JPH0458007B2 - - Google Patents
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- JPH0458007B2 JPH0458007B2 JP58181715A JP18171583A JPH0458007B2 JP H0458007 B2 JPH0458007 B2 JP H0458007B2 JP 58181715 A JP58181715 A JP 58181715A JP 18171583 A JP18171583 A JP 18171583A JP H0458007 B2 JPH0458007 B2 JP H0458007B2
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- electrodes
- capacitance
- electro
- optical shutter
- ferroelectric substrate
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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
- G02F1/03—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
- G02F1/05—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 with ferro-electric properties
- G02F1/0516—Operation of the cell; Circuit arrangements
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光シヤツタアレイ素子に関するもの
であり、特にその低容量化を図つたものである。
であり、特にその低容量化を図つたものである。
光シヤツタアレイの従来構造としては第１図に
示すようなものがある。
示すようなものがある。
図において、１は偏光子、２はPLZTのような
透明セラミクスよりなる電気光学効果を有する強
誘電体基板、３は検光子であり、強誘電体基板２
は偏光子１と検光子３間に配置されている。そし
て偏光子１と検光子３は光軸が直交するように配
置されている。強誘電体基板２の表面には、複数
の平行線状の電極４，５が一方側から他方側へ食
い込ませて互いに差し込んで状態で形成され、光
シヤツタアレイ素子が構成されている。この電極
４，５間に電圧を印加することによつて、電極
４，５間の領域において光が透過し、電圧の印加
を解除することによつて光を遮蔽することにな
る。
透明セラミクスよりなる電気光学効果を有する強
誘電体基板、３は検光子であり、強誘電体基板２
は偏光子１と検光子３間に配置されている。そし
て偏光子１と検光子３は光軸が直交するように配
置されている。強誘電体基板２の表面には、複数
の平行線状の電極４，５が一方側から他方側へ食
い込ませて互いに差し込んで状態で形成され、光
シヤツタアレイ素子が構成されている。この電極
４，５間に電圧を印加することによつて、電極
４，５間の領域において光が透過し、電圧の印加
を解除することによつて光を遮蔽することにな
る。
上記した強誘電体基板２について、その具体的
な構造を第２図に示す。
な構造を第２図に示す。
第２図に示した番号は第１図と対応しており、
図において、Ａ領域が光シヤツタ部分に相当す
る。そして等価回路を第２図のＢ領域部分を拡大
した第３図にもとづいて示すと第４図のようにな
る。
図において、Ａ領域が光シヤツタ部分に相当す
る。そして等価回路を第２図のＢ領域部分を拡大
した第３図にもとづいて示すと第４図のようにな
る。
第４図において、容量C1とC2について説明す
ると次のとおりである。すなわち、容量C1は一
方側から他方側へ食い込ませて互いに差し込んだ
状態で形成した電極４，５間の容量で、この差し
込み領域は第２図のＡ領域に相当する光シヤツタ
アレイ素子の光スイツチングに関与する能動領域
である。また容量C2は同一方向から延びて形成
した電極、つまり電極４，４同志または電極５，
５同志間について、第２図のＡ領域を除いた引出
し部分間の容量である。
ると次のとおりである。すなわち、容量C1は一
方側から他方側へ食い込ませて互いに差し込んだ
状態で形成した電極４，５間の容量で、この差し
込み領域は第２図のＡ領域に相当する光シヤツタ
アレイ素子の光スイツチングに関与する能動領域
である。また容量C2は同一方向から延びて形成
した電極、つまり電極４，４同志または電極５，
５同志間について、第２図のＡ領域を除いた引出
し部分間の容量である。
ここで、第３図、第４図の電極４，５のうち、
特に電極４ａ，５ａについてみれば、電極４ａ，
５ａの間の容量は、Ａ領域の容量C1、電極４ｂ
を介して生じる容量C1C2／（C1＋C2）、電極５ｂ
を介して生じる容量C1C2／（C1＋C2）、および電
極４ａ，４ｂ、電極５ａ，５ｂを除くその他の電
極４，５を介して生じる容量などが合成されたも
のである。
特に電極４ａ，５ａについてみれば、電極４ａ，
５ａの間の容量は、Ａ領域の容量C1、電極４ｂ
を介して生じる容量C1C2／（C1＋C2）、電極５ｂ
を介して生じる容量C1C2／（C1＋C2）、および電
極４ａ，４ｂ、電極５ａ，５ｂを除くその他の電
極４，５を介して生じる容量などが合成されたも
