JPH01270020A - 永久磁石を用いた光スイッチ - Google Patents

永久磁石を用いた光スイッチ

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JPH01270020A
JPH01270020A JP10059188A JP10059188A JPH01270020A JP H01270020 A JPH01270020 A JP H01270020A JP 10059188 A JP10059188 A JP 10059188A JP 10059188 A JP10059188 A JP 10059188A JP H01270020 A JPH01270020 A JP H01270020A
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JP
Japan
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permanent magnet
light
switch
optical
switch block
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JP10059188A
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Ryuichi Hayashi
隆一 林
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3568Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force
    • G02B6/3572Magnetic force
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    • G02B6/353Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being a shutter, baffle, beam dump or opaque element
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    • G02B6/354Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/35442D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • G02B6/35481xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
    • G02B6/35521x1 switch, e.g. on/off switch

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光回路を開閉するための光スイッチに関し
、特に電源が利用し難い場所、誘導障害を受は易い場所
あるいは防爆構造のスイッチが望まれる場所等での使用
に適し、かつ電子機器、部品等のエレメントとしての組
込みにも適する簡単な構造の光スイッチに関する。
〔従来の技術〕
従来、電気回路を開閉するスイッチには、押しボタンス
イッチ、スナップスイッチ、プッシュプルスイッチ、ロ
ータリースイッチ、マイクロスイッチ等があり、用途や
場所に応じて多種多様な構造のものが用いられているが
、これらのスイッチはいずれも接触片や接点の物理的接
触により回路を開閉する接触型のものである。
一方、無接触型のスイッチとしては、磁気を利用した近
接スイッチの他、投光部と受光部との間の光路を物体が
遮断したり、光の一部を反射することによる光量の変化
を光電変換素子によって電気量に変換し、スイッチを動
作させ、物体の有無、位置、状態の変化等を検出する光
電スイッチが電気的ノイズの影響を受けないあるいは電
気的ノイズを発生しない等の特徴があるため、近年多(
の分野で利用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記のような従来技術によるスイッチに
おいては、接触型のものは、接点部の開閉時にアークが
発生し、ノイズを生じたり、酸化被膜によって導通不良
や接触不良を招いたりする上、耐久開閉回数、即ち寿命
も自ずと限定されてしまう。また、爆発性の雰囲気中で
使用されるものについては、特殊な防爆構造が必要とな
り、その分コスト高となる上、このような防爆構造のス
イッチについては、所定の規格要件を満たしていること
を証明するための厳格な認定検査に合格しなければなら
ないが、この種の規格は各国毎に異なるため、輸出時等
には各対象国毎にそれぞれ認定を受けなけれならないと
いう煩わしさがある。
他方、光電スイッチや近接スイッチ等の無接触型スイッ
チは、動作用の電源が必要なため、工場内やビル内等で
はともかく、坑道内等の電源が利用し難い場所において
は極めて不便である。また、現在用いられている光ファ
イバと光電スイッチを利用した光センサは、検出対象物
が光路を遮るか否かによって直接的に動作させるように
なっているため、使用環境が限定されざるを得ない。
さらに、例えば、安全スイッチ、保護スイッチ類は、ア
