專利名稱：光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)換多個光纖之間的光路組合的光開關(guān)。
背景技術(shù)：
通常，提供通過在兩組透鏡之間前進和縮進的棱鏡用于轉(zhuǎn)換多個準直透鏡之間的光路的光開關(guān)，其中準直透鏡光耦合到對應光纖。已經(jīng)公開了的某些常規(guī)光開關(guān)具有電磁驅(qū)動器，電磁驅(qū)動器設(shè)有機械連接到棱鏡上的銜鐵(美國專利US 5999669和日本專利公開公報4-145409)。
在美國專利US 5999669中公開的光開關(guān)具有安排成可以在準直透鏡35之間往返移動的棱鏡31，其中準直透鏡光耦合到對應光纖4a-4c上并位于本體1中，用于轉(zhuǎn)換光路，如圖57所示。棱鏡31安裝在臂37的一端，而臂37的另一端連接到繼電器RY上并由繼電器RY驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，棱鏡31可垂直于紙面往返移動。當棱鏡31從光路縮進時，兩個光纖4a和4c耦合在一起。當棱鏡31跨過光路設(shè)置時，光纖4a耦合到光纖4b。
在日本專利公開公報4-145409中公開的光開關(guān)具有設(shè)置成可在準直透鏡35之間往返移動的棱鏡31，準直透鏡35通過設(shè)置在鐵芯中的窗口38e光耦合到相應光纖4a-4d上，用于轉(zhuǎn)換光路，如圖58所示。棱鏡31由具有片簧38a的機構(gòu)激勵，片簧38a一端連接到永久磁鐵38b和棱鏡31，另一端連接到鐵芯38c。鐵芯38c具有圍繞在其上的線圈38d。當線圈38d被賦能時，在永久磁鐵38b和鐵芯38c之間產(chǎn)生磁力，因此使棱鏡31垂直紙面移動到和離開光路。當棱鏡31從光路縮進時，光纖4a和4b分別耦合到光纖4c和4d。當棱鏡31跨過光路設(shè)置時，光纖4a和4d互相耦合，而光纖4b和4c互相耦合。
在常規(guī)光開關(guān)中，棱鏡31安裝到以直角延伸到棱鏡31的移動方向的臂37或片簧38a上。而且，當臂37或片簧38a圍繞一個樞軸進行樞軸運動時，其長度必須增加，以便延長棱鏡31的運動沖程。
結(jié)果，將增加本體1沿著臂37或片簧38a的縱向的尺寸。而且，本體1在其內(nèi)部具有不希望的無效空間。由于棱鏡31圍繞臂37或片簧38a上的樞軸旋轉(zhuǎn)運動，因此其旋轉(zhuǎn)運動允許棱鏡31與其中心相鄰的區(qū)域斷開光路并使棱鏡31最外側(cè)長距離行進。因而，需要更多空間無限制(clear)棱鏡31的運動，因此增加于本體1的總尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種光開關(guān)，利用其本體內(nèi)最小的任何無效空間減小其總尺寸。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，一種通過棱鏡的前進和縮進運動轉(zhuǎn)換耦合到相應光纖的端部的準直透鏡之間的光路的光開關(guān)，包括裝有光開關(guān)殼體的本體；具有固定棱鏡的銜鐵和借助磁動作驅(qū)動銜鐵運動的線圈體的電磁驅(qū)動器；以及在銜鐵移動方向彈性的片簧，其主要由至少兩個平行延伸的彈簧片構(gòu)成，每個彈簧片一端固定安裝到本體上，另一端安裝到銜鐵上，由此空間上固定銜鐵和棱鏡作線性運動。電磁驅(qū)動器和棱鏡沿著銜鐵移動方向互相相鄰設(shè)置，當光開關(guān)起動作時，銜鐵和棱鏡可以以直角線性移動到透鏡之間的光路。
作為本發(fā)明的一個特征，電磁驅(qū)動器允許銜鐵并由此允許棱鏡線性運動。而且，電磁驅(qū)動器沿著銜鐵的運動方向與棱鏡相鄰設(shè)置。因此，可簡單地由棱鏡投射在垂直于銜鐵移動方向的位置上的面積來確定用于前進和縮進棱鏡的尺寸。結(jié)果，可以使轉(zhuǎn)換光路的機構(gòu)的尺寸最小化。而且，由于棱鏡的移動是線性的，不象在安裝于棱鏡的部件上的圍繞樞軸點的常規(guī)旋轉(zhuǎn)運動那樣，消除了允許棱鏡運動的任何無效空間。因而，可以減小本體的總尺寸。
在本發(fā)明的光開關(guān)中，電磁驅(qū)動器中的線圈體包括具有在其兩端設(shè)置的兩個磁極部分的鐵芯、用于激勵鐵芯的線圈以及用于磁化銜鐵的永久磁鐵，銜鐵包括第一接觸部分和第二接觸部分，第一接觸部分與面對銜鐵的一個運動方向的兩個磁極部分之一的一側(cè)相對設(shè)置，第二接觸部分與面對銜鐵的另一個運動方向的另一磁極部分的一側(cè)相對設(shè)置，并且每個彈簧片連接到銜鐵的兩個接觸部分之間的中間區(qū)域。由于電磁驅(qū)動器是有極性的，可以由相對小的電流產(chǎn)生大驅(qū)動力，因此有助于節(jié)省電能。
在本發(fā)明的光開關(guān)中，電磁驅(qū)動器執(zhí)行雙穩(wěn)態(tài)動作，通過永久磁鐵的磁力在兩個位置的每個位置固定銜鐵，其中銜鐵的第一接觸部分與鐵芯的相應磁極部分直接接觸，并且銜鐵的第二接觸部分與鐵芯的另一磁極部分直接接觸。由于電磁驅(qū)動器執(zhí)行雙穩(wěn)態(tài)動作，因此在要求轉(zhuǎn)換光路時只需要給其線圈賦能，因此使功耗最小化。
在本發(fā)明的光學開光中，電磁驅(qū)動器執(zhí)行單穩(wěn)態(tài)動作，用于通過永久磁鐵的磁力恒定地在兩個位置之一固定銜鐵，其中銜鐵的第一接觸部分與鐵芯的相應磁極部分直接接觸，或者銜鐵的第二接觸部分與鐵芯的另一磁極部分直接接觸。由于電磁驅(qū)動器執(zhí)行單穩(wěn)態(tài)動作，因此在選擇正常連接的一個光路中時，不需要給其線圈賦能，由此使功耗最小化。
在本發(fā)明的光開關(guān)中，彈簧片的數(shù)量是四個，銜鐵設(shè)置在兩對彈簧片之間，每對彈簧片在一個方向從與銜鐵連接的每個向磁極部分之一延伸。由于銜鐵在兩端沿著跨過鐵芯的兩個磁極部分的方向支撐，因此它的運動可以基本上禁止沿著以直角延伸到銜鐵的運動方向和延伸到跨過兩個磁極部分排列的方向。具體地說，當銜鐵保持其接觸部分與鐵芯的相應磁極部分接觸時，它的運動禁止沿著以直角到達銜鐵的運動方向并到達跨過兩個磁極部分排列的方向，因此禁止棱鏡由于任何外部撞擊而位移。結(jié)果，可以成功地消除由于任何外部應力造成改變光路或沿著光路的光強度的概率。由于彈簧片是四個，因此這種效果比兩個彈簧片的情況更強了。
