JP2011008227A - 電気光学デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】KTN結晶と、該KTN結晶の第1の面および該第1の面と対向する第2の面に形成された電極対と、前記第1の面と接触する第1の導電性弾性体と、該第1の導電性弾性体の前記KTN結晶と接触する面と対向する面に接触する第1の金属ブロックと、前記第2の面と接触する第2の導電性弾性体と、該第2の導電性弾性体の前記KTN結晶と接触する面と対向する面に接触する第2の金属ブロックとを備え、前記第1および第2の金属ブロックの間に電圧を印加して、前記KTN結晶に電界を印加することを特徴とする。
【選択図】図4
Description
x1=M11E1 2 (式1)
x2=x3=M12E1 2 (式2)
ここで、M11、M12は電歪定数である。M11>0であり、M12<0であるため、電界に平行な方向は伸び、電界に垂直な方向は縮むことになる。従来のKTN光スキャナにおいては、大きな電界を印加したときに、金属ブロックとコンタクトしているKTN結晶の一面と固い金属ブロックとの間に、歪による大きな応力がKTN結晶に付与される。このため、KTN結晶にクラックが発生し、KTN光スキャナを、大きな電界で駆動するのに障害となっていた。特に、数時間程度の短い駆動時間においてクラックが発生し、動作特性が低下するという問題があった。
KTN結晶に電圧を印加すると、結晶の高電界電気伝導に伴う空間電荷が発生する。ここでいう高電界電気伝導とは、電圧と電流の関係がオームの法則からはずれ、電流が電圧に対して非線形に増大する空間電荷制限状態にある領域における電気伝導をいう。この空間電荷制限状態にある領域では、電極から注入される電流に対して結晶内のバルク電流が小さい場合、結晶内に空間電荷が形成される。空間電荷制限状態では、KTN結晶内に発生した空間電荷によって電界が終端され、KTN結晶内の電界分布に傾斜が生じる。
12,61,64 正極
13,62,63 負極
21,22,41,45,51,54 金属ブロック
42,44,53,65〜68 導電性ゴム
60 基板
69〜72 金属電極
73、74 支持板
Claims (9)
- タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN:KTa1-xNbxO3、0<x<1)結晶と、
該KTN結晶の第1の面および該第1の面と対向する第2の面に形成された電極対と、
前記第1の面に形成された第1の電極と接触する第1の導電性弾性体と、
該第1の導電性弾性体の前記第1の電極と接触する面と対向する面に接触する第1の金属ブロックと、
前記第2の面に形成された第2の電極と接触する第2の導電性弾性体と、
該第2の導電性弾性体の前記第2の電極と接触する面と対向する面に接触する第2の金属ブロックとを備え、
前記第1および第2の金属ブロックの間に電圧を印加して、前記KTN結晶に電界を印加することを特徴とする電気光学デバイス。 - タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN:KTa1-xNbxO3、0<x<1)結晶と、
該KTN結晶の第1の面および該第1の面と対向する第2の面に形成された電極対と、
少なくとも前記第1の面に形成された第1の電極と接触する第1の導電性弾性体と、
該第1の導電性弾性体の前記第1の電極と接触する面と対向する面に接触する第1の金属ブロックと、
前記第2の面と接触する第2の金属ブロックとを備え、
前記第1および第2の金属ブロックの間に電圧を印加して、前記KTN結晶に電界を印加することを特徴とする電気光学デバイス。 - 前記KTN結晶は、カリウムを除く周期律表Ia族、またはIIa族の1または複数種を添加不純物として含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学デバイス。
- 前記導電性弾性体は、導電性ゴムからなることを特徴とする請求項1、2または3に記載の電気光学デバイス。
- 前記導電性弾性体は、グラファイトシートからなることを特徴とする請求項1、2または3に記載の電気光学デバイス。
- タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN:KTa1-xNbxO3、0<x<1)結晶と、
該KTN結晶の第1の面および該第1の面と対向する第2の面に形成された電極対と、
前記第1の面に形成された第1の電極と接触する第1の導電性弾性体と、
該第1の導電性弾性体の前記第1の電極と接触する面と対向する面に接触する第1の金属ブロックと、
前記第2の面に形成された第2の電極と接触する第2の導電性弾性体と、
該第2の導電性弾性体の前記第2の電極と接触する面と対向する面に接触する第2の金属ブロックとを備え、
前記第1および第2の金属ブロックの間に電圧を印加して、前記KTN結晶に電界を印加し、前記KTN結晶に前記電界の印加方向と垂直にレーザ光を入射することにより、前記レーザ光を偏向させることを特徴とする光スキャナモジュール。 - 前記電極対は、前記KTN結晶の電気伝導に寄与するキャリアに対してオーミック接触となる材料からなることを特徴とする請求項6に記載の光スキャナモジュール。
- 前記KTN結晶の電気伝導に寄与するキャリアが電子のとき、前記電極対の材料は、仕事関数が5.0eV未満であることを特徴とする請求項7に記載の光スキャナモジュール。
- タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN:KTa1-xNbxO3、0<x<1)結晶と、
該KTN結晶の第1の面上に形成された第1の正極と、
前記第1の面に対向する第2の面上に形成され、前記第1の正極と向かい合う位置に形成された第1の負極と、
前記第1の面上に形成され、前記第1の正極とは間隔をおいて配置された第2の負極と、
前記第2の面上に形成され、前記第2の負極と向かい合う位置に形成され、前記第1の陰極とは間隔をおいて配置された第2の正極と、
前記第1および第2の正極、前記第1および第2の負極のそれぞれに接触する4つの導電性弾性体と、
前記第1の正極および前記第2の負極と接触する導電性弾性体の前記正極および負極と接触する面と対向する面に接触する第1の金属ブロックと、
前記第1の負極および前記第2の正極と接触する導電性弾性体の前記負極および正極と接触する面と対向する面に接触する第2の金属ブロックとを備え、
前記第1の面と直交する第3の面から光を入射させたとき、前記第1の陽極および前記第1の陰極からなる第1の電極対の間を透過してから、前記第2の陽極および前記第2の陰極からなる第2の電極対の間を透過して、前記第3の面に対向する第4の面から光が出射するように光軸が設定され、
前記第1および第2の電極対の間の印加電圧を変えることにより、前記第4の面から出射された光の焦点を可変することを特徴とする可変焦点レンズ。
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