JP4029489B2 - Spatial light modulator and control method thereof - Google Patents
Spatial light modulator and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4029489B2 JP4029489B2 JP24383498A JP24383498A JP4029489B2 JP 4029489 B2 JP4029489 B2 JP 4029489B2 JP 24383498 A JP24383498 A JP 24383498A JP 24383498 A JP24383498 A JP 24383498A JP 4029489 B2 JP4029489 B2 JP 4029489B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching unit
- voltage
- electrostatic
- force
- support member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信、光演算、光記憶装置、光プリンター、画像表示装置等に使用される光スイッチング素子(ライトバルブ)に適した空間光変調装置およびその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光をオンオフ制御できる空間光変調装置としては液晶を用いたものが知られている。図9に、その概略構成を示す。この空間光変調装置は、光スイッチング素子900として実現されており、偏光板901および908、ガラス板902および903、透明電極904および905、液晶906および907より構成され、透明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の方向を変えて偏光面を回転させ光スイッチングを行うものである。例えば、このような光スイッチング素子(液晶セル)を二次元に並べて液晶パネルとして画像表示装置を構成することが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この液晶を用いた光スイッチング素子(空間光変調装置)は、高速応答特性が悪く、たかだか数ミリ秒程度の応答速度でしか動作しない。このため高速応答を要求される、光通信、光演算、ホログラムメモリー等の光記憶装置、光プリンター等に対し液晶を用いた空間光変調装置は難しかった。また、液晶を用いた空間光変調装置では、偏光板により光の利用効率が低下してしまうという問題もあった。
【0004】
これらの用途に対応できる、高速動作の可能な空間光変調装置が求められており、このため、光を制御できるスイッチング要素を機械的に動かして高速で変調できる空間光変調装置が開発されている。その1つは、マイクロミラーデバイスであり、このデバイスはミラーをヨークで旋回可能に支持し、ミラーの角度を変えて電気的または光学的な入力に対応して入射光を変調して出射するようになっている。
【0005】
また、反射機能あるいは透過機能を備えたスイッチング部を弾性体で支持しながら平行に動かして入射光を変調することが可能であり、そのような原理に基づき空間光変調装置を構成することも可能である。本願出願人が出願中の、光を全反射して伝達可能な導光部の全反射面に対しスイッチング部の抽出面を接触させてエバネセント光を抽出し、スイッチング部の1波長程度あるいはそれ以下の微小な動きによって、高速で光を変調制御可能な光スイッチング素子もその1つである。このエバネセント光を利用した光スイッチング素子は、スイッチング部を薄膜などの弾性的な支持部材によって支持し、さらに、スイッチング部を電極に電力を供給することにより静電力で駆動し、全反射面に対峙したスイッチング部の抽出面の位置を動かせるようになっている。そして、スイッチング部の抽出面が全反射面に略接触した状態になると光を抽出して出射するオン状態となる。また、全反射面から抽出面が離されると光は抽出されないので光は出射されず、オフ状態となる。このように、エバネセント波を利用した光スイッチング素子は、全反射面に対し抽出面の位置を微少距離移動することにより入射光を変調することができるので、高速動作が可能な空間光変調装置の1つとして実現化に向けて鋭意開発が進められている。
【0006】
このような弾性力と静電力を組み合わせてスイッチング部を駆動する空間光変調装置においては、できるだけ低い駆動電圧で安定した動作を行わせることが重要な課題であり、開発中のエバネセント光を利用した光スイッチング素子において同様である。
【0007】
スイッチング部が光をオンオフするために移動する距離をd、駆動電圧をVdとすると、その過程で作用する弾性力Fgと静電力Fsは次のように表すことができる。
【0008】
Fg=K×x ・・・・・(1)
Fs=C×Vd2/(d−x)2・・・・・(2)
ここでxはスイッチング部の移動距離であり、Kは支持部材の弾性係数、Cは電極の面積および誘電率などを加味した定数である。スイッチング部の移動位置は、弾性力Fgと静電力Fsがつりあった安定位置となるので、駆動電圧Vdを下げるためには弾性力Fgを下げ、また、移動距離dを短くすることが望ましい。しかしながら、弾性係数Kを下げるとスイッチング部の移動速度が低下して応答速度が低くなる。また、移動距離xを短くするとオンオフのコントラストが得られにくくなる。したがって、駆動電圧Vdを下げることが難しい。さらに、弾性力Fgと静電力Fsがつりあった安定位置でオンオフを行うと、スイッチング部の姿勢が安定しない可能性があり光の変調能力が劣化する可能性がある。例えば、エバネセント波を利用したスイッチング素子では全反射面と抽出面との間に微少な隙間が生じ、抽出できる光の量が減少することが考えられる。
【0009】
そこで、本発明においては、移動距離dあるいは弾性定数Kを一定に保った条件でも駆動電圧Vdを下げることができ、さらに、スイッチング部の姿勢を安定して制御できる空間光変調装置およびその制御方法を提供することを目的としている。そして、高速で、光のコントラストが大きく、さらに低電圧で駆動することができる空間光変調装置を提供することを目的している。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、スイッチング部を駆動する電極間に駆動電圧と同極性で一定のバイアス電圧を印加することにより、スイッチング部を駆動する駆動電圧を低減している。さらに、それと共に、バイアス電圧が印加された状態でもスイッチング部をオンオフする位置、特にオンする位置で安定して姿勢が保持できるように、オンの位置ではバイアス電圧による力よりも大きな保持力が確保できるようにしている。すなわち、本発明の空間光変調装置は、光を変調可能な第1の位置、およびこの第1の位置から離れた第2の位置に移動可能な少なくとも1つのスイッチング部と、このスイッチング部を弾性的に支持する支持部材と、スイッチング部を少なくとも1組の電極の間で働く静電力によって駆動可能な静電駆動手段とを有しており、さらに、この静電駆動手段に、スイッチング部を駆動する駆動電圧と、この駆動電圧と同極性で、静電力または弾性力により少なくとも第1の位置でスイッチング部を安定して保持する保持力を確保可能な一定のバイアス電圧とを印加可能な駆動制御手段を有することを特徴としている。また、本発明の空間光変調装置の制御方法は、光を変調可能な第1の位置、およびこの第1の位置から離れた第2の位置に移動可能な少なくとも1つのスイッチング部を支持部材により弾性的に支持すると共に、スイッチング部を少なくとも1組の電極を備えた静電駆動手段によって駆動可能な空間光変調装置の制御方法であって、静電駆動手段に対し、スイッチング部を駆動する駆動電圧と、この駆動電圧と同極性で、静電力または弾性力により少なくとも第1の位置に前記スイッチング部を安定して保持する保持力を確保可能な一定のバイアス電圧とを印加する制御工程を有することを特徴としている。
【0011】
一定のバイアス電圧を印加しておくことにより、スイッチング部を駆動する際に印可する駆動電圧は低くできるので駆動制御手段の電源電圧を下げることができる。したがって、駆動制御手段を構成する制御回路などの耐電圧を下げて構成を簡素化でき、さらに、消費電力も下げることができる。また、第1の位置にスイッチング部を保持可能な十分な保持力を確保することにより、バイアス電圧を印加した状態でスイッチング部の姿勢を安定させることができる。このため、スイッチング部が第1の位置にあるときでも継続してバイアス電圧を印加することが可能であり、バイアス電圧の制御が不要または簡略になる。
【0012】
さらに、第1または第2の位置のうち、駆動電圧によって保持力が得られる位置に、電極の間に最小ギャップを確保するストッパーを設け、第1または第2の位置にスイッチング部があるときにバイアス電圧による静電力が無限に大きくならず一定の範囲に止るようにすると共に、ストッパーの位置では支持部材の弾性力に達しない程度のバイアス電圧とすることが望ましい。このようにすれば、駆動電圧のオンオフのみでスイッチング部を動かすことができるので、常に一定のバイアス電圧を印加することが可能となり、バイアス電圧の制御が不要となる。
【0013】
一方、周期的に支持部材の第1または第2の位置での弾性力よりも小さくなるようにバイアス電圧を変化させても良い。例えば、動作クロックに同期してバイアス電圧を変化させることにより、動作クロックのタイミングで第1または第2の位置から支持部材の弾性力によってスイッチング部を動かすことができる。したがって、駆動電圧と連動してバイアス電圧を制御しなくても、バイアス電圧を一定のタイミングで変動させるだけで、スイッチング部に駆動電圧の変化に応答した動作を行わせることができる。このため、バイアス電圧の制御は容易である。さらに、バイアス電圧を支持部材の弾性力以上にすることも可能となるので、駆動電圧をさらに低減することができる。
【0014】