在本發(fā)明的光開關(guān)中，片簧具有安排在銜鐵的運動方向延伸的連接片，并且隨著運動以重疊關(guān)系連接到銜鐵，而彈簧片與連接片的端部在銜鐵運動方向整體地設(shè)置。因此，在它們與銜鐵組裝期間可以防止彈簧片偏移。這允許彈簧片沒有偏移地安裝到銜鐵上。而且，由于片簧的連接片沿著銜鐵的運動方向定向，因此可以在銜鐵的寬開口側(cè)容易地進行其組裝。
本發(fā)明的光開關(guān)可以不用特殊部件將棱鏡連接到銜鐵，因此減少了部件數(shù)量、總尺寸以及制造成本。而且，通過控制銜鐵的尺寸可以確保棱鏡的位置精度。結(jié)果是，棱鏡的定位可以穩(wěn)定和改善。
本發(fā)明的光開關(guān)具有與銜鐵整體連接而不妨礙片簧動作的棱鏡固定座。
本發(fā)明的光開關(guān)具有圍繞棱鏡固定座設(shè)置的分支和片簧框架，由此提高抵抗沿垂直于銜鐵運動方向和片簧縱向的任何不希望的力的撞擊。
本發(fā)明的光開關(guān)允許精細控制銜鐵和棱鏡之間的位置關(guān)系，由此使沿著兩組準直透鏡之間的光路的光強度的偏差最小。
本發(fā)明的光開關(guān)允許參照鐵芯確定電磁驅(qū)動器的部件和棱鏡相對于本體定位，因此使不同樣品批量之間的偏差最小。
本發(fā)明的光開關(guān)具有互相整體形成的透鏡固定平臺的側(cè)壁和底壁，其橫截面為L形，因此即使其側(cè)壁和底壁很薄也能增加透鏡固定平臺的機械強度。當希望其強度與任何常規(guī)開關(guān)的強度相同時，可以減小透鏡固定平臺的總尺寸。當希望其尺寸與任何常規(guī)的開關(guān)相同時，透鏡固定平臺可以為棱鏡的運動讓出更多的空間，因此這是容易實現(xiàn)的。
本發(fā)明的光開關(guān)具有確定銜鐵的運動的鐵芯和確定互相連接的透鏡位置的透鏡固定平臺，由此以高精確度控制透鏡和棱鏡之間的位置關(guān)系。而且，透鏡的光軸可以精確地與棱鏡對準。
附圖簡要說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的光開關(guān)的分解透視圖；圖2是去掉其蓋子的光開關(guān)的平面圖；圖3是其棱鏡從光路縮進的光開關(guān)的平面圖；圖4是光開關(guān)的縱截面圖；圖5是光開關(guān)的橫截面圖；圖6(a)是光開關(guān)的基座的部分切除的正視圖，圖6(b)光開關(guān)的剖視圖；圖7是光開關(guān)的部分切除的分解透視圖；圖8是光開關(guān)的片簧和激勵器的透視圖；圖9(a)是光開關(guān)的鐵芯的部分切除的分解正視圖，圖9(b)是光開關(guān)的剖視圖；圖10是去掉其蓋子的光開關(guān)的剖視圖；圖11是表示光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖12是光開關(guān)的正視圖；圖13(a)-13(c)分別是光開關(guān)的棱鏡安裝板的正視圖、側(cè)視圖和另一側(cè)視圖；圖14是光開關(guān)的透鏡固定平臺的透視圖；圖15(a)和15(b)是表示光開關(guān)的動作的平面圖；圖16(a)-16(c)分別是光開關(guān)的棱鏡安裝板的改型的正視圖、側(cè)視圖和另一側(cè)視圖；圖17(a)-17(c)分別是光開關(guān)的棱鏡安裝板的另一改型的正視圖、側(cè)視圖和另一側(cè)視圖；圖18是電磁驅(qū)動器的改型的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖19是光開關(guān)的正視圖；圖20是表示本發(fā)明第二實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖21是光開關(guān)的正視圖；圖22是表示本發(fā)明第三實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的基本后視圖；圖23是電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖24是其正視圖；圖25是表示本發(fā)明第四實施例的光開關(guān)的分解透視圖；圖26是去掉其蓋子的光開關(guān)的平面圖；圖27是其縱截面圖；圖28是其縱截面圖；圖29是其側(cè)視圖；圖30是其橫截面圖；圖31是其橫截面圖；圖32是其分解透視圖；圖33是其基本部件的分解透視圖；圖34是其電磁驅(qū)動器的基本后視圖；圖35是電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖36是其電磁驅(qū)動器的正視圖；圖37是表示本發(fā)明第五實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的基本后視圖；圖38是電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖39是電磁驅(qū)動器的正視圖；
圖40是本發(fā)明第六實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的基本后視圖；圖41是電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖42是電磁驅(qū)動器的正視圖；圖43是表示本發(fā)明第七實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖44是電磁驅(qū)動器的正視圖；圖45是表示其動作的示意圖；圖46是表示其動作的示意圖；圖47是表示其動作的示意圖；圖48是表示本發(fā)明第八實施例的光開關(guān)的電磁驅(qū)動器的功能結(jié)構(gòu)的平面圖；圖49是電磁驅(qū)動器的正視圖；圖50是電磁驅(qū)動器的正視圖；圖51是表示本發(fā)明第九實施例的光開關(guān)的動作的示意圖；圖52(a)和52(b)分別是本發(fā)明第十實施例的光開關(guān)的銜鐵的正視圖和剖視圖；圖53是本發(fā)明的光開關(guān)的基座的蓋子的改型的透視圖；圖54是去掉其蓋子的光開關(guān)的平面圖；圖55是沿著圖54的線A-B截取的剖視圖；圖56是其側(cè)視圖；圖57是常規(guī)光開關(guān)的剖視圖；和圖58(a)和58(b)分別是另一個常規(guī)光開關(guān)的平面圖和側(cè)視圖。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式(第一實施例)下面參照圖1-15說明本發(fā)明的一個實施例的光開關(guān)。該光開關(guān)是2×2型的，用于在具有四個光纖4a-4d的光學連接的兩個模式之間轉(zhuǎn)換；光纖4a和光纖4d之間以及光纖4b和4c之間的連接，如圖15(a)所示；光纖4a和光纖4c之間以及光纖4b和光纖4d之間的連接，如圖15(b)所示。可以通過設(shè)置在一組光纖4a和4b與另一組光纖4c和4d之間的棱鏡31動作和不動作選擇這兩種模式。棱鏡31是可沿著垂直于圖15所示的紙面方向移動的。
