WO2002052327A1 - Commutateur optique - Google Patents

Description

明 細 書 光スィツチ 技術分野

本発明は、 光スィッチに関する。 より詳しくは、 光通信システム、 光記憶装 置、 光演算装置、 光記録装置、 又は光プリンタ等、 特に、 特定の光毎にスィ ツチングを行う多チャンネル光スィッチが要望される光通信システムに適し た光スィツチに関するものである。 背景技術 、

近年、 光通信技術の進展とともに、 高速応答、 小型化、 高集積化、 低消費 電力化、 及び信号の減衰の低減化が可能な光スィツチが求められている。 従来、 光スィッチとしては、 液晶を用いたもの、 電磁石を用いた機械的な 装置により光ファイバ一の位置を移動させるもの、 マイクロミラーを用いる もの等が知られている。

しかし、 液晶を用いた光スィッチでは、 分子の配向に基づいてスィッチン グを行うため、 応答速度が遅く、 高速通信が要求される光通信への適用は困 難であった。 また、 偏光板を用いる必要があるため、 光の利用効率が低いと いう問題もあった。

電磁石を用いた機械的な装置により光ファイバ一の位置を移動させる光ス イッチでは、 装置の小型化ができず、 高集積化の要請に応じることが困難で あった。 また、 電磁石を用いた機械的動作によりスイッチングを行うため、 消費電力が大きいという問題もあった。 - マイクロミラーを用いた光スィツチでは、 製造プロセスが煩雑になるため 、 製造コストが高くなつてしまうという問題があった。 また、 大気中を伝播 する光を制御するため、 信号の減衰が大きいという問題もあった。

これらに対して、 光導波路に電界を印加した際の電気光学効果による、 光 導波路の屈折率変化を利用してスイッチングを行う光スィッチが提案されて いる。

しかしながら、 この方式の光スィッチでは、 光導波路間で、 他の光導波路 を制御するために印加される電界の影響を受け易いという問題があり、 特に 、 光スィッチを小型化すると、 必然的に各光導波路へ電界を印加する電極同 士が接近するため、 瞵接する光導波路間での電界の影響が増大し、 クロスト ーク等による誤動作を生ずるという問題があった。

他方、 全反射により光を内部に閉じ込めて光伝達を行う導光部と、 この導 光部に接触した際に、 内部に閉じ込めていた光を導光部外に抽出し、 抽出し た光を導光部の方向に反射する光スィツチング部と、 この光スィツチング部 を駆動する駆動部とを有した光スィツチング素子が提案されている （特開平 1 1 - 2 0 2 2 2 2号公報） 。 .

しかし、 この光スィツチンング素子は、 導光部が入力光の光伝達経路を一 方向にのみ延伸させる構成であるとともに、 スイッチング部を導光部の不特 定な全反射面に接触させて、 導光部に入力した光を無作為に外部に出力する もの、 即ち、 光の o n Z o f f のみを行う形のスィツチであった。 従って、 特定な入力光を、 特定な複数の出力側端子にその光路を切り替えて出力させ る光スィッチ、 複数の特定な入力光についてそれぞれの光路を切り替えて、 特定な出力端子へ出力させる光スィツチ、 及び複数の特定な入力光を複数の 特定な出力端子へ切り替えて出力する多チャンネル光スィッチとすることは いずれも不可能であり、 画像表示のような目的には利用可能でも、 光通信シ ステムでの利用は、 実際上極めて困難であった。

また、 この光スイッチング素子では、 導光部が、 光伝達経路を一方向にの み延伸させる構成であることに加え、 これらが導光部の無限な全反射を利用 する構成のため、 スイッチング部での出射方向は、 大気と導光部との界面で の屈折を考慮すると、 その全反射角度より深い角度、 即ち全反射面に対して ほぼ垂直方向に制限され、 この点でも特定の光毎に異なる方向へ光を伝達す

'きないものであった。 発明の開示

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、 その目的とするところ は、 消費電力が小さく、 かつ高速応答が可能であるとともに、 小型化、 高集 積化が可能であり、 かつ信号の減衰を高度に低減することができ、 更には、 入力した特定の光毎にスイッチングを行うことができる光通信システムに適 した光スィッチを提供することにある。

そして、 本発明者は、 前述の問題を解決するべく鋭意研究した結果、 光伝 達部を、 光路変更部に対向する面の一部に設けられる光反射面を起点に、 光 導波体からなる光伝達経路が、 少なくとも 3方向に向けて形成される構成と するとともに、 光路変更部を、 この光伝達部の光反射面に、 ァクチユエ一夕 一部の変位に基づいて入力光の波長レベルで接触又は離隔させることにより 、 上記目的を達成できることを知見し、 本発明に至った。

即ち、 本発明によれば、 少なくとも、 光伝達部と、 光路変更部と、 ァクチ ユエ一夕部とを備える光スィッチであって、 光伝達部は、 少なくとも光路変 更部に対向する面の一部に設けられる、 光を全反射する光反射面、 及び光反 射面を起点に、 少なくとも 3方向に向けて設けられる、 光導波体からなる光 伝達経路を有してなり、 光路変更部は、 光伝達部の光反射面に移動可能な状 態で近接され、 透光性の材質からなる光導入部材、 及び光を全反射する光反 射部材を有してなり、 ァクチユエ一夕部は、 外部信号により変位し、 この変 位を光路変更部に伝達する機構を有してなり、 外部信号に応じたァクチユエ —夕部の変位により、 光路変更部を光伝達部の光反射面に接触又は離隔させ 、 光伝達経路に入力した光を、 光伝達部の光反射面で全反射させて出力側の 特定の光伝達経路に伝達する光路と、 光伝達経路に入力した光を、 光導入部 材に取り出し、 光反射部材で全反射させて出力側の特定の光伝達経路に伝達 する他の光路とを切り替えることを特徴とする光スィッチが提供される。 本発明においては、 ァクチユエ一夕部が、 圧電 Z電歪層と、 この圧電/電 歪層の一部に配設される少なくとも 1対の電極とからなる圧電 /電歪素子と 、 この圧電ノ電歪素子の少なくとも一部と接して、 圧電 /電歪素子を支持し 、 圧電 /電歪層の歪みを屈曲変位又は振動に変換する振動部材と、 この振動 部材が振動できるように、 振動部材の少なくとも一部を固定する固定部材と 、 光路変更部と圧電/電歪素子との間に必要に応じて配設され、 圧電 /電歪 素子の変位を光路変更部に伝達する変位伝達部材とを有することが好ましい この際、 振動部材と固定部材とを焼成一体化してセラミックス基体を構成 し、 かつ振動部材を薄肉構造として、 セラミックス基体に、 凹部若しくは空 所を形成することが好ましい。 また、 陽極として機能する複数の層が連結し てなる陽極層と、 陰極として機能する複数の層が連結してなる陰極層とが、 セラミックスからなる圧電 /電歪層を挟んで交互に積層された積層体からな る、 いわゆる積層ァクチユエ一夕一とすることもできる。

また、 本発明においては、 光伝達部が、 光の屈折率が異なる 2以上の層か らなることが好ましく、 光伝達部の光伝達経路が、 光導波路により構成され ることがより好ましい。

また、 光伝達部は、 一の光導波体に、 光伝達部の光反射面を起点に少なく とも 3方向に光伝達経路が形成されるように、 少なくとも 2以上の光導波体 を結合して構成することができる。'一方、 本発明では、 光伝達部の複数の光 信号入力端部及び 又は光信号出力端部に、' それぞれ集光レンズ又はコリメ —夕レンズを配設し、 光信号を集光レンズ又はコリメータレンズを介して入 出力することが好ましい。

また、 本発明においては、 光反射部材を、 光導入部材の変位伝達部材側の 面に一体的に形成した光反射膜とすることもできる。

他方、 本発明によれば、 前述した光スィッチを、 複数個備える多チャンネ ル光スィツチが提供される。

本発明の多チャンネル光スィッチにおける一の実施形態としては、 複数の 光スィツチの各光伝達経路が、 単一の光伝達部で形成されてなる多チャンネ ル光スィツチを挙げることができ、 この多チャンネル光スィッチでは、 各光 伝達経路の一部が、 相互に交差して、 経路の一部を共用化する構成とするこ とができる。

本発明の多チヤンネル光スィツチにおける他の実施形態としては、 複数の 光スィッチが、 隣接する光スィッチ間で、 一の出力側光伝達経路と、 一の入 力側光伝達経路とを連結してなり、 一の光スィッチにおける入力端部から入 力された光を、 この一の光スィツチを含む複数の光スィツチの各光路変更部 でスィツチングを行うもの；複数の光スィツチが、 複数の入力側経路を有す る少なくとも一以上の光スィッチと、 複数の出力側経路とを有する少なくと も一以上の光スィッチとから構成され、 かつ隣接する光スィッチ間で、 一の 出力側光伝達経路と、 一の入力側光伝達経路とを連結してなり、 複数の光ス イッチの入力端部から入力された光を、 複数の光スィッチの光路変更部でス イッチングを行うもの；又は、 複数の光スィッチが、 隣接する光スィッチ間 で、 一の出力側光伝達経路と、 一の入力側光伝達経路とを、 それぞれ光ファ ィバーを介して連結してなり、 少なくとも一の光スィッチにおける入力端部 から入力された光を、 複数の光スィッチの光路変更部でスイッチングを行う 多チヤンネル光スィツチ等を挙げることができる。

本発明においては、 このような多チャンネル光スィッチを、 更に、 複数並 列した多チャンネル光スィッチ；又はこのような多チャンネル光スィッチを 複数個備えるものであって、 各多チャンネル光スィッチにおける各出力端部 同士の少なくとも一部を、 各多チャンネル光スィッチとは別体として配設さ れる、 外部光伝達経路の入力端部を中心に円弧状に位置させて、 各多チャン ネル光スィツチを配設する多チヤンネル光スィツチとすることもできる。 更には、 このような光スィツチにおける各光伝達経路の光信号入力端部又 は光信号出力端部に、 それぞれ光分岐器又は光結合器を結合して、 該光伝達 経路の少なくとも一部を分岐又は集束した多チャンネル光スィツチ； このよ うな多チャンネル光スィッチにおける各光伝達経路の光信号入力端部又は光 信号出力端部に、 それぞれ光分波器又は光合波器を結合して、 '該光伝達経路 の少なくとも一部を分岐又は集束した多チャンネル光スィッチ；或いはこの ような多チャンネル光スィッチにおける複数個の各出力端部又は各入力端部 と、 同様の他の少なくとも一の多チャンネル光スィッチにおける複数の入力 端部又は出力端部とを連結してなる多チヤンネル光スィツチとすることもで きる。

また、 本発明の多チャンネル光スィッチにおいては、 光路変更部の各々が 、 各光路変更部間で少なくとも 2種以上の光反射角度となる光反射部材を有 する構成とすることができる。 図面の簡単な説明

図 1 ( a ) ( b ) ( c ) は、 本発明の光スィッチの一の実施形態を模式 的に示す説明図であり、 図 1 ( a ) は、 光路変更部が光伝達部から離隔され た状態を示すものであり、 図 1 ( b ) は、 光路変更部が光伝達部に接触した 状態を示すものであり、 図 1 ( c ) は、 光伝達部における、 光路変更部に対 向する面、 及び光路変更部に対応する面を模式的に示すものである。

図 2は、 本発明の光スィッチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 3は、 本発明の光スィッチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 4は、 本発明の光スィッチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 5は、 本発明の光スィツチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 6は、 本発明の光スィツチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 7は、 本発明の光スィツチの他の実施形態を模式的に示す一部拡大図で ある。

図 8は、 本発明の光スィツチの他の実施形態を模式的に示す一部拡大図で ある。 図 9は、 本発明の光スィッチの他の実施形態を模式的に示す説明図である 図 1 0 ( a ) ( b ) は、 本発明の光スィッチを構成するァクチユエ一夕部 におけるァクチユエ一夕部材の変形例を模式的に示す説明図であり、 図 1 0 ( a ) は、 積層方向である Y方向の変位を利用する圧電 /電歪素子の例を示 し、 図 1 0 (b ) は、 積層方向と垂直方向である X方向の変位を利用する圧 電 /電歪素子の例を示すものである。