また、電極の間に最小ギャップを確保するストッパーを設けておくことによりバイアス電圧による静電力を一定の範囲に収められるので、バイアス電圧を周期的にストッパーの位置で支持部材の弾性力に達しない値にすることによってスイッチング部を駆動電圧に応答させることができる。したがって、バイアス電圧の変動幅を抑えることが可能となり、バイアス電圧の制御にかかる回路を簡易にでき、また、消費電力を下げることができる。
【0015】
スイッチング部を第1の位置に保持する保持力は、支持部材によりスイッチング部が第2の位置から第1の位置に移動するようにし、支持部材の弾性力によって第1の位置に保持するようにして得ることができる。すなわち、第1の位置をバイアス電圧による静電力と支持部材の弾性力が平衡になる安定点ではなく、支持部材の弾性力が静電力よりも大きくなるようにすることにより安定した保持力を得ることができる。また、静電力は式(2)に示したように距離の二乗に反比例して増加する。このため、支持部材が適当に変位した弾性力が働く位置を第1の位置とすることにより、支持部材の弾性力と1つまたは複数の位置で安定点のある駆動電圧であっても、第1の位置から第2の位置では安定点のない駆動電圧であれば、支持部材の弾性力との間で安定点を持たない駆動電圧より低い電圧によってスイッチング部を安定して駆動することができる。したがって、バイアス電圧を設定しない場合でも駆動電圧を低減できる。もちろん、バイアス電圧との組み合わせにより、さらに駆動電圧を低減できる。
【0016】
また、支持部材を静電力が働かないときにスイッチング部を第1および第2の位置の略中間で支持可能なものとし、静電駆動手段としてスイッチング部を第1の位置に保持する第1の電極ペアと、第2の位置に保持する第2の電極ペアを設け交互に駆動電圧を印加することにより、それぞれの位置で静電力によって保持力を得ることができる。さらに、第1および第2の位置の間隔は変えずに、それぞれの電極ペアで動かす距離を半減することができるので、式(2)に示したように静電力Fsの働く間隔を実質的に半分に縮め、駆動電圧を大幅に低減することができる。したがって、バイアス電圧を設定しない場合でも駆動電圧を低減できる。もちろん、バイアス電圧と組み合わせることにより、さらに駆動電圧を低減できる。
【0017】
このように、本発明の空間光変調装置およびその制御方法では、スイッチング部の第1および第2の位置の間隔を変えずに、また、支持部材の弾性係数も変えずに駆動電圧を低減することが可能である。したがって、高速動作が可能で、コントラストの大きな空間光変調装置を低電圧で駆動することが可能となり、低コストで製造でき、消費電力も少ない空間光変調装置を提供することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕
図1に、本発明に係る空間光変調装置を光スイッチング素子1として実現し、その光スイッチング素子1を複数個2次元的にアレイ状に並べて構成した画像表示装置2の概略構成を断面で示してある。また、図2に光スイッチング素子1の概略構成を拡大して示してある。本発明の光スイッチング素子1は、導入光10を全反射して伝達可能な導光部20の全反射面22に対し、透光性の抽出面32を備えたスイッチング部30を接触させてエバネセント波を抽出することができるスイッチング素子である。抽出された光はスイッチング部30で導光部20の方向に反射されて出射光12となり、導光部20の出射面21を通って外部へ出力される。この光スイッチング素子1は、スイッチング部30の1波長程度あるいはそれ以下の微小な動きによって、入射光10を高速で変調(オンオフ制御)することができ、このため、静電力とばね力を用いてスイッチング部30を駆動する駆動部40と、この駆動部40に電力を供給して制御する制御部70が設けられている。
【0019】
光スイッチング素子1の構成を更に詳しく説明すると、光スイッチング素子1は、ガラス製で入射光10の透過率の高い光ガイド(導光部、カバーガラス)20を備えており、全反射面22で入射光10が全反射するように全反射面22に対し適当な角度で入射光10が入射される。そして、図2のスイッチング素子1aに示すように、スイッチング部30の抽出面32が全反射面22に接近あるいは密着してエバネセント光を抽出できる位置(第1の位置あるいはオン)P1になると、導光部20から入射光10がスイッチング部30に抽出される。本例のスイッチング部30は抽出された入射光10を導光部20にむけて反射可能なマイクロプリズム34を備えており、抽出された光は導光部20を通ってほぼ垂直な出射光12となり出力される。一方、図2のスイッチング素子1bに示すように、スイッチング部30が第1の位置から離れて、抽出面32が全反射面22から離れた位置(第2の位置あるいはオフ)P2になると、入射光10は全反射面22で全反射され導光部20からエバネセント光として抽出されない。したがって、出射光12は得られない。
【0020】
このように、本例の光スイッチング素子1は、スイッチング部30を第1および第2の位置に移動することにより、入射光10を出射光12として変調することができる空間光変調装置である。したがって、光スイッチング素子1を用いて出射光12をオンオフ制御できるので、図1に示したように光スイッチング素子1をアレイ状に配置して画像表示装置2を構成し、先に説明した液晶あるいはマイクロミラーデバイスなどの空間光変調装置と同様に用いることができる。さらに、エバネセント光は、スイッチング部30を波長程度あるいはそれ以下の距離を移動することにより制御できるので、スイッチング部30を非常に高速で動作させることが可能であり、動作速度の速い光スイッチング素子として実現することができる。
【0021】
このスイッチング部30の下方には、光スイッチング部30を動かす駆動部40の層と、および駆動部40を制御する制御ICが構成されたシリコン基板(ICチップ)70の層が積層されている。駆動部40は、スイッチング部30のシリコン基板70の側(下側)に設けられたベース電極62と、シリコン基板70の上面にベース電極62に対峙するように設けられたアドレス電極60とを備えておりこれらの電極60および62の組み合わせで静電力を発生し、スイッチング部30を駆動するできるようになっている。さらに、駆動部40は、スイッチング部30の周囲に配置されたポスト44からスイッチング部30に延びた薄膜状で弾性のあるヨーク(支持部材)50を備えている。したがって、本例のスイッチング素子1においては、1組の電極60および62からなる静電駆動手段の静電力Fsと、ヨーク50の弾性力Fgにより、スイッチング部30をスイッチング素子1aに示す第1の位置P1、およびスイッチング素子1bに示す第2の位置P2に動かせるようになっている。
【0022】
スイッチング部30を支持するヨーク50として適当な弾性を備えた導電性薄膜材、例えばAl膜、Pt膜およびAg膜などを用いることが可能であり、本例では、ボロンドープされたシリコン薄膜で導電性および弾性のある薄膜が採用されている。このようなヨーク50を採用することにより、画像表示装置2を構成するスイッチング素子1のベース電極62に対し、制御部70などから後述するバイアス電圧を一様に供給することができる。
【0023】
さらに、本例のスイッチング素子は、第1の位置P1でヨーク50にたわみ(初期変位)49が残るようにセットされており、その初期変位49による弾性力Fgが保持力となって第1の位置P1でスイッチング部30は導光部20に押し付けられるようになっている。したがって、第1の位置P1(オン位置)ではスイッチング部30の抽出面32が全反射面22に密着するようになり、効率良くエバネセント波を抽出することができる。また、ヨーク50の初期変位49した部分とスイッチング部30が干渉しないように、スイッチング部30とヨーク50の間にはT字型のスペーサ42が挿入されている。
【0024】
また、本例のスイッチング素子は、電極60および62の間にストッパー65が設置されている。このため、制御部70からアドレス電極60に駆動電圧Vdが供給されて電極60および62の間に静電力Fsが発生し、その力によってスイッチング部30が第2の位置P2に移動したときにストッパー65の位置で停止し、電極60および62は密着することなく適当な隙間(ギャップ)Gが確保できるようになっている。
【0025】
図3に、本例のスイッチング素子1の駆動部40における静電力Fsと弾性力(ばね力)Fgの関係を示してある。静電力Fsは、駆動電圧Vdを10、20、30、40および50Vにしたときの力をそれぞれ示してある。図3に示したスイッチング素子1は、電極60および62の間隔が0.5μmであり、静電力Fsが加えられたときにストッパー65によってこれらの電極60および62の間には0.1μmのギャップGが開くようになっている。また、ヨーク50は第1の位置P1で0.5μm変位(初期変位x0)した状態になるように設定されている。したがって、スイッチング部30は、ヨーク50の変位xで考えると第1の位置P1から第2の位置P2(ストッパー位置)まで初期変位x0の0.5μmから0.9μmの0.4μmの間隔d0を移動し、これに伴って式(1)に示した弾性力Fgが発生する。また、この間隔d0の中では、駆動電圧Vdが印加されているときは、式(2)に示したように、電極間dが0.5μmの間を変位xで移動したときの静電力Fsが発生する。
【0026】