參見圖1-3，這個實施例的光開關(guān)包括具有銜鐵21的電磁驅(qū)動器2和由銜鐵21的動作激勵的光路選擇器3，用于在上述兩組光纖4a-4d之間的轉(zhuǎn)換連接，它們都設(shè)置在由合成樹脂模制而成的本體1中。由于銜鐵21位移，其驅(qū)動棱鏡31在一組光纖4a和4b以及另一組光纖4c和4d之間往返移動，由此轉(zhuǎn)換光路。
本體1包括互相連接的基座11和蓋子12，由此在其內(nèi)部具有矩形平行六面體形狀的安裝空間1a。本體1還具有設(shè)置在其兩個縱向端部的兩個管形導管1b，用于連通安裝空間1a。安裝空間1a和兩個導管1b限定在基座11和蓋子12之間并互相連接。基座11具有臺階11a，用于與設(shè)置在蓋子12中的臺階鄰接?；?1還具有設(shè)置在其外表面上的多個突起，用于與設(shè)置在蓋子12的向內(nèi)延伸的裝配片12b中的裝配孔12c嚙合。在它們的突起和孔嚙合在一起時，基座11和蓋子12互相連接在一起。電磁驅(qū)動器2和光路選擇器3安裝在安裝空間1a中，而四個光纖4a-4d由兩個導管1b接收，由此與光路選擇器3連接。
電磁驅(qū)動器2包括設(shè)有合成樹脂形式的線圈架22的線圈體2a和設(shè)有銜鐵21的銜鐵體2b。線圈架22具有設(shè)置在其每個縱向端的端座22a和設(shè)置在其縱向中心的磁鐵固定器22b。端座22a具有凸緣部分22c。線圈繞組23設(shè)置在每個端座22a的凸緣22c和磁鐵固定器22b之間。線圈23可以是單繞組或雙繞組型的，但是基于單繞組型進行說明。在凸緣22c和磁鐵固定器22b之間的兩個線圈23的每個線圈互相串聯(lián)連接。在雙繞組型的情況下，在兩個凸緣22c和磁鐵固定器22b之間的兩個線圈23互相隔離。在每個端座22a中提供兩個或多個端子引線24連接到每個線圈23的兩端。
如圖4、5、9、和10所示，線圈架22固定鐵芯25，鐵芯25從其中心25c(圖9)穿過線圈架22的內(nèi)部延伸到從它們各自的端座22a突出的兩個磁極部分25a和25b，其中線圈23繞在鐵芯上。更具體地說，磁極部分25a和25b從凸緣22c向外設(shè)置并從線圈23暴露于外部。磁鐵固定器22b具有嵌在其中的永久磁鐵26，以便永久磁鐵26的一極磁性地連接到鐵芯25的中心25c，而另一極從磁鐵固定器22b向外突出，如圖12所示。磁極部分25a和25b在突出方向等于永久磁鐵26的兩個磁極。為允許鐵芯25的中心25c通過，線圈架22包括可以互相分開的一對部件。
基座11具有橫向隔開的一對突起13，設(shè)置在與導管1b側(cè)相反的遠端上的空間1a內(nèi)側(cè)的每個橫向端部，用于固定線圈體2a。線圈體2a的端座22a具有設(shè)置在其底部每端(端子引線24的突出側(cè))的一對凹槽22d，用于嚙合成對的突起13，如圖9(b)和10所示。鐵芯25延伸到每個凹槽22d內(nèi)部，當在一側(cè)按下其鐵芯25以在成對突起13之間配合時，通過其凹槽22d接收突起13使線圈體2a固定連接到基座11，如圖9(a)和9(b)所示。這阻止鐵芯25從它在基座11的位置偏移。而且，基座11具有提供在空間1a內(nèi)側(cè)的一對固定壁14，用于固定線圈體2a的磁鐵固定器22b，該磁鐵固定器通過壓入到分別設(shè)置在兩個壁14中的兩個嚙合槽14a進行配合。因此，線圈體2a在橫向中心牢固地固定在基座11中。當線圈體2a安裝到基座11上時，其端子引線24延伸穿過設(shè)置在基座11中的對應端孔11c(見圖6(a))并到達基座11的外部。
銜鐵21具有設(shè)置在其方形主體21c兩端的兩個接觸部分21a和21b，分別直接移動到鐵芯25的兩個磁極部分25a和25b和從其移動開來。兩個接觸部分21a和21b從主體21c的橫向端部的兩個對角相對側(cè)向外延伸，以便兩個接觸部分21a和21b分別面對鐵芯25的兩個磁極部分25a和25b定位。特別是，接觸部分21a的一側(cè)面對磁極部分25a，而接觸部分21b的另一側(cè)面對磁極部分25b。
銜鐵21通過具有片簧功能的平衡彈簧27連接到一對夾持板28。該對夾持板28分別固定在線圈體2a的兩個端座22a。由單個金屬彈性材料制成的平衡彈簧27包括沿著銜鐵21的兩側(cè)縱向延伸的一對彈簧片27a、將每個彈簧片27a的兩端彎曲成L形形成的安裝片27b以及在兩個彈簧片27a之間的縱向中心連接的連接片27c。更具體地說，連接片27c隨著銜鐵21的移動而在其每端連接到彈簧片27a。而且，平衡彈簧27具有垂直于在其每端的安裝片27b設(shè)置的橋接片27d，用于連接成對彈簧片27a的縱向兩端。當平衡彈簧27保持不連接到任何其它部件時，這防止彈簧片27a向外偏離。
連接片27c通過鉚接到銜鐵21的縱向中心而放在和連接在兩個位置。具體地說，連接片27c由銜鐵21的兩個栓釘21e(圖12)接受，然后錘平這兩個栓釘鎖定。因此，當平衡彈簧27與銜鐵21連接時，其彈簧片27a在沒有任何外部應力的情況下固定，并因此保持不變形。而且，在銜鐵21具有設(shè)置在其一側(cè)的栓釘21e時，其形狀可以很簡單。由于銜鐵21在其頂部固定到平衡彈簧27，因此它提供相對較寬的空間，因此有助于裝配過程容易。在兩個彈簧片27a之間的安裝片27b還通過鉚接到成對夾持板28而連接，然后夾持板28與插入到端座22a的對應固定孔22e的它們的嚙合突起28a連接。結(jié)果，夾持板28牢固地固定到線圈架22上。彈簧片27a主要由在連接片27c兩側(cè)獨立地保持彈性的兩片構(gòu)成。銜鐵21的一端由成對夾持板28之一和連接片27c之間的一對彈性部分27aa和27ab支撐，另一端由在另一個夾持板28和連接片27c之間的另一對彈性部分27ac和27ad支撐?？傊?，銜鐵21由四個彈性部分27aa-ad支撐。
