(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  一平面上に並列に配置され、特定の方向に引き出された第１の入射光路、第２の入射光路、第１の出射光路及び第２の出射光路と、
（ｂ）  これら４つの光路の一端側に所定の間隔を置いて配置され、互いに９０度の内角をもって隣接する２つの大反射面と、９０度の内角と２７０度の外角をもって順次隣接する４つの小反射面とを有する一の可動部材と、
（ｃ）  この可動部材を、上記２つの大反射面により第１及び第２の入射光路から送り出された光を第１及び第２の出射光路に導く第１の状態と、上記４つの小反射面により第１及び第２の入射光路から送り出された光を第２及び第１の出射光路に導く第２の状態とに切り換える移動機構であって、上記第１の状態と上記第２の状態の間で上記可動部材を直線移動せしめる移動機構と
を有することを特徴とする光路切換装置。
【請求項２】
上記移動機構は、上記可動部材に設けた永久磁石と、この永久磁石を第１の位置に付勢する第１の磁界と第２の位置に付勢する第２の磁界とを形成する磁界形成部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光路切換装置。
【請求項３】
上記移動機構はまた、上記永久磁石の下に配置され、該永久磁石の磁界に反発する磁界を作用させる反発磁界形成部を有することを特徴とする請求項２記載の光路切換装置。
【請求項４】
上記第１の位置及び第２の位置の近傍に固定され、これら上記第１の位置及び第２の位置に上記永久磁石があるとき、この永久磁石との間に磁気吸引力を生じる磁性部材を有することを特徴とする請求項２に記載の光路切換装置。
【請求項５】
上記磁性部材が上記磁界形成部の励磁部であることを特徴とする請求項４記載の光路切換装置。
【請求項６】
上記可動部材が上記第１の位置又は上記第２の位置にあるかを検出する検出手段を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光路切換装置。
【請求項７】
上記検出手段は、上記可動部材と共に移動する導電部材と、上記可動部材が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材と接触する互いに絶縁された第１及び第２の端子と、上記第１の端子と第２の端子が電気的に接続されているか否かを検出する検出回路とを有することを特徴とする請求項６記載の光路切換装置。
【請求項８】
上記検出手段は、上記可動部材と共に移動する導電部材と、上記可動部材が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材に近接する互いに絶縁された第１及び第２の電極と、第１と第２の電極間の静電容量変化を検出する検出回路とを有することを特徴とする請求項６記載の光路切換装置。
【請求項９】
上記検出手段は、上記第１の位置又は第２の位置にある上記可動部材の近傍に配置されたホトカプラと、このホトカプラからの信号を検出する検出回路とを有することを特徴とする請求項６記載の光路切換装置。
【請求項１０】
上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は、レンズと、このレンズと同軸上に配置された光ファイバとを有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置。
【請求項１１】
上記レンズがコリメートレンズであることを特徴とする請求項１０記載の光路切換装置。
【請求項１２】
上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は、コア部の端面近傍がテーパ状に拡大されたテーパファイバを有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置。
【請求項１３】
上記光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した光ファイバを適用することを特徴とする請求項１０記載の光路切換装置。
【請求項１４】
上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は微小コリメータ付き光ファイバであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置。
【請求項１５】
上記微小コリメータ付き光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイバを適用することを特徴とする請求項１４記載の光路切換装置。
【請求項１６】
上記可動部材が、上記２つの大反射面と上記４つの小反射面とが同一方向に向けて重ね合わされてなり、当該重ね合わせ方向に上記移動機構によって移動することを特徴とする請求項１に記載の光路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野において、光路切換部材（例えばミラー）の位置に応じて光路の切換を行う光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の高度情報化、マルチメディア化に対応して、大量の情報の伝達が可能な光通信の要求が高まっている。このような光通信分野においては、光通信ネットワークの信頼性を向上させるために、故障時における回線切換や、加入者間の回線切換のために小型・高速・高信頼性を有する光スイッチが必要であり、そのために活発な開発が行われている。
【０００３】
図２０は、「マイクロマシンの光技術への応用」国際会議９７[International Conference on Optical MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) and Their Applications]で発表された従来の光路切換装置の一例を示す斜視図であり、２０１、２０２、２０３、２０４は光ファイバ、２０５は光路を切り換えるための導電体でコーティングされた可動ミラー、２０６はミラーを支持し水平方向に付勢する梁、２０７は絶縁層、２０８は一対の電極である。
【０００４】
上述の構成からなる従来の光路切換装置において、ミラー２０５が電極２０８間の静電力で図２０に示すように立っている場合には、光ファイバ２０１から出た光はミラー２０５で反射して、光ファイバ２０４に受光されるとともに、光ファイバ２０２から出た光もミラー２０５で反射して、光ファイバ２０３に受光される。一方、静電力を切ることによりミラー２０５を水平に戻した場合には、光ファイバ２０１から出た光はまっすぐ進み、光ファイバ２０３に受光されるとともに、光ファイバ２０２から出た光もまっすぐ進み、光ファイバ２０４に受光される。
【０００５】
図４２は、従来の光路切換装置の別の実施例を示す斜視図であり、この光路切換装置７００はハウジング７０２を有する。ハウジング７０２の周壁を形成している側壁７０４Ａ、７０４Ｃ、７０４Ｄ、７０４Ｆはそれぞれ光ファイバ７０６Ａ、７０６Ｃ、７０６Ｄ、７０６Ｆを支持している。ハウジング７０２のほぼ中央には可動ミラー７０８が設けてある。この可動ミラー７０８は、図示しない静電リニアモータにより、実線で示す位置と点線で示す位置との間を移動できるようにしてある。
【０００６】
この光路切換装置７００では、可動ミラー７０８が実線位置にあるとき、光ファイバ７０６Ａから送り出された光が可動ミラー７０８で反射して光ファイバ７０６Ｆに導かれ、光ファイバ７０６Ｃから送り出された光が可動ミラー７０８で反射して光ファイバ７０６Ｄに導かれる。他方、可動ミラー７０８が点線位置にあるとき、光ファイバ７０６Ａから送り出された光が対向位置にある光ファイバ７０６Ｄに導かれ、光ファイバ７０６Ｃから送り出された光が対向位置にある光ファイバ７０６Ｆに導かれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光路切換装置の第１の実施例は、以上のようにミラーの駆動力に静電力を用い、ミラーを梁で支持しているためミラーを所望の位置に移動することができず、また、ミラーを水平状態又は垂直状態に保持しておくために常時電力を供給する必要があるという問題点があった。
【０００８】
また、第２の実施例として示された従来の光路切換装置７００は、ハウジング７０２から四方向に光ファイバ７０６Ａ、７０６Ｃ、７０６Ｄ、７０６Ｆが突出しているので、広い実装スペースを必要とするという問題があった。
【０００９】
また、可動ミラー７０８を静電リニアモータで駆動しており、この可動ミラー７０８を実線位置及び点線位置に安定して保持するには常時電力を供給する必要があるという問題があった。
【００１０】
また、２つの実施例に共通して、ミラーの位置を外部から確認する機構がないことから、スイッチが故障しているか否かを確認できず、本スイッチを適用したシステムは、その自己診断ができず信頼性が低下するという点で問題があった。さらに、光ファイバから出射された光を直接光ファイバで受けるようにしているため、例えばファイバ間の軸ずれによる光学損失が大きいし、光ファイバ端面をファイバ軸に対し直角に切断しているので、この直角端面で多くの光が反射してファイバのコア内へ戻ってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の第１の形態は、ミラーの駆動力に電磁力を用い、電力を供給しなくてもミラーを自己保持できる機能を持ち、ミラー位置を検出する機構により光スイッチの状態を外部から確認できる機能を持ち、適当な光ファイバとレンズとを組み合わせることで、光ファイバの入出端における光学損失を低減し、反射光を削減する光スイッチ及び光スイッチに用いられる光路切換装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の第２の形態は、光ファイバの実装スペースを削減し、電力を供給しなくてもミラーを自己保持できる機能を持ち、ミラー位置を検出する機構により光スイッチの状態を外部から確認できる機能を持ち、適当な光ファイバを使用することによって、光ファイバの入出端における光学損失を低減し、反射光を削減する光スイッチを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る光路切換装置は、
（ａ）  一平面上に並列に配置され、特定の方向に引き出された第１の入射光路、第２の入射光路、第１の出射光路及び第２の出射光路と、
（ｂ）  これら４つの光路の一端側に所定の間隔を置いて配置され、互いに９０度の内角をもって隣接する２つの大反射面と、９０度の内角と２７０度の外角をもって順次隣接する４つの小反射面とを有する一の可動部材と、
（ｃ）  この可動部材を、上記２つの大反射面により第１及び第２の入射光路から送り出された光を第１及び第２の出射光路に導く第１の状態と、上記４つの小反射面により第１及び第２の入射光路から送り出された光を第２及び第１の出射光路に導く第２の状態とに切り換える移動機構であって、上記第１の状態と上記第２の状態の間で上記可動部材を直線移動せしめる移動機構とを有することを特徴とする
ものである。
【００１４】
請求項２に係る光路切換装置は、請求項１記載の光路切換装置において、上記移動機構は、上記可動部材に設けた永久磁石と、この永久磁石を第１の位置に付勢する第１の磁界と第２の位置に付勢する第２の磁界とを形成する磁界形成部とを有する
ことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３に係る光路切換装置は、請求項２記載の光路切換装置において、上記移動機構はまた、上記永久磁石の下に配置され、該永久磁石の磁界に反発する磁界を作用させる反発磁界形成部を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４に係る光路切換装置は、請求項２に記載の光路切換装置において、上記第１の位置及び第２の位置の近傍に固定され、これら上記第１の位置及び第２の位置に上記永久磁石があるとき、この永久磁石との間に磁気吸引力を生じる磁性部材を有することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５に係る光路切換装置は、請求項４に記載の光路切換装置において、上記磁性部材が上記磁界形成部の励磁部であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６に係る光路切換装置は、請求項１から５のいずれかに記載の光路切換装置において、上記可動部材が上記第１の状態又は上記第２の状態にあるかを検出する検出手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項７に係る光路切換装置は、請求項６に記載の光路切換装置において、上記検出手段は、上記可動部材と共に移動する導電部材と、上記可動部材が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材と接触する互いに絶縁された第１及び第２の端子と、上記第１の端子と第２の端子が電気的に接続されているか否かを検出する検出回路とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項８に記載の光路切換装置は、請求項６に記載の光路切換装置において、上記検出手段は、上記可動部材と共に移動する導電部材と、上記可動部材が第１の位置又は第２の位置にあるとき上記導電部材に近接する互いに絶縁された第１及び第２の電極と、第１と第２の電極間の静電容量変化を検出する検出回路とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項９に記載の光路切換装置は、請求項６記載の光路切換装置において、上記検出手段は、上記第１の位置又は第２の位置にある上記可動部材の近傍に配置されたホトカプラと、このホトカプラからの信号を検出する検出回路とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１０に係る光路切換装置は、請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置において、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は、レンズと、このレンズと同軸上に配置された光ファイバとを有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１１に係る光路切換装置は、請求項１０記載の光路切換装置において、上記レンズがコリメートレンズであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１２に係る光路切換装置は、請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置において、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は、コア部の端面近傍がテーパ状に拡大されたテーパファイバを有することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１３に係る光路切換装置は、請求項１０記載の光路切換装置において、上記光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した光ファイバを適用することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１４に係る光路切換装置は、請求項１から９のいずれかに記載の光路切換装置において、上記入射光路と上記出射光路の少なくともいずれか一方は微小コリメータ付き光ファイバであることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１５に係る光路切換装置は、請求項１４記載の光路切換装置において、上記微小コリメータ付き光ファイバとして、その端面を端面での反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイバを適用することを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１６に係る光路切換装置は、請求項１に記載の光路切換装置において、上記可動部材が、上記２つの大反射面と上記４つの小反射面とが同一方向に向けて重ね合わされてなり、当該重ね合わせ方向に上記移動機構によって移動することを特徴とするものである。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の光スイッチ及びこの光スイッチを用いた光路切換装置の実施形態を説明する。なお、各実施形態において特に言及しない限り、同一の部材には同一の数字からなる符号、又は同一の数字にアルファベットを付けた符号を用いることで詳細な説明は省略する。
【００６２】
（１）光スイッチの実施の形態１
図１（ａ）は光スイッチの実施の形態１に係る斜視図、図１（ｂ）と図１（ｃ）はそれぞれ図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線、Ｉｃ−Ｉｃ線に沿った断面図である。これらの図において、全体を符号２で示す光スイッチは支持部材４を有する。支持部材４は非磁性材料からなり、内側に向かって窪んだ長溝６を有する。長溝６は図１（ｂ）と図１（ｃ）において約１２時の方向から約３時の方向までの領域を開放した円筒状の支持部８と、支持部８の周方向一端部（約３時の方向に位置する端部）から水平方向に伸びる位置決め部１０と、支持部８の周方向他端部（約１２時の方向に位置する端部）から垂直方向に伸びる位置決め部１２を有する。
【００６３】
可動部１４は、上述した円筒状支持部８の内径よりも僅かに外径の小さい円柱状の永久磁石１６を有する。永久磁石１６は、中心軸を含む面を境として一方がＮ極、他方がＳ極に着磁されている。可動部１４はまた長方形のミラー１８を備えており、このミラー１８は永久磁石１６におけるＮ極とＳ極との境界面上に位置して永久磁石１６に固定されている。この可動部１４は図示するように永久磁石１６が支持部８に収容され、ミラー１８が位置決め部１０に当たる第１の位置〔図１（ｂ）参照〕と、ミラー１８が位置決め部１２に当たる第２の位置〔図１（ｃ）参照〕との間で回転できるようにしてある。
【００６４】
支持部４の下には磁界発生手段としての電磁石２０が配置されている。この電磁石２０はコイル２２を有し、永久磁石１６に向けて磁界が形成されるように配置されている。
【００６５】
このように構成された光スイッチ２は、電磁石２０のコイル２２に電流を流し、永久磁石１６に対向する領域にＳ極を有する磁界２４を形成すると、この磁界２４のＳ極に永久磁石１６のＮ極が吸引され、可動部１４はミラー１８が第１の位置決め部１０に当たった位置（第１の位置）で安定する〔図１（ｂ）参照〕。この状態からコイル２２の電流の方向を切り換えると、図１（ｃ）に示すように、永久磁石１６に対向する領域にＮ極を有する磁界２６が形成される。これにより、磁界２６のＮ極と永久磁石１６のＮ極が反発し、可動部１４が回転する。また、可動部１４の回転と共に永久磁石１６のＳ極が磁界２６のＮ極に接近し、これにより可動部１４の回転が促進される。最後に、ミラー１８は第２の位置決め部１２に当たった位置（第２の位置）で安定する。この状態から再びコイル２２の電流を切り換えると磁界２４が形成され、この磁界２４のＳ極と第２の位置にある永久磁石１６のＳ極が反発することにより可動部１４は第１の位置に戻る。
【００６６】
このように、光スイッチ２によれば、電磁石２０のコイル２２に流れる電流の方向を切り換えることにより、永久磁石１６及びミラー１８が第１の位置と第２の位置との間を移動できる。
【００６７】
（２）光路切換装置の実施の形態１
上述した光スイッチ２を利用した光路切換装置３０の実施の形態１を説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は実施の形態１の光路切換装置を示し、この光路切換装置は、一つの光ファイバ（出光部）３２と、この光ファイバ３２と所定の間隔を置いて同一直線上に配置された光ファイバ（受光部）３４と、光ファイバ３２と略平行に且つ並列に配置された第２の出射用光ファイバ（受光部）３６を有する。また、光ファイバ３２と光ファイバ３４との間には光スイッチ２Ａが設けてある。また、光ファイバ３６の延長上であって光スイッチ２Ａの近傍には、光スイッチ２Ｂが設けてある。
【００６８】
光スイッチ２Ａは、ミラー１８Ａが第１の位置にあるときは光ファイバ３２と３４とを結ぶ光路４０から退避し、ミラー１８Ａが第２の位置にあるときは光ファイバ３２と３４との間の光路４０に進出して光ファイバ３２から出射された光を他方の光スイッチ２Ｂに向けて変更するように配置され方向付けられている。他方の光スイッチ２Ｂは、ミラー１８Ｂが第２の位置にあるとき、光スイッチ２Ａのミラー１８Ａで反射された光を第２の受光用光ファイバ３６に向けて反射するように配置され方向付けられている。
【００６９】
このように構成された光路切換装置によれば、図２（ａ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂが第１の位置にあるとき、光ファイバ３２から出た光が光ファイバ３４に到達する。また、図２（ｂ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂが第２の位置にあるとき、光ファイバ３２から出た光は、光路４２に沿って，光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂでそれぞれ反射して光ファイバ３６に到達する。したがって、光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂの位置を切り換えることにより、光ファイバ３２から出射された光を、光ファイバ３４又は３６に選択的に送ることができる。
【００７０】
（３）光路切換装置の実施の形態２
図３（ａ）と図３（ｂ）は光路切換装置の実施の形態２を示し、この光路切換装置は、矢印５０に沿って所定の間隔を置いて平行に配置された一対の光ファイバ４６Ａ、４６Ｂと、これら光ファイバ４６Ａ、４６Ｂのそれぞれ近傍であって矢印５０とは反対方向の矢印５２に沿って所定の間隔を置いて平行に配置された一対の光ファイバ４６Ｃ、４６Ｄを有する。また、この光路切換装置は４つの光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを備えており、２つの光スイッチ２Ａ、２Ｂが前者の光ファイバ４６Ａ、４６Ｂの間に配置され、残る２つの光スイッチ２Ｃ、２Ｄが後者の光ファイバ４６Ｃ、４６Ｄの間に配置されている。
【００７１】
この光スイッチでは、図３（ａ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第１の位置にあるとき、光ファイバ４６Ａから出た光は光路５０に沿って対向する光ファイバ４６Ｂに受光され、他方光ファイバ４６Ｄから出た光は光路５２に沿って対向する光ファイバ４６Ｃに受光される。他方、図３（ｂ）に示すように、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第２の位置にあるとき、ミラー１８Ａ、１８Ｂが光路５０に進出すると共にミラー１８Ｃ、１８Ｄが光路５２に進出する。その結果、光ファイバ４６Ａから出た光はミラー１８Ａ、１８Ｃに反射されて光ファイバ４６Ｃで受光され、他方、光ファイバ４６Ｄから出た光はミラー１８Ｄ、１８Ｂに反射されて光ファイバ４６Ｂで受光される。
