JP2003279872A - 光スイッチング素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡易であり、光の光路の切り換えを容易
かつ確実に行うことができ、また、導光路の位置決めを
容易、迅速、確実かつ精度良く行うことができる光スイ
ッチング素子を提供する。 【解決手段】光スイッチング素子１は、光（光束）、す
なわち、光信号の光路を切り換える素子（装置）であ
り、光ファイバ５１〜５６が設けられる基板２と、基板
２に対して回転可能に設けられた歯車３とを備えてい
る。基板２の上面２３には、各光ファイバ５１〜５６を
それぞれ位置決めする６つの溝２２が形成されている。
歯車３の上面３２には、反射鏡４１および４２が設けら
れている。また、光スイッチング素子１は、モータと、
モータの駆動力を伝達する動力伝達機構とを有してい
る。歯車３には、動力伝達機構の歯車が噛合しており、
モータが駆動すると、歯車３が回転するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の光路を切り換
える光スイッチング素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数のＷＤＭ（Wavelength Div
ision Multiplexing：波長分割多重）回線同士を接続す
る中継部には、光ファイバ（導光路）で導かれた光信号
（光）の経路（光路）を切り換える装置が設けられる。

【０００３】前記装置のうちでも、光信号を電気信号に
変換することなく、光信号のまま、その経路を切り換え
ることができる光スイッチング素子が注目を浴びてい
る。

【０００４】この光スイッチング素子には、光を導くた
めの複数の光ファイバが設けられ、その際、所定の冶具
を用いて、光スイッチング素子に対し、前記光ファイバ
の位置決めを行う。

【０００５】しかしながら、従来の光スイッチング素子
では、前記光ファイバの位置決めに手間と時間がかかる
とともに、その正確性にも欠ける。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構造
が簡易であり、光の光路の切り換えを容易かつ確実に行
うことができる光スイッチング素子を提供することにあ
り、また、他の目的は、当該光スイッチング素子に対
し、導光路の位置決めを容易、迅速、確実かつ精度良く
行うことができる光スイッチング素子を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１６）の本発明により達成される。

【０００８】（１） 光の光路を切り換えるスイッチン
グ素子であって、光を導く複数の導光路が設けられる基
部と、前記基部に対して回転可能に設けられ、光の光路
を変更する複数の光学部品を有する回転板とを備え、前
記回転板を回転させて前記光学部品の位置を変更するこ
とにより、光の光路を、前記光学部品を経由する場合と
前記光学部品を経由しない場合とに切り換えるよう構成
されていることを特徴とする光スイッチング素子。

【０００９】（２） 前記基部は、前記導光路の設置面
を有しており、前記回転板の回転中心軸は、前記設置面
に対して略垂直である上記（１）に記載の光スイッチン
グ素子。

【００１０】（３） 前記光学部品は、反射鏡である上
記（１）または（２）に記載の光スイッチング素子。

【００１１】（４） 前記反射鏡の反射面は、前記回転
板に対して略垂直である上記（３）に記載の光スイッチ
ング素子。

【００１２】（５） 光の光路を切り換えるスイッチン
グ素子であって、光を導く複数の導光路が設けられる基
部と、前記基部に対して回転可能に設けられ、その回転
中心軸が前記基部の導光路の設置面に対して略平行であ
り、光を反射させる反射部と、光を透過させる透過窓部
とを有する回転板とを備え、前記回転板を回転させて、
光の光路上に、前記反射部または前記透過窓部を位置さ
せることにより、光の光路を切り換えるよう構成されて
いることを特徴とする光スイッチング素子。

【００１３】（６） 前記透過窓部は、前記回転板に形
成された開口である上記（５）に記載の光スイッチング
素子。

【００１４】（７） 平面視において、前記回転板と光
の光路とのなす角が略４５°である上記（５）または
（６）に記載の光スイッチング素子。

【００１５】（８） 前記基部に対し、前記導光路を位
置決めする位置決め手段を有する上記（１）ないし
（７）のいずれかに記載の光スイッチング素子。

【００１６】（９） 光の光路を切り換えるスイッチン
グ素子であって、光を導く複数の導光路が設けられる基
部と、前記基部に対して回転可能に設けられ、光の光路
を変更する光学部品を有する回転板と、前記基部に対
し、前記導光路を位置決めする位置決め手段とを備え、
前記回転板を回転させて前記光学部品の位置を変更する
ことにより、光の光路を、前記光学部品を経由する場合
と前記光学部品を経由しない場合とに切り換えるよう構
成されていることを特徴とする光スイッチング素子。

