JP2004109484A - 光ファイバ固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバを溝部の開口端側から挿入するだけで予め決められた位置に固定でき、光ファイバを実装するときの作業性を向上できるようにする。
【解決手段】２枚のガラス基板２，３間にシリコン基板４を挟んで互いに接合することにより装置のハウジング１を構成する。このとき、シリコン基板４に形成されたファイバ取付部６の溝部６Ｂと、ガラス基板３に形成された掘込み部３Ｂとを、光ファイバ１１の外径寸法よりも小さい間隔で互いに対向して配置する。そして、ハウジング１内に光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄを組付けるときには、溝部６Ｂの開口端６Ｃ側から光ファイバ１１をハウジング１内に挿入し、ファイバ取付部６の可動梁部６Ａを撓み変形させることにより、光ファイバ１１をファイバ取付部６の溝部６Ｂと掘込み部３Ｂとの間で弾性的に挟持して固定する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光スイッチ等の光学機器に対し光ファイバを固定して組付けるのに好適に用いられる光ファイバ固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、マイクロマシニング技術を用いることによって基板に微小な静電アクチュエータを形成し、この静電アクチュエータにより光の進路を切換える構成とした光スイッチ装置は知られている（例えば、米国特許第６３１５４６２号明細書等）。
【０００３】
この種の従来技術による光スイッチ装置は、シリコン基板等からなる２枚の基板を互いに衝合して設け、これらの基板のうち一方の基板には前記静電アクチュエータを形成すると共に、該一方の基板には他方の基板との間に互いに対向して略直線状に延びる複数のファイバ取付溝を形成し、これらのファイバ取付溝には複数本の光ファイバを互いに間隔をもって対向させた状態で固定する構成としている。
【０００４】
そして、従来技術による光スイッチ装置は、これらの光ファイバによる光の進路を切換えるため前記静電アクチュエータを電圧の印加で駆動し、これに従ってミラー等の光切換部を前記光ファイバ間に進退させることにより、光通信等の制御を行うものである。
【０００５】
また、他の従来技術として、例えば特開平８−３１３７５６号公報には、信頼性の高い光ファイバ接続を可能にするようにした光ファイバ固定溝付き平面光回路部品が記載されている。
【０００６】
そして、この光回路部品にあっては、シリコン材料からなる基板の表面に複数のＶ字状溝を形成し、これらのＶ字状溝にそれぞれ光ファイバを整列させて載せた状態で接着剤等を塗布し、この上にガラス材料等からなる押え板を重ね合わせることにより、各光ファイバをＶ字状溝と押え板との間に挟持して固定する構成としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、光ファイバをファイバ取付溝またはＶ字状溝に抜止め状態で固定するため、これらの溝内に光ファイバを配置する作業、その後に接着剤等を塗布する作業が必要な上に、さらに、溝の上から押え板等を押付ける作業が必要となり、光ファイバを固定する作業が繁雑となって作業が悪いという問題がある。
【０００８】
しかも、この場合の光ファイバは、前記溝内で接着剤が固化するまでの間、例えば押え板が押付けられるまでの間に外力の作用で微妙に位置ずれしたり、または押え板が押付けられるときの押付け力等によって前記溝の長さ方向に位置ずれしたりすることがある。
【０００９】
このため、上述した各従来技術による光ファイバの固定装置では、光ファイバを予め決められた位置に安定して固定することが難しく、光ファイバを実装して固定する作業に余分な手間がかかる上に、光ファイバが位置ずれしたときには光通信等の行う上での信頼性が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、光ファイバを溝部の開口端側から挿入するだけで予め決められた位置に固定することができ、光ファイバを実装するときの作業性を向上できるようにした光ファイバ固定装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、光ファイバを予め決められた位置に安定して固定することができ、光学機器としての信頼性を向上できるようにした光ファイバ固定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、光ファイバによる光路を形成するため少なくとも２枚の基板を用いて構成され、前記光ファイバを各基板間に挟込んだ状態で固定してなる光ファイバ固定装置に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記各基板のうちいずれか一方の基板には該基板の外側端面に開口し前記光ファイバが挿入される溝部を形成し、他方の基板には前記光ファイバの外径寸法よりも小さい間隔をもって該溝部に対向する対向面部を形成し、前記各基板は、互いに衝合して接合した状態で前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入するときに、前記溝部と対向面部のうち少なくともいずれか一方を前記光ファイバの径方向に撓み変形させることにより前記光ファイバを弾性的に挟持して固定する構成としている。
【００１４】
このように構成することにより、少なくとも２枚の基板を互いに衝合して接合した状態では、一方の基板に形成され外側端面に開口する光ファイバ挿入用の溝部と他方の基板に形成された対向面部とを、光ファイバの外径寸法よりも小さい間隔をもって互いに対向配置することができる。そして、この状態で前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入すれば、前記溝部と対向面部のうち少なくともいずれか一方が光ファイバの径方向に撓み変形することにより、この光ファイバを前記溝部と対向面部との間で弾性的に挟持して固定でき、光ファイバの実装、固定作業を効率的に行うことができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によると、溝部が形成された一方の基板と対向面部が形成された他方の基板のうち、光ファイバを挿入するときに撓み変形する方の基板には、薄肉に形成されて弾性変形可能となった可動梁部を設ける構成としている。
【００１６】
これにより、前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入するときには、前記溝部と対向面部のいずれか一方を可動梁部を介して弾性的に撓み変形させることができ、光ファイバを溝部内に挿入して実装する作業を容易に行うことができる。
【００１７】
一方、請求項３の発明によると、溝部が形成された一方の基板は、光ファイバによる光路の切換えを行う光スイッチ用のアクチュエータが微細加工される機能基板を構成し、対向面部が形成された他方の基板は、該機能基板に接合され前記アクチュエータの固定部側を支持する支持基板を構成している。
【００１８】
これにより、例えばシリコン基板等からなる機能基板には光スイッチ用のアクチュエータと溝部とを、マイクロマシニング技術による微細加工、例えばエッチング加工等を施して形成することができる。そして、このような機能基板を支持基板に衝合状態で接合したときには、予め機能基板に形成された前記アクチュエータの固定部側を支持基板上に安定して支持または固定することができ、支持基板側の対向面部と機能基板側の溝部とを対向させて配置できる。
【００１９】
また、請求項４の発明によると、機能基板の一側面には支持基板を接合して設けると共に、前記機能基板の他側面には他の支持基板を接合して設け、これら２枚の支持基板は前記機能基板を積層状態に挟んで固定する構成としている。これにより、２枚の支持基板間に機能基板を挟込んで固定でき、これらを積層構造とすることにより、光ファイバを安定して挟持、固定することができる。
【００２０】
また、請求項５の発明によると、機能基板には、アクチュエータによって駆動され光ファイバの光路を切換える切換部と、該切換部から離間した位置で溝部内に挿入された光ファイバの先端に当接し前記溝部に対する光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制するストッパ部とを設ける構成としている。
【００２１】