【００７２】
（４）光路切換装置の実施の形態３
図４（ａ）と図４（ｂ）は光路切換装置の実施の形態３を示し、この光路切換装置は並列に配置された４本の光ファイバ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄを有し、それらの一端側に６個の光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆが配置されている。具体的に、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは光ファイバ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの端部から所定の間隔を置いてそれらの延長上に配置されている。また、光スイッチ２Ｅ、２Ｆは、光スイッチ２Ｂ、２Ｃを挟んで光ファイバ６０Ｂ、６０Ｃの反対側にこれらと所定の間隔を置いて配置されている。
【００７３】
この光路切換装置は、光スイッチ２Ｂ、２Ｃのミラー１８Ｂ、１８Ｃが第１の位置にあり、残る光スイッチ２Ａ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆのミラー１８Ａ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆが第２の位置にある第１の状態〔図４（ａ）参照〕と、光スイッチ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが第２の位置にあり、残る光スイッチ２Ｅ、２Ｆのミラー１８Ｅ、１８Ｆが第１の位置にある第２の状態〔図４（ｂ）参照〕に切り換えられる。これにより、第１の状態では、光ファイバ６０Ａから出た光は光スイッチ２Ａ、２Ｄのミラー１８Ａ、１８Ｄで反射して光ファイバ６０Ｄに入り、光ファイバ６０Ｃから出た光は光スイッチ２Ｆ、２Ｅのミラー１８Ｃ、１８Ｂで反射して光ファイバ６０Ｂに入る。また、第２の状態では、光ファイバ６０Ａから出た光は光スイッチ２Ａ、２Ｂのミラー１８Ａ、１８Ｂで反射して光ファイバ６０Ｂに入り、光ファイバ６０Ｃから出た光は光スイッチ２Ｃ、２Ｄのミラー１８Ｃ、１８Ｄで反射して光ファイバ６０Ｄに入る。
【００７４】
（５）光路切換装置の実施の形態４
図５は光路切換装置の実施の形態４を示し、この光路切換装置は、４行×４列のマトリックス状に配置された１６個の光スイッチ２を有する。また、各列及び各行の延長上にはそれぞれ光ファイバ６４Ａ〜６４Ｈが配置されている。この実施の形態では、光スイッチ２におけるミラー１８の位置を適宜切り換えることにより、例えば図示するように光ファイバ６４Ａ〜６４Ｄから出た光をそれぞれ光ファイバ６４Ｅ〜６４Ｈの何れかに伝送できる。
【００７５】
（６）光スイッチの実施の形態２
図６（ａ）は光スイッチの実施の形態２の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿った断面図である。この光スイッチ２’は、電磁石２０に磁性材料からなる磁性部材６６を備えている点で光スイッチ２と異なる。磁性部材６６は、コイル２２に挿入された鉄心６８と、コイル２２と支持部材４との間に介在するフランジ７０を有する。この光スイッチ２’では、コイル２２に電流を流すことにより形成される磁束が磁性部材６６の内部に集束し、その結果、電流の切換時、永久磁石１６に対して強い回転力を与えることができる。
【００７６】
（７）光スイッチの実施の形態３
図７（ａ）と図７（ｂ）は光スイッチの第３の実施の形態を示す。この光スイッチ２''は、ミラー１８に永久磁石７１を備えており、永久磁石７１は一方の表面側（図７（ａ）の下側）がＮ極、他方の表面側（図７（ａ）の上側）がＳ極に着磁されている。支持部材４’は、支持部材４’の位置決め部１０下方から水平方向に伸びた部分７２を有し、この部分７２の上に鉄心７４Ａと、鉄心７４Ａの周囲に巻回したコイル７６Ａとからなる電磁石７３Ａが設けられてあり、ミラー１８が第１の位置[図７（ａ）参照]にあるときにこのミラー１８と鉄心７４Ａとが接触するようになっている。一方、位置決め部１２上方には、鉄心７４Ｂと、鉄心７４Ｂの周囲に巻回したコイル７６Ｂとからなる電磁石７３Ｂが設けてあり、ミラー１８が第２の位置[図７（ｂ）参照]にあるときにこのミラー１８と鉄心７４Ｂとが接触するようになっている。また、コイル７６Ａとコイル７６Ｂは制御回路８０に接続されており、この制御回路８０によりコイル７６Ａ、７６Ｂに流れる電流の向きが制御できるようになっている。
【００７７】
このように構成された光スイッチ２''では、ミラー１８が第１の位置[図７（ａ）参照]にあるとき、永久磁石７１と鉄心７４Ａが吸着する。コイル７６Ａに電流を流さなくても、永久磁石７１と鉄心７４Ａとの吸着力によりミラー１８を第１の位置に保持できる。この状態からコイル７６Ａに電流を印加して永久磁石７１に対向する鉄心７４Ａの端部をＮ極に磁化すると、永久磁石７１と鉄心７４Ａが反発し、鉄心７４Ａからミラー１８が離れる。このとき、コイル２２に加える電流の方向を切り換えると、ミラー１８は第２の位置[図７（ｂ）参照]に移動する。他方、第２の位置において、永久磁石７１が鉄心７４Ｂに吸着してミラー１８はこの位置に自己保持される。すなわち、コイル７６Ｂに電流を流さなくても、永久磁石７１と鉄心７４Ｂとの吸着力によりミラー１８を第２の位置に保持できる。この状態からコイル７６Ｂに電流を印加して永久磁石７１に対向する鉄心７４Ｂの端部をＳ極に磁化すると、永久磁石７１と鉄心７４Ｂが反発し、鉄心７４Ｂからミラー１８が離れる。このとき、再びコイル２２に加える電流の方向を切り換えることによりミラー１８は第１の位置に戻る。
【００７８】
このように、光スイッチ２''によれば、制御回路８０によりミラー１８は第１の位置又は第２の位置に自己保持できる。
【００７９】
（８）光スイッチの実施の形態４
図８（ａ）と図８（ｂ）は光スイッチの第４の実施の形態を示す。この光スイッチ２'''では、光スイッチ２’において永久磁石１６のＮ極とＳ極の境界面とミラー１８の配置方向が同一直線上であるのに対し、永久磁石１６の境界面がミラー１８に対し時計回りに約４５度回転した位置に設けられている。
【００８０】
このように構成された光スイッチ２'''では、電磁石２０のコイル２２に電流を流し、永久磁石１６に対向する領域にＳ極を有する磁界２４を形成すると、この磁界２４のＳ極に永久磁石１６のＮ極が吸引され、ミラー１８は矢印８２の向きに移動し、第１の位置決め部１０に当たった位置（第１の位置）で保持される〔図８（ａ）参照〕。また、このときコイル２２に流れる電流を切っても、永久磁石１６は磁性部材６６との間に最も安定した状態（Ｓ極とＮ極の境界面がフランジ７０と垂直となる状態）を作ろうとして矢印８２向きへの回転力をそれ自身に作用する。但し、ミラー１８の回転は第１の位置決め部１０により規制されているので、ミラー１８は第１の位置決め部１０に対して付勢力をもって接触状態を保つ。次に、コイル２２の電流の方向を切り換えると、図８（ｂ）に示すように、永久磁石１６に対向する領域にＮ極を有する磁界２６が形成される。これにより、磁界２６のＮ極と永久磁石１６のＮ極が反発し、ミラー１８は矢印８４の向きに移動し、第２の位置決め部１２に当たった位置（第２の位置）で保持される。また、このときコイル２２に流れる電流を切っても、永久磁石１６は磁性部材６６との間に最も安定した状態を作ろうとして矢印８４向きへの回転力をそれ自身に作用する。但し、ミラー１８の回転は第２の位置決め部１２により規制されているので、ミラー１８は第２の位置決め部１２に対しては付勢力をもって接触状態を保つ。ここで、再びコイル２２の電流を切り換えると磁界２４が形成され、この磁界２４のＳ極と第２の位置にある永久磁石１６のＳ極が反発することによりミラー１８は第１の位置に戻る。
【００８１】
このように、光スイッチ２'''によれば、永久磁石１６の着磁の方向とミラー１８の配置方向を所定の関係にすることにより保持機能を備えたものである。
【００８２】
（９）光路切換装置の実施の形態５
図９（ａ）と図９（ｂ）は光路切換装置の実施の形態５を示し、この光路切換装置は並列に配置された４本の光ファイバ９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄを有し、それらの一端側に２個の光スイッチ２Ｂ、２Ｃ及び２個の固定ミラー９２Ａ、９２Ｄが配置されている。具体的に、光スイッチ２Ｂ、２Ｃは光ファイバ９０Ｂ、９０Ｃの端部から所定の間隔を置いてそれらの延長上に配置されている。また、固定ミラー９２Ａ、９２Ｄは、光ファイバ９０Ａ、９０Ｂの端部から所定の間隔を置いたそれらの延長上から、光スイッチ２Ｂ、２Ｃを挟んで光ファイバ９０Ｂ、９０Ｃの反対側にこれらと所定の間隔を置いた所まで伸びている。さらに、光スイッチ２Ｂ、２Ｃはコイル２２及び磁性部材６６を共有している。
【００８３】
この光路切換装置は、光スイッチ２Ｂ、２Ｃが共有するコイル２２に流れる電流の向きを切り換えることにより、光スイッチ２Ｂ、２Ｃのミラー１８Ｂ、１８Ｃが第１の位置にある第１の状態〔図９（ａ）参照〕と、光スイッチ２Ｂ、２Ｃのミラー１８Ｂ、１８Ｃが第２の位置にある第２の状態〔図９（ｂ）参照〕とに切り換える。これにより、第１の状態では、光ファイバ９０Ａから出た光は固定ミラー９２Ａ、９２Ｄで反射して光ファイバ９０Ｄに入り、光ファイバ９０Ｃから出た光も固定ミラー９２Ｄ、９２Ａで反射して光ファイバ９０Ｂに入る。また、第２の状態では、光ファイバ９０Ａから出た光は固定ミラー９２Ａ、光スイッチ２Ｂのミラー１８Ｂで反射して光ファイバ９０Ｂに入り、光ファイバ９０Ｃから出た光は光スイッチ２Ｃのミラー１８Ｃ、固定ミラー９２Ｄで反射して光ファイバ９０Ｄに入る。
【００８４】
（１０）光路切換装置の実施の形態６
図１０は光路切換装置の第６の実施の形態を示す。この光路切換装置に用いられる光スイッチでは、支持部材４’の一部を側方に伸ばし、第１の位置にあるミラー１８の下方にこれと所定の間隔を置いて対向する支持部７２が形成されている。支持部７２の上には絶縁層９４が配置され、この絶縁層９４の上に一対の端子９６Ａ、９６Ｂが所定の間隔を置いて配置され互いに絶縁されている。また、ミラー１８は少なくとも端子９６Ａ、９６Ｂに対向する部分（対向部９７）が導電材料で形成されており、ミラー１８が第１の位置にあるとき、対向部９７が端子９６Ａ、９６Ｂに接触するようになっている。また、一対の端子９６Ａ、９６Ｂは図外の検出回路に接続されており、ミラー１８の対向部９７と端子９６Ａ、９６Ｂとの接触及び非接触を電気的に検出できるようにしてある。したがって、この光路切換装置によれば、ミラー１８が第１の位置にあるか否かを検出回路において確認できる。
【００８５】
なお、本実施形態では、互いに絶縁された一対の端子を第１の位置にあるミラーの近傍に配置したが、これらの端子を第２の位置にあるミラーと接触できるように設けると共に、これらに接触するミラーの一部を導電材料で形成することにより、ミラーが第２の位置にあるか否かも確認できる。
【００８６】
（１１）光路切換装置の実施の形態７
図１１は光路切換装置の実施の形態７を示し、図１０に示した実施の形態６の変形例である。この変形例において、支持部７２の上には、第１の位置にあるミラー１８と所定の間隔を置いて対向するように、一対の電極９８Ａ、９８Ｂが絶縁部層９４’の中に所定の間隔を置いて配置され互いに絶縁されている。また、ミラー１８は導電部材を有する。
