JP2681680B2 - 光磁気スイッチ - Google Patents

光磁気スイッチ

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JP2681680B2 JP63506639A JP50663988A JP2681680B2 JP 2681680 B2 JP2681680 B2 JP 2681680B2 JP 63506639 A JP63506639 A JP 63506639A JP 50663988 A JP50663988 A JP 50663988A JP 2681680 B2 JP2681680 B2 JP 2681680B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気制御(magnetic control)の作用の下
に光路(light path)を遮る機能を持つスイッチに関す
る。
電気学並びに電子工学は広く行き渡っているスイッチ
並びにキーボードは電気学並びに電子光学に関連して極
めておびただしくなってきた。摩耗、バウンス、水、静
電気及び火花発生(sparking)に敏感であるので、スイ
ッチ並びにキーボードは、操作上の欠陥のないわけでは
ない。光磁気スイッチ(optomagnetic switch)はそれ
らの欠陥を避けることができる。密封された箱に納めら
ているので、光磁気スイッチは、液体に無感覚であり、
また空気で運ばれるほこりに無感覚である。
この型式のスイッチの最初の具体化(implementatio
n)がフランス特許出願FR−A−2 595 0 22に記述
されている。それは、光路の中央を通り抜ける円筒状の
孔内に金属の玉を配置することにある。磁石が該玉の近
くに移動させられると玉は上がり、光路を遮るかさもな
ければ解放する。しかし、このシステムは衝撃及び震動
に敏感であるといった欠陥により不利を蒙っている。
このような振動に対する感度を除去した第2の具体化
(embodiment)が上記特許出願に記述されている。それ
は磁気吸引に敏感であるばねを構成する比較的細い金属
薄片を用い、該薄片の他方の端部はスイッチの基部に固
定されると共に該薄片の端部の一つを光路を遮るための
シャッターを構成するように折ることにある。
記述されているように、このスイッチは確実には機能
しない。約100個のキーを持つオフィスキーボードにお
いて、すべてのキーが同時に使用状態にあることを確保
することは実際不可能であると判明した。
使用中、前記スイッチは、該スイッチの操作中摩擦を
生じさせ、また、故障の危険を生じさせるいくつかの制
限を伴う。記述されているように、前記シャッターはそ
のハウジング内で円弧を描く傾向がある。これは、広い
シャッタースロット(shutter slot)がスイッに備えら
れることを必要とすることを意味し、これは、該スロッ
トがより広い程、光の損失がより大きくなるので、光フ
ァイバーが光路を構成するように使用されるとき、不利
益である。前記溝がより狭くなるとき、シャッターが複
数のファイバーの一つのエッジ(edges)をこする傾向
があり、またスイッチ基部内で円滑な進行を妨げる傾向
があることが認められている。
書類EP−A1−0115126(フリクシェンシー コントロ
ール プロダクツ インコーポレーション(Frequency
Control Prod−ucts lnc.)は単一光ファイバー(singl
e optical fibers)用スイッチを記述している。その第
5図及び第6図に示されているように、このスイッチ
は、基部を備えており、該基部はそれを通っている光路
を有すると共に該光路を横切る案内スロット(guide sl
ot)を備えている。より大きな容積は案内スロットの一
方の側に備えられており、旋回円板(pivoting dist)
を支持するシヤフトをその中に持っている。細い薄片
(thim blade)が前記円板から前記スロットまで延びて
おり、該円板の角度位置によって、該薄片は、光路を遮
るかまたは遮らない。
磁石が前記円板の他方の側に配置され、基部の外側に
配置された第2の可動磁石によって作動せしめられる。
ばねは休止位置の方へ薄片を戻し、隣接部(abutment)
がばねによる変位を制限する。この構造物は、基部の内
部の少なくとも5つの可動部品を備えており、それは入
り組んでおり、且つそれは、多数の安価なスイッチを必
要とする応用、例えば約100個のキーを一般に備えるオ
フイスキーボードに適していない。それに加えてスイッ
チはかさばっている。
対照的に、内側磁石及び外側磁石の使用は、伝えられ
る力が信頼できる操作にとって十分であることを確保す
る。
本発明の目的は、磁気的に制御される光スイッチを減
じた、コスト、かさ及び可動部数で提供し、且つそれに
もかかわらず信頼できる光学的及び機械的操作を提供す
ることである。
本発明は、それを通して通っている光路を有する基
部、該路を横切る案内溝と、それが該光路に沿って光が
通ることを可能にする位置とそれが該光路を遮る位置の
間で前記ガイドスロット内において少なくとも部分的に
変位可能である可動シャッターと、該シャッター用の戻
しばねを備える光スイッチにおいて、前記シャッター及
