JPH09218360A

JPH09218360A - メカニカル光シャッタ

Info

Publication number: JPH09218360A
Application number: JP4565096A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takahashi; 淳一高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】透過状態と非透過状態間の状態遷移の応答時
間が高速で且つ構造が簡単で，しかも遮光時における漏
れ光の少ないメカニカル光シャッタを提供することを目
的とする。【解決手段】基板開口部１０９上に複数の遮光板１０
１ａ，１０１ｂを備えて，該複数の遮光板１０１ａ，１
０１ｂを移動させることにより基板開口部１０９を通る
光の透過／非透過を制御するメカニカル光シャッタにお
いて，複数の遮光板１０１ａ，１０１ｂに，光の透過方
向に対して略垂直の面について，互いに重なり合う部分
１１０を備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばプロジェクタ
ディスプレイに使用されるマイクロメカニカルシャッタ
アレイやマイクロガルバノミラーアレイ等のメカニカル
光シャッタに係り，特に，透過状態と非透過状態間の状
態遷移の応答時間が高速で且つ構造が簡単で，しかも遮
光時における漏れ光の少ないメカニカル光シャッタに関
する。また，このメカニカル光シャッタにより，動画表
示が可能で，高解像度で，コントラストのより高いプロ
ジェクタディスプレイ等を実現する。

【０００２】

【従来の技術】近年，光記憶／記録，光論理演算等に利
用される光変調手段として，基板開口部上に複数の遮光
板を設け，これを移動させることによって開口部を通る
光の透過／非透過を制御するメカニカル光シャッタが提
案されている。このメカニカル光シャッタは，より具体
的には，光情報処理用画像の形成，画像処理，画像論理
演算，光コンピューティング用のデータパターンの形成
などに利用されている。

【０００３】このようなメカニカル光シャッタの一例が
特開平４−２３０７２１号公報に開示されている。図２
１は従来のメカニカル光シャッタの平面図，図２２はそ
の一部（１セルの）断面図である。本従来例のメカニカ
ル光シャッタは，移動電極であるフラップ型の遮光板２
１０１ａ，２１０１ｂと，これを基板２１０５に接続す
るビーム２１１５を具備した構造のセルがマトリクス状
に形成されている。ここで，遮光板２１０１ａ，２１０
１ｂはＡｌやｐｏｌｙ−Ｓｉ等の可視領域の光を殆ど透
過しない材料で作製されている。

【０００４】各セルは，列電極２１１２，行電極２１１
１及び保持電極２１１３を有し，行電極２１１１及び保
持電極２１１３に適切な電圧を印加することにより，遮
光板２１０１ａ，２１０１ｂは２つの安定した位置（状
態Ａ，状態Ｃ）をとることができる。遮光板２１０１
ａ，２１０１ｂは，行電極２１１１における電圧をゼロ
に戻すと同時に制御電圧を列電極２１１２へ印加するこ
とにより作動する。このような電極配置，マトリクス状
の全ての遮光板２１０１ａ，２１０１ｂに共通な１つの
保持電極２１１３を構成したことにより，マトリクス形
式によるアドレッシングが達成されている。

【０００５】このことを，図２３に示すタイムチャート
を用いて説明する。時刻Ａでは行電極２１１１及び保持
電極２１１３に電圧が印加されており，主として行電極
２１１１と遮光板２１０１ａ，２１０１ｂの間に静電引
力が働き，図２２の状態Ａに示すように，遮光板２１０
１ａ，２１０１ｂは基板２１０５に対して水平方向に引
っ張られて入射光２２０１を遮断する。

【０００６】次に時刻Ｂでは，行電極２１１１が接地電
位で，列電極２１１２と保持電極２１１３に電圧が印加
されており，遮光板２１０１ａ，２１０１ｂと行電極２
１１１の間には静電引力が働かず，また遮光板２１０１
ａ，２１０１ｂと列電極２１１２の間に静電引力が働く
ので，図２２の状態Ｂのように，遮光板２１０１ａ，２
１０１ｂは斜めの姿勢になる。

【０００７】次に時刻Ｃでは，列電極２１１２が接地電
位になり，行電極２１１１と保持電極２１１３に電圧が
印加されるが，保持電極２１１３と遮光板２１０１ａ，
２１０１ｂの間の静電引力の方が行電極２１１１のそれ
よりも強く働くので，図２２の状態Ｃのように，遮光板
２１０１ａ，２１０１ｂは基板２１０５に対して垂直に
なり入射光２２０１は透過される。

【０００８】次に時刻Ｄでは，列電極２１１２と保持電
極２１１３が接地電位になり，行電極２１１１に電圧が
印加されるが，遮光板２１０１ａ，２１０１ｂと保持電
極２１１３及び列電極２１１２との間に静電引力は働か
ない。また，遮光板２１０１ａ，２１０１ｂと行電極２
１１１の間に働く静電引力と捻れているビーム２１１５
の戻り力（バネの力）により，遮光板２１０１ａ，２１
０１ｂは図２２の状態Ｄのように，元の水平状態に戻
る。この垂直状態から水平状態への遷移において，単に
ビーム２１１５のバネの力だけでなく行電極２１１１と
遮光板２１０１ａ，２１０１ｂの間に静電引力が働くの
で，ビーム２１１５のバネの力だけが働く場合に比べ
て，遮光板２１０１ａ，２１０１ｂが回転する速度が速
くなる。

【０００９】更に時刻Ｅでは，列電極２１１２が接地電
位になり，行電極２１１１及び保持電極２１１３に電圧
が印加されるが，行電極２１１１と遮光板２１０１ａ，
２１０１ｂの間の静電引力の方が保持電極２１１３のそ
れよりも強く働くので，図２２の状態Ｅのように，遮光
板２１０１ａ，２１０１ｂは基板２１０５に対して水平
状態を保ち続け，入射光２２０１を遮断する状態で安定
する。

【００１０】このようなメカニカル光シャッタをアレイ
状に構成し，空間光変調素子を透過する光をレンズによ
りスクリーン上で結像させることにより，フルカラー表
示が可能なディスプレイを実現することができる。つま
り，図２１において，Ｒ，Ｇ，Ｂの透過フィルタを持つ
３個のシャッタを１組として１ピクセルを構成する。各
シャッタが開いて透過状態になっている時間を変化させ
ることにより，フルカラー表示が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来のメカニカル光シャッタにおいては，遮光時において
も２枚の遮光板２１０１ａ，２１０１ｂの間に隙間が空
いており，入射光２２０１を完全に遮断できず前記隙間
から漏れて透過してしまうので，このようなメカニカル
光シャッタを有する空間光変調素子を用いて，例えばプ
ロジェクタディスプレイを構成した場合には，漏れた光
により黒表示の輝度が上がり，結果としてコントラスト
の低い映像としてしまうという問題があった。

【００１２】また，上記従来のメカニカル光シャッタに
おいては，ヴィデオレートでの動画表示を可能とするべ
く，透過状態にするときのみならず，非透過状態に戻す
際にも静電引力を用いて早い応答を得るため，固定電極
として列電極２１１２，行電極２１１１及び保持電極２
１１３を備えた構造としているが，固定電極の数が多い
ことから，高解像度のディスプレイを得る際に，メカニ
カル光シャッタを高密度に配置する場合に問題をなし，
構造も複雑になるという問題点があった。

【００１３】本発明は，上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって，遮光時に漏れ光がない空間光変調素
子を提供し，これにより，コントラストのより高いプロ
ジェクタディスプレイ等を実現し得るメカニカル光シャ
ッタを提供することを目的としている。

【００１４】また本発明の他の目的は，透過状態と非透
過状態間の状態遷移の応答時間が高速で且つ構造が簡単
で，しかも漏れ光の少ない空間光変調素子を提供し，こ
れにより，動画表示が可能で，高解像度で，コントラス
トのより高いプロジェクタディスプレイ等を実現し得る
メカニカル光シャッタを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の請求項１記載のメカニカル光シャッタは，
基板開口部上に複数の遮光板を具備し，前記複数の遮光
板を移動させることにより前記基板開口部を通る光の透
過／非透過を制御するメカニカル光シャッタにおいて，
前記複数の遮光板は，前記光の透過方向に対して略垂直
の面について，互いに重なり合う部分を備えるものであ
る。

【００１６】また，請求項２記載のメカニカル光シャッ
タは，基板開口部上に複数の遮光板を具備し，前記複数
の遮光板を移動させることにより前記基板開口部を通る
光の透過／非透過を制御するメカニカル光シャッタにお
いて，前記透過時には前記遮光板と前記基板上の固定部
間に力を働かせ，前記非透過時には前記遮光板同士に引
力を働かせる遮光板移動制御機構を備えるものである。

【００１７】また，請求項３記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項２記載のメカニカル光シャッタにおいて，
前記複数の遮光板は，前記光の透過方向に対して略垂直
の面について，互いに重なり合う部分を備えるものであ
る。

【００１８】また，請求項４記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項２または３記載のメカニカル光シャッタに
おいて，前記遮光板移動制御機構は，前記透過時に，前
記遮光板と前記基板開口部の側壁の固定部との間に力を
働かせるものである。

【００１９】また，請求項５記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項３記載のメカニカル光シャッタにおいて，
前記複数の遮光板は，前記基板とトーションバーを介し
て固定されるフラップ状の遮光板であって，前記遮光板
移動制御機構は，前記遮光板と前記基板開口部の側壁の
固定部との間に働く力により，前記遮光板が基板に対し
て傾斜することで前記光の透過／非透過を制御し，前記
重なり合う複数の遮光板のトーションバーのバネ定数が
お互いに異なるものである。

