JPS60237426A - 光シヤツタ−素子 - Google Patents

光シヤツタ−素子

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JPS60237426A
JPS60237426A JP9340484A JP9340484A JPS60237426A JP S60237426 A JPS60237426 A JP S60237426A JP 9340484 A JP9340484 A JP 9340484A JP 9340484 A JP9340484 A JP 9340484A JP S60237426 A JPS60237426 A JP S60237426A
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JP
Japan
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light
polarizer
electrodes
grooves
electro
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Pending
Application number
JP9340484A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobue Tsujiuchi
辻内 伸恵
Yoneji Takubo
米治 田窪
Atsushi Iga
篤志 伊賀
Yasutaka Horibe
堀部 泰孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9340484A priority Critical patent/JPS60237426A/ja
Publication of JPS60237426A publication Critical patent/JPS60237426A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305Constructional arrangements
    • G02F1/0316Electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学式プリンターの書き込み用装置などに用
いることが出来る固体の光シヤツター素子に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点 近年、小型計算機などの発達によシ、各分野でオートメ
ーション化が進んでいる。それに伴い、分析、通信端末
機器等の情報処理システムに於ける出力機器としてのプ
リンターの需要も増加し、各種プリンターの開発が進ん
でいる。その中でも固体の電気光学効果を用いた光シヤ
ツターは、非衝撃であるなどの特徴から注目を集めてお
り、書き込み用装置として利用可能である。現在、上記
光シヤツター素子として知られているものは、ランタン
(La)全添加シタジルコン酸−チタン酸鉛(P L 
Z T)等の透光性磁器の平板上に、表裏対称もしくは
片面に複数個の帯状電極を設け、その平板を、二枚の偏
光板で挾んだ構造を有するもので、二枚の偏光板の偏光
軸はそれぞれ直交し、前記電極間に印加される電界ベク
トル方向とはそれぞれ45°をなすように構成されたも
のである。
以下図面を参照しながら従来の光シヤツター素子につい
て説明する。
第1図は、従来の光シヤツター素子の構成図の例を示し
たものであシ、11はPLZT平板、12はPLZT平
板11上に設けられた共通電極、13は電圧印加用電極
群である。14は偏光子、15は検光子であり、これら
は共通電極12と電圧印加用電極群13との間に電圧を
印加した時に生じる電界ベクトルの方向に対して、±4
5°の方向に、偏光軸が互いに直交される様に構成され
る。16は光源である。偏光子14の後部の光源から光
を照射した場合、光は偏光子14を通シ、PLZT平板
11に入射する。そのときPLZT平板11上に形成さ
れた電圧印加用電極群と共通電極12の間に電圧を印加
しない時は電気光学効果による複屈折は生じず、検光子
16によって光は遮断されるが、電圧印加用電極群13
に電圧を印加すると、電気光学効果のカー効果によって
複屈折を生じ、光の偏光状態が変化し、光が透過する。
そのときの透過光強度Iは、 工αrosin2() −−(1) λ P−Δn−t ・・・・・・(2) Δn−kE2 ・・・・(3) 但し、 (1) 、 (2) 、 (3)式で示されるように書
くことが出来るので、入射強度、波長、電界が印加され