この場合には、機能基板に設けたストッパ部により前記溝部に対する光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制でき、光ファイバの位置決め精度を向上できると共に、光路の切換えを行う切換部と光ファイバの先端面との間の距離を一定に保つことができる。
【００２２】
また、請求項６の発明によると、機能基板には、溝部の途中に位置し基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成してなる構成としている。
【００２３】
これにより、溝部の途中に位置する可動壁部を用いて基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持できると共に、基板の板厚方向では前述した溝部と対向面部とにより光ファイバを弾性的に挟持できるので、光ファイバをより安定して固定し保持することができる。
【００２４】
さらに、請求項７の発明は、溝部が形成された一方の基板と対向面部が形成された他方の基板はそれぞれ支持基板を構成し、これら２枚の支持基板間には、光ファイバによる光路の切換えを行う光スイッチ用のアクチュエータと前記光ファイバが前記支持基板間に位置して挿入されるファイバ挿入部とが微細加工により形成された機能基板を積層化して設け、前記２枚の支持基板は前記機能基板のファイバ挿入部内に挿入された光ファイバを基板の板厚方向で弾性的に挟持する構成とし、前記機能基板のファイバ挿入部には、前記基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成してなる構成としている。
【００２５】
この場合には、２枚の支持基板間に機能基板を積層化して設けることができ、光ファイバを機能基板のファイバ挿入部内に挿入したときには、前記２枚の支持基板間で光ファイバを板厚方向において弾性的に挟持できると共に、前記機能基板のファイバ挿入部においては、可動壁部により前記板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態による光ファイバ固定装置を、光スイッチ装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２７】
ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は光スイッチ装置のハウジングで、該ハウジング１は、後述する２枚のガラス基板２，３と、これらのガラス基板２，３間に積層状態で配置された後述のシリコン基板４とにより構成され、全体として扁平な四角形状の直方体として形成されている。
【００２８】
２，３はシリコン基板４を上，下両側から積層状態で挟んだ支持基板としてのガラス基板で、該ガラス基板２，３は、例えばガラス材料によって数ミリないし数センチ程度の大きさをもった四角形状の板体として形成されている。そして、これらのガラス基板２，３は、上，下両側の衝合面２Ａ，３Ａが後述するシリコン基板４の一側面，他側面（上，下面）に、例えば陽極接合等の手段を用いて衝合状態で接合されている。
【００２９】
また、ガラス基板２，３のうち下側のガラス基板２には、図３、図４に示す如く後述のファイバ取付部６と上，下で対向する位置に凹窪部２Ｂがそれぞれ設けられ、これらの凹窪部２Ｂは衝合面２Ａを断面コ字状に堀込んだ溝条として形成されている。
【００３０】
そして、この凹窪部２Ｂは、後述する光ファイバ１１Ａ，１１Ｃの光軸Ｏ１　−Ｏ１　と、これに直交する光ファイバ１１Ｂ，１１Ｄの光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延び、後述する各溝部６Ｂの開口端６Ｃ側でハウジング１の外部に開口するものである。
【００３１】
また、上側のガラス基板３にも、ファイバ取付部６と上，下で対向する位置に複数の浅い掘込み部３Ｂが、衝合面３Ａを断面コ字状に浅く堀込むことにより形成され、該掘込み部３Ｂも光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延びて配置されている。
【００３２】
そして、掘込み部３Ｂの底面側は、後述するファイバ取付部６の溝部６Ｂと上，下で対向する対向面部を構成し、図３に示す如く溝部６Ｂとの間で後述の光ファイバ１１（１１Ｂ）を挟持するものである。この場合、掘込み部３Ｂの深さは、後述する溝部６Ｂから光ファイバ１１がはみ出す高さよりも予め小さい寸法に形成されている。
【００３３】
なお、ガラス基板２，３のうち下側のガラス基板２は、ハウジング１の支持台等により構成してもよく、後述するシリコン基板４の下面側に必ずしも接合して設ける必要はない。従って、場合によってはガラス基板２を省略することも可能である。
【００３４】
４はガラス基板２，３の衝合面２Ａ，３Ａ間に挟んで設けられた機能基板としてのシリコン基板で、該シリコン基板４は、例えば単結晶または多結晶のシリコン材料からなり、ガラス基板２，３とほぼ同じ大きさをもった四角形の板体として形成されている。そして、シリコン基板４の上，下面は、例えば陽極接合等の手段を用いてガラス基板２，３の衝合面２Ａ，３Ａに接合されている。
【００３５】
また、ガラス基板２，３間に挟まれたシリコン基板４には、図２に示す如く略正方形状をなす光路空間５と、該光路空間５の位置で互いに交差するように略十字状をなして延びる後述のファイバ取付部６と、後述の静電アクチュエータ７等とがマイクロマシニング技術によるエッチング加工等の手段で微細加工を施すことにより形成されている。
【００３６】
６，６，…はシリコン基板４に形成された合計４本のファイバ取付部で、該各ファイバ取付部６は、図２に示す如く光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延び、光路空間５の位置で互いに交差するように配置されている。そして、ファイバ取付部６は、図３、図４に示す如くガラス基板２の凹窪部２Ｂとガラス基板３の掘込み部３Ｂとの間に位置して断面凹形状をなす可動部として微細加工により成形され、その左，右両側は弾性変形可能に薄肉に形成された可動梁部６Ａ，６Ａとなっている。
【００３７】
また、各ファイバ取付部６には、ガラス基板３の掘込み部３Ｂと対向して断面コ字形状の溝部６Ｂがそれぞれ形成されている。そして、該各溝部６Ｂは、その溝深さ（板厚方向の寸法）が光ファイバ１１の外径よりも小さく、その溝幅（板厚方向と直交する方向の寸法）は光ファイバ１１の外径にほぼ一致する寸法となっている。
【００３８】
また、ファイバ取付部６の溝部６Ｂは、図１、図２に示すように光軸Ｏ１　−Ｏ１　（または、光軸Ｏ２　−Ｏ２　）に沿って直線状に延び、一方の端部がシリコン基板４の外側端面に開口する開口端６Ｃとなっている。そして、溝部６Ｂは他方の端部がシリコン基板４内の光路空間５に開口しているものである。
【００３９】
ここで、ファイバ取付部６は、溝部６Ｂ内に光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）を挿入するまでは図４に示す如くガラス基板３の掘込み部３Ｂ側に接近し、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの外径寸法よりも小さい間隔をもって溝部６Ｂを掘込み部３Ｂに対向させる。
【００４０】
そして、溝部６Ｂ内に光ファイバ１１を挿入したときには、図３に示す如く左，右の可動梁部６Ａ，６Ａが弾性的に撓み変形し、ファイバ取付部６の溝部６Ｂはガラス基板３の掘込み部３Ｂとの間で光ファイバ１１を挟持し、光ファイバ１１をハウジング１内に弾性的に位置決めして保持するものである。
【００４１】
７はシリコン基板４に微細加工を施すことにより形成されたアクチュエータとなる静電アクチュエータで、該静電アクチュエータ７は、図２に示す如く光路空間５に対して、例えば斜め４５度となる位置（方向）に配置され、後述する光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの先端部間に向けて直線状に延びる細長い可動腕部８と、該可動腕部８に一体形成された可動電極９と、該可動電極９に対向して配置された一対の固定電極１０，１０とにより大略構成されている。また、可動電極９と各固定電極１０は、ガラス基板２，３のいずれかに設けられた外部電極にスルーホール（いずれも図示せず）を介して接続されている。
【００４２】