下面參照圖11和12說明光開關(guān)的動作。銜鐵21的中心與永久磁鐵26的N極相鄰設(shè)置，因此被磁化具有N極。當線圈23被賦能時，在鐵芯25的左端的磁極部分25a變成S極，則吸引銜鐵21的接觸部分21a。同時，在磁極部分25b和銜鐵21的接觸部分21b之間產(chǎn)生排斥力，向圖1的下方移動銜鐵21。因此，當線圈23去激勵時，銜鐵21由永久磁鐵26的磁力保持在其下部位置。這個狀態(tài)示于圖3中。當在相反方向激勵線圈23時，在鐵芯25的右端的磁極部分25b變成S極。因此，接觸部分21a和磁極部分25a互相排斥，接觸部分21b被磁極部分25b吸引，向圖11的上方移動銜鐵21。當線圈23去激勵時，銜鐵21由永久磁鐵26的磁力保持在其上部位置。具體地說，本實施例的電磁驅(qū)動器2是具有永久磁鐵26的極性型的，因此確保雙穩(wěn)態(tài)動作。通過可控制地激勵線圈23，銜鐵21可以向圖11的上方和下方平行移動。
如上所述，光路選擇器3適用于在兩組光纖4a-4d之間轉(zhuǎn)換光路，而不使用連接到銜鐵21的棱鏡31。棱鏡31由粘接帶粘接到由金屬如鋁制成的固定板32。固定板32通過由金屬板構(gòu)成的調(diào)節(jié)板33連接到銜鐵21。更具體地說，棱鏡31通過固定板32和調(diào)節(jié)板33的棱鏡安裝組合機械地連接到銜鐵21。固定板32垂直銜鐵21的移動方向而設(shè)置。調(diào)節(jié)板33包括通過兩點以重疊關(guān)系鉚接連接到固定板32的安裝部分33a、通過兩點鉚接連接到平行于連接部分27c的銜鐵21一側(cè)的支撐部分33b、連接在安裝部分33a和支撐部分33b之間的調(diào)節(jié)部分33c。調(diào)節(jié)部分33c基本上設(shè)置成L形，具有沿著銜鐵21一側(cè)延伸的第二半部33c2和從銜鐵21的一側(cè)延伸到固定板32的第一半部33c1。兩個半部33c1和33c2之間的角度設(shè)定為所希望的角度，以便確定棱鏡31相對于銜鐵21的位置。調(diào)節(jié)部分33c在金屬板的橫向彎曲。而且，調(diào)節(jié)部分33c和支撐部分33b之間的連接角度是可調(diào)的。還可以通過控制該角度來確定棱鏡31的位置。可以在由圖13中的箭頭所示的兩個方向可控制地確定棱鏡31相對于銜鐵21的位置。如圖16所示，還可以通過寬度變窄并由此在任何所希望的方向扭曲的第一半部33c1的改型而在由箭頭所示的三個方向控制棱鏡31的位置?；蛘撸斨尾糠?3b和調(diào)節(jié)部分33c之間的角度固定不變時，可以只在由圖17中的箭頭所示的一個特定方向控制棱鏡31的位置。
光路選擇器3包括例如由燒結(jié)合金構(gòu)成的透鏡固定平臺34，用于固定光纖4a-4d的輸入端，如圖14所示。透鏡固定平臺34包括矩形的平行六面體形狀的透鏡支架34a，每個支架支撐兩個(準直)透鏡35(見圖1)。定位這兩個透鏡支架34a，使任何兩個相對透鏡35互相面對。這兩個透鏡支架34a通過在一側(cè)的側(cè)壁和在底部的底壁互相連接。每個透鏡支架34a在另一側(cè)的下端連接到其中具有安裝孔34e的安裝片34d。側(cè)壁34b和底壁34c互相連接，由此形成L形橫截面。這允許具有相對小尺寸的透鏡固定平臺34增加機械強度，而不考慮限制由于任何外部應力造成的兩個透鏡支架34a互相位移。而且，由于透鏡固定平臺34足夠硬，而不管側(cè)壁34b和底壁34c變薄，因此可以節(jié)省較寬的空間，用于在其透鏡支架34a之間接受棱鏡31，于是保證棱鏡31的移動。
基座11具有在其安裝空間1a的橫向中心在內(nèi)側(cè)設(shè)置的一對向上突臺15，它們沿著安裝空間1a的縱向互相隔開。當其安裝孔34e分別接收兩個向上突臺15時，則兩個突臺被加熱并在末端鉚平(用于熱鉚接)，透鏡固定平臺34固定連接到基座11。
四個光纖4a-4d的每個輸入端耦合到柱狀引線36。當透鏡35粘接到引線36的側(cè)端時，它們與光纖4a-4d光耦合。透鏡35和引線36之間的粘接是通過UV粘接劑進行的，在暴露于紫外線時該粘接劑固化。由于在它們各自透鏡支架34a上的兩個相對透鏡35互相面對，因此光可以在一組光纖4a和4b以及另一組光纖4c和4d之間穿過。準直型透鏡35設(shè)置成使光在兩個透鏡支架34a之間平行穿過。兩個安裝片34d之間的距離基本上等于基座11的安裝空間1a的長度，以便透鏡固定平臺34可以精確地定位于基座11上。其相應的引線36安裝在透鏡固定平臺34上的四個光纖4a-4d容納在基座11和蓋子12之間的入口導管1b中。入口導管1b包括向著與安裝空間1a相反的一端變窄的錐部1c和提供在其末端的引線槽1d，引線槽1d的直徑基本上等于光纖4a-4d。
如上所述，棱鏡31連接到銜鐵21，它可以隨著加能電磁驅(qū)動器2中的線圈23控制的銜鐵21移動。更具體地說，棱鏡31可以在透鏡固定平臺34中的兩個透鏡支架34a之間的其前進位置與透鏡固定平臺34隔開的其縮進位置之間移動。通過移動棱鏡31，光路可以從光纖4a和4c之間以及光纖4b和4d之間耦合的兩種模式之一向光纖4a和4d之間以及光纖4b和4c之間耦合的另一種模式轉(zhuǎn)換，反之亦然。而且，可以通過控制調(diào)節(jié)板33來確定棱鏡31相對于透鏡35的光軸的取向，并由此避免在一組光纖4a和4b以及另一組光纖4c和4d之間的光傳輸效率的偏差。
如上所述，本實施例的電磁驅(qū)動器2是具有永久磁鐵26的極性型的，永久磁鐵26跨過磁路設(shè)置，用于提供雙穩(wěn)態(tài)動作。這允許通過激勵電磁驅(qū)動器2中的線圈23而使一組光纖4a和4b與另一組光纖4c和4d之間的光路從一種模式轉(zhuǎn)換到另一種模式，并在線圈23去激勵時保持在其模式。因而，與常規(guī)的連續(xù)激勵動作相比，這個動作將是高節(jié)能動作。而且，銜鐵21由平衡彈簧27的四個彈性部分27aa-27ad支撐，該平衡彈簧沿著銜鐵21的移動方向偏置。即使銜鐵21接受任何外部沖擊力，也可以通過彈性部分27aa-27ad的動作限制其位移，由此減少一組光纖4a和4b與另一組光纖4c和4d之間的光傳輸條件的不希望的改變。
