(57)【要約】【課題】従来の光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決め等の厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にし、低コストかつ低損失で、歩留りの高い光路切り替えスイッチを提供できる。【解決手段】代表例を挙げると、Ｍ回線Ｎ冗長回線の各格子部に冗長回線へ光路を切り替えるための固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子と、前記光路平行移動素子によって平行移動し、前記固定反射素子によって曲げられた光路を前記固定反射素子の反射点とは異なる位置に平行移動する互いに平行な面を持つ第２光路平行移動素子からなるユニット化された可動式光ユニットＮ個を予め、所定の格子部に配置し、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、前記Ｂ番目の可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える構造である。【選択図】図１
2005114778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ回線Ｎ冗長回線の各格子部に冗長回線へ光路を切り替えるための固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子をそれぞれ形成し、前記第１光路平行移動素子を所定の格子部に配置し、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、前記Ｂ番目の可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替えることを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項２】
Ｍ回線Ｎ冗長回線の各格子部に冗長回線へ光路を切り替えるための固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子と、前記光路平行移動素子によって平行移動し、前記固定反射素子によって曲げられた光路を前記固定反射素子の反射点とは異なる位置に平行移動する互いに平行な面を持つ第２光路平行移動素子からなるユニット化された可動式光ユニットＮ個を予め、所定の格子部に配置し、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、前記Ｂ番目の可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替えることを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項３】
Ｍ回線Ｎ冗長回線において、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、請求項１の可動式光ユニットをＢ番目の格子部に配置し、前記可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることによって、光路を切り替えることを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項４】
請求項３のユニット化された可動式光ユニットにおいて、所定の格子部へ固定するための固定手段を設けたことを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項５】
請求項４の固定手段において、可動式光ユニットに設けた突起部を所定の格子部に設けた孔部に挿入することにより、可動式光ユニットの光路平行移動素子が所定の格子部に固定されていることを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかの請求項において、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、可動式光ユニットを上下させて予備の入力コリメータから入射し、格子部とは別の場所に設けた固定反射ミラーを通過した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替えることを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかの請求項において、前記第１光路平行移動素子へ入力する光の高さと、前記第２光路平行移動素子から出力する光の高さをほぼ同じとしたことを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかの請求項において、光路の角度が、ほぼ直角に曲がるように前記固定反射素子を配置したことを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路切り替えスイッチに適用され、従来の光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にし、低コストかつ低損失で、歩留りの高い光路切り替えスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スイッチ１′は、図２に示すように、基盤１２′上に入力コリメータ２Ｂ′と出力コリメータ３Ｂ′がそれぞれ配置され、各交差部に設置された駆動ソレノイド１０′を上下させて、駆動装置に接続された可動反射ミラー２０′を入力光路と出力光路の交差部に出し入れすることにより光スイッチ動作を行う（例えば、非特許文献１参照。）。
このような従来の光スイッチの欠点は、図から明らかなように可動反射ミラー２０′のような反射素子を動かすために、可動反射ミラー２０′毎に対応した駆動ソレノイド１０′が多数必要であるだけでなく、極めて厳しい加工精度が要求されるだけでなく、位置決めや角度決めにおいて極めて厳しい精度が要求されるという欠点があった。
【０００３】
【非特許文献１】山本尚生、他２名、「１０×１０マトリクス光スイッチの試作」電子通信学会論文誌  '８１／１２  ＶＯＬＪ６４ーＣ  ＮＯ１２．Ｐ８１９〜８２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする課題は、図２に示すように可動反射ミラー２０′のような反射素子を動かすために、極めて厳しい加工精度が要求されるだけでなく、位置決めや角度決めにおいて極めて厳しい精度が要求されるという点である。
