JPH0410611B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0410611B2 JPH0410611B2 JP20781681A JP20781681A JPH0410611B2 JP H0410611 B2 JPH0410611 B2 JP H0410611B2 JP 20781681 A JP20781681 A JP 20781681A JP 20781681 A JP20781681 A JP 20781681A JP H0410611 B2 JPH0410611 B2 JP H0410611B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- plzt
- optical shutter
- pbs
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 2
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- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 2
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- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G02F1/03—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/055—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect the active material being a ceramic
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透光性セラミツクを用いた電気光学シ
ヤツタ、特に光シヤツタアレイにおいて、アレイ
の方向に並行あるいは垂直な偏光面を持つ偏光子
を用い、限られた大きさの電気光学素子を用いて
容易に大型の光シヤツタを構成しうる光シヤツタ
の構造に関する。
ヤツタ、特に光シヤツタアレイにおいて、アレイ
の方向に並行あるいは垂直な偏光面を持つ偏光子
を用い、限られた大きさの電気光学素子を用いて
容易に大型の光シヤツタを構成しうる光シヤツタ
の構造に関する。
直交する偏光子間に、２次電気光学効果、いわ
ゆるKerr効果を示す強誘電体を配置し、電圧の
印加によつて光のオン・オフを制御する光シヤツ
タは周知である。
ゆるKerr効果を示す強誘電体を配置し、電圧の
印加によつて光のオン・オフを制御する光シヤツ
タは周知である。
このような目的に用いられる強誘電体の１例と
してPLZTセラミツクスをあげることが出来る。
その組成は（Pb1−ｘ，Lax）（Zr1−ｙ，Tiy）
O3の化学式で示され、ｘ，ｙ値により１次、２
次の電気光学効果および光学的メモリ作用を持つ
ので、光シヤツタ、デイスプレイ等電気光学分野
への応用が研究されている。
してPLZTセラミツクスをあげることが出来る。
その組成は（Pb1−ｘ，Lax）（Zr1−ｙ，Tiy）
O3の化学式で示され、ｘ，ｙ値により１次、２
次の電気光学効果および光学的メモリ作用を持つ
ので、光シヤツタ、デイスプレイ等電気光学分野
への応用が研究されている。
その中で、ｘ＝0.086〜0.1、ｙ＝0.35のものは、
常温では常誘電性を示すが直流電圧を印加すると
強誘電相が誘起され、Kerr効果を示すようにな
る。しかも記憶機能がないので光シヤツタへの応
用に適しており、スリムループ２次電気材料と呼
ばれている。
常温では常誘電性を示すが直流電圧を印加すると
強誘電相が誘起され、Kerr効果を示すようにな
る。しかも記憶機能がないので光シヤツタへの応
用に適しており、スリムループ２次電気材料と呼
ばれている。
このPLZTを用いた光シヤツタの基本的な構造
は、第１図に示すように、互に直交する偏光子
１，２間にPLZT板３を配置し、板面と平行に電
圧を印加するような電極４を設ける。そして電圧
印加方向がPLZT板に入射する光の偏光面と45゜
になるように配置する。
は、第１図に示すように、互に直交する偏光子
１，２間にPLZT板３を配置し、板面と平行に電
圧を印加するような電極４を設ける。そして電圧
印加方向がPLZT板に入射する光の偏光面と45゜
になるように配置する。
電圧を印加しなければ光は偏光子２で遮光され
る。電極４，４′間に電圧を印加すれば、PLZT
板３の常光に対する屈折率npと異常光に対する屈
折率neとに △ｎ＝np−ne＝１／２n3RE2 ただし、ｎ：PLZTの屈折率Ｒ：定数Ｅ：印加
電界の差を生じ、光学的位相差 Ｐ＝2π／λ・△ｎ，ｄ ただしｄ：PLZT板の有効厚を生じ出射光は一
般に楕円偏光となる。このため偏光子２を通過す
る光量は Ｉ＝Ii sin2Ｐ／２ ただし、Ii：PLZT板への入射光量となる。
る。電極４，４′間に電圧を印加すれば、PLZT
板３の常光に対する屈折率npと異常光に対する屈
折率neとに △ｎ＝np−ne＝１／２n3RE2 ただし、ｎ：PLZTの屈折率Ｒ：定数Ｅ：印加
電界の差を生じ、光学的位相差 Ｐ＝2π／λ・△ｎ，ｄ ただしｄ：PLZT板の有効厚を生じ出射光は一
般に楕円偏光となる。このため偏光子２を通過す
る光量は Ｉ＝Ii sin2Ｐ／２ ただし、Ii：PLZT板への入射光量となる。
Ｐ＝πとなるような電圧Vλ／２を印加すれば
偏光子２の通過光量Ｉは最大となる。
偏光子２の通過光量Ｉは最大となる。