【００２０】また，請求項６記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項３記載のメカニカル光シャッタにおいて，
前記複数の遮光板は，前記基板とトーションバーを介し
て固定されるフラップ状の遮光板であって，前記遮光板
移動制御機構は，前記遮光板と前記基板開口部の側壁の
固定部との間に働く力により，前記遮光板が基板に対し
て傾斜することで前記光の透過／非透過を制御し，前記
重なり合う複数の遮光板について，該遮光板と前記固定
部に働く力が発生するタイミング及び力が消滅するタイ
ミングは，遮光板間で独立である。

【００２１】また，請求項７記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項５または６記載のメカニカル光シャッタに
おいて，前記遮光板移動制御機構は，前記非透過時に，
前記遮光板同士に引力を働かせるものである。

【００２２】また，請求項８記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項２，３，４，５，６または７記載のメカニ
カル光シャッタにおいて，前記遮光板移動制御機構は，
前記遮光板と前記固定部との間，または，前記遮光板間
の電位差による静電引力を利用して前記光の透過／非透
過を制御するものである。

【００２３】また，請求項９記載のメカニカル光シャッ
タは，請求項２，３，４，５，６，７または８記載のメ
カニカル光シャッタにおいて，前記遮光板移動制御機構
は，前記固定部に形成されたコイルの磁力を利用して前
記光の透過／非透過を制御するものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下，本発明のメカニカル光シャ
ッタの概要について，並びに，本発明のメカニカル光シ
ャッタの実施例について，〔実施例１〕〜〔実施例７〕
の順に図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】〔本発明のメカニカル光シャッタの概要〕
本発明の請求項１記載のメカニカル光シャッタでは，例
えば図１に示す如く，基板開口部１０９上に複数の遮光
板１０１ａ，１０１ｂを備えて，該複数の遮光板１０１
ａ，１０１ｂを移動させることにより基板開口部１０９
を通る光の透過／非透過を制御するものであるが，複数
の遮光板１０１ａ，１０１ｂに，光の透過方向に対して
略垂直の面について，互いに重なり合う部分１１０を備
えている。これにより，当該メカニカル光シャッタが閉
じた非透過状態においても，入射してくる光に対して隙
間がないので，入射光が漏れて透過することが無く，遮
光時に漏れ光がない空間光変調素子を提供することがで
き，コントラストのより高いプロジェクタディスプレイ
を実現することができる。

【００２６】また，請求項２記載のメカニカル光シャッ
タでは，例えば図５に示す如く，基板開口部５０９上に
複数の遮光板５０１ａ，５０１ｂを備え，該複数の遮光
板５０１ａ，５０１ｂを移動させることにより基板開口
部５０９を通る光の透過／非透過を制御するものである
が，遮光板移動制御機構は，透過時には遮光板５０１
ａ，５０１ｂと基板上の固定部５０５ａ，５０５ｂ間に
力を働かせ，非透過時には遮光板５０１ａ，５０１ｂ同
士に引力を働かせるようにしている。

【００２７】これにより，透過状態から非透過状態に遷
移する時，遮光板５０１ａ，５０１ｂ同士間で引力が働
くので，ビームの戻り力のみによる従来例に比べて，遮
光板５０１ａ，５０１ｂの移動速度が速くなり，また，
非透過時に，遮光板５０１ａ，５０１ｂ同士で引力が働
くので，遮光板５０１ａ，５０１ｂ間の隙間を閉じるこ
とになり，非透過状態における漏れ光を無くすことがで
き，簡単な構造で応答速度が速く且つ漏れ光が少ないメ
カニカルな空間光変調素子を提供でき，結果として，動
画表示が可能で，高解像度なコントラストのより高いプ
ロジェクタディスプレイを実現することができる。

【００２８】また，請求項３記載のメカニカル光シャッ
タでは，請求項２記載のメカニカル光シャッタにおい
て，複数の遮光板に，光の透過方向に対して略垂直の面
について，互いに重なり合う部分を備えることとしたの
で，非透過状態における漏れ光を無くすことができ，コ
ントラストのより高いプロジェクタディスプレイを実現
することができる。

【００２９】また，請求項４記載のメカニカル光シャッ
タでは，例えば図５に示す如く，遮光板移動制御機構に
より，透過時に，遮光板５０１ａ，５０１ｂと基板開口
部５０９の側壁の固定部５０５ａ，５０５ｂとの間に力
を働かせるのが望ましい。

【００３０】また，請求項５記載のメカニカル光シャッ
タでは，図１１に示す如く，複数の遮光板１１０１ａ，
１１０１ｂを，基板とトーションバー１１０２ａ，１１
０２ｂを介して固定されるフラップ状の遮光板とした場
合に，遮光板移動制御機構により，遮光板１１０１ａ，
１１０１ｂと基板開口部の側壁の固定部１１０５ａ，１
１０５ｂとの間に働く力により，遮光板１１０１ａ，１
１０１ｂが基板に対して傾斜することで光の透過／非透
過を制御する。

【００３１】ここで，重なり合う複数の遮光板１１０１
ａ，１１０１ｂについて，例えば，トーションバー１１
０２ａのバネ定数Ｋ１をトーションバー１１０２ｂのバ
ネ定数Ｋ２より小さくすることにより，透過状態から非
透過状態に遷移する時における，遮光板１１０１ａ，１
１０１ｂの先端が互いに引っかかるような誤動作や，非
透過状態から透過状態に遷移する時の遮光板１１０１
ａ，１１０１ｂの順番の入れ替わりを防止することがで
き，漏れ光が無く，且つ，動作の信頼性の高いメカニカ
ルな空間光変調素子を提供でき，コントラストと信頼性
の高いプロジェクタディスプレイを実現することができ
る。

【００３２】また，請求項６記載のメカニカル光シャッ
タでは，図１３に示す如く，複数の遮光板１３０１ａ，
１３０１ｂを，基板１３０６とトーションバー１３０２
ａ，１３０２ｂを介して固定されるフラップ状の遮光板
とした場合に，遮光板移動制御機構は，遮光板１３０１
ａ，１３０１ｂと基板開口部の側壁の固定部１３０５
ａ，１３０５ｂとの間に働く力により，遮光板１３０１
ａ，１３０１ｂが基板１３０６に対して傾斜することで
光の透過／非透過を制御する。

【００３３】ここで，重なり合う複数の遮光板１３０１
ａ，１３０１ｂについて，該遮光板１３０１ａ，１３０
１ｂと固定部１３０５ａ，１３０５ｂに働く力が発生す
るタイミング及び力が消滅するタイミングは，遮光板間
で独立とする。例えば，非透過状態から透過状態に遷移
する時は，遮光板１３０１ａと固定部１３０５ａに働く
力を，遮光板１３０１ｂと固定部１３０５ｂに働く力よ
りも時間的に早く発生させ，また，透過状態から非透過
状態に遷移する時には，遮光板１３０１ｂと固定部１３
０５ｂに働く力を，遮光板１３０１ａと固定部１３０５
ａに働く力よりも時間的に早く発生させる。

【００３４】これにより，透過状態から非透過状態に遷
移する時における，遮光板１３０１ａ，１３０１ｂの先
端が互いに引っかかるような誤動作や，非透過状態から
透過状態に遷移する時の遮光板１３０１ａ，１３０１ｂ
の順番の入れ替わりを防止することができ，漏れ光が無
く，且つ，動作の信頼性の高いメカニカルな空間光変調
素子を提供でき，コントラストと信頼性の高いプロジェ
クタディスプレイを実現することができる。

【００３５】また，請求項７記載のメカニカル光シャッ
タでは，例えば図１３に示す如く，遮光板移動制御機構
は，非透過時に，遮光板１３０１ａ，１３０１ｂ同士に
引力を働かせるようにしている。これにより，透過状態
から非透過状態に遷移する時，遮光板１３０１ａ，１３
０１ｂ同士間で引力が働くので，遮光板１３０１ａ，１
３０１ｂの移動速度が速くなり，また，非透過時に，遮
光板１３０１ａ，１３０１ｂ同士で引力が働くので，遮
光板１３０１ａ，１３０１ｂ間の隙間を閉じることにな
り，非透過状態における漏れ光を無くすことができ，応
答速度が速く，動作の信頼性が高く，且つ漏れ光が少な
いメカニカルな空間光変調素子を提供でき，結果とし
て，動画表示が可能で，高解像度で高信頼性のコントラ
ストのより高いプロジェクタディスプレイを実現するこ
とができる。

【００３６】また，請求項８記載のメカニカル光シャッ
タでは，遮光板移動制御機構は，遮光板と固定部との
間，または，遮光板間の電位差による静電引力を利用し
て光の透過／非透過を制御するのが望ましい。

【００３７】また，請求項９記載のメカニカル光シャッ
タでは，遮光板移動制御機構は，固定部に形成されたコ
イルの磁力を利用して前記光の透過／非透過を制御する
のが望ましい。

【００３８】〔実施例で適用する基本型例１〕ここで，
本発明の実施例の具体的な説明に入る前に，以下の実施
例で本発明が適用されるメカニカル光シャッタの基本的
な型について説明する。

【００３９】先ず，図１９は，遮光板（移動電極）が基
板に対して平行移動する型（以下，平行移動型という）
の構成によるメカニカル光シャッタの説明図である。即
ち，図１９（ａ）は平面構成図，図１９（ｂ）はシャッ
タが閉じた非透過状態の断面図，図１９（ｃ）はシャッ
タが開いた透過状態の断面図である。

