(57)【要約】本発明は、少なくとも1つの分配光導波管(30)を有するロータ(20)と、端部がロータに向かい合う複数の光導波管(14)を含むステータと、ロータをスイッチング位置に配置する静電気動力手段(M、F、G)とを備える光スイッチに関する。本発明は、動力手段が、ステータと一体になった第1の電極のセットと、第1のセットに関連付けられ、ロータと一体になった第2の電極のセットとを備えることを特徴とし、第1および第2のセットの電極は、それぞれセットごとに異なる間隔で並置される。本発明は、高速遠隔通信に適用することができる。
2004527792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの分配光導波管(30)を備える、ロータと称する可動部(20)と、
ロータの方向に端部が折り返された複数の光導波管(14)を備える、ステータと称する固定部(10)と、
ロータの少なくとも1つの分配光導波管(30)の一端がステータの光導波管(14)の少なくとも一端と一致するスイッチング位置にロータを配置する手段と
を備える光スイッチであって、
前記配置手段は、ステータと一体になった第1の電極のセット(F)と、第1のセットに関連付けられた、ロータと一体になった第2の電極のセット(M)を備え、各セットの電極は、それぞれセットごとに異なる間隔で並置されることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
前記配置手段は静電気的なものであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項３】
それぞれステータの1つの電極(F)とロータの1つの電極(M)からなる少なくとも1つの電極の対は、各スイッチング位置に関連付けられ、その結果、ロータがスイッチング位置を占めると前記電極の対の電極が実質的に重なり合うことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項４】
ロータの電極は、回転面に垂直であり、かつステータの電極を保持するステータの一部に向かって折り返されたロータ面によって保持されることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項５】
ロータの電極は、回転面に平行であり、かつステータの電極を保持するステータの一部に向かって折り返されたロータ面によって保持されることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項６】
ロータ(20)、ロータの電極セット(M)、およびステータの光導波管(14)を備える第1の基板(60)と、ステータの電極セット(F)を備える第2の基板(12)とを含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項７】
ロータ、およびロータの電極セットを備える第1の基板と、ステータの光導波管およびステータの電極セットを備える第2の基板とを含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項８】
ロータのスイッチング位置を固定する機械的手段(40、41、50、52、54、56)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項９】
スイッチング位置固定手段は、それぞれロータおよびステータと一体であり、かつ少なくとも1つのスイッチング位置で係合するように構成された、相補的な形状の要素(40、41)を含むことを特徴とする請求項8に記載のスイッチ。
【請求項１０】
固定手段は、ロータと一体であり、かつステータと一体になった少なくとも1つのブレーキ電極(54)と協働する、静電気により作動するブレーキを含むことを特徴とする請求項8に記載のスイッチ。
【請求項１１】
ブレーキは、1つの固定端がロータと一体であり、1つの自由端がステータと接触するために撓むことが可能なタブ(50)を備えることを特徴とする請求項10に記載のスイッチ。
【請求項１２】
ロータのアイドル位置から選択されたスイッチング位置まで、それぞれステータの少なくとも1つの電極とロータの少なくとも1つの電極からなる、互いに近接しているが交互に配置された電極間に順次駆動電圧を印加するために、駆動電圧生成器(G)と電極アドレッシング手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項１３】
駆動電圧生成器のアース端子は、ロータの電極セットに接続されることを特徴とする請求項12に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重チャネルの光スイッチに関する。
【０００２】
