JPS604828A - 赤外線変調器 - Google Patents
赤外線変調器Info
- Publication number
- JPS604828A JPS604828A JP58113730A JP11373083A JPS604828A JP S604828 A JPS604828 A JP S604828A JP 58113730 A JP58113730 A JP 58113730A JP 11373083 A JP11373083 A JP 11373083A JP S604828 A JPS604828 A JP S604828A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- infrared rays
- fine particles
- absorption
- electrode
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/165—Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
- G02F1/166—Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
- G02F1/167—Devices 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 translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (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。
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
本発明は入射赤外線の時間的変化を与える赤外線変調器
に関するものである。
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
赤外線による非接触センシング技術は、人工衛星の姿勢
制御、地球資源調査、工業計測、サーモグラフによる医
療分野、環境公害測定、防犯等に応用されている。この
赤外線非接触センシング技術には通常、常温動作が可能
で取扱いが便利な焦電型赤外センサが利用されている。
制御、地球資源調査、工業計測、サーモグラフによる医
療分野、環境公害測定、防犯等に応用されている。この
赤外線非接触センシング技術には通常、常温動作が可能
で取扱いが便利な焦電型赤外センサが利用されている。
この焦電型赤外センサは温度変化によって表面電荷の変
化する現象（焦電現象）を利用しているため、入射赤外
線の時間的変化を与える赤外線変調器が必要である０ 従来よりある赤外線変調器には、チョッパをモータで回
転させる方式、電磁作用を利用したフォークチョッパや
振動型チョッパ、エタロン板を用いて（［電材料を撮動
させて変調させるファブルペロチョノパ等がある。チョ
ッパをモータで回転させる方式は、赤外変調率は高いが
、重量が重く、電力が大きい欠点がある。フォークチョ
ッパや振動型チョッパは変調率は高いが、電力が大きく
耐振りｖ１性に問題がある。ファブルペロ変調器は変調
率６０％程度で消費電力が大きく、構造が複雑とという
問題がある。
化する現象（焦電現象）を利用しているため、入射赤外
線の時間的変化を与える赤外線変調器が必要である０ 従来よりある赤外線変調器には、チョッパをモータで回
転させる方式、電磁作用を利用したフォークチョッパや
振動型チョッパ、エタロン板を用いて（［電材料を撮動
させて変調させるファブルペロチョノパ等がある。チョ
ッパをモータで回転させる方式は、赤外変調率は高いが
、重量が重く、電力が大きい欠点がある。フォークチョ
ッパや振動型チョッパは変調率は高いが、電力が大きく
耐振りｖ１性に問題がある。ファブルペロ変調器は変調
率６０％程度で消費電力が大きく、構造が複雑とという
問題がある。
発明の目的
本発明の目的は、前記の問題点を解決するための赤外変
調器、即ち、安価、小形＠量、低消費電力、高変調率の
赤外線変調器を得ることにある。
調器、即ち、安価、小形＠量、低消費電力、高変調率の
赤外線変調器を得ることにある。
発明の構成
本発明は固有赤外吸収のある液体中に赤外線を反射させ
る微粒子金分赦させたコロイド分散系液体を、赤外線を
透過させる基板とともに一対の電極で薄い空間内にはさ
