JPS61129622A - 光シヤツタ素子の製造方法 - Google Patents

光シヤツタ素子の製造方法

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JPS61129622A
JPS61129622A JP25268484A JP25268484A JPS61129622A JP S61129622 A JPS61129622 A JP S61129622A JP 25268484 A JP25268484 A JP 25268484A JP 25268484 A JP25268484 A JP 25268484A JP S61129622 A JPS61129622 A JP S61129622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical shutter
electrodes
base plates
kinds
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP25268484A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Horibe
堀部 泰孝
Yoneji Takubo
米治 田窪
Nobuyoshi Tsujiuchi
辻内 伸恵
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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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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、固体の光シャッタ素子の製造方法に関する。
従来の技術 近年、機械的、電気的或は化学的な手段を用いて光の透
過量を制御する、いわゆる光シャッタ素子が各分野で幅
広く用いられている。なかでもカー効果などの電気光学
効果を利用した固体光シャッタ素子は、応答性に優れ、
小型化が可能であることから、カメラのシャッタなど、
高速性を必要とする光シャッタへの応用が考えられてい
る。現在、上記光シャッタ素子として知られているもの
は、チタン酸ジルコン酸鉛の鉛の一部をランタンで置換
した組成物(以下PLZTと記載する)等の透光性焼結
磁器の平板上に複数個の電極を設けた基板を、上記電極
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
、±45°の方向に偏光軸が互いに直交するように、偏
光板で挟んだ構造のものである。
次に図面を参照して従来の光シャッタ素子を説明する。
第4図は従来の光シャ7タ素子の一例の構成を示し、1
1はPLZT基板、(12a) 、 (12b)はPL
ZT基板上に設けられた電極で、(12a)は電圧印加
用電極、(12b)は接地側電極である。 13は偏光
子、14は検光子であり、電圧印加用電極(12a)と
接地側電極(12b)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、±45°の方向に偏光軸が互い
に直交するように配設されている。このように構成され
た光シャッタ素子の動作を以下に説明する。
第4図の偏光子I3の後方に設けられた光源15から光
を照射した時、PLZT基板11上に形成された電極(
12a) と(12b)に電圧を印加しない場合には、
電気光学効果による複屈折が生ぜず、偏光子13及び検
光子14によって光は遮断される。一方電極(12a)
と(12b)の間に電圧を印加すると、電気光学的のカ
ー効果によって複屈折を生じ、光の偏光状態が変化し、
光が通過する。このような原理により、小型で高速に動
作する光シャッタ素子が得られる。
第5図は、第4図と同じ電極構成で、’i電極幅50ル
m、電極間隔が501Lm、電極材料がIr+zO,r
 −SnO,zから成る光シャッタ素子に、電圧を20
0 V印加した場合の透過率の温度変化を示したもので
ある。なお、使用したPLZT・基板の組成は、PLZ
Tの一般式 %式% λ=o、oa、  y=o、esを用いた。(P L 
Z Tは通常La、 Zr、 Tiの比をとり、 10
0f /100y/100(/−2)と表示することか
ら、以下、例えばズ= 0.09、y=0゜65の場合
、即ち、 Pbo、yt LaO,O?(ZrO,ty Tia、
3r )o、y77r OJでは・9/85/35と記
す)。
発明が解決しようとする問題点 第5図から明らかなように、PLZT基板を単板で用い
た従来の光シャッタ素子は、電極間に同一電圧を印加し
た場合、光シャッタの開口部の透過率が温度により大き
く左右される。従ってカメラのシャッタのように使用温
度域の広い装置にPLZTを用いたシャッタを組込んだ
場合、温度変化により透過率が大きく変化することにな
り、信頼性が欠ける点に大きな問題がある。
本発明は、従来の光シャッタ素子に比べて温度変化によ
る光の透過率の変化の小さな光シャッタ素子の製造方法
を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、まず組成の異なる電気光学効果を有する透光
性焼結磁器を構成するに必要な2種類の原料粉を別々に
混合、仮焼、粉砕した後、この仮焼粉と有機結合剤、可
塑剤及び溶剤から成るスリップをドクターブレード法等
を用いて一定厚みの2種類の生シートをそれぞれ作製す
る。次にこの2種類の生シートを重ね合わせた後、圧着
することにより、シートの両面が互いに組成の異なる1
枚の生シートを作製する。これを焼成した後、焼結磁器
内の組成の異なる境界面が基板の中央になるように鏡面
研磨する。このようにして作った平板の両面に、複数個
の透明電極を設け、且つこれらの電極により形成される
各面の光シャッタ部が互いに重ならないように電極を配
置することにより、透過率の温度による変化の少ない光
シャッタを得るものである。
作  用 即ち、本発明は、PLZTの組成が異なると、その透過
率の温度による変化が異なることに着目し、これを利用
したものである。例えば第6図は、第4図と同じ構成の
光シャッタで、電極幅が50ルm、電極間隔が50終m
、電極材料がIn2O2−5nO1から成る透明電極を
設けたもので、PLZTの組成として9785/35及
び9.25/135/35を用いた光シャッタ素子に、
電圧を200v印加した場合の透過率の温度依存性を示
したものである。この図から判るようにa点の温度付近
では9.25/85/35の方が9/$5/35より透
過率が大きいが、それより温度が高いb点の付近では、
逆に9/85/35の方が9.25/85/35よりも
透過率が大きくなる。従って例えば、9.25/65/
35及び9/85/35のような組成の異なる2層から
成るPLZT基板1を作製し、その基板の両面に複数個
の透明電極を設けた本発明の光シャッタ素子では、a点
からb点の温度領域では、温度が上昇するにつれて9.
