JPH04219720A - Magnetic optical element - Google Patents

Magnetic optical element

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Publication number
JPH04219720A
JPH04219720A JP40407690A JP40407690A JPH04219720A JP H04219720 A JPH04219720 A JP H04219720A JP 40407690 A JP40407690 A JP 40407690A JP 40407690 A JP40407690 A JP 40407690A JP H04219720 A JPH04219720 A JP H04219720A
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JP
Japan
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light
magnetic fluid
coil
substrate
magnetic
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Withdrawn
Application number
JP40407690A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Okitsu
淳 興津
Masahiro Iizuka
雅博 飯塚
Yasushi Kanai
靖 金井
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To apply a magnetic optical element to an optical shutter or the like corresponding to the head of a laser printer and each picture element of a liquid crystal display or the like by executing the ON-OFF control of applying an electric current to a coil for the ON-OFF control of light. CONSTITUTION:In a magnetic optical element to change over the transmission and nontransmission of light by using the magnetic optical effect of magnetic fluid, one face side of a substrate having light transmitting ability is partially provided with a gap for forming a magnetic field, and many yoke cores wound with coils are arranged and fixed to this side, and magnetic fluid is sealed into a part corresponding to the gap of the yoke core on the substrate by means of a member having light transmitting ability to form a magnetic fluid thin film.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は磁気光学素子に係り、特
に磁性流体の磁気光学効果を用いて光の透過、不透過の
切換えを行なうための磁気光学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical element, and more particularly to a magneto-optical element for switching between light transmission and non-transmission using the magneto-optic effect of a magnetic fluid.

【0002】0002

【従来の技術】従来から、例えば、高解像度の投影型デ
ィスプレイや液晶ディスプレイ、あるいは、カメラやレ
ーザプリンタ等の光学機器においては、各画素毎におけ
る光のON、OFFの切換えや、光シャッタにより、光
の透過、不透過の切換えをすることが行なわれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in high-resolution projection displays, liquid crystal displays, or optical devices such as cameras and laser printers, light is turned on and off for each pixel, and optical shutters are used to Switching between light transmission and non-transmission is performed.

【0003】このような光の切換えを行なう場合、従来
から、例えば、LCD素子、強誘電性LCD素子あるい
はPLZT素子等の電気光素子が多く用いられている。
[0003] Conventionally, when performing such light switching, electro-optical elements such as LCD elements, ferroelectric LCD elements, or PLZT elements have been widely used.

【0004】そして、このようなLCD素子等の電気光
素子を通電制御して前記電気光素子を駆動することによ
り、光の透過、不透過制御を行なうようになっている。
[0004] Light transmission and non-transmission control is performed by driving the electro-optical element by controlling the energization of such an electro-optical element such as an LCD element.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のL
CD素子および強誘電性LCD素子等の電気光素子にお
いては、通電制御に対するON、OFF動作の応答速度
が極めて遅く、しかも、ON、OFF動作時のコントラ
スト比が小さく、適正な解像度を得ることが困難である
という問題を有している。
[Problem to be solved by the invention] However, the conventional L
In electro-optical devices such as CD devices and ferroelectric LCD devices, the response speed of ON and OFF operations to energization control is extremely slow, and the contrast ratio during ON and OFF operations is small, making it difficult to obtain appropriate resolution. It has the problem of being difficult.

【0006】また、前記いずれの電気光素子においても
、光のON、OFFのみの動作であり、光の透過量を調
節することができず、光源からの光を半透過させる中間
階調の光を出光させることができず、しかも、前記いず
れの電気光素子においても、材料コストが高く、製造コ
ストが極めて高くなってしまうという問題を有している
[0006] In addition, in any of the above-mentioned electro-optical devices, the operation is only to turn on and off the light, and the amount of light transmitted cannot be adjusted. Furthermore, all of the electro-optical devices described above have the problem of high material costs and extremely high manufacturing costs.