【００４０】図１９において，１９０１ａ，１９０１ｂ
は遮光板，１９０２ａ，１９０２ｂはビーム兼配線，１
９０３ａ，１９０３ｂは櫛歯固定電極，１９０３ａ’，
１９０３ｂ’は櫛歯移動電極，１９０４ａ，１９０４ｂ
はアンカー，１９０５は基板，１９０７は電源，１９０
９は基板の開口部である。

【００４１】開口部１９０９の上に２枚の遮光板１９０
１ａ，１９０１ｂがあり，ビーム兼配線１９０２ａ，１
９０２ｂを介して基板１９０５に接続されている。遮光
板１９０１ａ，１９０１ｂには移動電極である櫛歯電極
１９０３ａ’，１９０３ｂ’があり，これに対向する櫛
歯固定電極１９０３ａ，１９０３ｂが基板１９０５上に
ある。

【００４２】両櫛歯電極間に電圧が印加されていない時
には，図１９（ｂ）の状態Ａのように，２枚の遮光板１
９０１ａ，１９０１ｂが近接して，当該メカニカル光シ
ャッタは閉じた非透過状態となって，入射光は透過しな
い。両櫛歯電極間に電圧が印加されると，両櫛歯電極間
に静電引力が働き，図１９（ｃ）の状態Ｂのように，２
枚の遮光板１９０１ａ，１９０１ｂがそれぞれ櫛歯固定
電極１９０３ａ，１９０３ｂの方に移動して，当該メカ
ニカル光シャッタは開いた透過状態となって，入射光が
透過するようになる。また，状態Ｂ（透過状態）から状
態Ａ（非透過状態）に戻す時は，櫛歯固定電極１９０３
ａ，１９０３ｂに印加している電圧を接地電位にして，
ビームのバネの戻り力だけで遮光板１９０１ａ，１９０
１ｂを移動する。

【００４３】本基本型例においても，従来例と同様に，
光を遮断する状態（状態Ａ）において２枚の遮光板１９
０１ａ，１９０１ｂの間に透き間が空いており，このメ
カニカル光シャッタで例えばプロジェクタディスプレイ
を構成した場合には，コントラストの低い映像としてし
まうという問題がある。

【００４４】〔実施例で適用する基本型例２〕次に，図
２０は，遮光板（移動電極）の基板に対する傾斜により
光を制御する型（以下，フラップ型という）の構成によ
るメカニカル光シャッタの説明図である。即ち，図２０
（ａ）は平面構成図，図２０（ｂ）はシャッタが閉じた
非透過状態，並びに開いた透過状態の断面図である。

【００４５】図２０において，２００１ａ，２００１ｂ
は遮光板，２００２ａ，２００２ｂはビーム兼配線，２
００３ａ，２００３ｂは電極パッド，２００４ａ，２０
０４ｂは絶縁膜，２００５ａ，２００５ｂは固定電極，
２００７は基板，２００９は基板の開口部，２０１１は
電源である。

【００４６】図２０（ｂ）に示す如く，固定電極２００
５ａ，２００５ｂを接地電位として，遮光板２００１
ａ，２００１ｂへ電圧を印加しない（ｏｆｆ）時には，
遮光板２００１ａ，２００１ｂと開口部２００９の側壁
にある固定電極２００５ａ，２００５ｂとの間に静電引
力が働かず，遮光板２００１ａ，２００１ｂは基板２０
０５に対して傾斜せず，当該メカニカル光シャッタが閉
じた非透過状態（状態Ａ）となる。

【００４７】また，電極パッド２００３ａ，２００３
ｂ，即ち遮光板２００１ａ，２００１ｂへ電圧を印加し
た（ｏｎ）時には，遮光板２００１ａ，２００１ｂと開
口部２００９の側壁にある固定電極２００５ａ，２００
５ｂとの間に静電引力が働いて，遮光板１０１ａ，１０
１ｂが基板１０５に対して傾斜した位置に移動すること
となり，当該メカニカル光シャッタが開いた透過状態
（状態Ｂ）となる。また，状態Ｂ（透過状態）から状態
Ａ（非透過状態）に戻す時は，電極パッド２００３ａ，
２００３ｂに印加している電圧を接地電位（ｏｆｆ）に
して，ビームのバネの戻り力だけで遮光板２００１ａ，
２００１ｂを傾斜のない位置に移動する。

【００４８】本基本型例においても，従来例と同様に，
光を遮断する状態（状態Ａ）において２枚の遮光板２０
０１ａ，２００１ｂの間に透き間が空いており，このメ
カニカル光シャッタで例えばプロジェクタディスプレイ
を構成した場合には，コントラストの低い映像としてし
まうという問題がある。

【００４９】〔実施例１〕図１（ａ）は本発明の実施例
１に係るメカニカル光シャッタの平面図であり，図１
（ｂ）は断面図である。尚，本実施例のメカニカル光シ
ャッタは，フラップ型の遮光板（移動電極）を備えたメ
カニカル光シャッタに請求項１または８に係る発明を適
用した実施例である。

【００５０】図１（ａ）において，１０１ａ，１０１ｂ
は移動電極であるフラップ型の遮光板，１０２ａ，１０
２ｂはビーム兼配線，１０３ａ，１０３ｂは電極パッド
であり，また図１（ｂ）において，１０５は基板，１０
７は電源，１０９は基板の開口部である。

【００５１】次に，本実施例のメカニカル光シャッタの
動作を説明する。図１（ｂ）に示す如く，基板１０５を
接地電位として，遮光板１０１ａ，１０１ｂへ電圧を印
加しない（ｏｆｆ）時には，遮光板１０１ａ，１０１ｂ
と基板の開口部１０９の側壁との間に静電引力が働か
ず，遮光板１０１ａ，１０１ｂは図１（ｂ）に示す基板
１０５に対して平行の位置にあって，当該メカニカル光
シャッタが閉じた非透過状態となる。

【００５２】また，電極パッド１０３ａ，１０３ｂ，即
ち遮光板１０１ａ，１０１ｂへ電圧を印加した（ｏｎ）
時には，遮光板１０１ａ，１０１ｂと基板の開口部１０
９の側壁との間に静電引力が働いて，遮光板１０１ａ，
１０１ｂが基板１０５に対して傾斜した位置に移動する
こととなり，当該メカニカル光シャッタが開いた透過状
態となる。

【００５３】本実施例のメカニカル光シャッタの特徴
は，２枚の遮光板１０１ａ，１０１ｂの内の片方の遮光
板１０１ｂの先端が段差を持って，もう一方の遮光板１
０１ａの先端と部分１１０でオーバーラップしているこ
とである。両者１０１ａ，１０１ｂの先端は接していな
いので，移動もスムーズに行うことができ，また，当該
メカニカル光シャッタが閉じた非透過状態にあっても，
入射光に対して隙間がないので，従来例や上記基本型例
のように入射光が漏れて透過することなく完全に遮断す
ることができ，当該メカニカル光シャッタを用いて，例
えばプロジェクタディスプレイを構成した場合にも，コ
ントラストの高い画像を得ることができる。

【００５４】〔実施例２〕次に，図２（ａ）は本発明の
実施例２に係るメカニカル光シャッタの平面構成図であ
り，図２（ｂ）は断面図である。尚，本実施例のメカニ
カル光シャッタは，平行移動型の遮光板（移動電極）を
備えたメカニカル光シャッタに請求項１または８に係る
発明を適用した実施例である。

【００５５】図２において，２０１ａ，２０１ｂは遮光
板，２０２ａ，２０２ｂはビーム兼配線，２０３ａ，２
０３ｂは櫛歯固定電極，２０３ａ’，２０３ｂ’は櫛歯
移動電極，２０４ａ，２０４ｂはアンカー，２０５は基
板，２０７は電源，２０９は基板の開口部である。

【００５６】両櫛歯電極間に電圧が印加されていない時
には，図２（ｂ）に示すように，２枚の遮光板２０１
ａ，２０１ｂが近接して，当該メカニカル光シャッタは
閉じた非透過状態となって，入射光は透過しない。両櫛
歯電極間に電圧が印加されると，両櫛歯電極間に静電引
力が働き，２枚の遮光板２０１ａ，２０１ｂがそれぞれ
櫛歯固定電極２０３ａ，２０３ｂの方に移動して，当該
メカニカル光シャッタは開いた透過状態となって，入射
光が透過するようになる。また，透過状態から非透過状
態に戻す時は，櫛歯固定電極２０３ａ，２０３ｂに印加
している電圧を接地電位にして，ビームのバネの戻り力
だけで遮光板２０１ａ，２０１ｂを移動する。

【００５７】本実施例のメカニカル光シャッタの特徴
は，２枚の遮光板２０１ａ，２０１ｂの内の片方の遮光
板２０１ｂの先端が段差を持って，もう一方の遮光板２
０１ａの先端とオーバーラップしていることである。従
って，当該メカニカル光シャッタが閉じた非透過状態に
あっても，入射光に対して隙間がないので，従来例や上
記基本型例のように入射光が漏れて透過することなく完
全に遮断することができ，当該メカニカル光シャッタを
用いて，例えばプロジェクタディスプレイを構成した場
合にも，コントラストの高い画像を得ることができる。

【００５８】次に，図３の説明図を参照して，実施例１
及び実施例２のメカニカル光シャッタの構造を作るため
の製造プロセスについて説明する。尚，図３は実施例１
のメカニカル光シャッタの製造プロセスを簡単に示した
ものである。