ームの移動等機械的動作によりオン/オフさせるように
なっているが、これに上記のような接触型、無接触型の
いずれのスイッチを用いるにしても、その動作用あるい
は動作検出のために、中央制御盤等から信号線を布設し
なけれならず、電圧降下の問題や併設されるパワーケー
ブル等からの誘導障害及びその他の電気的ノイズによる
誤動作の問題があり、これらの対策に苦慮しなければな
らない。さらに、湿性環境下においては漏電や感電事故
を招く危険性もある。
この発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、
その目的は、使用場所等の制約が少なく、広範な用途に
用いることが可能であり、かつ電子機器、部品等のエレ
メントとしての組込みにも適する構造が簡単で安価に製
造することが可能な永久磁石を用いた光スイッチを提供
することにある。
C問題点を解決するための手段〕 上記目的達成めため、この発明の永久磁石を用いた光ス
イッチは、投光側光ファイバが接続される先入力口と受
光側光ファイバが接続される光出力口とを有し、内部に
これらの先入力口と光出力口とを結ぶ光路にほぼ直交す
る長大状空間部が形成されたスイッチブロックと、上記
長大状空間部に上記光路を遮る遮光位置とこれを通光さ
せる通光位置との間で摺動自在に封入された磁性体製の
可動部材と、上記長大状空間部の一端側にあって上記可
動部材に磁気吸引力を及ぼすよう上記スイッチブロック
に固定された第1の永久磁石と、上記長大状空間部の他
端側にあってこれに接離可能に設けられ、その接近位置
にある時上記可動部材に対し上記第1の永久磁石より強
い磁気吸引力を及ぼす第2の永久磁石と、を具備した構
成を採用したものである。
〔作用〕
上記の構成を有するこの発明の永久磁石を用いた光スイ
ッチは、例えば可動部材が第1の永久磁石に吸い寄せら
れた位置が光路を遮断する遮光位置で、スイッチオフの
状態であるとすると、第2の永久磁石を接近させて可動
部材を通光位置へ吸い寄せることによりスイッチオンの
状態を具現することができる。もちろんこの逆でも良い
。このようにして、第2の永久磁石を“接近、離反させ
ることにより、光スイツチ機能が具現される。可動部材
は遮光位置、通光位置のいずれの側にある時も、第1ま
たは第2の永久磁石によってしっかり吸い付けられてい
るので、スイッチに振動、回転その他の運動が加わって
安定状態が確保される。
また、この発明の永久磁石を用いた光スイッチは、スイ
ッチブロックの長大状空間部が密閉されているため、塵
埃や湿気等、使用環境の雰囲気によって減衰率や屈折率
等光学的特性が影響されることはない。さらに、動作用
あるいは検出用の電源が全(不要であり、本来的に防爆
性を具備している。
〔実施例〕
第1図及び第2図は、この発明の永久磁石を用いた光ス
イッチの第1実施例を示し、この実施例の光スイッチは
スイッチブロック1、このスイッチブロックlの一端面
に固着された第1の永久磁石2、及び他端面側にあって
スイッチブロック1に対して上下方向(矢印方向)に接
離自在な第2の永久磁石3よりなり、−スイッチブロッ
ク1の内部には円筒形の長大状空間部4が形成されてい
る。
長大状空間部4は磁性体製の端板5により密閉され、そ
の内部には周壁に沿って上下方向に摺動自在な永久磁石
片よりなる可動部材6が封入されている。第1、第2の
永久磁石2.3及び可動部材6は極性の向きが互いに同
じになるよう配向されている。
スイッチブロックlには投光側光ファイバFII%F1
□が接続された先入力口78.7□及び受光側光ファイ
バF’zt、F2□が接続された光出力口8Is82が
形成されている。これらの先入力口78.72及び光出
力口8r 、82は長大状空間部4の周面に臨設されて
いる。      ゛この光スイッチは何らかの光回路
に組込まれて使用され、投光側光ファイバF 11% 
F +2及び受光側光ファイバF21、F2□のもう一
方の端部は、発光ダイオード等の光回路の投光端及びフ
ォトトランジスタ等の受光端にそれぞれ接続される。こ
の光スイッチは、第1図に示すように、第2の永−久磁
石3が離反位置にある時は、可動部材6が第1の永久磁
石2に吸引されて、光ファイバFil→F2、の光路に
関しては通光位置(オン)、F、2−F2□の光路に関
しては遮光位置(オフ)となる。この状態から、第2の
永久磁石3を第2図に示すように端板5に接触するまで
接近させると、第2の永久磁石3の吸引力が第1の永久
磁石2の吸引力に打ち勝って、可動部材6は上方に吸い
寄せられF t I = F 21の光路がオフ、FI
2→F22の光路がオンとなる。もちろん、光路を1本
のみ、例えばF12→F2□として、これを第2の永久
磁石3の接近、離反によりオン、オフするようにするよ
うにしても良い。
第3図は、この発明の永久磁石を用いた光スイッチの第
2実施例を示し、この実施例においては、スイッチブロ
ック1に複数個の長大状空間部4m。
・・・・t4n及び可動部材6I、・・・・、6、が設
けられ、これらによってn本の光路を第2の永久磁石3
の操作により共通に同時にオン、オフすることができる
第4図は、この発明の永久磁石を用いた光スイッチの第
3実施例を示し、この実施例においては、スイッチブロ
ックlに複数個の長大状空間部4.。
・・・・、4.、及び可動部材68.・・・・、60を
設けると共に、これらの可動部材61.・・・・、6.
