JPS6285221A - 光シヤツタ素子 - Google Patents
光シヤツタ素子Info
- Publication number
- JPS6285221A JPS6285221A JP22513085A JP22513085A JPS6285221A JP S6285221 A JPS6285221 A JP S6285221A JP 22513085 A JP22513085 A JP 22513085A JP 22513085 A JP22513085 A JP 22513085A JP S6285221 A JPS6285221 A JP S6285221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical shutter
- voltage
- shutter element
- light
- electrodes
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- 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シャッタなどの光制御機
器に用いることができる光シャッタ素子に関するもので
ある。
器に用いることができ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解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
挟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解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
挟んだ構造を有したものである。
以下図面を参照しながら、従来の光シャンク素子につい
て説明する。
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、％平反、３２ａ。
ものであり、３１はＰＬＺＴ、％平反、３２ａ。
３２ｂはＰ Ｌ、 Ｚ Ｔ基板上に設けられた電極であ
り、３２ａ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
じる電界ヘクトルの方向に対して、±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フタ素子の動作を以下に説明する。
り、３２ａ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
じる電界ヘクトルの方向に対して、±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フ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、高速の光シャフタ素子が
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〜Ｐ１１７）
。
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〜Ｐ１１７）
。
一方、第３図に示した光ツヤツタ素子の構成においては
、ＰＬＺＴ、％仮−Ｊ−、ｔこ設げた交差くし型電極間
に電圧を印加し２だ場合、電気光学効果を示す素子の有
効な部分は、ＰＬＺＴ）Ｓ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′上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、通光性焼結磁器４１の両主面に電極４２を設けた基
板を接着剤４３等で’ｉ’ｉ数層積層した構成にし、電
極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
ャッタ素子も堤案され”ζいる。
、ＰＬＺＴ、％仮−Ｊ−、ｔこ設げた交差くし型電極間
に電圧を印加し２だ場合、電気光学効果を示す素子の有
効な部分は、ＰＬＺＴ）Ｓ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′上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、通光性焼結磁器４１の両主面に電極４２を設けた基
板を接着剤４３等で’ｉ’ｉ数層積層した構成にし、電
極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
ャッタ素子も堤案され”ζいる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、第４図に示した光シャッタ素子は、電圧
を印加しない場合、本来、偏光軸が互いに直交している
４４の検光子、及び４５の偏光子により透過率がゼロで
あるべきはずであるにも拘らず、光もれが発生し、コン
トラスト比が低下する問題がある。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
の電圧依存性を示したものである。すなわち、厚み５０