図 1 1は、 積層圧電 /電歪素子の製造方法の一例を模式的に示す説明図で ある。

図 1 2は、 本発明の多チャンネル光スィッチの一の実施形態を模式的に示 す説明図である。

図 1 3は、 本発明の多チャンネル光スィッチの他の実施形態を模式的に示 す説明図である。

図 1 4は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 1 5は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 1 6は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 1 7は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 1 8は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 1 9は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 0は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 1は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 2は、 本発明の多チヤンネル光スィツチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 3は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 4は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 5は、 本発明の多チャンネル光スィッチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。

図 2 6は、 本発明の多チヤンネル光スィツチの更に他の実施形態を模式的 に示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態

図 1 ( a ) ( b ) ( c ) は、 本発明の光スィッチの一の実施形態を模式的 に示す説明図であり、 図 1 ( a ) は、 光路変更部が光伝達部から離隔された 状態を示すものであり、 図 1 ( b ) は、 光路変更部が光伝達部に接触した状 態を示すものであり、 図 1 ( c ) は、 光伝達部における、 光路変更部に対向 する面、 及び光路変更部に対応する面を模式的に示すものである。

図 1 ( a ) に示すように、 本発明の一の実施形態における光スィッチでは 、 電圧の印加等の外部信号によりァクチユエ一タ部 1 1を作動させた状態と すると、 ァクチユエ一夕部 1 1の変位により光路変更部 8が光伝達部 1から. 離隔され、 光伝達部 1の光伝達'経路 2に入力された光 2 1が、 屈折率を所定 の値に調節してある光伝達部 1の光反射面 1 aにおいて透過することなく全 反射し、 出力側の一の光伝達経路 4に伝達される。

一方、 この状態から、 逆に、 ァクチユエ一夕部 1 1を非作動状態とすると 、 図 1 ( b ) に示すように、 ァクチユエ一夕部 1 1の変位が元に戻り、 光路 変更部 8の光導入部材 9が、 光伝達部 1に光の波長以下の距離で接触するた め、 光伝達経路 2に入力された光 2 1は、 光導入部材 9により光伝達部 1か ら光導入部材 9に取り出され、 光導入部材 9の中を透過する。 この光導入部 材 9の中を透過した光 2 1は、 光反射部材 1 0まで達するが、 この光反射部 材 1 0の反射面 1 0 aで反射されることにより、 光伝達部 1の光反射面 1 a で反射した光とは異なる出力側の他の光伝達経路 5に伝達される。

即ち、 図 1 ( a ) ( b ) ( c ) に示す本発明の光スィッチでは、 光伝達部 1の光伝達経路 2に導入された特定の光 2 1を、 ァクチユエ一夕部 1 1への 電圧の印加等の外部信号に基づいて、 任意に光路を切り替えることで、 異な る光伝達経路 4、 5への光伝達を可能として光のスイッチングを行うもので ある。

このように、 本発明の光スィッチでは、 入力光又は出力光の進行方向を多 様化することができるとともに、 入力した光 2 1毎に光伝達部 1の光反射面 1 a又は光路変更部 8の光反射面 1 0 aで反射して、 その反射光毎に、 特定 の出力側伝達経路 4、 5に伝達することができるため、 特定の光毎に極めて 多数の光路を任意に選択することができる光スィツチを実現することができ る。 また、 材料固有の物理効果、 例えば電気光学効果等による屈折率変化を 利用するものではなく、 光路変更部 8を光伝達部 1に接触又は離隔させると いう機械的動作により光伝達経路 4、 5を切り替えるため、 クロストーク等 の問題を生じることなく、 小型化はもちろんのこと、 高集積化した多チャン ネルスィッチを実現することができる。 更には、 スイッチングを行うための 光路変更部 8の移動距離が、 光の波長オーダーで足りるため、 高速なスイツ チングを行うことができ， しかも、 光伝達経路 2、 4、 5そのものを移動さ せる必要がないため、 低消費電力でスイッチングを行うことができる。 更に また、 基本的に光のスイッチングを全て閉塞空間で行うことができ、 大気中 を伝播する光をスィツチング制御する必要がないため、 スィツチングに関わ る信号の減衰を高度に抑制することができる。

以下、 本発明の実施の形態を、 図面に基づいて各構成部毎に具体的に説明 する。

1 . 光伝達部 図 1 ( a ) ( b ) ( c ) に示すように、 本発明における光伝達部 1は、 少 なくとも後述する光路変更部 8に対向する面 1 dの一部に設けられる、 光を 反射する光反射面 l a、 及びこの光反射面 1 aを起点に、 少なくとも 3方向 に向けて設けられる、 光導波体からなる光伝達経路 2、 4、 5を有するもの である。 これにより、 前述したように、 特定の光毎に極めて多数の光路を任 意に選択することができる光スィツチを実現することができるとともに、 ス イッチングに関わる信号の減衰を高度に抑制することができる。

本発明における光伝達部 1に設けられる光反射面 1 aは、 少なくとも後述 する光路変更部 8に対向する面 1 dのうち、 光路変更部 8に対応する部分 1 bの一部を含んで設ける必要がある。 但し、 光路変更部 8に対応する部分 1 bの全体を含んでもよく、 光路変更部 8に対応する部分 1 b以外の面を含ん でもよい。 もっとも、 入力した光をロスせずに光のスイッチングを行うには 、 光路変更部 8に対応する部分 1 b全体を含んで設けることが好ましい。 また、 光伝達部 1に設けられる光反射面 1 aが、 各光伝達経路 2、 4、 5 の起点となるように、 各光伝達経路 2、 4、 5の配置を考慮して光伝達部 1 の光路変更部 8に対向する面 1 dのうち、 設計上、 光伝達経路 2に入力した 光 2 1が投射する面を含んで設ける必要がある。 もっとも、 本発明では、 こ の入力した光 2 1が投射する面を含んでいれば、 光伝達部 1の光路変更部 8 に対向する面 1 d全てを光反射面 1 aとする必要はない。

本発明における光伝達部 1に設けられる光伝達経路 2、 4、 5としては、 例えば、 図 1 ( a ) ( b ) 、 図 2に示すように、 単一の光導波体により構成 し、 この光導波体の一部に、 光の入出力方向と略直交する面を有する複数の 光信号入力端部 4 3及び/又は光信号出力端部 4 4を設けることにより、 光 伝達部 1の光反射面 1 aを起点に、 実質的に、 少なくとも 3方向に向けて光 伝達経路 2、 4、 5を形成したものを挙げることができる。

但し、 図 3に示すように、 本発明における光伝達部 1は、 光伝達経路 2、 4、 5を光導波路 1 cにより形成することが好ましい。 光伝達経路 2、 4、 5を、 光導波路 1 cにより形成すると、 より狭い空間内で光の伝達を行.うこ とができ、 遠距離通信の場合に問題となる信号の減衰を高度に低減すること ができる。

本発明の光スィッチにおいては、 光ファイバ一 6等を、 光伝達部 1の複数 の光信号入力端部 43及び Z又は光信号出力端部 44に接着剤等 （図示せず ) を用いて結合させて、 光ファイバ一 6等と光伝達部 1との間で、 直接、 光 の入出力を行う構成；又は光伝達部 1の複数の光信号入力端部 43及び/又 は光信号出力端部 44にプリズム （図示せず） を配設し、 このプリズムを介 して光フアイバー 6等と光伝達部 1との間で光の入出力を行う構成とするこ ともできるが、 図 1 (a) (b) 、 図 2等に示すように、 光伝達部 1の複数 の光信号入力端部 43及び 又は光信号出力端部 44に集光レンズ又はコリ メータレンズ等のレンズ 7を配設し、 このレンズ 7を介して光ファイバ一等 と光伝達部 1との間で光の入出力を行う構成とすることが、 光の発散による 入出力ロスを小さくすることができる点で好ましい。 特に、 図 1 (a) (b ) (c) 、 図 2に示すように、 光導波体によって形成される光伝達経路 2、 .4、 5 (3) が厳密に特定方向に制限されていない光スィッチでは、 光伝達 部 1での光の発散によるロスを低減するために、 集光レンズ 7で光を集束し て光伝達部 1との入出力を行う構成が好ましい。

また、 図 1 (a) (b) 、 図 2に示す光スィッチでは、 更に光路長を短く することにより光伝達経路 2、 4.、 5 (3) での光の発散によるロスを低減 するために、 図中 tで示される厚さを小さくすることが好ましく、 具体的に は、 厚さを lmm以下とすることが好ましく、 厚さを 0. 5 mm以下とする ことがより好ましい。

また、 光伝達経路 2、 4、 5の方向は、 光伝達経路 2、 4、 5を構成する 光導波体と、 外気 （通常は空気） との屈折率の関.係、 及び後述する光反射部 材 1 0における反射角度との関係において適宜決定することができる。 伹し、 光伝達経路 2、 4、 5が延伸する方向は、 これらの関係でのみ適切 な方向であればよく、 例えば、 図 4に示すように、 光伝達経路 2 a、 2 b、 4 a、 4b、 5 a、 5 bを光導波路で構成する光スィッチでは、 一の入力側 光伝達経路 2 aと、 他の入力側光伝達経路 2 bとのように、 光伝達経路を平 行とせずに延伸することができる。 また、 出力側光伝達経路 4 a、 4 b、 5 a、 5 bのように、 光導波路内で光が全反射する範囲で、 伝達経路が延伸す る方向を途中で変更し、 直線状の光導波路と、 非直線状の光導波路との組み ' 合わせにより、 各光伝達経路 2 a、 2 b、 4 a、 4 b、 5 a、 5 bを形成す ることもできる。

このような光スィッチでは、 光伝達経路 2 a、 2 b、 4 a、 4 b、 5 a、 5 bの形状の自由度が高く、 より小型の光スィッチを実現することができる 本発明における、 光伝達経路 2、 4、 5を構成する光導波体は、 導入され た光が内部に閉じ込められて伝達できるような屈折率を有するものであり、 単一の屈折率を有する材料で構成してもよいが、 屈折率の異なる 2以上の層 からなる材料で構成することが、 積層方向への光の発散が抑制できる点で好 ましい。

また、 図 3に示すように、 各光伝達経路 2、 4、 5を光導波路により形成 することが、 複雑な形状の光伝達経路 2、 4、 5を容易に作成することがで き、 かつ光導路同士を容易に結合することができるとともに、 前述の光導波 体を層構造にしたときの特徴に加えて、 層内での光の発散を抑制することが できるためロスの非常に少ない光の伝達が可能となる点で特に好ましい。

尚、 本明細書で、 「光導波路」 とは、 異なる屈折率分布を設けた透光性材 料により構成され、 内部に光を閉じ込めて光伝達を行うものを意味する。

光導波体としては、 例えば、 ガラス、 石英、 透光性プラスチック、 透光性 セラミックス等からなるもの、 異なる屈折率を有する材料の複数層からなる 多層体、 又は基板の表面に透光性の材質のコ一ティング層を設けたもの等を 挙げることができる。 また、 その屈折率としては、 1 . 3〜 1 . 8であるも のが好ましく、 1 . 4〜1 . 7であるものがより好ましい。

また、 特に光導波路の場合には、 石英ガラス、 アルカリ硼珪酸ガラス等の ガラス、 ニオブ酸リチウム、 イットリウム鉄ガ一ネット等の絶縁体結晶、 ガ リゥム砒素、 ィンジゥム燐等の化合物半導体；ポリメチルメタァクリレート (P MMA) 、 ポリイミド等のプラスチック （ポリマー） などからなる基板 に、 基板と同系の材料に不純物等をドーピングして屈折率を変更した材料か らなる膜を形成したもの；同様の基板に、 直接不純物等を拡散させることに より、 屈折率の異なる層又は部位を形成したもの等を挙げることができる。 この際、 基板に膜を形成する方法としては、 例えば、 スパッタリング法、 分子線エピタキシー （M B E ) 等の真空蒸着法、 化学気相堆積法 （C V D) 、 液相成長法 （L P E) 、 気相成長法 （V P E) 、 プラスチック質層を形成 する際に用いる熱重合法等を挙げることができる。 また、 不純物等を拡散さ せる方法としては、 不純物イオン注入法、 不純物イオン拡散法等を挙げるこ とができる。 尚、 複数層を形成する場合には、 これらの方法を繰り返し行え ばよく、 層数についても、 目的に応じて適宜選択すればよい。 また、 光導波 路の場合には、 上記の手段によって形成された膜、 層を所定の光伝達経路 2 、 4、 5になるように、 パターン化する必要があるが、 例えば、 フォトリソ グラフィ法等を用いて、 不要な部分を除去する方法；又は、 予め、 所定の光 伝達経路 2、 4、 5になるようにマスク材を前述した基板上に設置して、 膜 形成又は不純物の拡散を行う方法等によって実施することができる。