に対して個別に第2の永久磁石3m、・・・・、3ゎを
設け、これらを選択的に操作することによって、n本の
光路を選択的にオン、オフすることができるようになっ
ている。
第5図は、この発明の永久磁石を用いた光スイッチの第
4実施例を示し、この実施例では、スイッチブロック1
に複数個の長大状空間部48.・・・・、4゜及び可動
部材61.・・・・t6nが設けられ、第2の永久磁石
3は端板5に沿って移動可能である。即ち、この実施例
においては、第2の永久磁石3を長大状空間部41.・
・・・、4、の上に移動させることにより、n本の光路
のうちいずれかを選択的にオン、オフすることができる
。また、n本のうちどの光路がオン、あるいはオフとな
ったかによって第2の永久磁石3またはこれに結合され
た部材等の左右の位置を知ることができる。
第6図は、この発明の永久磁石を用いた光スイッチの第
5実施例を示し、この実施例では、スイッチブロックl
に複数個の長大状空間部48.・・・・、4.、及び可
動部材68.・・・・16nを設けると共に、長大状空
間部41.・・・・、4゜が4.から47に向けてしだ
いに深くしである。
そのため、第2の永久磁石3がスイッチブロック1に近
づ(につれて可動部材が61から6nに向けて順次上方
に吸い寄せられ、これに伴って光路のオン、オフ状態が
左から右へ順次切換わる。これによって、第2の永久磁
石3またはこれに結合された部材等の上下方向の位置を
知ることができる。
この発明の永久磁石を用いた光スイッチは、押しボタン
スイッチ、マイクロスイッチ、切換スイッチ、リミット
スイッチ、あるいは電磁接触器の接点回路やアンサーバ
ック用補助スイッチ等に適用することができ、また第2
の永久磁石3をアーム、レバー、プランジャ等と連結す
るか組み合わせることにより、エレメントとして広範な
機器類に適用することができる。なお、スイッチブロッ
ク1を必要に応じてアクリル樹脂等透明材料で形成する
ならば、光スイツチ内の光の通光具合あるいは状態を目
視で確認することができ、好都合である。
また、例えばスイッチブロック1を透明材料で形成し、
その側面に赤外線を受けて可視光線を発光する赤外(J
R)センサカード(例えば日本鉱業株式会社より輸入販
売されている)等の赤外検出手段をもうけるならば、こ
の発明の光スイッチを赤外線を伝送する光回路に組込ん
だ場合に、スイッチ内で僅かに散乱する赤外光を検出す
ることによりやはり光スイツチ内の通光具合あるいは動
作状態を目視で確認するのに好都合である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明の永久磁石を用いた光ス
イッチは、スイッチブロックの長大状空間部に磁性体製
の可動部材を封入し、これを通常は第1の永久磁石によ
って一方の安定位置に保持しておき、第2の永久磁石を
操作することによって他方の安定位置に移動させること
により光回路をオン、オフするようにしたため、振動等
に対しても動作の安定性が確保され、かつ構造が簡単で
低コスト、長寿命であり、電源の有無や使用場所、環境
の如何に関わらず広範な用途に用いることができる上、
誘導障害や電気ノイズへの対策さらには特別な防爆構造
は不要である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、この発明の永久磁石を用いた光ス
イッチの一実施例の概略断面図、第3図、第4図、第5
図、及び第6図は、それぞれこの発明の永久磁石をもい
た光スイッチの第2、第3、第4、及び第5実施例の概
略断面図である。 1・・・・スイッチブロック、2・・・・第1の永久磁
石、3・・・・第2の永久磁石、 4・・・・長大状空
間部、6・・・・可動部材、     7+ 、72・
・先入力口、8.182・・光出力口。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)投光側光ファイバが接続される先入力口と受光側
    光ファイバが接続される光出力口とを有し、内部にこれ
    らの先入力口と光出力口とを結ぶ光路にほぼ直交する長
    大状空間部が形成されたスイッチブロックと; 上記長大状空間部に上記光路を遮る遮光位置とこれを通
    光させる通光位置との間で摺動自在に封入された磁性体
    製の可動部材と; 上記長大状空間部の一端側にあって上記可動部材に磁気
    吸引力を及ぼすよう上記スイッチブロックに固定された
    第1の永久磁石と; 上記長大状空間部の他端側にあってこれに接離可能に設
    けられ、その接近位置にある時上記可動部材に対し上記
    第1の永久磁石より強い磁気吸引力を及ぼす第2の永久
    磁石と; を具備したことを特徴とする永久磁石を用いた光スイッ
    チ。
  2. (2)前記可動部材が永久磁石片よりなることを特徴と
    する請求項1に記載の永久磁石を用いた光スイッチ。
  3. (3)前記スイッチブロックに前記長大状空間部及び可
    動部材を複数個並列状に設けると共に、前記第2の永久
    磁石によりこれら複数個の可動部材が共通に同時に動作
    させられるようにしたことを特徴とする請求項1または
    2に記載の永久磁石を用いた光スイッチ。
  4. (4)前記スイッチブロックに前記長大状空間部及び可
    動部材を複数個並列状に設けると共に、これらの各可動
    部材に対して前記第2の永久磁石を個別に設けたことを
    特徴とする請求項1または2に記載の永久磁石を用いた
    光スイッチ。
  5. (5)前記スイッチブロックに前記長大状空間部及び可
    動部材を複数個並列状に設けると共に、前記第2の永久
    磁石をこれらの長大状空間部の端面沿いに移動可能とし
    たことを特徴とする請求項1または2に記載の永久磁石
    を用いた光スイッチ。
  6. (6)前記スイッチブロックに前記長大状空間部及び可
    動部材を複数個並列状に設けると共に、これらの長大状
    区間部の前記第2の永久磁石側のスイッチブロック端面
    からの深さに差を設けたことを特徴とする請求項1また
    は2に記載の永久磁石を用いた光スイッチ。(7)前記
    スイッチブロックが、赤外光を受けて可視光を発光する
    赤外センサカードを具備することを特徴とする請求項1
    乃至6のいずれかに記載の永久磁石を用いた光スイッチ
JP10059188A 1988-04-22 1988-04-22 永久磁石を用いた光スイッチ Pending JPH01270020A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55163734A (en) * 1979-06-08 1980-12-20 Sakura Sokki Kk Beam switch
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