【0007】本発明は前記した点に鑑みてなされたもの
で、動作応答速度が高く、かつ、コントラスト比が大で
、種々の光学機器に適用することができ、しかも、構造
も簡単であり、安価に製造することのできる磁気光学素
子を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and has a high operational response speed and a large contrast ratio, can be applied to various optical devices, and has a simple structure. The object is to provide a magneto-optical element that can be manufactured at low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る磁気光学素子は、磁性流体の磁気光学効果
を用いて光の透過、不透過の切換えを行なうための磁気
光学素子において、透光性を有する基板の一面側に、一
部に磁界形成用の間隙部が形成されるとともにコイルが
巻回された多数のヨークコアを配列して固着し、前記基
板の前記ヨークコアの間隙部分に対応する部分に、磁性
流体を透光性部材により封入して磁性流体薄膜を形成し
たことをその特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a magneto-optical element according to the present invention is a magneto-optical element for switching between transmission and non-transmission of light using the magneto-optic effect of a magnetic fluid. A gap for forming a magnetic field is formed in a part of one side of a transparent substrate, and a large number of yoke cores around which coils are wound are arranged and fixed, and in the gap between the yoke cores of the substrate. The feature is that a magnetic fluid thin film is formed by sealing magnetic fluid in the corresponding portion with a transparent member.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、所定の制御信号に基づいて所
望のヨークコアに対応するコイルに通電することにより
、ヨークコアの間隙部に発生する所定方向の磁界が磁性
流体に加わることにより発生する磁気光学効果を利用し
て、例えば、透過光量、透過光強度等の光の透過特性を
制御するものであり、その結果、コイルへの通電のON
、OFF制御を行なうことにより、光のON、OFF制
御を行なうことができ、しかも、コイルへの通電電流を
調整することにより、中間階調光を透過させることがで
きる。また、基板上にヨークコアを多数配列してアレイ
化するようにしているので、レーザプリンタのヘッドや
液晶ディスプレイ等の各画素に対応する光シャッタ等に
適用することができるものである。
[Operation] According to the present invention, by energizing a coil corresponding to a desired yoke core based on a predetermined control signal, a magnetic field generated in a predetermined direction generated in the gap of the yoke core is applied to the magnetic fluid, thereby generating a magnetic field. It uses optical effects to control light transmission characteristics such as the amount of transmitted light and the intensity of transmitted light, and as a result, it is possible to turn on the current to the coil.
, OFF control, it is possible to perform ON/OFF control of light, and furthermore, by adjusting the current applied to the coil, it is possible to transmit intermediate gray scale light. Furthermore, since a large number of yoke cores are arranged in an array on the substrate, it can be applied to optical shutters corresponding to each pixel of a laser printer head, a liquid crystal display, etc.

【0010】0010

【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図3を参照
して説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

【0011】図1は本発明に係る磁気光学素子の一実施
例を示したもので、ガラス等の透明な材料からなる長尺
状の基板1の一面側には、磁界付与手段を構成する四角
枠状の多数のヨークコア2,2…が固着されており、こ
れら各ヨークコア2の一部には、間隙部3が形成されて
いる。上記各ヨークコア2は、上記間隙部3が基板1の
ほぼ中央部において直線状に、かつ、例えば、約50μ
m程度の間隔となるように配列されており、これら各ヨ
ークコア2の下端辺部分は、前記基板1の外側に突出さ
れて巻線部4とされている。
FIG. 1 shows an embodiment of the magneto-optical element according to the present invention. On one side of a long substrate 1 made of a transparent material such as glass, there are squares constituting magnetic field applying means. A large number of frame-shaped yoke cores 2, 2... are fixed, and a gap 3 is formed in a part of each yoke core 2. In each of the yoke cores 2, the gap 3 is linear at approximately the center of the substrate 1, and has a gap of about 50 μm, for example.
The lower end portions of each of these yoke cores 2 are projected to the outside of the substrate 1 to form a winding portion 4.

