(57)【要約】【課題】部品を効率よく配置し、ケースを小さくすることにより小型の光スイッチ装置を提供する。【解決手段】光入力手段と、光出力手段と、光路変換素子と、駆動部と、光学部品固定部材と、受光素子と、電子回路基板とを備えた光スイッチ装置において、光入力手段および光出力手段が、光路変換素子の一方側に位置し、かつ光入力手段および光出力手段の光軸方向が互いに平行であって、光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、駆動部の長手方向が、光入力手段および光出力手段の光軸方向と直交し、かつ光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、電子回路基板の一辺が、光入力手段および光出力手段の光軸方向とほぼ平行であり、電子回路基板の一辺と直交する辺が、駆動部の長手方向とほぼ平行になるように配置した。【選択図】図２
2007240850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を入力するための光入力手段と、
当該光信号を出力するための光出力手段と、
前記光入力手段から出射される光の光路内に入出可能に設けられ、前記光の光路を変換する光路変換素子と、
前記光路変換素子を前記入出方向に移動させるための駆動部と、
前記光入力手段、前記光出力手段および前記駆動部を固定するための光学部品固定部材と、
前記光の光量を検出するための受光素子と、
前記受光素子により検出された光を電気信号に変換する電子回路基板と、
を備えた光スイッチ装置において、
前記光入力手段および前記光出力手段が、前記光路変換素子の一方側に位置し、かつ前記光入力手段および前記光出力手段の光軸方向が互いに平行であって、前記光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、
前記駆動部の長手方向が、前記光入力手段および光出力手段の光軸方向と直交し、かつ前記光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、
前記電子回路基板の一辺が、前記光入力手段および前記光出力手段の光軸方向とほぼ平行であり、前記電子回路基板の前記一辺と直交する辺が、前記駆動部の長手方向とほぼ平行になるように配置されたことを特徴とする光スイッチ装置。
【請求項２】
前記光路変換素子は、前記駆動部の長手方向の一端部に位置し、かつＬ字型の平面を有する前記光学部品固定部材において、前記Ｌ字型の短辺と長辺が直交する角部に位置する請求項１に記載の光スイッチ装置。
【請求項３】
前記光学部品固定部材は、当該光スイッチ装置の外殻となるケースの内壁に弾性部材を介して支持される請求項１または請求項２に記載の光スイッチ装置。
【請求項４】
前記光学部品固定部材が前記ケースの内壁に固定された複数のストッパにより支持され、これらストッパは、それぞれの前記光学部品固定部材への支持部分をつなぐ直線で囲まれた平面を仮想したとき、その仮想平面に対する正投影の面内に前記光学部品固定部材の重心が位置するように設ける請求項１から請求項３のいずれかに記載の光スイッチ装置。
【請求項５】
前記光学部品固定部材が前記ケースの内壁に固定されたストッパにより支持され、当該ストッパは、前記光学部品固定部材の重心を前記ケースの内壁との間で挟み込むように設ける請求項１から請求項３のいずれかに記載の光スイッチ装置。
【請求項６】
前記受光素子は、前記光学部品固定部材に固定される請求項１から請求項５のいずれかに記載の光スイッチ装置。
【請求項７】
前記ケースは、外部に設けられた機器と電気的に接続するための外部電極を備え、前記外部電極と前記電子回路基板とがケーブルを介して電気的に接続されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の光スイッチ装置。
【請求項８】