【００８７】
ここで用いられる光スイッチでは、図１１に示すようにミラー１８が第１の位置にあるときは、導電部材を有するミラー１８が絶縁層９４’を隔てて電極９８Ａと９８Ｂに近接するために、電極９８Ａと電極９８Ｂとの間の静電容量は最大となる。逆に、導電部材を有するミラー１８が電極９８Ａと９８Ｂから離れるにしたがって、電極９８Ａと電極９８Ｂとの間の静電容量が減少する。よって、電極９８Ａと９８Ｂに接続された図外の検出手段により静電容量の変化を検出することによって、ミラー１８の位置を確認できる。
【００８８】
（１２）光路切換装置の実施の形態８
図１２は光路切換装置の実施の形態８を示し、図１０に示した実施の形態６の変形例である。この変形例において、支持部７２の上には、第１の位置にあるミラー１８と所定の間隔を置いて対向するように、発光素子１００と受光素子１０２が配置されている。発光素子１００は電気信号を入力すると発光し、受光素子１０２は光が入射すると電気信号を発生する。
【００８９】
ここで用いられる光スイッチでは、図１２に示されたようにミラー１８が第１の位置にあるときは、ミラー１８が発光素子１００と受光素子１０２の上部にあるため、発光素子１００から出射された光がミラー１８で反射し、受光素子１０２に受光される。一方、ミラー１８が第２の位置にあるときは、発光素子１００からの光がミラー１８で反射しないため、受光素子１０２が光を受けることはない。したがって、図外の検出手段により受光素子からの電気信号を検出するか否かによって、ミラー１８が第１の位置あるいは第２の位置にあるかを確認できる。
【００９０】
（１３）光路切換装置の実施の形態９
図１３は光路切換装置の実施の形態９を示す。光学軸１０３に沿って、光ファイバ１０４Ａ、レンズ１０６Ａ、光スイッチ２Ａ、レンズ１０６Ｃ、光スイッチ２Ｂ、レンズ１０６Ｂ、光ファイバ１０４Ｂが順に配置され、光ファイバ１０４Ａ、１０４Ｂ、レンズ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃはそれぞれが微小なＶ溝で構成された保持部材１０８Ａ、１０８Ｂ、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃにより保持されている。また、光学軸１０３は、互いに略平行な線１１２と１１４と、これらの線１１２、１１４と略垂直な線１１６からなる。
【００９１】
光ファイバ１０４Ａから出た光は、レンズ１０６Ａにより集光され、光スイッチ２Ａのミラー１８Ａで反射する。次に、光はレンズ１０６Ｃにより集光され、光スイッチ２Ｂのミラー１８Ｂで反射した後、最後にレンズ１０６Ｂにより集光され、光ファイバ１０４Ｂにより受光される。
【００９２】
（１４）光路切換装置の実施の形態１０
図１４は光路切換装置の実施の形態１０を示す。この光路切換装置は、実施の形態９の光路切換装置において、特にレンズ１０６Ａで光をコリメートし、レンズ１０６Ｂで光を集光するのが特徴である。レンズ１０６Ａで光をコリメートすることで、したがって、例えば光ファイバやレンズ等の取付誤差により光路がオフセットしても光学損失を小さく抑えることができる。
【００９３】
（１５）光路切換装置の実施の形態１１
図１５は光路切換装置の実施の形態１１を示す。この光路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファイバとして、コア部がその端面近傍でテーパ状に拡大されたテーパファイバ１１８Ａ、１１８Ｂを用いているのが特徴である。テーパファイバ１１８Ａ、１１８Ｂは、端面におけるスポットサイズが通常のシングルモード光ファイバに比べて拡大されているため、位置ずれの誤差に対する光学損失を低減できる。また、光路切換装置を製造する際に光ファイバ、レンズ及び光路切換装置の配置に関する精度が緩和され製造コストを低減できる。
【００９４】
（１６）光路切換装置の実施の形態１２
図１６は光路切換装置の実施の形態１２を示す。この光路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファイバとレンズの代わりに筒形状の微小レンズと光ファイバを同軸上で融着接続した微小コリメータ付き光ファイバ１２０Ａ、１２０Ｂを使用している。例えばコアがレンズ効果を有するＧＩ（Graded Index)タイプのマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバを融着接続することでこれらの微小コリメータ付き光ファイバを実現できる。また、微小コリメータ付き光ファイバを適用することによってレンズ位置と光ファイバ位置のずれを低減できる。
【００９５】
（１７）光路切換装置の実施の形態１３
図１７は光路切換装置の実施の形態１３を示す。この光路切換装置は、図１４の光路切換装置において、光ファイバとして、その端面をそこでの反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断したものを使用している。一般に、光ファイバを伝播し端面から出射する際に、光の一部は端面反射する。光ファイバの端面が垂直である場合は、多くの反射光は入射側の光ファイバのコア内に戻ってしまう。光路切換装置の実施の形態１３に係る端面を斜めに切断した光ファイバ１２２Ａ、１２２Ｂは、それらの端面での反射光が斜め方向へ反射されるため、光ファイバの入射側に戻る反射光を低減できる。
【００９６】
（１８）光路切換装置の実施の形態１４
図１８は光路切換装置の実施の形態１４を示す。この光路切換装置は、図１６の光路切換装置において、微小コリメータ付き光ファイバとして、その端面をそこでの反射光がコアの外部へ放射される程度に斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイバ１２４Ａ、１２４Ｂを使用している。これにより、それらの端面での反射光が斜め方向へ反射されるため、光ファイバの入射側に戻る反射光を低減できる。
【００９７】
（１９）他の実施の形態
上述の光スイッチ及び光路切換装置は、本発明の様々な可能な実施形態の一部しか表しておらず、修正及び変更も種々可能である。また、当業者なら容易に種々の修正例及び変更例を実現できるが、それらは全て本発明の範囲に属するものである。
【００９８】
例えば、上記実施形態では、長方形のミラー１８は、永久磁石１６の中心軸を含む面内に位置するように、永久磁石１６に固定されているが、図１９に示すように、永久磁石１６の略接線方向に取り付けることで、ミラー１８が垂直位置でより安定できるようにしてもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では磁場を切り換えることによりミラー１８を永久磁石１６とともに回転させる構成をとっているが、磁気力によりミラー１８を第１の位置と第２の位置との間で移動できればどのような構成（例えばスライド式の移動構造）であってもよい。
【０１００】
また、光の進行方向を変える光路切換部材としてミラー１８を用いたがプリズム等を用いることも可能である。
【０１０１】
また、電磁石２０を用い、これに印加する電流の方向を切り換えることで磁界の方向を切り換えているが、スライド自在又は回転自在に設けた永久磁石をスライド又は回転することで可動部１４の永久磁石１６に作用する磁界の方向を切り換えてもよい。
【０１０２】
また、永久磁石１６としてＮ極とＳ極を一つずつ備えたものを使用したが、Ｎ極とＳ極の少なくともいずれか一方は複数設けたものを用いてもよい。
【０１０３】
また、光の出光部及び受光部として光ファイバを用いているが、光路切換装置の第９乃至実施の形態１４を除いて、導波管等の光路となりうるものであればどのようなものを用いてもよい。
【０１０４】
また、光ファイバ保持部材１０８及びレンズ保持部材１１０として微小なＶ溝を使用する構成をとっているが、Ｕ字形状や円形状の溝等光ファイバやレンズを所定の位置に保持するものであればどのようなものを用いてもよい。
【０１０５】
また、ミラー１８は永久磁石１６に固定されているとしたが、ミラーと永久磁石を永久磁石で一体成形し、永久磁石面に金やアルミを成膜してミラーとしたものを用いてもよい。
【０１０６】
また、永久磁石１６として円柱状のものを用いているが、円筒状の永久磁石を用いても、また、断面が円状になっていなくても、永久磁石で構成された軸であればどのようなものを用いてもよい。
【０１０７】
また、支持部材４はミラー１６が約９０度回転する構成をとっているが、所望の回転が可能な構成をとった支持部材を用いてもよい。
【０１０８】
また、本発明の光路切換装置によれば、入射光路及び出射光路である光ファイバの数は上記光路切換装置の実施形態の場合以外にも種々選択できる。
【０１０９】
また、ミラー１６の自己保持を磁気力により行っているが自己保持できる手段であればどのようなものを用いてもよい。
【０１１０】
また、ミラー１６の位置を非接触で確認するのに静電容量式センサ（図１１参照）あるいはホトカプラ（図１２参照）を用いているが、非接触でミラーの位置を確認できるならどのようなもの（例えば超音波センサ）を用いてもよい。
【０１１１】
また、レンズとして円柱状のものが用いられているが、光を集光するものであればどのようなレンズ（例えばボール型レンズ）を用いてもよい。また、光ファイバとミラーの間及び、図１３のようにミラーとミラーとの間にそれぞれレンズを配置しているが、適当に光学結合される位置に各素子を配置すれば必ずしも全ての位置にレンズを配置する必要はない。
【０１１２】
（２１）光路切換装置の実施の形態１５
図２１は光路切換装置の平面図、図２２は図２１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図を示す。これらの図において、全体を符号３０１で示す光路切換装置は、略長方形の基板３０２を有する。基板３０２の一辺近傍には光路基板３０４が設けてあり、この光路基板３０４に４つの光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄ（入射用光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｃと出射用光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｄ）が等間隔に並列に配置されている。光路基板３０４はまた、各光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄの一端側にこれと同軸的にレンズ３０８Ａ〜３０８Ｄを支持している。また、基板３０２上には、レンズ３０８Ａ〜３０８Ｄを挟んで光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄの反対側に光スイッチ３１０が設けてある。
【０１１３】
光スイッチ３１０において、固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄは、光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｄの延長上に、レンズ３０８Ａ・３０８Ｄと所定の間隔を置いて設けてある。これら固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄは、光ファイバ３０６Ａから入射された（送り出された）光が固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄで順次反射されて光路３０６Ｄに入るように、それらの反射面を光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｄに対して時計回り方向に＋４５度、−４５度傾けて配置されている。
