JPH07181404A - 光スイッチ装置の小型ネットワーク - Google Patents
光スイッチ装置の小型ネットワークInfo
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- JPH07181404A JPH07181404A JP6243444A JP24344494A JPH07181404A JP H07181404 A JPH07181404 A JP H07181404A JP 6243444 A JP6243444 A JP 6243444A JP 24344494 A JP24344494 A JP 24344494A JP H07181404 A JPH07181404 A JP H07181404A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
- G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
- G09F9/372—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the positions of the elements being controlled by the application of an electric field
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小型の光シャッタのネットワークを改良した小
型の光スイッチ装置のネットワークを提供する。 【構成】 光スイッチ装置はマイクロシャッタ（５）を
有する。マイクロシャッタは、光路（Ｘ−Ｘ）を遮った
り、形成したりするように配置されている。マイクロシ
ャッタは、それが光路阻止する位置にある場合、光を偏
向する反射面（７）を備えている。各光路（Ｘ−Ｘ）
に、補助反射面（８）、絞り（６）及び集光レンズ
（４）が配置されている。マイクロシャッタは、光を通
過させたり、光を阻止するために光を偏向させる。絞り
（６）に光を集束することで光を通過させる。
型の光スイッチ装置のネットワークを提供する。 【構成】 光スイッチ装置はマイクロシャッタ（５）を
有する。マイクロシャッタは、光路（Ｘ−Ｘ）を遮った
り、形成したりするように配置されている。マイクロシ
ャッタは、それが光路阻止する位置にある場合、光を偏
向する反射面（７）を備えている。各光路（Ｘ−Ｘ）
に、補助反射面（８）、絞り（６）及び集光レンズ
（４）が配置されている。マイクロシャッタは、光を通
過させたり、光を阻止するために光を偏向させる。絞り
（６）に光を集束することで光を通過させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを光点のマト
リックス又は線状の集まりに変換する小型の光スイッチ
装置のネットワークに関する。この光点の各々を得るた
め、光を通過させたり、阻止させたりする光スイッチ装
置が選択的に動作又は不動作とすることができるように
なっている。このようなネットワークはまた「光変調ネ
ットワーク」と呼ばれることができる。
リックス又は線状の集まりに変換する小型の光スイッチ
装置のネットワークに関する。この光点の各々を得るた
め、光を通過させたり、阻止させたりする光スイッチ装
置が選択的に動作又は不動作とすることができるように
なっている。このようなネットワークはまた「光変調ネ
ットワーク」と呼ばれることができる。
【０００２】
【従来の技術】この種のネットワークは既に完成され、
特に米国特許第４，３８３，２５５号明細書及びＥＰＯ
第０，４５３，４００ ＡＩ号明細書、１９８４年９
月、パリで開催されたユーロディスプレイ会議に際して
出版されたR.Vuilleumier 他の論文、特に最近では、１
９９３年２月７日〜２月１０日、米国フロリダ州、Ft.L
auderale市で開催された「ＭＥＭ５−９３」に際して出
版されたV.P.Jaecklin他による２つの論文及び１９９３
年６月７日〜６月１０日、横浜市で開催された「トラン
スジューサーズ」における技術論文ダイジェーストにそ
れぞれ記載されている。
特に米国特許第４，３８３，２５５号明細書及びＥＰＯ
第０，４５３，４００ ＡＩ号明細書、１９８４年９
月、パリで開催されたユーロディスプレイ会議に際して
出版されたR.Vuilleumier 他の論文、特に最近では、１
９９３年２月７日〜２月１０日、米国フロリダ州、Ft.L
auderale市で開催された「ＭＥＭ５−９３」に際して出
