JPH0990436A

JPH0990436A - 光学フィルタ

Info

Publication number: JPH0990436A
Application number: JP7244966A
Authority: JP
Inventors: Koji Kitagawa; 浩司北川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】可逆的に酸化還元反応する反応物質を含む反
応溶液がセル内に満たされてなり、このセル内の反応物
質の酸化還元反応によって光透過率の制御を行う光学フ
ィルタについて、セルの内面同士の面接触を防止し、光
学フィルタ全体にわたって光透過率の制御を良好に行う
ことができるようにする。【解決手段】本発明の光学フィルタは、セルの内面同
士が近づいたときに、セルの内面同士が点接触するよう
に、セルの内面に突起部７が形成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可逆的に酸化還元
反応する反応物質を含む反応溶液がセル内に満たされ、
このセル内の反応物質の酸化還元反応によって光透過率
の制御を行う光学フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学機器等に使用される光量調節用のデ
バイスとして、酸化還元反応を利用した光学フィルタが
知られている。

【０００３】この光学フィルタは、内面に電極が設けら
れたセルの内部に、可逆的に酸化還元反応する反応物質
を含む反応溶液が満たされてなり、セル内の反応物質の
酸化還元反応によって光透過率の制御を行うものであ
る。

【０００４】このような光学フィルタのセルは、例え
ば、透明な導電性物質である酸化インジウムスズからな
る電極（以下、ＩＴＯ電極と称する。）及び銀板電極が
形成された円盤状の第１の透明基板と、第１の透明基板
とほぼ同じ形状の第２の透明基板と、第１の透明基板と
第２の透明基板の間に配される環状のスペーサーとから
構成される。ここで、第１の透明基板と第２の透明基板
とはスペーサーを介して対向するように配され、第１の
透明基板、第２の透明基板及びスペーサーに囲まれた部
分に反応溶液が満たされることとなる。そして、セルの
内部に満たされる反応溶液としては、例えば、可逆的に
酸化還元反応する反応物質であるＡｇＣｌを含んだ溶液
が用いられる。

【０００５】そして、このような光学フィルタで光透過
率を制御する際は、ＩＴＯ電極と銀板電極とに電位差を
生じさせることにより、反応溶液中で酸化還元反応を起
こしてＡｇを析出させたり溶解させる。すなわち、光透
過率を低下させるときには酸化還元反応によってＡｇを
ＩＴＯ電極上に析出し、光透過率を上昇させるときには
酸化還元反応によってＡｇを溶解する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような光学フィ
ルタでは、気圧変化や温度変化等によるセルの変形や、
組み立て時の不具合等により、セルの内面同士、すなわ
ち第１の透明基板と第２の透明基板とが面接触してしま
うことがあった。そして、このような面接触が生じる
と、面接触した部分には反応物質の析出や溶解が起こら
ないため、面接触した部分の光透過率の制御ができなく
なってしまう。そこで、このような光学フィルタでは、
セルの内面同士の面接触を防止することが大きな課題と
なっている。

【０００７】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、セルの内面同士の面接触
が防止され、光学フィルタ全体にわたって光透過率の制
御を良好に行うことができる光学フィルタを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る光学フィルタは、内面に電
極が設けられたセルと、上記セル内に満たされた可逆的
に酸化還元反応する反応物質を含む反応溶液とを備え、
上記反応物質の酸化還元反応によって光透過率の制御を
行う光学フィルタであって、上記セルの内面に１以上の
突起部が設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】このような光学フィルタでは、セルの内面
に突起部が設けられているので、気圧変化や温度変化等
によるセルの変形や組み立て時の不具合等によってセル
の内面同士が近づいたときに、セルの内面に形成された
突起部が点接触する。したがって、本発明に係る光学フ
ィルタではセルの内面同士の面接触が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、形状や材質等を
任意に変更することが可能であることは言うまでもな
い。

【００１１】本実施の形態に係る光学フィルタは、可逆
的に酸化還元反応する反応物質を含む反応溶液が、内面
に電極が設けられたセル内に満たされてなるものであ
り、上記反応物質の酸化還元反応によって光透過率の制
御を行う。

