JP2004145348A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】入力端及び出力端の配置方法を改善して、組立工程及びパッケージ工程を単純化し、且つ、光スイッチパッケージの大きさを減少し得る光スイッチを提供する。
　又、反射体を駆動させる時のみに駆動装置に電源を印加して、反射体が駆動された状態を維持するようにし、駆動装置を駆動させるための消耗電力を最小化し得る光スイッチを提供する。
【解決手段】光が入射される入力端１０、１２と、該入力端１０、１２からの入力光が伝達される出力端１４、１６と、前記入力端１０、１２からの入力光を反射させてスイッチング作用を行う反射体１８とを含み、前記入力端１０、１２及び出力端１４、１６は、前記入力端１０、１２からの入力光と前記反射体１８から反射されて出力端１４、１６に伝達される反射光とが９０゜より小さい鋭角をなして互いに配置されるように光スイッチを構成する。
【選択図】図１

Description

　本発明は、光通信網に使用される光スイッチに係るもので、詳しくは、組立工程を単純化することで光スイッチパッケージの大きさを減少し、且つ、電力消耗を最小化し得る光スイッチに関するものである。

　最近、情報関連技術は、多量の情報を送受信し得る高速光ファイバ通信技術と共に益々発展している。特に、動画像、音声信号及び文字信号などの多様な形態のデータを含むマルチメディア情報伝送の高速化及び双方向対話型通信環境が出現して、加入者数が爆発的に増加している。そのため、既存の銅伝送線を使用した通信網はその限界に達し、高い搬送周波数の高速伝送が可能な光信号形態の通信網がその代案として提示されている。

　このような光を情報信号として使用する光通信網は、加入者と中継器又は通信加入者間をそれぞれ連結するインターフェースが光スイッチ、フォトダイオード及びレーザダイオードを有する光コネクターモジュールにより構成される。

　現在、実用化されている光通信網用データインターフェースは、伝送線である光ファイバと加入者とを連結させる光ファイバコネクタ、光スイッチ及びレーザダイオードを含む光送信機により構成される。しかし、このような光通信網用データインターフェースは、精密加工が必要であり、且つ、各部品の組立に依存する製造方法であるため、原価が上昇するという短所がある。

　特に、光データインターフェースの核心部品である光スイッチの場合、入力側及び出力側の光ファイバの先端部を機械的に動かし、光軸を整列させてスイッチング機能を行うように構成されているため、スイッチを小型化することが難しく、消耗電力が大きく、高価であるという短所がある。

　従って、このような問題を解決するために、半導体を一貫工程やマイクロマシニング工程により製作するマイクロミラーと、入力端及び出力端を構成する光ファイバとを集積して光素子を具現する方法が提示されている。

　図１６は従来の光スイッチを示した構成図である。図示されたように、従来の光スイッチは、光が入射する各入力端１０２、１０４と、それらの入力端１０２、１０４からの入力光を出力させる出力端１０６、１０８と、各入力端１０２、１０４からの入力光を反射させてスイッチング作用をする反射体１１０と、反射体１１０を駆動させて入力端１０２、１０４からの入力光を反射又は通過させる駆動装置と、を含んでいる。

　又、各入力端１０２、１０４は、第１入力端１０２と第２入力端１０４とが相互に直角に配置され、各出力端１０６、１０８は、第１出力端１０６と第２出力端１０８とが相互に直角に配置され、第１入力端１０２と第１出力端１０６、第２入力端１０４と第２出力端１０８とがそれぞれ同一の平面上に配置される。

　又、反射体１１０は、第１入力端１０２と第１出力端１０６とを連結する直線と、第２入力端１０４と第２出力端１０８とを連結する直線とが互いに交差する中心に配置されている。そして、駆動装置の駆動により、第１と第２入力端１０２、１０４からの入力光を反射させる位置に移動させられたり、反射させない位置に移動させられる。

　このように構成された光スイッチの作用に対し、図面に基づいて説明する。まず、図１６に示したように、反射体１１０が入力光を反射させる位置に駆動される場合、第１入力端１０２からの入力光１２０は反射体１１０により反射させられ、反射された反射光１２２は第２出力端１０８に伝達される。次いで、第２入力端１０４からの入力光１２４は反射体１１０により反射させられ、第１出力端１０６に伝達される。