版されたV.P.Jaecklin他による２つの論文及び１９９３
年６月７日〜６月１０日、横浜市で開催された「トラン
スジューサーズ」における技術論文ダイジェーストにそ
れぞれ記載されている。
【０００３】前述の最後の文献に記載されているネット
ワークは、ネットワークのスイッチ装置が形成される基
板を備えている。各スイッチ装置は、所定の静止位置か
ら離れて回転できるようになっていてるマイクロシャッ
タを有していて、その回転運動を阻止する弾性留め具に
よって基板に取り付けられる。このネットワークはま
た、比較的小さい角度によるその回転を選択的に制御す
るためにマイクロシャッタのための静電制御手段を含ん
でいる。さらに、各マイクロシャッタには反射面が装備
されている。
ワークは、ネットワークのスイッチ装置が形成される基
板を備えている。各スイッチ装置は、所定の静止位置か
ら離れて回転できるようになっていてるマイクロシャッ
タを有していて、その回転運動を阻止する弾性留め具に
よって基板に取り付けられる。このネットワークはま
た、比較的小さい角度によるその回転を選択的に制御す
るためにマイクロシャッタのための静電制御手段を含ん
でいる。さらに、各マイクロシャッタには反射面が装備
されている。
【０００４】ネットワーク、特にマイクロシャッタの反
射面は、変調されるべき光ビームによって照射される。
この変調は、その制御がマトリックス的であり得るマイ
クロシャッタを選択的に回転させることによって行われ
る。
射面は、変調されるべき光ビームによって照射される。
この変調は、その制御がマトリックス的であり得るマイ
クロシャッタを選択的に回転させることによって行われ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に簡単
に述べた性質の小型光スイッチ装置の改良されたネット
ワークを提供することを目的としている。
に述べた性質の小型光スイッチ装置の改良されたネット
ワークを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
光ビームを光点のマトリックス又は線状の集まりに変換
する、光を通過させたり阻止させるために選択的に動作
又は不動作とすることができる小型の光スイッチ装置の
ネットワークである。そのネットワークは、スイッチ装
置を形成するマイクロシャッタが所定の静止位置から回
転したときにその回転に抵抗する弾性留め具によって取
り付けられている基板を備え、かつ、前記静止位置から
離れるその回転を選択的に制御する前記マイクロシャッ
タの制御装置手段を備えている。マイクロシャッタは、
その回転位置によって前記光の光路（Ｘ−Ｘ）を遮った
り、通したりするように前記光の光路に配置されてい
て、その阻止状態である場合、光を偏向させる反射面を
装備している。このネットワークは、各マイクロシャッ
タに関連した光路中に、補助反射面と、絞りと、集光レ
ンズ（４；４Ａ）とを備えている。これらは、前記マイ
クロシャッタが一方の位置にある場合に光を前記絞りに
集束させて光を通過させる一方、他方の位置にある場合
に光が前記絞り（６；６Ａ）に対して偏向させらえ、通
過を阻止されるように配置されていることを特徴とす
る。
光ビームを光点のマトリックス又は線状の集まりに変換
する、光を通過させたり阻止させるために選択的に動作
又は不動作とすることができる小型の光スイッチ装置の
ネットワークである。そのネットワークは、スイッチ装
置を形成するマイクロシャッタが所定の静止位置から回
転したときにその回転に抵抗する弾性留め具によって取
り付けられている基板を備え、かつ、前記静止位置から
離れるその回転を選択的に制御する前記マイクロシャッ
タの制御装置手段を備えている。マイクロシャッタは、
その回転位置によって前記光の光路（Ｘ−Ｘ）を遮った
り、通したりするように前記光の光路に配置されてい
て、その阻止状態である場合、光を偏向させる反射面を
装備している。このネットワークは、各マイクロシャッ
タに関連した光路中に、補助反射面と、絞りと、集光レ
ンズ（４；４Ａ）とを備えている。これらは、前記マイ
クロシャッタが一方の位置にある場合に光を前記絞りに
集束させて光を通過させる一方、他方の位置にある場合
に光が前記絞り（６；６Ａ）に対して偏向させらえ、通
過を阻止されるように配置されていることを特徴とす
る。
【０００７】
【発明の効果】ここに記載された特徴によるネットワー
クによって得られた利点の一つは、言わばオールアナッ
シングによるビーム切り換えに等しい光の通過及び阻止
の選択性にある。この特性は、前述で解析された論文に
