JPH0364719A - 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、シングルモード光ファイバ等に用いる光スイ
ッチであって、固定側スイッチ素子に対し移動側スイッ
チ素子を、光ファイバの並び方向に移動させて、固定側
スイッチ素子に固着した光ファイバと移動側スイッチ素
子に固着した光ファイバとの間で光路の切替えを行う光
スイッチに関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の光スイッチとして、第６図に示すものが知
られている。このものは、一方の光ファイバａを取付け
た固定側スイッチ素子すに対し、他方の光ファイバａを
取付けた移動側スイッチ索子Ｃを図中の矢印方向に電磁
ソレノイド等により移動させ、定常位置と切替位置とに
光路の切替えを行うものである。両スイッチ素子す、ｃ
には、これらを光軸方向に貫通する一対の位置決めピン
ｄ、ｄが取り付けられており、この各位置決めピンｄに
対し、移動側スイッチ素子Ｃはこれに形成した長？ｉ？
ｊ　ｅで係合している。そして、移動側スイッチ素子Ｃ
の切替移動に際し、この長溝ｅの一方の内端を位置決め
ピンｄに突当てる定常位置と、他方の内端を位置決めピ
ンｄに突当てる切替位置とに光路の切替えを行うように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、シングルモード光ファイバのコア径は１０ミ
クロン程度であり、コアの軸が一致しないと接続損失の
原因になるので、光ファイバの切替えはかなりの高精度
で行う必要がある。

しかるに、従来の光スイッチでは、長？Ｒｅが位置決め
用の溝と移動の際の案内溝とを兼用しているため、長溝
ｅの内端を位置決めピンｄに突当てたときの反力による
微妙な戻りや、長’／Ｒｅの内端の断面形状と位置決め
ピンｄの断面形状の微妙な相違によって正確な位置決め
が難しかった。

本発明は、光路切替えの精度を損なうことなく、簡単な
構造で安定性のある切替え容易な光スイッチを提供する
ことをその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成すべく、固定側スイッチ素子に
固着した光ファイバアレイの端面と、移動側スイッチ素
子に固着した光ファイバアレイの端面とを同一光軸上に
対面させて光結合させる定常位置と、当該定常位置から
移動側スイッチ素子を固定側スイッチ素子に対し光ファ
イバの並び方向に所定のピッチ移動させて光路を切替え
る切替位置とに切替自在に構成した光スイッチにおいて
固定側スイッチ素子に固定された位置決めピンと、当該
位置決めピンに定常位置で係合する第１位置決め溝及び
切替位置で係合する第２位置決め構を一部に設けた移動
側スイッチ素子のファイバ固定チップと、当該各位置決
め溝に当該位置決めピンを相対的に付勢する付勢手段と
を備え、かつ、当該位置決めピン側の付勢手段の作用部
と当該位置決めピンとの間に介設した、当該位置決めピ
ンより低い弾性係数を有するピン押え部材を備えたこと
を特徴とする。

この場合、前記位置決めピン側の付勢手段の作用部と前
記ピン押え部材との間に、当該ピン押え部材より剛性の
高い第１の押圧部材を介設することが好ましい。

また、前記ファイバ固定チップ側の付勢手段の作用部と
当該ファイバ固定チップとの間に、当該チップより低い
弾性係数を有するチップ押え部材を介設することも好ま
しい。

更には、前記ファイバ固定チップ側の付勢手段の作用部
と前記チップ押え部材との間に、当該ファイバ固定チッ
プより剛性の高い第２の押圧部材を介設することが好ま
しい。

〔作用〕

付勢手段の作用部と位置決めピンとの間に、位置決めピ
ンより低い弾性係数を有するピン押え部材を介設し、こ
れを付勢手段で相対的に付勢することにより、位置決め
ピンがピン押え部材に強く押え付けられ、ピン押え部材
が若干変形して位置決めピンが密着する窪みが形成され
る。

また、付勢手段の作用部とピン押え部材との間に、ピン
押え部材より剛性の高い第１の押圧部材を介に、聾する
ことにより、（＝ｊ勢手段により加えられる付勢力を押
圧部拐を介してビニ押え部（４の全域に均一に加えるこ
とができる。