のである。
図示したような電極４，５の形成パターンによ
れば、電極４，５を同じ方向から延びて形成した
ものにくらべて、電極４，４同志、電極５，５同
志の間隔Ｄを秘録することができるため、容量
C2の値をある程度小さくすることができるため、
容量C2の値をある程度小さくすることができる。
これら容量C1，C2に関して言えば、電極４，５
の幅、電極４，５間の距離、電極４，５の引出し
部分の長さによつて変化するものの、概ね互いに
無視することができない程度の関係にある。
れば、電極４，５を同じ方向から延びて形成した
ものにくらべて、電極４，４同志、電極５，５同
志の間隔Ｄを秘録することができるため、容量
C2の値をある程度小さくすることができるため、
容量C2の値をある程度小さくすることができる。
これら容量C1，C2に関して言えば、電極４，５
の幅、電極４，５間の距離、電極４，５の引出し
部分の長さによつて変化するものの、概ね互いに
無視することができない程度の関係にある。
一方、電気光学効果を有する強誘電体基板２に
は、PLZTのような透明セラミツクスが用いられ
るが、たとえば９／65／35（La／Zr／Ti）の比率
からなるものの比誘電率は室温100KHzにおいて
4600の値を有するため、上記した構造では容量
C1，C2は大きなものとなる。しかしながら、こ
のように電極４，５間の容量が大きくなるとスイ
ツチング速度が遅くなるという欠点があり、また
電源容量の負担が大きくなるなどの欠点が見られ
る。
は、PLZTのような透明セラミツクスが用いられ
るが、たとえば９／65／35（La／Zr／Ti）の比率
からなるものの比誘電率は室温100KHzにおいて
4600の値を有するため、上記した構造では容量
C1，C2は大きなものとなる。しかしながら、こ
のように電極４，５間の容量が大きくなるとスイ
ツチング速度が遅くなるという欠点があり、また
電源容量の負担が大きくなるなどの欠点が見られ
る。
したがつて、この発明は光シヤツタ部分を除い
た電気光学効果を有する強誘電体基板の領域に、
低誘電率の絶縁層を形成することにより、電極間
の容量を減少させ、低容量化を図つたものであ
る。
た電気光学効果を有する強誘電体基板の領域に、
低誘電率の絶縁層を形成することにより、電極間
の容量を減少させ、低容量化を図つたものであ
る。
この発明の構成の概要を説明すれば次のとおり
であるすなわち、この発明にかかる光シヤツタア
レイ素子は基本的には、電気光学効果を有する強
誘電体基板の上に、複数の平行線状の電極を一方
側から他方側へ食い込ませて互いに差し込んだ状
態で形成し、この差し込み領域で光シヤツタ部分
を構成したものである。そしてその改良点は、光
イシヤツタ部分を除いた電気光学効果を有する強
誘電体基板の上の領域に、低誘電率の絶縁層を形
成し、この絶縁層の上に前記複数の平行線状の電
極を前記電気光学効果を有する強誘電体基板の端
縁側にまで延びるように、かつ前記複数の平行線
状の電極の先端を他方側の絶縁層に達するように
形成したことを特徴とする。
であるすなわち、この発明にかかる光シヤツタア
レイ素子は基本的には、電気光学効果を有する強
誘電体基板の上に、複数の平行線状の電極を一方
側から他方側へ食い込ませて互いに差し込んだ状
態で形成し、この差し込み領域で光シヤツタ部分
を構成したものである。そしてその改良点は、光
イシヤツタ部分を除いた電気光学効果を有する強
誘電体基板の上の領域に、低誘電率の絶縁層を形
成し、この絶縁層の上に前記複数の平行線状の電
極を前記電気光学効果を有する強誘電体基板の端
縁側にまで延びるように、かつ前記複数の平行線
状の電極の先端を他方側の絶縁層に達するように
形成したことを特徴とする。
この発明にかかる光シヤツタアレイ素子によれ
ば、電極が互いに差し込んだ状態で形成され、こ
の差し込み領域で光シヤツタを構成しており、し
かも光シヤツタ部分を除いた電気光学効果を有す
る強誘電体基板の上の領域に、低誘電率の絶縁層
を形成し、この絶縁層の上に複数の平行線状の電
極を電気光学効果を有する強誘電体基板の端縁側
にまで延びるように、かつ前記複数の平行線状の
電極の先端を他方側の絶縁層に達するように形成
しているから、光シヤツタ部分において、隣接す
る電極間で平行電界が形成されることになり、差
し込み領域の電極間で電圧印加のオン、オフを行
うことによつて電界がかかることになり、有効な
光のスイツチングを行うことができる。しかも、
電極の引出し部分や、電極間４，４間同志あるい
は電極５，５間同志の領域が存在しても、絶縁層
によつて低容量化が実現でき、スイツチング速度
の低下を抑制することができる。
ば、電極が互いに差し込んだ状態で形成され、こ
の差し込み領域で光シヤツタを構成しており、し
かも光シヤツタ部分を除いた電気光学効果を有す
る強誘電体基板の上の領域に、低誘電率の絶縁層
を形成し、この絶縁層の上に複数の平行線状の電
極を電気光学効果を有する強誘電体基板の端縁側
にまで延びるように、かつ前記複数の平行線状の
電極の先端を他方側の絶縁層に達するように形成
しているから、光シヤツタ部分において、隣接す
る電極間で平行電界が形成されることになり、差
し込み領域の電極間で電圧印加のオン、オフを行
うことによつて電界がかかることになり、有効な
光のスイツチングを行うことができる。しかも、
電極の引出し部分や、電極間４，４間同志あるい
は電極５，５間同志の領域が存在しても、絶縁層
によつて低容量化が実現でき、スイツチング速度
の低下を抑制することができる。
