３１１を一側部
に集約できるので、実装面積は極めて減少する。

【０１３２】上記実施の形態では、図２１に示すよう
に、基板２の一端側に、入射用光ファイバ３０６Ａ・出
射用光ファイバ３０６Ｂ・入射用光ファイバ３０６Ｃ・
出射用光ファイバ３０６Ｄの順番で配置したが、この配
置は限定的なものではない。また、上記実施の形態で
は、２つの可動反射板をそれぞれ光ファイバの配置方向
と時計回り方向に±４５度の角度をなす方向に移動した
が、光ファイバと平行な方向又は直交する方向に移動す
るようにしてもよい。この場合、入射光路と出射光路
は、図２４に示す〜の配置例のように配置すること
が可能である。なお、図２４において、「入」は入射光
路、「出」は出射光路を意味する。

【０１３３】反射板の配置についても上記実施の形態は
限定的なものでなく、例えば図２５に示すような配置例
が考えられる。図２５Ａの配置例では、第１の状態（図
２５Ａ１）で４つの反射板３１２Ａ〜３１２Ｄは光ファ
イバから同一距離に配置されており、第２の状態（図２
５Ａ２）で中間の２つの反射板３１２Ｂと３１２Ｃが両
側の反射板３１２Ａと３１２Ｄの間から光ファイバと反
対側に移動している。この場合、反射板３１２Ｂと３１
２Ｃを移動する機構は、上述した機構に限るものでな
く、これらの一端で９０度回転する機構を採用してもよ
い。

【０１３４】図２５Ｂの配置例では、第１の状態（図２
５Ｂ１）で２つの反射板３１２Ａと３１２Ｃが他の反射
板３１２Ｂと３１２Ｄよりも光ファイバ側に位置してお
り、この位置から反射板を移動して第２の状態（図２５
Ｂ２，Ｂ２’）が形成されている。なお、上段に示す第
２の状態（図２５Ｂ２）は反射板３１２Ｃと３１２Ｄを
光ファイバと平行方向又は直交方向に移動して形成され
た例を示し、下段に示す第２の状態（図２５Ｂ２’）は
反射板３１２Ａと３１２Ｂを光ファイバと平行方向又は
直交方向に移動して形成された例を示す。

【０１３５】図２５Ｃの配置例では、第１の状態（図２
５Ｃ１）で２つの反射板３１２Ａと３１２Ｂが残りの反
射板３１２Ｃと３１２Ｄよりも光ファイバ側に位置して
おり、この位置から反射板３１２Ｂと３１２Ｃを回転移
動又は光ファイバと直交する方向に移動して第２の状態
（図２５Ｃ２）が形成されている。

【０１３６】（２２）光路切換装置の実施の形態１６ 図２６は光路切換装置の実施の形態１６を示す。この実
施の形態の光路切換装置３０１Ｂは、光ファイバ３０６
Ａ・３０６Ｂ・３０６Ｃ・３０６Ｄの延長上にそれぞれ
配置された固定反射板３１２Ａ・３１２Ｂ’・３１２
Ｃ’・３１２Ｄを有する。これらの固定反射板３１２Ａ
・３１２Ｂ’・３１２Ｃ’・３１２Ｄは、光ファイバ３
０６Ａから入射された光が固定反射板３１２Ａ・３１２
Ｄで反射して光ファイバ３０６Ｄに導かれ、光ファイバ
３０６Ｃから入射された光が固定反射板３１２Ｃ’・３
１２Ｂ’で反射して光ファイバ３０６Ｂに導かれるよう
に配置してある。光路切換装置３０１Ｂはまた、２つの
可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを有する。ここで、一方
の可動反射板３１２Ｂが光ファイバ３０６Ｂの延長上に
あって固定反射板３１２Ａで反射した光を更に反射して
光ファイバ３０６Ｂに導く位置と、固定反射板３１２Ａ
・３１２Ｂ’の間を通過して光ファイバの反対側に退避
した位置（３１２Ｂ’’）との間を移動できるようにし
てある。また、他方の可動反射板３１２Ｃが光ファイバ
３０６Ｃの延長上にあって光ファイバ３０６Ｃから入射
された光を反射して、固定反射板３１２Ｄを介して光フ
ァイバ３０６Ｄに導く位置と、固定反射板３１２Ｄ・３
１２Ｃ’の間を通過して光ファイバの反対側に退避した
位置（３１２Ｃ’’）との間を移動できるようにしてあ
る。なお、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを移動する機
構は実施の形態１５で説明した自己保持切離し機構、電
磁アクチュエータが利用できる。

【０１３７】この実施の形態によれば、実施の形態１５
と違って、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを同時に移動
しても互いに干渉することがない。そのため、光路切換
時間が短縮され、応答性の速い光スイッチを実現でき
る。また、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが退避された
状態では固定反射板のみを用いて光路変更を行うように
したので、光路変更の精度を高めることができる。

【０１３８】（２３）光路切換装置の実施の形態１７ 図２７と図２８は実施の形態１７に係る光路切換装置３
０１Ｃを示す。これらの図に示す光路切換装置３０１Ｃ
の光スイッチ３３０は固定ブロック３３１を有する。固
定ブロック３３１は、光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｃの
中央を通る線上の一点から光ファイバ側に向かってそれ
ぞれ４５度の角度を持ってＶ字状に伸びる一対の大型固
定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’を有し、例えば光ファイ
バ３０６Ａ・３０６Ｃから入射された光がそれぞれ一方
の固定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’で反射した後、さら
に他方の固定反射面３３２Ｌ’・３３２Ｌで反射して、
それぞれ対称位置にある光ファイバ３０６Ｄ・３０６Ｂ
に導かれるようにしてある。

【０１３９】光スイッチ３３０は可動ブロック３３４を
有する。可動ブロック３３４は、上下方向から見ると略
正方形の形をしており、図２８Ａ、Ｂに示すように、隣
接する一組の背面を固定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’に
沿わせて垂直方向に移動できるようにしてあり、隣接す
るもう一組の前面（小型可動反射面３３６Ｓ・３３６
Ｓ’）が光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｃの延長上から退
避した第１の位置（図２８Ａ）と、光ファイバ３０６Ｂ
・３０６Ｃの延長上に進出した第２の位置（図２８Ｂ）
との間で移動できるようにしてある。

