(57)【要約】【課題】可動ミラーを用いた簡便な光スイッチにおいて、可動ミラーの挿入位置精度を確保して安定な光学特性の動作を可能とする。【解決手段】光を入射又は出射する光ファイバ２が導出された器体３と、各光ファイバ２と光結合するコリメートレンズＣ１〜Ｃ３と、これらのレンズと空間を隔てて対向配置された光学プリズム４２と、光ファイバ２２から入射された光を他の光ファイバ２３へ向かうように動的に変更する可動ミラーＭと、を備える。可動ミラーＭは傾動するアーム５１に保持され、アーム５１の傾動に伴いコリメートレンズＣ２と光学プリズム４２との間における光路から離脱して光ファイバ２１，２２間で光信号を伝播させ、又は光路に挿入され、光路上の光を反射して光ファイバ２２，２３間で光信号を伝播させる。アーム５１は傾動して可動ミラーＭを光路中に挿入した際に付勢手段６によって側方から押圧され、可動ミラーＭは所定位置に位置決めされる。【選択図】図１
2006251710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入射又は出射する光ファイバが導出された器体と、前記各光ファイバと光結合するように前記器体内に複数並設したコリメートレンズと、前記複数のコリメートレンズと空間を隔てて対向する位置に配置され前記いずれかの光ファイバからコリメートレンズを通して出射される光の進行方向を他のコリメートレンズを通して当該コリメートレンズに光結合した光ファイバに向かうように光路を変える光学プリズムと、光ファイバから入射された光の進行方向を他の光ファイバへ向かうように動的に変更する可動ミラーと、を具備し、前記いずれかの光ファイバから出射される光の進行方向を他の光ファイバに向かうように光路を変える光スイッチにおいて、
前記可動ミラーは、傾動するアームに保持され、前記アームの傾動に伴い前記コリメートレンズと光学プリズムとの間における光路に挿入されて光路上の光を反射させ、又は光路から離脱されて光路上の光を通過させるものであり、
前記アームの傾動方向の側方から当該アームを摺動可能に押圧するばね材からなる付勢手段を備え、この付勢手段により、前記アームの傾動による前記ミラーの光路への挿入時に当該ミラーの位置ずれを抑制するようにしたことを特徴する光スイッチ。
【請求項２】
前記付勢手段を構成するばね材が前記アームに固定されており、前記ばね材に対して摺動して当該ばね材による反力を受けるガイドが備えられていることを特徴する請求項１に記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動ミラーを用いて光路を変える光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光反射部材を機械的に移動することにより、ある光ファイバから他の光ファイバへと光の行き先を変更する光スイッチがある。例えば、端部を同一方向に向けて一列に揃えるとともに光軸を互いに平行にして同一平面内に配列した複数の光ファイバと、光ファイバの端部に斜辺面を対向させるとともに直角を挟む二面の交線を前記平面に直交させて配置した直角三角プリズムと、を備えた光スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光スイッチは、プリズムを前記平面と斜辺面の交線に沿った方向に移動することにより、一つの光ファイバから出射される光の行き先を、ある光ファイバから他の光ファイバへと変更する。そのプリズムは、各移動先において、所定位置にクランプ機構によって押しつけ保持される。
【０００３】
また、上述の光スイッチとは異なり、単純な可動ミラーからなる光反射部材を用いたより簡便な光スイッチがある。これを図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）（ｂ）、図７、図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。この光スイッチは、図５乃至図７に示すように、光を入射又は出射する光ファイバ２１〜２３（総称して光ファイバ２）が導出された器体ベース３１及び器体カバー３２（併せて器体３）と、各光ファイバ２１〜２３と光結合するように並設されコリメートレンズブロック４１として一体化されたコリメートレンズＣ１〜Ｃ３と、コリメートレンズブロック４１と空間を隔てて対向する位置に配置された光学プリズム４２と、光ファイバ２２から入射された光の進行方向を他の光ファイバ２３へ（又は、光ファイバ２３から入射された光の進行方向を他の光ファイバ２２へ）向かうように動的に変更する可動ミラーＭと、を備えている。
【０００４】
この光スイッチは、さらに、電気信号により制御されて電磁力を発生する電磁装置５０と、電磁装置５０の電磁力によって傾動するアーム５１と、電磁装置５０を器体３内に保持する光学ベース４０と、を備えている。可動ミラーＭは、アーム５１に接着剤によって固定されて保持されている。コリメートレンズブロック４１と光学プリズム４２とは、光学ベース４０に固定されて光学ブロック４を形成する。また、電磁装置５０は、これを駆動する電力及び制御信号を入出力する端子５２を備えている。この端子５２は、光学ベース４０に設けられた貫通孔５２ａ、器体ベース３１に設けられた貫通孔５２ｂを通して器体外部へと導出される。光ファイバ２は、器体ベース３１に設けられた溝３１ａを介して器体外部へ導出され、樹脂充填凹部３１ｂに接着樹脂を充填して器体ベース３１に固定されている。
