JPH03107918A - 光シャッター - Google Patents

光シャッター

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JPH03107918A
JPH03107918A JP1246733A JP24673389A JPH03107918A JP H03107918 A JPH03107918 A JP H03107918A JP 1246733 A JP1246733 A JP 1246733A JP 24673389 A JP24673389 A JP 24673389A JP H03107918 A JPH03107918 A JP H03107918A
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JP
Japan
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magneto
magnetic
optical
magnetic field
optic
Prior art date
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Pending
Application number
JP1246733A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Ohara
徹雄 大原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Japan Ltd
Original Assignee
Eastman Kodak Japan Ltd
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Publication date
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Priority to US07/488,176 priority patent/US5050968A/en
Publication of JPH03107918A publication Critical patent/JPH03107918A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

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） この発明は、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材
に、その光の伝搬する方向と垂直な方向に磁場を印加し
、該磁場の強度を調節して、この磁気光学材を通過する
光の量を制御することができる光シャッターに関する。
（従来の技術） 例えばＲ，Ｇ、８３色を制御することによってカラー化
を行う用途、又は、可視光領域よりも短い波長側を利用
する用途においては、短波長領域で動作するＬＤやＬＥ
Ｄが入手しにくいため、安価な白色光源を利用できる液
晶シャッターアレイなどの方が有利である。応答速度が
遅いのが欠点とされていた液晶も、近年は、強誘電性液
晶の発見や駆動方式の改良により、かなり応答速度が改
善された。とはいえ、使用温度範囲が狭い、濃度階調が
出せない等の問題を今なお抱えている。
他にも、色々な光シャッターが検討されているが、現状
では、安価で安定性の良い高速光シャッターアレイは開
発されておらず、これがために、プリンター、スキャナ
ー高精度デイスプレィ等の発良が遅らされているともい
える。
以下、液晶シャッター等の光シャッターとＬＤ。
ＬＥＤ等に代表される、いわゆる能動的デバイスとの一
般的な利点、欠点を挙げる。
液晶シャッター 利点二安価で、一般に広く普及している低消費電力 欠点：コントラスト比が悪い 通常、応答速度が遅い 使用可能な温度範囲が狭い ＰＬＺＴ光シャッター 利点：応答速度が比較的速い コントラスト比が良い 欠点：高価である 高電圧スイッチング技術を必要とする 光透過率が短波長側ではゼロに近い ＬＥＤ 利点：応答速度は速い 集稜化が容易である 欠点：光源の輝度が低い 短波長光を得るのが困難である 光源のばらつきが大きい 濃度階調を付けるのが困難である （アレーの場合） Ｄ 利点：応答速度はかなり速い レーザ光を絞ることによりエネルギー 密度を高めることができる 欠点：集積化が困難である 短波長光を得るのが困難である 一方、昭和５８年（１９８３年）１２月２１日に頒布さ