而且，由于銜鐵21可以平行移動并且光路選擇器3位于電磁驅(qū)動器2的一側(cè)，因此本體1的厚度可以小到與電磁驅(qū)動器2的高度一樣，因此當端子引線24從本體1的底部延伸時使本體1的高度最小。銜鐵21的平行移動還允許兩個透鏡支架34a之間的距離與棱鏡31的寬度一樣小，因此使透鏡固定平臺34的尺寸更小。電磁驅(qū)動器2和光路選擇器3并排設(shè)置，只留下棱鏡31的移動空間。結(jié)果，本體1沒有無效空間，并因此能使總尺寸最小。
為組裝本實施例的光開關(guān)，該過程從安裝電磁驅(qū)動器2的線圈體2a開始，然后在基座11上安裝透鏡固定平臺34。隨后，線圈體2a與銜鐵體2b連接，并用蓋子12覆蓋基座11。這允許不同部件從一個方向安裝到基座11，因此進行組裝過程的自動模式。當線圈體2a安裝到基座11時，其鐵芯25被壓入成對突起13之間，直到提供在其端座22a中的凹槽22d接受它們相應的突起13為止。這允許線圈體2a精確地定位于基座11上。銜鐵體2b具有在兩個位置鉚接到銜鐵21和兩個夾持板28的平衡彈簧27以及在兩個位置鉚接到銜鐵21和固定板32的調(diào)節(jié)板33。因而，固定板32(具有棱鏡31)、調(diào)節(jié)板33、銜鐵21、平衡彈簧27和夾持板28連接在一起，同時正確地定位。在夾持板28的嚙合突起28a被壓入到線圈體2a的相應固定孔22e中時，通過安裝鐵芯25確定銜鐵體2b在基座11上的位置。結(jié)果，參照鐵芯25的位置可以將其它部件正確安裝到它們的位置，因此使樣品批量之間的特性差別最小化。
雖然在本實施例中平衡彈簧27在兩個彈簧片27a之間的其連接片27c上連接到銜鐵21，但是其彈簧片27a還可以通過兩個栓釘21e在縱向中心連接到銜鐵21的兩側(cè)。
(第二實施例)在第一實施例中永久磁鐵26安裝在線圈架22，在第二實施例中，如圖20和21所示，永久磁鐵26安裝到銜鐵21的縱向中心以面對電磁體2a。永久磁鐵26的一極磁性地耦合到銜鐵21，用于磁化。其它部件與第一實施例的相同。電磁驅(qū)動器2的動作因此保持與第一實施例一樣。由于本實施例的線圈架22不需要包括磁鐵固定器22b，因此在其給定尺寸中可以為線圈23讓出更多空間，這與第一實施例不同，因此降低功耗。如果用于線圈23的空間保持與第一實施例的相同，則可以減小線圈架22的尺寸，由此可以使本體1的總尺寸最小化。
(第三實施例)在前述實施例中，當借助棱鏡安裝組件(固定板32和調(diào)節(jié)板33)將棱鏡31安裝于銜鐵21時，它安裝到與銜鐵21一側(cè)整體提供的棱鏡安裝座29，如圖22-24所示。更具體地說，棱鏡31粘接到棱鏡安裝座29。棱鏡安裝座29位于銜鐵21的縱向中心，以便穿過彈簧片27a延伸。棱鏡安裝座29具有提供在其末端的配合凹槽29a，用于接受彈簧片27a(連接片27c的一端)的中間部分。這允許棱鏡安裝座29與銜鐵21整體形成，同時可以簡化平衡彈簧27的形狀。其它部件和動作與第一實施例的相同。
(第四實施例)本實施例具有形狀改變的第一實施例的平衡彈簧27，如圖25和26所示，并且與第三實施例一樣，棱鏡安裝座29與銜鐵21整體提供。在圖中，相同的部件用相同的標記表示，并省略其說明。
本實施例的平衡彈簧27具有修改成沿著銜鐵21的移動方向(橫向)在一端具有兩個分支27f的Y形的連接片27c。兩個分支27f分別整體耦合到兩個彈性部分27ab和27ad。Y形連接片27c在其三個腿上分別連接到銜鐵21的三個栓釘21e。平衡彈簧27具有在兩個彈性部分27ab和27ad之間整體連接的框架條27g。窗口27h通過框架條27g、兩個彈性部分27ab和27ad以及連接片27c的分支27f限定。與銜鐵21整體提供的棱鏡安裝座29容納于窗口27h中。結(jié)果，與銜鐵21整體提供的棱鏡安裝座29無限制地被接受在平衡彈簧27的窗口27h中，因此不妨礙彈性部分27ab和27ad。
本實施例的透鏡固定平臺34具有由兩個安裝腿34f代替的兩個安裝片34d。安裝腿34f從底壁34c的兩端向著電磁驅(qū)動器2向外延伸。每個安裝腿34f具有提供在其末端的螺孔34g。電磁驅(qū)動器2中的線圈架22的端座22a具有提供在兩個橫向端部的一對固定凹槽22f。鐵芯25部分地暴露于固定凹槽22f中。特別是，在固定凹槽22f中的每個暴露部分具有穿過其中的通孔25d，用于與透鏡固定平臺34的螺孔34g對準。線圈架22包括互相連接的兩個半部22x和22y，以便從兩端夾持鐵芯25(見圖32)。
安裝腿34f的尺寸如此設(shè)置，使得當它們插入線圈架22的相應固定凹槽22f中時它們的末端直接與鐵芯25接觸。當螺孔34g與相應螺孔25d對準時，透鏡固定平臺34通過穿過通孔25d并旋入螺孔34g的一對保持螺栓39緊固到鐵芯25。透鏡固定平臺34通過兩個保持螺栓39連接到鐵芯25的中心25c的縱向端部。結(jié)果，透鏡固定平臺34和鐵芯25之間的連接可以是固定且穩(wěn)定的。雖然在本實施例中透鏡固定平臺34和鐵芯25之間的連接是通過兩個保持螺栓39完成的，但是也可以通過粘接劑粘接或焊接完成。
透鏡固定平臺34和鐵芯25之間的界面是用于確定透鏡35的位置(即用于固定透鏡35的孔的位置)的參考平面，同時鐵芯25還確定定位銜鐵21的參考平面。因此，可以高精確地控制由銜鐵21驅(qū)動的棱鏡31和固定在透鏡固定平臺34中的一組透鏡35之間的位置關(guān)系。而且，在通過鐵芯25的動作而定位棱鏡31和透鏡35時，可以高精確地保持它們的位置關(guān)系，而不會出現(xiàn)明顯誤差。
蓋子12具有設(shè)置在與每個導管1b相反的部分的開口1e，用于容納光纖4a-4d。開口1e設(shè)計成給容納在導管1b中的每對光纖4a和4b或4c和4d的輸入端施加粘接劑1f。此外，肋1g設(shè)置在導管1b的每一端，用于阻止粘接劑1f流出。因此，當用粘接劑1f將每個光纖粘接到導管1b上時，可以保護其引線36免受通過光纖施加的任何外部張力。
(第五實施例)本實施例取消了第四實施例的框架條27g，如圖37-39所示。當只利用一個分支27f將兩個彈性部分27ab和27ad互相連接時，銜鐵21抵抗沿著其厚度方向施加的任何沖擊的能力有利地比第四實施例的小。然而，本實施例允許第四實施例的其它功能保持不變，因此可以在小沖擊的條件下優(yōu)選使用。