【０００５】
上述の光スイッチの動作を説明する。光学プリズム４２は、光ファイバ２２からコリメートレンズＣ２を通して出射される光の進行方向を他のコリメートレンズＣ１を通してコリメートレンズＣ１に光結合した光ファイバ２１に向かうように光路を変える。アーム５１に保持された可動ミラーＭは、図５（ｂ）に示すように、アーム５１の傾動に伴いコリメートレンズブロック４１と光学プリズム４２との間における光路から離脱（ＯＦＦ状態）して、図８（ａ）に示すように、光路上の光を通過させる。光スイッチは、このＯＦＦ状態で、光ファイバ２２からの光を光ファイバ２１へと伝播させる。また、可動ミラーＭは、図５（ｃ）、図６（ａ）に示すように、アーム５１の傾動に伴いコリメートレンズブロック４１と光学プリズム４２との間における光路に挿入（ＯＮ状態）されて、図８（ｂ）に示すように、光路上の光を反射する。光スイッチは、このＯＮ状態で、光ファイバ２２からの光を光ファイバ２３へと切り替えて伝播させる。なお、光の進行方向は、光が逆進できるという原理に従うので、上述において光の入射側と出射側を入れ替えても上述の説明は有効である。
【特許文献１】特開２００４−３５４４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した図５（ａ）〜（ｃ）などに示す光スイッチにおいては、可動ミラーＭを、アーム５１の傾動によってコリメートレンズブロック４１と光学プリズム４２との間における光路に挿入した際に可動ミラーＭの位置が安定しないため、光スイッチの光学特性がばらつくという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するものであって、可動ミラーの挿入位置精度が確保されて安定に動作できる簡便な光スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、光を入射又は出射する光ファイバが導出された器体と、前記各光ファイバと光結合するように前記器体内に複数並設したコリメートレンズと、前記複数のコリメートレンズと空間を隔てて対向する位置に配置され前記いずれかの光ファイバからコリメートレンズを通して出射される光の進行方向を他のコリメートレンズを通して当該コリメートレンズに光結合した光ファイバに向かうように光路を変える光学プリズムと、光ファイバから入射された光の進行方向を他の光ファイバへ向かうように動的に変更する可動ミラーと、を具備し、前記いずれかの光ファイバから出射される光の進行方向を他の光ファイバに向かうように光路を変える光スイッチにおいて、前記可動ミラーは、傾動するアームに保持され、前記アームの傾動に伴い前記コリメートレンズと光学プリズムとの間における光路に挿入されて光路上の光を反射させ、又は光路から離脱されて光路上の光を通過させるものであり、前記アームの傾動方向の側方から当該アームを摺動可能に押圧するばね材からなる付勢手段を備え、この付勢手段により、前記アームの傾動による前記ミラーの光路への挿入時に当該ミラーの位置ずれを抑制するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光スイッチにおいて、前記付勢手段を構成するばね材が前記アームに固定されており、前記ばね材に対して摺動して当該ばね材による反力を受けるガイドが備えられているものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、可動ミラーを保持するアームが、ばね材からなる付勢手段によって押圧された状態で位置決めされるので、可動ミラーの位置ずれを抑えることができ、可動ミラーの位置ずれによる光学特性のばらつきを抑制して、光スイッチの安定動作が可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、ばね材とガイドとによって、上記同様に可動ミラーの位置ずれを抑えることができ、可動ミラーの位置ずれによる光学特性のばらつきを抑制して、光スイッチの安定動作が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る光スイッチについて、図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光スイッチを示す。本光スイッチの基本構成は、背景技術の説明において図５乃至図８に示した光スイッチの構成と大略同じであり、重複説明は省略し、相違点について説明する。この光スイッチのアーム５１は、その傾動方向の側方からアーム５１を摺動可能に押圧するばね材からなる付勢手段６を備えている。付勢手段６は、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、固定端を光学ベース４０に固定し、図２（ａ）に示すように、自由端をアーム５１に押圧する板ばねからなる。
【００１３】