れた特開昭５８−２１９５２３号公報には、磁性流体を
偏光が伝搬する際、偏光の伝搬方向に垂直に磁性流体中
で磁場が加えられると、常光と異常光との位相差が磁性
流体の置かれている場所の磁場強度の函数になる効果を
利用し、磁場強度を変化させて磁性流体を伝搬する光の
量を制御する方法及び装置が開示されている。
第７図は、上記公報に開示された透過光制御装置の構成
を概略的に示している。同図において、光源から出た光
１００は偏光子１０１によって予め定められた偏波方向
を持つ光に変換され、磁性流体１０２及び偏光子１０３
を伝搬する。磁性流体１０２の上下にはそれぞれ電磁石
１０４が配置され、偏光の伝搬方向に垂直に磁場１０５
を形成する。そのため、磁性流体１０２は複屈折性を帯
びる。これら電磁石１０４に流れる電流量を変化させて
磁性流体１０２に印加される磁場強度を変え、磁性流体
１０２を伝搬した常光と異常光との間の位相差を適宜の
値に調節すると、磁性流体１０２を光遮蔽状態又は光伝
搬状態のいづれかにすることができる。
これは、磁性流体薄膜の磁気光学効果を利用して高速の
光シャッターを形成する可能性を示唆したもので、実際
に磁気光学材のこうした磁気光学効果を利用した高速の
光シャッターが作製されている。しかしながら、現状で
は単一の光シャッターが作られているのみであり、その
駆動には比較的大電流を必要とする。更に、こうした光
シャッターの集積化を行って、例えば４００　ｄｐｉ等
の高密度の光シャッターアレイやシャッター窓が数１１
００ｐ以下等の微小で安価な低消費電力の光シャッター
アレイを実現するには、隣合う光シャッター間で磁束の
クロストークが生じるという問題や磁気回路中のギャッ
プをどのように形成するかといった問題を解決しなけれ
ばならないが、これらは依然として未解決である。
（発明が解決しようとする課題） この発明は、以上述べたような従来の問題点を解決する
ために成されたもので、応答速度が速く使用温度範囲が
広く安価で低消費電力の光シャッター及びこの光シャッ
ターを複数個配列した光シャッターアレイを提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明の光シャッター
の反射型のものは、 透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記磁気
光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持する保
持手段と、 前記保持手段のそれぞれの面に取り付けられた一対の偏
光板と、 一方の前記偏光板の外面に設けられた反射手段と、 前記保持手段の前記反射手段の設けられた側とは反対の
側に設けられ、前記磁気光学材を照明する少なくとも１
個の光源と、 前記反射手段の外面に配置され、前記磁気光学材の光の
伝搬方向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を
印加する磁場印加手段と、を具備し、前記磁気光学材に
印加される前記磁場の強さを調節することにより前記磁
気光学材を伝搬する光の量を調整する二七を更に有する
。
前記反射手段をなくせば、透過型の光シャッターを実現
することができる。
１つの実施例では、前記磁場印加手段は、前記磁気光学
材に磁場を印加するためのギヤップを有する磁気ヘッド
と、 該磁気ヘッドに巻かれたコイルと を備える。
他の実施例では、前記磁場印加手段は、前記保持手段に
設けられ、前記磁気光学材の光の伝搬方向に対して垂直
な方向に前記磁気光学材に磁場を印加することができる
ように間隔を置いて配置された一対の磁性薄膜と、 前記磁性薄膜のそれぞれに対して設けられた偏平な一対
のコイルと、 前記一対の磁性薄膜の間に磁路を形成するための磁路形
成手段と を備える。
別の実施例では、前記磁場印加手段は、それぞれの一端
が重なり合い、それぞれの他端の間に前記磁気光学材を
位置させる間隙を置くように前記保持手段に設けられた
一対のＬ型の磁性薄膜と、 前記一対の磁性薄膜を励磁して前記磁気光学材の光の伝
搬方向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を印
加するように、前記一対の磁性薄膜の重なり合う一端の
間に設けられた偏平なコイルと を備える。
更に別の実施例では、前記磁場印加手段は、前記保持手