まず、第1の位置P1から第2の位置P2にスイッチング部30を動かす駆動電圧Vdについて検討する。第1の位置P1から第2の位置P2に向かってばね力Fgに逆らってスイッチング部30を移動するためには、常にばね力Fgより大きな静電力Fsが得られる駆動電圧Vdを電極60および62に印加する必要がある。すなわち、ばね力Fgと安定点を持たないような静電力Fsを発揮できる駆動電圧Vdを印加する必要がある。図3に示した例では、安定点をもたない静電力Fsを発生させる電圧は50Vであり、駆動電圧Vdとして50Vを印加すれば確実にスイッチング部30を第2の位置P2に移動できる。しかしながら、上述したように、本例のスイッチング素子1では、ヨーク50が第1の位置P1において初期変位x0を持っており、この初期変位x0以下の変位xにおいて安定点がある駆動電圧Vdであっても問題なくスイッチング部30を移動できる。すなわち、静電力Fsは距離(d−x)の二乗に反比例するので、初期変位x0があり、ヨークの変位xに対して電極間距離(d−x)が実質的に小さくなっている場合は、低い電圧を駆動電圧Vdとして採用できる。図3では、駆動電圧Vdが40Vのときがそれに相当する。駆動電圧Vdが40Vでは、変位xが初期変位x0よりも小さな領域ではばね力Fgと静電力Fsが等しくなってスイッチング部30の動きが停止する安定点s1およびs2があり、駆動電圧には適さない。しかしながら、変位xが初期変位x0以上の領域では常に静電力Fsがばね力Fgよりも大きくなり、安定点がないので駆動電圧Vdとして採用できる。
【0027】
このように、初期変位x0を導入することにより、第1の位置P1でスイッチング部40を安定して保持することができ、さらに、駆動電圧Vdを50Vから40Vに低減することができる。
【0028】
さらに、初期変位x0によって第1の位置P1でばね力Fgが働いているので、このばね力Fg以下の静電力Fsを与える電圧をバイアス電圧Vbとして電極60および62の間に印加することができる。例えば、図3において10Vをバイアス電圧Vbとして設定すると、第1の位置P1において、このバイアス電圧Vbによる静電力Fsは図中のB1の値となる。したがって、バイアス電圧Vbを印加した状態でも第1の位置P1におけるばね力Fgとの差Fk1が保持力として働くので、スイッチング部30を安定して保持できる。一方、バイアス電圧Vbを印加しておくと、駆動電圧Vdとして30Vを印加することにより駆動電圧Vdが40Vのときの静電力Fsを得ることができるので、スイッチング部30を駆動することができる。したがって、駆動電圧Vdをさらに10V下げることができる。
【0029】
バイアス電圧Vbは、図1に示した画像表示装置2を構成するスイッチング素子1に対し共通に印加することが可能である。例えば、駆動電圧Vdの基準電圧が0Vで、ここのスイッチング素子1を駆動するアドレス電極60に高電位の駆動電圧Vdを印加して駆動するときは、これらのスイッチング素子1に共通するベース電極62に−10Vを一律に印加することにより駆動電圧Vdと同極性のバイアス電圧Vbを設定できる。もちろん、駆動電圧Vdの基準電圧が10V上昇するようにバイアス電圧Vbを設定する回路を組むことも可能である。
【0030】
さらに、本例のスイッチング素子1においては、第2の位置P2で電極60および62の間にストッパー65によるギャップGが存在するので、静電力Fsが無限に大きくなることはない。このため、バイアス電圧Vbが10Vのときは、それによって発生する静電力Fsが第2の位置P2において図中のC1の値であり、ばね力Fgに達していない。したがって、駆動電圧Vdがなくなると、バイアス電圧Vbが印加された状態でも第2の位置P2においてばね力Fgが静電力Fsよりも大きくなり、スイッチング部30はばね力Fgによって第2の位置P2から第1の位置P1に移動する。したがって、バイアス電圧Vbを印加した状態でも駆動電圧Vdを制御するだけでスイッチング部30をオンオフ制御することができる。
【0031】
このように、第2の位置P2において、ばね力Fgに達しないバイアス電圧Vbを印加する場合は、一定の電圧のバイアス電圧Vbをすべてのスイッチング素子に対し連続して印加することが可能であり、バイアス電圧Vbの制御は非常に簡単となる。このため、制御部70の構成を複雑にしないでバイアス電圧Vbを印加することができ、駆動電圧Vdをバイアス電圧Vb分だけ低減することができる。したがって、制御部70の耐圧を下げたり、構成を簡易にできるので、制御部70のサイズを縮小でき、さらに低コストで製造することができる。さらに、駆動電圧の電源電圧を下げることができるので、消費電力も抑えることができる。一方、第1の位置P1ではスイッチング部30を安定に保持する保持力Fk1を確保することができる。また、スイッチング部30の移動距離d0は変えなくて良いので十分なコントラストを得ることができる。さらに、ヨーク50の弾性係数Kも変える必要がないので、スイッチング部30の駆動速度もほとんど変化しない。バイアス電圧Vbを印加しても図3から分かるように、バイアス電圧Vbによる静電力Fsは距離の二乗に反比例して急激に減少するので、第2の位置P2から第1の位置P1に移動する際の速度にはそれほどの影響力はない。
【0032】
次に、バイアス電圧Vbが20Vのときを検討する。第1の位置P1においてバイアス電圧Vb(20V)による静電力Fsは、図中のB2の値になる。したがって、ばね力Fgとの差として保持力Fk2が得られるので、スイッチング部30を安定して保持することができる。一方、スイッチング部30を駆動するために必要となる40Vの静電力Fsを得るために20Vの駆動電圧Vdを印加すれば良く、上記のケースよりさらに駆動電圧Vdを10V低減することができる。しかしながら、第2の位置P2においては、バイアス電圧Vbが20Vであると、静電力Fsがばね力Fgを上回るので駆動電圧Vdをオフにしてもスイッチング部30は第2の位置P2から第1の位置P1に移動しない。このため、第2の位置P2からスイッチング部30が移動するようにするには、バイアス電圧Vbを0にするか、あるいは、ばね力Fgよりも小さな値となる電圧、例えば10Vに低下する必要がある。このようなバイアス電圧Vbの制御は、スイッチング部30を第2の位置P2から第1の位置P1に移動するタイミングで行えば良い。しかしながら、例えば、スイッチング部30を駆動するクロック信号に同期して周期的に行うことも可能である。第1の位置P1においてバイアス電圧Vbが変動しても、保持力Fk2が増加するだけであり、また、第2の位置P2にスイッチング部30を保持している場合は駆動電圧Vdが印加されているので、バイアス電圧Vbをオフにしてもスイッチング部30は動かない。バイアス電圧Vbをクロック信号などと同期して周期的に変化させるのであれば、図1に示したようにアレイ状に配置された複数のスイッチング素子1のベース電極62の電位を一律に制御するだけで良い。したがって、バイアス電圧Vbの制御回路を複雑にしないで駆動電圧Vdをさらに低減することができる。
【0033】
図4に、駆動電圧Vdおよびバイアス電圧Vbを用いてスイッチング部30を制御する様子をタイミングチャートを用いて示してある。時刻t1にバイアス電圧Vbが20Vから10Vに減り、駆動電圧Vdが0Vなると、第2の位置P2にあったスイッチング部30はばね力Fgによって第1の位置P1に移動する。時刻t2にバイアス電圧Vbが10Vから20Vに増加しても第1の位置P1ではばね力Fgの方が大きいのでスイッチング部30の位置は安定して保持できる。時刻t1から1クロック後の時刻t3に20Vの駆動電圧Vdが印加され、それと同じタイミングでバイアス電圧Vbが10Vに減る。したがって、時刻t3では電極間に30Vの電位差による静電力Fsが働くだけになるのでスイッチング部30は動かない。しかしながら、時刻t4にバイアス電圧Vbが増加すると、電極間に40Vの電位差による静電力Fsが働き、スイッチング部30は第1の位置P1から第2の位置P2に移動する。時刻t3から1クロック後の時刻t5に駆動電圧Vdが0Vになると時刻t1と同様にスイッチング部30が第2の位置P2から第1の位置P1に移動する。このように、バイアス電圧Vbをクロック周期で第2の位置P2でばね力Fgに達しないように増減することにより、ばね力Fgを上回るバイアス電圧Vbを印加することが可能であり、さらに、駆動電圧Vdに応じてスイッチング部30を動かすことが可能となる。したがって、駆動電圧Vdはバイアス電圧Vbの分だけ低くすることができる。このため、駆動電圧Vdを制御する制御部70の構成を更に簡略化でき、耐電圧も低くできるのでコンパクトにできる。また、駆動電圧の電源電圧も低くできるので消費電力を削減できる。
【0034】
さらに、時刻t6に駆動電圧Vdが高レベルになってスイッチング部30が第2の位置に移動した後、次のクロック周期である時刻t7で駆動電圧Vdが維持されるとバイアス電圧Vbが減っても電極間には30Vの電位が印加された状態となるので静電力Fsがばね力Fgを上回りスイッチング部30は移動しない。同様に、時刻t8に駆動電圧Vdが0Vになってスイッチング部30が第1の位置P1に移動し、次のクロック周期で時刻t9に駆動電圧Vdが印加されないと、バイアス電圧Vbが増減しても第1の位置P1では静電力Fsがばね力Fgを上回らないのでスイッチング部30は移動しない。このように、バイアス電圧Vbを周期的に増減させても、駆動電圧Vdによってスイッチング部30の全ての動きを制御することができる。本例では、駆動電圧Vdが高レベルに変化するときにスイッチング部30の動作にバイアス電圧Vbが増減する間だけ遅れが生ずることになるが、バイアス電圧Vbが増減する時間はばね力Fgによってスイッチング部30が始動する間だけで良いので非常に短い時間で良く、画像表示などにおいて影響が生ずる可能性は非常に小さい。
【0035】
本例では、バイアス電圧Vbを10−20Vの範囲で増減しているが、バイアス電圧Vbを0−20Vの範囲で変化させても良いことはもちろんである。しかしながら、第2の位置P2でストッパー65を設けてあるために静電力Fsが無限大に大きくなることはなく、バイアス電圧Vbを10Vに低減するだけでばね力Fgが上回ってスイッチング部30を移動できることは上述した通りである。したがって、バイアス電圧Vbの変動範囲も10−20Vの範囲として、バイアス電圧Vbの制御にかかる回路を簡略化でき、また、ベース電圧の増減に伴う消費電力も低減することができる。
【0036】
もちろん、上記に示した駆動電圧およびバイアス電圧はそれぞれのケースを検討するために例示した値であり、上述した条件を満たす電圧であれば、以上に示した値でなくても対応する効果が得られることはもちろんである。また、本例に示した駆動電圧およびバイアス電圧の値は、図3に仮定した条件における値であり、本発明にかかる駆動電圧およびバイアス電圧が本明細書に例示した値に限定されないこともちろんである。