【０１１４】
可動反射板３１２Ｂは光ファイバ３０６Ｂの延長上にある第１の位置（実線及び符号３１２Ｂで示す位置）と、光ファイバ３０６Ｃの延長上にある第２の位置（点線及び符号３１２Ｂ’で示す位置）との間で移動できるようにしてある。また、可動反射板３１２Ｃは光ファイバ３０６Ｃの延長上にある第１の位置（実線及び符号３１２Ｃで示す位置）と、光ファイバ３０６Ｂの延長上にある第２の位置（点線及び符号３１２Ｃ’で示す位置）との間で移動できるようにしてある。
【０１１５】
可動反射板３１２Ｂは、第１の位置において固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄの間に進出しており、固定反射板３１２Ａで反射された光を光ファイバ３０６Ｂに導くように、その反射面を光ファイバ３０６Ｂに対して時計回り方向に−４５度傾けて配置される。他方、可動反射板３１２Ｃも、第１の位置において固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄの間に進出しており、光ファイバ３０６Ｃから入射された（送り出された）光を固定反射板３１２Ｄを介して光路３０６Ｄに導くように、その反射面を光ファイバ３０６Ｃに対して時計回り方向に＋４５度傾けて配置される。
【０１１６】
また、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは、第２の位置において、光ファイバ３０６Ｃから入射された光を可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃで順次反射して光ファイバ３０６Ｂに導くように配置される。
【０１１７】
可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃをそれぞれ第１の位置と第２の位置で保持及び切り離しを行う自己保持切離し機構３１４は、一方の可動反射板３１２Ｂを第１の位置から第２の位置へ、また逆に第２の位置から第１の位置へと付勢する自己保持切離し装置３１６Ｂと、他方の可動反射板３１２Ｃを第１の位置から第２の位置へ、また逆に第２の位置から第１の位置へと付勢する自己保持切離し装置３１６Ｃを有する。
【０１１８】
自己保持切離し装置３１６Ｂは、可動反射板３１２Ｂについて、第１の位置の近傍に配置された第１の電磁石３１８Ｂと第２の位置の近傍に配置された第２の電磁石３１８Ｂ’とを有する。電磁石３１８Ｂ・３１８Ｂ’はそれぞれヨーク３２０Ｂ・３２０Ｂ’を備えており、これらヨーク３２０Ｂ・３２０Ｂ’の一端が第１の位置と第２の位置にある可動反射板３１２Ｂの近傍に位置している。一方、可動反射板３１２Ｂは、その底部において、ヨーク３２０Ｂと３２０Ｂ’の間を移動可能に配置した永久磁石３２２Ｂ（図２２参照）により支持されている。また、永久磁石３２２Ｂは、ヨーク３２０Ｂ・３２０Ｂ’に対向する部分がそれぞれＳ極とＮ極に着磁されている。
【０１１９】
したがって、可動反射板３１２Ｂと永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるとき、この永久磁石３２２Ｂがヨーク３２０Ｂの一端を吸着する。そのため、可動反射板３１２Ｂは第１の位置に安定して保持される。この状態から第１の電磁石３１８Ｂを励磁してヨーク３２０Ｂの永久磁石３２２Ｂに対向する一端をＳ極に着磁すると、このＳ極と永久磁石３２２ＢのＳ極が反発し、永久磁石３２２Ｂ及び可動反射板３１２Ｂが第２の位置に向けて移動する。逆に、可動反射板３１２Ｂと永久磁石３２２Ｂが第２の位置にあるとき、第２の電磁石３１８Ｂ’を励磁してヨーク３２０Ｂ’の永久磁石３２２Ｂに対向する一端をＮ極に着磁すると、このＮ極と永久磁石３２２ＢのＮ極が反発し、永久磁石３２２Ｂ及び可動反射板３１２Ｂが第１の位置に向けて移動する。
【０１２０】
同様に、自己保持切離し装置３１６Ｃは、可動反射板３１２Ｃについて、第１の位置の近傍に配置された第１の電磁石３１８Ｃと第２の位置の近傍に配置された第２の電磁石３１８Ｃ’とを有する。電磁石３１８Ｃ・３１８Ｃ’はそれぞれヨーク３２０Ｃ・２０Ｃ’を備えており、これらヨーク３２０Ｃ・３２０Ｃ’の一端が第１の位置と第２の位置にある可動反射板３１２Ｃの近傍に位置している。一方、可動反射板３１２Ｃは、その底部において、ヨーク３２０Ｃと３２０Ｃ’の間を移動可能に配置した永久磁石３２２Ｃにより支持されている。また、永久磁石３２２Ｃは、ヨーク３２０Ｃ・３２０Ｃ’の対向する部分がそれぞれＳ極とＮ極に着磁されている。
【０１２１】
したがって、可動反射板３１２Ｃと永久磁石３２２Ｃが第１の位置にあるとき、この永久磁石３２２Ｃがヨーク３２０Ｃの一端を吸着する。そのため、可動反射板３１２Ｃは第１の位置に安定して保持される。この状態から第１の電磁石３１８Ｃを励磁してヨーク３２０Ｃの永久磁石３２２Ｃに対向する一端をＳ極に着磁すると、このＳ極と永久磁石３２２ＣのＳ極が反発し、永久磁石３２２Ｃ及び可動反射板３１２Ｃが第２の位置に向けて移動する。逆に、可動反射板３１２Ｃと永久磁石３２２Ｃが第２の位置にあるとき、第２の電磁石３１８Ｃ’を励磁してヨーク３２０Ｃ’の永久磁石３２２Ｃに対向する一端をＮ極に着磁すると、このＮ極と永久磁石３２２ＣのＮ極が反発し、永久磁石３２２Ｃ及び可動反射板３１２Ｃが第１の位置に向けて移動する。
【０１２２】
可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃの移動領域（第１の位置にある可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃと第２の位置にある可動反射板３１２Ｂ’・３１２Ｃ’で囲まれた正方形領域）に電磁式リニアアクチュエータ（以下、電磁アクチュエータという。）３２４を有し、リニアモータカーの浮上原理を利用して、第１の位置と第２の位置との間を可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが移動する際に受ける抵抗を出来るだけ少なくするとともに、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを移動させる。
【０１２３】
電磁アクチュエータ３２４は、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃの移動方向に沿ってＮ行×Ｎ列に配置されたＮ2個の電磁コイル３２６と、各電磁コイル２６に接続された電源（図示せず）を有し、各電磁コイル３２６に印加する電流の方向が個別に制御できるようにしてある。具体的に、３行×３列の電磁アクチュエータ３２４の場合、可動反射板３１２Ｂが第１の位置から第２の位置に移動するとき、可動反射板３１２Ｂについて最も第１の位置側にある第１列の電磁コイル、続く第２列の電磁コイル、更に第３列の電磁コイルに順次電流が印加されて、可動反射板３１２Ｂを支持する永久磁石３２２Ｂに対して、この永久磁石３２２Ｂを上方に付勢しながら第２の位置に向けて移動する移動磁界が形成される。逆に、可動反射板３１２Ｂが第２の位置から第１の位置に移動するときも同様にして移動磁界が形成される。
【０１２４】
同様に、可動反射板３１２Ｃが第１の位置から第２の位置に移動するとき、可動反射板３１２Ｃについて最も第１の位置側にある第１列の電磁コイル、続く第２列の電磁コイル、更に第３列の電磁コイルに順次電流が印加されて、可動反射板３１２Ｃを支持する永久磁石３２２Ｃに対して、この永久磁石３２２Ｃを上方に付勢しながら第２の位置に向けて移動する移動磁界が形成される。逆に、可動反射板３１２Ｃが第２の位置から第１の位置に移動するときも同様にして移動磁界が形成される。したがって、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃはより摩擦抵抗の少ない状態で第１の位置と第２の位置との間を移動することができる。
【０１２５】
このように構成された光路切換装置３０１の動作を説明する。可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが第１の位置にあるとき、光ファイバ３０６Ａから入射された光はレンズ３０８Ａでコリメートされ、反射板３１２Ａ・３１２Ｂで反射され、レンズ３０８Ｂで収束された後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。同様に、光ファイバ３０６Ｃから入射された光はレンズ３０８Ｃでコリメートされ、反射板３１２Ｃ・３１２Ｄで反射され、レンズ３０８Ｄで収束された後、光路３０６Ｄに導かれる。
【０１２６】
この状態から可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを第１の位置から第２の位置に移動する場合、それぞれ自己保持切離し装置３１６Ｂ・３１６Ｃの電磁石３１８Ｂ・３１８Ｃを励磁し、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃを第２の位置に向けて付勢すると共に、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃとヨーク３２０Ｂ・２０Ｃとの磁気吸引力を消去する。また、電磁アクチュエータ３２４の電磁コイル２６に上述のようにして電流を印加し、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃに対して移動磁界を作用させてこれを浮上移動させる。その結果、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃと共に過度の抵抗を受けることなくそれぞれ第２の位置に移動する。
【０１２７】
可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが第２の位置にあるとき、光ファイバ３０６Ａから入射された光はレンズ３０８Ａでコリメートされ、反射板３１２Ａ・３１２Ｄで反射され、レンズ３０８Ｄで収束された後、光ファイバ３０６Ｄに導かれる。同様に、光ファイバ３０６Ｃから入射された光はレンズ３０８Ｃでコリメートされ、反射板３１２Ｂ・３１２Ｃで反射され、レンズ３０８Ｂで収束された後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。
【０１２８】
この状態から可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを第２の位置から第１の位置に移動する場合、それぞれ自己保持切離し装置３１６Ｂ・３１６Ｃの電磁石３１８Ｂ’・３１８Ｃ’を励磁し、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃを第１の位置に向けて付勢すると共に、永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃとヨーク３２０Ｂ’・２０Ｃ’との磁気吸引力を消去する。また、電磁アクチュエータ３２４の電磁コイル２６に上述のようにして電流を印加し、移動する永久磁石３２２Ｂ・２２Ｃに対して移動磁界を作用させてこれを浮上移動させる。その結果、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃは永久磁石３２２Ｂ・３２２Ｃと共に過度の抵抗を受けることなくそれぞれ第１の位置に移動する。
【０１２９】
このように構成した光路切換装置３０１において可動反射板３１２Ｂ、３１２Ｃは第１の位置又は第２の位置に自己保持できる。
