JPH03203710A - 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」 この発明は、光ファイバーを直接動かす機械的光スイッ
チに関するものである。

「従来の技術及び発明が解決しようとする課題」光ファ
イバーを用いたループ形式のデータ伝送系においては、
端局に停電などの障害が発生した場合や、保守点検時に
隣接する端局間の接続を確保するために伝送路切り替え
スイッチが不可欠である。このようなスイッチとしては
従来、光ファイバーからの出射光を光学レンズにより平
行光束とし、平行光束の光路に設けた可動ミラーまたは
可動プリズムにより光路切り替えを行うものが用いられ
ていた。しかし、このような例では、光学レンズ、可動
ミラー等の精密光学部品が多いため大形で高価となり、
また組み立てに多大な工数がかかるという欠点があった
。

そこで上記欠点を改良するため光学部品を用いず直接フ
ァイバー同士を対向させ、ファイバ一端を移動させて切
り替えを行う光スイッチが考案された。このような例と
してたとえばＰ、Ｇ、Ｈａｌｅ、ＲＫｏｍｐｆｎｅｒ両
氏のＥＩｅｃｔｒｏｎｉｃＳＬｅｔｔｅｒ、ＶＯＬ、１
２．ＮＯ，１５に示された光スイッチがある。すなわち
、第１１図に示すように、正方形断面の穴を持つ管１の
内部に、基部をスリーブ２で補強した可動ファイバー３
を接着剤４で固定し、その可動ファイバー３と対向させ
て固定ファイバー５および６を接着剤４で固定したもの
である。可動ファイバー３にはニンケルスリーブ７が固
定されており、これが電磁石８によって駆動され、ファ
イバー同士の接続状態を切り替える。固定ファイバー５
および６は正方形断面の穴の対角の隅に固定されており
可動ファイバー３は穴のそれぞれの隅に押し付けられる
ことによって位置決めされる。

しかし、第１１図のような構成の光スイッチは接着剤で
光ファイバーを封止するため製作が難しく、また、光フ
アイバ一端面同士の付き合わせ、つまりギャップの寸法
と光路合わせの精度を出すのも難しかった。また、光路
切り替えの形式として、２端子（オン−オフのみ）ある
いは３端子の切り替えスイッチしか構成することができ
ず、例えば２×２のバイパススイッチなどは構成できな
いという欠点かあった。

この発明は、このような従来の欠点に鑑みてなされたも
のであり、小型、安価で構造が簡単で容易に製作するこ
とができ、光フアイバ一端面同士の付き合わせの精度を
出すのが容易であり、また２×２のバイパススイッチな
どを構成することも可能な光スイッチを提供するもので
ある。

「課題を解決するための手段」 （１）　　この発明の光スイッチは、板状のベースと、
そのベース上に取付けられた、板状の取付台と、その取
付台と高さ寸法が等しく、その取付台と平行に上記ベー
ス上に取付けられた板状の下側ストッパーと、 板体の一端部が上方に僅かに折り曲げられ、その一端部
が上記取付台上に取付けられ、上記板体が上記取付台の
長手方向と直角に配され、上記折り曲げによって上記板
体の遊端が上記下側ストッパーの上面より離れる方向に
変位されて成る板ばねと、 その板ばねと厚味が等しく、その板ばねと並んで配され
、上記取付台と下側ストンパーとに又がって、それらの
長手方向と直角に取付けられた固定板と、 端面を上記板ばね側に向け、上記固定板の長手方向と直
角に、それぞれその固定板の上面及び下面に、互に対向
して取付けられた、同じ外径を有する第１．第２光ファ
イバーと、 上記第１．第２光ファイバーと外径が等しく、端面が上
記第１．第２光ファイバーの端面とそれぞれ近接対向で
きるように、上記板ばねの長手方向と直角に、それぞれ
上記板ばねの上面及び下面に互に対向して取付けられた
第３．第４光ファイバーと、 上記板ばねの遊端の上部と当接し、上記第４光ファイバ
ーの端面を上記第１光ファイバーの端面に近接対向させ
る上側ストンパーと、 上記板ばねの遊端が上記下側ストッパーに当接するよう
に、その仮ばねを弾性変位させ、これにより上記第３．
第４光ファイバーの端面を上記第１、第２光ファイバー
の端面にそれぞれ近接対向させる板ばね駆動部と、によ
り構成される。