光スイッチとは、1つまたは複数の光入力チャネルを1つまたは複数の光出力チャネルに選択的に接続することができる、電気により操作されるデバイスを意味する。
【０００３】
高度に小型化した光スイッチは、主として光信号の処理回路に用いられる。したがって、本発明は、たとえば遠隔通信の分野、特に高帯域幅の遠隔通信分野において有益に使用することができる。実際、光スイッチは、その分野への適用に有利な特性を備える。たとえば、その特性の中でも顕著なのは、光学的損失の低さ、分極および光の波長への優れた耐性、制御電力の低さ、および約1ミリ秒の応答時間が挙げられる。
【背景技術】
【０００４】
最新技術のよい例が文献(1)に提供される。同文献の完全な参照はこの説明の最後に記載する。
【０００５】
文献(1)記載のスイッチは、一方が自由端で、もう一方が固定端となった柔軟性のある桁を備える。この桁は、分配(distribution)光導波管も備える。桁の固定端に対応する光導波管の一部が、分配する入射光を受光する。この桁の自由端に対応する光導波管の一部は、光出力導波管と選択的に位置を合わせることができる。光出力導波管の数は通常2つであり、分配導波管と2つの出力導波管の1つとの位置を合わせるために桁を撓ませることができる。
【０００６】
2つ以上のN個の光出力導波管に光信号を分配するために、文献(1)では主として、数個の単一のスイッチを2つの出力チャネルにカスケード接続することを提案している。しかし、カスケードを行うには、スイッチデバイスの全体的な寸法が増大し、系統図の複雑度が増すことが避けられない。
【０００７】
これに代わる解決法の1つとして、同じ分配導波管に関連付けられた光出力導波管の数を増すことが考えられる。しかし、光出力導波管の数を増加させると、それらの出力導波管の位置を分配導波管上で合わせる際に問題が増大する。
【０００８】
最新技術の他の特徴が、文献(2)および(3)に記載され、それら文献の参照もこの説明の最後で指定する。
【特許文献１】
FR-A-2  660444
【非特許文献１】
"Stepping Electrostatic Microactuator" T. Matysubora et al., 7th International Conference on Solid State Sensors and Actuators
【非特許文献２】
"Application of Electric Microactuators to Silicon Micromechanics" R. Mahadevan et al., Sensor and Actuators A21-A23 (1990), pp.219-225
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記のスイッチに見られる制限のない多重チャネル光スイッチを提案することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、上記の課題に関連し、1つまたは複数の出力チャネルへの1つまたは複数の入力チャネルの分配を可能にし、複数のスイッチのカスケード接続を必要としないスイッチを提案することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、分配光導波管と入力光導波管または出力光導波管との間で、より正確で確実な位置合わせが可能なスイッチを提案することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、振動および衝撃による影響を受けにくいスイッチを提案することである。
【００１３】
最後に、本発明の目的は、経済的で、構造が単純で信頼性が高く、多数のスイッチチャネルを備えることが可能なスイッチを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの目的を達成するために、本発明の目的は、より正確には、光スイッチであって、
少なくとも1つの分配光導波管を備える、ロータと称する可動部と、
ロータの方向に端部が折り返された複数の光導波管を備える、ステータと称する固定部と、
ロータの少なくとも1つの分配光導波管の一端がステータの光導波管の少なくとも一端と一致するスイッチング位置にロータを配置する手段と
を備える光スイッチである。
【００１５】
配置手段は、たとえば、静電気および/または電磁気によることができる。より好ましくは、これらの手段は静電気による。
【００１６】
スイッチの特定の一実施形態によれば、配置手段は、ステータと一体になった第1の電極のセットと、第1のセットに関連付けられた、ロータと一体になった第2の電極のセットを備え、各セットの電極は、セットごとに異なる間隔でそれぞれ並置される。
【００１７】