ここで、静電アクチュエータ７の可動腕部８は、例えば可動電極９と固定電極１０の前，後に位置する複数本の支持梁８Ａ等を用いて矢示Ａ，Ｂ方向に変位可能に支持されている。また、可動腕部８の先端側には、空路空間５内に位置して後述の如く光路の切換え行う切換部としてのミラー部８Ｂが設けられ、該ミラー部８Ｂは、図２中に実線と二点鎖線で示すように可動腕部８により矢示Ａ，Ｂ方向に進退駆動されるものである。
【００４３】
この場合のミラー部８Ｂは、その表面側に金属材料等からなる薄膜（図示せず）をメッキ、スパッタ、蒸着等の手段を用いて成膜し、鏡面仕上げすることにより形成されている。そして、ミラー部８Ｂは後述の光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄ間、即ち光軸Ｏ１　−Ｏ１　、光軸Ｏ２　−Ｏ２　上に進退することにより、ミラー部８Ｂの表面で光を反射させ、光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光軸Ｏ２　−Ｏ２　との間で光路の切換えを行うものである。
【００４４】
また、静電アクチュエータ７の可動電極９と固定電極１０は、櫛歯型の電極または平行平板型の電極等を用いて形成され、電極９，１０間に外部から電圧を印加すると、両者の間に静電引力が発生することによって、支持梁８Ａ等を撓み変形させつつ可動腕部８をミラー部８Ｂと共に矢示Ａ，Ｂ方向に進退変位させるものである。
【００４５】
この場合、静電アクチュエータ７の固定部側となる固定電極１０、１０は、図１に示す上，下のガラス基板２，３間に挟持され、これらのガラス基板２，３を用いて予め決められた位置（図２に例示した位置）に固定されている。一方、静電アクチュエータ７の可動腕部８、可動電極９等は、上，下のガラス基板２，３間に隙間をもって配置され、これらのガラス基板２，３に対しては相対変位可能に配置されているものである。
【００４６】
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄはシリコン基板４のファイバ取付部６にそれぞれ取付けられた光ファイバ（全体として光ファイバ１１という）で、該光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄは、ハウジング１内に光軸Ｏ１　−Ｏ１　，Ｏ２　−Ｏ２　に沿って２本ずつ合計４本取付けられ、ハウジング１内に位置決め状態で固定されるものである。
【００４７】
ここで、光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）は、図１中に例示した光ファイバ１１Ｂのように、ハウジング１の外側端面（溝部６Ｂの開口端６Ｃ）からファイバ取付部６の溝部６Ｂとガラス基板３の堀込み部３Ｂとの間に挿入される。そして、光ファイバ１１は、このときにファイバ取付部６の各可動梁部６Ａが図３に示す如く撓み変形することにより、ファイバ取付部６の溝部６Ｂとガラス基板３の掘込み部３Ｂとの間で弾性的に挟持され、ハウジング１内に位置決めされ保持されるものである。
【００４８】
そして、これらの光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄのうち光ファイバ１１Ａ，１１Ｃは、図２に示すように光軸Ｏ１　−Ｏ１　上に位置決めされ、両者の先端は光路空間５内で一定間隔をもって対向配置される。また、光ファイバ１１Ｂ，１１Ｄは、光軸Ｏ１　−Ｏ１　と直交する光軸Ｏ２　−Ｏ２　上に位置決めされ、これらの先端も光路空間５内で一定間隔をもって対向配置されるものである。
【００４９】
本実施の形態による光スイッチ装置は、上述の如き構成を有するもので、次にその製造手順について説明する。
【００５０】
まず、ガラス基板２の衝合面２Ａには凹窪部２Ｂを形成し、ガラス基板３の衝合面３Ａには浅底の堀込み部３Ｂを形成する。また、ガラス基板２、３には、光路空間５および静電アクチュエータ７の固定電極１０以外の部分と上，下で対向する位置にそれぞれ溝（図示せず）を形成しておく。
【００５１】
また、シリコン基板４には、その裏面側からファイバ取付部６等をエッチング加工により形成する。そして、シリコン基板４にファイバ取付部６の溝部６Ｂ等を形成する前の段階で、シリコン基板４をガラス基板２の衝合面２Ａ上に陽極接合等の手段を用いて接合し、この状態でシリコン基板４には、その表面側から図２に示す光路空間５、略十字状をなして延びるファイバ取付部６の溝部６Ｂおよび静電アクチュエータ７等をエッチング加工により形成する。
【００５２】
次に、この状態でガラス基板３をシリコン基板４上に、即ちシリコン基板４をガラス基板２，３の衝合面２Ａ，３Ａ間に挟込むように配置し、シリコン基板４の上面を陽極接合等の手段を用いてガラス基板３の衝合面３Ａに接合することにより、ハウジング１を製作する。
【００５３】
次に、光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）を図１中に例示した光ファイバ１１Ｂの如く、ファイバ取付部６の溝部６Ｂ内に向けてハウジング１の外側端面に開口する開口端６Ｃから挿入し、このときにファイバ取付部６の各可動梁部６Ａを図３に示す如く撓み変形させることにより、ファイバ取付部６の溝部６Ｂとガラス基板３の掘込み部３Ｂとの間で光ファイバ１１を弾性的に挟持させ、ハウジング１内に光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄをそれぞれ仮固定する。
【００５４】
そして、この仮固定状態で光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの光軸合わせ、または必要に応じて特性検査等を行い、検査完了後にハウジング１の外側面から、例えばファイバ取付部６の溝部６Ｂと光ファイバ１１との間に接着剤等を流込んで固化させることにより、各光ファイバ１１をそれぞれのファイバ取付部６等に対して固定する。
【００５５】
次に、このようにして製作された本実施の形態による光スイッチ装置のスイッチング動作、即ちその光路の切換動作について説明する。
【００５６】
まず、ハウジング１のガラス基板２，３間に位置してシリコン基板４に形成された静電アクチュエータ７は、ガラス基板２，３のいずれかに設けられた前記外部電極を通じて可動電極９と固定電極１０との間に電圧を印加するまでの間は、図２に実線で示す位置に留まり、可動腕部８は支持梁８Ａを撓み変形させることなく、ミラー部８Ｂを光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの先端間から矢示Ｂ方向に後退した位置に保持する。
【００５７】
このため、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄのうち光ファイバ１１Ａから出射された光は、光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿って直進し、光ファイバ１１Ｃ側に入射されることにより、これらの光ファイバ１１Ａ，１１Ｃ間で光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿った光通信等が行われる。
【００５８】
また、光ファイバ１１Ｂから出射された光は、光軸Ｏ２　−Ｏ２　に沿って直進するので、この光が光ファイバ１１Ｄ側に入射されることにより、これらの光ファイバ１１Ｂ，１１Ｄ間で光軸Ｏ２　−Ｏ２　に沿った光通信等が行われる。
【００５９】
次に、静電アクチュエータ７の可動電極９と固定電極１０との間に電圧を印加したときには、可動電極９と固定電極１０との間に静電引力が発生し、静電アクチュエータ７の可動腕部８は、可動電極９を固定電極１０側に接近させるように支持梁８Ａを撓み変形させつつ、ミラー部８Ｂを図２中に二点鎖線で示す位置まで矢示Ａ方向に進出させる。
【００６０】
これにより、ミラー部８Ｂを光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの先端間に配置することができる。このため、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄのうち、例えば光ファイバ１１Ａから光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿って出射した光を、ミラー部８Ｂにより光軸Ｏ２　−Ｏ２　側へと反射して光路の切換えを行うことができ、この反射光は光ファイバ１１Ｄ側に入射されることにより、これらの光ファイバ１１Ａ，１１Ｄ間で光通信等が行われる。
【００６１】