【０１４０】可動ブロック３３４を移動するために、こ
の可動ブロック３３４の上部と下部にはそれぞれ永久磁
石３３８Ｕ・３３８Ｌが固定されており、これら永久磁
石３３８Ｕ・３３８Ｌの上面がＮ極、下面がＳ極に着磁
されている。固定ブロック３３１の上方には、可動ブロ
ック３３４を第１の位置に規制するために、磁性材料か
らなる上部規制板３４０Ｕが設けてある。他方、固定ブ
ロック３３１の下方には、可動ブロック３３４を第２の
位置に規制するために、磁性材料からなる下部規制板３
４０Ｌが設けてある。規制板３４０Ｕ・３４０Ｌの近傍
にはそれぞれ電磁石３４２Ｕ・３４２Ｌが設けてある。
これら電磁石３４２Ｕ・３４２Ｌと規制板３４０Ｕ・３
４０Ｌは磁気的に接続されており、これら電磁石３４２
Ｕ・３４２Ｌに電流を印加して形成される磁界がそれぞ
れ規制板３４０Ｕ・３４０Ｌに及ぶようにしてある。

【０１４１】以上の構成からなる光路切換装置３０１Ｃ
では、可動ブロック３３４が第１の位置（図２８Ａ参
照）にあるとき、永久磁石３３８Ｕが上部規制部材３４
０Ｕに吸着し、可動ブロック３３４を第１の位置に保持
する。この状態で、例えば光ファイバ３０６Ａから入射
された光は固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ、さら
に反射面３３２Ｌ’で反射された後、光ファイバ３０６
Ｄに導かれる。また、光ファイバ３０６Ｃから入射され
た光は固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ’、さらに
反射面３３２Ｌで反射された後、光ファイバ３０６Ｂに
導かれる。

【０１４２】可動ブロック３３４を第１の位置から第２
の位置に移動する場合、電磁石３４２Ｕを励磁して上部
規制板３４０Ｕの下面をＮ極に着磁する。これにより、
上部規制板３４０Ｕと永久磁石３３８Ｕとの間に反発力
が作用し、可動ブロック３３４が下降して第２の位置に
移動する。

【０１４３】第２の位置（図２８Ｂ参照）において、永
久磁石３３８Ｌが下部規制部材３４０Ｌに吸着し、可動
ブロック３３４を第２の位置に保持する。この状態で、
例えば光ファイバ３０６Ａから入射された光は固定ブロ
ック３３１の反射面３３２Ｌ、さらに可動ブロック３３
４の反射面３３６Ｓで反射された後、光ファイバ３０６
Ｂに導かれる。また、光ファイバ３０６Ｃから入射され
た光は可動ブロック３３４の反射面３３６Ｓ’、さらに
固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ’で反射された
後、光ファイバ３０６Ｄに導かれる。

【０１４４】可動ブロック３３４を第２の位置から第１
の位置に移動する場合、電磁石３４２Ｌを励磁して下部
規制板３４０Ｌの上面をＳ極に着磁する。これにより、
下部規制板３４０Ｌと永久磁石３３８Ｌとの間に反発力
が作用し、可動ブロック３３４が上昇して第１の位置に
移動する。

【０１４５】以上のように構成された光路切換装置３０
１Ｃでは、光路の切換を可動ブロック３３４の移動によ
り行うようにしたので、光路切換の応答速度を高めるこ
とができる。また、光路変更角度が固定されたブロック
を用いているので、光路変更の精度を高めることができ
る。

【０１４６】また、光路切換装置３０１Ｃでは、可動ブ
ロック３３４を磁気力によって移動させる構成になって
いるが、可動ブロック３３４を移動できるものであれば
どのような移動機構を用いてもよい。

【０１４７】（２４）光スイッチの実施の形態５ 図２９と図３０は実施の形態５に係る光スイッチ３５０
を示す。この光スイッチ３５０において、基板３５２の
上には円盤３５４が回転自在に支持されており、円盤３
５４はその中央部において図外のモータに駆動接続され
ており、このモータの駆動に基づいて正逆回転自在とし
てある。円盤３５４の外周部には永久磁石３５６と、こ
の永久磁石３５６の対称位置に該永久磁石３５６と同一
重量のバランスウェイト３５８が固定されている。ここ
で、永久磁石３５６は、円盤３５４の周方向に関して、
その一端側がＮ極、他端側がＳ極に着磁されている。ま
た、永久磁石３５６は円盤３５４の下面側に配置され、
バランスウェイト３５８は円盤３５４の上面側に配置さ
れている。また、円盤３５４の上面には、略Ｌ字状の反
射部材３６０が固定してあり、この反射部材３６０の内
角側において隣接する面が内側反射面３６２Ｉ・３６２
Ｉ’としてあり、反射部材３６０の外角側において隣接
する面が外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’としてある。

【０１４８】基板３５２の上にはまた、電磁石３６４
と、この電磁石３６４において着磁される部位（磁極部
３６６Ｌ・３６６Ｒ）の近傍から円盤３５４の外周部に
沿ってそれぞれ対称に伸びるヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒ
が設けてあり、これらヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの端部
が円盤３５４の中心軸を通る線の近傍に位置している。
なお、ヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの厚さ（又は上面高
さ）は、円盤３５４の回転時にバランスウェイト３５８
がヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒと干渉することがなく、永
久磁石３５６がヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの端部に当接
できるように設定されている。

【０１４９】従って、図２９に示すように、永久磁石３
５６がヨーク３６８Ｌに当たっている状態（第１の位
置）では、永久磁石３５６とヨーク３６８Ｌとの磁気吸
着力により、円盤３５４が保持される。この状態から電
磁石３６４を励磁してヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒをそれ
ぞれＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク３６８Ｌと永久磁
石３５６の間に生じる反発力により永久磁石３５６がヨ
ーク３６８Ｌから離れ、円盤３５４をモータにより時計
回り方向に回転させ、永久磁石３５６が他方のヨーク３
６８Ｒに当たる。円盤３５４の回転時、上述のように、
ヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒはバランスウェイト３５８よ
りも低い位置にあるので、両者が干渉することはない。
その結果、図２９に示す位置にあったＬ字状の反射部材
３６０は１８０度逆の方向に向けられた状態（第２の位
置）となる。