んだ構成よｆ）なる。動作原理は赤外＃を反射させる微
粒子を固有赤外吸収する液体中で電気泳動現象により移
動させることによって、赤外線を吸収及び反射作用をさ
せることにある。即ち、一対の電極にある電圧が印加さ
れて、コロイド分散系液体中の赤外反射の微粒子が赤外
線入射面側の電極に移動して窓に集まったとき、入射赤
外線は反射され、また、この微粒子の移動方向と逆の亀
圧全印朋」シて、その赤外反射微粒子全部を赤外入射面
と反対側の電極に移動させ集めたとき、入射赤外線は分
散媒の固有赤外吸収領域で吸収される。従って、一対の
電極に正負交互の電圧を印加することによって赤外線を
断続することができる。
る微粒子金分赦させたコロイド分散系液体を、赤外線を
透過させる基板とともに一対の電極で薄い空間内にはさ
んだ構成よｆ）なる。動作原理は赤外＃を反射させる微
粒子を固有赤外吸収する液体中で電気泳動現象により移
動させることによって、赤外線を吸収及び反射作用をさ
せることにある。即ち、一対の電極にある電圧が印加さ
れて、コロイド分散系液体中の赤外反射の微粒子が赤外
線入射面側の電極に移動して窓に集まったとき、入射赤
外線は反射され、また、この微粒子の移動方向と逆の亀
圧全印朋」シて、その赤外反射微粒子全部を赤外入射面
と反対側の電極に移動させ集めたとき、入射赤外線は分
散媒の固有赤外吸収領域で吸収される。従って、一対の
電極に正負交互の電圧を印加することによって赤外線を
断続することができる。
実施例の説明
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の赤外線変調器の断面図である。
赤外線反射防止膜１とコロイド分散液体を入れるための
空間を形成したシリコンカッく−２にコロイド分散液３
を満たし、背面電極４及び背面カッ＜−６を接着剤Ｔに
て密閉封止した構造である。
空間を形成したシリコンカッく−２にコロイド分散液３
を満たし、背面電極４及び背面カッ＜−６を接着剤Ｔに
て密閉封止した構造である。
シリコンカバー２は赤外線に対して長波長領域捷で透明
な材料で、コロイド分散１３を封止込めるカバーの役目
と電極の役目を兼ねている０すなわち、不純物ドープに
よって低抵抗にしたシリコンをＩｆｆいることによって
直接電極とすることができるので、新たにカバー上に透
明電極を形成する必要がなく、製作が容易かつ、光の損
失も少ない。
な材料で、コロイド分散１３を封止込めるカバーの役目
と電極の役目を兼ねている０すなわち、不純物ドープに
よって低抵抗にしたシリコンをＩｆｆいることによって
直接電極とすることができるので、新たにカバー上に透
明電極を形成する必要がなく、製作が容易かつ、光の損
失も少ない。
もちろん、カバーと電極音別々に構成してもよい。
コロイド分散液３を封止込めるための空間は、耐食マス
クとして５ｉｎ２ の図形マスクを形成し、異方性エツ
チングによって深さ数１０μｍ〜数１００μｍ程度まで
形成する。これによって対向電極間の距離を均一にする
ことができるので、空間の距離の不均一による応答特性
むらはなくなり、かつ背面電極４及び背面カバー５によ
る密閉封止が容易である。
クとして５ｉｎ２ の図形マスクを形成し、異方性エツ
チングによって深さ数１０μｍ〜数１００μｍ程度まで
形成する。これによって対向電極間の距離を均一にする
ことができるので、空間の距離の不均一による応答特性
むらはなくなり、かつ背面電極４及び背面カバー５によ
る密閉封止が容易である。
コロイド分散液３は、赤外線を反射する分散微粒子、た
とえば二ゝ酸化チタンやアルミニウム粉末等を分散媒に
分散させたものである。分散媒は、電気泳動性の良い有
機溶媒で、その溶媒固有の赤外吸収特性を有するもので
あり、適当に選び又は組合わせることによって、任意の
波長の赤外線を吸収させることができる。たとえば、波
長１０μｍ程度の赤外線を吸収させる液体は、ヘキサク
ロルブタジェン、２−メチルブテン 液体は、不飽和炭化水素の構造異性体で、たとえｉ、ｆ
前記（Ｄ ２−メチルブテンの構造異性体（ＯＨ２：
ｃ −ＯＨ２・０Ｈ３）である。更に広い領域０Ｈ。
とえば二ゝ酸化チタンやアルミニウム粉末等を分散媒に
分散させたものである。分散媒は、電気泳動性の良い有
機溶媒で、その溶媒固有の赤外吸収特性を有するもので
あり、適当に選び又は組合わせることによって、任意の
波長の赤外線を吸収させることができる。たとえば、波
長１０μｍ程度の赤外線を吸収させる液体は、ヘキサク
