JP2002333584A - 光スイッチおよび光導波路装置 - Google Patents
光スイッチおよび光導波路装置Info
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- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 導波路交差部において安定して確実に光接続
オンオフ動作をすることができる信頼性の高い光スイッ
チおよび光導波路装置を提供する。 【解決手段】 この光スイッチは、光が伝搬する導波路
５と、その導波路を収納する導波路収納シート２とを備
えた光導波路装置に設けられ、導波路を横断するように
切れ込んでいる切れ込み部と、切れ込み部に駆動作用を
及ぼす駆動機構６と、前記駆動機構との間に切れ込み部
を挟んで駆動機構の補助をする駆動補助部材７とを備
え、駆動機構と駆動補助部材とは、切れ込み部を押し広
げて導波路の間に空隙９を設け、また切れ込み部を接触
させて導波路を接続する。
オンオフ動作をすることができる信頼性の高い光スイッ
チおよび光導波路装置を提供する。 【解決手段】 この光スイッチは、光が伝搬する導波路
５と、その導波路を収納する導波路収納シート２とを備
えた光導波路装置に設けられ、導波路を横断するように
切れ込んでいる切れ込み部と、切れ込み部に駆動作用を
及ぼす駆動機構６と、前記駆動機構との間に切れ込み部
を挟んで駆動機構の補助をする駆動補助部材７とを備
え、駆動機構と駆動補助部材とは、切れ込み部を押し広
げて導波路の間に空隙９を設け、また切れ込み部を接触
させて導波路を接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信設備の光
接続先の切り換えに使用される光スイッチおよび光導波
路装置に関するものである。
接続先の切り換えに使用される光スイッチおよび光導波
路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２６は、従来の光スイッチを含む光導
波路装置を示す斜視図である。この光スイッチは、押え
板１０３によって押さえられた導波路収納シートである
フィルム状ポリマー１０２の光導波路１０５に対して設
けられている。図２７に示すように、導波路交差部にお
いて駆動機構（プッシュロッド）１０６を押さない光接
続オン状態（以下、オン状態と記す）では、導波路収納
シート１０２は、切れ込み部で切れ込み端面１０２ａを
密着させている。したがって、導波路１０５であるコア
も、切れ込み部で密着している。このため、密着した切
れ込み部に到達した光は、そのまま、切れ込み部を通り
抜けてゆく。
波路装置を示す斜視図である。この光スイッチは、押え
板１０３によって押さえられた導波路収納シートである
フィルム状ポリマー１０２の光導波路１０５に対して設
けられている。図２７に示すように、導波路交差部にお
いて駆動機構（プッシュロッド）１０６を押さない光接
続オン状態（以下、オン状態と記す）では、導波路収納
シート１０２は、切れ込み部で切れ込み端面１０２ａを
密着させている。したがって、導波路１０５であるコア
も、切れ込み部で密着している。このため、密着した切
れ込み部に到達した光は、そのまま、切れ込み部を通り
抜けてゆく。
【０００３】これに対して、プッシュロッド１０６を押
した光接続オフ状態（以下、オフ状態と記す）では、図
２８に示すように、プッシュロッド１０６が切れ込み端
面１０２ａを片側から押し広げ、分離させ、切れ込み端
面を空気と接触させるようにする。このため、屈折率の
高い導波路を伝搬する光は、切れ込み端面から出射する
ことができず、空隙１０９の空気層によって全反射して
光の進行方向を略９０°変えて伝搬してゆく。
した光接続オフ状態（以下、オフ状態と記す）では、図
２８に示すように、プッシュロッド１０６が切れ込み端
面１０２ａを片側から押し広げ、分離させ、切れ込み端
面を空気と接触させるようにする。このため、屈折率の
高い導波路を伝搬する光は、切れ込み端面から出射する
ことができず、空隙１０９の空気層によって全反射して
光の進行方向を略９０°変えて伝搬してゆく。
【０００４】上記の機構によれば、図２６において、導
波路交差部における光接続がオン状態のとき、光入力Ｌ
1，Ｌ2は、導波路の交差部１１１の切れ込み端面１０２
ａが密着した部分を連続して通りぬける。一方、導波路
交差部における光接続がオフ状態のとき、入力された光
Ｌ1，Ｌ2は、いずれも光スイッチの部分で全反射して、
進行方向を略９０°変えて所定の方向に出力されてゆ
く。上記のように、１つのプッシュロッド１０６の押し
引きにより、光の行先を切り換えるのが、従来の光スイ
ッチの特徴である。
波路交差部における光接続がオン状態のとき、光入力Ｌ
1，Ｌ2は、導波路の交差部１１１の切れ込み端面１０２
ａが密着した部分を連続して通りぬける。一方、導波路
交差部における光接続がオフ状態のとき、入力された光
Ｌ1，Ｌ2は、いずれも光スイッチの部分で全反射して、
進行方向を略９０°変えて所定の方向に出力されてゆ
く。上記のように、１つのプッシュロッド１０６の押し
引きにより、光の行先を切り換えるのが、従来の光スイ
ッチの特徴である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の光スイッチで
は、オフ状態からオン状態に移行する際に問題を生じ
る。すなわち、プッシュロッドを押して光を全反射させ
た状態であるオフ状態から、光を通過させるオン状態へ
と移行させる際、プッシュロッドを後退させてもフィル
ム状ポリマーの弾性による復元力しかかからない。この
ため、フィルム状ポリマー１０２の切れ込み端面１０２
ａの密着が充分でなく、このためコア１０５どうしの充
分な密着を得ることができないという問題があった。
は、オフ状態からオン状態に移行する際に問題を生じ
る。すなわち、プッシュロッドを押して光を全反射させ
た状態であるオフ状態から、光を通過させるオン状態へ
と移行させる際、プッシュロッドを後退させてもフィル
ム状ポリマーの弾性による復元力しかかからない。この
ため、フィルム状ポリマー１０２の切れ込み端面１０２
ａの密着が充分でなく、このためコア１０５どうしの充
分な密着を得ることができないという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、導波路交差部において安
定して確実性の高い光接続オンオフ動作をすることがで
きる信頼性と耐久性に優れた光スイッチおよび光導波路
装置を提供することにある。
定して確実性の高い光接続オンオフ動作をすることがで
きる信頼性と耐久性に優れた光スイッチおよび光導波路
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面にお
ける光スイッチは、光が伝搬する導波路と、その導波路
を収納する導波路収納シートとを備える光導波路装置に
設けられた光スイッチである。この光スイッチは、導波
路を横断するように切れ込んでいる切れ込み部と、切れ
込み部に対して駆動作用を及ぼす駆動機構と、駆動機構
との間に切れ込み部を挟むように位置して、駆動機構の
補助をする駆動補助部材とを備え、駆動機構および駆動
補助部材は、切れ込み部を押し広げて導波路の間に空隙
を設け、また、切れ込み部を接触させて導波路を接続す
る（請求項１）。
ける光スイッチは、光が伝搬する導波路と、その導波路
を収納する導波路収納シートとを備える光導波路装置に
設けられた光スイッチである。この光スイッチは、導波
路を横断するように切れ込んでいる切れ込み部と、切れ
込み部に対して駆動作用を及ぼす駆動機構と、駆動機構
との間に切れ込み部を挟むように位置して、駆動機構の
補助をする駆動補助部材とを備え、駆動機構および駆動
補助部材は、切れ込み部を押し広げて導波路の間に空隙
を設け、また、切れ込み部を接触させて導波路を接続す
る（請求項１）。
【０００８】この構成により、従来、確実性に問題があ
った復元接続の変形を、駆動補助部材と駆動機構とによ
って切れ込み部を両側から、たとえば、ゆるく拘束しな
がら行なうことができる。すなわち、従来、片側から１
つの駆動機構のみで、オンオフ動作を行なっていたもの
を、２つの部材で両側から挟んでオンオフ動作を行なわ
せることが可能となる。このため、切れ込み部を確実に
復元接続させ、高い信頼性をもってオフ状態からオン状
態に移行させることができる。駆動機構による切れ込み
部の押し広げ変形は、従来でも確実にできていた。この
ため、上記のように、切れ込み部の復元接続の確実性を
高めることにより、導波路交差部における光接続のオン
オフ動作の信頼性を高めることが可能となった。なお、
上記駆動補助部材は、駆動機構と同じ駆動機構に基づ
き、駆動信号により切れ込み部に対して往復運動を行な
う部材であってもよい。ただし、このような場合であっ
ても、駆動補助部材は、駆動機構と同じ運動を行なうわ
けではなく、駆動機構の補助的な運動を行なう。また、
導波路収納シートは、フィルム状ポリマー等によって構
成することができる。ここで、上記のオンオフは、導波
路交差部に入力された光をどこかへ出力しないか、また
は出力する、の切り換えを行なわなくてもよい。たとえ
ば、光接続先（出力先）を切り換えるという意味で、上
記オンオフという語を用いる場合もあり、むしろ、その
ような意味で用いる場合が多い。
った復元接続の変形を、駆動補助部材と駆動機構とによ
って切れ込み部を両側から、たとえば、ゆるく拘束しな
がら行なうことができる。すなわち、従来、片側から１
つの駆動機構のみで、オンオフ動作を行なっていたもの
を、２つの部材で両側から挟んでオンオフ動作を行なわ
せることが可能となる。このため、切れ込み部を確実に
復元接続させ、高い信頼性をもってオフ状態からオン状
態に移行させることができる。駆動機構による切れ込み
部の押し広げ変形は、従来でも確実にできていた。この
ため、上記のように、切れ込み部の復元接続の確実性を
高めることにより、導波路交差部における光接続のオン
オフ動作の信頼性を高めることが可能となった。なお、
上記駆動補助部材は、駆動機構と同じ駆動機構に基づ
き、駆動信号により切れ込み部に対して往復運動を行な
う部材であってもよい。ただし、このような場合であっ
ても、駆動補助部材は、駆動機構と同じ運動を行なうわ
けではなく、駆動機構の補助的な運動を行なう。また、
導波路収納シートは、フィルム状ポリマー等によって構
成することができる。ここで、上記のオンオフは、導波
路交差部に入力された光をどこかへ出力しないか、また
は出力する、の切り換えを行なわなくてもよい。たとえ
ば、光接続先（出力先）を切り換えるという意味で、上
記オンオフという語を用いる場合もあり、むしろ、その
ような意味で用いる場合が多い。
【０００９】上記第１の局面における光スイッチでは、
切れ込み部は、導波路収納シートの一方の側から切れ込
んでおり、導波路収納シートの他方の側まで達していな
い切れ込み部であることが望ましい（請求項２）。
切れ込み部は、導波路収納シートの一方の側から切れ込
んでおり、導波路収納シートの他方の側まで達していな
い切れ込み部であることが望ましい（請求項２）。
【００１０】分離されない厚みの部分を残すことによ
り、その厚みの部分が切れ込み部を復元接続するときの
基準となり、導波路であるコアの端面同士を復元して接
触させる際に、復元の確実性を増すことができる。この
ため、オフ状態からオン状態への切り換えの信頼性を高
めることができる。
り、その厚みの部分が切れ込み部を復元接続するときの
基準となり、導波路であるコアの端面同士を復元して接
触させる際に、復元の確実性を増すことができる。この
ため、オフ状態からオン状態への切り換えの信頼性を高
めることができる。
【００１１】上記第１の局面における光スイッチでは、
導波路は導波路収納シートの内部で交差しており、切れ
込み部は、平面的に見て交差部を斜めに横切るように配
置されることができる（請求項３）。
導波路は導波路収納シートの内部で交差しており、切れ
込み部は、平面的に見て交差部を斜めに横切るように配
置されることができる（請求項３）。
【００１２】上記構成により、導波路を伝搬してきた光
は、交差部において、そのまま連続して進むか、または
進路を変えて、交差する導波路に沿って進むか、確実に
進路を選択することができる。
は、交差部において、そのまま連続して進むか、または
進路を変えて、交差する導波路に沿って進むか、確実に
進路を選択することができる。
【００１３】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動機構は、駆動信号に応じて、切れ込み部に向かって
進みまた後退し、駆動補助部材はその駆動機構の動きに
協働して切れ込み部に作用を及ぼし、駆動機構と駆動補
助部材とが、切れ込み部を押し広げ、また、切れ込み部
を復元接触させることができる（請求項４）。
駆動機構は、駆動信号に応じて、切れ込み部に向かって
進みまた後退し、駆動補助部材はその駆動機構の動きに
協働して切れ込み部に作用を及ぼし、駆動機構と駆動補
助部材とが、切れ込み部を押し広げ、また、切れ込み部
を復元接触させることができる（請求項４）。
【００１４】この構成により、簡便な駆動機構を用いる
ことができるようになり、光スイッチおよび光導波路装