【００１２】この光学フィルタのセルは、図１に示すよ
うに、電極が形成された略円盤状のＢＫ−７等の光学ガ
ラスからなる第１の透明基板１と、略円盤状のＢＫ−７
等の光学ガラスからなる第２の透明基板２と、第１の透
明基板１と第２の透明基板２の間に配される環状のスペ
ーサー３とから構成される。そして、第１の透明基板１
及び第２の透明基板２はスペーサー３を介して対向する
ように配され、第１の透明基板１、第２の透明基板２及
びスペーサー３によって密閉されたセル構造が形成され
る。そして、第１の透明基板１、第２の透明基板２及び
スペーサー３によって密閉された部分に、可逆的に酸化
還元反応する反応物質を含む反応溶液が満たされる。

【００１３】上記第１の透明基板１には、電極として、
透明な導電性物質である酸化インジウムスズからなる第
１のＩＴＯ電極４及び第２のＩＴＯ電極５と、銀板電極
６とが、第２の透明基板２に対向するように、第１の透
明基板１の主面上に形成されている。ここで、第１のＩ
ＴＯ電極４は、第１の透明基板１の主面の中心に略円盤
状に形成され、第２のＩＴＯ電極５は、第１のＩＴＯ電
極４を囲むように略環状に形成され、銀板電極６は、第
２のＩＴＯ電極５の外側に略環状に形成されている。そ
して、第１のＩＴＯ電極４からは、第２のＩＴＯ電極５
及び銀板電極６と導電しないように外部接続端子４ａに
至る配線４ｂが導出されており、第２のＩＴＯ電極５か
らは、第１のＩＴＯ電極４及び銀板電極６と導電しない
ように外部接続端子５ａに至る配線５ｂが導出されてお
り、銀板電極６からは、第１のＩＴＯ電極４及び第２の
ＩＴＯ電極５と導電しないように外部接続端子６ａに至
る配線６ｂが導出されている。

【００１４】なお、本実施の形態では、第１の透明基板
１の主面に形成される透明電極としてＩＴＯ電極４，
５、すなわち酸化インジウムスズからなる電極を用いた
が、この電極は透明な導電性物質からなるものであれば
よく、酸化インジウムスズからなる電極に限られるもの
ではない。また、本実施の形態では、ＩＴＯ電極４，５
及び銀板電極６を第１の透明基板１の主面にだけ形成し
たが、これらの電極は第２の透明基板２の主面にも形成
するようにしてもよい。

【００１５】そして、第１の透明基板１の主面に形成さ
れた第１のＩＴＯ電極４及び第２のＩＴＯ電極５の表面
には、第１の透明基板１を電極が形成された側から見た
正面図である図２、及び第１の透明基板１を側面から見
た側面図である図３に示すように、複数の粒状の突起部
７がスパッタや蒸着等によって形成されている。ここ
で、突起部７の高さは、スペーサー３によって規定され
る第１の透明基板１と第２の透明基板２との間隙以下と
される。具体的には、例えば、スペーサー３によって規
定される第１の透明基板１と第２の透明基板２との間隙
が約１ｍｍのとき、突起部７の高さは約１ｍｍ以下とさ
れる。これらの突起部７は、光透過率に対する影響をよ
り少なくするためには、透明な導電性物質である酸化イ
ンジウムスズ等で形成することが好ましいが、これらの
突起部７は微細であり光透過率に対する影響はあまり大
きくないので、不透明な導電性物質である金属等で形成
してもよい。

【００１６】このように第１のＩＴＯ電極４及び第２の
ＩＴＯ電極５の表面に突起部７を形成することにより、
気圧変化や温度変化等によるセルの変形や組み立て時の
不具合等によってセルの内面同士が近づいても、ＩＴＯ
電極４，５と第２の透明基板２とが面接触してしまうよ
うなことがなくなる。すなわち、セルの内面同士が近づ
くと、ＩＴＯ電極４，５の表面に形成された突起部７
と、第２の透明基板２の主面とが点接触し、ＩＴＯ電極
４，５と第２の透明基板２との面接触が防止される。ま
た、このようにＩＴＯ電極４，５の表面に形成された突
起部７は、外部からの入射光を散乱する。したがって、
このようにＩＴＯ電極４，５の表面に突起部７を形成す
ることにより、外部からの入射光を減衰させることがで
きる。さらに、このようにＩＴＯ電極４，５の表面に導
電性物質で突起部７を形成すると、電極部分の表面積が
増加するので、この光学フィルタによる光透過率の制御
時における遮光性が向上する。

