JP2001255474A - Light beam space propagation type optical switch - Google Patents
Light beam space propagation type optical switchInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理機器，
光計測機器および光通信機器等の光回路に用いる光スイ
ッチに係わり、特に小型化および集積化に有用なマイク
ロマシン技術を用いた光ビーム空間伝播型光スイッチに
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical information processing device,
The present invention relates to an optical switch used for an optical circuit such as an optical measuring device and an optical communication device, and particularly to an optical beam space propagation type optical switch using a micromachine technology useful for miniaturization and integration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術のマイクロマシン光スイッチに
は、トーションミラー型（H. Toshiyoshi and H. Fujit
a, "Electrostatic micro torsion mirrors for an opt
ical switch matrix" , J. Microelectromech. Syst.,
vol.5, pp.231-237, 1996.）や米国特許第５９６０１３
２号「Fiber-optic Free-space Micromachined MatrixS
witches」などがある。前者は基板に開口部を設け、そ
の内部に弾性変形可能な梁で接続された静電気力で回転
可能なマイクロミラーを設けるとともに、基板に溝を設
けて光ファイバを固定している。光ファイバから出射し
て空間を伝播する光ビームを基板に垂直状態のマイクロ
ミラーで反射するか、又は水平状態にマイクロミラーを
回転させて反射しないでそのまま直進させるかを切り替
えて、出口側の異なる光ファイバに導き光スイッチ動作
を実現している。また、後者の光スイッチは、基板上に
表面マイクロマシン技術などで自由に回転可能なマイク
ロミラーを設け、マイクロミラーを連結棒とヒンジを介
して静電アクチュエータと結合してアクチュエータの基
板上での移動に応じてマイクロミラーを基板と平行な状
態と垂直な状態に切り替えることができるように構成さ
れている。光ファイバから出射した光をレンズでコリメ
ートし、空間伝播する光ビームを基板に垂直状態のマイ
クロミラーで反射するか、水平状態にマイクロミラーを
回転させて反射しないでそのまま直進させるかを切り替
えて、出口側の異なるレンズおよび光ファイバの組みに
導き光スイッチ動作を実現している。また、同じく表面
マイクロマシン技術で基板に直立させたマイクロミラー
を静電アクチュエータでスライドさせて光ビームの光路
切り替えを行う３次元マイクロミラー光スイッチ（S.
S. Lee, E. Motamedi, and M. C. Wu, "Surface-microm
achined free-space fiber optic swithes with integr
ated microactuators for optical fiber communicatio
n systems", Thansducers '97 ,1997 International Co
nference on Solid-State Sensors and Actuators, Chi
cago, Jun. 16-19,1997, paper 1A4.07P.）もある。2. Description of the Related Art Prior art micromachine optical switches include a torsion mirror type (H. Toshiyoshi and H. Fujit).
a, "Electrostatic micro torsion mirrors for an opt
ical switch matrix ", J. Microelectromech. Syst.,
vol.5, pp.231-237, 1996.) and U.S. Pat.
No.2 “Fiber-optic Free-space Micromachined MatrixS
witches ". In the former, an opening is provided in a substrate, a micromirror rotatable by electrostatic force connected by an elastically deformable beam is provided inside the opening, and a groove is provided in the substrate to fix an optical fiber. The light beam emitted from the optical fiber and propagating in the space is reflected by a micromirror vertical to the substrate, or the micromirror is rotated horizontally and switched straight forward without reflection, so that the exit side differs. An optical switch operation is realized by guiding to an optical fiber. In the latter optical switch, a micromirror that can be freely rotated is provided on the substrate by surface micromachine technology or the like, and the micromirror is connected to the electrostatic actuator via a connecting rod and a hinge to move the actuator on the substrate. The micromirror can be switched between a state parallel to the substrate and a state perpendicular to the substrate according to. The light emitted from the optical fiber is collimated by a lens, and the light beam propagating in space is reflected by a micromirror in a vertical state on the substrate, or the micromirror is rotated in a horizontal state and goes straight as it is without reflection, The optical switch operation is realized by guiding to a different lens and optical fiber set on the exit side. In addition, a three-dimensional micromirror optical switch (S.S.) that switches the optical path of a light beam by sliding a micromirror, which is also upright on a substrate using surface micromachine technology, with an electrostatic actuator.
S. Lee, E. Motamedi, and MC Wu, "Surface-microm
achined free-space fiber optic swithes with integr
ated microactuators for optical fiber communicatio
n systems ", Thansducers '97, 1997 International Co
nference on Solid-State Sensors and Actuators, Chi
cago, Jun. 16-19, 1997, paper 1A4.07P).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来技術のトーション
ミラー型のような光スイッチでは、製造において基板に
マイクロミラーを垂直に立てることが可能な深さの凹部
を形成するための加工を施す必要があり、また、別体で
ミラーの角度精度を決めるストッパを精密加工した基板
を要するなど加工に時間がかかりひいては製造コストが
嵩む。米国特許第５９６０１３２号のような光スイッチ
は、ＬＳＩ製造工程と類似の表面マイクロマシン技術で
一括製造することができるためコストの面で有利であ
る。しかし、光スイッチエレメントを多数配置したマト
リクススイッチを構成する場合、光ビームの空間伝播距
離が長くなるため、マイクロミラーの垂直からの角度偏
差を極めて小さくしないと入力側光ファイバと出力側光
ファイバの光軸ずれが原因で損失の増大を招くことにな
る。米国特許第５９６０１３２号のような光スイッチで
は、回転マイクロミラーの駆動に静電型のスクラッチド
ライブアクチュエータ（P.Langlet. D. Collard, T. Ak
iyama and H. Fujita, "A Quantitative Analysis of S
cratch Drive Actuation for Integrated X/Y Motion S
ystem" , Transducers '97, 1997 International Confe
rence on Solid-State Sensors and Actuators, Chicag
o, Jun. 16-19,1997, pp.773-776. ）のような数十ナノ
メートル単位で移動距離を制御可能なアクチュエータを
用いることによりマイクロミラー回転角度を精密制御す
ることは可能であるが、特に精密さを要求される大規模
マトリクススイッチではマイクロマシン製造技術に不可
避のヒンジの遊びを補正するために、付加的にフィード
バック電気回路を設けてスイッチングの度毎にこの補正
を制御をする必要が生じ、コスト増大要因となる。３次
元マイクロミラー型では、マイクロミラーの両側端を支
持板ではさんで垂直に固定するため角度精度に優れてい
るが、製造プロセスの最後にマイクロプローバを用いて
手作業でマイクロミラーや支持板を引き起こして組み立
てる作業が必要であるため歩留まりも悪く高コストで、
大規模マトリクススイッチには適していない。In an optical switch such as a torsion mirror type of the prior art, it is necessary to perform a process for forming a concave portion having a depth capable of vertically setting a micro mirror on a substrate in manufacturing. There is also a need for a substrate on which a stopper for precisely determining the angular accuracy of the mirror is separately processed, which requires a long time for processing, and consequently increases the manufacturing cost. An optical switch such as that of US Pat. No. 5,960,132 is advantageous in terms of cost because it can be manufactured collectively by a surface micromachining technique similar to the LSI manufacturing process. However, when configuring a matrix switch in which a large number of optical switch elements are arranged, the spatial propagation distance of the light beam becomes long. An optical axis shift causes an increase in loss. In an optical switch such as US Pat. No. 5,960,132, an electrostatic scratch drive actuator (P. Langlet. D. Collard, T. Ak) is used to drive a rotating micromirror.
iyama and H. Fujita, "A Quantitative Analysis of S
cratch Drive Actuation for Integrated X / Y Motion S
ystem ", Transducers '97, 1997 International Confe
rence on Solid-State Sensors and Actuators, Chicag
o, Jun. 16-19,1997, pp.773-776.) It is possible to precisely control the rotation angle of the micromirror by using an actuator that can control the moving distance in tens of nanometers. However, especially for large-scale matrix switches that require precision, an additional feedback electric circuit must be provided to control this correction at every switching in order to correct the hinge play inevitable in micromachine manufacturing technology. Occurs, which causes a cost increase. The three-dimensional micromirror type has excellent angular accuracy because both sides of the micromirror are fixed vertically with a support plate between them, but the micromirror and support plate are manually removed at the end of the manufacturing process using a microprobe. Since the work of raising and assembling is necessary, the yield is poor and the cost is high,
Not suitable for large matrix switches.
