JP4046132B2 - 光スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、光スイッチに関する。特に、本発明は、光通信デバイスとして用いられる光スイッチに関するものである。

従来の冗長用光スイッチ（８×８マトリックススイッチ）の原理を図１（ａ）に示す。この光スイッチ１にあっては、８本の入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８からなる入力側ファイバ束と８本の出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８からなる出力側ファイバ束とを対向させてあり、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８と出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８との間の空間において、各入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８に対向させられるようにして４５°の角度で複数の第１ミラー２ａ〜２ｈを対角状に配置している。また、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８と出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８との間の空間の外部において、各第１ミラー２ａ〜２ｈによる光の反射方向には、それぞれ第２ミラー３ａ〜３ｈが配列されており、第２ミラー３ａ〜３ｈによる光の反射方向には、出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８と平行に予備光ファイバ４が設けられている。

各第１ミラー２ａ〜２ｈと各第２ミラー３ａ〜３ｈとは、それぞれアクチュエータ（図示せず）によって図１（ａ）の紙面に垂直な方向に駆動されるようになっている。通常の使用状態においては、図１（ａ）に示すように、各第１ミラー２ａ〜２ｈ及び各第２ミラー３ａ〜３ｈは、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８と出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８の光軸を含む平面から引っ込んでおり、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８から出射された光信号は、それぞれ出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８に入射している。

いま、例えば入力側光ファイバＩｎ１に異常が発生したとすると、それまで引っ込んでいた第１及び第２ミラーのうち、入力側光ファイバＩｎ１に対応する第１ミラー２ａ及び第２ミラー３ａが、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８と出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８の光軸を含む平面に飛び出し、図１（ｂ）に示すように、入力側光ファイバＩｎ１から出射された光が出力側光ファイバＯｕｔ１に入射するのを妨げると共に、入力側光ファイバＩｎ１から出射された光を第１ミラー２ａ及び第２ミラー３ａで反射させることによって予備光ファイバ４へ入射させ、予備光ファイバ４から取り出すことができるようにする。なお、図１（ａ）（ｂ）においては、入力側光ファイバＩｎ１〜Ｉｎ８と出力側光ファイバＯｕｔ１〜Ｏｕｔ８の光軸を含む平面から引っ込んでいるミラーを破線で表し、該平面に飛び出しているミラーを実線で表している。

しかしながら、このような光スイッチでは、第１及び第２ミラーやアクチュエータからなる光路のスイッチング機構を必要とするので、入力側光ファイバと出力側光ファイバとの間にスイッチング機構を配するための比較的大きな空間が必要となり、光スイッチの入力側光ファイバから出射されて出力側光ファイバに入射する光の光路長が長くなり、光スイッチにおける光信号の挿入損失が大きくなる。あるいは、この挿入損失分を補填して光スイッチの低損失を達成しようとすれば、入力側と出力側の光ファイバの光軸合わせなどを高精度に行なう必要があり、光スイッチの生産性を低下させる恐れがあった。

また、入力側光ファイバと出力側光ファイバとの間の空間を小さくするためには、スイッチング機構を小さくしなければならないので、マイクロマシニング技術ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）などの技術が必要となり、光スイッチが大変高価になる問題がある。さらに、ミラーやアクチュエータが多数個（８×８マトリックススイッチでは、それぞれ１６個）必要となるので、効率的でなく、調整不良や故障なども起きやすく、製造コストも高価になっていた。また、ミラーを光路から引っ込めたり、光路へ突出させたりするためには、アクチュエータのストロークを大きく取る必要があった。

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、入力側光伝送路と出力側伝送路との間の光路長を短くすることによって挿入損失を小さくし、また、駆動部品を少なくすると共にその駆動ストロームも小さくすることができる光スイッチを提供することにある。

本発明に係る光スイッチは、光信号を一端から出射する複数本の入力側光伝送路と、光信号を一端から入射可能な複数本の出力側光伝送路と、光信号を一端から入射可能な一本の予備光伝送路と、端部を互いに平行に配置した前記入力側光伝送路、前記出力側光伝送路及び前記予備光伝送路の各端面に対向させて配置され、複数本の前記入力側光伝送路から出射された各光信号を全反射させて、前記入力側光伝送路のそれぞれに対応する前記出力側光伝送路へ導くためのプリズムと、前記プリズムの界面に接触したときに、前記プリズムの界面で全反射されていた光信号を前記界面で透過させて取り出すための光学素子と、前記光学素子により取り出された光信号を前記予備光伝送路へ導く手段と、複数本の前記入力側光伝送路から出射された光信号が全反射する前記プリズムの界面の一部に接触するそれぞれの位置と、複数本の前記入力側光伝送路から出射された光信号が全反射する前記プリズム界面の一部に接触するいずれの位置からも外れた位置との間で、前記光学素子を移動させるための光学素子位置制御手段とを備え、光信号を光学素子から予備光伝送路へ導く前記手段は、前記光学素子に設けた第１の光反射面と、前記プリズムの界面に接合一体化された補助光学素子と、前記補助光学素子に設けた第２の反射面とからなり、前記第１の光反射面は、前記プリズムの界面を透過して前記光学素子へ取り出された光信号を前記補助光学素子の方向へ向けて反射し、前記第２の光反射面は、前記第１の光反射面で反射された光信号を受光して前記プリズムへの入射方向へ偏向させ、前記補助光学素子は、前記第２の光反射面で偏向された光信号を前記プリズムの界面で透過させて前記プリズムへ光信号を入射させ、さらに予備光伝送路に光信号を入射させることを特徴としている。

本発明の光スイッチによれば、複数本の入力側光伝送路から出射された光信号をそれぞれプリズムで全反射させて光路を曲げ、ついでそれぞれの光信号を複数本の出力側光伝送路へ入射させるようにしており、プリズムの界面の所定位置に光学素子を接触させることによって特定の入射側光伝送路から出射された光信号を予備光伝送路へ導くようにしているので、入射側光伝送路と出射側光伝送路との間の光路長を短くすることができる。よって、光スイッチにおける挿入損失を低減させることができる。また、入射側光伝送路から出射される各光信号の位置に沿って光学素子の位置を移動させるだけで、通常の動作状態と、いずれかの光信号を予備光伝送路から取り出している状態に切り換えることができるので、光学素子は光ファイバの直径の数倍程度移動できればよく、光学素子の駆動ストロークが小さくて済む。また、駆動部品やそのためのアクチュエータなどの部品点数も少なくて済み、コストも安価になる。さらに、入出力間の光路長を短くでき、駆動部品等も少なくて済むので、光スイッチの小型化を図ることもできる。