ている距離が一定のとき、透過光強度が最大となる最小
の印加電圧(以下、「半波長電圧」と呼ぶ。)が一意的
に決まり、電圧印加用電極群13のう、ちの任意の電極
と共通電極間に半波長電圧の大きさの電圧を印加すれば
、任意の部分の光を透過することが出来、検光子16の
前部に感光体などを置いておけば、コントラストの高い
任意のパターンヲ表示することか可能であり、非衝撃形
の光プリンターの書込みヘッドとして利用できる。
しかしながら、上記のような構成においては、電極が電
気光学素子の表面上に形成されているので、電気光学素
子内に入シ込む電界の深さが浅いため、電圧が印加され
ている距離が小さく、半波長電圧が大きくなり、光シヤ
ツター素子の駆動のためには大きい電圧が必要であると
いう問題を有していた。また、前記のような駆動電圧が
大きいという問題に対し、従来、電気光学素子表面の、
電極を設ける表面領域を、予めエツチング或いは、機械
的な加工によって堀り込み、堀り込み部分に電極を形成
した構造にすることによって、駆動電圧の低減化が為さ
れているが、このような構造においては、堀シ込み量に
限界があり、光が電気光学素子内を透過する距離のうち
、対向電極間に電圧を印加した時に電界が生ずる距離は
極く一部となり、駆動電圧の低減化が十分に為されてい
ないというのが現状であった。
発明の目的 本発明の目的は、前記従来の欠点を解消するもので、前
記光シヤツター素子を光プリンター等の書き込み用装置
として利用する場合、低電圧で駆動出来る光シヤツター
素子を提供することである。
発明の構成 本発明の光シヤツター素子は、偏光子と、光源からの光
が前記偏光子を介して入射される電気光学素子と、この
電気光学素子を通過した光が入射する、前記偏光子の光
軸と直交する光軸を有する検光子とを備え、前記電気光
学素子には、光の入射面及び出射面と直交する面に、面
の法線方向に一定の深さを持ち、一定の幅で、光の入射
する方向と一致する方向の前記電気光学素子の厚みに相
等する畏さを持った溝を複数個形成し、その溝の側面及
び底面に電極を形成し、それぞれ隣り合う溝に形成され
た電極が対向電極対となるように構成したものであり、
これにより電気光学素子に設けられた電極間に電圧を印
加すると、光が電気光学素子に入射してから、出射し終
る迄の全透過距離に電圧が印加されるので、光シヤツタ
ー素子の半波長電圧が小さくなり、光シヤツター素子駆
動が低電圧化される。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第2図a、bは本発明の一実施例における光シヤツター
素子の構成図を示すものであり、第2図すは第2図aを
裏面側からみた斜視図である。第2図aにおいて21は
PLZT平板、22はPLZT平板に設けられた共通電
極、23は電圧印加用電極群である。24は偏光子、2
6は検光子であり、これらは共通電極22と、電圧印加
用電極群23との間に電圧を印加した時に生じる電界ベ
ク)/しの方向に対して、±45°の方向に、偏光軸が
互いに直交される様に構成されて・いる。
27はPLZT平板22の検光子側の主面であり、28
はPLZT平板22の偏光子側の主面である。
26は光源である。第2図すは、第2図aに於ける、共
通電極22、電圧印加用電極群23を形成したPLZT
平板を、偏光子側の主面28の方向から見た図である。
前記PLZT平板21は、(Pt)o、、+ La[+
、09 )(ZrO,6S TiO,35) Os基板
を、4 (xb、 X 20rrb、厚みが300μm
の大きさで鏡面になるように加工し、スライシング機で
、4(BX300μmの一側面に、幅100μm1深さ
2o○μm1長さ300μmの溝を2o○μm間隔で、
面の長手方向に垂直な方向に形成したものである。前記
共通電極22と電圧印加用電極群23は、まず、共通電
極と電圧印加用電極群の主面27.28上に取出される
電極部を、Crを約600人、Auを約5000人の厚
さにスパッタし、フォトリソグラフィー技術を用いて電
極幅100μm1同一主面上で隣り合う電極部の間隔5
00μmΩ電極パターンに形成し、次に、共通電極と電
圧印加用電極群の側面に形成された溝の側面及び底面に
形成される電極部を、Orを約500人、Auを約50
00人の厚さにスパッタし、側面上の溝以外の表面の0
r−Auスパッタ膜を鏡面研磨機で研磨して取り除いて
形成したものである。
以上のように構成された本実施例の光シヤツター素子に
ついて以下その動作を説明するっ第2図aの偏光子24
の後部に設けられた光源26から照射され、偏光子24
を透過した光は、共通電極と電圧印加用電極間に電圧を