また、光ファイバ１１Ｂから光軸Ｏ２　−Ｏ２　に沿って出射した光を、ミラー部８Ｂにより光軸Ｏ１　−Ｏ１　側へと反射して光路の切換えを行うことができ、この反射光は光ファイバ１１Ｃ側に入射されることにより、これらの光ファイバ１１Ｂ，１１Ｃ間で光通信等が行われる。
【００６２】
かくして、本実施の形態によれば、２枚のガラス基板２，３間にシリコン基板４を挟んで、これらの基板２〜４を衝合状態で接合することにより光スイッチ装置のハウジング１を形成している。そして、この状態では、シリコン基板４に形成されハウジング１の外側端面に開口するファイバ取付部６の溝部６Ｂと、ガラス基板３に形成された対向面部となる掘込み部３Ｂとを、光ファイバ１１の外径寸法よりも小さい間隔をもって互いに対向配置する構成としている。
【００６３】
このため、ハウジング１内に複数の光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）を組付けるときには、前記溝部６Ｂの開口端６Ｃ側から光ファイバ１１をハウジング１内に向けて挿入し、予め決められた長さ分だけ光ファイバ１１を押込むだけで、前記ファイバ取付部６の可動梁部６Ａが光ファイバ１１の径方向に撓み変形することにより、光ファイバ１１をファイバ取付部６の溝部６Ｂとこれに対向する掘込み部３Ｂとの間で弾性的に挟持でき、ハウジング１内に光ファイバ１１を容易に位置決めして固定することができる。
【００６４】
従って、本実施の形態によれば、光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）を溝部６Ｂの開口端６Ｃ側からハウジング１内に向けて挿入するだけで、ハウジング１内の予め決められた所定位置に光ファイバ１１を仮固定することができ、光ファイバ１１をハウジング１内に実装するときの作業性を向上できる。
【００６５】
また、ハウジング１内に光ファイバ１１を挿入した後には、例えば溝部６Ｂの開口端６Ｃ側から適宜に接着剤等を流込むことにより、光ファイバ１１をハウジング１内の所定位置に安定して固定することができ、光スイッチ装置としての信頼性を向上できる。
【００６６】
このように、本実施の形態による光スイッチ装置は、ハウジング１に対する光ファイバ１１の取付け性を向上でき、光ファイバ１１の実装、固定作業を効率的に行うことができると共に、従来技術で述べたように光ファイバ１１が位置ずれする等の問題を解消でき、光通信等の行う上での信頼性を確実に向上することができる。
【００６７】
また、支持基板となるガラス基板２，３間に積層化して設けた機能基板としてシリコン基板４には、各ファイバ取付部６の溝部６Ｂ等と共に光スイッチ装置の静電アクチュエータ７を、マイクロマシニング技術によるエッチング加工等を用いて微細加工を施すことによって一体的に、かつ高精度に形成できる。
【００６８】
このため、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの光軸Ｏ１　−Ｏ１　、光軸Ｏ２　−Ｏ２　と、静電アクチュエータ７側のミラー部８Ｂとを高い精度で位置合わせすることができ、前述したミラー部８Ｂによる光路の切換動作を安定して行うことができると共に、これによっても光スイッチ装置の信頼性を高めることができる。
【００６９】
次に、図５および図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、シリコン基板４に設けたファイバ取付部２１に、後述の如くＶ字状の溝部２１Ｂを形成したことにある。
【００７０】
ここで、ファイバ取付部２１は、第１の実施の形態で述べたファイバ取付部６とほぼ同様に構成され、左，右の可動梁部２１Ａ，２１Ａと、溝部２１Ｂ等とを有している。しかし、この場合の溝部２１Ｂは、図５に示す如く二等辺三角形状をなすＶ字溝として異方性エッチング等の手段により形成され、光ファイバ１１の挿入時には溝部２１Ｂから光ファイバ１１の一部が掘込み部３Ｂ側に向けてはみ出すものである。
【００７１】
そして、ハウジング１内に向けて光ファイバ１１を挿入したときには、図５に示す如くファイバ取付部２１の可動梁部２１Ａが光ファイバ１１の径方向（基板４の板厚方向）に撓み変形することにより、光ファイバ１１をファイバ取付部２１の溝部２１Ｂとこれに対向する掘込み部３Ｂとの間で弾性的に挟持でき、ハウジング１内に光ファイバ１１を容易に位置決めして固定することができるものである。
【００７２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、ファイバ取付部２１にＶ字状の溝部２１Ｂを形成しているので、光ファイバ１１がシリコン基板４の板厚方向と直交する方向に位置ずれするのを容易に抑えることができ、光軸の位置合わせ等を簡単に行うことができる。
【００７３】
次に、図７ないし図１０は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、シリコン基板に形成するファイバ取付部に光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制するストッパ部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７４】
図中、３１，３１，…はシリコン基板４に形成された合計４本のファイバ取付部で、該各ファイバ取付部３１は、第１の実施の形態で述べたファイバ取付部６とほぼ同様に構成され、左，右の可動梁部３１Ａ，３１Ａ、溝部３１Ｂおよび開口端３１Ｃ等を有している。
【００７５】
しかし、この場合のファイバ取付部３１は、図７に示すように光軸Ｏ１　−Ｏ１　（または、光軸Ｏ２　−Ｏ２　）に沿って開口端３１Ｃとは反対側となる端部がシリコン基板４の光路空間５に向け予め決められた寸法分だけ突出し、その突出端側に後述のストッパ部３２が形成されている点で、第１の実施の形態とは異なっているものである。
【００７６】
３２，３２，…は各ファイバ取付部３１の突出端側にそれぞれ一体形成したストッパ部で、該ストッパ部３２は、例えば図８に示す如くファイバ取付部３１の溝部３１Ｂ内に挿入された光ファイバ１１Ａの先端側に当接し、溝部３１Ｂに対する光ファイバ１１の挿入量を予め決められた長さに規制するものである。
【００７７】
また、ストッパ部３２には、図９に示すようにコ字形状の切欠き３２Ａが形成され、この切欠き３２Ａは、例えば溝部３１Ｂ内に挿入された光ファイバ１１Ａの光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿った光路がストッパ部３２によって遮断されるのを防ぎ、光ファイバ１１による前記光路の確保と挿入量の規制機能とをストッパ部３２に与えるものである。
【００７８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、シリコン基板４の光路空間５内に向けて突出するファイバ取付部３１の突出端側にストッパ部３２を一体形成しているので、下記のような作用効果を得ることができる。
【００７９】
即ち、シリコン基板４にファイバ取付部３１と一体に設けたストッパ部３２により、溝部３１Ｂに対する光ファイバ１１の挿入量を予め決められた長さに規制でき、ハウジング１内での光ファイバ１１の位置決め精度を向上することができる。そして、光路の切換えを行う静電アクチュエータ７のミラー部８Ｂと光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの先端面との間の距離を、予め決められた寸法に安定して設定することができ、光スイッチ装置としての信頼性をより確実に高めることができる。
【００８０】
次に、図１１および図１３は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
然るに、本実施の形態の特徴は、シリコン基板４に設けたファイバ取付部４１に後述の如くＶ字状の溝部４１Ｂを形成すると共に、ファイバ取付部４１の先端側には光ファイバ１１の挿入量を予め決められた長さに規制するストッパ部４２を設ける構成としたことにある。
【００８２】
ここで、ファイバ取付部４１は、前記第３の実施の形態で述べたファイバ取付部３１とほぼ同様に構成され、左，右の可動梁部４１Ａ，４１Ａ、溝部４１Ｂおよび開口端４１Ｃ等を有している。そして、ファイバ取付部４１は、図１２に例示するように光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿って開口端４１Ｃとは反対側となる端部がシリコン基板４の光路空間５に向け予め決められた寸法分だけ突出し、その突出端側にストッパ部４２が形成されている。