　このとき、各入力光１２０、１２４と各反射光１２２、１２６とがなす角度は、各入力光１２０、１２４と反射体１１０との間の角度によって決定される。すなわち、各入力端１０２、１０４と各出力端１０６、１０８とが相互に直角に配置され、各入力光１２０、１２４と反射体１１０との角度が４５゜であるとすると、入力光１２０、１２４と反射光１２２、１２６との間の角度は９０゜である。

　反射体１１０が光経路から離れた位置に駆動されると、図１７に示したように、第１入力端１０２からの入力光１２０は第１出力端１０６に直接伝達され、第２入力端１０４からの入力光１２４は第２出力端１０８に直接伝達される。

　図１８は従来の反射体を駆動させる駆動装置を示した構成図である。図示されたように、従来の反射体駆動装置は、表面周縁部に巻き線されたコイル１３０がパターン化されている基板１３２と、基板１３２のコイルを形成させた表面に所定間隔離して所定高さに突出させた支持突条１３４と、それら支持突条１３４間に両端が支持されて、ねじりにより弾性力を発生するスプリング１３６と、スプリング１３６の中間に一端が固定され、他端は自由端とされて反射体１１０に係合させられる可動部材１３８と、可動部材１３８に装着されて、巻線されたコイル１３０に電源が印加されると、コイル１３０と相互作用して上下方向に駆動されるマグネット１４０とから構成されている。

　コイル１３０は、基板１３２の表面周辺に巻線されてパターン化され、その両端に電源が印加される電源連結部１４２、１４４がそれぞれ形成されている。

　又、マグネット１４０は、基板１３２の表面中央に位置されて、コイル１３０に電源が印加されると、コイル１３０とマグネット１４０間に形成される磁場により上下両方向に駆動される。そのため、マグネット１４０が装着された可動部材１３８が揺動する。

　このように構成された駆動装置の作用においては、電源連結部１４２、１４４を通してコイル１３０に電源が印加されると、コイル１３０とマグネット１４０との相互作用により、マグネット１４０が上下両方向に駆動され、よって、マグネット１４０が固定された可動部材１３８は、スプリング１３６に固定された箇所を中心に、自由端が上下いずれかの方向に揺動しながら反射体１１０を駆動させる。したがって、反射体１１０は入力光１２０、１２４を反射させる位置から反射させない位置に移動させられる。

　コイル１３０に印加される電源が遮断されると、スプリング１３６の弾性力により可動部材１３８が元の位置にもどり、よって、反射体１１０は、入力光１２０、１２４を反射させる位置に移動させられる。

　然るに、このように構成された従来の光スイッチは、入力端１０２、１０４と出力端１０６、１０８とがそれぞれ９０゜の間隔で配置され、光の入力方向、出力方向がそれぞれ９０゜であるため、マイクロマシニングにより製作された光素子に光ファイバなどの部品を集積化する組立工程及びパッケージング工程が複雑になるという不都合な点があった。

　即ち、図１９に示したように、光スイッチパッケージを構成させようとする場合、すなわち、パッケージ本体１５０の一方の面に第１入力端１０２と第２出力端１０８とを水平に並べて配置し、その第１入力端１０２と第２出力端１０８を形成させた面の反対側の面に第２入力端１０４と第１出力端１０６とを同様に水平に並べて配置する場合、本体１５０の内部で光ファイバを曲げて水平に配置しなければならないくなるが、光ファイバ自体の曲率半径に限界があるため、全体的なパッケージが大きくなるという不都合な点があった。

　又、従来の駆動装置は、反射体１１０を駆動させた後、反射体１１０の移動位置を維持するためには、コイル１３０に電源を持続的に供給しておかなければならないので、電力の消耗が多いという欠点な点があった。

　本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、入力端及び出力端の配置方法を改善して、組立工程及びパッケージ工程を単純化し、且つ、光スイッチパッケージの大きさを減少させて原価を節減し得る光スイッチを提供することを目的とする。

　又、反射体を駆動させる時のみに駆動装置に電源を印加して、反射体の駆動状態を維持する電力を節減することで、駆動装置を駆動させる電力の消耗を最小化し得る光スイッチを提供することを目的とする。

