JPH027015A - ファイバ可動型光スイッチ - Google Patents

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］ 本発明は光ファイバ等を用いた光通信システムにおける
光通信回線の切換を行なう光路切換装置に係わり、特に
光ファイバの端面を切換接続されるべき光ファイバの端
面へ直接移動させるファイバ可動型光スイッチに関する
。

［従来の技術］ 光ファイバを用いた光通信システムにおける光通信回線
を切換える光路切換装置は種々の提案がなされているが
、一つの光ファイバの端面を切換接続しようとする光フ
ァイバの端面へ直接移動させるファイバ可動型光スイッ
チとして、例えば第６図に示すような光スイッチが提唱
されている（特開昭５５−８７１０３号）。

すなわち、コ字型断面を有する光フアイバ位置決装置１
の底面１ａと一方の側面１ｂとの隅部に第１の固定光フ
ァイバ２を外周面が前記底面１ａと側面１ｂとの２面に
接触するように固定し、底面１ａと他方の側面ＩＣとの
隅部に第２の固定光ファイバ３を外周面が前記底面１ａ
と側面ＩＣとの２面に接触するように固定する。そして
、このコ字型断面の光フアイバ位置固定装置１の底面１
ａに可動光ファイバ４を移動自在設け、この可動光ファ
イバ４を図示しない移動機構でもって、図中矢印方向に
往復移動させる構成となっている。

そして、可動光ファイバ４を一方の側面１ｂに当接する
まで移動させると、可動光ファイバ４の端面と第１の固
定光ファイバ２の端面とが対向し、可動光ファイバ４と
第１の固定光ファイバ２との間で光データが授受される
。

また、可動光ファイバ４を他方に側壁１Ｃに当接するま
で移動させると、可動光ファイノく４の端面と第２の固
定光ファイバ３の端面とが対向し、可動光ファイバ４と
第２の固定光ファイバ３との間で光データが授受される
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のように構成された光スイッチにお
いてもまだ解消すべき次のような課題があった。すなわ
ち、一般に光ファイバの端面どうしを対向させて一対の
光フアイバ間で光データの授受を行なうためには、光フ
ァイバの端面どうしが正確に対向している必要がある。

また、正確に対向していたとしても、端面相互間に大き
な間隙が存在すると、外部から余分な光が入射して光デ
ータを正確に伝送できなくなる。しかし、一般に光ファ
イバの直径は非常に小さいので、端面どうしを正確に対
向させることは至難の業である。

このような事情を考慮すると、各固定光ファイバ２，３
を外周面がそれぞれ底面１ａと各側面ｌｂ、ｌｃに接触
した状態で固定すれば、各固定ファイバ２，３の端面の
位置が正確に位置決定される。そして、可動光ファイバ
４を、底面１ａに接触させた状態で、外周面を各側面１
ｂ、ｌｃに当接させれば、可動光フィバ４の端面が各固
定光ファイバ２，３の各端面に正確に対向することにな
る。

しかし、上述したように、可動光ファイバ４の端面を各
固定光ファイバ２，３の端面に正確に当接するためには
、可動光ファイバ４に対して図中矢印で示すように側面
１ｂ、ｌｃ力方向付勢力を印加し続ける必要があるのみ
ならず、可動光ファイバ４を底面１ａ方向へ付勢し続け
る必要がある。