このような光シヤツタを用いて電子写真式プリ
ンタ等の光書き込み用シヤツタアレイを構成する
１例を第２図に示す。すなわち、直交する偏光板
１，２の間に配置されたPLZT板３上には共通電
極４ｂに対向して多数の信号電極４ａが設けら
れ、これらの電極４ａのうち電圧を印加された電
極の光シヤツタ部だけが光を通過させる。
ンタ等の光書き込み用シヤツタアレイを構成する
１例を第２図に示す。すなわち、直交する偏光板
１，２の間に配置されたPLZT板３上には共通電
極４ｂに対向して多数の信号電極４ａが設けら
れ、これらの電極４ａのうち電圧を印加された電
極の光シヤツタ部だけが光を通過させる。
しかし、この形式の光シヤツタアレイに用いら
れるPLZT板は、せいぜい数cm角のものしか得ら
れず、大型・長寸の光書き込み用ヘツド部を作製
するには複数のPLZT板を接続して用いる必要が
あつた。この接続部分でシヤツタアレイのピツチ
を乱さないためには、PLZT基板の端面を正確に
つき合せ、そこに電極を設けたり、つき合せ部に
遮光物質を充填してもれ光を防いだりしていた
が、これは基板の端面の精度や位置合わせにかな
りの技術を要するものであつた。
れるPLZT板は、せいぜい数cm角のものしか得ら
れず、大型・長寸の光書き込み用ヘツド部を作製
するには複数のPLZT板を接続して用いる必要が
あつた。この接続部分でシヤツタアレイのピツチ
を乱さないためには、PLZT基板の端面を正確に
つき合せ、そこに電極を設けたり、つき合せ部に
遮光物質を充填してもれ光を防いだりしていた
が、これは基板の端面の精度や位置合わせにかな
りの技術を要するものであつた。
本発明は偏光子として例えば多層薄膜偏光子等
のポラライズドビームスプリツタ（PBS）の特
性を利用し、PLZT基板の接合を要せず、複数の
PLZT板による変調光を光学的に１ラインに整列
させようとするものである。
のポラライズドビームスプリツタ（PBS）の特
性を利用し、PLZT基板の接合を要せず、複数の
PLZT板による変調光を光学的に１ラインに整列
させようとするものである。
その原理を第３図に示す。上記PBS６は図に
おいて紙面と同一な振動面を持つ偏光は透過し、
紙面と垂直な振動面を持つ偏光は反射する。この
透過光あるいは反射光を用いることにより偏光子
とする。同図上はPLZT板に電圧Vλ／２を印加
した状態、下は印加しない状態を示す。これらの
偏光面はPBSの長手方向に平行あるいは垂直な
ものしか得られないため、第２図のような構成の
光シヤツタアレイとすることができない。
おいて紙面と同一な振動面を持つ偏光は透過し、
紙面と垂直な振動面を持つ偏光は反射する。この
透過光あるいは反射光を用いることにより偏光子
とする。同図上はPLZT板に電圧Vλ／２を印加
した状態、下は印加しない状態を示す。これらの
偏光面はPBSの長手方向に平行あるいは垂直な
ものしか得られないため、第２図のような構成の
光シヤツタアレイとすることができない。
第４図は、電極形状を工夫することにより、光
シヤツタアレイの方向に45゜に傾斜した方向に電
界を印加することにより、アレイ方向、あるいは
それと垂直な方向の偏光面を持つ偏光をオン・オ
フしうるようにした光シヤツタアレイの１例を示
す。PLZT板３上の電極４はアレイの方向に45゜
に傾斜した細線形のものが等間隔に配置され、隣
り合う電極に電圧が印加されることにより、その
電極間の部分５が複屈折性を示し、入射する直線
偏光を楕円偏光に変え、電圧がVλ／２のとき90゜
回転した直線偏光となる。
シヤツタアレイの方向に45゜に傾斜した方向に電
界を印加することにより、アレイ方向、あるいは
それと垂直な方向の偏光面を持つ偏光をオン・オ
フしうるようにした光シヤツタアレイの１例を示
す。PLZT板３上の電極４はアレイの方向に45゜
に傾斜した細線形のものが等間隔に配置され、隣
り合う電極に電圧が印加されることにより、その
電極間の部分５が複屈折性を示し、入射する直線
偏光を楕円偏光に変え、電圧がVλ／２のとき90゜
回転した直線偏光となる。
このような光シヤツタ素子を用いることにより
PBSを偏光素子として用いた光シヤツタを構成
することが出来る。
PBSを偏光素子として用いた光シヤツタを構成
することが出来る。
第５図は上記のような光シヤツタにおいて、検
光子として作用するPBS偏光子７の相隣る２面
から変調光を入射させ、反射光、透過光を同一面
から出射させることにより、PLZT基板の接合を
不要とした光シヤツタの構成を示す。すなわち、
PBS７の１面には、第４図で説明した電界の印
加方向がアレイ方向に対し45゜傾斜したPLZT光
シヤツタ素子３を適宜の間隔を置いて配置し、こ
れに偏光面がアレイ方向の偏光を透過するPBS
８からの偏光を入射する。一方、偏光膜をはさん
で隣接する面には、先のPLZT光シヤツタ素子３
の間隔に対応する位置にこれを超える大きさの
PLZTシヤツタ素子３′を配置し、これに偏光面
がアレイ方向に垂直の偏光を入射する。
光子として作用するPBS偏光子７の相隣る２面
から変調光を入射させ、反射光、透過光を同一面
から出射させることにより、PLZT基板の接合を
不要とした光シヤツタの構成を示す。すなわち、
PBS７の１面には、第４図で説明した電界の印
加方向がアレイ方向に対し45゜傾斜したPLZT光
シヤツタ素子３を適宜の間隔を置いて配置し、こ
れに偏光面がアレイ方向の偏光を透過するPBS
８からの偏光を入射する。一方、偏光膜をはさん
で隣接する面には、先のPLZT光シヤツタ素子３
の間隔に対応する位置にこれを超える大きさの
PLZTシヤツタ素子３′を配置し、これに偏光面
がアレイ方向に垂直の偏光を入射する。