前記ケースの前記外部電極と前記ケーブルとを電気的に接続する電極用基板を備え、当該電極用基板は、前記ケーブルがハンダ付けされる電極を有した請求項７に記載の光スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光アイソレータ、光アッテネータ、光ファイバセンサなどの光デバイスに用いられる光スイッチ装置における部品の配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スイッチ装置は、入力および出力される光の光路を形成する光ファイバコリメータ、プリズム、ミラーなどの光学部品、光量の状態を監視するための受光素子および受光回路などが搭載された電子回路基板、光路を変換するアクチュエータなどから構成されている。これらの部品は、ほぼ同一の平面内に配置され、ケースに収納されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１７５６号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光スイッチ装置においては、光学部品、電子回路基板、アクチュエータなどの部品は、光スイッチとしてのスイッチング機能を満たすことを重視して配置されている。そのため、スペースの有効活用に欠け、部品と他の部品との間隔が広くなり、部品の配置がされていない余分なスペースができ、これらの部品を収納するケースが大きくなってしまい、光スイッチ装置を小型化することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、部品を効率よく配置し、ケースを小さくして小型の光スイッチ装置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】
【０００６】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（１）光信号を入力するための光入力手段と、当該光信号を出力するための光出力手段と、前記光入力手段から出射される光の光路内に入出可能に設けられ、前記光の光路を変換する光路変換素子と、前記光路変換素子を前記入出方向に移動させるための駆動部と、前記光入力手段、前記光出力手段および前記駆動部を固定するための光学部品固定部材と、前記光の光量を検出するための受光素子と、前記受光素子により検出された光を電気信号に変換する電子回路基板と、を備えた光スイッチ装置において、前記光入力手段および前記光出力手段が、前記光路変換素子の一方側に位置し、かつ前記光入力手段および前記光出力手段の光軸方向が互いに平行であって、前記光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、前記駆動部の長手方向が、前記光入力手段および光出力手段の光軸方向と直交し、かつ前記光学部品固定部材の上面とほぼ平行に配置され、前記電子回路基板の一辺が、前記光入力手段および前記光出力手段の光軸方向とほぼ平行であり、前記電子回路基板の前記一辺と直交する辺が、前記駆動部の長手方向とほぼ平行になるように配置された構成を有する。
【０００７】
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、その構成要素の中でも比較的大きな設置面積を必要とする光入力手段、光出力手段、駆動部および電子回路基板をケース内に効率よく配置することができ、ケースを小さくして小型化することができる。
本発明に係わる光スイッチ装置においては、例えば、入力用の一の光入力手段から出射された光は、その光路から分岐された光を受光する受光素子を介して正常か否かが検出され、光が正常とされたときは、所定の光路を経て出力用の光出力手段に入射され、その光出力手段から外部に光信号が出力される。光が異常とされたときは、駆動部が作動して光路内に光路変換素子が入り、一の光入力手段から出射された光が排除され、他の光入力手段から出射された光が、その光路から分岐された光を受光する受光素子を介して正常か否かが検出され、光が正常とされたときは、光路変換素子を介して、所定の光路とは異なる光路を経て光出力手段に入射し、その光出力手段から外部に光信号が出力される態様や、一の光入力手段および他の光入力手段から出射された光を同時に、各受光素子で検出し、駆動部を作動させて光路内に光路変換素子を入出させ、正常な光入力手段を選択して用いる態様などを採ることができる。
【０００８】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（２）前記光路変換素子は、前記駆動部の長手方向の一端部に位置し、かつＬ字型の平面を有する前記光学部品固定部材において、前記Ｌ字型の短辺と長辺が直交する角部に位置する構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、光路変換素子が、駆動部の長手方向の一端部に位置し、かつＬ字型の平面を有する光学部品固定部材のＬ字型の短辺と長辺が直交する角部に位置すると、光の光路内にスペースの無駄が生ずることなく配置される。