段に設けられ、前記磁気光学材を挟んで対向する一対の
凸部が形成されるように内側がほぼＨ型に切り取られた
磁性薄膜と、前記磁性薄膜の前記一対の凸部により、前
記磁気光学材の光の伝搬方向に対して垂直な方向に前記
磁気光学材に磁場を印加することができるように、前記
磁性薄膜に設けられたコイルとを備える。
更に他の実施例では、前記磁場印加手段は、前記保持手
段に設けられ、内側がほぼ矩形に切り取られた枠形の第
１の磁性薄膜と、 前記第１の磁性薄膜の１つの辺に重なるように設けられ
た偏平なコイルと、 前記コイルに重なり且つその一端が前記磁気光学材に臨
むように設けられた第２の磁性薄膜と、を備える。
以上の光シャッターを複数個、１次元的又は２次元的に
配列することで光シャッターアレイを実現することがで
きる。
（作用） この発明の光シャッター又は光シャッターアレイにおい
ては、磁場印加手段によって磁気光学材に、その光伝搬
方向に垂直に磁場を印加し、この印加される磁場の強度
を調節することにより、磁気光学材を伝搬する光の量を
調整することができる。
（実施例） 以下、この発明の種々の実施例を説明する。光シャッタ
ーは反射型と透過をとに分けられる。これらの本質的な
相違は、光源がターゲット（観察位置）に対して同じ側
にあるか、ないかということである。なお、以下の説明
では、同一の参照数字は、同様の構成要素を指す。
第１Ａ図は、この発明に係る光シャッターの第１の実施
例の構成を概略的に示す斜視図で、反射型光シャッター
として実現した場合を示す図、第１Ｂ図は該光シャッタ
ーの要部の分解斜視図、第１Ｃ図は該光シャッターを複
数個配列した反射型光シャッターアレイの斜視図である
。
第１の実施例の反射型光シャッターは、透光性で幅が数
μｍ〜数１０μｍの磁性流体を内部に封入した平板状の
反射型光シャッター本体１を備え、その一方の面に対向
して、反射型光シャッター本体１内の磁性流体を照射す
る２個の光源２．２が配置される。光源２．２としては
、蛍光灯、レーｖ−１ＬＥＤ、　光ファイバー、ハロゲ
ンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ等、種々の発光
体を使用することができる。光源２．２の間には反射型
光シャッター本体ｌに平行にレンズ３が置かれ、光源２
．２から出て反射型光シャッター本体ｌ内で反射された
光はレンズ３によってその焦点に集光される。
反射型光シャッター本体ｌの他方の面には、反射型光シ
ャッター本体１内部の磁性流体の透光方向に垂直な方向
にに磁場を印加するために、磁性流体に対して磁界をし
みださせるためのギャップを持つコの字状の磁気ヘッド
４が配置され、それを励磁するためにコイル５が巻かれ
ている。磁気ヘッド４及びコイル５は磁場印加手段を構
成する。
磁気へラド４の開口側の端部を互いに近付くように曲げ
ることにより、磁気ヘッドのギャップが短くなり、強い
磁場を得ることができる。通常、磁気ヘッドのギャップ
の幅は数μｍ〜数ｍｍである。
第１Ｂ図に示すように、反射型光シャッター本体ｌは、
内部に穿設した穴に透光性の磁性流体６を封入しそれ以
外の部分を非透光性とした保持板７を備える。この保持
板７の一例は、先に述べた特開昭５８−２１９５２３号
公報に開示されており、スペーサの中央に穿った穴に磁
性流体を入れ、それをガラス等の透明基板でサンドイン
チ状に挟むことにより作成できる。保持板７の両側には
、こうした光シャッターを複数配列した場合に生じる磁
束のクロストークを低減するための磁気シールド板８．
８が取り付けられ、保持板７及び磁気シールド板８．８
を挟持するように一対の偏光板９．９が取り付けられる
。一方の偏光板９の外面に反射鏡１０が取り付けられる
。
したがって、コイル５に電流が流されると、「磁気へラ
ド４→磁性流体６→磁気ヘッド４」の経路の磁気回路が
形成され、磁性流体６に対し、その光の伝搬方向に垂直
な方向に磁場が印加されるので、コイル５に流れる電流
の強さを調節することにより、磁性流体６を伝搬する光
量を調整することができる。
第１Ａ図の光シャッターは１次元的に又は２次元的に配
列することができる。第１ｃ図は光シャッターを１次元
的に配列した反射型光シャッターアレイの例である。反
射型光シャッター本体１、光源２．２、レンズ３は一体
化されてそれぞれ細長い反射型光シャッターアレイ本体
１１．光源１２．１２、レンズ１３となされ、それぞれ
の磁性流体６に対応して磁気ヘッド４．４．４、・・・