しかも、本発明の光スイッチにおいては、光信号を光学素子から予備光伝送路へ導く手段は、前記光学素子に設けた第１の光反射面と、前記プリズムの界面に接合一体化された補助光学素子と、前記補助光学素子に設けた第２の反射面とからなり、前記第１の光反射面は、前記プリズムの界面を透過して前記光学素子へ取り出された光信号を前記補助光学素子の方向へ向けて反射し、前記第２の光反射面は、前記第１の光反射面で反射された光信号を受光して前記プリズムへの入射方向へ偏向させ、前記補助光学素子は、前記第２の光反射面で偏向された光信号を前記プリズムの界面で透過させて前記プリズムへ光信号を入射させ、さらに予備光伝送路に光信号を入射させるように構成されている。従って、光学素子が当該箇所でプリズムの界面に接触していない場合には、その箇所の入力用光伝送路から出射された光は、プリズムの界面で全反射された後、出力側光伝送路へ入射する。しかし、当該箇所で光学素子がプリズムの界面に接触すると、入力側光伝送路から出射された光は、プリズムの界面で全反射せず光学素子中へ取り出され、その反射面で反射されて進行方向を曲げられた後、補助光学素子の反射面で反射されて進行方向を再び曲げられ、補助光学素子からプリズム中に入射し、さらに予備光伝送路へ入射する。従って、この実施形態によれば、入力側光伝送路と出力側光伝送路と予備光伝送路が同じ側で並んで配置されてまとまっており、光スイッチ又は光スイッチを実装された機器の取り扱いが容易になる。

また、本発明の光スイッチのある実施形態においては、複数本の前記入力側光伝送路、複数本の前記出力側光伝送路及び前記予備光伝送路の各端部を平行に配列してコネクタにより結束し、横並びに配列された前記入力側光伝送路と前記予備光伝送路の各端面を前記プリズムの一方の斜面に対向させ、横並びに配列された前記出力側光伝送路の各端面を前記プリズムの他方の斜面に対向させ、前記光学素子が界面に接触していない箇所では、前記入射側光伝送路から出射された光信号は、前記プリズムの二つの斜面で全反射した後、対応する前記出射側光伝送路に入射する。従って、この実施形態によれば、入力側光伝送路と出力側光伝送路と予備光伝送路が平行に配置されてコネクタで結束されているので、各光伝送路の光軸調整を一括して行うことができる。また、入力側光伝送路、出力側光伝送路及び予備光伝送路が平行に配列されているので、全ての光伝送路が光スイッチの同じ側にまとまっており、光スイッチ又は光スイッチを実装された機器の取り扱いが容易になる。また、各光ファイバのアレイ化やコネクタによる一体化が可能になる。

また、本発明の別な実施形態おいては、前記光学素子位置制御手段は、光学素子をプリズムの界面に接触又は離間させる手段と、光学素子を前記入力側光伝送路の配列方向に沿って移動させる手段とから構成されている。従って、光学素子を入力側伝送路の配列方向に沿って移動させる場合には、光学素子をプリズムの界面から離間させた状態で移動させることにより、光学素子とプリズムとが擦れて摩耗したり、表面が荒れたりするのを防止することができる。

また、本発明のさらに別な実施形態においては、前記光学素子位置制御手段は、光学素子を入力側光伝送路の配列方向に沿って移動させる手段を有し、前記入力側光伝送路から出射された光が全反射する前記プリズム界面の一部に接触するそれぞれの位置に前記光学素子を位置決めする位置決め手段をさらに備えている。従って、この実施形態によれば、光学素子を入力側光伝送路から出射された光が全反射するプリズム界面に接触するそれぞれの位置に位置決めすることができ、振動や光学素子位置制御手段の誤差などによって光学素子の位置がずれるのを防止し、光学素子の位置精度を高めることができる。

さらに、前記位置決め手段が、前記光学素子を位置決め状態と解除状態とに切り換えるためのアクチュエータを備え、前記アクチュエータは、通電状態で前記光学素子を位置決め状態から解除し、無通電状態で前記光学素子を位置決め状態とするようになっていれば、光学素子をいずれかの入力側光伝送路の位置と当該位置から外れた位置との間で移動させる場合にのみアクチュエータが通電状態となり、光学素子をいずれかの入力側光伝送路の位置から外れた位置に待避させている使用状態と、光学素子をいずれかの入力側光伝送路の位置でプリズムに接触させている使用状態ではいずれも無通電状態となっているので、光学素子を移動させる際に過渡的に電力消費するだけであり、光学素子が静止している状態では位置決め手段が電力を消費せず、光スイッチを省電力化することができる。

本発明の光スイッチのさらに別な実施形態においては、前記光学素子位置制御手段の動力としては、直動型ボイスコイルモータを用いてもよい。ボイスコイルモータはＣＤやＭＤなどに用いられており、その変位分解能はサブミクロンオーダーであるから、光学素子位置制御部にボイスコイルモータをもちいるれば、光学素子の位置精度を光ファイバアレイの微小な配列ピッチにも対応することができ、高精度に光学素子の位置調整を行うことができる。

なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において変形することができることはもちろんである。

図２は本発明の実施例１による光スイッチ（冗長用光スイッチ）の斜視図、図３はその平面図、図４はその側面図である。この光スイッチ１１は、セラミック、金属、プラスチック等からなるベース１２の上に入出力部１３、プリズム駆動部１６、および位置決め部１７を実装したものである。また、入出力部１３には固定プリズム１４が取り付けられ、固定プリズム１４には予備光ファイバ用プリズム１５ｂが取り付けられており、プリズム駆動部１６は駆動プリズム１５ａを保持している。

入出力部１３は、入力側光伝送路となる複数本の入力側光ファイバ（ファイバアレイ）１８ａ〜１８ｈと、出力側光伝送路となる複数本の出力側光ファイバ（ファイバアレイ）１９ａ〜１９ｈと、単一の予備光ファイバ（冗長用光ファイバ）２０とを備えており、ＭＴコネクタ等のコネクタ２１によって一体に結束されている。図５（ａ）は入出力部１３の正面図、図５（ｂ）はレンズアレイパネル２２を取付けられた入出力部１３の正面図である。図５（ａ）に示すように、複数本の入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈは密着させて横一列に並列配置されており、複数本の出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈも密着させて横一列に並列配置されており、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈと出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈは平行となるようにして２段に配置されている。予備光ファイバ２０は、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈと横並びとなるよう、入力側光ファイバ１８ａと並列に配置されている。入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈ、出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈ及び予備光ファイバ２０はコネクタ２１によって一体化されており、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈ、出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈ及び予備光ファイバ２０の端面はコネクタ２１の正面に露出している。なお、実施例としては、入力側光ファイバ及び出力側光ファイバは、８本ずつであるとして説明するが、これらの光ファイバ本数は任意の本数とすることができる。

