JP2003015059A - 光スイッチ - Google Patents

光スイッチ

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JP2003015059A JP2001335122A JP2001335122A JP2003015059A JP 2003015059 A JP2003015059 A JP 2003015059A JP 2001335122 A JP2001335122 A JP 2001335122A JP 2001335122 A JP2001335122 A JP 2001335122A JP 2003015059 A JP2003015059 A JP 2003015059A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】器体内部のデッドスペースを小さくすることに
よって小型化を可能とした光スイッチを提供する。 【解決手段】光路切換装置3は、4本の光ファイバ4a
〜4dの端面にそれぞれ光結合されたコリメート用のレ
ンズ35を保持するレンズ保持基台34を備え、レンズ
保持基台34へのプリズム31の出入りによって光ファ
イバ4a〜4d間の光路の組合せが選択される。プリズ
ム31は電磁石装置2に設けた直進移動可能なアマチュ
ア21に機械的に結合される。電磁石装置2と光路切換
装置3とは器体1内でアマチュア21の移動方向に配列
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の光ファイ
バの間で光路の組合せを切り換える光スイッチに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、複数本の光ファイバにそれぞ
れ光結合されたコリメート用のレンズの間にプリズムを
出し入れすることによって、レンズ間の光路をプリズム
の有無によって切り換えるようにした光スイッチが提供
されている。また、この種の光スイッチとして、アマチ
ュアを備える電磁石装置を用い、プリズムをアマチュア
に機械的に結合したものが知られている(米国特許第
5,999,699号、特開平4−145409号公
報)。
【0003】米国特許第5,999,699号明細書に
記載された発明は、図56に示すように、光ファイバ4
a〜4cにそれぞれ光結合されたコリメート用のレンズ
35を器体1の定位置に配置し、レンズ35の間にプリ
ズム31を出し入れすることによって、光路を切り換え
るように構成されている。プリズム31はアーム37の
一端に取り付けられ、アーム37の他端が回転駆動され
ることによって、プリズム31が図の上下方向に移動す
る。
【0004】また、特開平4−145409号公報に記
載された発明も、図57に示すように、光ファイバ4a
〜4dにそれぞれ光結合されたコリメート用のレンズ3
5の間にプリズム31を出し入れすることによって光路
を切り換えるように構成されている。ただし、プリズム
31を移動させる機構は、上述した公報に記載のものと
は異なっている。すなわち、板ばね38aの一端部に永
久磁石38bとともにプリズム31が並設され、板ばね
38aの他端部を鉄芯38cに固定してある。この鉄芯
38cにコイル38dが巻装され、コイル38dへの通
電に伴って永久磁石38bとの間に磁力を作用させるこ
とで、プリズム31を図57(b)の上下に移動させる
のである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したい
ずれの構成においても、プリズム31を移動させる機構
が、プリズム31を移動させようとする方向に対して直
交する方向に延長されたアーム37ないし板ばね38a
にプリズム31が取り付けられている。また、アーム3
7ないし板ばね38aは、プリズム31と反対側の端部
を支点としてプリズム31を移動させるから、プリズム
31の移動距離を十分に大きくとるには、アーム37な
いし板ばね38aを長くする必要がある。
【0006】その結果、アーム37ないし板ばね38a
の延長方向において器体1の寸法が大きくなる上に、器
体1に収納したときに器体1の内部にデッドスペースが
生じやすいという問題を有している。また、プリズム3
1がアーム37ないし板ばね38aの支点部分を中心と
する円弧上を移動することになるから、プリズム31が
出入りする部位について、アーム37ないし板ばね38
aの延長方向における寸法をプリズム31の寸法よりも
大きくとることが必要になり、このことも器体1の大型
化につながる。
【0007】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、器体内部のデッドスペースを小さく
することによって小型化を可能とした光スイッチを提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
本の光ファイバの端面にそれぞれ光結合されたコリメー
ト用のレンズが定位置に配置され直進移動可能なプリズ
ムを用いてレンズの間の光路の組合せを切り換える光路
切換装置と、プリズムに機械的に結合されたアマチュア
を備えアマチュアを直進移動させる電磁石装置と、光路
切換装置および電磁石装置を収納した器体とを備え、プ
リズムの移動方向における前記アマチュアの両側面に沿
ってそれぞれプリズムの移動方向にばね性を有した板ば
ねからなるばね素片が配設され、ばね素片の一端が器体
に対して定位置に固定さればね素片の他端がアマチュア
に結合され、前記アマチュアの移動方向において前記電
磁石装置と前記光路切換装置とが隣接して配置されるこ
とを特徴とする。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記電磁石装置が、前記アマチュアおよび前記ばね
素片と、両端部に磁極片を備える鉄芯と、鉄芯を励磁す
るコイルと、前記アマチュアを磁化する永久磁石とを備
え、前記アマチュアが、一方の磁極片に対して前記アマ
チュアの移動方向の一面側に対向する第1の接極片と、
他方の磁極片に対して前記アマチュアの移動方向の他面
側に対向する第2の接極片とを備え、前記各ばね素片は
前記磁極片を結ぶ方向において両接極片の中間部で前記
アマチュアに結合されていることを特徴とする。
【0010】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記アマチュアが前記一方の磁極片に第1の接極片
を当接させる位置と前記他方の磁極片に第2の接極片を
当接させる位置との2位置において、前記アマチュアが
前記永久磁石の磁力により位置保持されるように前記電
磁石装置が双安定動作することを特徴とする。
【0011】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、前記アマチュアが前記一方の磁極片に第1の接極片
を当接させる位置と前記他方の磁極片に第2の接極片を
当接させる位置との2位置のうちの一方の位置におい
て、前記アマチュアが前記永久磁石の磁力により位置保
持されるように前記電磁石装置が単安定動作することを
特徴とする。
【0012】請求項5の発明は、請求項2ないし請求項
4の発明において、前記ばね素片が2本であって前記ア
マチュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向にお
いて互いに逆向きに延長され、一方のばね素片が前記一
方の磁極片に対して第1の接極片の反対側に配設され、
他方のばね素片が前記他方の磁極片に対して第2の接極
片の反対側に配設されていることを特徴とする。
【0013】請求項6の発明は、請求項2ないし請求項
4の発明において、前記ばね素片が4本であって、前記
アマチュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向に
おいて同じ向きに延長された各2本ずつの前記ばね素片
間に前記アマチュアが配置されていることを特徴とす
る。
【0014】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記アマチュアの移動方向に沿った一面に重なると
ともにアマチュアに固着される連結片を備え、前記各ば
ね素片がアマチュアの移動方向における連結片の各端部
に連続一体であることを特徴とする。
【0015】請求項8の発明は、請求項7の発明におい
て、前記プリズムが前記アマチュアの少なくとも一方の
側面に連続一体に設けたプリズム取付台に保持されてい
ることを特徴とする。
【0016】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、前記プリズム取付台には前記ばね素片における前記
連結片側の一端部が挿入される嵌入溝が形成されている
ことを特徴とする。
【0017】請求項10の発明は、請求項8の発明にお
いて、前記連結片における前記プリズム取付台の近傍部
位は2つの分岐片を有する二股状であって、両分岐片の
間にプリズム取付台が挿入されていることを特徴とす