が設けられている。
第１の実施例における反射鏡を取り除くと、伝搬型の光
シャッター及び光シャッターアレイを実現することがで
きる。＠２Ａ図は、この発明に係る光シャッターの第２
の実施例である透過型の光シャッターの構成を概略的に
示す斜視図、第２Ｃ図は、該光シャッターを１次元的に
配列した光シャッターアレイを示す斜視図である。第１
Ａ図の反射型光シャッター本体ｌから反射鏡ＩＯを除去
したものに相当する透過を光シャッター本体２０の一面
に接して、コイル５が巻かれた磁気へラド４が取り付け
られ、磁気ヘッド４と本体２０との間に光ＩＷ２が配置
される。
第２Ｂ図における光シャッターアレイは、反射型光シャ
ッターアレイ本体２１と細長い光源２２とを備え、複数
個の磁気ヘッド４．４．４、・拳・が本体２１の外面に
取り付けられている。これらの磁気ヘッドの間には、磁
束のクロストークを低減するために磁気シールド板２３
．２３．２３、・・が設けられている。
この第２実施例においても、第１の実施例と同様な磁気
回路が形成され、磁性流体６に磁場が印加され、この印
加される磁場の強さに応じて、光源２から出て磁性流体
６を伝搬する光の量が調整される。
磁性流体に印加される磁場を増大させるために磁気ヘッ
ドの端部を曲げることについては、既に述べた。その代
わりに、第３Ａ図、第３Ｂ図に示すように、磁性薄膜を
利用することができる。第３Ａ図は、この発明に係る光
シャッターの第３の実施例の構成を概略的に示す分解斜
視図、第３Ｂ図は、その変更例の分解斜視図である。な
お、これらの図では、反射鏡１０は点線で示され、反射
鏡１０がある場合が反射型、ない場合が透過をの光シャ
ッターである。
第３Ａ図において、例えば厚さが数μｍ〜数１００μｍ
の一対の磁性薄膜３０．３０が、保持板７の片面にほぼ
磁性流体６の幅の間隙を置いて付着される。磁性薄膜３
０．３０の外側の端部は磁気へラド４の端部に対応した
位置にある。この光シャッターを複数個、１次元的に又
は２次元的に配列することで光シャッターアレイを実現
することができる。
第３Ｂ図は、磁性薄膜の形状と磁気ヘッドの位置とを変
更したもので、一対の磁性薄膜３１．３１は磁性流体６
を挟んで対向する一対の縦片とそこからほぼ９０度折り
曲げられた横片とを有する。
これら横片の端部は、磁気ヘッド４の端部に対応した位
置にある。
第３Ａ図、第３Ｂ図において、磁性薄膜３０．３０；３
１，３１を保持板７の片面に付着させる代わりに、これ
ら磁性薄膜と磁性流体とをガラス等の透明な基板の間に
サンドイッチ状に挟み込み、その両面に偏光板を接着し
てもよい。即ち、■透明基板の上に一対の磁性薄膜を所
定間隔だけ空けたギャップ部を設けて接着し、■この透
明基板に磁性薄膜の部分を除いて且つ磁性薄膜間のギャ
ップ部を埋めないように接着剤を塗布し、■その上から
もう１枚の透明基板を載せて両者を接着し、■磁性流体
を該ギャップ部に注入し、■ギャップ部の両端を接着剤
で密封することによって、保持板７を作成できる。第３
Ｃ図は、こうして作成された保持板３２を用いた光シャ
ッター本体の１例の断面図で、透明基板３３．３３の間
に磁性薄膜３０．３０；３１，３１と磁性流体６とが挟
持されている。
なお、この第３の実施例においても、光シャッターとし
て動作するためには光源やレンズが必要であるのはいう
までもなく、反射型の場合には光源及びレンズは光シャ
ッター本体１（２０）に関して磁気へラド４とは叉対側
に配置され、伝搬型の場合には光源は磁気へラド４と光
シャッター本体１（２０）との間に配置されるが、図を
見易くするために、第３Ａ図、第３Ｂ図では省略されて
いる。
次に、透明基板の間に磁性薄膜や磁性流体を挟み込むと
いう上記の保持板作製方法を応用した実施例について説
明する。
第４Ａ図及び第４Ｂ図はそれぞれ、この発明にかかる光
シャッターの第４の実施例の構成を概略的に示す断面図
及び分解斜視図、第４Ｃ図は、該光シャッターを１次元
的に配列した光シャッターアレイを示す斜視図である。
なお、この実施例においても、反射鏡は点線で示され、
反射鏡がある場合が反射型、ない場合が透過型の光シャ
ッター及び光シャッターアレイとなる。
第４Ａ図及び第４Ｂ図において、光シャッター本体４０
は、透明基板３３．３３の間に磁性薄膜３０．３０と磁
性流体６と一対のコイル４１１４１とを挟持した保持板
４２を備えている。コイル４１．４１は磁性薄膜３０，
３０のそれぞれの端部に対応して位置し、スパイラル型