【０００９】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（３）前記光学部品固定部材は、当該光スイッチ装置の外殻となるケースの内壁に弾性部材を介して支持される構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、光学部品固定部材が、この光スイッチ装置の外殻となるケースの内壁に弾性部材を介して支持されていると、ケースに振動や衝撃が加わったとき、その振動や衝撃が弾性部材の弾性によって緩和され、ケース内に配置された部品に伝達される振動や衝撃が抑えられる。
【００１０】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（４）前記光学部品固定部材が前記ケースの内壁に固定された複数のストッパにより支持され、これらストッパは、それぞれの前記光学部品固定部材への支持部分をつなぐ直線で囲まれた平面を仮想したとき、その仮想平面に対する正投影の面内に前記光学部品固定部材の重心が位置するように設ける構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、ケースの内壁に固定された複数のストッパが光学部品固定部材の重心を含む面を押さえているから、耐振動や耐衝撃の性能を高めることができる。
【００１１】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（５）前記光学部品固定部材が前記ケースの内壁に固定されたストッパにより支持され、当該ストッパは、前記光学部品固定部材の重心を前記ケースの内壁との間で挟み込むように設ける構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、ケースの内壁に固定されたストッパが光学部品固定部材の重心を押さえているから、耐振動や耐衝撃の性能を高めることができる。なおかつ、そのストッパは、複数箇所に設ける必要がなく、一箇所に設けるだけでよい。
【００１２】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（６）前記受光素子が、前記光学部品固定部材に固定される構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、受光素子が、光学部品固定部材に固定されているので、位置ぶれすることなく、光路を経由する光の光量が正確に検出される。
【００１３】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（７）前記ケースは、外部に設けられた機器と電気的に接続するための外部電極を備え、前記外部電極と前記電子回路基板とがケーブルを介して電気的に接続されている構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、ケースが、外部に設けられた機器と電気的に接続するための外部電極を備え、外部電極と電子回路基板とがケーブルを介して電気的に接続されていると、ケースに振動や衝撃が加わったとき、その振動や衝撃がケーブルの弾性によって緩和され、電子回路基板に伝達される振動や衝撃が抑えられる。
【００１４】
本発明に係わる光スイッチ装置においては、（８）前記ケースの前記外部電極と前記ケーブルとを電気的に接続する電極用基板を備え、当該電極用基板は、前記ケーブルがハンダ付けされる電極を有した構成がよい。
この構成により、本発明に係わる光スイッチ装置においては、ケースの外部電極とケーブルとが電気的に接続される電極用基板を備え、この電極用基板は、ケーブルがハンダ付けされる電極を有しているので、ケースの外部電極にケーブルが直接ハンダ付けされる構成と比較して、ケースの電極とケーブルとが容易に電気的に接続される。つまり、本発明に係わる光スイッチ装置においては、まずケーブルは電極用基板の電極にハンダ付けされ、その後でその外部電極に接続されるものであり、ケーブルを電極に直接ハンダ付けする場合よりも作業性が良く、組み立て時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、部品を効率よく配置し、ケースを小さくして小型の光スイッチ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係わる一実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る光スイッチ装置１０は、８つ（図面上は１つしか図示していない。）のハンダ用スルーホール９１を有した基板９０に固定されている。