置を安価なものにすることができる。
ことができるようになり、光スイッチおよび光導波路装
置を安価なものにすることができる。
【００１５】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動機構および駆動補助部材のうち少なくとも一方は、
導波路収納シートに略垂直な方向に沿って進退可能な部
材を備えることができる（請求項５）。
駆動機構および駆動補助部材のうち少なくとも一方は、
導波路収納シートに略垂直な方向に沿って進退可能な部
材を備えることができる（請求項５）。
【００１６】この構成により、短い距離の運動によりオ
ンオフ動作を行なうことができるようになり、光スイッ
チの応答速度を高めることができる。
ンオフ動作を行なうことができるようになり、光スイッ
チの応答速度を高めることができる。
【００１７】上記第１の局面における光スイッチでは、
導波路収納シートは、その導波路収納シートを支持する
ように押える押え板によって押えられており、その押え
板は、切れ込み部に対応する位置に開口があけられるこ
とが望ましい（請求項６）。
導波路収納シートは、その導波路収納シートを支持する
ように押える押え板によって押えられており、その押え
板は、切れ込み部に対応する位置に開口があけられるこ
とが望ましい（請求項６）。
【００１８】この構成により、導波路収納シートの平坦
性が確保され、導波路の変形に起因する損失を防止する
ことができる。この結果、低損失の光導波路装置を実現
することができる。
性が確保され、導波路の変形に起因する損失を防止する
ことができる。この結果、低損失の光導波路装置を実現
することができる。
【００１９】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動機構および駆動補助部材のうちの少なくとも一方が
電圧印加に応じて機械的変形を行なうピエゾ素子から構
成されることができる（請求項７）。
駆動機構および駆動補助部材のうちの少なくとも一方が
電圧印加に応じて機械的変形を行なうピエゾ素子から構
成されることができる（請求項７）。
【００２０】通常の電圧印加により、数百ニュートンも
の高い応力を誘起させることができるので、このピエゾ
素子を用いて、上記本発明の光スイッチに確実なオンオ
フ動作を行なわせることができる。
の高い応力を誘起させることができるので、このピエゾ
素子を用いて、上記本発明の光スイッチに確実なオンオ
フ動作を行なわせることができる。
【００２１】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動機構および駆動補助部材のうちの少なくとも一方が
人工筋肉アクチュエータによって構成されることができ
る（請求項８）。
駆動機構および駆動補助部材のうちの少なくとも一方が
人工筋肉アクチュエータによって構成されることができ
る（請求項８）。
【００２２】人工筋肉アクチュエータは電圧印加により
動物の筋肉なみの変形が生じるものである。この人工筋
肉は変位方向に垂直な断面サイズで数十μｍのオーダま
で小型化が可能であり、非常に微細化された導波路装置
に用いることができる。
動物の筋肉なみの変形が生じるものである。この人工筋
肉は変位方向に垂直な断面サイズで数十μｍのオーダま
で小型化が可能であり、非常に微細化された導波路装置
に用いることができる。
【００２３】上記第１の局面における人工筋肉アクチュ
エータを用いた光スイッチでは、人工筋肉アクチュエー
タは、平面的に見て切れ込み部に対応する位置に孔があ
いた孔あきフレームと、その孔あきフレームと導波路収
納シートとの間に配置された電極付弾性膜とを備え、そ
の人工筋肉アクチュエータが導波路収納シートを挟むよ
うにその上側と下側に備えられ、いずれか一方の側の人
工筋肉アクチュエータは、導波路収納シートとの間に孔
と同じ領域に孔のあいた孔あきスペーサ膜を備えること
ができる（請求項９）。
エータを用いた光スイッチでは、人工筋肉アクチュエー
タは、平面的に見て切れ込み部に対応する位置に孔があ
いた孔あきフレームと、その孔あきフレームと導波路収
納シートとの間に配置された電極付弾性膜とを備え、そ
の人工筋肉アクチュエータが導波路収納シートを挟むよ
うにその上側と下側に備えられ、いずれか一方の側の人
工筋肉アクチュエータは、導波路収納シートとの間に孔
と同じ領域に孔のあいた孔あきスペーサ膜を備えること
ができる（請求項９）。
【００２４】この構成により、孔に対応する位置の電極
付弾性膜が電圧印加により膨出し、切れ込み部に作用を
及ぼすことができる。また、導波路収納シートのスペー
サ膜の側の面を、オフ時に空隙が広げられる側とするこ
とができる。この構造により、駆動機構および駆動補助
部材ともに人工筋肉アクチュエータを用いて、オンオフ
動作を円滑に、高い信頼性をもって行なうことが可能と
なる。このため、非常に簡明な構成により、微小な駆動
機構を構成することができる。
付弾性膜が電圧印加により膨出し、切れ込み部に作用を
及ぼすことができる。また、導波路収納シートのスペー
サ膜の側の面を、オフ時に空隙が広げられる側とするこ
とができる。この構造により、駆動機構および駆動補助
部材ともに人工筋肉アクチュエータを用いて、オンオフ
動作を円滑に、高い信頼性をもって行なうことが可能と
なる。このため、非常に簡明な構成により、微小な駆動
機構を構成することができる。
【００２５】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動補助部材が、切れ込み部を含む導波路収納シートの
表面に配置された弾性シートとすることができる（請求
項１０）。
駆動補助部材が、切れ込み部を含む導波路収納シートの
表面に配置された弾性シートとすることができる（請求
項１０）。
【００２６】上記のように弾性シートを配置することに
より、オフ状態で空隙が広げられて延びた弾性シートか
ら、切れ込み部を復元接続させる方向の圧縮力が導波路
収納シートに働き、オン状態が確実に実現する。弾性シ
ートの弾性係数を硬めの弾性を示す値とすることによ
り、オン状態への移行をより確実なものとすることがで
きる。この弾性体としては、金属、有機材料、ガラス材
などを用いることができる。このため、簡単な機構によ
りオフ状態からオン状態へと確実に移行させることがで
きる。
より、オフ状態で空隙が広げられて延びた弾性シートか
ら、切れ込み部を復元接続させる方向の圧縮力が導波路
収納シートに働き、オン状態が確実に実現する。弾性シ
ートの弾性係数を硬めの弾性を示す値とすることによ
り、オン状態への移行をより確実なものとすることがで
きる。この弾性体としては、金属、有機材料、ガラス材
などを用いることができる。このため、簡単な機構によ
りオフ状態からオン状態へと確実に移行させることがで
きる。
【００２７】上記第１の局面における光スイッチでは、
弾性シートの切れ込み部に対応する位置に、切れ込み部
に向かって突き出た凸状突起が取り付けられることがで
きる（請求項１１）。
弾性シートの切れ込み部に対応する位置に、切れ込み部
に向かって突き出た凸状突起が取り付けられることがで
きる（請求項１１）。
【００２８】この構成により、凸状突起がない場合より
も、さらに強い復元力を切れ込み部に作用させることが
できる。この結果、オフ状態からオン状態への移行の確
実性を高めることができる。また、オフ状態の位置を、
（ａ）導波路収納シートの上記突起側に隙間が広がる位
置、および（ｂ）導波路収納シートの駆動機構側に隙間
が広がる位置、の２つの位置とすることができる。この
結果、オフ位置の設計の自由度を高めることができる。
も、さらに強い復元力を切れ込み部に作用させることが
できる。この結果、オフ状態からオン状態への移行の確
実性を高めることができる。また、オフ状態の位置を、
（ａ）導波路収納シートの上記突起側に隙間が広がる位
置、および（ｂ）導波路収納シートの駆動機構側に隙間
が広がる位置、の２つの位置とすることができる。この
結果、オフ位置の設計の自由度を高めることができる。
【００２９】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動補助部材が、導波路収納シートに対して応力を及ぼ
すばねであるようにできる（請求項１２）。
駆動補助部材が、導波路収納シートに対して応力を及ぼ
すばねであるようにできる（請求項１２）。
【００３０】この構成により、非常に簡便な機構によ
り、オンオフ動作の信頼性を高めた光スイッチを得るこ
とができる。また、オフ状態の位置を、（ａ）導波路収
納シートの上記ばね側に隙間が広がる位置、および
（ｂ）導波路収納シートの駆動機構側に隙間が広がる位
置、の２つの位置とすることができる。この結果、オフ
位置の設計の自由度を高めることができる。なお、ばね
の形態は問わず、つるまきばねでもよいし、板状のばね
でもよい。
り、オンオフ動作の信頼性を高めた光スイッチを得るこ
とができる。また、オフ状態の位置を、（ａ）導波路収
納シートの上記ばね側に隙間が広がる位置、および
（ｂ）導波路収納シートの駆動機構側に隙間が広がる位
置、の２つの位置とすることができる。この結果、オフ
位置の設計の自由度を高めることができる。なお、ばね
の形態は問わず、つるまきばねでもよいし、板状のばね
でもよい。
【００３１】上記第１の局面における光スイッチでは、
導波路収納シートと押さえ板との間に保持された基板で
あって、切れ込み部に対応する位置に表面側または裏面
側に突き出ている状態を保持する状態保持突起が配置さ
れた突起付き基板をさらに備えることができる（請求項
１３）。
導波路収納シートと押さえ板との間に保持された基板で
あって、切れ込み部に対応する位置に表面側または裏面
側に突き出ている状態を保持する状態保持突起が配置さ
れた突起付き基板をさらに備えることができる（請求項
１３）。
【００３２】この構成により、オンオフの切り換えを行
なった後は、駆動機構を駆動させなくてもオンオフの状
態が保持される。このため、低消費電力化を実現するこ
とができる。
なった後は、駆動機構を駆動させなくてもオンオフの状
態が保持される。このため、低消費電力化を実現するこ
とができる。
【００３３】上記第１の局面における光スイッチでは、
駆動機構および駆動補助部材が、平面的に見て切れ込み
部の一方の側の導波路収納シートに当接して切れ込み部
の押し広げと復元接続とを行ない、他方の側の導波路収
納シートを変形させないことができる（請求項１４）。
駆動機構および駆動補助部材が、平面的に見て切れ込み
部の一方の側の導波路収納シートに当接して切れ込み部
の押し広げと復元接続とを行ない、他方の側の導波路収
納シートを変形させないことができる（請求項１４）。
【００３４】この構成により、たとえば、オフ状態にお
いて、光が通るほうの導波路には曲げ変形が生じないよ
うにできるので、導波路の変形にともなう過剰損失が発
生しない。このため、変形する導波路を光が通る構成に
比較して、低損失な光スイッチを実現することができ
る。
いて、光が通るほうの導波路には曲げ変形が生じないよ
うにできるので、導波路の変形にともなう過剰損失が発
生しない。このため、変形する導波路を光が通る構成に
比較して、低損失な光スイッチを実現することができ
る。
【００３５】上記第１の局面の光スイッチでは、押え板
の開口部において導波路収納シートを押える押え板の端
部が面取りされることができる（請求項１５）。
の開口部において導波路収納シートを押える押え板の端
部が面取りされることができる（請求項１５）。
【００３６】この構成により、駆動機構を導波路収納シ
ートの上下に配置して導波路収納シートを反らせる際
に、根元部に発生する応力を緩和して、導波路収納シー
トの疲労を防止することができる。
ートの上下に配置して導波路収納シートを反らせる際
に、根元部に発生する応力を緩和して、導波路収納シー
トの疲労を防止することができる。
【００３７】本発明の第２の局面の光スイッチは、光が
伝搬する導波路と、その導波路を収納する導波路収納シ
ートと、導波路収納シートを支持して押える支持押え板
とを備える光導波路装置に設けられた光スイッチであ
る。この光スイッチは、導波路および導波路収納シート
を分断して隔てる空隙と、支持押え板と空隙を挟むよう
に配置され、空隙に向かって進み、空隙の両側の導波路
収納シートを支持押え板との間に挟んで押さえ変形させ
て接続させ、また、接続された空隙から後退して空隙を
復元する駆動機構とを備える（請求項１６）。
伝搬する導波路と、その導波路を収納する導波路収納シ
ートと、導波路収納シートを支持して押える支持押え板
とを備える光導波路装置に設けられた光スイッチであ
る。この光スイッチは、導波路および導波路収納シート
を分断して隔てる空隙と、支持押え板と空隙を挟むよう
に配置され、空隙に向かって進み、空隙の両側の導波路
収納シートを支持押え板との間に挟んで押さえ変形させ
て接続させ、また、接続された空隙から後退して空隙を
復元する駆動機構とを備える（請求項１６）。
【００３８】この構成により、駆動機構を半減したうえ
で信頼性の高いオンオフ動作を行なう光スイッチを形成
することができる。なお、上記の空隙の幅は、前記導波
路収納シートの弾性範囲内の変形で密着接続される程度
であることが望ましい。
で信頼性の高いオンオフ動作を行なう光スイッチを形成