よって、１本の可動光ファイバ４に対して２方向の力を
印加するための機構が必要となり、光スイッチの構造が
複雑化し、製造費も上昇する問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、光ファイバが接続された一対
の固定フェルールを互いに対向する鋭角の隅に固定する
ことにより、可動フェルールを１方向に往復移動するの
みで、可動フェルールの端面を各固定フェルールの端面
に正確に当接することができ、簡単な構成で光データを
正確に切換伝送できるファイバ可動型光スイッチを提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解消するために本発明のファイバ可動型光ス
イッチにおいては、板状ベースと、この板状ベースの上
面に刻設され、下辺が開放された上辺より長い台形断面
形状を有する台形溝と、この台形溝を蓋するカバー板と
、このカバー板と台形溝とで形成された台形断面形状を
有する貫通孔と、この貫通孔内における一方の隅を形成
する上壁と側壁との２面に接触するように固定され、内
部に第１の光ファイバが嵌入された第１の固定フエルー
ルと、貫通孔内における他方の隅を形成する上壁と側壁
との２面に接触するように固定され、内部に第２の光フ
ァイバが嵌入された第２の固定フェルールと、貫通孔内
に配設され内部に第３の光ファイバが嵌入された可動フ
ェルールと、この可動フェルールの端面が第１の固定フ
ェルールの端面又は第２の固定フェルールの端面に択一
的に当接するように、可動フェルールを各隅方向へ移動
させるフェルール移動機構と、このフェルール移動機構
にて移動された後の可動フェルールの位置を保持するフ
ェルール位置保持機構とを備えたものである。

さらに、別の発明においては、フェルール移動機構を、
可動フェルールを係止する係止部が形成され、貫通孔の
断面に平行にかつ上壁に平行する面内に移動自在に設け
られた可動部材と、この可動部材を移動させるソレノイ
ドとで構成し、また、上記フェルール位置保持機構を前
記ソノイドに付加された自己保持機能で構成している。

［作用］ このように構成されたファイバ可動型光スイッチであれ
ば、第１の固定フェルールおよび第２の固定フェルール
は、貫通孔内の両端に位置する各側壁と上壁とで形成さ
れた各明白に固定されている。そして、第３の光ファイ
バが嵌入された可動フェルールはフェルール移動機構で
もって第１の固定フェルールが固定された隅方向、又は
第２の固定フェルールが固定された隅方向へ択一的に移
動させられる。そして、この場合、第１および第２の固
定フェルールは貫通孔断面内の両端に位置する鋭角を有
した隅に固定されているので、フェルール移動機構でも
って可動フェルールを隅方向へ移動させた結果、可動フ
ェルールが隅の上壁と側壁とに当接すると、この可動フ
ェルールの端面はこの隅に固定された固定フェルールの
端面に自動的に正確に当接することになる。

しかして、可動フェルールは一方方向に付勢されるのみ
で、端面が固定フェルールの端面に当接する。

また、別の発明においては、上記各作用に加えて、前記
フェルール移動機構およびフェルール位置保持機構とし
て、可動フェルールを係止する可動部材と、自己保持型
ソレノイドを使用し、自己保持型ソレノイドを駆動する
ことによって、可動部材が移動して、係止部に係止され
た可動フェルールが前記隅方向へ移動する。そして、−
旦可動フエルールが明白に位置すると、その位置は自己
保持型ソレノイドてもって自己保持される。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のファイバ可動型光スイッチの構成を示
す分解斜視図であり、第２図（ａ）は平面図、同図（ｂ
）は正面図、同図（ｃ）は側面図である。また、第３図
は第１図におけるＸ−Ｘ　−線における要部断面図であ
る。

第１図乃至第３図において、５はこのファイバ可動型光
スイッチを通信機器内に固定するためのフレームであり
、このフレーム５上に板状ベース６が取付けられている
。この板状ベース５の上面には上方に向かって開放する
台形断面形状を有する台形溝７が刻設されている。そし
て、この台形溝７の底面７ａには前記フレーム５を貫通
して光スイツチ本体の下面に到達する円形孔８が穿設さ
れており、さらに、溝深さが前記台形溝７の溝深さに一
致する凹形断面を有するスライド溝９が前記台形溝７に
直交する方向に刻設されている。なお、前記円形孔８は
スライド溝９と台形溝７との交点に穿設されている。