【００１７】
光スイッチ装置１０は、ケース２０と、ケース２０に形成された内部空間２０ａからケース２０の外部に突出して基板９０の８つのハンダ用スルーホール９１とハンダ９３によって接続された８つ（図面上は１つしか図示していない。）の外部電極３０と、外部電極３０を支持する電極支持板３１とを備えている。ケース２０は、光入力手段としての光ファイバコリメータ３３、３４および光出力手段としての光ファイバコリメータ３５などを支持するケース２１とこのケース２１の外側のケース２２とにより構成されている。外部電極３０のケース２１側の一端は、電極支持板３１に支持され、電極用基板５２にハンダ付けされている。ケーブル５１の一端は、電極用基板５２の電極５２ｂにハンダ付けされ、電極用基板５２を介して外部電極３０に電気的に接続されている。
【００１８】
また、光スイッチ装置１０は、図２に示すように、内部空間２０ａに配置されて光学部品を搭載する光学部品固定部材としてのプラットホーム３２と、光ファイバ素線３３ａ及びレンズ３３ｂによって構成されてケース２０（図１参照。）の外部から入力された光信号を内部空間２０ａに出射する光ファイバコリメータ３３と、光ファイバ素線３４ａ及びレンズ３４ｂによって構成されてケース２０の外部から入力された光信号を内部空間２０ａに出射する光ファイバコリメータ３４と、光ファイバ素線３５ａ及びレンズ３５ｂによって構成されて内部空間２０ａから入射された光信号をケース２０の外部に出力する光ファイバコリメータ３５とを備えている。
【００１９】
また、光スイッチ装置１０は、光ファイバコリメータ３３、３４から出射された光の一部の進行方向を変更する分岐用プリズム３６、３７と、プラットホーム３２と直交する矢印３２ａで示す方向における自身の位置の変化によって光ファイバコリメータ３３から出射された光の光路を切り換える光路変換素子としての平行プリズム３８と、矢印３２ａで示す方向に平行プリズム３８を移動させる電磁式の駆動部としてのアクチュエータ３９と、光ファイバコリメータ３３、３４から出射された光の進行方向を変更して光ファイバコリメータ３５に入力する直角プリズム４０とを備えている。
【００２０】
また、光スイッチ装置１０は、分岐用プリズム３６、３７によって進行方向が変更された分岐光を検出する受光素子４７、４８と、プラットホーム３２に接着剤によって固定されて受光素子４７、４８を固定したＰＤホルダ４９と、受光素子４７、４８の端子４７ａ、４８ａが電気的に接続された電極５０ａ、５０ｂ及び受光素子４７、４８の測定結果に基づく光を電気信号に変換する変換回路を有し、この電気信号を出力する４つの電極５０ｃを有した電子回路基板５０と、電子回路基板５０の電極５０ｃにハンダ付けされた４本のケーブル５１と、８つの外部電極３０のうちの２つの外部電極３０ａにアクチュエータ３９のケーブル３９ａを電気的に接続し４つの外部電極３０ｂに４本のケーブル５１を電気的に接続する電極用基板５２とを備えている。
【００２１】
また、図３に示すように、光スイッチ装置１０は、ケース２０（図１参照。）の内壁に接着剤によって固定されてプラットホーム３２の移動を規制するプラットホームストッパ５３と、ケース２０及びプラットホームストッパ５３とプラットホーム３２との間に配置された緩衝材５４と、ケース２０と電子回路基板５０との間に配置された緩衝材５５とを備えている。プラットホームストッパ５３は、プラットホーム３２をケース２０の内壁との間で挟み込むように設けられている。プラットホームストッパ５３は、プラットホーム３２の重心を周りから囲むように三箇所に設けられている。つまり、これら三箇所のプラットホームストッパ５３は、それぞれのプラットホーム３２への支持部分をつなぐ直線で囲まれた平面を仮想したとき、その仮想平面に対する正投影の面内にプラットホーム５３の重心が位置するように設ける。これらプラットホームストッパ５３がプラットホーム３２の重心を含む面を押さえることによって、耐振動や耐衝撃の性能を高めている。ここで、例えば、別の実施形態として、プラットホームストッパ５３は、プラットホーム３２の重心をケース２０の内壁との間で挟み込むように設けることもできる。この場合、プラットホームストッパ５３は、複数箇所に設ける必要がなく、一箇所に設けるだけでよい。
