(57)【要約】      （修正有）【課題】２系統の光を交互に切替えるシャッタにおいて、切替え時以外は電力を消費せず、振動や姿勢変化に対し安定なモータ機構を提供する。【解決手段】モータ１よりウォーム２を経由しギヤ３を減速駆動することにより、それ以降の外乱によりモータ軸が回ることを防止する。ギヤ３に敷設されたピン４がシャッタ板のカム溝６に沿って回転しシャッタ板をガイド８ａに沿って左右の直線往復運動に変換する。左右両端に敷設されたセンサによって安定な位置検出を実現する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
シャッタの切替え時以外は一切モータ電流を消費せずに開閉状態を保持することが可能な機械式シャッタ機構を組み込んだことを特徴とする２系統のファイバ光切替えシャッタ。
【請求項２】
モータの回転運動をウォーム及びギヤホイールに伝達し、ホイール側面に設置したピンの回転運動を一定の直線運動に変換するためにその直線と直角方向にピン摺動用の溝部を有するシャッタ板とその直角方向の動きを押さえる為に設置された規制部材とにより、ホイールと共に回転するピンの直線方向の運動成分のみに追随するカム機構を構成するシャッタを特徴とする請求項１に記載のファイバ光左右切替えシャッタ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、２系統のファイバ光を交互開閉する機械式シャッタの機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  光ファイバの重要な役割としては光通信用ケーブルの他に、柔軟性を有する取り扱いの楽な光伝送路として様々な用途に使われており、例えば分光計に入力するための光導波路としてその取り扱いが容易なことで普及し始めている。その分光計測の手順として、基準光と計測光を交互に切替えることが必要な場合がある。いわゆるシャッタ機構が要求されるが、その実現手段としては従来例えば図２に示されるように単にシャッタ板２４をモータに直結して回転往復により光束２０を断続するか、或いは電子的に液晶等を用いて光の透過を断続するのみで十分であった。【０００３】  しかし、これらの方法では消費電力の点で常時電流を流すことにより開閉状態を維持する必要があり、長時間の屋外に置ける計測には適しないという欠点があった。【０００４】  また更には、電源が緊急時或いは劣化によって十分な電流が供給出来ない場合には２系統の光が同時に遮断されるか、動作が不安定になるという信頼性の問題もある。このため電力が遮断されても現状態を維持できる機構が必要であり、その為には結局機械的にシャッタ機構を構成するのが最善であることが判明した。【０００５】  機械的にシャッタ板を移動させる方策として、図３に示されるようにねじ２２とナット２３を使用しシャッタ板２１をねじの軸方向にスライドさせる方法がある。しかしながらこの方法では、高速で確実に所定位置にシャッタ板を移動させるためには何らかのストッパ機構が必要であり、位置決めの際シャッタ板がストッパに衝突することによりモータ軸に直結されたねじとナットに大きな力が発生し、喰いつきを生じやすい欠点がある。従って逆方向へのシャッタ切替えが不可能となるか、逆方向へのモータ電流を大きく流さなければならない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】  解決しようとする問題点は、左右光切替えのためのシャッタ板をモータで高速駆動する操作において停止位置の精度確保と、動作時以外には殆ど電力を消費しないことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案は、モータの回転運動をシャッタの直線運動に変換する際に、先ずウォームギヤの採用により停止時に従動側よりモータに力が加わることを防ぐとともに、従動ギヤホイールにピンを敷設してシャッタ板のカム溝により回転運動をシャッタ往復直線運動に変換することを最も主要な特徴とする。またシャッタ位置検出の為のセンサをシャッタ板の運動範囲の両端付近に置くことにより、シャッタ板の最も速度の遅くなった位置で速度の方向が変わる瞬間を安定に検知することが出来、センサの誤動作が防止できることとなる。
【考案の効果】
