JPS61145527A - 光シヤツタ−素子 - Google Patents

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ャッター素子に関するものであ
る。

従来の技術 近年、小型計算機などの発達により、各分野でオートメ
−シロン化が進んでいる。それに伴い、分析、通信端末
機器における出力機器としてのプリンターの需要も増加
し、各種のプリンターの開発が進んでいる。固体の電気
光学効果を用いた光シャッターもその中の１つであり、
非衝撃であるなどの特徴から注目を浴びており、書き込
み用装置として利用可能である。現在、上記光シャッタ
ー素子として知られているものは、ランタン（Ｌａ）を
添加したジルコン酸チタン酸鉛（ＰＬＺＴ）等の透光性
磁器の平板上の少なくとも一生面上に複数対の帯状対向
電極を設け、その平板を、二枚の偏光板で挟んだ構造を
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、上述した従来の光シャッター
素子の一例について説明する。

第４図は、従来の光シャッター素子の構成図の例を示し
たものであり、４１はＰＬＺＴ平板、４２はＰＬＺＴｓ
Ｆ−板４１上に設けられた共通電極。

４３は電圧印加用電極群、４４は遮光用スリット膜、４
５．４６は偏光板であり、共通電極４２と電圧印加用電
極間に電圧を印加した時に生じる電界ベクトルの方向に
対してそれぞれ、＋４６　。

−４６の方向に偏光軸を有する様に構成されている。４
７は光源であり、４８は開口部である。第。

６図は、第４図で示した光シャッター素子のＰＬＺＴ平
板部全板部に垂直な方向から見たスリ、ット開口部、シ
ャッター電極の配置図で、６１は共通電極、５２は電圧
印加用電極群、５３は開口部である。第４図、第６図に
示した光シャッター素子の動作機構を以下に説明する。

第４図の偏光板４６の後部に設けられた光源４７から偏
光板４５に入射した光は直線偏光となり、ＰＩ、ＺＴ千
千尋４１入る。ＰＬＺＴ平板上に設けられた共通電極と
、電圧印加用電極間に電圧が印加されていない時は、光
は偏光板４６によって遮断される。一方、共通電極と電
圧印加用電極間に電圧を印加すると、カー効果による複
屈折と、電界によってＰＬＺＴが歪み、歪むことによっ
て起こる光弾性効果による複屈折が生じ、光の偏光状態
が変化し、開口部４８において光が透過する。

従って、電圧印加用電極群４３の任意の電極に電圧を印
加すればその部分の開口部だけ光が透過し。

偏光板４６の前部に感光体等を置いておけば、任意のパ
ターンを表示することが可卵であり、非衝撃形の光プリ
ンターの書き込みヘッドとして利用出来る、 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第４図の構成図に示すように遮光用スリ
ットの開口部を設けると、開口部に相当する部分は、共
通電極と電圧印加用電極間に電圧を印加した時、ＰＬＺ
Ｔ平板において、電界が一定になる。また、電界を印加
したことにより生ずるＰＬＺＴ平板における歪は、温度
変化に対する変動が大きいことから、光シャッター素子
の動作電圧をある一定値に設定すると、開口部において
、電界が一定になるので、透過光量が温度によって変化
し、表示パターンにムラが出来るという問題点を有して
いた。

本発明は、上記問題点に鑑み、光シャッター素子開口部
の透過光量の温度に対する変動の非常に少ない光シャッ
ター素子を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光シャッター素子
は、電気光学効果を有する透光性基板と、前記基板の両
主面に、一方の主面に形成した一対の対向電極対と、他
方の主面に形成した一対の対向電極対を一組として一つ
の光シャッターをなす光シャッター列を設けるように形
成された対向電極対群と、それらの光シャッターの対向
電極間の所定部分の光だけを通すような開口部を設けた
不透明なスリットと、前記基板の両側に互いにその偏光
軸が直交するように配置された偏光板とより構成され、
前記光シャッターをなす両主面の対向電極対は、前記平
板に垂直な方向から見て、互いに重ならず隣り合い、一
方の主面に形成された対向電極対群の対向する電極間隔
と、他方の主面に形成された対向電極対群の対向する電
極間隔とは異なる構造としたものである。