【0012】また、上記基板1の表面には、四角枠状の
密封堰5がその内側に上記ヨークコア2の間隙部3が位
置するように上記基板1の長手方向に沿って形成されて
おり、この密封堰5の内側には、磁性流体6が、上記基
板1の表面側に固着された透光性のカバーガラス7によ
り漏洩しないように封入されている。
Further, on the surface of the substrate 1, a rectangular frame-shaped sealing dam 5 is formed along the longitudinal direction of the substrate 1 so that the gap 3 of the yoke core 2 is located inside the sealing dam 5. A magnetic fluid 6 is sealed inside the sealing dam 5 by a translucent cover glass 7 fixed to the surface side of the substrate 1 so as not to leak.

【0013】この磁性流体6は、例えば、酸化第2鉄粉
、マグネタイト(磁鉄鉱)等の磁性粉と水あるいはシク
ロヘキサン、エタノール等の有機溶剤とを混合すること
により構成されるものである。なお、前記密封堰5は、
前記基板1あるいはカバーガラス7のいずれに形成する
ようにしてもよいし、前記カバーガラス7を基板1に固
着するための接着剤を密封堰5として用いるようにして
もよい。さらに、場合によっては、密封堰5を省略して
磁性流体6の表面張力により、封止するようにしてもよ
い。
The magnetic fluid 6 is formed by mixing magnetic powder such as ferric oxide powder or magnetite with water or an organic solvent such as cyclohexane or ethanol. Note that the sealed weir 5 is
It may be formed on either the substrate 1 or the cover glass 7, or an adhesive for fixing the cover glass 7 to the substrate 1 may be used as the sealing dam 5. Furthermore, depending on the case, the sealing dam 5 may be omitted and the surface tension of the magnetic fluid 6 may be used for sealing.

【0014】また、前記ヨークコア2の厚さは、例えば
、50μm以下、好ましくは、10μm程度に形成され
ている。これにより、前記基板1とカバーガラス7との
間の前記ヨークコア2の間隙部3に前記磁性流体6によ
る薄膜が形成されるものである。
The thickness of the yoke core 2 is, for example, 50 μm or less, preferably about 10 μm. As a result, a thin film of the magnetic fluid 6 is formed in the gap 3 of the yoke core 2 between the substrate 1 and the cover glass 7.

【0015】さらに、前記ヨークコア2の巻線部4には
、コイル8が数100ターン程度巻回されており、前記
コイル8に通電することにより、前記ヨークコア2の間
隙部3に磁界を発生させることができるものである。
Furthermore, a coil 8 is wound around several hundred turns around the winding portion 4 of the yoke core 2, and by energizing the coil 8, a magnetic field is generated in the gap 3 of the yoke core 2. It is something that can be done.

【0016】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

【0017】本実施例においては、所定の制御信号に基
づいて所望のヨークコア2に対応するコイル8に通電す
ることにより、ヨークコア2の間隙部3に所定方向の磁
界が発生し、この磁界が磁性流体6に加わることにより
、前記磁性流体6に磁気光学効果が発生する。そして、
この磁気光学効果を利用して、例えば、透過光量、透過
光強度等の光の透過特性を制御するものであり、その結
果、コイル8への通電のON、OFF制御を行なうこと
により、光のON、OFF制御を行なうことができ、し
かも、コイル8への通電電流を調整することにより、中
間階調光を透過させることができるものである。
In this embodiment, by energizing the coil 8 corresponding to a desired yoke core 2 based on a predetermined control signal, a magnetic field in a predetermined direction is generated in the gap 3 of the yoke core 2, and this magnetic field By being added to the fluid 6, a magneto-optical effect is generated in the magnetic fluid 6. and,
This magneto-optical effect is used to control the light transmission characteristics such as the amount of transmitted light and the intensity of transmitted light, and as a result, by controlling the ON/OFF of the current to the coil 8, the light can be controlled. It is possible to perform ON/OFF control, and by adjusting the current applied to the coil 8, it is possible to transmit intermediate gradation light.