(第六實施例)本實施例具有加在第五實施例結(jié)構(gòu)的輔助安裝片27i，與銜鐵21部分地重疊并固定到銜鐵21，如圖40-42所示。每個彈性部分27ab或27ad的一端在一側(cè)與分支27f整體形成，在另一側(cè)與輔助安裝片27i整體形成。換言之，銜鐵21夾在分支27f和輔助安裝片27i之間。特別是，輔助安裝片27i與連接片27c一樣連接到銜鐵21的栓釘21e。本實施例的其它部件與第五實施例的相同，輔助安裝片27i保證彈性部分27ab和27ad與銜鐵21的連接強度。因此，銜鐵21抵抗沿著其厚度方向(垂直于銜鐵21的運動方向和彈性部分27ab和27ad的延伸方向)施加的任何沖擊力的能力比第五實施例高。
本實施例具有修改的平衡彈簧27，包括兩個彈性部分27aa和27ab，它們設(shè)置在銜鐵21的兩側(cè)并連接到單個夾持板28，如圖43和44所示。換言之，取消了第一實施例中的另一夾持板28和平衡彈簧27的彈性部分27ac及27ad。
本實施例的設(shè)置可以執(zhí)行與第一實施例相同的動作。參見圖45和46，加能線圈23以便將鐵芯25的左磁極部分25a轉(zhuǎn)換成N極，永久磁鐵26的N極面對銜鐵21。這就使銜鐵21的左接觸部分21a產(chǎn)生向上排斥力，而另一接觸部分21b產(chǎn)生由圖45中的箭頭表示的向上吸引力，因此使另一接觸部分21b和磁極部分25b之間直接接觸。相反，當線圈23加能使鐵芯25的磁極部分25a轉(zhuǎn)換成S極時，如圖47和48所示，銜鐵21的左接觸部分21a向下吸引力，而另一接觸部分21b產(chǎn)生由圖47中箭頭所示的向下排斥力，因此與磁極部分25a接觸。與第一實施例的動作相同，棱鏡31可以通過銜鐵21的動作而移動，以使四個光纖4a-4d的光耦合從一個模式轉(zhuǎn)換到另一個模式。
(第八實施例)本實施例具有修改的平衡彈簧27，包括設(shè)置在銜鐵21的一側(cè)并分別連接到兩個夾持板28的兩個彈性部分27ab和27ac，如圖49和50所示。彈性部分27ab和銜鐵21的接觸部分21b位于鐵芯25的磁極部分25b的相反側(cè)，而彈性部分27ac和銜鐵21的接觸部分21a位于鐵芯25的磁極部分25a的相反側(cè)。這允許銜鐵21沿著其厚度方向的移動比第七實施例的小。結(jié)果，可以阻止銜鐵21由于任何外力引起在其厚度方向的位移而改變棱鏡的位置。其它部件和它們的動作與第一實施例的相同。
(第九實施例)在第一實施例中，為2×2轉(zhuǎn)換動作提供四個光纖4a-4d，本實施例采用用于1×2轉(zhuǎn)換動作的一至二結(jié)構(gòu)的三個光纖4a-4c，如圖51所示。其它部件和它們的動作與第一實施例的相同。
(第十實施例)雖然第一實施例具有在兩個不同位置之間可移動的并通過永久磁鐵26的磁力保持在兩個位置之一的用于雙穩(wěn)態(tài)動作安排的銜鐵21，本實施例允許在線圈23用于單穩(wěn)態(tài)動作不加能時銜鐵21恒定地返回到兩個位置中所希望的一個位置。對于單穩(wěn)態(tài)動作，銜鐵21具有設(shè)置在兩個接觸部分之一21b并面對磁極部分25b的非磁性金屬的剩余板(residual plate)21d，如圖52所示。由于剩余板21d的動作減小了接觸部分21b和磁極部分25b之間的吸引力，通過修改平衡彈簧27的彈力和永久磁鐵26的磁力之間的組合可以有利地控制銜鐵21的單穩(wěn)態(tài)動作。結(jié)果，當線圈23不加能時可以容易地實現(xiàn)用于單穩(wěn)態(tài)動作的接觸部分21a和磁極部分25a之間的直接接觸。其它部件和它們的動作與第一實施例的相同。
(第十一實施例)作為選擇，可以修改第一實施例，其中平衡彈簧27保持彈力支撐銜鐵21，以便保持其接觸部分21a直接與鐵芯25的磁極部分25a接觸并處于正常狀態(tài)，如圖3所示。因此，當線圈23不加能時，可以適當?shù)剡M行在接觸部分21a和磁極部分25a之間接觸的單穩(wěn)態(tài)動作。
平衡彈簧27對銜鐵21的推動力可以通過以下結(jié)構(gòu)的動作同等成功地代替，即兩個夾持板28在線圈體2a的線圈架22上偏離橫向中心或沿著線圈體2a的橫向非對稱安排以便在平衡彈簧27無加載時使銜鐵體2b的橫向中心偏離線圈體2a的橫向中心。其它部件和它們的動作與第一實施例的相同。本實施例還可以裝備第十實施例的剩余板21d。
(第十二實施例)本實施例將參照圖53-56以光開關(guān)的形式進行說明。本實施例的光開關(guān)基本上是第四實施例的改型，其中用于容納四個光纖4a-4d的基座11的導管1b具有密封功能。導管1b的外端由蓋子12的倒U形開口12d和基座11的U形開口11d限定。當蓋子12和基座11連接在一起時，位于基座11上的U形開口11d下面的突起11e配合到蓋子12的倒U形開口12d的最下部，以便產(chǎn)生圍繞每組光纖的凹進空間。然后用粘接劑1f填充凹進空間，以便密封本體1的輸入端。
為了阻止粘接劑1f從凹進空間流出，在本體1的每個導管1b的內(nèi)側(cè)提供一組肋1g和1h。而且，基座11具有設(shè)置在其每端的開口11h，用于接受U形鍵11k，該U形鍵形狀為可以填充兩個上和下光纖之間的空間。因而，可以用少量的粘接劑1f填滿在本體1的每個輸入端的任何空間。利用其下端輸入與基座11的底部齊平安排蓋子12緊密配合在基座11上。而且，基座11具有裝備在其底部的輪緣中的溝槽圖形以及圍繞端子引線24孔。因此利用分布在整個溝槽中的粘接劑1f可以密封蓋子12和基座11之間的連接。
本發(fā)明不限于所示實施例的任何組合。而且，每個實施例中的棱鏡31設(shè)置在銜鐵21的移動的一側(cè)，但兩個棱鏡31可以分別位于銜鐵21的兩側(cè)。
工業(yè)實用性本發(fā)明的光開關(guān)設(shè)計用于利用存在和不存在棱鏡的模式轉(zhuǎn)換在光纖中傳輸?shù)墓鈱W信號的光路。更具體地說，通過激勵器的動作棱鏡可以前進或縮進，該激勵器由電磁線圈的加能控制。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.(修改)一種光學開關(guān)，通過前進和縮進棱鏡在光耦合到對應光纖的端部的準直透鏡之間轉(zhuǎn)換光路，包括安裝到光學開關(guān)殼體中的本體；具有銜鐵和線圈體的電磁驅(qū)動器，銜鐵用于保持該棱鏡，線圈體借助磁性動作驅(qū)動該銜鐵的移動，該線圈體包括具有設(shè)置在其兩端的兩個磁極部分的鐵芯、激勵該鐵芯的線圈以及磁化該銜鐵的永久磁鐵，該銜鐵包括與面對銜鐵的一個運動方向的兩個磁極部分之一的一側(cè)相對設(shè)置的第一接觸部分和與面對銜鐵的另一個運動方向的另一磁極部分的一側(cè)相對設(shè)置的第二次磁極部分；和在銜鐵的移動方向有彈性的片簧，主要由至少兩個平行延伸的彈簧片構(gòu)成，每個彈簧片在一端固定安裝在該本體，在另一端固定到該銜鐵的兩個接觸部分之間的中間區(qū)域，由此在空間上保持該銜鐵和該棱鏡作線性運動，其中該電磁驅(qū)動器和該棱鏡沿著該銜鐵的移動方向互相相鄰設(shè)置，和當該光學開關(guān)起動作時，該銜鐵和該棱鏡可以相對于該透鏡之間的光路以直角線性運動。