作用 本発明は前記した構成によって、一つの光シャッターを
構成する両主面の各一対の対向電極対に同時に等電圧を
印加すると、一方の主面に形成された対向電極対と、他
方の主面に形成された対向電極対の対向する電極間隔が
異なるため、大きさの異なった電界が生じる。そのため
、動作電圧を一定とした時に、一方の主面に形成された
対向電極対の対向する電極間隔と、他方の主面に形成さ
れた対向電極対の対向する電極間隔を適当になるように
選べば、温度変動に対する開口部の透過光量の変動が非
常に小さくなる。

実施例 以下本発明の一実施例の光シャッター素子について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における光シャッター素子の構
成図を示すものである。第１図において、１１はＰＬＺ
Ｔ平鈑、１２，１３は、ＰＬＺＴ平鈑の主面である人血
、Ｂ面である。１４は入面上に形成した共通電極、１６
は８面上に形成した共通電極、１６は入面上に形成した
電圧印加用電極群、１７は８面上に形成した電圧印加用
電極群。

１８はスリット、１９は開口部、２０．２１は偏光板で
あり、共通電極１４と電圧印加用電極１６間、また共通
電極１６と電圧印加用電極１７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、それぞれ＋４５．
−４５°の方向に偏光軸を有するように構成されている
。２２は光源である。第２図は、本実施例の光シャッタ
ー素子の′ＰＬＺＴ平板部を平板面に垂直な方向から見
た、スリット開口部、シャッター電極の配置図である。

２５は入面上に形成した共通電極、２６は８面上に形成
した共通電極、２７はム面上に形成した電圧印加用電極
群、２８は８面上に形成した電圧印加用電極群、２９は
スリットの開口部である。

以上のように・構成された本実施例の光シャッター素子
について以下その動作機構を説明する。第１図の光源２
２から出た光は偏光板２０で直線偏光になり、ＰＬＺＴ
平板１１に入る。ＰＬＺＴ平版人面上に形成された共通
電極１４と電圧印加用電極間、及び８面上に形成された
共通電極１６と電圧印加用電極間に、電圧が印加されて
いない時は光は直線偏光のままＰＬＺＴ平板を透過し、
偏光板２１で遮断される。一方、ＰＬＺＴ平板人面上に
形成された共通電極１４と電圧印加用電極間。

及びＰＬＺＴ平板Ｂ平板８形上された共通電極１６と電
圧印加用電極間に電圧が印加されている時は、カー効果
と光弾性効果により複屈折を生じ、光の偏光状態が変化
し、開口部１９において光が透過する。この時、入面上
に形成された共通電極と電圧印加用電極間、８面上に形
成された共通電極と電圧印加用電極間に等電圧を同時に
印加すると、入面上に形成された共通電極と電圧印加用
電極との対向する電極間隔と８面上に形成された共通電
極と電圧印加用電極との対向する電極間隔が異なるので
、スリットの開口部内に場所による電界分布が生じ、対
向する電極間隔が小さい電極間に挾まれている範囲では
印加電界は大きく、対向する電極間隔が大きい方の電極
間に挾まれている範囲ではそれに比べて印加電界は小さ
い。また、最大の透過光量を得る電界（半波長電界）は
、温度が上昇すると大きくなるという特性がある。そこ
で、一定の動作電圧において、室温においては、対向す
る電極間隔が大きい方の電極間に挾まれている部分で半
波長電界が生じ、対向する電極間隔が小さい方の電極間
に挾１れている部分で半波長電界よシも大きな電界が印
加されるように電極間隔を設定しておけば、開口部にお
いて、室温時は、対向する電極間隔が小さい方の電極間
に挾まれている部分では半波長電界より大きい電界が生
じるため、最大透過光量よりも小さい透過光量となり、
対向する電極間隔が大きい方の電極間に挾まれている部
分では半波長電界が生じるため、最大の透過光量となる
。また、温度が高くなると、半波長電界が大きくなるた
め、対向する電極間隔が小さい方の電極間に挾まれてい
る部分では、電界が半波長電界に近づき、透過光量が大
きくなり、対向する電極間隔が大きい方の電極間に挾ま
れている部分では半波長電界より小さくなって、透過光
量は小さくなる。開口部の透過光量は全体の足し合わせ
になるので、温度変化に対する透過光量の変動は非常に
小さくなる。

