JP2969597B2 - ３段切替え光スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバ線路の光路切替えに用いる光ス
イッチに係り、特に３段階に光路切替えが可能な光スイ
ッチに関するものである。

〔従来技術〕

従来、光ファイバ線路の光路切替えに用いる光スイッ
チとして図−13（ａ）（ｂ）のような光スイッチが公知
である（特開昭63−85522号公報）。

この光スイッチは、端面を突き合わせて配置される第
一のフェルール11と第二のフェルール12を有している。
第一のフェルール11は平行な２本のピン穴13を有し、第
二のフェルール12もそれに対応する平行な２本のピン穴
14を有しており、対応するピン穴13、14には両フェルー
ル11、12に跨がるように基準ピン15が挿入されている。
第一のフェルール11のピン穴13は基準ピン15が隙間なく
嵌合するサイズに形成されており、第二のフェルール12
のピン穴14は、そのフェルール12が基準ピン15に対し一
定のピッチＰだけ横移動できるように断面形状が横長に
形成されている。

第一のフェルール11の２本のピン穴13の間には例えば
４心テープ心線16の４本の光ファイバ17a〜17dが端面を
露出させて固定されており、第二のフェルール12の２本
のピン穴14の間には例えば２心テープ心線18の２本の光
ファイバ19a、19bが端面を露出させて固定されている。

いま第一のフェルール11が固定されていて、第二のフ
ェルール12が横移動可能になっているものとすると（こ
の逆でも可）、同図（ａ）に示すように第二のフェルー
ル12に矢印Ａ方向の力を加えた状態では、第二のフェル
ール12の２本の光ファイバ19a、19bは第一のフェルール
12の片側２本の光ファイバ17a、17bと光路がつながる。
その後、同図（ｂ）に示すように第二のフェルール12に
矢印Ｂ方向の力を加えると、それが横移動し、そのフェ
ルール12の光ファイバ19a、19bは第一のフェルール12の
反対側の２本の光ファイバ17c、17dと光路がつながる。

この光スイッチは以上のようにして光路の切替えを行
うものである。

〔課題〕

この種の光スイッチは構造が単純であるため、比較的
製造が容易でコストが安いという利点があるが、第一の
フェルールと第二のフェルールが相対的に二つの位置で
しか対向できないため、二段階の切替えしか行えず、用
途が限られるという問題があった。

〔課題の解決手段〕

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、三
段階の切替えが可能な光スイッチを提供するもので、そ
の構成は、 端面を互いに突き合わせて配置される第一および第二
のフェルールと、所定の間隔で平行に配置された２本の
基準ピンとを備え、 第一および第二のフェルールはそれぞれ２本の平行な
ピン穴を有していて、そのピン穴に前記２本の基準ピン
が挿通されており、 各ピン穴はフェルールが基準ピンに対し一定のピッチ
だけ横移動できるように断面形状が横長になっており、 第一および第二のフェルールはそれぞれピン穴の一方
の内側面が基準ピンに押し付けられることにより定まる
一方の位置と、ピン穴の他方の内側面が基準ピンに押し
付けられることにより定まる他方の位置に位置決めされ
るようになっており、 第一のフェルールには２本以上の光ファイバが前記一
定のピッチと同じピッチで固定されており、第二のフェ
ルールにはその一部または全部と相対するように１本以
上の光ファイバが固定されている、 ことを特徴とするものである。

〔作用〕

この光スイッチは、第一のフェルールと第二のフェル
ールが次の三位置で相対することができる。

第一および第二のフェルールとも、ピン穴の一方の
内側面（または他方の内側面）が基準ピンに押し付けら
れた状態。

第一のフェルールはピン穴の一方の内側面が基準ピ
ンに押し付けられ、第二のフェルールはピン穴の他方の
内側面が基準ピンに押し付けられた状態。

第一のフェルールはピン穴の他方の内側面が基準ピ
ンに押し付けられ、第二のフェルールはピン穴の一方の
内側面が基準ピンに押し付けられた状態。

したがってこの光スイッチは三段階の光路切替えが可
能である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に参照して詳細に説明す
る。

図−１（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を示す。こ
の光スイッチは、端面を互いに突き合わせて配置される
第一フェルール21および第二のフェルール22と、所定の
間隔で平行に配置された２本の基準ピン25とを備えてい
る。