2 . 光路変更部

図 1 ( a ) ( b ) ( c ) に示すように、 本発明における光路変更部 8は、 光伝達部 1の光反射面 1 aに移動可能な状態で近接され、 透光性の材質から なる光導入部材 9、 及び光を全反射する光反射部材 1 0を有するものである これにより、 任意に、 光路変更部 8を光伝達部 1に接触させた際に光伝達 経路 2に入力した光 2 1を、 光導入部材 9に取出して光反射部材 1 0で反射 させ、 光伝達部 1の光反射面 1 aで反射して一の光伝達経路 4に伝達する光 路とは異なる光路に切り替えることができる。

また、 後述するァクチユエ一夕部 1 1の変位による光伝達部 1への接触又 は離隔という機械的動作により光のスイッチングを行うことができるため、 クロストーク等の問題を生じることはなく、 小型化、 高集積化した多チャン ネル光スィッチを製造することができる。 更には、 スイッチングを行うため の光路変更部 8の移動距離が、 光の波長ォ一ダ一レベルで足りるため、 高速 なスイッチングを行うことができ、 また、 光路そのものを移動させる必要が ないため、 消費電力を低減することができる。

ここで、 光伝達部 1に 「近接」 するとは、 ァクチユエ一夕部 1 1が非作動 状態又は作動状態で、 光路変更部 8が光伝達部 1の光反射面 1 aから入力光 2 1の波長より長い距離で位置し、 ァクチユエ一夕部 1 1が逆の状態で、 光 路変更部 8が光伝達部 1から入力光 2 1の波長以下の距離で位置するように 配設する、 ことを意味する。

本発明では、 例えば、 図 1 ( a ) に示すように、 光路変更部 8が、 .ァクチ ユエ一夕部 1 1が作動している状態では、 光伝達部 1の光反射面 1 aから入 力光 2 1の波長より長い距離で位置し、 図 1 ( b ) に示すように、 ァクチュ エー夕部 1 1が非作動状態では、 光伝達部 1の光反射面 1 aから入力光 2 1 の波長以下の距離で位置するように配設することができる。 また、 図 5に示 すように、 逆に、 光路変更部 8が、 ァクチユエ一夕部 1 1が作動状態では、 光伝達部 1から入力光 2 1の波長以下の距離で位置し、 非作動状態では、 光 路変更部 8が光伝達部 1から入力光 2 1の波長より長い距離に位置するよう に配設するものであってもよい。 尚、 これらの違いは、 圧電 電歪素子の構 造、 及びその駆動方法に従うものである。

光導入部材 9の材質としては、 光路変更部 8が、 光伝達部 1に接触した際 に、 光伝達部 1から光が取り出せ、 かつ光伝達部 1の光伝達経路 4、 5に戻 せるように、 光伝達部 1との屈折率の差が、 光伝達部 1と外気 （通常は ¾気 ) との屈折率の差より小さな透光性のものが好ましく、 光伝達部 1と同程度 の光の屈折率を有する透光性のものがより好ましい。 また、 このような材質 とする材料としては、 例えば、 ガラス、 石英、 透光性プラスチック、 透光性 樹脂、 透光性セラミックス等を挙げることができる。

但し、 本発明では、 光反射部材 1 0又は光導入部材 9と光伝達部 1との間 に、 透光性の液体を介在させ、 この透光性の液体により光導入部材の全部又 は一部を構成させることもできる。 この場合、 透光性の液体は、 光反射部材 1 0又は光導入部材 9と光伝達部 1との隙間を効果的に減ずることができる ため、 光路変更の制御を容易にすることができる。

透光性の液体としては、 例えば、 低蒸気圧の有機溶剤、 油などを挙げるこ とができ、 この液体の屈折率と光伝達部 1の屈折率との差、 及びこの液体の 屈折率と光導入部材 9の屈折率との差を考慮して選択すればよい。

流動性を有する透光性の液体を光路変更部の上に保持させる方法としては 、 例えば、 光路変更部 8の上側外周部に、 透光性の液体を保持する上で適当 な高さの壁を設ける等の周知の技術を適用することができるが、 光導入部材 9に凹凸部又は多孔部を形成し、 これに透光性の液体を含浸させて毛細管現 象により透光性の液体を保持させる方法が好ましい。 また、 透光性の液体と して揮発性の液体を用いる場合は、 蒸 ¾を防止するために、 光路変更部 8を 光伝達部 1との間で気密に封止する構造を採用することが好ましい。

他方、 本発明における光導入部材 9では、 光導入部材 9と光伝達部 1の光 反射面 1 aとの接触する面積が、 光反射部材 1 0に取出される光の量を規定 するため、 光伝達部 1に対向する光導入部材の面 9 aが、 光伝達部 1の光反 射面 1 aのうち、 光伝達経路 2に入力した光 2 1が投射する面全体を含んで より広く設けられていることが好ましい。

また、 光伝達部 1の光反射面 1 aに対向する面 9 aは、 光伝達部 1との接 触面積を確保するためにより平滑であることが望ましく、 具体的には、 平坦 度が 1 m以下であることが好ましく、 平坦度が 0 . 5 m以下であること がより好ましく、 0 . 1 j m以下であることが特に好ましい。 伹し、 光導入 部材 9の、 光伝達部 1の光反射面 1 aに対向する面 9 aの平坦度は、 光導入 部材 9が光伝達部 1の光反射面 1 aに接触した状態での隙間を減ずるために 重要なものであり、 接触した状態で接触部分が変形するものであれば前述の 平坦度に必ずしも限定されるものではない。 もっとも、 平坦度は、 ァクチュ ェ一夕部 1 1の変位量に比較して十分に小さくすることが好ましい。 一方、 光導入部材 9の面 9 の平坦度は、 光伝達部 1の光反射面 1 aに接 触させた光導入部材 9を離隔させる際に、 その離隔動作を確実に行えるよう にするためには、 0 . 0 0 5 m以上とすることが好ましく、 0 . 0 1 5 m以上とすることがより好ましい。

尚、 ここにいう平坦度とは、 表面粗さとうねりの両方を含む意味である。 また、 光導入部材 9の厚さは、 光の損失を小さくするために、 5 0 ^ m以 下とすることが好ましく、 2 0 m以下とすることがより好ましい。

次に、 光反射部材 1 0について説明する。 本発明における光路変更部 8を 構成する光反射部材 1 0は、 前述したように、 光導入部 9に取り出された光 を全反射するものである。

光反射部材 1 0における反射角度は、 用途に応じたスィッチの構成にあわ せ適宜決定することができ、 例えば、 図 1 ( a ) ( b ) ( c ) に示すように 、 所定の角度を設けた斜面で反射させるものの他、 図 9に示すように、 板状 の光反射部材 1 0を角度 0 ° のフラットの状態で配設するものを挙げること ができる。 尚、 図 9中、 破線で示された光路は、 光路変更部 9が光伝達部 8 に接触した際の光路を示している。

また、 光反射部材 1 0における反射角度は、 図 1 ( a ) ( b ) ( c ) に示 すように、 光伝達経路 2に入力した光 2 1を、 一の出力側の光伝達経路 4に 伝達していた光路から、 光路変更部 8の光反射部材 1 0で反射して、 他の出 力側の光伝達経路 5へ伝達する光路に切り替える反射角度としてもよく、 図 2に示すように、 一の入力側の光伝達経路 2に入力した光 （図示せず） を、 出力側の光伝達経路 4に伝達していた光路から、 他の入力側の光伝達経路 3 に入力した光 2 1を、 同じ出力側の光伝達経路 4に伝達する光路に切り替え る反射角度としてもよい。

本発明における光反射部材 1 0は、 例えば、 光反射性の材質からなる板状 の反射体を、 所望の傾斜を設けて配設したもの、 所望の傾斜を設けた光反射 性の材質からなる三角柱、 四角柱等の反射体を配設したもの等を挙げること ができる。 また、 図 7に示すように、 後述する電極 1 6の表面を光反射性に して電極 1 6に光反射部材 1 0としての機能を兼備させたものを挙げること ができ、 更には、 図 5に示すように、 三角柱、 四角柱等の基体 1 0 cに、 光 反射膜 1 0 bを形成したもの、 図 6に示すように、 三角柱、 四角柱等の光導 入部材 9の変位伝達部材 1 2側の面に一体的に形成された光反射膜 1 0 bと · したもの等を挙げることができる。

中でも、 光反射部材の反射角度を正確に設定できる点で、 図 5に示すよう に、 三角柱、 四角柱等の基体 1 0 cに、 光反射膜 1 0 bを形成したもの、 又 は、 所望の傾斜を設けた光反射性の材質からなる三角柱、 四角柱等の反射体 が好ましい。

また、 構成部品の削減を図れ、 安価に製造することができるとともに、 光 路変更部 8と光伝達部 1との接触精度を向上させることができる点で、 図 6 に示すように、 三角柱、 四角柱等の光導入部材 9の変位伝達部材 1 2側の面 に一体的に形成された光反射膜 1 0 bとし、 変位伝達部材 1 2を、 柔軟な材 質とすることが好ましい。

尚、 図 6に示す光スィッチにおいて、 光導入部材 9の変位伝達部材 1 2側 の面に光反射膜 1 0 bを形成するのは、 変位伝達部材 1 2に形成したのでは 、 変位伝達部材 1 2の特質上、 反射角度の精度を維持することができないた めである。 従って、 このような光スィッチでは、 光導入部材 9は、 光反射部 材の角度がァクチユエ一夕部 1 1の作動により変化しない程度の硬度を有す ることが好ましい。

光反射部材 1 0の材料としては、 光の反射効率が高いものが好ましく、 例 えば、 金属単体、 合金、 ガラス、 セラミックス、 ゴム、 有機樹脂等を 1種単 独で若しくは 2種以上を組合わせたものを挙げることができ、 金属単体及び 合金を構成する成分としては、 アルミニウム、 チタン、 クロム、 鉄、 コバル ト、 ニッケル、 銀、 銅、 スズ、 タンタル、 タングステン、 イリジウム、 白金 、 鉛等を挙げることができる。

また、 これらの材料を 2種以上組合わせて用いる場合には、 これらの材料 を 2種以上均一に含有させてもよいが、 それぞれ異なる 1種の材料からなる 層を、 複数積層させるものであってもよい。 また、 光反射部材 1 0全体がこ れらの材料からなるものでもよく、 図 6に示すように、 表面に光反射膜 1 0 bが形成されているものでもよい。

光反射膜 1 0 bを形成する方法としては、 例えば、 真空蒸着法、 スパッ夕 リング法、 メツキ法、 イオンプレーティング法、 イオンビーム法、 又は C V D法等の薄膜形成方法を挙げることができる。

3 . ァクチユエ一夕部

本発明におけるァクチユエ一夕部 1 1は、 外部信号により変位し、 この変 位を前述した光路変更部 8に伝達する機能を有するものであり、 これにより 、 光路変更部 8を光伝達部 1に接触又は離隔させるという機械的動作により スイッチングを行うことができる。

ァクチユエ一夕部 1 1としては、 例えば、 板パネ等の弾性体により変位を 生じさせるものでもよいが、 制御性、 高速^答性に優れる点で、 必要に応じ て設けられる変位伝達部材 1 2と、 圧電 Z電歪素子 1 4と、 振動部材 1 8と 、 固定部材 1 9とを有するものが好ましい。 以下、 このタイプのァクチユエ —タ部 1 1について各構成部材毎に詳細に説明する。