2.(刪除)3.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，其中該電磁驅(qū)動器執(zhí)行雙穩(wěn)態(tài)動作，通過該永久磁鐵的磁力在兩個位置的每個位置固定該銜鐵，其中該銜鐵的第一接觸部分與該鐵芯的相應磁極部分直接接觸，該銜鐵的第二接觸部分與該鐵芯的另一磁極部分直接接觸。
4.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，其中該電磁驅(qū)動器執(zhí)行單穩(wěn)態(tài)動作，通過該永久磁鐵的磁力在兩個位置之一固定該銜鐵，該銜鐵的第一接觸部分與該鐵芯的相應磁極部分直接接觸，或者該銜鐵的第二接觸部分與該鐵芯的另一磁極部分直接接觸。
5.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，其中該彈簧片的數(shù)量為四個，和該銜鐵設(shè)置在兩對彈簧片之間，每對在一個方向從與該銜鐵連接的每個位置延伸到該磁極部分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光學開關(guān)，其中該片簧具有連接片，設(shè)置成在銜鐵的移動方向延伸并沿著該移動以重疊關(guān)系連接到該銜鐵，同時該彈簧片在銜鐵的運動方向與該連接片的端部整體設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光開關(guān)，其中該棱鏡安裝到棱鏡安裝座上，該棱鏡安裝座與該銜鐵的至少一側(cè)整體形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光開關(guān)，其中該連接片具有分支，接受在之間的該棱鏡安裝座。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光開關(guān)，其中該彈簧片具有框架條，該框架條整體地連接在耦合到兩個分支的其端部之間，由此形成由兩個分支和該框架條確定的窗口，其中該棱鏡安裝座位于該窗口中。
10.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，還包括用于在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有可可折疊部分，設(shè)置成可控制地改變其相對于在銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度。
11.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，還包括在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有第一可折疊部分和第二可折疊部分，第一可折疊部分設(shè)置成可控制地改變其相對于在銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度，第二可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在以直角朝向穿過該鐵芯的兩個磁極部分的方向的平面的角度。
12.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，還包括在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有第一可折疊部分、第二可折疊部分和可扭轉(zhuǎn)部分，第一可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在該銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度，第二可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在以直角朝向穿過該鐵芯的兩個磁極部分的方向的平面的角度，可扭轉(zhuǎn)部分設(shè)置成控制地改變圍繞著沿該銜鐵運動方向延伸的線的扭轉(zhuǎn)角。
13.(修改)根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，還包括線圈架，用于固定該線圈和該鐵芯并通過相應的夾持板允許彈簧片在它們的保持端連接，通過壓入該本體的固定區(qū)使該線圈架和該鐵芯配合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的光學開關(guān)，還包括設(shè)置在該本體內(nèi)用于固定該透鏡的透鏡固定平臺，該透鏡固定平臺包括其中安裝一組透鏡的一對透鏡座、在兩個透鏡座之間連接的側(cè)壁和垂直于側(cè)壁連接并連接到兩個透鏡座上的底壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的光學開關(guān)，其中該鐵芯固定安裝到該透鏡固定平臺。
權(quán)利要求
