JP4596468B2 - Magneto-optic spatial light modulator - Google Patents
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Description
本発明は、X側とY側の駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する方式の磁気光学式空間光変調器に関し、更に詳しく述べると、X側とY側の駆動ラインを、画素の中心を除いた周縁部に「井」の字状に配置し、ターゲット画素を「井」の字状に囲む駆動ラインから発生する磁界の方向をターゲット画素の中心で一致させることにより、該ターゲット画素以外の画素隅部での漏洩磁界による誤動作の低減を図った磁気光学式空間光変調器に関するものである。 The present invention relates to a magneto-optic spatial light modulator that individually controls the magnetization direction of each pixel by a combined magnetic field generated by drive currents on the X side and the Y side. The drive line is arranged in the shape of a “well” on the periphery excluding the center of the pixel, and the direction of the magnetic field generated from the drive line surrounding the target pixel in the shape of a “well” is made to coincide with the center of the target pixel. Thus, the present invention relates to a magneto-optical spatial light modulator that is intended to reduce malfunctions due to leakage magnetic fields at corners of pixels other than the target pixel.
磁気光学式空間光変調器は、光の振幅、位相、偏光状態を、磁性膜のファラデー効果を利用して空間的に変調する磁気光学デバイスであり、磁性膜の磁化方向を独立に制御可能な多数の画素(ピクセル)をX方向及びY方向に2次元的に配列した構成となっている。このような2次元アレイ状の画素配列をもつ空間光変調器は、情報を高速で並列処理可能なことから、光学情報処理システム、光コンピューティング、プロジェクターTV、動画ホログラム記録、光体積記録などを実現するキーデバイスとして、近年、鋭意研究開発が進められている。 A magneto-optical spatial light modulator is a magneto-optical device that spatially modulates the amplitude, phase, and polarization state of light using the Faraday effect of the magnetic film, and can independently control the magnetization direction of the magnetic film. A large number of pixels (pixels) are two-dimensionally arranged in the X and Y directions. Since the spatial light modulator having such a two-dimensional array of pixels can process information in parallel at high speed, an optical information processing system, optical computing, projector TV, moving image hologram recording, optical volume recording, etc. In recent years, research and development has been advanced as a key device to be realized.
磁気光学式空間光変調器の一例を図4に示す。空間光変調器10は、主として磁性膜(磁気光学材料)12からなり、ファラデー効果により偏光方向を回転させる画素14が、多数、互いに離間した状態でX方向(横方向)及びY方向(縦方向)に2次元的に配列され、画素12に沿ってX側とY側の駆動ラインが配線されている構造である。X側の所定の駆動ラインにはX側駆動部16からX側駆動パルス電流が供給され、Y側の所定の駆動ラインにはY側駆動部18からY側駆動パルス電流が供給される。これらX側駆動部16とY側駆動部18の動作は、制御部20によって制御される。そして、選択されたX側駆動ラインとY側駆動ラインを流れる駆動パルス電流によって発生する磁界が合成され、その合成磁界によって各画素の磁化方向が個別に制御される。
An example of a magneto-optic spatial light modulator is shown in FIG. The
図5は基本動作の説明図である。図面を簡略化するため2個の画素のみ描いている。第1の偏光子22を透過して直線偏光となった入射光は、空間光変調器の各画素14に入射する。入射光は、透明基板24及び磁性膜12を透過し、金属膜28で反射され、再び磁性膜12及び透明基板24を透過して出射する。このとき、磁性膜12のファラデー効果によって、各画素14で反射する光の偏光方向は所定の角度だけ回転する。ここで、上段の画素に正方向の磁界(+H)が印加されたとき+θF (例えば+45度)のファラデー回転が生じるとすると、下段の画素に負方向の磁界(−H)が印加されたときには−θF (例えば−45度)のファラデー回転が生じる。これらの反射光は第2の偏光子30に達するが、その偏光透過面が+45度に設定されていると、+45度ファラデー回転した上段の光は透過(ON)するが、−45度ファラデー回転した下段の光は遮断(OFF)される。このようにして、各画素に印加される磁界の向きを制御することで、各画素による反射光のオン・オフを制御できる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the basic operation. Only two pixels are drawn to simplify the drawing. Incident light that has passed through the