第一および第二のフェルール21、22はそれぞれ２本の
平行なピン穴23、24を有していて、そのピン穴23、24に
前記２本の基準ピン25が挿通されている。すべてのピン
穴23、24はフェルール21、22が基準ピン25に対し一定の
ピッチＰだけ横移動できるように断面形状が横長になっ
ている。２本の基準ピン25は固定されている。

第一のフェルール21には３心テープ心線26の３本の光
ファイバ27a〜27cが前記一定のピッチＰと同じピッチで
固定されており、第二のフェルール22にはそれと相対す
るように単心光ファイバ心線28の１本の光ファイバ29が
固定されている。

光ファイバ27a〜27cと光ファイバ29の位置関係は、同
図（ａ）に示すように第一および第二のフェルール21、
22が矢印Ａ方向に押され、ピン穴23、24の一方の内側面
が基準ピン25に押し付けられて位置決めされているとき
に光ファイバ29と光ファイバ27bの光軸が一致するよう
になっている。

この状態から例えば同図（ｂ）に示すように第一のフ
ェルール21だけを矢印Ｂ方向に押すと、第一のフェルー
ル21は所定のピッチＰだけ横移動し、ピン穴23の他方の
内側面が基準ピン25に押し付けられて、その位置に位置
決めされる。この状態では光ファイバ29は光ファイバ27
aと光軸が一致するようになる。

また同図（ａ）の状態から同図（ｃ）に示すように第
二のフェルール22だけを矢印Ｂ方向に押すと、第二のフ
ェルール22は所定のピッチＰだけ横移動し、ピン穴24の
他方の内側面が基準ピン25に押し付けられて、その位置
に位置決めされる。この状態では光ファイバ29は光ファ
イバ27cと光軸が一致するようになる。

さらに同図（ｃ）の状態から同図（ｄ）に示すように
第一のフェルール21を矢印Ｂ方向に押すと、第一のフェ
ルール21は所定のピッチＰだけ横移動し、ピン穴23の他
方の内側面が基準ピン25に押し付けられて、その位置に
位置決めされる。この状態では光ファイバ29は光ファイ
バ27bと光軸が一致する。これは同図（ａ）と同じ接続
状態であるから、実際の切替え動作には（ａ）と（ｄ）
のいずれか一方の状態があればよい。

本発明の光スイッチは以上のようにして３段階の光路
切替えが行えるものである。

次に本発明の光スイッチに用いられるフェルールの具
体例を図−２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。ここで
は前記第一のフェルールを説明するが、第二のフェルー
ルもこれと実質的に同じ構造である。

このフェルール21は、基板31と、その上に接着固定さ
れる中央蓋板32および両側蓋板33とから構成されてい
る。基板31は上面中央部に３本のＶ溝34を形成し、その
両側にそれと平行に台形溝35を形成したものである。Ｖ
溝34にはテープ心線26の３本の光ファイバ27a〜27bが装
着され、その上に中央蓋板32が接着固定される。これに
より３本の光ファイバ27a〜27cが定位置に固定されるこ
とになる。また基板31の台形溝35を形成した部分にはそ
れぞれ両側蓋板33が接着固定され、この両側蓋板33と台
形溝35によりピン穴23が形成される。

このピン穴23には同図（ｂ）に示すように基準ピン25
が挿通される。この基準ピン25はピン穴23内でフェルー
ル21に対して相対的に横移動可能である。２本のピン穴
23の中心間隔は２本の基準ピン25の中心間隔と正確に一
致するように形成されている。したがって基準ピン25が
ピン穴23内で移動可能な範囲は、基準ピン25がピン穴23
の一方の内側面に当接する位置（実線）から、他方の内
側面に当接する位置（破線）までとなる。これが基準ピ
ン25に対するフェルール21の移動ピッチＰとなる。３本
のＶ溝34はこれと同じピッチＰで形成されている。