一方、ファイバ同定チップ側のｆ−１勢手段の作用部と
ファイバ固定チップとの間に、チップより低い弾性係数
を有するチップ抑え部（４を介設する、二とにより、付
勢手段のイ・１勢力の変動を吸収１２、変動の少ない一
定１．た付勢力をノアイバ固定チップに伝達することが
できる。

また、ｔ＝１勢手段の作用部とチップ押え部材との１１
″４１に、ファイバ固定チップより剛性の高い第２の押
圧部材を介設することにより、付勢手段により］１１え
られる飼勢力をチップ押え部＋１を介してファイバ固定
チップの全域に均一１．二加えることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例に係る光スイッチをｉｌｓ　
ｔ’ｈ−図面に基づき説明する。なお、説明において同
一１５素には同一？’Ｔ号を用い、重複する説明は省略
する。

第１図及び掬２図は、このユ、絶倒に係る尾ス・１ソチ
の先スイッチ素−ｆ−１を示す図である。両図に示すよ
うに、この光スイツチ素子１は、固定側スイッチ素子２
と、光路の切替えの際に作動部分となる移動側スイッチ
素子３と、これら両スイッチ素子２．３間に挟み込んだ
丸棒状の−χ・ｌの位置決めピン４．４とから構成され
ている。固定側スイッヂ素子２及び移動側スイッチ素子
３の突合わせ端部には、それぞれ先ファイバアレイ５を
構成する複数の先ファイバ５ａが固定きれており、両位
置決めピン４．４を案内にして、画スイッチ素子２．３
を突きわせることにより、これら光ファイバ５ａ同士を
同一光軸上に整列させて光接続がなされる。

固定側光スイツチ素子２は、位置決めピン４を挟んて」
二側の上固定素子６と下側の下固定素子′７とから構成
されており、また、移動側スイッチ素子３は、上側に上
固定素子６が位置するため、この実施例では下側の下枝
動素子８のみから構成されている。

、ＩＪ　％−ド移動素子８と」二固定素子６とは、付勢
手段である一対のクランパ９，９により画素子の間に位
置決めピン４を挟み込むように耳いに付勢（２あってい
る。また、下固定素子７と」ユ固窯素子６とは、位置決
めピン４を介して接ｊ６されるか、或いは図示していな
いがクランパ９により位置決めピン４ど共に挟持固定さ
れる。

上固定素子６は、両位置決めピン４．４１．＝２ｉ所で
直接接着されるピン押え部材１０と、ピン押え部材１０
をその上から揮さえる第１押圧部材１１εから構成され
ている。ピン押え部＋１１０は、１立置決めピン４より
も低い弾性係数をｈ゛する部材で構成されており、第３
図に示すように、クランパ９の付勢力で位置決めピン４
の接触部１０ａが窪んて位置決めピン４の安定か図られ
る。また、第１押圧部材１１は、ピン押え部材１０より
も剛性の高い部材で構成されており、作用部である２箇
所の脚部９ａで当接ｊ７ているクランパ９の付勢力がピ
ン押え部材１０の全体に均一に分布するようにｌ−でい
る。

下固定素子７及び下枝動素子８とは、そわ、ぞれファイ
バ固定チップ１２と、これを下側から支持するチップ押
え部材１３と、チップ押さえ部材１３を支持する第２押
圧部材１４とから構成されている。チップ押え部月１３
は、ファイバ固定チップ１２よりも低い弾性係数を有す
る部（３で構成されており、特に、下枝動素子８のチッ
プ押え部材１３は、下枝動素子８の移動の際や外部から
の振動に対して、クランパ９の付勢力が変動した場合に
その変動を緩和する。３第２押月二部材１４は、チップ
押え部材１３よりも剛性の高い部材″ｉ？構成されてお
り、特に下枝動素子８の第２押圧部柵１４は、第１押圧
部材１１．！：同様にクランパ９の付勢力がチップ抑え
部材１３に均一に分−４１するようにしている。

ファイバ固定チップ１２は、中間で切断した一片のチッ
プから形成される。そ１．て、これには光軸方向中央に
横並びに所定数のファイバ固定溝１５が形成され、これ
に被覆が除去された光ファ・イボ５ａが係含さ０、突合
わせ端部において押え片１６により接着固定される。ま
た、ファイバ固定チップ１２には、光軸方向に延びる光
ファイバアレイ５を挟んで両側に両位置決めピン４．４
と定常位置で係合する一対の第１位置決め満１７゜１７
と、切替位置で係合する一対の第２位置決め満１８．１
８が互いに平行に形成されている。

