(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、上記分岐箇所に配置され、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側に設けられ、上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第２溝壁面側で上記切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第２溝壁面側で上記切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを上記透過状態の反対側に撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムを貫通し回動可能な回動ピンと、中空部が設けられ上記回動ピンに挿入された接続部材と、上記接続部材を介して上記回動ピンに接続され上記回動ピンを回動させるアクチュエータとを有しており、
上記接続部材の内周寸法は、上記回動ピンの外周寸法よりも大きい寸法である
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、上記分岐箇所に配置され、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側に設けられ、上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第２溝壁面側で上記切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの撓み変形を解除することにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムを貫通し回動可能な回動ピンと、中空部が設けられ上記回動ピンに挿入された接続部材と、上記接続部材を介して上記回動ピンに接続され上記回動ピンを回動させるアクチュエータとを有しており、
上記接続部材の内周寸法は、上記回動ピンの外周寸法よりも大きい寸法である
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項３】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、一端が上記第１光導波路に接続され他端が上記第２光導波路に接続され上記第１光導波路と上記第２光導波路との間で光信号経路を形成する第３光導波路と、上記第３光導波路と上記第２光導波路との接続箇所、及び上記第３光導波路と上記第１光導波路との接続箇所にそれぞれ配置され、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える複数の切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記各切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記各切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを上記透過状態の反対側に撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムの上記各切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側にそれぞれ配置され、上記導波路フィルムを貫通し、回動可能な断面円状の一対の回動ピンと、長孔形状の中空部が設けられ上記各回動ピンに挿入された接続部材と、上記接続部材を介して上記各回動ピンに接続され上記回動ピンを回動させるアクチュエータとを有している
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項４】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、一端が上記第１光導波路に接続され他端が上記第２光導波路に接続され上記第１光導波路と上記第２光導波路との間で光信号経路を形成する第３光導波路と、上記第３光導波路と上記第２光導波路との接続箇所、及び上記第３光導波路と上記第１光導波路との接続箇所にそれぞれ配置され、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える複数の切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記各切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記各切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの撓み変形を解除することにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記各切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムの上記各切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側にそれぞれ配置され、上記導波路フィルムを貫通し、回動可能な断面円状の一対の回動ピンと、長孔形状の中空部が設けられ上記各回動ピンに挿入された接続部材と、上記接続部材を介して上記各回動ピンに接続され上記回動ピンを回動させるアクチュエータとを有している
