JPH01130128A - 光シャッタ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、電気光学効果を有するセラミックス基板を
電極部材を介して積層し多数の光透過部を形成した構成
や基板に設けた多数の基板凸部を電極部材で挟み光透過
部を形成した構成等からなる光シャッタ素子の改良に係
り、特に、光漏れを防ぎ、完全な光シャッタ機能を有す
る光シャッタ素子に関する。

背景技術 電気光学効果を利用した光シャッタのうち、偏光方向が
相互に直交する一対の偏光素子間に、電界方向が入射光
の偏光方向と４５°の交差角度を形成する光シャッタ素
子を配置して構成した光学素子は、光学式プリンタの書
込みデバイス、光学カメラのシャッタ、立体眼鏡、溶接
用保護眼鏡などの多用途の適用が考えられている。

光シャッタ素子としては第５図に示す如く、（ＰｂＬａ
）（ＺｒＴｉ）０３、ＬｉＮｂＯ３、Ｂ１１２Ｓｉ０２
０等の複数の電気光学効果を有するセラミックス基板（
１）を、Ｎｉ等からなる電極部材（２）を介して基板（
１）の厚み方向に積層固着し、積層された各基板（１）
の厚み端面を光透過面（３）とし、各基板（１）を光透
過部とした構成が知られている。

この積層基板には、その側端面に露出する電極部月（２
）を−層おきに絶縁する絶縁層（４）が設けてあリ、さ
らに他の電極部材（２）を−層おきに接続する給電用外
部電極（５）が設けである。

また、光シャッタ素子の他の講義として第７図に示す如
く、電気光学効果を有するセラミックス基板（ｌＯ）の
主面に複数の平行溝（１１）を設けて基板凸部（工２）
を突出形成し、該溝（１１）内周面に電極部材（１３）
を被着し、各基板凸部（１２）の厚み端面を光透過面（
１４）とし、各基板凸部（１２）を光透過部とした構成
が知られている。

また、基板（１０）の両側端面には、溝（１１）内に被
着された電極部材（１３）を一つおきに電気的に接続す
る給電用外部電極（１５）が形成しである。

従来技術の問題点 これらの光シャッタ素子の構成においては、いずれも自
然光を用いた場合に、完全に光を遮断することが不可能
であった。

そこで、光漏れの原因を検討すると、第６図にて示す如
く現象が発生していることを知見した。

第６図は前述した第５図の構成からなる光シャッタ素子
の一部詳細縦断面図である。

一方の偏光子（図示せず）を透過した光のうち、当該光
シャッタ素子の光透過面（３）に垂直に入射した光、す
なわち電極部材（２）と平行に入射した光（図中α）は
該光シャッタ素子の基板（１）を透過するが、他方（後
方）の偏光子（図示せず）により完全に遮断される。

さらに、光シャッタ素子の電極部材（２）に半波長電圧
が印加されると、電極部材（２）間に形成される電界作
用により、前記入射光は、その電界方向を９０°回転さ
せ後方の偏光子を通過する。

しかし、光シャッタは前述の如く種々の用途に用いられ
、使用される光、も通常自然光が多く、光シャッタ素子
に入射される光も図中（Ｑ）の如き平行光とは限らない
。

第６図の図中（７３）にて示す如く、光シャッタ素子の
光透過面（３）に、平行光（α）対してθなる角度を有
して入射した光は、電極部材（２）によって反射し、そ
の反射光が後方の偏光子に到達することとなる。

通常、光はＰ波（電極部材に対して光の電界の撮動方向
が垂直のもの）とＳ波（電極部材に対して光の電界の振
動方向が平行のもの）とからなると考えられており、特
に反射光においてはＰ溝とＳ波の各々反射率が異なり、
−船釣にＳ波のほうが反射率が高いとされ、反射前後に
おいて光の電界方向がわずかに変化することになる。

すなわち、第６図において光シャッタ素子に入射した光
の電界方向と、電極部材（２）によって反射した光の電
界方向とがわずかに異なり、後方の偏光子に到達した光
の一部が、光シャッタ素子に電圧を印加しないにもかか
わらず、陣偏光子を透過してしまう。

第７図に示ず構成の光シャッタ素子においても同様に、
溝（１１）内に被着される電極部材（１３）により、あ
る傾きをもって入射した光が反射し、光シャッタ素子に
電圧を印加しないにもがかわらず偏光子を透過し、完全
な光の遮断が困難となる。