る。
【0018】請求項11の発明は、請求項10の発明に
おいて、前記ばね素片において前記各分岐片と連続した
一端部間を連続一体に連結する枠片を備え、両分岐片と
枠片とに囲まれた窓孔内に前記プリズム取付台が挿入さ
れていることを特徴とする。
【0019】請求項12の発明は、請求項10または請
求項11の発明において、前記ばね素片において前記分
岐片と連続した一端部に前記アマチュアにおいて前記連
結片とは反対側の面に重なる形でアマチュアに固着され
る補助取付片が設けられていることを特徴とする。
【0020】請求項13の発明は、請求項2ないし請求
項7の発明において、前記アマチュアと前記プリズムと
を機械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取
付板の中間部に前記アマチュアの移動方向と前記両磁極
片を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可能
な屈曲部を形成したことを特徴とする。
【0021】請求項14の発明は、請求項2ないし請求
項7の発明において、前記アマチュアと前記プリズムと
を機械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取
付板の中間部に、前記アマチュアの移動方向と前記両磁
極片を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可
能な第1の屈曲部と、前記両磁極片を結ぶ方向に直交す
る面内において曲げ角度を調節可能な第2の屈曲部とを
形成したことを特徴とする。
【0022】請求項15の発明は、請求項2ないし請求
項7の発明において、前記アマチュアと前記プリズムと
を機械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取
付板の中間部に、前記アマチュアの移動方向と前記両磁
極片を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可
能な第1の屈曲部と、前記両磁極片を結ぶ方向に直交す
る面内において曲げ角度を調節可能な第2の屈曲部と、
前記アマチュアの移動方向の一つの直線の回りで捻れ角
度を調節可能な捻り部とを形成したことを特徴とする。
【0023】請求項16の発明は、請求項2ないし請求
項15の発明において、前記アマチュアにおいて前記接
極片間の主体部に一方の磁極を当接させる形で前記鉄芯
との間に前記永久磁石が配設されていることを特徴とす
る。
【0024】請求項17の発明は、請求項2ないし請求
項16の発明において、前記コイルおよび前記鉄芯を保
持するコイル枠を有し、前記ばね素片の固定端がコイル
枠に固定される固定板に結合され、前記コイル枠および
前記鉄芯の一部と前記器体に形成した保持部とが互いに
圧入された形で嵌合することにより前記電磁石装置が前
記器体に固定されていることを特徴とする。
【0025】請求項18の発明は、請求項1ないし請求
項17の発明において、前記レンズを保持するレンズ保
持基台を前記器体内に備え、レンズ保持基台が、レンズ
が取り付けられる一対のレンズ台と、両レンズ台の一面
間を連続一体に連結する連結側板と、両レンズ台におい
て前記一面に隣り合う面間を連続一体に連結し連結側板
に直交するとともに連結側板に連続する連結下板とを備
えることを特徴とする。
【0026】請求項19の発明は、請求項18の発明に
おいて、前記レンズ保持基台と前記鉄芯とが固着されて
いることを特徴とする。
【0027】請求項20の発明は、請求項18または請
求項19の発明において、前記器体において前記光ファ
イバの端部が挿入された部位に光ファイバの端部を器体
に固着する接着剤を光ファイバの側方から導入するため
の導入窓が形成されていることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本実施形態
の構成を図1ないし図15を用いて説明する。本実施形
態では、器体1に導入される4本の光ファイバ4a〜4
dの間で、図15(a)のように、光ファイバ4aと光
ファイバ4dとが光結合されるとともに光ファイバ4b
と光ファイバ4cとが光結合される状態と、光ファイバ
4aと光ファイバ4cとが光結合されるとともに光ファ
イバ4bと光ファイバ4dとが光結合される状態との2
状態を切り換える2×2光スイッチを例示する。両状態
は光ファイバ4a,4bと光ファイバ4c,4dとの間
にプリズム31を挿入するか否かによって選択される。
【0029】図1および図2に示すように、本実施形態
の光スイッチは、合成樹脂成形品の器体1に、アマチュ
ア21を有する電磁石装置2と、4本の光ファイバ4a
〜4dの間で光結合させる関係をアマチュア21の移動
によって上述のように切り換える光路切換装置3とを収
納して構成される。つまり、アマチュア21の移動によ
り、光ファイバ4a,4bと光ファイバ4c,4dとの
間にプリズム31を挿入するか否かを切り換えるのであ
る。
【0030】器体1は、ベース11とカバー12との2
部材を結合して組み立てられ、直方体状の主収納部1a
を有し、主収納部1aの長手方向の両側面における各一
端部からそれぞれ筒状の導入部1bが突設された形状に
形成されている。主収納部1aおよび両導入部1bは、
いずれもベース11とカバー12とを突き合わせて形成
されている。ベース11におけるカバー12との突き合
わせ部位には段差11aが形成され、カバー12には段
差11aに噛合する段差(図示せず)が形成される。ま
た、ベース11の外周面の複数箇所には組立突起11b
が突設され、カバー12から延設された組立片12bに
設けた組立孔12cが組立突起11bに凹凸係合するこ
とによって、ベース11とカバー12とが結合される。
主収納部1aには電磁石装置2および光路切換装置3が
収納され、導入部1bにはそれぞれ2本ずつの光ファイ
バ4a〜4dを光路切換装置3に結合するための結合部
が収納される。
【0031】電磁石装置2は、合成樹脂成形品のコイル
枠22を備えるコイルブロック2aと、アマチュア21
を備えるアマチュアブロック2bとにより構成される。
コイル枠22は長手方向の両端部にそれぞれ端子台22
aを有するとともに、長手方向の中央部に磁石保持片2
2bを有し、端子台22aには磁石保持片22bと対向
する鍔片22cが形成される。各端子台22aに設けた
鍔片22cと磁石保持片22bとの間の部位にはコイル
23の巻線が巻装される。コイル23は1巻線でも2巻
線でもよいが、本実施形態では1巻線として説明する。
つまり、各鍔片22cと磁石保持片22bとの間の部位
にそれぞれ巻装された2つの巻線が直列接続されている
ものとする。なお、2巻線の場合には各鍔片22cと磁
石保持片22bとの間の部位にそれぞれ巻装された巻線
がそれぞれ独立することになる。端子台22aには複数
本の端子ピン24が保持され、端子ピン24にはコイル
23の端末が接続される。
【0032】コイル枠22はコ字状の鉄芯25を保持し
ており、鉄芯25の中央片25c(図9参照)はコイル
枠22においてコイル23が巻装されている部位の内部
を通り、鉄芯25の両端部に設けた磁極片25a,25
bはそれぞれ端子台22aから突出する。磁極片25
a,25bの先端部は鍔片22cを越えてコイル23よ
りも外側に突出する。また、磁石保持片22bには永久
磁石26が埋設され、図12に示すように、永久磁石2
6の一方の磁極は鉄芯25の中央片25cに磁気結合さ
れ、他方の磁極は磁石保持片22bの外周面に露出す
る。ここに、鉄芯25の磁極片25a,25bが突出す
る向きと永久磁石26の磁極が磁石保持片22bから露
出する面の向きとは同じ向きになっている。なお、鉄芯
25の中央片25cをコイル枠22の内部に通すため
に、コイル枠22は2分された一対の半割体を結合して
形成される。
【0033】ところで、ベース11における主収納部1
aの内側面であって、主収納部1aの幅方向においては
導入部1bから遠い側部には、主収納部1aの長手方向
の両端部に主収納部1aの幅方向に離間した各一対の保
持突起13が保持部として突設されている。コイルブロ
ック2aにおける端子台22aの裏面(磁極片25a,
25bの突出する面とは反対側の面であって、端子ピン
24が突出する面)には、図3、図10に示すように、
対になる保持突起13と嵌合する嵌合凹所22dが形成
されており、嵌合凹所22dの内部には鉄芯25の一部
が露出する。したがって、図9および図10に示すよう
に、対になる保持突起13の間に鉄芯25の一部を圧入
して嵌合させ、かつ保持突起13を嵌合凹所22dに圧
入して嵌合させることによって、コイルブロック2aが
ベース11に固定されるとともに、鉄芯25のベース1
1に対する位置ずれが防止される。また、ベース11に
おける主収納部1aの内側面には一対の保持壁14が形
成され、保持壁14の対向面にはそれぞれコイルブロッ
ク2aの磁石保持片22bの一部が圧入されて嵌合する
嵌合溝14aが保持部として形成される。このように、