ところで、空間光変調器における各画素は、1個1個完全に独立した個別の素子ではなく、実際には、LPE法等によって基板上の全面に磁性膜を育成し、その磁性膜を多数の画素に磁気的に区画した状態としたものである。これは、各画素を非常に小さく且つ正確に配列する必要があるためである。例えば、特許文献1には、磁性ガーネット材料上の画素に相当する領域にSi等の酸化可能な膜パターンを形成し、全体を熱処理することにより、Si膜直下の磁性ガーネット材料を還元して変質させ、画素単位で磁化反転が可能となる多数の画素を形成する技術が開示されている。このようにすると、ファラデー効果によって、各画素を通過する光の偏光方向を所定角度だけ回転させることができ、従って、各画素における磁化の方向を任意に選択することにより、空間的に変調された光を生成することができる。 By the way, each pixel in the spatial light modulator is not an individual element that is completely independent of each other. Actually, a magnetic film is grown on the entire surface of the substrate by the LPE method or the like. This is a state in which the pixel is magnetically partitioned. This is because it is necessary to arrange each pixel very small and accurately. For example, in Patent Document 1, an oxidizable film pattern such as Si is formed in a region corresponding to a pixel on a magnetic garnet material, and the whole is subjected to heat treatment to reduce the magnetic garnet material directly under the Si film and change the quality. In other words, a technique for forming a large number of pixels capable of reversal of magnetization in units of pixels is disclosed. In this way, the polarization direction of light passing through each pixel can be rotated by a predetermined angle due to the Faraday effect, and thus spatially modulated by arbitrarily selecting the direction of magnetization in each pixel. Light can be generated.
各画素の磁化方向を独立に制御するには、各画素に沿って配線した駆動ラインを選択して駆動電流を流し、それによって発生する合成磁界を利用している。具体的には、X側あるいはY側のいずれか一方の駆動ラインを流れる駆動パルス電流により発生する磁界では画素の磁化方向は変化しないが、選択されたX側及びY側の駆動ラインを流れる駆動パルス電流のタイミングが一致したとき、両方の駆動パルス電流により発生する磁界が合成され、その合成磁界がターゲット画素に印加されると、そのターゲット画素の磁化方向が制御されるようにする。 In order to independently control the magnetization direction of each pixel, a drive line routed along each pixel is selected and a drive current is supplied, and a resultant magnetic field generated thereby is used. Specifically, the magnetization direction of the pixel is not changed by the magnetic field generated by the drive pulse current flowing through either the X-side or Y-side drive line, but the drive flows through the selected X-side and Y-side drive lines. When the timings of the pulse currents coincide, the magnetic fields generated by both drive pulse currents are combined, and when the combined magnetic field is applied to the target pixel, the magnetization direction of the target pixel is controlled.
例えば、特許文献2には、画素間のギャップにX側及びY側の駆動ラインを直線的に配線する技術が記載されている。これによれば、X側の駆動ライン及びY側の駆動ラインの選択した各1本に駆動パルス電流を供給すると、それらが交差する近傍の4個の画素は、対角の位置関係で、正逆の方向の磁束が通る領域と、磁束が通らない2つの領域とが生じる。つまり2本の駆動ラインを選択して1つのターゲット画素のみの磁化方向を制御しようとしても、対角に位置する画素には逆方向の磁束が漏洩する。この漏洩磁界は、特に画素の隅部に集中する。画素における磁区の反転は、磁束密度が高い隅部から起こり易いので、ターゲット画素以外の画素において不必要な磁化反転(ビットレートエラー)が生じる。 For example, Patent Document 2 describes a technique for linearly wiring X-side and Y-side drive lines in a gap between pixels. According to this, when a driving pulse current is supplied to each selected one of the X-side driving line and the Y-side driving line, the four pixels in the vicinity where they intersect each other have a positive positional relationship. A region where the magnetic flux in the opposite direction passes and two regions where the magnetic flux does not pass are generated. That is, even if two drive lines are selected to control the magnetization direction of only one target pixel, the magnetic flux in the opposite direction leaks to the diagonally located pixels. This leakage magnetic field is particularly concentrated at the corner of the pixel. Since the reversal of the magnetic domain in the pixel is likely to occur from a corner having a high magnetic flux density, unnecessary magnetization reversal (bit rate error) occurs in the pixels other than the target pixel.