本発明の枠組みにおいて、異なる間隔を有する電極セットを使用することにはいくつかの利点がある。主要な利点の1つは、第1のセットと第2のセットの電極の集合が相互と同時には一致することができないことである。これにより、ロータの位置が一定になる。第2の利点は、アイドル位置から所与の安定したスイッチング位置への均一な移動を得るために、電極を漸進的に制御することが可能になる点である。
【００１８】
本発明の特定の特徴によれば、第1のセットの1つの電極と第2のセットの1つの電極をそれぞれ備える少なくとも1対の電極を各スイッチング位置に関連付けることができ、ロータが対応するスイッチング位置を占めると、前記対の電極が実質的に重なり合う。
【００１９】
「スイッチング位置」とは、ロータの少なくとも1つの分配光導波管がステータの少なくとも1つの固定された光導波管の位置と一致する位置を意味する。
【００２０】
1つまたは複数の対の分極した電極が重なる位置は、実際には、ほぼ一定の位置であり、したがってステータの光導波管に関連付けることができる。
【００２１】
ただし、ロータのスイッチング位置の安定をさらに増す改良を提案する。実際には、スイッチには、機械的な位置固定手段も備えることができる。この手段は、一方ではロータのスイッチング位置を正確に固定し、もう一方ではその位置を振動および衝撃から保護するという実質的に2つの機能を有することができる。
【００２２】
第1の可能性によれば、ロータの位置固定手段は、それぞれがロータとステータと一体となった、相補的な形状を持ち、少なくとも1つのスイッチング位置で相互と係合するように構成された要素を備えることができる。
【００２３】
この相補的な形状の要素は、あるスイッチング位置に達すると相互とかみ合い、スイッチングが変化する時に電極間に加わる静電力によって解除される、突起したほぞに関連付けられたスロットなどのかみ合う要素でよい。
【００２４】
別の可能性によれば、この位置固定手段は、ロータと一体になった固定された一端と、ステータと接触するように撓むことができる自由な一端とを有する桁を備えるブレーキを備えることが可能である。
【００２５】
ブレーキとは、相互にはまり合う相補的な形状をした部品か、または摩擦接触により、スイッチング位置にあるロータの保持を促す任意の制御される要素を意味する。
【００２６】
スイッチの特定の実施形態では、後者は、ステータのアイドル位置から選択されたスイッチング位置まで、第1の電極セットの少なくとも1つの電極と第2の電極セットの少なくとも1つの電極とをそれぞれ備える最も近い電極の対の間に順次供給電圧を印加するために、供給電圧生成器と電極アドレッシング手段を備えることができる。
【００２７】
このスイッチングにより、ロータをスイッチング位置に向けてほぼ連続的に移動することができ、また最初のアイドル位置から離れたスイッチング位置に到達することが可能になる。実際には、アイドル位置において互いから離れすぎている可能性のある1対の電極は、ロータの移動を生じさせるのに十分な静電力の使用を可能にしない。スイッチング位置の方向に移動する方向で、電極に漸進的に供給電圧を印加することにより、第1の電極セットと第2の電極セットの電極間に存在するピッチの差によりロータの移動を生じさせることができる。
【００２８】
ステータおよびロータは、単一の基板か、または別個の基板内に形成することができる。スイッチは、たとえば、ロータ、ロータの電極セット、およびステータの光導波管を備える第1の基板と、ステータの電極セットを備える第2の基板とを有することが可能である。
【００２９】
一変形形態によれば、第1の基板は、ロータとロータの電極セットとを備え、第2の基板は、ステータの光導波管とステータの電極セットとを備えることができる。
【００３０】
ロータの電極は、回転面に平行なロータの面、すなわち主要面、あるいは、回転面に垂直な面、すなわちロータを形成する基板の一枚に形成することができる。
【００３１】
本発明のこの他の特徴および利点は、添付の図面の図を参照して以下の説明から明らかになろう。この説明は純粋に説明を目的として記載し、非制限的な目的で記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下の説明では、その説明を繰り返すのを避けるために、各種図の同一、同様、あるいは同等の要素には同じ参照符号を付している。
【００３３】
図1に、本発明による光スイッチの第1の実施形態を示す。光スイッチは、光ファイバ16に接続され、ロータ20の方向に折り返された光接続端18の上に開いた複数の光導波管14を備えるステータ10を含む。ロータ20は、ステータ10に接続された1つの固定端と、1つの自由端24(「ヘッド」と称する)とを有する桁22を含む。たとえば、ヘッドは、桁22の本体とともにT字型を形成する。いわゆる分配光導波管30が、桁22の上に形成され、ロータヘッド24の位置まで延在している。光導波管30の1つの自由端32は、光接続端18の方向に折り返されている。