【０１５０】第２の位置で、永久磁石３５６とヨーク３
６８Ｒとの磁気吸着力により、円盤３５４が保持され
る。この状態から電磁石３６４を励磁してヨーク３６８
Ｌ・３６８ＲをそれぞれＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨー
ク３６８Ｒと永久磁石３５６の間に生じる反発力により
永久磁石３５６がヨーク３６８Ｒから離れ、円盤３５４
をモータにより反時計回り方向に回転させ、永久磁石３
５６が他方のヨーク３６８Ｌに当たり、第１の位置に復
帰する（図２９の状態）。

【０１５１】このように構成した光スイッチ３５０で
は、光路の切換を反射部材３６０を回転して行うように
したので、光路切換の応答速度を高めることができる。
また、光路変更角度が固定された固定反射部材を用いて
いるので、光路変更の精度を高めることができる。

【０１５２】光スイッチ３５０は、図３０（Ｂ）に示す
ように、円盤３５４の周囲に、第１の位置にある反射部
材３６０の外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’の端部か
ら、これら外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’との間に９
０度の内角を形成するように２つの固定反射部材（反射
面）３６２Ｆ・３６２Ｆ’を有する。したがって、図３
０（Ｂ）に示すように、第１の位置において、例えば、
一方の固定反射面３６２Ｆと他方の外側反射面３６２
Ｏ’に対して入射された光は、それぞれ一方の外側反射
面３６２Ｏと他方の固定反射面３６２Ｆ’に反射され
て、入射方向と逆の方向に伝送される。他方、第２の位
置において、例えば、図３０（Ａ）に示すように、一方
の固定反射面３６２Ｆと他方の内側反射面３６２Ｉ’に
対して入射された光は、それぞれ他方の固定反射面３６
２Ｆ’と一方の内側反射面３６２Ｉに反射されて、入射
方向と逆の方向に伝送される。

【０１５３】（２５）光スイッチの実施の形態６ 図３１から図３３は実施の形態６に係る光スイッチ３７
０を示す。光スイッチ３７０は基板３７２を有する。基
板３７２の上には、電磁石３７４と、この電磁石３７４
を励磁したときに着磁される部分（磁極部）の近傍から
所定の間隔を置いて略平行に伸びる一対のヨーク３７６
Ｌ・３７６Ｒが固定されている。ヨーク３７６Ｌ・３７
６Ｒの間には、これらと直交方向に伸びる一対のガイド
３７８Ａ・３７８Ｂが設けてある。これらガイド３７８
Ａ・３７８Ｂの間には、ガイド３７８Ａ・３７８Ｂに案
内されながら左右方向（ヨーク３７６Ｌ・３７６Ｒの対
向方向）に移動可能に永久磁石３８０が設けてあり、ヨ
ーク３７６Ｌ・３７６Ｒとの対向部がそれぞれＮ極とＳ
極に着磁されている。永久磁石３８０の下には、上述し
たのと同様の電磁式リニアアクチュエータ３８２が配置
されており、永久磁石３８０をヨーク３７６Ｌから３７
６Ｒへ又その逆に付勢する移動磁界が形成できるように
してある。永久磁石３８０の上には、略長方形の反射ブ
ロック３８４が固定されている。

【０１５４】この反射ブロック３８４は、図３３に示す
ように、ガイド３７８Ａに対向する一つの側面を加工し
て、一方のヨーク３７６Ｒ側には、９０度の内角をもっ
て隣接する２つの大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂと、こ
れら大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂよりも小さく、順次
９０度の内角と２７０度の外角をもって隣接する４つの
小型反射面３８８Ａ・３８８Ｂ・３８８Ｃ・３８８Ｄが
形成されている。

【０１５５】このように構成された光路切換装置３７０
では、例えば、永久磁石３８０が一方のヨーク３７６Ｒ
の近傍にあるとき、永久磁石３８０とヨーク３７６Ｒと
の間に作用する磁気吸引力により、この永久磁石３８０
及び反射ブロック３８４がその位置（第１の位置）に保
持される。この状態から電磁石３７４を励磁してヨーク
３７６Ｌ・３７６ＲをＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク
３７６Ｒと永久磁石３８０との間に働く反発磁界により
永久磁石３８０が他方のヨーク３７６Ｌに向けて付勢さ
れる。また、永久磁石３８０の下に配置された電磁式リ
ニアアクチュエータ３８２を起動することにより、永久
磁石３８０及び反射ブロック３８４が他方のヨーク３７
６Ｌに向けて移動し、永久磁石３８０がヨーク３７６Ｌ
の近傍に到達した位置（第２の位置）で停止する。な
お、永久磁石３８０が移動を開始した直後に電磁石３７
４は切られる。よって、永久磁石３８０は、これとヨー
ク３７６Ｌとの間に作用する磁気吸引力により安定して
第２の位置に保持される。

【０１５６】この状態から電磁石３７４を励磁してヨー
ク３７６Ｌ・３７６ＲをＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨー
ク３７６Ｌと永久磁石３８０との間に働く反発磁界によ
り永久磁石３８０が他方のヨーク３７６Ｒに向けて付勢
される。また、永久磁石３８０の下に配置された電磁式
リニアアクチュエータ３８２を起動することにより、永
久磁石３８０及び反射ブロック３８４が他方のヨーク３
７６Ｒに向けて移動し、永久磁石３８０がヨーク３７６
Ｒの近傍に到達した位置（第１の位置）で停止する。な
お、永久磁石３８０が移動を開始した直後に電磁石３７
４は切られる。

【０１５７】したがって、反射ブロック３８４が第２の
位置にあるとき、例えば図３３（Ｂ）に示すように、図
示しない光ファイバから大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂ
にそれぞれ入射された光は、この大型反射面３８６Ａ・
３８６Ｂと他方の大型反射面３８６Ｂ・３８６Ａに反射
され、入射方向と逆の方向に伝送される。また、反射ブ
ロック３８４が第１の位置にあるとき、例えば図３３
（Ａ）に示すように、図示しない光ファイバから小型反
射面３８８Ａ・３８８Ｃに入射された光は、この反射面
３８８Ａ・３８８Ｃで反射した後、さらに隣接する反射
面３８８Ｂ・３８８Ｄで反射して、入射方向と逆の方向
に伝送される。