することができる。なお、上記の空隙の幅は、前記導波
路収納シートの弾性範囲内の変形で密着接続される程度
であることが望ましい。
【００３９】上記第２の局面の光スイッチでは、導波路
は導波路収納シートの内部で交差しており、空隙は、平
面的に見て交差部を斜めに横切るように配置されること
ができる（請求項１７）。
は導波路収納シートの内部で交差しており、空隙は、平
面的に見て交差部を斜めに横切るように配置されること
ができる（請求項１７）。
【００４０】上記構成により、導波路を伝搬してきた光
は、交差部において、空隙が変形されて接続されている
場合はそのまま連続して進むことができる。また、空隙
が復元された場合は、進路を変えて、交差する導波路に
沿って進むことができる。この結果、光スイッチを操作
することによって、確実に進路を選択することができ
る。
は、交差部において、空隙が変形されて接続されている
場合はそのまま連続して進むことができる。また、空隙
が復元された場合は、進路を変えて、交差する導波路に
沿って進むことができる。この結果、光スイッチを操作
することによって、確実に進路を選択することができ
る。
【００４１】上記第２の局面の光スイッチでは、導波路
収納シートと下側押え板との間に、導波路収納シートよ
りも弾性変形しやすい弾性シートが配置され、空隙が弾
性シートにまで連続して設けられることができる（請求
項１８）。
収納シートと下側押え板との間に、導波路収納シートよ
りも弾性変形しやすい弾性シートが配置され、空隙が弾
性シートにまで連続して設けられることができる（請求
項１８）。
【００４２】この構成により、それほど大きな力を導波
路収納シートにかけなくても、空隙を埋めることができ
る。このため、導波路収納シートに塑性変形を生じさせ
るおそれがなくなり、確実性の高いオンオフ動作をする
高信頼性の光スイッチを提供することができる。
路収納シートにかけなくても、空隙を埋めることができ
る。このため、導波路収納シートに塑性変形を生じさせ
るおそれがなくなり、確実性の高いオンオフ動作をする
高信頼性の光スイッチを提供することができる。
【００４３】本発明の光導波路装置は、上記のいずれか
の光スイッチを、導波路が交差する交差部に備えること
ができる（請求項１９）。
の光スイッチを、導波路が交差する交差部に備えること
ができる（請求項１９）。
【００４４】この構成により、オンオフ動作の確実性を
高め、耐久性に優れた光スイッチを備えた光導波路装置
を得ることができる。この光導波路装置では、交差部に
設けた光スイッチを用いて、光の進路を選択することが
できる。
高め、耐久性に優れた光スイッチを備えた光導波路装置
を得ることができる。この光導波路装置では、交差部に
設けた光スイッチを用いて、光の進路を選択することが
できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００４６】（実施の形態１）図１および図２は、本発
明の実施の形態１における導波路光スイッチの導波路に
沿った方向の断面図である。図１はオフの状態を示し、
また図２はオンの状態を示す。導波路であるコア５は、
導波路収納シートであるフィルム状のポリマー２に収納
され、そのフィルム状ポリマー２は、剛性のある押え板
３によって挟まれ平坦にされている。光は、フィルム状
ポリマー２のコア５の部分に閉じ込められ、一部フィル
ム状ポリマーに染み出しながら伝搬する。切れ込み部
は、導波路のコアが交差する交差部１１に、交差部を斜
めに、導波路を横切るように配置される。光スイッチ
は、この切れ込み部と、そのフィルム状ポリマーを上下
から挟むように配置された２つのプッシュロッド（駆動
部材）６，７とによって構成される。
明の実施の形態１における導波路光スイッチの導波路に
沿った方向の断面図である。図１はオフの状態を示し、
また図２はオンの状態を示す。導波路であるコア５は、
導波路収納シートであるフィルム状のポリマー２に収納
され、そのフィルム状ポリマー２は、剛性のある押え板
３によって挟まれ平坦にされている。光は、フィルム状
ポリマー２のコア５の部分に閉じ込められ、一部フィル
ム状ポリマーに染み出しながら伝搬する。切れ込み部
は、導波路のコアが交差する交差部１１に、交差部を斜
めに、導波路を横切るように配置される。光スイッチ
は、この切れ込み部と、そのフィルム状ポリマーを上下
から挟むように配置された２つのプッシュロッド（駆動
部材）６，７とによって構成される。
【００４７】図１のオフ状態では、フィルム状ポリマー
の端面２ａの間に空隙９ができている。このオフ状態で
は、コアとフィルム状ポリマーとを伝搬してきた光は空
隙中に出射できず、端面２ａで全反射する。このため、
同じ進行方向に伝搬できない。また、オン状態では、フ
ィルム状ポリマーの端面２ａが互いに密着している。こ
のため、一方のコアおよびフィルム状ポリマーを伝搬し
てきた光は、そのままの進行方向を保って密着している
端面部を通って他方のコアへと伝搬してゆく。以後の説
明で、光がフィルム状ポリマーを伝搬するという場合、
光がフィルム状ポリマーに染み出しながらコア中を伝搬
することを意味する。また、フィルム状ポリマーが密着
するとは、コアも含めて密着することとする。
の端面２ａの間に空隙９ができている。このオフ状態で
は、コアとフィルム状ポリマーとを伝搬してきた光は空
隙中に出射できず、端面２ａで全反射する。このため、
同じ進行方向に伝搬できない。また、オン状態では、フ
ィルム状ポリマーの端面２ａが互いに密着している。こ
のため、一方のコアおよびフィルム状ポリマーを伝搬し
てきた光は、そのままの進行方向を保って密着している
端面部を通って他方のコアへと伝搬してゆく。以後の説
明で、光がフィルム状ポリマーを伝搬するという場合、
光がフィルム状ポリマーに染み出しながらコア中を伝搬
することを意味する。また、フィルム状ポリマーが密着
するとは、コアも含めて密着することとする。
【００４８】上記の光スイッチをオフ状態からオン状態
にするには、次のようにプッシュロッドを操作する。ま
ず、オフ状態でフィルム状ポリマーを押し上げていた下
側のプッシュロッド（駆動機構）６を下げる。この結
果、フィルム状ポリマーの弾性復元力によってその端面
２ａどうしが接触するようになる。しかし、下側のプッ
シュロッド６を下げただけでは、端面２ａを完全に密着
させるためには、長時間を要するか、または長時間かか
っても部分的な接触に留まる。
にするには、次のようにプッシュロッドを操作する。ま
ず、オフ状態でフィルム状ポリマーを押し上げていた下
側のプッシュロッド（駆動機構）６を下げる。この結
果、フィルム状ポリマーの弾性復元力によってその端面
２ａどうしが接触するようになる。しかし、下側のプッ
シュロッド６を下げただけでは、端面２ａを完全に密着
させるためには、長時間を要するか、または長時間かか
っても部分的な接触に留まる。
【００４９】これを打開するために、本実施の形態で
は、もう１つのプッシュロッド（駆動補助部材）７をフ
ィルム状ポリマーを駆動部材６と挟むように配置する。
プッシュロッド６とプッシュロッド７とが、フィルム状
ポリマーを上下から軽く挟んで、ゆるい拘束の下にフィ
ルム状ポリマーを平坦にし、端面２ａが互いに密着して
押し付け合う位置まで誘導する。
は、もう１つのプッシュロッド（駆動補助部材）７をフ
ィルム状ポリマーを駆動部材６と挟むように配置する。
プッシュロッド６とプッシュロッド７とが、フィルム状
ポリマーを上下から軽く挟んで、ゆるい拘束の下にフィ
ルム状ポリマーを平坦にし、端面２ａが互いに密着して
押し付け合う位置まで誘導する。
【００５０】オン状態からオフ状態にする場合は、上記
オフ状態からオン状態にする操作と逆の操作を行なう。
オン状態からオフ状態に移行する際、密着した端面どう
しを押し広げて空隙９を形成する。この場合には、１つ
のプッシュロッド６のみで円滑にオフ状態を実現するこ
とができるが、２つのプッシュロッドを用いることによ
り、確実性が一層向上する。
オフ状態からオン状態にする操作と逆の操作を行なう。
オン状態からオフ状態に移行する際、密着した端面どう
しを押し広げて空隙９を形成する。この場合には、１つ
のプッシュロッド６のみで円滑にオフ状態を実現するこ
とができるが、２つのプッシュロッドを用いることによ
り、確実性が一層向上する。
【００５１】本実施の形態では、２つのプッシュロッド
６，７を用いることにより、端面２ａどうしをゆるい拘
束下で密着させてオン状態を確実に実現し、その逆のオ
フ状態への移行も確実性を増すことができる。なお、上
記の図では、切れ込み部はフィルム状ポリマーが完全に
切断された切れ込み部のみを示したが、上記切れ込み部
は厚みを部分的に残した切れ込みである場合を含む。分
離されない厚みの部分を残すことにより、その厚みの部
分が切れ込み部を復元接続するときの基準となるからで
ある。このため、導波路であるコアの端面同士を復元し
て接触させる際に、復元の確実性を増すことができる。
以後の実施の形態を説明する図面においても、フィルム
状ポリマーが完全に切断された切れ込み部のみを示した
が、いずれの実施の形態でも、上記切れ込み部は厚みを
部分的に残した切れ込みである場合を含むことは同様で
ある。
６，７を用いることにより、端面２ａどうしをゆるい拘
束下で密着させてオン状態を確実に実現し、その逆のオ
フ状態への移行も確実性を増すことができる。なお、上
記の図では、切れ込み部はフィルム状ポリマーが完全に
切断された切れ込み部のみを示したが、上記切れ込み部
は厚みを部分的に残した切れ込みである場合を含む。分
離されない厚みの部分を残すことにより、その厚みの部
分が切れ込み部を復元接続するときの基準となるからで
ある。このため、導波路であるコアの端面同士を復元し
て接触させる際に、復元の確実性を増すことができる。
以後の実施の形態を説明する図面においても、フィルム
状ポリマーが完全に切断された切れ込み部のみを示した
が、いずれの実施の形態でも、上記切れ込み部は厚みを
部分的に残した切れ込みである場合を含むことは同様で
ある。
【００５２】（実施の形態２）本発明の実施の形態２の
導波路光スイッチでは、駆動機構および駆動補助部材の
うちの少なくとも一方を、ピエゾ素子、すなわち、電圧
を加えることによりひずみまたは応力が誘起される圧電
材料から構成される素子を用いる。上記の圧電材料とし
て、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、ジルコンチタ
ン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3，ＰｂＴｉＯ3）、ニオブ酸塩（Ｎ
ａＮｂＯ3，ＫＮｂＯ3，ＰｂＮｂ2Ｏ6）、水晶、ロッシ
ェル塩、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3などを用いることが
できる。
導波路光スイッチでは、駆動機構および駆動補助部材の
うちの少なくとも一方を、ピエゾ素子、すなわち、電圧
を加えることによりひずみまたは応力が誘起される圧電
材料から構成される素子を用いる。上記の圧電材料とし
て、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、ジルコンチタ
ン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3，ＰｂＴｉＯ3）、ニオブ酸塩（Ｎ
ａＮｂＯ3，ＫＮｂＯ3，ＰｂＮｂ2Ｏ6）、水晶、ロッシ
ェル塩、ＬｉＴａＯ3、ＬｉＮｂＯ3などを用いることが
できる。
【００５３】ピエゾ素子を用いることにより、通常の電
圧印加により、数百ニュートンの加圧力を得ることがで
きる。このため、簡便な機械的構造を用いて、上記端面
どうしの密着状態（オン状態）と、端面間への空隙配置
状態（オフ状態）とを、確実に交互に切り換えて実現す
ることができる。
圧印加により、数百ニュートンの加圧力を得ることがで
きる。このため、簡便な機械的構造を用いて、上記端面
どうしの密着状態（オン状態）と、端面間への空隙配置
状態（オフ状態）とを、確実に交互に切り換えて実現す
ることができる。
【００５４】（実施の形態３）図３および図４は、本発
明の実施の形態３における導波路光スイッチを示す、導
波路に沿った断面図である。図３は端面２ａどうしが密
着しているオン状態を、また図４は端面間に空隙９がで
きているオフ状態を示す。本実施の形態では、上記端面
どうしの密着状態と、その分離状態との交互の切り換え
に、人工筋肉を用いる。すなわち、実施の形態１におい
て用いた２つのプッシュロッド６，７の代わりに、フィ
ルム状ポリマーの上下の両面に配置した人工筋肉を用い
る。
明の実施の形態３における導波路光スイッチを示す、導
波路に沿った断面図である。図３は端面２ａどうしが密
着しているオン状態を、また図４は端面間に空隙９がで
きているオフ状態を示す。本実施の形態では、上記端面
どうしの密着状態と、その分離状態との交互の切り換え
に、人工筋肉を用いる。すなわち、実施の形態１におい
て用いた２つのプッシュロッド６，７の代わりに、フィ
ルム状ポリマーの上下の両面に配置した人工筋肉を用い
る。
【００５５】人工筋肉アクチュエータは、たとえば、図
３および図４に示すように、シート状の孔あきフレーム
１２とシート状の電極付弾性物質１３とを備え、さらに