コネクタ２１の正面には、図５（ｂ）に示すように、レンズアレイパネル２２が取付けられている。レンズアレイパネル２２は透明プラスチック又はガラスによって製作されており、レンズアレイパネル２２には、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈの光軸に一致させてレンズ２３が形成され、出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈの光軸に一致させてレンズ２４が形成され、予備光ファイバ２０の光軸に一致させてレンズ２５が形成されている。レンズ２３は、入力側光ファイバ１８ａから出射された光をコリメート光に変換するものであり、レンズ２４及び２５は、コリメート光を集光させて出力側光ファイバ１９ａ又は予備光ファイバ２０に結合させるものであり、これらのレンズ２３、２４、２５は球面レンズ又は非球面レンズによって構成されている。

固定プリズム１４は、ガラス又は透明プラスチックによって成形された三角柱状の三角プリズムである。固定プリズム１４は、図６及び図７に示すように、その垂直面となっている入出射面をレンズアレイパネル２２に対向させるようにして配置されており、脚部２７によってレンズアレイパネル２２の正面に固定されている。固定プリズム１４の入出射面には、ＡＲコート（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔ；反射防止膜）が形成され、通過する光のロスが低減されている。固定プリズム１４は、入出射面と対向するようにして平滑な斜面２６ａ及び斜面２６ｂを有しており、両斜面２６ａ、２６ｂは互いに９０°の角度を成している。特に、斜面２６ａと斜面２６ｂは、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈの各光軸を含む平面に対して互いに反対側に向けて４５°の角度で傾いている。図７に示すように、固定プリズム１４の一方の斜面２６ａは、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈ及び予備光ファイバ２０（レンズ２３、２５）と同じ高さに位置し、他方の斜面２６ｂは、出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈ（レンズ２４）と同じ高さに位置している。この固定プリズム１４は、接着剤によって脚部２７をレンズアレイパネル２２に接着されていてもよく、レンズアレイパネル２２と一体成形されていてもよい。

しかして、この固定プリズム１４を備えた入出力部１３によれば、いずれの入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈを伝搬する光信号にも異常がない場合には、図７に示すように、例えば入力側光ファイバ１８ａから出射された光信号は、レンズ２３によってコリメートされて平行光となった後、固定プリズム１４内に入射して斜面２６ａ及び２６ｂで全反射して入出力部１３へ戻り、レンズ２４で集光されて出力側光ファイバ１９ａに入射し、出力側光ファイバ１９ａ内を伝搬する。同様に、入力側光ファイバ１８ｂ〜１８ｈから出射された光信号は、それぞれレンズ２３によってコリメートされて平行光となった後、固定プリズム１４内に入射して斜面２６ａ及び２６ｂで全反射して入出力部１３へ戻り、レンズ２４で集光されて出力側光ファイバ１９ｂ〜１９ｈに入射し、出力側光ファイバ１９ｂ〜１９ｈ内を伝搬する。

駆動プリズム１５ａは、ガラス又は透明プラスチックによって六面体に形成されており、図８に示すように、平滑な傾斜面２８と反射面２９とを備えている。傾斜面２８は、駆動プリズム１５ａの上面３０に対して水平な軸の回りに４５°傾いており、反射面２９は、上面３０と傾斜面２８に直交する平面に対して垂直な軸の回りに４５°傾いている。駆動プリズム１５ａは、図６及び図９に示すように、その上面３０をプリズム駆動部１６のアーム３１の先端部下面に接合されており、傾斜面２８を固定プリズム１４の斜面２６ａに接触させられている。駆動プリズム１５ａは、プリズム駆動部１６によって入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈの並んでいる方向に沿って水平に移動させられるようになっており、各入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈから出射される光のエバネッセント（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ）波が漏出する位置を通過する。

予備光ファイバ用プリズム１５ｂも、ガラス又は透明プラスチックによって六面体に形成されており、図１０に示すように、平滑な傾斜面３２と反射面３３とを備えている。傾斜面３２と反射面３３とは互いに直交している。傾斜面３２は、駆動プリズム１５ａの上面３４に対して水平な軸の回りに４５°傾いており、反射面３３は、上面３４と傾斜面３２に直交する平面に対して垂直な軸の回りに４５°傾いている。ただし、駆動プリズム１５ａの傾斜面２８と予備光ファイバ用プリズム１５ｂの傾斜面３２とは互いに反対向けに傾いている。予備光ファイバ用プリズム１５ｂは、図６及び図１１に示すように、その傾斜面３２を予備光ファイバ２０の光軸に一致させるようにして固定プリズム１４の斜面２６ａに接合一体化されている。なお、駆動プリズム１５ａ、予備光ファイバ用プリズム１５ｂは、空気よりも屈折率の大きな光学的に透明な材質であればよいが、固定プリズム１４と等しい屈折率か固定プリズム１４よりも屈折率を有していることが望ましい。また、固定プリズム１４から駆動プリズム１５ａに入射する際や、予備光ファイバ用プリズム１５ｂから固定プリズム１４に入射する際に光線が屈折しないことが望ましいので、駆動プリズム１５ａ及び予備光ファイバ用プリズム１５ｂの屈折率は固定プリズム１４の屈折率に等しいことがより望ましい。

プリズム駆動部１６は、図１２、図３に示すように、矩形枠体３５の一端部に支持台を構成するダンパホルダ３６を設け、他端部にプリズムホルダ３７を配設し、一端をダンパホルダ３６に固定されたワイヤ状の支持弾性体３８によってプリズムホルダ３７を弾性的に支持させたものであり、プリズムホルダ３７は直動型ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４４によって駆動される。