そこで特許文献2では、ターゲット画素以外の画素における不必要な磁化反転(ビットレートエラー)が生じるのを防止するために、画素の4隅のうちの特定の1箇所に、保磁力の小さな微小領域を形成しておき、駆動ラインからの弱い磁界で反転の核を形成し、ターゲット画素に有利に働く外部バイアス磁場を印加する構成が採用されている。しかし、外部バイアス磁場を利用するにあたっては、余分な制御が必要であり、更に外部バイアス磁場を高速に切り替えることは困難であり、空間光変調器の高速スイッチングの妨げとなる。また、配線をギャップ中に埋め込み、画素の側面から磁界を印加させる構造は、複雑で製作が難しく、画素間隔の狭小化による高密度化を実現することは非常に難しい。因みに、画素間隔が大きいと情報の密度が低下してしまうため、大量の情報を高速で処理する用途には不適当なものとなってしまう。
本発明が解決しようとする課題は、画素間隔を狭小化でき、ターゲット画素以外の画素における不必要な磁化反転が生じずビットレートエラーの発生を激減でき、それによって大量の情報を高速で処理できる磁気光学式空間光変調器を実現可能にすることである。 The problem to be solved by the present invention is that the pixel interval can be narrowed, unnecessary magnetization reversal in pixels other than the target pixel does not occur, the occurrence of bit rate errors can be drastically reduced, and a large amount of information can be processed at high speed The realization of a magneto-optic spatial light modulator.
本発明は、ファラデー効果によって偏光方向の回転を与える画素が、多数、互いに離間した状態でX方向及びY方向に2次元的に配列され、画素に沿って配線したX側の駆動ライン及びY側の駆動ラインを流れる駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する方式の磁気光学式空間光変調器において、X側の駆動ライン及びY側の駆動ラインは、それぞれX方向に配列されている画素及びY方向に配列されている画素の周縁上を真っ直ぐに延び(つづら折れ形状や渦巻き形状ではなく)、X側とY側の駆動ラインによって各画素をその中心を除いて「井」の字状に囲むように配線され、且つターゲット画素を「井」の字状に囲むX側とY側の駆動ラインから発生する磁界の方向がターゲット画素中心で一致するようにしたことを特徴とする磁気光学式空間光変調器である。 In the present invention, a large number of pixels that rotate the polarization direction by the Faraday effect are two-dimensionally arranged in the X direction and the Y direction in a state of being separated from each other, and the X side drive line and the Y side are wired along the pixels. In the magneto-optic spatial light modulator of the type in which the magnetization direction of each pixel is individually controlled by the combined magnetic field generated by the drive current flowing through the drive line, the X side drive line and the Y side drive line are respectively in the X direction. The pixels arranged in the Y direction and the pixels arranged in the Y direction extend straight on the peripheral edge (not in a zigzag or spiral shape), and each pixel is removed from the center by drive lines on the X side and the Y side. The direction of the magnetic field generated from the drive lines on the X side and the Y side that surround the target pixel in the shape of a “well” is aligned at the center of the target pixel. A magneto-optic spatial light modulator, characterized in that had Unishi.
ここで、画素上の両側に配置された2本のX側の駆動ライン及び2本のY側の駆動ラインは、それらが対をなして、それぞれ一方の端部で短絡されてループが形成され、それによって折り返された往復形式とするのが好ましい。その場合、X側及びY側で各駆動ライン対の短絡部が画素配列領域の両側に交互に現れるようにするのがよい。 Here, the two X-side drive lines and the two Y-side drive lines arranged on both sides of the pixel are paired and short-circuited at one end to form a loop. In this case, it is preferable to use a reciprocating type folded back. In that case, it is preferable that the short-circuit portions of each drive line pair appear alternately on both sides of the pixel array region on the X side and the Y side.