板状ベース６の上面には台形溝７を蓋するカバー板１０
が取付けられている。そして、このカバー板１０の前記
スライド？Ｒ９に対向する位置にはスライド窓１１が穿
設されている。

さらに、このカバー板１０の上面に自己保持型のソレノ
イド１２が取付けられている。この自己保持型のソリノ
イド１２においては、前記カバー板１０の上面に固定さ
れたＵ字形断面を有する外コア１２ａと同じくＵ字形断
面を有する内コア１２ｂとの間に永久磁石およびコイル
１２ｃが配設さており、コイルボビンの中心に図中矢印
Ａ方向又は矢印Ｃ方向にに移動するプランジャー１２ｄ
が配設されている。そして、プランジャー１２ｄの両端
に支持アーム１３ａ、１３ｂを介して可動部材１４が取
付けられている。この可動部材１４の下辺の中央位置に
は前記台形溝７内に挿入される可動フェルール１５が係
止される係止部１６が形成されている。

しかして、リード線１２ｅを介してコイル１２ｃに例え
ば正方向に駆動電流を印加すると、プランジャー１２ｄ
が移動して、係止部１６が形成された可動部材１４が例
えば矢印Ａ方向へ移動する。そして、−旦プランジャー
１２ｄが移動して一方方向へ付勢されると、駆動電流を
遮断しても前記永久磁石の保磁力により可動部材１４は
一方方向へ付勢され続ける。

さらに、フレーム５の後方位置には固定部材１７か取付
けられており、この固定部材１７の両端に薄い弾性材料
で形成された略コ字型を有する平行バネ１８の両端が固
定されている。平行バネ１８の前面部１８ａの中央には
前記可動フェルール１５が嵌入される切込み部１８ｂが
形成されている。この平行バネ１８の前面部１８Ｈの内
側には中央に前記可動フェルール１５が余裕を持って貫
通する貫通孔１９ａが穿設された補強部材１９が取付け
られている。この補強部材１９は平行バネ１８の前面部
１８ａの合成を補強するので、平行バネ１８は矢印Ｂ方
向にのみ可動する。

そして、台形溝７とカバー板１０とで形成される台形断
面形状を有した貫通孔２０内の両隅に第１の光ファイバ
２１ａの先端が嵌入固定された第１の固定フェルール２
１と第２の光ファイバ２２ａの先端が嵌入固定された第
２の固定フェルール２２とが固定されている。第３図の
断面図に示すように、円筒型の第１の固定フェルール２
１は台形断面形状を有した貫通孔２０内の一方の隅にお
ける側壁と上壁との２壁面にその外周面が接触した状態
で例えば接着材等で固定されており、第２の固定フェル
ール２２も同様に他方の隅肉に２面に接した状態で固定
されている。

そして、第２図（ａ）に示すように、第３の光ファイバ
１５ａが１回転弛ませた状態でその先端が嵌入固定され
た可動フェルール１５の先端が、前記各固定フェルール
２１．２２の先端に当接するように位置決めされている
。

また、前記円形孔８内には上端が半球状に形成された丸
棒体２３がコイルバネ２３ａを介してフレーム５の下方
から止めねじ２３ｂにて上方に付勢されるように収納さ
れている。そして、この丸棒体２３の上端で可動フェル
ール１５を上方に付勢する。

次に、このように構成されたファイバ可動型光スイッチ
の動作を説明する。

まず、自己保持型のソレノイド１２のコイル１２ｃに駆
動電流を印加しない状態でプランジャー１２ｄが第２図
（ａ）に示すように矢印入方向に移動された状態で自己
保持しているとする。この状態においては、可動部材１
４が矢印Ａ方向に付勢された状態であるので、スライド
溝９内をスライド窓１０を貫通した係止部１６が同じく
矢印入方向に移動された状態になる。しかして、この係
止部］６に係止された可動フェルール１５は第３図に示
すように、貫通孔２０の台形断面内において矢印入方向
へ付勢されている。その結果、可動フェルール１５は、
その外聞面が貫通孔２０内の一方の隅における側壁と上
壁に当接した状態で停止している。可動フェルール１５
の外径と第１の固定フェルール２１の外径とは等しいの
で、第３図中斜線で示す可動フェルール１５の端面が第
１の固定フェルール２１の端面に正確に対向することに
なる。