【００１７】なお、本実施の形態では、突起部７を第１
の透明基板１のＩＴＯ電極４，５の表面に形成したが、
これらの突起部７は、ＩＴＯ電極４，５が形成された部
分以外の部分に形成してもよい。また、これらの突起部
７は、第２の透明基板２の側に形成してもよい。すなわ
ち、これらの突起部７は、第２の透明基板２の第１の透
明基板１に対向する側の主面に形成してもよい。

【００１８】そして、第１の透明基板１、第２の透明基
板２及びスペーサー３に囲まれた部分には、可逆的に酸
化還元反応する反応物質であるＡｇＣｌを含んだ反応溶
液が封入される。なお、反応物質はＡｇＣｌに限られる
ものではなく、酸化還元反応によってＩＴＯ電極４，５
の表面上で析出と溶解を繰り返すことができる物質であ
ればよく、一般にエレクトロクロミック材料として知ら
れているものが全て使用可能である。

【００１９】このような光学フィルタで光透過率を制御
する際は、ＩＴＯ電極４，５と銀板電極６との間に電位
差を生じさせることにより、反応溶液中で酸化還元反応
を起こしてＡｇを析出させたり溶解させたりする。すな
わち、光透過率を低下させるときには酸化還元反応によ
ってＡｇをＩＴＯ電極４，５上に析出し、光透過率を上
昇させるときには酸化還元反応によってＡｇを溶解す
る。

【００２０】このとき、第１のＩＴＯ電極４と銀板電極
６との間の電位差と、第２のＩＴＯ電極５と銀板電極６
との間の電位差とを変えることにより、第１のＩＴＯ電
極４上において析出又は溶解するＡｇの量と、第２のＩ
ＴＯ電極５上において析出又は溶解するＡｇの量とを変
えることができる。すなわち、この光学フィルタでは、
第１のＩＴＯ電極４の部分と、第２のＩＴＯ電極５の部
分とで光透過率が異なるように制御することができる。
なお、この光学フィルタでは、ＩＴＯ電極として第１の
ＩＴＯ電極４と第２のＩＴＯ電極５の２つのＩＴＯ電極
を設けて、第１のＩＴＯ電極４の部分と、第２のＩＴＯ
電極５の部分とで光透過率が異なるように制御できるよ
うにしたが、このような光透過率の制御をより細かく行
いたいときには、ＩＴＯ電極の数を増やせばよい。ま
た、このような光透過率の制御を行う必要がないとき
は、ＩＴＯ電極は１つだけにしてもよいことは言うまで
もない。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る光学フィルタでは、セルの内面に突起部が設けら
れているので、気圧変化や温度変化等によるセルの変形
や組み立て時の不具合等によってセルの内面同士が近づ
いても、セルの内面に形成された突起部が点接触して、
セルの内面同士の面接触が防止される。したがって、本
発明に係る光学フィルタでは、セルの内面同士が面接触
するようなことがなく、光学フィルタ全体にわたって光
透過率の制御を良好に行うことができる。

【００２２】また、本発明に係る光学フィルタでは、セ
ルの内面同士の面接触が防止されるので、セルの内面間
の距離、すなわち第１の透明基板と第２の透明基板との
間の間隙を、従来の光学フィルタよりも狭くすることが
できる。したがって、本発明に係る光学フィルタでは、
薄型化を進めることが可能である。

【００２３】さらに、本発明に係る光学フィルタでは、
セルの内面同士の面接触が防止されるので、光透過率を
制御する部分の面積、すなわち透明な導電性物質からな
る電極が形成される部分の面積を、従来の光学フィルタ
よりも広くとることができる。したがって、本発明に係
る光学フィルタでは、フィルタ部分の大面積化を図るこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光学フィルタのセルの一構成
例を一部を切り欠いて示す斜視図である。

【図２】図１に示す光学フィルタの第１の透明基板の正
面図である。

【図３】図１に示す光学フィルタの第１の透明基板の側
面図である。

【符号の説明】

１第１の透明基板２第２の透明基板３スペーサー４，５ＩＴＯ電極６銀板電極７突起部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に電極が設けられたセルと、上記セ
ル内に満たされた可逆的に酸化還元反応する反応物質を
含む反応溶液とを備え、上記反応物質の酸化還元反応に
よって光透過率の制御を行う光学フィルタにおいて、上記セルの内面に１以上の突起部が設けられていること
を特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】前記突起部が透明導電性材料からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の光学フィルタ。
【請求項３】前記突起部がスパッタ又は蒸着によって
形成されてなることを特徴とする請求項１記載の光学フ
ィルタ。