【００１７】（１０） 前記基部は、前記導光路の設置
面を有しており、前記回転板の回転中心軸は、前記設置
面に対して略垂直である上記（９）に記載の光スイッチ
ング素子。

【００１８】（１１） 前記光学部品は、反射鏡である
上記（９）または（１０）に記載の光スイッチング素
子。

【００１９】（１２） 前記反射鏡の反射面は、前記回
転板に対して略垂直である上記（１１）に記載の光スイ
ッチング素子。

【００２０】（１３） 前記位置決め手段は、前記基部
に設けられた溝である上記（８）ないし（１２）のいず
れかに記載の光スイッチング素子。

【００２１】（１４） 前記回転板は、歯車である上記
（１）ないし（１３）のいずれかに記載の光スイッチン
グ素子。

【００２２】（１５） 前記回転板を複数有する上記
（１）ないし（１４）のいずれかに記載の光スイッチン
グ素子。

【００２３】（１６） 前記導光路は、光ファイバであ
る上記（１）ないし（１５）のいずれかに記載の光スイ
ッチング素子。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光スイッチング素
子を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明
する。

【００２５】図１は、本発明の光スイッチング素子の第
１実施形態を示す斜視図、図２および図３は、それぞ
れ、図１に示す光スイッチング素子の他の状態を示す斜
視図である。なお、図１〜図３中の光（光束）について
は、図が煩雑になるのを避けるため、光軸のみを示す。

【００２６】図１に示す光スイッチング素子１は、光
（光束）、すなわち、光信号の光路を切り換える素子
（装置）である。

【００２７】図１に示すように、光スイッチング素子１
は、光（光束）を導く複数の光ファイバ（導光路）、本
実施形態では６つの光ファイバ５１〜５６が設けられる
基板（基部）２と、基板２に対して回転可能に設けら
れ、光の光路を変更する複数の反射鏡（光学部品）、本
実施形態では２つの反射鏡４１および４２を有する歯車
（回転板）３とを備えている。

【００２８】基板（基部）２の平面視での形状（図１中
上側から見たときの形状）は、四角形をなしている。

【００２９】この基板２の上面（図１中上側の面）２３
は、各光ファイバ（導光路）５１〜５６の設置面、すな
わち、各光ファイバ５１〜５６の端部がそれぞれ設置さ
れる設置面を構成している。

【００３０】基板２の上面２３には、平面視での形状が
四角形の凹部２１が形成されている。

【００３１】なお、前記基板２や凹部２１の形状は、そ
れぞれ、図示の形状に限定されない。

【００３２】また、基板２の上面２３には、基板２（光
スイッチング素子１）に対し、各光ファイバ５１〜５６
をそれぞれ位置決めする６つの溝（位置決め手段）２２
が形成されている。溝２２は、基板２の３つの辺にそれ
ぞれ２つずつ配置されている。

【００３３】各溝２２は、それぞれ、基板２の外側の縁
部から内側の縁部（凹部２１）まで延在しており、各溝
２２の横断面での形状は、それぞれ、Ｖ字状をなしてい
る。

【００３４】光スイッチング素子１の製造の際は、各光
ファイバ５１〜５６は、それぞれ、対応する溝２２に設
置（固定）される。この際、各光ファイバ５１〜５６
は、それぞれ、対応する溝２２によって位置決めされ、
これにより、容易、確実かつ正確に、目的の位置（適正
な位置）に設置される。

【００３５】前記溝２２の数、位置、横断面形状、寸
法、パターン等は、例えば、設置される光ファイバの
数、位置、形状、寸法等の諸条件に応じて、適宜設定さ
れる。

【００３６】この基板２の凹部２１には、円板状の歯車
（回転板）３が、その回転中心軸（回転軸）３１を中心
として、正逆両方向に回転可能に設置されている。

【００３７】歯車３は、その回転中心軸３１が基板２の
上面２３に対して略垂直になるような姿勢、すなわち、
歯車３と基板２とが略平行（歯車３の上面３２と基板２
の上面２３とが略平行）になるような姿勢で設置されて
いる。

【００３８】この歯車３の上面（図１中上側の面）３２
には、２つの反射鏡（光学部品）４１および４２がそれ
ぞれ設けられている。

【００３９】各反射鏡４１および４２は、それぞれ、そ
の反射面４１１および４２１が歯車３（歯車３の上面３
２）に対して略垂直になるように、所定の位置に立設さ
れている。