（２）上記（１）項において、上記板ばね及び固定板は
、上記取付台側において、連結部により連結され、一体
に構成されるのが望ましい。

（３）上記（２）項において、上記の固定板と一体化さ
れた板ばねは、上記取付台上においてその端部が上記連
結部と反対側に所定の距離だけ延長された後、更に上記
固定板と平行に、その固定板とほぼ同じ長さに延長され
て、Ｌ形延長部が形成され、その延長端部と上記固定板
の端部とは上記下側ストンパー上において、連結部によ
って一体に連結され、これにより概ねＥＩ形の光ファイ
バー取付板が構成されている光スイッチも有用であ、る
。

（４）上記（３）項において、上記下側ストンパー側の
連結部上にスペーサを介して上記上側ストンパーが取付
けられている光スイッチも有用である。

（５）上記（１）乃至（４）項において、上記第１．第
２光ファイバーのいずれか一方又は上記第３．第４光フ
ァイバーのいずれか一方を除去して成る光スイッチも作
用である。

「実施例」 この発明の第１の実施例を第１図乃至第５図を参照して
説明する。例えば方形板状のベース１１上に板状の取付
台１２が、ベース１１の一端縁に沿って取付けられ、そ
の取付台１２と同じ高さ寸法をもつ板状の下側ストッパ
ー１３が、取付台１２と対向して平行に、ベース１１の
上記一端縁と対向する他端縁に沿って、ベース１１上に
取付けられる。この例では、取付台１２及び下側ストッ
パー１３はベース１１の一辺の長さと等しくされている
。これらベース１１、取付台１２及び下側ストッパー１
３は例えばアルミ、真鍮などで作られる。

例えば厚さ０．１鵬程度の矩形板で、洋白、燐青銅など
より成り、一端部１４ａが上方に僅かに折り曲げられて
構成された板ばね１４は、上記取付台１２の長手方向と
直角に配されて、その一端部１４ａが取付台１２の一端
側に寄せて取付けられる。

上記矩形板の折り曲げによって、板ばね１４の遊端は下
側ストッパー１３の上面より離れる方向に変位される。

即ち、遊端は、自由状態では第３図Ａに示すように、折
り曲げ部の塑性変形によって下側ストッパー１３より離
れた位置をとる。

矩形状の固定板１５が、板ばね１４と並んで配され、取
付台１２と下側ストッパー１３とに又がって、それらの
長手方向と直角に取付けられる。

固定板１５の材質は例えば板ばね１４と同じであり、ま
た厚さは板ばね１４と等しくされる。その他の寸法はこ
の例では板ばねとほぼ同一とされる。

同じ外径を有する一対の第１．第２光ファイバー１６．
１７　（クラツド径は例えばＯ，１２５ｍ１である）が
、固定板１５の長手方間と直角に、（従って取付台１２
及び下側ストッパー１３の長手方向に沿って、）それぞ
れ固定板１５の上面及び下面に、互に対向して、例えば
接着剤１８により取付けられている（第２図）。第１．
第２光ファイバー１６．１７の端面ば、板ばね１４と固
定板１５との間のほぼ中間に位置される。