【００３４】
ロータは、図の平面方向に角度回転運動で動かすことができる。図の例では、この回転は、回転軸Oを中心とする桁22の角度をつけた撓みに相当する。点Oは、桁22の固定端をステータ10に取り付ける点にほぼ一致する。ある角度の扇形内で行われるロータの運動により、分配光導波管30の自由端32と、接続端18の上に開いているステータの光導波管14の1つとの位置を選択的に合わせることが可能になる。
【００３５】
ロータ20の分配導波管30がステータ10の光導波管14の1つと位置が合うと、分配光導波管によって光信号を送信または受信することができる。
【００３６】
分配光導波管30は、桁22の固定端を超えてステータ上に延在し、光ファイバ15に接続されている。以下の説明では、この光ファイバ15と分配光導波管30を光入力チャネルと考え、ロータのヘッドの側に位置する光導波管14および光ファイバ16を光出力チャネルと考える。すなわち、単一の光入力ファイバから来る光信号を選択的に、複数の光出力ファイバに分配する。ただし、単一の出力ファイバ上で、複数の光入力ファイバによって選択的に供給される信号を収集するために、このスイッチは反対方向にも使用できることに留意されたい。そして、両端が接続された、図1の2つのスイッチは、複数の入力チャネルを複数の出力チャネルに選択的に接続することができる。
【００３７】
一方、図1の単一の分配光導波管30を数個の分配光導波管のビームに置き代えて、各スイッチング位置で同時に接続される光チャネルの数を増すことができる。
【００３８】
そして、図を単純にするために、図には光導波管の主要部のみを示していることに留意されたい。この主要部を破線で示す。この主要部は、周知の方式で、図示しない光幽閉層の間に配置してもよい。
【００３９】
ロータの運動は、たとえば(図1)、ロータのヘッド24と一体になった電極のセットM、およびステータと一体になった電極のセットFを備える静電作動手段によって保証される。ロータの電極は、ロータの上面、すなわち図の面に対応する面から、ロータが形成された材料の面の側面に対応する端部に延在する。より正確には、これは、分配導波管30の端部32に垂直な端部である。
【００４０】
同じように、ステータの電極は、少なくとも部分的に、光接続端18上に延在し、一面がロータの電極の反対側に位置する。図の例では、電極のセットは、ステータの光導波管14の端子を含む領域の両側に配置されている。一変形形態によれば、光出力ファイバは、同様に、電極の間の光接続端の上に開いていてもよい。
【００４１】
それぞれステータの1つまたは複数の電極とロータの1つまたは複数の電極とを備える、交互に配置された電極の対の間に駆動電圧を印加することにより、ロータのヘッド24に静電気力をかけ、それにより点Oを中心とした回転を生じさせることができる。これに関して、桁22の幅が点Oの近傍で狭くなっていることが見て取れよう。このように幅を小さくすることにより、このアイドル位置における桁22のばね定数を小さくすることができる。電極に電圧が印加されないときには桁22によって占められるこのアイドル位置も、図に示す位置である。図1の例では、このアイドル位置は、スイッチング位置の1つでもある。
【００４２】
図を複雑にしないために、電極のアドレッシングトラックは図示していない。このトラックは、たとえば銅製など、ごく一般的なタイプの導電トラックである。たとえば、このトラックは、リソグラフィおよびエッチングの処理を用いて導電材料の層から形成され、電極と同時に作製することができる。ロータのヘッド上に位置する電極のアドレッシングトラックは、たとえば、桁22に沿って延在し、ステータ10に到達する。このような形成と、桁の幅を狭くすることにより、ロータの電極セットすべてを同じ電位にすることが可能になり、またそれが望ましい。これにより、ロータのトラック数を1つに減らすことが可能になる。さらに、この後者の場合は、ロータの形成に使用する基板の導電層をアドレッシングトラックとして使用することができる。この基板は、たとえば、導電性があり、埋め込み酸化物層によって絶縁された表面層を有するSOIタイプの基板(Silicon on Insulator)あるいはその他のタイプの基板である。
【００４３】
駆動電圧の生成器を参照符号Gを使用して記号的に表す。生成器のアース端子がロータの電極に接続される。
【００４４】
図2に、本発明による光スイッチの第2の可能な実施形態を示し、これは図1の実施形態の変形形態である。図2の要素の多くは図1の要素と同じであり、したがってここでは再び説明しない。図1のスイッチは、分配導波管30を有するロータ20と、光出力導波管14を含むステータ10とからなる。図の平面方向で、ロータの下部に位置する支持基板12は、ステータ10と一体になっている。ロータ20のヘッド24は、図1のロータよりも幅が広く、支持基板12の方向に折り返されたその面上に電極のセットM-3、M-2、M-1、M1、M2、M3を含む。図中、電極Mは、ロータの見えない面に位置するが、図を分かりやすくするために実線で表している。