【０１５８】（２６）光路切換装置実施の形態１８ 図３４は実施の形態１８に係る光路切換装置３０１Ｆを
示す。光路切換装置３０１Ｆは反射ブロック３９２を有
する。反射ブロック３９２は２つの反射プレート３９４
Ｌ・３９４Ｓからなる。一方の反射プレート３９４Ｌ
は、例えば一辺をＶ字状に切り込み、９０度の内角をも
って隣接する一対の大反射面３９６Ｌが形成されてい
る。他方の反射プレート３９４Ｓは、例えば一辺をＷ字
状に切り込み、９０度の内角と２７０度の外角をもって
隣接する４つの小反射面３９６Ｓが形成されており、各
小反射面３９６Ｓの長さは大反射面３９６Ｌの半分とし
てある。これら２つの反射プレート３９４Ｌ・３９４Ｓ
は、それぞれの反射面を同一方向に向けて重ね合わせ、
図示するように、４つの光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄ
の端部と所定の間隔を置き、図示しない昇降装置により
板厚方向に上下できるように配置される。

【０１５９】このように構成された光路切換装置３０１
Ｆでは、反射プレート３９４Ｌが光ファイバ３０６Ａ〜
３０６Ｄに対向した状態（反射ブロック３９２の第１の
位置）では、光ファイバ３０６Ａから入射した光は一方
の大反射面３９６Ｌで反射した後、さらに他方の大反射
面３９６Ｌで反射して光ファイバ３０６Ｄに導かれ、光
ファイバ３０６Ｃから入射した光は他方の大反射面３９
６Ｌで反射した後、さらに一方の大反射面３９６Ｌで反
射して光ファイバ３０６Ｂに導かれる。

【０１６０】反射ブロック３９２が移動し、反射プレー
ト３９４Ｓが光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄに対向した
状態（反射ブロック３９２の第２の位置）では、光ファ
イバ３０６Ａから入射した光は一つの小反射面３９６Ｓ
で反射した後、これに隣接する小反射面３９６Ｓで反射
して光ファイバ３０６Ｂに導かれ、光ファイバ３０６Ｃ
から入射した光は小反射面３９６Ｓで反射した後、これ
に隣接する小反射面３９６Ｓで反射して光ファイバ３０
６Ｄに導かれる。

【０１６１】上記２つの実施の形態では、光路切換を一
つの反射ブロック３８４、３９２を移動することにより
実現するようにしたので、光路切換の応答速度を高める
ことができる。また、光路変更角度が固定された反射ブ
ロック３８４、３９２を用いているので、光路変更の精
度を高めることができる。

【０１６２】また、上記２つの実施の形態では、光路切
換にブロック状のものを用いたが、反射面の形状が確保
されていれば、重量を軽くするために枠形状にしたり穴
を開けたりしたものでもよい。

【０１６３】また、上記２つの実施の形態では、反射ブ
ロック３８４、３９２を移動させる構成であったが、代
わりに、光ファイバ３０６Ａ、３０６Ｂ、３０６Ｃ、３
０６Ｄ及びレンズ３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０
８Ｄを移動させる構成であってもよい。

【０１６４】（２７）光路切換装置の実施の形態１９ 図３５から図３７は、実施の形態１５について、永久磁
石３２２Ｂが第１の位置にあるか否かを検出する機構の
例をそれぞれ示す。図３５の検出機構は一対の互いに絶
縁された端子４００を有し、永久磁石３２２Ｂが第１の
位置にあるときこの永久磁石３２２Ｂの一部に接触する
ように、端子４００がヨーク３２０Ｂの永久磁石３２２
Ｂに対向する側に取付けられている。永久磁石３２２Ｂ
は、少なくとも端子４００の接触する領域に導電性の薄
膜を取り付けるなどして、接触した一対の端子４００が
電気的に導通するようにしてある。また、一対の端子４
００は図示しない検出回路に接続されている。したがっ
て、この検出機構によれば、永久磁石３２２Ｂが第１の
位置にあるとき、一対の端子４００が電気的に接続し、
これを検出回路で検出することにより、永久磁石３２２
Ｂ及びこれに保持された可動反射板３１２Ｂが第１の位
置にあることが検出できる。

【０１６５】（２８）光路切換装置の実施の形態２０ 図３６の検出機構は、永久磁石３２２Ｂが第１の位置に
あるときこの永久磁石３２２Ｂに非接触で対向する一対
の互いに絶縁された電極４０２を有し、これらの電極４
０２は図示しない検出回路に接続されている。また、永
久磁石３２２Ｂの少なくとも電極４０２の近傍には導電
材料が取付けられている。この検出機構によれば、永久
磁石３２２Ｂの位置により一対の電極４０２に蓄えられ
る静電容量が変化する（第１の位置で静電容量最大）。
したがって、検出回路で電極４０２間の静電容量を検出
することにより、永久磁石３２２Ｂ及びこれに保持され
た可動反射板３１２Ｂが第１の位置にあることが検出で
きる。

【０１６６】（２９）光路切換装置の実施の形態２１ 図３７の検出機構は、永久磁石３２２Ｂが第１の位置に
あるときこの永久磁石３２２Ｂに非接触で対向する一対
の発光素子４０４と受光素子４０６を有し、これらの発
光素子４０４と受光素子４０６が図示しない検出回路に
接続されている。この検出機構によれば、永久磁石３２
２Ｂが第１の位置にあるとき、発光素子４０４から出射
された光が永久磁石３２２Ｂで反射して受光素子４０６
で検出される。したがって、検出回路で受光素子４０６
の出力を検出することにより、永久磁石３２２Ｂ及びこ
れに保持された可動反射板３１２Ｂが第１の位置にある
ことが検出できる。

【０１６７】なお、これらの検出機構は、第１の位置だ
けでなく第２の位置に設けてもよいし、両方に設けても
よい。

【０１６８】（３０）光路切換装置の実施の形態２２ 本発明の光路切換装置に用いる光ファイバ３０６Ａ〜３
０６Ｄとレンズ３０８Ａ〜３０８Ｄには種々の公知のも
のが適用できる。例えば、図３８の光路切換装置では、
図１５に示したのと同様のテーパファイバ３０６Ａ〜３
０６Ｄが用いられている。

【０１６９】（３１）光路切換装置の実施の形態２３ また、図３９に示す光路切換装置では、図１６に示した
のと同様の微小コリメータ付き光ファイバ３０６Ａ’、
３０６Ｂ’、３０６Ｃ’、３０６Ｄ’を使用している。

【０１７０】（３２）光路切換装置の実施の形態２４ さらに、図４０に示す光路切換装置では、図１７に示し
たのと同様の、端部を斜めに切断した光ファイバ３０６
Ａ’’、３０６Ｂ’’、３０６Ｃ’’、３０６Ｄ’’を
使用している。