( 1 ) 変位伝達部材

本発明における変位伝達部材 1 2は、 光路変更部 8と圧電 /電歪素子 1 4 との間に、 必要に応じて配設されるものであり、 圧電 Z電歪素子 1 4の変位 を光路変更部 8に伝達し、 この光路変更部 8と光伝達部 1との接触面積を所 定の大きさにする目的で配設されるものである。 特に、 図 1、 5等に示す屈 曲変位を発生させるタイプの圧電 Z電歪素子 1 4を用いる場合には、 圧電 Z 電歪素子 1 4内に分布している変位の大きさを平均化させ、 光路変更部 8の 全面を均等に光伝達部 1に接触又は離隔させる上で極めて効果的である。 変位伝達部材 1 2としては、 効果的に、 圧電ノ電歪素子 1 4の変位を光路 変更部 8に伝達することができるように、 これら両者 8、 1 4と広い面積で 接触できる構造が好ましい。 また、 変位伝達部材 1 2の材質としては、 後述する圧電 /電歪素子 1 4の 変位を、 直接、 光路変更部 8に伝達することができる硬度を有するものが好 ましく、 このような材質の材料としては、 例えば、 ゴム、 有機樹脂、 有機接 着フィルム、 ガラス等を挙げることができる。 中でも、 エポキシ系、 ァクリ ル系、 シリコーン系、 ポリオレフィン系等の有機物質からなる有機樹脂、 又 は有機接着フィルムが好ましく、 これら有機物質にガラス、 セラミックス等 からなるフィラーを混合して硬化収縮を抑制した有機樹脂、 又は有機接着フ イルムがより好ましい。

変位伝達部材 1 2は、 通常、 後述する圧電 /電歪素子 1 4に積層すること により配設されるが、 その積層方法としては、 例えば、 接着剤を用いて積層 する方法；前述した変位伝達部材の材料を溶液、 ペースト又はスラリーとし て、 圧電 Z電歪素子 1 4にコーティングする方法；加熱により有機接着フィ ルムを接着する方法等を挙げることができるが、 別途、 接着剤が不要な点で 、 加熱により有機接着フィルムを接着する方法が好ましい。 尚、 圧電 /電歪 素子 1 4の変位を効率良く利用するには、 概ね圧電 Z電歪素子 1 4の形状と 同一になるように変位伝達部材 1 2の層を切断するか、 あるいは切り欠きを 設けることが好ましい。

本発明における変位伝達部材 1 2は、 光反射部材 1 0の反射角度を所定の 角度に維持する点からは、 図 8に示すように、 変位伝達部材.1 2の上に、 更 に、 板部材 1 3を配設することが好ましい。

板部ネす 1 3の材料としては、 板部材 1 3の平坦性を維持するため、 ェポキ シ系、 アクリル系、 シリコーン系等の有機樹脂に、 アルミナ、 ジルコニァ、 チタニア、 ガラス又はこれら 2種以上の混合物等を分散させたものが好まし い。 また、 この際分散させる粉末の量は、 有機樹脂 1 0 0重量部に対して、 1 0〜1 0 0重量部含有させることが好ましい。

他方、 変位伝達部材 1 2は、 必ずしも必要ではなく、 図 7に示すように、 圧電 Z電歪素子 1 4と光路変更部 8との間に変位伝達部材を設けずに、 圧電 /電歪素子 1 4の変位を、 直接、 光導入部材 9に伝達するものであってもよ い。

( 2 ) 圧電 /電歪素子

本発明における圧電 /電歪素子 1 4は、 圧電 /電歪層 1 5と、 この圧電 / 電歪層 1 5の少なくとも一部に配設される少なくとも 1対の電極 1 6、 1 7 · とから構成されるものである。 ここで、 「圧電ノ電歪」 とは、 圧電及び/又 は電歪の意味である。

圧電 /電歪素子 1 4は、 電極 1 6、 1 7へ電圧を印加することにより変位 を発生するものであるが、 圧電 Z電歪素子 1 4の変位を、 そのまま光伝達部 1方向への変位、 振動として、 光路変更部 8に伝達できる点で、 圧電 /電歪 層 1 5の厚さ方向に変位が発現するものが好ましい。

また、 圧電 電歪素子 1 4は、 一層の圧電 Z電歪層 1 5を有する構造、 又 は二層、 三層等の多層の圧電ノ電歪層 1 5を有する構造とすることができる 。 また、 多層の圧電 Z電歪層 1 5を有する構造とする場合には、 通常、 各圧 電 Z電歪層 1 5毎に一対の電極 1 6、 1 7をそれぞれ配置すればよいが、 各 圧電 /電歪層 1 5と各電極 1 6、 1 7とを交互に積層して構成するいわゆる 積層圧電 /電歪素子とすることもできる。

圧電 /電歪層 1 5の材料としては、 圧電セラミックスが好ましいが、 電歪 セラミックス、 強誘電体セラミックス、 又は反強誘電体セラミックス等であ つてもよく、 分極処理が必要な材料であっても必要がない材料であってもよ い。 また、 セラミックスに限定されず、 P V D F (ポリフッ化ビニリデン） 等の高分子からなる圧電体、 又はこれら高分子とセラミックスの複合体であ つてもよい。

具体的には、 圧電セラミックス又は電歪セラミックスとして、 ジルコン酸 鉛、 チタン酸鉛、 マグネシウムニオブ酸鉛、 ニッケルニオブ酸鉛、 亜鉛ニォ ブ酸鉛、 マンガンニオブ酸鉛、 アンチモンスズ酸鉛、 マンガンタングステン 酸鉛、 コバルトニオブ酸鉛、 チタン酸バリウム、 チタン酸ナトリウムビスマ ス、 チタン酸ビスマスネオジゥム （B N T系） 、 ニオブ酸カリウムナトリウ ム、 又はタンタル酸ストロンチウムビスマス等を単独、 混合物あるいは固溶 体として含有するセラミックスが挙げられる。

これらのセラミックスは、 圧電 Z電歪体を構成するセラミックス成分中に 5 0重量％以上を占める主成分であることが好ましい。 特に、 高い電気機械 結合係数と圧電定数を有し、 焼成工程を経ても安定した材料組成のものが得 られ易い点において、 ジルコン酸チタン酸鉛 （P Z T系） を主成分とする材 料、 マグネシウムニオブ酸鉛 （P MN系） を主成分とする材料、 ニッケル二 ォブ酸鉛 （P NN系） を主成分とする材料、 ジルコン酸鉛とチタン酸鉛とマ グネシゥムニオブ酸鉛の混合物若しくは固溶体を主成分とする材料、 ジルコ ン酸鉛とチタン酸鉛とニッケルニオブ酸鉛の混合物若しくは固溶体を主成分 とする材料、 又はチタン酸ナトリウムビスマスを主成分とする材料が好適に 用いられる。

本発明においては更に、 上記材料に、 ランタン、 カルシウム、 ストロンチ ゥム、 モリブデン、 タングステン、 バリウム、 ニオブ、 亜鉛、 ニッケル、 マ ンガン、 セリウム、 カドミウム、 クロム、 コバルト、 アンチモン、 鉄、 イツ トリウム、 タンタル、 リチウム、 ビスマス、 又はスズ等の酸化物等を、 単独 で又は混合したセラミックスを用いてもよい。 例えば、 主成分であるジルコ ン酸鉛とチタン酸鉛とマグネシウムニオブ酸鉛の混合物にランタンゃストロ ンチウムを含有させることにより、 抗電界ゃ圧電特性を調整可能となる場合 がある。

尚、 圧電 Z電歪層 1 5の材料として反強誘電体セラミックスを用いる場合 は、 ジルコン酸鉛を主成分とするもの、 ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる 成分を主成分とするもの、 ジルコン酸鉛を主成分とし酸化ランタンを添加し たもの、 又はジルコン酸鉛とスズ酸鉛とを主成分とし、 ジルコン酸鉛又は二 ォブ酸鉛を添加したものが好ましい。

圧電ノ電歪層 1 5の厚さは、 5〜1 0 0 mが好ましく、 5〜5 0 ;^ mが より好ましく、 5〜3 0 z mが特に好ましい。 また、 圧電 /電歪層 1 5は、 緻密なものであっても、 多孔質のものであってもよいが、 多孔質のときは、 気孔率が 4 0 %以下であることが好ましい。 電極 1 6、 1 7としては、 図 1、 8等に示すように、 前述した圧電 /電歪 層 1 5の光路変更部 8側の面の少なくとも一部に第一の電極 1 6が形成され 、 圧電 /電歪層 1 5の基体 2 0側の面の少なくとも一部に第二の電極 1 7が 形成されているもの；図 9に示すように、 圧電 Z電歪層 1 5の光路変更部 8 側又は基体 2 0側のいずれかの面又は両方の面 （図 9では、 光路変更部 8側 の面に形成した光スィッチを示す。 ） に第一、 第二の電極 1 6、 1 7の両方 が櫛形状に形成されているもの等を挙げることができる。

電極 1 6、 1 7の材料としては、 一般には、 室温で固体であって、 導電性 の金属が採用され、 例えば、 アルミニウム、 チタン、 クロム、 鉄、 コバルト 、 ニッケル、 銅、 亜鉛、 ニオブ、 モリブデン、 ルテニウム、 パラジウム、 口 ジゥム、 銀、 スズ、 タンタル、 タングステン、 イリジウム、 白金、 金、 又は 鉛等の金属単体又はこれら 2種以上からなる合金を、 1種単独で又は 2種以 上を組合わせたものを用いることが好ましい。

また、 これらの材料と、 酸化アルミニウム、 酸ィ匕ジルコニウム、 酸化ケィ 素、 ガラス、 若しくは圧電 電歪材料等との混合物又はサーメットであって もよい。

これらの材料の選定にあたっては、 後述する圧電 /電歪素子 1 4の製造方 法に応じて、 第一の電極 1 6と第二の電極 1 7の材料を選択することが好ま しい。

例えば、 圧電ノ電歪層 1 5を熱処理する前に形成される電極に対しては、 その圧電ノ電歪層 1 5を熱処理する際の高温酸化雰囲気下で耐性を有する点 で、 白金、 ロジウム、 パラジウム等の白金族金属を含有することが好ましく 、 白金、 ロジウム、 パラジウム等の白金族金属、 又はこれらの白金族金属を 含有する、 銀一白金、 白金一パラジウム、 白金—銀一パラジウム等の合金を 主成分とする電極材料がより好ましい。 一方、 圧電 /電歪層 1 5を熱処理し た後に形成される電極に対しては、 例えば、 アルミニウム、 金、 又は銀等の 低融点金属を使用することができる。

また、 図 9に示すように、 圧電 /電歪層 1 5の光路変更部 8側又は基体 2 0側のいずれかの面に第一の電極 1 6及び第二の電極 1 7が形成されている 圧電 /電歪素子 1 4の場合には、 第一の電極 1 6及び第二の電極 1 7ともに 同じ材料で形成することが好ましい。

尚、 電極 1 6、 1 7は、 用途に応じて適宜な厚さとすればよいが、 0 . 1 〜5 0 mの厚さであることが好ましい。

振動部材 1 8上に、 圧電ノ電歪素子 1 4を形成する方法としては、 ①金型 を用いたプレス成形法又はスラリー原料を用いたテープ成形法等によって圧 電 Z電歪層 1 5の前駆体を成形し、 この圧電 /電歪層 1 5の前駆体を焼成す る前に、 予め、 膜形成法により電極 1 6、 1 7を形成した後、 焼成する前の 振動部材 1 8に熱圧着で積層し、 同時に焼成する方法；②金型を用いたプレ ス成形法又はスラリー原料を用いたテープ成形法等によって圧電ノ電歪層 1 5の前駆体を成形し、 この圧電 電歪層 1 5の前駆体を焼成する前に、 予め 、 膜形成法により電極 1 6、 1 7を形成し、 その後、 焼成して電極 1 6、 1 7が形成された圧電 Z電歪素子 1 4を準備し、 この焼成後の圧電 Z電歪素子 1 4を、 振動部材 1 8と固定部材 1 9を焼成により一体化した基体 2 0へ接 着する方法；③膜形成法により、 焼成した振動部材 1 8に第二の電極 1 7、 圧電 Z電歪層 1 5、 及び第一の電極 1 6をこの順に形成し、 全ての層 1 7、 1 5、 1 6を形成した後同時に焼成、 又は各層 1 7、 1 5、 1 6の形成の都 度焼成する方法等を挙げることができ、 中でも、 ③の方法が好ましい なお、 ここでいう 「前駆体」 とは、 圧電ノ電歪層 1 5を構成する材料を主 成分とし、 熱処理又は焼成により圧電ノ電歪体となるものである。 また、 後 述する電極等の前駆体についても、 同様に、 熱処理等により電極等となるも のを意味する。

