JPS6375727A - 光シヤツタ - Google Patents
光シヤツタInfo
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- JPS6375727A JPS6375727A JP22153586A JP22153586A JPS6375727A JP S6375727 A JPS6375727 A JP S6375727A JP 22153586 A JP22153586 A JP 22153586A JP 22153586 A JP22153586 A JP 22153586A JP S6375727 A JPS6375727 A JP S6375727A
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- electric field
- shutter
- light
- optical
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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】
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。
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。
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)。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
、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。
(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)。
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。
、(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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (2)
- (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22153586A JPS6375727A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光シヤツタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22153586A JPS6375727A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光シヤツタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6375727A true JPS6375727A (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=16768240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22153586A Pending JPS6375727A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 光シヤツタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6375727A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0643620U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | 株式会社村上開明堂 | 防眩ミラー |
US7002646B2 (en) * | 2003-03-17 | 2006-02-21 | International Business Machines Corporation | Tunable thin film optical devices and fabrication methods for tunable thin film optical devices |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP22153586A patent/JPS6375727A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0643620U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | 株式会社村上開明堂 | 防眩ミラー |
US7002646B2 (en) * | 2003-03-17 | 2006-02-21 | International Business Machines Corporation | Tunable thin film optical devices and fabrication methods for tunable thin film optical devices |
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