【０１７１】（３３）光路切換装置の実施の形態２５ さらに、図４１に示す光路切換装置では、図１８に示し
たのと同様の、端部を斜めに切断した微小コリメータ付
き光ファイバ３０６Ａ’’’、３０６Ｂ’’’、３０６
Ｃ’’’、３０６Ｄ’’’を使用している。

【０１７２】（３４）他の実施の形態 上述の光スイッチの実施の形態５、６及び光路切換装置
の実施の形態１５〜２５は、本発明の様々な可能な実施
形態の一部であり、修正及び変更も種々可能である。

【０１７３】例えば、可動反射板の移動機構として、電
磁式リニアアクチュエータを用いた構成になっている
が、可動反射板を移動できるものであればどのようなア
クチュエータ（例えば圧電アクチュエータ）を用いても
よい。

【０１７４】また、光の進行方向を変える光路切換部材
として反射板を用いたがプリズム等を用いることも可能
である。

【０１７５】また、光の入射光路及び出射光路として光
ファイバを用いているが、導波管等の光路となりうるも
のであればどのようなものを用いてもよい。

【０１７６】また、入出射光路を等間隔に配置させ、ま
た、反射板を入出射光路の配置方向と時計回り方向に±
４５度傾けて配置しているが、入射光が対応する出射光
路に導入されるような入出射光路と反射板の配置であれ
ばどのような配置でもよい。

【０１７７】また、レンズとして円柱状のものが用いら
れているが、光を集光するものであればどのようなレン
ズ（例えばボール型レンズ）を用いてもよい。また、入
出射光路と反射板の間にレンズを配置しているが、適当
に光学結合される位置に各素子を配置すれば必ずしも全
ての位置にレンズを配置する必要はない。

【０１７８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１及び第２の形
態に共通して、光路切換部材の駆動力に電磁力を用い、
電力を供給しなくても磁気力により光路切換部材を自己
保持できる。

【０１７９】さらに、適当な光ファイバとレンズを組み
合わせることにより、光ファイバの入出端における光学
損失を低減し、反射光の量を削減できる。

【０１８０】加えて、光路切換部材の位置を検出する機
構を設けることによって光路切換装置の状態を外部から
確認でき、システムの信頼性を向上することができる。
また、非接触で光路切換部材の位置を検出する場合は、
長時間の物理的接触によって接着し、可動光路切換部材
が動作しなくなってしまう現象を避けることが可能で、
光路切換装置の長期的信頼性が向上する。

【０１８１】その上、適当な光ファイバとレンズ（例え
ばコリメートレンズ）を組み合わせることにより、光フ
ァイバの入出端における光学損失を低減し、反射光の量
を削減できる。

【０１８２】また、本発明の第２の形態は、入出射光路
を一方向に配置することにより入出射光路の実装スペー
スを削減し、コンパクトな光路切換装置を提供できる。

【０１８３】さらに、光路変更角度が固定された反射板
を用いることによって光路変更の速度を高めることがで
きる。また、１つの可動反射板ブロックを移動すること
によって応答速度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光スイッチの実施の形態１を示す斜
視図及び断面図である。