　このような目的を達成するため、本発明に係る光スイッチは、光が入射される入力端と、入力端からの入力光が伝達される出力端と、入力端からの入力光を反射させてスイッチング作用を行う反射体とを含み、入力端及び出力端は、入力端からの入力光と、反射体から反射されて出力端に伝達される反射光とが９０゜より小さい鋭角をなして互いに配置されることを特徴とする。

　又、入力端は、第１入力端と第２入力端により構成されて相互に９０゜より大きい鈍角をなして配置され、出力端は、第１出力端と第２出力端により構成されて相互に９０゜より大きい鈍角をなして配置されることを特徴とする。

　又、第１入力端と第２出力端は、相互に鋭角をなしてパッケージ本体の一方の面に配置され、第２入力端と第１出力端は、相互に鋭角をなしてパッケージ本体の他方面に配置されることを特徴とする。

　又、入力端は、複数の第１入力端と複数の第２入力端とが相互に９０゜より大きい鈍角をなして配置され、複数の第１出力端と複数の第２出力端とが相互に９０゜より大きい鈍角をなして配置され、反射体は、第１入力端のそれぞれと第１出力端のそれぞれとを連結する直線と、第２入力端のそれぞれと第２出力端のそれぞれとを連結する直線とが互いに交差する全ての箇所に配置されることを特徴とする。

　又、本発明に係る光スイッチは、光が入射される入力端と、入力端からの入力光が伝達される出力端と、入力端からの入力光を反射させてスイッチング作用をする反射体とを含み、入力端と出力端は、入力端からの入力光と、反射体から反射されて出力端に伝達される反射光とが９０゜より大きい鈍角をなして互いに配置されることを特徴とする。

　又、本発明に係る光スイッチは、反射体を、入力光を反射させる方向及び反射させない方向にそれぞれ駆動させる駆動装置を更に含み、その駆動装置は、反射体に連結されてその反射体を駆動させる可動部材と、可動部材を支持することで元の状態に復帰させるスプリングと、電流が印加されると、可動部材を駆動させて継続的な電流の入力がない場合も、可動部材を駆動状態に維持させる電磁力発生装置とを含むことを特徴とする。

　又、電磁力発生装置は、磁性体が装着された可動部材の自由端に直角方向に配置されるコアと、コアに巻かれて電流が印加されるコイルとから構成され、コアは、コイルに電流が印加されると、磁力を発生して磁性体が装着された可動部材を移動させ、コイルに印加される電流を解除した場合も、電磁気力を維持して可動部材を移動した状態に維持させる強磁性体とから構成されることを特徴とする。

　本発明に係る光スイッチにおいては、入力端及び出力端の配置方法を改善したので、組立工程及びパッケージの構成工程を単純化し、且つ、光スイッチのパッケージを減少し得るという効果がある。

　又、反射体を駆動させる時のみに駆動装置に電源を印加して、反射体の駆動状態を維持させる電源を省くことができ、駆動装置を駆動させる消耗電力を最小化し得るという効果がある。

　以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
　図１は本発明に係る光スイッチの第１実施形態を示した構成図である。図示されたように、本発明に係る光スイッチの第１実施形態においては、光が入射される各入力端１０、１２と、それら入力端１０、１２からの入力光が伝達される各出力端１４、１６と、入力端１０、１２からの入力光を反射させてスイッチング作用を行う反射体１８と、反射体１８を駆動させて入力端１０、１２からの入力光を反射又は通過させる駆動装置とを備えている。

　各入力端１０、１２は、第１入力端１０と第２入力端１２とが９０゜より大きい鈍角（θ１）をなして配置され、出力端１４、１６は、第１出力端１４と第２出力端１６とが９０゜より大きい鈍角（θ１）をなして配置される。又、第１入力端１０と第１出力端１４とは同一の平面上に配置され、第２入力端１２と第２出力端１６も同一の平面上に配置される。

　従って、第１入力端１０と第２出力端１６は、９０゜より小さい鋭角（θ２）をなして配置され、第２入力端１２と第１出力端１４も、９０゜より小さい鋭角（θ２）をなして配置される。
　又、前記反射体１８は、前記第１入力端１０と第１出力端１４とを連結する直線に、第２入力端１２と第２出力端１６とを連結する直線が交差する箇所に設置され、駆動装置のによって第１と第２入力端１０、１２からの入力光を反射させる位置と反射させない位置に移動させられる。