【００２２】
図１に示すように、ケース２０は、内筐体２１と、内筐体２１を覆って内筐体２１とともに内部空間２０ａを形成した外筐体２２と、内筐体２１及び外筐体２２の間の隙間２０ｂを封止した筐体間封止剤２３とを備えている。筐体間封止剤２３は、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂である。内筐体蓋壁２１ａは、外部電極３０を内部空間２０ａから内部空間２０ａ外に出すための貫通口２１ｄが形成されている。
【００２３】
図２に示すように、プラットホーム３２は、Ｌ字型であるので、アクチュエータ３９をスペース面で効率的に配置することができる。また、プラットホーム３２には、光ファイバコリメータ３３、３４、３５と、分岐用プリズム３６、３７と、アクチュエータ３９と、直角プリズム４０とが固定されている。
【００２４】
分岐用プリズム３６は、図４に示すように、光ファイバコリメータ３３から出射された光線の途中まで挿入することによって、挿入量に応じた光量の光を分岐することができる。また、分岐用プリズム３６は、反射面３６ａに光学膜を付するときの光学膜の反射率を変更することによっても、分岐光の光量を可変することができる。光学膜としては、誘電体膜や金属膜などを施すことができる。また、分岐用プリズム３６は、反射面３６ａを全反射条件としたり反射面３６ａに全反射膜を付したりすれば、低波長依存性を有し、かつ低偏光依存性を有する分岐光を得ることができる。また、分岐用プリズム３６は、反射面３６ａ、入射面３６ｂ、出射面３６ｃの何れかに波長選択フィルタ膜を付すことによって、設定した波長の光のみを分岐することもできる。また、分岐用プリズム３６は、光ファイバコリメータ３３から出射された光線に対して入射面３６ｂが直交しないように入射面３６ｂを傾けることによって、入射面３６ｂにおける反射光が光ファイバコリメータ３３に戻ることを防止することができる。なお、分岐用プリズム３６について説明したが、分岐用プリズム３７（図２参照。）についても同様である。
【００２５】
図５に示すように、アクチュエータ３９は、プラットホーム３２の穴３２ｂに挿入されてプラットホーム３２に固定されているので、穴３２ｂに挿入されている分、プラットホーム３２のうち光ファイバコリメータ３３、３４、３５が固定されている面と同一の面に固定される場合と比較して、矢印３２ａで示す方向における光スイッチ装置１０（図１参照。）の厚みを薄くすることができる。また、アクチュエータ３９は、接着剤によってヨーク３９ｂがプラットホーム３２に直接固定されているので、プラットホーム３２に固定されるための専用の部品を備える場合と比較して、部品点数を減少させることができる。
【００２６】
ここでは図示しないが、光スイッチ装置１０は、受光素子に入射される光のうち本来入射されることを予定していない光（以下「迷光」という。）を除去して受光素子の測定精度を向上させるため、迷光除去板を備えることができる。迷光除去板は、各受光素子４７、４８の周囲に、例えば、各分岐用プリズム３６、３７と各受光素子４７、４８との間に配置し、光ファイバコリメータ３３、３４から出射されて分岐用プリズム３６、３７を介さずに受光素子４７、４８に直接入射される光や、光ファイバコリメータ３３、３４から出射されてケース２０（図１参照。）によって反射、散乱されて受光素子４７、４８に入射される光などの迷光を除去するために表面に光吸収材を塗布し、光ファイバコリメータ３３、３４から出射されて分岐用プリズム３６、３７によって分岐された光を通すために分岐用プリズム３６、３７による分岐光の直径よりもやや大きめの１つのピンホールを形成する。
【００２７】
また、ここでは図示しないが、光スイッチ装置１０は、光ファイバコリメータ３３から出射された光の光路上に平行プリズム３８が存在しないときに光ファイバコリメータ３３から出射された光がケース２０で反射して光ファイバコリメータ３３への戻り光となることを防止するため、平行プリズム３８とケース２０の内壁との間にリターンロス対策用チップを設けることができる。リターンロス対策用チップは、光ファイバコリメータ３３から出射された光線に対してある程度の角度をもつ入射面を備える。この入射面に反射吸収材料を塗布すれば、光ファイバコリメータ３３への戻り光をより効果的に抑えることができるとともに、光ファイバコリメータ３３から出力された光が迷光となることをより効果的に抑えることができる。また、この反射面に塗布された反射吸収材料の表面にＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを貼り付けることによって、ハイパワー光によって反射吸収材料が焼けることを防止することができる。