X側とY側の駆動ラインは、それらの交差部近傍での線幅が部分的に画素の内側に向かって広げられている配線パターンとする。具体的には、画素の外縁側が直線状、反対側の画素の内側が凹凸形状となって狭幅部分と広幅部分が形成され、且つ狭幅部分と広幅部分との間で線幅が直線的もしくは曲線的に徐々に変化する配線パターンとしてもよい。その場合、広幅部分は狭幅部分の1.5倍以上広く設定するのが好ましい。例えば、磁気光学素子部の主面に垂直な方向から見たときに角部を面取りしたようなパターンとする。またX側及びY側の駆動ラインは、その狭幅部分が画素の一辺の10〜25%内側を覆い、広幅部分が画素の一辺の25〜45%内側を覆っており、磁気光学素子部の主面に垂直な方向から見たX側とY側の駆動ラインが交差部で一致する配線パターンとなっているのが好ましい。
Drive line of the X-side and Y-side, its shall be the wiring pattern line width at these intersections vicinity is widened towards the inside of the partially pixels. Specifically, the outer edge side of the pixel is linear, the inner side of the opposite pixel is uneven, and a narrow part and a wide part are formed, and the line width is linear between the narrow part and the wide part. The wiring pattern may be changed gradually or curvedly. In that case, the wide portion is preferably set to be 1.5 times wider than the narrow portion. For example, the pattern is such that corners are chamfered when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the magneto-optical element portion. Further, the X-side and Y-side drive lines have a narrow portion covering 10-25% of one side of the pixel and a wide portion covering 25-45% of one side of the pixel. It is preferable that the X-side and Y-side drive lines viewed from the direction perpendicular to the main surface have a wiring pattern that coincides at the intersection.
本発明に係る磁気光学式空間光変調器では、X側とY側の駆動ラインは、真っ直ぐに延びて各画素をその中心を除いて「井」の字状に囲むように配線され、駆動ラインは画素の周縁上を通るように配線されるため、画素間を狭小化できる。また、各駆動ラインから発生する磁界の方向が画素中心で一致するように構成されているので、必要な磁界がターゲット画素のみに有効に作用し、ターゲット画素以外の画素における不必要な磁化反転が生じずビットレートエラーの発生を低減できる。そのため大量の情報を高速で処理できる。 In the magneto-optic spatial light modulator according to the present invention, the drive lines on the X side and the Y side are wired so as to extend straight and surround each pixel in the shape of a “well” except for its center. Is wired so as to pass over the periphery of the pixels, so that the space between the pixels can be reduced. In addition, since the direction of the magnetic field generated from each drive line is configured to coincide with the center of the pixel, the necessary magnetic field effectively acts only on the target pixel, and unnecessary magnetization reversal occurs in pixels other than the target pixel. The occurrence of bit rate errors can be reduced without occurring. Therefore, a large amount of information can be processed at high speed.
更に、X側とY側の駆動ラインの交差部近傍での線幅が部分的に画素の内側に向かって広げられている配線パターンにすると、画素の隅部での漏洩磁界がより一層低減し、広がった駆動ラインが画素の隅部よりも内側に位置するので局所的な磁束の集中が生じない。そのため、ターゲット画素以外の画素での磁化反転が生じず、ビットレートエラーが激減する。これらの理由により、画素の小型化、画素間隔の狭小化が可能となり、大容量の情報を高速で処理することが可能となる。 Furthermore, if the wiring pattern is such that the line width near the intersection of the drive lines on the X side and Y side is partially expanded toward the inside of the pixel, the leakage magnetic field at the corner of the pixel is further reduced. Since the extended drive line is located inside the corner of the pixel, local concentration of magnetic flux does not occur. Therefore, magnetization reversal does not occur in pixels other than the target pixel, and the bit rate error is drastically reduced. For these reasons, it is possible to reduce the size of the pixels and the interval between the pixels, and to process a large amount of information at high speed.