０μｍのＰＬＺＴＩ仮の両主面上にアルミニウム電極を
設けた後、エポキシ系接着剤を用いて複数層積層した後
、積層面に対して、垂直な面上の表裏に偏光板を配列さ
せた光シャフタ素子において、電極間にＯ〜２５０■の
電圧を印加した場合の波長６００ ｎｍにおける透過率
の変化を示したちのである。なお用いた光シャッタ素子
の厚みは４００μｍである。また使用したＰＬＺＴＭ板
の組成は、ＰＬＺＴの一般式 Ｐｂ１−、 Ｌａｘ （Ｚｒｙ Ｔ ｉ １− ｙ
） １− ｘ ０３籠 においてｘ＝０．０９ ｙ＝０．６５を用いた。
を印加しない場合、本来、偏光軸が互いに直交している
４４の検光子、及び４５の偏光子により透過率がゼロで
あるべきはずであるにも拘らず、光もれが発生し、コン
トラスト比が低下する問題がある。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
の電圧依存性を示したものである。すなわち、厚み５０
０μｍのＰＬＺＴＩ仮の両主面上にアルミニウム電極を
設けた後、エポキシ系接着剤を用いて複数層積層した後
、積層面に対して、垂直な面上の表裏に偏光板を配列さ
せた光シャフタ素子において、電極間にＯ〜２５０■の
電圧を印加した場合の波長６００ ｎｍにおける透過率
の変化を示したちのである。なお用いた光シャッタ素子
の厚みは４００μｍである。また使用したＰＬＺＴＭ板
の組成は、ＰＬＺＴの一般式 Ｐｂ１−、 Ｌａｘ （Ｚｒｙ Ｔ ｉ １− ｙ
） １− ｘ ０３籠 においてｘ＝０．０９ ｙ＝０．６５を用いた。
第５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、電圧を印加しない場合、すなわちＯ■に
おいても、ｉ３過率が約１％もあり、コントラスト比の
面で大きな問題となる。
ャッタ素子は、電圧を印加しない場合、すなわちＯ■に
おいても、ｉ３過率が約１％もあり、コントラスト比の
面で大きな問題となる。
本発明は、上記問題点に鑑み、電圧を印加しない場合で
の光もれをなくし、コントラスト比の優れた光シャッタ
素子を提供することにある。
の光もれをなくし、コントラスト比の優れた光シャッタ
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、両主面上に電極が設けられ
た電気光学効果を有する透光性焼結磁器基板がスペーサ
を介して電極面に平行に複数層配列され、かつスペーサ
部が、所望する光シャッタ部を形成する電極面以外の場
所に配設することにより、コントラスト比の優れた光ツ
ヤツタ素子を提供するものである。
た電気光学効果を有する透光性焼結磁器基板がスペーサ
を介して電極面に平行に複数層配列され、かつスペーサ
部が、所望する光シャッタ部を形成する電極面以外の場
所に配設することにより、コントラスト比の優れた光ツ
ヤツタ素子を提供するものである。
作用
本発明は、第４図に示すような従来の光シャッタ素子の
光もれの原因が、ＰＬＺｌｆｆ器の歪みζこよる屈折率
の不均一性にあることに着目した。すなわち、ＰＬＺＴ
焼結磁器層を接着剤で襟数層配列する場合、接着時に、
接着剤の硬化収縮により、接着界面近辺のＰ ＋−Ｚ
Ｔ磁器層に歪みが発生し、磁器層間に屈折率の不均一が
生ずる。従って、偏光子と検光子を直交に配置した場合
でも光もれが起こり、コントラスト比の低下を招く結果
となる。
光もれの原因が、ＰＬＺｌｆｆ器の歪みζこよる屈折率
の不均一性にあることに着目した。すなわち、ＰＬＺＴ
焼結磁器層を接着剤で襟数層配列する場合、接着時に、
接着剤の硬化収縮により、接着界面近辺のＰ ＋−Ｚ
Ｔ磁器層に歪みが発生し、磁器層間に屈折率の不均一が
生ずる。従って、偏光子と検光子を直交に配置した場合
でも光もれが起こり、コントラスト比の低下を招く結果
となる。
本発明の光シャッタ素子は、この歪みを除去するために
、光シャッタ素子において、所望する光シャンク部を形
成する電極部に、接着層が接触していない電極構成から
なる。
、光シャッタ素子において、所望する光シャンク部を形
成する電極部に、接着層が接触していない電極構成から
なる。
これにより、光シャッタ部のＰＬＺＴｉｆｌ器層は、歪
みを受けることが無く、均一な屈折率からなる磁器層が
得られ検光子と偏光子を直交に配置することにより光も
れが全く生じず、コントラスト比が大幅に改善される。
みを受けることが無く、均一な屈折率からなる磁器層が
得られ検光子と偏光子を直交に配置することにより光も
れが全く生じず、コントラスト比が大幅に改善される。
実施例
以下、本発明による光シャッタ素子について具体的に説
明する。
明する。
Ｐｂ６．ｑ＋ Ｌａｏ、ｏｑ （Ｚｒａ、ａ５ Ｔｉｏ
、１ｓ）ｏ、ｑｓ Ｏｓの組成となるようにＰ ｂ Ｏ
＋ Ｚ ｒ Ｏ＋ Ｔ ｉ Ｏ２＋ Ｌ ａ ２０ ｇ
を配合した後、酸素気流中で、１２００℃で２０時間、
ホントブレスしてＰＬＺＴ焼結磁器を製造した。しかる
後、厚み５００μｍにスライスした後、両主面上にＡ１
を蒸着して電極とした。次にエポキシ樹脂を、所望する
光シャフタ部を形成する電極面以外の場所に塗布した後
、これらを複数個積層し、固着した。なお、スペーサと
なるエポキシ樹脂の厚みは硬化後、１０μｍとなるよう