【００２８】
図６に示すように、受光素子４７は、３本の端子４７ａを有しており、３本の端子４７ａによって電子回路基板５０を挟み込んで、電子回路基板５０の両面に設けられた電極５０ａにハンダ５７によって端子４７ａが接続されている。この構造によれば、光スイッチ装置１０（図１参照。）は、電子回路基板５０のハンダ用スルーホールに受光素子４７の端子４７ａが差し込まれてハンダ付けされる構造と比較して、薄型化が可能であるとともに、機械的強度も向上することができる。受光素子４７について説明したが、受光素子４８（図２参照。）についても同様である。
【００２９】
図２に示すように、電子回路基板５０は、ＰＤホルダ４９の溝４９ａに挿入されてＰＤホルダ４９に接着剤によって固定されることによって、プラットホーム３２に対して固定されている。上述したＬ字型のプラットホーム３２は、その角部の外角側がケース２０の内壁のコーナー部分の一つに沿うように配置している。電子回路基板５０は、そのＬ字型のプラットホーム３２の角部の内角側で、プラットホーム３２とケース２０とに囲まれた空間内に配置している。
【００３０】
また、電子回路基板５０は、外部電極３０ｂからケース２０（図１参照。）の外部に出力する信号の電圧を、受光素子４７、４８に入力される光の光量（以下「入力光量」という。）が所定の光量（以下「第１の光量」という。）以下のときに１．０Ｖにし、入力光量が所定の光量（以下「第２の光量」という。）以上のときに２．４Ｖにし、入力光量が第１の光量から第２の光量までのときに入力光量に比例した１．０Ｖから２．４Ｖまでの電圧とするようになっている。ここで、光スイッチ装置１０（図１参照。）の外部電極３０ｂに電気的に接続されたプルダウン抵抗が基板９０に配置されていると、光スイッチ装置１０の出力ラインに断線が無いときには出力ラインの電圧が１．０Ｖから２．４Ｖまでの何れか電圧になり、光スイッチ装置１０の出力ラインに断線が有るときには出力ラインの電圧が０Ｖになるので、光スイッチ装置１０の出力ラインの断線を検知することができる。
【００３１】
なお、光スイッチ装置１０は、光ファイバコリメータ３３に入力される光の光量が変更されることによって、分岐用プリズム３６によって分岐される光の光量が変更されたとしても、分岐用プリズム３６と、受光素子４７との間の光路中に適切なＮＤフィルタが挿入されることによって、外部電極３０ｂからケース２０の外部に出力する信号を適切に調整することができる。このＮＤフィルタに設定波長の光のみを通過させる機能を持たせれば、基板９０の図示していない制御回路は、設定波長の光のみをモニタすることができる。設定波長の光のみを通過させる機能は、ＮＤフィルタの材料の波長依存性を利用したり、ＮＤフィルタに波長選択フィルタ膜を付したりするなどの方法によって実現することができる。光ファイバコリメータ３３に入力される光の光量が変更される場合について説明したが、光ファイバコリメータ３４に入力される光の光量が変更される場合についても、分岐用プリズム３７と、受光素子４８との間の光路中に適切なＮＤフィルタが挿入されることによって対応することができる。受光素子４７、４８に対応した２個の前記ＮＤフィルタには、前述した特性を個別に持たせても良い。
【００３２】
電極用基板５２は、アクチュエータ３９の２本のケーブル３９ａがハンダ付けされる２つの電極５２ａと、４本のケーブル５１がハンダ付けされる４つの電極５２ｂとを有している。
【００３３】
次に、光スイッチ装置１０の動作について説明する。
光スイッチ装置１０は、図２に示すように、受光素子４７、４８によって検出した光の量を電子回路基板５０、ケーブル５１、電極用基板５２、外部電極３０ｂを介して電気信号として基板９０（図１参照。）に出力する。光スイッチ装置１０から基板９０に出力された電気信号は、基板９０に電気的に接続された図示していない制御装置に入力される。制御装置は、光スイッチ装置１０からの電気信号が入力されると、光ファイバコリメータ３３によって構成される回線と、光ファイバコリメータ３４によって構成される回線とに障害が生じているか否かを光スイッチ装置１０から入力された電気信号に基づいて判断し、障害が生じていない回線から入力された光信号を光ファイバコリメータ３５によって構成される回線に接続させる電気信号を基板９０に出力する。制御装置から基板９０に出力された電気信号は、外部電極３０ａ、電極用基板５２を介して光スイッチ装置１０のアクチュエータ３９に入力される。アクチュエータ３９は、制御装置からの電気信号が入力されると、入力された電気信号に応じて光路を切り換える。したがって、光スイッチ装置１０は、光ファイバコリメータ３３によって構成される回線と、光ファイバコリメータ３４によって構成される回線とのうち障害が生じていない回線から入力された光信号を、光ファイバコリメータ３５によって構成される回線に接続する。