　以下、このように構成された本発明に係る光スイッチの第１実施形態の作用について説明する。

　まず、図１に示したように、駆動装置の駆動により反射体１８が各入力光２０、２２を反射させる位置に移動させられると、第１入力端１０からの入力光２０は反射体１８に反射され、反射体１８から反射された反射光２４が第２出力端１６に伝達される。又、第２入力端１２からの入力光２２は反射体１８に反射され、反射体１８から出た反射光２６は第１出力端１４に伝達される。このとき、各入力光２０、２２と反射光２４、２６とがなす角度は、９０゜より小さい鋭角（θ２）である。

　又、駆動装置の駆動により反射体１８が入力光を反射させない位置に移動すると、図２に示したように、第１入力端１０からの入力光２０は第１出力端１４に直接伝達され、第２入力端１２からの入力光２２は第２出力端１６に直接伝達される。

　このように構成された光スイッチの第１実施形態をパッケージに収納するためのパッケージの第１実施形態を図３に示す。図示のように、本発明に係る光スイッチの第１実施形態は、パッケージ本体２８の一方の面に第１入力端１０と第２出力端１６が突き出るように配置され、それらの第１入力端１０と第２出力端１６が配置された面と反対側の面に第２入力端１２と第１出力端１４が突き出るように配置されている。

　且つ、第１入力端１０と第２出力端１６とは相互に鋭角をなし、第２入力端１２と第１出力端１４も相互に鋭角であるため、パッケージ本体２８の双方の側面にそれぞれ突き出るように収納配置することが容易で、組立工程及びパッケージ工程を単純化してパッケージを最小化することができる。

　又、図４は本発明に係る光スイッチの第２実施形態を示した構成図で、図５は本発明に係る光スイッチの第２実施形態を示した動作状態図で、図６は本発明に係る光スイッチパッケージの第２実施形態を示した斜視図である。

　図示されたように、本発明に係る光スイッチの第２実施形態は、第１入力端３０と第２入力端３２とが９０゜より小さい鋭角（θ３）をなして配置され、第１出力端３４と第２出力端３６も９０゜より小さい鋭角（θ３）をなして配置される。そして、第１入力端３０と第１出力端３４は同一の平面に配置され、第２入力端３２と第２出力端３６も同一の平面に配置される。

　従って、第１入力端３０と第２出力端３６は、９０゜より大きい鈍角（θ４）をなして配置され、第２入力端３２と第１出力端３４も、９０゜より大きい鈍角（θ４）をなして配置される。

　以下、このように構成された本発明に係る光スイッチの第２実施形態に対して説明する。

　まず、図４に示したように、駆動装置の駆動により反射体３８が入力光を反射させる位置に移動すると、第１入力端３０と第２入力端３２からの入力光４０、４２は反射体３８により反射され、反射体３８から反射された反射光４４、４６は、それぞれ第２出力端３６と第１出力端３４に伝達される。このとき、入力光４０、４２と反射光４４、４６とがなす角度は、９０゜より大きい鈍角（θ４）をなしている。

　又、駆動装置の駆動により反射体３８が入力光を反射させない位置に移動すると、図５に示したように、第１入力端３０からの入力光４０は第１出力端３４に直接伝達され、第２入力端３２からの入力光４２は第２出力端３６に直接伝達される。

　このように構成された光スイッチの第２実施形態をパッケージに収納するためのパッケージの第２実施形態は、図６に示したように、パッケージ本体４８の一方の面に第１入力端３０と第２入力端３２が突き出るように収納配置され、それら第１入力端３０と第２入力端３２が配置される面の反対側の面に前記第１出力端３４と第２出力端３６が突き出るように配置される。

　且つ、第１入力端３０と第２入力端３２とは相互に鋭角をなし、第１出力端３４と第２出力端３６も相互に鋭角をなしてパッケージ本体４８の双方の側面にそれぞれ配置されるため、パッケージを最小化し、且つ、組立工程及びパッケージ工程を単純化することができる。