矩形枠体３５は、金属板を折り曲げ加工したものであり、図１２及び図１３に示すように、一端側連接部の中央部分にネジ孔３９ａが設けられており、また、その連接部の内縁部には、上方に向けて一対の固定片４０が立ち上げられている。ダンパホルダ３６は、矩形枠体３５の一端側連接部に載置され、ダンパホルダ３６の中間部が該連接部及び固定片４０に接着して固定されている。一方、矩形枠体３５の他端側連接部４３には、両側縁から上方に向けて略直角に対向壁４１が立ち上げられており、両対向壁４１は所定間隔を隔てて対向している。対向壁４１には、左右で表裏面の極性を相違させるように着磁させた永久磁石４２ａ、４２ｂが、それぞれ異なる極性を対向させるようにして固定されている。そして、永久磁石４２ａ、４２ｂ、他端側連接部４３及び対向壁４１が直動型ボイスコイルモータ４４の固定部分となっており、他端側連接部４３及び対向壁４１がそのヨークの機能を果たしている。さらに、一方の対向壁４１は一部を切り欠かれており、それによって、水平に延びる支持片４５が形成されており、他端側連接部４３の両端部には嵌合孔３９ｂが設けられている。

ダンパホルダ３６は略Ｕ字状をしており、両側の腕部４６が端面及び側面に開口する箱状に形成されている。腕部４６の一端には、上下２本の支持弾性体３８が取付けられている。腕部４６の先端の筒状部には、ゲル状のダンパ剤（図示せず）が充填されており、挿通する支持弾性体３８が保持されるようになっている。ダンパ剤は腕部４６全体でなく、先端の筒状部４７のみに充填される。このため、ダンパ剤へのボイド（気泡）の発生が防止される。また、支持弾性体３８のダンピング特性が向上して変形後の収束性が高められる。すなわち、支持弾性体３８が弾性変形した後、元の形状に復帰する時間が短縮される。また、ダンパホルダ３６には、側面から突出して下方に向かう一対の端子４８が設けられている。なお、腕部４６により矩形枠体３５内の開口部分に位置決め部１７の電磁アクチュエータ４９の配設スペースを確保することが可能となる。

プリズムホルダ３７は、図１２及び図１４に示すように、中央部に巻回したコイル５０が配設される矩形保持部５１を備える。矩形保持部５１の両側面には導電性金属材料からなる接続片５２が取り付けられている。接続片５２には、支持弾性体３８の一端部がロウ付けや溶接等によって連結される。これにより、プリズムホルダ３７は、左右２箇所に設けた上下２本の支持弾性体３８で弾性支持されることになり、上下左右の各方向に対して傾くことなく平行移動できるようになっている。また、接続片５２にはコイル５０の両端部がそれぞれハンダ付け等によって電気接続されている。従って、支持弾性体３８を介してコイル５０に通電することができ、また、電流方向をいずれにでも変更することが可能になっている。なお、符号５３は、接続片５２にコイル５０をハンダ付け等により接続する際にプリズムホルダ３７を保持しておくために利用される把持片である。

矩形保持部５１の前後には枠部５４、５５が延設されており、そこにはそれぞれ矩形枠体３５の対向壁４１及び永久磁石４２ａ、対向壁４１及び永久磁石４２ｂが挿通されており、コイル５０が永久磁石４２ａと永久磁石４２ｂの間に挟まれている。こうして、対向壁４１等からなるヨーク、永久磁石４２ａ、４２ｂ及びコイル５０によってボイスコイルモータ４４が構成されている。しかして、コイル５０に電流を流すと、コイル５０に働くローレンツ力によってプリズムホルダ３７が左右に平行移動させられ、コイル５０に働くローレンツ力と支持弾性体３８の弾性復帰力とが釣り合った位置でプリズムホルダ３７が静止する。また、コイル５０に流す電流値によってローレンツ力が変化するので、コイル５０に流す電流を調整することによってプリズムホルダ３７の釣り合い位置を制御することができ、また、コイル５０に流す電流の向きを変化させることによりプリズムホルダ３７の移動方向を変化させることができる。

プリズムホルダ３７の前面に設けられた枠部５４の前面からは、弾性を有する棒状のアーム３１が水平に延出されており、アーム３１の先端部下面には、前記駆動プリズム１５ａの上面３０が接着により固定されている。よって、ボイスコイルモータ４４を駆動してプリズム駆動部１６のプリズムホルダ３７を水平方向に移動させることにより、駆動プリズム１５ａを固定プリズム１４の斜面２６ａの長手方向と平行に移動させることできる。

位置決め部１７は、プリズムホルダ３７に設けられた位置決め突部５６、位置決め突部５６の受け部となるＶ溝部材５７、プリズム駆動部１６のダンパホルダ３６に固定された板バネ５８、板バネ５８を動かす電磁アクチュエータ４９によって構成されている。

位置決め受け部となるＶ溝部材５７は、矩形枠体３５の他端側連接部４３と平行となるようにして、矩形枠体３５の他端側連接部４３近傍に取付けられている。Ｖ溝部材５７の上面には、図１５に示すように、複数のＶ溝５９（この実施例１では、Ｖ溝のなす角度は６０°に設定されている。）が一定ピッチで平行に形成されている。各Ｖ溝５９は、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈの配列ピッチと等しいピッチで形成されている。

Ｖ溝部材５７のＶ溝５９と噛み合い可能となった位置決め突部５６は、位置合せ部材６０の下面に複数設けられている。位置合せ部材６０は、プリズムホルダ３７に設けられた一方の枠部５５に取り付けられている。この位置合せ部材６０は、枠部５５に形成した開口部に上方から装着され、上方平坦部６１を枠部５５の上面に接着などで固定される。位置合せ部材６０には、中央部に軽量化のための貫通孔６２が形成され、下面に入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈの並設ピッチの整数倍のピッチで複数の位置決め突部５６が形成されている。位置決め突部５６は、プリズムホルダ３７の正面から見てＶ形の突条となっており、その先端は円弧状に面取りされている。位置決め突部５６は、Ｖ溝部材５７のいずれかの複数箇所のＶ溝５９に噛み合うことにより、ベース１２に固定されたＶ溝部材５７に対して、位置合せ部材６０ひいてはプリズムホルダ３７が位置決めされた状態で固定される。

電磁アクチュエータ４９は、従来公知の電磁継電器などに採用される電磁石装置を用いて構成されている。詳細については図示しないが、この電磁アクチュエータ４９は、シーソー状に揺動する可動鉄片６３を備えており、可動鉄片６３の先端部上面には合成樹脂材料等からなる押圧用突出部６４が接着剤等により固定されている。また、電磁アクチュエータ４９の内部には、可動鉄片６３を吸着して可動鉄片６３を回動させるための電磁石が内蔵されている。しかして、電磁石のコイルに通電されていない状態では、可動鉄片６３は水平に寝ているが、電磁石のコイルに通電すると、可動鉄片６３が電磁石に吸着されて傾き、押圧用突出部６４が上方へ押し出されるようになっている。なお、電磁アクチュエータ４９の両端部では、下方に向けて各端子６５が突出している。