図1は、本発明に係る磁気光学式空間光変調器の一実施例を示す説明図であり、画素形成領域を平面的に見た状態を示している。磁性膜(例えば、磁性ガーネット単結晶膜)中に、それぞれ独立に磁化方向を設定できファラデー効果により入射光に対して磁化方向に応じた偏光方向の回転を与える多数の微小な画素14が、互いに離間した状態でX方向(横方向)及びY方向(縦方向)に2次元的に配列されており、画素14に沿って配線したX側とY側の駆動ラインを流れる駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する構造である。ここで、X側の駆動ライン(横方向)32とY側の駆動ライン(縦方向)34は、それぞれX方向に配列されている画素及びY方向に配列されている画素の周縁上を真っ直ぐに延び、X側とY側の駆動ラインによって各画素をその中心を除いて「井」の字状に囲むように配線され、且つ各駆動ラインから発生する磁界の方向が画素中心で一致するようになっている。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a magneto-optic spatial light modulator according to the present invention, and shows a state in which a pixel formation region is viewed in a plan view. In a magnetic film (for example, a magnetic garnet single crystal film), a large number of
具体的には、X側の駆動ライン32びY側の駆動ライン34は、各画素14上を、外縁が画素の周辺に沿ってそれぞれ往復で1/2周ずつするように、従って各画素はX側とY側とで合計1周回するように配線する。この実施例では、X側及びY側の駆動ラインを配線する場合、全体にわたって同じ線幅で設計されている。そして、画素の両側に配置された2本のX側の駆動ライン及び2本のY側の駆動ラインは、対をなし、それぞれ一方の端部で短絡されてループが形成されており、X側及びY側で各駆動ラインの短絡部が画素配列領域の両側に交互に現れるようにしている。従って、1つのX側の駆動ラインを選択すると、そのX側の駆動ラインの下方に位置する画素に対して往復で1/2周する。Y側の駆動ラインに付いても同様である。このように短絡部を振り分けて配置すると、画素及び画素間隙が狭くなっても、容易に駆動部を配置することが可能となる。ここでは、X1 駆動ラインとY1 駆動ラインに電流Iが流れている状態を示しており、それらが交わる位置の画素がターゲット画素となり、電流Iはターゲット画素の周りを丁度1周することになる。
Specifically, the
図2は、その断面図である。磁性膜12は、例えばBi置換希土類鉄ガーネット膜であり、GGG基板24上に液相エピタキシャル成長によって約3μm成膜したものである。以下、製造工程の一例について簡単に説明する。
(a)磁性膜12の全面に、スパッタ法や蒸着法などによりAl膜を形成する。その後、画素形成領域のみにレジスト層を形成する。画素寸法は、例えば、縦横16μmの正方形であり、画素間隔は2μmに設定している。試作品の画素数は、16×16とした。
(b)次に、レジスト層をマスクとして、イオンミリングにより画素同士の間隙領域のAl膜を除去し、更にイオンミリングを進めて溝42を形成する。従って、溝42は、画素14の領域を除いて縦横に格子状に形成される。溝の深さは3μmとする。その後、900℃でアニーリング処理を施す。画素14に対応する領域には、Al膜40が残り、それが光反射膜となる。
(c)SiO2 絶縁膜44を形成後、画素14の外縁に沿って横方向に、スパッタ法、蒸着法、あるいはメッキ法などによりCu膜を形成し、X側の駆動ライン32を配線する。駆動ラインは、Cuの他、AuやAlなどで作製してもよい。
(d)更に、同様に、SiO2 絶縁膜46を形成後、画素14の外縁に沿って縦方向に、スパッタ法、蒸着法、あるいはメッキ法などによりCu膜を形成し、Y側の駆動ライン34を配線する。この駆動ラインも、Cuの他、AuやAlなどで作製してもよい。
FIG. 2 is a sectional view thereof. The
(A) An Al film is formed on the entire surface of the
(B) Next, using the resist layer as a mask, the Al film in the gap region between the pixels is removed by ion milling, and further ion milling is performed to form the
(C) After the SiO 2 insulating film 44 is formed, a Cu film is formed in the lateral direction along the outer edge of the
(D) Further, similarly, after the SiO 2 insulating film 46 is formed, a Cu film is formed in the vertical direction along the outer edge of the
このようにすることで、X側の駆動ライン32及びY側の駆動ライン34が、各画素14を「井」の字に囲むように画素14の上に形成された構造の磁気光学式空間光変調器が得られる。X側及びY側の駆動ラインを流れる電流の向きは、各駆動ラインを流れる電流によって発生する磁界の向きがターゲット画素に同じ向きに印加される。X側の2本の駆動ライン(1つのループ)の通電のみでは、発生する磁界は磁性膜の保磁力を超えることはできず、X側の2本の駆動ライン(1つのループ)とY側の2本の駆動ライン(1つのループ)への同時通電によってはじめて磁気飽和するように各電流値を設定する。
By doing so, the magneto-optic spatial light having a structure in which the
このような磁気光学式空間光変調器では、入射光は、GGG基板24及び磁性膜12を透過し、ミラー機能を果たすAl膜40で全反射し、再び磁性膜12及びGGG基板24を透過して出射する。光の経路を矢印で示す。入射光が、画素に相当する磁性膜12の部分を往復する際、そのファラデー効果によって偏光方向の回転が与えられる。