従って、光学カメラのシャッタ等、完全な光シャッタ機
能を要求される分野では、これらの光シャッタ素子の改
良が強く望まれていた。

発明の目的　′ この発明は、上述した光シャッタ素子の現状に鑑み、光
透過面に対して傾斜した光に基づく光漏れを防ぎ、完全
な光シャッタ機能を有する光シャッタ素子を提供するこ
とを目的とする。

発明の概要 この発明は、 電気光学効果を有する所要形状からなるセラミックス材
料を電極部材で挟み、露出させた端面を光透過面とする
光シャッタ素子において、光透過面に対し傾斜した入射
光が電極部材面で反射し透過するのを防止するための光
不透過膜を、前記厚み端面の電極部材露出部近傍に被着
したことを特徴とする光シャッタ素子である。

さらに、この発明の詳細な説明すると、電気光学効果を
有するセラミックス基板を電極部材を介して基板の厚み
方向に積層固着し、該積層基板の厚み端面を光透過面と
する光シャッタ素子において、前記厚み端面の少なくと
も一方の電極部材露出部近傍に光不透過膜を被着したこ
とを特徴とする光シャッタ素子である。

また、さらに、 電気光学効果を有するセラミックス基板に複数の平行溝
を設けるとともに、該溝内周面に電極部材を被着し、基
板の厚み端面、すなわち基板凸部を光透過面とする光シ
ャッタ素子において、前記厚み端面の電極部材露出部近
傍に光不透過膜を被着したことを特徴とする光シャッタ
素子である。

発明の好ましい構成 この発明において、電気光学効果を有するセラミックス
基板としては、（ＰｂＬａＸＺｒＴｉ）Ｏａ、ＬｉＮｂ
Ｏ３、Ｂ１１２Ｓｉ０２０等公知の材料を用いることが
できる。

また、電極部材（２）としてもＮｉ等の公知の材料を用
いることができる。

この発明の特徴である特定位置に設ける光不透過膜は、
光シャッタ素子の目的や用途、要求される光透過率、遮
光率あるいは使用する光源に応じて、光透過面の電極部
材露出部近傍の所要箇所に、適宜選定される幅をもって
帯状に配置される。

また、光不透過膜は、基板の光透過面の入射側、出射側
のいずれにもまたその両方にも設けることができるが、
光の遮断を確実にするには少なくとも入射側に設けるこ
とが好ましい。

光不透過膜の材質としては、文字どおり光の入出射を防
ぐ光不透過膜であれば、光反射物質でも良いが、光吸収
物質のほうがより好ましい。

また、導電性物質は電極部材間の正常な電界形成を阻害
する可能性もあり、光不透過膜の材質としては絶縁性物
質が好ましい。

従って、光不透過膜としては、例えば、黒色の絶縁性樹
脂や塗料等を、スクリーン印刷等公知の方法により配設
することができる。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明による光シャッタ素子の一実施例を示
す斜視図であり、第２図はその縦断面図、第３図は部分
詳細図である。第４図はこの発明による光シャッタ素子
の他実施例を示す斜視図である。

まず、第１図に示す光シャッタ素子は、複数の電気光学
効果を有するセラミックス基板（１）を、Ｎｉ等からな
る電極部材（２）を介して基板（１）の厚み方向に積層
固着した構成からなり、積層された各基板（１）の厚み
端面を光透過面（３）とし、各基板（１）を光透過部と
している。

この積層基板には、その側端面に露出する電極部材（２
）を−層おきに絶縁する絶縁層（４）が設けてあり、さ
らに他の電極部材（２）を−層おきに接続する給電用外
部電極（５）が設けである。

この発明の特徴である光不透過膜（６）は、第１図〜第
３図に示す如く、光透過面（３）間に露出する電極部材
（２）を覆うよう、幅ｔの帯状に被着形成されている。

従って、第３図に明らかなように、光不透過膜（６）に
より、膜（６）面の直角軸に対してθ′　なる角度を有
して入射する光（γ）は、電極部材（２）に反射するこ
となく基板（１）内を透過する。

すなわち、第３図の構成においては、θ′　より小さな
角度、換言すると、より平行光に近くなる角度の光は、
すべて後方に位置する偏光子（図示せず）によって遮断
されることになる。

また、光不透過膜（６）の輻（１）は、必要以上に広げ
ると、光透過面（３）の面積を小さくして透過効率を低
下させることになるため、基板（１）の厚さ（１）、及
び幅（ｄ）、さらに入射光の入射角度等を十分考慮した
上で選定することが望ましい。