本発明は、光学素子と駆動装置の加工精度並びに位置決めと角度決めにおいて精度を大幅に緩和する光路切り替えスイッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの問題を解決するために、鋭意検討した結果、
第１番目としては、Ｍ回線Ｎ冗長回線の各格子部に冗長回線へ光路を切り替えるための固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子をそれぞれ形成し、前記第１光路平行移動素子を所定の格子部に配置し、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、前記Ｂ番目の可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える光路切り替えスイッチで、
第２番目としては、Ｍ回線Ｎ冗長回線の各格子部に冗長回線へ光路を切り替えるための固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子と、前記光路平行移動素子によって平行移動し、前記固定反射素子によって曲げられた光路を前記固定反射素子の反射点とは異なる位置に平行移動する互いに平行な面を持つ第２光路平行移動素子からなるユニット化された可動式光ユニットＮ個を予め、所定の格子部に配置し、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、前記Ｂ番目の可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える光路切り替えスイッチで、
第３番目としては、Ｍ回線Ｎ冗長回線において、不具合が、Ｂ番目の入力コリメータに生じた場合は、請求項１の可動式光ユニットをＢ番目の格子部に配置し、前記可動式光ユニットを、予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることによって、光路を切り替える光路切り替えスイッチで、
第４番目としては、第３のユニット化された可動式光ユニットにおいて、所定の格子部へ固定するための固定手段を設けた光路切り替えスイッチで、
第５番目としては、第４の固定手段において、可動式光ユニットに設けた突起部を所定の格子部に設けた孔部に挿入することにより、可動式光ユニットの光路平行移動素子が所定の格子部に固定されている光路切り替えスイッチで、
第６番目としては、第１から第５のいずれかにおいて、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、可動式光ユニットを上下させて予備の入力コリメータから入射し、格子部とは別の場所に設けた固定反射ミラーを通過した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替えることを特徴とする光路切り替えスイッチで、
第７番目としては、第１から第６のいずれかにおいて、前記第１光路平行移動素子へ入力する光の高さと、前記第２光路平行移動素子から出力する光の高さをほぼ同じとした光路切り替えスイッチで、
第８番目としては、第１から第７のいずれかにおいて、光路の角度が、ほぼ直角に曲がるように前記固定反射素子を配置した光路切り替えスイッチである。
【発明の効果】
【０００６】
従来の光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にし、低コストかつ低損失で、歩留りの高い光スイッチを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の光路切り替えスイッチの実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
従来は、位置決めと角度における精度が厳しい反射素子を各反射素子毎に設けた駆動装置により可動にしているのに対し、本発明は反射素子を固定とし、位置決めと角度における精度が緩い光路平行移動素子を可動とした光路切り替えスイッチである。
【実施例１】
【０００８】
始めに、本発明の第１実施例は、図１（イ）において、第２平行移動プリズム６Ｂを除いた構成からなり、図面は省略する。本発明の第１実施例は、固定反射素子と可動式光ユニットを予め基盤上に配置して置く。すなわち、固定反射素子及び、前記固定反射素子へ光路を平行移動するための互いに平行な面を持つ第１光路平行移動素子をそれぞれ形成し、不具合がない場合は、光路が入力コリメータから出力コリメータに移動し、他方、Ｂ番目の入力コリメータに不具合が生じた場合に、可動式光ユニットを上下させて予備の入力コリメータから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える構造である。
【実施例２】
【０００９】
次に、本発明の第２実施例を図１（イ）に示す。第２実施例も、固定反射素子と可動式光ユニットを予め基盤上に配置して置く。このように、固定手段を設けず、単に光路上に出し入れすることによって光路を切り替える構造である。ここで、可動式光ユニット５Ａは、突起部７がなく、第１光路平行移動プリズム６Ａと第２光路平行移動プリズム６Ｂで構成され、一体化されている。本発明の第１実施例は、予め、可動式光ユニット５ＡをＮ個配置しておき、不具合がない場合は、光路が入力コリメータ２Ｂから出力コリメータ３Ｂに移動し、他方、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、可動式光ユニット５Ａを上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える構造である。
【実施例３】
【００１０】
本発明の第３実施例は、第１、第２実施例とは異なり、可動式ユニットを予め配置して置かない構造である。Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、固定手段（図１（ロ）の突起部７と孔部８）を設けず、可動式光ユニットを駆動装置によりＢ番目の格子部に移動した状態（固定せず）で、光路上に出し入れすることによって光路を切り替える構造であり、図面は省略する。