【0037】
〔第2の実施の形態〕
図5に、本発明にかかる空間光変調装置を上記と異なる光スイッチング素子1として実現した例を示してある。本例の光スイッチング素子1も、エバネセント波を抽出して出射光12を照射可能な光スイッチング素子であり、導光部20、反射型の光スイッチング部30、駆動部40および制御部70が積層されて構成されている。このため、上記の実施の形態と共通する部分については、同じ符号を付して説明を省略する。本例の光スイッチング素子1は、駆動部40にスイッチング部30を第1の位置P1から第2の位置P2に動かすための電極60および62のペア(以下では第2の電極ペアとする)E2に加え、第2の位置P2から第1の位置P1に動かすための電極64および66のペア(以下では第1の電極ペア)E1が設けられている。このため、スペーサ42からプリズム34を支持するためのバッファ部材35の側面に、略コの字方のきり欠き38が対称な位置に設けられている。そして、このスペース38に支柱44から延ばした補助柱47が挿入されており、柱側にアドレス電極なる電極66が固定され、バッファ部材45の側にベース電極(共通電極)となる電極64が固定されている。
【0038】
本例の光スイッチング素子1においては、さらに、ヨーク50は第1の位置P1および第2の位置P2の中間位置P3が平衡、すなわち、変位xが0となるように設定されている。このため、スイッチング部30は、第1の位置P1から中間位置までヨーク50の弾性力Fgで移動し、その後、電極60および62の第2のペアE2の静電力Fsで第2の位置P2まで移動する。逆方向には、第2の位置P2から中間位置P3まで弾性力Fgで移動し、その後は、電極64および66の第1のペアE1の静電力Fsで第1の位置P1まで移動する。そして、第1の位置P1では、第1のペアE1の静電力Fsが保持力となって働く。また、電極64および66の間隔は、第1の位置P1において全反射面22がストッパーとなってギャップGが開くように設定されており、第2の位置P2と同様に第1の位置P1においても静電力Fsを一定の範囲に止められるようになっている。
【0039】
コア50の平衡な位置が第1および第2の位置の中間位置P3であり、第1および第2の電極ペアE1およびE2によって中間位置から第1の位置P1の間と中間位置から第2の位置P2の間を駆動する駆動部40においては、それぞれの電極ペアE1およびE2が静電駆動手段として機能する間隔は第1および第2の位置の間隔d0の半分でよい。したがって、スイッチング部30の移動間隔d0は変えずに、静電力Fsが働く間隔を半分にできるので、上記の式(2)から分かるように間隔dを半分にすることができ、これに伴い同じ静電力Fsを得るための駆動電圧Vdも半分となる。さらに、第1の位置P1において静電力Fsを保持力として利用できるので、ばね力Fgで保持力を確保するための初期変位x0は不要となる。したがって、この初期変位x0に対抗するために要求された静電力Fsの分も不要となるので、さらに駆動電圧Vdを下げることができる。
【0040】
図6に基づきさらに説明する。図6において、コアの変位xが0の位置が第1の位置P1とし、変位xが0.5μmの位置が第2の位置P2とすると、この駆動系は、第1の位置P1で保持力は得られないが、ばね力Fgによって第2の位置P2から第1の位置P1にスイッチング部30を移動することができるものとなる。このようなばね力Fgに対し、第1の位置P1から第2の位置P2まで安定点のない静電力Fsを得ることができる駆動電圧Vdであれば、スイッチング部30を第1の位置P1から第2の位置P2に移動することができる。図6に示した例では、駆動電圧Vdが20Vのときにばね力Fgに逆らってスイッチング部30を移動することができる。したがって、このケースは、図3に示したものと同じ構成のスイッチング素子で、ばね力Fgによって第1の位置P1で保持力が得られない場合に相当する。すなわち、保持力が得られない程度のばね力Fgに逆らってスイッチング部30を駆動するのに20Vの駆動電圧Vdが必要となっている。
【0041】
一方、図5に示した2つの電極ペアE1およびE2を備えた本例のスイッチング素子1においては、図6にカギ括弧で示したようにコアの変位xが0の位置を中間位置P3とし、コアの変位xが0.25の位置を第1の位置P1または第2の位置P2とすることができる。そして、電極60および62からなる第2の電極ペアE2が中間位置P3からばね力Fgに逆らってスイッチング部30を第2の位置P2に動かし、同様に、電極64および66からなる第1の電極ペアE1が中間位置P3からばね力Fgに逆らってスイッチング部30を第1の位置P1に動かす。電極ペアE1およびE2によってスイッチング部30を駆動する様子は同じなので、電極ペアE2に基づき説明すると、中間位置P3からばね力Fgに逆らってスイッチング部30を動かすためには、中間位置P3から第2の位置P2の間で安定点を持たない静電力Fsが得られる駆動電圧Vdを印加すれば良い。本例では、7Vの駆動電圧Vdを印加すればスイッチング部30を中間位置P3から第2の位置P2に動かすことができる。したがって、本例のスイッチング素子1においては、2つの電極ペアE1およびE2に7Vの駆動電圧Vdを交互に印加することによりスイッチング部30を駆動できる。このため、上記と比較すると駆動電圧Vdを20Vから7Vへと、略1/3に削減することが可能となる。さらに、中間位置P3から第1の位置P1に静電力Fsを用いて動かし、その静電力Fsで保持できるので、第1の位置P1にスイッチング部30を保持する保持力を得ることも可能となる。
【0042】
さらに、上記の実施の形態と同様に、本例においてもバイアス電圧Vbを印加することにより、さらに駆動電圧Vdを下げることができる。図7は、図6に示したばね力Fgと静電力Fsを拡大して示してものであり、さらに、電圧Vdが5V,4Vおよび2Vの静電力Fsを加えて示してある。バイアス電圧Vbとして2Vを電極60および62、64および66の間に印加すると、中間位置P3においては5Vの駆動電圧Vdを印加することにより駆動電圧Vdが7Vのときの静電力Fsが得られる。したがって、5Vの駆動電圧Vdでスイッチング部30を駆動することができる。また、第1の位置P1または第2の位置P2においては、バイアス電圧Vbが2Vの静電力Fsよりもばね力Fgの方が大きくなるので、5Vの駆動電圧Vdをオンオフするだけでスイッチング部30を駆動することができる。また、2つの電極ペアE1およびE2に同じバイアス電圧Vbを印加するので、中間位置P3ではバイアス電圧Vbによる静電力Fsがつりあい、中間位置P3が変動することは少ない。一方、いずれかの位置に向かってスイッチング部30が移動を開始すると他方の電極ペアの間隔は広くなり、静電力Fsが距離の二乗に反比例して減少する。したがって、いったん何れかの電極ペアの方向にスイッチング部30が移動を開始すると、他方の電極ペア間のバイアス電圧Vbによる影響はほとんど生じない。
【0043】
このようなバイアス電圧Vbは、スイッチング部30と共に移動する第2の電極ペアE2のベース電極62と、第1の電極ペアE1のベース電極64に共通の電位を印加しておくことにより供給できる。さらに、駆動電圧Vdと同極性のバイアス電圧を印加するには、駆動電圧の基準電圧よりも低い電圧、例えば基準電圧が0Vであるときに−2Vをバイアス電圧Vbとしてベース電極62および64に共通に印加しておくことにより実現できる。
【0044】
バイアス電圧Vbを更に上げて4Vのバイアス電圧Vbを印加することも可能である。この場合、3Vの駆動電圧Vdを印加することにより7Vの静電力Fsを得ることが可能であり、スイッチング部30を3Vの駆動電圧Vdで駆動することができる。中間位置P3では、バイアス電圧Vbが2つの電極ペア間でつりあっているので、3Vの静電力Fsのみが有効であるが、ばね力Fgが0であるのでスイッチング部30は移動を開始し、いったん移動を始めると上述したように他の電極ペアのバイアス電圧Vbの影響はほとんどなくなるので、ばね力Fgと安定点が生ずることなく、スムーズにスイッチング部30を移動できる。
【0045】
一方、第1の位置P1あるいは第2の位置P2においては、4Vのバイアス電圧Vbによる静電力Fsの方がばね力Fgよりも強くなるので、駆動電圧Vdをオフにしてもスイッチング部30は移動を開始しない。したがって、この場合は、クロック信号と同期してバイアス電圧Vbを0Vまたはばね力Fgが勝る2Vに減らす必要がある。そして、4Vのバイアス電圧Vbをクロック信号と同期して増減することにより、3Vの駆動電圧Vdを交互に第1および第2の電極ペアに与えることによりスイッチング部30を駆動することができる。したがって、本例のスイッチング素子1においては、上記の実施の形態で説明した最も一般的に採用される50Vという高電圧の駆動電圧を3Vという半導体回路で使いやすい電圧レベルまで低減することができる。このため、制御部70の回路規模を非常に縮小することが可能となり、また、消費電力も大幅に低減できる。
【0046】
図8に、本例のスイッチング素子1のスイッチング部30を駆動電圧Vdおよびバイアス電圧Vbを用いてスイッチング部30を制御する様子をタイミングチャートを用いて示してある。時刻t11にバイアス電圧Vbが4Vから2Vに減り、スイッチング部30を第2の位置P2に向かって駆動する第2の電極ペアE2の駆動電位Vd2をオフ(3Vから0V)にすると、第2の電極ペアE2の全電圧は7Vから2Vに減少する。したがって、ばね力Fgが静電力Fsよりも大きくなるので、スイッチング部30が第2の位置P2から中間位置P3に向かって移動する。時刻t12に、スイッチング部30を第1の位置P1に向かって駆動する第1の電極ペアE1の駆動電位Vd1がオン(0Vから3V)になり、バイアス電圧Vbが4Vになると、第1の電極ペアE1の全電圧は7Vとなり、スイッチング部30は第1の位置P1に移動して、その位置で保持される。このとき、バイアス電圧Vbによって、第2の電極ペアE2の全電圧が4Vになるが、第2の電極ペアE2の間隔が広く開いているので、その静電力Fsはほとんど無視できる状態となる。