25/85/35相から成る光シャッタの透過率は減少
傾向にあるが、もう一方の光シャッタ層、即ち9/85
/35相では透過率は上昇する傾向にあるため、a点か
らb点の温度領域内では、従来のような単−相からなる
光シャッタ素子に比べて、その平均透過率の温度特性を
著しく改善することができる。
本発明による光シャッタでは、基板の両面に設けられた
電極は、それぞれの面においてこれらの電極により形成
される光シャッタ部が互いに重ならないように構成され
ているため、ある一方の組成相の光シャッタの開口部を
通過した光は、必ず他の組成相の光シャッタの電極部を
通過することから、必ずIn、Ho、−SnO,のよう
な透明電極を用いる必要がある。
なお、基板の表裏で組成が異なる焼結磁器を作製するに
は、例えば、組成の異なる仮焼粉をそれぞれ作製し、そ
のいずれか一方の仮焼粉をプレス平面に水平に敷きつめ
′た後、もう一方の組成の仮焼粉をその上に、先の仮焼
粉と同一厚みとなるように敷きつめ、プレス成形し、焼
成して作製することが可能であるが、この場合、組成の
異なる仮焼粉を同一厚みに、且つ水平に敷くことは極め
て難しいことから1作業性が悪く、又、大型形状の成形
体を作ることが困難であるなどの問題がある。一方、本
発明では、組成の異なる同一厚みの生シートを作製し、
これらを圧着することにより、表裏部が互いに組成の異
なる成形体を作製することから大型形状のものも極めて
容易に作製が可能であり、又生産性も良好であることか
ら、工業的に極めて有利である。
実施例 次に本発明の光シャッタ素子及びその製造方法を実験結
果に基づいて更に詳細に説明する。
まず、酸化鉛(pbo)、酸化チタン(Ti02)、酸
化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ランタン(LaLO
3)の各粉末をPbo、qt Lao、o7(Z ro
、 grT :o、3r)a、yy73−03(9/ 
85/35)及びPba、yayLaa、oy2yCZ
 ra、6y T ia、jr)a、F7ty OJ 
(9、25/ 85/35)となるように秤量した後、
それぞれをボールミルで17時間混合した。この混合粉
を800℃で2時間仮焼した後、ボールミルで17時間
粉砕し、濾過、乾燥した。次に各仮焼粉100重、量部
に対し、有機結合剤としてブチラール樹脂を2重量部、
可塑剤としてフタル酸ジ−n−ブチル(D B P)を
1a量部及び溶剤としてメチルアルコールを18重量部
加え、ボールミルで20時間混合してスリップを作製し
た。これをポリエステルフィルム上に流し込み、ドクタ
ブレード法を用いてシート状に成形し、自然乾燥により
厚さが250pmの一定厚みの生シートを作製した0次
にこれらの組成の異なる2種類の生シートを互いに張り
合わせた後、温度50°C1加圧力800Kg/am’
(7)条件下で熱圧着し、シートの両面の組成が互いに
異なる1枚の生シートを作製した。かかる生シートをマ
グネシア磁器板上に置き、マグネシア磁器から成るスペ
ーサを用いて、さや詰めした後、雰囲気炉内に置き、 
2OO℃/hrの昇温速度、で、 380℃まで昇温し
、10時間保持し、シート中に含有されている有機成分
を除去した。有機成分を除去した後、酸素を 1.01
/rainの速度で供給しながら再び200℃/hrの
速度で昇温し、1130°Cで20時間焼成した。この
ようにして得られた焼結磁器をSiC及びAfL、03
等の研磨剤を用いて鏡面研磨処理を行ない、基板の両面
部がL25/85/35及び9/85/35の互いに組
成の異なる厚み300gmのPLZT基板を作製した。
かかる基板にIn20jSnOシを蒸着した後、フォト
リソグラフ技術を用いて第1図に示すような光シャッタ
素子を作製した。なお、電極幅は50ルm、電極間隔は
50ルロ、電極の厚みは5000 Aとした。又、両面
の電極配置は、第2図に示すように基板の両面に複数個
の帯状の透明電極を設け、これらの電極により形成され
る両面の光シャッタ部が互いに重ならないように形成し
た。第1図及び第2図において、(1a)は!3/85
/353/85/35)は9.25/85/35組成相
で、2はこれらの境界相である。又(3a)。
(3t+)は電圧印加用電極及び接地用電極、4は偏光
子、5は検光子、そして6は光源である。
上述のようにして作製し爬光シャッタ素子の両電極間に
、それぞれ200V印加し、10”0から50℃までの
