JPS61145525A - 光シヤツタ素子 - Google Patents
光シヤツタ素子Info
- Publication number
- JPS61145525A JPS61145525A JP26900984A JP26900984A JPS61145525A JP S61145525 A JPS61145525 A JP S61145525A JP 26900984 A JP26900984 A JP 26900984A JP 26900984 A JP26900984 A JP 26900984A JP S61145525 A JPS61145525 A JP S61145525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical shutter
- shutter element
- plzt
- composition
- transmittance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
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、カメラにおける高速光シャッタなどの光制御
機器に用いることが出来る光シャッタ素子に関するもの
である。
機器に用いることが出来る光シャッタ素子に関するもの
である。
従来の技術
近年、機械的、電気的あるい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、小型化が可能となることから、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。
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、小型化が可能となることから、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と記述する）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方向に対し、±４
５°の方向に偏光軸が互いに直交するように、偏光板で
挾んだ構造を有したものである。。
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と記述する）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方向に対し、±４
５°の方向に偏光軸が互いに直交するように、偏光板で
挾んだ構造を有したものである。。
以下、図面を参照しながら、従来の光シャッタ素子につ
いて説明する。
いて説明する。
第３図は、従来の光シャッタ素子の構成図の例を示した
ものであり、３１はＰＬＺＴ基板、３２ａ。
ものであり、３１はＰＬＺＴ基板、３２ａ。
３２ｂはＰＬＺＴ基板上に設けられた電極であり、３２
のは電圧印加用電極、３２ｂは接地側電極である。３３
は偏光子、３４は検光子であり、電圧印加用電極３２ａ
と接地側電極３２ｂ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
に直交するように構成されている。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。
のは電圧印加用電極、３２ｂは接地側電極である。３３
は偏光子、３４は検光子であり、電圧印加用電極３２ａ
と接地側電極３２ｂ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
に直交するように構成されている。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３図の偏光子３３の後部に設けられた光源３５から光
を照射した場合、ＰＬＺＴ基板３１上に形成された電圧
印加用電極３２ａと接地側電極３２ｂの電極間に電圧を
印加しない場合は、電気光学効果に”よる複屈折を生じ
ず、偏光子３３及び検光子３４によって光は遮断される
が、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。
を照射した場合、ＰＬＺＴ基板３１上に形成された電圧
印加用電極３２ａと接地側電極３２ｂの電極間に電圧を
印加しない場合は、電気光学効果に”よる複屈折を生じ
ず、偏光子３３及び検光子３４によって光は遮断される
が、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。
このような原理により、小型、高速の光シャッタ素子が
可能となる。（例えば「光学セラミックスと光ファイバ
ー」戸田尭三１石田宏司著、Ｐ、１１３〜Ｐ。
可能となる。（例えば「光学セラミックスと光ファイバ
ー」戸田尭三１石田宏司著、Ｐ、１１３〜Ｐ。
一方、第３図に示した光シャッタ素子の構成においては
、ＰＬＺＴ基板上に設けた交差くし型電極間に電圧を印
加した場合、電気光学効果を示す素子の有効な部分は、
ＰＬＺＴ基板の表面近傍のみであるため最大透過率を得
るに必要な印加電圧が大きいという問題がある。この解
決をはかるために、第４図に示すように、電気光学効果
を有する透光性焼結磁器層４１と導電層４２とを交互に
複数層積層した構成にし、導電層間に電圧を印加した時
に、ＰＬＺＴ基板４１の全面に、はぼ一様に電界がかか