【0047】
時刻t11から1クロック後の時刻t13にバイアス電圧Vbが4Vから2Vに減り、第1の電極ペアE1の駆動電圧Vd1がオフになると、スイッチング部30は第1の位置P1から中間位置P3に向かって移動を開始する。そして、時刻t14に第2の電極ペアE2の駆動電圧Vd2がオンになり、バイアス電圧Vbが4Vになると、第2の電極ペアE2の全電圧は7Vとなるので、スイッチング部30は第2の位置P2に動いて保持される。
【0048】
さらに、時刻t13から1クロック後の時刻t15にバイアス電圧Vbが減り、駆動電圧Vd2がオフになり、それに続いて駆動電圧Vd1がオンになるとスイッチング部30は第2の位置P2から第1の位置P1に移動する。この状態で、時刻t15から1クロック後の時刻t16にバイアス電圧Vbが減っても、駆動電圧Vd1がオンの状態だと、第1の電極ペアE1の全電圧は5Vに維持されるので、スイッチング部30は第1の位置P1に保持された状態となる。逆に、時刻t17に駆動電圧Vd1がオフになり、駆動電圧Vd2がオンになってスイッチング部30が第2の位置に動いた後、クロック周期で時刻t18および時刻t19にバイアス電圧Vbが4Vから2Vに減っても駆動電圧Vd2がオンになっているのでスイッチング部30は第2の位置P2に保持される。そして、時刻t20に駆動電圧Vd2がオフになり、駆動電圧Vd1がオンになるとスイッチング部30は第2の位置P2から第1の位置P1に移動する。
【0049】
このように、本例のスイッチング素子1においては、駆動電圧Vdを0−3Vで変化させることにより、スイッチング部30を駆動することができる。また、バイアス電圧Vbも2−4Vの範囲をクロック周期で変化させるだけでよい。したがって、本例のスイッチング素子1はスイッチング部30を駆動するための電圧を大幅に低減することができ、通常のバッテリの電源レベルで駆動することが可能となる。さらに、これに共ない、図1に示した複数のスイッチング素子をアレイ状に配置した画像表示装置もバッテリの電圧レベルの電圧で駆動することができる。このように駆動電圧を下げることにより、制御回路で制御可能な電圧レベルを下げることができ、また、耐電圧特性も低くて良いので、スイッチング素子およびこれを用いた画像表示装置を従来の半導体集積回路で直接駆動することも可能となる。また、電源電圧が低くてよいので、消費電力も大幅に低減できる。一方、スイッチング素子としての性能、例えば、ヨーク50の弾性係数、スイッチング素子の移動距離、さらには、スイッチング部30をオン位置で保持する能力などをそのまま維持することができる。したがって、コントラストが高く、高速で安定した動作ができるスイッチング素子を低コストで供給することができる。また、このスイッチング素子をアレイ状に配置することにより、解像度が高く、明るい画像を高速で表示でき、低消費電力の画像表示装置を低コストで提供することができる。
【0050】
なお、以上の例では、エバネセント波を利用した光スイッチング素子を例に本発明を説明しているが、スイッチング部の抽出面に変わる平面要素を平行に動かす空間光変調装置に限られることはなく、角度を変えて光をオンオフする空間光変調装置など、スイッチング部の位置を変えて入射光を変調したり、偏光方向あるいは反射光の位相を変化させるなどのさまざまなタイプの空間光変調装置に本発明を適用できることはもちろんである。また、以上の例では、薄膜材からなるヨークを弾性材として用いた例を説明しているが、もちろん、コイルばねなどの他の形状の弾性材を採用することも可能である。
【0051】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の空間光変調装置は、弾性力と静電力とを用いてスイッチング部を駆動し光を変調可能なものであって、スイッチング部をオン位置で保持できる適当な範囲のバイアス電圧を加えることにより、スイッチング部の特性を犠牲にすることなく駆動電圧を低減できるようにしている。さらに、静電力を与える電極ペアを2組も受けることにより、駆動電圧を従来の数分の1から1桁少ない電圧、あるいはそれ以下の電圧に低減することができる。したがって、高速でスイッチング部を動かすことができ、応答時間が短く、応答速度の早い空間光変調装置であって、低電圧で駆動できる空間光変調装置およびその制御方法を提供できる。
【0052】
本発明にかかる空間光変調装置は、スイッチング素子として、あるいはスイッチング素子をアレイ状に並べた画像表示装置などとして提供することが可能であり、駆動電圧を大幅に下げることができるので、半導体制御装置によって直にスイッチング素子あるいは画像表示装置を駆動することが可能となる。このため、これらのスイッチング素子あるいは画像表示装置を大幅にコストダウンすることが可能となる。さらに、駆動電圧を引き下げできるので、スイッチング素子あるいは画像表示装置の消費電力も大幅に低減することが可能となる。したがって、本発明により高速応答特性に優れたエバネセント波などを用いてスイッチング素子あるいは画像表示装置を電池などの限られた電力で駆動できるようにすることができる。このため、本発明は、スイッチング部の位置を動かして光を変調するエバネセント波などを用いた空間光変調装置を、今後、様々な分野で適用するために非常に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るエバネセント光を用いた光スイッチング素子をアレイ状に配置した画像表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】図1に示す光スイッチング素子のスイッチング部の構成を拡大して示す断面図である。
【図3】図1に示す光スイッチング素子における弾性力(ばね力)と静電力との関係をスイッチング部の移動量(変位)に対して示す図である。
【図4】図1に示す光スイッチング素子を駆動電圧をバイアス電圧によって駆動する様子を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明の第2の実施の形態にかかる光スイッチング素子の構成例を示す図である。
【図6】図5に示すスイッチング素子の駆動電力を図1に示すスイッチング素子の駆動電力と比較するためのグラフである。
【図7】図5に示す光スイッチング素子における弾性力(ばね力)と静電力との関係をスイッチング部の移動量(変位)に対して示す図である。
【図8】図5に示す光スイッチング素子を駆動電圧をバイアス電圧によって駆動する様子を示すタイミングチャートである。
【図9】従来の液晶を用いた光スイッチング素子を示す図である。
【符号の説明】
1・・空間光変調装置
2・・画像表示装置
10・・入射光
12・・出射光
20・・導光部
22・・全反射面
30・・スイッチング部
32・・抽出面
33・・マイクロプリズム
38・・隙間
40・・駆動部
44・・支柱(ポスト)
49・・たわみ(初期変位)
50・・ヨーク(弾性体)
60・・アドレス電極(第2の電極ペア)
62・・ベース電極(第2の電極ペア)
64・・ベース電極(第1の電極ペア)
65・・ストッパ
66・・アドレス電極(第1の電極ペア)
70・・制御部
908・・偏光板
903・・ガラス板
904、905・・透明電極
906、907・・液晶[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spatial light modulation device suitable for an optical switching element (light valve) used in optical communication, optical computation, an optical storage device, an optical printer, an image display device, and the like, and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
As a spatial light modulator capable of controlling light on / off, a device using liquid crystal is known. FIG. 9 shows a schematic configuration thereof. This spatial light modulation device is realized as an
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The optical switching element (spatial light modulation device) using this liquid crystal has poor high-speed response characteristics and operates only at a response speed of about several milliseconds at most. For this reason, a spatial light modulation device using liquid crystal is difficult for optical communication, optical computation, optical storage devices such as hologram memory, optical printers and the like that require high-speed response. In addition, in the spatial light modulator using liquid crystal, there is a problem that the light use efficiency is lowered by the polarizing plate.