に塗布量を設定した。その後、積層した素子を厚み５０
０μｍ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。
、１ｓ）ｏ、ｑｓ Ｏｓの組成となるようにＰ ｂ Ｏ
＋ Ｚ ｒ Ｏ＋ Ｔ ｉ Ｏ２＋ Ｌ ａ ２０ ｇ
を配合した後、酸素気流中で、１２００℃で２０時間、
ホントブレスしてＰＬＺＴ焼結磁器を製造した。しかる
後、厚み５００μｍにスライスした後、両主面上にＡ１
を蒸着して電極とした。次にエポキシ樹脂を、所望する
光シャフタ部を形成する電極面以外の場所に塗布した後
、これらを複数個積層し、固着した。なお、スペーサと
なるエポキシ樹脂の厚みは硬化後、１０μｍとなるよう
に塗布量を設定した。その後、積層した素子を厚み５０
０μｍ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。
なお、第１図における点線枠内が、所望する光シャッタ
部の領域である。
部の領域である。
次に電圧を、電極間に０〜１５０Ｖ印加した場合の、波
長６００ｎｍでの透過率を測定した。その結果を第２図
に示す。なお比較のため、第４図の電極構成からなる光
シャフタ素子を作製し、前述と全く同じ条件で透過率の
温度変化を測定した。
長６００ｎｍでの透過率を測定した。その結果を第２図
に示す。なお比較のため、第４図の電極構成からなる光
シャフタ素子を作製し、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、なお、比較のための光シャッ
タ素子のＰＬＺＴ焼結磁器の組成、磁器層の厚み、電極
、接着剤の種類、光シャフタの厚み等は、全て、第１図
の光シャッタ素子と同一である。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、従来のように、
光シャフタ部を構成する電極面全面を接着剤で接合した
ものに比べ、印加電圧をかけない場合でも光もれが生じ
ない。従ってコントラスト比（最大透過率／最小透過率
）は、従来の光シャッタ素子が、１：２１０であるのに
対し、本発明による光シャッタ素子は１ ：１８００と
著しくコントラスト比が向上することができる。また、
従来の光シャッタ素子では、磁器層に発生した歪みによ
る屈折率の不均一から電圧を印加しても磁器層内部で透
過光量にバラツキが生じ、最大透過率を得るに必要な印
加電圧が、本発明による光シャッタ素子に比べて高く、
また最大透過率も小さいことが第２図かられかる。
タ素子のＰＬＺＴ焼結磁器の組成、磁器層の厚み、電極
、接着剤の種類、光シャフタの厚み等は、全て、第１図
の光シャッタ素子と同一である。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、従来のように、
光シャフタ部を構成する電極面全面を接着剤で接合した
ものに比べ、印加電圧をかけない場合でも光もれが生じ
ない。従ってコントラスト比（最大透過率／最小透過率
）は、従来の光シャッタ素子が、１：２１０であるのに
対し、本発明による光シャッタ素子は１ ：１８００と
著しくコントラスト比が向上することができる。また、
従来の光シャッタ素子では、磁器層に発生した歪みによ
る屈折率の不均一から電圧を印加しても磁器層内部で透
過光量にバラツキが生じ、最大透過率を得るに必要な印
加電圧が、本発明による光シャッタ素子に比べて高く、
また最大透過率も小さいことが第２図かられかる。
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、コントラス
ト比の向上、透過率の向上及び駆動電圧の低減が可能と
なり、高コントラスト、高透過率が要求されるカメラの
高速シャッタ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、コントラス
ト比の向上、透過率の向上及び駆動電圧の低減が可能と
なり、高コントラスト、高透過率が要求されるカメラの
高速シャッタの実用化をはかるうえで、極めて有効であ
る。
なお、本実施例では、スペーサとして接着剤を用いたが
フィルムなど薄膜絶縁物をスペーサとして用いても全く
同様の効果が期待できる。また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有する。
フィルムなど薄膜絶縁物をスペーサとして用いても全く
同様の効果が期待できる。また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有する。
（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｎｂ）０３系。
（Ｐｂ、Ｂｉ）（Ｚｒ、Ｔｉ）０３系などを用いても同
様の効果が期待できることは言うまでもないことである
。
様の効果が期待でき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通過率の電圧依存
性を示した特性図、第３図、第４図は従来の光シャッタ
素子の構成図、第５図は、従来の光シャッタ素子の透過
率の温度依存性を示した特性図である。 １１・・・・・・ＰＬＺＴ基板、１２・・・・・・電極