やヘリカル型等の形状をした偏平なコイルである。この
保持板４２を挟むように一対の偏光板９．９が取り付け
られ、必要により、反射鏡ｌＯが一方の偏光板９の外面
に設けられる。更に、一対のコイル４１．４１の間に磁
路を形成するために、偏光板９（又は反射鏡１０）の外
面に接して、両コイル間に跨るコの字状の磁性体（例え
ばフェライト）製の磁路形成体４３が設けられる。
こうして「上側のコイル４１→上側の磁性薄膜３０→磁
性流体６→下側の磁性薄膜３０→下側のコイル４１→磁
路形成体４３→コイル４１Ｊの経路の磁気回路が形成さ
れ、磁性流体６に対し、その光の伝搬方向に垂直な方向
に磁場を印加することができるので、磁場の強さを調節
することにより、磁性流体を伝搬する光の量を調整する
ことができる。
なお、偏平なコイル４１，４１を設ける代わりに、磁性
薄膜３０，３０にコイルを巻回してもよい。
第４Ｃ図において、複数個配列された光シャッター本体
４０は一体化されて光シャッターアレイ本体４４とされ
、磁路形成体も一体化されて細長い磁路形成体４５とさ
れる。
なお、この第４の実施例においても、光シャッター、光
シャッターアレイとして動作するためには光源やレンズ
が必要であるのはいうまでもなく、反射型の場合には光
源及びレンズは光シャッター本体４０又は光シャッター
アレイ本体４４に関して磁路形成体４３．４５とは反対
側に配置され、透過型の場合には光源は磁路形成体と光
シャッター本体４０又は光シャッターアレイ本体４４と
の間に配置されるが、図を見易くするために、第４Ａ図
〜第４Ｃ図では省略されている。
これまで述べてきた実施例は、いずれも平面的な光シャ
ッター本体又は光シャッターアレイ本体に対して磁気ヘ
ッド又は磁路形成体が突出している。しかしながら、磁
性薄膜の形状を工夫し、偏平なコイルを使用すると、平
面的な光シャッター及び光シャッターアレイを実現する
ことが可能となる。
第５Ａ図は、この発明に係る光シャッターの第５の実施
例の構成を概略的に示す分解斜視図、第５Ｂ図は、該光
シャッターを２次元的に配列した光シャッターアレイの
斜視図である。なお、この実施例においても、反射鏡１
０は点線で示され、反射鏡がある場合が反射型、ない場
合が透過型になる。
第５Ａ図において、光シャッター本体５０は、一対の透
明基板の間に磁性流体６と、一対のＬ字型の磁性薄膜５
１．５１と、コイル５２とを挟持する保持板５３を有す
る。これらの磁性薄１１［５１゜５１はほぼ四角形をな
すように配置され、一方の磁性薄膜５１の一片の端縁部
と他方の磁性薄膜５１の一片の縁部との間に磁性流体６
が位置し、方の磁性薄膜５１と他方の磁性薄膜５１との
他の一片の端部の間に偏平なコイル５２が配される。
したがって、「コイル５２→一方の磁性薄膜５１→磁性
流体６呻他方の磁性薄膜５２→コイル５２」の経路で磁
気回路が形成され、磁性流体６に対し、その光伝搬方向
に垂直な方向に磁場が印加されるので、磁場の強さを調
節することにより、磁性流体を伝搬する光の量を調整す
ることができる。
保持板５３の周縁部には、磁性薄膜５１．５１及び磁性
流体６を囲むように磁気シールド体５４が取り付けられ
、この光シャッターを複数個配列したときに磁束のクロ
ストークが低減されるようになされている。
ＭｓＢ図に８いて、複数個の光シャッター本体５０は一
体化されて光シャッターアレイ本体５５とされ、隣合う
光シャッターの間には磁気シールド板５６が設けられて
磁束のクロストークを防止している。なお、この実施例
でも、図を見易くするために、光源及びレンズは図から
省略されている。
これまで説明した実施例では、光シャッターアレイを構
成する場合、磁束のクロストークを低減するために磁気
シールド板が必要であったが、磁性薄膜の形状を変更す
ることにより、こうした磁気シールド板を廃することが
できる。第６Ａ図は、この発明に係る光シャッターの第
６の実施例の構成を概略的に示す分解斜視図、第６Ｂ図
は、その変形例の構成を示す斜視図である。なお、この
実施例においても、反射鏡１０は点線で示され、反射鏡
がある場合が反射型、ない場合が透過型になる。
第６Ａ図においては第１Ｂ図に示す保持板７が用いられ
、光シャッター本体６０は、保持板７の一方の面に付着
された磁性薄膜６１を有する。磁性薄膜６１の内側は、
はぼＨ型に切り取られて、対向する一対の凸部６２．６
２と左右の辺６３．６３とが形成されている。一対の凸
部６２．６２の先端部の間のギャップに磁性流体６が挟
まれ、左右の辺６３，６３にそれぞれコイル６４．６４