　図７は本発明に係る光スイッチの第３実施形態を示した構成図である。図示されたように、本発明に係る光スイッチの第３実施形態は、複数の第１入力端５０と複数の第２入力端５２とが相互に９０゜より大きい鈍角に配置され、複数の第１出力端達５４と複数の第２出力端達５６とが相互に９０゜より大きい鈍角をなして配置されている。又、各第１入力端５０及び各第１出力端５４は、相互に向き合っており、同一の平面上にそれぞれ配置され、各第２入力端５２及び各第２出力端５６も、相互に対向して同一の平面上にそれぞれ配置されている。

　このとき、第１入力端５０と第２入力端５２は、それぞれ４個ずつ所定間隔を保って平行に配置され、第１出力端５４と第２出力端達５６も、４個ずつ所定間隔を保って互いに平行に配置される。又、第１入力端５０と第２出力端５６とは９０゜より小さい鋭角をなして配置され、第２入力端５２と第１出力端５４も９０゜より小さい鋭角をなして配置される。

　又、多数の反射体のそれぞれの反射体５８、６０が、第１入力端５０のそれぞれと第１出力端５４のそれぞれを連結する直線と、第２入力端５２のそれぞれと第２出力端５６のそれぞれとをそれぞれ連結する直線とが相互に交差する全ての箇所に配置されている。それぞれの反射体は独立に駆動させられ、反射位置に駆動された反射体はそれぞれの第１入力端５０からの光を第２出力端５６のそれぞれに、第２入力端５２のそれぞれからの光を第１出力端５４のそれぞれに出力させる。

　このような光スイッチの第３実施形態は、図７に示したように、実線で示された各反射体５８は入力光を反射させる位置に駆動され、点線で示された各反射体６０は入力光を反射させない位置に駆動された状態を示している。したがって、第１入力端５０からの入力光６２のいくつか（図示の例では３つ）は反射体５８により反射されて第２出力端５６に伝達され、その他は反射されずに第１出力端５４に直接伝達される。又、各第２入力端５２からの入力光６４の一部は、反射体５８により反射されて第１出力端５６に伝達され、その他は反射されずに第２出力端５６に直接伝達される。

　このような本発明に係る光スイッチの第３実施形態は、第１入力端５０と第２出力端５６とが鋭角をなして配置され、第２入力端５２と第１出力端５４も鋭角をなして配置されるため、光スイッチをパッケージにより構成すると、第１入力端５０と第２出力端５６が一方の側面に配置され、第２入力端５２と第１出力端５４が他方の側面に配置されるため、パッケージを縮小させることができる。

　図８は本発明に係る光スイッチの第４実施形態を示した構成図で、図示されたように、本発明に係る光スイッチの第４実施形態は、複数の第１入力端７０と第２入力端７２とが相互に９０゜より小さい鋭角をなして配置され、複数の第１出力端７４と複数の第２出力端７６とが相互に９０゜より小さい鋭角をなして配置される。又、第１入力端７０と第１出力端７４は、それぞれ対向して同一の平面上に所定の順序で配置され、第２入力端７２と第２出力端７６も、それぞれ対向して同一の平面上に順に配置される。

　このとき、第１入力端７０と第２入力端７２は、それぞれ４個ずつ所定間隔で配置され、第１出力端７４と第２出力端７６も、それぞれ４個ずつ所定間隔を有して配置される。
　又、各反射体７８、８０は、第１入力端７０と第１出力端７４とを連結する直線と、第２入力端７２と第２出力端７６とを連結する直線とが相互に交差する箇所にそれぞれ配置される。

　このような本発明に係る光スイッチの第４実施形態は、第１入力端７０と第２入力端７２とが鋭角をなして配置され、第１出力端７６と第２出力端達７４とが鋭角をなして配置されるため、光スイッチをパッケージにより構成すると、第１入力端７０と第２入力端７２が一方の側面から突出させられ、第１出力端７４と第２出力端７６が他方の側面から突成させることができ、パッケージを縮小させることができる。