【００５９】先ず，図３（ａ）に示す如く，通常の成
膜，フォトリソ，エッチングにより単結晶シリコン基板
１０５上に酸化膜（ＳｉＯ₂）３０２，ポリシリコンに
よるビーム兼配線１０２ａ，１０２ｂ，Ｃｒ，Ａｌ等に
よる第１の遮光板１０１ａをそれぞれ形成する。また，
第１の遮光板１０１ａと酸化膜３０２を跨ぐようにＳｉ
Ｏ₂による犠牲層３０１を形成する。この犠牲層３０１
は第２の遮光板１０１ｂの先端に段差を付けるためのも
のである。

【００６０】次に，図３（ｂ）に示す如く，犠牲層３０
１及び酸化膜３０２を跨ぐようにして，第２の遮光板１
０１ｂを形成する。この時，第２の遮光板１０１ｂの先
端，即ち，２つの遮光板１０１ａ，１０１ｂのオーバー
ラップ部分１１０に段差ができる。

【００６１】次に，図３（ｃ）に示す如く，単結晶シリ
コン基板１０５の裏面から，異方性エッチングにより開
口部１０９を設ける。この時，異方性エッチングのエッ
チャントは酸化膜３０２を侵さないので，ポリシリコン
によるビーム兼配線１０２ａ，１０２ｂは保護される。

【００６２】更に，図３（ｄ）に示す如く，遮光板１０
１ａ，１０１ｂの下地部分の酸化膜３０２及び犠牲層３
０１のＳｉＯ₂を希フッ酸等により除去する。希フッ酸
はポリシリコンやＣｒ等を侵さないので，これらは開口
部１０９上方に浮いた状態で残ることとなる。

【００６３】以上のような方法で実施例１のメカニカル
光シャッタが作製されるが，実施例２のメカニカル光シ
ャッタについても，同様の製造プロセスにより製造され
る。

【００６４】更に，実施例１及び実施例２のメカニカル
光シャッタについては，図１及び図２に示したような２
枚の遮光板の構造に限られることなく，例えば，図４に
示す如く，４枚の遮光板で構成した場合にも同様の効果
が得られる。また，このような構成も上述した製造プロ
セスと同様の方法で製作可能である。

【００６５】尚，図４は，実施例１のメカニカル光シャ
ッタの変形として，４枚の遮光板４０１ａ〜４０１ｄで
構成したものであり，図中，４０２ａ〜４０２ｄはビー
ム兼配線，４０３ａ〜４０３ｄは電極パッドである。

【００６６】〔実施例３〕図５（ａ）は本発明の実施例
３に係るメカニカル光シャッタの平面図であり，図５
（ｂ）は断面構成図である。尚，本実施例のメカニカル
光シャッタは，フラップ型の遮光板（移動電極）を備え
たメカニカル光シャッタに請求項２，４，８または９に
係る発明を適用した実施例である。

【００６７】図５（ａ）において，５０１ａ，５０１ｂ
は移動電極であるフラップ型の遮光板，５０２ａ，５０
２ｂはビーム兼配線，５０３ａ，５０３ｂは電極パッド
であり，また図５（ｂ）において，５０４ａ，５０４ｂ
は絶縁膜，５０５ａ，５０５ｂは固定電極，５０７は基
板，５０９は基板の開口部，５１１〜５１４は電源であ
る。

【００６８】従来例のメカニカル光シャッタにおいて
は，ヴィデオレートでの動画表示を可能とするべく，数
多くの固定電極を必要とし，高解像度のディスプレイを
得るためには，構造が複雑となりまた高密度配置に問題
があった。また，上述の基本型例においても，透過状態
から非透過状態に移る時に，ビームのバネの戻り力だけ
で遮光板を移動させているために状態遷移に必要な時間
がかかり，即ち応答速度が遅いという問題があり，ヴィ
デオレートでの動画表示が不可能である。

【００６９】本実施例のメカニカル光シャッタは，係る
問題を解決すべく，簡単な構造で，状態遷移に要する時
間，即ち応答時間を速くしたものである。つまり，基本
型例２と同様の構造のメカニカル光シャッタに対して，
移動電極だけでなく開口部の側壁の固定電極にも電圧を
印加する構成として，透過状態から非透過状態に移る時
に，ビームのバネの戻り力並びに静電引力によって遮光
板を移動させ，状態遷移を高速に行うようにしたもので
ある。また本実施例は，２つの遮光板に異なる電源電圧
を印加する構成として，非透過状態にも遮光板同士に静
電引力を働かせて，遮光板間の隙間による漏れ光を抑制
するものでもある。

【００７０】次に，本実施例のメカニカル光シャッタの
動作を，図６及び図７を参照して説明する。ここで，図
６はメカニカル光シャッタの説明図であり，図６（ａ）
はシャッタが開いた透過状態，図６（ｂ）はシャッタが
閉じた非透過状態の断面図である。また図７は，シャッ
タを開閉させる時の電源５１１〜５１４（電圧Ｖ１〜Ｖ
４）のタイムチャートである。

【００７１】先ず，図７の時刻Ａの時，電源５１１の電
圧Ｖ１及び電源５１４の電圧Ｖ４をｏｆｆ電圧とし，電
源５１２の電圧Ｖ２及び電源５１３の電圧Ｖ３をｏｎ電
圧とする。この時メカニカル光シャッタは，図６（ａ）
に示すように，固定電極５０５ａと移動電極５０１ａ，
及び，固定電極５０５ｂと移動電極５０１ｂの間に電位
差が存在し，且つ，移動電極５０１ａ，５０１ｂ間には
電位差は存在しない。従って，移動電極５０１ａ，５０
１ｂ同士間には静電引力は働かず，移動電極５０１ａ，
５０１ｂはそれぞれ固定電極５０５ａ，５０５ｂに静電
引力Ｆ２，Ｆ３により引き寄せられ，当該メカニカル光
シャッタが開いた透過状態となる。

【００７２】次に図７の時刻Ｂでは，電圧Ｖ３及びＶ４
はｏｆｆ電圧，電圧Ｖ１及びＶ２はｏｎ電圧とする。こ
の時メカニカル光シャッタは，図６（ｂ）に示すよう
に，固定電極５０５ａと移動電極５０１ａ，及び，固定
電極５０５ｂと移動電極５０１ｂの間には電位差が存在
せず，移動電極５０１ａ，５０１ｂ同士間に電位差が存
在する。従って，移動電極５０１ａ，５０１ｂ同士間に
のみ静電引力Ｆ４が働き，当該メカニカル光シャッタは
閉じた非透過状態となる。

【００７３】このような動作により２つの効果が現れ
る。即ち，基本型例２においては，２つの遮光板（移動
電極）間で静電引力が働かず，透過状態から非透過状態
に遷移する時にはビームの戻り力だけで遮光板を動かす
ので，非透過状態から透過状態に遷移する時に比べて遮
光板が移動する時間が遅かったが，本実施例では，透過
状態から非透過状態に遷移する時，ビームの戻り力だけ
でなく，遮光板５０１ａ，５０１ｂ同士間で静電引力が
働くので，遮光板５０１ａ，５０１ｂの移動速度が速く
なる。また，非透過状態になった時でも，遮光板５０１
ａ，５０１ｂ同士で静電引力が働くので，２枚の遮光板
５０１ａ，５０１ｂ間の隙間を閉じることになり，非透
過状態における漏れ光を無くすことができる。

【００７４】尚，シャッタを開閉させるための電源５１
１〜５１４における電圧Ｖ１〜Ｖ４のｏｎ／ｏｆｆ電圧
の切り換えは，図７に示したタイミングチャートのもの
だけでなく，同図におけるｏｎ／ｏｆｆ電圧を全て逆に
した場合でも同様の動作・効果を得ることができる。

【００７５】〔実施例４〕次に，図８（ａ）は本発明の
実施例４に係るメカニカル光シャッタの平面構成図であ
り，図８（ｂ）はシャッタが開いた透過状態の断面図，
図８（ｃ）はシャッタが閉じた非透過状態の断面図であ
る。尚，本実施例のメカニカル光シャッタは，平行移動
型の遮光板（移動電極）を備えたメカニカル光シャッタ
に請求項２，８または９に係る発明を適用した実施例で
ある。

【００７６】図８（ａ）において，８０１ａ，８０１ｂ
は遮光板，８０２ａ，８０２ｂはビーム兼配線，８０３
ａ，８０３ｂは櫛歯固定電極，８０３ａ’，８０３ｂ’
は櫛歯移動電極，８０４ａ，８０４ｂはアンカー，８０
５は基板，８０９は基板の開口部，８１１〜８１４は電
源である。

【００７７】本実施例のメカニカル光シャッタにおい
て，遮光板８０１ａ（櫛歯移動電極８０３ａ’）に印加
される電源８１１の電圧Ｖ１，櫛歯固定電極８０３ａに
印加される電源８１２の電圧Ｖ２，櫛歯固定電極８０３
ｂに印加される電源８１３の電圧Ｖ３，遮光板８０１ｂ
（櫛歯移動電極８０３ｂ’）に印加される電源８１４の
電圧Ｖ４は，図７に示すタイミングでｏｎ／ｏｆｆ電圧
が印加される。