【0018】前記磁気光学効果は、直線偏光の進行方向
に対して垂直方向から磁場が加わる際に生じる現象で、
磁場方向と垂直方向とで屈折率の差、すなわち複屈折が
生じる。この場合の磁場に垂直な偏光成分と平行な偏光
成分との位相差をδとすると、δは次式で表わすことが
できる。
The magneto-optic effect is a phenomenon that occurs when a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the direction of travel of linearly polarized light.
A difference in refractive index between the magnetic field direction and the perpendicular direction, that is, birefringence, occurs. If the phase difference between the polarized light component perpendicular to the magnetic field and the polarized light component parallel to the magnetic field in this case is δ, then δ can be expressed by the following equation.

【0019】δ=2π(np −nv )d/λここで
、np 、nv はそれぞれ磁界に平行な方向と垂直な
方向の屈折率、dは磁性流体中の光路長(磁性流体に垂
直に入射する場合は、磁性流体の厚さ)、λは波長であ
る。
δ=2π(np −nv)d/λwhere, np and nv are the refractive indices in the direction parallel and perpendicular to the magnetic field, respectively, and d is the optical path length in the magnetic fluid (the optical path length perpendicular to the magnetic fluid). , the thickness of the ferrofluid), and λ is the wavelength.

【0020】また、δはH(磁界)の関数でもあり、磁
場に対して垂直方向の偏光および水平方向の偏光におけ
る光の透過率も磁界によって変化する。その結果、コイ
ル8への通電電流を制御して磁性流体6に適当な磁場を
印加することにより、この位相差あるいは光出力変化の
大きさから、光のON、OFF、透過光量の中間階調を
も制御することが可能となる。
Further, δ is also a function of H (magnetic field), and the transmittance of light in vertically polarized light and horizontally polarized light relative to the magnetic field also changes depending on the magnetic field. As a result, by controlling the energizing current to the coil 8 and applying an appropriate magnetic field to the magnetic fluid 6, it is possible to determine whether the light is ON or OFF or the intermediate gradation of the amount of transmitted light based on the phase difference or the magnitude of the change in optical output. It is also possible to control the

【0021】そして、前記基板1の前面およびカバーガ
ラス7の後面に、偏光子および検光子(共に図示せず)
を配置するか、あるいは、前記基板1およびカバーガラ
ス7をそれぞれ偏光子および検光子を兼ねるように形成
し、この偏光子側から光を照射すると、前記偏光子を介
して直線偏光のみが透過されて磁性流体6へ入射される
ことになる。
A polarizer and an analyzer (both not shown) are placed on the front surface of the substrate 1 and the rear surface of the cover glass 7.
Alternatively, if the substrate 1 and the cover glass 7 are formed to serve as a polarizer and an analyzer, respectively, and light is irradiated from the polarizer side, only linearly polarized light is transmitted through the polarizer. Then, the magnetic fluid is incident on the magnetic fluid 6.

【0022】この場合に、前記コイル8に通電していな
い状態では、前記磁性流体6の薄膜が複屈折性を生じて
いないので、直線偏光のまま検光子に入射し、検光子の
偏光方向を前記偏光子の偏光方向に対して垂直に配置す
れば、この光は、検光子を透過せず、遮断されることに
なる。
In this case, when the coil 8 is not energized, the thin film of the magnetic fluid 6 does not exhibit birefringence, so the linearly polarized light enters the analyzer, and the polarization direction of the analyzer is determined. If placed perpendicular to the polarization direction of the polarizer, this light will not pass through the analyzer and will be blocked.

【0023】一方、前記コイル8に通電すると、前記磁
性流体6の薄膜に複屈折性が生じるので、前記偏光子を
透過した直線偏光が磁性流体6の薄膜を透過した際に、
楕円偏光となり、偏光子の偏光面と直交した方向に偏光
面を有する検光子を通過する偏光も生じ、この偏光が透
過されるようになる。また、透過光強度Iは、複屈折に
よる位相差δに対し、
On the other hand, when the coil 8 is energized, birefringence occurs in the thin film of the magnetic fluid 6, so when the linearly polarized light that has passed through the polarizer passes through the thin film of the magnetic fluid 6,
Polarized light becomes elliptically polarized light and passes through an analyzer having a polarization plane in a direction perpendicular to the polarization plane of the polarizer, and this polarized light is transmitted. In addition, the transmitted light intensity I is, with respect to the phase difference δ due to birefringence,

【0024】[0024]

【0025】という関係にあり、δが磁界の関数である
から、Iも磁界、すなわち、前記コイル8の電流により
変化する。
Since δ is a function of the magnetic field, I also changes depending on the magnetic field, that is, the current in the coil 8.