フィルム状ポリマーの上側にスペーサ１４を配置してお
く。電極付弾性物質１３のうち、孔あきフレーム１２の
孔の部分の電極付弾性物質１３ａ，１３ｂが、フィルム
状ポリマーに向かって交互に突き出る運動をする。この
ような人工筋肉の交互に突き出る運動は、駆動機構の切
れ込み部に対する前進および後退運動に対応する。この
場合、駆動機構と駆動補助部材との間に、動きの機構
上、相違は存在しない。どちらも同じ機構で、同じよう
に前進および後退の運動をする。
３および図４に示すように、シート状の孔あきフレーム
１２とシート状の電極付弾性物質１３とを備え、さらに
フィルム状ポリマーの上側にスペーサ１４を配置してお
く。電極付弾性物質１３のうち、孔あきフレーム１２の
孔の部分の電極付弾性物質１３ａ，１３ｂが、フィルム
状ポリマーに向かって交互に突き出る運動をする。この
ような人工筋肉の交互に突き出る運動は、駆動機構の切
れ込み部に対する前進および後退運動に対応する。この
場合、駆動機構と駆動補助部材との間に、動きの機構
上、相違は存在しない。どちらも同じ機構で、同じよう
に前進および後退の運動をする。
【００５６】図５および図６は、人工筋肉のフィルム状
ポリマーの下側の部分の拡大図である。図５に示すよう
に、電圧オフ時には電極付弾性物質１３は、孔に面して
いる部分１３ｂも平坦な状態のままである。しかし、図
６に示すように、電圧を印加すると孔に面している部分
１３ｂは、孔と反対側に膨出する。
ポリマーの下側の部分の拡大図である。図５に示すよう
に、電圧オフ時には電極付弾性物質１３は、孔に面して
いる部分１３ｂも平坦な状態のままである。しかし、図
６に示すように、電圧を印加すると孔に面している部分
１３ｂは、孔と反対側に膨出する。
【００５７】上記フィルム状ポリマーの孔に面している
部分１３ａ，１３ｂが、上下からフィルム状ポリマーの
端面をゆるく拘束しながら、実施の形態１における駆動
機構と同様に、オン状態とオフ状態とを交互に確実に実
現することができる。
部分１３ａ，１３ｂが、上下からフィルム状ポリマーの
端面をゆるく拘束しながら、実施の形態１における駆動
機構と同様に、オン状態とオフ状態とを交互に確実に実
現することができる。
【００５８】人工筋肉は、変位方向に垂直な断面サイズ
として数十μｍのオーダーまでの小型化が可能である。
このため、微細な導波路構造の光スイッチの構成部材と
して用いることができる。
として数十μｍのオーダーまでの小型化が可能である。
このため、微細な導波路構造の光スイッチの構成部材と
して用いることができる。
【００５９】（実施の形態４）図７および図８は、本発
明の実施の形態４の導波路光スイッチを示す断面図であ
る。本実施の形態の光スイッチでは、フィルム状ポリマ
ーの片側、たとえば下側に実施の形態１〜３の光スイッ
チと同様の駆動機構６を備えている。もう一方の側、た
とえば上側には変位に応じて反発力を生じる駆動補助部
材の弾性体１５を配置する。弾性体として適当な厚みお
よび弾力を有するシートを用い、図７および図８に示す
ように、フィルム状ポリマーの上面に接するように配置
する。
明の実施の形態４の導波路光スイッチを示す断面図であ
る。本実施の形態の光スイッチでは、フィルム状ポリマ
ーの片側、たとえば下側に実施の形態１〜３の光スイッ
チと同様の駆動機構６を備えている。もう一方の側、た
とえば上側には変位に応じて反発力を生じる駆動補助部
材の弾性体１５を配置する。弾性体として適当な厚みお
よび弾力を有するシートを用い、図７および図８に示す
ように、フィルム状ポリマーの上面に接するように配置
する。
【００６０】端面密着状態では、確実な密着状態が得ら
れる程度の力を駆動機構６が上向きにかけても、弾性体
１５がほとんど変位しないように、適度な硬さおよび厚
みを有することが望ましい。弾性体のシートは、上記の
弾性変形が非常に小さいので、金属、有機材料、ガラス
材等ほとんどの材料を用いて設計することができる。こ
のような弾性体の使用により、端面間に空隙があるオフ
状態から端面どうし密着するオン状態への移行に際して
は、上記の実施の形態１〜３の駆動機構および駆動補助
部材よりも強い拘束をフィルム状ポリマーの端部に加え
ることになる。
れる程度の力を駆動機構６が上向きにかけても、弾性体
１５がほとんど変位しないように、適度な硬さおよび厚
みを有することが望ましい。弾性体のシートは、上記の
弾性変形が非常に小さいので、金属、有機材料、ガラス
材等ほとんどの材料を用いて設計することができる。こ
のような弾性体の使用により、端面間に空隙があるオフ
状態から端面どうし密着するオン状態への移行に際して
は、上記の実施の形態１〜３の駆動機構および駆動補助
部材よりも強い拘束をフィルム状ポリマーの端部に加え
ることになる。
【００６１】本実施の形態の光スイッチは、シート状弾
性体をフィルム状ポリマーの上に重ねて配置するだけで
済むという組み立てが非常に容易な機構である。このた
め、小型化、低コスト化および低消費電力化を実現する
ことができる。
性体をフィルム状ポリマーの上に重ねて配置するだけで
済むという組み立てが非常に容易な機構である。このた
め、小型化、低コスト化および低消費電力化を実現する
ことができる。
【００６２】（実施の形態５）図９および図１０は、本
発明の実施の形態５の導波路光スイッチを示す断面図で
ある。本実施の形態における光スイッチは、実施の形態
４の光スイッチのシート状弾性体に下向きの突起１５ａ
を設ける。図９に示すように、オフ状態からオン状態へ
の移行では、上記両方の端面２ａともに、突起１５ａを
介した弾性体と駆動機構６とによって、上下から比較的
強い拘束が加えられ、オン状態が実現される。すなわ
ち、突起１５ａを経由した弾性体１５の下向きの力に、
釣り合いをとるように、駆動機構６からも上記の端面部
に上向きの力をかけながら移行する。この結果、より確
実に両端面の密着状態と空隙形成状態とを、交互に得る
ことができる。
発明の実施の形態５の導波路光スイッチを示す断面図で
ある。本実施の形態における光スイッチは、実施の形態
４の光スイッチのシート状弾性体に下向きの突起１５ａ
を設ける。図９に示すように、オフ状態からオン状態へ
の移行では、上記両方の端面２ａともに、突起１５ａを
介した弾性体と駆動機構６とによって、上下から比較的
強い拘束が加えられ、オン状態が実現される。すなわ
ち、突起１５ａを経由した弾性体１５の下向きの力に、
釣り合いをとるように、駆動機構６からも上記の端面部
に上向きの力をかけながら移行する。この結果、より確
実に両端面の密着状態と空隙形成状態とを、交互に得る
ことができる。
【００６３】オフ状態の位置は、（ａ）駆動機構が押し
上げ、密着した端面２ａが上側が広がるように空隙がで
きる位置、および（ｂ）突起部１５ａが押し下げ、密着
した端面２ｂが下側が広がるように空隙ができる位置、
の２箇所である。
上げ、密着した端面２ａが上側が広がるように空隙がで
きる位置、および（ｂ）突起部１５ａが押し下げ、密着
した端面２ｂが下側が広がるように空隙ができる位置、
の２箇所である。
【００６４】上記の機構を設けることにより、小型化、
低コスト化、低消費電力化を簡単な機構で実現すること
ができる。
低コスト化、低消費電力化を簡単な機構で実現すること
ができる。
【００６５】（実施の形態６）図１１および図１２は、
本発明の実施の形態６の光スイッチを示す断面図であ
る。本実施の形態では、駆動補助部材として、実施の形
態４における弾性体にシートではなくばねを使って点に
特徴がある。この光スイッチでは、端面どうし密着する
状態に移行する際に、ばね１６により下向きの力をかけ
ておく。このとき、フィルム状ポリマーの下側に位置す
る駆動機構６からも、上記の下向きの力に対応して釣り
合いをとるために上向きの力をかけておく。この結果、
端面部には比較的大きな拘束力がかかり、端面密着状態
を確実に実現することができる。
本発明の実施の形態６の光スイッチを示す断面図であ
る。本実施の形態では、駆動補助部材として、実施の形
態４における弾性体にシートではなくばねを使って点に
特徴がある。この光スイッチでは、端面どうし密着する
状態に移行する際に、ばね１６により下向きの力をかけ
ておく。このとき、フィルム状ポリマーの下側に位置す
る駆動機構６からも、上記の下向きの力に対応して釣り
合いをとるために上向きの力をかけておく。この結果、
端面部には比較的大きな拘束力がかかり、端面密着状態
を確実に実現することができる。
【００６６】オフ状態の位置は、（ａ）駆動機構が押し
上げ、密着した端面２ａが上側が広がるように空隙がで
きる位置、および（ｂ）ばね１６が押し下げ、密着した
端面２ｂが下側が広がるように空隙ができる位置、の２
箇所である。
上げ、密着した端面２ａが上側が広がるように空隙がで
きる位置、および（ｂ）ばね１６が押し下げ、密着した
端面２ｂが下側が広がるように空隙ができる位置、の２
箇所である。
【００６７】なお、ばねの形状は、図１１および図１２
に示すように、つるまきばねであってもよいし、また
は、図１３および図１４に示す板状ばねでもよい。
に示すように、つるまきばねであってもよいし、また
は、図１３および図１４に示す板状ばねでもよい。
【００６８】上記のばねを用いることにより、小型化、
低コスト化、および低消費電力化を簡単な機構で実現す
ることができる。
低コスト化、および低消費電力化を簡単な機構で実現す
ることができる。
【００６９】（実施の形態７）図１５は、本発明の実施
の形態７の導波路光スイッチを示す断面図である。本実
施の形態では、上述した実施の形態１〜６の光スイッチ
において、フィルム状ポリマー２を挟む押え板３が、面
取り部分３ａを有する。この面取り部分３ａにより、フ
ィルム状ポリマーへの集中応力が緩和される。この結
果、フィルム状ポリマーの疲労が防止され、信頼性を向
上させることができる。
の形態７の導波路光スイッチを示す断面図である。本実
施の形態では、上述した実施の形態１〜６の光スイッチ
において、フィルム状ポリマー２を挟む押え板３が、面
取り部分３ａを有する。この面取り部分３ａにより、フ
ィルム状ポリマーへの集中応力が緩和される。この結
果、フィルム状ポリマーの疲労が防止され、信頼性を向
上させることができる。
【００７０】（実施の形態８）図１６および図１７は、
本発明の実施の形態８の導波路光スイッチを示す断面図
である。本実施の形態では、実施の形態１〜７の光スイ
ッチにおいて、フィルム状ポリマー２と押え板３との間
に、状態を保持する突起が付いた突起付き基板１９を配
置した点に特徴がある。図１８は、状態を保持する突起
が付いた基板１９の分解斜視図である。状態を保持する
突起１９ａは、ゴム状の弾性のある部材でできており、
その周囲の部分は剛性のある部材でできている。たとえ
ば、図１８に示すように、突起が設けられたゴムの弾性
シートを剛性のある板で挟み込んだ構造とするのが好ま
しい。
本発明の実施の形態８の導波路光スイッチを示す断面図
である。本実施の形態では、実施の形態１〜７の光スイ
ッチにおいて、フィルム状ポリマー２と押え板３との間
に、状態を保持する突起が付いた突起付き基板１９を配
置した点に特徴がある。図１８は、状態を保持する突起
が付いた基板１９の分解斜視図である。状態を保持する
突起１９ａは、ゴム状の弾性のある部材でできており、
その周囲の部分は剛性のある部材でできている。たとえ
ば、図１８に示すように、突起が設けられたゴムの弾性
シートを剛性のある板で挟み込んだ構造とするのが好ま
しい。
【００７１】導波路の交差部の切れ込みの部分に、この
突起が当たるようにフィルム状ポリマー２、状態保持突
起付き基板１９、および押え板２を固定する。まず、図
１６に示すように、下側の駆動機構６を上方向に変位さ
せた場合、状態保持突起付き基板の基板部分はその剛性
のために変位せず、状態を保持するゴムの突起１９ａの
みが上に凸の状態となる。ここで、上側の駆動補助部材
７は、このゴムの突起１９ａが上に凸の状態を保持でき
る程度以下の力でフィルム状ポリマーに接触させる。上
側の駆動補助部材７は突起に対して応力を及ぼさなくて
も、もちろんよい。
突起が当たるようにフィルム状ポリマー２、状態保持突
起付き基板１９、および押え板２を固定する。まず、図
１６に示すように、下側の駆動機構６を上方向に変位さ
せた場合、状態保持突起付き基板の基板部分はその剛性
のために変位せず、状態を保持するゴムの突起１９ａの
みが上に凸の状態となる。ここで、上側の駆動補助部材
７は、このゴムの突起１９ａが上に凸の状態を保持でき
る程度以下の力でフィルム状ポリマーに接触させる。上
側の駆動補助部材７は突起に対して応力を及ぼさなくて
も、もちろんよい。
【００７２】上に凸の状態ができた後、駆動機構６を駆
動しなくてもこの上に凸の突起によりオフ状態が保持さ
れる。
動しなくてもこの上に凸の突起によりオフ状態が保持さ
れる。
【００７３】また、上側の駆動補助部材７を下向きに変
位させると、フィルム状ポリマーとゴムの突起１９ａの
みを押し下げる。状態保持突起付き基板はその剛性のた
めに変位しないので、ゴムの突起１９ａは、下に凸の状
態となり、フィルム状ポリマーの端面どうしが密着した
状態となる。このとき、下側の駆動機構６は、下に凸の
状態になった突起１９ａが、上に凸の状態に復帰しない
程度の力で突起に接触するか、または接触しなくてもよ
い。
位させると、フィルム状ポリマーとゴムの突起１９ａの