コイルブロック2aは長手方向の中央部においてもベー
ス11に固定される。なお、コイルブロック2aをベー
ス11に固定する際に、端子ピン24はベース11に設
けた端子孔11c(図6参照)を通してベース11の外
部に導出される。
【0034】一方、アマチュア21は、鉄芯25の各磁
極片25a,25bにそれぞれ離接可能な接極片21
a,21bを四角形状の主体部21cの両端部に備え
る。各接極片21a,21bは、主体部21cの長手方
向の各端面において、主体部21cの幅方向の互いに異
なる端部に突設される。各接極片21a,21bは鉄芯
25の各磁極片25a,25bに対向するようにアマチ
ュア21の厚み方向に延設されている。ただし、コイル
ブロック2aの幅方向(図2における上下方向)におい
て、一方の接極片21aが磁極片25aの一面に対向す
るとすれば、他方の接極片21bは磁極片25bの他面
に対向する関係となるように接極片21a,21bの位
置が定められている。
【0035】アマチュア21は板ばねからなる平衡ばね
27を介して一対の固定板28に結合され、各固定板2
8はコイルブロック2aに設けた端子台22aに結合さ
れる。平衡ばね27はアマチュア21の各側面に対向す
るとともにアマチュア21の長手方向に沿って延長され
た一対のばね片27aと、両ばね片27aの長手方向の
両端部をそれぞれL字状に折曲して形成した取付片27
bと、両ばね片27aの長手方向の中央部間を連結する
連結片27cとを連続一体に備える形状に金属のばね材
料により形成される。つまり、連結片27cにおけるア
マチュア21の移動方向の各端部にそれぞればね片27
aが連続一体に設けられる。さらに、平衡ばね27に
は、両ばね片27aの長手方向の両端部において取付片
27bと直交する形で両ばね片27a間を連結する橋絡
片27dが設けられ、平衡ばね27に他部材を結合しな
い状態でもばね片27aが広がるのを防止してある。
【0036】連結片27cはアマチュア21の長手方向
の中央部においてアマチュア21の厚み方向の一面(図
1の上面)に重ねられるとともにアマチュア21に2点
でかしめ固定される(アマチュア21に設けた2個のダ
ボ21eを連結片27cに挿通し、ダボ21eをかしめ
ることによってアマチュア21に連結片27cが固着さ
れる)。したがって、アマチュア21に平衡ばね27を
固着する際に平衡ばね27のばね片27aには外力が作
用せず、ばね片27aを変形させることなくアマチュア
21に平衡ばね27を固着することができる。また、ア
マチュア21の厚み方向の一面にダボ21eが突設され
るからアマチュア21の形状が簡単であり、しかもアマ
チュア21の上面で平衡ばね27を固着するから、固着
部位の周囲が比較的広く開放されており、固着作業を容
易に行うことができる。また、ばね片27aの各端部に
設けた取付片27bは、それぞれ固定板28に重ねられ
固定板28にそれぞれかしめ固定される。各固定板28
にはそれぞれ挿入片28aが突設され、各挿入片28a
は端子台22aに設けた固定孔22eに圧入されること
により固定板28がコイル枠22に固定される。つま
り、各ばね片27aは連結片27cによって独立して可
撓となる2つの部分を有することになる。言い換える
と、アマチュア21は、一方の固定板28と連結片27
cとの間を連結する両側一対のばね素片27aa,27
abで支持されるとともに、他方の固定板28と連結片
27cとの間を連結する両側一対のばね素片27ac,
27adで支持されることになり、合計4本のばね素片
27aa〜27adで支持されていることになる。
【0037】図11および図12に基づいて動作を説明
する。アマチュア21の中央部は永久磁石26のN極に
近接しているからアマチュア21がN極に磁化されてお
り、コイル23に通電して鉄芯25の左側の磁極片25
aをS極に励磁したときには、磁極片25aとアマチュ
ア21の接極片21aとの間に吸引力が作用するととも
に、磁極片25bとアマチュア21の接極片21bとの
間に反発力が作用して、アマチュア21が図11の下向
きに移動する。ここで、コイル23への通電を停止して
も永久磁石26の磁力によってアマチュア21の位置は
保持される。一方、コイル23の通電方向を切り換えて
鉄芯25の右側の磁極片25bをS極に励磁したときに
は、接極片21aと磁極片25aとが反発するとともに
接極片21bが磁極片25bに吸引されてアマチュア2
1が図11の上向きに移動する。この位置で通電を停止
した場合も永久磁石26の磁力によってアマチュア1の
位置は保持される。つまり、本実施形態の電磁石装置2
は永久磁石26を備える有極型であって双安定動作にな
る。このように、コイル23への通電を制御することに
よって、アマチュア21を図11の上下方向に平行移動
させることが可能になる。
【0038】ところで、光路切換装置3は、上述したよ
うに、4本の光ファイバ4a〜4dの間の光結合関係を
プリズム31の有無によって切り換えるものであって、
プリズム31はアマチュア21に結合される。プリズム
31はアルミニウムのような金属からなる保持板32に
接着剤によって取り付けられており、アマチュア21と
保持板32とが金属板である調整板33を介して結合さ
れる。つまり、プリズム31は保持板と調整板33とか
らなるプリズム取付板を介してアマチュア21に機械的
に結合される。保持板32はアマチュア21の移動方向
に直交するように配置され、調整板33は、保持板32
に重なる形で保持板32に2点でかしめ固定される取付
片33aと、アマチュア21の厚み方向の一面に連結片
27cと並んでアマチュア21に2点でかしめ固定され
る支持片33bと、取付片33aと支持片33bとの間
を連結する調節片33cとを連続一体に備える。調節片
33cは、図13に示すように、アマチュア21の側面
に沿う第1片33c1とアマチュア21の側面から保持
板32に向かって突出する第2片33c2とを有したL
字状に形成され、第1片33c1と第2片33c2との
間の屈曲部の曲げ角度を調節することによってアマチュ
ア21に対するプリズム31の相対位置を調節可能にし
ている。つまり、調節片33cは金属板の厚み方向にお
いて折曲され、屈曲部位の曲げ角度を調節することによ
って、アマチュア21に対するプリズム31の相対位置
を調節可能にしてある。また、調節片33cと支持片3
3bとの連結部位である屈曲部の曲げ角度も調節可能で
あるから、この屈曲部の曲げ角度を調節することによっ
てもプリズム31の位置調節が可能になる。要するに本
実施形態では、アマチュア21に対するプリズム31の
相対位置を図13に矢印で示す2方向について調節する
ことが可能である。なお、図16に示すように、第2片
33c2をさらに狭幅に形成して第2片33c2をねじ
れ可能に形成すれば、第2片33c2を捻れ部に用いる
ことによって、図16に矢印で示す3方向についてプリ
ズム31の位置を調節することが可能になる。なお、支
持片33bと調節片33cとの曲げ角度の調節を禁止す
れば、図17に矢印で示すように、1方向についてのみ
プリズム31の位置調節が可能になる。
【0039】一方、光路切換装置3において光路を形成
する光ファイバ4a〜4dの端末を保持するために焼結
合金により形成されたレンズ保持基台34が設けられ
る。レンズ保持基台34は、図14に示すように、各2
個のレンズ(コリメートレンズ)35(図1参照)を保
持する角柱状の一対のレンズ台34aを備え、両レンズ
台34aはレンズ35の一端面を互いに対向させるよう
に配置される。また、両レンズ台34aにおいて図14
における右奥の側面間は連結側板34bにより連結さ
れ、図14における下面間は連結下板34cにより連結
される。さらに、各レンズ台34aは図14における手
前の側面下部にそれぞれ取付孔34eの開口した取付板
34dを備える。ここに、連結側板34bと連結下板3
4cとは連続することによって断面L字状をなしてお
り、この構成により寸法の小さい小型のレンズ保持基台
34でも強度を大きくとることができ、外力によってレ
ンズ台34aの相対位置が変化するのを防止することが
できる。また、連結側板34bおよび連結下板34cを
薄肉に形成してもレンズ保持基台34の強度を維持でき
るから、後述するようにレンズ台34aの間にプリズム
31を挿入するためのスペースを比較的広くとることが
でき、プリズム31を容易に移動させることができる。
【0040】ベース11における主収納部1aの幅方向
の中央部の内側面には、主収納部1aの長手方向の両端
部に離間して突設された一対の取付ボス15を備え、レ
ンズ保持基台34に設けた2個の取付孔34eにそれぞ
れ取付ボス15が挿入されるとともに、取付ボス15の
先端部を加熱して潰すことにより(いわゆる、熱かしめ
により)レンズ保持基台34がベース11に固着され
る。
【0041】光ファイバ4a〜4dの端末部は円筒状に
形成されたピグテール36に結合され、ピグテール36
の端面がレンズ35と接着されることによって、光ファ
イバ4a〜4dとレンズ35とが光結合される。ここ