接着剤１８としては瞬間接着剤、光硬化型接着剤等が用
いられる。しかし光ファイバーを接着剤によらず機械的
に取り付けることもできる。

第１．第２光ファイバー１６．１７と外径が等しい、第
３．第４光ファイバー１９．２０が、板ばね１４の長手
方向と直角に、それぞれ板ばね１４の上面及び下面に、
互に対向して、上述と同様に例えば接着剤により取付け
られている。なお、第３、第４光ファイバー１９．２０
の各端面ば、板ばね１４の遊端を下側ストッパー１３に
押し当てた場合に、第１．第２光ファイバー１６．１７
の端面とそれぞれ近接対向して、光軸が一致するように
配される。なお、各光ファイバーの端面ば応力破断或い
は研磨によって光損失が少なくなるように処理されてい
る。更に、光フアイバ一端面の反射が問題になる場合に
は、端面に誘電体多層膜などの無反射コーティングが施
されていてもよい。

Ｌ型の上側ストンパー２１が、下側ス）７パー１３の一
部及び板ばね１４の遊端を覆うように、ベース１１の端
縁に取付けられる。上側スト・ツバ−２１はアルミ、真
鍮などで作られる。上側ストンパー２１は板ばね１４の
遊端の上側エノンに当接し、第４光ファイバー２０の端
面か第１光ファイバー１６の端面と近接対向するように
、板ばね１４の変位を制限する（第３図Ｂ参照）。

手動にて、第３．第４光ファイバー１９．２０の端面を
それぞれ第１．第２光ファイバー１６１７の端面に近接
対向させる場合には、例えば第４図に示すような板ばね
駆動部２６が、板ばね１４の上方に設けられる。この例
では、板ばね駆動部２６は、ガイド板２２を板ばね１４
の中間部上に離して、ベース１１と平行となるように、
図示していないが例えばベース１１に取り付け、ガイド
板２２の厚味方向、つまりベース１１と直交する方向に
あけられた透孔にロッド２３を挿通し、ロッド２３の板
ばね１４側の一端に接触片２４を、他端に押しボタン２
５を取り付けて構成される。

押しボタン２５を下方に押下しなければ第４図Ａに示す
ように、板ばね１４の遊端が上側ストッパー２１に弾性
的に当接している。押しボタン２５に外力Ｆを作用させ
て、下方へ押し下げることにより、同図Ｂに示すように
、板ばね１４の遊端を下側ストッパー１３に当接させる
と、第３．第４光ファイバー１９．２０の端面が、第１
．第２光ファイバー１６．１７の端面にそれぞれ近接対
向される。外力Ｆを除けば板ばね１４は自身の弾性復元
力によって上方へ変位し、その遊端が上側ストンパー２
１に当接する。なお第４図では固定板１５及び第１．第
２光ファイバー１６．１７は省略しである。

光スイフチの切換えを電気的に行うには、第４図のロッ
ド２３を例えばプランジャーにより上下に駆動すればよ
い。また、他の方法として第５図に示すように、板ばね
１４の下面に磁性片３１を貼り付け、ベース１１の外部
に設けた電磁石３２により、吸引させてもよい。

俺ｑ炎倉桝 第２の実施例では第６図に示すように、上記の仮ばね１
４及び固定板１５は、取付台１２側において連結部３３
により連結し一体に構成している。

第１図の実施例では光スイッチの組立の際に、第３、第
４光ファイバー１９．２０を取り付けた板はね１４及び
第１．第２光ファイバー１６．１７を取り付けた固定板
１５は、相互の位置を精密に合せる必要があるが、第６
図のように両者を一体に構成すれば、その必要はなくな
る。

第７図乃至第９図に示す第３乃至第５実施例では、第６
図に示したところの、固定板１５と一体化された板ばね
１４が、取付台１２上においてその端部が連結部３３と
反対側に所定の距離だけ延長された後、更に固定板１５
と平行に、固定板１５とほぼ同じ長さに延長されて、Ｌ
形延長部３４が形成され、その延長部と固定板１５の端
部とが下側ストッパー側において、連結部３５により一
体に連結され、これにより概ねＥＩ形の光ファイバー取
付板３６が構成されている。

連結部３５は下側スト’ｙｚ＜１３の長手方向とほぼ平
行に形成されている。第８図の第４実施例では連結部３
５の板ばね１４と対向する側に、板ばねの遊端を囲むこ
とのできるような矩形状の切り込み３７が形成される。