【００８３】
しかし、この場合の溝部４１Ｂは、図１１、図１３に示す如く二等辺三角形状をなすＶ字溝として、例えば異方性エッチング等の手段により形成され、光ファイバ１１の挿入時には溝部４１Ｂから光ファイバ１１の一部が掘込み部３Ｂ側に向けてはみ出すものである。
【００８４】
また、ファイバ取付部４１の突出端（先端）側にエッチング加工等の手段を用いて一体形成したストッパ部４２は、例えば図１２に示す如くファイバ取付部４１の溝部４１Ｂ内に挿入された光ファイバ１１Ａの先端側に当接し、溝部４１Ｂに対する光ファイバ１１の挿入量を予め決められた長さに規制するものである。
【００８５】
さらに、ストッパ部４２には、図１３に示すようにコ字形状の切欠き４２Ａがエッチング加工等の手段により形成され、該切欠き４２Ａの大きさは、Ｖ字状の溝部４１Ｂよりも小さい寸法となっている。そして、この切欠き４２Ａは、例えば溝部４１Ｂ内に挿入された光ファイバ１１Ａの光軸Ｏ１　−Ｏ１　に沿った光路がストッパ部４２によって遮断されるのを防ぎ、光ファイバ１１による前記光路の確保と挿入量の規制機能とをストッパ部４２に与えるものである。
【００８６】
かくして、このように構成される本実施の形態では、前述した第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、ファイバ取付部４１にＶ字状の溝部４１Ｂを形成しているので、光ファイバ１１がシリコン基板４の板厚方向と直交する方向に位置ずれするのを容易に抑えることができ、光軸の位置合わせ等を簡単に行うことができる。
【００８７】
次に、図１４ないし図１８は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、２枚の支持基板間に機能基板を挟んで設け、該機能基板には各支持基板間に位置して光ファイバ用のファイバ挿入部を形成すると共に、該ファイバ挿入部内に挿入された光ファイバを２枚の支持基板を用いて基板の板厚方向で弾性的に挟持する構成とし、さらに前記機能基板のファイバ挿入部には、基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成する構成としたことにある。
【００８８】
なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８９】
図中、５１は本実施の形態で採用した光スイッチ装置のハウジングで、該ハウジング５１は、前述した第１の実施の形態による図１に示すハウジング１とほぼ同様に構成され、全体として扁平な四角形状の直方体として形成されている。しかし、この場合のハウジング５１は、図１７、図１８に示す如く後述のガラス基板５２，５３と、これらのガラス基板５２，５３間に積層状態で配置された後述のシリコン基板５５とにより構成されている。
【００９０】
５２，５３はシリコン基板５５を上，下両側から積層状態で挟んだ支持基板としてのガラス基板で、該ガラス基板５２，５３は、例えばガラス材料によって数ミリないし数センチ程度の大きさをもった四角形状の板体として形成されている。そして、これらのガラス基板５２，５３は、上，下両側の衝合面５２Ａ，５３Ａが後述するシリコン基板５５の上，下面に、例えば陽極接合等の手段を用いて衝合状態で接合されている。
【００９１】
また、ガラス基板５２，５３のうち下側のガラス基板５２には、図１７、図１８に示す如く後述のファイバ押え部５４と上，下で対向する位置に溝部としての凹溝５２Ｂがそれぞれ設けられ、これらの凹溝５２Ｂは第１の実施の形態で述べた凹窪部２Ｂとほぼ同様に構成されている。
【００９２】
そして、凹溝５２Ｂは、衝合面５２Ａを断面コ字状に堀込んだ溝条として形成され、光ファイバ１１Ａ，１１Ｃの光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光ファイバ１１Ｂ，１１Ｄの光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延びると共に、後述する各ファイバ挿入部５６の開口端５６Ａ側でハウジング５１の外部に開口するものである。
【００９３】
また、上側のガラス基板５３には、凹溝５２Ｂと板厚方向（上，下）で対向する位置に凹溝５２Ｂよりも大なる溝幅をもった浅溝５３Ｂが、衝合面５３Ａを断面コ字状に浅く堀込むことにより形成され、この浅溝５３Ｂの上側部位が後述のファイバ押え部５４となっている。また、上側のガラス基板５３には、光路空間５の上側に位置して四角形状をなす開口５３Ｃが図１６に示す如く形成されている。
【００９４】
そして、ガラス基板５２の凹溝５２Ｂとガラス基板５３の浅溝５３Ｂとは、後述するシリコン基板５５のファイバ挿入部５６を挟んで上，下（板厚方向）で対向し、これらの凹溝５２Ｂと浅溝５３Ｂの溝深さは、ファイバ挿入部５６から基板５５の板厚方向に光ファイバ１１がはみ出す高さよりも予め小さい寸法に形成されている。
【００９５】
５４，５４，…は浅溝５３Ｂの上側に位置してガラス基板５３に形成されたファイバ押え部で、該各ファイバ押え部５４は、図１６に示す如く光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延び、ガラス基板５３の開口５３Ｃ（光路空間５）の位置で互いに交差するように形成されている。また、各ファイバ押え部５４は、図１７、図１８に示す如くファイバ挿入部５６を挟んでガラス基板５２の凹溝５２Ｂと上，下で対向するように配置されている。
【００９６】
そして、ファイバ押え部５４は、ガラス基板５３の浅溝５３Ｂ上に断面凸形状をなす可動部として形成され、その左，右両側は弾性変形可能に薄肉に形成された可動梁部５４Ａ，５４Ａとなっている。また、ファイバ押え部５４は、ガラス基板５２の凹溝５２Ｂと上，下（基板５２，５３の板厚方向）で対向する面が平坦な対向面部５４Ｂとして形成されている。
【００９７】
ここで、ファイバ押え部５４は、後述のファイバ挿入部５６内に光ファイバ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）を挿入するまでは図１８に示す如くシリコン基板５５の表面（上面）側に接近し、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄの外径寸法よりも小さい間隔をもって対向面部５４Ｂを凹溝５２Ｂに対向させる。
【００９８】
そして、ファイバ挿入部５６内に光ファイバ１１を挿入したときには、図１７に示す如く左，右の可動梁部５４Ａ，５４Ａが弾性的に撓み変形し、ファイバ押え部５４の対向面部５４Ｂはガラス基板５２の凹溝５２Ｂとの間で光ファイバ１１を挟持し、光ファイバ１１を基板５２，５３の板厚方向で弾性的に位置決めして保持するものである。
【００９９】
５５はガラス基板５２，５３の衝合面５２Ａ，５３Ａ間に挟んで設けられた機能基板としてのシリコン基板で、該シリコン基板５５は、第１の実施の形態で述べたシリコン基板４とほぼ同様に構成され、その上，下面側は、例えば陽極接合等の手段を用いてガラス基板５２，５３の衝合面５２Ａ，５３Ａに接合されている。
【０１００】
そして、シリコン基板５５には、第１の実施の形態で述べたシリコン基板４と同様に、図１４、図１５に示す如く光路空間５および静電アクチュエータ７等がエッチング加工等の手段で微細加工を施すことにより形成されると共に、後述のファイバ挿入部５６が形成されている。
【０１０１】
５６，５６，…はシリコン基板５５に形成された合計４本のファイバ挿入部を示し、該各ファイバ挿入部５６は、第１の実施の形態で述べたファイバ取付部６とほぼ同様に構成され、図１４、図１５に示す如く光軸Ｏ１　−Ｏ１　と光軸Ｏ２　−Ｏ２　とに沿って略十字状に延び、光路空間５の位置で互いに交差するように配置されている。
【０１０２】
そして、これらのファイバ挿入部５６は、図１４、図１５に示すように光軸Ｏ１　−Ｏ１　（または、光軸Ｏ２　−Ｏ２　）に沿って直線状に延び、一方の端部がシリコン基板５５の外側端面に開口する開口端５６Ａとなっている。また、ファイバ挿入部５６は、他方の端部がシリコン基板５５内の光路空間５に開口しているものである。
【０１０３】
しかし、この場合のファイバ挿入部５６は、図１７、図１８に示す如くシリコン基板５５の上，下面に貫通するスリットとして形成され、ファイバ挿入部５６の側壁（シリコン基板５５の板厚方向と直交する方向の側面）側には、後述の可動壁部５７が微細加工を施すことにより形成されている点で、第１の実施の形態によるファイバ取付部６とは異なっているものである。
