JPS6375727A

JPS6375727A - 光シヤツタ

Info

Publication number: JPS6375727A
Application number: JP22153586A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Kitano; 博久北野; Jiro Nakanishi; 次郎中西
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-06

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】虎及：ａ殺刑次歴この発明は、例えば光プリンタなどに利用可能な光シャ
ッタに関する。

米のＩ術とその問題点物質に電界を印加することにより材料の屈折率が変化す
る機能（電気光学効果）を利用した光シャッタが考えら
れている。

この効果のうち、カー効果を示すＰＬＺＴを用い、かつ
これを薄膜化しさらにシャッタ機能を高めるために反射
型に構成した光シャッタが提案されている。（特開昭５
９−１０４６２４号公報）。

ところで、シャッタ機能一般として、物理的なシャッタ
（光非透過の部材を用いるもの）を別にすると、上記の
ような光の通過をその量により制御してシャッタ機能を
実現するものでは、物理的なシャッタと同等な性能を得
られることが理想である。

従来、この点で材料の選択１作製工程、シャッタ構造の
工夫等々が試みられてきたが、シャッタの性能と光シャ
ッタの駆動手法とを関連付けて試みられた例は今のとこ
ろ皆無である。

免匪α則眞本発明は、光シャッタの駆動方法に着目してシャツタ機
能の向上を図ることを目的とする。

２−吸Ｉ貫このため、本発明は、電気光学効果を示す物質に入射さ
せた光を、前記物質の入射側とは反対側に設けた鏡面で
反射させて該物質から出射させ、この出射光の強度を前
記物質に電界を印加することにより制御する光シャッタ
において、前記電界が前記物質を開状態とする第１の電
界と、この第１の電界より小さくかつ零の電界よりも大
きな前記物質を開状態とするｆＰＪ２の電界からなるこ
とを基本的な特徴としている。

火■ 以下、添付図面に示す実施例によって具体的に課明する
。

！￥Ｓ１図に一実施例の光シヤツタ素子（１０）を示す
。

尤シャッタ素）（１０）は、平滑化された石英の基板（
１）上にＩＴＯからなる透明電極（２）を設け、この透
明電極（２）上に、６５／３５／９なる組成に調整さｎ
ｃｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ膜（３）全形成し、最後１．：　Ｐ　
Ｌ　Ｚ　Ｔ膜（３Ｌ、ににアルミニウム鏡面の反射電極
（４）を設けたものである。

透明電極（２）とＩ）　Ｌ　Ｚ　Ｔ膜（３）は、マグネ
トロン高周波スパッタリング法により、反射型ｆ！（４
）はアルミニウムの抵抗加熱真空蒸着法を用いて作製さ
れている。ＰＬＺＴ膜（３）の厚さは５μｍとした。

反射７′ｌ極（４）をアースに接続し、透明電極（２）
に直流電源（５）を接続すると、光シヤツタ索子けＯ）
はシャッタとして動作可能となる。なお、直流電源（５
）は特性評価用に電圧値連続可変のものとしている。

（６）はＨｅ−Ｎｅレーザ光源、（７）、（８）は偏光
板で、偏光板（７）、（８）の偏光面は紙面に対し４５
゜の角度に設定されている。（９）は出力光（ｆｏｕｌ
）の強度を検出する光検出器であり、以」−のもが成で
電気光学特性を評価した。

第２図にこの評価結果を示す。横仙は電圧可変の直流電
源（５）による印加電圧（単位ボルト）を、ＩＪｌｔｔ
ｂは光検出器（９）の示した電力値（単位μＷ）である
。

特性カーブは、印加電圧０ボルトのＡ点で光出力３５μ
Ｗをもち、ここから電圧を上げるに従って漸減し、約１
７．５ボルトのＢ点で光出力２．５μＷの最小値をとる
。さらに電圧を上げると、光出力はこのＢ点から０点ま
で急激に立ち上がり、０点で１１の販大を示現する。極
大の０点では３００μＷを超える光出力をもつ。０点を
過ぎると、光出力は２、激に落ち、４０ボルトのＤ点で
第２の極大（この範囲では最大）の光出力を示す。そし
て、０点以降は同様な正弦カーブ的な変化を示す。

従来のＰＬＺＴ光シャッタは、電界を印加すると開状態
、電界のない状態で閉としており、第３図（、）に示さ
れるように、開状態にするときには、反射側の電極の電
位（アース電位）と同じ０ボルトにしく電界の大きさを
零とする）、シャツタ閉状態とｒるときは、光出力が極
大もしくは最大となる電圧（■１）を印加するようにし
ていた。ところが、この一実施例に係る反射型光シャッ
タは、電界零でら光出力をもち、ンヤソタ性能として光
出力の比（ｖｌを０点の印加電圧とする）″Ｃ″評価す
ると、３２０／３５＝９．２となる。しかし、第２図の
特性カーブによると、印加電圧のＯボルトで最小となら
ず、比較的高い電圧のところＢ点で最小値をとることか
ら、この電圧４ａ（Ｖ２）においてシャツタ閉状態とす
ると、シャッタ性能としては（先と同様、Ｖ、ヲＣ点の
印加電圧とする）、３２０／２，５＝１２８となり、約
１４倍もの性能の改善がみられる。改善の効果は、第３
図（Ｂ）に示すように、電圧■２にバイアスされたパル
ス高（Ｖ、−Ｖ２）のパルス状電圧を前記透明電極（２
）に印加することで達成される。なお、電圧値■１は、
第２図の０点の電圧、Ｄ点の電圧もしくは０点又は近傍
の電圧を選択することができる。消費電圧、スイッチン
グの応答性その他の点を２￥慮すると、好ましくは、Ｄ
点よりＣ１αの電圧を選択するのがよい。もっとも、い
ずれにしても、このようにＰＬＺＴ膜（３）に零の電界
を印加しない駆動構成とすることにより、光出力の比を
最大化しうる。