【０００４】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、マイクロミラ
ーの角度精度が高く大規模マトリクススイッチ化に適
し、かつ自動組み立てを実行する機構の採用により製造
が容易で低コストの光ビーム空間伝播型光スイッチを提
供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. A micromirror has a high angle accuracy, is suitable for a large-scale matrix switch, and has a mechanism for performing automatic assembly. An object of the present invention is to provide a light beam space propagation type optical switch which is easy to manufacture and low in cost by adoption.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による光ビーム空間伝播型光スイッチは、基
板と、該基板上を前記基板に固定されたガイドで規制さ
れた方向にのみ並行移動可能な反射鏡スライダと、該反
射鏡スライダを前記ガイドで規制された方向に前後移動
させるためのアクチュエータと、一端側の縁が少なくと
も一つの第一のヒンジにより、該第一のヒンジの回転軸
を回転中心として前記基板に対して垂直になるまで回転
可能なるように、前記反射鏡スライダに取り付けられた
マイクロミラー型反射鏡と、前記反射鏡に第二のヒンジ
を介して結合され、前記反射鏡を前記基板に垂直になる
姿勢まで引き起こしてその位置で固定する固定機構を含
む反射鏡組み立て機構と、前記反射鏡が前記基板に垂直
になる姿勢まで引き起こされた状態になったときの該反
射鏡の姿勢を維持するために、前記反射鏡スライダに取
り付けられた支持板を含む支持板組み立て機構とが、予
め備えられ、前記反射鏡組み立て機構により前記反射鏡
が前記引き起こされた状態で固定され、かつ、前記支持
板組み立て機構により前記引き起こされ固定された前記
反射鏡の姿勢が前記支持板により支持されて前記反射鏡
の組み立てが完了し、該組み立てが完了した状態で前記
反射鏡スライダを前記アクチュエータによる前記前後移
動によって、前記反射面を設けた前記反射鏡が該反射鏡
に入射する空間伝播光ビームを反射して光路を折り曲げ
る第一の位置にあるかまたは該空間伝播光ビームを遮ら
ない第二の位置にあるかに従って、該反射鏡に入射する
入力光の光路が切り替えられるように構成されている。In order to achieve this object, a light beam space propagation type optical switch according to the present invention comprises a substrate and only a direction on the substrate which is regulated by a guide fixed to the substrate. A reflecting mirror slider that can move in parallel, an actuator for moving the reflecting mirror slider back and forth in a direction regulated by the guide, and an edge on one end side of the first hinge by at least one first hinge; A micromirror-type reflecting mirror attached to the reflecting mirror slider and coupled to the reflecting mirror via a second hinge so that the mirror can be rotated around the rotation axis until it is perpendicular to the substrate, A reflector assembly mechanism including a fixing mechanism for raising the reflector to a position perpendicular to the substrate and fixing the reflector at that position; and pulling the reflector to a position perpendicular to the substrate. A support plate assembling mechanism including a support plate attached to the reflector slider is provided in advance to maintain the attitude of the reflector when it is raised, and The reflecting mirror is fixed in the raised state, and the raised and fixed attitude of the reflecting mirror is supported by the supporting plate by the supporting plate assembling mechanism, and the assembling of the reflecting mirror is completed. In a state where the reflection mirror slider is moved forward and backward by the actuator in a state where the reflection mirror provided with the reflection surface reflects a spatially propagating light beam incident on the reflection mirror to bend the optical path to a first position. The optical path of the input light incident on the reflecting mirror is switched according to whether it is at a second position that does not block the spatially propagating light beam. It is configured.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明による光ビーム空間伝播型
光スイッチは、入射光の光路を直進させるかまたは折り
曲げるかを、スイッチのＯＮ状態とＯＦＦ状態との一方
と他方に対応させて使用することができる。また、本発
明による光ビーム空間伝播型光スイッチを複数個配置し
たマトリクススイッチでは複数の入力光の光路を個別に
制御することができる。例えば、４枚の反射鏡を各中心
が一つの正方形（または平行四辺形）の各頂点の位置に
互いに平行になるように配置して、これらの反射鏡に前
記の正方形か平行四辺形の相対向する一方の組の二辺に
それぞれ沿う方向に二つの入力光Ｉ1 ，Ｉ2 を入射させ
れば、その正方形または平行四辺形の他方の組の二辺に
それぞれ沿う方向に二つの出力光Ｏ1 ，Ｏ2 を取り出す
ことができる。この場合には、４枚の反射鏡のＯＮ−Ｏ
ＦＦ状態の制御によりＩ1 →Ｏ1 ，Ｉ2 →Ｏ2 の入出力
関係（平行状態）とＩ1 →Ｏ2 ，Ｉ2 →Ｏ1 の入出力関
係（交差状態）とが切り替え選択されることになる。こ
れを拡張して、Ｍ×Ｎ（Ｎ≧Ｍ＞１の整数）個の反射鏡
をＭ行Ｎ列のマトリクス状に配置して第ｍ行では第ｎ列
（ｍ，ｎは正の整数でＭ≧ｍ≧１，Ｎ≧ｎ≧１）の反射
鏡のみをＯＮ（反射状態）にして、Ｉm →Ｏn の入出力
関係が得られ、非閉塞のＭ入力Ｎ出力の光スイッチを構
成することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A light beam space propagation type optical switch according to the present invention uses whether the optical path of incident light goes straight or bends in accordance with one of the ON state and the OFF state of the switch. be able to. Further, in a matrix switch in which a plurality of light beam space propagation type optical switches according to the present invention are arranged, it is possible to individually control the optical paths of a plurality of input lights. For example, four reflecting mirrors are arranged so that each center is parallel to each vertex of one square (or parallelogram), and these reflecting mirrors have a relative position of the square or the parallelogram. When the two input lights I 1 and I 2 are incident in the directions along the two sides of one of the sets, the two output lights in the directions along the two sides of the other set of the square or the parallelogram. O 1 and O 2 can be extracted. In this case, the ON-O of four reflecting mirrors
By the control of the FF state, the input / output relation of I 1 → O 1 and I 2 → O 2 (parallel state) and the input / output relation of I 1 → O 2 and I 2 → O 1 (cross state) are switched and selected. Will be. Extending this, M × N (N ≧ M> 1 integer) reflecting mirrors are arranged in a matrix of M rows and N columns, and the mth row is the nth column (m and n are positive integers). only reflector M ≧ m ≧ 1, n ≧ n ≧ 1) in the oN (reflective state), input-output relation of I m → O n is obtained, constituting the optical switch of the M input n output of the non-occlusive can do.
【０００７】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
である。この実施例において、１００は本実施例の主要
部である光スイッチ、１０は半導体材料等の表面が平坦
な基板である。１は一端側の縁が第一のヒンジ１２によ
り、該第一のヒンジ１２の回転軸を回転中心として回転
可能なるように、反射鏡スライダ９上に取り付けられた
反射鏡である。２はこの反射鏡１の上に光ビームを反射
する材料で形成された反射面、３は反射鏡１の側縁に設
けられた反射鏡側縁端部（張出部）である。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, reference numeral 100 denotes an optical switch which is a main part of the present embodiment, and reference numeral 10 denotes a substrate having a flat surface such as a semiconductor material. Reference numeral 1 denotes a reflecting mirror mounted on a reflecting mirror slider 9 such that an edge on one end side can be rotated by a first hinge 12 about a rotation axis of the first hinge 12 as a rotation center. Reference numeral 2 denotes a reflecting surface formed of a material that reflects a light beam on the reflecting mirror 1 and reference numeral 3 denotes a reflecting mirror side edge (extended portion) provided on a side edge of the reflecting mirror 1.
【０００８】反射鏡スライダ９は、基板１０の表面上に
配置され、基板１０に固定された反射鏡スライダガイド
１８によって決められた方向にのみ並進移動が可能であ
る。反射鏡スライダ９の移動範囲は、図２（ａ）に示す
ように反射面２の中心に入射光ビーム２００の光軸が当
たる反射状態における基板１０上の位置３００から、図
２（ｂ）に示すように反射鏡１が入射光ビーム２００を
全く遮らず透過光ビーム２０２として反射鏡１を通過す
るまでに後退した非反射状態における基板１０上の位置
３０１までである。反射鏡スライダ９の移動制御は、非
反射状態における位置３０１から反射状態における位置
３００の方向へ動かす反射鏡移動用第１のアクチュエー
タ２１、および反対方向へ動かす反射鏡移動用第２のア
クチュエータ２２により行われる。反射状態における位
置３００は高精度に決める必要があるので、基板１０に
固定したストッパを用いることで解決することができ
る。非反射状態における位置３０１の精度は高い必要は
ない。The reflector slider 9 is arranged on the surface of the substrate 10 and can be translated only in a direction determined by a reflector slider guide 18 fixed to the substrate 10. The moving range of the reflector slider 9 is shown in FIG. 2B from a position 300 on the substrate 10 in the reflection state where the optical axis of the incident light beam 200 hits the center of the reflection surface 2 as shown in FIG. As shown, the reflection mirror 1 does not block the incident light beam 200 at all, and retreats until it passes through the reflection mirror 1 as the transmitted light beam 202 to a position 301 on the substrate 10 in a non-reflection state. The movement control of the reflecting mirror slider 9 is performed by the reflecting mirror moving first actuator 21 which moves from the position 301 in the non-reflecting state to the position 300 in the reflecting state, and the reflecting mirror moving second actuator 22 which moves in the opposite direction. Done. Since the position 300 in the reflection state needs to be determined with high precision, it can be solved by using a stopper fixed to the substrate 10. The accuracy of the position 301 in the non-reflection state does not need to be high.
【０００９】反射鏡１には第二のヒンジ１０３を介して
反射鏡１を基板１０に垂直になる姿勢まで引き起こして
固定する反射鏡組み立て機構１０１が結合されている。
本実施例において、反射鏡組み立て機構１０１は、スラ
イダ９の表面上を滑動可能なるように配置された反射鏡
組み立て用スライダ７と、反射鏡１の下部と反射鏡組み
立て用スライダ７とを連結する反射鏡連結棒５と、反射
鏡組み立て用スライダ７の固定機構１１と、反射鏡連結
棒ヒンジ１３と、スライダ用ガイド１７と、反射鏡組み
立て用アクチュエータ２０とで構成される。The reflecting mirror 1 is coupled via a second hinge 103 to a reflecting mirror assembling mechanism 101 for raising and fixing the reflecting mirror 1 to a position perpendicular to the substrate 10.
In this embodiment, the reflector assembling mechanism 101 connects the reflector assembling slider 7 slidably on the surface of the slider 9 to the lower part of the reflector 1 and the reflector assembling slider 7. It comprises a reflecting mirror connecting rod 5, a fixing mechanism 11 for the reflecting mirror assembling slider 7, a reflecting mirror connecting rod hinge 13, a slider guide 17, and a reflecting mirror assembling actuator 20.
【００１０】４は支持板であり、基板１０に垂直になる
姿勢まで引き起こされた状態の反射鏡１の側縁端部３を
挟持するためのスリット２３を一端側に有し、反射鏡１
が基板１０に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態に
あるときにスリット２３が反射鏡側縁端部３を挟持する
位置に配置されるように、他端側が支持板ヒンジ（第三
のヒンジ）１４により、第三のヒンジ１４の回転軸を回
転中心として回転可能なるように、反射鏡スライダ９に
取り付けられている。支持板４には、反射鏡１が基板１
０に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態にあるとき
に、スリット２３が反射鏡側縁端部３を挟持する姿勢ま
で支持板組み立て機構結合ヒンジ（第四のヒンジ）１０
４を回転中心としてその支持板４を引き起こして、その
位置で停止する支持板組み立て機構１０２が結合されて
いる。本実施例において、支持板組み立て機構１０２
は、支持板連結棒６、支持板組み立て用スライダ８、固
定機構１１、支持板連結棒ヒンジ１５、支持板組み立て
用ガイド１６、支持板組み立て用アクチュエータ１９と
で構成されている。支持板連結棒６は、支持板４とスラ
イダ８とを連結している。本実施例では、アクチュエー
タとして、すべて静電型のスクラッチドライブアクチュ
エータを用いている。Reference numeral 4 denotes a support plate having a slit 23 at one end for holding the side edge 3 of the reflecting mirror 1 raised to a position perpendicular to the substrate 10.
The other end side is a support plate hinge (third hinge) such that the slit 23 is located at a position sandwiching the reflector side edge 3 when the substrate is raised to a position perpendicular to the substrate 10. 14, the third hinge 14 is attached to the reflector slider 9 so as to be rotatable around the rotation axis of the third hinge 14. The supporting plate 4 is provided with the reflecting mirror 1 on the substrate 1.
When the slit 23 is raised to a position perpendicular to 0, the support plate assembling mechanism coupling hinge (fourth hinge) 10 until the slit 23 clamps the reflecting mirror side edge 3.