膜形成方法としては、 例えば、 スクリーン印刷、 デイツビング、 電気泳動 、 スプレー、 若しくは塗布等の厚膜法；又はイオンビーム、 スパッタリング 、 真空蒸着、 イオンプレーティング、 化学気相堆積法 （C V D ) 、 若しくは メツキ等の薄膜法等を挙げることができ、 中でも、 スクリーン印刷等の厚膜 法が好ましい。 スクリーン印刷等の厚膜法は、.電極に通じるリード及び端子パッドを同時 に形成できることに加え、 セラミック粒子を主成分とするペーストゃスラリ —を用いて、 圧電 /電歪層 1 5を形成することができるとともに、 良好な圧 電特性を得ることができる。 また、 無機系又は有機系の接着剤を用いること なく、 圧電 Z電歪素子 1 4と振動部材 1 8とを一体的に接合することができ るため、 信頼性、 再現性に優れるとともに、 集積化し易いという利点をも有 する。

また、 膜形成方法により、 所望形状のパターンを形成する場合には、 スク リーン印刷法、 フォトリソグラフィ法等によって、 所定パターン形成しても よく、 レーザ一加工法、 スライシング、 超音波加工等の機械加工法を用い、 不必要な部分を除去してパターン形成してもよいが、 工業的観点からは、 ス クリーン印刷法が好ましい。 尚、 電極 1 6、 1 7の形成は、 図 8に示すよう に、 スルーホール 4 6を通じて形成する方法でもよい。

また、 これら形成された膜の焼成温度は、 これを構成する材料によって適 宜定められるが、 一般には、 5 0 0 X：〜 1 4 0 0 °Cであり、 特に、 圧電 /電 歪層 1 5に対しては、 1 0 0 0 °C〜1 4 0 0 °Cが好ましい。 また、 圧電ノ電 歪層 1 5を所望の組成とするためには、 圧電 Z電歪層の構成成分の蒸気圧を 、 一定範囲で制御する蒸発源の存在下で焼成することが好ましい。

また、 作成される圧電 /電歪層 1 5、 第一の電極 1 6及び第二の電極 1 7 の形状は、 用途に応じて如何なる形状を採用してもよく、 例えば、 三角形、 四角形等の多角形、 円、 楕円、 円環等の曲線形状、 櫛形状、 格子状又はこれ らを組合わせた特殊形状等を挙げることができる。

また、 基体 2 0上に形成された圧電/電歪層 1 5、 第一の電極 1 6及び第 二の電極 1 7は、 前述したように、 各層 1 7、 1 5、 1 6の形成の都度、 熱 処理して、 基体 2 0と一体構造となるようにしてもよく、 又は、 全ての層 1 7、 1 5、 1 6を形成した後に、 これらの層 1 7、 1 5、 1 6を同時に熱処 理して、 基体 2 0に一体化させてもよい。 もっとも、 薄膜法により第一の電 極 1 6又は第二の電極 1 7を形成する場合には、 これらの電極を一体化する ために必ずしも熱処理を必要とするものではない。

次に、 本発明の圧電 /電歪素子 1 4の変形例として、 いわゆる積層圧電 Z 電歪素子について説明する。

図 1 0 ( a ) ( b ) に示すように、 この圧電ノ電歪素子 3 4は、 陽極とし て機能する複数の層が連結している形態の陽極層 2 2と、 陰極として機能す る複数の層が連結している形態の陰極層 2 3とが、 圧電 /電歪層 2 4を挟ん で交互に積層されたものである。

この圧電ノ電歪素子 3 4は、 一般に、 積層方向である Y方向と、 積層方向 と垂直方向である X方向の変位が利用可能である。 但し、 図 1 0 ( a ) に示 すように、 積層方向である Y方向の変位を主に利用する場合には、 圧電 Z電 歪素子 3 4は、 積層方向と垂直方向である X方向より、 積層方向である Y方 向が長い形状とすることが好ましい。 変位方向 Zが、 積層方向である Y方向 の場合には、 変位量は、 各圧電 /電歪層 2 4の厚み方向での変位量の合計と なるからである。

一方、 図 1 0 ( b ) に示すように、 積層方向と垂直方向である X方向の変 位を主に利用する場合には、 圧電 Z電歪素子 3 4は、 積層方向である Y方向 より、 積層方向と垂直方向である X方向が長い形状とすることが好ましい。 変位方向 Zが X方向の場合には、 変位量は、 各圧電体層 2 1の X方向の長さ に比例した変位量となるからである。

また、 変位方向 Zと異なる方向、 即ち、 図 1 0 ( a ) に示す圧電 /電歪素 チ 3 4では X方向、 図 1 0 ( b) に示す圧電 Z電歪素子 3 4では Y方向の寸 法が大きいと、 その方向の歪の応力が大きくなり、 主変位 （変位方向 Zへの 変位） の発現に影響を与えることにもなる。

このような積層圧電ノ電歪素子 3 4の製造方法としては、 例えば、 以下の ような方法を挙げることができる。

図 1 1に示すように、 まず、 前述したプレス成形法又はスラリー原料を用 いたテープ成形法等によって、 圧電 /電歪層の前駆体 2 5を成形し、 得られ た圧電 Z電歪層の前駆体 2 5に、 スクリーン印刷法等の膜形成法により、.そ れぞれ所定パターンの電極層の前駆体 2 7、 2 8が形成された複合前駆体 2 5 5、 2 5 6をそれぞれ作製する。

次いで、 これら複合前駆体 2 5 5、 2 5 6を交互に積層、 圧着し、 所定数 の各層を有する積層体 2 6を得、 この積層体 2 6を焼成する。

その後、 得られた積層体 2 6の焼成体に対し切断加工を行い、 各電極層 2 2、 2 3を、 それぞれ積層方向と平行に位置し、 相.互に対向する二面のいず れか一方にのみ露出させる。

次いで、 各電極層 2 2、 2 3がそれぞれ露出する各面に、 前述したスクリ ーン印刷法等の膜形成法により、 連結層 2 2 a、 2 3 aをそれぞれ形成後、 焼成して、 各電極層 2 2、 2 3を、 陽極として機能する電極層 2 2毎、 及び 陰極として機能する電極層 2 3毎でそれぞれ連結することにより、 積層圧電 ノ電歪素子 3 4を作成することができる。

このようにして得られた積層圧電 /電歪素子 3 4は、 更に、 一定間隔で、 共通の固定部材 1 9となる部分を残すようにして、 積層方向に切削すること が好ましい。 これにより、 同一の固定部材 1 9上に複数の積層圧電 /電歪素 子 3 4を容易に作成することができる。 また、 このような積層圧電 /電歪素 子 3 4では、 固定部材 1 9を共用化できるとともに、 振動部材 1 8を必ずし も必要としないため、 スイツチ部品点数の削減を図ることができる。

尚、 このような方法で複数の積層圧電 Z電歪素子 3 4を形成する場合には 、 連結層 2 2 a、 2 3 aの少なくとも一方は、 各素子毎に分離して形成する ことが好ましい。

このような積層圧電 Z電歪素子 3 4においても、 積層体 2 6の形成は、 プ レス成形法、 テープ成形法等に代え、 スクリーン印刷法により行ってもよい また、 圧電 Z電歪素子 3 4の一部を構成する電極層 2 2、 2 3は、 圧電 Z 電歪層 2 4の焼成と同時に又は同程度の温度で熱処理された場合の高温酸化 雰囲気で、 特に耐性を有する金属であることが好ましく、 これら電極層 2 2 、 2 3を露出させる切断工程は、 焼成前の積層体 2 6に対して行ってもよい 更に、 積層体の 2 6の焼成後に形成される連結層 2 2 a、 2 3 aは、 電極 層 2 2、 2 3と異なる材料で形成してもよい。 以上の事項以外については、 通常の圧電 /電歪素子で述べたところと同様であり、 ここではその説明を省 略する。

( 3 ) 振動部材、 固定部材

本発明における振動部材 1 8は、 圧電 Z電歪素子 1 4の少なくとも一部に 接して圧電ノ電歪素子 1 4を支持し、 圧電 /電歪層の歪みを屈曲変位又は振 動に変換するものである。

振動部材 1 8は、 光伝達部 1の方向に振動し易い形状という点で、 板形状 であることが好ましく、 この場合、 振動部材 1 8の厚さは、 前述した圧電 Z 電歪層 1 5の厚さと同じ次元であることが好ましい。 これにより、 圧電 Z電 歪層 1 5の焼成収縮に対して、 振動部材 1 8が追従し易くなるため、 圧電 Z 電歪層 1 5又は電極層 1 6、 1 7と、 振動部材 1 8との界面で応力が減少し 、 容易に一体化することができる。

具体的には、 1 ~ 1 0 0 mの厚さであることが好ましく、 3〜5 0 /z m の厚さであることがより好ましく、 5〜2 0 mの厚さであることが特に好 ましい。 また、 圧電/電歪層 1 5との厚さの比 （振動部材：圧電ノ電歪層） が、 1 : 0 . 5〜1 ： 1 0であることが好ましく、 1 ： 1〜1 ： 5であるこ とがより好ましい。

振動部材 1 8は、 経時的な変質、 及び耐熱性、 耐候性を考慮して、 圧電 Z 電歪素子 1 4を、 無機系又は有機系の接着剤等の材料を介することなく、 直 接支持することが好ましい。

振動部材 1 8を構成する材料としては、 圧電 Z電歪層 1 5の形成時等に振 動部材 1 8が変質しないように、 高耐熱性材料であることが好ましい。 また 、 振動部材 1 8に直接支持される圧電 Z電歪素子 1 4の電極 1 6、 1 7及び これらに接続されるリード、 リード端子等を振動部材 1 8の表面に形成する 際に、 電極 1 6、 1 7等の電気的な分離を確保するために、 電気絶縁材料か らなることが好ましい。

具体的には、 高耐熱性の金属又はその金属表面をガラス等のセラミックス で被覆した琺瑯等からなるもの、 セラミックスからなるもの等が採用でき、 · 中でも、 セラミックスからなるものが好ましい。

振動部材 1 8を構成するセラミックスとしては、 例えば、 安定化酸化ジル コニゥム、 酸化アルミニウム、 酸化マグネシウム、 ムライト、 窒化アルミ二 ゥム、 窒化珪素、 ガラス等を挙げることができ、 中でも、 安定化された酸化 ジルコニウムが、 機械強度が高いこと、 靱性が高いこと、 圧電 /電歪層及び 電極と化学反応性が小さいこと等の点で好ましく、 更に、 0 . 1〜5モル％ の酸化アルミニウムを含有することがより好ましい。

ここで、 安定化酸化ジルコニウムとは、 安定化酸化ジルコニウム及び部分 安定化酸化ジルコニウムを包含するものであり、 立方晶等の結晶構造をとる ので相転移を起こさない点で、 1 0 0 0 °C前後で、 単斜晶と正方晶とで相転 移し、 この相転移のときクラックが発生する場合がある酸化ジルコニウムと 区別される。

安定化酸化ジルコニウムとしては、 酸化カルシウム、 酸化マグネシウム、 酸化イットリウム、 酸化スカンジウム、 酸化イッテルビウム、 酸化セリウム 又は希土類金属の酸化物等の安定化剤を、 1〜3 0モル％含有するものを挙 げることができるが、 振動部材の機械強度を高めるためには、 酸化イツトリ ゥムを 1 . 5〜 6モル％含有するものが好ましく、 2〜4モル％含有するも のがより好ましい。

また、 振動部材 1 8を構成するセラミックスの結晶相は、 立方晶 +単斜晶 の混合相、 正方晶 +単斜晶の混合相、 又は立方晶 +正方晶 +単斜晶の混合相 等であってもよいが、 中でも、 主たる結晶相が、 正方晶、 又は正方晶 +立方 晶の混合相としたものが、 強度、 靱性、 耐久性の点で好ましい。

振動部材 1 8がセラミックスからなるときには、 多数の結晶粒が振動部材 1 8を構成するが、 この結晶粒の平均粒径は、 振動部材 1 8の機械強度を高 めるため、 0 . 0 5〜2 mが好ましく、 0 . 1〜 1 mがより好ましい。 次に、 固定部材 1 9について説明する。 本発明における固定部材 1 9は、 振動部材 1 8が振動できるように、 振動部材 1 8の少なくとも一部を固定す るものである。