び前記ばねが変形可能な薄片の部分を構成し、前記ばね
はその端部の一つにおいて前記基部に固定され、且つ前
記ばねの作用に逆って及ぼされる磁気吸引に応ずること
ができるヘッドを構成するように十分に大きい表面を前
記薄片の可動部分が有することを特徴とする光スイッチ
を提供する。
それ故、磁界が働く領域が十分に大きいならば、基部
の内部に付加の磁化された部分を含むことは本質的では
ない。基部の内部の単一可動部は、スイッチが正確に作
動することを確保する。これに加えて、磁気吸引のため
にかなり大きな面積を使用することによって前記吸引に
関して安全限界(safety margin)が得られ、前記薄片
を磁性が乏しいといわれている材料から作ることが可能
になる。靭性と耐蝕性を利用し、また、例えばその面積
が約4分の1平方センチメートルである磁気ヘッド用の
スイッチの内部に十分な空間を保持して、例えばステン
レス鋼、充填剤入りプラスチック又は金属化プラスチッ
ク(a filled or metallized plastic)を用いることが
可能である。
本発明は、前記基部には光導管(light duct)の形態
で前記光路が形成され、次いで基部が、切断工具を使用
して前記光導管を通り抜けて切られ、該切断工具は前記
案内スロットを形成するためと切断工具によって分離さ
れる二本のある長さの光導管間の光の通過を最も効果的
にするように前記光導管の端部を研摩するために同時に
使用されることを特徴とするスイッチの製造方法をも又
提供する。
これは、二本のある長さの光導管(例えば光ファイバ
ー)が自動的に正確に且ついかなる相互の喰違いもなく
配列されるので有利な光束の予算(light budget)が得
られることを意味する。組立の隙間(assembly clearan
ce)の理由でまたスイッチの信頼性並びに耐用年数をで
きる限り高めるためにも、ある長さの光導管の端部間
に、相当な安全限界を残しても(またかくして光の減量
を増加しても)、約2dBの損失が容易に達成される。
この光スイッチの種々の実施態様を例として添付図面
を参照して説明する。
図面において: 第1図は該スイッチの分解斜視図であり; 第2A図及び第2B図は各々作動位置及び休止位置におけ
る該スイッチの側断面図であり; 第3A図及び第3B図は各々作動位置及び休止位置におけ
る該スイッチの変形例の側断面図であり; 第4図は案内スロットの端面図であり; そして第5図は上方から見た該スイッチのばねの他の
実施態様を示す。
第1図は該スイッチの分解斜視図である。第1図は該
スイッチの3つの部分すなわち基部1,ばね薄板(spring
blade)2及び蓋体3を示す。
基部1は光路用の溝(groove)を組立てている通路
(channel)4を有する。この溝は第1図の例に示す様
に光ファイバー5を受ける。シャッタースロット(shut
ter slot)6がシャッター24を受けるために光路に対し
て水著に設けられている。
このスロットは第4図に詳細に示されている。シャッ
タースロット6は、前記溝(groove)4よりも深い部分
41を備え、それによってシャッターに機械的案内部(me
chanical guide)25を付加することを可能にしている。
ファイバーを用いる時は、空気中の光の道筋(trajecto
ry)による光の損失(light losses)を制限するため
に、シャッタースロット6はできるだけ狭くなければな
らない。
基部1の後部にはシャッター24のばね22用の複数の固
定及び位置決めびょう(fixing and positioning stud
s)7がある。休止位置にあるとき、ばねに若干量の応
力で基部を圧させる様に傾斜部(slope)8が設けられ
ている。
第1図に示すばね22は直線型のものである。それは3
つの部分を有する変形可能な薄片(deformable blade)
に形成されている。第1の部分は磁気吸引ヘッド21を構
成する。それは磁力がばね応力を平衡させることを可能
にする様に全体としてばねと比べて充分大きくなけれな
らない。
これはシャッターを作動させるための基本的な点であ
る。磁気吸引ヘッドはばね22と同じ材料で作られても良
い。あるタイプのステンレス鋼が磁気吸引に対して充分
に敏感であるという事がわかった。かかる材料の使用は
長い耐用年数の品質のために好ましい。
第2の部分はばね22であり、それはできるだけ細い。
ばね22のセグメントである端部23はばねの固定部分であ
り、これは、部品の位置決めを容易にするように設計さ
れており、例えばU字に形づくられている。
上述した例においてシャッター24はヘッド21の一部で
ある。従来技術においてはシャッターヘッドの回転運動
が行われる軸Xに対して平行である。これはスイッチの
適切な動作に対して有害なシャッターの横向きの運動を
引き起す。
これに反し、本発明によれば、シャッターは概して前
記軸Xに対して垂直であり、それによって故障(jammin
g)又は摩擦を引き起こすいかなる横方向の運動をも防
止し、また製造中シャッターを基部に位置決めすること
をより容易にする。シャッターが遮る光路よりもシャッ
ター24が実質的に広いならば、シャッターとばねの固定
点との間の距離は極めて狭い許容量を必要としない。