【００４０】前記反射鏡の数、位置、姿勢、反射鏡の反
射面の角度等は、例えば、設置される光ファイバの数や
位置、光路の切換パターン等の諸条件に応じて、適宜設
定される。

【００４１】なお、歯車３、反射鏡４１および４２は、
それぞれ、別部材であってもよく、また、歯車３、反射
鏡４１および４２が、一体的に（一部材で）形成されて
いてもよい。

【００４２】また、歯車３、反射鏡４１および４２の形
状は、それぞれ、図示の形状に限定されない。

【００４３】また、光スイッチング素子１は、図示しな
いモータ（駆動源）と、モータの駆動力を伝達する図示
しない動力伝達機構とを有している。

【００４４】前記歯車３には、前記動力伝達機構の歯車
が噛合しており、前記モータが駆動すると、歯車３が回
転するようになっている。すなわち、前記モータが正方
向に回転（正転）すると、歯車３は、所定方向に回転
し、また、前記モータが逆方向に回転（逆転）すると、
歯車３は、前記と逆方向に回転するようになっている。

【００４５】なお、本発明では、歯車３が一方向にのみ
回転するように構成されていてもよい。

【００４６】次に、各部材の製造方法の一例を説明す
る。 [基板２の製造]母材として、例えば、単結晶シリコン基
板（シリコン基板）を用意し、そのシリコン基板に、例
えば、フォトリソグラフィー法で、凹部２１および各溝
２２等を形成するための所定パターンのエッチング用の
マスクを複数組（製造する基板２の個数分）形成する。

【００４７】次に、前記シリコン基板に対し、異方性エ
ッチングを施し、凹部２１および各溝２２等を形成す
る。これにより、ウェハ上に基板２が複数（多数）形成
される。

【００４８】次に、エッチング用のマスクを除去し、前
記ウェハ上に複数形成された基板２を、互いに分離し
（切り出し）、複数の基板２を得る。

【００４９】このように、マイクロマニシング技術によ
り、基板２に、容易、かつ精度良く、凹部２１および各
溝２２を形成することができる。

【００５０】[歯車３の製造]母材として、例えば、単結
晶シリコン基板（シリコン基板）を用意し、そのシリコ
ン基板に、例えば、フォトリソグラフィー法で、歯車３
を形成するための所定パターンのエッチング用のマスク
を複数組（製造する歯車３の個数分）形成する。

【００５１】次に、前記シリコン基板に対し、垂直エッ
チングを施し、歯車３を形成する。これにより、ウェハ
上に歯車３が複数（多数）形成される。

【００５２】次に、エッチング用のマスクを除去し、歯
車３に、例えば、電鋳等の電界メッキ（電気メッキ）に
て、例えば、ニッケル等の金属製の反射鏡４１および４
２を形成する。

【００５３】この場合、反射鏡４１および４２の表面
に、例えば、金等の高反射率の反射膜を形成し、それ
（その表面）を反射面４１１および４２１とするのが好
ましい。これにより、反射鏡４１および４２の反射率が
高くなり、反射鏡４１および４２における光の損失を低
減することができる。

【００５４】次に、前記ウェハ上に複数形成され、反射
鏡４１および４２が設けられた歯車３を、互いに分離し
（切り出し）、複数の歯車３を得る。

【００５５】このように、マイクロマニシング技術によ
り、容易、かつ精度良く、反射鏡４１および４２が設け
られた歯車３を製造することができる。

【００５６】次に、光スイッチング素子１の作用を説明
する。この光スイッチング素子１は、図１、図２および
図３に示す３つの状態をとり得るようになっている。

【００５７】まず、図１に示す状態においては、光ファ
イバ５１から出射した光の光路上に、反射鏡４１が位置
し、光ファイバ５２から出射した光の光路上には、反射
鏡４１および４２のいずれも位置しない。すなわち、反
射鏡４１は、光ファイバ５１から出射した光の光路上に
位置し、反射鏡４２は、光ファイバ５１から出射した光
の光路上と光ファイバ５２から出射した光の光路上との
いずれからも退避した位置に位置する。

【００５８】この場合は、図１に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、反射鏡４１（反射鏡４１の反
射面４１１）で反射し（その光路が変更され）、光ファ
イバ５３へ入射し、光ファイバ５２から出射した光は、
直進し、光ファイバ５５へ入射する。

