JPH05134224A - 磁気光学素子 - Google Patents

磁気光学素子

Info

Publication number
JPH05134224A
JPH05134224A JP29331591A JP29331591A JPH05134224A JP H05134224 A JPH05134224 A JP H05134224A JP 29331591 A JP29331591 A JP 29331591A JP 29331591 A JP29331591 A JP 29331591A JP H05134224 A JPH05134224 A JP H05134224A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yokes
lower layer
light
magnetic
yoke
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.)
Withdrawn
Application number
JP29331591A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Iizuka
雅博 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP29331591A priority Critical patent/JPH05134224A/ja
Publication of JPH05134224A publication Critical patent/JPH05134224A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 透光性を有する基板1に磁性材料からなる対
向磁極2を配設し、前記基板1の一面側にコイル5が巻
回された薄膜状の多数の下層ヨーク3aをその先端部が
前記対向磁極2に対して間隙部4を介して近接するよう
に配列して形成するとともに、前記各下層ヨーク3aの
上側にコイル5が巻回された薄膜状の上層ヨーク3bを
その先端部と前記対向磁極2との間隙部4が前記下層ヨ
ーク3aの間隙部4と交互に位置するように重ねて形成
し、前記基板1の前記各下層および上層ヨーク3a,3
bと対向磁極2との間部分に、磁性流体6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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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に磁性材料から
なる対向磁極を配設し、前記基板の一面側にコイルが巻
回された薄膜状の多数の下層ヨークをその先端部が前記
対向磁極に対して間隙部を介して近接するように配列し
て形成するとともに、前記各下層ヨークの上側にコイル
が巻回された薄膜状の上層ヨークをその先端部と前記対
向磁極との間隙部が前記下層ヨークの間隙部と交互に位
置するように重ねて形成し、前記基板の前記各下層およ
び上層ヨークと対向磁極との間部分に、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
徴とするものである。
【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O
N、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。
【0010】また、基板上に下層ヨークおよび上層ヨー
ク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り、し
かも、下層ヨークの上側に上層ヨークを重ねて形成し、
基板に形成された下層ヨークおよび上層ヨークと対向磁
極との間隙部を交互に位置させることにより、各基板に
おける各下層ヨーク同士の間隔および上層ヨーク同士の
間隔をそれぞれ大きく確保した状態で、各間隙部を高密
度で形成することができるので、前記各下層ヨークおよ
び上層ヨークの形成スペースを大きく確保することがで
き、磁気効率を著しく向上させることができる。さら
に、ヨークから発生する磁界を対向磁極に吸引させる開
磁路構成としているので、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ものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1および図2を参
照して説明する。
【0012】図1および図2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
らなり長尺状に形成された一対の基板1,1を平行に配
置し、これら各基板1,1は、間に磁性材料からなる長
尺状の対向磁極2を介して一体に形成されている。
【0013】また、前記一方の基板1の表面側には、多
数の下層ヨーク3a,3a…が、互いに所定間隔を有す
るように、かつ、先端部が前記対向磁極2の一側面に対
して所定間隙を有する間隙部4を介して近接するよう
に、例えば、薄膜形成技術等の手段により50μm以下
の薄膜として形成されている。また、前記他方の基板1
の一面側には、同様に、多数の下層ヨーク3a,3a…
が互いに所定間隔を有するように、かつ、内側端部が前
記対向磁極2の他側面に対して間隙部4を介して近接す
るように、薄膜として形成されており、これら各下層ヨ
ーク3aの間隙部4は、前記一方の基板1に形成された
下層ヨーク3aの間隙部4に対して千鳥状に位置するよ
うに配置されている。これら各下層ヨーク3aには、コ
イル5が薄膜形成技術により数100ターン程度に形成
されている。すなわち、このコイル5は、基板1の表面
に下層ヨーク3aの裏面側に対応する下コイル5aを形
成し、この下コイル5aの表面に下層ヨーク3aを形成
した後、この下層ヨーク3aの表面に、上コイル5bを
その端部が前記下コイル5aの端部に接続されるととも
に、その他端部が隣接する下コイル5aの他端部に順次
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。
【0014】また、本実施例においては、前記各下層ヨ
ーク3aの間の上側には、図示しない絶縁膜を介してそ
れぞれコイル5が巻回された薄膜状の上層ヨーク3b
が、同様に、その先端部が前記対向磁極2に間隙部4を
介して近接するように重ねて形成されており、これによ
り、下層ヨーク3aおよび上層ヨーク3bと対向磁極2
との間隙部4が交互に位置するようになされている。す
なわち、本実施例においては、前記基板1に下層ヨーク
3aのみにより形成される間隙部4に対して2倍の密度
を得ることができるようになっている。
【0015】また、前記各基板1の前記下層ヨーク3a
および上層ヨーク3bと対向磁極2との間隙部4には、
磁性流体6がカバーガラス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
間の前記各ヨーク3a,3bと対向磁極2との間に前記
磁性流体6による薄膜が形成されるものである。前記磁
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。
【0016】そして、前記コイル5に通電することによ
り、前記下層ヨーク3aおよび上層ヨーク3bと対向磁
極2との間隙部4に磁界を発生させることができるもの
である。
【0017】次に、本実施例の作用について説明する。
【0018】本実施例においては、所定の制御信号に基
づいて所望の基板1の各ヨーク3a,3bに対応するコ
イル5に通電することにより、前記ヨーク3a,3bと
対向磁極2との間隙部4に磁界が発生する。すなわち、
前記コイル5への通電により発生する磁界が前記対向磁