A support plate assembling mechanism 102 that raises the support plate 4 about the center of rotation 4 and stops at the position is coupled. In this embodiment, the support plate assembling mechanism 102
Is composed of a support plate connecting rod 6, a support plate assembling slider 8, a fixing mechanism 11, a support plate connecting rod hinge 15, a support plate assembling guide 16, and a support plate assembling actuator 19. The support plate connecting rod 6 connects the support plate 4 and the slider 8. In the present embodiment, all the electrostatic type scratch drive actuators are used as the actuators.
【００１１】図３〜５は、本実施例の光スイッチの組み
立てについて説明するための図である。FIGS. 3 to 5 are views for explaining the assembly of the optical switch according to the present embodiment.
【００１２】図３は組み立て前の光スイッチ１００の俯
瞰図であり、基板１０は省略してある。この状態では反
射鏡１および支持板４は、反射鏡スライダ９と平行にな
るように倒置された状態である。この状態から反射鏡組
み立て用アクチュエータ２０により反射鏡組み立て用ス
ライダ７を反射鏡組み立て用ガイド１７に沿って図の下
方へ移動させると、駆動力は反射鏡連結棒５および反射
鏡連結棒ヒンジ１３を通じて反射鏡１に伝達されて、反
射鏡１は反射鏡スライダ９および基板１０に対して垂直
になるまで手前に引き起こされ、固定機構１１によりそ
の位置に固定される。次いで、支持板組み立て用アクチ
ュエータ１９により支持板組み立て用スライダ８を支持
板組み立て用ガイド１６に沿って図の左側のスライダ８
は左方向に図の右側のスライダ８は右方向に反射鏡スラ
イダ９の外側の縁に向かって移動させると、駆動力は支
持板連結棒６および支持板連結棒ヒンジ１５を通じて支
持板４に伝達されて支持板４は引き起こされる。支持板
４の一端側に設けたスリット２３が反射鏡側縁端部（張
出部）３を挟持する姿勢まで支持板４が引き起こされた
とき、固定機構１１により支持板４をその位置に固定す
る。FIG. 3 is a bird's-eye view of the optical switch 100 before assembly, and the substrate 10 is omitted. In this state, the reflecting mirror 1 and the support plate 4 are in a state where the reflecting mirror 1 and the supporting plate 4 are placed in parallel with the reflecting mirror slider 9. In this state, when the reflector assembly slider 7 is moved downward in the figure along the reflector assembly guide 17 by the reflector assembly actuator 20, the driving force is transmitted through the reflector connection rod 5 and the reflector connection rod hinge 13. The light is transmitted to the reflecting mirror 1, and the reflecting mirror 1 is raised toward the front until it becomes perpendicular to the reflecting mirror slider 9 and the substrate 10, and is fixed at that position by the fixing mechanism 11. Next, the slider 8 for assembling the support plate is moved by the actuator 19 for assembling the support plate along the guide 16 for assembling the support plate.
When the slider 8 on the right side in the figure is moved rightward toward the outer edge of the reflector slider 9 in the figure, the driving force is transmitted to the support plate 4 through the support plate connecting rod 6 and the support plate connecting rod hinge 15. Then, the support plate 4 is raised. When the support plate 4 is raised to such a position that the slit 23 provided on one end side of the support plate 4 sandwiches the reflecting mirror side edge portion (extended portion) 3, the support plate 4 is fixed at that position by the fixing mechanism 11. I do.
【００１３】図４は組み立て後の光スイッチ１００の俯
瞰図であり、反射鏡１が反射鏡スライダ９および基板１
０に対して垂直に立ち、支持板４の一端側に設けたスリ
ット２３が反射鏡側縁端部（引出部）３を挟持した状態
となっている。図４の矢印Ａの方向から光スイッチ１０
０を見たのが図５であり、組み立て後はこの状態で基板
１０の表面上を反射鏡スライダ９が移動して図２に示し
たようなスイッチング動作を行う。このように、本発明
では光スイッチの組み立て工程をアクチュエータにより
自動化している。また、支持板４の一端側に設けたスリ
ット２３が反射鏡側縁端部（引出部）３を挟み込んで反
射鏡スライダ９および基板１０に対して反射鏡１が垂直
になるように高精度に位置決めを行うことができる。ま
た、振動等に対する安定性を向上させることも可能とな
る。FIG. 4 is an overhead view of the optical switch 100 after assembly.
Standing perpendicular to 0, a slit 23 provided on one end side of the support plate 4 sandwiches the reflecting mirror side edge portion (drawing portion) 3. The optical switch 10 from the direction of arrow A in FIG.
FIG. 5 shows 0, and after assembly, in this state, the reflector slider 9 moves on the surface of the substrate 10 to perform the switching operation as shown in FIG. Thus, in the present invention, the assembly process of the optical switch is automated by the actuator. Also, a slit 23 provided at one end of the support plate 4 sandwiches the reflecting mirror side edge portion (drawing portion) 3 so that the reflecting mirror 1 is perpendicular to the reflecting mirror slider 9 and the substrate 10 with high precision. Positioning can be performed. In addition, it is possible to improve stability against vibration and the like.
【００１４】図６は固定機構１１の構成及び機能を詳細
に説明するための図である。本実施例の固定機構１１
は、くさび部１１ａと、弾性梁１１ｂおよび反射鏡スラ
イダ９に固定されたアンカ１１ｃにより構成される。図
６（ａ）は組み立て前の状態であり、図３に示した状態
と同じである。くさび部１１ａは支持板組み立て用スラ
イダ８と離れた状態である。図６（ｂ）は組み立て中の
状態を示しており、図３と図４の中間の状態である。支
持板組み立て用スライダ８の図左方及び右方への移動に
より、くさび部１１ａは支持板組み立て用スライダ８の
図示外側下端の位置に接触するが、弾性梁１１ｂが撓ん
でくさび部１１ａは支持板組み立て用スライダ８の側面
図示下縁外側端に沿うことになる。さらに、支持板組み
立て用スライダ８が左方に移動し、支持板４の一端側に
設けたスリット２３が反射鏡側縁端部（張出部）３を挟
持する姿勢まで反射鏡１が引き起こされた状態で、ちょ
うどくさび部１１ａの先端がくさび形切り込み２４には
まり込んで支持板組み立て用スライダ８を固定する。こ
の状態が図６（ｃ）である。FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration and function of the fixing mechanism 11 in detail. Fixing mechanism 11 of the present embodiment
Is composed of a wedge portion 11a, an elastic beam 11b and an anchor 11c fixed to the reflector slider 9. FIG. 6A shows a state before assembly, which is the same as the state shown in FIG. The wedge portion 11a is separated from the support plate assembling slider 8. FIG. 6B shows a state during assembly, which is an intermediate state between FIG. 3 and FIG. By moving the support plate assembling slider 8 leftward and rightward in the figure, the wedge portion 11a comes into contact with the position of the lower end of the support plate assembling slider 8 on the outside in the figure, but the elastic beam 11b is bent to support the wedge portion 11a. The lower side edge of the slider 8 for assembling the plate is along the outer edge of the lower edge. Further, the slider 8 for assembling the support plate moves to the left, and the reflecting mirror 1 is raised to such a position that the slit 23 provided on one end side of the supporting plate 4 sandwiches the reflecting mirror side edge portion (extended portion) 3. In this state, the front end of the wedge portion 11a just fits into the wedge-shaped cutout 24 to fix the slider 8 for assembling the support plate. This state is shown in FIG.
【００１５】以上のような構成により、反射鏡１に入射
する入射光ビーム２００の光路が切り替えられるように
した光スイッチが実現可能である。With the above configuration, it is possible to realize an optical switch in which the optical path of the incident light beam 200 incident on the reflecting mirror 1 can be switched.
【００１６】図７は、本発明の光スイッチの具体的使用
例として、単純なＯＮ−ＯＦＦスイッチを構成した場合
である。この光路構成では、直進方向を出力としてお
り、光ファイバ２５ａからの入射光は、レンズ２６ａで
コリメートされてスイッチ１００に入射し、反射鏡１が
前記反射状態における位置３００（ＯＦＦ状態）では反
射されて光路が折り曲げられるが、反射鏡１が前記非反
射状態における位置３０１（ＯＮ状態）では直進する。
この構成では、出力は反射鏡１が非反射状態における位
置３０１で光が直進通過した方向にレンズ２６ｂを置き
出力側の光ファイバ２５ｂに集光して出力を取り出す。FIG. 7 shows a case where a simple ON-OFF switch is constructed as a specific example of use of the optical switch of the present invention. In this optical path configuration, the output is in the straight traveling direction, and the incident light from the optical fiber 25a is collimated by the lens 26a and enters the switch 100, and is reflected at the position 300 (OFF state) where the reflecting mirror 1 is in the reflecting state. However, the reflecting mirror 1 goes straight at the position 301 (ON state) in the non-reflecting state.
In this configuration, the output is taken out by placing the lens 26b in the direction in which the light has passed straight at the position 301 where the reflecting mirror 1 is in the non-reflecting state, and condensing it on the optical fiber 25b on the output side.
【００１７】図８は図７の構成の変形であり、光路が直
進通過の場合と反射鏡１で折り曲げられる場合のそれぞ
れ出力Ｏ1 およびＯ2 として取り出す１入力２出力（１
×２）光スイッチの構成である。FIG. 8 shows a modification of the configuration shown in FIG. 7, in which one input and two outputs (1 output) are taken out as outputs O 1 and O 2 when the optical path passes straight and when the optical path is bent by the reflecting mirror 1, respectively.
× 2) The configuration of the optical switch.
【００１８】以上の説明において、各アクチュエータは
静電型のスクラッチドライブアクチュエータを用いてい
るが、これに限らず所望の駆動力とストロークを達成し
得るものであればよい。また、固定機構１１としてアン
カ１１ｃ側にくさび部１１ａおよび弾性梁１１ｂを取り
付けたものを一組用いた構成を図６で説明したが、これ
に限らず複数の組を用いてもよい。また、図９に示すよ
うに反射鏡組み立て用スライダ７あるいは支持板組み立
て用スライダ８にくさび部１１ａおよび弾性梁１１ｂを
取り付けてくさび状の切れ込みを設けたくさび受けアン
カ１１ｄを反射鏡スライダ９に固定した構成でも同様の
機能を達成することができる。In the above description, each actuator uses an electrostatic scratch drive actuator. However, the invention is not limited to this, and any actuator that can achieve a desired driving force and stroke can be used. In addition, although the configuration using one set of the wedge portion 11a and the elastic beam 11b attached to the anchor 11c side as the fixing mechanism 11 has been described with reference to FIG. 6, the configuration is not limited to this, and a plurality of sets may be used. Further, as shown in FIG. 9, a wedge receiving anchor 11d provided with a wedge-shaped notch by attaching a wedge portion 11a and an elastic beam 11b to the slider 7 for assembling the reflector or the slider 8 for assembling the support plate is fixed to the reflector slider 9. A similar function can be achieved with the configuration described above.