【００５９】次に、歯車３が、例えば、図１中の時計回
りに所定量（所定角度）回転すると、光スイッチング素
子１は、図２に示す状態になる。

【００６０】図２に示す状態においては、光ファイバ５
１から出射した光の光路上に、反射鏡４１および４２の
いずれも位置せず、光ファイバ５２から出射した光の光
路上にも、反射鏡４１および４２のいずれも位置しな
い。

【００６１】この場合は、図２に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、直進し、光ファイバ５６へ入
射し、光ファイバ５２から出射した光も、直進し、光フ
ァイバ５５へ入射する。

【００６２】次に、歯車３が、例えば、図２中の時計回
りに所定量回転すると、光スイッチング素子１は、図３
に示す状態になる。

【００６３】図３に示す状態においては、光ファイバ５
１から出射した光の光路上に、反射鏡４１および４２の
いずれも位置せず、光ファイバ５２から出射した光の光
路上には、反射鏡４２が位置する。

【００６４】この場合は、図３に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、直進し、光ファイバ５６へ入
射し、光ファイバ５２から出射した光は、反射鏡４２
（反射鏡４２の反射面４２１）で反射し、光ファイバ５
４へ入射する。

【００６５】次に、歯車３が、例えば、図３中の時計回
りに所定量回転すると、光スイッチング素子１は、図１
に示す状態に戻る。

【００６６】以上のように、この光スイッチング素子１
では、前述した３つの状態に切り換えることができる。

【００６７】すなわち、光ファイバ５１から出射した光
の光路を、反射鏡４１を経由する場合と、反射鏡４１お
よび４２のいずれも経由しない場合とに切り換えること
ができ、また、光ファイバ５２から出射した光の光路
を、反射鏡４２を経由する場合と、反射鏡４１および４
２のいずれも経由しない場合とに切り換えることができ
る。

【００６８】以上説明したように、この光スイッチング
素子１によれば、光の光路の切り換えを容易かつ確実に
行うことができ、また、構造が簡易である。

【００６９】特に、歯車３に２つの反射鏡４１および４
２が設けられているので、光の光路の切り換えは、その
歯車３の駆動（回転）のみで行うことができ、制御が容
易である。

【００７０】また、基板２には、各光ファイバ５１〜５
６の位置決め用の溝２２が設けられているので、製造の
際は、各光ファイバ５１〜５６は、それぞれ、対応する
溝２２によって位置決めされ、これにより、容易、確実
かつ正確に、目的の位置（適正な位置）に設置される。

【００７１】また、各光ファイバ５１〜５６は、それぞ
れ、正確に、目的の位置に設置されるので、光を、一方
の光ファイバから他方の光ファイバへ効率良く伝送する
ことができる。

【００７２】また、回転板として歯車３が用いられてい
るので、歯車３の回転中心軸３１に、動力伝達機構の歯
車と噛合する歯車を別途設ける必要がない。これによ
り、部品点数を削減することができ、構造を簡素化する
ことができる。

【００７３】また、反射鏡の数、位置、姿勢、反射鏡の
反射面の角度等の諸条件を変更することにより、光路の
切換パターンを任意に設定することができる。

【００７４】例えば、光ファイバ５１から出射する光
を、光ファイバ５３〜５６のうちの任意の１つ、２つ、
３つ、または、すべてに入射させることができるように
構成することができる。

【００７５】同様に、光ファイバ５２から出射する光
を、光ファイバ５３〜５６のうちの任意の１つ、２つ、
３つ、または、すべてに入射させることができるように
構成することができる。

【００７６】なお、本実施形態では、光が反射鏡で反射
して略９０°曲がるように構成されているが、本発明で
は、光の曲がる角度は、９０°には限定されない。

【００７７】また、本発明では、光の光路を変更する光
学部品は、反射鏡に限らず、例えば、プリズム等を用い
てもよい。

【００７８】次に、本発明の光スイッチング素子の第２
実施形態について説明する。図４は、本発明の光スイッ
チング素子の第２実施形態を示す斜視図、図５および図
６は、それぞれ、図４に示す光スイッチング素子の他の
状態を示す斜視図である。なお、図４〜図６中の光（光
束）については、図が煩雑になるのを避けるため、光軸
のみを示す。

【００７９】以下、第２実施形態の光スイッチング素子
１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に
説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