In such a magneto-optical spatial light modulator, incident light is transmitted through the
交差した2本の駆動ラインからの漏れ磁界は、駆動ラインの交差部近傍に集中する。本発明では、X側及びY側の駆動ラインがいずれも画素上に位置しているので(画素の隅部よりも中央寄りに位置しているので)、画素の隅部での磁束密度は低減する。画素における磁区の反転は、一般に、隅部から始まるので、このような画素と駆動ラインとの位置関係にすることで、磁界漏洩によるターゲット画素と対角の位置関係にある画素の磁化反転を抑制することができる。また、電流がターゲット画素の周囲を1周することで磁化反転を起こさせるので、1本の駆動ラインを流れる電流値を半減でき、その点でもターゲット画素以外の画素における不必要な磁化反転を防止できる。 Leakage magnetic fields from two intersecting drive lines are concentrated near the intersection of the drive lines. In the present invention, both the X-side and Y-side drive lines are located on the pixel (because they are located closer to the center than the corner of the pixel), so the magnetic flux density at the corner of the pixel is reduced. To do. Since the reversal of the magnetic domain in the pixel generally starts from the corner, the reversal of the magnetization of the pixel in a diagonal position relative to the target pixel due to magnetic field leakage can be suppressed by using such a positional relationship between the pixel and the drive line. can do. In addition, since the current makes one turn around the periphery of the target pixel, the current value flowing through one drive line can be halved, and in that respect, unnecessary magnetization reversal is prevented in pixels other than the target pixel. it can.
図3は、本発明に係る磁気光学式空間光変調器の他の実施例を示す説明図であり、画素配列領域を平面的に見た状態を示している。Aに示すように、X側の駆動ライン52及びY側の駆動ライン54が、各画素14を「井」の字状に囲み、X側の駆動ライン52とY側の駆動ライン54は、画素14の外縁側は直線状、反対側の画素の内側は凹凸形状となって狭幅部分と広幅部分が形成され、且つ狭幅部分と広幅部分との間で線幅が直線的に徐々に変化する配線パターンとしている。つまり、画素配列領域を平面的に見て(図3に示す状態)広幅部分の角を面取りしたようなパターンである。各駆動ラインは、画素の外縁に沿って画素の内側に配線される。そして、X側の駆動ライン52及びY側の駆動ライン54は、2本ずつが組みとなり、それらの一端部で短絡されてループを構成している。なお、ここでもX1 駆動ラインとY1 駆動ラインに電流Iが流れている状態を示している。
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the magneto-optic spatial light modulator according to the present invention, and shows a state in which the pixel array region is seen in a plan view. As shown in A, the
例えば、X側の駆動ライン52は図3のBに示すように、またY側の駆動ライン54は図3のCに示すように、それぞれ狭幅部分(幅をaで示す)は画素の一辺の10〜25%内側を覆うような寸法とし、広幅部分(幅をbで示す)は画素の一辺の25〜45%内側を覆うような寸法とする。なお、広幅部分は狭幅部分に対して1.5倍以上広幅に設定する。また、X側の駆動ライン52とY側の駆動ライン54は、広幅部分の角の面取りパターンが、画素配列領域を平面的に見たときに丁度重なるような寸法に設定している。
For example, as shown in FIG. 3B for the
交差した2本の駆動ラインからの漏れ磁界は、駆動ラインの交差部近傍に集中する。本実施例では、交差部分を広く設定しているので、配線の断面は大きくなり、画素の隅部での磁束密度は低減する。更に広幅となった駆動ラインが画素の隅部よりも中央寄りに位置するので、磁束は広がり、局所的な(画素の隅部での)集中が少ない。画素における磁区の反転は、一般に、隅部から始まるので、このような広幅面取りパターンにすることで磁界漏洩によるターゲット画素と対角の位置関係にある画素の磁化反転を抑制することができる。また、画素の隅部以外では狭幅部分となっているので、短い磁路でターゲット画素に磁界が効率よく印加され、少ない電流で磁化を反転させることができる。 