【実施例４】
【００１１】
本発明の第４実施例としては、第３実施例のユニット化された可動式光ユニットにおいて、所定の格子部へ固定するための固定手段を設けた構造である。固定手段としては、代表的な突起部７と孔部８で説明したが、これに限る必要はない。
【実施例５】
【００１２】
本発明の第５実施例を図１（ロ）に示す。このように、固定手段として突起部７を有する可動式光ユニット５Ｂの場合を示す。ここで、可動式光ユニット５Ｂは、第１光路平行移動プリズム６Ａと第２光路平行移動プリズム６Ｂと突起部７で構成され、一体化されている。本発明の第４実施例は、不具合がない場合は、光路が入力コリメータ２Ｂから出力コリメータ３Ｂに移動し、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、その不具合場所に可動式光ユニット５Ｂを配置し、可動式光ユニット５Ｂを駆動装置１０により上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える構造である。本実施例では予備の入力コリメータ２ｂと出力コリメータ３Ｂを結合するために、駆動装置１０によって可動式光ユニット５Ｂを所定の位置に設置し、予備のコリメータ２ｂから出射した光は光路４Ａを通って第２光路平行移動プリズム６Ｂにより光路を切り替えられ、固定反射ミラー９Ｂに反射した後、その反射光が第１光路平行移動プリズム６Ａにより光路を切替えられ、その出射光が光路４Ｂとなり、出力コリメータ３Ｂへと入射する。この場合、可動式光ユニットに設けた突起部７を所定の格子部に設けた孔部８に挿入することにより、可動式光ユニット５Ｂが所定の格子部の孔部８に固定されている構造である。その際、可動式光ユニット５Ｂは、その突起部７が、基盤１２に設置された孔部８に挿入されて結合し、駆動装置１０から解除された後もその位置に固定できる構造となっている。
【実施例６】
【００１３】
本発明の第６実施例を図１（ハ）に示す。第６実施例は、実施例１から実施例５のいずれかにおいて、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、可動式光ユニット５Ａを上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射し、格子部とは別の場所に設けた固定反射ミラー９ｂを通過した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える構造である。
【実施例７】
【００１４】
本発明の第７実施例としては、実施例１から実施例６のいずれかにおいて、前記第１光路平行移動素子へ入力する光の高さと、前記第２光路平行移動素子から出力する光の高さをほぼ同じとした構造である。
【実施例８】
【００１５】
本発明の第８実施例としては、実施例１から実施例７のいずれかにおいて、光路の角度が、ほぼ直角に曲がるように前記固定反射素子を配置した構造である。
【００１６】
本発明の実施例では、固定反射ミラーと光路平行移動プリズムを代表例に取って説明したが、固定反射ミラー９は、必ずしもミラーである必要はなく、例えば、ペンタプリズムのように、光路の角度を変えるものであれば構わない。また、第１、２光路平行移動プリズム６Ａ、６Ｂは、必ずしもプリズムである必要はなく、例えば、２枚のミラーを平行に対面配置して光路を平行に移動するものであれば構わない。更に、図面に示したコリメータに限らず、入・出力を逆にした場合でも構わない。最後に、固定手段の代表例としては、突起部と孔部の形状で図示したが、必ずしもこの形状に限るものではない。この様に本発明は各種の変形を含むものであることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
光路切り替スイッチに使用され、従来の厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（イ）は、予め、可動式光ユニット５ＡをＮ個配置し、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、可動式光ユニット５Ａを上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える本発明の光路切り替えスイッチ１Ａの第２実施例の説明図である。  図１（ロ）は、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、その不具合場所に可動式光ユニット５Ｂを配置し、孔部８に挿入された可動式光ユニット５Ｂを駆動装置１０により上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える本発明の光路切り替えスイッチ１Ｂの第５実施例の説明図である。   図１（ハ）は、図１（イ）の変形例で、予め、可動式光ユニット５ＡをＮ個配置し、Ｂ番目の入力コリメータ２Ｂに不具合が生じた場合に、孔部８に挿入された可動式光ユニット５Ａを上下させて予備の入力コリメータ２ｂから入射し、格子部とは別の場所に設けた固定反射ミラー９ｂを通過した光路上に出し入れすることにより、光路を切り替える本発明の光路切り替えスイッチ１Ｃの第６実施例の説明図である。
【図２】従来の光スイッチ１′の実施例で、光路４Ａ′が、可動反射ミラー20′を通過した状態の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１Ａ  本発明の光路切り替えスイッチ
１Ｂ  本発明の光路切り替えスイッチ
１Ｃ  本発明の光路切り替えスイッチ
２Ｂ  入力コリメータ
２ｂ  予備の入力コリメータ
３Ｂ  出力コリメータ
４Ａ  光路
４Ｂ  光路
５Ａ  可動式光ユニット（突起部７なし）
５Ｂ  可動式光ユニット（突起部７あり）
６Ａ  第１光路平行移動プリズム
６Ｂ  第２光路平行移動プリズム
７    突起部
８    孔部
９Ｂ  固定反射ミラー
９ｂ  固定反射ミラー
９Ｈ  固定反射ミラー
10    駆動装置
12    基盤
１′  従来の光スイッチ
２Ｂ′入力コリメータ
３Ｂ′出力コリメータ
４Ａ′光路
４Ｂ′光路
10′  駆動ソレノイド
11′  シャフト
12′  基盤
20′  可動反射ミラー
【図１】
2005114778.tif 000003
【図２】
2005114778.tif 000004