極2に吸引される開磁路が形成されることになり、これ
により、前記各ヨーク3a,3bから対向磁極2方向へ
の磁界が発生することになるものである。
【0019】そして、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し、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5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5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。
【0020】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。
【0021】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6中の光路長(磁性流体
6に垂直に入射する場合は、磁性流体6の厚さ)、λは
波長である。
【0022】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5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。
【0023】そして、前記基板1の下面およびカバーガ
ラス7の上面に、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各間隙部4の磁性流体6
へ入射されることになる。
【0024】この場合に、前記コイル5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。
【0025】一方、前記コイル5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、
【0026】
【0027】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5の電流により
変化する。
【0028】このように前記コイル5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5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。
【0029】したがって、本実施例においては、コイル
5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、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、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、
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。
【0030】また、本実施例においては、基板1上に下
層ヨーク3aおよび上層ヨーク3b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。しかも、本実施例におい
ては、下層ヨークの間に上層ヨークを重ねて形成し、基
板1に形成された下層ヨーク3aおよび上層ヨーク3b
と対向磁極2との間隙部4を交互に位置させることによ
り、各基板1における各下層ヨーク3a同士の間隔およ
び上層ヨーク3b同士の間隔をそれぞれ大きく確保した
状態で、各間隙部4を高密度で形成することができるの
で、前記各下層ヨーク3aおよび上層ヨーク3bの形成
スペースを大きく確保することができ、磁気効率を著し
く向上させることができる。
【0031】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3a,3b、コイル5等を1
つの基板1に一体に形成するとともに、各ヨーク3a,
3bおよびコイル5を薄膜形成技術により形成し、さら
に、各ヨーク3a,3bから発生する磁界を対向磁極2
に吸引させる開磁路構成としているので、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。
【0032】なお、前記実施例においては、1つの対向
磁極2に対して2つの基板1を配設するようにしたが、
1つの対向磁極2の一側に1つの基板1を配置して間隙
部4を直線状に配置するようにしてもよいし、また、前
記対向磁極2を基板の表面に形成するようにしてもよ
い。
【0033】また、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。
【0034】
【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。
【0035】また、基板上にヨーク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、下層ヨークの上側に上
層ヨークを重ねて形成し、基板に形成された下層ヨーク
および上層ヨークと対向磁極との間隙部を交互に位置さ
せることにより、各基板における各下層ヨーク同士の間
隔および上層ヨーク同士の間隔をそれぞれ大きく確保し
た状態で、各間隙部を高密度で形成することができるの
で、前記各下層ヨークおよび上層ヨークの形成スペース
を大きく確保することができ、磁気効率を著しく向上さ
せることができ、さらに、ヨークから発生する磁界を対
向磁極に吸引させる開磁路構成としており、かつ、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、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
できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気光学素子の一実施例を示す平
面図
【図2】図1の断面図
【符号の説明】
1 基板 2 対向磁極 3a 下層ヨーク 3b 上層ヨーク 4 間隙部 5 コイル 6 磁性流体 7 カバーガラス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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に磁性材料からなる対向磁極を
    配設し、前記基板の一面側にコイルが巻回された薄膜状
    の多数の下層ヨークをその先端部が前記対向磁極に対し
    て間隙部を介して近接するように配列して形成するとと
    もに、前記各下層ヨークの上側にコイルが巻回された薄
    膜状の上層ヨークをその先端部と前記対向磁極との間隙
    部が前記下層ヨークの間隙部と交互に位置するように重
    ねて形成し、前記基板の前記各下層および上層ヨークと
    対向磁極との間部分に、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。
JP29331591A 1991-11-08 1991-11-08 磁気光学素子 Withdrawn JPH05134224A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29331591A JPH05134224A (ja) 1991-11-08 1991-11-08 磁気光学素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29331591A JPH05134224A (ja) 1991-11-08 1991-11-08 磁気光学素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05134224A true JPH05134224A (ja) 1993-05-28