以下、この発明を一実施例にもとづいて詳細に
説明する。
説明する。
第５図はこの発明にかかる光シヤツタアレイ素
子の一部を拡大した図であり、図に従つて説明す
ると、１１は電気光学効果を有する強誘電体基
板、１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄは互いに差
し込んだ状態で形成された複数の平行線状の電
極、１４は低誘電率の絶縁層である。この絶縁層
１４は電極１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄの差
し込み領域である光シヤツタ部分Ｓを除いて強誘
電体基板１１と電極１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１
３ｄとの間に形成されている。また、電極１２ａ
〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄの先端はそれぞれ対向
する絶縁層１４に達するように形成されている。
絶縁層１４としては低誘電率で形成の容易さを考
慮した場合、たとえばSiO2が選ばれる。
子の一部を拡大した図であり、図に従つて説明す
ると、１１は電気光学効果を有する強誘電体基
板、１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄは互いに差
し込んだ状態で形成された複数の平行線状の電
極、１４は低誘電率の絶縁層である。この絶縁層
１４は電極１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄの差
し込み領域である光シヤツタ部分Ｓを除いて強誘
電体基板１１と電極１２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１
３ｄとの間に形成されている。また、電極１２ａ
〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄの先端はそれぞれ対向
する絶縁層１４に達するように形成されている。
絶縁層１４としては低誘電率で形成の容易さを考
慮した場合、たとえばSiO2が選ばれる。
具体例として、強誘電体基板１１としてLa／
Zr／Tiの比率が９／65／35のPLZTからなり、厚
みが300μmの透明セラミツクスを用いた。この強
誘電体基板１１の上に光シヤツタ部分Ｓを除いて
SiO2からなる絶縁層１４を電子ビーム蒸着法に
より形成した。このSiO2膜の厚みは厚ければ厚
いほど好ましいが、あとで形成する電極と強誘電
体基板１１との間に段差ができるため、この場合
3μmの厚みとした。次にAlを真空蒸着し、電極
幅60μm、電極間隔40μmになるようにAlをエツ
チングして電極１２ａ〜１２ｃ、電極１３ａ〜１
３ｄを形成した。
Zr／Tiの比率が９／65／35のPLZTからなり、厚
みが300μmの透明セラミツクスを用いた。この強
誘電体基板１１の上に光シヤツタ部分Ｓを除いて
SiO2からなる絶縁層１４を電子ビーム蒸着法に
より形成した。このSiO2膜の厚みは厚ければ厚
いほど好ましいが、あとで形成する電極と強誘電
体基板１１との間に段差ができるため、この場合
3μmの厚みとした。次にAlを真空蒸着し、電極
幅60μm、電極間隔40μmになるようにAlをエツ
チングして電極１２ａ〜１２ｃ、電極１３ａ〜１
３ｄを形成した。
このようにして得られた光シヤツタアレイ素子
について、たとえば電極１３ｂ以外のすべての電
極を接地し、この電極１３ｂと接地側との容量を
測定したところ、約290pFであつた。なお、比較
のためSiO2からなる絶縁膜を形成していない例
について同様に容量を測定したところ約570pFで
あつた。
について、たとえば電極１３ｂ以外のすべての電
極を接地し、この電極１３ｂと接地側との容量を
測定したところ、約290pFであつた。なお、比較
のためSiO2からなる絶縁膜を形成していない例
について同様に容量を測定したところ約570pFで
あつた。
こうした実測値などから計算すれば、電極１２
ｂと電極１３ｂ間の容量C1は約130pFであり、一
方電極１３ｂと電極１３ｃ間の容量C2は約10pF
の計算値が得られる。なお、SiO2からなる絶縁
膜を形成していない例では容量C2は約150pFとな
る。
ｂと電極１３ｂ間の容量C1は約130pFであり、一
方電極１３ｂと電極１３ｃ間の容量C2は約10pF
の計算値が得られる。なお、SiO2からなる絶縁
膜を形成していない例では容量C2は約150pFとな
る。
第６図はこの発明の他の実施例を示す。つま
り、光シヤツタ部分Ｓの高密度化を図り、電極１
２，１３の強誘電体基板１１の端縁側付近にボン
デイング部分を確保するために、第６図に示すよ
うに電極を強誘電体基板１１の端縁側に向つて放
射状に形成する場合が考えられる。この場合、強
誘電体基板１１の中央付近にある電極１２，１３
と中心位置から離れた電極１２，１何のそれぞれ
の引出し部分の長さl1，l2に差ができることにな
り、この引出し部分間の容量C2についてバラツ
キが生じる。このような不都合に対してこの発明
によれば、容量C1に対して容量C2は非常に小さ
くなるため、全体としての容量のバラツキを小さ
くできるという利点を有する。
り、光シヤツタ部分Ｓの高密度化を図り、電極１
２，１３の強誘電体基板１１の端縁側付近にボン
デイング部分を確保するために、第６図に示すよ
うに電極を強誘電体基板１１の端縁側に向つて放
