JP2005099678A - 光遮断装置および光スイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光遮断装置100は、可動板構造体110と、二つのマグネット122a及び122bとを有している。可動板構造体110は、フレーム111と、フレーム111に一端が接続されたヒンジ112と、ヒンジ112の他端側に接続された可動板113と、可動板113の端部に設けられた遮光板114とを有している。遮光板114は、可動板113の上面に対して略垂直に延びている。可動板構造体110は、更に、可動板113の上面に設けられた駆動配線116と、駆動配線116と外部との電気的接続をとるためのパッド117とを有している。駆動配線116は、ヒンジ112を通って、フレーム111へ延びており、パッド117に接続されている。
【選択図】 図1
Description
置を変化させ、空間光の透過/遮断を制御することを特徴とする。
本実施形態は、光の透過/遮断を切り替えるための光遮断装置に向けられている。図1は、本発明の第一実施形態の光遮断装置の構成を示している。
System)の技術により、シリコン基板を加工して作製される。例えば、シリコン基板上
にポリイミド膜を形成し、ポリイミド膜上にAl等で駆動配線を形成し、その後、不要となる部分を除去する加工を行うことにより、図1に示される可動板構造体110を容易に、かつ複数個を一括して作製することができる。このように作製された可動板構造体110において、フレーム111と可動板113と遮光板114はシリコンから構成され、ヒンジ112はポリイミドから構成される。
きる。この結果、可動板113と遮光板114を高速で移動させることができ、シャッター動作の高速化が可能となる。更に本実施形態の光遮断装置100では、遮光板114が可動板113の両端にあって、ヒンジ112に対して可動部分が対称に形成されているため、遮光板114を高速で移動させた後にその位置に保持させておくための電流量は比較的小さくて済み、高速駆動が可能でありながら全体としての消費電流は小さい。また、高々数十Ωの駆動配線に100mA程度の駆動電流を供給できればよいため、駆動に必要な電圧は数V程度となり、安価なアンプから駆動することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、回転軸を中心に可動板を揺動して可動板端部に設けた遮光部で遮光を行う光遮断装置において、可動板に駆動配線を設け、外部に設けたマグネットとの間のローレンツ力で駆動を行うため、大型の駆動電極を設ける必要がなく、光遮断装置の小型化が可能となる。また、ローレンツ力は静電力に比べて桁違いに大きいため、高速駆動が可能となって動作時間の短縮が可能となる。更に、数Vの電圧での駆動が可能となるため、駆動回路を含めて光遮断装置のコストを低減することが可能となる。
本実施形態は、一つの入力から二つの出力のいずれかに光を選択的に切り替える光スイッチ装置に向けられている。図3〜図6は、本発明の第二実施形態の光スイッチ装置を示している。図3は、本発明の第二実施形態の光スイッチ装置の上面図である。図4は、図3に示されたIV−IV線に沿った光スイッチ装置の断面図である。図5は、図3に示された光導波路基板の上面図である。図6は、図3に示された光スイッチ装置の主要部の斜視図である。
め、ここでは詳細な説明は省略する。
め、部材が少なく、光学部品の位置調整も不要な光スイッチ装置を実現できる。また、可動板の両端に設けた遮光板で光信号のオン/オフを交互に、相補的に行うため、二つの光導波路に対する光信号の透過/遮断をひとつの可動部で制御でき、非常に単純な構成の光スイッチ装置を実現できる。
本実施形態は、第二実施形態同様、一つの入力から二つの出力のいずれかに光を選択的に切り替える光スイッチ装置に向けられている。図8は本実施形態の光スイッチ装置300の主要部を示す斜視図である。
本実施形態は、光の透過/遮断を切り替えるための光遮断装置に向けられている。図9は、本発明の第四実施形態の光遮断装置の構成を示している。
本実施形態は、光の透過/遮断を切り替えるための光遮断装置に向けられている。図12は、本発明の第五実施形態の光遮断装置の構成を示している。
置を変化させ、空間光の透過/遮断を制御することを特徴とする。
前記第一の軸と略平行な第二の軸のまわりに回転可能な、前記支持部、前記可動部、前記遮光部、前記駆動配線とを有する第二の可動部群と、
を有することを特徴とする。
ト、122b…マグネット、200…光スイッチ装置、200A…光スイッチ装置、210…可動板構造体、210A…可動板構造体、211…フレーム、212…ヒンジ、213…可動板、214a…遮光板、214b…遮光板、216…駆動配線、222a…マグネット、222b…マグネット、230…光導波路基板、232…入力側光導波路、234a…出力側光導波路、234b…出力側光導波路、236a…ギャップ、236b…ギャップ、300…光スイッチ装置、310…可動板構造体、312…ヒンジ、313…可動板、314…遮光板、332…光導波路、336…ギャップ、400…光遮断装置、410…可動板構造体、411…フレーム、422a…マグネット、423…ホルダ、424a、424b…ホルダ、500…光遮断装置、510…可動板構造体、511a…フレーム、512…ヒンジ、512a…ヒンジ、513…可動板、513a…可動板、514…遮光板、514a…遮光板、522a、522b…マグネット、531…可動板群、531a…可動板群、532…可動板群、532a…可動板群。