【００７８】先ず，図７の時刻Ａの時，電圧Ｖ１及びＶ
４をｏｆｆ電圧，電圧Ｖ２及びＶ３をｏｎ電圧とする。
この時メカニカル光シャッタは，図８（ｂ）に示すよう
に，櫛歯固定電極８０３ａと櫛歯移動電極８０３ａ’，
及び，櫛歯固定電極８０３ｂと櫛歯移動電極８０３ｂ’
の間に電位差が存在し，且つ，遮光板８０１ａ，８０１
ｂ間には電位差は存在しない。従って，遮光板８０１
ａ，８０１ｂ（櫛歯移動電極８０３ａ’，８０３ｂ’）
はそれぞれ櫛歯固定電極８０３ａ，８０３ｂに静電引力
Ｆ５により引き寄せられ，当該メカニカル光シャッタが
開いた透過状態となる。

【００７９】次に図７の時刻Ｂでは，電圧Ｖ３及びＶ４
はｏｆｆ電圧，電圧Ｖ１及びＶ２はｏｎ電圧とする。こ
の時メカニカル光シャッタは，図８（ｃ）に示すよう
に，櫛歯固定電極８０３ａと櫛歯移動電極８０３ａ’，
及び，櫛歯固定電極８０３ｂと櫛歯移動電極８０３ｂ’
の間には電位差が存在せず，遮光板８０１ａ，８０１ｂ
（櫛歯移動電極８０３ａ’，８０３ｂ’）同士間に電位
差が存在する。従って，遮光板８０１ａ，８０１ｂ同士
間にのみ静電引力Ｆ６が働き，当該メカニカル光シャッ
タは閉じた非透過状態となる。

【００８０】これにより実施例３と同様の効果が得られ
る。即ち，本実施例では，透過状態から非透過状態に遷
移する時，ビームの戻り力だけでなく，遮光板８０１
ａ，８０１ｂ同士間で静電引力が働くので，基本型例１
に比べて，遮光板８０１ａ，８０１ｂの移動速度が速く
なる。また，非透過状態になった時でも，遮光板８０１
ａ，８０１ｂ同士で静電引力が働くので，２枚の遮光板
８０１ａ，８０１ｂ間の隙間を閉じることになり，非透
過状態における漏れ光を無くすことができる。

【００８１】尚，シャッタを開閉させるための電源８１
１〜８１４における電圧Ｖ１〜Ｖ４のｏｎ／ｏｆｆ電圧
の切り換えは，図７に示したタイミングチャートのもの
だけでなく，同図におけるｏｎ／ｏｆｆ電圧を全て逆に
した場合でも同様の動作・効果を得ることができる。

【００８２】更に，実施例３及び実施例４のメカニカル
光シャッタについては，図５及び図８に示したような２
枚の遮光板の構造に限られることなく，例えば，図９に
示す如く，４枚の遮光板で構成した場合にも同様の効果
が得られる。

【００８３】尚，図９は，実施例３のメカニカル光シャ
ッタの変形として，４枚の遮光板９０１ａ〜９０１ｄで
構成したものであり，図中，９０２ａ〜９０２ｄはビー
ム兼配線，９０３ａ〜９０３ｄは電極パッドである

【００８４】また，電源電圧Ｖ１〜Ｖ４の印加は次のよ
うに行う。即ち，遮光板（移動電極）９０１ａ及び９０
１ｄには電圧Ｖ１を，遮光板（移動電極）９０１ｂ及び
９０１ｃには電圧Ｖ４をそれぞれ印加し，電圧Ｖ１が印
加される遮光板９０１ａ，９０１ｄに対向する固定電極
（図示せず）には電圧Ｖ２を，電圧Ｖ４が印加される遮
光板９０１ｂ，９０１ｃに対向する固定電極（図示せ
ず）には電圧Ｖ３を，それぞれ印加する。

【００８５】また，実施例３及び実施例４のメカニカル
光シャッタについては，静電引力を用いたものに限られ
ず，磁力を用いて構成することも可能である。つまり，
例えば実施例３に対する変形としては，遮光板及び開口
部（固定電極の場所に相当する）の上に，例えばフォト
リソエッチングによる薄膜のコイルを設ける。これに実
施例３と同様のタイミングで電流を流して，磁力による
吸引力と反発力を用いて同様の動作を行うものである。

【００８６】〔実施例５〕次に，本発明の実施例５に係
るメカニカル光シャッタについて説明する。実施例１で
説明した，フラップ型の遮光板１０１ａ，１０１ｂに対
してオーバーラップ部分を持つ構造のメカニカル光シャ
ッタにおいては，遮光板１０１ａ，１０１ｂの開閉の僅
かなタイミングのずれにより，図１０（ａ）に示すよう
に，遮光板１０１ａ，１０１ｂの上下が反対になった
り，また，図１０（ｂ）に示すように，透過状態から非
透過状態に遷移する時に，遮光板１０１ａ，１０１ｂの
先端が互いに引っかかったりして正常な動作ができない
という問題がある。

【００８７】本実施例のメカニカル光シャッタは，この
ようなタイミングのずれによる誤動作を防ぎ，遮光板間
の隙間による漏れ光が少なく，且つ，動作の信頼性の高
いメカニカルな空間光変調素子を提供し，これにより，
コントラストがより高く且つ高信頼性のプロジェクタデ
ィスプレイを実現するものである。

【００８８】図１１（ａ）は本発明の実施例５に係るメ
カニカル光シャッタの平面図であり，図１１（ｂ）は断
面図である。尚，本実施例のメカニカル光シャッタは，
フラップ型の遮光板（移動電極）を備えたメカニカル光
シャッタに請求項５，８または９に係る発明を適用した
実施例である。

【００８９】図１１（ａ）において，１１０１ａ，１１
０１ｂは移動電極であるフラップ型の遮光板，１１０２
ａ，１１０２ｂはビーム兼配線，１１０３ａ，１１０３
ｂは電極パッドであり，また図１１（ｂ）において，１
１０５ａ，１１０５ｂは固定電極，１１０７は電源，１
１０９は基板の開口部である。

【００９０】ここで，固定電極と移動電極（遮光板）間
に電圧を印加した時に静電引力により遮光板が移動する
側，即ち図中下側でオーバーラップ部分を持つ遮光板
は，第１遮光板１１０１ａであり，その反対は第２遮光
板１１０１ｂである。また，第１遮光板１１０１ａに接
続しているビーム１１０２ａのバネ定数Ｋ１の方が，第
２遮光板１１０１ｂに接続しているビーム１１０２ｂの
バネ定数Ｋ２よりも小さい。

【００９１】次に，本実施例のメカニカル光シャッタの
動作を，図１２を参照して説明する。ここで，図１２
（ａ）は電源１１０７の印加電圧のタイムチャート，図
１２（ｂ）〜（ｅ）はシャッタの非透過状態→透過状態
→非透過状態の遷移を説明する断面図である。

【００９２】移動電極である遮光板１１０１ａ，１１０
１ｂと固定電極１１０５ａ，１１０５ｂの間に電圧Ｖを
印加した時，第２遮光板１１０１ｂと固定電極１１０５
ｂとの間に働く静電引力と，第１遮光板１１０１ａと固
定電極１１０５ａとの間に働く静電引力は等しい値であ
る。ところが，第１遮光板１１０１ａに接続されている
ビーム１１０２ａのバネ定数Ｋ１の方が第２遮光板１１
０１ｂに接続されているビーム１１０２ｂのバネ定数Ｋ
２よりも小さい。

【００９３】一方，当該メカニカル光シャッタを透過状
態にするために，遮光板１１０１ａ，１１０１ｂと固定
電極１１０５ａ，１１０５ｂの間に電圧Ｖを印加するの
であるが，図１２（ａ）に示すように，ある立ち上がり
時間を持っている。また，遮光板１１０１ａ，１１０１
ｂの傾斜角は，静電引力とビームのバネ力の釣り合いの
とれた点であるから，図１２（ａ）における時刻Ａで
は，図１２（ｂ）に示すように，ビームのバネ定数の小
さい第１遮光板１１０１ａの方が先に移動を始めること
になる。次に，図１２（ａ）における時刻Ｂでは第２遮
光板１１０１ｂが移動を始めて，最終的には図１２
（ｃ）に示すように，シャッタが開いた透過状態にな
る。

【００９４】次に，印加電圧が立ち下がる時にもある立
ち下がり時間を持っており，この場合，立ち上がりとは
逆に，図１２（ａ）における時刻Ｃでは，図１２（ｄ）
に示すように，ビームのバネ定数の大きい第２遮光板１
１０１ｂの方が先に静電引力に打ち勝って移動を始める
ことになる。次に，図１２（ａ）における時刻Ｄでは第
１遮光板１１０１ａが移動を始めて，最終的には図１２
（ｅ）に示すように，シャッタが閉じた非透過状態にな
る。

【００９５】以上の動作をまとめると，メカニカル光シ
ャッタが開く時は，非透過状態の遮光板のオーバーラッ
プ部分について，固定電極により近い第１遮光板１１０
１ａから先に移動を始め，閉じる時には，固定電極から
より遠い第２遮光板１１０１ｂから先に移動を始める。
このような動作を行うことにより，上述の図１０に示す
ような，遮光板１１０１ａ，１１０１ｂの順番が入れ替
わったり，互いに引っかかったりするようなことが無く
なる。

【００９６】尚，図１１では固定電極１１０５ａ，１１
０５ｂを接地電位とし，移動電極１１０１ａ，１１０１
ｂに電圧を印加したが，これとは逆に，移動電極１１０
１ａ，１１０１ｂを接地し，固定電極１１０５ａ，１１
０５ｂに電圧を印加しても同様の動作・効果を得ること
ができる。