記載されているネットワークで既に保証されている利点
と同一歩調をとる。このネットワークは、特に、一方で
は、非常に小さい回転角（アイデアを与えるために、こ
の回転角は７°だけのオーダであり得る）にあり、他方
では低制御電圧にあり、かつ特性がこの小さい回転角か
ら得られる非常に短い応答時間にある。
クによって得られた利点の一つは、言わばオールアナッ
シングによるビーム切り換えに等しい光の通過及び阻止
の選択性にある。この特性は、前述で解析された論文に
記載されているネットワークで既に保証されている利点
と同一歩調をとる。このネットワークは、特に、一方で
は、非常に小さい回転角（アイデアを与えるために、こ
の回転角は７°だけのオーダであり得る）にあり、他方
では低制御電圧にあり、かつ特性がこの小さい回転角か
ら得られる非常に短い応答時間にある。
【０００８】さらに、このネットワークの特性により、
マイクロシャッタに入射する光のほとんど大部分（一般
に半分以上）を出力される光ビームを形成するために集
めることができる。これは本発明によるネットワークの
非常に有利な光の歩留りをもたらす。
マイクロシャッタに入射する光のほとんど大部分（一般
に半分以上）を出力される光ビームを形成するために集
めることができる。これは本発明によるネットワークの
非常に有利な光の歩留りをもたらす。
【０００９】本発明の他の特徴及び利点は、下記の説明
及び添付図面の参照の過程で現れるであろう。
及び添付図面の参照の過程で現れるであろう。
【００１０】
【実施例】図１を最初に参照すると、図１は、本発明の
第１の実施例による光スイッチ装置のネットワークの設
計及び動作の原理を示している。
第１の実施例による光スイッチ装置のネットワークの設
計及び動作の原理を示している。
【００１１】スイッチ装置1a、1b、....等、のそれぞれ
は、ネットワークに入射する光の方向に平行であること
が好ましい光路Ｘ−Ｘを備えている。このネットワーク
が、互いに協働し、かつ例えばマトリックスアレイで配
置されている多数のスイッチ装置1a、1b、....を含んで
いることは明らかである。
は、ネットワークに入射する光の方向に平行であること
が好ましい光路Ｘ−Ｘを備えている。このネットワーク
が、互いに協働し、かつ例えばマトリックスアレイで配
置されている多数のスイッチ装置1a、1b、....を含んで
いることは明らかである。
【００１２】ネットワーク１は、光ビームＬが入射する
透明板２、好ましくはガラスを備えている。このネット
ワークの反対側には、出力板３、同様な透明板で、好ま
しくはガラスを備えている。このガラスを通して、ネッ
トワークの制御方法の関数（例えば、マトリックス状
に）として変調光ビームＬｍが出射する。
透明板２、好ましくはガラスを備えている。このネット
ワークの反対側には、出力板３、同様な透明板で、好ま
しくはガラスを備えている。このガラスを通して、ネッ
トワークの制御方法の関数（例えば、マトリックス状
に）として変調光ビームＬｍが出射する。
【００１３】関連する光路Ｘ−Ｘに中心が置かれた各ス
イッチ装置1a、1b、....は、収束集光レンズ４及び、絞
り６、反射面７を備えたマイクロシャッタ５並びにレン
ズ４に形成された補助反射面８を含んでいる。
イッチ装置1a、1b、....は、収束集光レンズ４及び、絞
り６、反射面７を備えたマイクロシャッタ５並びにレン
ズ４に形成された補助反射面８を含んでいる。
【００１４】図１において、スイッチ装置1aは、いわゆ
る不動作状態、すなわちいかなる制御電圧も印加されて
いない構成を示している。ここで記載されている実施例
においては、この状態でスイッチ装置1aは光がその絞り
６を通ることができる。レンズ４で最初に集光される入
射光Ｌは、マイクロシャッタ５の反射面７によって逆方
向に反射し、次に、補助反射面８によって順方向に反射
し、支持板３を通過して、変調された光ビームＬｍにな
るように絞り６を通って外部に放出される。
る不動作状態、すなわちいかなる制御電圧も印加されて
いない構成を示している。ここで記載されている実施例
においては、この状態でスイッチ装置1aは光がその絞り
６を通ることができる。レンズ４で最初に集光される入
射光Ｌは、マイクロシャッタ５の反射面７によって逆方
向に反射し、次に、補助反射面８によって順方向に反射
し、支持板３を通過して、変調された光ビームＬｍにな
るように絞り６を通って外部に放出される。
【００１５】一方、スイッチ装置1bはいわゆる不動作状
態で示されている。この構成は、そのマイクロシャッタ
が軸Ｘ−Ｘに垂直な軸Ｙ−Ｙ（図１には示されていな