【０１３０】
なお、図２１から分かるように、可動反射板３１２Ｂと３１２Ｃの移動経路は重複しており、同時にこれらを移動すると移動中に衝突する。そのため、例えば、まず一方の可動反射板３１２Ｂを移動し、その移動が完了してから他方の可動反射板３１２Ｃを移動する必要がある。
【０１３１】
光路切換装置３０１と、別の光路切換スイッチ５０１、６０１との実装面積を図２３を参照して比較する。具体的に、図２３Ａに示すように、四方向から光ファイバ５１１を引き出した４台の光スイッチ５１０を用いた場合、これらの光ファイバ５１１で光スイッチ５１０を互いに連結すると共にすべての光ファイバ５１１を特定の方向に引き出すと、これら光ファイバ５１１を折損することなく曲げるためのスペースを考慮すれば、広い実装スペースを要する。また、図２３Ｂに示すように、両側から光ファイバ６１１を引き出した光路切換装置６０１の場合、同様にすべての光ファイバ６１１を特定の方向に引き出すと、図２３Ａの場合よりも実装面積は減少するが、依然として広い実装スペースを要する。これに対して、実施の形態１５の光路切換装置３０１を利用した場合、すべての光ファイバ３１１を一側部に集約できるので、実装面積は極めて減少する。
【０１３２】
上記実施の形態では、図２１に示すように、基板２の一端側に、入射用光ファイバ３０６Ａ・出射用光ファイバ３０６Ｂ・入射用光ファイバ３０６Ｃ・出射用光ファイバ３０６Ｄの順番で配置したが、この配置は限定的なものではない。また、上記実施の形態では、２つの可動反射板をそれぞれ光ファイバの配置方向と時計回り方向に±４５度の角度をなす方向に移動したが、光ファイバと平行な方向又は直交する方向に移動するようにしてもよい。この場合、入射光路と出射光路は、図２４に示す▲１▼〜▲６▼の配置例のように配置することが可能である。なお、図２４において、「入」は入射光路、「出」は出射光路を意味する。
【０１３３】
反射板の配置についても上記実施の形態は限定的なものでなく、例えば図２５に示すような配置例が考えられる。図２５Ａの配置例では、第１の状態（図２５Ａ１）で４つの反射板３１２Ａ〜３１２Ｄは光ファイバから同一距離に配置されており、第２の状態（図２５Ａ２）で中間の２つの反射板３１２Ｂと３１２Ｃが両側の反射板３１２Ａと３１２Ｄの間から光ファイバと反対側に移動している。この場合、反射板３１２Ｂと３１２Ｃを移動する機構は、上述した機構に限るものでなく、これらの一端で９０度回転する機構を採用してもよい。
【０１３４】
図２５Ｂの配置例では、第１の状態（図２５Ｂ１）で２つの反射板３１２Ａと３１２Ｃが他の反射板３１２Ｂと３１２Ｄよりも光ファイバ側に位置しており、この位置から反射板を移動して第２の状態（図２５Ｂ２，Ｂ２’）が形成されている。なお、上段に示す第２の状態（図２５Ｂ２）は反射板３１２Ｃと３１２Ｄを光ファイバと平行方向又は直交方向に移動して形成された例を示し、下段に示す第２の状態（図２５Ｂ２’）は反射板３１２Ａと３１２Ｂを光ファイバと平行方向又は直交方向に移動して形成された例を示す。
【０１３５】
図２５Ｃの配置例では、第１の状態（図２５Ｃ１）で２つの反射板３１２Ａと３１２Ｂが残りの反射板３１２Ｃと３１２Ｄよりも光ファイバ側に位置しており、この位置から反射板３１２Ｂと３１２Ｃを回転移動又は光ファイバと直交する方向に移動して第２の状態（図２５Ｃ２）が形成されている。
【０１３６】
（２２）光路切換装置の実施の形態１６
図２６は光路切換装置の実施の形態１６を示す。この実施の形態の光路切換装置３０１Ｂは、光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｂ・３０６Ｃ・３０６Ｄの延長上にそれぞれ配置された固定反射板３１２Ａ・３１２Ｂ’・３１２Ｃ’・３１２Ｄを有する。これらの固定反射板３１２Ａ・３１２Ｂ’・３１２Ｃ’・３１２Ｄは、光ファイバ３０６Ａから入射された光が固定反射板３１２Ａ・３１２Ｄで反射して光ファイバ３０６Ｄに導かれ、光ファイバ３０６Ｃから入射された光が固定反射板３１２Ｃ’・３１２Ｂ’で反射して光ファイバ３０６Ｂに導かれるように配置してある。光路切換装置３０１Ｂはまた、２つの可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを有する。ここで、一方の可動反射板３１２Ｂが光ファイバ３０６Ｂの延長上にあって固定反射板３１２Ａで反射した光を更に反射して光ファイバ３０６Ｂに導く位置と、固定反射板３１２Ａ・３１２Ｂ’の間を通過して光ファイバの反対側に退避した位置（３１２Ｂ’’）との間を移動できるようにしてある。また、他方の可動反射板３１２Ｃが光ファイバ３０６Ｃの延長上にあって光ファイバ３０６Ｃから入射された光を反射して、固定反射板３１２Ｄを介して光ファイバ３０６Ｄに導く位置と、固定反射板３１２Ｄ・３１２Ｃ’の間を通過して光ファイバの反対側に退避した位置（３１２Ｃ’’）との間を移動できるようにしてある。なお、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを移動する機構は実施の形態１５で説明した自己保持切離し機構、電磁アクチュエータが利用できる。
【０１３７】
この実施の形態によれば、実施の形態１５と違って、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃを同時に移動しても互いに干渉することがない。そのため、光路切換時間が短縮され、応答性の速い光スイッチを実現できる。また、可動反射板３１２Ｂ・３１２Ｃが退避された状態では固定反射板のみを用いて光路変更を行うようにしたので、光路変更の精度を高めることができる。
【０１３８】
（２３）光路切換装置の実施の形態１７
図２７と図２８は実施の形態１７に係る光路切換装置３０１Ｃを示す。これらの図に示す光路切換装置３０１Ｃの光スイッチ３３０は固定ブロック３３１を有する。固定ブロック３３１は、光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｃの中央を通る線上の一点から光ファイバ側に向かってそれぞれ４５度の角度を持ってＶ字状に伸びる一対の大型固定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’を有し、例えば光ファイバ３０６Ａ・３０６Ｃから入射された光がそれぞれ一方の固定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’で反射した後、さらに他方の固定反射面３３２Ｌ’・３３２Ｌで反射して、それぞれ対称位置にある光ファイバ３０６Ｄ・３０６Ｂに導かれるようにしてある。
【０１３９】
光スイッチ３３０は可動ブロック３３４を有する。可動ブロック３３４は、上下方向から見ると略正方形の形をしており、図２８Ａ、Ｂに示すように、隣接する一組の背面を固定反射面３３２Ｌ・３３２Ｌ’に沿わせて垂直方向に移動できるようにしてあり、隣接するもう一組の前面（小型可動反射面３３６Ｓ・３３６Ｓ’）が光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｃの延長上から退避した第１の位置（図２８Ａ）と、光ファイバ３０６Ｂ・３０６Ｃの延長上に進出した第２の位置（図２８Ｂ）との間で移動できるようにしてある。
【０１４０】
可動ブロック３３４を移動するために、この可動ブロック３３４の上部と下部にはそれぞれ永久磁石３３８Ｕ・３３８Ｌが固定されており、これら永久磁石３３８Ｕ・３３８Ｌの上面がＮ極、下面がＳ極に着磁されている。固定ブロック３３１の上方には、可動ブロック３３４を第１の位置に規制するために、磁性材料からなる上部規制板３４０Ｕが設けてある。他方、固定ブロック３３１の下方には、可動ブロック３３４を第２の位置に規制するために、磁性材料からなる下部規制板３４０Ｌが設けてある。規制板３４０Ｕ・３４０Ｌの近傍にはそれぞれ電磁石３４２Ｕ・３４２Ｌが設けてある。これら電磁石３４２Ｕ・３４２Ｌと規制板３４０Ｕ・３４０Ｌは磁気的に接続されており、これら電磁石３４２Ｕ・３４２Ｌに電流を印加して形成される磁界がそれぞれ規制板３４０Ｕ・３４０Ｌに及ぶようにしてある。
【０１４１】
以上の構成からなる光路切換装置３０１Ｃでは、可動ブロック３３４が第１の位置（図２８Ａ参照）にあるとき、永久磁石３３８Ｕが上部規制部材３４０Ｕに吸着し、可動ブロック３３４を第１の位置に保持する。この状態で、例えば光ファイバ３０６Ａから入射された光は固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ、さらに反射面３３２Ｌ’で反射された後、光ファイバ３０６Ｄに導かれる。また、光ファイバ３０６Ｃから入射された光は固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ’、さらに反射面３３２Ｌで反射された後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。
【０１４２】
可動ブロック３３４を第１の位置から第２の位置に移動する場合、電磁石３４２Ｕを励磁して上部規制板３４０Ｕの下面をＮ極に着磁する。これにより、上部規制板３４０Ｕと永久磁石３３８Ｕとの間に反発力が作用し、可動ブロック３３４が下降して第２の位置に移動する。
【０１４３】
第２の位置（図２８Ｂ参照）において、永久磁石３３８Ｌが下部規制部材３４０Ｌに吸着し、可動ブロック３３４を第２の位置に保持する。この状態で、例えば光ファイバ３０６Ａから入射された光は固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ、さらに可動ブロック３３４の反射面３３６Ｓで反射された後、光ファイバ３０６Ｂに導かれる。また、光ファイバ３０６Ｃから入射された光は可動ブロック３３４の反射面３３６Ｓ’、さらに固定ブロック３３１の反射面３３２Ｌ’で反射された後、光ファイバ３０６Ｄに導かれる。
【０１４４】
可動ブロック３３４を第２の位置から第１の位置に移動する場合、電磁石３４２Ｌを励磁して下部規制板３４０Ｌの上面をＳ極に着磁する。これにより、下部規制板３４０Ｌと永久磁石３３８Ｌとの間に反発力が作用し、可動ブロック３３４が上昇して第１の位置に移動する。
【０１４５】
以上のように構成された光路切換装置３０１Ｃでは、光路の切換を可動ブロック３３４の移動により行うようにしたので、光路切換の応答速度を高めることができる。また、光路変更角度が固定されたブロックを用いているので、光路変更の精度を高めることができる。
【０１４６】
また、光路切換装置３０１Ｃでは、可動ブロック３３４を磁気力によって移動させる構成になっているが、可動ブロック３３４を移動できるものであればどのような移動機構を用いてもよい。
【０１４７】
（２４）光スイッチの実施の形態５
図２９と図３０は実施の形態５に係る光スイッチ３５０を示す。この光スイッチ３５０において、基板３５２の上には円盤３５４が回転自在に支持されており、円盤３５４はその中央部において図外のモータに駆動接続されており、このモータの駆動に基づいて正逆回転自在としてある。円盤３５４の外周部には永久磁石３５６と、この永久磁石３５６の対称位置に該永久磁石３５６と同一重量のバランスウェイト３５８が固定されている。ここで、永久磁石３５６は、円盤３５４の周方向に関して、その一端側がＮ極、他端側がＳ極に着磁されている。また、永久磁石３５６は円盤３５４の下面側に配置され、バランスウェイト３５８は円盤３５４の上面側に配置されている。また、円盤３５４の上面には、略Ｌ字状の反射部材３６０が固定してあり、この反射部材３６０の内角側において隣接する面が内側反射面３６２Ｉ・３６２Ｉ’としてあり、反射部材３６０の外角側において隣接する面が外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’としてある。