【図２】 光路切換装置の実施の形態１を示す斜視図で
ある。

【図３】 光路切換装置の実施の形態２を示す平面図で
ある。

【図４】 光路切換装置の実施の形態３を示す平面図で
ある。

【図５】 光路切換装置の実施の形態４を示す平面図で
ある。

【図６】 光スイッチの実施の形態２を示す斜視図及び
断面図である。

【図７】 光スイッチの実施の形態３を示す断面図であ
る。

【図８】 光スイッチの実施の形態４を示す断面図であ
る。

【図９】 光路切換装置の実施の形態５を示す平面図で
ある。

【図１０】 光路切換装置の実施の形態６を示す断面図
である。

【図１１】 光路切換装置の実施の形態７を示す断面図
である。

【図１２】 光路切換装置の実施の形態８を示す断面図
である。

【図１３】 光路切換装置の実施の形態９を示す平面図
である。

【図１４】 光路切換装置の実施の形態１０を示す平面
図である。

【図１５】 光路切換装置の実施の形態１１を示す平面
図である。

【図１６】 光路切換装置の実施の形態１２を示す平面
図である。

【図１７】 光路切換装置の実施の形態１３を示す平面
図である。

【図１８】 光路切換装置の実施の形態１４を示す平面
図である。

【図１９】 光路切換装置の変形例を示す平面図であ
る。

【図２０】 従来の光路切換装置を示す斜視図である。

【図２１】 本発明の光路切換装置の実施の形態１５を
示す平面図である。

【図２２】 光路切換装置の実施の形態１５を示す断面
図である。

【図２３】 光路切換装置の実装スペースを示す平面図
である。

【図２４】 入射光路と出射光路の配置例である。

【図２５】 反射板の配置例である。

【図２６】 光路切換装置の実施の形態１６を示す平面
図である。

【図２７】 光路切換装置の実施の形態１７を示す斜視
図である。

【図２８】 光路切換装置の実施の形態１７を示す断面
図である。

【図２９】 光スイッチの実施の形態５を示す斜視図で
ある。

【図３０】 光スイッチの実施の形態５を示す斜視図で
ある。

【図３１】 光スイッチの実施の形態６を示す斜視図で
ある。

【図３２】 光スイッチの実施の形態６を示す断面図で
ある。

【図３３】 光スイッチの実施の形態６を示す斜視図で
ある。

【図３４】 光路切換装置の実施の形態１８を示す斜視
図である。

【図３５】 光路切換装置の実施の形態１９を示す断面
図である。

【図３６】 光路切換装置の実施の形態２０を示す断面
図である。

【図３７】 光路切換装置の実施の形態２１を示す断面
図である。

【図３８】 光路切換装置の実施の形態２２を示す平面
図である。

【図３９】 光路切換装置の実施の形態２３を示す平面
図である。

【図４０】 光路切換装置の実施の形態２４を示す平面
図である。

【図４１】 光路切換装置の実施の形態２５を示す平面
図である。

【図４２】 従来の別の光路切換装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２ 光スイッチ、 ４ 支持部材、 ６ 長溝、 ８
支持部、 １０、１２位置決め部、 １４ 可動部、
１６ 永久磁石、 １８ ミラー、 ２０電磁石、 ２
２ コイル、 ３０ 光路切換装置、 ３２、３４、３
６ 光ファイバ、 ４０、４２ 光路、 ４６ 光ファ
イバ、 ５０、５２ 光路、 ６０、６４ 光ファイ
バ、 ６６ 磁性部材、 ７１ 永久磁石、 ７４ 鉄
心、７６ コイル、 ８０ 制御回路、 ９０ 光ファ
イバ、 ９２ 固定ミラー、９４ 絶縁層、 ９６ 端
子、 ９８ 電極、 １００ 発光素子、 １０２受光
素子、 １０４ 光ファイバ、 １０６ レンズ、 １
０８ 光ファイバ支持部材、 １１０ レンズ支持部
材、 １１２、１１４、１１６ 光路、 １１８ テー
パファイバ、 １２０ 微小コリメータ付き光ファイ
バ、 １２２端面が斜めに切断された光ファイバ、 １
２４ 端面が斜めに切断された微小コリメータ付き光フ
ァイバ、 ２０１、２０２、２０３、２０４ 光ファイ
バ、２０５ 可動ミラー、 ２０６ 梁、 ２０７ 絶
縁層、 ２０８ 電極 ３０１ 光スイッチ、 ３０６
光ファイバ、 ３０８ レンズ、 ３１２ 反射板、
３１８、３２２ 永久磁石、 ３２４ 電磁式リニア
アクチュエータ、 ３２０ ヨーク、 ３２６ 電磁コ
イル、 ３３１ 固定ブロック、 ３３４ 可動ブロッ
ク、 ３３８ 永久磁石、 ３４０ 規制板、 ３４２
電磁石、 ３５６ 永久磁石、 ３６０ 反射部材、
３６４ 電磁石、 ３６８ ヨーク、３７４ 電磁
石、 ３７６ ヨーク、 ３８０ 永久磁石、 ３８２
電磁式リニアアクチュエータ、 ３８４、３９２ 反
射ブロック、 ４００ 端子、４０２ 電極、 ４０４
発光素子、 ４０６ 受光素子、 ７００ 光スイッ
チ、 ７０６ 光ファイバ、 ７０８ 可動ミラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 斎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 上村 有朋 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 北山 忠善 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出光部からの光を複数の受光部のいずれ
   か一つに結合させる光スイッチにおいて、（ａ） 光路
   を切り換えるための反射体と、（ｂ） 上記反射体を保
   持するとともに、第１の磁極と該第１の磁極と異なる極
   性を備えた第２の磁極を有する第１の永久磁石と、
   （ｃ） 上記反射体と上記第１の永久磁石をこれらが第
   １の位置と第２の位置との間で移動できるように支持す
   るとともに、反射体が各位置において、出光部からの光
   をそれぞれの位置に対応した受光部に向けて偏向するよ
   うに形成された支持部材と、（ｄ） 上記第１の永久磁
   石に対して第１の磁界と第２の磁界を選択的に作用させ
   ることにより、上記第１の永久磁石及び上記反射体を上
   記第１の位置と上記第２の位置との間で移動させる磁界
   変更手段とを有することを特徴とする光スイッチ。
2. 【請求項２】 上記磁界変更手段は上記第１の磁界と第
   ２の磁界を上記第１の永久磁石に対して集束する磁性部
   材を有することを特徴とする請求項１記載の光スイッ
   チ。
3. 【請求項３】 上記反射体を上記第１の位置と第２の位
   置に保持する保持手段を有することを特徴とする請求項
   １記載の光スイッチ。
4. 【請求項４】 上記第１の永久磁石に含まれる第１の磁
   極と第２の磁極を、上記第１の永久磁石が第１の位置に
   あるとき上記第１の磁極が第２の磁極よりも磁界変更手
   段の近くに位置し、上記第１の永久磁石が第２の位置に
   あるとき上記第２の磁極が第１の磁極よりも磁界変更手
   段の近く位置するように、上記反射体に対して配置する
   ことを特徴とする請求項３記載の光スイッチ。
5. 【請求項５】 上記保持手段は、 上記反射体に取り付けられた第２の永久磁石と、 第１の鉄心を有し、上記第１の位置にある反射体の近傍
   に配置された第１の電磁石と、 第２の鉄心を有し、上記第２の位置にある反射体の近傍
   に配置された第２の電磁石と、 上記反射体が上記第１の位置にあるとき上記第１の電磁
   石を励磁した後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記
   第１の鉄心と上記第２の永久磁石とが吸引することによ
   り上記反射体を上記第１の位置に保持し、上記反射体が
   上記第２の位置にあるとき上記第２の電磁石を励磁した
   後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記第２の鉄心と
   上記第２の永久磁石とが吸引することにより上記反射体