基板31は、特に高い寸法精度が要求されるため、例え
ばセラミックや超硬合金の超精密研削加工あるいはシリ
コン単結晶基板の化学エッチング等により形成される。

図−３（ａ）〜（ｃ）は前記第一および第二のフェル
ールの駆動系統を含めた光スイッチの全体構成を示す。

第一および第二のフェルール21、22のピン穴23、24に
挿通された２本の基準ピン25は、その両端と中央部を支
持台に41に固定支持されている。また第一および第二の
フェルール21、22の後端面と支持台41の両端支持部との
間には圧縮コイルばね42が介挿されており、二つのフェ
ルール21、22はその反発力により先端面を突き合わされ
ている。

一方、支持台41の下面には第一および第二のフェルー
ル21、22に対応する第一および第二のソレノイド43、44
が固定されている。これらのソレノイド43、44はプラン
ジャー45、46が基準ピン25に対し直角方向に往復動する
双安定式のものである。プランジャー45、46の両端には
それぞれ立ち上がり片47、48が固定され、各立ち上がり
片47、48の上端部にはフェルール21、22の側面を押すプ
ッシュヘッド49a、49b、50a、50bが固定されている。各
プッシュヘッド49a、49b、50a、50bは、前進後退可能な
プッシュピン51を有しており、これら各プッシュピン51
はプッシュヘッド内の圧縮スプリング52により常に前進
する方向に付勢されている。

前記ソレノイド43、44のプランジャー45、46の往復動
ストロークは、一方のプッシュヘッド49a、50aがフェル
ール21、22を押したときはそのプッシュピン51が中間位
置まで引っ込み、逆に他方のプッシュヘッド49b、50bが
フェルール21、22を押したときはそのプッシュピン51が
中間位置まで引っ込む程度に設定されている。

図−３（ａ）では一方のプッシュヘッド49a、50aがフ
ェルール21、22を押しており、図−１（ａ）と同じ状態
にある。この状態から第一のソレノイド43を反対方向に
動作させるとプッシュヘッド49bが第一のフェルール21
を反対側から押してそれを横移動させるので、図−１
（ｂ）の状態になる。また図−３（ａ）の状態から第二
のソレノイド44を反対方向に動作させるとプッシュヘッ
ド50bが第二のフェルール22を反対側から押し、それを
横移動させるので、図−１（ｃ）の状態になる。

この光スイッチは以上のようにして３段階の切替えを
行うものである。

図−４は本発明の光スイッチに用いられるフェルール
の他の例を示す。このフェルール61はエンジニアリング
樹脂などの硬質、高精度樹脂のモールド成形により得ら
れるものである。符号23はピン穴、26はテープ心線、27
a〜27cは光ファイバである。

図−５は本発明の光スイッチに用いられるフェルール
のさらに他の例を示す。このフェルール62は、図−２に
示すような基板31と両側蓋板33をハウジング63内に嵌め
込み、ボルト64で固定したものであるが、基板31の中央
部には、Ｖ溝ではなく、平板状の穴をあけ、その中にエ
ンジニアリング樹脂などの高精度樹脂65を充填するとき
に成形ピンにより光ファイバ27a〜27cを挿入する細孔を
形成したものである。

次に、図−６はフェルールに形成されるピン穴の他の
例を示す。同図（ａ）はピン穴23を横長の三角形にした
もの、（ｂ）はピン穴23を横長の菱形にしたもの、
（ｃ）はピン穴23を横長の長方形にしたものである。基
準ピン25を挿通するピン穴23はこのような断面形状にす
ることもできる。

次に図−７は本発明の光スイッチに用いられる支持台
の他の例を示す。図−３に示した支持台41は基準ピン25
をＶ溝にのせて位置決めしたものであるが、この支持台
66は基準ピンを支持穴67に挿通して支持するようにした
ものである。このような構造にすると支持台を樹脂のモ
ールド成形で製造することができる。

図−８は本発明に係る光スイッチの他の実施例を示
す。この光スイッチは、図−３に示した光スイッチのフ
ェルール21、22、基準ピン25、支持台41を箱体68と蓋69
で覆って防塵構造にしたものである。その他は図−３と
同じであり、同一部分には同一符号を付してある。

図−９〜図−12はそれぞれ本発明に係る光スイッチの
切替えパターンの他の例を示す。各図の（ａ）〜（ｃ）
は図−１の（ａ）〜（ｃ）の状態に対応している。

図−９では第一のフェルール21に６本の光ファイバ27
a〜27fを２本１組ずつフェルール21の移動ピッチＰと同
じピッチで固定し、第二のフェルール22に２本の光ファ
イバ29a、29bを前記第一のフェルール21の１組内の２本
の光ファイバと同じ間隔で固定してある。このようにす
ると同図（ａ）〜（ｃ）に示すように２対６の光ファイ
バの光路切替えを３段階で行うことができる。