るようにし、電気光学効果を示す素子の有効厚みを増大
させ、低電圧駆動が可能な光シャッタ素子も提案されて
いる。
、ＰＬＺＴ基板上に設けた交差くし型電極間に電圧を印
加した場合、電気光学効果を示す素子の有効な部分は、
ＰＬＺＴ基板の表面近傍のみであるため最大透過率を得
るに必要な印加電圧が大きいという問題がある。この解
決をはかるために、第４図に示すように、電気光学効果
を有する透光性焼結磁器層４１と導電層４２とを交互に
複数層積層した構成にし、導電層間に電圧を印加した時
に、ＰＬＺＴ基板４１の全面に、はぼ一様に電界がかか
るようにし、電気光学効果を示す素子の有効厚みを増大
させ、低電圧駆動が可能な光シャッタ素子も提案されて
いる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、第３図及び第４図に示しだ光シャッタ素
子には、共通して透過率の温度変化が大きいという問題
点がある。
子には、共通して透過率の温度変化が大きいという問題
点がある。
例えば、第５図は、第４図と同じ電極構成からなる光シ
ャッタ素子の透過率の温度変化を示したものである。す
なわち、厚み３００μｍのＰＬＺＴ基板と、厚み１１０
０１Ｊの銅ハクを複数層積層した後、積層面に対して、
垂直な面上の表裏に偏光板を配列させた構成からなる光
シャッタ素子において、電極間に４ｏｖ印加した場合の
光シャッタの透過率の温度変化を示したものである。な
お用いた光シャッタ素子の厚みはＩ ｍｍである。また
使用したＰＬＺＴ基板の組成は、ＰＬＺＴの一般式Ｐｂ
１．Ｌａ、（ＺｒｙＴｔｌ、）、−五〇３においてＸ＝
０．０９ ７ ＝ ０．６５を用いた。（ＰＬＺＴは通
常Ｌａ、Ｚｒ、Ｔｉの比をとり、１００ Ｘ／１００７
／１００１゜と表示することから、以下例えば、ｘ ＝
０．０９７＝０．６５の場合、すなわちＰｂ０．９１
Ｌａ０．０９”０．６５ ＴｉＯ，３５）０．９７７５
ｏ３ ｏ３ では９／６５／３５と記入する） 第６図から明らかなように、第４図の構成からなる光シ
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は、温度変化により大きく左右
される。従ってカメラのシャッタなど、使用温度域の広
い装置にＰＬＺＴを用いた光シャッタを組み込んだ場合
、温度変化により、透過率が大きく変化することから、
信頼性の面で大きな問題となる。
ャッタ素子の透過率の温度変化を示したものである。す
なわち、厚み３００μｍのＰＬＺＴ基板と、厚み１１０
０１Ｊの銅ハクを複数層積層した後、積層面に対して、
垂直な面上の表裏に偏光板を配列させた構成からなる光
シャッタ素子において、電極間に４ｏｖ印加した場合の
光シャッタの透過率の温度変化を示したものである。な
お用いた光シャッタ素子の厚みはＩ ｍｍである。また
使用したＰＬＺＴ基板の組成は、ＰＬＺＴの一般式Ｐｂ
１．Ｌａ、（ＺｒｙＴｔｌ、）、−五〇３においてＸ＝
０．０９ ７ ＝ ０．６５を用いた。（ＰＬＺＴは通
常Ｌａ、Ｚｒ、Ｔｉの比をとり、１００ Ｘ／１００７
／１００１゜と表示することから、以下例えば、ｘ ＝
０．０９７＝０．６５の場合、すなわちＰｂ０．９１
Ｌａ０．０９”０．６５ ＴｉＯ，３５）０．９７７５
ｏ３ ｏ３ では９／６５／３５と記入する） 第６図から明らかなように、第４図の構成からなる光シ
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は、温度変化により大きく左右
される。従ってカメラのシャッタなど、使用温度域の広
い装置にＰＬＺＴを用いた光シャッタを組み込んだ場合
、温度変化により、透過率が大きく変化することから、
信頼性の面で大きな問題となる。
本発明は、上記問題点に鑑み、透過率の温度変化が、小
さい光シャッタ素子を提供することにある。
さい光シャッタ素子を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明の光シャッタ素子は、電気光学効果を有する透光
性焼結磁器層と導電層とが交互に積層され、積層面に対
して、垂直な面上の表裏に偏光板が配置され、かつ前記
透光性焼結磁器の組成が異なるものを交互にくり返して
配列させることにより、透過率の温度依存性が極めて小
さい光シャッタ素子を提供するものである。
性焼結磁器層と導電層とが交互に積層され、積層面に対
して、垂直な面上の表裏に偏光板が配置され、かつ前記
透光性焼結磁器の組成が異なるものを交互にくり返して
配列させることにより、透過率の温度依存性が極めて小
さい光シャッタ素子を提供するものである。
作 用
本発明はＰＬＺＴの組成が異なると、その透過率の温度
変化も異なることに着目した。たとえば第６図は、第４
図と同じ光シャッタ構成からなりＰＬＺＴとして９／ａ
ｓ／３６組成、アルイハ９．２５ ／ ６５ ／ ３５
組成からなる平面基板を用い、導電層間のＰＬＺＴの厚
みを３００μｍ１導電層として、厚み１００μｍの銅ハ
クを用いて、電圧を４ｏ■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。第６図かられかるように、
たとえば、ａ点付近の場合には、９ 、２５ ／ ６５
／ ３５の方が、９ ／ ６５ ／ ３５より透過率
が大きいが、温度が高いｂ点付近では、逆に、９／６５
／３５の方が、９．２５ ／６ ｔｓ ／３ｓよりも透