【０１０４】
５７，５７，…は各ファイバ挿入部５６の側壁にそれぞれ設けられた可動壁部で、該各可動壁部５７は、図１５に示すようにファイバ挿入部５６に対する光ファイバ１１の挿入方向（図１５中に示す矢示Ｃ方向）へとクランク形状をなして延びる可動突起として形成され、ファイバ挿入部５６の途中位置に１個または複数個配置されている。
【０１０５】
そして、これらの可動壁部５７は、ファイバ挿入部５６の側壁から前記板厚方向とは直交する方向に突出し、光ファイバ１１を図１４に示す如くファイバ挿入部５６内に挿入したときには、可動壁部５７の先端側が光ファイバ１１に当接することにより弾性的に撓み変形する。これにより、可動壁部５７は、図１７に示す如くファイバ挿入部５６内で光ファイバ１１Ｂ（１１）を、シリコン基板５５の板厚方向と直交する方向において弾性的に挟持するものである。
【０１０６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、シリコン基板５５のファイバ挿入部５６内に挿入した光ファイバ１１を、ガラス基板５２の凹溝５２Ｂとガラス基板５３側のファイバ押え部５４との間で基板５５の板厚方向において弾性的に挟持することができる。
【０１０７】
また、シリコン基板５５の板厚方向と直交する方向においては、ファイバ挿入部５６の側壁と可動壁部５７との間で光ファイバ１１を弾性的に挟持することができる。これによって、ハウジング１内での光ファイバ１１の位置決め精度を向上できると共に、光スイッチ装置としての信頼性をより確実に高めることができる。
【０１０８】
次に、図１９ないし図２３は本発明の第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、シリコン基板に形成するファイバ取付部を、その途中位置で分断し、この分断部の位置に可動壁部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０９】
図中、６１，６１，…はシリコン基板４に形成された合計４本のファイバ取付部で、該各ファイバ取付部６１は、第１の実施の形態で述べたファイバ取付部６とほぼ同様に構成され、左，右の可動梁部６１Ａ，６１Ａ、溝部６１Ｂおよび開口端６１Ｃ等を有している。
【０１１０】
しかし、この場合のファイバ取付部６１は、図１９に示すように光軸Ｏ１　−Ｏ１　（または、光軸Ｏ２　−Ｏ２　）に沿って延びる途中位置に分断部６１Ｄが形成され、これらの分断部６１Ｄは、ファイバ取付部６１の左，右の可動梁部６１Ａ，６１Ａを残して、ファイバ取付部６１の溝部６１Ｂ側を光軸Ｏ１　−Ｏ１　（または、光軸Ｏ２　−Ｏ２　）の方向で複数個に分断しているものである。
【０１１１】
また、ファイバ取付部６１の溝部６１Ｂは、光ファイバ１１の外径寸法よりも大なる溝幅をもって形成され、この溝部６１Ｂ内には図２０に示す如く、光ファイバ１１が基板４の板厚方向と直交する方向に隙間をもって挿入される。しかし、光ファイバ１１は、後述の可動壁部６２により前記板厚方向と直交する方向で弾性的に挟持されるものである。
【０１１２】
６２，６２，…は各ファイバ取付部６１の分断部６１Ｄにそれぞれ設けられた可動壁部で、該各可動壁部６２は、前記第５の実施の形態で述べた可動壁部５７とほぼ同様に、図１９に示す如くクランク形状をなして延びる可動突起として形成され、ファイバ取付部６１の分断部６１Ｄの位置にそれぞれ配置されている。
【０１１３】
そして、これらの可動壁部６２は、ファイバ取付部６１の各可動梁部６１Ａのうち一方の可動壁部６１Ａの側壁から前記板厚方向とは直交する方向に突出し、光ファイバ１１を図２１に示す如くファイバ取付部６１内に挿入したときには、可動壁部６２の先端側が光ファイバ１１に当接することにより弾性的に撓み変形する。これにより、可動壁部６２は、図２１に示す如くファイバ取付部６１内で光ファイバ１１Ｂ（１１）を、シリコン基板４の板厚方向と直交する方向において弾性的に挟持するものである。
【０１１４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、シリコン基板４のファイバ取付部６１と掘込み部３Ｂとの間に挿入した光ファイバ１１を、ガラス基板３の掘込み部３Ｂとファイバ取付部６１の溝部６１Ｂとの間で基板４の板厚方向において弾性的に挟持することができる。
【０１１５】
また、シリコン基板４の板厚方向と直交する方向においては、ファイバ取付部６１の可動梁部６１Ａ側壁と可動壁部６２との間で光ファイバ１１を弾性的に挟持することができる。これによって、ハウジング１内での光ファイバ１１の位置決め精度を向上できると共に、光スイッチ装置としての信頼性をより確実に高めることができる。
【０１１６】
次に、図２４および図２５は本発明の第７の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ハウジングの一部を構成する支持基板の掘込み部側に、ファイバ取付部の溝部と対向して凸部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１７】
図中、７１はハウジング１の一部を構成する支持基板としてのガラス基板で、該ガラス基板７１は、第１の実施の形態で述べたガラス基板３とほぼ同様に構成され、ガラス基板２との間でシリコン基板４を積層状態に挟んでいるものである。そして、ガラス基板７１の衝合面７１Ａ側には、後述のファイバ取付部７２と上，下で対向する位置に浅い掘込み部７１Ｂが形成されている。
【０１１８】
しかし、この場合のガラス基板７１には、掘込み部７１Ｂの底面側から後述の溝部７２Ｂ側に向けて突出する凸部７１Ｃが形成され、該凸部７１Ｃの突出側端面は、溝部７２Ｂと上，下で対向する対向面部を構成している。この場合、凸部７１Ｃの幅寸法は、光ファイバ１１の外径寸法よりも小さく、その突出高さは、ガラス基板７１の衝合面７１Ａにほぼ一致する高さ、または衝合面７１Ａよりも僅かに低い高さに設定されている。
【０１１９】
７２はシリコン基板４に形成されたファイバ取付部で、該ファイバ取付部７２は、第１の実施の形態で述べたファイバ取付部６とほぼ同様に構成され、左，右可動梁部７２Ａ，７２Ａおよび断面コ字形状の溝部７２Ｂがそれぞれ形成されている。そして、ファイバ取付部７２の溝部７２Ｂは、その溝幅が凸部７１Ｃの幅寸法よりも大なる寸法を有している。
【０１２０】
ここで、ファイバ取付部７２は、溝部７２Ｂ内に光ファイバ１１を挿入するまでは図２５に示す如くガラス基板７１の掘込み部７１Ｂ側に接近し、光ファイバ１１の外径寸法よりも小さい間隔をもって溝部７２Ｂを掘込み部７１Ｂ側の凸部７１Ｃに対向させる。
【０１２１】
そして、溝部７２Ｂ内に光ファイバ１１を挿入したときには、図２４に示す如く左，右の可動梁部７２Ａ，７２Ａが弾性的に撓み変形し、ファイバ取付部７２の溝部７２Ｂはガラス基板７１の凸部７１Ｃとの間で光ファイバ１１を挟持し、光ファイバ１１をハウジング１内に弾性的に位置決めして保持するものである。
【０１２２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、ガラス基板７１の掘込み部７１Ｂ内に凸部７１Ｃを形成しているので、下記のような効果を得ることができる。
【０１２３】
即ち、シリコン基板４とガラス基板７１とを衝合面７１Ａ側で接合するときに、ファイバ取付部７２の溝部７２Ｂ（可動梁部７２Ａの上面）側がガラス基板７１側に誤って接合される等の不具合を、凸部７１Ｃによって回避することができる。また、ガラス基板７１の凸部７１Ｃとファイバ取付部７２の溝部７２Ｂとの間に光ファイバ１１を挿入して挟持した状態で、両者の間に接着剤を塗布したり、流込んだりする場合でも接着剤の使用量を凸部７１Ｃによって低減することができる。
【０１２４】
次に、図２６および図２７は本発明の第８の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第７の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１２５】
しかし、本実施の形態の特徴は、ガラス基板７１の凸部７１Ｃと上，下で対向してシリコン基板４に設けるファイバ取付部８１の溝部８１Ｂを、Ｖ字状溝として形成する構成としたことにある。
【０１２６】
ここで、ファイバ取付部８１は、第７の実施の形態で述べたファイバ取付部７２とほぼ同様に構成され、左，右の可動梁部８１Ａ，８１Ａと、溝部８１Ｂ等とを有している。しかし、この場合の溝部８１Ｂは、図２７に示す如く二等辺三角形状をなすＶ字溝として形成され、光ファイバ１１の挿入時には溝部８１Ｂから光ファイバ１１の一部が凸部７１Ｃ側に向けてはみ出すものである。