い）の回りに小さい角度（例えば７°）回転された状態
を示している。この構成を達成するために、制御電圧
は、下記に詳述されるようにスイッチ装置1bに印加され
なければならない。
態で示されている。この構成は、そのマイクロシャッタ
が軸Ｘ−Ｘに垂直な軸Ｙ−Ｙ（図１には示されていな
い）の回りに小さい角度（例えば７°）回転された状態
を示している。この構成を達成するために、制御電圧
は、下記に詳述されるようにスイッチ装置1bに印加され
なければならない。
【００１６】この動作状態は、レンズ４によって最初に
集光された光ビームをマイクロシャッタ５の反射面７に
よって逆方向に反射させ、補助反射面８の範囲の外に向
けることが分かる。したがって、この構成はもはや光が
絞り６を通過することができない。
集光された光ビームをマイクロシャッタ５の反射面７に
よって逆方向に反射させ、補助反射面８の範囲の外に向
けることが分かる。したがって、この構成はもはや光が
絞り６を通過することができない。
【００１７】制御電圧を抑制すると、後述のマイクロシ
ャッタの留め具に発生される弾性力のためその初期位置
（スイッチ装置1aの初期位置）にマイクロシャッタ５を
リセットする。
ャッタの留め具に発生される弾性力のためその初期位置
（スイッチ装置1aの初期位置）にマイクロシャッタ５を
リセットする。
【００１８】したがって、本発明によって推奨される新
しい装置では、スイッチ装置の絞り６によって得られる
光点は無条件にその光の全てが通るか又は全く通らない
かとされていること明らかである。すなわち、オールオ
アナッシングである。出力板３の側から見ると、不動作
状態は光点が存在することに対応する。逆の場合、光点
は存在しない。
しい装置では、スイッチ装置の絞り６によって得られる
光点は無条件にその光の全てが通るか又は全く通らない
かとされていること明らかである。すなわち、オールオ
アナッシングである。出力板３の側から見ると、不動作
状態は光点が存在することに対応する。逆の場合、光点
は存在しない。
【００１９】ここで使用されている「動作」及び「不動
作」なる用語は、厳密な意味で解釈される必要はない。
効果的には、これらの用語は、スイッチ装置の出力で光
が存在するか存在しないかを単に示しているにすぎな
い。この出力の状態は、この構成及び各マイクロシャッ
タに関連される電極の形による制御電圧を印加するか又
は印加しないかのいずれかによって得られることができ
る。
作」なる用語は、厳密な意味で解釈される必要はない。
効果的には、これらの用語は、スイッチ装置の出力で光
が存在するか存在しないかを単に示しているにすぎな
い。この出力の状態は、この構成及び各マイクロシャッ
タに関連される電極の形による制御電圧を印加するか又
は印加しないかのいずれかによって得られることができ
る。
【００２０】いま、特に本発明によるネットワークの好
ましい設計を示している図２〜図５を参照する。
ましい設計を示している図２〜図５を参照する。
【００２１】図１を参照して既に示されているように、
ネットワークは入力板２及び出力板３を備えている。こ
のような入力板２と出力板３の間には、好ましくシリコ
ンである基板を形成するウェーハ９が配置されている。
このようなウェーハ９は、そこにマイクロシャッタ５及
び関連する電極セットを形成するためにマイクロマシン
化される。
ネットワークは入力板２及び出力板３を備えている。こ
のような入力板２と出力板３の間には、好ましくシリコ
ンである基板を形成するウェーハ９が配置されている。
このようなウェーハ９は、そこにマイクロシャッタ５及
び関連する電極セットを形成するためにマイクロマシン
化される。
【００２２】スペーサを形成するフレーム10はマイクロ
シャッタのネットワークを囲み、出力板３とウェーハ９
間は所定の距離を保持する。
シャッタのネットワークを囲み、出力板３とウェーハ９
間は所定の距離を保持する。
【００２３】このようなウェーハ９に所望の形状を得る
ために使用できるマイクロマシンニングの好ましい方法
は、先に引用された特許及び論文に記載されている。し
たがって、ここではそれは言及しない。
ために使用できるマイクロマシンニングの好ましい方法
は、先に引用された特許及び論文に記載されている。し
たがって、ここではそれは言及しない。
【００２４】図２から分かるように、本実施例ネットワ
ーク１は、参照番号がそれぞれＲａ−１、Ｒａ−２、Ｒ
ａ−３、...Ｒｂ−１、Ｒｂ−ａ、Ｒｂ−３、...等と付
けられているスイッチ装置の行Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、...