射状に形成する場合が考えられる。この場合、強
誘電体基板１１の中央付近にある電極１２，１３
と中心位置から離れた電極１２，１何のそれぞれ
の引出し部分の長さl1，l2に差ができることにな
り、この引出し部分間の容量C2についてバラツ
キが生じる。このような不都合に対してこの発明
によれば、容量C1に対して容量C2は非常に小さ
くなるため、全体としての容量のバラツキを小さ
くできるという利点を有する。
以上の実施例から明らかなようにこの発明にか
かる光シヤツタアレイ素子によれば、電極間に発
生する容量を減少させることができ、このことか
らスイツチング速度の高速化が図れるとともに、
電源の低容量化を実現することができる。
かる光シヤツタアレイ素子によれば、電極間に発
生する容量を減少させることができ、このことか
らスイツチング速度の高速化が図れるとともに、
電源の低容量化を実現することができる。
第１図は光シヤツタアレイの従来構造を示す概
略斜視図、第２図は電気光学効果を有する強誘電
体基板の平面図、第３図は第２図の部分拡大平面
図、第４図は第３図の等価回路図、第５図はこの
発明にかかる光シヤツタアレイ素子の一部平面
図、第６図は同じく他の光シヤツタアレイ素子の
実施例を示す概略平面図である。 １１は電気光学効果を有する強誘電体基板、１
２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄは電極、１４は絶
縁膜である。
略斜視図、第２図は電気光学効果を有する強誘電
体基板の平面図、第３図は第２図の部分拡大平面
図、第４図は第３図の等価回路図、第５図はこの
発明にかかる光シヤツタアレイ素子の一部平面
図、第６図は同じく他の光シヤツタアレイ素子の
実施例を示す概略平面図である。 １１は電気光学効果を有する強誘電体基板、１
２ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１３ｄは電極、１４は絶
縁膜である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気光学効果を有する強誘電体基板の上に、
複数の平行線状の電極を一方側から他方側へ食い
込ませて互いに差し込んだ状態で形成し、この差
し込み領域で光シヤツタ部分を構成した光シヤツ
タアレイ素子において、 光シヤツタ部分を除いた電気光学効果を有する
強誘電体基板の上の領域に、低誘電率の絶縁層を
形成し、この絶縁層の上に前記複数の平行線状の
電極を前記電気光学効果を有する強誘電体基板の
端縁側にまで延びるように、かつ前記複数の平行
線状の電極の先端が他方側の絶縁層に達するよう
に形成したことを特徴とする光シヤツタアレイ素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18171583A JPS6073521A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光シャッタアレイ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18171583A JPS6073521A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光シャッタアレイ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073521A JPS6073521A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0458007B2 true JPH0458007B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=16105591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18171583A Granted JPS6073521A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光シャッタアレイ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073521A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4722597A (en) * | 1984-06-08 | 1988-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrooptic shutter array element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58107516A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-27 | Ricoh Co Ltd | 光スイツチングアレイ |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP18171583A patent/JPS6073521A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6073521A (ja) | 1985-04-25 |
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