【００４５】
ロータ10の支持基板12は、そのロータ20の方向に折り返された面に電極のセットF-4、F-3、F-2、F-1、F0、F1、F2、F3、F4も有する。この電極のセットは、ロータの電極セットと向かい合わせになっており、ロータによりそのスイッチング運動で走査されるように設計された角度のついた扇形の中に延在する。ロータによって隠された電極Fは、点と破線の線により表しており、明確に区別するためにロータの電極Mよりもわずかに大きく図示している。
【００４６】
参照符号40は、ステータの支持基板12の方向に折り返されたロータの面と一体になった滑り軸受を示す。その主要な機能は、ロータとステータの間に間隔を設けることである。この間隔には、ステータとロータ間の摩擦を軽減することと、個々の電極の接触を防ぐという2つの目的がある。
【００４７】
電極の電気的アドレッシングと、ロータの位置と電極の位置の関係をより詳細に説明する前に、電圧Vを印加したコンデンサの2つの平面電極Mと平行電極Fの間に加わる静電気力を支配する数個の原理を簡単に思い出してみると有用であろう。このために図3を参照することができ、この図は、長さaの側面を持ち、距離dだけ互いから離れている2つの平面電極および平行電極を示している。図3の図は、電極の横に付した参照符号(x、y、z)により空間中での方向を示している。
【００４８】
供給電圧Vの影響下で2つの電極間に加わる静電気力Fは、上記の参照符号との関連で考える2つの成分FxおよびFyを含む。成分FxおよびFyの式は、文献(3)に記載されるような分析計算によって得ることができ、文献(2)に記載される近似式になるが、エッジ効果は無視し、無限面の電極を想定する。この場合は次の式となる。
Fx≒(ε.a.V2)/(2.d)   および
Fy≒(ε.a.V2)/(2.d2)
【００４９】
この式中、εは、電極の間にある媒体、この場合は空気の誘電定数を表す。
【００５０】
力Fyは、電極を互いに近づけようとする力である。図2のスイッチの場合、この力の影響は、滑り軸受40によって制限される。
【００５１】
一方、力Fxは、電極を重ね合わせようとする力である。ステータとの関係でロータを運動させるために、本発明の枠組みではこの力を用いると有利である。力Fxは、向かい合う電極の横方向のオフセットが十分に小さい状態を保つ時に、それら電極の重なりを最大にしようとすることに留意されたい。したがって、ロータをある角度だけ移動させるために、2つの電極セットの少なくとも1つの電極の順次アドレッシングにより進行して、所望のスイッチング位置に対応する、桁の十分な角度の撓みが得られるまで、互いに近接した、あるいはほぼ互いに重なった電極にさまざまな程度の(in degrees)静電気力を加えることが好ましい。
【００５２】
ある特定の例示的実施形態において、そしてロータのさまざまなスイッチング位置について、図4に、図2のスイッチのステータの電極Fとロータの電極Mの相対的な配置を示す。図を簡略にするために、電極は、図2のように円弧ではなく、線で表している。ロータは、Lの幅を有し、Lに等しい距離だけ間隔を開けた6個の電極を備えるものとする。ステータは、同じく幅がLであり、L/2に等しい距離の間隔を空けた9個の電極を含む。このスイッチング位置で電圧を印加する電極に、電圧を示す符号V-4〜V4を付す。
【００５３】
図4は、P-4からP4の符号をつけたロータの位置を示し、それぞれの位置について向かい合う電極とそれらの電極に印加する電圧を示した下の表Iとともに見る必要がある。位置P0は、図2に示すロータのアイドル位置である。
【００５４】
【表１】
2004527792.tif 000003
【００５５】
電極の順次アドレッシングは、たとえば、位置P1からP3のコントロールを走査した後に最終的なスイッチング位置である位置P4に到達するように設計される。
【００５６】
電極の数がこれよりも多く、2つの連続したスイッチング位置間の距離がこれよりも短い場合は、駆動電圧を低くすることができる。
【００５７】
その他の点では、表Iまたは図4を参照する際には、各種の位置の駆動電圧は、たとえばV0＜V1＜V2＜V3＜V4など相対的に高くてよいことに留意されたい。
【００５８】
アイドル位置に対応する電圧V0は、ゼロ電圧としてもよい。一方、桁の撓み角度が大きくなると、克服すべきスプリング力が増大する。アイドル位置から最大の撓み位置まで増大する駆動電圧を選択することが可能であり、好ましくさえある。
【００５９】