[0004]
There is a need for a spatial light modulator capable of high-speed operation that can handle these applications. For this reason, a spatial light modulator that can be modulated at high speed by mechanically moving a switching element that can control light has been developed. . One of them is a micromirror device, which supports the mirror so as to be pivotable by a yoke, and changes the angle of the mirror so as to modulate and emit incident light corresponding to an electrical or optical input. It has become.
[0005]
In addition, it is possible to modulate the incident light by moving the switching part with reflection function or transmission function in parallel while supporting it with an elastic body, and it is also possible to configure a spatial light modulation device based on such principle It is. The evanescent light is extracted by bringing the extraction surface of the switching unit into contact with the total reflection surface of the light guide unit, which the applicant of the present application has applied for and can transmit light by total reflection, and about one wavelength or less of the switching unit One of them is an optical switching element capable of modulating and controlling light at a high speed by a minute movement of the light. In this optical switching element using evanescent light, the switching unit is supported by an elastic support member such as a thin film, and the switching unit is driven by an electrostatic force by supplying power to the electrode, so that the total reflection surface is opposed. The position of the extraction surface of the switching unit can be moved. Then, when the extraction surface of the switching unit is substantially in contact with the total reflection surface, the light is extracted and emitted. Further, when the extraction surface is separated from the total reflection surface, no light is extracted, so that the light is not emitted and is turned off. As described above, the optical switching element using the evanescent wave can modulate the incident light by moving the position of the extraction surface by a minute distance with respect to the total reflection surface. As one of them, the intensive development is progressing toward realization.
[0006]
In a spatial light modulator that drives the switching unit by combining such elastic force and electrostatic force, it is an important issue to perform a stable operation at the lowest possible drive voltage, and the evanescent light under development is used. The same applies to the optical switching element.
[0007]
If the distance that the switching unit moves to turn on and off the light is d and the driving voltage is Vd, the elastic force Fg and the electrostatic force Fs acting in the process can be expressed as follows.
[0008]
Fg = K × x (1)
Fs = C × Vd 2 / (D−x) 2 (2)
Here, x is the moving distance of the switching unit, K is an elastic coefficient of the support member, and C is a constant that takes into account the area and dielectric constant of the electrode. Since the moving position of the switching unit is a stable position where the elastic force Fg and the electrostatic force Fs are balanced, it is desirable to lower the elastic force Fg and shorten the moving distance d in order to lower the drive voltage Vd. However, when the elastic coefficient K is lowered, the moving speed of the switching unit is lowered and the response speed is lowered. Further, when the moving distance x is shortened, it becomes difficult to obtain on / off contrast. Therefore, it is difficult to lower the drive voltage Vd. Furthermore, if the on / off operation is performed at a stable position where the elastic force Fg and the electrostatic force Fs are balanced, the posture of the switching unit may not be stabilized, and the light modulation capability may be deteriorated. For example, in a switching element using an evanescent wave, a minute gap is generated between the total reflection surface and the extraction surface, and the amount of light that can be extracted can be reduced.
[0009]
Therefore, in the present invention, the spatial light modulation device capable of reducing the drive voltage Vd even under the condition that the moving distance d or the elastic constant K is kept constant, and further capable of stably controlling the attitude of the switching unit, and its control method The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a spatial light modulator that can be driven at high speed, with high light contrast, and at a low voltage.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the present invention, the driving voltage for driving the switching unit is reduced by applying a constant bias voltage having the same polarity as the driving voltage between the electrodes for driving the switching unit. In addition, a holding force larger than the force by the bias voltage is secured at the ON position so that the posture can be stably held at the position where the switching unit is turned ON / OFF, especially at the ON position even when the bias voltage is applied. I can do it. That is, the spatial light modulation device according to the present invention includes a first position where light can be modulated and at least one switching unit movable to a second position away from the first position, and the switching unit is elastic. A supporting member for supporting the switching unit, and electrostatic driving means capable of driving the switching unit with an electrostatic force acting between at least one pair of electrodes. Further, the switching unit is driven by the electrostatic driving unit. Drive control capable of applying a constant bias voltage capable of ensuring a holding voltage for holding the switching unit stably at least at the first position by electrostatic force or elastic force and having the same polarity as this driving voltage It has the means. Further, according to the control method of the spatial light modulation device of the present invention, the support member includes the first position where the light can be modulated and the at least one switching unit which can move to the second position away from the first position. A method for controlling a spatial light modulator capable of elastically supporting and driving a switching unit by electrostatic driving means having at least one pair of electrodes, wherein the switching unit is driven with respect to the electrostatic driving means. A control step of applying a voltage and a constant bias voltage having the same polarity as the driving voltage and capable of securing a holding force for stably holding the switching unit at least in the first position by electrostatic force or elastic force It is characterized by that.
[0011]
By applying a constant bias voltage, the drive voltage applied when driving the switching unit can be lowered, so that the power supply voltage of the drive control means can be lowered. Therefore, the withstand voltage of the control circuit or the like constituting the drive control means can be reduced to simplify the configuration, and the power consumption can also be reduced. In addition, by ensuring a sufficient holding force capable of holding the switching unit at the first position, the posture of the switching unit can be stabilized in a state where a bias voltage is applied. For this reason, even when the switching unit is in the first position, it is possible to continuously apply the bias voltage, and control of the bias voltage is unnecessary or simplified.
[0012]
Furthermore, a stopper that secures a minimum gap between the electrodes is provided at a position where the holding force is obtained by the driving voltage among the first or second positions, and the switching unit is located at the first or second position. It is desirable that the electrostatic force due to the bias voltage does not increase infinitely but stays within a certain range, and the bias voltage is such that the elastic force of the support member is not reached at the position of the stopper. In this way, since the switching unit can be moved only by turning on / off the drive voltage, it is possible to always apply a constant bias voltage, and it becomes unnecessary to control the bias voltage.
[0013]
On the other hand, the bias voltage may be periodically changed so as to be smaller than the elastic force at the first or second position of the support member. For example, by changing the bias voltage in synchronization with the operation clock, the switching unit can be moved from the first or second position by the elastic force of the support member at the timing of the operation clock. Therefore, even if the bias voltage is not controlled in conjunction with the drive voltage, the switching unit can be operated in response to the change of the drive voltage only by changing the bias voltage at a constant timing. For this reason, it is easy to control the bias voltage. Furthermore, since the bias voltage can be made higher than the elastic force of the support member, the drive voltage can be further reduced.
[0014]
Also, by providing a stopper that secures the minimum gap between the electrodes, the electrostatic force due to the bias voltage can be kept within a certain range, so that the bias voltage does not reach the elastic force of the support member periodically at the position of the stopper. By setting the value, the switching unit can respond to the drive voltage. Therefore, the fluctuation range of the bias voltage can be suppressed, the circuit for controlling the bias voltage can be simplified, and the power consumption can be reduced.
[0015]
The holding force for holding the switching unit in the first position is such that the switching unit is moved from the second position to the first position by the support member, and is held in the first position by the elastic force of the support member. Can be obtained. That is, the first position is not a stable point where the electrostatic force due to the bias voltage and the elastic force of the support member are balanced, but a stable holding force is obtained by making the elastic force of the support member larger than the electrostatic force. be able to. Further, the electrostatic force increases in inverse proportion to the square of the distance as shown in the equation (2). For this reason, by setting the position where the elastic force that the support member is appropriately displaced acts as the first position, even if the driving force has a stable point at one or more positions with the elastic force of the support member, If the driving voltage has no stable point from the first position to the second position, the switching unit can be stably driven by a voltage lower than the driving voltage having no stable point with the elastic force of the support member. . Therefore, the drive voltage can be reduced even when the bias voltage is not set. Of course, the driving voltage can be further reduced by the combination with the bias voltage.
[0016]
In addition, the switching member can be supported substantially in the middle between the first and second positions when electrostatic force does not act on the support member, and the switching unit is held at the first position as electrostatic driving means. By providing an electrode pair and a second electrode pair to be held at the second position and alternately applying a driving voltage, a holding force can be obtained by electrostatic force at each position. Furthermore, since the distance moved by each electrode pair can be halved without changing the distance between the first and second positions, the working distance of the electrostatic force Fs is substantially reduced as shown in the equation (2). The driving voltage can be greatly reduced by reducing the driving voltage by half. Therefore, the drive voltage can be reduced even when the bias voltage is not set. Of course, the driving voltage can be further reduced by combining with the bias voltage.