本実施例では、ＰＬＺＴ平板トＬ　テ、　　（Ｐｂ（Ｌ
９１”０．０９　）　（Ｚｒ０．６５　Ｔｉｕ３５　）
　０５基板を、４ｃｍ×２ｃｒｒＬ、厚みが３００μｍ
の大きさで鏡面に加工したものを用いた。また、電極は
、Ｏｒを約６００人、ムＵを約５ｏｏｏ人の厚さに蒸着
し、フォトリソグラフィー技術を用いて、一方の面（Ａ
面）には電極幅６０μｍ、対向する電極間隔１００μｍ
に形成し、他方の面（Ｂ面）には電極幅６０μｍで、対
向する電極間隔を１００μｍ、１６０μｍ１２００μｍ
１２５０μｍに変えて形成した。その上（、絶縁膜を介
して、開口部が電極間に対称的に配置され、長さ８０　
ｐ　ｍ、幅１００μｍであるものを備えた金属膜を形成
した。

以上のようにして炸裂した試料の、動作電圧２００ｖに
おける、温度範囲３０℃〜６０℃の透過率変動幅を測定
した結果が第３図である。第３図から明らかなように、
本実施例によれば、一つの開口部において１両生面に対
向する電極間隔が異なった対向電極対を、面に垂直な方
向から見て隣り合うように設けることによシ、開口部内
に場所による電界分布を持たせ、温度変化に対する透過
光量変動を非常に小さくした。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、１気光学効
果を有する透光性基板と、前記基板の両主面に、一方の
主面に形成した一対の対向電極対と、他方の主面に形成
した一対の対向電極対群一組として一つの光シャッター
をなす元シャッター列を設けるように形成された対向電
極対群と、それらの光シャッターの対向電極間の所定の
部分の元だけを通すような開口部を設けた不透明なスリ
ットと、前記基板の両側に互いにその偏光軸が直交する
ように配置された偏光板とより成る光シャッター素子に
おいて、前記光シャッターをなす両主面の対向電極対は
、前記平板の主面に垂直な方向から見て、互いに重なら
ず隣シ合い、一方の主面に形成された対向電極対群の対
向する電極間隔と、他方の主面に形成された対向電極対
群の対向する電極間隔とは異なるように構成しているの
で、温度変化に対して、透過光量の変動が非常に小さく
なるという優れた効果が得られる。また、このことは１
本発明による光シャッター素子をプリンター等の書き込
み装置などに用いた場合、高い印字品質が得られること
を意味し１本発明の持つ効果は多大なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における光シャッター素子の
構成図、第２図は、本発明の。実施例における元シャッ
ター素子のＰＬＺＴ平板部全板部に垂直な方向から見た
スリット開口部、シャッター電極の配置図、第３図は、
本発明の実施例における光シャッター素子の、対向する
電極間隔と、３０℃から６０　’Ｃの温度範囲での透過
率変動幅との関係を示す図、第４図は従来の光シャッタ
ー素子の構成図、第５図は従来素子のＰＬＺＴ平板を主
面に垂直な方向ηλら見たスリット開口部、シャッター
電極の配置図である。 １１・・・・・・ＰＬＺＴ平板、１２・・・・・・ム面
、１３・・・・・・Ｂ面、１４・・・・・・共通電極、
１６・・・・・・共通電極、１ｅ・・・・・・電圧印加
用電極群、１７・・・・・・電圧印加用電極群、１８・
・・・・・スリット、１９・・・・・・開口部。 ２０．２１・・・・・・偏光板、２２・・・・・・光源
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気光学効果を有する透光性基板と、前記基板の両主面
   に、一方の主面に形成した一対の対向電極対と、他方の
   主面に形成した一対の対向電極対を一組として一つの光
   シャッターをなす光シャッター列を設けるように形成さ
   れた対向電極対群と、それらの光シャッターの対向電極
   間の所定部分の光だけを通すような開口部を設けた不透
   明なスリットと、前記基板の両側に互いにその偏光軸が
   直交するように配置された偏光板とより構成され、前記
   光シャッターをなす両主面の対向電極対は、前記平板の
   主面に垂直な方向から見て、互いに重ならず隣り合い、
   一方の主面に形成された対向電極対群の対向する電極間
   隔と、他方の主面に形成された対向電極対群の対向する
   電極間隔とは異なることを特徴とする光シャッター素子
   。