ロルブタジェン、２−メチルブテン 液体は、不飽和炭化水素の構造異性体で、たとえｉ、ｆ
前記（Ｄ ２−メチルブテンの構造異性体（ＯＨ２：
ｃ −ＯＨ２・０Ｈ３）である。更に広い領域０Ｈ。
での赤外吸収を行なわせる分散媒、ｆｌｌえば８・８μ
ｍ〜１０・３／Ｊｓｉでは、８．８μｍ〜９．７μｍに
吸収特性のあるメチルフェニルシリコン、！１９．７μ
ｍ〜背面電極４は、背面カッく−６に金属の蒸着によっ
て形成させる。シリコンカッく−２と背面カッく−５と
の密封は、シリコンカッく−２の絶縁１］莫５１０２を
介して接着剤で行なわれる。８は電源で、シー）コンカ
バー２に対する負電源９と正電源１０よ構成る。
ｍ〜１０・３／Ｊｓｉでは、８．８μｍ〜９．７μｍに
吸収特性のあるメチルフェニルシリコン、！１９．７μ
ｍ〜背面電極４は、背面カッく−６に金属の蒸着によっ
て形成させる。シリコンカッく−２と背面カッく−５と
の密封は、シリコンカッく−２の絶縁１］莫５１０２を
介して接着剤で行なわれる。８は電源で、シー）コンカ
バー２に対する負電源９と正電源１０よ構成る。
・Ａ１２図り、ｂは、本発明の赤外線変調器の動イ／￥
原理図を示すものである。今、第２図ａに示す如く、電
圧９が印加されると、分散媒１２中のＴｌＯ２やＡ１等
の分散微粒子１１は、液体との接触界面で心気二重層を
形成し、正に帯電するので、負の電界方向、即ち、電極
２の方向に移動し密に集まる。従って、入射赤外線はこ
れら密に集捷っだ微杓子によって反射する。第２図すは
、前記電圧９の逆醒圧が印加された場合で、分散微粒子
１１は全て背面電極５に移動する。従ってこの場合の入
射赤外線は、任意に構成した分散媒１２の回付吸収によ
って吸収され反射しない０このように、印加醒Ｉｆを正
負交互に加えることによって、赤外線の反射吸収による
断続が可能となる。
原理図を示すものである。今、第２図ａに示す如く、電
圧９が印加されると、分散媒１２中のＴｌＯ２やＡ１等
の分散微粒子１１は、液体との接触界面で心気二重層を
形成し、正に帯電するので、負の電界方向、即ち、電極
２の方向に移動し密に集まる。従って、入射赤外線はこ
れら密に集捷っだ微杓子によって反射する。第２図すは
、前記電圧９の逆醒圧が印加された場合で、分散微粒子
１１は全て背面電極５に移動する。従ってこの場合の入
射赤外線は、任意に構成した分散媒１２の回付吸収によ
って吸収され反射しない０このように、印加醒Ｉｆを正
負交互に加えることによって、赤外線の反射吸収による
断続が可能となる。
発明の効果
以上のように、本発明は赤外線を反射する微粒■−と、
固有の赤外吸収をもつ分散媒とで構成されたコロイド分
散系液体の電気泳動現象を利用した赤外線変調器であり
、前面カバーが赤外に対して透明であるとともに′電極
も兼ね、しかも、コロイド分散液室が形成できるので、
光の損失や応答速度むらが少なく製作が容易であり、又
、固有吸収のある分散媒を適当に週び組合せることによ
って任意の赤外線の波長を吸収させることができるので
、任意の赤外波長領域を反射吸収による断続が幅！１２
．である。応答速度は、電気泳動の移動度１０ｑＩ１２
／ｖ＠ＳｅＣにあるので、数１００ｍ５ｅｃ〜数ｍ ｓ
ｅｃ程のものが得られ、低電圧駆動、低消費電力゛、小
形軽看の赤外線変調器が得られる。
固有の赤外吸収をもつ分散媒とで構成されたコロイド分
散系液体の電気泳動現象を利用した赤外線変調器であり
、前面カバーが赤外に対して透明であるとともに′電極
も兼ね、しかも、コロイド分散液室が形成できるので、
光の損失や応答速度むらが少なく製作が容易であり、又
、固有吸収のある分散媒を適当に週び組合せることによ
って任意の赤外線の波長を吸収させることができるので
、任意の赤外波長領域を反射吸収による断続が幅！１２
．である。応答速度は、電気泳動の移動度１０ｑＩ１２
／ｖ＠ＳｅＣにあるので、数１００ｍ５ｅｃ〜数ｍ ｓ
ｅｃ程のものが得られ、低電圧駆動、低消費電力゛、小
形軽看の赤外線変調器が得られる。
第１図は本発明による赤外線変調器の断面図、第２図ａ
、ｂは本発明による赤外線変調器の動作片１４１！を述
べるための断面拡大図である。 １−・・・・・赤外反射微粒子、２・・・・・前面カバ
ー、３・・・・コロイド分散系液体、４・・・・背面電
極、５・・・背面カバー、６・・・・・・絶縁膜、Ｔ・
・・・・・接着剤、。 ８・・・・・・電源、９・・・・・電源、１０・・・・
・・電源、１１・・・・・・赤外反射微粒子、１２・・
・・・・分散媒。