【００９７】更に，実施例５のメカニカル光シャッタに
ついては，図１１に示したような２枚の遮光板の構造に
限られることなく，例えば，４枚の遮光板で構成した場
合にも同様の効果が得られる。即ち，例えば図４に示し
た４枚の遮光板４０１ａ〜４０１ｄによる構成におい
て，オーバーラップ部分が固定電極から遠いもの程，そ
の遮光板に接続されるビーム４０２ａ〜４０２ｄのバネ
定数を大きくすれば，同様の動作・効果を得ることがで
きる。

【００９８】また，実施例５のメカニカル光シャッタに
ついては，静電引力を用いたものに限られず，磁力を用
いて構成することも可能である。つまり，遮光板及び開
口部（固定電極の場所に相当する）の上に，例えばフォ
トリソエッチングによる薄膜のコイルを設ける。これに
実施例５と同様のタイミングで電流を流して，磁力によ
る吸引力と反発力を用いて同様の動作を行うものであ
る。

【００９９】〔実施例６〕次に，図１３（ａ）は本発明
の実施例６に係るメカニカル光シャッタの平面図であ
り，図１３（ｂ）は断面図である。尚，本実施例のメカ
ニカル光シャッタは，フラップ型の遮光板（移動電極）
を備えたメカニカル光シャッタに請求項６，８または９
に係る発明を適用した実施例である。

【０１００】図１３（ａ）において，１３０１ａ，１３
０１ｂは移動電極であるフラップ型の遮光板，１３０２
ａ，１３０２ｂはビーム兼配線，１３０３ａ，１３０３
ｂは電極パッドであり，また図１３（ｂ）において，１
３０４ａ，１３０４ｂは絶縁膜，１３０５ａ，１３０５
ｂは固定電極，１３０７，１３０８は電源，１３０９は
基板の開口部である。

【０１０１】ここで，固定電極と移動電極（遮光板）間
に電圧を印加した時に静電引力により遮光板が移動する
側，即ち図中下側でオーバーラップ部分を持つ遮光板
は，第１遮光板１３０１ａであり，その反対は第２遮光
板１３０１ｂである。また，遮光板１３０１ａ，１３０
１ｂには，ｏｎ／ｏｆｆ電圧の切り換えタイミングの異
なる電源１３０７，１３０８がそれぞれ印加されるよう
になっており，それぞれに接続されているビーム１１０
２ａ，１３０２ｂのバネ定数は等しい。

【０１０２】次に，本実施例のメカニカル光シャッタの
動作を，図１４を参照して説明する。ここで，図１４
（ａ），（ｂ）はそれぞれ電源１３０７，１３０８の印
加電圧Ｖ１，Ｖ２のタイムチャートであり，このような
電圧の印加により，図１２（ｂ）〜（ｅ）に示したよう
なシャッタの非透過状態→透過状態→非透過状態の遷移
が行われる。

【０１０３】先ず，図１４の時刻Ａでは，両方の電圧Ｖ
１，Ｖ２はｏｆｆ電圧であり，２つの遮光板１３０１
ａ，１３０１ｂは固定電極１３０５ａ，１３０５ｂから
離れた状態になっていて，当該メカニカル光シャッタは
閉じた非透過状態にある。次に，電圧Ｖ１が先にｏｎ電
圧になる時刻Ｂでは，第１遮光板１３０１ａが先に移動
し始めるので，図１２（ｂ）に示す如くなり，更に，時
刻Ｃでは電圧Ｖ２もｏｎ電圧となり，第２遮光板１３０
１ｂも移動して，図１２（ｃ）に示す如く両方の遮光板
１３０１ａ，１３０１ｂがそれぞれ固定電極１３０５
ａ，１３０５ｂに吸い付く状態となり，当該メカニカル
光シャッタは開いた透過状態となる。

【０１０４】次に，図１４における時刻Ｄでは先に電圧
Ｖ２がｏｆｆ電圧となり，図１２（ｄ）に示す如く，第
２遮光板１３０１ｂだけがビーム１１０２ｂのバネの戻
り力により固定電極１３０５ｂから離れる。次に，時刻
Ｅでは電圧Ｖ１もｏｆｆ電圧となり，第１遮光板１３０
１ａも固定電極１３０５ａから離れ，最終的には図１２
（ｅ）に示す如く，当該メカニカル光シャッタは閉じた
非透過状態となる。

【０１０５】以上の動作をまとめると，メカニカル光シ
ャッタが開く時は，非透過状態の遮光板のオーバーラッ
プ部分について，固定電極により近い第１遮光板１３０
１ａから先に移動を始め，閉じる時には，固定電極から
より遠い第２遮光板１３０１ｂから先に移動を始める。
このような動作を行うことにより，上述の図１０に示す
ような，遮光板１３０１ａ，１３０１ｂの順番が入れ替
わったり，互いに引っかかったりするようなことが無く
なる。

【０１０６】尚，図１３では固定電極１３０５ａ，１３
０５ｂを接地電位とし，移動電極１３０１ａ，１３０１
ｂにそれぞれ電圧Ｖ１，Ｖ２を印加したが，これとは逆
に，移動電極１３０１ａ，１３０１ｂを接地し，固定電
極１３０５ａ，１３０５ｂにそれぞれ電圧Ｖ１，Ｖ２を
印加しても同様の動作・効果を得ることができる。

【０１０７】更に，実施例６のメカニカル光シャッタに
ついても，図１３に示したような２枚の遮光板の構造に
限られることなく，例えば，４枚の遮光板で構成した場
合にも同様の効果が得られる。即ち，例えば図４に示し
た４枚の遮光板４０１ａ〜４０１ｄによる構成におい
て，オーバーラップ部分が固定電極から遠いもの程，そ
の遮光板に印加される電圧のｏｎ電圧からｏｆｆ電圧へ
の切り換えタイミングを早くすれば，同様の動作・効果
を得ることができる。

【０１０８】また，実施例６のメカニカル光シャッタに
ついては，静電引力を用いたものに限られず，磁力を用
いて構成することも可能である。つまり，遮光板及び開
口部（固定電極の場所に相当する）の上に，例えばフォ
トリソエッチングによる薄膜のコイルを設ける。これに
実施例６と同様のタイミングで電流を流して，磁力によ
る吸引力と反発力を用いて同様の動作を行うものであ
る。

【０１０９】〔実施例７〕次に，図１５（ａ）は本発明
の実施例７に係るメカニカル光シャッタの平面図であ
り，図１５（ｂ）は断面構成図である。尚，本実施例の
メカニカル光シャッタは，フラップ型の遮光板（移動電
極）を備えたメカニカル光シャッタに請求項７，８また
は９に係る発明を適用した実施例である。

【０１１０】図１５（ａ）において，１５０１ａ，１５
０１ｂは移動電極であるフラップ型の遮光板，１５０２
ａ，１５０２ｂはビーム兼配線，１５０３ａ，１５０３
ｂは電極パッドであり，また図１５（ｂ）において，１
５０４ａ，１５０４ｂは絶縁膜，１５０５ａ，１５０５
ｂは固定電極，１５１１〜１５１４は電源，１５０９は
基板の開口部である。

【０１１１】ここで，固定電極と移動電極（遮光板）間
に電圧を印加した時に静電引力により遮光板が移動する
側，即ち図中下側でオーバーラップ部分を持つ遮光板
は，第１遮光板１５０１ａであり，その反対は第２遮光
板１５０１ｂである。また，第１遮光板１５０１ａ，第
１固定電極１５０５ａ，第２遮光板１５０１ｂ，第２固
定電極１５０５ｂには，ｏｎ／ｏｆｆ電圧の切り換えタ
イミングの独立した電源１５１１〜１５１４がそれぞれ
印加される。

【０１１２】次に，本実施例のメカニカル光シャッタの
動作を，図１６を参照して説明する。ここで，図１６
（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ電源１５１１〜１５１４の印
加電圧Ｖ１〜Ｖ４のタイムチャートであり，このような
電圧の印加により，図１２（ｂ）〜（ｅ）に示したよう
なシャッタの非透過状態→透過状態→非透過状態の遷移
が行われる。

【０１１３】先ず，図１６の時刻Ａでは，電源１５１１
の電圧Ｖ１及び電源１５１２の電圧Ｖ２をｏｆｆ電圧と
し，電源１５１３の電圧Ｖ３及び電源１５１４の電圧Ｖ
４をｏｎ電圧とする。この時メカニカル光シャッタは，
図１５（ｂ）に示すように，第１固定電極１５０５ａと
第１移動電極１５０１ａ，及び，第２固定電極１５０５
ｂと第２移動電極１５０１ｂの間には静電引力は働かな
い。また，第１移動電極１５０１ａと第２移動電極１５
０１ｂの間には電位差があるので，両者間に静電引力が
働き，互いに引き寄せられて，当該メカニカル光シャッ
タは閉じた非透過状態にある。

【０１１４】次に，図１６における時刻Ｂでは，電圧Ｖ
１だけがｏｆｆ電圧からｏｎ電圧に切り換わる。これに
より，第１移動電極１５０１ａと第２移動電極１５０１
ｂの間に静電引力が働かなくなると共に，第１固定電極
１５０５ａと第１移動電極１５０１ａの間に静電引力が
働く。つまり，図１２（ｂ）に示す如く，第１移動電極
（第１遮光板）１５０１ａのみが第１固定電極１５０５
ａに引き寄せられる。