第９図の第５実施例では、板ばね１４の遊端の両肩に爪
３８が突出形成され、一方、連結部３５にはそれらの爪
と対向する位１に、爪の外形より大きな切り込み３７が
形成される。

第７図乃至第９図において、ＥＩ形光ファイバー取付板
３６の連結部３５を含む側辺上に、板状のスペーサ３９
を介して板状の上側ストッパー２１が取付けられる。ス
ペーサ３９は例えば厚味２００μｍ程度の金属板と、厚
味が５〜３０μｍで、５μｍピッチで選定できる燐青銅
箔とを重ね合せたものを使用し、ＥＩ形光ファイバー取
付板３６の厚さのばらつきに対応した上で、近接対向す
る光ファイバーの位置決めを精密に行うようにする。

なお、連結部３５に切り込み３７を形成する第８図及び
第９回の場合には、スペーサ３９の切り込み３７と対応
する位置に、同様の切り込み４０が形成される。

なお、第７図乃至第９図において、への斜視図では光フ
ァイバーを省略し、Ｂの平面図では上側ストッパー２１
とスペーサ３９とを除いた場合を示している。

第６回乃至第９図の実施例においても、第４図第５図に
示した板ばね駆動部２６が適用できる。

以上述べた各第１乃至第５実施例において、板ばね１４
の剛性を小さくするために、第１０図に示すように取付
台１２側の折り曲げ線の中間部を切り取るように、矩形
状の孔４０を設けることもできる。

これ迄の説明では可動側及び同動側の光ファイバーが共
に２本で２×２のバイパス型スイッチを構成した場合を
示したが、光ファイバーの本数を少くして１×１の２端
子型や１×２（又は２×１）の３端子型の光スイッチも
同様に構成できることは明らかである。

この発明の光スイッチに積層される板状の各部品は例え
ばプレスやフォトエツチングにより容易に製作でき、ね
し止め又はスポット爆接によって、容易に取付けできる
。

「発明の効果」 この発明の光スイッチでは、従来のような光学レンズ、
可動ミラー等の精密光学部品を用いないので、従来より
、小形で安価なものか得られる。

また、構造が極めて簡単であるので、容易に製作できる
。

第１．第２光ファイバー１６．１７及び第３第４光ファ
イバー１９．２０はそれぞれ厚味の等しい固定板１５及
び板ばね１４の上面及び下面に対向して取付けられるの
で、上下一対の光ファイバー間の距離が等しくなる。ま
た、この発明の構造では光ファイバーは自身の軸方向に
変位できない構造であるので、近接対向された光ファイ
バー端面間のギャップは常に一定に保持できる。これら
のことから、光フアイバ一端面同士の付き合わせの精度
が向上し、安定な損失特性が得られる。

この発明によれば、２×２のバイパススイッチなどを容
易に構成できる。

固定板１５及び板ばね１４の取付台１２例の端部を連結
して一体に構成した場合には、スイッチ組立において両
者の位置合せが不要となるので、組立工数を縮減できる
と共に、端面同士の付き合わせの精度をいっそう向上で
きる。