が巻かれている。
したがって、一対のコイル６４．６４が励磁されると、
「右側のコイル６４→上側の凸部６２→磁性流体６→下
側の凸部６２→右側のコイル６４」の経路及び「左側の
コイル６４→上側の凸部６２→磁性流体６啼下側の凸部
６２→左側のコイル６４」の経路で磁気回路が形成され
、磁性流体６に対し、その光伝搬方向に垂直な方向に磁
場を印加することができるので、他の実施例同様、磁場
の強さを調節すれば、磁性流体を伝搬する光の量を調整
できる。
第６Ｂ図は、第６Ａ図のＨ型の磁性薄膜６１の代わりに
、内側が矩形に切り抜かれた枠形の磁性薄膜６５を用い
ている。磁性薄膜６５は保持板７に接着され、その上側
の辺の上に偏平なコイル６６を配置し、更にコイル６６
に重なるように細長い磁性薄膜３０を設ける。この場合
、保持板７には、細長い磁性薄膜３０の先端と枠形の磁
性薄膜６５の下辺との間の部分にわたって磁性流体６が
保持されている。
なお、枠形のａｔ性薄膜６５の上下の辺に重なるように
それぞれフィルを設けるとともに、各コイルの上に細長
い磁性薄膜をそれぞれ設けて、磁性流体の磁場を印加す
るギャップを形成するようにしてもよい。
これら第６Ａ図及び第６Ｂ図に示す実施例においては、
磁性薄膜６１，６５が枠型をしているので、磁束のクロ
ストークを避けるための磁気シールド板を設ける必要は
なくなるという利点がある。
なお、反射型の光シャッターとする場合には、光源及び
レンズは偏光板９の外側に置かれ、透過型の光シャッタ
ーとする場合には、光源は光シャッター本体６０のいず
れの側に置いてもよい。また、この第６の実施例の光シ
ャッターを１次元的に又は２次元的に配列することによ
り光シャッターアレイを実現することができるのはいう
までもない。
ここで注目すべきは、＃１３〜第６の実施例には、半導
体製造技術が応用できるということである。
これらの実施例における磁性薄膜３０．３０；３１．３
１；５１．５１；６１；６５やコイル４１゜４１；５２
ｉ６６は、半導体製造技術により、透明基板の上に単独
に又は順に積層して形成することができるので、微小領
域に磁場を精度良く且つ効率良く発生させることができ
、低電流駆動可能で高速スイッチング可能な安価な光シ
ャッター及び光シャッターアレイを実現することができ
る。
以上、この発明を若干の実施例に基づいて詳細に説明し
たが、特許請求の範囲内で種々の変更、修正が可能であ
る。例えば、透光性の磁性流体を用いる実施例について
のみ説明したが、こうした磁性流体に代わって、光の伝
搬方向に垂直な方向に印加される磁場の強さに応じて透
光性を変化させる磁気光学材料であれば、どのようなも
のも使用することができる。また、このような磁気光学
材料に銅等の導電体の微粒子を分散させると、マイクロ
波用のシャッター素子を作ることができる。
（発明の効果） この発明は、以上説明したように構成されているので、
以下のとおりの格別の効果を奏する。
■数μ秒の応答速度を持つ光シャッター及び光シャッタ
ーアレイを実現できるので、高速スイッチングが可能で
あり、高速光プリンター、光コンピユータ−、センサー
、デイスプレィ静穏々の分野に応用することができる。
■コイルに流す電流の大きさを制御するだけで、磁性流
体を伝搬する光の量を調整できるので、操作の容易な光
シャッター、光シャッターアレイを提供することができ
る。
■磁性流体に印加される磁場の強さと磁性流体の透光量
とがほぼ線形の関係にあるので、コイルに流す電流に応
じて、磁性流体を伝搬する光の量を任意に設定できる光
モジュレータ−として動作させることができ、濃度階調
型のカラー光プリンターに適した光シャッターアレイを
提供することができる。
■半導体製造技術を使用して光シャッター本体、光シャ
ッターアレイ本体を作製することができるので、微小な
領域に封入された磁性流体にも精度良く且つ高効率で磁
場を印加することができる。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図はこの発明に係る光シャッターの第１の実施例
である反射型光シャ７ターの構成を概略的に示す斜視図
、第１Ｂ図は第１Ａ図の光シャッターのＷ：部の断面図
、第ｉｃｍは１ｆｌＡ図の光シャッターを用いた光シャ
ッターアレイの斜視図である。 第２Ａ図はこの発明に係る光シャッターの第２の実施例
である透過型光シャッターの構成を概略的に示す斜視図
、第２Ｂ図は第２八−図の光シャッターを用いた光シャ