【００３４】
また、光スイッチ装置１０は、ケース２０に外部から振動や衝撃が加わったとき、ケース２０に加わった振動や衝撃がアクチュエータ３９のケーブル３９ａの弾性と、ケーブル５１の弾性と、緩衝材５４の弾性と、緩衝材５５の弾性とによって緩和されるので、プラットホーム３２及び電子回路基板５０にケース２０から振動や衝撃が伝達することを抑えることができる。
【００３５】
なお、光スイッチ装置１０は、電子回路基板５０の一部又は全部が柔軟な材料によって形成されていても、ケース２０に加わった振動や衝撃が電子回路基板５０の弾性によって緩和されるので、プラットホーム３２にケース２０から振動や衝撃が伝達することを抑えることができる。また、光スイッチ装置１０は、電子回路基板５０の一部又は全部が柔軟な材料によって形成されている場合、ケース２０の外部電極３０ｂと、電子回路基板５０の電極５０ｃとの間の距離が電子回路基板５０の弾性によって調整可能であるので、ケース２０の外部電極３０ｂと、電子回路基板５０の電極５０ｃとの位置決めを厳密に行う必要がなく、電子回路基板５０の全部が撓まない材料によって形成されている場合と比較して、ケース２０の外部電極３０ｂと、電子回路基板５０の電極５０ｃとを容易に電気的に接続することができる。
【００３６】
また、光スイッチ装置１０は、電極用基板５２の電極５２ｂにケーブル５１をハンダ付けするので、ケース２０の外部電極３０ｂにケーブル５１を直接ハンダ付けする構成と比較して、ケース２０の外部電極３０ｂと、ケーブル５１とを容易に電気的に接続することができ、結果として、実装コストを低減することができる。
【００３７】
以上説明したように、（１）光信号を入力または出力するための複数の光ファイバコリメータ３３、３４および３５と、光ファイバコリメータ３３、３４および３５から出射される光の光路内に入出可能に設けられ、光の光路を変換する光路変換素子３８と、この光路変換素子３８を入出方向に移動させるためのアクチュエータ３９と、光ファイバコリメータ３３、３４および３５およびアクチュエータ３９を固定するためのプラットホーム３２と、光の光量を検出するための受光素子４７および４８と、受光素子４７および４８により検出された光を電気信号に変換する変換回路および電気信号を出力する電極５０ｃとを有する電子回路基板５０を備えた光スイッチ装置１０において、複数の全ての光ファイバコリメータ３３、３４および３５が、光路変換素子３８の一側面に対向するように配置され、かつ光ファイバコリメータ３３、３４および３５の光軸方向が互いに平行であって、プラットホーム３２の上面とほぼ平行に配置され、アクチュエータ３９の長手方向が、光ファイバコリメータ３３、３４および３５の光軸方向と直交し、かつプラットホーム３２の上面とほぼ平行に配置され、電子回路基板５０の一辺が、光ファイバコリメータ３３、３４および３５の光軸方向とほぼ平行であり、電子回路基板５０の一辺と直交する辺が、アクチュエータ３９の長手方向とほぼ平行になるように配置された構成を有する。
【００３８】
この構成により、その構成要素の中でも比較的大きな設置面積を必要とする光ファイバコリメータ３３、３４および３５、アクチュエータ３９および電子回路基板５０をケース内に効率よく配置することができ、ケース２０を小さくして光スイッチ装置１０の小型化を図ることができる。
【００３９】
また、（２）光路変換素子３８は、アクチュエータ３９の長手方向の一端部に位置し、かつＬ字型の平面を有するプラットホーム３２において、Ｌ字型の短辺と長辺が直交する角部に位置するので、光の光路内のスペースに無駄が生じない。
【００４０】
また、（３）プラットホーム３２は、光スイッチ装置１０のケース２１の内壁に緩衝材５４を介して支持されているので、ケース２１に振動や衝撃が加わったとき、その振動や衝撃が緩衝材５４の弾性によって緩和され、ケース２１内に配置された光ファイバコリメータ３３、３４および３５などに伝達される振動や衝撃が抑えられる。