各クランパ９の中間側部には開口９ｂが形成され、これ
に下移動索子８を作動させるプッシャー（図示せず）が
臨むようにしている。また、クランパ９は板厚を薄く、
脚部９ａの長さを長くとって、各位置決め溝１７．１８
と位置決めピン４との相互間に、切替えに際して変動の
少ない安定した付勢力を加えられるようにしている。

次に、第２図に基づいてこの光スイッチ索子ｌの光路の
切替え動作を説明する。

第２図（Ａ）は、移動側スイッチ索子３が定常位置にあ
る定常状態を示す。上固定索子６と下移動索子８との間
に位置決めピン４が挟み込まれており、クランパ９によ
り各位置決めピン４が各第１位置決め満１７に係合し位
置決めされている。

各改置決めピン４は下側の２点で各第１　（Ｍ置決め満
１７に当接し、上側でピン押さえ部材１０の接触部１０
ａに窪みをつくるようにして位置決めされている。この
とき固定側スイッチ素子２の所定の光フアイバ５ａと移
動側スイッチ素子３の所定の光フアイバ５ａとが微小間
隙を介して対面し、光路が光接続されている。

第２図（Ｂ）は、移動側スイッチ素子３が定常位置から
切替位置に移行する途中の中立状態を示す。定常位置に
ある下柱動素子８に図中の矢印方向の力が加わると、各
位置決めピン４により雨上下画素子６．８がクランパ９
に抗して押し広げられ、各位置決めピン４が両位置決め
満１７．１８間の凸条１９をのり越えるようにして第１
位置決め満１７から第２位置決め溝１８に落ちてこれに
係合される。

第２図（Ｃ）は、移動側スイッチ素子３が切替位置にあ
る切替状態を示す。この場合も、クランパ９により各位
置決めピン４が各第２位置決め満１８に係合し位置決め
されている。このとき固定側スイッチ素子２の所定の光
フアイバ５ａと、切替えるべき移動側スイッチ素子３の
所定の光フアイバ５ａとが微小間隙を介して対面し、光
路の切替えが完了している。

また、この操作を逆の手順で行えば切替位置から定常位
置へのスイッチの切替えが行える。

なお、位置決めピン４はジルコニア製、ファイバ固定チ
ップ１２はシリコン、ステンレス或いはセラミックス製
、ピン押え部材１０とチップ押え部材１３とはクリープ
と耐蝕性を考慮してトボリアセタール製、第１押圧部材
１１と第２押圧部材１４とはステンレス製、クランパは
ステンレス製とすることが好ましい。

次に、第４図に基づきこの発明に係る光スイツチ索子１
の第２の実施例について説明する。

この実施例では、移動側スイッチ素子３の両側に固定側
スイッチ素子２，２を配設し、再固定側スイッチ素子２
，２を台上に固定し、移動側スイッチ素子３を宙吊り状
態にしておいて切替え操作を行うものである。この場合
は、移動側スイッチ素子３は、前記上固定素子６と同じ
構造の上移動素子２０と、下柱動素子８とで構成されて
おり、位置決めピン４とピン抑え部１０とは接着するこ
となく単に当接させている。また、再固定側スイッチ素
子２．２は、移動側スイッチ素子３と同様に全体をクラ
ンパ９により挟持固定されている。

第４図において、紙面手前の固定、側スイッチ素子２と
移動側スイッチ素子３とは、離して現しているが、実際
には対面する各光フアイバ５ａ。

５ａの端面同士が接触して互いに傷付くことがなく、か
つ接続損失が少ない範囲の微小な間隙を介して対向して
いる。しかるに本実施例では、移動側スイッチ素子３の
両側に固定側スイッチ素子２゜２を配設して、光軸方向
の位置決めをも容易にしている。