【０００８】  本考案のシャッタ切替え機構は、電力を切った状態で常にそのままの状態を維持でき、シャッタの動作に特にブレーキ機構やストッパ等が必要なくの無駄な外力や電力を使わず、殆ど摩擦抵抗も無いことからエネルギー効率が非常に良く、屋外でのバッテリー使用に適しているという利点がある。ウォームギヤ機構の組込により、装置全体が傾いたり振動する場合でも動作には殆ど影響がない。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】  シャッタ板に長方形状の薄い板金を用い、その両端付近で左右のファイバ光を遮断する方式とし、シャッタ板の裏側には回転駆動ピンとギヤホイールを配置し、ウォーム軸をシャッタ板と平行にしてベース板７上にモータ１を取り付ける構造とすることにより、光軸方向に関し最小の厚みでシャッタ機構を実現することが出来、装置の小型化が実現した。
【実施例】
【００１０】  図１は、本考案装置の１実施例の斜め透視図であって主要構成部品の配置を示している。駆動源であるモータはシャッタ板６に平行に背後に設置されたベース板７（図６）に取り付けられ、その回転軸先端にウォーム２が固定されている。ウォームにより駆動されるギヤホイール３は同じくベース板７に垂直に回転自在に支持され、所定の減速比で回転運動を行う。ギヤホイールと一体に中継用円板４ａ（図６）が固定され、その外周付近にはピン４が敷設されており、ピンの回転によりシャッタ板は縦方向に空けられたカム溝に沿って駆動力が与えられる。図４、５に示されるように、シャッタ板は４本のガイド軸８のガイド部８ａにより縦方向の運動を規制されて案内支持される結果、横方向に限定された往復運動をすることになる。これにより、図５に示すように２系統のファイバ光２０が交互に遮断されることが分かる。なお上記中継用円板４ａは試作上の高さ調整用の部品であり、本来ギヤホイール３とピン４が一体となった構成でも全く支障は無い。図７（ａ），（ｂ），（ｃ）はシャッタ板の主要な位置におけるギヤホイール、ピンの位置関係を示したものである。【００１１】  図６、７の位置センサ９については、直接シャッタ板の両端部を検知する方式とし、ベース板７上に左右両端を検出するよう位置決めした。（９ａ，９ｂ）この位置は丁度シャッタ板の運動方向が反転する場所であるので、センサを横切る速度はゼロに近く誤動作が最も少なくなる場所である。従ってセンサ検出による正確な位置決めが可能となっている。【００１２】  図８にはセンサ９ａ，９ｂによるモータ１の駆動制御回路について最も簡単な事例を示した。センサの形式は今回は機械的なマイクロスイッチを省電力・安定性から選択したが、これはホトセンサ等の非接触式のものでも勿論差し支えない。モータドライバの形式は正逆反転機能を備えた通常のＩＣで十分である。【００１３】  光ファイバからの光を太い平行光にコリメートし、更に再び集光してファイバ入口に案内するための凸レンズ群１０はこのシャッタ機構全体を収納する外箱に直接固定する構造となっている。（図６右側面図）
【産業上の利用可能性】
【００１４】  省電力化を達成した小型光ファイバ切替えスイッチの実現により、安価で信頼性の高い長時間の光計測が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案シャッタ機構の全体図（斜影図）である。
【図２】従来型モータ直結シャッタ例である。
【図３】ねじ駆動型シャッタ機構の例を示す図である。
【図４】ウォーム軸の回転とシャッタ板の連動を示す図である。
【図５】シャッタ板運動方向と光の進行方向を示す図である。
【図６】シャッタ機構の正面図、及び側面図はレンズ取付け状況を示す。
【図７】シャッタ位置決め状態における主要部品の配置を示す図である。
【図８】シャッタ駆動回路例である。
【符号の説明】
【００１６】  １  モータ
２  ウォーム
３  ギヤホイール
４  ピン  ４ａ  中継用円板
５  カム溝
６  シャッタ板
７  ベース板
８  シャッタ板ガイド軸  ８ａ  ガイド部
９  位置センサ  ９ａ右センサ  ９ｂ  左センサ
１０  コリメータレンズ
１１  外箱ケース
２０  ビーム光
２１  シャッタ板（従来例）
２２  ねじ
２３  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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