【００４１】
また、（４）プラットホーム３２が、ケース２０の内壁に固定された複数のプラットホームストッパ５３により支持され、これらプラットホームストッパ５３は、それぞれのプラットホーム３２への支持部分をつなぐ直線で囲まれた平面を仮想したとき、その仮想平面に対する正投影の面内にプラットホーム３２の重心が位置するように設ける。これによれば、ケース２０の内壁に固定されたプラットホームストッパ５３がプラットホーム３２の重心を含む面を押さえているから、耐振動や耐衝撃の性能を高めることができる。
【００４２】
また、それら複数のプラットホームストッパ５３に代えて、（５）ケース２０の内壁に固定されたプラットホームストッパ５３が、プラットホーム３２の重心をケース２０の内壁との間で挟み込むように設けることもできる。この場合、プラットホームストッパ５３が、プラットホーム３２の重心を押さえているから、耐振動や耐衝撃の性能を高めることができる。しかも、このプラットホームストッパ５３は、一箇所に設けるだけでよい。
【００４３】
また、（６）受光素子４７および４８が、プラットホーム３２に固定されているので、位置ぶれすることなく、光路を経由する光の光量が正確に検出される。
【００４４】
また、（７）ケース２１は、外部に設けられた機器と電気的に接続するための外部電極３０ａおよび３０ｂを備え、電極５２ｂと電子回路基板５０とがケーブル５１を介して電気的に接続されているので、ケース２１に振動や衝撃が加わったとき、その振動や衝撃がケーブル５１の弾性によって緩和され、電子回路基板５０に伝達される振動や衝撃が抑えられる。
【００４５】
また、（８）ケース２１の外部電極３０ａおよび３０ｂとケーブル５１とを電気的に接続する電極用基板５２を備え、この電極用基板５２は、ケーブル５１がハンダ付けされる電極５２ｂを有しているので、ケース２１の外部電極３０ａおよび３０ｂにケーブル５１が直接ハンダ付けされる構成と比較して、ケース２１の電極５２ｂとケーブル５１とが容易に電気的に接続される。つまり、本発明に係わる光スイッチ装置においては、まずケーブル５１は電極用基板５２の電極５２ｂにハンダ付けされ、その後でその外部電極３０ａおよび３０ｂに接続される。そのため、ケース２１に振動や衝撃が加わったとき、その振動や衝撃がケーブルの弾性によって緩和され、電子回路基板５０に伝達される振動や衝撃が抑えられる。また、ケーブル５１を外部電極３０ａおよび３０ｂに直接ハンダ付けする場合よりも作業性が良く、組み立て時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係わる一実施の形態に係る光スイッチ装置の電極の近傍の側面断面図である。
【図２】図１に示す光スイッチ装置の内部の斜視図である。
【図３】（ａ）は図１に示す光スイッチ装置の内部の上面図である。（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１に示す光スイッチ装置の光ファイバコリメータ及び分岐用プリズムの上面図である。
【図５】（ａ）は図１に示す光スイッチ装置のプラットホーム及びアクチュエータの斜視図であってアクチュエータがプラットホームに固定される前の図である。（ｂ）は図１に示す光スイッチ装置のプラットホーム及びアクチュエータの斜視図であってアクチュエータがプラットホームに固定された後の図である。
【図６】図１に示す光スイッチ装置の受光素子の近傍の側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  光スイッチ装置
２０  ケース
３０、３０ａ、３０ｂ  外部電極
３２  プラットホーム（光学部品固定部材）
３３、３４、３５  光ファイバコリメータ（光入力手段、光出力手段）
３６、３７  分岐用プリズム
３８  平行プリズム（光路変換素子）
３９  アクチュエータ（駆動部）
４０  直角プリズム
４７、４８  受光素子
５０  電子回路基板
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  電極
５１  ケーブル
５２  電極用基板
５２ａ、５２ｂ  電極
５３  プラットホームストッパ
５４、５５  緩衝材
【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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