及び列Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、...を有するマトリックスで
ある。各行は、一般には１００のスイッチ装置からな
り、ネットワーク行数は例えば５０である。
ーク１は、参照番号がそれぞれＲａ−１、Ｒａ−２、Ｒ
ａ−３、...Ｒｂ−１、Ｒｂ−ａ、Ｒｂ−３、...等と付
けられているスイッチ装置の行Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、...
及び列Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、...を有するマトリックスで
ある。各行は、一般には１００のスイッチ装置からな
り、ネットワーク行数は例えば５０である。
【００２５】単一のマイクロシャッタ５及びその電極の
概観図である図５は、マイクロシャッタがウェーハ９に
形成される開口11に配置され、それが、考察中のスイッ
チ装置の光軸Ｘ−Ｘに垂直である軸Ｙ−Ｙに沿って整列
される２つの弾性留め具（又はサスペンションアーム）
によって開口に取り付けられていることをはっきりと示
している。このような軸Ｙ−Ｙはマイクロシャッタ３の
回転軸である。
概観図である図５は、マイクロシャッタがウェーハ９に
形成される開口11に配置され、それが、考察中のスイッ
チ装置の光軸Ｘ−Ｘに垂直である軸Ｙ−Ｙに沿って整列
される２つの弾性留め具（又はサスペンションアーム）
によって開口に取り付けられていることをはっきりと示
している。このような軸Ｙ−Ｙはマイクロシャッタ３の
回転軸である。
【００２６】軸Ｙ−Ｙに平行に下記の電極が延びる（図
２及び図５を参照）。考察中のマイクロシャッタの行に
沿って走る共通制御導体14（図２）に電気的に接続され
ている制御電極13。導体からなる留め具12によってネッ
トワークの共通列の全てのマイクロシャッタ５を互いに
接続する導体16に導体15cによって共通に接続される２
つのストップ電極15a及び15b。開口11の両側の縁に沿っ
て列方向に延びる２つの保持電極17a及び17b。このな電
極は共通導体18によって行で互いに接続されている。
２及び図５を参照）。考察中のマイクロシャッタの行に
沿って走る共通制御導体14（図２）に電気的に接続され
ている制御電極13。導体からなる留め具12によってネッ
トワークの共通列の全てのマイクロシャッタ５を互いに
接続する導体16に導体15cによって共通に接続される２
つのストップ電極15a及び15b。開口11の両側の縁に沿っ
て列方向に延びる２つの保持電極17a及び17b。このな電
極は共通導体18によって行で互いに接続されている。
【００２７】制御電極13及びストップ電極15a及び15bは
各マイクロシャッタ５上の開口11を横切って延びる。導
体16は、導体14及び18に電気的に接続されないでそれら
と交差する。
各マイクロシャッタ５上の開口11を横切って延びる。導
体16は、導体14及び18に電気的に接続されないでそれら
と交差する。
【００２８】始めに先に引用されたV.P.Jaecklin他によ
る論文の図６にはっきりと示されているように、本発明
に使用されているようなマイクロシャッタの制御電圧の
関数としての変位特性はヒステリシスを示している。例
えば、電極及び適当な制御電圧の賢明な組み合わせによ
って先に引用されたヨーロッパ特許に記載されているよ
うなマトリックスのアドレス指定を実現することが可能
である。
る論文の図６にはっきりと示されているように、本発明
に使用されているようなマイクロシャッタの制御電圧の
関数としての変位特性はヒステリシスを示している。例
えば、電極及び適当な制御電圧の賢明な組み合わせによ
って先に引用されたヨーロッパ特許に記載されているよ
うなマトリックスのアドレス指定を実現することが可能
である。
【００２９】したがって、この方法で理解されているネ
ットワークは、制御導体14、16、及び18に２進形の適当
な信号をマトリックス法で印加することによって制御で
きることが決定される。したがって、このネットワーク