これと同じ方式で例えば第一のフェルールに９本の光
ファイバを３本１組ずつフェルール移動ピッチＰと同じ
ピッチで固定し、第二のフェルールに３本の光ファイバ
を前記第一のフェルールの１組内の３本の光ファイバと
同じ間隔で固定すれば、３対９の光ファイバの光路切替
えを３段階で行うことができる。

図−10では第一および第二のフェルール21、22にそれ
ぞれ６本の光ファイバ27a〜27f、29a〜29fをフェルール
移動ピッチＰと同じピッチで固定し、同図（ａ）〜
（ｃ）に示すように６対６の切替えを３段階で行うよう
にしたものである。

図−11では第一および第二のフェルール21、22にそれ
ぞれ２本の光ファイバ27a、27b、29a、29bをフェルール
移動ピッチＰと同じピッチで固定し、同図（ａ）〜
（ｃ）に示すように２対２の切替えを３段階で行うよう
にしたものである。

図−12では第一のフェルール21に２本の光ファイバ27
a、27bをフェルール21の移動ピッチＰと同じピッチで固
定し、第二のフェルール22に１本の光ファイバ29を固定
し、１対（２＋無接続）の切替えを３段階で行うように
したものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、単純な動作で迅
速に光ファイバの光路を３段階に切り換えられる光スイ
ッチを得ることができ、従来より複雑な光路の切替えを
安価な光スイッチで簡単に行えるという顕著な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図−１（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係る光スイ
ッチの切替えパターンを示す説明図、図−２（ａ）
（ｂ）はその光スイッチに用いられるフェルールの一例
を示す斜視図および正面図、図−３（ａ）〜（ｃ）は上
記光スイッチの駆動系統を含めた全体構成を示す平面
図、側面図および背面図、図−４および図−５はそれぞ
れ本発明に用いられるフェルールの他の例を示す斜視
図、図−６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に用いられ
るフェルールのピン穴の形状の他の例を示す断面図、図
−７は本発明に用いられる支持台の他の例を示す斜視
図、図−８は本発明に係る光スイッチの他の実施例を示
す斜視図、図−９（ａ）〜（ｃ）、図−10（ａ）〜
（ｃ）、図−11（ａ）〜（ｃ）および図−12（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ本発明に係る光スイッチの切替えパタ
ーンの他の例を示す説明図、図−13（ａ）（ｂ）は従来
の光スイッチの切替えパターンを示す説明図である。 21:第一のフェルール、22:第二のフェルール 23、24:ピン穴、25:基準ピン 27a〜27c:光ファイバ、29:光ファイバ 41:支持台、43、44:双安定型ソレノイド 49a、49b、50a、50b:プッシュヘッド

フロントページの続き (72)発明者 太田 寿彦 東京都千代田区丸の内２―６―１ 古河 電気工業株式会社内 (72)発明者 山川 淳 東京都千代田区丸の内２―６―１ 古河 電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−85522（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 6/38 G02B 26/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端面を互いに突き合わせて配置される第一
   および第二のフェルールと、所定の間隔で平行に配置さ
   れた２本の基準ピンとを備え、 第一および第二のフェルールはそれぞれ２本の平行なピ
   ン穴を有していて、そのピン穴に前記２本の基準ピンが
   挿通されており、 各ピン穴はフェルールが基準ピンに対し一定のピッチだ
   け横移動できるように断面形状が横長になっており、 第一および第二のフェルールはそれぞれピン穴の一方の
   内側面が基準ピンに押し付けられることにより定まる一
   方の位置と、ピン穴の他方の内側面が基準ピンに押し付
   けられることにより定まる他方の位置に位置決めされる
   ようになっており、 第一のフェルールには２本以上の光ファイバが前記一定
   のピッチと同じピッチで固定されており、第二のフェル
   ールにはその一部または全部と相対するように１本以上
   の光ファイバが固定されている、 ことを特徴とする３段階切替え光スイッチ。