に、レンズ35とピグテール36との接着には紫外線の
照射により硬化するUV接着剤を用いる。レンズ台34
aに保持された各2個のレンズ35は互いに対向するよ
うに配置されているから、結果的に光ファイバ4a,4
bと光ファイバ4c,4dとの間で光を通過させること
が可能になる。なお、レンズ35はコリメータレンズで
あって、レンズ台34aの間での光を平行光線にするた
めに設けられている。取付板34dの両端間の寸法はベ
ース11の主収納部1aの長手方向の幅寸法にほぼ等し
く、このことによってもレンズ保持基台34がベース1
1に位置決めされるようにしてある。レンズ保持基台3
4に保持されたピグテール36および光ファイバ4a〜
4dは、ベース11とカバー12との導入部1bにそれ
ぞれ収納される。導入部1bの内部には主収納部1aか
ら遠い側の端部において幅を次第に狭くするようにテー
パ部1cが形成され、導入部1bの先端には光ファイバ
4a〜4dの直径程度の幅を有した引出溝1dが形成さ
れる。
【0042】上述したように、プリズム31はアマチュ
ア21に結合されているから、電磁石装置2のコイル2
3への通電を制御することによってアマチュア21が移
動すると、プリズム31がアマチュア21の移動方向に
移動する。つまり、アマチュア21の移動に伴ってプリ
ズム31をレンズ保持基台34におけるレンズ台34a
の間に挿入される位置とレンズ台34aの間から後退す
る位置との間で移動させることが可能になる。このよう
な動作により、光ファイバ4aと光ファイバ4dとが光
結合されるとともに光ファイバ4bと光ファイバ4cと
が光結合される状態と、光ファイバ4aと光ファイバ4
cとが光結合されるとともに光ファイバ4bと光ファイ
バ4dとが光結合される状態との2状態を切り換えるこ
とが可能になるのである。また、調整板33について上
述した各部位を調節すれば、レンズ35の光軸に対する
プリズム31の向きを調節することができ、光ファイバ
4a〜4dの間での光の伝送効率の低下を抑制する設定
が可能になる。
【0043】上述したように、本実施形態の構成では、
電磁石装置2が磁路に永久磁石26を含む有極型であっ
て双安定に動作するから、電磁石装置2のコイル23へ
の通電の制御によって光ファイバ4a〜4dの間の光路
を切り換えた後には、コイル23への通電を停止しても
切り換えた状態が保持されるのであって、連続的に通電
する場合に比較して省電力になる。また、上述のよう
に、平衡ばね27に設けた4本のばね素片27aa〜2
7adによってアマチュア21を支持しており、かつ各
ばね素片27aa〜27adはアマチュア21の移動方
向に可撓な板ばねであるから、アマチュア21の厚み方
向に外部からの衝撃力などが作用したとしてもアマチュ
ア21の変位が防止され、光ファイバ4a〜4dの間で
の光の伝送状態が変化する可能性を低減することができ
る。
【0044】さらに、アマチュア21は平行移動し、か
つ電磁石装置2の側方に光路切換装置3を配置している
から、器体1の厚み寸法は電磁石装置2の高さ程度の寸
法に設定することができ、器体1の厚み方向の一面から
端子ピン24を突出させる構成とする場合に器体1が低
背になる。しかも、アマチュア21が平行移動すること
によって、レンズ台34aの間の距離はプリズム31の
幅程度でよいから、レンズ保持基台34を小型に形成す
ることができる。また、プリズム31を出し入れ可能な
スペースを確保するだけで電磁石装置2と光路切換装置
3とを隣接するように並べて配置することができるか
ら、光の伝送方向におけるレンズ保持基台34の寸法と
電磁石装置2の寸法との寸法差を小さくすることがで
き、器体1の内部におけるデッドスペースの発生を抑制
して器体1を小型化することが可能になる。
【0045】ところで、上述した光スイッチを組み立て
るには、まずベース11に電磁石装置2のコイルブロッ
ク2aを取り付けた後に、レンズ保持基台34をベース
11に取り付ける。その後、コイルブロック2aにアマ
チュアブロック2bを取り付け、カバー12をベース1
1に嵌着する。この手順によって組み立てれば、ベース
11に対して各部材を同じ方向から組み付けることが可
能になり組立の自動化が容易になる。ここに、コイルブ
ロック2aをベース11に装着すれば、コイルブロック
2aは対になる保持突起13の間に鉄芯25を圧入する
とともに、端子台22aに設けた嵌合凹所22dに保持
突起13を圧入することによりベース11に位置決めさ
れる。また、アマチュアブロック2bでは、アマチュア
21に平衡ばね27が2点でかしめ固定され、各固定板
28に平衡ばね27が2点でかしめ固定され、調整板3
3がアマチュア21に2点でかしめ固定され、保持板3
2に調整板33が2点でかしめ固定されるから、保持板
32(プリズム31)と調整板33とアマチュア21と
平衡ばね27と固定板28とが位置決めされた形で結合
され、さらには、固定板28に設けた挿入片28aがコ
イルブロック2aの固定孔22eに圧入され、またアマ
チュアブロック2bのベース11に対する取付位置も鉄
芯25の取付位置を基準にして決まることになる。その
結果、鉄芯25を基準としてすべての部品の位置関係が
決まることになり、サンプルロット間での特性変化を抑
制することができる。
【0046】なお、上述した例ではばね片27aの中央
部間を連結する連結片27cをアマチュア21に固着し
ているが、図18および図19に示すように、連結片2
7cを設けずに、ばね片27aの長手方向の中央部をダ
ボ21eによりアマチュア21の側面に固着することも
可能である。
【0047】(第2の実施の形態)第1の実施の形態で
は永久磁石26をコイル枠22に設けた磁石保持片22
bに取り付けた例を示したが、本実施形態では図20お
よび図21に示すように、アマチュア21の長手方向の
中央部において電磁石ブロック2aとの対向面に永久磁
石26を取り付けてある。永久磁石26の一方の磁極は
アマチュア21に磁気結合されアマチュア21を磁化し
ている。したがって、電磁石装置2としての動作は第1
の実施の形態と同様になる。ただし、本実施形態ではコ
イル枠22に磁石保持片22bを設ける必要がないか
ら、第1の実施の形態と同じ寸法のコイル枠22を用い
るとすれば、コイル23を巻装する領域を大きくするこ
とができ、消費電力の低減が可能になる。また、コイル
23を巻装する領域を第1の実施の形態と同程度にする
ならば、コイル枠22の小型化が可能になり、結果的に
器体1が小型化される。他の構成および動作は第1の実
施の形態と同様である。
【0048】(第3の実施の形態)上述した実施形態で
は、プリズム取付板(保持板32および調節板33)を
介してアマチュア21にプリズム31を取り付けていた
が、本実施形態では、図22ないし図24に示すよう
に、アマチュア21の一方の側面にプリズム取付台29
を連続一体に突設し、プリズム取付台29にプリズム3
1を保持してある。プリズム31はプリズム取付台28
に対して接着される。プリズム取付台29はアマチュア
21の長手方向の中央部においてばね片27aと交差す
る形で形成される。そこで、プリズム取付台29の基部
にはばね片27aの中間部(つまり、ばね素片27a
b,27adにおける連結片27c側の一端部)が挿入
される嵌入溝29aが形成され、比較的簡単な形状の平
衡ばね27を用いながらもプリズム取付台29をアマチ
ュア21に一体に設けることを可能としてある。他の構
成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0049】(第4の実施の形態)本実施形態は、図2
5ないし図36に示すように、第1の実施の形態におけ
る平衡ばね27の形状を変更し、さらに第3の実施の形
態と同様にアマチュア21と連続一体にプリズム取付台
29を設けたものである。
【0050】図中において第1の実施の形態と同機能の
部材については同符号を付して説明を省略する。本実施
形態において用いる平衡ばね27は、アマチュア21の
移動方向(幅方向)における連結片27cの一端部が2
つの分岐片27fを有する二股状に形成されており、各
分岐片27fにそれぞればね素片27ab,27adが
連続一体に設けられた形になっている。連結片27cは
全体としては三叉状に形成され、各片がそれぞれダボ2
1eによってアマチュア21に固着される。さらに、平
衡ばね27には、ばね素片27ab,27adの間を連
続一体に連結する枠片27gが設けられており、枠片2
7gとばね素片27ab,27adに囲まれた窓孔27
hが形成される。この窓孔27hにはアマチュア21に
連続一体に突設したプリズム取付台29が挿入される。
つまり、平衡ばね27にはプリズム取付台29を通す窓
孔27hが形成されているから、プリズム取付台29を
アマチュア21に一体に設けながらもプリズム取付台2
9がばね素片27ab,27adに干渉することがない
のである。
【0051】ところで、本実施形態におけるレンズ保持
基台34には取付板34dに代えて2本の取付脚34f
を設けている。各取付脚34fは連結下板34cの先端