そして、−旦この状態になると、ソレノイド１２の自己
保持機能が作用して永久磁石による矢印Ａ方向の付勢力
によりその状態が維持される。

また、円形孔８内から上方に付勢されている丸棒体２３
の付勢力によっても前記状態が維持される。

しかして、可動フェルール１５に接続された第３の光フ
ァイバ１５ａと第１の光ファイバ２１ａとの間で良好な
光データの授受が行われる。

次にソレノイド１２のコイル１２ｃに逆方向の電流を印
加すると、プランジャー１２ｄが矢印Ｃ方向に移動する
。よって、可動部材１４も同一方向に移動するので、係
止部１６に係止された可動フェルール１５は第３図の矢
印Ｃ方向に移動する。

そして、可動フェルール１５はその移動過程で、丸棒体
２３をコイルバネ２３ａに抗して下方へ移動させて、こ
の丸棒体２３を越える。そして、貫通孔２０の矢印Ｃ方
向側の部内の側壁と上壁に外周面が当接した状態で停止
する。すなわち、可動フェルール１５の端面は第２の固
定フェルール２２の端面に正確に対向する。そして、−
旦その状態になると、たとえソレノイド１２に対する通
電を遮断したとしても、ソレノイド１２の自己保持機能
および前記丸棒体２３の付勢力によって、可動フェルー
ル１５は矢印Ｃ方向へ付勢され続けるので、可動フェル
ール１５はその状態を維持する。

よって、可動フェルール１５に接続された第３の光ファ
イバ１５ａと第２の光ファイバ２２ａとの間で良好な光
データの授受が行われる。

なわち、このファイバ可動型光ファイバによれば、可動
フェルール１５に対してソレノイド１２でもって、矢印
Ａ方向又は矢印Ｃ方向の一つの直線方向にのみ付勢力を
作用させるのみで、可動フェルール１５の端面が各固定
フェルール２１゜２２の各端面に正確に対向するので、
第６図に示した従来の光スイッチに比較してその構造を
簡素化できる。

次に、可動フェルール１５の端面が各固定フェルール２
Ｉ、２２の端面と対向した場合におれる各端面間におけ
る間隙および接触圧力について説明する。

可動フェルール１５は前述したように平行バネ１８の前
面部１８ａに形成された切込み部１８ｃに嵌入支持され
ているので、第４図に示すように、可動フェルール１５
が前記係止部１９にて往復移動させられると、第５図（
ｂ）に示すように、平行バネ１８も矢印Ｂ方向に往復移
動する。しかし、平行バネ１８の側面の長さは一定であ
るので、実線で示す平行バネ１８が全く変形されていな
い状態における前面部１８ａの位置と破線又は−点鎖線
で示すいずれか一方へ変形された状態における前面部１
８ａの位置との間には微小距離ΔＬの差が生じる。

したがって、第５図（ａ）に示すように、可動フェルー
ル１５の端面は直線ではなくて円弧を描いて第１の固定
フェルール２１の端面および第２の固定フェルール２２
の端面に当接することになる。よって、平行バネ１８が
変形していない状態における可動フェルール１５の端面
と各固定フェルール２１．２２の各端面との軸方向の間
隔ΔＬ″を第５図（ｂ）に示すように、前記距離ΔＬよ
り若干短く設定すると、可動フェルール１５の端面が各
固定フェルール２１．２２の各端面に当接した状態にお
いては、端面間に接触圧が作用することになる。なお、
この接触圧は前記平行バネ１８の前面部１８ａに形成さ
れた切込み部１８ｂで緩衝される。