次に、第５図に基づきこの発明に係る光スイツチ素子１
の第３の実施例について説明する。

この実施例では、ファイバ固定チップ１２の下面に両位
置決め溝１７．１８を形成し、ピン抑え部材１０とチッ
プ押え部材１３、並びに第１押圧部（＋１１と第２押圧
部（４１４とを上下逆転させて構成されている。これに
よれば、光フアイバ５ａの本数が増えても、ファイバ固
定チップ１２の幅を両位置決め満１７．１８の幅分狭く
構成することができ、先スイッチ素子１をコンパクトに
製作することができる。１７かも、先ファイバ５ａ取（
＝１げの際に接ｊｓ剤が各位置決め溝１７．１８に流れ
込むことがない。

以止の各実施例においては、位置決めピン４を２本用い
ているが、１本或いは３本以上でも良い。

また、ピン押え部４４１０及びチップＪｌｌｌえ部材１
３は、１枚の板状に形成１−でいるが、ピン押さえ部材
１０の接触部１０８等必要な部分のみ設けるようにして
もよい。

さらに、付勢手段にクランパ９を使用（７ているか、こ
れに囚われるものではなく、外部から付勢力を加える構
造でもよい。

〔発明の効果〕

以」二のように請求項１の発明によれば、ピン押え部材
のピン接触部分が位置決めピンの形状に合わせて変形１
−１精度的には断面方向点接触であるにも拘らず、而で
接触させることかでき、切替えの際の位置決め固定や外
部からの振動に対ｊ−で、安定１−た位置決め状態を維
持できる。

請求項２の発明によれば、付勢手段の付勢力をピン押え
部拐に均一分布させることができ、位置決めピンに安定
（７た付勢力を加えることができる。

請求ＪＪ′１３の発明によれば、変動が少なく安定した
付５さ力をファイバ固定チップに加えることができる。

請求項４の発明によれば、付勢手段の付勢力をチップ押
え部材にファイバ固定チップに均一分布させることがで
き、より一層安定した位置決め状態を維持できる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の先スイッチを示す斜視図
、第２図はその部分裁断正面図、第３図は位置決めピン
回りの拡大断面図、第４図は本発明の第２実施例の光ス
イッチを示す分解斜視図、第５図は本発明の第３実施例
の光スイッチを示す部分裁断正面図、第ら図は従来の光
スイッチの斜視図である。 １・・・光スイツチ素子、２・・・固定側スイッチ素子
、３・・・移動側スイッチ素子、４・・・位置決めピン
、５・・・光ファイバアレイ、５ａ・・・光ファイバ、
９・・・クランパ、９ａ・・・脚部、１．０・・・ピン
押え部材、１１・・・第１押圧部材、１２・・・ファイ
バ固定チップ、］−３・・・チップ押え部材、１４・・
・第２押圧部材、１７・・・第１位置決め溝、１８・・
・第２位置決め溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定側スイッチ素子に固着した光ファイバアレイの
   端面と、移動側スイッチ素子に固着した光ファイバアレ
   イの端面とを同一光軸上に対面させて光結合させる定常
   位置と、当該定常位置から移動側スイッチ素子を固定側
   スイッチ素子に対し光ファイバの並び方向に所定のピッ
   チ移動させて光路を切替える切替位置とに切替自在に構
   成した光スイッチにおいて、 固定側スイッチ素子に固定された位置決めピンと、当該
   位置決めピンに定常位置で係合する第１位置決め溝及び
   切替位置で係合する第２位置決め溝を一部に設けた移動
   側スイッチ素子のファイバ固定チップと、当該各位置決
   め溝に当該位置決めピンを相対的に付勢する付勢手段と
   を備え、かつ、当該位置決めピン側の付勢手段の作用部
   と当該位置決めピンとの間に介設した、当該位置決めピ
   ンより低い弾性係数を有するピン押え部材を備えたこと
   を特徴とする光スイッチ。 ２、前記位置決めピン側の付勢手段の作用部と前記ピン
   押え部材との間に介設した、当該ピン押え部材より剛性
   の高い第１の押圧部材を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の光スイッチ。 ３、前記ファイバ固定チップ側の付勢手段の作用部と当
   該ファイバ固定チップとの間に介設した、当該チップよ
   り低い弾性係数を有するチップ押え部材を備えたことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の光スイッチ。 ４、前記ファイバ固定チップ側の付勢手段の作用部と前
   記チップ押え部材との間に介設した、当該ファイバ固定
   チップより剛性の高い第２の押圧部材を備えたことを特
   徴とする請求項３に記載の光スイッチ。