   を第２の位置に保持する制御回路を有することを特徴と
   する請求項３記載の光スイッチ。
6. 【請求項６】 上記反射体が上記第１の位置から上記第
   ２の位置に移動するとき、上記第１の電磁石を励磁して
   上記第２の永久磁石に対し反発力を作用する一方、 上記反射体が上記第２の位置から上記第１の位置に移動
   するとき、上記第２の電磁石を励磁して上記第２の永久
   磁石に対し反発力を作用する制御回路を有することを特
   徴とする請求項５記載の光スイッチ。
7. 【請求項７】 上記反射体が上記第１の位置又は第２の
   位置にあるかを検出する検出手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の光スイッチ。
8. 【請求項８】 上記検出手段は、上記反射体に設けられ
   た導電部材と、上記反射体が第１の位置又は第２の位置
   にあるとき上記導電部材と接触する互いに絶縁された第
   １及び第２の端子と、上記第１の端子と第２の端子が電
   気的に接続されているか否かを検出する検出回路とを有
   することを特徴とする請求項７記載の光スイッチ。
9. 【請求項９】 上記検出手段は、上記反射体に設けられ
   た導電部材と、上記反射体が第１の位置又は第２の位置
   にあるとき上記導電部材に近接する互いに絶縁された第
   １及び第２の電極と、上記第１と第２の電極間の静電容
   量の変化を検知する検出回路とを有することを特徴とす
   る請求項７記載の光スイッチ。
10. 【請求項１０】 上記検出手段は、第１の位置又は第２
    の位置にある上記反射体の近傍に配置されたホトカプラ
    と、このホトカプラからの信号を検出する検出回路とを
    有することを特徴とする請求項７記載の光スイッチ。
11. 【請求項１１】 （ａ） 出光部と、（ｂ） 上記出光
    部から出射された光を受光する第１の受光部と、（ｃ）
    上記第１の受光部から離れた第２の受光部と、（ｄ）
    光路を切り換えるための反射体と、（ｅ） 上記反射
    体を保持するとともに、第１の磁極と該第１の磁極と異
    なる極性を備えた第２の磁極を有する第１の永久磁石
    と、（ｆ） 上記反射体と上記移動部材をこれらが第１
    の位置と第２の位置との間で移動できるように支持する
    支持部材と、（ｇ） 上記第１の永久磁石に対して第１
    の磁界と第２の磁界を選択的に作用させることにより上
    記移動部材及び上記反射体を第１の位置と第２の位置と
    の間で移動させ、上記第１の位置で上記反射体は上記出
    光部と第１の受光部とを結ぶ光路から退避し、上記第２
    の位置で上記反射体は上記光路に進出して上記出光部か
    ら出射された光を上記第２の受光部に導く磁界変更手段
    とを有することを特徴とする光路切換装置。
12. 【請求項１２】 上記磁界変更手段は上記第１の磁界と
    第２の磁界を上記永久磁石に対して集束する磁性部材を
    有することを特徴とする請求項１１記載の光路切換装
    置。
13. 【請求項１３】 上記反射体を上記第１の位置と第２の
    位置に保持する保持手段を有することを特徴とする請求
    項１１記載の光路切換装置。
14. 【請求項１４】 上記第１の永久磁石に含まれる第１の
    磁極と第２の磁極を、上記第１の永久磁石が第１の位置
    にあるとき上記第１の磁極が第２の磁極よりも磁界変更
    手段の近くに位置し、上記第１の永久磁石が第２の位置
    にあるとき上記第２の磁極が第１の磁極よりも磁界変更
    手段の近くに位置するように、上記反射体に対して配置
    することを特徴とする請求項１３記載の光路切換装置。
15. 【請求項１５】 上記保持手段は、 上記反射体に取り付けられた第２の永久磁石と、 第１の鉄心を有し、上記第１の位置にある反射体の近傍
    に配置された第１の電磁石と、 第２の鉄心を有し、上記第２の位置にある反射体の近傍
    に配置された第２の電磁石と、 上記反射体が上記第１の位置にあるとき上記第１の電磁
    石を励磁した後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記
    第１の鉄心と上記第２の永久磁石とが吸引することによ
    り上記反射体を上記第１の位置に保持し、上記反射体が
    上記第２の位置にあるとき上記第２の電磁石を励磁した
    後、この電磁石の励磁電流を遮断し、上記第２の鉄心と
    上記第２の永久磁石とが吸引することにより上記反射体
    を第２の位置に保持する制御回路を有することを特徴と
    する請求項１３記載の光路切換装置。
16. 【請求項１６】 上記反射体が上記第１の位置から上記
    第２の位置に移動するとき、上記第１の電磁石を励磁し
    て上記第２の永久磁石に対し反発力を作用する一方、 上記反射体が上記第２の位置から上記第１の位置に移動
    するとき、上記第２の電磁石を励磁して上記第２の永久
    磁石に対し反発力を作用する制御回路を有することを特
    徴とする請求項１５記載の光路切換装置。
17. 【請求項１７】 上記反射体が上記第１の位置又は第２
    の位置にあるかを検出する検出手段を設けたことを特徴
    とする請求項１１記載の光路切換装置。
18. 【請求項１８】 上記検出手段は、上記反射体に設けら
    れた導電部材と、上記反射体が第１の位置又は第２の位
    置にあるとき上記導電部材と接触する互いに絶縁された
    第１及び第２の端子と、上記第１の端子と第２の端子が
    電気的に接続されているか否かを検出する検出回路とを
    有することを特徴とする請求項１７記載の光路切換装
    置。
19. 【請求項１９】 上記検出手段は、上記反射体に設けら
    れた導電部材と、上記反射体が第１の位置又は第２の位
    置にあるとき上記導電部材に近接する互いに絶縁された
    第１及び第２の電極と、上記第１と第２の電極間の静電
    容量の変化を検知する検出回路とを有することを特徴と
    する請求項１７記載の光路切換装置。
20. 【請求項２０】 上記検出手段は、第１の位置又は第２
    の位置にある上記反射体の近傍に配置されたホトカプラ
    と、このホトカプラからの信号を検出する検出回路とを
    有することを特徴とする請求項１７記載の光路切換装
    置。
21. 【請求項２１】 上記出光部、上記第１及び第２の受光
    部のいずれか一方は、光ファイバと、この光ファイバと
    同軸状に配置されたレンズと、これらの光ファイバとレ
    ンズを保持する保持部材とを有することを特徴とする請
    求項１１記載の光路切換装置。
22. 【請求項２２】 上記出光部におけるレンズが光をコリ
    メートすることを特徴とする請求項２１記載の光路切換
    装置。
23. 【請求項２３】 上記第１及び第２の受光部におけるレ
    ンズが光を集光することを特徴とする請求項２１記載の
    光路切換装置。
24. 【請求項２４】 上記光ファイバとして、コア部がその
    端面近傍でテーパ状に拡大されたテーパファイバを適用
    することを特徴とする請求項２１記載の光路切換装置。
25. 【請求項２５】 上記光ファイバとして、その端面を端
    面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切
    断した光ファイバを適用することを特徴とする請求項２
    １記載の光路切換装置。
26. 【請求項２６】 上記出光部と上記第１及び第２の受光
    部の少なくともいずれか一方は、筒形状の微小レンズと
    光ファイバとを接続した構造の微小コリメータ付き光フ
    ァイバを有することを特徴とする請求項１１記載の光路
    切換装置。
27. 【請求項２７】 上記微小コリメータ付き光ファイバと