[0017]
Thus, in the spatial light modulation device and the control method thereof according to the present invention, the drive voltage is reduced without changing the interval between the first and second positions of the switching unit and without changing the elastic coefficient of the support member. It is possible. Therefore, a spatial light modulator that can operate at high speed and has a high contrast can be driven at a low voltage, and can be manufactured at low cost, and a spatial light modulator that consumes less power can be provided.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an
[0019]
The configuration of the
[0020]
Thus, the
[0021]
Below the switching
[0022]
A conductive thin film material having appropriate elasticity, such as an Al film, a Pt film, and an Ag film, can be used as the
[0023]
Further, the switching element of the present example is set so that the deflection (initial displacement) 49 remains in the
[0024]
In the switching element of this example, a
[0025]
In FIG. 3, the relationship between the electrostatic force Fs and the elastic force (spring force) Fg in the
[0026]
First, the drive voltage Vd that moves the switching
[0027]
As described above, by introducing the initial displacement x0, the switching
[0028]
Further, since the spring force Fg works at the first position P1 due to the initial displacement x0, a voltage that gives an electrostatic force Fs below this spring force Fg can be applied between the
[0029]
The bias voltage Vb can be applied in common to the
[0030]
Furthermore, in the
[0031]
As described above, in the case where the bias voltage Vb that does not reach the spring force Fg is applied at the second position P2, it is possible to continuously apply a constant bias voltage Vb to all the switching elements. The control of the bias voltage Vb is very simple. Therefore, the bias voltage Vb can be applied without complicating the configuration of the
[0032]
Next, consider the case where the bias voltage Vb is 20V. The electrostatic force Fs due to the bias voltage Vb (20 V) at the first position P1 has a value of B2 in the drawing. Accordingly, since the holding force Fk2 is obtained as a difference from the spring force Fg, the switching
[0033]
FIG. 4 is a timing chart showing how the switching
[0034]
Further, after the drive voltage Vd becomes high level at time t6 and the switching
[0035]
In this example, the bias voltage Vb is increased or decreased in the range of 10-20V, but the bias voltage Vb may be changed in the range of 0-20V. However, since the
[0036]
Of course, the drive voltage and the bias voltage shown above are the values exemplified for examining each case, and if the voltage satisfies the above-described conditions, the corresponding effects can be obtained even if the values are not shown above. Of course. In addition, the values of the driving voltage and the bias voltage shown in this example are values under the conditions assumed in FIG. 3, and the driving voltage and the bias voltage according to the present invention are not limited to the values exemplified in this specification. is there.
[0037]
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows an example in which the spatial light modulation device according to the present invention is realized as an
[0038]
In the
[0039]
The balanced position of the
[0040]
Further description will be given based on FIG. In FIG. 6, when the position where the displacement x of the core is 0 is the first position P1, and the position where the displacement x is 0.5 μm is the second position P2, the drive system has the holding force at the first position P1. Is not obtained, but the
[0041]
On the other hand, in the
[0042]
Further, similarly to the above embodiment, in this example, the drive voltage Vd can be further lowered by applying the bias voltage Vb. FIG. 7 is an enlarged view of the spring force Fg and the electrostatic force Fs shown in FIG. 6, and further shows the electrostatic force Fs with the voltage Vd of 5V, 4V and 2V added. When 2V is applied between the
[0043]
Such a bias voltage Vb can be supplied by applying a common potential to the
[0044]
It is also possible to further increase the bias voltage Vb and apply a 4V bias voltage Vb. In this case, an electrostatic force Fs of 7 V can be obtained by applying a driving voltage Vd of 3 V, and the switching
[0045]
On the other hand, in the first position P1 or the second position P2, the electrostatic force Fs by the bias voltage Vb of 4V is stronger than the spring force Fg, so that the switching
[0046]
FIG. 8 is a timing chart showing how the switching
[0047]
When the bias voltage Vb decreases from 4 V to 2 V at time t13, one clock after time t11, and the drive voltage Vd1 of the first electrode pair E1 is turned off, the switching
[0048]
Further, when the bias voltage Vb decreases at time t15, which is one clock after time t13, the drive voltage Vd2 is turned off, and then the drive voltage Vd1 is turned on, the switching
[0049]
Thus, in the
[0050]
In the above example, the present invention has been described by taking an optical switching element using an evanescent wave as an example. However, the present invention is not limited to a spatial light modulator that moves a planar element that changes to an extraction surface of a switching unit in parallel. Various types of spatial light modulators, such as a spatial light modulator that changes the angle to change the incident light by changing the position of the switching unit, and the polarization direction or the phase of the reflected light Of course, the present invention can be applied. Moreover, although the example which used the yoke which consists of thin film materials as an elastic material was demonstrated in the above example, of course, it is also possible to employ | adopt elastic materials of other shapes, such as a coil spring.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, the spatial light modulation device of the present invention can drive the switching unit using elastic force and electrostatic force to modulate the light, and can appropriately hold the switching unit in the on position. By applying a bias voltage in the range, the drive voltage can be reduced without sacrificing the characteristics of the switching unit. Furthermore, by receiving two pairs of electrodes that provide an electrostatic force, the driving voltage can be reduced from a conventional fraction to a voltage that is one digit less or less. Therefore, it is possible to provide a spatial light modulation device that can move the switching unit at high speed, has a short response time, and has a high response speed, and can be driven at a low voltage, and a control method thereof.
[0052]
The spatial light modulation device according to the present invention can be provided as a switching element or as an image display device in which switching elements are arranged in an array, and the drive voltage can be greatly reduced. Thus, the switching element or the image display device can be directly driven. For this reason, it becomes possible to significantly reduce the cost of these switching elements or image display devices. Further, since the drive voltage can be lowered, the power consumption of the switching element or the image display device can be greatly reduced. Therefore, according to the present invention, the switching element or the image display device can be driven with limited power such as a battery using an evanescent wave having excellent high-speed response characteristics. Therefore, the present invention is very useful for applying a spatial light modulation device using an evanescent wave or the like that modulates light by moving the position of the switching unit in various fields in the future.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image display device in which optical switching elements using evanescent light according to a first embodiment of the present invention are arranged in an array.
2 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a switching unit of the optical switching element shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a relationship between an elastic force (spring force) and an electrostatic force in the optical switching element shown in FIG. 1 with respect to a moving amount (displacement) of a switching unit.
4 is a timing chart showing how the optical switching element shown in FIG. 1 is driven by a bias voltage. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an optical switching element according to a second embodiment of the present invention.
6 is a graph for comparing the driving power of the switching element shown in FIG. 5 with the driving power of the switching element shown in FIG. 1;
7 is a diagram showing the relationship between the elastic force (spring force) and the electrostatic force in the optical switching element shown in FIG. 5 with respect to the movement amount (displacement) of the switching unit.
FIG. 8 is a timing chart showing how the optical switching element shown in FIG. 5 is driven with a bias voltage as a drive voltage.
FIG. 9 is a diagram showing an optical switching element using a conventional liquid crystal.
[Explanation of symbols]
1. Spatial light modulator
2. Image display device
10. Incident light
12. ・ Outgoing light
20. ・ Light guide
22. Total reflection surface
30 .. Switching part
32 .. Extraction surface
33 ・ ・ Micro Prism
38 ... Gap
40 ・ ・ Driver
44 .. Post (post)
49. Deflection (initial displacement)
50 ・ ・ Yoke (elastic body)
60 .. Address electrode (second electrode pair)
62 .. Base electrode (second electrode pair)
64 .. Base electrode (first electrode pair)
65. ・ Stopper
66 .. Address electrode (first electrode pair)
70 .. Control part
908 .. Polarizing plate
903..Glass plate
904, 905 ... Transparent electrode
906, 907 ... Liquid crystal
Claims (13)
このスイッチング部を弾性的に支持する支持部材と、
前記スイッチング部を少なくとも1組の電極の間で働く静電力によって駆動可能な静電駆動手段と、
この静電駆動手段に、前記スイッチング部を駆動する駆動電圧と、この駆動電圧と同極性で、静電力または弾性力により少なくとも前記第1の位置で前記スイッチング部を安定して保持する保持力を確保可能な一定のバイアス電圧とを印加可能な駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、周期的に前記支持部材の前記第1または第2の位置での弾性力よりも小さくなる前記バイアス電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置。A first position capable of modulating light, and at least one switching part movable to a second position remote from the first position;
A support member that elastically supports the switching unit;
Electrostatic driving means capable of driving the switching unit by electrostatic force acting between at least one pair of electrodes;
The electrostatic driving means has a driving voltage for driving the switching unit, and a holding force that stably holds the switching unit at least in the first position by electrostatic force or elastic force, with the same polarity as the driving voltage. Drive control means capable of applying a certain bias voltage that can be secured,
The spatial light modulator according to claim 1, wherein the drive control unit applies the bias voltage that is periodically smaller than an elastic force of the support member at the first or second position.
前記駆動制御手段は、前記ストッパーの位置で前記支持部材の弾性力に達しない前記バイアス電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置。In claim 1, a stopper that secures a minimum gap between the electrodes is provided at a position of the first or second position where a holding force is obtained by the driving voltage.
The spatial light modulation device, wherein the drive control means applies the bias voltage that does not reach the elastic force of the support member at the position of the stopper.
前記駆動制御手段は、周期的に前記ストッパーの位置で前記支持部材の弾性力に達しない前記バイアス電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置。In claim 1, a stopper that secures a minimum gap between the electrodes is provided at a position at which a holding force is obtained by the electrostatic force of the electrostatic driving means, in the first or second position.