【００８０】図４に示すように、第２実施形態の光スイ
ッチング素子１は、光（光束）を導く複数の光ファイバ
（導光路）、本実施形態では８つの光ファイバ５１〜５
８が設けられる基板（基部）２と、基板２に対して回転
可能に設けられた複数の歯車（回転板）、本実施形態で
は２つの歯車３ａおよび３ｂとを備えている。

【００８１】基板２の上面２３には、基板２（光スイッ
チング素子１）に対し、各光ファイバ５１〜５８をそれ
ぞれ位置決めする８つの溝（位置決め手段）２２が形成
されている。溝２２は、基板２の４つの辺にそれぞれ２
つずつ配置されている。

【００８２】そして、この基板２の凹部２１には、円板
状の２つの歯車（回転板）３ａおよび３ｂが、それぞ
れ、その回転中心軸（回転軸）３１ａおよび３１ｂを中
心として、正逆両方向に回転可能に設置されている。

【００８３】歯車３ａの上面（図４中上側の面）３２ａ
には、光の光路を変更する複数の反射鏡（光学部品）、
本実施形態では、２つの反射鏡４１ａおよび４２ａがそ
れぞれ設けられている。

【００８４】また、歯車３ｂの上面（図４中上側の面）
３２ｂには、光の光路を変更する複数の反射鏡（光学部
品）、本実施形態では、２つの反射鏡４１ｂおよび４２
ｂがそれぞれ設けられている。

【００８５】これら歯車３ａと歯車３ｂとは、噛合し、
連動するようになっている。そして、前記歯車３ａに
は、図示しない動力伝達機構の歯車が噛合しており、図
示しないモータが駆動すると、歯車３ａおよび３ｂがと
もに回転するようになっている。

【００８６】なお、前記動力伝達機構の歯車は、歯車３
ｂに噛合していてもよいことは、言うまでもない。

【００８７】次に、光スイッチング素子１の作用を説明
する。この光スイッチング素子１は、図４、図５および
図６に示す３つの状態をとり得るようになっている。

【００８８】まず、図４に示す状態においては、光ファ
イバ５１から出射した光の光路上に、反射鏡４１ａが位
置し、光ファイバ５２から出射した光の光路上には、反
射鏡４１ｂが位置する。

【００８９】この場合は、図４に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、反射鏡４１ａ（反射鏡４１ａ
の反射面４１１ａ）で反射し（その光路が変更され）、
光ファイバ５３へ入射し、光ファイバ５２から出射した
光は、反射鏡４１ｂ（反射鏡４１ｂの反射面４１１ｂ）
で反射し、光ファイバ５４へ入射する。

【００９０】次に、歯車３ａが、例えば、図４中の反時
計回りに所定量（所定角度）回転すると、これに連動し
て、歯車３ｂが、図４中の時計回りに所定量回転し、光
スイッチング素子１は、図５に示す状態になる。

【００９１】図５に示す状態においては、光ファイバ５
１から出射した光の光路上に、反射鏡４２ａが位置し、
光ファイバ５２から出射した光の光路上には、反射鏡４
２ｂが位置する。

【００９２】この場合は、図５に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、反射鏡４２ａ（反射鏡４２ａ
の反射面４２１ａ）で反射し、光ファイバ５８へ入射
し、光ファイバ５２から出射した光は、反射鏡４２ｂ
（反射鏡４２ｂの反射面４２１ｂ）で反射し、光ファイ
バ５７へ入射する。

【００９３】次に、歯車３ａが、例えば、図５中の反時
計回りに所定量回転すると、これに連動して、歯車３ｂ
が、図５中の時計回りに所定量回転し、光スイッチング
素子１は、図６に示す状態になる。

【００９４】図６に示す状態においては、光ファイバ５
１から出射した光の光路上に、反射鏡４１ａおよび４２
ａのいずれも位置せず、光ファイバ５２から出射した光
の光路上にも反射鏡４１ｂおよび４２ｂのいずれも位置
しない。

【００９５】この場合は、図６に示すように、光ファイ
バ５１から出射した光は、直進し、光ファイバ５６へ入
射し、光ファイバ５２から出射した光も、直進し、光フ
ァイバ５５へ入射する。

【００９６】次に、歯車３ａが、例えば、図６中の反時
計回りに所定量回転すると、これに連動して、歯車３ｂ
が、図６中の時計回りに所定量回転し、光スイッチング
素子１は、図４に示す状態に戻る。