Claims (19)
- 支持部を回転軸として揺動可能に支持された可動部と、
可動部の前記回転軸と直交する方向の端部に設けられた遮光部と、
前記可動部に設けられた駆動配線と、
前記駆動配線の少なくとも一部に、前記駆動配線と略直交する方向に磁場を与える磁場発生手段とを有し、
前記駆動配線への給電制御によって前記遮光部の位置を変化させ、空間光の透過/遮断を制御することを特徴とする、光遮断装置。 - 前記遮光部が前記可動部の両端に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の光遮断装置。
- 前記可動部と前記遮光部がシリコンから構成されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の光遮断装置。
- 前記支持部がポリイミドから構成されていることを特徴とする、請求項3に記載の光遮断装置。
- 前記支持部が接続された固定部を有し、前記磁場発生手段が、前記固定部上面に設けられていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の光遮断装置。
- 前記磁場発生手段が、マグネットと、前記マグネットを保持するホルダとから成ることを特徴とする、請求項5に記載の光遮断装置。
- 前記磁場発生手段が、少なくとも二つのマグネットと、前記マグネットを保持するホルダとから成り、前記ホルダは、二つの前記マグネットの間隔を保持する部分を有することを特徴とする、請求項5に記載の光遮断装置。
- 第一の軸のまわりに回転可能な、前記支持部、前記可動部、前記遮光部、前記駆動配線とを有する第一の可動部群と、
前記第一の軸と略平行な第二の軸のまわりに回転可能な、前記支持部、前記可動部、前記遮光部、前記駆動配線とを有する第二の可動部群と、
を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の光遮断装置。 - 前記第一の可動板群に含まれる遮光部と、前記第二の可動板群に含まれる遮光部が、略直線状に配置されることを特徴とする、請求項8に記載の光遮断装置。
- 支持部を回転軸として揺動可能に支持された可動部と、
可動部の前記回転軸と直交する方向の端部に設けられた遮光部と、
前記可動部に設けられた駆動配線と、
前記駆動配線の少なくとも一部に、前記駆動配線と略直交する方向に磁場を与える磁場発生手段と、
入力側光導波路と、
前記入力側光導波路に接続された第一及び第二の出力側光導波路と、
前記第一及び第二の出力側光導波路にそれぞれ設けられた第一及び第二のギャップとを有し、
前記遮光部は前記第一及び第二のギャップに出し入れ可能に配置され、
前記駆動配線への給電制御によって前記入力側光導波路から前記出力側光導波路への光信号の伝播を制御することを特徴とする、光スイッチ装置。 - 前記遮光部は前記可動部の両端に設けられ、一端側に設けられた遮光部が前記第一のギャップに対し出し入れ可能に配置され、かつ、他端側に設けられた遮光部が前記第二のギャップに対する出し入れ可能に配置されており、前記入力側光導波路から前記第一の出力側光導波路への光信号の伝播と、前記入力側光導波路から前記第二の出力側光導波路への光信号の伝播とが、前記駆動配線への給電制御によって選択的に行われることを特徴とする、請求項10に記載の光スイッチ装置。
- 前記遮光部は前記可動部から略垂直に延びており、その表面は前記回転軸と略平行であることを特徴とする、請求項10または請求項11に記載の光スイッチ装置。
- 前記遮光部が、前記可動部の前記回転軸方向の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項12に記載の光スイッチ装置。
- 前記遮光部は前記可動部から略垂直に延びており、その表面は前記回転軸と略垂直であることを特徴とする、請求項10または請求項11に記載の光スイッチ装置。
- 前記可動部と前記遮光部がシリコンから構成されていることを特徴とする、請求項10または請求項11に記載の光スイッチ装置。
- 前記支持部がポリイミドから構成されていることを特徴とする、請求項15に記載の光スイッチ装置。
- 前記支持部が接続された固定部を有し、前記磁場発生手段が、前記固定部上面に設けられていることを特徴とする、請求項10または請求項11に記載の光スイッチ装置。
- 前記磁場発生手段が、マグネットと、前記マグネットを保持するホルダとから成ることを特徴とする、請求項17に記載の光スイッチ装置。
- 前記磁場発生手段が、少なくとも二つのマグネットと、前記マグネットを保持するホルダとから成り、前記ホルダは、二つの前記マグネットの間隔を保持する部分を有することを特徴とする、請求項17に記載の光スイッチ装置。
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