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項５】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、一端が上記第１光導波路に接続され他端が上記第２光導波路に接続され上記第１光導波路と上記第２光導波路との間で光信号経路を形成する第３光導波路と、上記第３光導波路と上記第２光導波路との接続箇所、及び上記第３光導波路と上記第１光導波路との接続箇所にそれぞれ配置され、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える複数の切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記各切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記各切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを上記透過状態の反対側に撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムの上記各切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側にそれぞれ配置され、上記導波路フィルムを貫通し、回動可能な一対の回動ピン部が一体に形成された回動ピン組と、上記回動ピン組に接続され上記回動ピン組を回動させるアクチュエータとを有している
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項６】
光信号経路を形成する第１光導波路と、上記第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から上記第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、一端が上記第１光導波路に接続され他端が上記第２光導波路に接続され上記第１光導波路と上記第２光導波路との間で光信号経路を形成する第３光導波路と、上記第３光導波路と上記第２光導波路との接続箇所、及び上記第３光導波路と上記第１光導波路との接続箇所にそれぞれ配置され、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える複数の切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、上記各切換溝に対する第１溝壁面側での上記導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び
上記導波路フィルムの上記各切換溝に対する第２溝壁面側で上記各切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第１及び第２溝壁面を接合させて上記各切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの撓み変形を解除することにより上記第１及び第２溝壁面を開離させて上記各切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備え、
上記接離駆動機構は、上記導波路フィルムの上記各切換溝を挟んで上記非変形保持手段の反対側にそれぞれ配置され、上記導波路フィルムを貫通し、回動可能な一対の回動ピン部が一体に形成された回動ピン組と、上記回動ピン組に接続され上記回動ピン組を回動させるアクチュエータとを有している
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項７】
上記アクチュエータは、コイル、プランジャ及びばねを有する電磁アクチュエータであることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光スイッチ。
【請求項８】
上記非変形保持手段は、上記導波路フィルムよりも硬質な硬質部材であり、
上記硬質部材は、上記導波路フィルムの両面に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば光通信システム等に用いられ、光信号経路を切り換えることによって、任意の入力ポートからの光信号を任意の出力ポートへ導く光スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スイッチでは、導波路フィルムに、複数の光導波路が設けられており、これらの光導波路は、互いに交差している。この光導波路同士の交差箇所には、一対の溝壁面からなる切換溝が設けられている。また、導波路フィルムの切換溝を挟んで両側には、ピンセット形状のピン対が挿し込まれており、このピン対の先端部（反結合側の端部）は、磁性コーティングされている。そして、このピン対の先端部に磁力が加わることによって、ポリマ導波路フィルムが撓み変形して、溝壁面同士の接離状態が変化し、光の進行方向が切り替わる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の光スイッチでは、ピンセット形状のピン対を用いているため、ピン対の先端部同士の磁気吸引力に抗して、先端部同士の開離状態を自己保持するために、ピン対の高さ寸法をある程度大きく設定する必要があり、装置全体のサイズが大型化していた。