【0026】このように前記コイル8への通電のON、
OFF制御を行なうことにより、磁性流体6を介して光
のON、OFF制御を行なうことができ、しかも、前記
コイル8への通電電流を調整することにより、前記磁性
流体6を出射した光の楕円偏光の程度を変化させること
ができるので、ON、OFFの中間程度の光量の中間階
調光を透過させることができるものである。
In this way, when the coil 8 is turned on,
By performing OFF control, it is possible to perform ON/OFF control of the light via the magnetic fluid 6, and by adjusting the current applied to the coil 8, the ellipse of the light emitted from the magnetic fluid 6 can be changed. Since the degree of polarization can be changed, it is possible to transmit intermediate gradation light with an amount of light between ON and OFF.

【0027】したがって、本実施例においては、コイル
8への通電制御を行なうことにより、磁性流体6に磁界
を印加して光のON、OFF制御を行なうことができる
ので、従来の電気光素子の代りに、各種光学機器に適用
することができる。また、本実施例においては、基板1
上にヨークコア2を多数配列してアレイ化するようにし
ているので、レーザプリンタのヘッドや液晶ディスプレ
イ等の各画素に対応する光シャッタ等に適用することが
可能となる。この場合、ヨークコア2の間隙部3の幅寸
法をレーザ光のスポットの直径とほぼ同等に形成すると
よい。また、従来のLCD素子や強誘電性LCD素子等
の電気光素子と比較して、通電制御に対するON、OF
F動作の応答速度が極めて速く、しかも、ON、OFF
動作時のコントラスト比を大きく確保することができ、
ディスプレイ等に適用した場合に、中間階調等の適正な
解像度を得ることが可能となる。さらに、主駆動材料で
ある磁性流体6の材料コストが極めて安価となるので、
製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, by controlling the energization to the coil 8, a magnetic field can be applied to the magnetic fluid 6 to control the ON/OFF of light, which is different from the conventional electro-optical device. Instead, it can be applied to various optical instruments. Further, in this embodiment, the substrate 1
Since a large number of yoke cores 2 are arranged in an array on the top, it can be applied to a head of a laser printer, an optical shutter corresponding to each pixel of a liquid crystal display, etc. In this case, the width of the gap 3 of the yoke core 2 is preferably formed to be approximately equal to the diameter of the laser beam spot. In addition, compared to electro-optical devices such as conventional LCD devices and ferroelectric LCD devices, ON/OF control for current control is
The response speed of F operation is extremely fast, and the ON/OFF
It is possible to ensure a large contrast ratio during operation,
When applied to a display or the like, it becomes possible to obtain appropriate resolution such as intermediate gradation. Furthermore, since the material cost of the magnetic fluid 6, which is the main driving material, is extremely low,
Manufacturing costs can be reduced.

【0028】また、本実施例においては、前記ヨークコ
ア2により、磁性流体6の膜厚を容易に規定することが
でき、製造効率を著しく高めることができ、さらに、前
記ヨークコア2の巻線部4が基板1から突出しているの
で、コイル8の巻回作業を極めて容易に行なうことがで
きる。
Further, in this embodiment, the film thickness of the magnetic fluid 6 can be easily defined by the yoke core 2, and manufacturing efficiency can be significantly increased. Since the coil 8 protrudes from the substrate 1, the winding operation of the coil 8 can be performed extremely easily.

【0029】また、前記磁性流体6の薄膜および磁界付
与手段である多数のヨークコア2、コイル8等を1つの
基板1に一体に形成しているので、構成が簡単で、装置
の小型化、微細化を図ることができ、製造が容易で、製
造コストも低減させることができる。
Furthermore, since the thin film of the magnetic fluid 6 and the large number of yoke cores 2, coils 8, etc., which are magnetic field applying means, are integrally formed on one substrate 1, the structure is simple, and the device can be made smaller and finer. It is easy to manufacture, and the manufacturing cost can be reduced.