【０１１５】次に，図１６における時刻Ｃでは，電圧Ｖ
３がｏｎ電圧からｏｆｆ電圧に切り換わる。これによ
り，第２固定電極１５０５ｂと第２移動電極１５０１ｂ
の間に静電引力が働き，第２移動電極（第２遮光板）１
５０１ｂが第２固定電極１５０５ｂに引き寄せられ，図
１２（ｃ）に示す如く両方の遮光板１５０１ａ，１５０
１ｂがそれぞれ固定電極１５０５ａ，１５０５ｂに吸い
付く状態となり，当該メカニカル光シャッタは開いた透
過状態となる。

【０１１６】次に，図１６における時刻Ｄでは，電圧Ｖ
３がｏｆｆ電圧からｏｎ電圧に切り換わる。これによ
り，第２固定電極１５０５ｂと第２移動電極１５０１ｂ
の間の静電引力が働かなくなり，図１２（ｄ）に示す如
く，第２移動電極（第２遮光板）１５０１ｂだけが第２
固定電極１５０５ｂから離れる。

【０１１７】更に，図１６における時刻Ｅでは，電圧Ｖ
１もｏｆｆ電圧からｏｎ電圧に切り換わるので，第１固
定電極１５０５ａと第１移動電極１５０１ａの間に静電
引力が働かなくなると共に，第１移動電極１５０１ａと
第２移動電極１５０１ｂの間で静電引力が働く。従っ
て，図１２（ｅ）に示す如く，第１移動電極（第１遮光
板）１３０１ａも第１固定電極１３０５ａから離れ，バ
ネの戻り力と第２移動電極の静電引力により，最終的に
当該メカニカル光シャッタは閉じた非透過状態となる。

【０１１８】以上の動作をまとめると，メカニカル光シ
ャッタが開く時は，非透過状態の遮光板のオーバーラッ
プ部分について，固定電極により近い第１遮光板１５０
１ａから先に移動を始める。また閉じる時には，固定電
極からより遠い第２遮光板１５０１ｂから先に移動を始
め，更に，固定電極により近い第１遮光板１５０１ａは
バネの戻り力と第２遮光板１５０１ｂとの間の静電引力
により，非透過状態の位置に移動する。

【０１１９】このような動作を行うことにより，上述の
図１０に示すような，遮光板１５０１ａ，１５０１ｂの
順番が入れ替わったり，互いに引っかかったりするよう
なことが無くなる。また，遮光板１５０１ａ，１５０１
ｂ同士が静電引力に引きつけられて非透過状態の位置に
移動するので，従来例や基本型例２のようなバネの戻り
力のみによる状態遷移に比べて，遮光板の移動速度を速
くすることができる。

【０１２０】尚，シャッタを開閉させるための電源１５
１１〜１５１４における電圧Ｖ１〜Ｖ４のｏｎ／ｏｆｆ
電圧の切り換えは，図１６に示したタイミングチャート
のものだけでなく，同図におけるｏｎ／ｏｆｆ電圧を全
て逆にした場合でも同様の動作・効果を得ることができ
る。

【０１２１】また，実施例７のメカニカル光シャッタに
ついては，静電引力を用いたものに限られず，磁力を用
いて構成することも可能である。つまり，遮光板及び開
口部（固定電極の場所に相当する）の上に，例えばフォ
トリソエッチングによる薄膜のコイルを設ける。これに
実施例７と同様のタイミングで電流を流して，磁力によ
る吸引力と反発力を用いて同様の動作を行うものであ
る。

【０１２２】更に，実施例７のメカニカル光シャッタに
ついても，図１５に示したような２枚の遮光板の構造に
限られることなく，例えば，図１７に示す如く，４枚の
遮光板で構成した場合にも同様の効果が得られる。

【０１２３】尚，図１７は，実施例７のメカニカル光シ
ャッタの変形として，４枚の遮光板１７０１ａ〜１７０
１ｄで構成したものであり，図中，１７０２ａ〜１７０
２ｄはビーム兼配線，１７０３ａ〜１７０３ｄは電極パ
ッドである

【０１２４】また，電源電圧Ｖ１〜Ｖ６の印加は次のよ
うに行う。即ち，遮光板１７０１ａには電圧Ｖ１を，遮
光板１７０１ｂ及び１７０１ｃには電圧Ｖ３を，遮光板
１７０１ｄには電圧Ｖ５をそれぞれ印加し，電圧Ｖ１が
印加される遮光板１７０１ａに対向する固定電極（図示
せず）には電圧Ｖ２を，電圧Ｖ３が印加される遮光板１
７０１ｂ，１７０１ｃに対向する固定電極（図示せず）
には電圧Ｖ４を，電圧Ｖ５が印加される遮光板１７０１
ｄに対向する固定電極（図示せず）には電圧Ｖ６をそれ
ぞれ印加する。

【０１２５】電圧Ｖ１〜Ｖ６のタイミングチャートを図
１８に示す。尚，ｏｎ／ｏｆｆ電圧の切り換えは，図１
８に示したタイミングチャートのものだけでなく，同図
におけるｏｎ／ｏｆｆ電圧を全て逆にした場合でも同様
の動作・効果を得ることができる。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の請求項１
記載のメカニカル光シャッタによれば，複数の遮光板
に，光の透過方向に対して略垂直の面について，互いに
重なり合う部分を備えることとしたので，当該メカニカ
ル光シャッタが閉じた非透過状態においても，入射して
くる光に対して隙間がなくなり，入射光が漏れて透過す
ることが無く，遮光時に漏れ光がない空間光変調素子を
提供することができ，コントラストのより高いプロジェ
クタディスプレイを実現することができる。

【０１２７】また，請求項２記載のメカニカル光シャッ
タによれば，遮光板移動制御機構により，透過時には遮
光板と基板上の固定部間に力を働かせ，非透過時には遮
光板同士に引力を働かせることとしたので，透過状態か
ら非透過状態に遷移する時，遮光板同士間で引力が働く
ことから遮光板の移動速度が速くなり，また，非透過時
に遮光板同士で引力が働くことから，遮光板間の隙間を
閉じることになり，非透過状態における漏れ光を無くす
ことができ，簡単な構造で応答速度が速く且つ漏れ光が
少ないメカニカルな空間光変調素子を提供でき，結果と
して，動画表示が可能で，高解像度なコントラストのよ
り高いプロジェクタディスプレイを実現することができ
る。

【０１２８】また，請求項３記載のメカニカル光シャッ
タによれば，複数の遮光板に，光の透過方向に対して略
垂直の面について，互いに重なり合う部分を備えること
としたので，非透過状態における漏れ光を無くすことが
でき，コントラストのより高いプロジェクタディスプレ
イを実現することができる。

【０１２９】また，請求項４記載のメカニカル光シャッ
タによれば，遮光板移動制御機構により，透過時に，遮
光板と基板開口部の側壁の固定部との間に力を働かせる
こととしたので，簡単な構造で応答速度が速く且つ漏れ
光が少ないメカニカルな空間光変調素子を提供でき，結
果として，動画表示が可能で，高解像度なコントラスト
のより高いプロジェクタディスプレイを実現することが
できる。

【０１３０】また，請求項５記載のメカニカル光シャッ
タによれば，複数の遮光板を，基板とトーションバーを
介して固定されるフラップ状の遮光板とした場合に，遮
光板移動制御機構により，遮光板と基板開口部の側壁の
固定部との間に働く力により，遮光板が基板に対して傾
斜することで光の透過／非透過を制御する場合に，重な
り合う複数の遮光板について，トーションバーのバネ定
数を互いに異なるようにしたので，透過状態から非透過
状態に遷移する時における，遮光板の先端が互いに引っ
かかるような誤動作や，非透過状態から透過状態に遷移
する時の遮光板の順番の入れ替わりを防止することがで
き，漏れ光が無く，且つ，動作の信頼性の高いメカニカ
ルな空間光変調素子を提供でき，コントラストと信頼性
の高いプロジェクタディスプレイを実現することができ
る。

【０１３１】また，請求項６記載のメカニカル光シャッ
タによれば，複数の遮光板を，基板とトーションバーを
介して固定されるフラップ状の遮光板とした場合に，遮
光板移動制御機構は，遮光板と基板開口部の側壁の固定
部との間に働く力により，遮光板が基板に対して傾斜す
ることで光の透過／非透過を制御する場合に，重なり合
う複数の遮光板について，該遮光板と固定部に働く力が
発生するタイミング及び力が消滅するタイミングを遮光
板間で独立としたので，透過状態から非透過状態に遷移
する時における，遮光板の先端が互いに引っかかるよう
な誤動作や，非透過状態から透過状態に遷移する時の遮
光板の順番の入れ替わりを防止することができ，漏れ光
が無く，且つ，動作の信頼性の高いメカニカルな空間光
変調素子を提供でき，コントラストと信頼性の高いプロ
ジェクタディスプレイを実現することができる。

【０１３２】また，請求項７記載のメカニカル光シャッ
タによれば，遮光板移動制御機構は，非透過時に，遮光
板同士に引力を働かせることとしたので，透過状態から
非透過状態に遷移する時，遮光板同士間で引力が働くの
で，遮光板の移動速度が速くなり，また，非透過時に，
遮光板同士で引力が働くので，遮光板間の隙間を閉じる
ことになり，非透過状態における漏れ光を無くすことが
でき，応答速度が速く，動作の信頼性が高く，且つ漏れ
光が少ないメカニカルな空間光変調素子を提供でき，結
果として，動画表示が可能で，高解像度で高信頼性のコ
ントラストのより高いプロジェクタディスプレイを実現
することができる。