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構造を小型化させることができる光スイッチを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光スイッチは、光信号経路を形成する第１光導波路と、第１光導波路から分岐され、その分岐箇所から第１光導波路と異なる光信号経路を形成する第２光導波路と、互いに対向し接離可能な第１及び第２溝壁面を有し、分岐箇所に配置され、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、導波路フィルムの切換溝に対する第１溝壁面側に設けられ、切換溝に対する第１溝壁面側での導波路フィルムを保持する非変形保持手段、及び導波路フィルムの切換溝を挟んで非変形保持手段の反対側に設けられ、導波路フィルムの切換溝に対する第２溝壁面側で切換溝へ向けて圧力を加えて導波路フィルムを撓み変形させることにより第１及び第２溝壁面を接合させて切換溝を光信号の透過状態とするとともに、導波路フィルムの切換溝に対する第２溝壁面側で切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて導波路フィルムを透過状態の反対側に撓み変形させることにより第１及び第２溝壁面を開離させて切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構を備え、接離駆動機構は、導波路フィルムを貫通し回動可能な回動ピンと、中空部が設けられ回動ピンに挿入された接続部材と、接続部材を介して回動ピンに接続され回動ピンを回動させるアクチュエータとを有しており、接続部材の内周寸法は、回動ピンの外周寸法よりも大きい寸法であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の光スイッチは、非変形保持手段によって、切換溝に対する第１溝壁面側での導波路フィルムの非変形状態が保持され、切換溝に対して第２溝壁面側に配置された接離駆動機構によって、切換溝の光信号の反射状態と透過状態とが切り換えられるので、従来の光スイッチのようなピンセット形状のピン対が不要となることにより、構造を小型化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による光スイッチを示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。なお、図１では、Ｎ×Ｎ光スイッチにおけるスイッチングユニット単体を示す。図において、ポリマ導波路フィルム１は、スピンコートによりフッ素化ポリイミド樹脂がフィルム化されて形成されている。また、ポリマ導波路フィルム１は、撓み変形可能となっている。さらに、ポリマ導波路フィルム１の厚さ寸法は、例えば５０μｍである。
【０００９】
さらに、ポリマ導波路フィルム１の内部には、フッ素化ポリイミド樹脂よりも屈折率がやや高いコア材が埋め込まれている。このコア材は、第１及び第２光導波路１ａ，１ｂを構成している。第１光導波路１ａ及び第２光導波路１ｂは、互いに異なる光信号経路を形成している。また、第１光導波路１ａ及び第２光導波路１ｂの中間部同士は、互いに直交して接続されている。即ち、第２光導波路１ｂは、第１光導波路１ａから分岐している。ポリマ導波路フィルム１における第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとの交差箇所（接続箇所）には、切換溝（切り込み溝）１ｃがクリーブによって設けられている。
【００１０】
切換溝１ｃは、互いに対向する第１及び第２溝壁面１ｄ，１ｅを有している。第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとは、ポリマ導波路フィルム１が撓み変形することによって、互いに接離（開閉）可能となっている。ここで、切換溝１ｃは、第１光導波路１ａを通る光信号を全反射させて、第２光導波路１ｂへ導くように配置されており、第１及び第２溝壁面１ｄ，１ｅの第１及び第２光導波路１ａ，１ｂに対する角度は、空気層との間での全反射条件を満たす角度となっている。
【００１１】
また、切換溝１ｃは、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとの接合状態のときに、第１光導波路１ａを通る光信号を透過させて、そのまま直進させる（図中の点Ａ→点Ｂ→点Ｃ）。さらに、切換溝１ｃは、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとの開離状態のときに、第１光導波路１ａを通る光信号を全反射させて、第２光導波路１ｂへ導く（図中の点Ａ→点Ｂ→点Ｄ）。
【００１２】
ポリマ導波路フィルム１には、第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとの交差箇所から、第２溝壁面１ｅ側に例えば１５０μｍ程度間隔をおいて、丸孔１ｆが設けられている。また、ポリマ導波路フィルム１における丸孔１ｆの反切換溝１ｃ側（図中左側）には、撓み変形時のポリマ導波路フィルム１内部の応力を緩和するための応力解放孔１ｇが設けられている。
【００１３】
丸孔１ｆには、回動ピン２が、内壁に密着するように挿通されている。即ち、回動ピン２は、ポリマ導波路フィルム１を貫通している。回動ピン２及び丸孔１ｆの直径寸法は、例えば１２５μｍとなっている。また、回動ピン２は、例えばガラスファイバにより形成されている。さらに、回動ピン２は、ポリマ導波路フィルム１の被貫通箇所を中心に回動可能である。さらにまた、回動ピン２は、切換溝１ｃの開口側へ向けて傾くように回動することによって、導波路フィルム１の切換溝１ｃに対する第２溝壁面１ｅ側で、切換溝１ｃへ向けて圧力が加わる。
【００１４】