みを押し下げる。状態保持突起付き基板はその剛性のた
めに変位しないので、ゴムの突起１９ａは、下に凸の状
態となり、フィルム状ポリマーの端面どうしが密着した
状態となる。このとき、下側の駆動機構６は、下に凸の
状態になった突起１９ａが、上に凸の状態に復帰しない
程度の力で突起に接触するか、または接触しなくてもよ
い。
【００７４】上記の光スイッチにより、確実に交互にオ
ン状態とオフ状態とを実現することができる。また、オ
ン状態またはオフ状態に切り換えた後は、駆動機構や駆
動補助部材を駆動しなくても、その同じ状態を保持する
ことができ、低消費電力化を実現することができる。
ン状態とオフ状態とを実現することができる。また、オ
ン状態またはオフ状態に切り換えた後は、駆動機構や駆
動補助部材を駆動しなくても、その同じ状態を保持する
ことができ、低消費電力化を実現することができる。
【００７５】（実施の形態９）図１９および図２０は、
本発明の実施の形態９の導波路光スイッチを示す断面図
である。実施の形態１〜８の光スイッチにおいては、駆
動機構および駆動補助部材は両方の導波路の端面が密着
する位置に配置されていた。しかし、本実施の形態の光
スイッチでは、駆動機構および駆動補助部材は一方の導
波路の端部のみを変位させ、他方の導波路の端部は変位
させない位置に配置される。
本発明の実施の形態９の導波路光スイッチを示す断面図
である。実施の形態１〜８の光スイッチにおいては、駆
動機構および駆動補助部材は両方の導波路の端面が密着
する位置に配置されていた。しかし、本実施の形態の光
スイッチでは、駆動機構および駆動補助部材は一方の導
波路の端部のみを変位させ、他方の導波路の端部は変位
させない位置に配置される。
【００７６】図１９および図２０において、駆動機構６
および駆動補助部材７は一方の導波路２に接して導波路
２を変位させ、オフ状態とオン状態とを実現する。導波
路２０は駆動機構の作用を受けず、端面２０ａの部分ま
で水平状態を保つ。図２１は、オフ状態における上記の
導波路交差部の模式的平面図である。図２１において、
導波路２の側は上方に曲げられ、曲げ変形を受けない導
波路２０の側との間に空隙９が生じている。
および駆動補助部材７は一方の導波路２に接して導波路
２を変位させ、オフ状態とオン状態とを実現する。導波
路２０は駆動機構の作用を受けず、端面２０ａの部分ま
で水平状態を保つ。図２１は、オフ状態における上記の
導波路交差部の模式的平面図である。図２１において、
導波路２の側は上方に曲げられ、曲げ変形を受けない導
波路２０の側との間に空隙９が生じている。
【００７７】光は曲げを受けない導波路２０を通り、空
隙で全反射して所定の導波路を進行してゆく。このた
め、光が導波路曲げによる過剰損失を発生することがな
い。このため、実施の形態１〜８における光スイッチと
比較して、低損失のスイッチを実現することができる。
隙で全反射して所定の導波路を進行してゆく。このた
め、光が導波路曲げによる過剰損失を発生することがな
い。このため、実施の形態１〜８における光スイッチと
比較して、低損失のスイッチを実現することができる。
【００７８】（実施の形態１０）図２２および図２３
は、本発明の実施の形態１０における導波路光スイッチ
を示す断面図である。本実施の形態における光スイッチ
では、導波路交差部において、対向する導波路端面の間
に１μｍ程度の空隙をあけて固定する。図２２および図
２３に示すように、硬い支持基板３３の上にフィルム状
ポリマー２を置き、その上部に駆動機構２６を配置す
る。図２２に示すように、駆動機構がフィルム状ポリマ
ーを加圧していない状態では、導波路間に隙間があるた
め光は隙間で全反射される。図２３に示すように、駆動
機構２６がフィルム状ポリマーを加圧した状態では、フ
ィルム状ポリマーの弾性作用により、フィルムが基板３
３と接触する面に沿って延びるように変形する。この延
び変形により、導波路の端面どうしが密着し、オン状態
が実現され、光が密着した端面部を通過する。
は、本発明の実施の形態１０における導波路光スイッチ
を示す断面図である。本実施の形態における光スイッチ
では、導波路交差部において、対向する導波路端面の間
に１μｍ程度の空隙をあけて固定する。図２２および図
２３に示すように、硬い支持基板３３の上にフィルム状
ポリマー２を置き、その上部に駆動機構２６を配置す
る。図２２に示すように、駆動機構がフィルム状ポリマ
ーを加圧していない状態では、導波路間に隙間があるた
め光は隙間で全反射される。図２３に示すように、駆動
機構２６がフィルム状ポリマーを加圧した状態では、フ
ィルム状ポリマーの弾性作用により、フィルムが基板３
３と接触する面に沿って延びるように変形する。この延
び変形により、導波路の端面どうしが密着し、オン状態
が実現され、光が密着した端面部を通過する。
【００７９】本実施の形態の光スイッチによれば、実施
の形態１と比較して、駆動機構の数を半減することがで
きる。このため、小型化、低コスト化および低消費電力
化を実現することが可能となる。
の形態１と比較して、駆動機構の数を半減することがで
きる。このため、小型化、低コスト化および低消費電力
化を実現することが可能となる。
【００８０】（実施の形態１１）本発明の実施の形態１
１では、対向する切れ込み端面の間隔は、駆動機構がフ
ィルム状ポリマーを塑性変形を開始する程度の力で押え
たときに、フィルム状ポリマーが光軸方向に変位する距
離以下とする。対向する導波路切れ込み端面の間隔があ
まり大きいと、大きな力で押えないと上記切れ込み端面
が密着するほどの変形が得られない。しかし、あまりに
大きな力を加えるとフィルム状ポリマーが塑性変形して
しまう。
１では、対向する切れ込み端面の間隔は、駆動機構がフ
ィルム状ポリマーを塑性変形を開始する程度の力で押え
たときに、フィルム状ポリマーが光軸方向に変位する距
離以下とする。対向する導波路切れ込み端面の間隔があ
まり大きいと、大きな力で押えないと上記切れ込み端面
が密着するほどの変形が得られない。しかし、あまりに
大きな力を加えるとフィルム状ポリマーが塑性変形して
しまう。
【００８１】上記のような切れ込み端面間の間隔とする
ことにより、フィルム状ポリマーの塑性変形が防止さ
れ、耐久性に優れた信頼性の高い光スイッチを提供する
ことができる。
ことにより、フィルム状ポリマーの塑性変形が防止さ
れ、耐久性に優れた信頼性の高い光スイッチを提供する
ことができる。
【００８２】（実施の形態１２）図２４および図２５
は、本発明の実施の形態１２における導波路光スイッチ
を示す断面図である。本実施の形態では、実施の形態１
０および１１の光スイッチにおいて、フィルム状ポリマ
ーの下にフィルム状ポリマーよりも弾性変形しやすい弾
性シート２５が貼り付けられている。導波路交差部の切
断面形成の際に、この弾性シート２５の一部も併せて切
断する。ただし、図２４に示すように、弾性シート２５
の一部の厚み部分は切断しないで残しておく。
は、本発明の実施の形態１２における導波路光スイッチ
を示す断面図である。本実施の形態では、実施の形態１
０および１１の光スイッチにおいて、フィルム状ポリマ
ーの下にフィルム状ポリマーよりも弾性変形しやすい弾
性シート２５が貼り付けられている。導波路交差部の切
断面形成の際に、この弾性シート２５の一部も併せて切
断する。ただし、図２４に示すように、弾性シート２５
の一部の厚み部分は切断しないで残しておく。
【００８３】上記の構造により、駆動機構２６によって
フィルム状ポリマーを加圧した際に、まず、フィルム状
ポリマーの下のフィルム状ポリマーよりも弾性変形しや
すい弾性シート２５が変形する。次いで、それにつられ
てフィルム状ポリマーも変形し、切断面は密着する。上
記の弾性シートは、フィルム状ポリマーよりも弾性係数
が小さく軟らかいものでもよいし、弾性係数は同程度で
あっても厚みが大きいために弾性変形しやすいものでも
よい。
フィルム状ポリマーを加圧した際に、まず、フィルム状
ポリマーの下のフィルム状ポリマーよりも弾性変形しや
すい弾性シート２５が変形する。次いで、それにつられ
てフィルム状ポリマーも変形し、切断面は密着する。上
記の弾性シートは、フィルム状ポリマーよりも弾性係数
が小さく軟らかいものでもよいし、弾性係数は同程度で
あっても厚みが大きいために弾性変形しやすいものでも
よい。
【００８４】上記の構成の光スイッチにより、実施の形
態１０と比較して、より小さい力で導波路交差部の切断
面を密着させることができる。この結果、フィルム状ポ
リマーにかかる負荷を低減することができ、耐久性に優
れた信頼性の高い光スイッチを提供することができる。
また、この光スイッチは、小さい応力で作動するので、
低消費電力を実現することができる。
態１０と比較して、より小さい力で導波路交差部の切断
面を密着させることができる。この結果、フィルム状ポ
リマーにかかる負荷を低減することができ、耐久性に優
れた信頼性の高い光スイッチを提供することができる。
また、この光スイッチは、小さい応力で作動するので、
低消費電力を実現することができる。
【００８５】（実施の形態１３）本発明の実施の形態１
３によれば、実施の形態１２において、対向する導波路
交差部の空隙の間隔を、繰り返し耐久性を確保できるよ
う、より小さくする。すなわち、駆動機構がフィルム状
ポリマーを貼り付けた柔らかい弾性に富んだシート２５
が塑性変形を開始する程度の力で押えたときにフィルム
状ポリマーが光軸方向に沿って変位する距離以下とす
る。上記交差部の空隙の間隔があまり大きいと、大きな
力で押えないと交差部の空隙が密着するほどの変形が得
られない。しかし、あまり大きな力を印加すると、フィ
ルム状ポリマーおよび上記の弾性シート２５が塑性変形
してしまう。
３によれば、実施の形態１２において、対向する導波路
交差部の空隙の間隔を、繰り返し耐久性を確保できるよ
う、より小さくする。すなわち、駆動機構がフィルム状
ポリマーを貼り付けた柔らかい弾性に富んだシート２５
が塑性変形を開始する程度の力で押えたときにフィルム
状ポリマーが光軸方向に沿って変位する距離以下とす
る。上記交差部の空隙の間隔があまり大きいと、大きな
力で押えないと交差部の空隙が密着するほどの変形が得
られない。しかし、あまり大きな力を印加すると、フィ
ルム状ポリマーおよび上記の弾性シート２５が塑性変形
してしまう。
【００８６】上記の空隙の幅の制限を設けることによ
り、耐久性に優れた信頼性の高い光スイッチを供給する
ことが可能となる。
り、耐久性に優れた信頼性の高い光スイッチを供給する
ことが可能となる。
【００８７】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら
発明の実施の形態に限定されない。たとえば、つぎの範
囲を含むことが意図されている。 （ａ）駆動機構は、本実施の形態で挙げられた、プッシ
ュロッド、ピエゾ素子、人工筋肉、弾性シート、状態保
持突起付き基板などに限定されない。切れ込み部の両側
から作用して切れ込み部への空隙形成と切れ込み部の復
元接続ができれば、どのようなものでもよい。 （ｂ）切れ込み部の切れ込みは導波路を含む導波路収納
シートの全厚みを切断してもよいし、一部の厚みを残し
て切断してもよい。 （ｃ）押え板の開口部が面取りされる構造は、切れ込み
部の一方の側を上げ下げして、オンオフ動作する場合の
動く側の部分にも適用される。 （ｄ）導波路収納シートは、フィルム状ポリマーに限定
されず、フィルム状ポリマーを含む複合材料、セラミッ
クス系繊維やガラス系繊維が編まれた材料であってもよ
い。
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら
発明の実施の形態に限定されない。たとえば、つぎの範
囲を含むことが意図されている。 （ａ）駆動機構は、本実施の形態で挙げられた、プッシ
ュロッド、ピエゾ素子、人工筋肉、弾性シート、状態保
持突起付き基板などに限定されない。切れ込み部の両側
から作用して切れ込み部への空隙形成と切れ込み部の復
元接続ができれば、どのようなものでもよい。 （ｂ）切れ込み部の切れ込みは導波路を含む導波路収納
シートの全厚みを切断してもよいし、一部の厚みを残し
て切断してもよい。 （ｃ）押え板の開口部が面取りされる構造は、切れ込み
部の一方の側を上げ下げして、オンオフ動作する場合の
動く側の部分にも適用される。 （ｄ）導波路収納シートは、フィルム状ポリマーに限定
されず、フィルム状ポリマーを含む複合材料、セラミッ
クス系繊維やガラス系繊維が編まれた材料であってもよ
い。
【００８８】本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に
よって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意
味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
よって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意
味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００８９】
【発明の効果】本発明の光スイッチを用いることによ
り、簡便な駆動装置を追加することにより、安定して確