印加すると、電気光学効果のカー効果によって複屈折が
生じ、その部分の光が透過する。第3図は、第2図乙に
示した本発明の実施例と、第1図に示した従来構成との
透過率特性の比較を示した動作特性図である。なお、こ
こで用いた従来例の光シヤツター素子は、0r−Au電
極を、電極幅1ooμm、電極間隔20o/imのパタ
ーンに形成したものである。
また、本実施例及び従来例の光シヤツター素子には、ど
ちらも、電極を形成したPLZT平板の光の入射面、出
射面にそれぞれ反射防止膜を付けて測定を行った。第3
図において、実線が本実施例の光シヤツター素子の透過
率特性であり、破線が従来例の光シャックー素子の透過
率特性である。
第3図から明らかなように透過率が最大となる電圧は、
本実施例では76(V)、従来例では160(V)であ
シ、光シヤツター素子駆動の電圧が凭以下に低減された
このように本発明における実施例では、PLZT平板内
を光が透過する全距離に渡り電圧を印加したことにより
、光シヤツター素子駆動の低電圧化を実現している。な
お、実施例では記述しなかったが、印加電圧の低減化は
、半波長電圧、光の透過量等の安定化に寄与するところ
が大であり、単なる印加電圧の低減化によるメリット以
上の有益な効果をもたらすことが明らかになった。
さらに、本発明の実施例の光シヤツター素子では、電極
の幅が1o○μm1電極間隔が2o○μmとなるように
作製したが、これらは精度良く更に縮小することが可能
であり、電気光学素子も厚みの大きいものを用いれば、
さらに高解像度で低電圧の光シヤツター素子が実現でき
る。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、偏光子と、
光源からの光が前記偏光子を介して入射される電気光学
素子と、この電気光字素イを通過した光が入射する。前
記偏光子の光軸と直交する光軸を有する検光子とを備え
、前記電気光学素子には、光の入射面及び出射面と直交
する面に、面の法線方向に一定の深さを持ち、一定の幅
で、光の入射する方向と一致する方向の前記電気光学素
子′の厚みに相等する長さを持った溝を複数個形成し、
その溝の側面及び底面に電極を形成し、それぞれ隣り合
う溝に形成された電極が対向電極対となるように構成し
ているので、電気光学素子に設けられた電極間に電圧を
印加すると、光が電気光学素子に入射してから出射し終
る迄の全透過距離に渡シ電圧が印加され、複屈折が生じ
、光シヤツター素子駆動の低電圧化という優れた効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光シヤツター素子の構成図、第2図aは
本発明の実施例における光シヤツター素子の構成図、第
2図すは第2Laの電気光学素子部の裏面から見た斜視
図、第3図は本発明の実施例の光シャンクー素子及び従
来の光シヤツター素子の動作特性図である。 11・・・・・・PLZT平板、12・・共通電極、1
3・・・・・・電圧印加用電極群、14・・・・・偏光
子、15・・・・・・検光子、16・・・・光源、21
・・・・・・PLZT平板、22・・・・・・共通電極
、23・・・・・・電圧印加用電極群、24・・・・・
・偏光子、25・・・・・検光子、26・・・・・・光
源、27・・・・・PLZT平板22の検光子25側の
主面、28・・・・・PLZT平板22の偏光子24側
の主面。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
N 第2図 第3図 o 5o too t5θ 叩オD電7F:(肱p

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 偏光子と、光源からの光が前記偏光子を介して入射され
    る電気光学素子と、この電気光学素子を通過した光が入
    射する。前記偏光子の光軸と直交する光軸を有する検光
    子とを備え、前記電気光学素子には、光の入射面及び出
    射面と直交する面に、面の法線方向に一定の深さを持ち
    、一定の幅で、光の入射する方向と一致する方向の前記
    電気光学素子の厚みに相等する長さを持った溝を複数個
    形成し、その溝の側面及び底面に電極を形成し、それぞ
    れ隣り合う溝に形成された電極が対向電極対となるよう
    に構成したことを特徴とする光シヤツター素子。
JP9340484A 1984-05-10 1984-05-10 光シヤツタ−素子 Pending JPS60237426A (ja)

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