ポリマ導波路フィルム１の切換溝１ｃに対する第１溝壁面１ｄ側（切換溝１ｃを挟んで丸孔１ｆの反対側）には、非変形保持手段としての硬質部材３が設けられている。硬質部材３は、ポリマ導波路フィルム１の両面（上面及び下面）に取り付けられている。また、硬質部材３は、切換溝１ｃに対する第１溝壁面１ｄ側でのポリマ導波路フィルム１の非変形状態を保持する。硬質部材３には、ポリマ導波路フィルム１よりも硬質な材料が用いられ、例えば金属板及びガラス板等が用いられる。
【００１５】
ここで、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが開離状態のときに、切換溝１ｃの開口側へ向けて傾くように、回動ピン２が回動することによって（図中矢示Ｅ）、導波路フィルム１の切換溝１ｃに対する第２溝壁面１ｅ側で、切換溝１ｃへ向けて圧力が加わる。そして、回動ピン２の回動による圧力によって、ポリマ導波路フィルム１が撓み変形する。この状態において、硬質部材３により、ポリマ導波路フィルム１が非変形状態に保持されていることにより、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが互いに接合され、切換溝１ｃが光信号の透過状態となる。
【００１６】
一方、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが接合状態のときに、切換溝１ｃの反対側へ向けて回動ピン２が傾くように、回動することによって（図中矢示Ｆ）、導波路フィルム１の切換溝１ｃに対する第２溝壁面１ｅ側で、切換溝１ｃの反対側へ向けて圧力が加わる。そして、回動ピン２の回動による圧力によって、ポリマ導波路フィルム１が撓み変形する。この状態において、硬質部材３により、ポリマ導波路フィルム１が非変形状態に保持されていることにより、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが互いに開離され、切換溝１ｃが光信号の反射状態となる。
【００１７】
回動ピン２の上端部には、接続部材４が取り付けられている。接続部材４には、駆動力を発生する電磁アクチュエータ６が棒状の連結部材５を介して連結されている。回動ピン２は、電磁アクチュエータ６の駆動力によって回動される。電磁アクチュエータ６は、リレーの接点駆動機構と同等のものであり、連結部材５に結合され連結部材５と一体に動作するプランジャと、そのプランジャを切換溝１ｃの幅方向の一方へ付勢するばねと、ばねのばね力に抗して切換溝１ｃの幅方向の他方へプランジャを変位させるコイルとを有している（いずれも図示せず）。ここで、回動ピン２、接続部材４、連結部材５及び電磁アクチュエータ６によって、接離駆動機構が構成されている。
【００１８】
次に、動作について説明する。まず、初期状態として、回動ピン２は、矢示Ｅのように、切換溝１ｃの開口側へ向けて傾くように配置されている。この状態のときに、ポリマ導波路フィルム１が第２溝壁面１ｅ側から第１溝壁面１ｄ側へ撓み変形しており、また、硬質部材３によって、切換溝１ｃに対する第１溝壁面１ｄ側でのポリマ導波路フィルム１の非変形状態が保持されていることにより、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが互いに接合されている。これにより、矢示ａからの光信号は、切換溝１ｃを透過してそのまま直進し、矢示ｂの方向へ向かう。
【００１９】
また、この状態から、電磁アクチュエータ６が駆動し、矢示Ｆのように、回動ピン２が切換溝１ｃの反対側へ傾くように回動されると、ポリマ導波路フィルム１が第２溝壁面１ｅ側から第１溝壁面１ｄの反対側へ撓み変形し、また、硬質部材３によって、切換溝１ｃに対する第１溝壁面１ｄ側でのポリマ導波路フィルム１の非変形状態が保持されていることにより、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとが互いに開離される。このときに、矢示ａからの光信号は、切換溝１ｃと空気層との間で全反射されて、矢示ｃの方向へ向かう。つまり、第１溝壁面１ｄと第２溝壁面１ｅとの接離状態により、切換溝１ｃからの光信号経路が第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとで切り替わる。
【００２０】
上記のような光スイッチでは、硬質部材３によって、切換溝１ｃに対する第１溝壁面１ｂ側での導波路フィルム１の非変形状態が保持され、切換溝１ｃに対して第２溝壁面１ｅ側に配置された回動ピン２によって、切換溝１ｃの光信号の反射状態と透過状態とが切り換えられるので、従来の光スイッチのようなピンセット形状のピン対が不要となることにより、装置全体のサイズを小型化させることができる。
【００２１】
また、従来の光スイッチのようなフィルムコイルや磁性コーティング等の磁気駆動機構も不要となり、構造を簡素化できるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００２２】
さらに、電磁アクチュエータ６が電磁アクチュエータによって構成されているので、構造をより安価にすることができるとともに、動作の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。図３は、実施の形態２による光スイッチの一部を拡大して示す平面図である。実施の形態２では、接続部材４が円形状の中空部を有しており、接続部材４が回動ピン２に挿入されている。ここで、接続部材４の内径寸法は、回動ピン２の外形寸法よりも例えば１０μｍ以上大きくなっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２４】