温度域における透過率を測定した結果を第・3図に実線
で示す、なお比較のために上述と全く同様にして作製し
た9/85/35及びf3.25/85/35の単一組
成から成る厚み300ルmのPLZT基板の両面に、前
記と同様の電極を設けた光シャッタ素子を用いて200
 Vの電圧を印加しなから10℃から50℃の温度域に
おける透過率変化を測定した結果を第3図に点線で示し
ている。第3図から明らかなように、本発明によって作
製した光シャッタ素子は、従来の光シャッタ素子に比べ
て、広い温度域にわたって透過率の温度特性変化の低減
を図ることができる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によって作られ
た光シャッタ素子は、従来の光シャッタ素子に比べて、
透過率の温度による変化が著しく低く、そのためカメラ
のシャッタのように温度変化による光の透過量の変動が
問題となる固体光シャッタに使用して極めて有効である
なお、上述の実施例では、電気光学効果を有する透光性
焼結磁器としてPLZTを用いた例を示したけれども、
本発明はPLZTに限られるものではなく、これと同様
の電気光学的効果を有して透過率の温度による変化の大
きい例えば(Pb、 La)(ZrNb)Ox系、或は
(Pb、 Bi)(Zr、 Ti)03系などを用いて
も同様の効果を得ることができることは言うまでもない
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によって作られた光シャッタ素子の構成
を示す斜視図、第2図は第1図の素子のA−A ’線に
おける断面図、第3図は本発明によって作られた光シャ
ッタ素子の温度による光の透過率の変化を示す図、第4
図は従来の光シャッタ素子の構成を示す図、第5図と第
6図はそれぞれ従来の光シャッタ素子の温度による透過
率の変化を示す図である。 (1d)・・・9/85/35組成相  (1b)・・
・9.25/85/35組成相  2・・・境界相  
(3a)・・・電圧印加用電極(3b)・・・接地用電
極  4・・・偏光子  5・・・検光子6・・・光源 代理人の氏名 弁理士 吉 崎 悦 治第1図 第2図 第3図 シjt度(°こ) 第4図 第5図 5& /L(’c) 第6図 :)L/lC”)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)組成の異なる電気光学効果を有する透光性焼結磁
    器を構成するに必要な2種類の原料粉末を各種類ごとに
    混合、仮焼、粉砕した後、この仮焼粉と有機結合剤、可
    塑剤及び溶剤とからなるスリップを用いて同一厚みの2
    種類の生シートを作製し、しかる後、種類の異なる2枚
    の生シートを圧着後、焼成して焼結磁器基板を作り、こ
    の焼結磁器基板を2種類の組成の境界層が基板の中央に
    なるように鏡面研磨し、しかる後基板の両面に複数個の
    透明電極を設け、且つ前記電極により形成される各面の
    光シャッタ部が互いに重ならないようにこれらの電極を
    配設することを特徴とする光シャッタ素子の製造方法。
  2. (2)前記透光性焼結磁器を構成するに必要な原料が、
    チタン酸ジルコン酸鉛の鉛の一部をランタンで置換した
    組成物であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の光シャッタ素子の製造方法。
JP25268484A 1984-11-28 1984-11-28 光シヤツタ素子の製造方法 Pending JPS61129622A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6461725A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Sumitomo Spec Metals Optical shutter element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6461725A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Sumitomo Spec Metals Optical shutter element

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