【0030】なお、前記コイル8への通電による発熱、
あるいは、磁性流体6自体の発熱が顕著である場合には
、前記基板1の形成材料として、ガラスの代わりに、光
の通過部分が透明とされたアルミナ基板を用いたり、あ
るいは、光の透過部分に開口が形成された放熱用金属薄
膜を貼着するようにしてもよい。
[0030] Note that heat generation due to energization of the coil 8,
Alternatively, if the magnetic fluid 6 itself generates significant heat, an alumina substrate with a transparent light-transmitting portion may be used instead of glass as the material for forming the substrate 1, or an alumina substrate with a transparent light-transmitting portion may be used instead of glass. A metal thin film for heat dissipation having an opening formed therein may be attached.

【0031】また、前記ヨークコア2をその巻線部4の
中央部分で2つに分割するようにしてもよく、この場合
においては、ヨークコア2の組立性を著しく向上させる
ことができる。
Further, the yoke core 2 may be divided into two parts at the center of the winding portion 4. In this case, the ease of assembling the yoke core 2 can be significantly improved.

【0032】さらに、ヨークコア2をその巻線部4の中
央部分で2つに分割した場合に、この分割型ヨークコア
2にあらかじめコイル8が巻回されたボビン(図示せず
)を装着するようにすれば、基板1にヨークコア2が装
着された状態で、コイル8を巻回する場合に比べて、コ
イル8の巻回作業を極めて容易に行なうことができ、製
造効率を著しく高めることができる。
Furthermore, when the yoke core 2 is divided into two at the center of the winding portion 4, a bobbin (not shown) on which the coil 8 is pre-wound is attached to the divided yoke core 2. This makes it possible to wind the coil 8 much more easily than in the case where the coil 8 is wound with the yoke core 2 attached to the substrate 1, and the manufacturing efficiency can be significantly increased.

【0033】また、図2は本発明の他の一実施例を示し
たもので、透明材料からなる長尺状の基板1の一面側に
は、多数のヨークコア2,2…が薄膜形成技術等の手段
により、例えば、50μm以下、好ましくは、10μm
程度の薄膜として形成されており、このヨークコア2の
一部には、間隙部3が形成されるとともに、このヨーク
コア2の間隙部3の対称側辺は、巻線部4とされている
。上記各ヨークコア2は、上記間隙部3が基板1のほぼ
中央部において直線状に、かつ、等間隔に配列されてい
る。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which a large number of yoke cores 2, 2, etc. are formed on one side of a long substrate 1 made of a transparent material. For example, 50 μm or less, preferably 10 μm
A gap portion 3 is formed in a part of this yoke core 2, and a symmetrical side of the gap portion 3 of this yoke core 2 is a winding portion 4. In each of the yoke cores 2, the gap portions 3 are arranged in a straight line at approximately the center of the substrate 1 and at equal intervals.

【0034】また、上記基板1の表面のヨークコア2の
間隙部3には、磁性流体6が四角枠状の密封堰5および
カバーガラス7により漏洩しないように封入されており
、これにより、基板1とカバーガラス7との間の前記ヨ
ークコア2の間隙部3に前記磁性流体6による薄膜が形
成されるものである。
Further, a magnetic fluid 6 is sealed in the gap 3 of the yoke core 2 on the surface of the substrate 1 by a rectangular frame-shaped sealing weir 5 and a cover glass 7 so as not to leak. A thin film of the magnetic fluid 6 is formed in the gap 3 of the yoke core 2 between the magnetic fluid 6 and the cover glass 7.

【0035】さらに、本実施例においては、前記基板の
ヨークコア2の巻線部4には、コイル8が薄膜形成技術
により形成されている。
Furthermore, in this embodiment, a coil 8 is formed on the winding portion 4 of the yoke core 2 of the substrate by a thin film forming technique.