は、幅広い光ビームをその各点が個々に制御される光点
のマトリックスに変換することを可能にする。
ットワークは、制御導体14、16、及び18に２進形の適当
な信号をマトリックス法で印加することによって制御で
きることが決定される。したがって、このネットワーク
は、幅広い光ビームをその各点が個々に制御される光点
のマトリックスに変換することを可能にする。
【００３０】反射面７及び８が、蒸着法又はスパッタリ
ング法によって付着されるアルミニューム層の形で得ら
れることが有利である。レンズ４は、例えばフレネルレ
ンズの形で、その中心が補助反射面８を実現するために
設けられた層である入力板２にマイクロマシニングによ
って直接に達成されることができる。このレンズはま
た、回折する光学エレメントの形で得られることができ
る。
ング法によって付着されるアルミニューム層の形で得ら
れることが有利である。レンズ４は、例えばフレネルレ
ンズの形で、その中心が補助反射面８を実現するために
設けられた層である入力板２にマイクロマシニングによ
って直接に達成されることができる。このレンズはま
た、回折する光学エレメントの形で得られることができ
る。
【００３１】例として、ネットワーク１のマイクロシャ
ッタは、片側が１００μｍ2で、絞り６は、円形で、５
μｍと２０μｍの間で選択された直径を有する。マイク
ロシャッタは小回転角であるゆえに、各スイッチ装置の
スイッチング時間は、１５Ｖの制御電圧で単に５０μｓ
である。
ッタは、片側が１００μｍ2で、絞り６は、円形で、５
μｍと２０μｍの間で選択された直径を有する。マイク
ロシャッタは小回転角であるゆえに、各スイッチ装置の
スイッチング時間は、１５Ｖの制御電圧で単に５０μｓ
である。
【００３２】本発明によるネットワーク１の応用例が図
６及び図７に示されている。この応用例の場合、ネット
ワークは不透明な円筒状のカプセル19に配置されてい
る。光ビームが光ファイバ21から導入されるようにカプ
セルの上部20に光ファイバが貫通されている。ネットワ
ーク１は、カプセル19の下部の開口部分に配置されてい
る。コリメータレンズ22は、入力ビームからコリメート
されたビームを放射するネットワーク１を形成するため
にその近辺に配置される。例として、ネットワーク１
は、１００×５０の行列のスイッチ装置からなる。図７
は、カプセルの上部20は取り除かれているものと仮定し
て、ネットワーク１及びレンズ22がいかに関連されるこ
とができるかを概略的に示している。
６及び図７に示されている。この応用例の場合、ネット
ワークは不透明な円筒状のカプセル19に配置されてい
る。光ビームが光ファイバ21から導入されるようにカプ
セルの上部20に光ファイバが貫通されている。ネットワ
ーク１は、カプセル19の下部の開口部分に配置されてい
る。コリメータレンズ22は、入力ビームからコリメート
されたビームを放射するネットワーク１を形成するため
にその近辺に配置される。例として、ネットワーク１
は、１００×５０の行列のスイッチ装置からなる。図７
は、カプセルの上部20は取り除かれているものと仮定し
て、ネットワーク１及びレンズ22がいかに関連されるこ
とができるかを概略的に示している。
【００３３】図８は、光を分配するための装置を形成さ
せるために図６及び図７による一連のカプセル19の応用
例を示している。この場合、光源23は、カプセル19の１
行に光ファイバの一束24によって結合される。このよう
な装置は、例えば、カプセルの行の下を通過している感
光担体に高解像度でページ印刷を可能にする。各マイク
ロシャッタのネットワークは前述のように適当に制御さ
れる。
せるために図６及び図７による一連のカプセル19の応用
例を示している。この場合、光源23は、カプセル19の１
行に光ファイバの一束24によって結合される。このよう
な装置は、例えば、カプセルの行の下を通過している感
光担体に高解像度でページ印刷を可能にする。各マイク
ロシャッタのネットワークは前述のように適当に制御さ
れる。
【００３４】同様に、テレビジョンタイプの画像を投映