【０１２７】
そして、ハウジング１内に向けて光ファイバ１１を挿入したときには、図２６に示す如くファイバ取付部８１の可動梁部８１Ａが光ファイバ１１の径方向に撓み変形することにより、光ファイバ１１をファイバ取付部８１の溝部８１Ｂとこれに対向する凸部７１Ｃとの間で弾性的に挟持でき、ハウジング１内に光ファイバ１１を容易に位置決めして固定することができるものである。
【０１２８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前述した第７の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態では、ファイバ取付部８１にＶ字状の溝部８１Ｂを形成しているので、光ファイバ１１がシリコン基板４の板厚方向と直交する方向に位置ずれするのを容易に抑えることができ、光軸の位置合わせ等を簡単に行うことができる。
【０１２９】
なお、前記第１の実施の形態では、支持基板としてガラス基板２，３を用い、機能基板としてシリコン基板４を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、支持基板をガラス以外の材料（例えば、シリコン等）を用いて形成してもよく、機能基板についてもシリコン以外の微細加工が可能な材料を用いて形成してもよい。この点は、前述した第２〜第８の実施の形態についても同様である。
【０１３０】
また、前記各実施の形態では、静電アクチュエータ７の可動電極９と固定電極１０との間に電圧を印加したときに、可動電極９と固定電極１０との間に静電引力を発生させ、静電アクチュエータ７の可動腕部８は、可動電極９を固定電極１０側に接近させるように支持梁８Ａを撓み変形させつつ、例えば図２に示すミラー部８Ｂを二点鎖線で示す位置まで矢示Ａ方向に進出させる構成とした場合を例に挙げて説明した。
【０１３１】
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電圧を印加する前に静電アクチュエータ７の可動腕部８が予め矢示Ａ方向に進出した位置に配置され、その後に電圧を印加したときには、静電アクチュエータ７の可動腕部８が矢示Ｂ方向に後退する構成としてもよいことは勿論である。
【０１３２】
そして、この場合には非通電時（電圧を印加する前の段階）において、図２に例示した光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄ間の光路上にミラー部８Ｂを配置しておくことができるので、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄに対するミラー部８Ｂの位置合せ精度を向上できるものである。
【０１３３】
また、前記各実施の形態では、静電アクチュエータ７の可動腕部８にミラー部８Ｂを形成し、光ファイバ１１Ａ〜１１Ｄ間の光路（光の進路）をミラー部８Ｂにより反射させて切換える場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばミラー部８Ｂの位置に遮光板等のシャッタを光切換部として設け、光の光路をＯＮ，ＯＦＦさせる光シャッタ等の光スイッチ装置に適用してもよい。
【０１３４】
さらに、前記各実施の形態では、光ファイバ１１の固定装置として光スイッチ装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、このような光スイッチ装置に限るものではなく、例えば従来技術として挙げた特開平８−３１３７５６号公報のように、光導波路、光カプラ等の光学機器に適用される光ファイバ固定装置に用いてもよいものである。
【０１３５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも２枚の基板のうちいずれか一方の基板には該基板の外側端面に開口し光ファイバが挿入される溝部を形成し、他方の基板には前記光ファイバの外径寸法よりも小さい間隔をもって該溝部に対向する対向面部を形成し、前記各基板は互いに衝合して接合した状態で前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入する構成としているので、各基板を衝合して光学機器のハウジングを予め組立てた状態で前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入することにより、前記溝部と対向面部のうち少なくともいずれか一方を光ファイバの径方向に撓み変形させつつ、この光ファイバを前記溝部と対向面部との間で弾性的に挟持して固定することができる。従って、光ファイバを溝部の開口端側から挿入するだけで予め決められた位置に固定することができ、光ファイバを実装するときの作業性を向上できると共に、光学機器としての信頼性を向上することができる。
【０１３６】
また、請求項２に記載の発明によると、溝部と対向面部のいずれか一方を撓み変形させるため薄肉に形成されて弾性変形可能となった可動梁部を基板に設ける構成としているので、前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入するときには、前記溝部と対向面部のいずれか一方を可動梁部を介して弾性的に撓み変形させつつ、光ファイバを溝部内に挿入して実装する作業をより効率的に行うことができる。
【０１３７】
一方、請求項３に記載の発明によると、溝部が形成された一方の基板は光スイッチ用のアクチュエータが微細加工される機能基板を構成し、対向面部が形成された他方の基板は該機能基板に接合され前記アクチュエータの固定部側を支持する支持基板を構成しているので、機能基板には光スイッチ用のアクチュエータと溝部とを微細加工により形成することができる。そして、このような機能基板を支持基板に衝合状態で接合したときには、予め機能基板に形成された前記アクチュエータの固定部側を支持基板上に安定して支持または固定することができ、支持基板側の対向面部と機能基板側の溝部とを対向させて配置できる。
【０１３８】
また、請求項４に記載の発明によると、機能基板の一側面には支持基板を接合して設けると共に、前記機能基板の他側面には他の支持基板を接合して設け、これら２枚の支持基板は前記機能基板を積層状態に挟んで固定する構成としているので、２枚の支持基板間に機能基板を挟込んで固定でき、これらを積層構造とすることにより、光ファイバを安定して挟持し、固定することができる。
【０１３９】
また、請求項５に記載の発明によると、機能基板には、光ファイバの光路を切換える切換部と、溝部内に挿入された光ファイバの先端に当接し前記溝部に対する光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制するストッパ部とを設ける構成としているので、機能基板に設けたストッパ部により前記溝部に対する光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制でき、光ファイバの位置決め精度を向上できると共に、光路の切換えを行う切換部と光ファイバの先端面との間の距離を予め設定した寸法に保つことができ、光スイッチ装置等の光学機器としての信頼性を向上できる。
【０１４０】
また、請求項６に記載の発明によると、機能基板には、溝部の途中に位置し基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成しているので、溝部の途中に位置する可動壁部を用いて基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持できると共に、基板の板厚方向では前述した溝部と対向面部とにより光ファイバを弾性的に挟持でき、光ファイバをより安定して固定し保持することができる。
【０１４１】
さらに、請求項７に記載の発明は、溝部が形成された一方の基板と対向面部が形成された他方の基板とをそれぞれ支持基板とし、これら２枚の支持基板間には、光スイッチ用のアクチュエータとファイバ挿入部とが微細加工により形成された機能基板を積層化して設ける構成としているので、２枚の支持基板間に機能基板を積層化して設けることができ、光ファイバを機能基板のファイバ挿入部内に挿入したときには、２枚の支持基板間で光ファイバを板厚方向において弾性的に挟持できると共に、前記機能基板のファイバ挿入部においては、可動壁部により板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持することができ、光ファイバをより安定して固定し保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光スイッチ装置を示す斜視図である。