、１３・・・・・・偏光子、１４・・・・・・検光子、
１５・・・・・・スペーサ、１６・・・・・・光源。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第 １
ｆｍ ｔｔ
−Ｆ’ｔｙＴＬｇ＋２−＃：棧 イ３−４し１１））γ：′″５− １４−−一纜兜と ｆ５−一−ス１゛−プ Ｅ−一光源 第２図 卯２クゴ遁ノ：１Ｅｔｖノ 第３図 ・・−２゜１屈 ３２α−一電圧印ｎＴ＠電黛 ３２ｂ−葎慝側電棧 ３：ｌ−’ｆＢ’ｌｉ、７ｒ 、ｇ−ａ”光シ ３５−−一光ｊ徹 第 ４ 図 ４（−ＰＬＥ
ＴＬＳＸ４２−震逼 ａｙ−ｉＬｌ ＋１４ １−偏痒、蚤 ＋５−−−Ｊ針Ｌｊ− 柘一 丸源
図は、本発明による光シャッタ素子の通過率の電圧依存
性を示した特性図、第３図、第４図は従来の光シャッタ
素子の構成図、第５図は、従来の光シャッタ素子の透過
率の温度依存性を示した特性図である。 １１・・・・・・ＰＬＺＴ基板、１２・・・・・・電極
、１３・・・・・・偏光子、１４・・・・・・検光子、
１５・・・・・・スペーサ、１６・・・・・・光源。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第 １
ｆｍ ｔｔ
−Ｆ’ｔｙＴＬｇ＋２−＃：棧 イ３−４し１１））γ：′″５− １４−−一纜兜と ｆ５−一−ス１゛−プ Ｅ−一光源 第２図 卯２クゴ遁ノ：１Ｅｔｖノ 第３図 ・・−２゜１屈 ３２α−一電圧印ｎＴ＠電黛 ３２ｂ−葎慝側電棧 ３：ｌ−’ｆＢ’ｌｉ、７ｒ 、ｇ−ａ”光シ ３５−−一光ｊ徹 第 ４ 図 ４（−ＰＬＥ
ＴＬＳＸ４２−震逼 ａｙ−ｉＬｌ ＋１４ １−偏痒、蚤 ＋５−−−Ｊ針Ｌｊ− 柘一 丸源
Claims (2)
- （１）両主面上に電極が設けられた電気光学効果を有す
る透光性焼結磁器基板が、スペーサを介して電極面に平
行に複数層配列し、積層面に対して垂直な面上の表裏に
偏光板が配置された光シャッタ素子であって、前記スペ
ーサ部が、所望する光シャッタ部を形成する電極面以外
の場所に配設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を用いることを特徴
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 |
|---|---|---|---|
| JP22513085A JPS6285221A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光シヤツタ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22513085A JPS6285221A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光シヤツタ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285221A true JPS6285221A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16824429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22513085A Pending JPS6285221A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光シヤツタ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6285221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03127025A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Fujitsu General Ltd | Ｐｌｚｔ表示ディバイスの製造方法 |
| JPH043014A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-08 | Fujitsu General Ltd | Ｐｌｚｔ光シャッタアレーの電極形成方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22513085A patent/JPS6285221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03127025A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Fujitsu General Ltd | Ｐｌｚｔ表示ディバイスの製造方法 |
| JPH043014A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-08 | Fujitsu General Ltd | Ｐｌｚｔ光シャッタアレーの電極形成方法 |
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