次に、動作について説明する。回動ピン２の上端部が切換溝１ｃの開口側へ傾いている状態（図中実線の状態）のときに、矢示Ｇのように、電磁アクチュエータ６により接続部材４が切換溝１ｃから開離する方向側へ変位されると、その接続部材４の変位に伴って、矢示Ｈのように、切換溝１ｃの開口の反対方向へ向けて傾くように回動ピン２が回動される。このときに、回動ピン２の外周と接続部材４の内周との接触箇所が、接続部材４の内周における１８０°反対側に変化し（図中一点鎖線の状態）、第１及び第２溝壁面１ｄ，１ｅが互いに開離される。
【００２５】
上記のような光スイッチでは、接続部材４の中空部が円形状であり、接続部材４の内径寸法が回動ピン２の外形寸法よりも大きいので、回動ピン２と電磁アクチュエータ６との接続に高精度な位置合わせが不要となり、組立時の作業効率を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。
【００２６】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。図４は、実施の形態３による光スイッチを示す平面図である。なお、図４では、Ｎ×Ｎ光スイッチにおけるスイッチングユニット単体を示す。実施の形態３では、第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとが互いに鋭角・鈍角をなすように交差して接続されている。また、実施の形態３では、ポリマ導波路フィルム１における第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとの交差箇所の鋭角側一方に、第３光導波路（バイパス光導波路）１ｈが設けられている。第３光導波路１ｈは、第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとの間で、光信号経路を形成する。
【００２７】
さらに、実施の形態３では、ポリマ導波路フィルム１における第３光導波路１ｈの近傍には、第１光導波路１ａと第２光導波路１ｂとの交差箇所の反対側に間隔をおいて、実施の形態１，２と同等の硬質部材３が設けられている。硬質部材３は、第３光導波路１ｈの長さ方向に沿って配置されている。また、硬質部材３は、ポリマ導波路フィルム１の両面に取り付けられている。
【００２８】
第１光導波路１ａと第３光導波路１ｈとの接続箇所（第３光導波路１ｈの一端部）には、第１切換溝１ｉが設けられている。第２光導波路１ｂと第３光導波路１ｈとの接続箇所（第３光導波路１ｈの他端部）には、第２切換溝１ｊが設けられている。第１及び第２切換溝１ｉ，１ｊは、ポリマ導波路フィルム１の同一の面にクリーブにより形成されている。また、第１切換溝１ｉと第２切換溝１ｊとの間には、例えば８５０μｍ程度の間隔が空けられている。さらに、第１及び第２切換溝１ｉ，１ｊは、実施の形態１，２における切換溝１ｃと同様に、第１及び第２溝壁面を有している。第１切換溝１ｉの第１溝壁面は、硬質部材３側に配置されており、第１切換溝１ｉの第２溝壁面は、反硬質部材３側に配置されている。第２切換溝１ｊの第１溝壁面は、硬質部材３側に配置されており、第２切換溝１ｊの第２溝壁面は、反硬質部材３側に配置されている。
【００２９】
第１切換溝１ｉは、溝壁面同士の接合状態のときに、矢示ａの方向へ向けて第１光導波路１ａを通る光信号をそのまま透過させて、その光信号を矢示ｂの方向へ導く。また、第１切換溝１ｉは、溝壁面同士の開離状態のときに、矢示ａの方向へ向けて第１光導波路１ａを通る光信号を全反射させて、その光信号を第３光導波路１ｈへ導く。第２切換溝１ｊは、溝壁面同士の開離状態のときに、第２光導波路１ｂ側へ向けて第３光導波路１ｈを通る光信号を全反射させて、その光信号を第２光導波路１ｂの矢示ｃの方向へ導く。
【００３０】
ポリマ導波路フィルム１における第１切換溝１ｉの第２溝壁面側、及びポリマ導波路フィルム１における第２切換溝１ｊの第２溝壁面側（第２切換溝１ｊの法線方向の一方）には、それぞれ丸孔（図示せず）が設けられている。これらの丸孔には、それぞれ回動ピン２が挿入されている。丸孔及び回動ピン２の直径寸法は、例えば１２５μｍである。各回動ピン２には、長孔形状（楕円形状）の中空部を有する接続部材７が挿入されている。接続部材７の長軸は、各光導波路１ａ，１ｂの延在方向に沿って配置されている。接続部材７の中空部の短軸寸法は、例えば１６０μｍであり、接続部材７の中空部の長軸寸法は、例えば３８０μｍである。
【００３１】
各接続部材７には、連結部材５を介して、１つの電磁アクチュエータ６が連結されている。接続部材７は、電磁アクチュエータ６の駆動によって、各切換溝１ｉ，１ｊの幅方向（矢示Ｉ・Ｊ方向）に沿って変位される。即ち、２つの回動ピン２は、１つの電磁アクチュエータ６によって、同期して駆動される。ポリマ導波路フィルム１における各回動ピン２の近傍には、実施の形態１，２と同様に、それぞれ応力解放孔１ｇが設けられている。
【００３２】
ここで、電磁アクチュエータ６の駆動による接続部材７の変位量は、例えば３００μｍであり、接続部材７が変位することによって、回動ピン２の上端部が接続部材７の内周に沿って摺動し、回動ピン２の上端部が例えば１６０μｍ変位され、回動ピン２全体が各切換溝１ｉ，１ｊの幅方向へ回動される。つまり、中空部が長孔形状であることにより、接続部材７の変位方向が各切換溝１ｉ，１ｊの幅方向と異なる方向であるにもかかわらず、各回動ピン２の回動方向が各切換溝１ｉ，１ｊの幅方向となる。
【００３３】