実なオンオフ動作をすることができる信頼性が高く、耐
久性に富んだ光スイッチを得ることができる。
り、簡便な駆動装置を追加することにより、安定して確
実なオンオフ動作をすることができる信頼性が高く、耐
久性に富んだ光スイッチを得ることができる。
【図１】 本発明の実施の形態１における光スイッチの
断面図である（オフ状態）。
断面図である（オフ状態）。
【図２】 本発明の実施の形態１における光スイッチの
断面図である（オン状態）。
断面図である（オン状態）。
【図３】 本発明の実施の形態３における光スイッチの
断面図である（オン状態）。
断面図である（オン状態）。
【図４】 本発明の実施の形態３における光スイッチの
断面図である（オフ状態）。
断面図である（オフ状態）。
【図５】 本発明の実施の形態３の光スイッチに用いら
れる人工筋肉アクチュエータを示す斜視図である（電圧
オフ時）。
れる人工筋肉アクチュエータを示す斜視図である（電圧
オフ時）。
【図６】 本発明の実施の形態３の光スイッチに用いら
れる人工筋肉アクチュエータを示す斜視図である（電圧
オン時）。
れる人工筋肉アクチュエータを示す斜視図である（電圧
オン時）。
【図７】 本発明の実施の形態４における光スイッチの
断面図である（オン状態）。
断面図である（オン状態）。
【図８】 本発明の実施の形態４における光スイッチの
断面図である（オフ状態）。
断面図である（オフ状態）。
【図９】 本発明の実施の形態５における光スイッチの
断面図である（オン状態）。
断面図である（オン状態）。
【図１０】 本発明の実施の形態５における光スイッチ
の断面図である（オフ状態）。
の断面図である（オフ状態）。
【図１１】 本発明の実施の形態６における光スイッチ
の断面図である（オン状態）。
の断面図である（オン状態）。
【図１２】 本発明の実施の形態６における光スイッチ
の断面図である（オフ状態）。
の断面図である（オフ状態）。
【図１３】 本発明の実施の形態６における光スイッチ
の変形例の断面図である（オン状態）。
の変形例の断面図である（オン状態）。
【図１４】 本発明の実施の形態６における光スイッチ
の変形例の断面図である（オフ状態）。
の変形例の断面図である（オフ状態）。
【図１５】 本発明の実施の形態７における光スイッチ
の断面図である（オフ状態）。
の断面図である（オフ状態）。
【図１６】 本発明の実施の形態８における光スイッチ
の断面図である（オフ状態）。
の断面図である（オフ状態）。
【図１７】 本発明の実施の形態８における光スイッチ
の断面図である（オン状態）。
の断面図である（オン状態）。
【図１８】 本発明の実施の形態８の光スイッチに用い
られる、状態を保持する突起が設けられた基板の分解斜
視図である。
られる、状態を保持する突起が設けられた基板の分解斜
視図である。
【図１９】 本発明の実施の形態９における光スイッチ
の断面図である（オフ状態）。
の断面図である（オフ状態）。
【図２０】 本発明の実施の形態９における光スイッチ
の断面図である（オン状態）。
の断面図である（オン状態）。
【図２１】 本発明の実施の形態９の光スイッチのオフ
状態において、非変形の導波路を光が伝搬することを示
す模式的平面図である。
状態において、非変形の導波路を光が伝搬することを示
す模式的平面図である。
【図２２】 本発明の実施の形態１０における光スイッ
チの断面図である（オフ状態）。
チの断面図である（オフ状態）。
【図２３】 本発明の実施の形態１０における光スイッ
チの断面図である（オン状態）。
チの断面図である（オン状態）。
【図２４】 本発明の実施の形態１２における光スイッ
チの断面図である（オフ状態）。
チの断面図である（オフ状態）。
【図２５】 本発明の実施の形態１２における光スイッ
チの断面図である（オン状態）。
チの断面図である（オン状態）。
【図２６】 従来の光スイッチを含む光導波路装置を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２７】 図２６の従来の光導波路装置に含まれる光
スイッチの断面図である（オン状態）。
スイッチの断面図である（オン状態）。
【図２８】 図２６の従来の光導波路装置に含まれる光
スイッチの断面図である（オフ状態）。
スイッチの断面図である（オフ状態）。
２ 導波路収納シート（フィルム状ポリマー）、２ａ
フィルム状ポリマー端面、３ 押え板、３ａ 押え板面
取り部、５ 導波路（コア）、６ 下側プッシュロッド
（駆動機構）、７ 上側プッシュロッド（駆動補助部
材）、９ 導波路収納シートの切れ込み部の隙間、１１
交差部、１２ 孔あきフレーム、１３電極付弾性膜、
１３ａ 電極付弾性膜の変形部（孔対応部）、１５ 弾
性膜、１５ａ 突起部、１６ つるまきばね、１８ 板
ばね、１９ 状態保持突起付き基板、１９ａ 状態を保
持する突起、１９ｂ，１９ｃ 状態保持突起を含む基板
を挟む基板、２０ オフ時に非変形の導波路収納シー
ト、２０ａ オフ時に非変形の導波路収納シートの端
面、２５ 導波路収納シートより弾性変形しやすい弾性
シート、２６ 空隙を埋めるように導波路収納シートを
変形させる駆動機構、２９，３９ 予め設けられた空
隙。
フィルム状ポリマー端面、３ 押え板、３ａ 押え板面
取り部、５ 導波路（コア）、６ 下側プッシュロッド
（駆動機構）、７ 上側プッシュロッド（駆動補助部
材）、９ 導波路収納シートの切れ込み部の隙間、１１
交差部、１２ 孔あきフレーム、１３電極付弾性膜、
１３ａ 電極付弾性膜の変形部（孔対応部）、１５ 弾
性膜、１５ａ 突起部、１６ つるまきばね、１８ 板
ばね、１９ 状態保持突起付き基板、１９ａ 状態を保
持する突起、１９ｂ，１９ｃ 状態保持突起を含む基板
を挟む基板、２０ オフ時に非変形の導波路収納シー
ト、２０ａ オフ時に非変形の導波路収納シートの端
面、２５ 導波路収納シートより弾性変形しやすい弾性
シート、２６ 空隙を埋めるように導波路収納シートを
変形させる駆動機構、２９，３９ 予め設けられた空
隙。
Claims (19)
- 【請求項１】 光が伝搬する導波路と、その導波路を収
納する導波路収納シートとを備える光導波路装置に設け
られた光スイッチであって、 前記導波路を横断するように切れ込んでいる切れ込み部
と、 前記切れ込み部に対して駆動作用を及ぼす駆動機構と、 前記駆動機構との間に前記切れ込み部を挟むように位置
して、前記駆動機構の補助をする駆動補助部材とを備
え、 前記駆動機構および駆動補助部材は、前記切れ込み部を
押し広げて前記導波路の間に空隙を設け、また、前記切
れ込み部を接触させて前記導波路を接続する、光スイッ
チ。 - 【請求項２】 前記切れ込み部は、前記導波路収納シー
トの一方の側から切れ込んでおり、前記導波路収納シー
トの他方の側まで達していない切れ込み部である、請求
項１に記載の光スイッチ。 - 【請求項３】 前記導波路は前記導波路収納シートの内
部で交差しており、前記切れ込み部は、平面的に見て前
記交差部を斜めに横切るように配置されている、請求項
１または２に記載の光スイッチ。 - 【請求項４】 前記駆動機構は、駆動信号に応じて、前
記切れ込み部に向かって進みまた後退し、前記駆動補助
部材はその駆動機構の動きに協働して前記切れ込み部に
作用を及ぼし、前記駆動機構と前記駆動補助部材とが、
前記切れ込み部を押し広げ、また、前記切れ込み部を復
元接触させる、請求項１〜３のいずれかに記載の光スイ
ッチ。 - 【請求項５】 前記駆動機構および前記駆動補助部材の
うち少なくとも一方は、前記導波路収納シートに略垂直
な方向に沿って進退可能な部材を備える、請求項４に記
載の光スイッチ。 - 【請求項６】 前記導波路収納シートは、その導波路収
納シートを支持するように押える押え板によって押えら
れており、その押え板は、前記切れ込み部に対応する位
置に開口があけられている、請求項１〜５のいずれかに
記載の光スイッチ。 - 【請求項７】 前記駆動機構および前記駆動補助部材の
うちの少なくとも一方が電圧印加に応じて機械的変形を
行なうピエゾ素子から構成される、請求項１〜６のいず
れかに記載の光スイッチ。 - 【請求項８】 前記駆動機構および前記駆動補助部材の
うちの少なくとも一方が人工筋肉アクチュエータによっ
て構成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の光
スイッチ。 - 【請求項９】 前記人工筋肉アクチュエータは、平面的
に見て前記切れ込み部に対応する位置に孔があいた孔あ
きフレームと、その孔あきフレームと前記導波路収納シ
ートとの間に配置された電極付弾性膜とを備え、その人
工筋肉アクチュエータが前記導波路収納シートを挟むよ
うにその上側と下側に備えられ、いずれか一方の側の人
工筋肉アクチュエータは、前記導波路収納シートとの間
に前記孔と同じ領域に孔のあいた孔あきスペーサ膜を備
える、請求項８に記載の光スイッチ。 - 【請求項１０】 前記駆動補助部材が、前記切れ込み部
を含む前記導波路収納シートの表面に配置された弾性シ
ートである、請求項１〜６のいずれかに記載の光スイッ
チ。 - 【請求項１１】 前記弾性シートの前記切れ込み部に対
応する位置に、前記切れ込み部に向かって突き出た凸状
突起が取り付けられている、請求項１０に記載の光スイ
ッチ。 - 【請求項１２】 前記駆動補助部材が、前記導波路収納
シートに対して応力を及ぼすばねである、請求項１〜６
のいずれかに記載の光スイッチ。 - 【請求項１３】 前記導波路収納シートと押さえ板との
間に保持された基板であって、前記切れ込み部に対応す
る位置に表面側または裏面側に突き出ている状態を保持
する状態保持突起が配置された突起付き基板をさらに備
える、請求項１〜６のいずれかに記載の光スイッチ。 - 【請求項１４】 前記駆動機構および駆動補助部材が、
平面的に見て前記切れ込み部の一方の側の導波路収納シ
ートに当接して前記切れ込み部の押し広げと復元接続と
を行ない、他方の側の導波路収納シートを変形させな
い、請求項１〜１３のいずれかに記載の光スイッチ。 - 【請求項１５】 前記押え板の開口部において、前記導
波路収納シートを押える前記押え板の端部が面取りされ
ている、請求項１〜１４のいずれかに記載の光スイッ
チ。 - 【請求項１６】 光が伝搬する導波路と、その導波路を
収納する導波路収納シートと、前記導波路収納シートを
支持して押える支持押え板とを備える光導波路装置に設
けられた光スイッチであって、 前記導波路および前記導波路収納シートを分断して隔て
る空隙と、 前記支持押え板と前記空隙を挟むように配置され、前記
空隙に向かって進み、前記空隙の両側の導波路収納シー
トを前記支持押え板との間に挟んで押さえ変形させて接
続させ、また、前記接続された空隙から後退して前記空
隙を復元する駆動機構とを備える、光スイッチ。 - 【請求項１７】 前記導波路は前記導波路収納シートの
内部で交差しており、前記空隙は、平面的に見て前記交
差部を斜めに横切るように配置されている、請求項１６
に記載の光スイッチ。 - 【請求項１８】 前記導波路収納シートと前記下側押え
板との間に、前記導波路収納シートよりも弾性変形しや
すい弾性シートが配置され、前記空隙が前記弾性シート
にまで連続して設けられている、請求項１６または１７
に記載の光スイッチ。 - 【請求項１９】 前記請求項１〜１８のいずれかの光ス
イッチを、前記導波路が交差する交差部に備える、光導
波路装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009084323A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | アクチュエータ |
| JP2009258373A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光スイッチ |
| US7949429B2 (en) | 2007-12-27 | 2011-05-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Plural actuator system and control method thereof |
Families Citing this family (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689976B1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-02-10 | Agilent Technologies, Inc. | Electrically isolated liquid metal micro-switches for integrally shielded microcircuits |
| JP4592987B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2010-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 光デバイス |
| DE10141161A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | C & E Fein Gmbh & Co Kg | Lichtoptische Kontrolleinrichtung |