板バネ５８は、ダンパホルダ３６の上面に基端部を固定されている。ダンパホルダ３６の中間部の上面には、２箇所に突起６６が突出し、それらの間には挿通孔６７が穿設されている。そして、突起６６と挿通孔６７を利用して弾性部材である板バネ５８が取り付けられる。板バネ５８の一端部は、図１６に示すように、前記突起６６が係合する第１貫通孔６８と、挿通孔６７に連通する第２貫通孔６９とがそれぞれ形成された取付片７０となっている。また、ダンパホルダ３６の中間部上面と板バネ５８の取付片７０との間にはスペーサ７１が配設されている。スペーサ７１には、３箇所に円弧状の切欠き７２が形成され、前記突起６６及び前記挿通孔６７との干渉を避けている。そして、スペーサ７１の枚数（厚みでもよい。）を変更することによりプリズムホルダ３７に対する板バネ５８の上下方向の位置を調整することが可能となっている。板バネ５８は、その第２貫通孔６９及びダンパホルダ３６の挿通孔６７を介して矩形枠体３５のネジ孔３９ａにネジを螺合させることにより取り付けられる。板バネ５８は電磁アクチュエータ４９の上を通過し、その先端部をプリズム駆動部１６のプリズムホルダ３７の上面に当接させており、それ自身の弾性力により、先端下面に設けた押圧突部７３でプリズムホルダ３７の重心位置を押圧している。

しかして、電磁アクチュエータ４９の可動鉄片６３に設けられている押圧用突出部６４が下方に引っ込んでいる場合には、図１７（ａ）に示すように、板バネ５８は押圧突部７３でプリズムホルダ３７を押し下げており、それによって位置決め突部５６がＶ溝部材５７のＶ溝５９に噛み合い、駆動プリズム１５ａを保持したプリズムホルダ３７がロックされ、水平方向に移動不能となる。また、電磁アクチュエータ４９を駆動して押圧用突出部６４を上方へ突出させると、図１７（ｂ）に示すように、板バネ５８はその中間部下面を押圧用突出部６４によって押し上げられ、それによってプリズムホルダ３７は押圧状態を解除され、位置決め突部５６がＶ溝５９から外れ、プリズムホルダ３７がボイスコイルモータ４４によって水平方向に移動できるようになる。

ベース１２は、図１６に示すように、上面の大部分を占める矩形状の凹所７４に、位置決め部１７の電磁アクチュエータ４９が設置される保持凹部７５と、入出力部１３が配置される保持台７６とを備えている。保持凹部７５は、両側に突条７７を備え、そこには複数の第１端子孔７８が形成されている。電磁アクチュエータ４９から突出している各端子６５はベース１２の第１端子孔７８を介して下方へ突出する。また、保持凹部７５の近傍の１箇所には逃がし凹部７９が、２箇所には第２端子孔８０がそれぞれ形成されている。保持台７６は、ベース１２の上面からわずかに突出した板状部８１の両側にガイド凸部８２がをそれぞれ３箇所ずつ形成されたものである。また、保持凹部７５と保持台７６との間には、一対の係合凸部８３がそれぞれ形成されている。

次に、前記構成からなる光スイッチの組立方法について説明する。図１６に示すように、まず電磁アクチュエータ４９の可動鉄片６３の一端上面に押圧用突出部６４を接着する。そして、この電磁アクチュエータ４９をベース１２の保持凹部７５に載置して接着し、各端子６５をベース１２の下面から突出させる。

プリズムホルダ３７の矩形保持部５１に、巻回したコイル５０を配置し、その両端部を両側面に固定した各接続片５２にそれぞれハンダ付けする。枠部５５には位置合わせ部材６０を固定し、枠部５４に設けられたアーム３１の先端部下面には駆動プリズム１５ａを接着する。

また、ダンパホルダ３６の腕部４６に支持弾性体３８を取り付け、筒状部４７にダンパ剤を充填して固化させておく。そして、プレス加工により形成した矩形枠体３５の一端側連接部及び固定片４０にダンパホルダ３６を接着する。固定片４０の存在によりダンパホルダ３６の接着強度を高めることができる。また、矩形枠体３５の他端側連接部４３の対向壁４１に、互いの極性が異なるように永久磁石４２ａ、４２ｂを対向して配置し、その近傍にＶ溝部材５７を固定する。

プリズムホルダ３７は、永久磁石４２ａ、４２ｂを設けた対向壁４１が各枠部５４、５５を押通するようにして矩形枠体３５に載置する。また、プリズムホルダ３７の接続片５２に支持弾性体３８をロウ付けする。

矩形枠体３５は、ダンパホルダ３６等の装着完了後、ベース１２の凹所７４に載置する。矩形枠体３５は、凹所７４の内側縁によって幅方向に、係合孔３９ｂに係合するベース１２の係合凸部８３によって長手方向にそれぞれ位置決めされる。

続いて、ダンパホルダ３６にスペーサ７１を介して板バネ５８を取り付ける。このとき、介在させるスペーサ７１の枚数を変更することにより、プリズムホルダ３７に対する板バネ５８の位置を調整する。すなわち、電磁アクチュエータ４９が消磁状態であれば、押圧用突出部６４が板バネ５８から離れ、板バネ５８の付勢力によってプリズムホルダ３７が押し下げられ、位置決め突部５６によって矩形枠体３５に対して位置決めされるようにする。また、電磁アクチュエータ４９が励磁状態となって可動鉄片６３が回動すれば、板バネ５８に可動鉄片６３の押圧用突出部６４が当接して板バネ５８を押し上げ、プリズムホルダ３７の各位置決め突部５６がＶ溝部材５７から離れ、永久磁石４２ａ、４２ｂに沿って往復移動可能となるようにする。これにより、ボイスコイルモータ４４が完成する。

その後、ベース１２の保持台７６に、固定プリズム１４及び予備光ファイバ用プリズム１５ｂの取り付けられた入出力部１３を載置する。このとき、コネクタ２１の下面には、複数本のピン８６が左右に突出した調整板８５が接着されており、このピン８６を保持台７６のガイド凸部８２間に納めるようにして入出力部１３を保持台７６に載置する。ついで、入出力部１３を、載置した面内で位置調整し、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈからの光が固定プリズム１４の各斜面２６ａ、２６ｂで反射した後、出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈに最も大きな光量が出力されるようにする。また、プリズムホルダ３７のアーム３１に設けられている駆動プリズム１５ａの傾斜面２８が固定プリズム１４の斜面２６ａに密着できるように調整する。こうして、所望の出力光量等が得られれば、調整板８５と保持台７６との間に注入した接着剤に紫外線を照射して固化させることにより、入出力部１３をベース１２に固定する。