　図９は本発明に係る光スイッチの反射体駆動装置の第１実施形態を示した構成図で、図示されたように、本発明に係る反射体駆動装置の第１実施形態は、前記各反射体１８、３８に係合されてそれらの反射体１８、３８を駆動させる可動部材２００と、パッケージ本体２０２に両端が支持され、可動部材２００の一端が固定されて可動部材２００を元の状態に復帰させる弾性力を与えるスプリング２０４と、可動部材２０４に固定される磁性体２０６と、可動部材２００の下側に配置され、電源が印加されたとき、磁性体２０６を駆動させる電磁力発生装置２０８とを備えている。

　このとき、スプリング２０４は、可動部材２００を元の状態に復帰させる弾性力を与えるもので、可動部材２００が揺動されると、ねじり弾性力を発生する板スプリングタイプに形成することが好ましい。

　又、スプリング２０４の中央に可動部材２００の一端が固定され、他端は自由端として水平に配置されて反射体１８、３８に連結されている。その自由端が電磁力発生装置２０８の作用により揺動させられて、反射体１８、３８を反射位置又は反射しない位置に移動させる。

　電磁力発生装置２０８は、可動部材２００の自由端下方側に垂直に配置されるコア２１０と、コア２１０に巻かれたコイル２１２とから構成されている。したがって、コイル２１２に電流が印加されると、コア２１０が着磁されて磁力線を放出する。コイル２１２に印加される電流の強さが充分大きくなると、コア２１０の着磁が強くなり飽和着磁状態になる。したがって、コイル２１２に電流が流れない場合も、コア２１０の着磁状態を維持して磁力線を持続的に放出させる。

　従って、電磁力発生装置２０８から発生する電磁力により磁性体２０６が上下両方向に移動し、磁性体２０６の装着された可動部材２００の自由端が揺動しながら反射体１８、３８を移動させる。

　コア２１０には、比誘電率が１より大きい値の強磁性体が用いられる。
　このとき、前記磁性体２０６が軟磁性体により構成される場合、電磁力発生装置から発生する磁場に影響を受けて、整列しようという性質により移動力を受ける。

　よって、磁性体２０６の第２実施形態として、永久磁石により構成すると、電磁力発生装置のコアの一端がＮ極、他端がＳ極に整列される時、相互に押す力が発生して磁性体２０６が揺動される。

　以下、このように構成された本発明に係る駆動装置の第１実施形態の作用に対して説明する。

　図１０は本発明に係る駆動装置の動作原理を示したヒステリシスカーブで、図１１は本発明に係る駆動装置のパルス入力電流に対する磁場の強さ及び磁束値の変化を示したグラフである。

　即ち、図１０には、コイルに電流が印加される時に形成される磁場の強さ（Ｈ）と磁束（Ｂ）との関係が示されている。磁場の強さＨをＨ₁に増加させて、その後０に減少させると、磁束Ｂは経路１１及び経路１３に沿って変化し、最終的にＢ₀値を有することになる。又、再び磁場の強さＨをＨ₂まで減少させてから０に増加させると、磁束は、経路１５及び経路１７を沿って変化して最終的に０の値を有するようになる。よって、図１１に示したように、Ｈ₁及びＨ₂の大きさの磁場をパルス形態に反復して印加すれば、磁場が印加されない区間でＢ₀及び０の磁束を得ることができる。

　このような動作原理によってコイルに電流が印加されると、強磁性体であるコア２１０から磁力線が出されるため、磁性体２０６の固定された可動部材２００が矢印Ａ又はＢ方向に揺動させられ、反射体１８、３８を反射位置又は反射されない位置に揺動させる。

　このような状態で、コイル２１２に供給される電流を遮断すると、上記した原理によってコア２１０は磁力線を継続して出すので、可動部材２００の揺動状態、すなわち移動した状態を維持させることができる。

　又、可動部材２００を元の状態に復帰させるためには、コイル２１２に前記とは反対方向の電流を印加させると、可動部材２００が反対方向に揺動されながら、スプリング２０４の弾性力により初期状態を維持する。

　図１２は本発明に係る反射体駆動装置の第２実施形態を示した構成図で、図示されたように、本発明に係る反射体駆動装置の第２実施形態は、可動部材２０６及び電磁力発生装置２０８を同一直線上に位置するように構成してある。したがって、電磁力発生装置２０８のコイル２１２に電源が印加されると、可動部材２００が矢印Ｃ、Ｄに示したように、上下方向の直線状に移動させる。