| US7078849B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-07-18 | Agilent Technologies, Inc. | Longitudinal piezoelectric optical latching relay |
| JP3973458B2 (ja) * | 2002-03-15 | 2007-09-12 | 三菱電機株式会社 | 光スイッチ |
| US6741767B2 (en) * | 2002-03-28 | 2004-05-25 | Agilent Technologies, Inc. | Piezoelectric optical relay |
| US20030194170A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Wong Marvin Glenn | Piezoelectric optical demultiplexing switch |
| US6750594B2 (en) | 2002-05-02 | 2004-06-15 | Agilent Technologies, Inc. | Piezoelectrically actuated liquid metal switch |
| US6927529B2 (en) | 2002-05-02 | 2005-08-09 | Agilent Technologies, Inc. | Solid slug longitudinal piezoelectric latching relay |
| US6756551B2 (en) | 2002-05-09 | 2004-06-29 | Agilent Technologies, Inc. | Piezoelectrically actuated liquid metal switch |
| US7022926B2 (en) | 2002-12-12 | 2006-04-04 | Agilent Technologies, Inc. | Ultrasonically milled channel plate for a switch |
| US20040112727A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-17 | Wong Marvin Glenn | Laser cut channel plate for a switch |
| US6774324B2 (en) | 2002-12-12 | 2004-08-10 | Agilent Technologies, Inc. | Switch and production thereof |
| US6855898B2 (en) | 2002-12-12 | 2005-02-15 | Agilent Technologies, Inc. | Ceramic channel plate for a switch |
| US7019235B2 (en) * | 2003-01-13 | 2006-03-28 | Agilent Technologies, Inc. | Photoimaged channel plate for a switch |
| US6809277B2 (en) * | 2003-01-22 | 2004-10-26 | Agilent Technologies, Inc. | Method for registering a deposited material with channel plate channels, and switch produced using same |
| US6747222B1 (en) | 2003-02-04 | 2004-06-08 | Agilent Technologies, Inc. | Feature formation in a nonphotoimagable material and switch incorporating same |
| US6825429B2 (en) | 2003-03-31 | 2004-11-30 | Agilent Technologies, Inc. | Hermetic seal and controlled impedance RF connections for a liquid metal micro switch |
| US6762378B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-07-13 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal, latching relay with face contact |
| US6894237B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-17 | Agilent Technologies, Inc. | Formation of signal paths to increase maximum signal-carrying frequency of a fluid-based switch |
| US6925223B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-08-02 | Agilent Technologies, Inc. | Pressure actuated optical latching relay |
| US6961487B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-11-01 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal optical switch |
| US6740829B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-05-25 | Agilent Technologies, Inc. | Insertion-type liquid metal latching relay |
| US7048519B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-05-23 | Agilent Technologies, Inc. | Closed-loop piezoelectric pump |
| US6838959B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-01-04 | Agilent Technologies, Inc. | Longitudinal electromagnetic latching relay |
| US6831532B2 (en) * | 2003-04-14 | 2004-12-14 | Agilent Technologies, Inc. | Push-mode latching relay |
| US6876130B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-05 | Agilent Technologies, Inc. | Damped longitudinal mode latching relay |
| US6876133B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-05 | Agilent Technologies, Inc. | Latching relay with switch bar |
| US6891315B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-10 | Agilent Technologies, Inc. | Shear mode liquid metal switch |
| US6870111B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-03-22 | Agilent Technologies, Inc. | Bending mode liquid metal switch |
| US6946776B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-09-20 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for maintaining a liquid metal switch in a ready-to-switch condition |
| US6956990B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-10-18 | Agilent Technologies, Inc. | Reflecting wedge optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| US6876132B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-05 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a solid slug caterpillar piezoelectric relay |
| US7012354B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-03-14 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal switch |
| US6841746B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-01-11 | Agilent Technologies, Inc. | Bent switching fluid cavity |
| US6894424B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-17 | Agilent Technologies, Inc. | High frequency push-mode latching relay |
| US6765161B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-07-20 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug caterpillar piezoelectric latching reflective optical relay |
| US6888977B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-03 | Agilent Technologies, Inc. | Polymeric liquid metal optical switch |
| US6906271B2 (en) | 2003-04-14 | 2005-06-14 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switch |
| US6903493B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-07 | Agilent Technologies, Inc. | Inserting-finger liquid metal relay |
| US6818844B2 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-16 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug assisted pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal optical switch |
| US6794591B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-09-21 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switches |
| US6903490B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-07 | Agilent Technologies, Inc. | Longitudinal mode optical latching relay |
| US6903287B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-07 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal optical relay |