【００９７】以上のように、この光スイッチング素子１
では、前述した３つの状態に切り換えることができる。

【００９８】すなわち、光ファイバ５１から出射した光
の光路を、反射鏡４１ａを経由する場合と、反射鏡４２
ａを経由する場合と、反射鏡４１ａおよび４２ａのいず
れも経由しない場合とに切り換えることができ、また、
光ファイバ５２から出射した光の光路を、反射鏡４１ｂ
を経由する場合と、反射鏡４２ｂを経由する場合と、反
射鏡４１ｂおよび４２ｂのいずれも経由しない場合とに
切り換えることができる。

【００９９】この光スイッチング素子１によれば、前述
した第１実施形態の光スイッチング素子１と同様の効果
が得られる。なお、本発明では、歯車（回転板）は、３
つ以上設けられていてもよい。

【０１００】次に、本発明の光スイッチング素子の第３
実施形態について説明する。図７は、本発明の光スイッ
チング素子の第３実施形態を示す平面図、図８は、図７
に示す光スイッチング素子の歯車の側面図、図９は、図
７に示す光スイッチング素子の他の状態を示す平面図で
ある。なお、図７および図９中の光（光束）について
は、図が煩雑になるのを避けるため、光軸のみを示す。

【０１０１】以下、第３実施形態の光スイッチング素子
１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に
説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

【０１０２】図７に示すように、第３実施形態の光スイ
ッチング素子１は、基板（基部）２に対して回転可能に
設けられた複数の歯車（回転板）、本実施形態では２つ
の歯車３ｃおよび３ｄを備えている。

【０１０３】すなわち、基板２の凹部２１には、円板状
の２つの歯車（回転板）３ｃおよび３ｄが、それぞれ、
その回転中心軸（回転軸）３１を中心として、正逆両方
向に回転可能に設置されている。

【０１０４】各歯車３ｃおよび３ｄは、それぞれ、その
回転中心軸３１が基板２の上面２３に対して略平行にな
るような姿勢、すなわち、歯車３ｃおよび３ｄと基板２
（基板２の上面２３とが略平行）とが略垂直になるよう
な姿勢で設置されている。

【０１０５】また、平面視において、歯車３ｃと光の光
路とのなす角（角度）θ１と、歯車３ｄと光の光路との
なす角（角度）θ２は、それぞれ、略４５°に設定され
ている。

【０１０６】図８に示すように、歯車３ｃは、光を反射
させる反射部３３と、光を透過させる透過窓部３４とを
有している。

【０１０７】歯車３ｃにおける反射部３３と透過窓部３
４の割合は、図示例では、略半分ずつ（中心角で略１８
０°ずつ）であるが、これに限定されるものではない。

【０１０８】反射部３３においては、歯車３ｃの側面
（表面）３５が反射面を構成している。

【０１０９】これにより、歯車３ｃに新たに反射鏡を設
ける工程を必要とせず、容易に製造することができる。

【０１１０】また、透過窓部３４は、歯車３ｃに形成さ
れた開口（貫通孔）で構成されている。

【０１１１】なお、反射部３３は、前記の構成に限ら
ず、例えば、反射部３３として、歯車３ｃの側面３５
に、金等の高反射率の反射膜を設けてもよい。

【０１１２】また、透過窓部３４は、前記の構成に限ら
ず、例えば、透過窓部３４として、光透過性を有する
（実質的に透明な）部材を設けてもよい。

【０１１３】また、例えば、歯車３ｃを光透過性を有す
る（実質的に透明な）構成材料で形成し、歯車３ｃの側
面の所定部分に反射部として反射膜を設け、その残部を
透過窓部としてもよい。歯車３ｄの構造は、前記歯車３
ｃと同様であるので、その説明を省略する。

【０１１４】図７に示すように、前記歯車３ｃは、光フ
ァイバ５１の凹部２１側への延長線と、光ファイバ５３
の凹部２１側への延長線と、光ファイバ５６の凹部２１
側への延長線との交差点（交点）６１に位置するように
配置されている。

【０１１５】また、前記歯車３ｄは、光ファイバ５２の
凹部２１側への延長線と、光ファイバ５４の凹部２１側
への延長線と、光ファイバ５５の凹部２１側への延長線
との交差点（交点）６２に位置するように配置されてい
る。