【０１３３】また，請求項８記載のメカニカル光シャッ
タによれば，遮光板移動制御機構において，遮光板と固
定部との間，または，遮光板間の電位差による静電引力
を利用して光の透過／非透過を制御することとしたの
で，簡単な構造で応答速度が速く且つ漏れ光が少ないメ
カニカルな空間光変調素子を提供でき，結果として，動
画表示が可能で，高解像度なコントラストのより高いプ
ロジェクタディスプレイを実現することができる。

【０１３４】また，請求項９記載のメカニカル光シャッ
タによれば，遮光板移動制御機構において，固定部に形
成されたコイルの磁力を利用して前記光の透過／非透過
を制御することとしたので，簡単な構造で応答速度が速
く且つ漏れ光が少ないメカニカルな空間光変調素子を提
供でき，結果として，動画表示が可能で，高解像度なコ
ントラストのより高いプロジェクタディスプレイを実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施例１に係るメカニカ
ル光シャッタの平面図であり，図１（ｂ）は断面図であ
る。

【図２】図２（ａ）は本発明の実施例２に係るメカニカ
ル光シャッタの平面構成図であり，図２（ｂ）は断面図
である。

【図３】実施例１のメカニカル光シャッタの製造プロセ
スの説明図である。

【図４】実施例１の変形例に係るメカニカル光シャッタ
の平面構成図である。

【図５】図５（ａ）は本発明の実施例３に係るメカニカ
ル光シャッタの平面図であり，図５（ｂ）は断面構成図
である。

【図６】メカニカル光シャッタの説明図であり，図６
（ａ）はシャッタが開いた透過状態，図６（ｂ）はシャ
ッタが閉じた非透過状態の断面図である。

【図７】実施例３のメカニカル光シャッタを開閉させる
時の電源電圧のタイムチャートである。

【図８】図８（ａ）は本発明の実施例４に係るメカニカ
ル光シャッタの平面構成図であり，図８（ｂ）はシャッ
タが開いた透過状態の断面図，図８（ｃ）はシャッタが
閉じた非透過状態の断面図である。

【図９】実施例３の変形例に係るメカニカル光シャッタ
の平面構成図である。

【図１０】実施例１のメカニカル光シャッタの問題点の
説明図である。

【図１１】図１１（ａ）は本発明の実施例５に係るメカ
ニカル光シャッタの平面図であり，図１１（ｂ）は断面
図である。

【図１２】図１２（ａ）は電源の印加電圧のタイムチャ
ート，図１２（ｂ）〜（ｅ）はシャッタの非透過状態→
透過状態→非透過状態の遷移を説明する断面図である。

【図１３】図１３（ａ）は本発明の実施例６に係るメカ
ニカル光シャッタの平面図であり，図１３（ｂ）は断面
図である。

【図１４】実施例６の電源の印加電圧のタイムチャート
である。

【図１５】図１５（ａ）は本発明の実施例７に係るメカ
ニカル光シャッタの平面図であり，図１５（ｂ）は断面
構成図である。

【図１６】実施例７の電源の印加電圧のタイムチャート
である。

【図１７】実施例７の変形例に係るメカニカル光シャッ
タの平面構成図である。

【図１８】実施例７の変形例の電圧のタイミングチャー
トである。

【図１９】平行移動型のメカニカル光シャッタの説明図
であり，図１９（ａ）は平面構成図，図１９（ｂ）はシ
ャッタが閉じた非透過状態の断面図，図１９（ｃ）はシ
ャッタが開いた透過状態の断面図である。

【図２０】フラップ型のメカニカル光シャッタの説明図
であり，図２０（ａ）は平面構成図，図２０（ｂ）はシ
ャッタが閉じた非透過状態，並びに開いた透過状態の断
面図である。

【図２１】従来のメカニカル光シャッタの平面図であ
る。

【図２２】従来のメカニカル光シャッタの一部（１セル
の）断面図である。

【図２３】従来のメカニカル光シャッタの動作を説明す
るタイムチャートである。

【符号の説明】

１０１ａ，１０１ｂ，５０１ａ，５０１ｂ移動電極
（フラップ型の遮光板）１０２ａ，１０２ｂ，５０２ａ，５０２ｂビーム兼配
線１０３ａ，１０３ｂ，５０３ａ，５０３ｂ電極パッド１０５，２０５，５０７，８０５基板１０７，２０７，５１１〜５１４，８１１〜８１４電
源１０９，２０９，５０９，８０９基板の開口部２０１ａ，２０１ｂ，８０１ａ，８０１ｂ遮光板２０２ａ，２０２ｂ，８０２ａ，８０２ｂビーム兼配
線２０３ａ，２０３ｂ，８０３ａ，８０３ｂ櫛歯固定電
極２０３ａ’，２０３ｂ’，８０３ａ’，８０３ｂ’ 櫛
歯移動電極２０４ａ，２０４ｂ，８０４ａ，８０４ｂアンカー３０１犠牲層３０２酸化膜４０１ａ〜４０１ｄ，９０１ａ〜９０１ｄ遮光板４０２ａ〜４０２ｄ，９０２ａ〜９０２ｄビーム兼配
線４０３ａ〜４０３ｄ，９０３ａ〜９０３ｄ電極パッド５０４ａ，５０４ｂ絶縁膜５０５ａ，５０５ｂ固定電極１１０１ａ，１１０１ｂ，１３０１ａ，１３０１ｂ移
動電極（遮光板）１１０２ａ，１１０２ｂ，１３０２ａ，１３０２ｂビ
ーム兼配線１１０３ａ，１１０３ｂ，１３０３ａ，１３０３ｂ電
極パッド１１０５ａ，１１０５ｂ，１３０５ａ，１３０５ｂ固
定電極１１０７，１３０７，１３０８，１５１１〜１５１４
電源１１０９，１３０９，１５０９基板の開口部１３０４ａ，１３０４ｂ，１５０４ａ，１５０４ｂ絶
縁膜１５０１ａ，１５０１ｂ，１７０１ａ〜１７０１ｄ移
動電極（遮光板）１５０２ａ，１５０２ｂ，１７０２ａ〜１７０２ｄビ
ーム兼配線１５０３ａ，１５０３ｂ，１７０３ａ〜１７０３ｄ電
極パッド１９０１ａ，１９０１ｂ，２００１ａ，２００１ｂ遮
光板１９０２ａ，１９０２ｂ，２００２ａ，２００２ｂビ
ーム兼配線１９０３ａ，１９０３ｂ櫛歯固定電極１９０３ａ’，１９０３ｂ’ 櫛歯移動電極１９０４ａ，１９０４ｂアンカー１９０５，２００７基板１９０７，２０１１電源１９０９，２００９基板の開口部２００３ａ，２００３ｂ電極パッド２００４ａ，２００４ｂ絶縁膜２００５ａ，２００５ｂ固定電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板開口部上に複数の遮光板を有し，前
記複数の遮光板を移動させることにより前記基板開口部
を通る光の透過／非透過を制御するメカニカル光シャッ
タにおいて，前記複数の遮光板は，前記光の透過方向に
対して略垂直の面について，互いに重なり合う部分を有
することを特徴とするメカニカル光シャッタ。
【請求項２】基板開口部上に複数の遮光板を有し，前
記複数の遮光板を移動させることにより前記基板開口部
を通る光の透過／非透過を制御するメカニカル光シャッ
タにおいて，前記透過時には前記遮光板と前記基板上の
固定部間に力を働かせ，前記非透過時には前記遮光板同
士に引力を働かせる遮光板移動制御機構を有することを
特徴とするメカニカル光シャッタ。
【請求項３】前記複数の遮光板は，前記光の透過方向
に対して略垂直の面について，互いに重なり合う部分を
有することを特徴とする請求項２記載のメカニカル光シ
ャッタ。
【請求項４】前記遮光板移動制御機構は，前記透過時
に，前記遮光板と前記基板開口部の側壁の固定部との間
に力を働かせることを特徴とする請求項２または３記載
のメカニカル光シャッタ。
【請求項５】前記複数の遮光板は，前記基板とトーシ
ョンバーを介して固定されるフラップ状の遮光板であっ
て，前記遮光板移動制御機構は，前記遮光板と前記基板
開口部の側壁の固定部との間に働く力により，前記遮光
板が基板に対して傾斜することで前記光の透過／非透過
を制御し，前記重なり合う複数の遮光板のトーションバ
ーのバネ定数がお互いに異なることを特徴とする請求項
３記載のメカニカル光シャッタ。
【請求項６】前記複数の遮光板は，前記基板とトーシ
ョンバーを介して固定されるフラップ状の遮光板であっ
て，前記遮光板移動制御機構は，前記遮光板と前記基板
開口部の側壁の固定部との間に働く力により，前記遮光
板が基板に対して傾斜することで前記光の透過／非透過
を制御し，前記重なり合う複数の遮光板について，該遮
光板と前記固定部に働く力が発生するタイミング及び力
が消滅するタイミングは，遮光板間で独立であることを
特徴とする請求項３記載のメカニカル光シャッタ。
【請求項７】前記遮光板移動制御機構は，前記非透過
時に，前記遮光板同士に引力を働かせることを特徴とす
る請求項５または６記載のメカニカル光シャッタ。
【請求項８】前記遮光板移動制御機構は，前記遮光板
と前記固定部との間，または，前記遮光板間の電位差に
よる静電引力を利用して前記光の透過／非透過を制御す
ることを特徴とする請求項２，３，４，５，６または７
記載のメカニカル光シャッタ。
【請求項９】前記遮光板移動制御機構は，前記固定部
に形成されたコイルの磁力を利用して前記光の透過／非
透過を制御することを特徴とする請求項２，３，４，
５，６，７または８記載のメカニカル光シャッタ。