【0036】すなわち、このコイル8は、基板1の表面
にヨークコア2の裏面側に対応する下コイル8aを形成
し、この下コイル8aの表面にヨークコア2を形成した
後、このヨークコア2の巻線部の表面に、上コイル8b
をその下端部が前記下コイル8aの下端部に接続される
とともに、その上端部が隣接する下コイル8aの上端部
に順次接続されるように形成することにより形成される
ものである。
That is, in this coil 8, a lower coil 8a corresponding to the back side of the yoke core 2 is formed on the surface of the substrate 1, and after the yoke core 2 is formed on the surface of this lower coil 8a, the winding of this yoke core 2 is formed. upper coil 8b on the surface of the
is formed such that its lower end is connected to the lower end of the lower coil 8a, and its upper end is successively connected to the upper end of the adjacent lower coil 8a.

【0037】本実施例においても前記実施例と同様に、
コイル8への通電制御を行なうことにより、磁性流体6
に磁界を印加して光のON、OFF制御を行なうことが
できるので、各種光学機器に適用することができる。ま
た、通電制御に対するON、OFF動作の応答速度を著
しく高めることができるとともに、コントラスト比を大
きく確保することができ、さらに、製造コストの低減を
図ることができる。
[0037] In this example as well, as in the previous example,
By controlling the energization to the coil 8, the magnetic fluid 6
Since the light can be turned on and off by applying a magnetic field to it, it can be applied to various optical devices. In addition, the response speed of ON/OFF operations to energization control can be significantly increased, a high contrast ratio can be ensured, and manufacturing costs can be reduced.

【0038】さらに、本実施例においては、前記各ヨー
クコア2およびコイル8をそれぞれ薄膜形成技術により
形成するようにしているので、極めて容易に微小寸法の
ヨークコア2およびコイル8を形成することができ、製
造効率を著しく高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, since each of the yoke cores 2 and coils 8 is formed using thin film forming technology, it is possible to form the yoke cores 2 and coils 8 of very small dimensions with great ease. Manufacturing efficiency can be significantly increased.

【0039】また、図3は本発明の他の実施例を示した
もので、透明材料からなる基板1の一面側には、2つの
分割されたヨークコア2が薄膜形成技術により形成され
ており、さらに、前記基板1のヨークコア2の巻線部4
には、スパイラル状のコイル8が薄膜形成技術により形
成されている。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which two divided yoke cores 2 are formed on one side of a substrate 1 made of a transparent material by a thin film forming technique. Further, the winding portion 4 of the yoke core 2 of the substrate 1
A spiral coil 8 is formed using a thin film forming technique.

【0040】すなわち、このヨークコア2およびコイル
8は、基板1の表面に下側に位置する一方の下ヨークコ
ア2aを形成し、この下ヨークコア2aの表面にこの巻
線部4に対応する位置を中心としたスパイラル状のコイ
ル8を形成した後、前記下ヨークコア2aの巻線部4に
接続される上ヨークコア2bを形成することにより形成
されるものである。
That is, the yoke core 2 and the coil 8 form one lower yoke core 2a located on the lower side on the surface of the substrate 1. After forming the spiral coil 8, the upper yoke core 2b is formed to be connected to the winding portion 4 of the lower yoke core 2a.

【0041】その他の部分は、前記図2に示す実施例の
ものと同様である。
Other parts are the same as those of the embodiment shown in FIG. 2 above.

【0042】本実施例においても前記各実施例と同様に
、コイル8への通電制御により、光のON、OFF制御
を行なうことができるので、各種光学機器に適用するこ
とができ、また、ON、OFF動作の応答速度を著しく
高めることができるとともに、コントラスト比を大きく
確保することができ、さらに、製造コストの低減を図る
ことができる。
[0042] In this embodiment, as in the above-mentioned embodiments, the light can be turned on and off by controlling the energization to the coil 8, so it can be applied to various optical devices. , it is possible to significantly increase the response speed of the OFF operation, it is possible to ensure a large contrast ratio, and it is also possible to reduce manufacturing costs.