アーム５１は、傾動して可動ミラーＭを光路中に挿入した際に、この付勢手段６によって側方から押圧されて所定位置に再現性良く位置決めされる。このように、可動ミラーＭを保持するアーム５１が、ばね材からなる付勢手段６によって押圧された状態で位置決めされるので、可動ミラーＭの位置ずれを抑えることができ、可動ミラーＭの位置ずれによる光学特性のばらつきを抑制して、光スイッチの安定動作が可能となる。
【００１４】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、他の実施形態に係る光スイッチを説明する。この光スイッチの基本構成は、上述の光スイッチと大略同じであり相違点について説明する。この光スイッチのアーム５１は、上述同様に、ばね材からなる付勢手段６によって、その傾動方向の側方から押圧されている。この付勢手段６は、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、固定端をアーム５１に固定し、図４（ａ）に示すように、光学ベース４０に設けたガイド６１に沿って自由端が摺動可能に保持された板ばねからなる。ガイド６１は、付勢手段６による反力を受ける。このように、付勢手段６とガイド６１とによって、上記同様に可動ミラーＭの位置ずれを抑えることができ、可動ミラーＭの位置ずれによる光学特性のばらつきを抑制して、光スイッチの安定動作が可能となる。
【００１５】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、アーム５１を傾動動作させる駆動力は、上述した電磁装置５０による電磁力に限られず、機械的な駆動や手動による駆動によってアーム５１を傾動動作させることができる。また、付勢手段６は、板ばねに限られず、コイルばねと摺動部材とによる構成でもよい。この場合、コイルばねによる付勢力を、摺動部材を介してアーム５１に付与すればよい。また、本発明における付勢手段６による可動ミラーＭを安定動作させる構造は、上記した３本の光ファイバを備えた光スイッチに限らず、任意の光ファイバの本数を有する光スイッチにおいて、アームの傾動動作により可動ミラーを挿入又は離脱させる場合にに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る光スイッチの内部平面図、（ｂ）は同光スイッチの可動ミラー非挿入状態における器体の断面と内部側面図、（ｃ）は同光スイッチの可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部側面図。
【図２】（ａ）は同上光スイッチにおける付勢手段がアームを押圧する部分の拡大図、（ｂ）は同光スイッチの可動ミラー非挿入状態における器体の断面と内部正面図、（ｃ）は同光スイッチの可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部正面図。
【図３】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る光スイッチの内部平面図、（ｂ）は同光スイッチの可動ミラー非挿入状態における器体の断面と内部側面図、（ｃ）は同光スイッチの可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部側面図。
【図４】（ａ）は同上光スイッチにおける付勢手段がアームを押圧する部分の拡大図、（ｂ）は同光スイッチの可動ミラー非挿入状態における器体の断面と内部正面図、（ｃ）は同光スイッチの可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部正面図。
【図５】（ａ）は従来の光スイッチの内部平面図、（ｂ）は同光スイッチの可動ミラー非挿入状態における器体の断面と内部側面図、（ｃ）は同光スイッチの可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部側面図。
【図６】（ａ）は同上従来の光スイッチにおける可動ミラー挿入状態における器体の断面と内部正面図、（ｂ）は同光スイッチの正面図。
【図７】同上従来の光スイッチの分解斜視図。
【図８】（ａ）は同上従来の光スイッチにおける可動ミラー非挿入状態における光路を説明する内部平面図、（ｂ）は同光スイッチにおける可動ミラー挿入状態における光路を説明する内部平面図。
【符号の説明】
【００１７】
２，２１，２２，２３    光ファイバ
３    器体
６    ばね材
４２    光学プリズム
５１    アーム
６１    ガイド
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３    コリメートレンズ
Ｍ    可動ミラー
【図１】
2006251710.tif 000003
【図２】
2006251710.tif 000004
【図３】
2006251710.tif 000005
【図４】
2006251710.tif 000006
【図５】
2006251710.tif 000007
【図６】
2006251710.tif 000008
【図７】
2006251710.tif 000009
【図８】
2006251710.tif 000010