ッターアレイの斜視図である。 第３Ａ図はこの発明に係る光シャッターの第３の実施例
の構成を概略的に示す分解斜視図、第３Ｂ図は第３Ａ図
の光シャッターの変形例を示す分解斜視図、第３Ｃ図は
第３Ａ図の光シャッターの別の変形例の要部の断面図で
ある。 第４Ａ図はこの発明に係る光シャッターの第４の実施例
の要部の断面図、第４Ｂ図は第４Ａ図の光シャッターの
分解斜視図、第４Ｃ図は第４Ａ図の光シャッターを用い
た光シャッターアレイの斜視図である。 第５Ａ図はこの発明１こ係る光シャッターの第５の実施
例の構成を概略的に示す分解斜視図、第５Ｂ図は第５Ａ
図の光シャッターを用いた光シャッターアレイの斜視図
である。 第６Ａ図はこの発明に係る光シャッターの第６の実施例
の構成を概略的に示す分解斜視図、第６Ｂ図は第６Ａ図
の光シャッターの変形例を示す分解斜視図である。 第７図は公知の透過光量制御装置の要部を概略的に示す
斜視図である。 ７．３２．４２．５３：保持板 ８．２３．５４．５６：磁気シールド板９：偏光板 １０：反射鏡 １１．２１，４４．５５　：光シャッターアレイ本体３
０．３１．５１．６１．６５：磁性薄膜３３：透明基板 ４１．５２．６６：偏平なコイル ４３．４５：磁路形成体 ２０．５０．６０：光シャッター本体 １２．２２：光源 １３：レンズ ：磁気ヘッド ：コイル ：磁性流体 第１Ａ図 第１Ｃ図 第１Ｂ図 ｚ 第２Ａ図 第２Ｂ図 第３Ａ図 第４Ａ図 第３Ｂ図 第３Ｃ図 第６Ｂ図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 前記保持手段のそれぞれの面に取り付けられた一対の偏
    光板と、 一方の前記偏光板の外面に設けられた反射手段と、 前記保持手段の前記反射手段の設けられた側とは反対の
    側に設けられ、前記磁気光学材を照明する少なくとも１
    個の光源と、 前記反射手段の外面に配置され、前記磁気光学材の光の
    伝搬方向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を
    印加する磁場印加手段と、を具備し、前記磁気光学材に
    印加される前記磁場の強さを調節することにより前記磁
    気光学材を伝搬する光の量を調整することを特徴とする
    光シャッター。 ２、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 前記保持手段のそれぞれの面に取り付けられた一対の偏
    光板と、 一方の前記偏光板の外面に設けられ、前記磁気光学材の
    光の伝搬方向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁
    場を印加する磁場印加手段と、 前記の一方の偏光板と前記磁場印加手段との間に設けら
    れ、前記磁気光学材を照明する少なくとも１個の光源と
    、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 ３　前記磁場印加手段が、前記磁気光学材に磁場を印加
    するためのギャップを有する磁気ヘッドと、該磁気ヘッ
    ドに巻かれたコイルとを備える請求項１又は２記載の光
    シャッター。 ４、前記磁気光学材に印加する前記磁場の方向に且つ前
    記磁気光学材を挟むように間隔を置いて前記保持手段に
    設けられた一対の磁性薄膜を更に有する請求項１、２ま
    たは３のいずれかに記載の光シャッター。 ５、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 前記保持手段に設けられ、前記磁気光学材の光の伝搬方
    向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を印加す
    ることができるように間隔を置いて配置された一対の磁
    性薄膜と、前記磁性薄膜のそれぞれに対して設けられた
    偏平な一対のコイルと、 前記保持手段と前記一対の磁性薄膜と前記コイルとを挟
    むように取り付けられた一対の偏光板と、 一方の前記偏光板の外面に取り付けられた反射手段と、 前記反射手段の外面に配置され、前記一対の磁性薄膜の
    間に磁路を形成するための磁路形成手段と、 前記磁気光学材に関して前記磁路形成手段とは反対側に
    配置され、前記磁気光学材を照明する少なくとも１個の