固定部材 1 9は、 セラミックスからなることが好ましいが、 振動部材 1 8 の材料と同一のセラミックスでも、 異なるセラミックスでもよい。

具体的には、 例えば、 安定化された酸化ジルコニウム、 酸化アルミニウム 、 酸化マグネシウム、 酸化チタン、 ムライト、 スピネル、 窒化アルミニウム 、 窒化珪素、 又はガラス等のセラミックスが好ましく、 中でも、 酸化ジルコ 二ゥムを主成分とするセラミックス、 酸化アルミニウムを主成分とするセラ ミックス、 又はこれらの混合物を主成分とするセラミックスがより好ましい 尚、 振動部材 1 8又は固定部材 1 9をセラミックスにより構成する際には 、 焼成助剤として、 いわゆる粘土等を加えることがあるが、 圧電 Z電歪素子 1 4を焼成により、 直接、 振動 ¾5材 1 8上に形成する場合には、 そのセラミ ックス中に酸化珪素、 酸化硼素等のガラス化し易い成分が過剰に含まれない ように調整することが好ましい。 ガラス化し易い成分を過剰に含むと、 圧電 Z電歪素子 1 4と接合する上では有利であるが、 焼成中の振動部材 1 8と圧 電 /電歪層との反応を促進して所定の圧電 /電歪層の組成を維持することが 困難となるため、 素子特性を低下させる原因となることがある。 具体的には 、 基体中の酸化珪素、 酸化硼素等のガラス化し易い物質の含有率が、 3重量 %以下となるように調整することが好ましく、 1重量％以下となるように調 整することがより好ましい。

振動部材 1 8及び固定部材 1 9は、 一体となってセラミックスからなる基 体 2 0を構成していることが好ましく、 更に、 振動部材 1 8を薄肉構造とし て図 1等に示す凹部 2 0 a又は図 2等に示す空所 2 0 b (以下、 説明の都合 上 「凹部 2 0 a等」 ということがある。 ） を形成することが好ましい。 但し 、 振動部材 1 8と固定部材 1 9とは、 必ずしも一体となって構成される必要 はなく、 例えば、 ステンレス鋼、 鉄等の金属からなる固定部材 1 9が、 セラ ミックスである振動部材 1 8を固定するものであってもよい。 この場合、 振 動部材 1 8の表面をメタライズし、 得られるメタライズ層を金属である固定 部材 1 9にろうづけして接続する方法等を用いることができる。

また、 図 1 0に示すように、 基体として振動部材を有さないような光スィ ツチでは、 基体を、 圧電ノ電歪層と成分が同等なもので構成することが好ま しく、 成分及び組成ともに同一な材料であることがより好ましい。 このよう な材料で基体を構成すれば、 熱処理又は焼成により圧電ノ電歪層と一体化が 容易となる。

基体 2 0に形成される凹部 2 0 a等の形状については特に制限はなく、 例 えば、 円形、 楕円形、 若しくは、 正方形、 長方形等の多角形、 又は、 これら の形状を組合わせた複合形状であってもよい。 但し、 多角形の形状のとき、 コーナ一が丸みを帯びるように縁どりされていることが好ましい。

また、 凹部 2 0 a等として構成される場合のその厚み （高さ） は特に制限 される物ではなく、 厚くてもよく薄くてもよい。 通常は空所の利用目的に応 じてその厚みを決めることになるが、 ァクチユエ一タ部が機能する上で必要 以上の厚みを有さず、 薄いことが好ましい。 特に空所として構成する場合に は、 利用するァクチユエ一夕部の変位の大きさ程度であることが好ましい。 このような構成とすることにより、 振動部材の撓みが、 その撓み方向に近接 する空所底部により制限され、 意図しない外力の印加に対して、 その振動部 材の破壊を防止するという効果が得られる。 また、 撓みの制限効果を利用し て、 ァクチユエ一夕部の変位を特定値に安定させることも可能である。 更に 、 ァクチユエ一夕部自体の厚みが低減し、 曲げ剛性を小さくすることができ るので、 光伝達部ヘアクチユエ一タ部を接着 ·固定するにあたって、 自分自 身の反り等が効果的に矯正され、 接着 ·固定の信頼性を向上することができ る。 加えて製造にあたっての原材料使用量を低減することができ、' 製造コス トの観点からも有利な構造であるとともにァクチユエ一夕部の軽量化をはか る上 も有利な構造である。

具体的な空所 2 O bの厚みとしては、 3〜5 0 mの厚みとすることが好 ましく、 中でも 3〜2 0 x mとすることが好ましい。

また、 固定部材 1 9は、 振動部材 1 8の外周を囲むように配設されている ことが好ましいが、 振動部材 1 8を、 その全周に亙って保持している必要は なく、 図 7に示すように、 振動部材 1 8の少なくとも一部を保持するように 配設されていればよい。

振動部材 1 8と固定部材 1 9とを焼成一体化して基体 2 0を構成する方法 としては、 グリーンシート又はグリーンテープである成形層を、 熱圧着等で 積層した後、 焼成する方法等を挙げることができる。

振動部材 1 8を薄肉構造として凹部 2 0 a等を形成する方法としては、 例 えば、 2枚のグリーンシート又はグリーンテープを積層する際に、 第二層に 、 凹部 2 0 a等となる所定形状の貫通孔を積層前に予め設けておく方法；成 形型を用いる加圧成形、 铸込み成形、 出力成形等によって得た成形体に、 切 削研削加工、 レーザー加工、 プレス加工による打ち抜き等の機械加工により 、 凹部 2 0 a等を設ける方法等を挙げることができる。

また、 本発明の光スィッチにおいては、 図 1 2に示すように、 基体 2 0に 、 隙間形成部材 4 5を配設して、 光伝達部 1と光路変更部 8との距離を保ち ながら、 光伝達部 1と基体 2 0とを固定することが好ましい。 この際、 図 1 2に示すように、 隙間形成部材 4 5は、 圧電 Z電歪素子 1 4を配設する領域 を除く基体 2 0の全面に形成してもよいが、 光伝達部 1と光路変更部 8との 距離を均一にすることができる点で、 パターン化して形成することが好まし い。

尚、 本発明における光スィッチは、 以上のようなァクチユエ一夕部 1 1一 個の変位により、 一個の光路変更部 8を、 光伝達部 1と接触又は離隔させる ものでもよいが、 複数のァクチユエ一夕部 1 1の変位により、 一個の光路変 更部 8を、 光伝達部 1と接触又は離隔させるものであってもよい。

4 . 多チヤンネル光スィツチ

本発明における多チャンネル光スィッチは、 前述した光スィッチ、 即ち、 少 なくとも、 光伝達部と、 光路変更部と、 ァクチユエ一夕部とを有し、 光伝達 部は、 光路変更部に対向する面の少なくとも一部に設けられる、 光を全反射 する光反射面、 及びこの光反射面を起点に、 少なくとも 3方向に向けて設け られる、 光導波体からなる光伝達経路を有してなり、 光路変更部は、 光伝達 部の光反射面に移動可能な状態で近接され、 透光性の材質からなる光導入部 材、 及び光を全反射する光反射部材を有してなり、 ァクチユエ一夕部は、 外 部信号により変位し、 この変位を光路変更部に伝達する機構を有してなり、 外部信号に応じたァクチユエ一夕部の変位により、 光路変更部を光伝達部の 光反射面に接触又は離隔させ、 光伝達経路に入力した光を、 光伝達部の光反 射面で全反射させて出力側の特定の光伝達経路に伝達する光路と、 光伝達経 路に入力した光を、 光導入部材に取り出し、 光反射部材で全反射させて出力 側の特定の光伝達経路に伝達する他の光路とを切り替える光スィッチを複数 個備えるものである。

本発明における多チャンネル光スィッチの各構成要素については、 既に光 スィッチのところで述べたものと同様である。 従って、 ここでは、 各構成要 素についての説明は省略し、 多チヤンネル化するための具体的な態様を示す こととする。

尚、 本明細書中 「多チャンネル」 とは、 前述した光伝達部の光反射面と光 路変更部の光反射部材とにより光路を切り替えて光のスイッチングを行う箇 所を複数有するという意味であり、 ここでいう 「多チャンネル光スィッチ」 は、 前述した各構成要素を、 各光スィッチ間で共用化したものも含まれる。 本発明における一の実施形態としては、 図 1 2に示すように、 例えば、 図 ：!〜 3に示すような光スィッチを、 複数並列に配設して、 一の入力側光伝達 経路 2に入力された光を、 任意に光路を切り替えて、 二以上の出力側光伝達 経路 4、 5へ伝達する光のスイッチング、 又は二以上の入力側光伝達経路 2 、 3に入力された各々の光を、 それぞれ任意に光路を切り替えて、 一の出力 側光伝達経路 4へ伝達する光のスィツチングを行う多チャンネル光スィツチ を挙げることができる。 このような多チャンネル光スィッチでは、 簡単な構 造で、 容易に多チャンネル化することができるという利点がある。

尚、 入力側、 出力側というのは単に光の進行方向に対して区別されるもの であるので、 同じ構成でも、 進行方向を逆転することにより、 入出力の呼び 方も変わることになる。

本発明における他の実施形態としては、 図 13に示すように、 複数の光ス イッチにおける各光伝達経路 2 a〜2 c、 4 a〜4 c、 5 a〜5 cを、 単一 の光伝達部 1に形成してなる多チヤンネル光スィツチを挙げることができる 。 このような多チャンネル光スィッチでは、 光伝達経路 2 a〜2 c、 4 a〜 4 c、 5 a〜 5 cを互いに近接して配置することができる点で、 各光伝達経 路 2 a〜2 c、 4 a〜4 c、 5 a〜 5 cを光導波路で形成することが好まし い。 また、 複数の光スィッチにおける各光伝達経路を、 相互に交差させて、 各光伝達経路 2 a〜2 c、 4 a〜4 c、 5 a〜 5 cの一部を共用化すること により光スィッチの高小型化、 集積化を図ることができる。

更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 14、 15に示すように 、 複数の光スィッチ 51が、 一の入力側経路 2 a〜 2 cと、 複数の出力側経 路 4 a〜4 c、 5 a〜 5 cとを有する複数の光スィッチから構成され、 かつ 隣接する光スィッチ 51間で、 一の出力側光伝達経路 4 a、 4b、 4 cと、 一の入力側光伝達経路 2 a、 2 b、 2 cとをそれぞれ連結してなり、 一の光 スィツチにおける入力端部から入力された光を、 一の光スィッチを含む複数 の光スィツチの各光路変更部でスィツチングを行う多チャンネル光スィツチ を挙げることができる。

但し、 図 14に示す多チャンネル光スィッチでは、 光伝達経路 2 a、 2 b 、 2 c、 4 a、 4b、 4 cは、 光導波路で形成されており、 光伝達において 信号のロスが少ないという利点を有する。 これに対して、 図 15に示す多チ ヤンネル光スィッチでは、 光伝達部全体が同一材料の光導波体 （光導波路を 除く） により構成され、 実質的な意味において特定の光伝達経路 2 a〜 2 c 、 4 a〜4 c、 5 a〜5 cが形成されているものであり、 設計が容易である という利点を有する。 これらの多チャンネル光スィッチでは、 入力端部 4 3から入力された光は 、 複数の光スィッチの各光路変更部 8 a、 8 b、 8 c (図 1 5では図示せず ) で光路が切り替えられ、 出力端部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 cから出射され、 外部の光伝達経路へ伝達される。

更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 1 6に示すように、 複数 の光スィッチ 5 1が、 隣接する光スィッチ 5 1間で、 一の出力側光伝達経路 4 a、 4 bと、 一の入力側光伝達経路 2 b、 2 cとを、 それぞれ光ファイバ —6により連結してなり、 少なくとも一の光スィッチにおける入力端部から 入力された光を、 複数の光スィッチの光路変更部でスイッチングを行う多チ ヤンネル光スィツチを挙げることができる。

この多チャンネル光スィッチによれば、 図 1 5に示す多チャンネル光スィ ツチと同様に、 光伝達部全体を、 同一材料の光導波体 （光導波路を除く） に より一体的に構成することができるため、 設計が容易であるとともに、 光フ アイバーを介在させて光伝達を行うため、 図 1 5に示す多チャンネル光スィ ツチに比べ、 光の発散を抑制することができるという利点を有する。

尚、 この多チャンネル光スィッチでは、 各光スィツチ 5 1の光伝達部 1を 一体にして形成することが設計を容易にする点では好ましいが、 各光スィッ チ 5 1の光伝達部 1をそれぞれ独立して形成したものであってもよい。 更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 1 7に示すように、 前述 した図 1 4〜 1 6に示す多チヤンネル光スィツチ複数個を並列に配設した多 チャンネル光スィッチを挙げることができる。