Family

ID=17793245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29331591A Withdrawn JPH05134224A (ja) 1991-11-08 1991-11-08 磁気光学素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05134224A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0633488A1 (en) * 1993-07-05 1995-01-11 Kabushikigaisya KEIOU Magnetic fluid display, image display controlling apparatus for the magnetic fluid display, and method of making the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0633488A1 (en) * 1993-07-05 1995-01-11 Kabushikigaisya KEIOU Magnetic fluid display, image display controlling apparatus for the magnetic fluid display, and method of making the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4829850B2 (ja) 光変調器、表示装置、ホログラフィー装置、及びホログラム記録装置
JP4920996B2 (ja) 光制御素子、表示装置及び応力測定装置
JP5106754B2 (ja) 半透過型表示装置及びその形成方法。
Kharratian et al. RGB magnetophotonic crystals for high-contrast magnetooptical spatial light modulators
KR102693116B1 (ko) 3 차원 광 필드의 분포를 형성하기 위한 광학 장치, 시스템 및 방법
JP5054595B2 (ja) レーザプロジェクタ
Ren et al. Tunable guided-mode resonance filters for multi-primary colors based on polarization rotation
JPH05134224A (ja) 磁気光学素子
JPH0588131A (ja) 磁気光学素子
JPH05134223A (ja) 磁気光学素子
JPH05134225A (ja) 磁気光学素子
JPH05134222A (ja) 磁気光学素子
JPH0588129A (ja) 磁気光学素子
JPH0588133A (ja) 磁気光学素子
JP2009092968A (ja) 空間光変調素子
JPH0588132A (ja) 磁気光学素子
JPH04219723A (ja) 磁気光学素子
JPH04219721A (ja) 磁気光学素子
JPH0588128A (ja) 磁気光学素子
JPH0588130A (ja) 磁気光学素子
JPH04219720A (ja) 磁気光学素子
JPH04219722A (ja) 磁気光学素子
JPH04219724A (ja) 磁気光学素子
JPH04219725A (ja) 磁気光学素子
JPH04314023A (ja) 磁気光学素子を用いた光シャッタ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204