【０１４８】
基板３５２の上にはまた、電磁石３６４と、この電磁石３６４において着磁される部位（磁極部３６６Ｌ・３６６Ｒ）の近傍から円盤３５４の外周部に沿ってそれぞれ対称に伸びるヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒが設けてあり、これらヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの端部が円盤３５４の中心軸を通る線の近傍に位置している。なお、ヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの厚さ（又は上面高さ）は、円盤３５４の回転時にバランスウェイト３５８がヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒと干渉することがなく、永久磁石３５６がヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒの端部に当接できるように設定されている。
【０１４９】
従って、図２９に示すように、永久磁石３５６がヨーク３６８Ｌに当たっている状態（第１の位置）では、永久磁石３５６とヨーク３６８Ｌとの磁気吸着力により、円盤３５４が保持される。この状態から電磁石３６４を励磁してヨーク３６８Ｌ・３６８ＲをそれぞれＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク３６８Ｌと永久磁石３５６の間に生じる反発力により永久磁石３５６がヨーク３６８Ｌから離れ、円盤３５４をモータにより時計回り方向に回転させ、永久磁石３５６が他方のヨーク３６８Ｒに当たる。円盤３５４の回転時、上述のように、ヨーク３６８Ｌ・３６８Ｒはバランスウェイト３５８よりも低い位置にあるので、両者が干渉することはない。その結果、図２９に示す位置にあったＬ字状の反射部材３６０は１８０度逆の方向に向けられた状態（第２の位置）となる。
【０１５０】
第２の位置で、永久磁石３５６とヨーク３６８Ｒとの磁気吸着力により、円盤３５４が保持される。この状態から電磁石３６４を励磁してヨーク３６８Ｌ・３６８ＲをそれぞれＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク３６８Ｒと永久磁石３５６の間に生じる反発力により永久磁石３５６がヨーク３６８Ｒから離れ、円盤３５４をモータにより反時計回り方向に回転させ、永久磁石３５６が他方のヨーク３６８Ｌに当たり、第１の位置に復帰する（図２９の状態）。
【０１５１】
このように構成した光スイッチ３５０では、光路の切換を反射部材３６０を回転して行うようにしたので、光路切換の応答速度を高めることができる。また、光路変更角度が固定された固定反射部材を用いているので、光路変更の精度を高めることができる。
【０１５２】
光スイッチ３５０は、図３０（Ｂ）に示すように、円盤３５４の周囲に、第１の位置にある反射部材３６０の外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’の端部から、これら外側反射面３６２Ｏ・３６２Ｏ’との間に９０度の内角を形成するように２つの固定反射部材（反射面）３６２Ｆ・３６２Ｆ’を有する。したがって、図３０（Ｂ）に示すように、第１の位置において、例えば、一方の固定反射面３６２Ｆと他方の外側反射面３６２Ｏ’に対して入射された光は、それぞれ一方の外側反射面３６２Ｏと他方の固定反射面３６２Ｆ’に反射されて、入射方向と逆の方向に伝送される。他方、第２の位置において、例えば、図３０（Ａ）に示すように、一方の固定反射面３６２Ｆと他方の内側反射面３６２Ｉ’に対して入射された光は、それぞれ他方の固定反射面３６２Ｆ’と一方の内側反射面３６２Ｉに反射されて、入射方向と逆の方向に伝送される。
【０１５３】
（２５）光スイッチの実施の形態６
図３１から図３３は実施の形態６に係る光スイッチ３７０を示す。光スイッチ３７０は基板３７２を有する。基板３７２の上には、電磁石３７４と、この電磁石３７４を励磁したときに着磁される部分（磁極部）の近傍から所定の間隔を置いて略平行に伸びる一対のヨーク３７６Ｌ・３７６Ｒが固定されている。ヨーク３７６Ｌ・３７６Ｒの間には、これらと直交方向に伸びる一対のガイド３７８Ａ・３７８Ｂが設けてある。これらガイド３７８Ａ・３７８Ｂの間には、ガイド３７８Ａ・３７８Ｂに案内されながら左右方向（ヨーク３７６Ｌ・３７６Ｒの対向方向）に移動可能に永久磁石３８０が設けてあり、ヨーク３７６Ｌ・３７６Ｒとの対向部がそれぞれＮ極とＳ極に着磁されている。永久磁石３８０の下には、上述したのと同様の電磁式リニアアクチュエータ３８２が配置されており、永久磁石３８０をヨーク３７６Ｌから３７６Ｒへ又その逆に付勢する移動磁界が形成できるようにしてある。永久磁石３８０の上には、略長方形の反射ブロック３８４が固定されている。
【０１５４】
この反射ブロック３８４は、図３３に示すように、ガイド３７８Ａに対向する一つの側面を加工して、一方のヨーク３７６Ｒ側には、９０度の内角をもって隣接する２つの大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂと、これら大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂよりも小さく、順次９０度の内角と２７０度の外角をもって隣接する４つの小型反射面３８８Ａ・３８８Ｂ・３８８Ｃ・３８８Ｄが形成されている。
【０１５５】
このように構成された光路切換装置３７０では、例えば、永久磁石３８０が一方のヨーク３７６Ｒの近傍にあるとき、永久磁石３８０とヨーク３７６Ｒとの間に作用する磁気吸引力により、この永久磁石３８０及び反射ブロック３８４がその位置（第１の位置）に保持される。この状態から電磁石３７４を励磁してヨーク３７６Ｌ・３７６ＲをＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク３７６Ｒと永久磁石３８０との間に働く反発磁界により永久磁石３８０が他方のヨーク３７６Ｌに向けて付勢される。また、永久磁石３８０の下に配置された電磁式リニアアクチュエータ３８２を起動することにより、永久磁石３８０及び反射ブロック３８４が他方のヨーク３７６Ｌに向けて移動し、永久磁石３８０がヨーク３７６Ｌの近傍に到達した位置（第２の位置）で停止する。なお、永久磁石３８０が移動を開始した直後に電磁石３７４は切られる。よって、永久磁石３８０は、これとヨーク３７６Ｌとの間に作用する磁気吸引力により安定して第２の位置に保持される。
【０１５６】
この状態から電磁石３７４を励磁してヨーク３７６Ｌ・３７６ＲをＮ極・Ｓ極に着磁すると、ヨーク３７６Ｌと永久磁石３８０との間に働く反発磁界により永久磁石３８０が他方のヨーク３７６Ｒに向けて付勢される。また、永久磁石３８０の下に配置された電磁式リニアアクチュエータ３８２を起動することにより、永久磁石３８０及び反射ブロック３８４が他方のヨーク３７６Ｒに向けて移動し、永久磁石３８０がヨーク３７６Ｒの近傍に到達した位置（第１の位置）で停止する。なお、永久磁石３８０が移動を開始した直後に電磁石３７４は切られる。
【０１５７】
したがって、反射ブロック３８４が第２の位置にあるとき、例えば図３３（Ｂ）に示すように、図示しない光ファイバから大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂにそれぞれ入射された光は、この大型反射面３８６Ａ・３８６Ｂと他方の大型反射面３８６Ｂ・３８６Ａに反射され、入射方向と逆の方向に伝送される。また、反射ブロック３８４が第１の位置にあるとき、例えば図３３（Ａ）に示すように、図示しない光ファイバから小型反射面３８８Ａ・３８８Ｃに入射された光は、この反射面３８８Ａ・３８８Ｃで反射した後、さらに隣接する反射面３８８Ｂ・３８８Ｄで反射して、入射方向と逆の方向に伝送される。
【０１５８】
（２６）光路切換装置実施の形態１８
図３４は実施の形態１８に係る光路切換装置３０１Ｆを示す。光路切換装置３０１Ｆは反射ブロック３９２を有する。反射ブロック３９２は２つの反射プレート３９４Ｌ・３９４Ｓからなる。一方の反射プレート３９４Ｌは、例えば一辺をＶ字状に切り込み、９０度の内角をもって隣接する一対の大反射面３９６Ｌが形成されている。他方の反射プレート３９４Ｓは、例えば一辺をＷ字状に切り込み、９０度の内角と２７０度の外角をもって隣接する４つの小反射面３９６Ｓが形成されており、各小反射面３９６Ｓの長さは大反射面３９６Ｌの半分としてある。これら２つの反射プレート３９４Ｌ・３９４Ｓは、それぞれの反射面を同一方向に向けて重ね合わせ、図示するように、４つの光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄの端部と所定の間隔を置き、図示しない昇降装置により板厚方向に上下できるように配置される。
【０１５９】
このように構成された光路切換装置３０１Ｆでは、反射プレート３９４Ｌが光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄに対向した状態（反射ブロック３９２の第１の位置）では、光ファイバ３０６Ａから入射した光は一方の大反射面３９６Ｌで反射した後、さらに他方の大反射面３９６Ｌで反射して光ファイバ３０６Ｄに導かれ、光ファイバ３０６Ｃから入射した光は他方の大反射面３９６Ｌで反射した後、さらに一方の大反射面３９６Ｌで反射して光ファイバ３０６Ｂに導かれる。
【０１６０】
反射ブロック３９２が移動し、反射プレート３９４Ｓが光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄに対向した状態（反射ブロック３９２の第２の位置）では、光ファイバ３０６Ａから入射した光は一つの小反射面３９６Ｓで反射した後、これに隣接する小反射面３９６Ｓで反射して光ファイバ３０６Ｂに導かれ、光ファイバ３０６Ｃから入射した光は小反射面３９６Ｓで反射した後、これに隣接する小反射面３９６Ｓで反射して光ファイバ３０６Ｄに導かれる。
【０１６１】
上記２つの実施の形態では、光路切換を一つの反射ブロック３８４、３９２を移動することにより実現するようにしたので、光路切換の応答速度を高めることができる。また、光路変更角度が固定された反射ブロック３８４、３９２を用いているので、光路変更の精度を高めることができる。
【０１６２】
また、上記２つの実施の形態では、光路切換にブロック状のものを用いたが、反射面の形状が確保されていれば、重量を軽くするために枠形状にしたり穴を開けたりしたものでもよい。
【０１６３】
また、上記２つの実施の形態では、反射ブロック３８４、３９２を移動させる構成であったが、代わりに、光ファイバ３０６Ａ、３０６Ｂ、３０６Ｃ、３０６Ｄ及びレンズ３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄを移動させる構成であってもよい。
【０１６４】
（２７）光路切換装置の実施の形態１９
図３５から図３７は、実施の形態１５について、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるか否かを検出する機構の例をそれぞれ示す。図３５の検出機構は一対の互いに絶縁された端子４００を有し、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるときこの永久磁石３２２Ｂの一部に接触するように、端子４００がヨーク３２０Ｂの永久磁石３２２Ｂに対向する側に取付けられている。永久磁石３２２Ｂは、少なくとも端子４００の接触する領域に導電性の薄膜を取り付けるなどして、接触した一対の端子４００が電気的に導通するようにしてある。また、一対の端子４００は図示しない検出回路に接続されている。したがって、この検出機構によれば、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるとき、一対の端子４００が電気的に接続し、これを検出回路で検出することにより、永久磁石３２２Ｂ及びこれに保持された可動反射板３１２Ｂが第１の位置にあることが検出できる。