【００１９】（実施例２）図１０は本発明の第２の実施
例である。この実施例において、１００は本実施例の光
スイッチ、１０は半導体材料等の表面が平坦な基板であ
る。１は一端側の縁が反射鏡ヒンジ（第一のヒンジ）１
２により、該第一のヒンジ１２の回転軸を回転中心とし
て回転可能なるように、反射鏡スライダ９上に取り付け
られた反射鏡である。この反射鏡１上に光ビームを反射
する材料で形成された反射面２を、また両側縁に反射鏡
側縁端部（張出部）３を設けている。(Embodiment 2) FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, reference numeral 100 denotes an optical switch of the present embodiment, and reference numeral 10 denotes a substrate having a flat surface such as a semiconductor material. 1 is a reflector hinge (first hinge) 1 at one edge
2 is a reflecting mirror mounted on the reflecting mirror slider 9 so as to be rotatable about the rotation axis of the first hinge 12 as a rotation center. A reflecting surface 2 made of a material that reflects a light beam is provided on the reflecting mirror 1, and a reflecting mirror side edge (overhanging portion) 3 is provided on both side edges.
【００２０】反射鏡スライダ９は基板１０の表面上に配
置され、基板１０に固定された反射鏡スライダガイド１
８によって決められた方向にのみ並進移動が可能であ
る。反射鏡スライダ９の移動範囲は、組み立て後におい
て図２（ａ）に示すように反射面２の中心に入射光ビー
ム２００の光軸が当たる反射状態における位置３００か
ら、図２（ｂ）に示すように反射鏡１が入射光ビーム２
００を全く遮らず透過光ビーム２０２として反射鏡１を
通過するまでに後退した非反射状態における位置３０１
までであるが、組み立て時には反射状態における位置３
００から非反射状態における位置３０１に向かう方向で
非反射状態における位置３０１を越えた組み立て時の位
置３０２まで移動される。反射鏡スライダ９の移動は、
非反射状態における位置３０１から反射状態における位
置３００の方向へ動かす反射鏡移動用第１のアクチュエ
ータ２１、および反対方向へ動かす反射鏡移動用第２の
アクチュエータ２２により行われる。The reflector slider 9 is disposed on the surface of the substrate 10 and the reflector slider guide 1 fixed to the substrate 10.
Translation is possible only in the direction determined by 8. The moving range of the reflector slider 9 is shown in FIG. 2B from the position 300 in the reflection state where the optical axis of the incident light beam 200 hits the center of the reflecting surface 2 as shown in FIG. As shown in FIG.
00 in a non-reflective state, which is retracted until passing through the reflecting mirror 1 as a transmitted light beam 202 without interrupting the light beam at all.
Up to position 3 in the reflective state during assembly.
In the direction from 00 to the position 301 in the non-reflection state, the assembly is moved to the position 302 at the time of assembly beyond the position 301 in the non-reflection state. The movement of the reflector slider 9 is as follows.
The operation is performed by the first actuator 21 for moving the reflecting mirror which moves in the direction from the position 301 in the non-reflecting state to the position 300 in the reflecting state, and the second actuator 22 for moving the reflecting mirror which moves in the opposite direction.
【００２１】反射鏡１には反射鏡組み立て機構結合ヒン
ジ（第二のヒンジ）１０３を介して反射鏡１を基板１０
に垂直になる姿勢まで引き起こして固定する反射鏡組み
立て機構１０１ａが結合されている。本実施例において
前記反射鏡組み立て機構１０１ａは、反射鏡連結棒５
と、くさび部１１ａと弾性梁１１ｂとくさび形切り込み
２４からなる固定機構１１と、第二のヒンジ１０３と、
反射鏡組み立て用ガイド１７と、基板１０に固定された
反射鏡組み立てアンカ２７と、突起２８とで構成され
る。反射鏡連結棒５の一端は、第二のヒンジ１０３によ
り反射鏡１の下部に接続されており、その他端にくさび
部１１ａと弾性梁１１ｂが設けられているとともに、そ
の他端の側縁には反射鏡を組み立てアンカ２７と引っ掛
かる突起２８が張り出している。The reflector 1 is connected to the substrate 10 via a reflector assembly assembling hinge (second hinge) 103.
And a reflector assembly mechanism 101a that raises and fixes the mirror to an attitude perpendicular to the mirror. In this embodiment, the reflecting mirror assembly mechanism 101a includes a reflecting mirror connecting rod 5
A fixing mechanism 11 including a wedge portion 11a, an elastic beam 11b, and a wedge-shaped cut 24, a second hinge 103,
It comprises a reflector assembly guide 17, a reflector assembly anchor 27 fixed to the substrate 10, and a projection 28. One end of the reflecting mirror connecting rod 5 is connected to the lower part of the reflecting mirror 1 by a second hinge 103, and a wedge portion 11a and an elastic beam 11b are provided at the other end, and a side edge of the other end is provided at a side edge of the other end. Assembling the reflecting mirror and the projection 28 that catches with the anchor 27 project.
【００２２】４は支持板であり、基板１０に垂直になる
姿勢まで引き起こされた状態の反射鏡１の側縁端部３を
挟持するためのスリット２３を一端側に有し、反射鏡１
が基板１０に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態に
あるときにスリット２３が反射鏡側縁端部３を挟持する
位置に配置されるように、他端側が第三のヒンジ１４に
より、支持板ヒンジ（第三のヒンジ）１４の回転軸を回
転中心として回転可能なるように、反射鏡スライダ９に
取り付けられている。支持板４には、反射鏡１が基板１
０に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態にあるとき
に、スリット２３が反射鏡側縁端部３を挟持する姿勢ま
で支持板組み立て機構結合ヒンジ（第四のヒンジ）１０
４を回転中心としてその支持板４を引き起こして、その
位置で停止する支持板組み立て機構１０２ａが結合され
ている。本実施例において支持板組み立て機構１０２ａ
は、支持板連結棒６と、支持板組み立て用スライダ８
と、くさび部１１ａと弾性梁１１ｂとくさび形切り込み
２４とからなる固定機構１１と、支持板連結棒ヒンジ１
５と、支持板組み立て用ガイド１６と、基板１０に固定
された支持板組み立てアンカ３０とで構成される。Reference numeral 4 denotes a support plate having a slit 23 at one end for holding the side edge 3 of the reflecting mirror 1 raised to a position perpendicular to the substrate 10.
The other end side is supported by the third hinge 14 so that the slit 23 is located at a position sandwiching the reflecting mirror side edge 3 when the substrate is raised to a position perpendicular to the substrate 10. The hinge (third hinge) 14 is attached to the reflector slider 9 so as to be rotatable around the rotation axis of the hinge (third hinge) 14. The supporting plate 4 is provided with the reflecting mirror 1 on the substrate 1.
When the slit 23 is raised to a position perpendicular to 0, the support plate assembling mechanism coupling hinge (fourth hinge) 10 until the slit 23 clamps the reflecting mirror side edge 3.
A support plate assembling mechanism 102a that raises the support plate 4 about the rotation center 4 and stops at that position is connected. In this embodiment, the support plate assembling mechanism 102a
A support plate connecting rod 6 and a support plate assembling slider 8
, A fixing mechanism 11 comprising a wedge portion 11a, an elastic beam 11b, and a wedge-shaped cut 24, and a support plate connecting rod hinge 1
5, a support plate assembling guide 16, and a support plate assembling anchor 30 fixed to the substrate 10.
【００２３】反射鏡スライダ９には、基板１０に固定さ
れた反射鏡組み立てアンカ２７および支持板組み立てア
ンカ３０がその反射鏡スライダ９の移動を妨げないよう
に、反射鏡スライダ９を貫通した反射鏡組み立てアンカ
用開口部（縦長開口部）２９および支持板組み立てアン
カ用開口部（縦長主開口部）３１を備えている。反射鏡
組み立てアンカ用開口部２９の図示下縁には、反射鏡連
結棒５の他端部に設けられたくさび部１１ａと係合する
くさび形切り込み２４が設けられている。本実施例では
アクチュエータとして、すべて静電型のスクラッチドラ
イブアクチュエータを用いている。The reflecting mirror slider 9 is provided with a reflecting mirror penetrating the reflecting mirror slider 9 so that the reflecting mirror assembling anchor 27 and the support plate assembling anchor 30 fixed to the substrate 10 do not hinder the movement of the reflecting mirror slider 9. An assembly anchor opening (vertical opening) 29 and a support plate assembly anchor opening (vertical main opening) 31 are provided. A wedge-shaped cutout 24 that engages with a wedge portion 11a provided at the other end of the reflector connecting rod 5 is provided at the lower edge of the reflector assembly anchor opening 29 in the figure. In this embodiment, all the electrostatic type scratch drive actuators are used as the actuators.
【００２４】次に、図１０〜１２を用いて本実施例の光
スイッチの組み立てについて説明する。Next, the assembly of the optical switch according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
【００２５】図１０は組み立て前の光スイッチ１００の
俯瞰図であり、この状態では反射鏡１および支持板４
は、反射鏡スライダ９と平行になるように倒置された状
態である。反射鏡スライダ９には、反射鏡１の設置位置
から反射面２の前面の位置に縦長開口部２９が設けられ
ている。この状態から反射鏡移動用第２のアクチュエー
タ２２により反射鏡スライダ９を反射鏡スライダガイド
１８に沿って図の上方へ非反射状態における位置３０１
から組み立て時の位置３０２へ移動させると、反射鏡連
結棒５の側縁端部に設けられた突起２８は縦長開口部２
９内に位置するように基板１０に固定された反射鏡組み
立てアンカ２７に引っ掛かり、反射鏡連結棒５と第二の
ヒンジ１０３は反射鏡スライダ９の移動とともに移動す
るため、反射鏡１は反射鏡組み立て機構結合ヒンジ１０
３を通じて反射鏡連結棒５により引き起こされる。この
際に、反射鏡連結棒５の反射鏡組み立て機構結合ヒンジ
（第二のヒンジ）１０３側端部には反射鏡スライダ９か
ら浮き上がる力が作用するが、反射鏡連結棒５の突起２
８が設けられた付近には、反射鏡連結棒５と交叉して上
から押さえるように反射鏡組み立て用ガイド１７が配置
されることにより反射鏡連結棒５が浮き上がらないよう
に構成されており、かつ反射鏡連結棒５は弾性的に湾曲
する材質および寸法になっている。図１１に示すように
反射鏡スライダ９が組み立て時の位置３０２に達した時
に、反射鏡１が反射鏡スライダ９および基板１０に対し
て垂直になるように各部を設計しておくと共に、くさび
部１１ａが反射鏡スライダ９の縦長開口部２９の図示下
縁に設けられたくさび形切り込み２４にはまり込むよう
に配置しておくことにより、反射鏡１を垂直に固定する
ことができる。FIG. 10 is an overhead view of the optical switch 100 before assembly. In this state, the reflecting mirror 1 and the support plate 4
Is a state in which the mirror is placed in parallel with the reflecting mirror slider 9. The reflector slider 9 is provided with a vertically elongated opening 29 at a position in front of the reflection surface 2 from the installation position of the reflection mirror 1. From this state, the reflecting mirror slider 9 is moved by the reflecting mirror moving second actuator 22 along the reflecting mirror slider guide 18 to a position 301 in the non-reflecting state upward in the drawing.