、ｂは本発明による赤外線変調器の動作片１４１！を述
べるための断面拡大図である。 １−・・・・・赤外反射微粒子、２・・・・・前面カバ
ー、３・・・・コロイド分散系液体、４・・・・背面電
極、５・・・背面カバー、６・・・・・・絶縁膜、Ｔ・
・・・・・接着剤、。 ８・・・・・・電源、９・・・・・電源、１０・・・・
・・電源、１１・・・・・・赤外反射微粒子、１２・・
・・・・分散媒。
Claims (3)
- （１）赤外線を反射する微粒子と固有の赤外吸収をもつ
分散媒又は混合分散媒とで構成されたコロイド分散系液
体を、赤外線に対して透明なカバーと対向電極とで密閉
封止したことを特徴とする赤外線変調器。 - （２） カバーが低抵抗性である特許請求の範囲第１項
記載の赤外線変調器。 - （３） カバーが不純物全ドーグしたシリコンで構成さ
れ、液体保持空間を異方性エツチングにより形成した特
許請求の範囲第１項記載の赤外線変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113730A JPS604828A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 赤外線変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113730A JPS604828A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 赤外線変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604828A true JPS604828A (ja) | 1985-01-11 |
| JPH0519133B2 JPH0519133B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=14619680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113730A Granted JPS604828A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 赤外線変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08227063A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-09-03 | Hughes Aircraft Co | 長波長赤外線を透過する導電性窓 |
| EP4133330B1 (fr) * | 2020-04-08 | 2024-08-07 | KNDS France | Dispositif de contrôle de la réflectivité infrarouge |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4853696A (ja) * | 1971-11-08 | 1973-07-27 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP58113730A patent/JPS604828A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4853696A (ja) * | 1971-11-08 | 1973-07-27 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08227063A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-09-03 | Hughes Aircraft Co | 長波長赤外線を透過する導電性窓 |
| EP4133330B1 (fr) * | 2020-04-08 | 2024-08-07 | KNDS France | Dispositif de contrôle de la réflectivité infrarouge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519133B2 (ja) | 1993-03-15 |
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