この多チャンネル光スィッチによれば、 容易に複数の光信号入力端部及び /又は光信号出力端部を設けることができるため、 大規模な多チャンネル化 光スィッチを容易に製造することができるとともに、 構造がシンプルなため 、 小型化も容易であるという利点を有する。

更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 1 8、 2 3に示すように 、 前述した図 1 4〜 1 6に示す多チャンネル光スィッチにおける各光伝達経 路の出力端部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 cに、 光結合器 3 6 a、 3 6 b、 3 6 c を結合して、 光伝達経路 （図示せず） の少なくとも一部を集束した多チャン ネル光スイッチを挙げることができる。 このような多チャンネル光スィツチ では、 出力端部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 cを共有化することができるため、 任 意の入力光信号を選択して、 任意の信号経路へ光を切り替えられる利点を有 する。

また、 本発明においては、 このような出力端部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 c等 へ光結合器 3 6 a〜 3 6 cを結合する構成に代え、 入力端部 4 3に光分岐器 (図示せず。 また、 入力端部 4 3に接続すれば、 3 6 a等と同構成のものが 光分岐器となる。 ） を結合する構成とすることもでき、 このような構成によ り、 同じ光信号を、 任意の出力先に分岐伝達する光スィッチとすることがで きる。 また、 光結合器 3 6 a〜 3 6 c又は光分岐器としては、 図 1 8に示す ように、 一のポイントで光伝達経路を集束するもの、 図 2 3に示すように、 基幹となる光伝達経路 3 8 a〜3 8 cに、 複数のポイントで、 各光結合経路 3 7 a〜3 7 c等が、 基幹光伝達経路 3 8 a〜3 8 cの光進行方向に対して 斜め方向で結合しているものいずれでもよい。 もっとも、 図 2 4に示すよう に、 図 2 3に示した多チャンネル光スィッチでは、 各基幹光伝達経路 3 8 a 〜3 8 cに対応した溝を設けた基板 3 9を、 各基幹光伝達経路 3 8 a〜3 8 cに当該溝を対応させて配設することが好ましい。 このような基板 3 9の配 設により、 所定ピッチで精度よく複数の光伝達経路を配設することができる ため、 各多チヤンネル光スィツチ間又は光源と多チヤンネル光スィツチ間の 結合が容易となる。

また、 本発明においては、 入力端部 4 3又は出力端部 4 4に光分波器又は 光合波器を結合する構成とすることもでき、 このような構成により、 波長の 異なる複数の光信号を分波又は合波し、 各光信号を任意の経路に伝達する光 スィッチとすることができる。

更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 1 9に示すように、 前述 した図 1 4〜 1 6に示す多チャンネル光スィッチ 4 1を複数個備え、 各多チ ヤンネル光スィッチ 4 1における各出力端部 4 4 a、 4 4 b , 4 4 cの少な くとも一部を、 各多チャンネル光スィッチ 4 1とは別体として配設される、 外部光伝達経路 5 3の入力端部を中心に円弧状に位置させて、 各多チャンネ . ル光スィツチ 4 1を配設する多チャンネル光スィツチを挙げることができる この多チャンネル光スィッチでも、 前述した図 1 8に示す多チャンネル光 スィツチと同様に、 異なる複数の多チャンネル光スィッチの各出力端部から 出力される光を共通の光伝達経路に伝達することができるものであるが、 特 に、 物理的手段による光伝達経路の結合を必要としないため、 結合部分での 信号のロスは生じないか、 極めて小さくできる利点を有する。

この多チャンネル光スィッチでは、 各多チャンネル光スィッチ 4 1を、 目 的、 用途に応じて種々の位置に配設すればよく、 例えば、 図 1 9に示すよう に、 各多チャンネル光スィッチにおける各出力端部のうち、 同じ位置に設け られる各出力端部同士 4 4 a、 4 4 b , 4 4 cそれぞれを、 外部光伝達経路 5 3の入力端部を中心に円弧状に位置させることができる。 また、 例えば、 各出力端部のうち一の各出力端部同士 4 4 aのみを、 外部光伝達経路 5 3の 入力端部を中心に円弧状に位置させることもできる。

また、 この多チャンネル光スィッチでは、 図 1 9に示すように、 各出力端 部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 cから出射した光の発散を抑制するために、 各出力 端部 4 4 a、 4 4 b、 4 4 cに、 レンズ 7を配設することが好ましく、 更に 、 外部光伝達経路 5 3の入力端部についても、 適用する外部光伝達経路 5 3 に応じて、 レンズ 7を配設することが好ましい。

更に、 本発明における他の実施形態としては、 図 2 0又は図 2 5に示すよ うに、 前述した図 1 4〜1 6に示す多チャンネル光スィッチ 4 1複数個の各 出力端部 4 4と、 他の同様の多チャンネル光スィツチ 4 2における複数の入 力端部 4 3 a、 4 3 b、 4 3 cとを連結してなる多チャンネル光スィッチを 挙げることができる。

この多チャンネル光スィッチも、 前述した図 1 8、 1 9の多チャンネル光 スィッチと同様に、 異なる複数の多チャンネル光スィッチの各出力端部から 出力される光を共通の光伝達経路に伝達するものであるが、 各多チャンネル 光スィツチの各光信号入力端部又は光信号出力端部を直接連結して、 光伝達 経路を構成するので、 図 1 8及び図 1 9に示す多チャンネル光スィッチと比 較して小型化が容易である等の利点を有する。

各多チャンネル光スィッチの各光信号入力端部又は光信号出力端部を直接 連結する手段としては、 図 2 0に示すような光ファイバ一 4 6等が光の損失 が少ない点で好ましいが、 図 2 5に示すように、 球レンズ 4 7であってもよ い。 もっとも、 この球レンズ 4 7で連結する場合には、 当該球レンズ 4 7へ の入射角及ぴレンズの屈折率を調整することが必要となる。 また、 原理上、 光の損失が比較的大きいため、 光アンプ等を付設して増幅することが好まし い。

本発明における更に他の実施形態としては、 図 2 6に示すように、 前述し た図 1 4〜1 6に示す多チャンネル光スィッチ 4 1複数個と、 基体 4 8 a中 の溝に複数の光導波路 4 9 a〜4 9 f を設けた光導波路基板 4 8とを備え、 各多チャンネル光スィッチ 4 1の各出力端部 （図示せず） と、 光導波路基板 4 8の各光導波路 4 9 a〜4 9 f とを連結してなる多チャンネル光スィッチ を挙げることができる。

この多チャンネル光スィッチでは、 光導波路基板 4 8における溝の深さ又 は幅を調整することで、 光導波路の開口面積が大きくとれるので、 レーザー 、 L E D等の信号源 （光源） 又はファイバ一と、 容易に結合することができ る。 但し、 結合が容易となる反面、 入出射角度が多様となるため、 光の損失 が比較的大きい。 従って、 長距離通信等への用途では、 光アンプ等を付設す ることが好ましい。

光導波路基板 4 8としては、 例えば、 基体 4 8 aに所定ピッチで設けた比 較的深さのある溝を形成した基体 4 8 a自体を、 クラッドとして構成し、 そ の溝に透光性樹脂等により光導波路コア 5 0 bを形成したものでもよいが、 予め、 溝の表面に、 光導波路コアの材料より屈折率の僅かに小さい材料から なるクラッド層を形成しておき、 透光性樹脂等によりなる光導波路コアを独 立した状態で当該溝に配設することも好ましい。 このような構成とすること により、 樹脂、 金属、 ガラス、 セラミックス等種々の材料を基体及び/又は 光導波路クラッド材料として使用することができる。 また、 このような構成 では、 光の損失が小さくなるように、 基体の材料は、 クラッドよりも屈折率 が大きいことが好ましいのは言うまでもない。 また、 多チャンネル光スイツ チ 4 1と光導波路基板 4 8との結合は、 前述した光ファイバ、 球レンズ等他 、 直接、 接触させてもよい。

本発明における更に他の実施形態としては、 図 2 1に示すように、 複数の 光スィッチ 5 1が、 複数の入力側経路 2 a〜2 c、 3 a〜 3 cを有する少な くとも一以上の光スィッチ 5 1と、 複数の出力側経路 4 a〜4 c、 5 a〜5 cを有する少なくとも一以上の光スィッチ 5 2とにより構成され、 かつ隣接 する光スィッチ 5 1間で、 一の出力側光伝達経路 4 a〜4 eと、 一の入力側 光伝達経路 2 a〜2 eとを連結してなり、 複数の光スィッチ 5 1の入力端部 4 3 a〜4 3 dから入力された光を、 複数の光スィッチ 5 1の光路変更部 8 a〜8 fでスイッチングを行う多チヤンネル光スィツチを挙げることができ る。

この多チャンネル光スィッチでは、 光路変更部 8 a〜 8 ίの各々が、 各光 路変更部 8 a〜 8 f 間で少なくとも 2種以上の光反射角度 （図 2 1では、 光 路変更部 8 a〜8 f のうち、 8 &〜8じと8 (1〜8 の光反射面を、 相互に 線対称の位置となる光反射角度 （例えば、 3 0 ° と 1 5 0 ° の関係が該当す る） を示す。 ） の光反射部材を有しており、 例えば、 光路変更部 8 a、 8 b 、 8 cを光伝達部 1から離隔した状態では、 入力端部 4 3 aから入力した光 が、 光路変更部 8 d〜8 ίへ向かう光伝達経路を進み、 光伝達部 1に接触し た光路変更部 8 dで、 出力端部 4 4 aに向かう光伝達経路 5 dへ光路が切り 替えられ、 出力端部 4 4 aから外部の光伝達経路へ伝達される。 他方、 例え ば、 光路変更部 8 aの光伝達部 1への接触した状態では、 入力端部 4 3 bか ら入力した光が、 光路変更部 8 bへ向かう光伝達経路 4 aへ光路を切り替え られて光路変更部 8 d〜8 fへ向かう光伝達経路を進み、 同様に光伝達部 1 に接触した光路変更部 8 d〜 8 f のいずれかで、 その光路変更部 8 d〜8 f に対応した出力端部 4 4 a〜4 4 dのいずれかに向かう光伝達経路 5 d〜 5 ： fへ光路が切り替えられ、 出力端部 4 4 a〜4 4 dのいずれかから外部の光 伝達経路へ伝達される。

このように、 この多チヤンネル光スィツチでは、 一の光伝達部 1において 、 複数の入力端部 4 3 a〜4 3 dに入力されたそれぞれの光が、 複数の光路 変更部の作動状態によって住意の一つの出力端部 4 a〜4 4 dへ伝達され る M X N型の光スィッチを実現するすることできるため、 小型化、 高集積化 を図る上で極めて有利であるという利点を有する。 伹し、 図 1 7〜1 9に示 した多チャンネル光スィッチでは、 各入力端部 4 3から光信号を入力してそ れぞれの光信号を並列に処理することができるのに対して、 この多チヤンネ ル光スィツチでは、 各光入力端部 4 3 ( 4 3 a〜4 3 d ) への光信号の入力 は多少の時間差が必要となる。

以上、 主に光通信を意図して本発明の多チャンネル光スィッチを説明して きたが、 更に、 光通信以外の応用例として、 光プリンタへの応用について説 明する。

図 2 2は、 本発明の多チャンネル光スィッチを光プリン夕へ応用した実施 形態を模式的に示す説明図である。

図 2 2に示すように、 この光プリンタは、 前述した多チヤンネル光スィッ チ 4 1をプリン夕へッド 6 1として適用し、 この多チャンネル光スィツチ 4 1からなるプリンタへッド 6 1と、 多チャンネル光スィッチ 4 1の各出力端 部 4 4の出力方向に位置して配設され、 各出力端部 4 4から出力される光 2 1を集光するレンズ 6 3と、 このレンズ 6 3により集光された光 2 1により 潜像を形成する感光ドラム 6 2とを基本要素として備えるものである。

このような光プリンタでは、 実質上アレイ状にレ一ザ一光源を配置した構 成とすることができるため、 従来のレーザープリン夕のように、 ポリゴンミ ラー及びこれに付随するレンズ等の光学系部品を省略することができ、 大幅 な小型化と、 部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。 また、 この光プリン夕は、 L E Dプリン夕のように、 各光源を、 所望の各 ドット毎に配設して、 各光源から出力された光により潜像を形成するもので はなく、 同一光源からの光を、 スイッチングにより各ドット毎に対応して設 けられる各出力端部毎に切り換え、 各出力端部から出力された光により潜像 を形成するものである。 従って、 各ドット毎の光量ムラがないとともに、 長 時間使用した際の昇温に起因するいわゆる光量ダウンといった問題も生じな い。

更には、 この光プリン夕では、 プリン夕へッド 6 1を構成する多チャンネ ル光スィツチ 4 1の各出力端部 4 4を設ける間隔を適宜調整することで所望 の解像度の光プリンタとすることができるため、 容易に高解像度化に対応す ることができる

以上、 本発明を幾つかの実施形態に基づいて、 具体的に説明してきたが、 本発明は、 これら実施形態に何等限定されて解釈されるべきものではなく、 本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、 当業者の知識に基づいて、 種々な る変更、 修正、 改良等を加えうるものである。 産業上の利用可能性 .