Is moved to the position 302 at the time of assembling, the projection 28 provided at the side edge of the reflecting mirror connecting rod 5
9, the reflecting mirror connecting rod 5 and the second hinge 103 move together with the movement of the reflecting mirror slider 9, so that the reflecting mirror 1 is a reflecting mirror. Assembly mechanism connecting hinge 10
Triggered by a mirror connecting rod 5 through 3. At this time, a force floating from the reflector slider 9 acts on an end of the reflector connecting rod 5 on the side of the reflector assembling mechanism coupling hinge (second hinge) 103.
A guide 17 for assembling the reflector so as to intersect with the connecting rod 5 and press it from above is arranged near the position where the connecting rod 8 is provided, so that the connecting rod 5 is not raised. In addition, the reflecting mirror connecting rod 5 is made of a material and dimensions that are elastically curved. As shown in FIG. 11, when the reflector slider 9 reaches the position 302 at the time of assembly, each part is designed so that the reflector 1 is perpendicular to the reflector slider 9 and the substrate 10, and the wedge portion is formed. By arranging the mirror 11a so as to fit into a wedge-shaped cutout 24 provided at the lower edge of the vertically elongated opening 29 of the reflector slider 9 in the drawing, the reflector 1 can be fixed vertically.
【００２６】反射鏡スライダ９には、反射鏡１の設置位
置の両（又は両側のうちの一方）の位置に、縦長主開口
部３１が設けられている。さらに、縦長主開口部３１に
は、一端がその縦長主開口部３１と連結され、他端が反
射鏡１から遠ざかるように位置しかつその縦長主開口部
３１の方向と直交するように配置された横長側路が設け
られている。上述したように、反射鏡移動用第２のアク
チュエータ２２により反射鏡スライダ９を図の上方へ非
反射状態における位置３０１から組み立て時の位置３０
２へ移動させたとき、図１１に示すように支持板組み立
て用スライダ８の一端は縦長主開口部３１内に突出した
状態に位置するように基板１０に固定されたくさび状の
支持板組み立てアンカ３０の移動に押されることによっ
て反射鏡スライダ９の外側方向（図示の左方向）へ押し
出される。支持板組み立て用スライダ８は支持板連結棒
６を引っ張り、支持板組み立て機構結合ヒンジ（第四の
ヒンジ）１０４を通じて支持板４は引き起こされる。反
射鏡スライダ９が組み立て時の位置３０２に達した時
に、支持板４の一端側に設けたスリット２３が反射鏡側
縁端部（張出部）３を挟持する姿勢になるように各部を
設計しておくと共に、くさび部１１ａが横長側路３２の
図示左縁（又は右縁）に設けられたくさび形切り込み２
４にはまり込むように配置しておくことにより、スリッ
ト２３が反射鏡側縁端部（張出部）３を挟持した状態に
固定される。The reflector slider 9 has vertically long main openings 31 at both positions (or one of both sides) of the position where the reflector 1 is installed. Further, one end of the vertically long main opening 31 is connected to the vertically long main opening 31, and the other end is positioned so as to be away from the reflecting mirror 1 and is orthogonal to the direction of the vertically long main opening 31. Horizontal side road is provided. As described above, the reflector slider 9 is moved upward from the position 301 in the non-reflection state to the position 30 in the assembling state by the second mirror 22 for moving the reflector.
2, the wedge-shaped support plate assembling anchor fixed to the substrate 10 so that one end of the support plate assembling slider 8 projects into the vertically long main opening 31 as shown in FIG. By being pushed by the movement of the slider 30, the reflector slider 9 is pushed outward (to the left in the drawing). The support plate assembling slider 8 pulls the support plate connecting rod 6, and the support plate 4 is raised through the support plate assembling mechanism coupling hinge (fourth hinge) 104. When the reflector slider 9 reaches the position 302 at the time of assembly, each part is designed so that the slit 23 provided on one end side of the support plate 4 is in a posture to clamp the reflector side edge portion (extended portion) 3. At the same time, a wedge-shaped cut 2 provided on the left edge (or right edge) of the horizontally long side path 32 in the drawing is provided.
4, the slit 23 is fixed in a state where the slit 23 sandwiches the reflecting-mirror-side edge portion (extended portion) 3.
【００２７】上述した組み立ての終了後、図１２に示す
ように反射鏡移動用第１のアクチュエータ２１により反
射鏡スライダ９を図の下方へ組み立て時の位置３０２か
ら非反射状態における位置３０１へ移動させて光スイッ
チとしての動作準備が完了する。図１２に示した非反射
状態から図１３に示したように反射鏡移動用第１のアク
チュエータ２１で反射鏡スライダ９を非反射状態におけ
る位置３０１から反射状態における位置３００に移動さ
せて反射状態に切替えが可能である。After the completion of the assembling, as shown in FIG. 12, the reflecting mirror slider 9 is moved downward from the position 302 in the assembling operation to the position 301 in the non-reflecting state by the first actuator 21 for moving the reflecting mirror. Thus, the operation preparation as an optical switch is completed. The reflecting mirror slider 9 is moved from the non-reflecting state 301 to the reflecting position 300 by the reflecting mirror moving first actuator 21 from the non-reflecting state shown in FIG. 12 to the reflecting state as shown in FIG. Switching is possible.
【００２８】以上のような構成により、反射鏡１に入射
する入射光ビーム２００の光路が切り替えられるように
した光スイッチが実現可能である。With the above configuration, it is possible to realize an optical switch in which the optical path of the incident light beam 200 incident on the reflecting mirror 1 can be switched.
【００２９】本発明の光スイッチの具体的使用例として
は、実施例１の説明において図７および図８を用いて述
べた単純なＯＮ−ＯＦＦスイッチや１入力２出力（１×
２）光スイッチと同様の使用例に適用することができ
る。Specific examples of the use of the optical switch of the present invention include a simple ON-OFF switch described with reference to FIG. 7 and FIG.
2) It can be applied to the same usage example as the optical switch.
【００３０】以上の説明において、各アクチュエータは
静電型のスクラッチドライブアクチュエータを用いてい
るが、これに限らず所望の駆動力とストロークを達成し
得るものであればよい。また、固定機構１１として反射
鏡連結棒５あるいは支持板組み立て用スライダ８にくさ
び部１１ａおよび弾性梁１１ｂを取り付け、反射鏡スラ
イダ９にくさび形切り込み２４を設けた構成を用いて説
明したが、これに限らず反射鏡連結棒５あるいは支持板
組み立て用スライダ８の端部にくさび形切り込み２４を
設け、反射鏡スライダ９にくさび部１１ａおよび弾性梁
１１ｂを取り付けた構成でも同様の機能を達成すること
ができる。In the above description, each actuator uses an electrostatic scratch drive actuator. However, the present invention is not limited to this, and any actuator that can achieve a desired driving force and stroke can be used. Further, the wedge portion 11a and the elastic beam 11b are attached to the reflector connecting rod 5 or the support plate assembling slider 8 as the fixing mechanism 11, and the wedge-shaped notch 24 is provided in the reflector slider 9, which has been described. The same function can be achieved by providing a wedge-shaped notch 24 at the end of the reflector connecting rod 5 or the slider 8 for assembling the support plate, and attaching the wedge 11a and the elastic beam 11b to the reflector slider 9. Can be.
【００３１】（実施例３）図１４，図１５は本発明の第
３の実施例を示しており、実施例１あるいは実施例２で
示した反射鏡１を複数枚、１枚の基板１０に集積化した
構成でマトリクススイッチ１０５を実現している。(Embodiment 3) FIGS. 14 and 15 show a third embodiment of the present invention, in which a plurality of reflectors 1 shown in Embodiment 1 or Embodiment 2 are mounted on one substrate 10. FIG. The matrix switch 105 is realized by an integrated configuration.
【００３２】図１４は反射鏡１を４枚、１枚の基板１０
に集積化した構成で、２×２光スイッチを実現する実施
例である。ここでは、４枚の反射鏡が互いに平行にな
り、かつ、反射状態位置における各反射鏡中心が１つの
正方形の各頂点に位置するように配置され、これらの４
枚の反射鏡にこの正方形の相対向する一方の組の二辺に
それぞれ沿う方向に入射させた第１，第２の入力光
Ｉ1 ，Ｉ2 が、その正方形の相対向する他方の組の二辺
にそれぞれ沿う方向に、入出力関係の平行状態又は交差
状態のいずれかに切り替え選択して出力光Ｏ1 ，Ｏ2 を
取り出している。FIG. 14 shows four reflectors 1 and one substrate 10
This is an embodiment for realizing a 2 × 2 optical switch with a configuration integrated in FIG. Here, four reflecting mirrors are arranged so as to be parallel to each other, and the center of each reflecting mirror in the reflection state position is located at each vertex of one square.
The first and second input lights I 1 and I 2 that are made incident on the two reflecting mirrors in directions along the two sides of one pair of the squares opposing each other are applied to the other pair of the opposing squares. Output light O 1 and O 2 are extracted by switching and selecting either the parallel state or the cross state of the input / output relationship in the direction along each of the two sides.
【００３３】図１４（ａ）は入力光と出力光が交差しな
い関係で入力１が出力１に入力２が出力２に取り出され
る光マトリクススイッチ１０５を構成する場合であり、
図１４（ｂ）は入力光と出力光が交差する関係で入力１
が出力２に入力２が出力１に取り出される光マトリクス
スイッチ１０５を構成する場合である。いずれも入力光
と出力光が直交しているが、４枚の反射鏡が平行になる
配置であればこれに限らない。例えば、４枚の反射鏡が
互いに平行になり、かつ反射状態位置における各反射鏡
中心が１つの平行四辺形の各頂点に位置するように配置
されてもよい。FIG. 14A shows a case where the optical matrix switch 105 in which the input 1 is taken out from the output 1 and the input 2 is taken out from the output 2 is constructed so that the input light and the output light do not intersect.