次に、動作について説明する。図５は、図４の回動ピン２による光信号経路の切換動作を説明するための説明図である。なお、図５では、応力解放孔１ｇ、連結部材５、電磁アクチュエータ６及び硬質部材３を省略して示す。まず、初期状態として、回動ピン２は、それぞれ第３光導波路１ｈと第１光導波路１ａとの接続箇所、及び第３光導波路１ｈと第２光導波路１ｂとの接続箇所とに向けて上端部が傾くように配置されている（図中実線の状態）。この状態のときに、ポリマ導波路フィルム１が各切換溝１ｉ，１ｊの第２溝壁面側から第１溝壁面側へ撓み変形しており、また、硬質部材３によって、各切換溝１ｉ，１ｊに対する第１溝壁面側でのポリマ導波路フィルム１の非変形状態が保持されていることにより、各切換溝１ｉ，１ｊの第１溝壁面と第２溝壁面とが互いに接合されている。そして、第１切換溝１ｉの第１溝壁面と第２溝壁面とが互いに接合されていることにより、矢示ａの方向へ向かう光信号は、第１切換溝１ｉを透過してそのまま直進し、矢示ｂの方向へ導かれる。
【００３４】
また、この状態から、電磁アクチュエータ６が駆動し、矢示Ｉのように、各接続部材７が変位されると、回動ピン２の上端部が接続部材７の内周に沿って摺動して、矢示Ｊ，Ｋのように、各回動ピン２が回動され、各切換溝１ｉ，１ｊの第１溝壁面と第２溝壁面とが互いに開離される（図中一点鎖線の状態）。この状態のときに、矢示ａの方向へ向かう光信号は、第１切換溝１ｉと空気層との間で全反射されて、第３光導波路１ｈへ導かれる。第３光導波路１ｈを通る光信号は、第２切換溝１ｊと空気層との間で全反射されて、矢示ｃの方向へ導かれる。
【００３５】
上記のような光スイッチでは、１つの電磁アクチュエータ６の駆動のみで、２つの切換溝１ｉ，１ｊの溝壁面同士が接離されるので、２つの切換溝１ｉ，１ｊにより光信号経路を切り換える場合であっても、構造を小型化させることができる。
【００３６】
また、長孔形状の中空部を有する接続部材７を用いて回動ピン２を回動させるので、回動ピン２が各切換溝１ｉ，１ｊの幅方向のみに回動されることにより、２つの切換溝１ｉ，１ｊの溝壁面同士の接離切換を効率良く行うことができる。
【００３７】
なお、実施の形態３で用いた各部材の寸法や変位量は、あくまで一例であり、これらの数値に限るものではない。特に、回動ピン２の上端部の変位量を１６０μｍとしたが、この数値は、ポリマ導波路フィルム１から接続部材７までの高さ寸法に応じて変動する。
【００３８】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。図６は、実施の形態４による光スイッチを示す平面図である。図７は、図６の回動ピン組８を拡大して示す正面図である。実施の形態３では、２本の回動ピン２を用いたが、実施の形態４では、２つのピン部８ａと結合部８ｂとを有する回動ピン組８を用いる。結合部８ｂには、接続部材４が取り付けられている。回動ピン組８には、接続部材４及び連結部材５を介して、電磁アクチュエータ６が連結されている。電磁アクチュエータ６の駆動力によって、結合部８ｂが矢示Ｉ・Ｈ方向に変位されて、各ピン部８ａが回動される。そして、各ピン部８ａが回動されることによって、各切換溝１ｉ，１ｊの溝壁面同士が接離される。他の構成及び動作は、実施の形態３と同様である。
【００３９】
上記のような光スイッチでは、回動ピン組８が回動することによって、２つの切換溝１ｉ，１ｊの溝壁面同士が接離されるので、実施の形態３のものよりも部材点数が削減されることにより、製造コストを低減させることができるとともに、組立時の作業効率を向上させることができる。
【００４０】
なお、実施の形態１〜３では、回動ピン２の上端部が各切換溝１ｃ，１ｉ，１ｊの開口の反対側へ傾くように回動されることによって各切換溝１ｃ，１ｉ，１ｊが光信号の反射状態となっており、また、実施の形態４では、回動ピン組８の一対のピン部８ａが切換溝１ｉ，１ｊの開口の反対側へ傾くように回動されることによって各切換溝１ｉ，１ｊが光信号の反射状態となっていたが、これらの例に限るものではなく、回動ピン又は回動ピン部をポリマ導波路に対して直立するように回動させて導波路フィルムの撓み変形を解除することによって、切換溝が光信号の反射状態となってもよい。この場合、導波路フィルムの材質や切換溝の溝壁面の角度等を調整することによって実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１によるスイッチを示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による光スイッチの一部を拡大して示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態３による光スイッチを示す斜視図である。
【図５】図４の回動ピンによる光信号経路の切換動作を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４による光スイッチを示す斜視図である。
【図７】図６の回動ピン組を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ポリマ導波路フィルム、１ａ  第１光導波路、１ｂ  第２光導波路、１ｃ  切換溝、１ｄ  第１溝壁面、１ｅ  第２溝壁面、１ｈ  第３光導波路、１ｉ  第１切換溝、１ｊ  第２切換溝、２  回動ピン、３  固定部材（非変形保持手段）、４，７  接続部材、６  電磁アクチュエータ、８  回動ピン組、８ａ  ピン部。
【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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