ここで検討中の例では、アイドル位置は、ロータの中心位置であり、その結果電圧V1〜V4はそれぞれ電圧V-1〜V-4に等しくすることができる。
【００６０】
ロータのスイッチング位置は、対応する駆動電圧を電極に印加している限り維持される。したがって、静電気力により、ロータを所与のスイッチング位置の方向に動かすだけでなく、ある程度まではその位置を保つことも可能になる。
【００６１】
ロータ位置の維持は、スイッチに補助的な位置保持および固定の手段を備えることにより向上することができる。
【００６２】
図5Aおよび5Bは、本発明によるスイッチのロータ20のヘッドに対応する領域の部分的な断面図である。これらの図には、機械的な位置固定手段を示している。
【００６３】
突起40は、ロータと一体になっており、ロータ20とステータの間の滑り軸受および/またはスペーサパッドとして機能する。ロータが図5Aに対応するスイッチング位置にない時には、突起40は単にステータのスライド面に対して押圧されている。このために、ロータ20は、戻しばねとして作用することができる。一方、図5Bに示すように、分配導波管30が出力導波管14と一致する、すなわちロータがあるスイッチング位置を占めると、突起はロータの基板12の切り欠41と係合する。
【００６４】
突起40と切り欠41は、ロータのばね力および/またはスイッチ状態が変化する際に加わる静電気力によって克服するのに十分な緩さであるスイッチング位置の固定を提供する。ただし、この固定は、衝撃や外部からの振動に対するスイッチング状態の弱さを軽減するのに十分な強さである。
【００６５】
図6に、スイッチング位置を固定する別の手段を示す。この図もスイッチのロータおよびステータの一部のみを示す。
【００６６】
このロータは、たとえば、埋め込み層46によって支持層48から分離された表面層44を含む、SOIタイプ(Silicon on Insulator)の複数層基板から作製される。ステータの方向に折り返された表面層44中にタブ50が形成される。タブ50の一端も、埋め込み層46の選択的な部分的エッチングにより支持層48から分離されている。図を簡潔にするために、この図では分配光導波管を省略している。
【００６７】
タブ50の上に形成された電極52は、基板上に形成された1つまたは複数の対極54と協働することができる。電極52とその向かい合わせにある対極54の間に電圧を印加することにより、破線で示す位置にタブ50を反らすことができる。その位置で、タブはロータを擦り、ブレーキとなる。また、タブ50は、ロータの切り欠56をスイッチング位置に固定するためにロータの切り欠56と係合することもできる。図には示していないが、電極52の上に絶縁層を配置して、電極54との電気的接触を妨げる。電極間の電圧が除去されると、タブ50は、実線で示すその初期位置に戻り、ロータの運動を解放する。
【００６８】
以下で本発明による光スイッチを組み立てる方法を説明する。図7Aに、厚みが約0.4mm〜2mmの第1の基板プレート、たとえばシリコン板60を示す。この板は、その中にウェル62をつくり、その中にロータ20を規定するために、従来のリソグラフィおよびエッチング技術によりエッチングする。ロータ20は、桁22と、桁22の両側に延在するヘッド24をブレードの形に有する。同じ基板プレート60が、ロータ20と、ステータ10の一部を形成する。ステータは、同じく光学部品製造の分野で周知の技術により形成された光導波管14を収容することができる。
【００６９】
図2の電極に相当する電極がロータ20上に、より正確にはロータヘッド24のブレード上に形成される。電極の設計をより細長くすることにより、その表面積を増すことができる。図7Aに見られる基板60の面は、第1の基板をそれとともに組み立てる第2の基板の方向に折り返される面である。
【００７０】
第2の基板12の一部を図7Bに示す。基板12は、ステータの電極Fを含む。基板12は、電極のアドレッシング線(図示せず)も含み、また電極の順次アドレッシングを可能にするマルチプレクサまたは別の電気切り替え回路と一体にしてもよい。第1および第2の基板は、たとえば、接着、あるいは分子付着によって組み立て、同時にロータの電極をステータの方向に折り返す。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明による光スイッチの図式的な略図である。
【図２】図1のスイッチの変形形態である、本発明による別の光スイッチの図式的な略図である。
【図３】電極の対の略図であり、その電極間の静電気力の使用を支配するパラメータを説明する図である。
【図４】駆動電圧の関数としての図2の光スイッチのステータの電極とロータの電極の位置関係を表す記号的図である。
【図５Ａ】本発明によりスイッチに備えることが可能なスイッチング位置固定手段の詳細を示す図である。