FIG. 14B shows the relationship between the input light 1 and the output light 1 because the input light and the output light intersect.
1 shows the case where the optical matrix switch 105 in which the output 2 is output and the input 2 is output from the output 1 is formed. In each case, the input light and the output light are orthogonal to each other, but this is not a limitation as long as the four reflecting mirrors are arranged in parallel. For example, four reflecting mirrors may be arranged so that they are parallel to each other, and the center of each reflecting mirror in the reflection state position is located at each vertex of one parallelogram.
【００３４】図１５は２×２構成の拡張であり、Ｍ×Ｎ
（Ｎ≧Ｍ＞１の整数）個の反射鏡をＭ行Ｎ列のマトリク
ス状に配置してＲm 行ではＣn 列（ｍ，ｎは正の整数で
Ｍ≧ｍ≧１，Ｎ≧ｎ≧１）の反射鏡のみを反射状態にし
て、入力光Ｉm から出力光Ｏ n の入出力関係が得られ、
非閉塞のＭ入力Ｎ出力の光スイッチ１０５を構成するこ
とができる。FIG. 15 shows an extension of the 2.times.2 configuration, in which M.times.N
(N is an integer greater than or equal to M> 1) mirrors of M rows and N columns
RmIn line CnColumn (m and n are positive integers
Only the reflecting mirrors (M ≧ m ≧ 1, N ≧ n ≧ 1) are set to the reflecting state.
And input light ImOutput light O nThe input-output relationship of
A non-blocking M-input N-output optical switch 105 can be configured.
Can be.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本光ビーム空間伝播型光スイッチの利点
は次の通りである。 （１）光ビームは空間伝播するため低損失かつ偏波依存
性が小さい。 （２）光ビーム径を適切に選べば、鏡によるビームのＯ
Ｎ，ＯＦＦであるから消光比を非常に大きくとることが
でき、また、クロストークを極めて小さくすることがで
きる。 （３）マイクロマシン技術で作製するため、超小型，超
軽量であり、また、多数の反射鏡を同一基板に集積化す
ることができ、また、自動組み立てが可能なため安価に
マトリクス光スイッチが得られる。 （４）マイクロミラーの角度精度が良いために、基板を
大型化して光路が長くなっても光軸ずれによる光損失の
増加が少ない。従って、マトリクス光スイッチを大規模
化するのが容易である。The advantages of the optical beam space propagation type optical switch are as follows. (1) Since the light beam propagates in space, it has low loss and small polarization dependence. (2) If the light beam diameter is properly selected, the O
Since they are N and OFF, the extinction ratio can be made very large, and the crosstalk can be made extremely small. (3) Since it is manufactured by micro-machine technology, it is ultra-small and ultra-light, many reflectors can be integrated on the same substrate, and a matrix optical switch can be obtained at low cost because it can be automatically assembled. Can be (4) Since the angle accuracy of the micromirror is good, even if the substrate is enlarged and the optical path becomes long, the increase in optical loss due to optical axis shift is small. Therefore, it is easy to increase the size of the matrix optical switch.
【００３６】以上のように本発明により、超小型でアレ
イ状に集積化が容易であり安価に光スイッチおよび大規
模マトリクス光スイッチを提供できるため、光スイッチ
の占有容積削減および集積化による部品点数や光配線の
削減が可能で光情報処理機器、光計測機器および光通信
機器の小型化，高信頼化ならびに低コスト化が図れ、そ
の光情報処理，光計測および光通信分野における効果は
極めて大きい。As described above, according to the present invention, since an optical switch and a large-scale matrix optical switch can be provided at a low cost, it is possible to provide an optical switch and a large-scale matrix optical switch easily. And optical wiring can be reduced, and optical information processing equipment, optical measurement equipment and optical communication equipment can be reduced in size, high reliability and cost reduction, and their effects in the optical information processing, optical measurement and optical communication fields are extremely large. .
【図１】本発明の実施例１の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す実施例１の動作を説明するための斜
視図（ａ）（ｂ）である。FIGS. 2A and 2B are perspective views for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG.
【図３】図１に示す実施例１の組み立て前の状態を示す
平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state before assembly of the first embodiment shown in FIG. 1;
【図４】図１に示す実施例１の組み立て後の状態を示す
平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state after assembly of the first embodiment shown in FIG. 1;
【図５】図４の矢印Ａ方向からみた正面図である。FIG. 5 is a front view as seen from the direction of arrow A in FIG. 4;
【図６】本発明の実施例１に用いる固定構造の組み立て
要領を説明するための組み立て前の状態（ａ），組み立
て中の状態（ｂ），組み立て完了の状態（ｃ）を示す平
面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state before assembling (a), a state during assembling (b), and a state after completing assembling (c) for explaining an assembling procedure of the fixing structure used in the first embodiment of the present invention. is there.
【図７】本発明による光スイッチの使用例を示す光伝送
路図である。FIG. 7 is an optical transmission line diagram showing an example of use of the optical switch according to the present invention.
【図８】本発明による光スイッチの１入力２出力切り替
え光スイッチとしての使用例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an example of use of the optical switch according to the present invention as a 1-input / 2-output switching optical switch.
【図９】本発明の実施例１に用いる他の固定構造の組み
立て要領を説明するための組み立て前の状態（ａ），組
み立て中の状態（ｂ），組み立て完了の状態（ｃ）を示
す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a state before assembly (a), a state during assembly (b), and a state after assembly (c) for explaining an assembling procedure of another fixing structure used in the first embodiment of the present invention. FIG.
【図１０】本発明の実施例２の組み立て前の構成を示す
平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a configuration before assembling according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施例２の組み立て中の状態を説明
するための平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining a state during assembling of the second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施例２の組み立て完了後における
光信号の非反射状態を説明するための平面図である。FIG. 12 is a plan view for explaining a non-reflection state of an optical signal after assembly of the second embodiment of the present invention is completed.
【図１３】本発明の実施例２の組み立て完了後における
光信号の反射状態を説明するための平面図である。FIG. 13 is a plan view for explaining a reflection state of an optical signal after assembly of the second embodiment of the present invention is completed.
【図１４】本発明の実施例３の構成例を示すブロック図
である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の実施例３の他の構成例を示すブロッ
ク図である。FIG. 15 is a block diagram showing another configuration example of the third embodiment of the present invention.
１ 反射鏡 ２ 反射面 ３ 反射鏡側縁端部（張出部） ４ 支持板 ５ 反射鏡連結棒 ６ 支持板連結棒 ７ 反射鏡組み立て用スライダ ８ 支持板組み立て用スライダ ９ 反射鏡スライダ １０ 基板 １１ 固定機構 １１ａ くさび部 １１ｂ 弾性梁 １１ｃ アンカ １１ｄ くさび受けアンカ １２ 反射鏡ヒンジ １３ 反射鏡連結棒ヒンジ １４ 支持板ヒンジ １５ 支持板連結棒ヒンジ １６ 支持板組み立て用ガイド １７ 反射鏡組み立て用ガイド １８ 反射鏡スライダガイド １９ 支持板組み立て用アクチュエータ ２０ 反射鏡組み立て用アクチュエータ ２１ 反射鏡移動用第１のアクチュエータ ２２ 反射鏡移動用第２のアクチュエータ ２３ スリット ２４ くさび形切り込み ２５ａ 入力側光ファイバ ２５ｂ 出力側光ファイバ ２６ａ 入力側レンズ ２６ｂ 出力側レンズ ２７ 反射鏡組み立てアンカ ２８ 突起 ２９ 反射鏡組み立てアンカ用開口部（縦長開口部） ３０ 支持板組み立て用アンカ ３１ 支持板組み立てアンカ用開口部（縦長主開口部） ３２ 横長側路 １００ 光スイッチ １０１，１０１ａ 反射鏡組み立て機構 １０２ 支持板組み立て機構 １０３ 反射鏡組み立て機構結合ヒンジ １０４ 支持板組み立て機構結合ヒンジ １０５ マトリクス光スイッチ ２００ 入射光ビーム ２０１ 反射光ビーム ２０２ 透過光ビーム ２０３ 入射光ビームの進行方向 ２０４ 反射光ビームの進行方向 ３００ 反射状態における位置 ３０１ 非反射状態における位置 ３０２ 組み立て時の位置 Ｒ1 ，Ｒ2 …ＲM 反射鏡配置の行方向 Ｃ1 ，Ｃ2 …ＣM 反射鏡配置の列方向DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflecting mirror 2 Reflecting surface 3 Reflecting mirror side edge part (extended part) 4 Supporting plate 5 Reflecting mirror connecting rod 6 Supporting plate connecting rod 7 Reflector mirror assembling slider 8 Supporting plate assembling slider 9 Reflector mirror slider 10 Substrate 11 Fixing mechanism 11a Wedge portion 11b Elastic beam 11c Anchor 11d Wedge receiving anchor 12 Reflector hinge 13 Reflector connecting bar hinge 14 Support plate hinge 15 Support plate connecting bar hinge 16 Support plate assembling guide 17 Reflector assembling guide 18 Reflector mirror slider Guide 19 Support plate assembling actuator 20 Reflector assembling actuator 21 Reflector moving first actuator 22 Reflector moving second actuator 23 Slit 24 Wedge cut 25a Input side optical fiber 25b Output side optical fiber 26a Input side Lens 26b Output side 27 Anchor for assembling reflector 28 Projection 29 Opening for anchor for assembling reflector (vertical opening) 30 Anchor for assembling support plate 31 Opening for anchor for assembling support plate (vertical main opening) 32 Horizontal side path 100 Optical switch 101, 101a reflector assembly mechanism 102 support plate assembly mechanism 103 reflector assembly mechanism coupling hinge 104 support plate assembly mechanism coupling hinge 105 matrix optical switch 200 incident light beam 201 reflected light beam 202 transmitted light beam 203 traveling direction of incident light beam 204 reflected light traveling direction 300 positions at positions 302 assembled at position 301 non-reflective state in the reflective state R 1 of the beam, R 2 ... R M reflector row direction C 1 of the arrangement, C 2 ... column direction of the arrangement C M reflector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 周 埼玉県上福岡市大原２−１−15 株式会社 ケイディディ研究所内 Ｆターム(参考） 2H041 AA04 AA14 AB13 AC06 AZ02 AZ03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shu Yamamoto 2-1-15 Ohara, Kamifukuoka-shi, Saitama F-term in Kaedi Laboratory Inc. (reference) 2H041 AA04 AA14 AB13 AC06 AZ02 AZ03
Claims (14)
向にのみ並行移動可能な反射鏡スライダと、 該反射鏡スライダを前記ガイドで規制された方向に前後
移動させるためのアクチュエータと、 一端側の縁が少なくとも一つの第一のヒンジにより、該
第一のヒンジの回転軸を回転中心として前記基板に対し
て垂直になるまで回転可能なるように、前記反射鏡スラ
イダに取り付けられたマイクロミラー型反射鏡と、 前記反射鏡に第二のヒンジを介して結合され、前記反射
鏡を前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こしてその位
置で固定する固定機構を含む反射鏡組み立て機構と、 前記反射鏡が前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こさ
れた状態になったときの該反射鏡の姿勢を維持するため
に、前記反射鏡スライダに取り付けられた支持板を含む
支持板組み立て機構とが、予め備えられ、 前記反射鏡組み立て機構により前記反射鏡が前記引き起
こされた状態で固定され、かつ、前記支持板組み立て機
構により前記引き起こされ固定された前記反射鏡の姿勢
が前記支持板により支持されて前記反射鏡の組み立てが
完了し、 該組み立てが完了した状態で前記反射鏡スライダを前記
アクチュエータによる前記前後移動によって、前記反射
面を設けた前記反射鏡が該反射鏡に入射する空間伝播光
ビームを反射して光路を折り曲げる第一の位置にあるか
または該空間伝播光ビームを遮らない第二の位置にある
かに従って、該反射鏡に入射する入力光の光路が切り替
えられるように構成された光ビーム空間伝播型光スイッ
チ。1. A substrate, a reflector slider that can move in parallel only on a direction limited by a guide fixed to the substrate on the substrate, and move the reflector slider back and forth in a direction regulated by the guide. An actuator for rotating the reflecting mirror so that one edge of the reflecting mirror is rotatable by at least one first hinge until it becomes perpendicular to the substrate about a rotation axis of the first hinge as a center of rotation. A micromirror-type reflecting mirror attached to a slider; and a reflecting mechanism coupled to the reflecting mirror via a second hinge, wherein the fixing mechanism raises the reflecting mirror to a position perpendicular to the substrate and fixes the mirror at that position. A mirror assembling mechanism, in order to maintain the attitude of the reflecting mirror when the reflecting mirror is raised to a position perpendicular to the substrate, A supporting plate assembling mechanism including a support plate attached thereto, the reflecting mirror is fixed in the raised state by the reflecting mirror assembling mechanism, and the raised and fixed by the supporting plate assembling mechanism. The attitude of the reflecting mirror is supported by the support plate, and the assembling of the reflecting mirror is completed. In the state where the assembling is completed, the reflecting surface is provided by moving the reflecting mirror slider back and forth by the actuator. Depending on whether the reflector is at a first position where it reflects the spatially propagating light beam incident on the reflector and bends the optical path, or at a second position where it does not block the spatially propagating light beam, A light beam space propagation type optical switch configured to switch an optical path of incident input light.