過率が大き ゛くなる。従って、たとえば、９．２５
／ ６５ ／ ３５及び、９ ／ ６６ ／ ３５のよ
うな組成の異なるＰＬＺＴ基板が交互に組み合わされた
光シャッタ素子においては、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 ／ｅ ５ ／３
５の光シャッタ部の透過率は減少傾向にあるが、他方の
光シャッタ部、すなわちｅ ／ ｅ ｓ ／ ａ ５で
は透過率は増加傾向にあるため、ａ点からｂ点の温度領
域内では、従来の光シャッタ素子のように同一の組成か
らなるＰＬＺＴ基板を用いた場合に比べて、その平均透
過率の温度変化は改善される。
変化も異なることに着目した。たとえば第６図は、第４
図と同じ光シャッタ構成からなりＰＬＺＴとして９／ａ
ｓ／３６組成、アルイハ９．２５ ／ ６５ ／ ３５
組成からなる平面基板を用い、導電層間のＰＬＺＴの厚
みを３００μｍ１導電層として、厚み１００μｍの銅ハ
クを用いて、電圧を４ｏ■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。第６図かられかるように、
たとえば、ａ点付近の場合には、９ 、２５ ／ ６５
／ ３５の方が、９ ／ ６５ ／ ３５より透過率
が大きいが、温度が高いｂ点付近では、逆に、９／６５
／３５の方が、９．２５ ／６ ｔｓ ／３ｓよりも透
過率が大き ゛くなる。従って、たとえば、９．２５
／ ６５ ／ ３５及び、９ ／ ６６ ／ ３５のよ
うな組成の異なるＰＬＺＴ基板が交互に組み合わされた
光シャッタ素子においては、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 ／ｅ ５ ／３
５の光シャッタ部の透過率は減少傾向にあるが、他方の
光シャッタ部、すなわちｅ ／ ｅ ｓ ／ ａ ５で
は透過率は増加傾向にあるため、ａ点からｂ点の温度領
域内では、従来の光シャッタ素子のように同一の組成か
らなるＰＬＺＴ基板を用いた場合に比べて、その平均透
過率の温度変化は改善される。
実施例
以下本発明による光シャｙり素子について具体的に説明
する。
する。
Ｌ ａ ／Ｚ ｒ ／Ｔ １ ”” ９ ／ ６５ ／
３５ 、９ 、２５ ／ ６５ ／３５のそれぞれ組
成の異なるＰＬＺＴ焼結磁器を酸素気流中で、１２００
℃で２０時間、ホットプレスして製造した後、厚み３０
０μｍに両者ともスライスした。しかる後、組成の異な
るＰＬＺＴ基板を、交互に厚み１００μｍからなる銅は
くを介してくり返し積層した。なお銅はくとＰＬＺＴ基
板面は、導電性接着剤により接着した。その後、積層し
た素子を厚みＩ １ｍｌに切り出し、その切り出し面の
両面を鏡面研磨処理して光シャッタ素子とした。かかる
光シャッタ素子の積層面に対して垂直な面上の表裏に偏
光板を第１図に示すように、はり合わせた。次に電圧を
、導電層間に４０Ｖ印加し、１０℃から６０℃までの光
シャッタの透過率を測定した。その結果を第１図に示す
。なお比較のため、第１図と全く同様の光シャッタの構
成からなり、使用するＰＬＺＴ基板が９／６５／３５あ
るいは９．２５ ／ ６５ ／ ３５のそれぞれ単独組
成からなる光シャッタ素子も作製し、前述と全く同じ条
件で透過率の温度変化を測定した。その結果も、第２図
に示す。第２図から明らかなように、本発明による光シ
ャッタ素子は、従来の単一組成からなるＰＬＺＴ基板を
用いた光シャッタ素子に比べて、広い温度域で透過率の
温度（特性）変化の低減をはかることが出来る。
３５ 、９ 、２５ ／ ６５ ／３５のそれぞれ組
成の異なるＰＬＺＴ焼結磁器を酸素気流中で、１２００
℃で２０時間、ホットプレスして製造した後、厚み３０
０μｍに両者ともスライスした。しかる後、組成の異な
るＰＬＺＴ基板を、交互に厚み１００μｍからなる銅は
くを介してくり返し積層した。なお銅はくとＰＬＺＴ基
板面は、導電性接着剤により接着した。その後、積層し
た素子を厚みＩ １ｍｌに切り出し、その切り出し面の
両面を鏡面研磨処理して光シャッタ素子とした。かかる
光シャッタ素子の積層面に対して垂直な面上の表裏に偏
光板を第１図に示すように、はり合わせた。次に電圧を
、導電層間に４０Ｖ印加し、１０℃から６０℃までの光
シャッタの透過率を測定した。その結果を第１図に示す
。なお比較のため、第１図と全く同様の光シャッタの構
成からなり、使用するＰＬＺＴ基板が９／６５／３５あ
るいは９．２５ ／ ６５ ／ ３５のそれぞれ単独組
成からなる光シャッタ素子も作製し、前述と全く同じ条
件で透過率の温度変化を測定した。その結果も、第２図
に示す。第２図から明らかなように、本発明による光シ
ャッタ素子は、従来の単一組成からなるＰＬＺＴ基板を
用いた光シャッタ素子に比べて、広い温度域で透過率の
温度（特性）変化の低減をはかることが出来る。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明による光シャッ
タ素子は、従来の光シャッタ素子に比べて、透過率の温
度変化を著しく低減することが可能となり、カメラのシ
ャッタなど、温度変化により、光透過光量のバラツキが
問題となる固体シャッタ素子の実用化をはかるうえで、
極めて有効である。
タ素子は、従来の光シャッタ素子に比べて、透過率の温
度変化を著しく低減することが可能となり、カメラのシ
ャッタなど、温度変化により、光透過光量のバラツキが