最後に、ベース１２にケース（図示せず）を被せ、嵌合面等をシールして内部を密封することにより光スイッチが完成する。完成した状態では、駆動プリズム１５ａの傾斜面２８と予備光ファイバ用プリズム１５ｂの傾斜面３２とは互いに反対向きに傾いており、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈと平行な方向から傾斜面２８に入射した光は、傾斜面２８で反射して予備光ファイバ用プリズム１５ｂの傾斜面３２に入射し、傾斜面３２に入射した光は傾斜面３２で反射されて予備光ファイバ２０と平行な方向へ向きを変えられる。

次に、この光スイッチ１１の動作を説明する。位置決め部１７の電磁アクチュエータ４９が消磁されている場合（無通電状態）には、図１７（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ４９の押圧用突出部６４が下方へ引っ込んでいて板バネ５８から離間しているので、プリズムホルダ３７が板バネ５８に弾性的に押し下げられており、図１５のように位置決め突部５６がＶ溝部材５７のＶ溝５９に噛み合っている。よって、駆動プリズム１５ａは位置決め部１７によって動かないようにロックされている。しかも、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈを伝搬するいずれの光信号にも異常がない場合には、駆動プリズム１５ａは、図１８に示すように、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈのいずれからも外れた位置で固定プリズム１４の斜面２６ａに密着して固定されており、この状態では、既に説明したように（図７）、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈから出射された各々の光信号は固定プリズム１４の斜面２６ａ、２６ｂで全反射されて各出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈに結合されている。

いま、仮に、入力側光ファイバ１８ｇを伝搬してくる光信号に異常が発生したとすると、電磁アクチュエータ４９を通電により励磁させる。電磁アクチュエータ４９が励磁されると、図１７（ｂ）に示すように、可動鉄片６３が回動して押圧用突出部６４が上方へ突出し、プリズムホルダ３７を押えていた板バネ５８が上方へ押し上げられ、プリズムホルダ３７から離間する。その結果、プリズムホルダ３７は、支持弾性体３８の弾性復帰力によって持ち上げられ、位置決め突部５６はＶ溝部材５７から分離してプリズムホルダ３７がロック解除される。また、アーム３１の先に取り付けられている駆動プリズム１５ａも、図１９に示すように固定プリズム１４の斜面２６ａから離間する。この状態で、ボイスコイルモータ４４に通電してプリズムホルダ３７を水平方向に移動させ、入力側光ファイバ１８ｇの光軸方向前方へ駆動プリズム１５ａを移動させる。

この後、電磁アクチュエータ４９を無通電にして消磁状態に戻すと、図１７（ａ）に示すように、再び電磁アクチュエータ４９の押圧用突出部６４が下方へ引っ込み、板バネ５８がプリズムホルダ３７を弾性的に押し下げるので、図１５のように位置決め突部５６がＶ溝部材５７のＶ溝５９に噛み合ってプリズムホルダ３７をロックすると共に、図２０のように入力側光ファイバ１８ｇから斜面２６ａに入射している光信号のエバネッセント光が漏れている位置に駆動プリズム１５ａを位置決めし、アーム３１の弾性力によって駆動プリズム１５ａの傾斜面２８を固定プリズム１４の斜面２６ａに密着させる。

この結果、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｆ、１８ｈから出射されている光信号は、それまでと同様に出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｆ、１９ｈに入射するが、入力側光ファイバ１８ｇから出射された光は、図２０及び図２１（ａ）（ｂ）に示すように、固定プリズム１４の斜面２６ａを透過して傾斜面２８から駆動プリズム１５ａ内に進入し、駆動プリズム１５ａの反射面２９で全反射される。反射面２９で全反射された光信号は、固定プリズム１４の長手方向に沿って進み、予備光ファイバ用プリズム１５ｂに入射する。予備光ファイバ用プリズム１５ｂに入射した光信号は、その反射面３３で全反射された後、傾斜面３２を通過して斜面２６ａから固定プリズム１４内に入り、固定プリズム１４を透過して予備光ファイバ２０に結合される。よって、切り換えられた予備光ファイバ２０の出力端を計測器等に接続することにより光信号の異常を検査することができる。

上記のような光スイッチ１１によれば、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈと出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈを同じ側に配置し、固定プリズム１４を用いて入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈから出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈへ光信号を導くようにしているので、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈと出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈとの間の光路長を短くすることができ、光スイッチ１１における挿入損失を低減することができ、さらに、光スイッチ１１の小型化を図ることができる。

また、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈ及び出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈが同一方向で平行に並んでいるので、光スイッチにおける各部品の配置が容易になり、また光スイッチを構成部品として機器に組み込む際の取り回しにも便利がよくなる。また、光ファイバやレンズのアレイ化が容易となり、各光ファイバ１８ａ〜１８ｈ、１９ａ〜１９ｈ及び２０（あるいは、予備光ファイバ２０以外の光ファイバ１８ａ〜１８ｈ、１９ａ〜１９ｈ）の光軸調芯を一括して安易に行うことができる。

また、光信号を予備光ファイバ２０から取り出す場合には、駆動プリズム１５ａをその光信号の位置まで動かして固定プリズム１４の斜面２６ａに接触させるだけでよいので、光スイッチ１１の構成部品点数が少なくなり、コストを安価にすることができる。さらに、プリズム駆動部１６による駆動プリズム１５ａの移動ストロークも光ファイバの直径の数倍でよく、小さなストローク量で光信号の切替を行うことが可能になる。

また、この光スイッチ１１にあっては、プリズム駆動部１６の動力に用いられているボイスコイルモータ４４は、その変位分解能がサブミクロンオーダであるので、光ファイバ束の狭小化にも対応することができる。さらに、ボイスコイルモータ４４は応答速度が数十ｋＨｚあるので、光スイッチ１１の高速スイッチング化が可能になる。

図２２は本発明の実施例２による光スイッチの構造を示す斜視図、図２３はその平面図、図２４はその側面図である。この光スイッチ９１は、位置決め部１７の構造を除けば、実施例１による光スイッチ１１の構造とほぼ同じ構造を有している。すなわち、この光スイッチ９１の位置決め部１７では、電磁アクチュエータ４９の可動鉄片６３の先端部上面にステップ状に屈曲した板バネ９２の基端部を接合している。板バネ９２の先端部下面には、プリズムホルダ３７を押さえるための押圧突部９３が設けられている。そして、可動鉄片６３に取り付けた板バネ９２によって直接プリズムホルダ３７を押さえるようにしている。