向にのみ並行移動可能な反射鏡スライダと、 該反射鏡スライダを前記ガイドで規制された方向に前後
移動させるためのアクチュエータと、 一端側の縁が少なくとも一つの第一のヒンジにより、該
第一のヒンジの回転軸を回転中心として前記基板に対し
て垂直まで回転可能なるように、前記反射鏡スライダに
取り付けられたマイクロミラー型反射鏡と、 前記反射鏡に第二のヒンジを介して結合され、前記反射
鏡を前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こしてその位
置で固定するための固定機構を含む反射鏡組み立て機構
と、 前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態の前
記反射鏡の側縁端部を挟持するための切り込みスリット
を一端側に有し、前記反射鏡が前記基板に垂直になる姿
勢まで引き起こされた状態にあるときに前記切り込みス
リットが前記側縁端部を挟持し、かつ、他端側が第三の
ヒンジにより、該第三のヒンジの回転軸を回転中心とし
て回転可能なるように、前記反射鏡スライダに取り付け
られた少なくとも一つの支持板と、 前記支持板に第四のヒンジを介して結合され、前記反射
鏡が前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態
にあるときに前記切り込みスリットが前記側縁端部を挟
持する姿勢まで引き起こされたその位置で固定するため
の固定機構を含む支持板組み立て機構が備えられ、 前記反射鏡組み立て機構により前記反射鏡が前記引き起
こされた状態で固定され、かつ、前記支持板組み立て機
構により前記引き起こされた前記支持板が前記固定され
た該反射鏡の前記側縁部を挟持して組み立てが完了し、 該組み立てが完了した状態で前記反射鏡スライダを前記
アクチュエータによる前記前後移動によって、前記反射
面を設けた前記反射鏡が該反射鏡に入射する空間伝播光
ビームを反射して光路を折り曲げる第一の位置にあるか
または該空間伝播光ビームを遮らない第二の位置にある
かに従って、該反射鏡に入射する入力光の光路が切り替
えられるように構成された光ビーム空間伝播型光スイッ
チ。2. A substrate, a reflector slider that can move on the substrate in parallel only in a direction regulated by a guide fixed to the substrate, and a front-rear movement of the reflector slider in a direction regulated by the guide. An actuator for causing the reflector mirror slider to be rotatable vertically to the substrate around an axis of rotation of the first hinge by means of at least one first hinge. A reflection mirror including an attached micromirror-type reflector, and a fixing mechanism coupled to the reflector via a second hinge to raise the reflector to a position perpendicular to the substrate and to fix the mirror at that position. A mirror assembling mechanism, and a notch slit for holding a side edge of the reflecting mirror raised to a position perpendicular to the substrate on one end side; Is in a state of being raised to a position perpendicular to the substrate, the notch slit sandwiches the side edge, and the other end side is a third hinge, and the rotation axis of the third hinge is At least one supporting plate attached to the reflecting mirror slider so as to be rotatable as a rotation center, and coupled to the supporting plate via a fourth hinge until the reflecting mirror is perpendicular to the substrate. A support plate assembling mechanism including a fixing mechanism for fixing at the position where the notch slit is raised to a position where the notch slit holds the side edge when in the raised state; The reflecting mirror is fixed in the raised state, and the raised supporting plate is fixed by the supporting plate assembling mechanism. A space in which the reflecting mirror provided with the reflecting surface is incident on the reflecting mirror by the front and rear movement of the reflecting mirror slider by the actuator in a state where the assembling is completed by sandwiching the side edge portion. The optical path of the input light incident on the reflecting mirror is switched according to whether it is at the first position where the propagating light beam is reflected to bend the optical path or at the second position where the spatial propagating light beam is not blocked. The configured light beam space propagation type optical switch.
スライダ上に該反射鏡スライダの前記並行移動の方向に
沿って並進移動が可能なるように配置された反射鏡組み
立て用スライダと、前記反射鏡の下部と前記反射鏡組み
立て用スライダの一端部とを連結する反射鏡連結棒と、
前記反射鏡組み立て用スライダの前記並進移動を前記反
射鏡が前記引き起こされた状態で停止させるために前記
反射鏡組み立て用スライダの他端部を係止するように前
記反射鏡組み立てスライダ上に配置された前記反射鏡組
み立て用スライダの固定機構とを備えたことを特徴とす
る請求項１または２に記載の光ビーム空間伝播型光スイ
ッチ。3. The reflector assembling mechanism, wherein the reflector assembling mechanism is arranged on the reflector slider so as to be able to translate along the direction of the parallel movement of the reflector slider, and the reflector assembling means. A reflecting mirror connecting rod connecting the lower part of the mirror and one end of the reflecting mirror assembling slider,
The reflector assembly slider is disposed on the reflector assembly slider so as to lock the other end of the reflector assembly slider to stop the translation movement of the reflector assembly slider in the raised state. The optical switch according to claim 1 or 2, further comprising a fixing mechanism of the slider for assembling the reflector.
置位置から前記反射面の前面の位置に縦長開口部が設け
られており、 前記反射鏡組み立て機構が、前記基板上で前記反射鏡ス
ライダの前記縦長開口部内に位置するように固定された
反射鏡組み立てアンカと、一端側が前記反射鏡の下部と
連結され他端側の側縁には前記反射鏡組み立てアンカと
引っ掛かる突起部を有するとともに該他端の先端にはく
さび部を設けた反射鏡連結棒と、前記反射鏡が該反射鏡
スライダの該並行移動に伴って前記反射鏡連結棒の前記
突起部が前記基板上の前記反射鏡組み立てアンカに引っ
張られることにより前記反射鏡が前記引き起こされた状
態で前記反射鏡スライダの前記並行移動を停止させるた
めに前記反射鏡連結棒を前記反射鏡スライダの前記長開
口部内に係止固定する固定機構とを備えたことを特徴と
する請求項１または２に記載の光ビーム空間伝播型光ス
イッチ。4. The reflector slider is provided with a vertically elongated opening from the installation position of the reflection mirror to a position in front of the reflection surface, wherein the reflector assembly mechanism is provided on the substrate, and the reflector slider is mounted on the substrate. A reflector assembling anchor fixed so as to be positioned within the vertically elongated opening, and a projection having one end connected to the lower portion of the reflector and being hooked to the reflector assembling anchor at a side edge at the other end; A reflector connecting rod provided with a wedge at the other end thereof, and the reflecting mirror being assembled with the reflecting mirror on the substrate by the projection of the reflecting mirror connecting rod accompanying the parallel movement of the reflector slider. The reflecting mirror connecting rod is connected to the long opening of the reflecting mirror slider to stop the parallel movement of the reflecting mirror slider in a state where the reflecting mirror is raised by being pulled by an anchor. Light beam space propagation type optical switch according to claim 1 or 2, characterized in that a locking mechanism for locking fixed.
スライド上に該反射鏡スライダの前記並行移動の方向に
直交する方向に沿って前記反射鏡から遠くなる並進移動
が可能なるように配置された支持板組み立て用スライダ
と、前記支持板と前記支持板組み立て用スライダの一端
部とを連結する支持板連結棒と、前記支持板組み立て用
スライダの前記並進移動を前記反射鏡が前記基板に垂直
になる姿勢まで引き起こされた状態にあるときに前記切
り込みスリットが前記側縁端部を挟持する姿勢まで引き
起こされたその位置で固定するために前記支持板組み立
て用スライダの他端部を係止するように前記反射鏡組み
立てスライダ上に配置された前記支持板組み立て用スラ
イダの固定機構とを備えたことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の光ビーム空間伝播型光スイッチ。5. The support plate assembling mechanism is disposed on the reflector slide so as to be capable of translational movement away from the reflector along a direction orthogonal to the direction of the parallel movement of the reflector slider. A supporting plate assembling slider, a supporting plate connecting rod connecting the supporting plate and one end of the supporting plate assembling slider, and the reflecting mirror vertically moving the translation of the supporting plate assembling slider to the substrate. Locks the other end of the slider for assembling the support plate to fix at the position where the slit is raised to the position where the notch slit grips the side edge when in the state raised to the position And a fixing mechanism for fixing the slider for assembling the support plate disposed on the slider for assembling the reflector. Space space propagation type optical switch.