【図５Ｂ】本発明によりスイッチに備えることが可能なスイッチング位置固定手段の詳細を示す図である。
【図６】本発明によるスイッチに備えるように設計された、静電気により制御されるブレーキの詳細を示す図である。
【図７Ａ】本発明による光スイッチを形成するためにともに組み立てるように設計された2つの基板の簡略化した部分図である。
【図７Ｂ】本発明による光スイッチを形成するためにともに組み立てるように設計された2つの基板の簡略化した部分図である。
【符号の説明】
【００７２】
14  光導波管
20  ロータ
30  分配光導波管
F、M  電極のセット
【国際公開パンフレット】
2004527792.tif 000004
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【手続補正書】
【提出日】平成15年4月10日(2003.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの分配光導波管(30)を備える、ロータと称する可動部(20)と、
ロータの方向に端部が折り返された複数の光導波管(14)を備える、ステータと称する固定部(10)と、
ロータの少なくとも1つの分配光導波管(30)の一端がステータの光導波管(14)の少なくとも一端と一致するスイッチング位置にロータを配置する手段と
を備える光スイッチであって、
前記配置手段は、ステータと一体になった第1の電極のセット(F)と、第1のセットに関連付けられた、ロータと一体になった第2の電極のセット(M)を備え、各セットの電極は、それぞれセットごとに異なる間隔で並置され、ロータの電極は、回転面に平行であり、かつステータの電極を保持するステータの一部に向かって折り返されたロータ面によって保持されることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
前記ロータは、回転面に平行な面内で可動であることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記配置手段は静電気的なものであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項４】
それぞれステータの1つの電極(F)とロータの1つの電極(M)からなる少なくとも1つの電極の対は、各スイッチング位置に関連付けられ、その結果、ロータがスイッチング位置を占めると前記電極の対の電極が実質的に重なり合うことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項５】
ロータ(20)、ロータの電極セット(M)、およびステータの光導波管(14)を備える第1の基板(60)と、ステータの電極セット(F)を備える第2の基板(12)とを含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項６】
ロータ、およびロータの電極セットを備える第1の基板と、ステータの光導波管およびステータの電極セットを備える第2の基板とを含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項７】
ロータのスイッチング位置を固定する機械的手段(40、41、50、52、54、56)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項８】
スイッチング位置固定手段は、それぞれロータおよびステータと一体であり、かつ少なくとも1つのスイッチング位置で係合するように構成された、相補的な形状の要素(40、41)を含むことを特徴とする請求項７に記載のスイッチ。
【請求項９】
固定手段は、ロータと一体であり、かつステータと一体になった少なくとも1つのブレーキ電極(54)と協働する、静電気により作動するブレーキを含むことを特徴とする請求項７に記載のスイッチ。
【請求項１０】
ブレーキは、1つの固定端がロータと一体であり、1つの自由端がステータと接触するために撓むことが可能なタブ(50)を備えることを特徴とする請求項９に記載のスイッチ。
【請求項１１】
ロータのアイドル位置から選択されたスイッチング位置まで、それぞれステータの少なくとも1つの電極とロータの少なくとも1つの電極からなる、互いに近接しているが交互に配置された電極間に順次駆動電圧を印加するために、駆動電圧生成器(G)と電極アドレッシング手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。
【請求項１２】
駆動電圧生成器のアース端子は、ロータの電極セットに接続されることを特徴とする請求項１１に記載のスイッチ。
【国際調査報告】
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