次に、この光スイッチ９１の動作を説明する。位置決め部１７の電磁アクチュエータ４９が消磁されている場合（無通電状態）には、図２５（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ４９の可動鉄片６３が傾いていて、板バネ９２が上に上がってプリズムホルダ３７から離間しているので、プリズムホルダ３７は、支持弾性体３８の弾性復帰力によって持ち上げられ、アーム３１の先に取り付けられている駆動プリズム１５ａは、固定プリズム１４の斜面２６ａから離間している（図１９参照）。また、このとき、位置決め突部５６はＶ溝部材５７から分離してプリズムホルダ３７はロック解除されている。

入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈを伝搬するいずれの光信号にも異常がない場合には、上記のように電磁アクチュエータ４９は消磁されていて駆動プリズム１５ａが固定プリズム１４から離れているので、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈから出射された各々の光信号は固定プリズム１４の斜面２６ａ、２６ｂで全反射されて各出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈに結合されている（図７参照）。

いま、仮に、入力側光ファイバ１８ｇを伝搬してくる光信号に異常が発生したとすると、プリズムホルダ３７はボイスコイルモータ４４に通電して水平方向に移動させられ、入力側光ファイバ１８ｇの光軸方向前方へ駆動プリズム１５ａを移動させる。ついで、電磁アクチュエータ４９が通電により励磁されると、図２５（ｂ）に示すように、可動鉄片６３が回動して板バネ９２が下がり、先端部の押圧突部９３でプリズムホルダ３７を弾性的に押し下げる。プリズムホルダ３７が押し下げられると、位置決め突部５６がＶ溝部材５７のＶ溝５９に噛み合って（図１５参照）プリズムホルダ３７がロックされると共に、入力側光ファイバ１８ｇから斜面２６ａに入射している光信号のエバネッセント光が漏れている位置に駆動プリズム１５ａが位置決めされ、アーム３１の弾性力によって駆動プリズム１５ａの傾斜面２８を固定プリズム１４の斜面２６ａに密着させる（図２０参照）。

この結果、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｆ、１８ｈから出射されている光信号は、それまでと同様に出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｆ、１９ｈに入射するが、入力側光ファイバ１８ｇから出射された光は、固定プリズム１４の斜面２６ａを透過して傾斜面２８から駆動プリズム１５ａ内に進入し、駆動プリズム１５ａの反射面２９で全反射される。反射面２９で全反射された光信号は、固定プリズム１４の長手方向に沿って進み、予備光ファイバ用プリズム１５ｂに入射する。予備光ファイバ用プリズム１５ｂに入射した光信号は、その反射面３３で全反射された後、傾斜面３２を通過して斜面２６ａから固定プリズム１４内に入り、固定プリズム１４を透過して予備光ファイバ２０に結合される（図２０及び図２１（ａ）（ｂ）参照）。よって、切り換えられた予備光ファイバ２０の出力端を計測器等に接続することにより光信号の異常を検査することができる。

また、光信号の異常が解消した後は、電磁アクチュエータ４９を消磁すれば、駆動プリズム１５ａが固定プリズム１４から離れて元の状態に戻る。

このような光スイッチ９１によっても、実施例１による光スイッチ１１と同様な作用効果を奏する。しかし、両光スイッチ９１、１１の間には、位置決め部１７の構造の違いによって以下のような差異がある。すなわち、実施例２では、板バネ９２を直接電磁アクチュエータ４９に取り付けているので、光スイッチ９１の構造及び組立てが簡単になる。その一方で、光信号の出力先を予備光ファイバ２０に切り換えている際には、常時電磁アクチュエータ４９に通電していなければならないので、電力消費が生じる。

これに対し、実施例１では、板バネ５８をダンパホルダ３６に取り付けて電磁アクチュエータ４９の可動鉄片６３で板バネ５８を動かすので、若干構造が複雑になり、組立の手間も増える。しかし、駆動プリズム１５ａの移動時にだけ電磁アクチュエータ４９とボイスコイルモータ４４に通電すればよく、光信号に異常がない時も予備光ファイバ２０に光信号を切り換えている場合も、電磁アクチュエータ４９にもボイスコイルモータ４４にも通電する必要がないので、電力消費を無くすことができる。

また、実施例２でも、電磁アクチュエータ４９に無通電の時に図２５（ｂ）のように板バネ９２が下がってプリズムホルダ３７を押さえ、電磁アクチュエータ４９に通電した時に図２５（ａ）のように板バネ９２が上がってプリズムホルダ３７を解放するようにすれば、光信号を予備光ファイバ２０へ取り出している状態で無通電にすることができる（正常時には、駆動プリズム１５ａは、実施例１と同様に、入力側光ファイバ１８ａ〜１８ｈから外れた位置へ移動させておく。）。しかしながら、実施例２において、このようにして無通電時に板バネ９２でプリズムホルダ３７を押さえ、プリズムホルダ３７と駆動プリズム１５ａを固定するようにした場合には、電磁アクチュエータ４９による押え圧力や押し込み位置がばらつく可能性がある。実施例１では、このような恐れを少なくすることができる。

また、本発明の他の実施例としては、図示しないが、予備光ファイバ用プリズム１５ｂ及び予備光ファイバ用プリズム１５ｂを固定プリズム１４の斜面２６ｂ（出力側光ファイバ側の斜面）に縦にして接触させるようにし、入力側光ファイバから出射された光が固定プリズム１４の斜面２６ａで全反射された後に駆動プリズム１５ａに入射し、予備光ファイバ用プリズム１５ｂから固定プリズム１４に入った光が固定プリズム１４の斜面２６ａで全反射した後に予備光ファイバ２０へ入射するようにしてもよい。

また、予備光ファイバ２０は出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈと並列に配置していてもよい。予備光ファイバ２０を出力側光ファイバ１９ａ〜１９ｈと並列に配置する場合には、それに応じて駆動プリズム１５ａ又は予備光ファイバ用プリズム１５ｂの反射面の方向を変えればよい。例えば、入力側光ファイバ１８ｇから出射された光を駆動プリズム１５ａ内に入射させ、その光を反射面２９で固定プリズム１４と平行な方向へ反射させて予備光ファイバ用プリズム１５ｂ内に入射させる。そして、予備光ファイバ用プリズム１５ｂの反射面３３（この反射面の方向を変更しておく。）によって光を下方へ反射させて固定プリズム１４内に入射させ、固定プリズム１４の斜面２６ｂで全反射させて予備光ファイバ２０へ入射させる。