【０１１６】また、光スイッチング素子１は、図示しな
い第１のモータ（第１の駆動源）と、第１のモータの駆
動力を伝達する図示しない第１の動力伝達機構と、図示
しない第２のモータ（第２の駆動源）と、第２のモータ
の駆動力を伝達する図示しない第２の動力伝達機構とを
有している。

【０１１７】前記歯車３ｃには、前記第１の動力伝達機
構の歯車が噛合しており、前記第１のモータが駆動する
と、歯車３ｃが回転するようになっている。

【０１１８】また、前記歯車３ｄには、前記第２の動力
伝達機構の歯車が噛合しており、前記第２のモータが駆
動すると、歯車３ｄが回転するようになっている。

【０１１９】次に、光スイッチング素子１の作用を説明
する。歯車３ｃが回転すると、その反射部３３と透過窓
部３４とが、交互に、光の光路上に位置し、同様に、歯
車３ｄが回転すると、その反射部３３と透過窓部３４と
が、交互に、光の光路上に位置する。

【０１２０】歯車３ｃの透過窓部３４が光の光路上に位
置しているときは、図７に示すように、光ファイバ５１
から出射した光は、透過窓部３４を通過し、直進し、光
ファイバ５６へ入射する。

【０１２１】逆に、歯車３ｃの反射部３３が光の光路上
に位置しているときは、図９に示すように、光ファイバ
５１から出射した光は、反射部（反射面）３３で反射し
（その光路が変更され）、光ファイバ５３へ入射する。

【０１２２】このように、光の光路上に前記歯車３ｃの
反射部３３または透過窓部３４を位置させることによ
り、光の光路を切り換えることができる。

【０１２３】また、歯車３ｄの透過窓部３４が光の光路
上に位置しているときは、図７に示すように、光ファイ
バ５２から出射した光は、透過窓部３４を通過し、直進
し、光ファイバ５５へ入射する。

【０１２４】逆に、歯車３ｄの反射部３３が光の光路上
に位置しているときは、図９に示すように、光ファイバ
５２から出射した光は、反射部（反射面）３３で反射し
（その光路が変更され）、光ファイバ５４へ入射する。

【０１２５】このように、光の光路上に前記歯車３ｄの
反射部３３または透過窓部３４を位置させることによ
り、光の光路を切り換えることができる。

【０１２６】前記歯車３ｃと歯車３ｄとは、それぞれ、
独立して制御することができるので、この光スイッチン
グ素子１では、４つの状態に切り換えることができる。

【０１２７】この光スイッチング素子１によれば、前述
した第１実施形態の光スイッチング素子１と同様の効果
が得られる。

【０１２８】そして、この光スイッチング素子１では、
歯車３ｃに新たに反射鏡を設ける工程を必要としないの
で、前述した第１実施形態に比べ、製造工程数が少な
く、容易に製造することができる。なお、本発明では、
歯車（回転板）は、３つ以上設けられていてもよい。

【０１２９】以上、本発明の光スイッチング素子を、図
示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有
する任意の構成のものに置換することができる。

【０１３０】また、本発明では、前記各実施形態の任意
の２以上の構成（特徴）を適宜組み合わせてもよい。

【０１３１】本発明の光スイッチング素子の用途は、特
に限定されないが、本発明は、例えば、複数のＷＤＭ
（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）
回線同士を接続する中継部において、光ファイバ（導光
路）で導かれた光の光路を切り換える装置等に適用する
ことができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光（光束）、すなわち、光信号の光路の切り換えを容易
かつ確実に行うことができ、構造が簡易であり、容易に
製造することができる。

【０１３３】また、位置決め手段を有するので、製造の
際は、各導光路は、位置決め手段により位置決めされ、
これにより、容易、確実かつ正確に、目的の位置（適正
な位置）に設置される。

【０１３４】また、前記位置決め手段により、各導光路
は、正確に、目的の位置に設置されるので、光を、一方
の導光路から他方の導光路へ効率良く伝送することがで
きる。

【０１３５】また、回転板として歯車が用いられている
場合には、動力伝達機構の歯車と噛合する歯車を別途設
ける必要がなく、これにより、部品点数を削減すること
ができ、構造を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光スイッチング素子の第１実施形態
を示す斜視図である。