尚、第２図の特性カーブで、電圧を印加しない０ポルｉ
（アース電位）のＡ点では若モの漏れ光が認められ、こ
の漏れ光が生じる理由としては、入射光（ｉ’１ｎ）（
第１図参照）の直線偏光光が反射電極（４）で反射され
る際、柘円偏光されることに因るものと考察している。

第１図に図解した一実施例は、光シヤツタ素子に係るも
のであるが、機器への適用に際しては、この光シヤツタ
素子（１０）を同一基板上に多数個、所定の配列状態で
形成した光シャッタ・アレイとして用いられる。第４Ｉ
Ｎ（ｅ）に断面構造を図解する光シャッタ・アレイ（１
００）はｔｊＳ１図の光シヤツタ素子（１０）の例であ
る。このほか、同図（ａ）、（ｂ）。

（ｄ）に示される構造の光シャッタ・アレイ（１０１）
、（１０２）、（１０３）のいずれにも本発明に係る駆
動方式を適用できる。

第５図は、光シャッタ・アレイ（１００）を光プリンタ
に用いた例を示している。透明電極（２）と反射電極（
４）間に、第３図（ｂ）のパルス状電圧を印加する駆動
回路（２００）を接続して光シャッタが構成されている
。

（３０６）は紙面に直交する方向に延在する、ハロゲン
ランプや蛍光灯などで構成される照明用光源であり、（
４０１）は光Ｂ（３０６）からの光を平行光束化する楕
円鏡である。楕円鏡（４０１）からの平行光束は、偏光
板（３０７）を透過し、ＰＬＺＴ光シャ・ン夕・アレイ
（１００）に入射する。アレイ（１００）の各党シャッ
タ部は、紙面と直交する方向に配列されているから、反
射電極（４）で反射された光は再びその光シヤツタ部を
通り７レイ（１００）から出射する。アレイ（１００）
の光シヤツタ部には、駆動回路（２００）を介し外部か
ら与えられる情報信号に従って選択的にバイアスされた
パルス電圧が印加されており、偏光板（３０８）におい
て光のスイッチング作用、すなわち光の０Ｎ１０ＦＦ作
用が得られ、上述のようにこの光学的なＯＮ１０　Ｆ　
Ｆ比は極めて高い。

偏光板（３０８）から出た光は、結像レンズたとえば集
束性ロッド・アレイ・レンｒ（４０２）によってドラム
状の感光体（４０３）に集束し、感光体（４０３）は、
情報信号に従った形でドツト状に露光される。感光体（
４０３）は矢印方向に回転しており、露光に先立って図
示しない帯電器により帯電されていて上記露光により感
光体（４０３）の表面には、ドツトの集合でなる静電潜
像が形成される。この潜像は図示しない現像器で顕像化
され、顕像は記録用紙（４０４）に転写され永久像化さ
れる。このようにして得られる記録画像は、高性能な光
シヤツタ作用に基づくものであるから、解像度良好で高
コントラストのものとなっている。

λ呼へ廟」以上のように、本発明に係る光シャッタは、従来のよう
な電界零とすることに替え、シャッタ性能を最大化しう
る成る有位な電界を印加する構成としたから、大幅にシ
ャッタ性能を改善でき、また光シヤツタ利用機器一般の
性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図解図、１２図はこの
実施例の入出力特性を示すグラフ、第３図（、）は従来
の駆動方式、同図（ｂ）は本実施例の駆動方式の説明図
、第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は光シャッタ
・アレイの縦断面構造の図解図、第５図は実施例を適用
した光プリンタの概略構成を示す図である。１・・・基板、２・・・透明電極、３・・・ＰＬＺＴ膜
、４・・・反射電極、７，８・・・偏光板、１０・・・
光シヤツタ素子、１０°０，１０１，１０３・・・光シ
ャッタ・７レイ、２００・・・駆動回路、Ｖｌ・・・光
出力が極大または最大となる印加電圧、■２・・・光出
力が最小となる印加電圧。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気光学効果を示す物質に入射させた光を、前記
物質の入射側とは反対側に設けた鏡面で反射させて該物
質から出射させ、この出射光の強度を前記物質に電界を
印加することにより制御する光シャッタにおいて、前記電界が前記物質を開状態とする第１の電界と、この
第１の電界より小さくかつ零の電界よりも大きな前記物
質を閉状態とする第２の電界からなることを特徴とする
光シャッタ。
（２）前記電気光学効果を示す物質はＰＬＺＴである、
特許請求の範囲第（１）項記載の光シャッタ。