（ａ）（ｂ）は、従来の光スイッチの原理を説明する概略図である。 本発明の実施例１による光スイッチを示す斜視図である。 図２に示した光スイッチの平面図である。 図２に示した光スイッチの側面図である。 （ａ）は入出力部を構成するコネクタの正面図、（ｂ）はレンズアレイパネルを取り付けたコネクタの正面図である。 図２の光スイッチにおける、固定プリズム、駆動プリズム及び予備光ファイバ用プリズムを示す斜視図である。 図２の光スイッチにおける固定プリズムの働きを説明する図である。 駆動プリズムの斜視図である。 固定プリズムと駆動プリズムの位置関係を示す側面図である。 予備光ファイバ用プリズムの斜視図である。 固定プリズムと予備光ファイバ用プリズムとの位置関係を示す平面図である。 プリズム駆動部を構成する矩形型枠及びダンパホルダと、プリズムホルダとを示す分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、ダンパホルダ等を取り付けられた矩形型枠の平面図及び側面図である。 （ａ）（ｂ）は、プリズムホルダの平面図及び側面図である。 位置決め突部とＶ溝が噛み合った状態の位置合せ部材とＶ溝部材を示す正面図である。 図２の光スイッチを示す分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、位置決め部の働きを説明する概略図である。 いずれの入力側光ファイバを伝搬する光信号にも異常がない場合の、駆動プリズムの位置を示す説明図である。 駆動プリズムを移動させている時の状態を示す説明図である。 ７番目の入力側光ファイバを伝搬する光信号に異常が発生した場合の、駆動プリズムの位置を示す説明図である。 （ａ）は図２０における駆動プリズムの位置における断面を示す図、（ｂ）は図２０における予備光ファイバ用プリズムの位置における断面を示す図である。 本発明の実施例２による光スイッチを示す斜視図である。 図２２に示した光スイッチの平面図である。 図２２に示した光スイッチの側面図である。 （ａ）（ｂ）は、図２２の光スイッチにおける位置決め部の働きを説明する概略図である。

符号の説明

１３ 入出力部
１４ 固定プリズム
１５ａ 駆動プリズム
１５ｂ 予備光ファイバ用プリズム
１６ プリズム駆動部
１７ 位置決め部
１８ａ〜１８ｈ 入力側光ファイバ
１９ａ〜１９ｈ 出力側光ファイバ
２０ 予備光ファイバ
２３ レンズ
２４ レンズ
２５ レンズ
２６ａ 斜面
２６ｂ 斜面
２８ 傾斜面
２９ 反射面
３１ アーム
３２ 傾斜面
３３ 反射面
３７ プリズムホルダ
３８ 支持弾性体
４４ ボイスコイルモータ
４９ 電磁アクチュエータ
５８ 板バネ
９２ 板バネ
９３ 押圧突部

Claims (6)

1. 光信号を一端から出射する複数本の入力側光伝送路と、
   光信号を一端から入射可能な複数本の出力側光伝送路と、
   光信号を一端から入射可能な一本の予備光伝送路と、
   端部を互いに平行に配置した前記入力側光伝送路、前記出力側光伝送路及び前記予備光伝送路の各端面に対向させて配置され、複数本の前記入力側光伝送路から出射された各光信号を全反射させて、前記入力側光伝送路のそれぞれに対応する前記出力側光伝送路へ導くためのプリズムと、
   前記プリズムの界面に接触したときに、前記プリズムの界面で全反射されていた光信号を前記界面で透過させて取り出すための光学素子と、
   前記光学素子により取り出された光信号を前記予備光伝送路へ導く手段と、
   複数本の前記入力側光伝送路から出射された光信号が全反射する前記プリズムの界面の一部に接触するそれぞれの位置と、複数本の前記入力側光伝送路から出射された光信号が全反射する前記プリズム界面の一部に接触するいずれの位置からも外れた位置との間で、前記光学素子を移動させるための光学素子位置制御手段と、
   を備え、
   光信号を光学素子から予備光伝送路へ導く前記手段は、前記光学素子に設けた第１の光反射面と、前記プリズムの界面に接合一体化された補助光学素子と、前記補助光学素子に設けた第２の反射面とからなり、
   前記第１の光反射面は、前記プリズムの界面を透過して前記光学素子へ取り出された光信号を前記補助光学素子の方向へ向けて反射し、
   前記第２の光反射面は、前記第１の光反射面で反射された光信号を受光して前記プリズムへの入射方向へ偏向させ、
   前記補助光学素子は、前記第２の光反射面で偏向された光信号を前記プリズムの界面で透過させて前記プリズムへ光信号を入射させ、さらに予備光伝送路に光信号を入射させることを特徴とする光スイッチ。
2. 複数本の前記入力側光伝送路、複数本の前記出力側光伝送路及び前記予備光伝送路の各端部を平行に配列してコネクタにより結束し、横並びに配列された前記入力側光伝送路と前記予備光伝送路の各端面を前記プリズムの一方の斜面に対向させ、横並びに配列された前記出力側光伝送路の各端面を前記プリズムの他方の斜面に対向させ、
   前記光学素子が界面に接触していない箇所では、前記入射側光伝送路から出射された光信号は、前記プリズムの二つの斜面で全反射した後、対応する前記出射側光伝送路に入射することを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
3. 前記光学素子位置制御手段は、前記光学素子を前記プリズムの界面に接触又は離間させる手段と、前記光学素子を前記入力側光伝送路の配列方向に沿って移動させる手段とからなることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
4. 前記光学素子位置制御手段は、前記光学素子を前記入力側光伝送路の配列方向に沿って移動させる手段を有し、
   前記入力側光伝送路から出射された光が全反射する前記プリズム界面の一部に接触するそれぞれの位置に前記光学素子を位置決めする位置決め手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
5. 前記位置決め手段は、前記光学素子を位置決め状態と解除状態とに切り換えるためのアクチュエータを備え、
   前記アクチュエータは、通電状態で前記光学素子を位置決め状態から解除し、無通電状態で前記光学素子を位置決め状態とすることを特徴とする、請求項４に記載の光スイッチ。
6. 前記光学素子位置制御手段は、その動力として直動型ボイスコイルモータを用いていることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。

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