【図２】 図１に示す光スイッチング素子の他の状態を
示す斜視図である。

【図３】 図１に示す光スイッチング素子の他の状態を
示す斜視図である。

【図４】 本発明の光スイッチング素子の第２実施形態
を示す斜視図である。

【図５】 図４に示す光スイッチング素子の他の状態を
示す斜視図である。

【図６】 図４に示す光スイッチング素子の他の状態を
示す斜視図である。

【図７】 本発明の光スイッチング素子の第３実施形態
を示す平面図である。

【図８】 図７に示す光スイッチング素子の歯車の側面
図である。

【図９】 図７に示す光スイッチング素子の他の状態を
示す平面図である。

【符号の説明】

１・・・光スイッチング素子、２・・・基板、２１・・
・凹部、２２・・・溝、２３・・・上面、３・・・歯
車、３１・・・回転中心軸、３２・・・上面、３３・・
・反射部、３４・・・透過窓部、３５・・・側面、４
１、４２・・・反射鏡、４１１、４２１・・・反射面、
５１〜５８・・・光ファイバ、６１、６２・・・交差点

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Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の光路を切り換えるスイッチング素子
   であって、 光を導く複数の導光路が設けられる基部と、 前記基部に対して回転可能に設けられ、光の光路を変更
   する複数の光学部品を有する回転板とを備え、 前記回転板を回転させて前記光学部品の位置を変更する
   ことにより、光の光路を、前記光学部品を経由する場合
   と前記光学部品を経由しない場合とに切り換えるよう構
   成されていることを特徴とする光スイッチング素子。
2. 【請求項２】 前記基部は、前記導光路の設置面を有し
   ており、 前記回転板の回転中心軸は、前記設置面に対して略垂直
   である請求項１に記載の光スイッチング素子。
3. 【請求項３】 前記光学部品は、反射鏡である請求項１
   または２に記載の光スイッチング素子。
4. 【請求項４】 前記反射鏡の反射面は、前記回転板に対
   して略垂直である請求項３に記載の光スイッチング素
   子。
5. 【請求項５】 光の光路を切り換えるスイッチング素子
   であって、 光を導く複数の導光路が設けられる基部と、 前記基部に対して回転可能に設けられ、その回転中心軸
   が前記基部の導光路の設置面に対して略平行であり、光
   を反射させる反射部と、光を透過させる透過窓部とを有
   する回転板とを備え、 前記回転板を回転させて、光の光路上に、前記反射部ま
   たは前記透過窓部を位置させることにより、光の光路を
   切り換えるよう構成されていることを特徴とする光スイ
   ッチング素子。
6. 【請求項６】 前記透過窓部は、前記回転板に形成され
   た開口である請求項５に記載の光スイッチング素子。
7. 【請求項７】 平面視において、前記回転板と光の光路
   とのなす角が略４５°である請求項５または６に記載の
   光スイッチング素子。
8. 【請求項８】 前記基部に対し、前記導光路を位置決め
   する位置決め手段を有する請求項１ないし７のいずれか
   に記載の光スイッチング素子。
9. 【請求項９】 光の光路を切り換えるスイッチング素子
   であって、 光を導く複数の導光路が設けられる基部と、 前記基部に対して回転可能に設けられ、光の光路を変更
   する光学部品を有する回転板と、 前記基部に対し、前記導光路を位置決めする位置決め手
   段とを備え、 前記回転板を回転させて前記光学部品の位置を変更する
   ことにより、光の光路を、前記光学部品を経由する場合
   と前記光学部品を経由しない場合とに切り換えるよう構
   成されていることを特徴とする光スイッチング素子。
10. 【請求項１０】 前記基部は、前記導光路の設置面を有
    しており、 前記回転板の回転中心軸は、前記設置面に対して略垂直
    である請求項９に記載の光スイッチング素子。
11. 【請求項１１】 前記光学部品は、反射鏡である請求項
    ９または１０に記載の光スイッチング素子。
12. 【請求項１２】 前記反射鏡の反射面は、前記回転板に
    対して略垂直である請求項１１に記載の光スイッチング
    素子。
13. 【請求項１３】 前記位置決め手段は、前記基部に設け
    られた溝である請求項８ないし１２のいずれかに記載の
    光スイッチング素子。
14. 【請求項１４】 前記回転板は、歯車である請求項１な
    いし１３のいずれかに記載の光スイッチング素子。
15. 【請求項１５】 前記回転板を複数有する請求項１ない
    し１４のいずれかに記載の光スイッチング素子。
16. 【請求項１６】 前記導光路は、光ファイバである請求
    項１ないし１５のいずれかに記載の光スイッチング素
    子。