また、第１図の例においては、光の入射側の光透過面（
３）にのみ光不透過膜（６）を被着形勢した構成を示す
が、反射光が光シャッタ素子を透過するのを防ぐために
、光の出射側面（裏面）の電極部材露出部近傍に被着形
成するのも良く、さらに入出射側両面に設けるのもよい
。

次に、第４図に示す光シャッタ素子は、電気光学効果を
有するセラミックス基板（１０）の一方主面に、複数の
平行溝（１１）を設けて複数の基板凸部（１２）を突出
形成し、該溝（１１）内周面に電極部材（１３）を被着
し、各基板凸部（１２）の厚み端面を光透過面（１４）
とし、各基板凸部（１２）を光透過部とした構成からな
る。

また、基板（１０）の両側端面には、溝（１１）内に被
着された電極部材（１３）を一つおきに電気的に接続す
る給電用外部電極（１５）が形成しである。

以上の構成においても、第１図の構成の光シャッタ素子
と同様、光透過面（１４）に接続して露出する電極部材
（１３）（第７図参照）を覆うよう、輻ｔの帯状に光不
透過膜（１６）が被着形成されている。

この光不透過膜（１６）の幅寸法（１）を適正寸法に選
定゛することによって、透過効率を低下させることなく
、光透過面（１４）に対して傾斜して入射し、電極部材
（１３）にて反射する反射光による光漏れを防ぐことが
できる。

実施例 実施例１ この発明の効果を確認するために、前述した構成からな
る第１図（本発明）及び第５図（従来例）の光シャッタ
素子を作製し、同一光源（ナトリウムランプ）を用いて
漏れ光量を測定した。

各素子の基板として、ｐｂに対するＬａの置換量が９原
子％、Ｚｒ／Ｔｉ比が６５／３５からなる（ＰｂＬａ）
（ＺｒＴｉ）０３を用いた。

また、電極部材として厚さｌｐｍのＮｉを被着した。

第１図及び第５図に示す各部の寸法は、光シャッタ素子
の厚さｄ　＝　０．５ｍｍ、各々電極間距離１　＝　０
．５ｍｍとした。

また、第１図の構成（本発明）においては、光不透過膜
として幅ｔ＝０．１ｍｍからなる帯状の黒色塗料を被着
した。

その結果、従来の第５図の構成では、漏れ光量が５％で
あったのに対し、この発明による第１図の構成では漏れ
光量を僅か１％に低減することができた。

実施例２ この発明の効果を確認するために、前述した構成からな
る第４図（本発明）及び第７図（従来例）の光シャッタ
素子を作製し、同一光源（ナトリウムランプ）を用いて
漏れ光量を測定した。

各素子の基板として、ｐｂに対するＬａの置換量が９原
子％、Ｚｒ／Ｔｉ比が６５／３５からなる（ＰｂＬａ）
（ＺｒＴｉ）０３を用いた。

また、電極部材として厚さｌｐｍのＮｉを被着した。

第４図及び第７図に示す各部の寸法は、光シャッタ素子
の厚さｄ　＝　０．５ｍｍ、各々電極間距離１＝０．５
ｍｍ、 溝深さｄ’　　＝０．３ｍｍとした。

また、第４図の構成（本発明）においては、光不透過膜
として、幅ｔ＝０．１ｍｍからなる帯状黒色塗料を被着
した。

その結果、従来の第７図の構成では、漏れ光量が３％で
あったのに対し、この発明による第１図の構成では漏れ
光量を僅か０．５％に低減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光シャッタ素子の一実施例を示
す斜視図であり、第２図はその縦断面図、第３図は部分
詳細図である。第４図はこの発明による光シャッタ素子
の他実施例を示す斜視図である。 第５図は従来の光シャッタ素子の斜視説明図であり、第
６図はその一部詳細断面図である。第７図は従来の他の
光シャッタ素子の斜視説明図である。 １・・・セラミックス基板、２・・・電極部材、３・・
・光透過面、４・・・絶縁層、５・・・給電用外部電極
、６・・・光不透過膜、１０・・・セラミックス基板、
１１・・・溝、１２・・・基板凸部、１３・・・電極部
材、１４・・・光透過面、１５・・・給電用外部電極、
１６・・・光不透過膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気光学効果を有する所要形状からなるセラミックス材
   料を電極部材で挟み、露出させた端面を光透過面とする
   光シャッタ素子において、 光透過面に対し傾斜した入射光が電極部材面で反射し透
   過するのを防止するための光不透過膜を、前記厚み端面
   の電極部材露出部近傍に被着したことを特徴とする光シ
   ャッタ素子。