【０１６５】
（２８）光路切換装置の実施の形態２０
図３６の検出機構は、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるときこの永久磁石３２２Ｂに非接触で対向する一対の互いに絶縁された電極４０２を有し、これらの電極４０２は図示しない検出回路に接続されている。また、永久磁石３２２Ｂの少なくとも電極４０２の近傍には導電材料が取付けられている。この検出機構によれば、永久磁石３２２Ｂの位置により一対の電極４０２に蓄えられる静電容量が変化する（第１の位置で静電容量最大）。したがって、検出回路で電極４０２間の静電容量を検出することにより、永久磁石３２２Ｂ及びこれに保持された可動反射板３１２Ｂが第１の位置にあることが検出できる。
【０１６６】
（２９）光路切換装置の実施の形態２１
図３７の検出機構は、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるときこの永久磁石３２２Ｂに非接触で対向する一対の発光素子４０４と受光素子４０６を有し、これらの発光素子４０４と受光素子４０６が図示しない検出回路に接続されている。この検出機構によれば、永久磁石３２２Ｂが第１の位置にあるとき、発光素子４０４から出射された光が永久磁石３２２Ｂで反射して受光素子４０６で検出される。したがって、検出回路で受光素子４０６の出力を検出することにより、永久磁石３２２Ｂ及びこれに保持された可動反射板３１２Ｂが第１の位置にあることが検出できる。
【０１６７】
なお、これらの検出機構は、第１の位置だけでなく第２の位置に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【０１６８】
（３０）光路切換装置の実施の形態２２
本発明の光路切換装置に用いる光ファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄとレンズ３０８Ａ〜３０８Ｄには種々の公知のものが適用できる。例えば、図３８の光路切換装置では、図１５に示したのと同様のテーパファイバ３０６Ａ〜３０６Ｄが用いられている。
【０１６９】
（３１）光路切換装置の実施の形態２３
また、図３９に示す光路切換装置では、図１６に示したのと同様の微小コリメータ付き光ファイバ３０６Ａ’、３０６Ｂ’、３０６Ｃ’、３０６Ｄ’を使用している。
【０１７０】
（３２）光路切換装置の実施の形態２４
さらに、図４０に示す光路切換装置では、図１７に示したのと同様の、端部を斜めに切断した光ファイバ３０６Ａ’’、３０６Ｂ’’、３０６Ｃ’’、３０６Ｄ’’を使用している。
【０１７１】
（３３）光路切換装置の実施の形態２５
さらに、図４１に示す光路切換装置では、図１８に示したのと同様の、端部を斜めに切断した微小コリメータ付き光ファイバ３０６Ａ’’’、３０６Ｂ’’’、３０６Ｃ’’’、３０６Ｄ’’’を使用している。
【０１７２】
（３４）他の実施の形態
上述の光スイッチの実施の形態５、６及び光路切換装置の実施の形態１５〜２５は、本発明の様々な可能な実施形態の一部であり、修正及び変更も種々可能である。
【０１７３】
例えば、可動反射板の移動機構として、電磁式リニアアクチュエータを用いた構成になっているが、可動反射板を移動できるものであればどのようなアクチュエータ（例えば圧電アクチュエータ）を用いてもよい。
【０１７４】
また、光の進行方向を変える光路切換部材として反射板を用いたがプリズム等を用いることも可能である。
【０１７５】
また、光の入射光路及び出射光路として光ファイバを用いているが、導波管等の光路となりうるものであればどのようなものを用いてもよい。
【０１７６】
また、入出射光路を等間隔に配置させ、また、反射板を入出射光路の配置方向と時計回り方向に±４５度傾けて配置しているが、入射光が対応する出射光路に導入されるような入出射光路と反射板の配置であればどのような配置でもよい。
【０１７７】
また、レンズとして円柱状のものが用いられているが、光を集光するものであればどのようなレンズ（例えばボール型レンズ）を用いてもよい。また、入出射光路と反射板の間にレンズを配置しているが、適当に光学結合される位置に各素子を配置すれば必ずしも全ての位置にレンズを配置する必要はない。
【０１７８】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１及び第２の形態に共通して、光路切換部材の駆動力に電磁力を用い、電力を供給しなくても磁気力により光路切換部材を自己保持できる。
【０１７９】
さらに、適当な光ファイバとレンズを組み合わせることにより、光ファイバの入出端における光学損失を低減し、反射光の量を削減できる。
【０１８０】
加えて、光路切換部材の位置を検出する機構を設けることによって光路切換装置の状態を外部から確認でき、システムの信頼性を向上することができる。また、非接触で光路切換部材の位置を検出する場合は、長時間の物理的接触によって接着し、可動光路切換部材が動作しなくなってしまう現象を避けることが可能で、光路切換装置の長期的信頼性が向上する。
【０１８１】
その上、適当な光ファイバとレンズ（例えばコリメートレンズ）を組み合わせることにより、光ファイバの入出端における光学損失を低減し、反射光の量を削減できる。
【０１８２】
また、本発明の第２の形態は、入出射光路を一方向に配置することにより入出射光路の実装スペースを削減し、コンパクトな光路切換装置を提供できる。
【０１８３】
さらに、光路変更角度が固定された反射板を用いることによって光路変更の速度を高めることができる。また、１つの可動反射板ブロックを移動することによって応答速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光スイッチの実施の形態１を示す斜視図及び断面図である。
【図２】  光路切換装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図３】  光路切換装置の実施の形態２を示す平面図である。
【図４】  光路切換装置の実施の形態３を示す平面図である。
【図５】  光路切換装置の実施の形態４を示す平面図である。
【図６】  光スイッチの実施の形態２を示す斜視図及び断面図である。
【図７】  光スイッチの実施の形態３を示す断面図である。
【図８】  光スイッチの実施の形態４を示す断面図である。
【図９】  光路切換装置の実施の形態５を示す平面図である。
【図１０】  光路切換装置の実施の形態６を示す断面図である。
【図１１】  光路切換装置の実施の形態７を示す断面図である。
【図１２】  光路切換装置の実施の形態８を示す断面図である。
【図１３】  光路切換装置の実施の形態９を示す平面図である。
【図１４】  光路切換装置の実施の形態１０を示す平面図である。
【図１５】  光路切換装置の実施の形態１１を示す平面図である。
【図１６】  光路切換装置の実施の形態１２を示す平面図である。
【図１７】  光路切換装置の実施の形態１３を示す平面図である。
【図１８】  光路切換装置の実施の形態１４を示す平面図である。
【図１９】  光路切換装置の変形例を示す平面図である。
【図２０】  従来の光路切換装置を示す斜視図である。
【図２１】  本発明の光路切換装置の実施の形態１５を示す平面図である。
【図２２】  光路切換装置の実施の形態１５を示す断面図である。
【図２３】  光路切換装置の実装スペースを示す平面図である。
【図２４】  入射光路と出射光路の配置例である。
【図２５】  反射板の配置例である。
【図２６】  光路切換装置の実施の形態１６を示す平面図である。
【図２７】  光路切換装置の実施の形態１７を示す斜視図である。
【図２８】  光路切換装置の実施の形態１７を示す断面図である。
【図２９】  光スイッチの実施の形態５を示す斜視図である。
【図３０】  光スイッチの実施の形態５を示す斜視図である。
【図３１】  光スイッチの実施の形態６を示す斜視図である。
【図３２】  光スイッチの実施の形態６を示す断面図である。
【図３３】  光スイッチの実施の形態６を示す斜視図である。
【図３４】  光路切換装置の実施の形態１８を示す斜視図である。
【図３５】  光路切換装置の実施の形態１９を示す断面図である。
【図３６】  光路切換装置の実施の形態２０を示す断面図である。
【図３７】  光路切換装置の実施の形態２１を示す断面図である。
【図３８】  光路切換装置の実施の形態２２を示す平面図である。
【図３９】  光路切換装置の実施の形態２３を示す平面図である。
【図４０】  光路切換装置の実施の形態２４を示す平面図である。
【図４１】  光路切換装置の実施の形態２５を示す平面図である。
【図４２】  従来の別の光路切換装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
２  光スイッチ、  ４  支持部材、  ６  長溝、  ８  支持部、  １０、１２位置決め部、  １４  可動部、  １６  永久磁石、  １８  ミラー、  ２０  電磁石、  ２２  コイル、  ３０  光路切換装置、  ３２、３４、３６  光ファイバ、  ４０、４２  光路、  ４６  光ファイバ、  ５０、５２  光路、  ６０、６４  光ファイバ、  ６６  磁性部材、  ７１  永久磁石、  ７４  鉄心、  ７６  コイル、  ８０  制御回路、  ９０  光ファイバ、  ９２  固定ミラー、９４  絶縁層、  ９６  端子、  ９８  電極、  １００  発光素子、  １０２受光素子、  １０４  光ファイバ、  １０６  レンズ、  １０８  光ファイバ支持部材、  １１０  レンズ支持部材、  １１２、１１４、１１６  光路、  １１８  テーパファイバ、  １２０  微小コリメータ付き光ファイバ、  １２２  端面が斜めに切断された光ファイバ、  １２４  端面が斜めに切断された微小コリメータ付き光ファイバ、  ２０１、２０２、２０３、２０４  光ファイバ、  ２０５  可動ミラー、  ２０６  梁、  ２０７  絶縁層、  ２０８  電極  ３０１  光スイッチ、  ３０６  光ファイバ、  ３０８  レンズ、  ３１２  反射板、  ３１８、３２２  永久磁石、  ３２４  電磁式リニアアクチュエータ、  ３２０  ヨーク、  ３２６  電磁コイル、  ３３１  固定ブロック、  ３３４  可動ブロック、  ３３８  永久磁石、  ３４０  規制板、  ３４２  電磁石、  ３５６  永久磁石、  ３６０  反射部材、  ３６４  電磁石、  ３６８  ヨーク、３７４  電磁石、  ３７６  ヨーク、  ３８０  永久磁石、  ３８２  電磁式リニアアクチュエータ、  ３８４、３９２  反射ブロック、  ４００  端子、  ４０２  電極、  ４０４  発光素子、  ４０６  受光素子、  ７００  光スイッチ、  ７０６  光ファイバ、  ７０８  可動ミラー。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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