以上説明したように、 本発明によれば、 従来の光スィッチの問題を解決し 、 消費電力が小さく、 かつ高速応答が可能であるとともに、 小型化、 高集積 化が可能で、 かつ信号の減衰を高度に低減することができ、 更には、 入力し た特定の光毎にスイッチングを行うことができる、 光通信システム、 光記憶 装置、 光演算装置、 光記録装置、 光プリンタ等に適した光スィッチを提供す ることができる。 '

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 少なくとも、 光伝達部と、 光路変更部と、 ァクチユエ一夕部とを備え る光スィツチであって、

該光伝達部は、 少なくとも該光路変更部に対向する面の一部に設けられる 、 光を全反射する光反射面、 及び該光反射面を起点に、 少なくとも 3方向に 向けて設けられる、 光導波体からなる光伝達経路を有してなり、

該光路変更部は、 該光伝達部の該光反射面に移動可能な状態で近接され、 透光性の材質からなる光導入部材、 及び光を全反射する光反射部材を有して なり、

該ァクチユエ一タ部は、 外部信号により変位し、 該変位を該光路変更部に 伝達する機構を有してなり、

該外部信号に応じた該ァクチユエ一タ部の変位により、 該光路変更部を該 光伝達部の該光反射面に接触又は離隔させ、

該光伝達経路に入力した光を、 該光伝達部の該光反射面で全反射させて出 力側の特定の光伝達経路に伝達する光路と、 該光伝達経路に入力した光を、 該光導入部材に取り出し、 該光反射部材で全反射させて該出力側の特定の光 伝達経路に伝達する他の光路とを切り替えることを特徴とする光スィッチ。

2 . 該ァクチユエ一夕部が、

圧電 /電歪層と、 該圧電 /電歪層の一部に配設される少なくとも 1対の電 極とからなる圧電 Z電歪素子と、

該圧電 /電歪素子の少なくとも一部と接して、 該圧電 /電歪素子を支持し 、 .該圧電 /電歪層の歪みを屈曲変位又は振動に変換する振動部材と、 該振動部材が振動できるように、 該振動部材の少なくとも一部を固定する 固定部材と、

該光路変更部と該圧電 /電歪素子との間に必要に応じて配設され、 該圧電 Z電歪素子の変位を光路変更部に伝達する変位伝達部材と

を有する請求の範囲第 1項に記載の光スィツチ。

3 . 該振動部材と該固定部材とを焼成一体化してセラミックス基体を構成 し、 かつ該振動部材を薄肉構造として、 該セラミックス基体に、 凹部若しく は空所を形成した請求の範囲第 2項に記載の光スィッチ。

4. 該圧電 Z電歪素子が、 陽極として機能する複数の層を連結してなる陽 極層と、 陰極として機能する複数の層が連結してなる陰極層とが、 セラミツ クスからなる圧電 /電歪層を挾んで交互に積層された積層体からなる請求の 範囲第 2項又は第 3項に記載の光スィッチ。

5 . 該光伝達部が、 光の屈折率が異なる 2以上の層からなる請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載の光スィッチ。

6 . 該光伝達部の該光伝達経路が、 光導波路により構成される請求の範囲 第 1項〜第 5項のいずれか 1項に記載の光スィッチ。

7 . 該光伝達部が、 一の光導波体に、 該光伝達部の該光反射面を起点に少 なくとも 3方向に光伝達経路が形成されるように、 少なくとも 2.以上の光導 波体を結合して構成される請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項に記載 の光スィッチ。

8 . 該光伝達部の複数の光信号入力端部及び Z又は光信号出力端部に、 そ れぞれ集光レンズ又はコリメータレンズを配設し、 光信号を該集光レンズ又 は該コリメータレンズを介して入出力する請求の範囲第 1項〜第 7項のいず れか 1項に記載の光スィツチ。

9 . 該光反射部材が、 該光導入部材の該変位伝達部材側の面に一体的に形 成される光反射膜である請求の範囲第 1項〜第 8項のいずれか 1項に記載の 光スィツチ。

1 0 . 少なくとも、 光伝達部と、 光路変更部と、 ァクチユエ一夕部とを有 する光スィツチを複数個備える多チヤンネル光スィツチであって、

該光伝達部は、 少なくとも該光路変更部に対向する面の一部に設けられる 、 光を全反射する光反射面、 及び該光反射面を起点に、 少なくとも 3方向に 向けて設けられる、 光導波体からなる光伝達経路を有してなり、

該光路変更部は、 該光伝達部の該光反射面に移動可能な状態で近接され、 透光性の材質からなる光導入部材、 及び光を全反射する光反射部材を有して なり、

該ァクチユエ一夕部は、 外部信号により変位し、 該変位を該光路変更部に 伝達する機構を有してなり、

該外部信号に応じた該ァクチユエ一夕部の変位により、 該光路変更部を該 光伝達部の該光反射面に接触又は離隔させ、

該光伝達経路に入力した光を、 該光伝達部の該光反射面で全反射させて出 力側の特定の光伝達経路に伝達する光路と、 該光伝達経路に入力した光を、 該光導入部材に取り出し、 該光反射部材で全反射させて該出力側の特定の光 伝達経路に伝達する他の光路とを切り替えることを特徴とする多チャンネル 光スィツチ。

1 1 . 複数の光スィツチにおける各光伝達経路が、 単一の光伝達部で形成 されてなる請求の範囲第 1 0項に記載の光スィッチ。

1 2 . 該複数の光スィッチにおける各光伝達経路が、 相互に交差して、 該 各光伝達経路の一部を共用化する請求の範囲第 1 1項に記載の光スィツチ。

1 3 . 該複数の光スィッチが、 隣接する光スィッチ間で、 一の出力側光伝 達経路と、 一の入力側光伝達経路とを連結してなり、 一の光スィッチにおけ 結 る入力端部から入力された光を、 複数の光スィッチの各光路変更部でスイツ チングを行う請求の範囲第 1 0項に記載の多チヤンネル光スィツチ。

1 4. 該複数の光スィッチが、 複数の入力側経路を有する少なくともー以 上の光スィツチと、 複数の出力側経路を有する少なくとも一以上の光スィッ チとから構成され、 かつ隣接する光スィッチ間で、 一の出力側光伝達経路と 、 一の入力側光伝達経路とを連結してなり、 複数の光スィッチの入力端部か ら入力された光を、 複数の光スィッチの光路変更部でスイッチングを行う請 求の範囲第 1 0項に記載の多チャンネル光スィッチ。

1 5 . 該複数の光スィッチが、 隣接する光スィッチ間で、 一の出力側光伝 達経路と、 一の入力側光伝達経路とを、 それぞれ光ファイバ一を介して連 してなり、 少なくとも一の光スィツチにおける入力端部から入力された光を 、 複数の光スィッチの光路変更部でスイッチングを行う請求の範囲第 1 0項 に記載の多チャンネル光スィッチ。

1 6 . 請求の範囲第 1 3項〜第 1 5項のいずれか 1項に記載の多チヤンネ ル光スィツチを、 複数並列した多チャンネル光スィツチ。

1 7 . 請求の範囲第 1 3項〜第 1 5項のいずれか 1項に記載の多チヤンネ ル光スィツチを複数個備えるものであって、 該各多チャンネル光スィッチに おける各出力端部同士の少なくとも一部を、 該各多チャンネル光スィッチと は別体として配設される、 外部光伝達経路の入力端部を中心に円弧状に位置 させて、 該各多チヤンネル光スィツチを配設する多チヤンネル光スィツチ。

1 8 . 請求の範囲第 1 3項〜第 1 6項のいずれか 1項に記載の多チヤンネ ル光スィッチにおける各光伝達経路の光信号入力端部又は光信号出力端部に 、 それぞれ光分岐器又は光結合器を結合して、 該光伝達経路の少なくとも一 部を分岐又は集束した多チャンネル光スィッチ。

1 9 . 請求の範囲第 1 3項〜第 1 6項のいずれか 1項に記載の多チヤンネ ル光スィッチにおける各光伝達経路の光信号入力端部又は光信号出力端部に 、 それぞれ光分波器又は光合波器を結合して、 該光伝達経路の少なくとも一 部を分岐又は集束した多チャンネル光スィッチ。

2 0 . 請求の範囲第 1 3項〜第 1 6項のいずれか一項に記載の多チヤンネ ル光スィツチ複数個の各出力端部又は各入力端部と、 他の少なくとも一の該 多チャンネル光スィッチにおける複数の入力端部又は出力端部とを連結して なる多チャンネル光スィツチ。

2 1 . 該ァクチユエ一夕部が、

圧電 Z電歪層と、 該圧電 /電歪層の一部に配設される少なくとも 1対の電 極とからなる圧電 /電歪素子と、

該圧竜/電歪素子の少なくとも一部と接して、 該圧電 /電歪素子を支持し 、 該圧電ノ電歪層の歪みを屈曲変位又は振動に変換する振動部材と、 該振動部材が振動できるように、 該振動部材の少なくとも一部を固定する 固定部材と、 該光路変更部と該圧電 Z電歪素子との間に必要に応じて配設され、 該圧電 /電歪素子の変位を光路変更部に伝達する変位伝達部材と

を有する請求の範囲第 1 0項〜第 2 0項のいずれか 1項に記載の多チャン ネル光スィツチ。

2 2 . 該振動部材と該固定部材とが焼成一体化してセラミックス基体を構 成し、 かつ該振動部材を薄肉構造として、 該セラミックス基体に、 凹部又は 空所を形成した請求の範囲第 2 1項に記載の多チヤンネル光スィツチ。

2 3 . 該圧電 /電歪素子が、 陽極として機能する複数の層が連結してなる 陽極層と、 陰極として機能する複数の層が連結してなる陰極層とが、 セラミ ックスからなる圧電 /電歪層を挟んで交互に積層された積層体からなる請求 の範囲第 2 1項又は第 2 2項に記載の多チャンネル光スィッチ。

2 4. 該光伝達部が、 一の光導波体に、 該光伝達部の該光反射面を起点に 少なくとも 3方向に光伝達経路が形成されるように、 少なくとも 2以上の光 導波体を結合して構成される請求の範囲第 1 0項〜第 2 3項のいずれか 1項 に記載の多チヤンネル光スィツチ。

2 5 . 該光伝達部の複数の光信号入力端部及び Z又は光信号出力端部に、 それぞれ集光レンズ又はコリメータレンズを配設し、 光信号を該集光レンズ 又は該コリメータレンズを介して入出力する請求の範囲第 1 0項〜第 2 4項 のいずれか 1項に記載の多チヤンネル光スィツチ。

2 6 . 該光伝達部が、 光の屈折率が異なる 2以上の層からなる請求の範囲 第 1 0項〜第 2 5項のいずれか 1項に記載の多チャンネル光スィッチ。

2 7 . 該光伝達部の一部に、 光導波体からなる光伝達経路を形成する請求 の範囲第 1 0項〜第 2 6項のいずれか 1項に記載の多チャンネル光スィッチ

2 8 . 該光反射部材が、 該光導入部材に一体的に形成された光反射膜であ る請求の範囲第 1 0項〜第 2 7項のいずれか 1項に記載の多チャンネル光ス ィツチ。

2 9 . 該光路変更部の各々が、 各光路変更部間で少なくとも 2種以上の光 反射角度となる光反射部材を有する請求の範囲第 1 0項〜第 2 8項のいずれ か 1項に記載の多チヤンネル光スィッチ。