　図１３〜図１５は本発明に係る電磁力発生装置に、磁気効率を高めるために磁力線の経路を提供するヨークが設置される構造を示した図で、図１３は電磁力発生装置２０８の下方面にヨーク２３０が設置された構造、図１４は電磁力発生装置２０８の下方面及び側面にヨーク２４０が被覆された構造、図１５は電磁力発生装置２０８の全外周面にかけてヨーク２５０が被覆された構造で、このようにヨークにより磁力線の経路を構成することもできる。

本発明に係る光スイッチの第１実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチの第１実施形態の動作説明図である。 本発明に係る光スイッチパッケージの第１実施形態を示した斜視図である。 本発明に係る光スイッチの第２実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチの第２実施形態の動作説明図である。 本発明に係る光スイッチパッケージの第２実施形態を示した斜視図である。 本発明に係る光スイッチの第３実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチの第４実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチの駆動装置の第１実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチの駆動装置の第１実施形態の動作原理を示したヒステリシスカーブである。 本発明に係る駆動装置のパルス入力電流に対する磁場の強さ及び磁束値の変化を示したグラフである。 本発明に係る光スイッチ駆動装置の第２実施形態を示した構成図である。 本発明に係る光スイッチ駆動装置の電磁力発生装置に磁力線経路を提供するヨークを示した断面図である。 本発明に係る光スイッチ駆動装置の電磁力発生装置に磁力線経路を提供するヨークを示した断面図である。 本発明に係る光スイッチ駆動装置の電磁力発生装置に磁力線経路を提供するヨークを示した断面図である。 従来の光スイッチを示した構成図である。 従来の光スイッチの動作説明図である。 従来の光スイッチの駆動装置を示した構成図である。 従来の光スイッチパッケージを示した斜視図である。

符号の説明

１０：第１入力端、１２：第２入力端、１４：第１出力端、１６：第２出力端、１８：反射体、２０、２２：入力光、２４、２６：反射光、２００：可動部材、２０４：スプリング、２０６：磁性体、２０８：電磁力発生装置、２１０：コア、２１２：コイル

Claims (23)