するために大きな寸法のネットワーク１を使用すること
を予見することができる。この場合、本発明による光変
調ネットワークは、非常に多数のスイッチ装置からなる
ネットワークを各カラー成分毎に設けて高解像度を保証
することができる。
するために大きな寸法のネットワーク１を使用すること
を予見することができる。この場合、本発明による光変
調ネットワークは、非常に多数のスイッチ装置からなる
ネットワークを各カラー成分毎に設けて高解像度を保証
することができる。
【００３５】図９は、ネットワークの各スイッチ装置の
変形例を示している。この場合、反射面7Aを有するマイ
クロシャッタ5Aは、集光レンズ4Aの中心に配置される一
方、補助ミラー8Aは反対側に形成され、かつ絞り6Aを備
えている。
変形例を示している。この場合、反射面7Aを有するマイ
クロシャッタ5Aは、集光レンズ4Aの中心に配置される一
方、補助ミラー8Aは反対側に形成され、かつ絞り6Aを備
えている。
【００３６】図１０は、光学的見地から、図３〜図５の
実施例に類似しているが、その設計が違っている本発明
の他の実施例を示している。この場合、別個のウェーハ
に形成される代わりに出力板３上に直接形成される。次
に、ネットワークは図３〜図５と同一の電極を示してい
るポリシリコンの薄い層の助けによって積み重ねられ
る。図１０に示されているいわゆる補償電極を補助とし
て、他の実施例ばかりでなく、前述の実施例に設けるこ
とが望ましい。この電極は、マイクロシャッタ５が静止
状態である場合、このマイクロシャッタ５をその水平位
置に保持する目的を有している。実際、全ての制御電圧
が無い場合、このようなマイクロシャッタはわずかに回
転されることが生じる。
実施例に類似しているが、その設計が違っている本発明
の他の実施例を示している。この場合、別個のウェーハ
に形成される代わりに出力板３上に直接形成される。次
に、ネットワークは図３〜図５と同一の電極を示してい
るポリシリコンの薄い層の助けによって積み重ねられ
る。図１０に示されているいわゆる補償電極を補助とし
て、他の実施例ばかりでなく、前述の実施例に設けるこ
とが望ましい。この電極は、マイクロシャッタ５が静止
状態である場合、このマイクロシャッタ５をその水平位
置に保持する目的を有している。実際、全ての制御電圧
が無い場合、このようなマイクロシャッタはわずかに回
転されることが生じる。
【００３７】十分理解されているように、他の変形の実
施例は本発明のフレームワーク内で可能である。
施例は本発明のフレームワーク内で可能である。
【図１】 本発明によるネットワークの２つの別々のス
イッチ装置、このようなスイッチ装置の一つのマイクロ
シャッタは作動状態で、他方のマイクロシャッタは非作
動状態であるスイッチ装置の概略図、
イッチ装置、このようなスイッチ装置の一つのマイクロ
シャッタは作動状態で、他方のマイクロシャッタは非作
動状態であるスイッチ装置の概略図、
【図２】 本発明によるネットワークの４つのスイッチ
装置の拡大図、
装置の拡大図、
【図３】 図２の線III−III に沿って切断した断面
図、
図、
【図４】 図２の線IV−IVに沿って切断した断面図、
【図５】 マイクロシャッタ及びその関連する制御電極
の大きなスケールの概観図、
の大きなスケールの概観図、
【図６】 本発明によって考えられるネットワークを組
み込んだ光スイッチング装置を概略的かつ小さいスケー
ルで示す図、
み込んだ光スイッチング装置を概略的かつ小さいスケー
ルで示す図、
【図７】 図６の装置の概略平面図、
【図８】 図６及び図７による複数の装置が、光分配装
置を形成するためにいかに結合されて使用されることが
できるかを概略的に示す図、
置を形成するためにいかに結合されて使用されることが
できるかを概略的に示す図、
【図９】 本発明の変形の実施例を非常に大きいスケー
ルで再び概略的に示す図、
ルで再び概略的に示す図、
【図１０】 本発明によるスイッチ装置の変形の実施例
を示す図である。
を示す図である。
１…ネットワーク、２…透明板、３…出力板、４…集光
レンズ、５…マイクロシャッタ、６…絞り、７…反射
