JPS63193122A - 光スイツチ - 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を利用した無接点スイッチに関する
ものである。

〔従来の技術〕

押釦スイッチ、リミットスイッチ等の使用される計装分
野では、電磁ノイズや防爆、接点寿命等の問題から光に
よる０Ｎ１０ＦＦ、即ち光を利用した無接点スイッチを
用いることが提案されている。

例えば実開昭５９−．５５７０３号公報には、入光用及
び受光用の一対の光ファイバを同軸上で対向配置し、そ
れらの間に遮光板を移動可能に配して光の０Ｎ１０ＦＦ
切り換えを行なう構造が開示されている。しかしこの構
造では、光ファイバをスイッチの両側面から引き出すよ
うになっているため、その後の光ファイバの配線や取り
扱いが不便であった。

この欠点を改良した従来の光スィッチとして、例えば実
開昭５９−４７９４３号公報に開示されているものがあ
る。この光スィッチでは、例えば第７図に示すように、
入光用及び受光用の一対の光ファイバ２．３はケーシン
グ１の同一面から引き出されている。両光ファイバ２．
３は、その先端面が互に対向するように、先端部分がケ
ーシング１内でほぼ９０°の角度で夫々湾曲されている
。

そして両光ファイバ２．３の端面間に、孔４の設けられ
た遮光板５が配されており、この遮光板５を上下に移動
させることによって、光のＯＮ１０ＦＦ切り換えが行な
われるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが第７図に示すような構造では、光ファイバ２．
３が曲げられた部分で定常波のモード変換が起き、この
ために、９０”曲げられた後の入光用光ファイバ２の出
射パターンは第８図に示すようになる。即ち、光フアイ
バ中心からの投射角によって幾つかのピークが発生し、
特に、中心付近で出射光強度の低い中抜は現象が生じる
。このため、第９図に仮想線で模式的に示すような光分
布６になり、入光用光ファイバ２から出射した光が受光
用光ファイバ３に充分に入射せず、この投射角による光
損失が大きくなって、非遮断状態における光スィッチの
光損失が大きくなってしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、
光スィッチの同一面から入光用及び受光用の２本の光フ
ァイバを引き出した場合でも、非遮断状態における。光
損失が小さい光スィッチを提供しようとするものである
。

本発明においては、例えば第１図に示すように、入光用
光ファイバ１２はケーシング１１内でほぼ直線状に延び
るように固定されている。

一方、受光用光ファイバ１３は、上記入光用光ファイバ
１２と実質的に同じ方向からケーシング１１に挿入され
た状態でこのケーシング１１に取り付けられている。そ
して、入光用光ファイバ１２の出射端と受光用光ファイ
バ１３の入射端とを互いに同軸的に対向させるべく、受
光用光ファイバ１３はケーシング１１内でほぼＵ字状に
１８，０゜の角度で湾曲されており、その入射端近傍部
分はほぼ直線状になされている。

互いに対向した入光用光ファイバ１２の出射端と受光用
光ファイバ１３の入射端との間には、例えば移動可能な
遮光板１５のような選択的遮光手段が設けられている。

〔作用〕

例えば第１図に示すように、孔１６の設けられた遮光板
１５を押釦１４の操作で移動させ、入光用光ファイバ１
２の出射端と受光用光ファイバ１３の入射端との間の光
路を選択的に導通させたり遮断したりすることによって
光の０Ｎ１０ＦＦ切り換えを行なう。

なお、選択的遮光手段としては、例えば液晶板等を電気
的に制御するようにしてもよい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例につき詳細に説明する。

第１図に示すように、合成樹脂等からなるケーシング１
１の一側面に入光用光ファイバ１２が挿入固定されてい
る。この入光用光ファイバ１２は、その先端部分の被覆
が剥かれた状態でケーシング１１内に挿入され、このケ
ーシング１１の内部でほぼ直線状に延びるように固定保
持されている。

ケーシング１１の上面には凹部１９が形成されており、
この凹部１９に押釦１４が嵌入されて取り付けられてい
る。この凹部１９の下方には、間隙２０及びこの間隙２
０を通じて凹部１９に連通した中空部２１が夫々形成さ
れている。一方、押釦１４の下部には遮光板１５が一体
的に設けられており、この遮光板１５が上記間隙２０に
挿通されて、この間隙２０内で上下方向に移動可能に構
成されている。この遮光板１５の下方にはコイルばね１
７が中空部２１内に配されており、遮光板１５の下端部
側面に、コイルばね１７の上端に係合して押釦１４及び
遮光板１５をこのコイルばね１７に結合するための突起
２５が形成されている。

この突起２５は間隙２０からの抜は止めとしても機能す
る。

入光用光ファイバ１２は、その先端の出射端面が間隙２
０の内壁面に丁度面一に整合するようにケーシング１１
に挿入されて固定されている。一方、受光用光ファイバ
１３は、中空部２１の下方領域において入光用光ファイ
バと同じ側面からケーシング１１に挿入されている。そ
して受光用光ファイバ１３は、その被覆が剥かれた状態
でケーシングｌｌ内でほぼＵ字状に約１８０°の角度で
湾曲されている。そしてこの受光用光ファイバ１３の先
端部は実質的に直線状となるように固定保持され、その
先端の入射端面が、入光用光ファイバ１２の出射端面と
同軸的に対向するようにして間隙２０の内壁面に丁度面
一に整合されている。