The spatial light modulator according to claim 1, wherein the drive control means applies the bias voltage that does not reach the elastic force of the support member at the position of the stopper periodically.
前記静電駆動手段は、前記スイッチング部を前記第1の位置に保持する第1の電極ペアと、前記第2の位置に保持する第2の電極ペアを備えており、
前記駆動制御手段は、前記第1および第2の電極ペアに交互に駆動電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置。In Claim 1, when the electrostatic force does not work, the support member can support the switching unit at approximately the middle between the first and second positions.
The electrostatic driving means includes a first electrode pair that holds the switching unit at the first position and a second electrode pair that holds the switching unit at the second position,
The spatial light modulation device, wherein the drive control means applies a drive voltage alternately to the first and second electrode pairs.
このスイッチング部を弾性的に支持し、弾性力によって前記第2の位置から第1の位置に移動可能とすると共に第1の位置で前記スイッチング部を保持可能な支持部材と、
前記スイッチング部を少なくとも1組の電極の間で働く静電力によって駆動可能な静電駆動手段と、
この静電駆動手段に、前記スイッチング部を前記第1の位置から第2の位置に移動するときに前記第1および第2の位置の間でのみ安定状態が成立しない駆動電圧を印加する駆動制御手段とを有することを特徴とする空間光変調装置。A first position capable of modulating light, and at least one switching part movable to a second position remote from the first position;
A support member that elastically supports the switching unit, is movable from the second position to the first position by an elastic force, and can hold the switching unit at the first position;
Electrostatic driving means capable of driving the switching unit by electrostatic force acting between at least one pair of electrodes;
Drive control for applying a drive voltage that does not establish a stable state only between the first and second positions when the switching unit is moved from the first position to the second position. And a spatial light modulation device.
このスイッチング部を弾性的に支持し、静電力が働かないときに前記スイッチング部を前記第1および第2の位置の略中間で支持可能な支持部材と、
前記スイッチング部を前記第1の位置に保持する第1の電極ペアと、前記第2の位置に保持する第2の電極ペアを備えた静電駆動手段と、
この静電駆動手段の前記第1および第2の電極ペアに交互に駆動電圧を印加する供給する駆動制御手段とを有することを特徴とする空間光変調装置。A first position capable of modulating light, and at least one switching part movable to a second position remote from the first position;
A support member that elastically supports the switching unit and is capable of supporting the switching unit substantially in the middle of the first and second positions when an electrostatic force does not work;
Electrostatic driving means comprising a first electrode pair for holding the switching unit in the first position, and a second electrode pair for holding the switching part in the second position;
A spatial light modulator comprising: drive control means for supplying a drive voltage alternately to the first and second electrode pairs of the electrostatic drive means.
前記静電駆動手段に対し、前記スイッチング部を駆動する駆動電圧と、この駆動電圧と同極性で、静電力または弾性力により少なくとも前記第1の位置に前記スイッチング部を安定して保持する保持力を確保可能な一定のバイアス電圧とを印加する制御工程を有し、
前記制御工程では、周期的に前記支持部材の前記第1または第2の位置での弾性力よりも小さくなる前記バイアス電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置の制御方法。At least one switching unit movable to a first position where light can be modulated and a second position separated from the first position is elastically supported by a support member, and at least one set of the switching units is provided. A method of controlling a spatial light modulation device that can be driven by electrostatic drive means comprising the electrodes of:
A driving voltage for driving the switching unit and a holding force for stably holding the switching unit at least at the first position by electrostatic force or elastic force with the same polarity as the driving voltage with respect to the electrostatic driving unit. A control step of applying a constant bias voltage capable of ensuring
In the control step, the bias voltage that is smaller than the elastic force of the support member at the first or second position is periodically applied.
前記制御工程では、前記ストッパーの位置で前記支持部材の弾性力に達しない前記バイアス電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置の制御方法。In claim 10, a stopper that secures a minimum gap between the electrodes is provided at a position where a holding force is obtained by the driving voltage, of the first or second positions,
In the control step, the bias voltage that does not reach the elastic force of the support member is applied at the position of the stopper, and the control method of the spatial light modulation device,
前記スイッチング部を前記第1の位置から第2の位置に移動するときに前記第1および第2の位置の間でのみ安定状態が成立しない駆動電圧を前記静電駆動手段に印加することを特徴とする空間光変調装置の制御方法。At least one switching unit movable to a first position where light can be modulated and a second position separated from the first position is elastically supported by a support member, and at least one set of the switching units is provided. A method of controlling a spatial light modulation device that can be driven by an electrostatic drive means having a plurality of electrodes, wherein the switching unit is moved from the second position to the first position by the support member, and the support member Is held in the first position by the elastic force of
When the switching unit is moved from the first position to the second position, a driving voltage that does not establish a stable state only between the first and second positions is applied to the electrostatic driving means. A control method of the spatial light modulator.
これら第1および第2の電極ペアに交互に駆動電圧を印加することを特徴とする空間光変調装置の制御方法。At least one switching unit movable to a first position where light can be modulated and a second position separated from the first position is elastically supported by a support member, and at least one set of the switching units is provided. A method of controlling a spatial light modulation device that can be driven by electrostatic drive means having a plurality of electrodes, wherein the support member is positioned between the first and second positions when no electrostatic force is applied. The electrostatic driving means includes a first electrode pair that holds the switching unit at the first position and a second electrode pair that holds the switching part at the second position.
A control method for a spatial light modulator, wherein a drive voltage is alternately applied to the first and second electrode pairs.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24383498A JP4029489B2 (en) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Spatial light modulator and control method thereof |
KR1019997008584A KR100604621B1 (en) | 1998-01-20 | 1998-11-27 | Optical switching device, control method thereof and image display device |
US09/381,495 US6381381B1 (en) | 1998-01-20 | 1998-11-27 | Optical switching device and image display device |
PCT/JP1998/005366 WO1999036824A1 (en) | 1998-01-20 | 1998-11-27 | Optical switching device and image display device |
EP98955980A EP0969306B1 (en) | 1998-01-20 | 1998-11-27 | Optical switching device and image display device |
DE69830153T DE69830153T2 (en) | 1998-01-20 | 1998-11-27 | OPTICAL SWITCHING DEVICE AND PICTURE DISPLAY |
US09/991,336 US6438282B1 (en) | 1998-01-20 | 2001-11-14 | Optical switching device and image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24383498A JP4029489B2 (en) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Spatial light modulator and control method thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000075225A JP2000075225A (en) | 2000-03-14 |
JP2000075225A5 JP2000075225A5 (en) | 2004-08-05 |
JP4029489B2 true JP4029489B2 (en) | 2008-01-09 |
Family
ID=17109644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24383498A Expired - Lifetime JP4029489B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-08-28 | Spatial light modulator and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4029489B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6246907B2 (en) * | 2013-05-22 | 2017-12-13 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Optical component with optical element and means for reducing the influence of radiation on the optical element |
-
1998
- 1998-08-28 JP JP24383498A patent/JP4029489B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000075225A (en) | 2000-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6381381B1 (en) | Optical switching device and image display device | |
KR100641920B1 (en) | Bistable paper white direct view display | |
JP3919954B2 (en) | Array type light modulation element and flat display driving method | |
US5912758A (en) | Bipolar reset for spatial light modulators | |
US7158278B2 (en) | Display device based on bistable electrostatic shutter | |
US6046840A (en) | Double substrate reflective spatial light modulator with self-limiting micro-mechanical elements | |
EP1116063B1 (en) | A double substrate reflective spatial light modulator with self-limiting micro-mechanical elements | |
US20070041078A1 (en) | Addressing circuit and method for bi-directional micro-mirror array | |
KR20070062517A (en) | Systems and methods of actuating mems display elements | |
JP2008515002A (en) | System and method for actuating a MEMS display element | |
US6091463A (en) | Diffractive spatial light modulator | |
JP2002341267A (en) | Driving method for optical multi-layered structure, driving method for display device, and display device | |
JP4550742B2 (en) | Light modulation device including two drive signals | |
JP4029489B2 (en) | Spatial light modulator and control method thereof | |
JP4163081B2 (en) | Method for driving liquid crystal display device and liquid crystal display device | |
JP3658965B2 (en) | Optical switching element and image display device | |
JP3855454B2 (en) | Spatial light modulator and control method of spatial light modulator | |
US5818548A (en) | Ferroelectric liquid crystal display in which the switching angle does not exceed ± 22.5° | |
JP5160935B2 (en) | Mirror device and mirror array | |
WO2001077747A2 (en) | Reflective microdisplay for light engine based video projection applications | |
KR100619696B1 (en) | Scanning micro-mirror actuated by electrostatic force, manufacturing method thereof and optical scanning device using the same | |
JP2001083439A (en) | Spatial optical modulation device | |
JPH06266318A (en) | Driving method for active matrix type liquid crystal device | |
JP2000330041A (en) | Electrostatic actuator, optical switching element, image display device, and their control methods | |
US20050024569A1 (en) | Liquid crystal device for the space modulation of light with active matrix structured counter-electrodes, corresponding applications and method of design |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070925 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071008 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 6 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |