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JPH1039239A - Spatial light modulation element - Google Patents

Spatial light modulation element

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Publication number
JPH1039239A
JPH1039239A JP20647196A JP20647196A JPH1039239A JP H1039239 A JPH1039239 A JP H1039239A JP 20647196 A JP20647196 A JP 20647196A JP 20647196 A JP20647196 A JP 20647196A JP H1039239 A JPH1039239 A JP H1039239A
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JP
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Application
Patent type
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light
holes
beams
shielding
plates
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Pending
Application number
JP20647196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Takahashi
淳一 高橋
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to set the driving circuit, etc., of a shutter on a substrate without degrading the numerical aperture by providing the element with the shutter for controlling the passage and non-passage of the light which is made incident on through-holes and is condensed by a lens. SOLUTION: The paralleled light is made incident on the microscopes 101 from a light source side and the incident light is made into parallel beams reduced in spot diameter by the microlenses 101. The apertures of the through- holes 103 of a substrate 104 are irradiate with these beams. The beams are so controlled as to pass or not pass the through-holes 103 by opening and closing the light shielding plates 105a of the shutter 105 of a flap type. In the close state, the shutter 105 is held closed and the apertures of the through-holes 103 of the substrate 104 are held closed by two sheets of the light shielding plates 105a to prohibit the beams from passing the through-holes 103. In the open state, electrostatic attraction force acts between the light shielding plates 105a and the walls 106 of the through-holes 103 when a potential difference is applied between both by a power source, by which the light shielding plates 105a are attracted to the walls 106 of the through-holes 103 and the beams are passed through the through-holes 103.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明が属する技術分野】本発明は,マイクロメカニカルシャッタアレイやマイクロガルバノミラーアレイを用いた投影表示素子としての空間光変調素子に関し,より詳細には,光記憶・記録,光論理演算,即ち光情報処理用画像の形成,画像処理,画像論理演算,光コンピューティング用のデータパターンの形成に応用可能な空間光変調素子に関する。 The present invention relates] relates the spatial light modulator as a projection display device using a micro-mechanical shutter array or micro galvanometer mirror array, and more particularly, optical storage and recording, optical logic operation, i.e., light forming the information processing image, image processing, image logical operations, on the application spatial light modulation elements in the formation of the data pattern for optical computing.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図61及び図62に基づいて,第1の従来例(特開平4―230721号公報)を説明する。 Based on the Related Art FIG. 61 and FIG. 62, illustrating a first prior art example (Japanese Patent Laid-Open No. 4-230721). この空間光変調素子は,多数のマイクロシャッタ1701 The spatial light modulator includes a plurality of micro-shutter 1701
により構成されている。 And it is made of. マイクロシャッタ1701は, Micro-shutter 1701,
移動電極1702と,マイクロシャッタ1701を固定端に接続するビーム1703とを備えている。 And the moving electrode 1702, and a beam 1703 which connects the micro-shutter 1701 to the fixed end. 移動電極1702は,Alやpoly−Si等可視領域の光を殆ど透過しない材料で作製される。 Moving electrode 1702 is made of a material that hardly transmits light of Al or poly-Si or the like visible. また,マイクロシャッタ1701は接地される。 The micro shutter 1701 is grounded.

【0003】図62において,電極1705に電圧が印加されている場合,マイクロシャッタ1701は基板1 [0003] In FIG. 62, when the voltage to the electrode 1705 is applied, the micro-shutter 1701 substrate 1
704に対して水平方向に位置し,入射する光を遮断する。 Located in the horizontal direction with respect to the 704 blocks the incident light. 電極1706に電圧が印加された場合,マイクロシャッタ1701は基板1704に対して斜めの姿勢に, If the voltage to the electrode 1706 is applied, the micro-shutter 1701 in oblique orientation with respect to the substrate 1704,
電極1707に電圧が印加されたときには基板1704 Substrate 1704 when the voltage to the electrode 1707 is applied
に対して垂直になり入射光が空間光変調素子を通過する。 Incident light passes through the spatial light modulator becomes perpendicular to.

【0004】このようなマイクロシャッタ1701をアレイ状に持つ空間光変調素子を透過した光は,レンズ(図示せず)によりスクリーン(図示せず)上で結像される。 [0004] The light transmitted through the spatial light modulator having such a micro-shutter 1701 in an array, the lens (not shown) by being imaged on the screen (not shown). 上述したようにマイクロシャッタ1701の開閉を制御することにより,スクリーン上に画像等を表示することができる。 By controlling the opening and closing of the micro-shutter 1701 as described above, it is possible to display an image or the like on a screen. なお,第1の従来例の空間光変調素子では,開口率を高くするため基板1704のほとんどの面積が開口1708で占められている。 In the spatial light modulator of the first conventional example, most of the area of ​​the substrate 1704 to raise the aperture ratio is occupied by the aperture 1708. また開口170 The opening 170
8の壁1708aは基板1704に対して垂直になっている。 8 of the wall 1708a is perpendicular to the substrate 1704. したがって,フラップ型のシャッタを閉から開に移行させる場合,90度回転させる必要がある。 Therefore, in the case of a flap-type shutter transition from the closed to the open, it is necessary to rotate 90 degrees.

【0005】第1の従来例の空間光変調素子を用いてフルカラー表示が可能なディスプレイを実現する場合,図61に示すように,R,G,Bの透過フィルタ1709 [0005] The first conventional example using a spatial light modulator in the case of realizing the full-color monitor with, as shown in FIG. 61, R, G, transmission filter 1709 B
を持つ3個のマイクロシャッタ1701を一組として1 As a set of three micro-shutter 1701 with 1
ピクセルを構成する。 Constitute a pixel. そして,各マイクロシャッタ17 Each micro-shutter 17
01が開いて透過状態になっている時間を変化させることにより,フルカラー表示を可能とする。 By 01 changes the time that is in the transmission state open to allow full color display.

【0006】次に,第2の従来例(E.Obermei [0006] Next, the second conventional example (E.Obermei
er, J. er, J. Lin,V. Lin, V. Sclichting, ” Sclichting, "
Design and Fabrication of Design and Fabrication of
an electrostatically dri an electrostatically dri
ven micro−shutter”, Techn ven micro-shutter ", Techn
ical Digest of The 7th In ical Digest of The 7th In
ternational Conference on ternational Conference on
Solid−State Sensors and Solid-State Sensors and
Actuators, pp132−135,199 Actuators, pp132-135,199
3)を図63に示す。 3) are shown in Figure 63. この第2の従来例の装置も上述した第1の従来例とほぼ同様の構成であり,マイクロシャッタ1701,マイクロシャッタ1701を支持するビーム1703及びマイクロシャッタ1701を開閉させる移動電極1702を備えている。 The apparatus of the second conventional example is also substantially the same structure as the first conventional example described above, and a micro-shutter 1701, the mobile electrode 1702 for opening and closing the beam 1703 and the micro-shutter 1701 for supporting the micro-shutter 1701 . また,フルカラー表示が可能なディスプレイを構成する場合も,第1の従来例で説明したようにR,G,Bの透過フィルタを持つ3 Also, when constituting a possible full-color displays display 3 with a transmission filter of R, G, B as described in the first conventional example
個のシャッタを一組として1ピクセルを構成すれば良い。 The number of shutter may be configured to one pixel as a set.

【0007】更に,第3の従来例(「液晶方式投写型ディスプレイのカラー・フィルタを不要に」,日経エレクトロニクス,1995.1.30)を説明する。 Furthermore, a third conventional example ( "unnecessary color filters of liquid crystal type projection display", Nikkei Electronics, 1995.1.30) will be described. 第3の従来例は投写型ディスプレイに関し,その基本構成を図64に示すと共に,図64における液晶パネル部分の拡大構成図を図65に示す。 It relates third conventional example projection display, the basic arrangement with FIG 64, FIG 65 an enlarged diagram of the liquid crystal panel portion in FIG. 64. この投射型ディスプレイにおいて,光源1710からの光はダイクロイックミラー1 In this projection display, light from the light source 1710 dichroic mirror 1
711により三原色光に分解される。 711 is decomposed into the three primary colors light by. 分解された光は, Decomposed light,
異なる方向から液晶パネル1712に照射される。 It is irradiated from different directions to the liquid crystal panel 1712. 液晶パネル1712は,図65に示すように3つの液晶シャッタ1713毎に1つのマイクロレンズ1714を持つ。 The liquid crystal panel 1712, with one microlens 1714 in every three liquid crystal shutter 1713 as shown in FIG. 65. したがって,液晶シャッタ1713を通過した光は,図64に示すフレネルレンズ1715と投射レンズ1716によりスクリーン1717上で集光され,スクリーン上に画像等がフルカラー表示される。 Therefore, light passing through the liquid crystal shutter 1713 is focused on the screen 1717 by the Fresnel lens 1715 and the projection lens 1716 shown in FIG. 64, the image or the like is displayed full on the screen. マイクロレンズ1714は三原色各々についてレンズに入射した光を液晶シャッタ1713上に集光するため,実効的な開口率が低下しない。 Microlens 1714 for condensing the light incident on the lens for each three primary colors on the liquid crystal shutter 1713, the effective aperture ratio is not reduced. なお,図65において,1718はガラス基板である。 Incidentally, in FIG. 65, 1718 is a glass substrate.

【0008】 [0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,第1及び第2の従来例では,開口率を高めるためにシャッタが設けられている基板のほとんどの面積が開口,即ち穴になっており,マイクロシャッタを駆動する回路や配線を基板上に配置する面積が不足するという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the first and second conventional examples, and most of the area of ​​the substrate where the shutter is provided in order to increase the aperture ratio becomes open, that is, holes, micro-shutter a problem of insufficient area placed on the substrate of circuitry and wiring for driving the. このため,マイクロシャッタを備える基板以外にシャッタを制御する制御電極を備えた基板を別個設ける必要がある。 Therefore, it is necessary to provide a separate substrate having a control electrode for controlling the shutter other than the substrate having the micro-shutter. このように制御電極用の基板を別個設ける場合は, If thus providing separate substrates for the control electrode,
制御電極とシャッタの位置合わせを精度良く行って両基板の接合或いは相互位置関係を定めるする作業が必要となる。 Work positioning of the control electrode and the shutter performed accurately to define a junction or mutual positional relationship between the two substrates is required. したがって,空間光変調素子の製造工程が複雑になると共に,精度良く位置合わせができない場合は空間光変調素子の誤動作の原因となる。 Therefore, the manufacturing process of the spatial light modulator is complicated, if not be accurately aligned with a malfunction of the spatial light modulator.

【0009】また,マイクロシャッタの周辺の隙間にも光が当たるため,マイクロシャッタが閉じられている場合であってもこの隙間から光が漏れ,空間光変調素子を介してスクリーン上に投影される画像のコントラストが低下するという問題がある。 Further, since the light comes into the gap around the micro-shutter, even when the micro-shutter is closed the light leaks from the gap, it is projected onto a screen through a spatial light modulator the contrast of the image is lowered.

【0010】更に,開口率を高めるために開口面積を大きくしていることから,この開口を開・閉するシャッタの移動距離を大きくする必要があるという問題がある。 Furthermore, from the fact that by increasing the opening area to increase the aperture ratio, there is a problem that the opening it is necessary to increase the moving distance of the opening and closes the shutter.
従来例のマイクロシャッタは,構造が簡単であること等の理由から静電引力を用いて開閉させられる。 Micro-shutter conventional example, are opened and closed by using an electrostatic attraction from the reasons such that the structure is simple. ところが,静電引力の強さは距離の2乗に反比例するため,シャッタの移動距離を大きくすると静電引力が弱くなり, However, the strength of the electrostatic attraction inversely proportional to the square of the distance, the electrostatic attractive force is weakened by increasing the moving distance of the shutter,
静電引力を発生させるための駆動電圧を大きくしなければならない。 It is necessary to increase the driving voltage for generating an electrostatic attraction.

【0011】本発明は上記に鑑みてなされたものであって,シャッタが設けられている基板の実質的な開口率を低下することなく前記基板上にシャッタの駆動回路等を設けることを可能とし,より簡単な工程で製造可能とすることを第1の目的とする。 [0011] The present invention was made in view of the above, it possible to provide a driving circuit and the like of the shutter on the substrate without lowering the substantial aperture ratio of the substrate shutter is provided , the first object to enable manufacture by a simpler process.

【0012】また,誤動作を少なくすると共に,コントラストの高い像をスクリーン上に結ぶことを可能とすることを第2の目的とする。 Further, while reducing the erroneous operation, and the second object to enable the connecting high image contrast on the screen.

【0013】更に,実質的な開口率を低下することなくシャッタの移動距離を小さくし,静電引力によるシャッタの開閉動作をより容易に行うことを可能とすることを第2の目的とする。 Furthermore, to reduce the moving distance of the shutter without reducing the substantial aperture ratio, and a second object to enable to perform the opening and closing operation of the shutter by the electrostatic attraction more easily.

【0014】 [0014]

【課題が解決するための手段】上記目的を達成するため,本発明の請求項1に係る空間光変調素子は,光を集光するレンズと,前記レンズで集光された光が入射され,前記光を通過させる貫通孔を備えた基板と,前記基板に設けられ,前記貫通孔に入射された前記光の通過・ To achieve the above object Means for Solving], the spatial light modulator according to claim 1 of the present invention includes a lens for condensing light, is condensed light is incident in the lens, a substrate having a through hole for passing the light, provided on said substrate, - passage of the incident on the through-hole the light
非通過を制御するシャッタと,を備えるものである。 A shutter for controlling the non-transmission, in which comprises a.

【0015】また,本発明の請求項2に係る空間光変調素子は,請求項1記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記光を透過する透光性基板と,前記透光性基板上に形成され,前記光を透過しない非透光性基板とからなり,前記非透光性基板が,前記貫通孔と前記シャッタとを備えるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 2 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 1, wherein the substrate comprises a light-transmitting substrate which transmits the light, the light-transmitting substrate formed thereon, composed of a non-translucent substrate which does not transmit the light, the non-light-transmissive substrate, in which and a the said through hole shutter.

【0016】また,本発明の請求項3に係る空間光変調素子は,請求項1又は2記載の空間光変調素子において,前記貫通孔内部の壁面が,前記基板表面に対して傾斜しているものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 3 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 1 or 2, wherein the through-hole inner wall surface is inclined with respect to the substrate surface it is intended.

【0017】また,本発明の請求項4に係る空間光変調素子は,請求項3記載の空間光変調素子において,前記シャッタが,前記貫通孔の開口部に設けられて前記光を遮光する遮光部材と,前記貫通孔内部の壁面方向に前記遮光板を旋回可能に支持する支持部材と,からなり,前記シャッタと前記貫通孔内部の壁との間に電圧を印加して前記シャッタを開くものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 4 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 3, wherein the shutter shields the light provided in the opening portion of the through hole shielding member and a supporting member for supporting pivotally said shielding plate on the wall surface direction of the interior of the through-hole, made, opens up the shutter by applying a voltage between the shutter and the through-hole inner walls it is.

【0018】また,本発明の請求項5に係る空間光変調素子は,請求項1から4のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記シャッタを備えた基板が,単結晶基板であり,前記貫通孔が,結晶軸異方性エッチングにより前記単結晶基板中に形成されるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 5 of the present invention, the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 4, the substrate provided with the shutter, a single crystal substrate, the through hole is intended to be formed in the single crystal substrate by crystal-axis anisotropic etching.

【0019】また,本発明の請求項6に係る空間光変調素子は,請求項5記載の空間光変調素子において,前記単結晶基板が,(110)面の面方位を持つ単結晶シリコンからなり,前記シャッタが,前記貫通孔の開口部の前記単結晶基板の〈110〉軸に平行な辺に設けられるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 6 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 5, wherein said single crystal substrate is made of single-crystal silicon having a plane orientation of (110) plane the shutter and is provided on the sides parallel to the <110> axis of the single crystal substrate of an opening of the through hole.

【0020】また,本発明の請求項7に係る空間光変調素子は,請求項6記載の空間光変調素子において,前記貫通孔が,前記単結晶基板内にハニカム状に配列されるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 7 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 6, wherein the through hole is intended to be arranged in a honeycomb shape in said single crystal substrate .

【0021】また,本発明の請求項8に係る空間光変調素子は,請求項1から7のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記レンズを複数有したレンズ基板を備え,前記レンズ基板と前記シャッタが形成された基板との間の空間を封止して真空又はほぼ真空とし,当該空間内に前記シャッタを位置させるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 8 of the present invention, the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 7, comprising a lens substrate having a plurality of the lenses, the lens substrate wherein a vacuum or near vacuum sealing the space between the shutter and the substrate formed with the one in which is positioned the shutter to the space.

【0022】また,本発明の請求項9に係る空間光変調素子は,請求項8記載の空間光変調素子において,前記レンズ基板上の空間を封止し,当該空間の気圧を大気圧より低くしかつ前記真空又はほぼ真空とした空間の気圧より高くするものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 9 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 8, sealing the space above the lens substrate, the pressure of the space lower than atmospheric pressure vital said is to higher than the pressure of the vacuum or space substantially vacuum.

【0023】また,本発明の請求項10に係る空間光変調素子は,請求項1から9のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記レンズ基板が,前記シャッタ側の面に透光性導電層を備え,前記透光性導電層と前記貫通孔内部の壁と前記シャッタとにそれぞれ所定の電圧を印加して前記シャッタを開閉させるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 10 of the present invention, the spatial light modulator according to any of claims 1 to 9, wherein the lens substrate is translucent to a surface of the shutter side comprising a conductive layer, wherein each light-transmitting conductive layer and the through-hole inner walls and the said shutter is intended for opening and closing the shutter by applying a predetermined voltage.

【0024】また,本発明の請求項11に係る空間光変調素子は,請求項10記載の空間光変調素子において, Further, the spatial light modulator according to claim 11 of the present invention, in the spatial light modulator according to claim 10, wherein,
前記シャッタが設けられた基板が,前記シャッタを駆動する駆動回路を備え,前記透光性導電層と前記駆動回路とを電気的に接続すると共に,前記透光性導電層に前記駆動回路の基準電圧又は電源電圧を印加するものである。 Substrate on which the shutter is provided, wherein a drive circuit for driving the shutter, thereby connecting the driving circuit and the transparent conductive layer electrically, the reference of the drive circuit to the light transmitting conductive layer it is intended to apply a voltage or power supply voltage.

【0025】また,本発明の請求項12に係る空間光変調素子は,請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記シャッタが設けられた面の反対側の面に低抵抗層を備えるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 12 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, wherein the substrate, the shutter is provided those with a low-resistance layer on the surface opposite to the surface.

【0026】また,本発明の請求項13に係る空間光変調素子は,請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記シャッタが設けられた面の反対側の面に遮光層を備えるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 13 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, wherein the substrate, the shutter is provided the surface opposite to the surface are those having a light-shielding layer.

【0027】また,本発明の請求項14に係る空間光変調素子は,請求項2から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板が,前記非透光性基板に接触する面上に透光性導電層を備えるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 14 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 2 to 11, the translucent substrate, the non-light-transmitting substrate those comprising a transparent conductive layer on the contact surfaces.

【0028】また,本発明の請求項15に係る空間光変調素子は,請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板と前記非透光性基板の間に低抵抗層を設けるものである。 Further, the spatial light modulator according to claim 15 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 2 14, between the transparent substrate wherein the non-light-transmitting substrate it is intended to provide a low-resistance layer.

【0029】更に,本発明の請求項16に係る空間光変調素子は,請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板と前記非透光性基板の間に遮光層を設けるものである。 Furthermore, the spatial light modulator according to claim 16 of the present invention, the spatial light modulator according to claim 2 14, between the transparent substrate wherein the non-light-transmitting substrate it is intended to provide a light shielding layer.

【0030】 [0030]

【発明の実施の形態】以下,本発明に係る空間光変調素子の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, detailed description of the embodiments of the spatial light modulator according to the present invention with reference to the drawings.

【0031】[実施の形態1]実施の形態1に係る空間光変調素子は,シャッタを備えた基板中にシャッタを駆動する駆動回路を設けることを可能にし,静電引力によるシャッタの開閉を容易に行うことができるようにしたものである。 The spatial light modulator according to the embodiment 1 Embodiment 1 makes it possible to provide a driving circuit for driving the shutter in a substrate provided with a shutter, facilitates the opening and closing of the shutter due to electrostatic attraction it is obtained to be able to carry out the. すなわち,実施の形態1に係る空間光変調素子は,光を集光するレンズと,レンズで集光された光が入射され,光を通過させる貫通孔を備えた基板と,基板に設けられ,貫通孔に入射された光の通過・非通過を制御するシャッタと,を備えるものである。 That is, the spatial light modulator according to the first embodiment includes a lens for condensing light, is condensed light is incident in the lens, and a substrate having a through hole through which light passes, is provided on the substrate, a shutter for controlling passage and non-passage of the incident in the through-hole optical, in which includes a. 以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例)及び(第2実施例)に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the configuration of the spatial light modulator (First Embodiment) and (Second Embodiment).

【0032】(第1実施例)図1は,実施の形態1の第1実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0032] (First Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the first embodiment of the first embodiment. 図1に示す空間光変調素子は,光源(図示せず)からの光を集光するマイクロレンズ101を含むマイクロレンズ基板102と,マイクロレンズ101で集光された光を通過させる貫通孔103を備えた基板104と, Spatial light modulator shown in FIG. 1, the micro lens substrate 102 including the micro-lens 101 for condensing light from a light source (not shown), a through hole 103 for passing the light condensed by the microlens 101 a substrate 104 having,
貫通孔103を通過する光の通過・非通過を制御するフラップ型のシャッタ105と,を備えている。 The flap-type shutters 105 controlling passage and non-passage of light through the through hole 103, and a.

【0033】基板104には,Si,Ge,Cなどの半導体,或いはGa,As,In,P,Alなどから構成される化合物半導体(GaAs,GaP,GaInAs [0033] The substrate 104, Si, Ge, semiconductors C, etc. or Ga, As, In, P, and compounds composed of Al semiconductor (GaAs, GaP, GaInAs
P,InP等),或いはZn,Te,S,Se,Cdなどから構成される化合物半導体(ZnSe,CdS,C P, InP, etc.), or Zn, Te, S, Se, compound semiconductor (ZnSe and the like Cd, CdS, C
dTe等)等を用いることができる。 dTe etc.) and the like can be used. また基板104として,石英,ホウケイ酸ガラス(例えばコーニング社の7740,7070),低融点ガラス,ソーダガラス等を用いた透光性基板を用いても良い。 As the substrate 104, quartz, (7740,7070 e.g. Corning) borosilicate glass, low-melting glass, may be used a light-transmitting substrate with a soda glass or the like.

【0034】図2〜図4は,図1に示すフラップ型のシャッタ105の構成を示しており,図2は平面図,図3 [0034] Figures 2-4 shows the configuration of the flap-type shutters 105 shown in FIG. 1, FIG. 2 is a plan view, FIG. 3
は図2の線A−A'における断面図,図4は図2の線B Cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2, lines 4 2 B
−B'における断面図である。 It is a cross-sectional view of -B '. シャッタ105は,2枚の遮光板105aと,2枚の遮光板105aをそれぞれ支持するトーションバー105bとからなり,トーションバー105bは基板104表面に固定される。 The shutter 105 includes two light shielding plates 105a, becomes two light shielding plates 105a and a torsion bar 105b for supporting respectively the torsion bar 105b is secured to the substrate 104 surface.

【0035】次に,上記構成を備えた第1実施例に係る空間光変調素子の動作を説明する。 [0035] Next, the operation of the spatial light modulator according to the first embodiment having the above-described arrangement.

【0036】図1に示すように,光源側から平行光化された光がマイクロレンズ101に入射される。 As shown in FIG. 1, the light collimated from the light source side is incident on the microlens 101. 入射された光はマイクロレンズ101によりスポット径が小さくされた平行光になり,基板104の貫通孔103の開口部に照射される。 Incident light becomes a parallel light spot diameter is reduced by the microlens 101, and is irradiated to the opening of the through hole 103 of the substrate 104. 貫通孔103の開口部に照射された光は,フラップ型のシャッタ105の遮光板105aを開閉させることにより,貫通孔103を通過させ又は通過させないよう制御することができる。 Light emitted to the opening of the through hole 103, by opening and closing the light shielding plate 105a of the flap-type shutters 105 may be controlled so as not to be allowed or pass through the through hole 103.

【0037】すなわち,図3(a)に示すシャッタ10 [0037] That is, the shutter 10 shown in FIG. 3 (a)
5を閉じた状態においては,2枚の遮光板105aにより基板104の貫通孔103の開口部が光学的に塞がれ,光は貫通孔103を通過しない(閉状態)。 In 5 the closed state, the opening of the through hole 103 of the substrate 104 by two light shielding plates 105a is blocked optically, the light does not pass through the through hole 103 (closed). 一方, on the other hand,
遮光板105aと貫通孔103の壁106の間に図示しない電源により電位差を与えると両者間に静電引力が働き,図3(b)に示すように遮光板105aが貫通孔1 Acts electrostatic attraction therebetween when a potential difference by a power supply (not shown) between the walls 106 of the light shielding plate 105a and the through hole 103, and FIG. 3 (b) the light blocking plate 105a as shown in the through-hole 1
03の壁106に吸着する(開状態)。 03 adsorbed on the wall 106 of the (opened state). 開状態では光が貫通孔103を通過する。 Light passes through the through hole 103 in the open state. 電圧印加をなくすと,トーションバー105bのバネ力により遮光板105aは図3 Eliminating the voltage application, the light shielding plate 105a by the spring force of the torsion bar 105b is 3
(a)に示す閉状態に戻る。 Back to the closed state shown in (a).

【0038】シャッタ105への入射光のスポット径は,マイクロレンズ101によってシャッタ105の周期より小さくされるため,実施の形態1の空間光変調素子においては従来の空間光変調素子よりも貫通孔103 The spot diameter of the incident light to the shutter 105, since it is smaller than the period of the shutter 105 by the microlens 101, the spatial light modulator of the first embodiment through than conventional spatial light modulator hole 103
の開口面積を小さくすることができる。 It is possible to reduce the opening area. したがって,隣接する他のシャッタ105との間隔P(図1参照)を大きくとることができる。 Therefore, it is possible to take the interval P between the other shutter 105 adjacent to (see FIG. 1) increases. その結果,隣接するシャッタ1 As a result, the adjacent shutter 1
05間の領域にシャッタ105を駆動する回路を配置することができる。 It can be arranged a circuit for driving the shutter 105 in the region between 05. これにより,基板104とは別の基板を設け,この基板にシャッタ105の駆動回路を設ける必要がないため,空間光変調素子の構成及び製造行程を簡素化することができる。 Thus, provided a different substrate from the substrate 104, there is no need to provide a driving circuit of the shutter 105 to the substrate, it is possible to simplify the structure and manufacturing process of the spatial light modulator.

【0039】図5に示すように,実施の形態1の空間光変調素子においては遮光板105a上のみに光が照射される。 As shown in FIG. 5, in the spatial light modulator of the first embodiment the light only on the light shielding plate 105a is irradiated. したがって,シャッタ105の閉状態で光が漏れるのは遮光板105aの隙間の一部からだけである。 Therefore, light leakage in the closed state of the shutter 105 is only a part of the gap of the light shielding plate 105a. 一方,従来の空間光変調素子では,図6に示すように遮光板と開口部の隙間全体に光が照射されることになる。 On the other hand, in the conventional spatial light modulator, light is irradiated to the whole gap between the shielding plate and the opening as shown in FIG. したがって,開口部の隙間全体から光が漏れることになる。 Therefore, the light leaks from the entire gap opening. このように実施の形態1の空間光変調素子の方がシャッタ105が閉状態での漏れ光が少ないため,従来の空間光変調素子よりも空間光変調素子を介してスクリーンに投影された画像等のコントラストを向上させることができる。 Therefore manner towards the shutter 105 of the spatial light modulator of the first embodiment is less light leakage in the closed state, the screen image is projected on the like through the spatial light modulator than conventional spatial light modulator it is possible to improve the contrast.

【0040】(第2実施例)図7は実施の形態1の第2 (Second Embodiment) FIG 7 is a second embodiment 1
実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図,図8 Configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the embodiment, FIG. 8
は図7に示す空間光変調素子の平面図であり,図9は図7に示す空間光変調素子のシャッタの開閉状態を説明するための説明図である。 Is a plan view of the spatial light modulator shown in FIG. 7, FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the opening and closing state of the shutter of the spatial light modulator shown in FIG.

【0041】図8に示す空間光変調素子のシャッタ10 The shutter 10 of the spatial light modulator shown in FIG. 8
5は,トーションバーに代え,基板104表面で遮光板105aを水平に移動させるビーム105cを備えたスライド型シャッタである。 5, instead of the torsion bar, a slide type shutter having a beam 105c for moving the light shielding plate 105a horizontally substrate 104 surface. 遮光板105aと固定電極1 A light shielding plate 105a fixed electrode 1
07には櫛歯状の電極が形成されている。 Comb-shaped electrodes are formed on 07. 遮光板105 The light shielding plate 105
aは,アンカー108及び配線109を介して電源11 a through anchor 108 and the wiring 109 power 11
0に接続され,同様に固定電極107も電源110に接続されている。 Is connected to 0, Similarly, the fixed electrode 107 is connected to a power source 110.

【0042】遮光板105aと固定電極107間に電圧を印加すると,両者間に静電引力が働き,遮光板105 [0042] When a voltage is applied between the light shielding plate 105a and the fixed electrode 107 serves electrostatic attraction between them, the light shielding plate 105
aは固定電極107方向に移動する(図9(b))。 a is moved to the fixed electrode 107 direction (FIG. 9 (b)). これによりシャッタ105は開状態になる。 Thus the shutter 105 is in the open state. この電圧印加をやめるとビーム105cのバネの戻り力により遮光板105aは閉状態に戻る(図9(a))。 When stop the voltage application shading plate 105a by the return force of the spring beam 105c is returned to the closed state (FIG. 9 (a)).

【0043】図7〜図9に示す第2実施例の空間光変調素子においても,第1実施例のトーションバー105b [0043] Also in the spatial light modulator of the second embodiment shown in FIGS. 7-9, the torsion bar 105b of the first embodiment
を用いたシャッタ105の場合と同様な効果を得ることができる。 It is possible to obtain the same effect as the shutter 105 was used. 加えて,前述したように基板104の貫通孔103の幅が従来技術より小さいため,シャッタ105 In addition, since the width of the through-hole 103 of the substrate 104 as described above is smaller than the prior art, the shutter 105
に要求される移動距離を小さくすることができるという効果がある。 There is an effect that it is possible to reduce the moving distance required for.

【0044】図10は,実施の形態1に係る空間光変調素子の応用例を示す説明図である。 [0044] Figure 10 is an explanatory diagram showing an application example of the spatial light modulator according to the first embodiment. 図10に示す空間光変調素子は,RGBの三原色の光についてそれぞれ通過・非通過を制御する3枚のシャッタ105を一組備えている。 Spatial light modulator shown in FIG. 10, the three shutters 105 for controlling the respective pass-non-pass the light of RGB three primary colors are provided a pair. これにより,異なる角度からRGBの三原色に分解した光をマイクロレンズ101を介して貫通孔103 Thus, the light decomposition from different angles to RGB three primary colors through the microlens 101 through hole 103
の開口部に照射すると,それぞれの光に対応するシャッタ105により,R・G・Bそれぞれの色の光の通過・ Upon irradiation of the opening, the shutter 105 corresponding to the respective light passage of R-G-B each color light-
非通過を制御をすることができる。 It can be the control of the non-passage. よって,図10に示す空間光変調素子を用いることにより,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Therefore, the use of the spatial light modulator shown in FIG. 10, it is possible to realize a projection-type display capable of full color display.

【0045】[実施の形態2]前述した実施の形態1に係る空間光変調素子において,シャッタ105が設けられる基板104には,機械的剛性を保つために少なくとも200μm程度の厚みを持たせることが必要である。 [0045] In Embodiment 2] the spatial light modulator according to the first embodiment described above, the substrate 104 where the shutter 105 is provided, be provided with at least 200μm thickness of about in order to maintain mechanical rigidity is necessary.
また,一つの空間光変調素子の面積を小さくし,一枚のシリコンウェハから得られる空間光変調素子の枚数を多くするためには,シャッタ105のピッチ,即ち画素密度を高くしなければならない。 Further, to reduce the area of ​​one of the spatial light modulator, in order to increase the number of the spatial light modulator obtained from a single silicon wafer must be increased pitch of the shutter 105, i.e. the pixel density. 例えば30ミリ角の空間光変調素子とするには,ピッチを40μm程度にしなければならない。 For example, the spatial light modulator 30 mm square must pitch of about 40 [mu] m. つまり貫通孔103の2次元的寸法(窓の縦と横)に対して貫通孔103の深さが5倍以上の深穴の形状になってしまう。 That becomes a two-dimensional dimensions (vertical and horizontal window) is 5 times or more the depth hole shape of the depth of the through hole 103 with respect to the through hole 103.

【0046】一方,基板104に上に設けられるマイクロレンズ101によって入射する光を平行光にして貫通孔103に入射する場合,レンズの性能などから空間光変調素子に入射する光は完全な平行光ではなく,わずかな放射角度を持っている。 Meanwhile, when entering the through hole 103 in the parallel light incident light by the microlens 101 provided on the substrate 104, light incident from such performance of the lens to the spatial light modulator is perfectly parallel light rather, it has a small radiation angle. したがって,この角度を持って入射した光が前述したような深穴の貫通孔103に導入されると,光の一部は図11に示すように貫通孔10 Therefore, when the light incident with the angle is introduced into the through hole 103 of the deep hole as described above, part of the light through, as shown in FIG. 11 hole 10
3の壁106に当たることになる。 It will be hitting the third wall 106. 貫通孔103の壁1 Wall 1 of the through hole 103
06は鏡面ではないため,壁106に当たった光はランダムな方向に散乱される。 06 is not a mirror surface, light impinging on the wall 106 is scattered in random directions. 散乱された光は,ほとんどが基板104の下方に設けられた投射レンズ(図示せず) Scattered light, a projection lens mostly provided below the substrate 104 (not shown)
に入射されないため,スクリーン上に結像されず,輝度が低下する原因となる。 Because it is not incident to, without being focused on the screen, causing a decrease in luminance. このことを解決するための手段として,シャッタ105を設ける基板104の厚さを数十μm以下にすることが考えられるが,この場合は基板104の剛性が非常に弱く,容易に破壊される虞がある。 As means for solving this, a possibility it is conceivable to the thickness of the substrate 104 to provide a shutter 105 below a few tens of [mu] m, the rigidity of the case substrate 104 is very weak, easily broken there is.

【0047】そこで,実施の形態2に係る空間光変調素子は,実施の形態1の空間光変調素子の機械的剛性を低下することなく,空間光変調素子を介してスクリーン上に結像される画像の輝度・画質の向上を図ったものである。 [0047] Thus, the spatial light modulator according to the second embodiment, without reducing the mechanical stiffness of the spatial light modulator according to the first embodiment, is focused on a screen through a spatial light modulator those with improved brightness and quality of the image.

【0048】図12は,本発明の実施の形態2に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0048] Figure 12 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a second embodiment of the present invention. なお,図12 It should be noted that, as shown in FIG. 12
に示す空間光変調素子において,図1に示す実施の形態1の空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その説明は省略する。 In the spatial light modulator shown in, the same reference numerals are given to the same configuration as the spatial light modulator according to the first embodiment shown in FIG. 1, a description thereof will be omitted.

【0049】図12に示す空間光変調素子は,基板10 The spatial light modulator shown in FIG. 12, the substrate 10
4が,透光性基板であるガラス基板201と,ガラス基板201上に形成された非透光性基板であるシリコン基板202とからなり,シャッタ105が,シリコン基板202上に設けられて構成されている。 4, a glass substrate 201 is a light-transmissive substrate, a silicon substrate 202. a non-translucent substrate formed on the glass substrate 201, the shutter 105 is configured provided on the silicon substrate 202 ing.

【0050】シリコン基板202には,シャッタ105 The silicon substrate 202, a shutter 105
やこれを駆動する回路が設けられ,その厚みはガラス基板201よりも薄く形成されている。 And this circuit for driving is provided, its thickness is thinner than the glass substrate 201. 具体的に厚みは数十μm以下が好ましいがこれに限定するものではない。 Specifically thickness does not but several tens μm or less is preferably limited thereto.

【0051】なお,非透光性基板としてシリコン基板2 [0051] In addition, the silicon substrate 2 as a non-translucent substrate
02を挙げたが,シリコンに限らず,Ge,Cなどの半導体,或いはGa,As,In,P,Alなどから構成される化合物半導体(GaAs,GaP,GaInAs Although cited 02 is not limited to silicon, Ge, semiconductors C, etc. or Ga, As, an In, P, etc. from a compound composed semiconductor (GaAs Al, GaP, GaInAs
P,InP等),或いはZn,Te,S,Se,Cdなどから構成される化合物半導体(ZnSe,CdS,C P, InP, etc.), or Zn, Te, S, Se, compound semiconductor (ZnSe and the like Cd, CdS, C
dTe等)等を用いてもよい。 It may be used dTe, etc.) and the like.

【0052】ガラス基板201は,薄く機械的強度の弱いシリコン基板202を支持する必要があるため,その厚みは数百μm以上が好ましいがこれに限定するものではない。 [0052] Glass substrate 201 is thin because of the need to support the weak silicon substrate 202 in mechanical strength, the thickness is not hundreds μm or more is preferred to limit to this. また,ガラス基板としては,石英,ホウケイ酸ガラス(例えばコーニング(社)の7740,707 Further, a glass substrate, a quartz, borosilicate glass (e.g. Corning (S) and 7740,707
0),低融点ガラス,ソーダガラス等の材料を用いることができる。 0), low-melting glass, it is possible to use a material such as soda glass.

【0053】次に,上記構成を有する空間光変調素子の製造方法の概略を説明する。 Next, an outline of the method of manufacturing the spatial light modulator having the above configuration. 図13(a)〜(d)は, Figure 13 (a) ~ (d) are
実施の形態2に係る空間光変調素子の製造過程を説明するための説明図である。 It is an explanatory view for explaining the manufacturing process of the spatial light modulator according to the second embodiment.

【0054】まず,図13(a)において,p型半導体基板203上にシリコン基板202となるn型半導体層204をエピタキシャル成長により形成する。 [0054] First, in FIG. 13 (a), the n-type semiconductor layer 204 comprising a silicon substrate 202 on the p-type semiconductor substrate 203 is formed by epitaxial growth. 続いてn Then n
型半導体層204中にCMOSプロセスによりシャッタ105を駆動する回路部205を形成する。 Forming a circuit 205 for driving the shutter 105 by a CMOS process in type semiconductor layer 204. その後,n Then, n
型半導体層204上に酸化膜(又は窒化膜)206を形成後,酸化膜206上にアルミ等の金属層207を形成する。 -type semiconductor layer 204 oxide film (or a nitride film) on the 206 after the formation, to form the metal layer 207 of aluminum or the like on the oxide film 206. そして金属層207及び酸化膜206をパターニングする。 And patterning the metal layer 207 and the oxide film 206. なお,金属層207はシャッタ105と配線パターンになり,酸化膜206は配線の絶縁と異方性エッチングにより貫通孔103を形成するための開口窓となる。 The metal layer 207 becomes the wiring pattern and the shutter 105, the oxide film 206 becomes an opening window for forming the through hole 103 by an insulating and anisotropic etching of the wiring.

【0055】次に,図13(b)において,パターニングされた金属層207及び酸化膜206上に補強板20 Next, the reinforcing plate 20 in the FIG. 13 (b), the upper patterned metal layer 207 and the oxide film 206
8を仮止めし,p型半導体基板203を電気化学エッチングによりエッチングする。 8 temporarily fastened, is etched by electrochemical etching p-type semiconductor substrate 203. エッチングは,周辺のp型半導体基板203を残しpn接合面で停止する。 Etching stops at the pn junction surface, leaving the periphery of the p-type semiconductor substrate 203. エッチング後には薄いn型半導体層204が残る。 Thin n-type semiconductor layer 204 remains after etching.

【0056】図13(c)において,上述したガラス基板201となるガラス基板209が陽極接合や,紫外線硬化型接着剤,熱硬化型の接着剤,嫌気性の接着剤等を用いて接合される。 [0056] In FIG. 13 (c), the glass substrate 209 and anodic bonding a glass substrate 201 as described above, an ultraviolet curable adhesive, a thermosetting adhesive, is bonded using anaerobic adhesive . 続いて補強板208が取り除かれる。 Then the reinforcing plate 208 is removed.

【0057】図13(d)において,n型半導体層20 [0057] In FIG. 13 (d), n-type semiconductor layer 20
4をウェットエッチングによりエッチングして貫通孔1 4 is etched by wet etching a through-hole 1
03を形成する。 03 to form a. これにより,ガラス基板201,貫通孔103及びシャッタ105を備えたシリコン基板20 Thus, a glass substrate 201, a silicon substrate 20 having a through-hole 103 and the shutter 105
2が形成される。 2 is formed.

【0058】このように,実施の形態2に係る空間光変調素子によれば,シリコン基板202の厚みを薄くしたため,入射した光がシリコン基板202の貫通孔103 [0058] Thus, according to the spatial light modulator according to the second embodiment, since the reduced thickness of the silicon substrate 202, through holes 103 of the light silicon substrate 202 which enters
の壁106に当たることを防止することができる。 It is possible to prevent hitting the wall 106. また,貫通孔103を通過した光は,可視光に対して高い透過率を持つガラス基板201に入射されるため,ここでも透過光が散乱されることはない。 Further, light passing through the through hole 103, to be incident on the glass substrate 201 having a high transmittance for visible light, will not be again transmitted light is scattered. したがって,散乱された光が投射レンズに入射せず輝度が低下するということを防ぐことができる。 Therefore, it is possible to prevent that scattered light intensity not incident is reduced to the projection lens.

【0059】また,本実施の形態2に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ105 [0059] Further, even keep the spatial light modulator according to the second embodiment, the three shutters 105 as shown in FIG. 10
を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGB It was a set, RGB from different angles as in the prior art 3
の三原色に分解した光を貫通孔103に入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of the through hole 103, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0060】更に,実施の形態2に空間光変調素子では,実施の形態1で説明したフラップ型のシャッタに限らず,図7〜図9に示すスライド型のシャッタを用いることができることはいうまでもない。 [0060] Further, the spatial light modulator to the second embodiment is not limited to the flap-type shutters described in the first embodiment, to say that it is possible to use a sliding type shutter shown in FIGS. 7 to 9 Nor.

【0061】[実施の形態3]実施の形態1で説明した空間光変調素子においては,基板104上に設けられたマイクロレンズ101により入射光をレンズ直径よりも小さく絞り,貫通孔103に入射する。 [0061] In the spatial light modulation element described in Embodiment 1 [Third Embodiment] aperture smaller than the lens diameter of the incident light by the microlens 101 provided on the substrate 104, and enters the through hole 103 . 貫通孔103に入射される光は,平行光又は特定の位置でビームウェストを持つようになる。 Light incident on the through holes 103 will have a beam waist in a parallel light or a particular location. 一般に平行光の場合はその光のスポット(平行光の幅)は数十μm以下にはならない。 For generally parallel light of the light spot (the width of the parallel light) is not less than several tens of [mu] m. したがって貫通孔103の幅は,光のスポット以上でなければならない。 Thus the width of the through hole 103 must be light spot over. 例えば,貫通孔103のピッチが50μ For example, the pitch of the through holes 103 50μ
mで空間光変調素子の一辺の画素数が2000だとすると,空間光変調素子の一辺は50μm×2000=10 Datosuruto number of pixels on one side of the spatial light modulator 2000 m, one side of the spatial light modulator 50 [mu] m × 2000 = 10
0mmとなり非常に大きいものとなってしまう。 0mm next it becomes very large. この場合,一枚のシリコンウェハから得られる空間光変調素子は数個程度となってしまい,結果的にコストの向上を招く。 In this case, the spatial light modulator is obtained from a single silicon wafer becomes a few mm, resulting in leading to improved cost.

【0062】一方,ビームウェストを持つ光(マイクロレンズにより集光された光)はビームウェストの位置でそのスポット径が数μm程度の幅になる。 [0062] On the other hand, (light condensed by the microlens) light having a beam waist is the spot diameter of a width of several μm at the position of the beam waist. したがって, Therefore,
このような光を用いれば開口ピッチを10μm程度に小さくし,もって空間光変調素子の大きさを20ミリ程度にすることができる。 By using such a light to reduce the opening pitch of about 10 [mu] m, the size of the spatial light modulator may be on the order of 20 millimeters with. すなわち一枚のシリコンウェハから得られる空間光変調素子の数が増え,コストを低下することができる。 That is, the number of the spatial light modulator obtained from a single silicon wafer increases, decreases the cost.

【0063】ところが,ビームウェストを持つ光を導入すると,光が貫通孔103の壁106に当たってしまう(いわゆるケラレ)。 [0063] However, the introduction of light having a beam waist, light will hit the wall 106 of the through hole 103 (the so-called vignetting). 貫通孔103の壁106は鏡面ではないため,これに当たった光はランダムな方向に散乱される。 Because the wall 106 of the through hole 103 is not a mirror surface, light impinging thereto are scattered in random directions. 散乱された光は,ほとんどが投射レンズに入射せず,スクリーン上に結像されない。 Scattered light, mostly not incident on the projection lens not imaged on the screen. したがって,輝度が低下する原因となる(図11参照)。 Thus, causing a decrease in luminance (see FIG. 11).

【0064】そこで,実施の形態3の空間光変調素子は,空間光変調素子の大きさを小さくすると共に,空間光変調素子を介してスクリーン上に結像された画像等の輝度が低下することのないようにしたものである。 [0064] Thus, the spatial light modulator of the third embodiment is configured to reduce the size of the spatial light modulator, the luminance of such an image formed on the screen through the spatial light modulator is reduced it is obtained as no. すなわち,実施の形態3に係る空間光変調素子は,実施の形態1及び2の空間光変調素子において,貫通孔内部の壁面を基板表面に対して傾斜させたものである。 That is, the spatial light modulator according to the third embodiment, the spatial light modulator according to the first and second embodiments, in which the wall of the internal through hole is inclined with respect to the substrate surface. 以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例)〜(第4実施例)に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the configuration of the spatial light modulator (First Embodiment) - (Fourth Embodiment).

【0065】(第1実施例)図14は,実施の形態3の第1実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0065] (First Embodiment) FIG. 14 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the first embodiment of the third embodiment. なお,図14に示す空間光変調素子において,図1に示す実施の形態1の空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その説明は省略する。 Incidentally, in the spatial light modulator shown in FIG. 14, the same reference numerals are given to the same configuration as the spatial light modulator according to the first embodiment shown in FIG. 1, a description thereof will be omitted.

【0066】図14に示す空間光変調素子は,実施の形態1で説明した空間光変調素子において,基板104表面に対して貫通孔103の壁301を傾斜させたものである。 [0066] the spatial light modulator shown in FIG. 14, in the spatial light modulator described in the first embodiment, in which tilted wall 301 of the through hole 103 to the substrate 104 surface.

【0067】図14に示す空間光変調素子においては, [0067] In the spatial light modulator shown in FIG. 14,
マイクロレンズ101により光源からの光が集光される。 Light from the light source is condensed by the microlens 101. 貫通孔103の壁301の傾斜角度は,集光された光の角度に合わせたものである。 The inclination angle of the wall 301 of the through hole 103 is a combination of the angle of the collected light. したがって,貫通孔1 Therefore, the through-hole 1
03の壁301によって光がけられることがなく,貫通孔103に入射された光は全て投射レンズ302に入射される。 Without light is eclipsed by the wall 301 of the 03, the light incident on the through-hole 103 is incident all the projection lens 302. また,光をマイクロレンズ101で集光することにより光のスポット径を数μm程度に小さくすることができるため,シャッタ105の間隔を狭くすることができる。 Further, it is possible to reduce the spot diameter of light to about several μm by collecting light by the microlens 101, it is possible to narrow the interval of the shutter 105. すなわち空間光変調素子の大きさを小さくすることができ,その製造コストを低減することができる。 That it is possible to reduce the size of the spatial light modulator, it is possible to reduce the manufacturing cost.

【0068】(第2実施例)図15は,実施の形態3の第2実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0068] (Second Embodiment) FIG. 15 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the second embodiment of the third embodiment. 図15に示す空間光変調素子は,実施の形態2で説明した空間光変調素子において,シリコン基板202 Spatial light modulator shown in FIG. 15, in the spatial light modulator described in the second embodiment, the silicon substrate 202
表面に対して貫通孔103の壁301を傾斜させたものである。 It is obtained by inclined wall 301 of the through hole 103 to the surface.

【0069】このように貫通孔103の壁301を傾斜させることにより,第1実施例で説明したものと同様の効果を得ることができる。 [0069] By tilting the wall 301 of the thus through-hole 103, it is possible to obtain the same advantages as those of the first embodiment. また,第2実施例の空間光変調素子においては,壁301に傾斜がない場合に比べ, In the spatial light modulator of the second embodiment, compared with the case where there is no inclined wall 301,
シリコン基板202とガラス基板201とが接する面積を大きくすることができるため,シリコン基板202とガラス基板201との接合強度を高めることができる。 It is possible to increase the area of ​​the silicon substrate 202 and the glass substrate 201 are in contact, it is possible to increase the bonding strength between the silicon substrate 202 and the glass substrate 201.

【0070】(第3実施例)図16は,実施の形態3の第3実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0070] (Third Embodiment) FIG. 16 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a third embodiment of the third embodiment. 図16に示す空間光変調素子は,基板104をマイクロレンズ基板102に接合し,集光点を基板104 Spatial light modulator shown in FIG. 16, bonding the substrate 104 to the micro lens substrate 102, the substrate converging point 104
とマイクロレンズ基板102の界面に合わせたものである。 And those tailored to the interface of the micro lens substrate 102. したがって,基板104の貫通孔103に入射された光が,貫通孔103の壁301によってけられることを防止することができる。 Therefore, it is possible to light incident on the through holes 103 of the substrate 104 is prevented from being eclipsed by the wall 301 of the through hole 103.

【0071】(第4実施例)図17は,実施の形態3の第4実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0071] (Fourth Embodiment) FIG. 17 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a fourth embodiment of the third embodiment. 図17に示す空間光変調素子は,基板104をマイクロレンズ基板102に接合し,集光点を基板104 Spatial light modulator shown in FIG. 17, bonding the substrate 104 to the micro lens substrate 102, the substrate converging point 104
表面に合わせると共に,貫通孔103の壁301の傾斜を上記第3実施例の場合と反対にしたものである。 Together match the surface, the inclination of the wall 301 of the through hole 103 is obtained by the opposite to that of the third embodiment. したがって,基板104の貫通孔103に入射された光が, Therefore, light incident on the through holes 103 of the substrate 104,
貫通孔103の壁301によってけられることを防止することができる。 It can be prevented from being eclipsed by the wall 301 of the through hole 103.

【0072】なお,傾斜した壁301を有する貫通孔1 [0072] The through-hole 1 with sloped walls 301
03は,フォトレジストをマスキングフィルムとして用い,エッチングガスに酸素を混合したドライエッチングにより形成することができる。 03 may be used photoresist as a masking film is formed by dry etching using mixed oxygen to the etching gas. また,マスキングフィルムを後退させながらエッチングを行うウェットエッチングであっても貫通孔103の壁面に傾斜を持たせることができる。 Further, it is possible while backward masking film be a wet etch to etch to have a sloping wall surface of the through hole 103.

【0073】また,実施の形態3に係る空間光変調素子についても,図10に示すように3枚のシャッタ105 [0073] As for the spatial light modulator according to the third embodiment, the three shutters 105 as shown in FIG. 10
を一組にし,異なる角度からRGBの三原色に分解した光を各貫通孔103に入射することにより,RGBのそれぞれの光の通過・非通過を制御をすることができる。 Was a set, it can be by incident light decomposed from different angles to RGB three primary colors in each of the through holes 103, a control passage and non-passage of the respective light RGB.
これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0074】更に,実施の形態3に係る空間光変調素子においては,実施の形態1で説明したフラップ型のシャッタとスライド型のシャッタの両者を適用することができる。 [0074] Further, in the spatial light modulator according to the third embodiment can be applied to both the flap-type shutter and the slide-type shutter described in the first embodiment.

【0075】[実施の形態4]前述した第1及び第2の従来例の空間光変調素子では静電引力によりシャッタを駆動する。 [0075] drives the shutter by electrostatic attraction in Embodiment 4 first and the spatial light modulation element in the second conventional example described above. 静電引力を用いる理由は,必要とされる電極などの構造が簡単であること及びミクロンメータのオーダにおけるエネルギー密度が高いためである。 The reason for using electrostatic attraction is because the energy density is high in the order of that and micrometer structure such as electrodes needed is simple. ところが,静電引力の強さは距離の2乗に反比例するため,固定電極とシャッタとが遠距離に配置されている場合は得られる静電引力が弱く,高い駆動電圧を印加しないと充分なシャッタ105の移動を生じさせることができない。 However, since the intensity of the electrostatic attractive force is inversely proportional to the square of the distance, weak electrostatic attraction obtained if the fixed electrode and the shutter are arranged in the long distance, not by applying a high drive voltage when sufficient It can not cause movement of the shutter 105. 一方,第1及び第2の従来例ではシャッタを開いたときの開口率を高める,即ち空間光変調素子を介してスクリーン上に結像された画像等の輝度を高めるため,フラップ型のシャッタを90度に回転させる必要がある。 On the other hand, in the first and second conventional example improving the aperture ratio when opening the shutter, i.e. for increasing the brightness of an image or the like which is imaged onto the screen through a spatial light modulator, a flap-type shutters it is necessary to rotate 90 degrees.
したがって30V程度以下の駆動電圧とするためには, To a 30V about the following driving voltage, therefore,
トーションバーの長さが150μm以上の大きなシャッタにしなければならない。 The length of the torsion bar must be large shutter than 150 [mu] m. このシャッタを用いた空間光変調素子をビデオ画像の表示に用いる場合,空間光変調素子の一辺が300mm以上の大きなものとなってしまう。 When using a spatial light modulator device using the shutter on the display of the video image, one side of the spatial light modulator becomes as big than 300 mm.

【0076】そこで,実施の形態4の空間光変調素子は,開口率を下げることなく,かつフラップ型のシャッタの駆動電圧を高くすることなく,シャッタの小型化を図ったものである。 [0076] Thus, the spatial light modulator according to the fourth embodiment, without decreasing the aperture ratio and without increasing the driving voltage of the flap-type shutter, in which reduced size of the shutter.

【0077】図18〜図20は,実施の形態4に係る空間光変調素子の構成を示す構成図であり,図18は平面図,図19は図18(a)の線C−C'における断面図,図20は図18(a)の線D−D'における断面図である。 [0077] FIGS. 18 to 20 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the fourth embodiment, FIG. 18 is a plan view, in FIG. 19 is a line C-C in FIG. 18 (a) ' sectional view, FIG. 20 is a cross-sectional view along line D-D 'in FIG. 18 (a). なお,実施の形態4において,前述した実施の形態1〜3の空間光変調素子と同一の構成については同一の符号を付し,その詳細な説明は省略する。 Incidentally, in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals spatial light modulator same configuration as the embodiment 1-3 described above, a detailed description thereof will be omitted.

【0078】図18〜図20に示す空間光変調素子は, [0078] the spatial light modulator shown in FIGS. 18 to 20,
実施の形態1で説明したフラップ型のシャッタ105を備え,かつ貫通孔103の内部の壁401は基板104 It comprises a flap-type shutter 105 described in the first embodiment, and the interior wall 401 of the through hole 103 of the substrate 104
に対して傾斜が付けられており,シャッタ105の遮光板105aは貫通孔103の開口部の一辺に設けられたトーションバー105bにより基板104表面に接続されている。 And inclined given relative light shielding plate 105a of the shutter 105 is connected to the substrate 104 surface by a torsion bar 105b provided on one side of the opening of the through hole 103.

【0079】このような構成を備える空間光変調素子において,貫通孔103内部の壁401と遮光板105a [0079] In the spatial light modulator having such a configuration, the through hole 103 inside the wall 401 light shielding plate 105a
との間に電源402により駆動電圧が印加される。 Driving voltage is applied by a power source 402 between. 貫通孔103内部の壁401と遮光板105aとの間に電圧が印加されると,両者間に静電引力が働き,遮光板10 When a voltage is applied between the through hole 103 inside the wall 401 and the light shielding plate 105a, acts electrostatic attraction between them, the light shielding plate 10
5aは壁401に吸着されてシャッタ105が開状態となる。 5a shutter 105 is opened by being adsorbed on the wall 401.

【0080】従来の空間光変調素子においては,シャッタが閉のときのシャッタと貫通孔内部の壁との間の角度は90度であった。 [0080] In conventional spatial light modulator, the shutter is the angle between the shutter and the through-hole interior wall when closed was 90 degrees. 実施の形態4の空間光変調素子の場合,貫通孔103内部の壁401は所定の角度で傾斜して形成されている。 For a spatial light modulator according to the fourth embodiment, the through hole 103 inside the wall 401 is formed to be inclined at a predetermined angle. ここで,壁401の傾斜角が45度であるとする。 Here, the inclination angle of the wall 401 is assumed to be 45 degrees. 壁401の傾斜角度が90度であるものと45度であるものとに対して同じ駆動電圧を印加した場合,45度のものの方は90度のものに比べて約4倍の静電引力を得ることができる。 If the inclination angle of the wall 401 has the same driving voltage is applied with respect to those is that the 45 degree is 90 degrees, the direction of 45 degrees as approximately 4 times the electrostatic attraction than that of 90 ° it is possible to obtain. その結果,トーションバー105bのねじれのバネ定数を4倍にすることができる。 As a result, it is possible to quadruple the spring constant of the torsion of the torsion bar 105b. すなわち,トーションバー105bの断面形状が等しいとき,その長さを1/4にすることができる。 That is, when the cross-sectional shape of the torsion bar 105b are equal, can be the length of a quarter. よって,シャッタ105を小型化でき,もって空間光変調素子の大きさを小さくでき,その製造コストを低減することができる。 Thus, the shutter 105 can be miniaturized, can reduce the size of the spatial light modulator with, it is possible to reduce the manufacturing cost.

【0081】なお,図18〜図20には図示していないが,マイクロレンズやガラス基板と組み合わせて本実施の形態4に係る空間光変調素子を図14〜図16(実施の形態3)に示す空間光変調素子と同様に構成することができる。 [0081] Although not shown in FIGS. 18 to 20, a spatial light modulator according combined with micro lenses and the glass substrate to the fourth embodiment in FIGS. 14 to 16 (Embodiment 3) It may be configured similarly to the spatial light modulator shown.

【0082】また,実施の形態4の空間光変調素子においても,図10に示すように3枚のシャッタ105を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGBの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ1 [0082] Also in the spatial light modulator of the fourth embodiment, and a set of three shutters 105 as shown in FIG. 10, the light is decomposed into three primary colors of RGB from different angles as in the prior art 3 by entering, each shutter 1
05でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 It is possible to control the light of a color corresponding to respectively 05. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0083】[実施の形態5]実施の形態4で説明した傾斜した壁を持つ貫通孔を単結晶シリコンに形成する方法としてはフッ素,硝酸,水,エチルアルコールの混合液をエッチャントとして用いてシリコンをエッチングしたり,レジストをエッチングのマスキングフィルムとしてSF 6 ,CCl 4 ,酸素を混合したガスによりRIE [0083] Using fluorine through holes with sloped walls described in the embodiment 4 [Embodiment 5] As a method of forming a single crystal silicon, nitrate, water, a mixed solution of ethyl alcohol as an etchant silicon SF 6 a or etched, using the resist as a masking film for etching, CCl 4, RIE with oxygen mixed gas
(Reactive Ion Eching)によりシリコンをエッチングするという方法がある。 There is a method of etching silicon by (Reactive Ion Eching). ところが, However,
これらの方法はエッチングスピードが遅く,かつこれらの方法によって形成された貫通孔103は形状の精度に問題がある。 These methods etching speed is slow and the through-hole 103 formed by these methods have a problem with the accuracy of shape. このため,シャッタ105の誤動作や加工コストの増大等の問題が生じる。 Therefore, problems such as an increase of the malfunction and processing cost of the shutter 105 is caused.

【0084】そこで,実施の形態5の空間光変調素子は,高いエッチングスピードで形成でき,かつ形状の精度が高い貫通孔を備えたものである。 [0084] Thus, the spatial light modulator of the fifth embodiment may be formed at a high etching speed and accuracy of the shape is one with a high through-holes.

【0085】実施の形態5の空間光変調素子においては,基板104としてシリコン等の単結晶基板を用い, [0085] In the spatial light modulator of the fifth embodiment, a single crystal substrate of silicon or the like is used as the substrate 104,
基板104に形成される貫通孔103,特に傾斜のついた壁501を有する貫通孔103を基板104の結晶面の方位によりエッチングレートが異なるエッチング液を用いて形成する。 Through holes 103 formed in the substrate 104, particularly the etching rate by the orientation of the crystal face of the through-hole 103 a substrate 104 having an attached wall 501 sloped to form using different etchants. 例えば,表1に示すからのエッチャントにより単結晶シリコンをエッチングした場合,その(100)面のエッチレートは(110)面のそれの少なくとも15倍,多い場合は600倍程度である。 For example, if the single crystal silicon is etched by etchant because shown in Table 1, the (100) plane of the etch rate (110) at least 15 times that of surface, if often is about 600 times.

【0086】 [0086]

【表1】 [Table 1]

(表1は,基板とエッチングを行う液(エッチャント) (Table 1, the substrate is an etching liquid (etchant)
の組み合わせを示している。 It shows the combination of. )

【0087】単結晶シリコンの異方性エッチングを利用して空間光変調素子を形成した例を図21〜図23に示す。 [0087] The example of forming a spatial light modulator using an anisotropic etching of single crystal silicon shown in FIGS. 21 to 23. 図21〜図23は,実施の形態5に係る空間光変調素子の構成を示す構成図であり,図21は平面図,図2 21 to 23 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the fifth embodiment, FIG. 21 is a plan view, FIG. 2
2は図21の線E−E'における断面図,図23は図2 2 is a cross-sectional view taken along line E-E 'of FIG. 21, FIG. 23 FIG. 2
2の線F−F'における断面図である。 It is a cross-sectional view of a second line F-F '. 図21〜図23 21 to 23
に示す空間光変調素子では,基板104として単結晶シリコン基板を用い,この単結晶シリコン基板は(10 In the spatial light modulator shown in, using a single crystal silicon substrate as the substrate 104, the single crystal silicon substrate (10
0)面の面方位を持ち,(110)軸に平行な貫通孔1 0) has a plane orientation of surface, (110) parallel to the axis through hole 1
03の辺にトーションバー105bが接続されている。 Torsion bar 105b is connected to 03 of the sides.

【0088】表1に示すようなエッチャントにより単結晶基板をエッチングすることにより,形状の精度が高く,高いエッチングスピードにより傾斜した内壁501 [0088] Table by etching a monocrystalline substrate by an etchant as shown in 1, high shape precision, the inner wall inclined by high etching speed 501
を有する貫通孔103を形成することができ,誤動作の少ない低コストな空間光変調素子を得ることができる。 It is possible to form the through hole 103 having, it is possible to obtain a small low-cost spatial light modulator malfunctions.

【0089】なお,実施の形態5の空間光変調素子においても,図10に示すように3枚のシャッタ105を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGBの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ1 [0089] Also in the spatial light modulator of the fifth embodiment, and a set of three shutters 105 as shown in FIG. 10, the light is decomposed into three primary colors of RGB from different angles as in the prior art 3 by entering, each shutter 1
05でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 It is possible to control the light of a color corresponding to respectively 05. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0090】[実施の形態6]図24〜図26に示す実施の形態4の空間光変調素子において,シャッタ105 [0090] In the spatial light modulator of Embodiment 6] FIGS. 24 embodiment shown in 26 fourth, the shutter 105
の遮光板105aを回転させる静電引力を強めるためには,遮光板105aの回転中心となる軸に平行な貫通孔103の壁601が傾斜していれば十分である。 To enhance the electrostatic attraction rotates the shielding plate 105a of the wall 601 of the light shielding plate 105a of the rotation center and becomes parallel to the axis through hole 103 is sufficient inclined. したがって,遮光板105aの回転軸に直交する貫通孔103 Therefore, the through-hole 103 perpendicular to the rotation axis of the light shielding plate 105a
の壁602の傾斜は不要であり,これが存在すると隣接する貫通孔103との間隔が大きくなり,空間光変調素子の大きさが大きくなる。 The slope of the walls 602 is unnecessary, this gap between the through hole 103 adjacent to exist is increased, the size of the spatial light modulator is increased. よってコストが高くなるという問題がある。 Therefore, there is a problem that the cost is high.

【0091】そこで,実施の形態6の空間光変調素子は,素子全体の小型化を図ったものである。 [0091] Thus, the spatial light modulator of the sixth embodiment are those which attained the size of the entire device.

【0092】図27〜図29は実施の形態6に係る空間光変調素子の構成を示す構成図であり,図27は平面図,図28は図27の線I−I'における断面図,図2 [0092] FIGS. 27 to 29 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the sixth embodiment, FIG. 27 is a plan view, FIG. 28 is a cross-sectional view taken along line I-I 'in FIG. 27, FIG. 2
9は図27の線J−J'における断面図である。 9 is a cross-sectional view along line J-J 'in FIG. 27. なお, It should be noted that,
実施の形態6の空間光変調素子において,実施の形態1 In the spatial light modulator of the sixth embodiment, the embodiment 1
〜5で説明した空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その説明は省略する。 The same reference numerals are given to the same configuration as the spatial light modulator described in 5, and a description thereof will be omitted.

【0093】実施の形態6に係る空間光変調素子においては,基板104として単結晶シリコン基板を用いている。 [0093] In the spatial light modulator according to the sixth embodiment uses a single-crystal silicon substrate as the substrate 104. 単結晶シリコン基板104は,(110)面の面方位を持ち,〈1 バー1 0〉軸に平行にトーションバー105bが設けられ,このトーションバー105bに遮光板105aが接続されている。 Single crystal silicon substrate 104 is (110) having a plane orientation of surface, the torsion bar 105b is provided in parallel to the <1 bar 1 0> axis, the light shielding plate 105a is connected to the torsion bar 105b.

【0094】実施の形態6に係る空間光変調素子においては,シャッタ105の遮光板105aと貫通孔103 [0094] In the spatial light modulator according to the sixth embodiment, the light shielding plate 105a of the shutter 105 through hole 103
の壁603は35.26度の角度を持って相対している。 The wall 603 of which relative to an angle of 35.26 degrees. したがって,(100)面の面方位の単結晶シリコンを使った場合の傾斜角度(54.74度)よりも角度が小さいため,同じ電圧を印加した場合,静電引力が2 Therefore, (100) for the angle smaller than the inclination angle of the case of using a single crystal silicon surface orientation of plane (54.74 degrees), when the same voltage is applied, electrostatic attraction 2
から2.5倍程度大きくなる。 From about 2.5 times larger. よって,より低い電圧((100)面の場合の0.6倍程度)によりシャッタ105を駆動することができる。 Therefore, it is possible to drive the shutter 105 by a lower voltage ((0.6 times in the case of 100) plane).

【0095】また,〈1 バー1 2〉軸と〈1 バー1 バー2〉軸に平行な辺の貫通孔103の壁604は基板104表面に対して直角になる。 [0095] Further, at right angles to <1 bar 1 2> axis and <1 bar 1 bar 2> wall 604 of penetration of the sides parallel to the shaft hole 103 of the substrate 104 surface. したがって,図3 Thus, FIG. 3
0に示すようにシャッタ105をアレイ状に並べると, When arranging the shutter 105 in an array as shown in 0,
図31に示す(100)面を用いた場合よりもシャッタ105の間隔を狭くすることができる。 It is possible to reduce the distance of the shutter 105 than with the (100) plane shown in FIG. 31. よって,シャッタ105の密度を上げることができるため,空間光変調素子の寸法を小さくすることができ,コストを低減することができる。 Therefore, it is possible to increase the density of the shutter 105, it is possible to reduce the size of the spatial light modulator, it is possible to reduce the cost.

【0096】なお,実施の形態6の空間光変調素子においても,図10に示すように3枚のシャッタ105を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGBの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ1 [0096] Also in the spatial light modulator of the sixth embodiment, and a set of three shutters 105 as shown in FIG. 10, the light is decomposed into three primary colors of RGB from different angles as in the prior art 3 by entering, each shutter 1
05でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 It is possible to control the light of a color corresponding to respectively 05. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0097】[実施の形態7]図1に示す実施の形態1 [0097] The embodiment shown in Figure 1 [Seventh Embodiment] Embodiment 1
の空間光変調素子においては,シャッタ105が設けられている基板104上にマイクロレンズ基板102を設ける。 In the spatial light modulator is provided with a micro lens substrate 102 on the substrate 104 in which the shutter 105 is provided. このように空間光変調素子を構成する場合,シャッタ105とマイクロレンズ101を2次元的にアレイ状に配置する。 When configuring in this manner the spatial light modulator, to arrange the shutter 105 and a microlens 101 on the two-dimensional array. マイクロレンズ101周辺で生じる回折等の問題から,マイクロレンズ101は円形である方がその性能が高い。 From the diffraction problems such as occurring around the microlens 101, the microlens 101 has its performance higher is circular. 一方,開口率を高めるには,マイクロレンズ101を配置するマイクロレンズ基板102の面積に対し,マイクロレンズ101が占める面積の割合を高くする必要がある。 On the other hand, to increase the aperture ratio, with respect to the area of ​​the micro lens substrate 102 to place the microlens 101, it is necessary to increase the ratio of the area occupied by the microlenses 101. このためには円形のマイクロレンズ101をガラス基板上にハニカム状に配置,即ち最密充填することによりこの割合を最大にすることができる。 This is because it is possible to maximize the proportion by circular microlenses 101 of placing the honeycomb form on a glass substrate, i.e. closest packing. したがって,マイクロレンズ101の配置に合わせてシャッタ105もハニカム状に配置する必要がある。 Therefore, it is necessary to dispose the honeycomb even shutter 105 in accordance with the arrangement of the microlenses 101.
また,貫通孔103についても,ハニカム状に配置したときの貫通孔103同士の間隔が小さくなるように高い密度で基板104中に配置する方が空間光変調素子の寸法を小さくすることができる。 Further, the through hole 103 may also be better to place in the substrate 104 at a high density so that the distance between the through-hole 103 is small when placed into a honeycomb shape to reduce the size of the spatial light modulator. このようにマイクロレンズ101やシャッタ105等を配置することにより,空間光変調素子の大きさが同じなら,シャッタ105の大きさを大きくでき,マイクロレンズ101やシャッタ1 By thus arranging the micro lenses 101 and a shutter 105, and the like, if the size of the spatial light modulator are the same, it can increase the size of the shutter 105, the microlens 101 and the shutter 1
05に対して要求される性能を低く設定することができる。 It can be set low required performance against 05.

【0098】そこで,実施の形態7では,ハニカム状に空間光変調素子を配置した場合の構成を説明する。 [0098] Therefore, in the seventh embodiment, the configuration in the case where a spatial light modulator in a honeycomb shape will be explained. なお,実施の形態7の空間光変調素子において,実施の形態1〜6で説明した空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その説明は省略する。 Incidentally, in the spatial light modulator of the seventh embodiment, the same reference numerals are given to the same configuration as the spatial light modulation device described in the first to sixth embodiments, and a description thereof will be omitted.

【0099】マイクロレンズ101は,一般的に基板1 [0099] The micro lens 101 is generally the substrate 1
04上面から見て円形である。 A circular shape when viewed from the 04 top. ところで,マイクロレンズ101を基板104面上に最も密度を高くして配置することにより,より多くの光をシャッタ105上に集光することができる。 Meanwhile, by arranging the high most density microlens 101 on the substrate 104 surface on can be condensed more light on the shutter 105. 円形のマイクロレンズ101を最密度充填するためには図32に示すようにハニカム状に並べなければならない。 It must arranged in a honeycomb shape as shown in FIG. 32 to top density filled circular microlenses 101. 加えて,図32に示すマイクロレンズ101の配置に合わせてシャッタ105も基板10 In addition, the shutter 105 substrate 10 in accordance with the arrangement of the microlenses 101 shown in FIG. 32
4上に並べる必要がある。 4 there is a need to arrange on top.

【0100】ところが,例えば図33に示すように単結晶シリコン基板の(100)面を使用したシャッタ10 [0100] However, the shutter 10 using the (100) plane of the single crystal silicon substrate as shown in FIG. 33 for example
5をハニカム状に並べた場合,シャッタ105の下方の貫通孔103の形状がが長方形であるため,貫通孔10 If 5 were arranged in a honeycomb shape, since the shape of the through hole 103 of the lower shutter 105 is rectangular, through-holes 10
3の角がデッドスペースとなる。 3 of the corner is a dead space. 一方,図34に示すように単結晶シリコン基板の(110)面を使用したシャッタ105をハニカム状に並べると,貫通孔103の形状が6角形であるためにデッドスペースが減り,(10 On the other hand, (110) single crystal silicon substrate as shown in FIG. 34 when arranging the shutter 105 using surface into a honeycomb shape, dead space is reduced because the shape of the through hole 103 is hexagonal, (10
0)面の場合よりも高密度に充填することができる。 0) can be densely packed than in the surface. よって,空間光変調素子をより小さく構成することができ,コストを低減することができる。 Therefore, it is possible to configure a smaller spatial light modulator, it is possible to reduce the cost. また,(100) In addition, (100)
面の場合と同じ密度で(110)面のシャッタ105を配置した場合,一つのシャッタ105の大きさを大きくすることができるため,マイクロレンズ101で絞り込む光のスポット径を大きくすることができ,マイクロレンズ101の設計に余裕を持たせることができる。 If you place the shutter 105 at the same density as that of the surface (110) plane, it is possible to increase the size of one of the shutter 105, it is possible to increase the spot diameter of the light filter by the microlenses 101, it can have a margin in the design of the microlens 101.

【0101】なお,実施の形態7の空間光変調素子においても,図10に示すように3枚のシャッタ105を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGBの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ1 [0102] Also in the spatial light modulation device of the seventh embodiment, and a set of three shutters 105 as shown in FIG. 10, the light is decomposed into three primary colors of RGB from different angles as in the prior art 3 by entering, each shutter 1
05でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 It is possible to control the light of a color corresponding to respectively 05. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる(図35)。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full-color display (FIG. 35).

【0102】[実施の形態8]上述した実施の形態1から7の空間光変調素子において,シャッタ105の大きさはせいぜい数十μm程度である。 [0102] In the spatial light modulator from the first embodiment described above 7 [Embodiment 8], the size of the shutter 105 is at most several tens of μm order. したがって,シャッタ105の質量は非常に小さいため,空気の粘性により動作速度や応答が遅くなる。 Therefore, since the mass of the shutter 105 is very small, the operating speed and response by the viscosity of air becomes slow. また,空気中の酸素や水分によるシャッタ105の腐食をなくすため,通常は空間光変調素子全体を封止用の窓材を用いて封止し,真空或いはアルゴン,ヘリウム,窒素等の不活性ガスを非常に低い圧力で充填する。 Further, in order to eliminate corrosion of the shutter 105 due to oxygen or moisture in the air, usually entirely sealed spatial light modulator using a window material for sealing, vacuum or argon, helium, inert gas such as nitrogen the filled at very low pressures. ところが,封止用の窓材を空間光変調素子の外に囲むように設けると,窓材による光の反射・散乱などにより空間光変調素子の光学的性能が低下することになる。 However, the provision of the window material for sealing so as to surround the outside of the spatial light modulator, the optical performance of the spatial light modulator will be reduced due to reflection and scattering of light by the window material.

【0103】そこで,実施の形態8に係る空間光変調素子は,シャッタの動作速度や応答の低下及び腐食等が起きないようにし,かつ光学的性能が低下しないようにしたものである。 [0103] Thus, the spatial light modulator according to the eighth embodiment, so reduction and corrosion of the operating speed and response of the shutter does not occur, and in which optical performance is not to decrease.

【0104】実施の形態8に係る空間光変調素子は,マイクロレンズ基板とシャッタが形成された基板との間の空間を封止して真空又はほぼ真空とし,当該空間内にシャッタを位置させるものである。 [0104] The spatial light modulator according to the eighth embodiment, a vacuum or near vacuum sealing the space between the substrate microlens substrate and the shutter are formed, which to position the shutter in the space it is. 以下に,このような構成を備えた空間光変調素子を,(第1実施例),(第2 Below, the spatial light modulator having such a configuration, (first embodiment), (second
実施例)及び(第3実施例)の順で詳細に説明する。 Example) and forward in explaining in detail the Third Embodiment. なお,実施の形態8の空間光変調素子において,実施の形態1〜7で説明した空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その説明は省略する。 Incidentally, in the spatial light modulator of the eighth embodiment, the same signs are assigned to the same configuration as the spatial light modulation device described in Embodiments 1 to 7, a description thereof will be omitted.

【0105】(第1実施例)図36は,実施の形態8に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 [0105] (First Embodiment) FIG. 36 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the eighth embodiment. ガラス基板201上にあるシリコン基板202 Silicon substrate 202 located on the glass substrate 201
は,マイクロレンズ基板102とソルダーガラス801 A micro lens substrate 102 and the solder glass 801
により封止されている。 It is sealed by. マイクロレンズ基板102とガラス基板201間にはリードフレーム802が挿入されていてボンディングワイヤ803とともにシリコン基板202上の回路(図示せず)と外部とを電気的に接続している。 Between the micro lens substrate 102 and the glass substrate 201 are electrically connected to an external to the circuit on the silicon substrate 202 with a bonding wire 803 is inserted lead frame 802 (not shown).

【0106】シリコン基板202が封止されている領域(封止領域)804は,真空或いは非常に希薄な不活性ガス(窒素,アルゴン,ヘリウム等)が充填された状態になっている。 [0106] silicon region where the substrate 202 is sealed (sealing region) 804, a vacuum or very dilute inert gas (nitrogen, argon, helium, etc.) is in the state of being filled. このような状態においてはシャッタ10 The shutter 10 in this state
5の運動に対して気体の粘性による抵抗が働かないため,機密封止しない場合(実施の形態8の構成を用いない場合)に比べて,シャッタ105の動作速度を向上させることができると共に,大気中のゴミや湿度による素子劣化の問題も解消することができる。 Since for the 5 motion does not work resistance due to the viscosity of the gas, as compared to the case where no hermetically sealed (without using the configuration of the eighth embodiment), it is possible to increase the operating speed of the shutter 105, it is also possible to solve the problem of element degradation due to dust and humidity in the atmosphere.

【0107】更に,第1実施例の空間光変調素子では, [0107] Further, the spatial light modulator of the first embodiment,
空間光変調素子として最低限必要なマイクロレンズ基板102及びガラス基板201とソルダーガラス801とにより封止が行われている。 It has been made sealed by the minimum required microlens substrate 102 and the glass substrate 201 and the solder glass 801 as a spatial light modulator. すなわち,窓材を別途設けていないため,窓材による光の反射や回折,散乱などが生じない。 That is, since no separately provided a window material, light reflection and diffraction by a window material, it does not occur like scattering. したがって,これらを原因とする投射画像の劣化を防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the deterioration of a projected image caused by them.

【0108】(第2実施例)図37は,実施の形態8に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 [0108] (Second Embodiment) FIG. 37 is a configuration diagram showing the configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to the eighth embodiment. 第2実施例の空間光変調素子では,マイクロレンズ101のN. The spatial light modulator of the second embodiment, the microlens 101 N. A. A. (numerical apert (Numerical apert
ure:開口数)を大きくした。 ure: numerical aperture) was greatly. したがって,マイクロレンズ基板102とシリコン基板202間の距離を小さく,しかも精度良く保つ必要がある。 Thus, reducing the distance between the micro lens substrate 102 and the silicon substrate 202, yet it is necessary to maintain good accuracy.

【0109】マイクロレンズ基板102とシリコン基板202間には,機密を保つためのシール材と両者間の距離を一定に保つためのスペーサを兼ねたシール兼スペーサ805が設けられている。 [0109] between the microlens substrate 102 and the silicon substrate 202, sealing and spacer 805 which also serves as a spacer for keeping the distance between the sealing material and both the constant to keep confidential is provided. そして,シリコン基板20 Then, the silicon substrate 20
2表面の一部とマイクロレンズ基板102とシール材兼スペーサ805により,封止領域804が構成されている。 By a portion of the second surface and the microlens substrate 102, the sealant and spacer 805, a sealing region 804 is formed. また,ボンディングワイヤ803とシリコン基板2 Further, the bonding wire 803 and the silicon substrate 2
02の封止領域804外の領域は,封止材806により保護されている。 Sealing region 804 outside the region of 02 is protected by a sealing material 806.

【0110】第2実施例においても第1実施例と同様に,封止領域804は真空或いは非常に希薄な不活性ガス(窒素,アルゴン,ヘリウムなど)が充填された状態になっている。 [0110] Similarly to the first embodiment in the second embodiment, a sealing region 804 is in a state of vacuum or very dilute inert gas (nitrogen, argon, helium, etc.) is filled. このような状態においては,シャッタ1 In this state, the shutter 1
05の運動に対して気体の粘性による抵抗が働かないため,機密封止しない場合(実施の形態8の構成を用いない場合)に比べて,シャッタ105の動作速度を向上させることができると共に,大気中のゴミや湿度による素子劣化の問題も解消することができる。 The resistance due to the viscosity of the gas does not work against 05 movement, as compared to the case where no hermetically sealed (without using the configuration of the eighth embodiment), it is possible to increase the operating speed of the shutter 105, it is also possible to solve the problem of element degradation due to dust and humidity in the atmosphere.

【0111】更に,第2実施例の空間光変調素子では, [0111] Further, the spatial light modulating element of the second embodiment,
空間光変調素子として最低限必要なマイクロレンズ基板102及びガラス基板201とシール兼スペーサ805 Minimum required microlens substrate 102 and the glass substrate 201 as a spatial light modulator and the sealing and spacer 805
とにより封止が行われている。 It has been made sealed by the. すなわち,窓材を別途設けていないため,窓材による光の反射や回折,散乱などが生じない。 That is, since no separately provided a window material, light reflection and diffraction by a window material, it does not occur like scattering. したがって,これらを原因とする投射画像の劣化を防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the deterioration of a projected image caused by them.

【0112】(第3実施例)図38は,実施の形態8に係る空間光変調素子の第3実施例の構成を示す構成図である。 [0112] (Third Embodiment) FIG. 38 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the spatial light modulator according to the eighth embodiment. 第3実施例の空間光変調素子は,第1実施例の空間光変調素子のマイクロレンズ基板102の平坦な面を外側にして構成されたものであり,第1実施例の空間光変調素子と同様の効果を得ることができる。 Spatial light modulator of the third embodiment is for a flat surface of the microlens substrate 102 of the spatial light modulator of the first embodiment is constructed in the outer, and the spatial light modulator of the first embodiment it is possible to obtain the same effect. また,マイクロレンズ基板102の平坦な面を外側にすることは第2実施例にも適用することができる。 Further, to the flat surface of the microlens substrate 102 to the outside can be applied to the second embodiment. 更に,第3実施例に係る空間光変調素子は,両面にマイクロレンズ101 Furthermore, the spatial light modulator according to the third embodiment, a microlens on both sides 101
の凹凸が形成されているマイクロレンズ基板102にも適用することができる。 It can be applied to the micro lens substrate 102 that unevenness of is formed.

【0113】なお,第1及び第3実施例の空間光変調素子に用いられているソルダガラス801には,岩城硝子株式会社製の封止用低融点ガラス7583,日本電気硝子(株)製のLS−0110,LS−0803,オーエンスイリノイズ(株)製のXS−1175,京都セラミック(株)製のKC−402等を用いることができる。 [0113] Note that the solder glass 801 is used in the spatial light modulator of the first and third embodiments, Iwaki Glass Co. of sealing low melting point glass 7583, Nippon Electric Glass Co., Ltd. LS-0110, LS-0803, can be used Owens Illinois's Co. Ltd. XS-1175, Kyoto ceramic Co., Ltd. KC-402 and the like.
また,第2実施例の封止材806にはエポキシ樹脂等を用いることができる。 Further, the sealing member 806 of the second embodiment it is possible to use an epoxy resin or the like.

【0114】更に,本実施の形態8に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ105 [0114] Further, even keep the spatial light modulator according to the eighth embodiment, three shutter 105 as shown in FIG. 10
を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGB It was a set, RGB from different angles as in the prior art 3
の三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により, Thus, the single spatial light modulator,
フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 It is possible to realize a projection-type display capable of full color display.

【0115】[実施の形態9]上述した実施の形態1から7の空間光変調素子において,例えば貫通孔103にマイクロレンズ101でスポット径を絞った平行光を入れたい場合,マイクロレンズ基板102の厚みを薄くする必要がある。 [0115] [Embodiment 9] In the spatial light modulator from the first embodiment described above 7, for example, if you want to put the parallel light focused spot diameter by the microlens 101 in the through hole 103, the micro lens substrate 102 there is a need to reduce the thickness. 図39に示すように,光源側のマイクロレンズ101より集光された一部の光(a)が対応するシャッタ105側のマイクロレンズ101に入射すると平行光として貫通孔103に入射される。 As shown in Figure 39, some condensed from the microlens 101 on the light source side optical (a) is incident to the through-hole 103 as parallel light made incident on the microlens 101 of the corresponding shutter 105 side. ところが,マイクロレンズ基板102の厚みが厚いと,他の一部の光(b)は並行光とはならず,隣接するマイクロレンズ1 However, when the thickness of the microlens substrate 102 is thick, the other part of the light (b) does not become parallel light, adjacent microlenses 1
01に入射されることになる。 01 will be incident on. したがって,光(b)は迷光になり,得られる画像のコントラストや輝度の低下を招く原因となる。 Therefore, the light (b) becomes stray light, causing causing a decrease in the resulting image contrast and brightness.

【0116】この光(b)を生じさせないようにするには,マイクロレンズ基板102を薄くすれば良い。 [0116] To avoid causing the light (b) may be thinner micro lens substrate 102. すなわち,光源側のマイクロレンズ101とシャッタ105 That is, the light source side of the microlens 101 and the shutter 105
側のマイクロレンズ101との距離が短くなるので,光源側のマイクロレンズ101によりいったん集光された光のすべてが対応するシャッタ105側のマイクロレンズ101に入射するため,前述したような問題は生じない。 The distance between the microlens 101 side becomes short, since all the light that is once condensed by the microlens 101 on the light source side is incident on the shutter 105 side microlens 101 corresponding problems as described above occurs Absent.

【0117】一方,マイクロレンズ基板102を薄くした空間光変調素子に実施の形態8で説明した構成を適用した場合,マイクロレンズ基板102の剛性が低いためにマイクロレンズ基板102が変形してしまい,光学的特性に問題が生じる。 [0117] On the other hand, the case of applying the configuration described in the spatial light modulator having a reduced microlens substrate 102 in Embodiment 8, will be microlens substrate 102 is deformed to the rigidity of the microlens substrate 102 is low, a problem with the optical properties occurs.

【0118】そこで,実施の形態9に係る空間光変調素子は,実施の形態8で説明した空間光変調素子に厚みの薄いマイクロレンズ基板102を用いた場合であっても,光学的特性に障害が起きないようにしたものである。 [0118] Thus, the spatial light modulator according to the ninth embodiment, even when using a thin thickness microlens substrate 102 to the spatial light modulator described in the eighth embodiment, failure in the optical properties in which was not allowed to happen.

【0119】すなわち,実施の形態9に係る空間光変調素子は,実施の形態8の空間光変調素子において,マイクロレンズ基板102上の空間を封止し,当該空間の気圧を大気圧より低くしかつ真空又はほぼ真空とした空間(封止領域804)の気圧より高くしたものである。 [0119] That is, the spatial light modulator according to the ninth embodiment, in the spatial light modulator of the eighth embodiment, sealing the space above the microlens substrate 102, and the air pressure of the space lower than atmospheric pressure and it is obtained by higher than atmospheric pressure of the space that the vacuum or near vacuum (sealing region 804). 以下,この実施の形態9に係る空間光変調素子の構成を(第1実施例),(第2実施例)及び(第3実施例)に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, configuration (first embodiment) of the spatial light modulator according to the ninth embodiment, will be described in detail with reference to (a second embodiment), and (Third Embodiment).

【0120】(第1実施例)図40は,実施の形態9に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 [0120] (First Embodiment) FIG. 40 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the ninth embodiment. 実施の形態9に係る空間光変調素子は,図40に示すように,窓材901を設けることによる画像品質の低下よりもマイクロレンズ基板102の厚みを薄くすることが優先する場合に有効である。 Spatial light modulator according to the ninth embodiment, as shown in FIG. 40, it is effective when priority is possible to reduce the thickness of the microlens substrate 102 than the decrease in image quality due to the provision of the window member 901 . 第1実施例の空間光変調素子では,実施の形態8の第1実施例(図36)の封止領域804(第1封止領域とする)上に第2封止領域902を設けた構成となっている。 The spatial light modulator of the first embodiment, a configuration in which the second sealing area 902 arranged on the first embodiment of the eighth embodiment (the first sealing region) sealing region 804 (FIG. 36) It has become. すなわち,第1実施例の空間光変調素子は,ガラス台座903上に実施の形態8の空間光変調素子を載置し,マイクロレンズ基板102上に窓材901を配置すると共に,窓材901とガラス台座903とをソルダーガラス904で接合して構成したものである。 That is, the spatial light modulator in the first embodiment, by placing the spatial light modulator of the glass pedestal 903 on the embodiment 8, thereby placing the window material 901 on the microlens substrate 102, and window members 901 a glass pedestal 903 is constructed by joining with solder glass 904. したがって,第2封止領域902 Accordingly, the second sealing area 902
は,窓材901,ガラス台座903及びソルダーガラス904で囲まれた領域に形成される。 It is formed on the window material 901, surrounded by a glass support 903 and solder glass 904 region.

【0121】第1封止領域804は,前述したように真空或いは非常に希薄な不活性ガス(窒素,アルゴン,ヘリウムなど)が充填された状態になっている。 [0121] The first sealing area 804 is in a state in which a vacuum or very dilute inert gas as described above (nitrogen, argon, helium, etc.) is filled. このような状態においては,シャッタ105の運動に対して気体の粘性による抵抗が働かないため,機密封止しない場合(実施の形態9の構成を用いない場合)に比べて,シャッタ105の動作速度を向上させることができると共に,大気中のゴミや湿度による素子劣化の問題も解消することができる。 In this state, the resistance due to the viscosity of the gas relative to the movement of the shutter 105 does not work, as compared to the case where no hermetically sealed (without using the configuration of Embodiment 9), the operating speed of the shutter 105 it is possible to improve, it can be eliminated a problem of device degradation by dust and moisture in the atmosphere.

【0122】また,第2封止領域902は,第1封止領域804と第2封止領域902の外側,即ち外気の圧力の中間の圧力となっている。 [0122] The second sealing area 902 has a first sealing area 804 outside the second sealing area 902, i.e., an intermediate pressure of the outside air pressure. 既に第1封止領域804によりシリコン基板202が保護されているため,第2封止領域902を満たす気体は空気であっても良いが,第1封止領域804と同様な不活性ガス(窒素,アルゴン,ヘリウム等)が好ましい。 Because it is already the silicon substrate 202 is protected by the first sealing area 804, the gas meets the second sealing area 902 may be air, but similar inert gas to the first sealing area 804 (nitrogen , argon, helium, etc.) is preferred. 第2封止領域902を設けることにより,実施の形態8の場合よりもマイクロレンズ基板102にかかる圧力差を小さくできるため,マイクロレンズ基板102を薄くした場合であっても,圧力差によるマイクロレンズ基板102のひずみみを小さくすることができる。 By providing the second sealing area 902, it is possible to reduce a pressure differential across the microlens substrate 102 than in the eighth embodiment, even when the thin microlens substrate 102, a microlens according to a pressure difference it is possible to reduce the distortion Mi substrate 102. したがって,光学的特性が劣化することが無く,空間光変調素子により投射された画像品質が低下することがない。 Therefore, there is no optical characteristics are deteriorated, an image quality that is projected by the spatial light modulator does not decrease.

【0123】(第2実施例)図41は,実施の形態9に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 [0123] (Second Embodiment) FIG. 41 is a configuration diagram showing the configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to the ninth embodiment. 第2実施例の空間光変調素子は,ガラス基板20 Spatial light modulator of the second embodiment, a glass substrate 20
1に第1実施例で説明したガラス台座903に役割を持たせたものである。 The glass pedestal 903 described in the first embodiment 1 are those which gave a role. この第2実施例の空間光変調素子においても,第1実施例の空間光変調素子と同様の効果を得ることができる。 Also in the spatial light modulator of the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as the spatial light modulator device of the first embodiment.

【0124】(第3実施例)図42は,実施の形態9に係る空間光変調素子の第3実施例の構成を示す構成図である。 [0124] (Third Embodiment) FIG. 42 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the spatial light modulator according to the ninth embodiment. 第3実施例の空間光変調素子は,実施の形態8の第2実施例(図37)の空間光変調素子を用いたものである。 Spatial light modulator of the third embodiment is obtained by using a spatial light modulator of the second embodiment of the eighth embodiment (FIG. 37). すなわち,第3実施例の空間光変調素子は,マイクロレンズ101のN. That is, the spatial light modulator of the third embodiment, the micro lenses 101 N. A. A. (numerical a (Numerical a
perture:開口数)を大きくしたため,マイクロレンズ基板102とシリコン基板202間の距離を小さく,しかも精度良く保つ必要がある場合に有効である。 Perture: due to increasing the numerical aperture), reducing the distance between the micro lens substrate 102 and the silicon substrate 202, yet it is effective when it is necessary to maintain good accuracy.
この第3実施例の空間光変調素子においても,第1実施例の空間光変調素子と同様の効果を得ることができる。 Also in the spatial light modulator of this third embodiment, it is possible to obtain the same effect as the spatial light modulator device of the first embodiment.

【0125】なお,本実施の形態9に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ105 [0125] Incidentally, even keep the spatial light modulator according to the ninth embodiment, three shutter 105 as shown in FIG. 10
を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRGB It was a set, RGB from different angles as in the prior art 3
の三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により, Thus, the single spatial light modulator,
フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 It is possible to realize a projection-type display capable of full color display.

【0126】[実施の形態10]実施の形態1から9の空間光変調素子において,シャッタ105を閉から開の状態に遷移させる場合,シャッタ105と貫通孔103 [0126] In the spatial light modulator from the first embodiment Tenth Embodiment 9, when shifting the shutter 105 from the closed to the open state, the shutter 105 through hole 103
内部の壁との間の電位差により生じる静電引力を用いてシャッタ105を貫通孔103内部の壁に近づけ,シャッタ105を開状態にする。 Close the shutter 105 into the through hole 103 inside the wall using electrostatic attraction caused by a potential difference between the internal wall, the shutter 105 in the open state. このときのシャッタ105 Shutter 105 at this time
の応答速度は,シャッタ105を開こうとする静電引力に対し,シャッタ105を閉状態に留めようとするシャッタ105自身の質量の慣性力とトーションバー105 Speed ​​of response is to electrostatic attraction to open the shutter 105, the shutter 105 itself mass of the inertial force and the torsion bar 105 to be Tomeyo the shutter 105 in the closed state
bのバネの戻り力の和により決まる。 Determined by the sum of the spring return force of b. すなわち,シャッタ105の応答を速くするためには静電引力を強くする,つまり印加電圧を高くすれば良い。 That is, in order to increase the response of the shutter 105 is strongly electrostatic attraction, i.e. the applied voltage may be higher.

【0127】ところがシャッタ105を開から閉状態に戻すときには静電引力は動かず,シャッタ105を閉状態に戻す力はトーションバー105bのバネの戻り力だけである。 [0127] However electrostatic attraction when returning the shutter 105 from the open to the closed state does not move, a force to return the shutter 105 to the closed state only the return force of the spring of the torsion bar 105b. このバネ定数はトーションバー105bの寸法と材料で決まる。 The spring constant is determined by the dimensions of the torsion bar 105b and materials. 特に寸法はシャッタ105に必要とされる密度等,他の要因で制限されることが多く,自由に高い値に(バネ力を強く)設定することはできない。 Particularly size density, etc. required for the shutter 105, which is often limited by other factors, (stronger spring force) freely to a high value can not be set.
よって,シャッタ105が閉から開に移るときの速度より,開から閉に移るときの速度の方が遅い。 Therefore, from the speed at which the shutter 105 moves from the closed to the open, slower towards the speed when moving in the closing from the open. このことは特に動画表示のような速いシャッタ速度が必要とされる場合に問題となる。 This becomes a problem particularly when a fast shutter speed, such as moving image display is required.

【0128】そこで,実施の形態10に係る空間光変調素子は,シャッタ105を開から閉に遷移させる場合においても充分な応答速度でシャッタが動くようにしたものである。 [0128] Thus, the spatial light modulator according to the tenth embodiment is obtained by such shutter moves in a sufficient response speed in the case of shifting the shutter 105 from the open to the closed.

【0129】すなわち,実施の形態10に係る空間光変調素子は,実施の形態1から9に係る空間光変調素子において,マイクロレンズ基板のシャッタ側の面に透光性導電膜を設け,この透光性導電膜と貫通孔内部の壁とシャッタとにそれぞれ所定の電圧を印加してシャッタを開閉させるものである。 [0129] That is, the spatial light modulator according to the tenth embodiment, in the spatial light modulator according to 9 from the first embodiment is provided with a translucent conductive film on the surface of the shutter side of the microlens substrate, the magnetic each optical conductive film and the through-hole inner walls and the shutter is intended for opening and closing the shutter by applying a predetermined voltage. 以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例),(第2実施例)及び(第3実施例) Hereinafter, configuration (first embodiment) of the spatial light modulator, (second embodiment) and (Third Embodiment)
に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to.

【0130】(第1実施例)図43は,実施の形態10 [0130] (First Embodiment) FIG. 43 embodiment 10
に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 It is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to. 図43に示す空間光変調素子において,シャッタ105の導電性の遮光板105aには導電性のトーションバー105bを介して電圧Vsが印加され,シリコン基板202を介して貫通孔103内部の壁にはバイアス電圧Vbがそれぞれ印加されている。 In the spatial light modulator shown in FIG. 43, the conductive light shielding plate 105a of the shutter 105 the voltage Vs is applied through a torsion bar 105b conductivity, the through hole 103 inside the wall through the silicon substrate 202 bias voltage Vb is applied, respectively. また,マイクロレンズ基板102のシャッタ105側の表面には可視光に対して透明で,かつ導電性の透明導電膜1001が設けられ,この透明導電膜1001には電圧Vtが印加される。 Further, the surface of the shutter 105 side of the microlens substrate 102 is transparent to visible light, and conductivity of the transparent conductive film 1001 is provided, the voltage Vt in the transparent conductive film 1001 is applied. 透明導電膜1001の材料としては,InとSn The transparent conductive film 1001, an In and Sn
とOの化合物であるITO膜(代表的なものとしてSn Sn as ITO film (representative compounds of O and
2を5wt%含むもの)やInとSnの化合物であるIT膜(In 23 )やSnO 2膜を用いることができる。 O 2 to be able to use IT film (In 2 O 3), SnO 2 film is a compound of 5 wt% including one) or In and Sn.

【0131】以上の構成を備えた空間光変調素子の動作を説明する。 [0131] To explain the operation of the spatial light modulator having the above configuration. 図44は第1実施例の空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートであり,図45 Figure 44 is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator of the first embodiment, FIG. 45
は第1実施例の空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 Is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator of the first embodiment. ここで,Vsは正の電圧Vhと接地電圧の間で変動する矩形電圧,Vtは接地電圧,Vbは一定の正の電圧Vhに設定されている。 Here, Vs is a rectangular voltage varying between a positive voltage Vh and the ground voltage, Vt is the ground voltage, Vb is set to a constant positive voltage Vh.

【0132】図44の時刻のときはVs=Vh,Vt [0132] The Vs = Vh at the time of Figure 44, Vt
=0,Vb=Vhであるため,シャッタ105の遮光板105aと透明導電膜1001の間に電位差がある。 = 0, since Vb = a Vh, there is a potential difference between the light shielding plate 105a and the transparent conductive film 1001 of the shutter 105. したがって,遮光板105aと透明導電膜1001との間に静電引力Ftが働き,図45(a)に示すようにシャッタ105はマイクロレンズ基板102の透明導電膜1 Accordingly, the light shielding plate 105a and Functions electrostatic attraction Ft between the transparent conductive film 1001, FIG. 45 the shutter 105 as shown in (a) the transparent conductive film 1 of the microlens substrate 102
001に引き寄せられつつ閉状態になっている。 While attracted to the 001 are in the closed state.

【0133】次に,図44の時刻のときはVs=0, [0133] Then, when the time of Figure 44 Vs = 0,
Vt=0,Vb=Vhであるため,遮光板105aと貫通孔103内部の壁との間に電位差がある。 Because it is Vt = 0, Vb = Vh, there is a potential difference between the light shielding plate 105a and the through hole 103 inside the wall. したがって,遮光板105aと貫通孔103内部の壁との間に静電引力Fbが働き(図45(b)),遮光板105aは貫通孔内部の壁に引き寄せられる。 Therefore, work electrostatic attraction Fb between the light shielding plate 105a and the through hole 103 inside the wall (FIG. 45 (b)), the light shielding plate 105a are attracted to the through-hole interior walls. すなわち,シャッタ105は閉状態から開状態に移行する。 That is, the shutter 105 moves from the closed state to the open state.

【0134】更に,図44の時刻のときはVs=V [0134] In addition, when the time of Figure 44 Vs = V
h,Vt=0,Vb=Vhであるため,遮光板105a h, since it is Vt = 0, Vb = Vh, the light shielding plate 105a
と透明導電膜1001との間に電位差がある。 There is a potential difference between the transparent conductive film 1001. したがって,遮光板105aと透明導電膜1001との間に働く静電引力Ftにより(図45(c)),遮光板105a Therefore, by electrostatic attraction Ft exerted between the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001 (FIG. 45 (c)), the light shielding plate 105a
は透明導電膜1001方向に引き寄せられる。 They are drawn to the transparent conductive film 1001 direction. すなわち,シャッタ105は開状態から閉状態に移行する。 That is, the shutter 105 moves from the open state to the closed state.

【0135】このように,シャッタ105が開状態から閉状態に移行する場合も遮光板105aと透明導電膜1 [0135] Thus, even when the shutter 105 moves from the open position to the closed position shielding plate 105a and the transparent conductive film 1
001との間に静電引力が働くため,トーションバー1 To work electrostatic attraction between 001, the torsion bar 1
05bのバネの戻り力だけで遮光板105aが移動する場合に比べ,シャッタ105が開から閉状態移行する速度を速くすることができる。 Compared with the case where the light shielding plate 105a just return force of the spring 05b is moved, it is possible to increase the speed at which the shutter 105 is closed migrate from the open.

【0136】(第2実施例)次に,実施の形態10に係る空間光変調素子の第2実施例を説明する。 [0136] (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the spatial light modulator according to the tenth embodiment will be described. 図46は第2実施例の空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートであり,図47は第2実施例の空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 Figure 46 is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator of the second embodiment, FIG. 47 is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator of the second embodiment. 第2実施例の空間光変調素子は,透明導電膜1001に印加する電位Vtを矩形電圧としたものであり,その他は第1実施例の空間光変調素子と同様である。 Spatial light modulator of the second embodiment is obtained by the voltage Vt to be applied to the transparent conductive film 1001 rectangular voltage, and the other is the same as the spatial light modulator device of the first embodiment.

【0137】以下,第2実施例の空間光変調素子の動作を説明する。 [0137] Hereinafter, the operation of the spatial light modulator of the second embodiment.

【0138】図46の時刻ではVs=Vh,Vt=V [0138] In the time of Figure 46 Vs = Vh, Vt = V
h,Vb=Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜1001及び貫通孔103内部の壁との間には電位差がなく,静電引力は働かない。 h, since it is Vb = Vh, no potential difference between the light shielding plate 105a and the transparent conductive film 1001 and the through hole 103 inside the wall, the electrostatic attractive force does not work. したがって,空間光変調素子は図47(a)に示す状態のままである。 Thus, the spatial light modulator remain in the state shown in FIG. 47 (a).

【0139】次に時刻ではVs=0,Vt=0,Vb [0139] In the next time Vs = 0, Vt = 0, Vb
=Vhであるため,遮光板105aと貫通孔103内部の壁との間に電位差がある。 Since = is Vh, there is a potential difference between the light shielding plate 105a and the through hole 103 inside the wall. したがって,遮光板105 Accordingly, the light shielding plate 105
aと貫通孔103内部の壁との間に静電引力Fbが働き,遮光板105aは貫通孔103内部の壁に引き寄せられる。 Acts electrostatic attraction Fb between a through hole 103 inside the wall, the light shielding plate 105a are attracted to the interior of the through-wall hole 103. ここで,シャッタ105は閉状態から開状態に移行する(図47(b))。 Here, the shutter 105 moves from the closed state to the open state (FIG. 47 (b)).

【0140】時刻ではVs=Vh,Vt=0,Vb= [0140] In the time Vs = Vh, Vt = 0, Vb =
Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜1001 Because it is Vh, the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001
との間に電位差がある。 There is a potential difference between the. したがって,遮光板105aと透明導電膜1001との間に静電引力Ftが働き,遮光板105aは透明導電膜1001に引き寄せられる。 Therefore, work electrostatic attraction Ft between the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001, the light shielding plate 105a are attracted to the transparent conductive film 1001. ここで,シャッタ105は開状態から閉状態に移行する(図47(c))。 Here, the shutter 105 moves from the open position to the closed position (FIG. 47 (c)).

【0141】時刻ではVs=Vh,Vt=Vh,Vb [0141] In the time Vs = Vh, Vt = Vh, Vb
=Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜100 Since = is Vh, the light shielding plate 105a and the transparent conductive film 100
1及び貫通孔103内部の壁との間には電位差がなく, No potential difference between the 1 and the through hole 103 inside the wall,
静電引力が働かない。 Electrostatic attraction does not work. したがって,空間光変調素子は図47(d)に示す状態のままである。 Thus, the spatial light modulator remain in the state shown in FIG. 47 (d).

【0142】このように,シャッタ105が開状態から閉状態に移行する場合も遮光板105aと透明導電膜1 [0142] Thus, even when the shutter 105 moves from the open position to the closed position shielding plate 105a and the transparent conductive film 1
001との間に静電引力が働くため,トーションバー1 To work electrostatic attraction between 001, the torsion bar 1
05bのバネの戻り力だけで遮光板105aが移動する場合に比べ,シャッタ105が開から閉状態移行する速度を速くすることができる。 Compared with the case where the light shielding plate 105a just return force of the spring 05b is moved, it is possible to increase the speed at which the shutter 105 is closed migrate from the open. また,閉状態において遮光板105aが透明導電膜1001に引き寄せられたままにならないため,2枚の遮光板105aの間の隙間が大きくなって光が漏れ,投射画像のコントラストが低下するということを防止することができる。 Moreover, that order not to leave the light shielding plate 105a in the closed state is attracted to the transparent conductive film 1001, the gap between the two light shielding plates 105a leakage light increases, the contrast of the projected image is lowered it is possible to prevent.

【0143】(第3実施例)次に,実施の形態10に係る空間光変調素子の第3実施例を説明する。 [0143] (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the spatial light modulator according to the tenth embodiment will be described. 図48は第3実施例の空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートであり,図49は第3実施例の空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 Figure 48 is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator of the third embodiment, FIG. 49 is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator of the third embodiment. 第3実施例の空間光変調素子は,第2実施例の空間光変調素子と同様,透明導電膜1001に印加する電位Vtを矩形電圧としたものであり,その他は第1実施例の空間光変調素子と同様である。 Spatial light modulator of the third embodiment, similarly to the spatial light modulator of the second embodiment, which the voltage Vt to be applied to the transparent conductive film 1001 and a rectangular voltage, and the other spatial light of the first embodiment it is similar to the modulation element.

【0144】以下,第3実施例の空間光変調素子の動作を説明する。 [0144] Hereinafter, the operation of the spatial light modulator of the third embodiment.

【0145】図48の時刻ではVs=Vh,Vt=V [0145] In the time of Figure 48 Vs = Vh, Vt = V
h,Vb=Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜1001及び貫通孔103内部の壁との間には電位差がなく,静電引力は働かない。 h, since it is Vb = Vh, no potential difference between the light shielding plate 105a and the transparent conductive film 1001 and the through hole 103 inside the wall, the electrostatic attractive force does not work. したがって,空間光変調素子は図49(a)に示す状態のままである。 Thus, the spatial light modulator remain in the state shown in FIG. 49 (a).

【0146】次に時刻ではVs=0,Vt=0,Vb [0146] In the next time Vs = 0, Vt = 0, Vb
=Vhであるため,遮光板105aと貫通孔103内部の壁との間に電位差がある。 Since = is Vh, there is a potential difference between the light shielding plate 105a and the through hole 103 inside the wall. したがって,遮光板105 Accordingly, the light shielding plate 105
aと貫通孔103内部の壁との間に静電引力Fbが働き,遮光板105aは貫通孔103内部の壁に引き寄せられる。 Acts electrostatic attraction Fb between a through hole 103 inside the wall, the light shielding plate 105a are attracted to the interior of the through-wall hole 103. ここで,シャッタ105は閉状態から開状態に移行する(図49(b))。 Here, the shutter 105 moves from the closed state to the open state (FIG. 49 (b)).

【0147】時刻ではVs=0,Vt=Vh,Vb= [0147] In the time Vs = 0, Vt = Vh, Vb =
Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜1001 Because it is Vh, the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001
及び遮光板105a及び貫通孔103内部の壁の両方に電位差がある。 And there is a potential difference in both of the light shielding plate 105a and the through hole 103 inside the wall. しかしながら,遮光板105aは貫通孔103内部の壁に非常に近い位置にあるため,遮光板1 However, since the light shielding plate 105a is located very close to the through hole 103 inside the wall, the light shielding plate 1
05aを透明導電膜1001に引き寄せる静電引力Ft Electrostatic attraction Ft attract 05a to the transparent conductive film 1001
より遮光板105aを貫通孔103内部の壁に引き寄せる静電引力Fbの方が大きい。 It is larger electrostatic attractive force Fb to attract more of the light shielding plate 105a into the through hole 103 inside the wall. したがって,遮光板10 Accordingly, the light shielding plate 10
5aは貫通孔103内部の壁から離れず,開状態を保つ(図49(c))。 5a is not away from the interior of the through-wall hole 103 maintains the open state (FIG. 49 (c)).

【0148】時刻ではVs=Vh,Vt=0,Vb= [0148] In the time Vs = Vh, Vt = 0, Vb =
Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜1001 Because it is Vh, the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001
との間に電位差がある。 There is a potential difference between the. したがって,遮光板105aと透明導電膜1001との間に静電引力Ftが働き,遮光板105aは透明導電膜1001に引き寄せられる。 Therefore, work electrostatic attraction Ft between the light shielding plate 105a and a transparent conductive film 1001, the light shielding plate 105a are attracted to the transparent conductive film 1001. ここで,シャッタ105は開状態から閉状態に移行する(図49(d))。 Here, the shutter 105 moves from the open position to the closed position (FIG. 49 (d)).

【0149】時刻ではVs=Vh,Vt=Vh,Vb [0149] In the time Vs = Vh, Vt = Vh, Vb
=Vhであるため,遮光板105aと透明導電膜100 Since = is Vh, the light shielding plate 105a and the transparent conductive film 100
1及び貫通孔103内部の壁との間には電位差がなく, No potential difference between the 1 and the through hole 103 inside the wall,
静電引力が働かない。 Electrostatic attraction does not work. したがって,空間光変調素子は図49(e)に示す状態のままである。 Thus, the spatial light modulator remain in the state shown in FIG. 49 (e).

【0150】このように,シャッタ105が開状態から閉状態に移行する場合も遮光板105aと透明導電膜1 [0150] Thus, even when the shutter 105 moves from the open position to the closed position shielding plate 105a and the transparent conductive film 1
001との間に静電引力が働くため,トーションバー1 To work electrostatic attraction between 001, the torsion bar 1
05bのバネの戻り力だけで遮光板105aが移動する場合に比べて,シャッタ105が開から閉状態移行する速度を速くすることができる。 As compared with the case where the light shielding plate 105a just return force of the spring 05b is moved, it is possible to shutter 105 to increase the rate at which a closed state transition from the open. また,閉状態において遮光板105aが透明導電膜1001に引き寄せられたままにならないため,2枚の遮光板105aの間の隙間が大きくなって光が漏れ,投射画像のコントラストが低下するということを防止することができる。 Moreover, that order not to leave the light shielding plate 105a in the closed state is attracted to the transparent conductive film 1001, the gap between the two light shielding plates 105a leakage light increases, the contrast of the projected image is lowered it is possible to prevent.

【0151】なお,第1実施例〜第3実施例の空間光変調素子において,各電圧のVhと0を交換,即ち電圧極性を負にしても前述した動作をさせることが可能である。 [0151] Incidentally, in the spatial light modulator of the first to third embodiments, exchange Vh and 0 of each voltage, i.e. even if the voltage polarity to the negative it is possible to the operation described above.

【0152】また,本実施の形態10に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0152] Further, even keep the spatial light modulator according to the tenth embodiment, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子によりフルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible to realize a projection-type display capable of full color display one of the spatial light modulator.

【0153】[実施の形態11]上述した実施の形態1 [0153] [Embodiment 11] the above-described embodiment 1
0の発明においては,シャッタ105が形成されているシリコン基板202にはシャッタ105だけでなく,シャッタ105に電圧を印加するためのトランジスタやこれに信号,電源を入力する配線などで構成される駆動回路が配置されている。 In the invention of 0, the silicon substrate 202 in which the shutter 105 is formed not only the shutter 105 and the shutter 105 transistors and this signal for applying a voltage, wiring, etc. to enter the power drive circuit is located. 一方,シリコン基板202には光を通過させるための貫通孔103が設けられている。 On the other hand, the through hole 103 for passing the light is provided on the silicon substrate 202. したがって,貫通孔103の存在によりシリコン基板20 Thus, the silicon substrate 20 by the presence of the through hole 103
2上に駆動回路を配置する面積が少なくなる。 Area to place the driving circuit on 2 decreases. 特に電源及びGNDラインは配線幅が狭いと配線抵抗が高くなり誤動作の原因になる。 In particular power supply and GND lines wiring width may cause a small and the wiring resistance becomes high malfunction.

【0154】そこで,実施の形態11に係る空間光変調素子は,実施の形態10に係る空間光変調素子において,駆動回路の配置に余裕を持たせ,かつ電源或いはG [0154] Thus, the spatial light modulator according to the eleventh embodiment, in the spatial light modulator according to the tenth embodiment, a margin to the arrangement of the driving circuit, and a power supply or G
ND配線の配線抵抗を低くし誤動作を少なくしたものである。 It is obtained by a reduced malfunction lower the wiring resistance of the ND lines.

【0155】図50は,実施の形態11に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0155] Figure 50 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the eleventh embodiment. 図50に示す空間光変調素子には,シリコン基板202表面に透明導電膜1 FIG The spatial light modulator shown in 50, the transparent conductive film 1 to the silicon substrate 202 surface
001と,シリコン基板202上に設けられた駆動回路1101間を結ぶ電極1102とが設けられている。 And 001, are provided with electrodes 1102 connecting the driving circuit 1101 provided over the silicon substrate 202.

【0156】この電極1102には,シャッタ105とマイクロレンズ基板102との距離を定めるスペーサとしての機能もある。 [0156] The electrode 1102 is also functions as a spacer defining the distance between the shutter 105 and the microlens substrate 102. また,電極1102は,マイクロレンズ基板102に設けられた透明導電膜1001を介し,図示しない外部回路・電源の接地電位に接続されている。 The electrode 1102 through the transparent conductive film 1001 provided on the microlens substrate 102 is connected to a ground potential of the external circuit, a power source (not shown). このように透明導電膜1001を接地電位としているため,電極1102から駆動回路1101に接地基準電位を供給することができる。 Since the thus the transparent conductive film 1001 and the ground potential, it is possible to supply ground reference potential from the electrode 1102 to the drive circuit 1101.

【0157】したがって,実施の形態11の空間光変調素子によれば,シリコン基板202上に接地電位を供給する配線(いわゆるGNDライン)を設ける必要がないため,シリコン基板202上のトランジスタや他の配線の配置に余裕ができる。 [0157] Thus, according to the spatial light modulator of the eleventh embodiment, it is not necessary to provide a wiring for supplying a ground potential on the silicon substrate 202 (so-called GND line), on the silicon substrate 202 transistors and other It can afford to the arrangement of the wiring. また,透明導電膜1001はマイクロレンズ基板102全面に存在するため,マイクロレンズ基板102の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101までの配線抵抗を,シリコン基板202上に配線した場合より遥かに小さくすることができる。 The transparent conductive film 1001 is due to the presence in the microlens substrate 102 entirely, the wiring resistance from the periphery of the microlens substrate 102 to the driving circuit 1101 of the shutter 105, is much smaller than when wiring on the silicon substrate 202 be able to. よって,高抵抗なGNDラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Accordingly, it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance GND line.

【0158】また,図50に示す空間光変調素子においては,透明導電膜1001が接地電位にあるため,実施の形態10の第1実施例で説明した方法を用いてシャッタ105を開閉させることができる。 [0158] Further, in the spatial light modulator shown in FIG. 50, since the transparent conductive film 1001 is at ground potential, making it possible to open and close the shutter 105 using the method described in the first embodiment of the tenth preferred embodiment it can.

【0159】更に,透明導電膜1001はGNDラインとして用いるだけでなく,シリコン基板202上の駆動回路1101に電源電圧を供給するための電源ラインとしても使用することができる。 [0159] Further, the transparent conductive film 1001 is not only used as a GND line it can be used as a power supply line for supplying a power supply voltage to the drive circuit 1101 on the silicon substrate 202.

【0160】[実施の形態12]実施の形態1〜11に係る空間光変調素子においては,シャッタ105が形成された基板にはシャッタ105だけでなく,シャッタ1 [0160] In the spatial light modulator according to the embodiment 1 to 11 [Embodiment 12], the substrate on which the shutter 105 is formed not only the shutter 105, the shutter 1
05に電圧を印加するためのトランジスタやこれに信号,電源を入力する配線などで構成される駆動回路が配置される。 Transistors and this signal for applying the voltage to 05, the drive circuit is arranged consisting wiring, etc. for inputting the power. 一方,シャッタ105が形成された基板には,光を通過させるための貫通孔103が形成されている。 On the other hand, the substrate on which the shutter 105 is formed a through hole 103 for passing light is formed. したがって,貫通孔103の存在により駆動回路を配置する面積が少なくなる。 Therefore, the area to place the driving circuit due to the presence of the through hole 103 is reduced. 特に電源及びGNDラインは配線幅が狭いと配線抵抗が高くなり誤動作の原因になる。 In particular power supply and GND lines wiring width may cause a small and the wiring resistance becomes high malfunction.

【0161】そこで,実施の形態12に係る空間光変調素子は,駆動回路の配置に余裕を持たせ,かつ電源或いはGND配線抵抗を低くし誤動作を少なくしたものである。 [0161] Thus, the spatial light modulator according to the twelfth embodiment, a margin to the arrangement of the driving circuit, and in which the power supply or GND wiring resistance and with less malfunction low.

【0162】図51は,実施の形態12に係る空間光変調素子の構成を示す構成図であり,実施の形態11に係る空間光変調素子を用いて構成した例を示している。 [0162] Figure 51 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the twelfth embodiment shows an example in which by using a spatial light modulator according to the eleventh embodiment. なお,実施の形態12に係る空間光変調素子において,実施の形態11に係る空間光変調素子と同一の構成には同一の符号を付し,その構成及び動作の説明は省略する。 Incidentally, in the spatial light modulator according to the twelfth embodiment, the same reference numerals are given to the same configuration as the spatial light modulator according to the eleventh embodiment, the description of its construction and operation will be omitted.

【0163】図51に示す空間光変調素子において,シリコン基板202裏面には低抵抗層1201が設けられている。 [0163] In the spatial light modulator shown in FIG. 51, on the back surface silicon substrate 202 has a low resistance layer 1201 is provided. 低抵抗層1201は,シリコン基板202の周辺部で図示しない電源電位(Vdd)に接続されている。 Low-resistance layer 1201 is connected to the power supply potential (not shown) at the periphery of the silicon substrate 202 (Vdd). この低抵抗層1201からシリコン基板202,バイア電極1202を介して,駆動回路1101に電源が供給される。 The low-resistance layer 1201 silicon substrate 202 from a via electrode 1202, power is supplied to the drive circuit 1101.

【0164】図52は駆動回路1101の概略構成を示す構成図である。 [0164] Figure 52 is a block diagram showing a schematic configuration of a drive circuit 1101. 図52においては,シリコン基板20 In Figure 52, the silicon substrate 20
2としてn型基板1203を用い,駆動回路1101としてCMOSゲート1206,1208からなるディジタル回路を用いている。 An n-type substrate 1203 as 2, and using a digital circuit composed of a CMOS gate 1206 and 1208 as a drive circuit 1101. なお,図52には説明の便宜上1ゲート分のみを示した。 Incidentally, it showed convenience only one gate portion of description for Figure 52. ここでは低抵抗層1201として,シリコン基板202裏面にn型の不純物を高濃度にドーピングした拡散層を用いている。 As the low-resistance layer 1201 here uses a diffusion layer doped with n-type impurity at a high concentration on the back surface silicon substrate 202.

【0165】低抵抗層1201から供給された電源電圧は,n型基板1203とバイア電極1202を介してp [0165] a power supply voltage supplied from the low-resistance layer 1201 via the n-type substrate 1203 and via electrodes 1202 p
−mosトランジスタ1206に供給されている。 It is supplied to the -mos transistor 1206. また,p−well層1207内のn−mosトランジスタ1208は,実施の形態11で説明したように,電極1101,マイクロレンズ基板102上の透明導電膜1 Further, n-mos transistor 1208 in the p-well layer 1207, as described in Embodiment 11, the electrode 1101, a transparent conductive film on the microlens substrate 102 1
001を介してGNDに接続されている。 It is connected to the GND via the 001. なお,120 In addition, 120
9,1210はゲート電極,1211はCMOSゲート入力端子を示している。 9,1210 gate electrode, 1211 denotes a CMOS gate input terminal.

【0166】このように,実施の形態12に係る空間光変調素子によれば,シリコン基板202上に電源電圧を供給する配線を設ける必要がないため,シリコン基板2 [0166] Thus, according to the spatial light modulator according to the twelfth embodiment, since it is not necessary to provide the wiring for supplying a power supply voltage on the silicon substrate 202, a silicon substrate 2
02上のトランジスタや他の配線に余裕ができる。 It can afford to transistors and other wiring on the 02. また,低抵抗層1201はシリコン基板202裏面全面に存在するため,シリコン基板202上に配線した場合よりシリコン基板202の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101までの配線抵抗を遥かに小さくすることができる。 Further, since the low-resistance layer 1201 is present on the silicon substrate 202 the entire back surface, be much smaller wiring resistance up to the drive circuit 1101 for each shutter 105 from the periphery of the silicon substrate 202 than when the wiring on the silicon substrate 202 it can. よって,高抵抗なGNDラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Accordingly, it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance GND line.

【0167】また,低抵抗層1201は電源電圧ラインとして用いるだけでなく,シリコン基板202上の駆動回路1101に接地電位を供給するためのGNDラインとしても使用することができる。 [0167] Further, the low-resistance layer 1201 is not only used as a power supply voltage line, it can also be used as a GND line for supplying a ground potential to the driver circuit 1101 on the silicon substrate 202. この場合は,シリコン基板202をp型基板にして,n−well層の中にp In this case, the silicon substrate 202 to the p-type substrate, p in the n-well layer
−mosトランジスタを,p型基板の中にn−mosトランジスタを作製すれば良い。 The -mos transistors may be fabricated n-mos transistor in the p-type substrate.

【0168】更に,図51に示す空間光変調素子では, [0168] Further, the spatial light modulator shown in FIG. 51,
マイクロレンズ基板102にGNDラインとしての透明導電膜1001を設けてあるが,特にこれが無くても上記効果を得ることができる。 Although the microlens substrate 102 is provided with a transparent conductive film 1001 as a GND line can be particularly which obtain the above effect even without.

【0169】なお,本実施の形態11に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0169] Incidentally, even keep the spatial light modulator according to the eleventh embodiment, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0170】[実施の形態13]実施の形態1から11 [0170] Embodiments 1 [Embodiment 13] 11
の発明においては,シャッタ105が形成された基板上に駆動回路を設けるため,シリコン等の半導体材料の基板(半導体基板)が用いられる。 In the invention, for providing a driving circuit on the substrate on which the shutter 105 is formed, a substrate of a semiconductor material such as silicon (semiconductor substrate) is used. ところが,一般に半導体材料は金属材料に比べて可視光に対する透過率が高い。 However, in general the semiconductor material has high transmittance for visible light than the metal material. 特に厚みの薄い半導体基板を用いるときに可視光に対する透過率が高いことが問題となる。 In particular the transmittance for visible light is high is a problem when using a thin semiconductor substrate thicknesses. 例えば20μm For example, 20μm
の間隔でシャッタを設けようとした場合,半導体基板の厚みを5μm程度にしないと貫通孔は形成することができないが,5μmの厚みのシリコンにおいて700nm If you it is intended to create shutter at intervals, the through-holes not to the thickness of the semiconductor substrate to approximately 5μm are not able to form, 700 nm in silicon 5μm thick
の波長の光に対する透過率は24%になる。 Transmittance for light with a wavelength is 24%.

【0171】一方,マイクロレンズ101により集光或いは平行光化され,貫通孔103に導入された光は,その一部が半導体基板に照射されることがある。 [0171] On the other hand, it is condensing or collimating by the microlens 101, light introduced into the through hole 103 may partially is irradiated to the semiconductor substrate. 半導体基板の透過率が前述した値である場合,この光は半導体基板を透過し迷光となってスクリーン上の画像のコントラストや輝度を低下させる原因となる。 If the transmittance of the semiconductor substrate is a value described above, the light causes a reduction in the contrast and brightness of the image on the screen becomes transmitted through the semiconductor substrate stray light.

【0172】また,シャッタ105が形成された基板にはシャッタ105だけでなく,シャッタ105に電圧を印加するためのトランジスタやこれに信号,電源を入力する配線などで構成される駆動回路1101が配置されている。 [0172] Further, the substrate on which the shutter 105 is formed not only the shutter 105, the driving circuit 1101 arranged constituted wiring such that the input transistors and this signal for applying a voltage to the shutter 105, the power It is. 一方,基板には貫通孔103が形成されている。 On the other hand, the through hole 103 is formed in the substrate. したがって,貫通孔103の存在により駆動回路を配置する面積が少なくなる。 Therefore, the area to place the driving circuit due to the presence of the through hole 103 is reduced. 特に電源及びGNDラインは配線幅が狭いと配線抵抗が高くなり誤動作の原因になる。 In particular power supply and GND lines wiring width may cause a small and the wiring resistance becomes high malfunction.

【0173】実施の形態13に係る空間光変調素子は, [0173] the spatial light modulator according to the thirteenth embodiment,
空間光変調素子を用いた投影型ディスプレイの画質の向上,誤動作の低減を図るものである。 Improvement in the image quality of the projection display using a spatial light modulator is intended to reduce the malfunction. すなわち,実施の形態13に係る空間光変調素子は,シャッタが形成された基板に対し,シャッタが設けられた面の反対側の面に遮光層を設けたものである。 That is, the spatial light modulator according to the thirteenth embodiment, with respect to the substrate in which the shutter is formed, is provided with a light shielding layer on the surface opposite to the surface on which the shutter is provided. 以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例)及び(第2実施例)に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the configuration of the spatial light modulator (First Embodiment) and (Second Embodiment).

【0174】(第1実施例)図53は,第1実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0174] (First Embodiment) FIG. 53 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the first embodiment. 図53に示す空間光変調素子には,シリコン基板202の貫通孔103以外の部分に可視光を透過しない遮光層1301 The spatial light modulator shown in FIG. 53, the light blocking layer 1301 in a portion other than the through hole 103 of the silicon substrate 202 does not transmit visible light
が設けられている。 It is provided. 遮光層1301を設けることにより,薄いシリコン基板202を透過した可視光が貫通孔103以外から漏れることを防ぐことができる。 By providing the light shielding layer 1301, the visible light transmitted through the thin silicon substrate 202 can be prevented from leaking from the non-through hole 103. よって,投射される画像のコントラストを向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the contrast of an image projected.

【0175】なお,可視光を吸収する遮光層の材料としては,InAs,GaSb,InSb,PbS,PbT [0175] As a material of the light-shielding layer that absorbs visible light, InAs, GaSb, InSb, PbS, PBT
e,Te又は(株)東芝製のIR−DIB,IR−DI e, Te or Toshiba made of IR-DIB, IR-DI
A等を用いることができる。 It is possible to use the A and the like.

【0176】(第2実施例)図54は,第2実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0176] (Second Embodiment) FIG. 54 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the second embodiment. 図54に示す空間光変調素子においては,第1実施例の遮光層1 In the spatial light modulator shown in FIG. 54, the light shielding layer 1 of the first embodiment
301に代えて,導電性の遮光層兼低抵抗層1302が設けられている。 Instead of 301, a conductive light shielding layer and the low-resistance layer 1302 is provided. この遮光層兼低抵抗層1302を用いることにより,シリコン基板202を透過する光を遮光するという役割に加え,実施の形態12に係る空間光変調素子に設けられた低抵抗層1201(図51参照)の役割を持たせることができる。 By using the light-shielding layer and the low-resistance layer 1302, in addition to the role of blocking light transmitted through the silicon substrate 202, the low-resistance layer 1201 (see FIG. 51 which is provided to the spatial light modulator according to Embodiment 12 role can have a of).

【0177】遮光層兼低抵抗層1302は,シリコン基板202の周辺部で図示しない電源電位(Vdd)に接続されており,遮光層兼低抵抗層1302からシリコン基板202,バイア電極1202を介して,駆動回路1 [0177] the light-shielding layer and the low-resistance layer 1302 is connected to the power supply potential (not shown) at the periphery of the silicon substrate 202 (Vdd), a light-shielding layer and the low-resistance layer 1302 silicon substrate 202, through a via electrode 1202 , the drive circuit 1
101に電源が供給される。 101 power is supplied to the.

【0178】このように,第2実施例の空間光変調素子によれば,シリコン基板202上に電源電圧を供給する配線を設ける必要がないため,シリコン基板202上のトランジスタや他の配線の配置に余裕を持たせることができる。 [0178] Thus, according to the spatial light modulator of the second embodiment, since it is not necessary to provide the wiring for supplying a power supply voltage on the silicon substrate 202, the arrangement of transistors and other wiring on the silicon substrate 202 it is possible to provide a margin to. また,遮光層兼低抵抗層1302はシリコン基板202裏面全面に形成されているため,シリコン基板202の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101 Moreover, since the light-shielding layer and the low-resistance layer 1302 is formed on the silicon substrate 202 the entire back surface, a driving circuit 1101 of the shutter 105 from the periphery of the silicon substrate 202
までの配線抵抗をシリコン基板202上に配線した場合より遥かに小さくすることができる。 The wiring resistance up can be much smaller than when wiring on the silicon substrate 202. よって,高抵抗な電源電圧ラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Accordingly, it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance power supply voltage line.

【0179】また,遮光層兼低抵抗層1302は,電源電圧ラインとして用いるだけでなく,シリコン基板20 [0179] The light-shielding layer and the low-resistance layer 1302 is not only used as a power supply voltage line, the silicon substrate 20
2上の駆動回路1101に接地電位を供給するためのG G for supplying a ground potential to the driver circuit 1101 on the 2
NDラインとしても使用することができる。 It can also be used as ND line.

【0180】なお,遮光層兼低抵抗層1302の材料のとしては,InAs,GaSb,InSb,PbS,P [0180] As the material for the light shielding layer and the low-resistance layer 1302, InAs, GaSb, InSb, PbS, P
bTe,Teに低抵抗化のための不純物をドーピングしたものや,金属材料としてAg,Au,Cd,Pb,C BTE, those doped with an impurity for reducing the resistance to Te or, Ag as the metal material, Au, Cd, Pb, C
u,Pd,Pt,Sn,Zn,特に好ましくは,酸化シリコンとの密着性の良いAl,Co,Cr,Fe,M u, Pd, Pt, Sn, Zn, particularly preferably, good adhesion to the silicon oxide Al, Co, Cr, Fe, M
g,Mo,Ni,Ta,Ti,V,W,Zr等を用いることができる。 g, it is possible to use Mo, Ni, Ta, Ti, V, W, and Zr and the like.

【0181】なお,本実施の形態13に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0181] Incidentally, even keep the spatial light modulator according to the thirteenth embodiment, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0182】[実施の形態14]実施の形態2から11 [0182] [Embodiment 14] from the second embodiment 11
に係る空間光変調素子においては,シャッタ105に働く静電引力をより大きくすることによりシャッタ105 In the spatial light modulator according to the shutter 105 by a larger electrostatic attractive force to the shutter 105
の小型化,即ち空間光変調素子の小型化,シャッタ応答速度の向上を図ることができる。 Miniaturization of, i.e. size of the spatial light modulator, it is possible to improve the shutter response speed. 静電引力を大きくする方法としては印加電圧を高くすることが考えられるが, Although as a method for increasing the electrostatic attraction is conceivable to increase the applied voltage,
駆動回路1101の耐圧や,シャッタ105と対向する固定電極(貫通孔103内部の壁)間の放電などの問題から限界がある。 Breakdown voltage and the driving circuit 1101, there is a limit from the problems such as discharge between the fixed electrode facing the shutter 105 (the inside of the wall through-hole 103).

【0183】そこで,実施の形態14に係る空間光変調素子は,シャッタに働く静電引力を大きくし,より低い駆動電圧によるシャッタの駆動,空間光変調素子の小型化,シャッタの応答速度の向上を図るものである。 [0183] Thus, the spatial light modulator according to the fourteenth embodiment is to increase the electrostatic attractive force acting on the shutter, the drive of the shutter by a lower driving voltage, reduction in size of the spatial light modulator to improve the response speed of the shutter it is intended to achieve. すなわち,実施の形態14に係る空間光変調素子は,ガラス基板(透光性基板)のシリコン基板(非透光性基板)に接触する側の面上に透明導電膜を形成したものである。 That is, the spatial light modulator according to the fourteenth embodiment is obtained by forming a silicon substrate (non-translucent substrate) in a transparent conductive film on a surface on the side contacting the glass substrate (translucent substrate).
以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例)及び(第2実施例)に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the configuration of the spatial light modulator (First Embodiment) and (Second Embodiment).

【0184】(第1実施例)図55は,実施の形態14 [0184] (First Embodiment) FIG. 55, the embodiment 14
の第1実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 It is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a first embodiment of. 図55においてシリコン基板202は,実施の形態2で説明したように透光性のガラス基板201上に形成されている。 Silicon substrate 202 in FIG. 55 is formed on a transparent glass substrate 201 as described in the second embodiment. そして,ガラス基板201とシリコン基板202の間には透明導電膜1401が形成されている。 Then, the transparent conductive film 1401 is formed between the glass substrate 201 and the silicon substrate 202 is formed. この透明導電膜1401は可視光に於いて透明であるため,貫通孔103の出口部分を含むガラス基板20 Since this transparent conductive film 1401 is transparent at the visible light, a glass substrate 20 including the outlet portion of the through hole 103
1とシリコン基板202の間の全面に設けることができる。 It can be provided on the entire surface between the 1 and the silicon substrate 202.

【0185】透明導電膜1401はシリコン基板202 [0185] The transparent conductive film 1401 is a silicon substrate 202
と接触しているため,シリコン基板202と同電位になり,よって貫通孔103内部の壁とも同電位になる。 Since it is in contact with, it becomes the same potential as the silicon substrate 202, thus also inside the through-wall hole 103 at the same potential. したがって,ガラス基板201上で貫通孔103に露出している透明導電膜1401の面は貫通孔103内部の壁と同電位になる。 Thus, the surface of the transparent conductive film 1401 exposed in the through hole 103 on the glass substrate 201 becomes the same potential as the through-hole 103 inside the wall.

【0186】このような構成において,シャッタ105 [0186] In such a configuration, the shutter 105
の遮光板105aが閉状態から開状態に移行するとき, When the light shielding plate 105a of the transitions from the closed state to the open state,
遮光板105aは貫通孔103内部の壁との間の静電引力だけでなく,貫通孔103に露出している透明導電膜1401との間の静電引力によっても貫通孔103内部の壁方向に引き寄せられる。 The light shielding plate 105a is not only an electrostatic attraction between the through hole 103 inside the wall, the wall direction of the internal through hole 103 by the electrostatic attraction between the transparent conductive film 1401 exposed in the through hole 103 Gravitate. したがって,閉から開状態になる際に遮光板105aが受ける静電引力をより強くすることができるため,シャッタ105の応答スピードの向上,シャッタ寸法の小型化,あるいは印加電圧の低減を図ることができる。 Therefore, it is possible to more strongly electrostatic attraction experienced by the light shielding plate 105a when consisting closed to the open state, improvement of the response speed of the shutter 105, be reduced in size, or the applied voltage of the shutter dimensions it can.

【0187】また,透明導電膜1401はガラス基板2 [0187] In addition, the transparent conductive film 1401 glass substrate 2
01の周辺部で電源電圧Vddに接続されている。 It is connected to the power supply voltage Vdd 01 at the peripheral portion. このように透明導電膜1401に電源電圧Vddを印加する構成としているため,透明導電膜1401を介して駆動回路1101に電源電圧を供給することができる。 Because you are configured to apply in this way the transparent conductive film 1401 and the power supply voltage Vdd, it is possible to supply a power supply voltage to the drive circuit 1101 via the transparent conductive film 1401. したがって,シリコン基板202上に電源電圧を供給する配線(いわゆる電源ライン)を設ける必要がないため,シリコン基板202上のトランジスタや他の配線の配置に余裕を持たせることができる。 Accordingly, since it is not necessary to provide wiring (so-called power line) for supplying a power supply voltage on the silicon substrate 202, it is possible to provide a margin to the arrangement of transistors and other wiring on the silicon substrate 202. また,透明導電膜140 In addition, the transparent conductive film 140
1はガラス基板201全面に設けられているため,シリコン基板202上に配線した場合よりガラス基板201 Since 1 is provided on the glass substrate 201 over the entire surface, the glass substrate 201 than when the wiring on the silicon substrate 202
の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101までの配線抵抗を遥かに小さくすることができる。 It can be much smaller wiring resistance up to the drive circuit 1101 for each shutter 105 from the surrounding. これにより高抵抗な電源ラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Thus it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance power lines.

【0188】(第2実施例)図56は,実施の形態14 [0188] (Second Embodiment) FIG. 56 is a fourteenth embodiment
の第2実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 It is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the second embodiment of. この第2実施例に係る空間光変調素子は,実施の形態13で説明したように,シリコン基板202を透過する光による画質の低下を防ぎつつ,シャッタの応答速度等を向上させたものである。 Spatial light modulator according to the second embodiment, as explained in Embodiment 13, while preventing deterioration of image quality due to the light transmitted through the silicon substrate 202, is obtained by improving the response speed of the shutter .

【0189】図56に示す空間光変調素子において,貫通孔103の出口部分には透明導電膜1401が設けられ,貫通孔103の出口以外のガラス基板201とシリコン基板202との間には遮光層兼低抵抗層1402が設けられている。 [0189] In the spatial light modulator shown in FIG. 56, the transparent conductive film 1401 is provided at the outlet portion of the through hole 103, the light blocking layer between the glass substrate 201 and the silicon substrate 202 other than the outlet of the through hole 103 and the low-resistance layer 1402 is provided. 遮光層兼低抵抗層1402は,ガラス基板201又はシリコン基板202の周辺部で電源電位(Vdd)に接続されている。 Shielding layer and the low-resistance layer 1402 is connected to the peripheral portion of the glass substrate 201 or a silicon substrate 202 to the power supply potential (Vdd). したがって,遮光層兼低抵抗層1402からシリコン基板202,バイア電極1 Thus, the silicon substrate 202 from the light-shielding layer and the low-resistance layer 1402, via the electrode 1
202を介して,駆動回路1101に電源が供給される。 202 via the power is supplied to the drive circuit 1101.

【0190】また,透明導電膜1401も,ガラス基板201又はシリコン基板202の周辺部で電源電位(V [0190] The transparent conductive film 1401 is also the power supply potential at the periphery of the glass substrate 201 or a silicon substrate 202 (V
dd)に接続されている。 It is connected to dd). したがって,ガラス基板12 Therefore, the glass substrate 12
02上で貫通孔103に露出している面は貫通孔103 Surface exposed to the through hole 103 on 02 through hole 103
内部の壁と同電位になる。 The same potential and the inside of the wall. このような構成において,シャッタ105の遮光板105aが閉状態から開状態に移行するとき,遮光板105aは貫通孔103内部の壁との間の静電引力だけでなく,貫通孔103に露出している透明導電膜1401との間の静電引力によっても貫通孔103内部の壁に引き寄せられる。 In such a configuration, when the light shielding plate 105a of the shutter 105 moves from the closed state to the open state, the light shielding plate 105a is not only an electrostatic attraction between the through hole 103 inside the wall, exposed to the through hole 103 by electrostatic attraction between the transparent conductive film 1401 it is attracted to the inside of the through-wall hole 103. したがって,閉から開状態になる際に遮光板105aが受ける静電引力をより強くすることができるため,シャッタ105応答スピードの向上,シャッタ寸法の小型化及び印加電圧の低減を図ることができる。 Therefore, it is possible to more strongly electrostatic attraction experienced by the light shielding plate 105a when consisting closed to the open state, improvement of the shutter 105 in response speed, can be reduced in size and the applied voltage of the shutter size.

【0191】また,遮光層兼低抵抗層1402はガラス基板201のほぼ全面に存在するため,シリコン基板2 [0191] Further, since the light-shielding layer and the low-resistance layer 1402 is present on substantially the entire surface of the glass substrate 201, a silicon substrate 2
02上に配線した場合よりガラス基板201の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101までの配線抵抗を遥かに小さくすることができる。 02 the wiring resistance from the periphery of the glass substrate 201 than when wired on to the driving circuit 1101 of the shutter 105 can be much smaller. これにより,高抵抗な電源ラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Thus, it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance power lines.

【0192】更に,貫通孔103の出口に設けられた透明導電膜1401と遮光層兼低抵抗層1402を一部重ねることにより,特にガラス基板201又はシリコン基板202の周辺から透明導電膜1401に直接電源を供給する必要をなくすことができる。 [0192] Further, by superimposing partially shielding layer and the low-resistance layer 1402 and the transparent conductive film 1401 provided at the outlet of the through hole 103, directly to the transparent conductive film 1401 in particular from the periphery of the glass substrate 201 or a silicon substrate 202 power can eliminate the need to supply.

【0193】以上説明した図55及び図56に示す第1 [0193] The first illustrated in FIGS. 55 and 56 described above
及び第2実施例の空間光変調素子では,マイクロレンズ基板102にGNDラインとしての透明導電膜1001 And the spatial light modulator of the second embodiment, the transparent conductive film as a GND line microlens substrate 102 1001
(実施の形態10参照)が設けられているが,特にこれが無くても上記効果を得ることができる。 While (see Embodiment 10) is provided, in particular this is obtained the effect even without. また,透明導電膜1401又は遮光層兼低抵抗層1402を介してシリコン基板202上の駆動回路1101に電源を供給するという構成としなくても,シャッタ105応答スピードの向上,シャッタ寸法の小型化及び印加電圧の低減を図るという効果を得ることができることはいうまでもない。 Moreover, even without the structure of the transparent conductive film 1401 or via a light-shielding layer and the low-resistance layer 1402 to supply power to the driving circuit 1101 on the silicon substrate 202, the improvement of the shutter 105 in response speed, size of the shutter dimensions and it goes without saying that it is possible to obtain an effect of reducing the applied voltage.

【0194】なお,本実施の形態14に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0194] Incidentally, even keep the spatial light modulator according to the fourteenth embodiment, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0195】[実施の形態15]実施の形態2で説明したように,空間光変調素子に用いる基板としては,Si [0195] As described in Embodiment 15] Embodiment 2, as the substrate used for the spatial light modulator, Si
等の半導体材料でできている非透光性基板とガラス等の可視光に対して透過である透光性基板を積層したものにすることが望ましい場合がある。 It may be desirable to a laminate of a light-transmitting substrate is transparent to visible light such as a non-translucent substrate and a glass made of a semiconductor material such as. このような基板を得るためには製造過程で非透光性基板と透光性基板とを接合する必要がある。 To obtain such a substrate it is necessary to join the non-light-transmitting substrate and the transparent substrate during the manufacturing process. この接合の方法としては半導体,特にシリコンとガラスの間に電圧を印加し,300℃程度に熱して接合を行ういわゆる陽極接合が挙げられる。 As a method of this junction semiconductor, in particular a voltage is applied between the silicon and glass, so-called anodic bonding and the like to perform bonding by heating to about 300 ° C.. ところが,陽極接合を行う際に印加される電圧は1kV程度であるため,半導体基板の表面,即ちシャッタ105が形成されている表面から電圧を印可すると表面に形成されている駆動回路やシャッタが高い電圧のエネルギーにより破壊されてしまうことがある。 However, the voltage applied during anodic bonding is because it is about 1 kV, the surface of the semiconductor substrate, i.e., the driving circuit and a shutter from the surface in which the shutter 105 is formed is formed on the surface when applying a high voltage which may be destroyed by the energy of the voltage.

【0196】また,シャッタ105が形成される非透光性基板には,シャッタ105だけでなく,シャッタ10 [0196] Also, the light non-transparent substrate shutter 105 is formed, not only the shutter 105, the shutter 10
5に電圧を印加するためのトランジスタやこれに信号, Transistors and this signal for applying the voltage to 5,
電源を供給するための配線等で構成される駆動回路11 Drive circuit 11 composed of a wire or the like for supplying power
01が配置される。 01 is placed. 一方,シャッタ105が形成される非透光性基板には光を通過させるための貫通孔103が形成されている。 On the other hand, the non-translucent substrate shutter 105 is formed a through hole 103 for passing light is formed. したがって,貫通孔103の存在により駆動回路1101を非透光性基板に配置する面積が少なくなる。 Therefore, the area to place the driving circuit 1101 to the light non-transmission substrate by the presence of the through hole 103 is reduced. 特に,電源及びGNDラインは配線幅が狭いと配線抵抗が高くなり,空間光変調素子の誤動作の原因となる。 In particular, the power supply and the GND line is high wiring resistance and the wiring width is narrow, resulting in a malfunction of the spatial light modulator.

【0197】そこで,実施の形態15に係る空間光変調素子は,空間光変調素子の機械的剛性を低下することなく,空間光変調素子を用いて得られる画像の輝度・画質の向上を図り,半導体等の非透光性基板とガラス等の透光性基板を接合する陽極接合の際,シャッタや駆動回路が破壊されることを防止し,駆動回路の配置に余裕を持たせ,更には電源又はGND配線の配線抵抗を低くしたものである。 [0197] Thus, the spatial light modulator according to the fifteenth embodiment, without reducing the mechanical stiffness of the spatial light modulator, aims to improve the luminance and picture quality of an image obtained by using the spatial light modulator, during anodic bonding to bond the light-transmitting substrate such as a non-light-transmitting substrate and the glass such as a semiconductor, to prevent the shutter and the drive circuit is broken, a margin to the arrangement of the driving circuit, and more power or it is obtained by lowering the wiring resistance of the GND wiring.

【0198】図57は,実施の形態15に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0198] Figure 57 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the fifteenth embodiment. 図57に示す空間光変調素子において,シャッタ105が形成された非透光性基板であるシリコン基板202は,低抵抗層1501 In the spatial light modulator shown in FIG. 57, the silicon substrate 202 is a non-translucent substrate shutter 105 is formed, the low-resistance layer 1501
を介して透光性基板であるガラス基板201に接合されている。 Is bonded to the glass substrate 201 is a light-transmissive substrate via. 低抵抗層1501は,n型の不純物を高濃度にドーピングして作製した拡散層であり,シリコン基板2 Low-resistance layer 1501 is a diffusion layer prepared by doping n-type impurity at a high concentration, silicon substrate 2
02の周辺部で図示しない電源電位(Vdd)に接続されている。 It is connected to the power supply potential which is not shown (Vdd) at 02 in the peripheral portion. この低抵抗層1501からシリコン基板20 Silicon substrate 20 from the low-resistance layer 1501
2,バイア電極1202を介して,駆動回路1101に電源が供給される。 2, a via electrode 1202, power is supplied to the drive circuit 1101. なお,低抵抗層1501から駆動回路1101に電源を供給する機構については実施の形態12で図52を用いて説明したため,ここではその説明を省略する。 Since the the mechanism for supplying power to the drive circuit 1101 from the low-resistance layer 1501 has been described with reference to FIG. 52 in Embodiment 12, description thereof is omitted here.

【0199】このように,実施の形態15の空間光変調素子によれば,シリコン基板202上に電源電圧を供給する配線を設ける必要がないため,シリコン基板202 [0199] In this manner, according to the spatial light modulator according to the fifteenth embodiment, it is not necessary to provide the wiring for supplying a power supply voltage on the silicon substrate 202, silicon substrate 202
上のトランジスタや他の配線の配置に余裕を持たせることができる。 It can have a margin to the arrangement of the upper transistor and the other wiring. また,低抵抗層1501はシリコン基板2 Further, the low-resistance layer 1501 is a silicon substrate 2
02裏面全面に存在するため,シリコン基板202上に配線した場合よりシリコン基板202の周辺から各シャッタの駆動回路までの配線抵抗を遥かに小さくすることができる。 To present in 02 entire back surface, it is possible to significantly reduce the wiring resistance up to the drive circuit of the shutters from the periphery of the silicon substrate 202 than when the wiring on the silicon substrate 202. これにより高抵抗な電源ラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Thus it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance power lines.

【0200】また,ガラス基板201とシリコン基板2 [0200] In addition, the glass substrate 201 and the silicon substrate 2
02とは,前述したように接合の強さ,接着剤が不要などの理由から陽極接合により接合される場合が多い。 02 and the strength of bonding, as described above, is often an adhesive is bonded by anodic bonding because such unnecessary. 陽極接合は,300℃の零囲気でシリコン基板202とガラス基板201間にシリコン側から1kV程度の電圧を印加して行われる。 Anodic bonding is performed by applying a voltage of about 1kV silicon side between silicon substrate 202 and the glass substrate 201 at a zero 囲気 of 300 ° C.. このとき,1kVの高電圧によりシリコン基板202上の回路が破壊されることがある。 At this time, there is the circuit on the silicon substrate 202 is broken by the high voltage of 1 kV. これはシリコン基板202上の回路を介して電圧を印加するためである。 This is for applying a voltage through the circuit on the silicon substrate 202.

【0201】実施の形態15の空間光変調素子では,低抵抗層1501をシリコン基板202のシャッタ105 [0201] In the spatial light modulator of Embodiment 15, the low-resistance layer 1501 shutter 105 of the silicon substrate 202
と反対側の面に設けたため,図58に示すように低抵抗層1501とガラス基板201との間に高電圧を印加することができる。 Because provided on the opposite side, it is possible to apply a high voltage between the low-resistance layer 1501 and the glass substrate 201 as shown in FIG. 58. よって,シリコン基板202上の回路から高電圧を印加する必要がなく,陽極接合の工程でシリコン基板202上の回路が破壊されることを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent not necessary to apply a high voltage from the circuit on the silicon substrate 202, the circuit on the silicon substrate 202 in the process of anodic bonding is destroyed. なお,1502は接合用電極を示している。 Incidentally, 1502 denotes a bonding electrode.

【0202】また,低抵抗層1501は電源電圧ラインとして用いるだけでなく,シリコン基板202上の駆動回路1101に接地電位を供給するためのGNDラインとしても使用することができる。 [0202] Further, the low-resistance layer 1501 is not only used as a power supply voltage line, it can also be used as a GND line for supplying a ground potential to the driver circuit 1101 on the silicon substrate 202. この場合は,シリコン基板202をp型にして,n−well層の中にp−m In this case, the silicon substrate 202 to the p-type, p-m in the n-well layer
osトランジスタを,p型基板の中にn−mosトランジスタを作製すれば良い(図52参照)。 The os transistors may be fabricated n-mos transistor in the p-type substrate (see FIG. 52).

【0203】図57に示す空間光変調素子においては, [0203] In the spatial light modulator shown in FIG. 57,
マイクロレンズ基板102にGNDラインとして透明導電膜1001が設けられているが,特にこれが無くても上記効果を得ることができる。 Although the transparent conductive film 1001 as a GND line microlens substrate 102 is provided, in particular this is obtained the effect even without. また,低抵抗層1501 In addition, low-resistance layer 1501
を介してシリコン基板202上の駆動回路1101に電源を供給するという構成にしなくても,陽極接合時の歩留まり向上という効果を得ることができることはいうまでもない。 Without the configuration of supplying power to the driving circuit 1101 on the silicon substrate 202 through, it goes without saying that there can be provided an advantage of improvement in yield during anodic bonding.

【0204】また,シリコン基板に代表される非透光性基板とガラス基板に代表される透光性基板との接合は, [0204] The joining of the transparent substrate typified by a non-translucent substrate and a glass substrate typified by a silicon substrate,
陽極接合の他,紫外線効果型接着剤,熱硬化型の接着剤,嫌気性の接着剤などを用いて接合することができる。 Other anodic bonding, may be bonded together using an ultraviolet curable adhesive, a thermosetting adhesive, and anaerobic adhesives.

【0205】更に,シャッタが作製される非透光性基板として,Siの他,Ge,Cなどの半導体,Ga,A [0205] Furthermore, as non-translucent substrate shutter is made, other Si, Ge, semiconductors such as C, Ga, A
s,In,P,Al等から構成される化合物半導体(G s, In, P, compound composed of Al or a semiconductor (G
aAs,GaP,GaInAsP,InP等),Zn, aAs, GaP, GaInAsP, InP, etc.), Zn,
Te,S,Se,Cdなどから構成される化合物半導体(ZnSe,CdS,CdTe等)等を用いることができる。 Te, can be used S, Se, compound semiconductor and the like Cd (ZnSe, CdS, CdTe, etc.) and the like. また透光性基板として,石英,ホウケイ酸ガラス(例えばコーニング(社)の7740,7070),低融点ガラス,ソーダガラス等を用いても良い。 As the light-transmitting substrate, quartz, borosilicate glass (7740,7070 e.g. Corning (company)), low-melting glass, may be used soda glass.

【0206】なお,本実施の形態15に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0206] Incidentally, even keep the spatial light modulator according to the embodiment 15, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0207】[実施の形態16]実施の形態1から11 [0207] from the first embodiment [embodiment 16] 11
の発明においては,シャッタ105を駆動する駆動回路を設けるため,シャッタ105が形成される基板にはシリコン等の半導体材料の基板(半導体基板)が用いられる。 In the invention, for providing a driving circuit for driving the shutter 105, the substrate on which the shutter 105 is formed a substrate of a semiconductor material such as silicon (semiconductor substrate) is used. ところが,一般に半導体材料は金属材料に比べて可視光に対する透過率が高い。 However, in general the semiconductor material has high transmittance for visible light than the metal material. 特に厚みの薄い半導体基板を用いるときに可視光に対する透過率が高いことが問題となる。 In particular the transmittance for visible light is high is a problem when using a thin semiconductor substrate thicknesses. 例えば20μmの間隔でシャッタを設けようとした場合,半導体基板の厚みを5μm程度にしないと貫通孔は形成することができないが,5μmの厚みのシリコンにおいて700nmの波長の光に対する透過率は2 For example, if you it is intended to create shutter at intervals of 20 [mu] m, and the through-holes not to the thickness of the semiconductor substrate to about 5 [mu] m are unable to form, 5 [mu] m transmittance of light with a wavelength of 700nm in the silicon thickness of 2
4%になる。 It is 4%.

【0208】一方,マイクロレンズ101により集光或いは平行光化され,貫通孔103に導入された光は,その一部が半導体基板に照射されることがある。 [0208] On the other hand, it is condensing or collimating by the microlens 101, light introduced into the through hole 103 may partially is irradiated to the semiconductor substrate. 半導体基板の透過率が前述した値である場合,この光は半導体基板を透過し迷光となってスクリーン上の画像のコントラストや輝度を低下させる原因となる。 If the transmittance of the semiconductor substrate is a value described above, the light causes a reduction in the contrast and brightness of the image on the screen becomes transmitted through the semiconductor substrate stray light.

【0209】また,シャッタ105が形成された基板にはシャッタ105だけでなく,シャッタ105に電圧を印加するためのトランジスタやこれに信号,電源を入力する配線などで構成される駆動回路が配置されている。 [0209] Further, the substrate on which the shutter 105 is formed not only the shutter 105, and drive circuits are arranged on the shutter 105 transistors and this signal for applying a voltage, wiring, etc. to enter the power ing.
一方,基板には貫通孔103が形成されている。 On the other hand, the through hole 103 is formed in the substrate. したがって,貫通孔103の存在により駆動回路を配置する面積が少なくなる。 Therefore, the area to place the driving circuit due to the presence of the through hole 103 is reduced. 特に電源及びGNDラインは配線幅が狭いと配線抵抗が高くなり誤動作の原因になる。 In particular power supply and GND lines wiring width may cause a small and the wiring resistance becomes high malfunction.

【0210】更に,実施の形態2で説明したように,空間光変調素子に用いる基板としては,Si等の半導体材料でできている非透光性基板とガラス等の可視光に対して透過である透光性基板を積層したものにすることが望ましい場合がある。 [0210] Further, as described in the second embodiment, the substrate used in the spatial light modulator, a transmission to visible light, such as non-translucent substrate and a glass made of a semiconductor material such as Si it may be desirable to a laminate of a certain light-transmitting substrate. このような基板を得るためには製造過程で非透光性基板と透光性基板とを接合する必要がある。 To obtain such a substrate it is necessary to join the non-light-transmitting substrate and the transparent substrate during the manufacturing process. この接合の方法としては半導体,特にシリコンとガラスの間に電圧を印加し,300℃程度に熱して接合を行ういわゆる陽極接合が挙げられる。 As a method of this junction semiconductor, in particular a voltage is applied between the silicon and glass, so-called anodic bonding and the like to perform bonding by heating to about 300 ° C.. ところが,陽極接合を行う際に印加される電圧は1kV程度であるため, However, since the voltage applied during anodic bonding is about 1 kV,
半導体基板の表面,即ちシャッタが形成されている表面から電圧を印可すると表面に形成されている駆動回路やシャッタが高い電圧のエネルギーにより破壊されてしまうことがある。 It is the surface of the semiconductor substrate, i.e., the driving circuit and a shutter that is formed on the surface when a voltage is applied to the surface of the shutter is formed is destroyed by the energy of a high voltage.

【0211】そこで,実施の形態16に係る空間光変調素子は,空間光変調素子を用いた投射型ディスプレイの画質の向上を図り,半導体等の非透光性基板とガラス等の透光性基板を接合する陽極接合の際,シャッタや駆動回路が破壊されることを防止し,更には電源又はGND [0211] Thus, the spatial light modulator according to the sixteenth embodiment, aims to improve the picture quality of a projection display using a spatial light modulator, the light-transmitting substrate such as a non-light-transmitting substrate and the glass such as a semiconductor during anodic bonding for joining prevents the shutter and the drive circuit is broken, even power supply or GND
配線の配線抵抗を低くしたものである。 It is obtained by lowering the wiring resistance of the wiring. すなわち,実施の形態16に係る空間光変調素子は,透光性基板と非透光性基板の間に遮光層を設けたものである。 That is, the spatial light modulator according to the sixteenth embodiment is obtained by providing a light shielding layer between the light-transmitting substrate and the non-translucent substrate. 以下,この空間光変調素子の構成を(第1実施例)及び(第2実施例)に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the configuration of the spatial light modulator (First Embodiment) and (Second Embodiment).

【0212】(第1実施例)実施の形態2で説明したように,空間光変調素子の光学的特性を向上するためには,基板104をシャッタが形成される基板とガラス基板との2層構造とすることが望ましい。 [0212] As described in the First Embodiment Embodiment 2, in order to improve the optical properties of the spatial light modulator, two layers of the substrate and the glass substrate the substrate 104 shutter is formed it is desirable to have a structure. 本実施の形態1 Embodiment 1
6に係る空間光変調素子は,実施の形態2に係る空間光変調素子に実施の形態13に係る空間光変調素子を適用したものである。 Spatial light modulator according to 6 is obtained by applying a spatial light modulator according to a thirteenth embodiment to the spatial light modulator according to the second embodiment. したがって,実施の形態2及び13で既に説明した点についてはその説明を省略する。 Thus, the points already described in the second and 13 of the embodiment will be omitted.

【0213】図59は,実施の形態16の第1実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 [0213] Figure 59 is a block diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the first embodiment of embodiment 16. シャッタ105が作製されている非透光性基板であるシリコン基板202は,遮光層1601を介して透光性基板であるガラス基板201に接合されている。 Silicon substrate 202 is a non-translucent substrate shutter 105 is fabricated, is bonded to the glass substrate 201 is a light-transmitting substrate through a light-shielding layer 1601. 遮光層1601 Shielding layer 1601
は,ガラス基板201とシリコン基板202との間であって,シリコン基板202に形成された貫通孔103の開口部以外の部分に設けられる。 It is arranged between the glass substrate 201 and the silicon substrate 202 is provided in a portion other than the opening of the through hole 103 formed in the silicon substrate 202.

【0214】このように遮光層1601を設けることにより,薄いシリコン基板202を透過した可視光が貫通孔103以外から漏れることを防止することができる。 [0214] By providing the light shielding layer 1601 in this way, it is possible to visible light transmitted through the thin silicon substrate 202 is prevented from leaking from the non-through hole 103.
よって,空間光変調素子から投射される画像のコントラストを向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the contrast of the image projected from the spatial light modulator.

【0215】なお,可視光を吸収する遮光層1601には,InAs,GaSb,InSb,PbS,PbT [0215] Note that the light-shielding layer 1601 which absorbs visible light, InAs, GaSb, InSb, PbS, PBT
e,Te又は(株)東芝製のIR−DIB,IR−DI e, Te or Toshiba made of IR-DIB, IR-DI
A等の材料を用いることができる。 It is possible to use a material, A, and the like.

【0216】シリコン基板202としての非透光性基板としては,Siの他,Ge,Cなどの半導体,或いはG [0216] As the non-light-transmitting substrate as the silicon substrate 202, other Si, Ge, semiconductors C, etc. or G
a,As,In,P,Alなどから構成される化合物半導体(GaAs,GaP,GaInAsP,InP a, As, In, P, Al, etc. from a compound including semiconductor (GaAs, GaP, GaInAsP, InP
等),或いはZn,Te,S,Se,Cdなどから構成される化合物半導体(ZnSe,CdS,CdTe等) Etc.), or Zn, Te, S, Se, compound semiconductor and the like Cd (ZnSe, CdS, CdTe, etc.)
等の材料を用いることができる。 Material such can be used.

【0217】また,ガラス基板201としての透光性基板としては,石英,ホウケイ酸ガラス(例えばコーニング(社)の7740,7070),低融点ガラス,ソーダガラス等の材料を用いることができる。 [0217] Further, as the translucent substrate as a glass substrate 201, quartz, borosilicate glass (7740,7070 e.g. Corning (company)), a low-melting glass, it is possible to use a material such as soda glass.

【0218】(第2実施例)図60は,実施の形態16 [0218] (Second Embodiment) Figure 60 embodiment 16
の第2実施例に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 It is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to the second embodiment of. 第2実施例の空間光変調素子では,実施の形態12で説明した低抵抗層1201(図51参照)を適用し,第1実施例の遮光層1601に代えて導電性の遮光層兼低抵抗層1602としている。 The spatial light modulator of the second embodiment, by applying the low-resistance layer 1201 as described (see FIG. 51) in Embodiment 12, the conductive light shielding layer instead of the light shielding layer 1601 of the first embodiment and the low-resistance It is a layer 1602.

【0219】この遮光層兼低抵抗層1602は,シリコン基板202の周辺部で図示しない電源電位(Vdd) [0219] The light-shielding layer and the low-resistance layer 1602, a power supply potential (not shown) at the periphery of the silicon substrate 202 (Vdd)
に接続されている。 It is connected to the. したがって,この遮光層兼低抵抗層1602からシリコン基板202,バイア電極1202 Thus, the silicon substrate 202 from the light-shielding layer and the low-resistance layer 1602, via electrodes 1202
を介して,駆動回路1101に電源が供給される。 Through, power is supplied to the drive circuit 1101. このようにシリコン基板202上に電源電圧を供給する配線を設ける必要がないため,シリコン基板202上のトランジスタや他の配線の配置に余裕を持たせることができる。 Thus for on the silicon substrate 202 is not necessary to provide the wiring for supplying a power supply voltage, it is possible to provide a margin to the arrangement of transistors and other wiring on the silicon substrate 202. また,遮光層兼低抵抗層1602はシリコン基板2 The light-shielding layer and the low-resistance layer 1602 is a silicon substrate 2
02の裏面全面に存在するので,シリコン基板202の周辺から各シャッタ105の駆動回路1101までの配線抵抗を,シリコン基板202上に配線した場合より遥かに小さくすることができる。 Since existing in the entire back surface 02, a wiring resistance from the periphery of the silicon substrate 202 to the driving circuit 1101 of the shutter 105, it can be much smaller than when wiring on the silicon substrate 202. これにより高抵抗な電源電圧ラインを原因とする空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 Thus it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator to cause a high resistance power supply voltage line.

【0220】また,遮光層兼低抵抗層1602は電源電圧ラインとして用いるだけでなく,シリコン基板202 [0220] The light-shielding layer and the low-resistance layer 1602 is not only used as a power supply voltage line, the silicon substrate 202
上の駆動回路1101に接地電位を供給するためのGN GN for supplying a ground potential to the drive circuit 1101 of the upper
Dラインとしても使用することができる。 It can also be used as the D-line.

【0221】遮光層兼低抵抗層1602の材料としては,InAs,GaSb,InSb,PbS,PbT [0221] As the material of the light shielding layer and the low-resistance layer 1602, InAs, GaSb, InSb, PbS, PbT
e,Teに低抵抗化のための不純物をドーピングしたもの,金属材料であるAg,Au,Cd,Pb,Cu,P e, those doped with an impurity for reducing the resistance to Te, Ag is a metal material, Au, Cd, Pb, Cu, P
d,Pt,Sn,Zn,特に好ましくは,酸化シリコンとの密着性の良い,Al,Co,Cr,Fe,Mg,M d, Pt, Sn, Zn, particularly preferably, good adhesion to the silicon oxide, Al, Co, Cr, Fe, Mg, M
o,Ni,Ta,Ti,V,W,Zr等を用いることができる。 o, it may be used Ni, Ta, Ti, V, W, and Zr and the like.

【0222】また,遮光層兼低抵抗層1602は非透光性基板と透光性基板間とを接合する接着剤としての機能もある。 [0222] The light-shielding layer and the low-resistance layer 1602 is also functions as an adhesive for bonding the inter non-translucent substrate and the light-transmitting substrate. この場合の材料としては,エポキシ系の導電性接着剤や,表2に示す合金ソルダーを用いることができる。 As the material for the case, an epoxy-based conductive adhesive or, an alloy solder shown in Table 2.

【0223】 [0223]

【表2】 [Table 2]

【0224】遮光層兼低抵抗層1602を用いた場合, [0224] When using the light-shielding layer and the low-resistance layer 1602,
シリコン基板202とガラス基板201とを陽極接合する際に,遮光層兼低抵抗層1602を電極として遮光層兼低抵抗層1602とガラス基板201間に高電圧を印加することができるため,シリコン基板202上に形成された回路に高電圧を印加する必要がなくなる(図58 The silicon substrate 202 and the glass substrate 201 at the time of anodic bonding, it is possible to apply a high voltage between the light-shielding layer and the low-resistance layer 1602 and the glass substrate 201 a light shielding layer and the low-resistance layer 1602 as an electrode, a silicon substrate necessary to apply a high voltage is removed to the circuit formed on the 202 (FIG. 58
参照)。 reference). したがって,ガラス基板201とシリコン基板202とを陽極接合する際に,シリコン基板202上の回路が破壊されることが少なくなり歩留まりが向上する。 Therefore, the glass substrate 201 and the silicon substrate 202 at the time of anodic bonding, thereby improving the yield decreases that circuit on the silicon substrate 202 is broken.

【0225】なお,図59及び図60に示す第1及び第2実施例の空間光変調素子においては,マイクロレンズ基板102にGNDラインとしての透明導電膜1001 [0225] Incidentally, FIG. 59 and the first and the spatial light modulator of the second embodiment shown in FIG. 60, a transparent conductive film as a GND line microlens substrate 102 1001
が設けられているが,特にこれが無くても上記効果を得ることができる。 Although is provided, in particular this is obtained the effect even without.

【0226】また,本実施の形態15に係る空間光変調素子おいても,図10に示すように3枚のシャッタ10 [0226] Further, even keep the spatial light modulator according to the embodiment 15, the shutter 10 of the three, as shown in FIG. 10
5を一組にし,従来技術3のように異なる角度からRG 5 was a set, RG from different angles as in the prior art 3
Bの三原色に分解した光を入射することにより,各シャッタ105でそれぞれに対応する色の光の制御を行うことができる。 By incidence of light decomposed into three primary colors of B, it is possible to control the light of a color corresponding to the respective shutters 105. これにより,一枚の空間光変調素子により,フルカラー表示が可能な投写型ディスプレイを実現することができる。 Thus, it is possible by a single spatial light modulator, to realize the projection-type display capable of full color display.

【0227】 [0227]

【発明の効果】以上説明したように本発明の空間光変調素子(請求項1)よれば,光を集光するレンズと,レンズで集光された光が入射され,光を通過させる貫通孔を備えた基板と,基板に設けられ,貫通孔に入射された光の通過・非通過を制御するシャッタとを備えているため,開口率を低下させることなく,貫通孔の開口部の基板表面全体に占める割合を従来のものより低くでき,基板上に駆動回路等を設けるためのスペースを確保することができる。 Spatial light modulator of the present invention as described above, according to the present invention (claim 1) According words, a lens for condensing light, is condensed light is incident in the lens, the through-hole through which light passes a substrate having a, provided on the substrate, since a shutter for controlling passage and non-passage of the incident in the through holes light without lowering the aperture ratio, the substrate surface of the opening of the through hole the percentage of the total can be lowered than the conventional, it is possible to secure a space for providing the drive circuit and the like on a substrate. また,シャッタの移動距離を小さくすることができ,静電引力によるシャッタ開閉動作を容易に行うことができる。 Further, it is possible to reduce the moving distance of the shutter, it is possible to easily perform the shutter opening and closing operation due to electrostatic attraction. したがって,より簡単な工程により製造可能で,かつ誤動作が少ない空間光変調素子を得ることができる。 Thus, it can be produced by a simpler process, and it is possible to obtain a small spatial light modulator malfunction. そしてこの空間光変調素子によれば,スクリーン上にコントラストの高い画像等を結像することができる。 And according to the spatial light modulator so that it can be formed into a high-contrast image and the like on the screen.

【0228】また,本発明の空間光変調素子(請求項2)によれば,請求項1記載の空間光変調素子において,基板が,光を透過する透光性基板と,透光性基板上に形成され,光を透過しない非透光性基板とからなり, [0228] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 2), in the spatial light modulator of claim 1, wherein the substrate is a light transmitting substrate which transmits light, a transparent substrate to be formed, it consists of a non-translucent substrate which does not transmit light,
非透光性基板が,貫通孔とシャッタとを備えることにしたため,貫通孔に入射された光が貫通孔内部の壁面により散乱されることを防止できる。 Non-translucent substrate, because you be provided with a through hole and a shutter, light incident on the through-hole can be prevented from being scattered by the wall of the internal through hole. したがって,空間光変調素子を用いて得られる画像の輝度・画質を向上することができる。 Therefore, it is possible to improve brightness and image quality of an image obtained by using the spatial light modulator.

【0229】また,本発明の空間光変調素子(請求項3)によれば,請求項1又は2記載の空間光変調素子において,貫通孔内部の壁面が,基板表面に対して傾斜しているため,より小さなビームウェストのスポット径を持つ光を開口部に入射することができる。 [0229] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 3), in the spatial light modulator according to claim 1 or 2, wherein the through-hole inner wall surface is inclined to the substrate surface Therefore, it is possible to incident light having a spot diameter smaller beam waist at the opening. したがって, Therefore,
空間光変調素子の大きさを小さくすることができると共に,この空間光変調素子を用いて得られる画像の輝度・ It is possible to reduce the size of the spatial light modulator, the luminance-image obtained by using the spatial light modulator
画質を向上することができる。 It is possible to improve the image quality.

【0230】また,本発明の空間光変調素子(請求項4)によれば,請求項3記載の空間光変調素子において,シャッタが,貫通孔の開口部に設けられて光を遮光する遮光部材と,貫通孔内部の壁面方向に遮光板を旋回可能に支持する支持部材とからなり,シャッタと貫通孔内部の壁との間に電圧を印加してシャッタを開くことにしたため,シャッタと貫通孔内部の壁との間に働く静電引力を強くすることができる。 [0230] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 4), in the spatial light modulator according to claim 3, the light shielding member shutter, which is provided in an opening of the through hole for blocking light When, through the hole inside the wall direction consists of a support member for pivotally supporting the light shielding plate, because decided to open the shutter by applying a voltage between the shutter and the through-hole inner walls, shutters and the through-hole it can be increased electrostatic attraction acting between the inner wall. したがって,開口率を下げることなく,かつフラップ型のシャッタの駆動電圧を高くすることなく,シャッタを小型化し,空間光変調素子の小型化及び低コスト化を図ることができる。 Accordingly, without decreasing the aperture ratio and without increasing the driving voltage of the flap-type shutter, the shutter is downsized, it is possible to reduce the size and cost of the spatial light modulator.

【0231】また,本発明の空間光変調素子(請求項5)によれば,請求項1から4のいずれかに記載の空間光変調素子において,シャッタを備えた基板が,単結晶基板であり,貫通孔が,結晶軸異方性エッチングにより単結晶基板中に形成されることにしたため,高いエッチングスピードで貫通孔を形成することができると共に, [0231] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 5), in the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 4, a substrate having a shutter is a single-crystal substrate a through hole, because you be formed in the single crystal substrate by crystal-axis anisotropic etching, it is possible to form through holes with a high etching speed,
形状の精度が高い貫通孔を得ることができる。 It can be precision shaped to obtain a high through-holes. したがって,誤動作の少ない低コストな空間光変調素子を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain a small low-cost spatial light modulator malfunctions.

【0232】また,本発明の空間光変調素子(請求項6)によれば,請求項5記載の空間光変調素子において,単結晶基板が,(110)面の面方位を持つ単結晶シリコンからなり,シャッタが,貫通孔の開口部の単結晶基板の〈110〉軸に平行な辺に設けられることにしたため,基板中の貫通孔の密度を高くできる。 [0232] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 6), in the spatial light modulator according to claim 5, the single crystal substrate, a single crystal silicon having a plane orientation of (110) plane becomes the shutter, because you be provided in a side parallel to the <110> axis of the single crystal substrate of the opening of the through hole can be increased the density of the through holes in the substrate. したがって,空間光変調素子の小型化及び低コスト化を図ることができる。 Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the spatial light modulator.

【0233】また,本発明の空間光変調素子(請求項7)によれば,請求項6記載の空間光変調素子において,貫通孔が,単結晶基板内にハニカム状に配列されることにしたため,より高い密度でシャッタを配置でき, [0233] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 7), in the spatial light modulator according to claim 6, since the through holes were to be arranged in a honeycomb shape in the single-crystal substrate , it can be arranged shutter at a higher density,
開口率を高くすることができる。 It is possible to increase the aperture ratio. その結果,空間光変調素子を介してスクリーンに投影された画像の輝度を向上することができる。 As a result, it is possible to improve the brightness of the image projected on the screen through a spatial light modulator. また,空間光変調素子の小型化を図ることができる共に,あまり高い密度でシャッタを配置しない場合は,シャッタやレンズに要求される性能を低くし,空間光変調素子の設計の余裕度・自由度を高めることができる。 Also, both can be miniaturized spatial light modulation element, if not arranged shutter at a too high density, lowering the performance required for the shutter, lens margin design of the spatial light modulator, Freedom degree can be increased.

【0234】また,本発明の空間光変調素子(請求項8)によれば,請求項1から7のいずれかに記載の空間光変調素子において,レンズを複数有したレンズ基板を備え,レンズ基板とシャッタが形成された基板との間の空間を封止して真空又はほぼ真空とし,当該空間内にシャッタを位置させることにしたため,シャッタの動作速度や応答の低下及び腐食等を防止することができると共に,空間光変調素子の光学的性能の低下をも防止することができる。 [0234] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 8), in the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 7, comprising a plurality has a lens substrate and the lens, the lens substrate and a vacuum or near vacuum sealing the space between the substrate shutter is formed, since it was decided to position the shutter in the space, to prevent deterioration and corrosion of the operating speed and response of the shutter it is, it is possible to prevent the deterioration of the optical performance of the spatial light modulator.

【0235】また,本発明の空間光変調素子(請求項9)によれば,請求項8記載の空間光変調素子において,レンズ基板上の空間を封止し,当該空間の気圧を大気圧より低くしかつ真空又はほぼ真空とした空間の気圧より高くすることにしたため,厚みが薄く,剛性が低いマイクロレンズ基板を用いた場合であっても,シャッタをマイクロレンズ基板と基板との間に形成された真空又はほぼ真空の領域に配置することができる。 [0235] Further, according to the spatial light modulator of the present invention (Claim 9), in the spatial light modulator according to claim 8, sealing the space on the lens substrate, the pressure of the space than the atmospheric pressure because you be higher than the low skewers vacuum or near vacuum space with atmospheric pressure, a small thickness, even when the rigidity with low microlens substrate, forming a shutter between the microlens substrate and the substrate can be placed in a vacuum or near vacuum in the region it is. したがって,シャッタの動作速度や応答の低下及び腐食等を防止することができる共に,空間光変調素子の光学的性能の低下をも防止することができる。 Therefore, both it is possible to prevent degradation and corrosion of the operating speed and response of the shutter, it is possible to prevent the deterioration of the optical performance of the spatial light modulator.

【0236】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0236] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
0)によれば,請求項1から9のいずれかに記載の空間光変調素子において,レンズ基板が,シャッタ側の面に透光性導電層を備え,透光性導電層と貫通孔内部の壁とシャッタとにそれぞれ所定の電圧を印加してシャッタを開閉させることにしたため,シャッタが開から閉に遷移する場合に於いても,動画表示に必要な速い応答速度でシャッタが動くようにすることができる。 According to 0), the spatial light modulator according to any of claims 1 to 9, the lens substrate is provided with a transparent conductive layer on the surface of the shutter side, a transparent conductive layer through-hole internal since each of the walls and the shutter was decided to open and close the shutter by applying a predetermined voltage, the shutter is even in a case of transition from the open to the closed, to move the shutter at a fast response speed required for a video display be able to.

【0237】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0237] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
1)によれば,請求項10記載の空間光変調素子において,シャッタが設けられた基板が,シャッタを駆動する駆動回路を備え,透光性導電層と駆動回路とを電気的に接続すると共に,透光性導電層に駆動回路の基準電圧又は電源電圧を印加することにしたため,駆動回路の配置に余裕を持たせることができると共に,電源又はGND According to 1), the spatial light modulator according to claim 10, wherein, with the substrate the shutter is provided, a drive circuit for driving the shutter, to electrically connect the driving circuit and the transparent conductive layer since you applying a reference voltage or the power supply voltage of the drive circuit to the light transmitting conductive layer, it is possible to give a margin to the arrangement of the driving circuit, power supply or GND
配線の配線抵抗を低くすることができる。 It is possible to reduce the wiring resistance of the wiring. したがって, Therefore,
空間光変調素子の誤動作を少なくすることができる。 It is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator.

【0238】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0238] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
2)によれば,請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,基板が,シャッタが設けられた面の反対側の面に低抵抗層を備えることにしたため,基板上に接地電位を供給する配線(いわゆるGNDライン)又は電源ラインを設ける必要をなくすことができる。 According to 2), the spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, since the substrate has to be provided with a low-resistance layer on the surface opposite to the surface on which the shutter is provided , it is possible to eliminate the need to provide a wire (so-called GND line) or a power line for supplying a ground potential on the substrate. したがって,基板上のトランジスタや他の配線に余裕ができ,駆動回路までの配線抵抗を低減することができる。 Therefore, can afford the transistors and other wiring on the substrate, it is possible to reduce the wiring resistance up to the drive circuit. よって,空間光変調素子の設計の自由度を向上させることができ,また,空間光変調素子の誤動作の低減を図ることができる。 Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in the design of the spatial light modulator, also it is possible to reduce the malfunction of the spatial light modulator.

【0239】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0239] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
3)によれば,請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,基板が,シャッタが設けられた面の反対側の面に遮光層を備えることにしたため,迷光が半導体基板を透過し,スクリーン上の画像のコントラストや輝度を低下することを防止することができる。 According to 3), for the spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, the substrate is decided to include a light shielding layer on the surface opposite to the surface on which the shutter is provided, stray light transmitted through the semiconductor substrate, the contrast and brightness of the image on the screen can be prevented from being lowered. また,基板上に接地電位を供給する配線(いわゆるGNDライン)又は電源ラインを設ける必要をなくすことができるため,基板上のトランジスタや他の配線に余裕ができ,駆動回路までの配線抵抗を低減することができる。 Further, it is possible to eliminate wiring must be provided (so-called GND line) or a power line for supplying a ground potential on the substrate, can afford the transistors and other wiring on the substrate, reduce the wiring resistance up to the drive circuit can do. よって,空間光変調素子を設けた投影型ディスプレイの画質の向上及び誤動作の低減を図ることができる。 Therefore, it is possible to reduce the increase and malfunction of the image quality of a projection type display having a spatial light modulator.

【0240】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0240] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
4)によれば,請求項2から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,透光性基板が,非透光性基板に接触する面上に透光性導電層を備えることにしたため, According to 4), in the spatial light modulator according to claim 2 to 11, for the light-transmitting substrate, and it comprises a transparent conductive layer on a surface in contact with the non-translucent substrate ,
駆動電圧を高くすることなく,シャッタに働く静電引力を大きくすることができる。 Without increasing the driving voltage, it is possible to increase the electrostatic attractive force acting on the shutter. したがって,より低い駆動電圧でのシャッタ動作を実現できるため,空間光変調素子の小型化,応答速度の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to realize a shutter operation at a lower driving voltage, it is possible to reduce the size of the spatial light modulator, the improvement of the response speed.

【0241】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0241] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
5)によれば,請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,透光性基板と非透光性基板の間に低抵抗層を設けることにしたため,低抵抗層を電極として透光性基板と非透光性基板とを陽極接合により接合することができ,非透光性基板上の回路に高電圧が印加されて回路が破壊されるということを防止することができる。 According to 5), for the spatial light modulator according to claim 2 14, and the low-resistance layer provided that between the translucent substrate and the non-translucent substrate, the electrode of low resistance layer a light-transmitting substrate and the non-translucent substrate can be bonded by anodic bonding, it is possible to prevent that the circuit is a high voltage is applied to the circuit on the non-translucent substrate is destroyed as . したがって,空間光変調素子の製造上の歩留まりを向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the manufacturing yield of the spatial light modulator. また,非透光性基板上に接地電位を供給する配線(いわゆるGNDライン)又は電源ラインを設ける必要がないため,非透光性基板上のトランジスタや他の配線に余裕ができ,駆動回路までの配線抵抗を低減することができる。 Moreover, it is not necessary to provide a non-translucent line for supplying a ground potential on the substrate (so-called GND line) or a power line, can afford the transistors and other wiring on the non-translucent substrate, and the drive circuit it is possible to reduce the wiring resistance. したがって,空間光変調素子の機械的剛性の低下を防止し,設計自由度の向上及び誤動作の低減を図ることができると共に,空間光変調素子を用いて得られる画像の輝度・画質を向上することができる。 Therefore, to prevent deterioration of the mechanical stiffness of the spatial light modulator, it is possible to reduce the increase in and malfunction design freedom, to improve brightness and image quality of an image obtained by using the spatial light modulator can.

【0242】また,本発明の空間光変調素子(請求項1 [0242] Further, the spatial light modulator of the present invention (claim 1
6)によれば,請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,透光性基板と非透光性基板の間に遮光層を設けることにしたため,非透光性基板上に接地電位を供給する配線(いわゆるGNDライン)又は電源ラインを設ける必要をなくすことができる。 According to 6), in the spatial light modulator according to claim 2 14, due to the provision of the light shielding layer between the light-transmitting substrate and the non-translucent substrate, non-translucent substrate it is possible to eliminate the need to provide a wire (so-called GND line) or a power line for supplying a ground potential to. したがって,非透光性基板上のトランジスタや他の配線に余裕ができ,駆動回路までの配線抵抗を低減することができる。 Therefore, it is possible can afford the transistors and other wiring on the non-translucent substrate, to reduce the wiring resistance up to the drive circuit. よって,空間光変調素子の機械的剛性を低下することなく,設計自由度の向上及び誤動作の低減を図ることができると共に,空間光変調素子を用いて得られる画像の輝度・画質・コントラストを向上させることができる。 Therefore, improved without reducing the mechanical stiffness of the spatial light modulator, it is possible to reduce the increase in and malfunction design freedom, brightness and image quality and contrast of images obtained using a spatial light modulator it can be. また,遮光層を電極として非透光性基板と透光性基板間の陽極接合を行うことができる。 Further, it is possible to perform the anodic bonding between the non-light-transmitting substrate and the transparent substrate a light-shielding layer as an electrode. したがって,非透光性基板上の回路に高電圧を印加する必要がないため, Therefore, it is not necessary to apply a high voltage to the circuit on the non-translucent substrate,
回路が破壊されることがなく,製造上の歩留まりを向上することができる。 Without circuit is destroyed, it is possible to improve the manufacturing yield. 更に,遮光層を接着層として非透光性基板と透光性基板間の接合をすることができる。 Furthermore, it is possible to make the bonding between the non-light-transmitting substrate and the transparent substrate a light-shielding layer as an adhesive layer. この場合は高電圧を印加する必要がないため,更に作成上の歩留まりを向上することができる。 In this case it is not necessary to apply a high voltage, it is possible to further improve the yield of the creation.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態1に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 1 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す空間光変調素子を構成するフラップ型シャッタの構成を示す平面図である。 2 is a plan view showing the structure of the flap type shutters constituting the spatial light modulation element shown in FIG.

【図3】図2に示すフラップ型シャッタの線A−A'における断面図であり,(a)はシャッタを閉じた状態, 3 is a cross-sectional view through line A-A 'of the flap-type shutter shown in FIG. 2, (a) shows the state in which the shutter is closed,
(b)はシャッタを開いた状態をそれぞれ示している。 (B) shows an opened state of the shutter.

【図4】図2に示すフラップ型シャッタの線B−B'における断面図である。 It is a cross-sectional view in FIG. 4 line B-B of the flap-type shutter shown in Fig. 2 '.

【図5】本発明の実施の形態1に係る空間光変調素子において,シャッタの閉状態での漏れ光量を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to the first embodiment of the present invention; FIG is an explanatory diagram for explaining a leakage amount in the closed state of the shutter.

【図6】従来の空間光変調素子において,シャッタの閉状態での漏れ光量を説明するための説明図である。 [6] In the conventional spatial light modulator is an explanatory diagram for explaining a leakage amount in the closed state of the shutter.

【図7】本発明の実施の形態1に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 7 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to the first embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す空間光変調素子の平面図である。 8 is a plan view of the spatial light modulator shown in FIG.

【図9】図7に示す空間光変調素子を構成するシャッタの開閉状態を説明するための説明図であり,(a)はシャッタを閉じた状態,(b)はシャッタを開けた状態をそれぞれ示している。 [Figure 9] is an explanatory diagram for explaining the opening and closing state of the shutter constituting the spatial light modulation element shown in FIG. 7, (a) is a state in which the shutter is closed, the (b) is a state of opening the shutter, respectively shows.

【図10】本発明の実施の形態1に係る空間光変調素子の応用例を示す説明図である。 Is an explanatory diagram showing an application example of the spatial light modulator according to the first embodiment of the invention; FIG.

【図11】本発明の実施の形態1に係る空間光変調素子において,開口部に入射された光の様子を説明する説明図である。 In the spatial light modulator according to the first embodiment of FIG. 11 the present invention, it is an explanatory diagram for explaining a state of the incident light to the opening.

【図12】本発明の実施の形態2に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 12 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態2に係る空間光変調素子の製造過程を説明するための説明図である。 13 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the spatial light modulator according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態3に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 14 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態3に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 Figure 15 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to the third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態3に係る空間光変調素子の第3実施例の構成を示す構成図である。 16 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the spatial light modulator according to the third embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施の形態3に係る空間光変調素子の第4実施例の構成を示す構成図である。 17 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the spatial light modulator according to the third embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施の形態4に係る空間光変調素子の構成を示す平面図である。 18 is a plan view showing a configuration of a spatial light modulator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図19】図19の線C−C'における断面図である。 19 is a cross-sectional view taken along line C-C 'in FIG. 19.

【図20】図19の線D−D'における断面図である。 It is a cross-sectional view in FIG. 20 line D-D of Figure 19 '.

【図21】本発明の実施の形態5に係る空間光変調素子の構成を示す平面図である。 21 is a plan view showing a configuration of a spatial light modulator according to the fifth embodiment of the present invention.

【図22】図21の線E−E'における断面図である。 22 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'of FIG. 21.

【図23】図21の線F−F'における断面図である。 23 is a cross-sectional view taken along the line F-F 'in FIG. 21.

【図24】本発明の実施の形態6に係る空間光変調素子において,解決する課題を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to a sixth embodiment of FIG. 24 the present invention, it is an explanatory diagram for explaining a problem to resolve.

【図25】図24の線G−G'における断面図である。 FIG. 25 is a cross-sectional view taken along line G-G 'in FIG. 24.

【図26】図24の線H−H'における断面図である。 26 is a cross-sectional view taken along the line H-H 'in FIG. 24.

【図27】本発明の実施の形態6に係る空間光変調素子の構成を示す平面図である。 27 is a plan view showing a configuration of a spatial light modulator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図28】図27の線I−I'における断面図である。 28 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'in FIG. 27.

【図29】図27の線J−J'における断面図である。 29 is a cross-sectional view taken along the line J-J 'in FIG. 27.

【図30】本発明の実施の形態6に係る空間光変調素子をアレイ状に並べた場合の様子を説明する説明図である。 It is an explanatory view for explaining a state when the side-by-side spatial light modulation element in an array according to a sixth embodiment of Figure 30 the present invention.

【図31】単結晶シリコン基板の(100)面を用いた空間光変調素子をアレイ状に並べた場合の様子を示す説明図である。 Figure 31 is an explanatory diagram showing a case where a single crystal silicon substrate (100) the spatial light modulator using surface arranged in an array.

【図32】本発明の実施の形態7に係る空間光変調素子において,マイクロレンズをハニカム状に並べた様子を説明する説明図である。 In the spatial light modulator according to the seventh embodiment of FIG. 32 the present invention, is an explanatory view describing a manner of arranged microlenses in a honeycomb shape.

【図33】単結晶シリコン基板の(100)面を使用したシャッタをハニカム状に並べた様子を説明するための説明図である。 FIG. 33 is an explanatory diagram for explaining how the shutter using (100) plane of the single crystal silicon substrate are arranged in a honeycomb shape.

【図34】本発明の実施の形態7に係る空間光変調素子において,単結晶シリコン基板の(110)面を使用したシャッタをハニカム状に並べた様子を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to the seventh embodiment of FIG. 34 the present invention, is an explanatory diagram for explaining how the shutter using (110) plane of the single crystal silicon substrate are arranged in a honeycomb shape.

【図35】本発明の実施の形態7に係る空間光変調素子をフルカラー表示が可能な投写型ディスプレイに適用する場合の構成を説明するための説明図である。 Figure 35 is an explanatory diagram for explaining the structure of a case of applying the spatial light modulator in a projection display capable of full color display according to the seventh embodiment of the present invention.

【図36】本発明の実施の形態8に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 36 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図37】本発明の実施の形態8に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 Figure 37 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図38】本発明の実施の形態8に係る空間光変調素子の第3実施例の構成を示す構成図である。 38 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the spatial light modulator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図39】本発明の実施の形態9に係る空間光変調素子において,解決する課題を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to a ninth embodiment of FIG. 39 the present invention, is an explanatory diagram for explaining a problem to resolve.

【図40】本発明の実施の形態9に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 Figure 40 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to a ninth embodiment of the present invention.

【図41】本発明の実施の形態9に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 41 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to a ninth embodiment of the present invention.

【図42】本発明の実施の形態9に係る空間光変調素子の第3実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 42 is a configuration diagram showing a configuration of a third embodiment of the spatial light modulator according to a ninth embodiment of the present invention.

【図43】本発明の実施の形態10に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 43 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to the tenth embodiment of the present invention.

【図44】図43に示す空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 FIG. 44 is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator shown in FIG. 43.

【図45】図43に示す空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 FIG. 45 is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator shown in FIG. 43.

【図46】本発明の実施の形態10に係る空間光変調素子において,第2実施例の空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 In the spatial light modulator according to the tenth embodiment of Figure 46 the present invention is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator of the second embodiment.

【図47】本発明の実施の形態10に係る空間光変調素子において,第2実施例の空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to the tenth embodiment of Figure 47 the present invention, it is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator of the second embodiment.

【図48】本発明の実施の形態10に係る空間光変調素子において,第3実施例の空間光変調素子の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 In the spatial light modulator according to the tenth embodiment of FIG. 48 the present invention is a timing chart showing the operation timing of the spatial light modulator of the third embodiment.

【図49】本発明の実施の形態10に係る空間光変調素子において,第3実施例の空間光変調素子の動作を説明するための説明図である。 In the spatial light modulator according to the tenth embodiment of Figure 49 the present invention, it is an explanatory diagram for explaining the operation of the spatial light modulator of the third embodiment.

【図50】本発明の実施の形態11に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 FIG. 50 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to Embodiment 11 of the present invention.

【図51】本発明の実施の形態12に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 FIG. 51 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図52】本発明の実施の形態12に係る空間光変調素子において,駆動回路の概略構成を示す構成図である。 In the spatial light modulator according to a twelfth embodiment of Figure 52 the present invention, it is a block diagram showing a schematic configuration of a drive circuit.

【図53】本発明の実施の形態13に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 53 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図54】本発明の実施の形態13に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 54 is a configuration diagram showing the configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図55】本発明の実施の形態14に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 55 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図56】本発明の実施の形態14に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 56 is a configuration diagram showing the configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図57】本発明の実施の形態15に係る空間光変調素子の構成を示す構成図である。 FIG. 57 is a configuration diagram showing a configuration of a spatial light modulator according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図58】図57に示す空間光変調素子を陽極接合を用いて製造する際,電圧の印加方法を説明するための説明図である。 [Figure 58] when the spatial light modulator shown in FIG. 57 produced using anodic bonding is an explanatory diagram for explaining a method of applying voltage.

【図59】本発明の実施の形態16に係る空間光変調素子の第1実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 59 is a configuration diagram showing a configuration of a first embodiment of a spatial light modulator according to Embodiment 16 of the present invention.

【図60】本発明の実施の形態16に係る空間光変調素子の第2実施例の構成を示す構成図である。 FIG. 60 is a configuration diagram showing the configuration of a second embodiment of a spatial light modulator according to Embodiment 16 of the present invention.

【図61】従来の空間光変調素子の構成を説明するための説明図である。 FIG. 61 is an explanatory diagram for explaining the structure of a conventional spatial light modulator.

【図62】従来の空間光変調素子の構成を説明するための説明図である。 Figure 62 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a conventional spatial light modulator.

【図63】従来の空間光変調素子の構成を説明するための説明図である。 FIG. 63 is an explanatory diagram for explaining the structure of a conventional spatial light modulator.

【図64】投射型ディスプレイの構成を説明するための説明図である。 Figure 64 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a projection display.

【図65】投射型ディスプレイの構成を説明するための説明図である。 Figure 65 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a projection display.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101 マイクロレンズ 102 マイクロレンズ基板 103 貫通孔 104 基板 105 シャッタ 105a 遮光板 105b トーションバー 105c ビーム 106 壁 107 固定電極 108 アンカー 109 配線 110 電源 201 ガラス基板 202 シリコン基板 203 p型半導体基板 204 n型半導体層 205 回路部 206 酸化膜(又は窒化膜) 207 金属層 208 補強板 209 ガラス基板 301,401,601,602,603,604 101 microlenses 102 microlens substrate 103 through holes 104 substrate 105 shutter 105a shading plate 105b torsion bar 105c beam 106 wall 107 fixed electrode 108 anchor 109 wires 110 power supply 201 glass substrate 202 a silicon substrate 203 p-type semiconductor substrate 204 n-type semiconductor layer 205 circuit 206 oxide film (or a nitride film) 207 metal layer 208 a reinforcing plate 209 of glass substrate 301,401,601,602,603,604
壁 801 ソルダーガラス 802 リードフレーム 803 ボンディングワイヤ 804 封止領域(第1封止領域) 805 シール兼スペーサ 806 封止材 901 窓材 902 第2封止領域 903 ガラス台座 904 ソルダーガラス 1001 透明導電膜 1101 駆動回路 1102 電極 1201 低抵抗層 1202 バイア電極 1203 n型基板 1206 p−mosトランジスタ 1207 p−well層 1208 n−mosトランジスタ 1209,1210 ゲート電極 1211 CMOSゲート入力端子 1301,1601 遮光層 1302 遮光層兼低抵抗層 1401 透明導電膜 1402,1602 遮光層兼低抵抗層 1501 低抵抗層 1502 接合用電極 1701 マイクロシャッタ 1702 移動電極 1703 ビーム 1704 Wall 801 solder glass 802 lead frame 803 bonding wires 804 sealing region (first sealing region) 805 sealing and spacer 806 sealant 901 window member 902 second sealing area 903 glass support 904 solder glass 1001 transparent conductive film 1101 drive circuit 1102 electrodes 1201 low-resistance layer 1202 via the electrodes 1203 n-type substrate 1206 p-mos transistor 1207 p-well layer 1208 n-mos transistors 1209 and 1210 a gate electrode 1211 CMOS gate input terminals 1301,1601 shielding layer 1302 shielding layer and a low resistance layer 1401 transparent conductive film 1402,1602 shielding layer and the low-resistance layer 1501 low-resistance layer 1502 bonding electrode 1701 micro-shutter 1702 moving electrode 1703 beam 1704 基板 1705,1706,1707 電極 1708 開口 1708a 壁 1709 フィルタ 1710 光源 1711 ダイクロイックミラー 1712 液晶パネル 1713 液晶シャッタ 1714 マイクロレンズ 1715 フレネルレンズ 1716 投射レンズ 1717 スクリーン 1718 ガラス基板 Substrate 1705,1706,1707 electrode 1708 opening 1708a wall 1709 filter 1710 light source 1711 dichroic mirror 1712 LCD panel 1713 crystal shutter 1714 microlens 1715 Fresnel lens 1716 projection lens 1717 screen 1718 glass substrate

Claims (16)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 光を集光するレンズと,前記レンズで集光された光が入射され,前記光を通過させる貫通孔を備えた基板と,前記基板に設けられ,前記貫通孔に入射された前記光の通過・非通過を制御するシャッタと,を備えることを特徴とする空間光変調素子。 And 1. A lens for condensing light, is condensed light is incident in the lens, and a substrate having a through hole for passing the light, provided on the substrate, is incident on the through hole spatial light modulator, characterized in that it comprises a shutter for controlling passage and non-passage of the light is.
  2. 【請求項2】 請求項1記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記光を透過する透光性基板と,前記透光性基板上に形成され,前記光を透過しない非透光性基板とからなり,前記非透光性基板が,前記貫通孔と前記シャッタとを備えることを特徴とする空間光変調素子。 2. A spatial light modulator according to claim 1, wherein the substrate comprises a light-transmitting substrate which transmits the light, formed on the transparent substrate, the non-translucent that does not transmit the light consists of a substrate, wherein the non-light-transmissive substrate, the spatial light modulator, characterized in that it comprises the said and the through hole shutter.
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の空間光変調素子において,前記貫通孔内部の壁面が,前記基板表面に対して傾斜していることを特徴とする空間光変調素子。 3. A spatial light modulator according to claim 1 or 2, wherein said through-hole internal walls, the spatial light modulator, characterized in that is inclined with respect to the substrate surface.
  4. 【請求項4】 請求項3記載の空間光変調素子において,前記シャッタが,前記貫通孔の開口部に設けられて前記光を遮光する遮光部材と,前記貫通孔内部の壁面方向に前記遮光板を旋回可能に支持する支持部材と,からなり,前記シャッタと前記貫通孔内部の壁との間に電圧を印加して前記シャッタを開くことを特徴とする空間光変調素子。 4. A spatial light modulator according to claim 3, wherein said shutter comprises a shielding member for shielding the light is provided in an opening of the through hole, the light shielding plate in the through-hole inner wall surface direction a support member for pivotally supporting the consist, the spatial light modulator by applying a voltage, characterized in that opening the shutter between the shutter and the through-hole inner walls.
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記シャッタを備えた基板が,単結晶基板であり,前記貫通孔が,結晶軸異方性エッチングにより前記単結晶基板中に形成されることを特徴とする空間光変調素子。 5. The spatial light modulator according to any one of claims 1 to 4, the substrate provided with the shutter, a single crystal substrate, wherein the through hole, said isolated by crystal axis anisotropic etching spatial light modulation element, characterized in that it is formed in the crystal substrate.
  6. 【請求項6】 請求項5記載の空間光変調素子において,前記単結晶基板が,(110)面の面方位を持つ単結晶シリコンからなり,前記シャッタが,前記貫通孔の開口部の前記単結晶基板の〈110〉軸に平行な辺に設けられることを特徴とする空間光変調素子。 6. The spatial light modulator according to claim 5, wherein said single crystal substrate is made of single-crystal silicon having a plane orientation of (110) plane, the shutter, the single opening portion of the through hole spatial light modulator, characterized in that provided in the sides parallel to the <110> axis of the crystal substrate.
  7. 【請求項7】 請求項6記載の空間光変調素子において,前記貫通孔が,前記単結晶基板内にハニカム状に配列されることを特徴とする空間光変調素子。 7. The method of claim 6 spatial light modulator, wherein the through hole, the spatial light modulation element, characterized in that it is arranged in a honeycomb shape in said single crystal substrate.
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記レンズを複数有したレンズ基板を備え,前記レンズ基板と前記シャッタが形成された基板との間の空間を封止して真空又はほぼ真空とし,当該空間内に前記シャッタを位置させることを特徴とする空間光変調素子。 8. The spatial light modulator according to any one of claims 1 to 7, comprising a lens substrate having a plurality of the lenses, the space between the substrate on which the lens substrate and the shutter is formed sealed in a vacuum or near vacuum, the spatial light modulator, characterized in that to position the shutter in the space.
  9. 【請求項9】 請求項8記載の空間光変調素子において,前記レンズ基板上の空間を封止し,当該空間の気圧を大気圧より低くしかつ前記真空又はほぼ真空とした空間の気圧より高くすることを特徴とする空間光変調素子。 In the spatial light modulator 9. The method of claim 8, wherein said lens seal the space on the substrate, higher than atmospheric pressure of the air pressure of the space and the low skewers the vacuum or near vacuum than the atmospheric pressure space spatial light modulator, characterized by.
  10. 【請求項10】 請求項1から9のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記レンズ基板が,前記シャッタ側の面に透光性導電層を備え,前記透光性導電層と前記貫通孔内部の壁と前記シャッタとにそれぞれ所定の電圧を印加して前記シャッタを開閉させることを特徴とする空間光変調素子。 10. The spatial light modulator according to any one of claims 1-9, wherein the lens substrate is provided with a transparent conductive layer on a surface of the shutter side, said through said transparent conductive layer spatial light modulator, characterized in that for opening and closing the shutters each hole inside the wall and in said shutter by applying a predetermined voltage.
  11. 【請求項11】 請求項10記載の空間光変調素子において,前記シャッタが設けられた基板が,前記シャッタを駆動する駆動回路を備え,前記透光性導電層と前記駆動回路とを電気的に接続すると共に,前記透光性導電層に前記駆動回路の基準電圧又は電源電圧を印加することを特徴とする空間光変調素子。 11. A spatial light modulator according to claim 10, wherein the substrate on which the shutter is provided, a drive circuit for driving the shutter, the the transparent conductive layer and said drive circuit electrically as well as connecting the spatial light modulator and applying a reference voltage or the power supply voltage of the drive circuit to the light transmitting conductive layer.
  12. 【請求項12】 請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記シャッタが設けられた面の反対側の面に低抵抗層を備えることを特徴とする空間光変調素子。 12. The spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, wherein the substrate, further comprising a low-resistance layer on the opposite side of the shutter is provided a surface spatial light modulation element characterized.
  13. 【請求項13】 請求項1又は請求項3から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記基板が,前記シャッタが設けられた面の反対側の面に遮光層を備えることを特徴とする空間光変調素子。 13. The spatial light modulator according to claim 1 or claim 3 to 11, said substrate further comprising a light shielding layer on the opposite side of the shutter is provided a surface spatial light modulator to.
  14. 【請求項14】 請求項2から11のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板が,前記非透光性基板に接触する面上に透光性導電層を備えることを特徴とする空間光変調素子。 14. The spatial light modulator according to any one of claims 2 to 11, the translucent substrate, further comprising a transparent conductive layer on a surface in contact with the non-light-transmitting substrate spatial light modulation element characterized.
  15. 【請求項15】 請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板と前記非透光性基板の間に低抵抗層を設けることを特徴とする空間光変調素子。 15. The spatial light modulator according to any one of claims 2 to 14, the spatial light modulation and providing a low-resistance layer between the transparent substrate and the non-light-transmitting substrate element.
  16. 【請求項16】 請求項2から14のいずれかに記載の空間光変調素子において,前記透光性基板と前記非透光性基板の間に遮光層を設けることを特徴とする空間光変調素子。 In the spatial light modulator according to any one of claims 16] claims 2 to 14, the spatial light modulator and providing a light-shielding layer between the non-light-transmissive substrate and the light-transmitting substrate .
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