このときの受光用光ファイバ１３の曲げの曲率半径は、
この曲げによる光フアイバ内での損失をあまり大きくし
ないように、１０關程度とするのが好ましい。

入光用光ファイバ１２の出射端と受光用光ファイバ１３
の入射端との間の間隙２０には遮光板１５が配されてい
る。この遮光板１５には、第２図に明示するように、そ
のほぼ中心部分に上下方向に延びる長孔１６が設けられ
ている。そして押釦１４が最も上に上がって、遮光板１
５下端部の突起２５がケーシング１１の中空部２１の上
面に当接した位置では、第１図及び第２図に示すように
、遮光板１５の長孔１６が、入光用光ファイバ１２の出
射端と受光用光ファイバ１３の入射端との間から外れ、
これらの間の光路が遮光板１５によって遮断されるよう
にμっでいる。そして、押釦１４を押し下げると、遮光
板１５が下方へ移動し、この遮光板１５の長孔１６が、
丁度入光用光ファイバ１２の出射端と受光用光ファイバ
１３の入射端との間に位置する。そしてこのとき、これ
らの間の光路が導通され、入光用光ファイバ１２の出射
端からの光が受光用光ファイバ１３の入射端に入射する
。押釦１４の押圧を解除すると、コイルばね１７の弾性
復元力によって押釦１４は再び第１図の位置に復帰する
。

本例においては、入光用光ファイバ１２をケーシング１
１内において直線状に保持しているので、この入光用光
ファイバ１２のモード特性は、第３図に示すように、低
次モードが最も多くなって、中心０のところにのみピー
クが存在する凸型の分布になる。従って、この入光用光
ファイバ１２からの出射光は、第４図に仮想線で示すよ
うな光分布１８となり、中心角度のずれや中抜は現象が
生じず、同軸上に対向配置された受光用光ファイバ１３
に最も損失少なく入光する。

受光用光ファイバ１３に入射した光は、この受光用光フ
ァイバ１３の湾曲部分で損失が発生するが、その損失は
、従来のように２本の光ファイバを９０”ずつ曲げた場
合よりも小さい。第５図に光ファイバの曲げ角度と光損
失との関係を示すが、このグラフから分かるように、半
ファイバの曲げの部分での損失は、曲げ角度を大きくす
る程増大するが、その光損失の増加の割合は次第に小さ
くなる。即ち、１本の光ファイバを１８０°曲げたもの
の方が、９０”曲げられた光ファイバを２本合計したも
のよりも光損失は小さい。

それ故、本例の装置においては、従来の装置よりも少な
い損失で光が伝送される。

第６図に本発明の第２の実施例を示す。

本例においては、ケーシング１１に挿入同定された入光
用光ファイバ２２及び受光用光ファイバ２３は、コネク
タ２４を用いて外部の光ファイバ２６．２７に夫々結合
されている。そしてこのコネクタ２４によって容易に着
脱可能に構成されている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、入光用及び受光用の一対の光ファイバ
が実質的に同じ方向に引き出されているため、光ファイ
バの取り扱いや配線処理が容易である。

また入光用光ファイバはケーシング内でほぼ直線状に延
びるように同定されているので、その出射端面からの出
射光は、この入光用光ファイバに同軸的に対向配置され
た受光用光ファイバに損失少なく入射する。そし゛ζ受
光用光ファイバが１本で約１８０°の角度に湾曲されて
いるので、２本の光ファイバを夫々９０°の角度で曲げ
た場合よりも光損失は小さくなる。それ故、非遮断状態
における光スイツチ全体の光損失を、従来のものに比べ
て小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光スィッチの概略縦断
面図、第２図は遮光板の側面図、第３図は入光用光ファ
イバの光強度分布を示すグラフ、第４図は同上の出射光
パターンを示す模式図、第５図は光ファイバの曲げ角度
と損失との関係を示すグラフ、第６図は本発明の別の実
施例による光スィッチの概略縦断面図、第７図は従来の
光スィッチの縦断面図、第８図は同二の入光用光ファイ
バの光強度分布を示すグラフ、第９図は同上の出射光パ
ターンを示す模式図である。 なお図面に用いた符号において、 １１・−・−・−・−・−−−−−・−ケーシング１２
−・−・−−−−−−・・・−・・・・入光用光ファイ
バ１３・−・−・−・・−・・・−・・−・・受光用光
ファイバ１５・−−−−−−−−・−・・−・−遮光板
２２・・・−・・−・・・−・−・−・入光用光ファイ
バ２３−・−・・・・−・・−・・・・−受光用光ファ
イバである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ケーシング内でほぼ直線状に延びるように固定された入
   光用光ファイバと、 この入光用光ファイバと実質的に同じ方向から挿入され
   た状態で上記ケーシングに取り付けられた受光用光ファ
   イバとを夫々具備し、 上記受光用光ファイバが、その入射端近傍部分がほぼ直
   線状となるようにして上記ケーシング内でほぼＵ字状に
   屈曲され、 上記入光用光ファイバの出射端と上記受光用光ファイバ
   の上記入射端とが互いに同軸的に対向配置されて、それ
   らの間に選択的遮光手段が設けられていることを特徴と
   する光スイッチ。