JPS63189826A - 光シヤツタの駆動回路 - 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】 産業上へ五里塵肛 この発明は、電気光学効果を有する物質を用いた光シャ
フタの駆動回路に関する。

米の　　とそのＪｆｆ　　弘 電気光学効果を有する物質、特にカ一定数の大きいＰＬ
ＺＴ透明セラミックを用いて光シャッタを作る試みがあ
る。従来のメカニカルな光シャッタに比べて可動部がな
くかつ高速の応答が可能である特徴をもつ。特殊用途の
メガネやカメラ用シャッタ、また光シャッタ（エレメン
ト）を複数個１次元状に配列して光シャッタアレイを構
成し、光空間変調器や高速のデータレコーグ、光スキャ
ナ、光減衰器、光プリンタなどへの応用が考えられてい
る。

この光シャッタは電界の印加により動作する。

第１図、第２図に従来の駆動回路例を示す。図において
、ＰＬＺＴで作られた光シャッタは等価的にコンデンサ
（Ｃ）として示されている。

第１図において、（Ｅ）は光シャッタとしてのコンデン
サ（Ｃ）に電流を供給するための電源で、トランクスタ
（Ｑ、）をオン状態からオフにすることにより、この電
源（Ｅ）から抵抗（Ｒ，）を介してコンデンサ（Ｃ）に
電流が流れ、コンデンサ（Ｃ）は充電される。トランジ
スタ（Ｑｌ）をオフ状態からオンすると、コンデンサ（
Ｃ）はトランジスタ（Ｑ、）を介して瞬時に放電する。

第３図（ａ）、（ｂ）にＡ点に入力される駆動パルスと
Ｂ点の電圧波形をそれぞれ示す、駆動パルスのシャープ
な立ち下がりに対し、Ｂ点の電圧の立ち上りはカーブを
もつなまった特性となる。すなわち、充電時、コンデン
サ（Ｃ）は抵抗（Ｒ１）を介して充電されるためＣＲの
時定数をもち、光シャッタ（Ｃ）の閏応答が遅れる。

また、第２図の回路においては、トランジスタ（Ｑ２）
をオフ状態からオンすることによりコンデンサ（Ｃ）は
ほぼ瞬時に充電されるが、オン状態からオフするとコン
デンサ（Ｃ）は抵抗（Ｒ４）を介して放電する。放電時
の０点の電圧波形は、第３図（Ｃ）のように、カーブし
た立ち下がり特性となる。

すなわち、放電時、ＣＲの時定数のため、光シャッタ（
Ｃ）の閉応答が遅れる。このように、従来例では、光シ
ャッタの開／閉のいずれか一方においで必ず応答遅れが
生じる問題があった。

１吸へ１峰 この発明は、光シャッタのＲ／閉いずれにおいても応答
遅れがないようにできる光シャッタの駆動回路を提供す
ることを目的とする。

又ユΔ徴！ このため本発明は、電気光学効果を有する物質を用いた
光シャッタを駆動するための回路であって、前記光シャ
ッタ駆動用の電源と、該電源と光シャッタの第１電極と
の間に接続され、オンされることにより充電路を形成す
る第１のスイッチング素子と、前記ｆｊＳ１電極にその
アノードを接続した半導体整流素子と、該半導体整流素
子のカソードと光シャッタの第２電極との間に接続され
、オンされることにより放電路を形成する一方、オフさ
れることにより前記第１のスイッチング素子をオンする
第２のスイッチング素子とを備えることを基本的な特徴
とするものである。

組 上記ｔｊＳ２のスイッチング素子をオン状態からオフす
ると、上記ｆｆ１１のスイッチング素子がオンされ光シ
ャッタは開となる一方、上記第２のスイッチング素子を
オフ状態からオンすると、光シャッタは上記半導体整流
素子を介して放電し、シャッタを閉じる。

Ｘ塩鮭 以下、本発明を第４図に示す一実施例によって具体的に
説明する。

図においで、例えばＰＬＺＴからなる光シャッタはコン
デンサ（Ｃ）として示されており、第１の電極（１）と
、この第１電極に印加される電圧より低い電圧が印加さ
れるｔｊ１１２の電極（２）を備えている。電源（Ｅ）
は光シャッタを開成する、すなわちコンデンサ（Ｃ）を
駆動するための直流電源である。

直流電源（Ｅ）の負極は接地され、正極はｎｐｎ型のト
ランジスタ（Ｑ、）のコレクタと接続されている。トラ
ンジスタ（Ｑ、）のエミッタは上記第１の電極（１）と
接続されている。直流電［（Ｅ）の正極はまた、抵抗（
Ｒｓ）を介してトランジスタ（Ｑ、）のベースに接続さ
れている。　ダイオード（Ｄ）は、アノードが第１Ｗ１
極（１）に接続され、カソードはトランジスタ（Ｑ、）
のベースに接続されている。