設置位置の両側又は両側のうちの一方の位置に縦長主開
口部が設けられるとともに、一端が該縦長主開口部と連
結され他端が前記反射鏡から遠ざかるように位置しかつ
前記縦長主開口部の方向と直交するように配置された横
長側路とが設けられており、 前記支持板組み立て機構が、前記基板上で前記反射鏡ス
ライダの前記縦長開口部内に位置するように固定された
支持板組み立てアンカと、前記反射鏡スライダの前記横
長側路内に位置し該横長側路に沿って前記縦長主開口部
内に突出する位置まで移動可能なるように配置された支
持板組み立てスライダと、前記支持板と前記支持板組み
立て用スライダの一端部とを該支持板組み立てスライダ
の先端が前記縦長主開口部内に突出している位置で連結
する支持板連結棒とを備え、 前記支持板組み立てアンカと前記支持板組み立てスライ
ダとは、前記反射鏡スライダの該並行移動に伴って該支
持板組み立てアンカが該支持板組み立てスライダの一部
に接触して該支持板組み立てスライダを前記横長側路の
奥に押し込む作用をするように構成配置され、 該支持板組み立てスライダと横長側路とには、前記反射
鏡が前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態
にあるときに前記支持板の前記切り込みスリットが前記
反射鏡を挟持する姿勢まで引き起こされているその位置
で、前記支持板組み立て用スライダの前記並進移動を係
止停止する固定機構を備えたことを特徴とする請求項１
または２に記載の光ビーム空間伝播型光スイッチ。6. The reflecting mirror slider has a vertically long main opening at one of both sides or both sides of an installation position of the reflecting mirror, and has one end connected to the vertically long main opening and the other end. And a horizontally long side path which is located so as to be away from the reflecting mirror and is arranged so as to be orthogonal to the direction of the vertically long main opening, and wherein the support plate assembling mechanism is configured such that the reflecting mirror is provided on the substrate. A support plate assembling anchor fixed so as to be located in the vertical opening of the slider, and a position which is located in the horizontal side path of the reflector slider and projects into the vertical main opening along the horizontal side path. A support plate assembly slider movably disposed, and the support plate and one end of the support plate assembly slider have a tip end of the support plate assembly slider protruding into the vertically long main opening. A support plate connecting rod for connecting the support plate assembly anchor and the support plate assembly slider, wherein the support plate assembly anchor is one of the support plate assembly sliders along with the parallel movement of the reflector slider. The support plate assembly slider is configured to be pressed into the depth of the laterally long side path by contacting a portion of the support plate assembly slider. At the position where the notch slit of the support plate is raised to the position of holding the reflecting mirror when the support plate is raised to a certain position, the translation of the support plate assembling slider is locked and stopped. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a fixing mechanism.
Or a light beam space propagation type optical switch according to item 2.
向にのみ並行移動可能な反射鏡スライダと、 該反射鏡スライダを前記ガイドで規制された方向に前後
移動させるためのアクチュエータと、 少なくとも一組の入力および出力光ファイバと、該入力
光ファイバから出た光を前記基板と光軸が平行な空間伝
播光ビームに変換する第一のレンズと、前記空間伝播光
ビームを前記出力光ファイバに集光する第二のレンズ
と、 一端側の縁が少なくとも一つの第一のヒンジにより、該
第一のヒンジの回転軸を回転中心として前記基板に対し
て垂直まで回転可能なるように、前記反射鏡スライダに
取り付けられたマイクロミラー型反射鏡と、該反射鏡上
に配置された反射面と、 前記反射鏡に第二のヒンジを介して結合され、前記反射
鏡を前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こしてその位
置で固定するための固定機構を含む反射鏡組み立て機構
と、 前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態の前
記反射鏡の側縁端部を挟持するための切り込みスリット
を一端側に有し、前記反射鏡が前記基板に垂直になる姿
勢まで引き起こされた状態にあるときに前記切り込みス
リットが前記側縁端部を挟持する位置に配置されるよう
に、他端側が第三のヒンジにより、該第三のヒンジの回
転軸を回転中心として回転可能なるように、前記反射鏡
スライダに取り付けられた少なくとも一つの支持板と、 前記支持板に第四のヒンジを介して結合され、前記反射
鏡が前記基板に垂直になる姿勢まで引き起こされた状態
にあるときに前記切り込みスリットが前記側縁端部を挟
持する姿勢まで引き起こされたその位置で固定するため
の固定機構を含む支持板組み立て機構が備えられ、 前記反射鏡組み立て機構により前記反射鏡が前記引き起
こされた状態で固定され、かつ、前記支持板組み立て機
構により前記引き起こされた前記支持板が前記固定され
た該反射鏡の前記側縁部を挟持して組み立てが完了し、 該組み立てが完了した状態で前記反射鏡スライダを前記
アクチュエータによる前記前後移動によって、前記反射
面を設けた前記反射鏡が前記空間伝播光ビームを反射し
て光路を折り曲げる第一の位置にあるかまたは前記空間
伝播光ビームを遮らない第二の位置にあるかに従って、
該反射鏡に入射する入力光の光路が切り替えられるよう
に構成された光ビーム空間伝播型光スイッチ。7. A substrate, a reflector slider which can be moved in parallel only on the substrate in a direction regulated by a guide fixed to the substrate, and moves the reflector slider back and forth in a direction regulated by the guide. An at least one set of input and output optical fibers; a first lens for converting light exiting from the input optical fibers into a spatially propagating light beam having an optical axis parallel to the substrate; and A second lens for condensing a light beam on the output optical fiber, and an edge on one end side is at least one first hinge, and is perpendicular to the substrate about a rotation axis of the first hinge as a rotation center. A micromirror-type reflector attached to the reflector slider so as to be rotatable, a reflecting surface disposed on the reflector, and a mirror coupled to the reflector via a second hinge; A reflector assembly mechanism including a fixing mechanism for raising the reflector to a position perpendicular to the substrate and fixing the reflector at that position; and a side edge of the reflector in a state raised to a position perpendicular to the substrate. A notch slit for holding the portion at one end, and the notch slit is disposed at a position where the notch slit holds the side edge when the reflecting mirror is raised to a position perpendicular to the substrate. At least one support plate attached to the reflector slider so that the other end can be rotated by a third hinge about a rotation axis of the third hinge as a rotation center; And the notch slit holds the side edge when the reflecting mirror is raised to a position perpendicular to the substrate. A supporting plate assembling mechanism including a fixing mechanism for fixing at the position raised to the posture, wherein the reflecting mirror is fixed in the raised state by the reflecting mirror assembling mechanism, and the supporting plate assembling mechanism; The support plate caused by the above sandwiches the side edge of the fixed reflecting mirror to complete the assembly, and in the state where the assembling is completed, the reflecting mirror slider is moved back and forth by the actuator, According to whether the reflecting mirror provided with the reflecting surface is at a first position for reflecting the space propagating light beam and bending the optical path or at a second position not intercepting the space propagating light beam,
A light beam space propagation type optical switch configured to switch an optical path of input light incident on the reflecting mirror.
ッチのおのおのは請求項１乃至７のいずれかに記載の構
成を有する光ビーム空間伝播型光スイッチであることを
特徴とするマトリクス光スイッチ。8. A matrix optical switch, wherein each of the plurality of optical switches arranged in a matrix is a light beam space propagation type optical switch having the configuration according to any one of claims 1 to 7.
み立て機構とは、組み立て用アクチュエータが個別に設
けられていることを特徴とする請求項１，２，３，５又
は７に記載の光ビーム空間伝播型光スイッチ。9. The light beam according to claim 1, wherein the reflecting mirror assembling mechanism and the supporting plate assembling mechanism are provided with assembling actuators individually. Space propagation type optical switch.
イッチのおのおのは請求項９に記載の構成を有する光ビ
ーム空間伝播型光スイッチであることを特徴とするマト
リクス光スイッチ。10. A matrix optical switch, wherein each of the plurality of optical switches arranged in a matrix is a light beam space propagation type optical switch having the configuration according to claim 9.
板組み立て機構に対してのみ用いられていることを特徴
とする請求項１，２，４，５又は７に記載の光ビーム空
間伝播型光スイッチ。11. A light beam space propagation type optical switch according to claim 1, wherein an assembling actuator is used only for said support plate assembling mechanism.
イッチのおのおのは請求項１１に記載の構成を有する光
ビーム空間伝播型光スイッチであることを特徴とするマ
トリクス光スイッチ。12. A matrix optical switch, wherein each of the plurality of optical switches arranged in a matrix is a light beam space propagation type optical switch having the configuration according to claim 11.
鏡組み立て機構に対してのみ用いられていることを特徴
とする請求項１，２，３，６又は７に記載の光ビーム空
間伝播型光スイッチ。13. The optical switch according to claim 1, wherein an assembling actuator is used only for the reflecting mirror assembling mechanism.
イッチのおのおのは請求項１３に記載の構成を有する光
ビーム空間伝播型光スイッチであることを特徴とするマ
トリクス光スイッチ。14. A matrix optical switch, wherein each of the plurality of optical switches arranged in a matrix is a light beam space propagation type optical switch having the configuration according to claim 13.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000069711A JP2001255474A (en) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Light beam space propagation type optical switch |
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|---|---|---|---|
| JP2000069711A JP2001255474A (en) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Light beam space propagation type optical switch |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333679B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-02-19 | Nec Corporation | Thermophotometric phase shifter and method for fabricating the same |
| US8027554B2 (en) | 2006-10-20 | 2011-09-27 | Nec Corporation | Thermo-optic phase shifter and method for manufacturing same |
| JP2022530538A (en) * | 2019-05-03 | 2022-06-29 | モウロ ラブス、エス．エル． | How to provide a self-assembled extended field receiver for lidar systems |
-
2000
- 2000-03-14 JP JP2000069711A patent/JP2001255474A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333679B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-02-19 | Nec Corporation | Thermophotometric phase shifter and method for fabricating the same |
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| JP7456077B2 (en) | 2019-05-03 | 2024-03-27 | モウロ ラブス、エス．エル． | Method of providing self-assembled extended field of view receiver for LIDAR system |
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