【図２】ハウジングに各光ファイバを挿入した状態で図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた光スイッチ装置の断面図である。
【図３】ファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ　方向からみた拡大断面図である。
【図４】図３中のファイバ取付部と掘込み部との間に光ファイバを挿入する前の状態を示す拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態による光スイッチ装置のファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を示す図３と同様位置での断面図である。
【図６】図５中のファイバ取付部と掘込み部との間に光ファイバを挿入する前の状態を示す拡大断面図である。
【図７】第３の実施の形態による光スイッチ装置を示す断面図である。
【図８】光ファイバの挿入量を規制するストッパ部等を図７中の矢示ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向からみた拡大断面図である。
【図９】図８中の矢示ＩＸ−ＩＸ方向からみたストッパ部等の拡大断面図である。
【図１０】ファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を図７中の矢示Ｘ−Ｘ方向から示す拡大断面図である。
【図１１】第４の実施の形態による光スイッチ装置のファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を示す図１０と同様位置での拡大断面図である。
【図１２】第４の実施の形態による光ファイバの挿入量を規制するストッパ部等を示す図８と同様位置での拡大断面図である。
【図１３】図１２中の矢示　ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ　方向からみたストッパ部等の拡大断面図である。
【図１４】第５の実施の形態による光スイッチ装置を示す断面図である。
【図１５】図１４に示す光ファイバを挿入する前の状態で光スイッチ装置のハウジングを示す断面図である。
【図１６】第５の実施の形態による光スイッチ装置を上方からみた平面図である。
【図１７】ファイバ挿入部内に光ファイバを挿入した状態を図１４中の矢示ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ方向からみた拡大断面図である。
【図１８】ファイバ挿入部内に光ファイバを挿入する前の状態を図１５中の矢示ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ方向からみた拡大断面図である。
【図１９】第６の実施の形態による光スイッチ装置を示す断面図である。
【図２０】ファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を図１９中の矢示ＸＸ−ＸＸ方向からみた拡大断面図である。
【図２１】ファイバ取付部の可動壁部により光ファイバを挟持した状態を図１９中の矢示ＸＸＩ−ＸＸＩ方向からみた拡大断面図である。
【図２２】図２０に示すファイバ取付部部と掘込み部とを光ファイバ挿入前の状態で示す拡大断面図である。
【図２３】図２１に示す可動壁部等を光ファイバ挿入前の状態で示す拡大断面図である。
【図２４】第７の実施の形態による光スイッチ装置のファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を示す図３と同様位置での断面図である。
【図２５】図２４中のファイバ取付部と掘込み部との間に光ファイバを挿入する前の状態を示す拡大断面図である。
【図２６】第８の実施の形態による光スイッチ装置のファイバ取付部と掘込み部との間で光ファイバを挟持した状態を示す図３と同様位置での断面図である。
【図２７】図２６中のファイバ取付部と掘込み部との間に光ファイバを挿入する前の状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１，５１　ハウジング
２，３，５２，５３，７１　ガラス基板（支持基板）
２Ａ，３Ａ，５２Ａ，５３Ａ，７１Ａ　衝合面
２Ｂ　凹窪部
３Ｂ　掘込み部（対向面部）
４，５５　シリコン基板（機能基板）
５　光路空間
６，２１，３１，４１，６１，７２，８１　ファイバ取付部
６Ａ，２１Ａ，３１Ａ，４１Ａ，６１Ａ，７２Ａ，８１Ａ　可動梁部
６Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ，７２Ｂ，８１Ｂ　溝部
６Ｃ，３１Ｃ，４１Ｃ，５６Ａ，６１Ｃ　開口端
７　静電アクチュエータ
８　可動腕部
８Ｂ　ミラー部（光切換部）
９　可動電極
１０　固定電極
１１、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ　光ファイバ
３２，４２　ストッパ部
５２Ｂ　凹溝（溝部）
５４　ファイバ押え部
５４Ａ　可動梁部
５４Ｂ　対向面部
５６　ファイバ挿入部
５７，６２　可動壁部
７１Ｂ　掘込み部
７１Ｃ　凸部（対向面部）

Claims (7)

1. 光ファイバによる光路を形成するため少なくとも２枚の基板を用いて構成され、前記光ファイバを各基板間に挟込んだ状態で固定してなる光ファイバ固定装置において、
   前記各基板のうちいずれか一方の基板には該基板の外側端面に開口し前記光ファイバが挿入される溝部を形成し、他方の基板には前記光ファイバの外径寸法よりも小さい間隔をもって該溝部に対向する対向面部を形成し、
   前記各基板は、互いに衝合して接合した状態で前記溝部の開口端側から光ファイバを挿入するときに、前記溝部と対向面部のうち少なくともいずれか一方を前記光ファイバの径方向に撓み変形させることにより前記光ファイバを弾性的に挟持して固定する構成としたことを特徴とする光ファイバ固定装置。
2. 前記溝部が形成された前記一方の基板と前記対向面部が形成された前記他方の基板のうち、前記光ファイバを挿入するときに撓み変形する方の基板には、薄肉に形成されて弾性変形可能となった可動梁部を設けてなる請求項１に記載の光ファイバ固定装置。
3. 前記溝部が形成された前記一方の基板は、前記光ファイバによる光路の切換えを行う光スイッチ用のアクチュエータが微細加工される機能基板を構成し、前記対向面部が形成された前記他方の基板は、該機能基板に接合され前記アクチュエータの固定部側を支持する支持基板を構成してなる請求項１または２に記載の光ファイバ固定装置。
4. 前記機能基板の一側面には前記支持基板を接合して設けると共に、前記機能基板の他側面には他の支持基板を接合して設け、これら２枚の支持基板は前記機能基板を積層状態に挟んで固定する構成としてなる請求項３に記載の光ファイバ固定装置。
5. 前記機能基板には、前記アクチュエータによって駆動され前記光ファイバの光路を切換える切換部と、該切換部から離間した位置で前記溝部内に挿入された光ファイバの先端に当接し前記溝部に対する光ファイバの挿入量を予め決められた長さに規制するストッパ部とを設けてなる請求項３または４に記載の光ファイバ固定装置。
6. 前記機能基板には、前記溝部の途中に位置し前記基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成してなる請求項３，４または５に記載の光ファイバ固定装置。
7. 前記溝部が形成された前記一方の基板と前記対向面部が形成された前記他方の基板はそれぞれ支持基板を構成し、
   これら２枚の支持基板間には、前記光ファイバによる光路の切換えを行う光スイッチ用のアクチュエータと前記光ファイバが前記支持基板間に位置して挿入されるファイバ挿入部とが微細加工により形成された機能基板を積層化して設け、
   前記２枚の支持基板は、前記機能基板のファイバ挿入部内に挿入された光ファイバを基板の板厚方向で弾性的に挟持する構成とし、
   前記機能基板のファイバ挿入部には、前記基板の板厚方向とは直交する方向で光ファイバを弾性的に挟持する可動壁部を形成してなる請求項１または２に記載の光ファイバ固定装置。

Images