1.一種光開關(guān)，通過前進和縮進棱鏡在光耦合到對應光纖的端部的準直透鏡之間轉(zhuǎn)換光路，包括安裝到光開關(guān)殼體中的本體；具有銜鐵和線圈體的電磁驅(qū)動器，銜鐵用于保持該棱鏡，線圈體借助磁性動作驅(qū)動該銜鐵的移動；和在銜鐵的移動方向有彈性的片簧，主要由至少兩個平行延伸的彈簧片構(gòu)成，每個彈簧片的一端固定安裝在本體，另一端固定到銜鐵，由此在空間上保持銜鐵和棱鏡作線性運動，其中該電磁驅(qū)動器和該棱鏡沿著該銜鐵的移動方向互相相鄰設(shè)置，和當該光開關(guān)動作時，該銜鐵和該棱鏡可以相對于該透鏡之間的光路以直角線性運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光開關(guān)，其中該電磁驅(qū)動器中的該線圈體包括具有在其兩端的兩個磁極部分的鐵芯、用于激勵鐵芯的線圈以及用于磁化銜鐵的永久磁鐵，該銜鐵包括與面對該銜鐵的一個運動方向的兩個磁極部分之一的一側(cè)相對設(shè)置的第一接觸部分和與面對該銜鐵的另一個運動方向的另一磁極部分一側(cè)相對設(shè)置的第二次接觸部分，和每個彈簧片連接到該銜鐵的兩個接觸部分之間的中間區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，其中該電磁驅(qū)動器執(zhí)行雙穩(wěn)態(tài)動作，通過永久磁鐵的磁力在兩個位置的每個位置固定該銜鐵，其中該銜鐵的第一接觸部分與該鐵芯的相應磁極部分直接接觸，該銜鐵的第二接觸部分與該鐵芯的另一磁極部分直接接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，其中該電磁驅(qū)動器執(zhí)行單穩(wěn)態(tài)動作，通過該永久磁鐵的磁力在兩個位置之一固定該銜鐵，該銜鐵的第一接觸部分與該鐵芯的相應磁極部分直接接觸，或者該銜鐵的第二接觸部分與該鐵芯的另一磁極部分直接接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，其中該彈簧片的數(shù)量為四個，和該銜鐵設(shè)置在兩對彈簧片之間，每對在一個方向從與該銜鐵連接的每個位置延伸到該磁極部分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光開關(guān)，其中該片簧具有連接片，設(shè)置成在該銜鐵的移動方向延伸并沿著該移動以重疊關(guān)系連接到該銜鐵，同時該彈簧片在銜鐵的運動方向與該連接片的端部整體設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光開關(guān)，其中該棱鏡安裝到棱鏡安裝座上，該棱鏡安裝座與該銜鐵的至少一側(cè)整體形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光開關(guān)，其中該連接片具有分支，接受在之間的該棱鏡安裝座。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光開關(guān)，其中該彈簧片具有框架條，該框架條整體地連接在耦合到兩個分支的其端部之間，由此形成由兩個分支和該框架條確定的窗口，其中該棱鏡安裝座位于該窗口中。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，還包括用于在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有可可折疊部分，設(shè)置成可控制地改變其相對于在銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，還包括在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有第一可折疊部分和第二可折疊部分，第一可折疊部分設(shè)置成可控制地改變其相對于在銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度，第二可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在以直角朝向穿過該鐵芯的兩個磁極部分的方向的平面的角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，還包括在該銜鐵和該棱鏡之間機械耦合的棱鏡安裝板，該棱鏡安裝板具有第一可折疊部分、第二可折疊部分和可扭轉(zhuǎn)部分，第一可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在該銜鐵的移動方向和穿過鐵芯的兩個磁極部分的方向延伸的平面的角度，第二可折疊部分設(shè)置成可控制地改變它在以直角朝向穿過該鐵芯的兩個磁極部分的方向的平面的角度，可扭轉(zhuǎn)部分設(shè)置成控制地改變圍繞著沿該銜鐵運動方向延伸的線的扭轉(zhuǎn)角。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的光開關(guān)，還包括線圈架，用于固定該線圈和該鐵芯并通過相應的夾持板允許該彈簧片在它們的保持端連接，通過壓入本體的固定區(qū)使該線圈架和該鐵芯配合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的光開關(guān)，還包括設(shè)置在該本體內(nèi)用于固定該透鏡的透鏡固定平臺，該透鏡固定平臺包括其中安裝一組透鏡的一對透鏡座、在兩個透鏡座之間連接的側(cè)壁和垂直于側(cè)壁連接并連接到兩個透鏡座上的底壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的光開關(guān)，其中該鐵芯固定地安裝到該透鏡固定平臺。
全文摘要
提供由棱鏡(31)前進和縮進運動在光耦合到對應光纖(4a－4d)端部的準直透鏡(35)之間轉(zhuǎn)換光路的光開關(guān)，包括安排固定棱鏡(31)的銜鐵(21)和由磁動作驅(qū)動銜鐵(21)運動的線圈體(2a)的電磁驅(qū)動器(2)及片簧(27)，片簧主要包括四個平行延伸的彈簧片(27aa－27ad)并且一端連接本體(1)和另一端連接銜鐵(21)，在空間固定銜鐵(21)和棱鏡(31)作線性運動。電磁驅(qū)動器(2)和棱鏡(31)沿銜鐵(2)運動方向彼此相鄰設(shè)置。光開關(guān)動作時銜鐵(21)和棱鏡(31)可垂直透鏡(35)之間的光路線性移動。這允許棱鏡線性移動，與固定棱鏡的移動部件繞樞軸旋轉(zhuǎn)運動的任何常規(guī)安排不同。由于不需要無限制棱鏡樞軸運動的無效空間，可減小本體的總尺寸。
文檔編號G02B6/35GK1461419SQ02801257
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者杉山貴則, 三原義博, 信時和弘 申請人:松下電工株式會社