面、８…補助反射面。
レンズ、５…マイクロシャッタ、６…絞り、７…反射
面、８…補助反射面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ・レナード スイス国 シイエイチ−1025 サン−シュ ルピス・オーシュタズ・７ (72)発明者 フェリック・ルドルフ スイス国 シイエイチ−2072 サン−ブレ ース・ムジニエール・４ (72)発明者 レイモンド・ヴュイロウミエール スイス国 シイエイチ−2052 フォンテ− ヌメロン・ミディ・14
Claims (1)
- 【請求項１】 光ビーム（Ｌ）を光点のマトリックス又
は線状の集まりに変換する、光を通過させたり阻止させ
るために選択的に動作又は不動作とすることができる小
型の光スイッチ装置のネットワーク（１）であって、そ
のネットワークは前記スイッチ装置を形成するマイクロ
シャッタ（５；５Ａ）が所定の静止位置から回転したと
きにその回転に抵抗する弾性留め具（１２）によって取
り付けられている基板（９）を備え、かつ、そのネット
ワークは前記静止位置から離れるその回転を選択的に制
御する前記マイクロシャッタの制御装置手段（１３）を
含み、前記マイクロシャッタ（５；５Ａ）は、その回転
位置によって前記光の光路（Ｘ−Ｘ）を遮ったり、通し
たりするように前記光の光路に配置されており、そのマ
イクロシャッタ（５；５Ａ）は、それがその阻止状態で
ある場合、前記光を偏向する反射面（７；７Ａ）を装備
しているネットワークにおいて、そのネットワークは、
各マイクロシャッタ（５；５Ａ）に関連した光路（Ｘ−
Ｘ）中に、補助反射面（８；８Ａ）と、絞り（６；６
Ａ）と、集光レンズ（４；４Ａ）とを、前記マイクロシ
ャッタが一方の位置にある場合に光を前記絞り（６；６
Ａ）に集束させて光を通過させる一方、前記マイクロシ
ャッタ（５；５Ａ）が他方の位置にある場合に光を前記
絞り（６；６Ａ）に対して偏向させ、通過を阻止するよ
うに配置していることを特徴とする小型の光スイッチ装
置のネットワーク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9310960 | 1993-09-13 | ||
| FR9310960A FR2710161B1 (fr) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | Réseau miniature d'obturateurs de lumière. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181404A true JPH07181404A (ja) | 1995-07-21 |
| JP3485206B2 JP3485206B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=9450871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24344494A Expired - Lifetime JP3485206B2 (ja) | 1993-09-13 | 1994-09-13 | 光スイッチ装置の小型ネットワーク |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5579149A (ja) |
| EP (1) | EP0643378B1 (ja) |
| JP (1) | JP3485206B2 (ja) |
| DE (1) | DE69407370T2 (ja) |
| DK (1) | DK0643378T3 (ja) |
| ES (1) | ES2113019T3 (ja) |
| FI (1) | FI114509B (ja) |
| FR (1) | FR2710161B1 (ja) |
| NO (1) | NO309215B1 (ja) |
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