    光源と、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 ６、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 前記保持手段に設けられ、前記磁気光学材の光の伝搬方
    向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を印加す
    ることができるように間隔を置いて配置された一対の磁
    性薄膜と、前記磁性薄膜のそれぞれに対して設けられた
    偏平な一対のコイルと、 前記保持手段と前記一対の磁性薄膜と前記コイルとを挟
    むように取り付けられた一対の偏光板と、 一方の前記偏光板の外面に配置され、前記一対の磁性薄
    膜の間に磁路を形成するための磁路形成手段と、 前記一方の偏光板と前記磁路形成手段との間に設けられ
    、前記磁気光学材を照明する少なくとも１個の光源と、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 ７、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 それぞれの一端が重なり合い、それぞれの他端の間に前
    記磁気光学材を位置させる間隙を置くように前記保持手
    段に設けられた一対のＬ型の磁性薄膜と、 前記一対の磁性薄膜を励磁して前記磁気光学材の光の伝
    搬方向に対して垂直な方向に前記磁気光学材に磁場を印
    加するように、前記一対の磁性薄膜の重なり合う一端の
    間に設けられた偏平なコイルと、 前記磁気光学材保持手段と前記磁性薄膜と前記コイルと
    を挟むように取り付けられた一対の偏光板と、 前記磁気光学材を照明する少なくとも１個の光源と、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 ８、請求項１−７のいずれか１つに記載の光シャッター
    を複数個、１次元的又は２次元的に配列するとともに、
    それぞれの光シャッターの間の磁束のクロストークを低
    減する磁気シールド手段を設けた光シャッターアレイ。 ９、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、前記
    磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保持す
    る保持手段と、 前記保持手段に設けられ、前記磁気光学材を挟んで対向
    する一対の凸部が形成されるように内側がほぼＨ型に切
    り取られた磁性薄膜と、前記磁性薄膜の前記一対の凸部
    により、前記磁気光学材の光の伝搬方向に対して垂直な
    方向に前記磁気光学材に磁場を印加することができるよ
    うに、前記磁性薄膜に設けられたコイルと、前記保持手
    段と前記磁性薄膜と前記コイルとを挟むように取り付け
    られた一対の偏光板と、前記磁気光学材を照明する少な
    くとも１個の光源と、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 １０、透光性且つ磁気光学効果を示す磁気光学材と、 前記磁気光学材を光が伝搬するように該磁気光学材を保
    持する保持手段と、 前記保持手段に設けられ、内側がほぼ矩形に切り取られ
    た枠形の第１の磁性薄膜と、 前記第１の磁性薄膜の１つの辺に重なるように設けられ
    た偏平なコイルと、 前記コイルに重なり且つその一端が前記磁気光学材に臨
    むように設けられた第２の磁性薄膜と、 前記保持手段と前記第１の磁性薄膜と前記第２の磁性薄
    膜と前記コイルとを挟むように取り付けられた一対の偏
    光板と、 前記磁気光学材を照明する少なくとも１個の光源と、 を具備し、前記磁気光学材に印加される前記磁場の強さ
    を調節することにより前記磁気光学材を伝搬する光の量
    を調整することを特徴とする光シャッター。 １１、前記光源とは反対側の前記偏光板の外面に更に反
    射手段を取り付けた請求項９又は１０記載の光シャッタ
    ー。 １２、請求項９、１０又は１１のいずれかに記載の光シ
    ャッターを複数個、１次元的又は２次元的に配列した光
    シャッターアレイ。
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