1. 　光が入射される入力端と、該入力端からの入力光が伝達される出力端と、前記入力端からの入力光を反射させてスイッチング作用を行う反射体とを含み、
   　前記入力端及び出力端は、前記入力端からの入力光と、前記反射体から反射されて出力端に伝達される反射光とが９０゜より小さい鋭角をなして互いに配置されることを特徴とする光スイッチ。
2. 　前記入力端は、第１入力端と第２入力端により構成されて互いに９０゜より大きい鈍角をなして配置され、前記出力端は、第１出力端と第２出力端により構成されて互いに９０゜より大きい鈍角をなして配置されることを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
3. 　前記第１入力端と第２出力端は、互いに鋭角をなしてパッケージ本体の一方の面から突き出るように収納配置され、前記第２入力端と第１出力端は、互いに鋭角をなしてパッケージ本体の他方面から突き出るように収納配置されることを特徴とする請求項２記載の光スイッチ。
4. 　前記入力端は、複数の第１入力端と複数の第２入力端とが互いに９０゜より大きい鈍角をなして配置され、複数の第１出力端と複数の第２出力端とが互いに９０゜より大きい鈍角をなして配置され、前記反射体は、第１入力端それぞれと第１出力端それぞれとを連結する直線と、第２入力端それぞれと第２出力端それぞれとを連結する直線とが互いに交差する各箇所に配置されることを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
5. 　前記第１入力端と第２入力端は、４個ずつそれぞれ配置され、第１出力端と第２出力端も、４個ずつそれぞれ配置されることを特徴とする請求項４記載の光スイッチ。
6. 　前記第１入力端と第２出力端は、９０゜より小さい鋭角をなしてパッケージ本体の一方の面から突き出るように収納配置され、前記第２入力端と第１出力端も、９０゜より小さい鋭角をなしてパッケージ本体の他方面にそれぞれ突き出るように収納配置されることを特徴とする請求項４記載の光スイッチ。
7. 　光が入射される入力端と、該入力端からの入力光が伝達される出力端と、前記入力端からの入力光を反射させてスイッチング作用をする反射体とを含み、
   　前記入力端及び出力端は、前記入力端からの入力光と、前記反射体から反射されて出力端に伝達される反射光とが９０゜より大きい鈍角をなして互いに配置されることを特徴とする光スイッチ。
8. 　前記入力端は、第１入力端と第２入力端により構成されて互いに９０゜より小さい鋭角をなして配置され、前記出力端も、第１出力端と第２出力端により構成されて互いに９０゜より小さい鋭角をなして配置されることを特徴とする請求項７記載の光スイッチ。
9. 　前記第１入力端と第２入力端は、互いに鋭角をなしてパッケージ本体の一方の面から突き出るように収納配置され、前記第１入力端と第２出力端は、互いに鋭角をなしてパッケージ本体の他方面から突き出るように収納配置されることを特徴とする請求項８記載の光スイッチ。
10. 　前記入力端は、複数の第１入力端と複数の第２入力端とが互いに９０゜より小さい鋭角をなして配置され、複数の第１出力端と複数の第２出力端とが互いに９０゜より小さい鋭角をなして配置され、前記反射体は、第１入力端と第１出力端とを連結する直線と、第２入力端と第２出力端とを連結する直線とが互いに交差する各箇所に配置されることを特徴とする請求項７記載の光スイッチ。
11. 　前記第１入力端、第２入力端、第１出力端と第２出力端は、４個ずつそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１０記載の光スイッチ。
12. 　前記第１入力端と第２入力端は、９０゜より小さい鋭角をなしてパッケージ本体の一方の面から突き出るように収納配置され、前記第１出力端と第２出力端は、９０゜より小さい鋭角をなしてパッケージ本体の他方面から突き出るように収納配置されることを特徴とする請求項１０記載の光スイッチ。
13. 　前記光スイッチは、入力光を反射させる方向及び反射させない方向に前記反射体を駆動させる駆動装置を更に含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の光スイッチ。
14. 　前記駆動装置は、前記反射体と連結されて前記反射体を駆動させる可動部材と、
    　該可動部材を支持して元の状態に復帰させるスプリングと、
    　電流が印加されると、前記可動部材を駆動させ、継続的な電流の入力がない場合も、前記可動部材の駆動状態を維持させる電磁力発生装置と、から構成されることを特徴とする請求項１３記載の光スイッチ。
15. 　前記可動部材は、一端が前記スプリングに固定され、他端は自由端形状に配置され、磁性体が固定されて前記電磁力発生装置の作用により所定範囲内で揺動されることを特徴とする請求項１４記載の光スイッチ。
16. 　前記磁性体は、軟磁性体により構成されることを特徴とする請求項１５記載の光スイッチ。
17. 　前記磁性体は、永久磁石により構成されることを特徴とする請求項１５記載の光スイッチ。
18. 　前記スプリングは、両端が光スイッチ本体にそれぞれ支持され、ねじり弾性力を発生する板スプリングにより形成されることを特徴とする請求項１４記載の光スイッチ。
19. 　前記電磁力発生装置は、前記磁性体が付着された可動部材の自由端に直角方向に配置されるコアと、該コアに巻かれて電流が印加されるコイルとから構成され、
    　前記コアは、前記コイルに電流が印加されると、磁力を発生して前記磁性体の固定された可動部材を揺動させ、前記コイルに印加される電流を解除する場合も、電磁気力を維持して前記可動部材の揺動を維持させる強磁性体とから構成されることを特徴とする請求項１４記載の光スイッチ。
20. 　前記電磁力発生装置は、直線状の前記可動部材のその直線上に配置されて、前記可動部材を上下方向に移動させることを特徴とする請求項１９記載の光スイッチ。
21. 　前記電磁力発生装置の下方面には、磁気パスを形成するためのヨークが形成されることを特徴とする請求項１９記載の光スイッチ。
22. 　前記電磁力発生装置の下方面及び側面には、磁気パスを形成するためのヨークが被覆されることを特徴とする請求項１９記載の光スイッチ。
23. 　前記電磁力発生装置の全外周面には、磁気パスを形成するためのヨークが被覆されることを特徴とする請求項１９記載の光スイッチ。

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