シャッターは案内部25により延長されても良く、案内
スロット41がシャッタースロット42よりも狭いのに伴っ
て(第4図)、案内部25はシャッターがファイバーの研
摩面をこするのを防ぐ。シャッター24はばねの磁気ヘッ
ドと同じ材料で作っても良く、また適当に切取った後単
に折り曲げることによっても得られても良い。
シャッターに窓部31を設けることにより(第3A図及び
第3B図)、シャッターが磁気吸引の効果により持ち上げ
られた時光を遮ると共に停止位置にある時光を通すよう
にしても良い。第2A図及び第2B図はスイッチの二つの状
態を示す。すなわち閉状態(off)(第2A図)及び可動
磁石39から来る磁気吸引効果による開状態(on)(第2B
図)である。
ばね22の端部23を受けるために、ばねはわずかに曲げ
られるかあるいは持ちあがった傾斜部8を含んでいても
良く(第1図及び第2A図)、これにより停止位置にある
シャッターに加わる戻り力(return force)を増加でき
る。これは二つの利点を提供する。すなわちそれは衝撃
及び振動に対するスイッチの不感性を増し、またそれは
磁気制御効果の下に作動位置から停止位置に向かってよ
り急に進むシャッターを有するトグル系(toggle syste
m)にも役立つ。
当然にばねとシャッターの他の形状も設計可能であ
る。スイッチの寸法を小さくするためにばね22の一部分
が磁気ヘッドを囲んでも良い。この場合、ヘッドを囲む
ばねは円形、角形あるいは第5図に示すように螺線形で
もよい。この図は第1図に見られると同様の要素を示
す。すなわちシャッター24を形成する折り曲げ部(fol
d)、案内延長部(guide extension)25及びばね22のア
ーム部(spring arm)である。ばねが異なった型のもの
であるため、箱もそれに応じて再設計しなければならな
い。第5図はシャッターに対して唯一つのばね22のアー
ム部を示している。しかし、例えば拡声器用に用いられ
る方法に基づいて二つまたはそれ以上のばねのアーム部
を備えることが可能である。
箱蓋体3は隣接部(abutnent)の働きをし、シャッタ
ーの行程を決定する。それは、光学部品を保護するため
に、それは硬化可能な物質中に埋め込まれるように充分
に良好に密封されるように設計されてもよい。
ファイバーを有するスイッチを製造するために、用い
られる箱体の型のいかんにかかわらずスイッチの内部で
ファイバーを切断することが好ましいと思われる。これ
は、光の損失を最小化することを可能にする。というの
は本来の場所で切断されるため、ファイバーの二つの部
分は必然的に面対面で位置を定められるからである。
スイッチの基部はシャッターのための案内スロット及
び基部を通る光ファイバーを保持するための保持溝を含
む。ファイバーは保持溝内に置かれ、案内スロットに沿
って切断される。案内スロットの上部は切断工具により
わずかに広げられ、それによって案内スロット自体より
も広いシャッタースロットを作り出し、かくして上述し
たように有害な摩擦を避ける。
二者択一的に基部は先の案内スロット(prior guide
slot)を含んでおらず、該スロットはファイバーまたは
他の固体光導管の切断と同時に形成される。
上記の説明は光ファイバーによって構成される単一の
光路及びシャッターとして光と交互に作用する単一の可
動薄片を有する単純なスイッチに関連している。これ
は、発明の理解を容易にしまた上述したスイッチはオフ
ィスキーボード等の装置に有用である。しかしながら他
のより複雑な構造及び機能も可能である。
単一の薄片は二つまたはそれ以上の光路と相互に作用
可能である。前記薄片に適当に窓を配置することによ
り、一方の光路が遮られると同時に他方の光路は光を通
すようにするかあるいはその逆にすることができる。
光路は空の(または空気を含む)管であればよく、ま
たはこれらはファイバーとは別の種々の形態の光導管に
よって構成されてもよい。例えば基部は光板(optical
plate)で製造することが可能であり、該光板はその屈
折率を局部的に変えるように該板に添加物を加えられる
ことにより形成された光導管を有している。
単一の板が複数のスイッチのための基部を構成しても
よく、また実際にオフィスキーボードのすべてのスイッ
チのための基部を構成してもよい。
単一のシャッター薄片は、T字形状を有する光路と相
互に作用することが可能である。若し、シャッターが反
射するものでありまた若しそれが適切に配置されていれ
ば(T字の各枝に対して約45゜で)、該スイッチは切り
替えスイッチの役目をする。すなわち、シャッターの位
置に応じて、左方から来る光は(例えば)右方に向かっ
てまっすぐに前方へ進み続けるかさもなければ下方に偏
向させられる。かかる集成装置は、オフィスキーボード
とは別の、多数のスイッチを必要とする応用、すなわち
電気通信信号のスイッチング(telecommunicotion sign
al switching)において高度に有利である。
スイッチそれ自体の機能とコネクターの機能を結合す
ることが可能である。例えばスイッチ基部は、各ある長
さの光ファイバーを受けるための二つのコネクターを有
し、これにより前記光ファイバーを機械的に相互に連絡
するのと同時に随意に光を通過させるかまたは光の通過