Leakage magnetic fields from two intersecting drive lines are concentrated near the intersection of the drive lines. In this embodiment, since the crossing portion is set wide, the cross section of the wiring becomes large, and the magnetic flux density at the corner of the pixel is reduced. Further, since the drive line having a wider width is located closer to the center than the corner of the pixel, the magnetic flux spreads and the local concentration (at the corner of the pixel) is small. Since the reversal of the magnetic domain in the pixel generally starts from the corner, such a wide chamfering pattern can suppress the magnetization reversal of the pixel in a diagonal position relative to the target pixel due to magnetic field leakage. In addition, since it is a narrow portion other than the corner of the pixel, a magnetic field is efficiently applied to the target pixel with a short magnetic path, and magnetization can be reversed with a small current.
X側とY側の駆動ラインのパターン(広幅と狭幅の寸法)を種々変化させて空間光変調器を試作し、その動作を試験した。その結果、画素寸法が16μm、画素間隔が2μmの場合、狭幅寸法aを4μmとしたとき広幅寸法bを6μm以上としたときビットエラーが全く生じない極めて良好な結果が得られた。また、狭幅寸法aを2μmとしたとき広幅寸法bを4μm以上としたときもビットエラーが全く生じない良好な結果が得られた。 Spatial light modulators were prototyped by changing the X-side and Y-side drive line patterns (wide and narrow dimensions), and their operations were tested. As a result, when the pixel size was 16 μm and the pixel interval was 2 μm, a very good result was obtained in which no bit error occurred when the narrow width a was 4 μm and the wide width b was 6 μm or more. Further, when the narrow width dimension a was 2 μm, the bit width did not occur at all even when the wide dimension b was 4 μm or more.
14 画素
32 X側の駆動ライン
34 Y側の駆動ライン
14
Claims (3)
X側の駆動ライン及びY側の駆動ラインは、それぞれX方向に配列されている画素及びY方向に配列されている画素の周縁上を真っ直ぐに延び、それらの交差部近傍での線幅が部分的に画素の内側に向かって広げられており、X側とY側の駆動ラインによって各画素をその中心を除いて「井」の字状に囲むように配線され、且つターゲット画素を「井」の字状に囲むX側とY側の駆動ラインから発生する磁界の方向がターゲット画素中心で一致するようにしたことを特徴とする磁気光学式空間光変調器。 A large number of pixels that rotate the polarization direction by the Faraday effect are two-dimensionally arranged in the X and Y directions in a state of being separated from each other, and the X-side drive line and the Y-side drive line wired along the pixels are arranged. In a magneto-optic spatial light modulator of a type that individually controls the magnetization direction of each pixel by a combined magnetic field generated by a flowing drive current,
The X-side drive line and the Y-side drive line extend straight on the periphery of the pixels arranged in the X direction and the pixels arranged in the Y direction, respectively , and the line width in the vicinity of the intersection is partially The X-side and Y-side drive lines are connected to surround each pixel in the shape of a “well” except for the center, and the target pixel is “well”. A magneto-optical spatial light modulator characterized in that the direction of the magnetic field generated from the X-side and Y-side drive lines enclosed in a letter-shape coincides with the center of the target pixel.
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