縁よりも電磁石装置2に近付く向きに突出し、各取付脚
34fの先端面にはそれぞれねじ受け穴34gが開口す
る。一方、電磁石装置2を構成するコイル枠22の端子
台22aには幅方向の両側に開放された保持溝22fが
設けられる。保持溝22fの内部には鉄芯25の一部が
露出しており、この露出部位にはねじ受け穴34gに重
複する挿通孔25dが貫設される。ここに、コイル枠2
2は鉄芯25を挟む2個の半割体2x、2y(図32参
照)を結合して形成されている。
【0052】上述した取付脚34fは保持溝22fに挿
入した状態で先端面が鉄芯25に当接するように突出寸
法が設定されている。ねじ受け穴34gに挿通孔25d
を位置合わせした状態で、挿通孔25dを通して固着ね
じ39をねじ受け穴34gに螺合させると鉄芯25に対
してレンズ保持基台34を固着することができる。つま
り、鉄芯25の中央片25cの長手方向の両端部に2本
の固着ねじ39を用いてレンズ保持基台34が固着され
る。したがって、レンズ保持基台34は鉄芯25に対し
てぐらつきなく安定に固着される。ここに、本実施形態
では鉄芯25とレンズ保持基台34とを固着するために
固着ねじ39を用いているが、接着あるいは溶接によっ
て固着してもよい。
【0053】ここに、レンズ保持基台34と鉄芯25と
の突き合わせ部は、レンズ35の取付位置(つまり、レ
ンズ35を取り付ける孔の加工位置)の基準面であり、
しかも鉄芯25はアマチュア21の位置の基準面でもあ
るから、アマチュア21により駆動されるプリズム31
とレンズ保持基台34に保持されるレンズ35との相対
的な位置関係を高精度で管理することができる。しか
も、鉄芯25によってプリズム31とレンズ35との位
置関係を規定しているから、プリズム31とレンズ35
との位置関係の狂いが少なく、位置精度を維持すること
ができる。
【0054】ところで、カバー12において光ファイバ
4a〜4dが導入される各導入部1bに対応する部位に
はそれぞれ導入窓1eが開口している。この導入窓1e
は各導入部1bに収納されている2本ずつの光ファイバ
4a〜4dの端末部に接着剤1fを導入するために設け
られている。また、導入部1bの内側には接着剤1fを
せき止めるために流れ防止リブ1gが突設される。しか
して、光ファイバ4a〜4dの端末部を接着剤1fで導
入部1bに固定することにより、光ファイバ4a〜4d
に張力が作用してもピグテール36に張力が及ばないよ
うにしてある。ここに、導入窓1eが光ファイバ4a〜
4dの側方に形成されているから、接着剤1fの導入に
際して光ファイバ4a〜4dに張力が作用せず、光ファ
イバ4a〜4dおよびピグテール36に負荷をかけない
ように接着剤1fを導入することができる。他の構成お
よび動作は第1の実施の形態と同様であるから説明を省
略する。
【0055】(第5の実施の形態)本実施形態は、図3
7ないし図39に示すように、第4の実施の形態におけ
る枠片27hを省略したものである。この構成では、ば
ね素片27ab,27adの間が分岐片27fを介して
のみ結合されており、第4の実施の形態に比較すると、
アマチュア21の厚み方向に作用する衝撃力に対する耐
衝撃性はやや劣るが、他の点では第4の実施の形態と同
様に機能する。したがって、衝撃力がほとんど作用しな
い環境で使用する場合にはとくに問題を生じない。
【0056】(第6の実施の形態)本実施形態は、図4
0ないし図42に示すように、第5の実施の形態の構成
に、アマチュア21の裏面に重なる形でアマチュア21
に固着される補助取付片27iを付加したものである。
すなわち、各ばね素片27ab,27adの一端部にお
ける一方の側縁にはそれぞれ分岐片27fが連続一体に
設けられ、他方の側縁には補助取付片27iが連続一体
に設けられているのであって、分岐片27fと補助取付
片27iとによってアマチュア21が挟まれることにな
る。補助取付片27iは連結片27cと同様にアマチュ
ア21に突設されたダボ21eを用いてアマチュア21
に固着される。
【0057】本実施形態の他の構成は第5の実施の形態
と同様であって、補助取付片27iによってばね素片2
7ab,27adのアマチュア21に対する取付強度を
高めているから、アマチュア21の厚み方向(つまり、
アマチュア21の移動方向に交差しかつばね素片27a
b,27adの延長方向に交差する方向)に作用する衝
撃力に対する耐衝撃性が第5の実施の形態よりも高くな
る。
【0058】(第7の実施の形態)本実施形態は、図4
3および図44に示すように、平衡ばね27として1枚
の固定板28に結合されアマチュア21の両側に配置さ
れる一対のばね素片27aa,27abのみを備えるも
のである。つまり、第1の実施の形態から1枚の固定板
28を省略し、平衡ばね27におけるばね素片27a
c,27adを省略した形になっている。
【0059】本実施形態の構成も第1の実施の形態と同
様に動作する。すなわち、図45および図46に示すよ
うに、永久磁石26のN極がアマチュア21に対向して
いるものとして、コイル23に通電して鉄芯25の一方
の磁極片25aをN極に励磁すると、図45に矢印で示
すようにアマチュア21の左側の接極片21aには上向
きの反発力が作用し、右側の接極片21bには上向きの
吸引力が作用するから、磁極片25bに接極片21bが
接触することになる。一方、図47および図48に示す
ように、コイル23に通電して鉄芯25の一方の磁極片
25aをS極に励磁すると、図47に矢印で示すように
アマチュア21の左側の接極片21aには下向きの吸引
力が作用し、右側の接極片21bには下向きの反発力が
作用するから、磁極片25aに接極片21aが接触する
ことになる。したがって、第1の実施の形態と同様に、
アマチュア21の移動に伴ってプリズム31を移動させ
て、光ファイバ4a〜4dの間の光結合関係を切り換え
ることが可能になる。他の構成および動作は第1の実施
の形態と同様である。
【0060】(第8の実施の形態)本実施形態は、図4
9および図50に示すように、平衡ばね27として2枚
の固定板28にそれぞれ結合されアマチュア21の一側
にのみ配置される2本のばね素片27ab,27acの
みを備えるものである。ここに、ばね素片27abは鉄
芯25の磁極片25bに対してアマチュア21の接極片
21bの反対側に位置し、ばね素片27acは鉄芯25
の磁極片25aに対してアマチュア21の接極片21a
の反対側に位置する。この構成では、第7の実施の形態
に比較すると、アマチュア21が厚み方向に移動しにく
くなり、外部からの衝撃力によってアマチュア21が厚
み方向に変位してプリズム31の位置が変動するのを防
止することができる。他の構成および動作は第1の実施
の形態と同様である。
【0061】(第9の実施の形態)第1の実施の形態に
おいては4本の光ファイバ4a〜4dを2対2に対応さ
せる2×2光スイッチを例示したが、図51に示すよう
に、3本の光ファイバ4a〜4cを1対2に対応させる
構成とすれば、1×2光スイッチを構成することができ
る。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様であ
る。
【0062】(第10の実施の形態)第1の実施の形態
では、2位置の間で移動するアマチュア21が両位置に
おいて永久磁石26の磁力により保持されるように構成
した双安定動作のものであったのに対して、本実施形態
はアマチュア21の移動範囲の両端位置である2位置の
うち一方の位置についてはコイル23への通電を停止す
ると他方の位置に移動する単安定動作となるように構成
した例を示す。
【0063】単安定動作を実現するために、図52に示
すように、アマチュア21の一方の接極片21bにおけ
る磁極片25bとの対向面に、非磁性体金属板であるレ
シジュアルプレート21dを取り付けてある。この構成
によって、接極片21bと磁極片25bとの吸引力が弱
まるから、平衡ばね27のばね力と永久磁石26による
磁力とを適宜に調節することによって単安定動作が可能
になる。つまり、本実施形態では、コイル23に通電し
ない状態において接極片21aと磁極片25aとが接触
する単安定動作になる。他の構成および動作は第1の実
施の形態と同様である。
【0064】(第11の実施の形態)本実施形態は、第
10の実施の形態と同様に、電磁石装置2を単安定動作
させるものである。本実施形態では図53ないし図55
に示すように、アマチュア21の接極片21aが磁極片
25aに接触する向きにアマチュア21を付勢するばね
力を、平衡ばね27にあらかじめ付与した構成を採用し
ている。この構成によってもコイル23に通電しない状
態において接極片21aと磁極片25aとが接触する単
安定動作とすることができる。
【0065】また、平衡ばね27にアマチュア21を付
勢するばね力を付与する代わりに、固定板28をコイル
枠22に取り付ける位置をコイルブロック2aの幅方向
の中心からずらすようにするか、固定板28をコイルブ
ロック2aの幅方向において非対称な形状とすることに
よって、平衡ばね27の無負荷状態でアマチュアブロッ
ク2bの幅方向の中心がコイルブロック2aの幅方向の
中心からずれるようにしても、平衡ばね27にあらかじ
めばね力を付与したことと等価になる。他の構成および
動作は第1の実施の形態と同様である。なお、本実施形
態の構成は第10の実施の形態で説明したレシジュアル
プレート21dと併用してもよい。
【0066】なお、上述した実施形態は一例を示すもの
であって、上述した実施形態の構成を適宜に組み合わせ
ることを妨げるものではない。また、上述した実施形態
ではいずれもアマチュア21の移動方向における一側面
にプリズム31を配置しているが、両側面にプリズム3
1を配置することも可能である。
【0067】
【発明の効果】請求項1の発明は、直進移動するアマチ
ュアを備えた電磁石装置を用いることによりプリズムを
直進移動させるようにし、しかもアマチュアの移動方向
において電磁石装置と光路切換装置とを隣接して配置し
ているから、プリズムが出入りする部位の寸法はアマチ
ュアの移動方向に直交する面にプリズムを投影した寸法
があればよく、結果的に光路切換装置を小型化すること
ができる。しかも、従来構成のようにプリズムに結合さ
れた部材が一点を支点とする構成ではなく、プリズムを
直進移動させるから、プリズムの移動距離を大きくとる
ためのデッドスペースが不要になる。その結果、器体の
小型化が可能になるという利点がある。
【0068】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記電磁石装置が、前記アマチュアおよび前記ばね
素片と、両端部に磁極片を備える鉄芯と、鉄芯を励磁す
るコイルと、前記アマチュアを磁化する永久磁石とを備
え、前記アマチュアが、一方の磁極片に対して前記アマ
チュアの移動方向の一面側に対向する第1の接極片と、
他方の磁極片に対して前記アマチュアの移動方向の他面
側に対向する第2の接極片とを備え、前記各ばね素片は
前記磁極片を結ぶ方向において両接極片の中間部で前記
アマチュアに結合されているものであり、電磁石装置が
有極電磁石であるから、比較的小さい電流でアマチュア
に大きな駆動力を作用させることができ、低消費電力で
動作が可能になる。
【0069】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、電磁石装置が双安定動作するから、光路の切換時に
のみコイルに通電すればよく、消費電力を小さくするこ
とができる。
【0070】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、電磁石装置が単安定動作するから、常時に用いる光
路においてコイルへの通電を不要とするように用いるこ
とによって、消費電力を小さくすることができる。
【0071】請求項5の発明は、請求項2ないし請求項
4の発明において、前記ばね素片が2本であって前記ア
マチュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向にお
いて互いに逆向きに延長され、一方のばね素片が前記一
方の磁極片に対して第1の接極片の反対側に配設され、
他方のばね素片が前記他方の磁極片に対して第2の接極
片の反対側に配設されているものであり、アマチュアが
両磁極片を結ぶ方向の両側で支持された形になり、結果
的にアマチュアの移動方向に直交しかつ両磁極片を結ぶ
方向に直交する方向におけるアマチュアの移動が抑制さ
れる。つまり、アマチュアの接極片が鉄芯の磁極片に当
接した状態において、アマチュアの移動方向と両磁極片
を結ぶ方向とにともに直交する方向へのアマチュアの移
動が抑制されることによって、衝撃力などによるプリズ
ムの位置変化が生じにくく、衝撃力などによって光路が
変化したり、光路を通る光量が変化したりする可能性が
低減される。
【0072】請求項6の発明は、請求項2ないし請求項
4の発明において、前記ばね素片が4本であって、前記
アマチュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向に
おいて同じ向きに延長された各2本ずつの前記ばね素片
間に前記アマチュアが配置されているものであり、アマ
チュアが両磁極片を結ぶ方向の両側で支持された形にな
り、結果的にアマチュアの移動方向に直交しかつ両磁極
片を結ぶ方向に直交する方向におけるアマチュアの移動
が抑制される。つまり、アマチュアの接極片が鉄芯の磁
極片に当接した状態において、アマチュアの移動方向と
両磁極片を結ぶ方向とにともに直交する方向へのアマチ
ュアの移動が抑制されることによって、衝撃力などによ
るプリズムの位置変化が生じにくく、衝撃力などによっ
て光路が変化したり、光路を通る光量が変化したりする
可能性が低減される。しかも、ばね素片が4本であるか
ら、2本のばね素片を用いる場合よりもさらにこれらの
効果が高くなる。
【0073】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、ばね素片がアマチュアの移動方向に沿った一面に重
なる形でアマチュアに固着された連結片と連続一体であ
るから、4本のばね素片が連結片を介してアマチュアに
固着され、かつばね素片がばね性を有する方向とは交差
している連結片がアマチュアに固着されるから、アマチ
ュアにばね素片を固着する際にばね素片に撓みが発生せ
ず、ばね素片を変形させることなくアマチュアに装着す
ることができる。しかも、アマチュアの移動方向に沿っ
た一面に連結片を固着するから、アマチュアにおいて広
く露出している面で固着作業を容易に行うことができ
る。
【0074】請求項8の発明は、請求項7の発明におい
て、アマチュアに連続一体に設けたプリズム取付台にプ
リズムを保持させているから、他部品を用いることなく
プリズムをアマチュアに取り付けることができるから、
部品点数が比較的少なく、小型化が可能であるとともに
コスト増を抑制することができる。しかも、アマチュア
の寸法精度を管理することによって、プリズムの位置精
度を確保することができ、結果的にプリズムの位置精度
の安定化を図ることができる。
【0075】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、ばね素片における連結片側の一端部が挿入される嵌
入溝がプリズム取付台に形成されているので、ばね素片
および連結片の形状を比較的簡単な形状としながらもプ
リズム取付台をアマチュアに設けることができる。
【0076】請求項10の発明は、請求項8の発明にお
いて、連結片におけるプリズム取付台の近傍部位が2つ
の分岐片を有する二股状であって、両分岐片の間にプリ
ズム取付台が挿入されているので、プリズム取付台をア
マチュアに一体に設けながらもプリズム取付台がばね素
片に干渉することがない。
【0077】請求項11の発明は、請求項10の発明に
おいて、ばね素片において各分岐片と連続した一端部間
を連続一体に連結する枠片を備え、両分岐片と枠片とに
囲まれた窓孔内にプリズム取付台が挿入されているの
で、プリズム取付台を囲む形で分岐片と枠片とが形成さ
れることになり、アマチュアの移動方向に交差しかつば
ね素片の延長方向に交差する方向における耐衝撃性能が
高くなる。
【0078】請求項12の発明は、請求項10または請
求項11の発明において、ばね素片において分岐片と連
続した一端部にアマチュアにおいて連結片とは反対側の
面に重なる形でアマチュアに固着される補助取付片が設
けられているので、アマチュアの移動方向に交差する方
向の両面を連結片と補助取付片とによって挟む形でばね
素片がアマチュアに固着されるから、アマチュアの移動
方向に交差しかつばね素片の延長方向に交差する方向に
おける耐衝撃性能が高くなる。
【0079】請求項13の発明は、請求項2ないし請求
項7の発明において、前記アマチュアと前記プリズムと
を機械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取
付板の中間部に前記アマチュアの移動方向と前記両磁極
片を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可能
な屈曲部を形成したものであり、請求項14の発明は、
請求項2ないし請求項7の発明において、前記アマチュ
アと前記プリズムとを機械的に結合するプリズム取付板
を有し、プリズム取付板の中間部に、前記アマチュアの
移動方向と前記両磁極片を結ぶ方向とを含む面内におい
て曲げ角度を調節可能な第1の屈曲部と、前記両磁極片
を結ぶ方向に直交する面内において曲げ角度を調節可能
な第2の屈曲部とを形成したものであり、請求項105
発明は、請求項2ないし請求項7の発明において、前記
アマチュアと前記プリズムとを機械的に結合するプリズ
ム取付板を有し、プリズム取付板の中間部に、前記アマ
チュアの移動方向と前記両磁極片を結ぶ方向とを含む面
内において曲げ角度を調節可能な第1の屈曲部と、前記
両磁極片を結ぶ方向に直交する面内において曲げ角度を
調節可能な第2の屈曲部と、前記アマチュアの移動方向
の一つの直線の回りで捻れ角度を調節可能な捻り部とを