高速で動作するショットキーダイオードを用いるのが好
ましい。

ダイオード（Ｄ）のカソードには、ｎｐｎ型のトランジ
スタ（Ｑ、）のコレクタが接続されている。トランジス
タ（Ｑ、）のエミッタは接地されている。コンデンサ（
Ｃ）の第２電極（２）はトランジスタ（Ｑ４）のエミッ
タに接続され、接地されている。トランジスタ（Ｑ４）
のベースは抵抗（Ｒ１）を介して入力端子（３）に接続
され、この入力端子（３）には、光シャッタ（Ｃ）の開
閉を制御する駆動パルスが印加される構成である。

作用において、駆動パルスがハイレベルからロウレベル
に立ち下がると、トランジスタ（Ｑ４）がオフする。直
ちに抵抗（Ｒ７）を介してトランジスタ（Ｑ、）のベー
スにベース電流が供給され、トランジスタ（Ｑ、）がオ
ンする。直流電源（Ｅ）からコンデンサ（Ｃ）に至る充
電路（４）が形成され、コンデンサ（Ｃ）は瞬時に充電
される。次に、駆動パルスがロウレベルからハイレベル
に立ち上がると、トランジスタ（Ｑ、）はオンする。ト
ランジスタ（Ｑ、）へのベース電流の供給がストップさ
れ、直ちにトランジスタ（Ｑ３）がオフする。と同時に
、ダイオード（Ｄ＞とトランジスタ（Ｑ４）のコレクタ
・エミッタ間でなる放電路（５）を介してコンデンサ（
Ｃ）の電荷は瞬時に放電される。

このコンデンサ（Ｃ）の充放電の動作は、充電路（４）
、放電路（５）のいずれにも抵抗成分が入っていないの
で瞬時に行なわれ、したがって、ｄ点の電圧波形を示す
第５図（ｄ）に示されるように、駆動パルスの波形に倣
う立上り及び立下りのいずれもシャープな特性を示現す
る。光シャッタ（Ｃ）の開／閉いずれの応答にもほとん
ど遅れがな（、シャッタの開閉は高速で行なわれる。

なお、第１のスイッチング素子としてのトランジスタ（
Ｑ、）、充放電の制御用と放電路形成を兼ねる第２のス
イッチング素子としてのトランジスタ（Ｑ４）は、上記
実施例のように、バイポーラトランジスタで構成される
ほうが高耐圧、高速応答の点で有利である。

また、電力損失の問題に関し、第１図、第２図の従来構
成では、時定数を小さくするために抵抗（Ｒ，）、（Ｒ
２）の抵抗値を小さくすると、トランジスタ（Ｑ、）、
（Ｑ、）のオン時、この抵抗（Ｒ，）、（Ｒ２）の発熱
の増大が問題化する（電気光学効果を有する物質の８！
能に温度依存性がある）、これに対し、本発明に係る構
成によれば、充放電路に抵抗成分を含まず、また第１の
スイッチング素子のオン時において定常的な電流が流れ
ることがないので、電力損失及びこれによる発熱の問題
を相当に軽減できる利点がある。

ｌ肌盆羞釆 以上のよ°うに、本発明によれば、充放電路のいずれに
も抵抗成分を含まない構成であるので、光シャッタの応
答性を高速化できるとともに、パワー損失２発熱も相当
に低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例の回路図、第３図（ａ）。 （ｂ）、（ｃ）は従来例に関する波形図、第４図は本発
明の一実施例の回路図、第５図（ａ）＝（ｂ）は実施例
の回路における波形図である。 Ｃ・・・光シャッタと等価なコンデンサ、Ｅ・・・電源
、Ｑ、・・・第１のスイッチング素子としてのトランジ
スタ、Ｄ・・・半導体整流素子としてのダイオード、Ｑ
４・・・Ｗ＆２のスイッチング素子としてのトランジス
タ、１・・・光シャッタの第１電極、２・・・光シャッ
タの第２電極、４・・・充電路、５・・・放電路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気光学効果を有する物質を用いた光シャッタを
   駆動するための回路であって、 前記光シャッタ駆動用の電源と、 該電源と光シャッタの第１電極との間に接続され、オン
   されることにより充電路を形成する第１のスイッチング
   素子と、 前記第１電極にそのアノードを接続した半導体整流素子
   と、 該半導体整流素子のカソードと光シャッタの第２電極と
   の間に接続され、オンされることにより放電路を形成す
   る一方、オフされることにより前記第１のスイッチング
   素子をオンする第２のスイッチング素子とを備えること
   を特徴とする光シャッタの駆動回路。