この発明の光スイッチは積層される各構成部品をソート
状に薄く形成し易い構成であるので、全体として非常に
薄形のスイッチを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢはこの発明の第１実施例の要部を示すそ
れぞれ斜視図及び平面図、第２図は第１図の光ファイバ
ーを接着剤で固定した状態を示す要部の正面図、第３図
は第１図の板ばね１４を変位されてスイッチを切換える
場合の要部の断面図であり、Ａは上側ストッパー２１を
除去し、板ばね１４を自由状態にした場合を示す図、Ｂ
は板ばね１４が自身の弾性力によって、その遊端が上側
ストンパー２１に当接し、第１．第４光ファイバー１６
．２０の端面同士が近接対向した場合を示す図、Ｃは板
ばね１４に外力Ｆを加えて、その遊端を下側ストッパー
１３に当接させ、第１．第２光ファイバー１６．１７の
端面に第３．第４光ファイバー１９．２０の端面をそれ
ぞれ近接対向させた場合を示す図、第４図は第１図の光
スイノチを板ばね駆動部２６により手動的に切換える場
合の要部の断面図、第５図は第１図の板ばね１４に貼り
付けた磁性片３１とベース１１の外部に設けた電磁石３
２とより成る板ばね駆動部２６を説明するための要部の
断面図、第６図はこの発明の第２実施例を示す要部の平
面図、第７図Ａ及びＢはそれぞれこの発明の第３実施例
を示す分解斜視図及び平面図、第８図Ａ及びＢはそれぞ
れこの発明の第４実施例を示す分解斜視図及び平面図、
第９図Ａ及びＢはそれぞれこの発明の第５実施例を示す
分解斜視図及び平面図、第１０図は折り曲げ部に孔４０
を設けた板ばね１４の平面図、第１１図Ａは従来の光ス
イッチの縦断面図、第１１図Ｂは第１１図ＡのＡＡ断面
図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状のベースと、 　そのベース上に取付けられた板状の取付台と、その取
   付台と高さ寸法が等しく、その取付台と平行に上記ベー
   ス上に取付けられた板状の下側ストッパーと、 板体の一端部が上方に僅かに折り曲げられ、その一端部
   が上記取付台上に取付けられ、上記板体が上記取付台の
   長手方向と直角に配され、上記折り曲げによって上記板
   体の遊端が上記下側ストッパーの上面より離れる方向に
   変位されて成る板ばねと、 その板ばねと厚味が等しく、その板ばねと並んで配され
   、上記取付台と下側ストッパーとに跨がって、それらの
   長手方向と直角に取付けられた固定板と、 端面を上記板ばね側に向け、上記固定板の長手方向と直
   角に、それぞれその固定板の上面及び下面に、互に対向
   して取付けられた、同じ外径を有する第１、第２光ファ
   イバーと、上記第１、第２光ファイバーと外径が等しく
   、端面が上記第１、第２光ファイバーの端面とそれぞれ
   近接対向できるように、上記板ばねの長手方向と直角に
   、それぞれ上記板ばねの上面及び下面に互に対向して取
   付けられた第３、第４光ファイバーと、 上記板ばねの遊端の上部と当接し、上記第４光ファイバ
   ーの端面を上記第１光ファイバーの端面に近接対向させ
   る上側ストッパーと、 上記板ばねの遊端が上記下側ストッパーに当接するよう
   に、その板ばねを弾性変位させ、これにより上記第３、
   第４光ファイバーの端面を上記第１、第２光ファイバー
   の端面にそれぞれ近接対向させる板ばね駆動部と、 を具備することを特徴とする、 光スイッチ。
2. （２）請求項（１）において、上記板ばね及び固定板は
   、上記取付台側において、連結部により連結され、一体
   に構成されていることを特徴とする光スイッチ。
3. （３）請求項（２）において、上記の固定板と一体化さ
   れた板ばねは、上記取付台上においてその端部が上記連
   結部と反対側に所定の距離だけ延長された後、更に上記
   固定板と平行に、その固定板とほぼ同じ長さに延長され
   て、Ｌ形延長部が形成され、その延長端部と上記固定板
   の端部とは上記下側ストッパー上において、連結部によ
   って一体に連結され、これにより概ねＥＩ形の光ファイ
   バー取付板が構成されていることを特徴とする光スイッ
   チ。
4. （４）請求項（３）において、上記連結部上にスペーサ
   を介して上記上側ストッパーが取付けられていることを
   特徴とする光スイッチ。
5. （５）請求項（１）乃至（４）において、上記第１、第
   ２光ファイバーのいずれか一方又は上記第３、第４光フ
   ァイバーのいずれか一方を除去して成る光スイッチ。