形成したものであって、いずれかの構成を採用すること
によって、アマチュアとプリズムとの相対位置を微調整
することが可能になり、コリメート用のレンズ間の光路
での光の減衰量を低減させることができるという利点が
ある。
【0080】請求項16の発明は、請求項2ないし請求
項15の発明において、前記アマチュアにおいて前記接
極片間の主体部に一方の磁極を当接させる形で前記鉄芯
との間に前記永久磁石が配設されているものであり、ア
マチュアに永久磁石を設けたことによって鉄芯の周囲に
おいてコイルを巻装するスペースを大きくとることが可
能になり、低消費電力化が可能となる。
【0081】請求項17の発明は、請求項2ないし請求
項16の発明において、前記コイルおよび前記鉄芯を保
持するコイル枠を有し、前記ばね素片の固定端がコイル
枠に固定される固定板に結合され、前記コイル枠および
前記鉄芯の一部と前記器体に形成した保持部とが互いに
圧入された形で嵌合することにより前記電磁石装置が前
記器体に固定されているものであり、鉄芯を基準として
器体に対する電磁石装置の構成要素およびプリズムの位
置関係を定めることができるから、サンプルロット間で
の特性変化を抑制することができる。
【0082】請求項18の発明は、請求項1ないし請求
項17の発明において、前記レンズを保持するレンズ保
持基台を前記器体内に備え、レンズ保持基台が、レンズ
が取り付けられる一対のレンズ台と、両レンズ台の一面
間を連続一体に連結する連結側板と、両レンズ台におい
て前記一面に隣り合う面間を連続一体に連結し連結側板
に直交するとともに連結側板に連続する連結下板とを備
えるものであり、レンズ保持基台における連結側板およ
び連結下板の厚み寸法がL字状をなしているから、連結
側板および連結下板が薄肉であってもレンズ保持基台の
強度を保つことができ、従来と同程度の強度を確保すれ
ばよい場合にはレンズ保持基台を小型化することがで
き、レンズ保持基台を従来と同程度の大きさとする場合
にはプリズムを抜き差しするスペースを大きくとること
ができ、プリズムの抜き差しが容易になる。
【0083】請求項19の発明は、請求項18の発明に
おいて、レンズ保持基台と鉄芯とが固着されているもの
であり、アマチュアの移動に関する基準となる鉄芯とレ
ンズの位置を決めるレンズ保持基台とを固着するから、
レンズとプリズムとの位置関係を高精度で管理すること
ができ、しかもレンズの光軸とプリズムとの位置精度を
維持することができる。
【0084】請求項20の発明は、請求項18または請
求項19の発明において、前記器体において前記光ファ
イバの端部が挿入された部位に光ファイバの端部を器体
に固着する接着剤を光ファイバの側方から導入するため
の導入窓が形成されているものであり、光ファイバの端
部に外力を作用させることなく保護用の接着剤を導入す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す分解斜視図で
ある。
【図2】同上においてカバーを外した平面図である。
【図3】同上においてカバーを外した断面図である。
【図4】同上に用いるベースの正面図である。
【図5】同上に用いるベースの側面図である。
【図6】同上に用いるベースの一部切欠した正面図であ
る。
【図7】同上に用いるベースの断面図である。
【図8】同上の要部の一部切欠した分解斜視図である。
【図9】同上の要部の一部切欠した分解正面図である。
【図10】同上の要部の断面図である。
【図11】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す平
面図である。
【図12】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図13】同上に用いるプリズム取付板を示し、(a)
は正面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。
【図14】同上に用いるレンズ保持基台を示す斜視図で
ある。
【図15】同上に用いる光路切換装置の動作説明図であ
る。
【図16】他の構成のプリズム取付板を示し、(a)は
正面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。
【図17】別の構成のプリズム取付板を示し、(a)は
正面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。
【図18】他の構成例を示す電磁石装置の概略構成を示
す平面図である。
【図19】同上の概略構成を示す正面図である。
【図20】本発明の第2の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す平面図である。
【図21】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図22】本発明の第3の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す要部背面図である。
【図23】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す平
面図である。
【図24】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図25】本発明の第4の実施の形態を示す分解斜視図
である。
【図26】同上においてカバーを外した平面図である。
【図27】同上の縦断面図である。
【図28】同上の縦断面図である。
【図29】同上の側面図である。
【図30】同上の横断面図である。
【図31】同上の横断面図である。
【図32】同上の分解斜視図である。
【図33】同上の要部分解斜視図である。
【図34】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す要
部背面図である。
【図35】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す平
面図である。
【図36】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図37】本発明の第5の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す要部背面図である。
【図38】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す平
面図である。
【図39】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図40】本発明の第6の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す要部背面図である。
【図41】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す平
面図である。
【図42】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図43】本発明の第7の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す平面図である。
【図44】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図45】同上の動作説明図である。
【図46】同上の動作説明図である。
【図47】同上の動作説明図である。
【図48】同上の動作説明図である。
【図49】本発明の第8の実施の形態に用いる電磁石装
置の概略構成を示す平面図である。
【図50】同上に用いる電磁石装置の概略構成を示す正
面図である。
【図51】本発明の第9の実施の形態に用いる光路切換
装置の動作説明図である。
【図52】本発明の第10の実施の形態に用いるアマチ
ュアを示し、(a)は正面図、(b)は断面図である。
【図53】本発明の第11の実施の形態を示すカバーを
外した平面図である。
【図54】同上の縦断面図である。
【図55】同上の横断面図である。
【図56】従来例を示す断面図である。
【図57】他の従来例を示し、(a)は平面図、(b)
は側面図である。
【符号の説明】
1 器体 1e 導入窓 1f 接着剤 2 電磁石装置 3 光路切換装置 4a〜4d 光ファイバ 13 保持突起 14 保持壁 14a 嵌合溝 21 アマチュア 21a,21b 接極片 21c 主体部 22 コイル枠 22b 磁石保持片 22d 嵌合凹所 23 コイル 25 鉄芯 25a,25b 磁極片 25d 挿通孔 26 永久磁石 27aa〜27ad ばね素片 27f 分岐片 27g 枠片 27h 窓孔 27i 補助取付片 28 固定板 29 プリズム取付台 29a 嵌入溝 31 プリズム 33 プリズム取付板 34 レンズ保持基台 34a レンズ台 34b 連結側板 34c 連結下板 34f 取付脚 34g ねじ受け穴 35 レンズ 39 固着ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信時 和弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA14 AB13 AC04 AZ01 AZ05