| US6903492B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-07 | Agilent Technologies, Inc. | Wetting finger latching piezoelectric relay |
| US6774325B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-08-10 | Agilent Technologies, Inc. | Reducing oxides on a switching fluid in a fluid-based switch |
| US6879089B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-12 | Agilent Technologies, Inc. | Damped longitudinal mode optical latching relay |
| US6882088B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-19 | Agilent Technologies, Inc. | Bending-mode latching relay |
| US6803842B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-10-12 | Agilent Technologies, Inc. | Longitudinal mode solid slug optical latching relay |
| US6879088B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-12 | Agilent Technologies, Inc. | Insertion-type liquid metal latching relay array |
| US6885133B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-26 | Agilent Technologies, Inc. | High frequency bending-mode latching relay |
| US6876131B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-04-05 | Agilent Technologies, Inc. | High-frequency, liquid metal, latching relay with face contact |
| US6920259B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-07-19 | Agilent Technologies, Inc. | Longitudinal electromagnetic latching optical relay |
| US6798937B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-09-28 | Agilent Technologies, Inc. | Pressure actuated solid slug optical latching relay |
| US7071432B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-07-04 | Agilent Technologies, Inc. | Reduction of oxides in a fluid-based switch |
| US6891116B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-10 | Agilent Technologies, Inc. | Substrate with liquid electrode |
| US7070908B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-07-04 | Agilent Technologies, Inc. | Feature formation in thick-film inks |
| US6900578B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-31 | Agilent Technologies, Inc. | High frequency latching relay with bending switch bar |
| US6946775B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-09-20 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug assisted longitudinal piezoelectrically actuated liquid metal optical switch |
| US6768068B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-07-27 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal switch |
| US6924443B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-08-02 | Agilent Technologies, Inc. | Reducing oxides on a switching fluid in a fluid-based switch |
| US6730866B1 (en) | 2003-04-14 | 2004-05-04 | Agilent Technologies, Inc. | High-frequency, liquid metal, latching relay array |
| US6816641B2 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-09 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a solid slug caterpillar piezoelectric optical relay |
| US6750413B1 (en) | 2003-04-25 | 2004-06-15 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal micro switches using patterned thick film dielectric as channels and a thin ceramic or glass cover plate |
| US6777630B1 (en) | 2003-04-30 | 2004-08-17 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal micro switches using as channels and heater cavities matching patterned thick film dielectric layers on opposing thin ceramic plates |
| JP4201645B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2008-12-24 | 三菱電機株式会社 | 光スイッチおよびその製造方法 |
| US6759610B1 (en) | 2003-06-05 | 2004-07-06 | Agilent Technologies, Inc. | Multi-layer assembly of stacked LIMMS devices with liquid metal vias |
| US6833520B1 (en) * | 2003-06-16 | 2004-12-21 | Agilent Technologies, Inc. | Suspended thin-film resistor |
| US6759611B1 (en) | 2003-06-16 | 2004-07-06 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switches and methods for producing the same |
| US6781074B1 (en) | 2003-07-30 | 2004-08-24 | Agilent Technologies, Inc. | Preventing corrosion degradation in a fluid-based switch |
| US6787720B1 (en) | 2003-07-31 | 2004-09-07 | Agilent Technologies, Inc. | Gettering agent and method to prevent corrosion in a fluid switch |
| US7072533B1 (en) | 2005-09-26 | 2006-07-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | Automotive optical touch sensitive switch method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163205A (en) | 1981-03-31 | 1982-10-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Optical switch |
| JPS60222816A (ja) | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Hitachi Ltd | 光電的接点 |
| JP2000010030A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 自己保持型アレイ光導波路スイッチ |
| EP1287399B1 (en) * | 2000-04-12 | 2008-12-31 | Lightwave Microsystems Corporation | Micro-mechanical waveguide optical devices |
| US6516111B1 (en) * | 2000-11-15 | 2003-02-04 | Optical Switch Corporation | Cascaded integrated fiber array optical switch and method of operation |
| JP3571645B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2004-09-29 | 三菱電機株式会社 | 光スイッチおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138803A patent/JP4420581B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-11 US US10/093,798 patent/US6810163B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009084323A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | アクチュエータ |
| US7888846B2 (en) | 2007-12-27 | 2011-02-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Actuator |
| US7949429B2 (en) | 2007-12-27 | 2011-05-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Plural actuator system and control method thereof |
| JP2009258373A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光スイッチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4420581B2 (ja) | 2010-02-24 |
| US6810163B2 (en) | 2004-10-26 |
| US20020168133A1 (en) | 2002-11-14 |
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