【0043】さらに、前記ヨークコア2およびコイル8
をそれぞれ薄膜形成技術により形成するようにしている
ので、極めて容易に微小寸法のヨークコア2およびコイ
ル8を形成することができ、製造効率を著しく高めるこ
とができる。
Furthermore, the yoke core 2 and the coil 8
Since these are each formed using thin film forming technology, the yoke core 2 and coil 8 of minute dimensions can be formed extremely easily, and manufacturing efficiency can be significantly improved.

【0044】なお、上記磁性流体6を封入するための密
封堰5を薄膜形成技術によりSiO2 、アルミナ等の
薄膜により形成するようにしてもよい。
The sealing weir 5 for sealing the magnetic fluid 6 may be formed of a thin film of SiO2, alumina, etc. using a thin film forming technique.

【0045】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて種々変更することができるも
のである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified in various ways as necessary.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る磁気光学
素子は、コイルへの通電制御を行なうことにより、磁性
流体に磁界を印加して光のON、OFF制御を行なうこ
とができるので、従来の電気光素子の代りに、各種光学
機器に適用することができる。また、従来の電気光素子
と比較して、通電制御に対するON、OFF動作の応答
速度が極めて速く、しかも、ON、OFF動作時のコン
トラスト比を大きく確保することができ、ディスプレイ
等に適用した場合に、中間階調等の適正な解像度を得る
ことが可能となる。さらに、基板上にヨークコアを多数
配列してアレイ化するようにしているので、レーザプリ
ンタのヘッドや液晶ディスプレイ等の各画素に対応する
光シャッタ等に適用することができ、しかも、構造が簡
単でコンパクトであるとともに、主駆動材料である磁性
流体の材料コストが極めて安価となるので、製造コスト
を著しく低減させることができる等の効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, the magneto-optical element according to the present invention can control the ON/OFF of light by applying a magnetic field to the magnetic fluid by controlling the energization to the coil. It can be applied to various optical devices instead of conventional electro-optical devices. In addition, compared to conventional electro-optical devices, the response speed of ON and OFF operations to energization control is extremely fast, and a high contrast ratio during ON and OFF operations can be ensured, making it suitable for applications such as displays. In addition, it becomes possible to obtain appropriate resolution such as intermediate gradation. Furthermore, since a large number of yoke cores are arranged in an array on the substrate, it can be applied to optical shutters that correspond to each pixel of laser printer heads and liquid crystal displays, etc., and the structure is simple. In addition to being compact, the material cost of the magnetic fluid, which is the main driving material, is extremely low, so manufacturing costs can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例を示す一部の正面図FIG. 1 is a partial front view showing an embodiment of the present invention.

【図2】
本発明の他の実施例を示す一部の正面図
[Figure 2]
A partial front view showing another embodiment of the present invention

【図3】本発明
の他の実施例を示す一部の正面図
FIG. 3 is a partial front view showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  基板 2  ヨークコア 3  間隙部 4  巻線部 5  密封堰 6  磁性流体 7  カバーガラス 8  コイル 1 Board 2 Yoke core 3 Gap part 4 Winding section 5 Sealed weir 6 Magnetic fluid 7 Cover glass 8 Coil

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  磁性流体の磁気光学効果を用いて光の
透過、不透過の切換えを行なうための磁気光学素子にお
いて、透光性を有する基板の一面側に、一部に磁界形成
用の間隙部が形成されるとともにコイルが巻回された多
数のヨークコアを配列して固着し、前記基板の前記ヨー
クコアの間隙部分に対応する部分に、磁性流体を透光性
部材により封入して磁性流体薄膜を形成したことを特徴
とする磁気光学素子。
Claim 1: A magneto-optical element for switching between transmission and non-transmission of light using the magneto-optic effect of a magnetic fluid, in which a gap for forming a magnetic field is provided on one side of a transparent substrate. A large number of yoke cores each having a section formed thereon and a coil wound thereon are arranged and fixed, and a magnetic fluid is sealed in a portion of the substrate corresponding to the gap between the yoke cores using a transparent member to form a magnetic fluid thin film. A magneto-optical element characterized by forming:
JP40407690A 1990-12-20 1990-12-20 Magnetic optical element Withdrawn JPH04219720A (en)

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