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の光ファイバの端面にそれぞれ光
    結合されたコリメート用のレンズが定位置に配置され直
    進移動可能なプリズムを用いてレンズの間の光路の組合
    せを切り換える光路切換装置と、プリズムに機械的に結
    合されたアマチュアを備えアマチュアを直進移動させる
    電磁石装置と、光路切換装置および電磁石装置を収納し
    た器体とを備え、プリズムの移動方向における前記アマ
    チュアの両側面に沿ってそれぞれプリズムの移動方向に
    ばね性を有した板ばねからなるばね素片が配設され、ば
    ね素片の一端が器体に対して定位置に固定さればね素片
    の他端がアマチュアに結合され、前記アマチュアの移動
    方向において前記電磁石装置と前記光路切換装置とが隣
    接して配置されることを特徴とする光スイッチ。
  2. 【請求項2】 前記電磁石装置が、前記アマチュアおよ
    び前記ばね素片と、両端部に磁極片を備える鉄芯と、鉄
    芯を励磁するコイルと、前記アマチュアを磁化する永久
    磁石とを備え、前記アマチュアが、一方の磁極片に対し
    て前記アマチュアの移動方向の一面側に対向する第1の
    接極片と、他方の磁極片に対して前記アマチュアの移動
    方向の他面側に対向する第2の接極片とを備え、前記各
    ばね素片は前記磁極片を結ぶ方向において両接極片の中
    間部で前記アマチュアに結合されていることを特徴とす
    る請求項1記載の光スイッチ。
  3. 【請求項3】 前記アマチュアが前記一方の磁極片に第
    1の接極片を当接させる位置と前記他方の磁極片に第2
    の接極片を当接させる位置との2位置において、前記ア
    マチュアが前記永久磁石の磁力により位置保持されるよ
    うに前記電磁石装置が双安定動作することを特徴とする
    請求項2記載の光スイッチ。
  4. 【請求項4】 前記アマチュアが前記一方の磁極片に第
    1の接極片を当接させる位置と前記他方の磁極片に第2
    の接極片を当接させる位置との2位置のうちの一方の位
    置において、前記アマチュアが前記永久磁石の磁力によ
    り位置保持されるように前記電磁石装置が単安定動作す
    ることを特徴とする請求項2記載の光スイッチ。
  5. 【請求項5】 前記ばね素片が2本であって前記アマチ
    ュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向において
    互いに逆向きに延長され、一方のばね素片が前記一方の
    磁極片に対して第1の接極片の反対側に配設され、他方
    のばね素片が前記他方の磁極片に対して第2の接極片の
    反対側に配設されていることを特徴とする請求項2ない
    し請求項4のいずれか1項に記載の光スイッチ。
  6. 【請求項6】 前記ばね素片が4本であって、前記アマ
    チュアとの結合部位から前記両磁極片を結ぶ方向におい
    て同じ向きに延長された各2本ずつの前記ばね素片間に
    前記アマチュアが配置されていることを特徴とする請求
    項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の光スイッ
    チ。
  7. 【請求項7】 前記アマチュアの移動方向に沿った一面
    に重なるとともにアマチュアに固着される連結片を備
    え、前記各ばね素片がアマチュアの移動方向における連
    結片の各端部に連続一体であることを特徴とする請求項
    6記載の光スイッチ。
  8. 【請求項8】 前記プリズムが前記アマチュアの少なく
    とも一方の側面に連続一体に設けたプリズム取付台に保
    持されていることを特徴とする請求項7記載の光スイッ
    チ。
  9. 【請求項9】 前記プリズム取付台には前記ばね素片に
    おける前記連結片側の一端部が挿入される嵌入溝が形成
    されていることを特徴とする請求項8記載の光スイッ
    チ。
  10. 【請求項10】 前記連結片における前記プリズム取付
    台の近傍部位は2つの分岐片を有する二股状であって、
    両分岐片の間にプリズム取付台が挿入されていることを
    特徴とする請求項8記載の光スイッチ。
  11. 【請求項11】 前記ばね素片において前記各分岐片と
    連続した一端部間を連続一体に連結する枠片を備え、両
    分岐片と枠片とに囲まれた窓孔内に前記プリズム取付台
    が挿入されていることを特徴とする請求項10記載の光
    スイッチ。
  12. 【請求項12】 前記ばね素片において前記分岐片と連
    続した一端部に前記アマチュアにおいて前記連結片とは
    反対側の面に重なる形でアマチュアに固着される補助取
    付片が設けられていることを特徴とする請求項10また
    は請求項11記載の光スイッチ。
  13. 【請求項13】 前記アマチュアと前記プリズムとを機
    械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取付板
    の中間部に前記アマチュアの移動方向と前記両磁極片を
    結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可能な屈
    曲部を形成したことを特徴とする請求項2ないし請求項
    7のいずれか1項に記載の光スイッチ。
  14. 【請求項14】 前記アマチュアと前記プリズムとを機
    械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取付板
    の中間部に、前記アマチュアの移動方向と前記両磁極片
    を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可能な
    第1の屈曲部と、前記両磁極片を結ぶ方向に直交する面
    内において曲げ角度を調節可能な第2の屈曲部とを形成
    したことを特徴とする請求項2ないし請求項7のいずれ
    か1項に記載の光スイッチ。
  15. 【請求項15】 前記アマチュアと前記プリズムとを機
    械的に結合するプリズム取付板を有し、プリズム取付板
    の中間部に、前記アマチュアの移動方向と前記両磁極片
    を結ぶ方向とを含む面内において曲げ角度を調節可能な
    第1の屈曲部と、前記両磁極片を結ぶ方向に直交する面
    内において曲げ角度を調節可能な第2の屈曲部と、前記
    アマチュアの移動方向の一つの直線の回りで捻れ角度を
    調節可能な捻り部とを形成したことを特徴とする請求項
    2ないし請求項7のいずれか1項に記載の光スイッチ。
  16. 【請求項16】 前記アマチュアにおいて前記接極片間
    の主体部に一方の磁極を当接させる形で前記鉄芯との間
    に前記永久磁石が配設されていることを特徴とする請求
    項2ないし請求項15のいずれか1項に記載の光スイッ
    チ。
  17. 【請求項17】 前記コイルおよび前記鉄芯を保持する
    コイル枠を有し、前記ばね素片の固定端がコイル枠に固
    定される固定板に結合され、前記コイル枠および前記鉄
    芯の一部と前記器体に形成した保持部とが互いに圧入さ
    れた形で嵌合することにより前記電磁石装置が前記器体
    に固定されていることを特徴とする請求項2ないし請求
    項16のいずれか1項に記載の光スイッチ。
  18. 【請求項18】 前記レンズを保持するレンズ保持基台
    を前記器体内に備え、レンズ保持基台が、レンズが取り
    付けられる一対のレンズ台と、両レンズ台の一面間を連
    続一体に連結する連結側板と、両レンズ台において前記
    一面に隣り合う面間を連続一体に連結し連結側板に直交
    するとともに連結側板に連続する連結下板とを備えるこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1
    項に記載の光スイッチ。
  19. 【請求項19】 前記レンズ保持基台と前記鉄芯とが固
    着されていることを特徴とする請求項18記載の光スイ
    ッチ。
  20. 【請求項20】 前記器体において前記光ファイバの端
    部が挿入された部位に光ファイバの端部を器体に固着す
    る接着剤を光ファイバの側方から導入するための導入窓
    が形成されていることを特徴とする請求項18または請
    求項19記載の光スイッチ。
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