しかして、可動フェルール１５の端面と各固定フェルー
ル２１．２２の端面とは正確に対向するのみならず、一
定の接触圧力を持って当接することになるので、隙間が
発生せず、その接触部から外部の光が侵入するのが防止
される。しかして、光データの授受がさらに正確に行わ
れる。

また、前述したように、可動フェルール１５の端面ば各
固定フェルール２１．２２の各端面に対して円弧を描い
て当接するので、可動フェルール１５の移動過程で、可
動フェルール１５の端面と各固定フェルール２１．２２
の各端面との間で摺動現象が発生することはないので、
各端面に摺動に伴う傷が発生するのが防止される。よっ
て、長期間に亘って良好な光伝送特性を維持することが
可能となる。

また、各フニルール１５，２１．２２が収納される台形
断面形状の貫通孔２０を板状ベース６に刻設された台形
溝７とこの台形溝７を蓋するカバー板１０とで構成して
いるので、製造工程を簡素化でき、先スイッチ全体の製
造費を低減できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のファイバ可動型光スイッチ
によれば、光ファイバが接続された一対の固定フェルー
ルを台形断面形状を有する貫通孔内における対向する鋭
角の隅に固定している。したがって、可動フェルールを
１方向に往復移動するのみで、可動フェルールの端面を
各固定フェルールの端面に正確に当接することができ、
簡単な構成で光データを正確に切換伝送できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例に係わるファイバ
可動型光スイッチを示すものであり、第１図は分解斜視
図、第２図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図
（ｃ）は側面図、第３図は要部を示す断面図、第４図お
よび第５図は動作を説明するための図であり、第６図は
従来の光スイッチの概略構成図である。 ６・・・板状ベース、７・・・台形溝、８・・・円形孔
、９・・・スライド溝、１０・・・カバー板、１２・・
・ソレノイド、１４・・・可動部材、］５・・・可動フ
ェルール、１６・・・係止部、１８・・・平行バネ、２
０・・・貫通孔、２１・・・第１の固定フェルール、２
２・・・第２の固定フェルール、２３・・・丸棒体。 （ａ） （ｂ） 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状ベース（６）と、この板状ベースの上面に刻
   設され、下辺が開放された上辺より長い台形断面形状を
   有する台形溝（７）と、この台形溝を蓋するカバー板（
   １０）と、このカバー板と前記台形溝とで形成された台
   形断面形状を有する貫通孔（２０）と、この貫通孔内に
   おける一方の隅を形成する上壁と側壁との２面に接触す
   るように固定され、内部に第１の光ファイバが嵌入され
   た第１の固定フェルール（２１）と、前記貫通孔内にお
   ける他方の隅を形成する上壁と側壁との２面に接触する
   ように固定され、内部に第２の光ファイバが嵌入された
   第２の固定フェルール（２２）と、前記貫通孔内に配設
   され内部に第３の光ファイバが嵌入された可動フェルー
   ルと（１５）、この可動フェルールの端面が前記第１の
   固定フェルールの端面又は前記第２の固定フェルールの
   端面に択一的に当接するように、前記可動フェルールを
   前記各隅方向へ移動させるフェルール移動機構（１２、
   １４、１８）と、このフェルール移動機構にて移動され
   た後の前記可動フェルールの位置を保持するフェルール
   位置保持機構（１２）とを備えたことを特徴とするファ
   イバ可動型光スイッチ。
2. （２）フェルール移動機構は、前記可動フェルールを係
   止する係止部（１６）が形成され、前記貫通孔の断面に
   平行にかつ上壁に平行する面内に移動自在に設けられた
   可動部材（１４）と、この可動部材を移動させるソレノ
   イド（１２）とからなり、前記フェルール位置保持機構
   は前記ソノイドに付加された自己保持機能であることを
   特徴とする請求項１記載のファイバ可動型光スイッチ。