問題となる固体シャッタ素子の実用化をはかるうえで、
極めて有効である。
なお、本発明の実施例では、電気光学効果を有する透光
性焼結磁器としてＰＬＺＴを用いたが、ＰＬＺＴと同様
の電気光学効果を示し、かつ透過率の温度変化の大きい
（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｎｂ）０３系（以下ＰＬＺＮと
記述する）、（Ｐｂ、ＢＬ）（Ｚ ｒ 、 Ｔ Ｉ ）
Ｏｓ系（以下ＰＢＺＴと記述する）などを用いても同
様の効果が期特出来る。まだ、ＰＬＺＴ 、ＰＬＺＮ、
ＰＢＺＴを互いに組み合わせても同様の効果が期特出来
ることは言うまでもないことである。
性焼結磁器としてＰＬＺＴを用いたが、ＰＬＺＴと同様
の電気光学効果を示し、かつ透過率の温度変化の大きい
（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｎｂ）０３系（以下ＰＬＺＮと
記述する）、（Ｐｂ、ＢＬ）（Ｚ ｒ 、 Ｔ Ｉ ）
Ｏｓ系（以下ＰＢＺＴと記述する）などを用いても同
様の効果が期特出来る。まだ、ＰＬＺＴ 、ＰＬＺＮ、
ＰＢＺＴを互いに組み合わせても同様の効果が期特出来
ることは言うまでもないことである。
第１図は、本発明による光シャッタ素子の構成図、第２
図は、本発明による光シャッタ素子の透過率の温度変化
を示した図、第３図、第４図は従来の光シャッタ素子の
構成図、第６図は、従来の光シャッタ素子の透過率の温
度変化を示した図、第６図は、使用したＰＬＺＴの組成
が異なる従来の光シャッタ素子のそれぞれの透過率の温
度変化を示した図である。 １１．１２・・・・・・組成の異なるＰＬＺＴ基板、１
３・・・・・・導電性薄板、１４・・・・・・偏光子、
１６・・・・・検光子、１６・・・・・・光源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名’ｆ
−’２−−季謀ｓ冥ｒｔａｐｔｚｒ幕玖ｆ５− 警梵
十 第２因 第３図 ３／−ＰＬＺＴｋＷ ３’（１−ｒｔｉｎ１ＪｒＪ＊＜ｈ ３２ｂ−一棲ｙ（側／Ｉｌ極 ３３−偶丸手 駕一猾梵↓ ５５−梵）を 第４図 ４３ ４４− 傷梵多 ４．５−一先膚、 第５図 第６図
図は、本発明による光シャッタ素子の透過率の温度変化
を示した図、第３図、第４図は従来の光シャッタ素子の
構成図、第６図は、従来の光シャッタ素子の透過率の温
度変化を示した図、第６図は、使用したＰＬＺＴの組成
が異なる従来の光シャッタ素子のそれぞれの透過率の温
度変化を示した図である。 １１．１２・・・・・・組成の異なるＰＬＺＴ基板、１
３・・・・・・導電性薄板、１４・・・・・・偏光子、
１６・・・・・検光子、１６・・・・・・光源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名’ｆ
−’２−−季謀ｓ冥ｒｔａｐｔｚｒ幕玖ｆ５− 警梵
十 第２因 第３図 ３／−ＰＬＺＴｋＷ ３’（１−ｒｔｉｎ１ＪｒＪ＊＜ｈ ３２ｂ−一棲ｙ（側／Ｉｌ極 ３３−偶丸手 駕一猾梵↓ ５５−梵）を 第４図 ４３ ４４− 傷梵多 ４．５−一先膚、 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）電気光学効果を有する透光性焼結磁器層と導電層
とが交互に複数層積層し、積層面に対して、垂直な面上
の表裏に偏光板が配置され、かつ前記透光性焼結磁器の
組成が互いに異なるものが、くり返し配列されているこ
とを特徴とする光シャッタ素子。 - （２）透光性焼結磁器として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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26900984A JPS61145525A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光シヤツタ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26900984A JPS61145525A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光シヤツタ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145525A true JPS61145525A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17466394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26900984A Pending JPS61145525A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光シヤツタ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145525A (ja) |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26900984A patent/JPS61145525A/ja active Pending
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