このようにすると、シヤツタ素子３に入射した
偏光は、電極間に電界が印加されない状態では偏
光膜で反射され図の下方に出射し、電界を印加す
ればシヤツタ素子で90゜偏光面は回転し、偏光膜
を透過して真すぐにPBSから出射する。一方、
シヤツタ素子３′に入射した偏光は、電界が印加
されない状態では偏光膜を透過してPBS７の図
で下面から出射するが、電圧を印加すると偏光面
が90゜回転して反射されてPBS７から出射するこ
ととなる。
偏光は、電極間に電界が印加されない状態では偏
光膜で反射され図の下方に出射し、電界を印加す
ればシヤツタ素子で90゜偏光面は回転し、偏光膜
を透過して真すぐにPBSから出射する。一方、
シヤツタ素子３′に入射した偏光は、電界が印加
されない状態では偏光膜を透過してPBS７の図
で下面から出射するが、電圧を印加すると偏光面
が90゜回転して反射されてPBS７から出射するこ
ととなる。
このとき、シヤツタ素子３による変調光と素子
３′による変調光とは偏光面が90゜異なることにな
るが、実用上問題は生じない。
３′による変調光とは偏光面が90゜異なることにな
るが、実用上問題は生じない。
本発明は、上記のような構成を有するので、限
られた大きさのPLZT光シヤツタ素子を複数使用
して長寸の光シヤツタを製造する場合にも各
PLZT板を接合する必要はなく、光シヤツタアレ
イが等しいピツチで同一線上に並ぶよう各PLZT
板の位置を調整すればよい。このとき、PBSは
正四角柱であるため、各辺のPLZT板からの光路
長は等しくなり、結像等を行うときにも有利に使
用出来る。
られた大きさのPLZT光シヤツタ素子を複数使用
して長寸の光シヤツタを製造する場合にも各
PLZT板を接合する必要はなく、光シヤツタアレ
イが等しいピツチで同一線上に並ぶよう各PLZT
板の位置を調整すればよい。このとき、PBSは
正四角柱であるため、各辺のPLZT板からの光路
長は等しくなり、結像等を行うときにも有利に使
用出来る。
PBS７からの出射光のうち、透過光を利用す
るか反射光を利用するか、あるいは出力される光
点を同一ライン上に並べるのではなく、シヤツタ
素子３による光点と素子３′による光点とを一定
間隔をおいた複数のラインにすること等、本発明
の範囲内で各種の設計変更が可能である。
るか反射光を利用するか、あるいは出力される光
点を同一ライン上に並べるのではなく、シヤツタ
素子３による光点と素子３′による光点とを一定
間隔をおいた複数のラインにすること等、本発明
の範囲内で各種の設計変更が可能である。
第１図は光シヤツタの原理説明図、第２図は従
来の光シヤツタアレイの構造概念図、第３図は
PBSの作用説明図、第４図は本発明に使用され
るPLZT板の電極形状の説明図、第５図は本発明
の光シヤツタの構造を示す斜視図である。 １，２……偏光子、３……PLZT板、４……電
極、６，７，８……PBS。
来の光シヤツタアレイの構造概念図、第３図は
PBSの作用説明図、第４図は本発明に使用され
るPLZT板の電極形状の説明図、第５図は本発明
の光シヤツタの構造を示す斜視図である。 １，２……偏光子、３……PLZT板、４……電
極、６，７，８……PBS。
Claims (1)
- １ 互に直交する偏光子、それらの間に配置され
た信号電圧を印加する電極を有する二次電気光学
効果を示す強誘電体板からなる光シヤツタアレイ
において、検光子としてPBSを用い、該PBSの
一面に間隔を置いて上記強誘電体板を配置すると
共に、偏光面をはさむ他面の上記誘電体板の間隔
に対応する位置に別の強誘電体板を配置した光シ
ヤツタアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20781681A JPS58107513A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 光シヤツタアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20781681A JPS58107513A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 光シヤツタアレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58107513A JPS58107513A (ja) | 1983-06-27 |
| JPH0410611B2 true JPH0410611B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=16545976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20781681A Granted JPS58107513A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 光シヤツタアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58107513A (ja) |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP20781681A patent/JPS58107513A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58107513A (ja) | 1983-06-27 |
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