を妨げる。
応用が、製造工業上においてのみならず例えば浴室等
の家庭において危険な場所から電気回路を制御する信頼
性があり且つ安価な光スイッチとして見い出される。
図面の簡単な説明 第1図は該スイッチの分解斜視図であり; 第2A図及び第2B図は各々作動位置及び休止位置におけ
る該スイッチの側断面図であり; 第3A図及び第3B図は各々作動位置及び休止位置におけ
る該スイッチの変形例の速断面図であり; 第4図は案内スロットの端面図であり; そして第5図は上方から見た該スイッチのばねの他の
実施態様を示す。
符号の説明 1は基部、4は通路、溝、5はファイバー、6はシャ
ッタースロット、21は磁気吸引ヘッド、22はばね、23
は、ばね22のセグメントである端部、24はシャッター、
25は案内部、31は窓部、41は深い部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 マーランド アーンドレイ フランス共和国 F‐92270 ブワ‐コ ーローンブ アヴニュー シァブラール 35 (72)発明者 トマ ファブリス フランス共和国 F‐75012 パリ リ ュー テイン 28 (56)参考文献 特開 昭55−111905(JP,A) 特開 昭57−192902(JP,A) 特開 昭62−138820(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それを貫通する光路(4,5)を有する基部
    (1)、該光路と交差する案内スロット(6)、前記光
    路に沿って光が通過することを可能にする位置と該通過
    を遮る位置の間で、前記案内スロット(6)の内部で少
    なくとも部分的に移動可能な可動シャッター(24)、及
    び該シャッター用の戻しばね(22)を備える光スイッチ
    において、前記シャッター(24)及び前記ばね(22)が
    変形可能な薄片(2)の部分を構成し、ばね(22)がそ
    の端部の一つにおいて前記基部に固定されており、且つ
    前記薄片の可動部材は前記ばねの作用に反対して作用さ
    れる磁気吸引力に応答できる頭部を構成するのに十分な
    大きさの表面(21)を有しており、前記ばね(22)は、
    シャッターの運動に回転成分を与え、前記シャッターが
    単一平面内で移動するように、前記シャッター(24)が
    前記回転成分の軸(X)に対して概して垂直に向けられ
    ていることを特徴とするスイッチ。
  2. 【請求項2】前記シャッター(24)は、該シャッター
    (24)がその行程の終りに達するとき、前記案内スロッ
    ト(6)内に引き込ませられたままにとどまる案内延長
    部(25)を構成する要素を備えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載のスイッチ。
  3. 【請求項3】前記ばねが概して直線のアームの形を取る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記
    載のスイッチ。
  4. 【請求項4】ばねが、磁気吸引ヘッドを少なくとも部分
    的に囲む少なくとも一つのアームの形を取ることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか一
    項に記載のスイッチ。
  5. 【請求項5】光を前記光路を通して通過させる位置で光
    を通過するために、窓部(31)が前記シャッター(24)
    に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載のスイッチ。
  6. 【請求項6】前記基部(1)には光路(4)が形成さ
    れ、該光路は光導管(5)の形を取り、次いで該基部
    は、光導管を通り抜けて、切断工具を使用して切断さ
    れ、該切断工具は前記案内スロットを形成するため、ま
    た光導管を切断するために同時に使用されることを特徴
    とする先行する請求の範囲のいずれか一項に記載のスイ
    ッチの製造方法。
JP63506639A 1987-07-31 1988-07-29 光磁気スイッチ Expired - Lifetime JP2681680B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR87/10880 1987-07-31
FR8710880A FR2618914B1 (fr) 1987-07-31 1987-07-31 Perfectionnements apportes aux interrupteurs optomagnetiques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02500303A JPH02500303A (ja) 1990-02-01
JP2681680B2 true JP2681680B2 (ja) 1997-11-26

Family

ID=9353766

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