    して、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射さ
    れる程度に斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイ
    バを適用することを特徴とする請求項２６記載の光路切
    換装置。
28. 【請求項２８】 （ａ） 並列に配置された第１の入射
    光路、第２の入射光路、第１の出射光路及び第２の出射
    光路と、（ｂ） これら４つの光路の一端側に所定の間
    隔を置いて配置され、それぞれが反射面を有する４つの
    反射体と、（ｃ） 上記４つの反射体を第１の配置状態
    と第２の配置状態とに切り換え、これら４つの反射体を
    利用して、上記第１の配置状態では上記第１の入射光路
    と第２の入射光路から送り出された光をそれぞれ第１の
    出射光路と第２の出射光路にそれぞれ導き、上記第２の
    配置状態では上記第１の入射光路と第２の入射光路から
    送り出された光をそれぞれ第２の出射光路と第１の出射
    光路にそれぞれ導く光スイッチとを有する、ことを特徴
    とする光路切換装置。
29. 【請求項２９】 上記４つの反射体は、２つの固定反射
    体と、２つの可動反射体からなり、 上記２つの可動反射体は、上記第１の配置状態において
    第１の位置を占め、上記第２の配置状態において第２の
    位置を占める、ことを特徴とする請求項２８記載の光路
    切換装置。
30. 【請求項３０】 上記２つの固定反射体の２つの固定反
    射面と、２つの可動反射体の２つの可動反射面は、 第１の配置状態において、一つの固定反射面と一つの可
    動反射面が一つの直線上に配置されると共に残る固定反
    射面と残る可動反射面が上記直線とほぼ直交する別の直
    線上に配置され、 第２の配置状態において、一つの固定反射面と一つの可
    動反射面が一つの隣接する直交面を形成すると共に残る
    固定反射面と残る可動反射面が別の隣接する直交面を形
    成するように配置されることを特徴とする請求項２９記
    載の光路切換装置。
31. 【請求項３１】 上記光スイッチは、上記２つの可動反
    射体を別々に支持する２つの可動部材と、これら２つの
    可動部材を第１の位置と第２の位置との間で移動させる
    移動機構とを有することを特徴とする請求項２９又は３
    ０に記載の光路切換装置。
32. 【請求項３２】 上記光スイッチは、上記２つの可動反
    射体を支持する一つの可動部材と、この可動部材を第１
    の位置と第２の位置との間で移動させる移動機構とを有
    することを特徴とする請求項２９又は３０に記載の光路
    切換装置。
33. 【請求項３３】 （ａ） 並列に配置された第１の入射
    光路、第２の入射光路、第１の出射光路及び第２の出射
    光路と、（ｂ） これら４つの光路の一端側に所定の間
    隔を置いて配置され、互いに９０度の内角をもって隣接
    する２つの大反射面と、９０度の内角と２７０度の外角
    をもって順次隣接する４つの小反射面とを有する可動部
    材と、（ｃ） この可動部材を、上記２つの大反射面に
    より第１及び第２の入射光路から送り出された光を第１
    及び第２の出射光路に導く第１の状態と、上記４つの小
    反射面により第１及び第２の入射光路から送り出された
    光を第２及び第１の出射光路に導く第２の状態とに切り
    換える移動機構とを有することを特徴とする光路切換装
    置。
34. 【請求項３４】 上記移動機構は、上記可動部材に設け
    た永久磁石と、この永久磁石を第１の位置に付勢する第
    １の磁界と第２の位置に付勢する第２の磁界とを形成す
    る磁界形成部とを有することを特徴とする請求項３１か
    ら３３のいずれかに記載の光路切換装置。
35. 【請求項３５】 上記移動機構はまた、上記永久磁石の
    下に配置され、該永久磁石の磁界に反発する磁界を作用
    させる反発磁界形成部を有することを特徴とする請求項
    ３４記載の光路切換装置。
36. 【請求項３６】 上記第１の位置及び第２の位置の近傍
    に固定され、これら上記第１の位置及び第２の位置に上
    記永久磁石があるとき、この永久磁石との間に磁気吸引
    力を生じる磁性部材を有することを特徴とする請求項３
    ３又は３４に記載の光路切換装置。
37. 【請求項３７】 上記磁性部材が上記磁界形成部の励磁
    部であることを特徴とする請求項３６記載の光路切換装
    置。
38. 【請求項３８】 上記可動反射体が上記第１の位置又は
    上記第２の位置にあるかを検出する検出手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項２９から３２、３４から３７のい
    ずれかに記載の光路切換装置。
39. 【請求項３９】 上記検出手段は、上記可動反射体と共
    に移動する導電部材と、上記可動反射体が第１の位置又
    は第２の位置にあるとき上記導電部材と接触する互いに
    絶縁された第１及び第２の端子と、上記第１の端子と第
    ２の端子が電気的に接続されているか否かを検出する検
    出回路とを有することを特徴とする請求項３８記載の光
    路切換装置。
40. 【請求項４０】 上記検出手段は、上記可動反射面と共
    に移動する導電部材と、上記可動反射面が第１の位置又
    は第２の位置にあるとき上記導電部材に近接する互いに
    絶縁された第１及び第２の電極と、第１と第２の電極間
    の静電容量変化を検出する検出回路とを有することを特
    徴とする請求項３８記載の光路切換装置。
41. 【請求項４１】 上記検出手段は、上記第１の位置又は
    第２の位置にある可動反射体の近傍に配置されたホトカ
    プラと、このホトカプラからの信号を検出する検出回路
    とを有することを特徴とする請求項３８記載の光路切換
    装置。
42. 【請求項４２】 上記可動部材が上記第１の状態又は上
    記第２の状態にあるかを検出する検出手段を設けたこと
    を特徴とする請求項３３に記載の光路切換装置。
43. 【請求項４３】 上記入射光路と上記出射光路の少なく
    ともいずれか一方は、レンズと、このレンズと同軸上に
    配置された光ファイバとを有することを特徴とする請求
    項２８から４２のいずれかに記載の光路切換装置。
44. 【請求項４４】 上記レンズがコリメートレンズである
    請求項４３記載の光路切換装置。
45. 【請求項４５】 上記入射光路と上記出射光路の少なく
    ともいずれか一方は、コア部の端面近傍がテーパ状に拡
    大されたテーパファイバを有することを特徴とする請求
    項２８から４２のいずれかに記載の光路切換装置。
46. 【請求項４６】 上記光ファイバとして、その端面を端
    面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切
    断した光ファイバを適用することを特徴とする請求項４
    ３記載の光路切換装置。
47. 【請求項４７】 上記入射光路と上記出射光路の少なく
    ともいずれか一方は微小コリメータ付き光ファイバであ
    ることを特徴とする請求項２８から４２のいずれかに記
    載の光路切換装置。
48. 【請求項４８】 上記微小コリメータ付き光ファイバと
    して、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射さ
    れる程度に斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイ
    バを適用することを特徴とする請求項４７記載の光路切
    換装置。