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JP2000330040A - Optical switching element - Google Patents

Optical switching element

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Publication number
JP2000330040A
JP2000330040A JP11140092A JP14009299A JP2000330040A JP 2000330040 A JP2000330040 A JP 2000330040A JP 11140092 A JP11140092 A JP 11140092A JP 14009299 A JP14009299 A JP 14009299A JP 2000330040 A JP2000330040 A JP 2000330040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
waveguide
optical switching
switching element
conductive film
Prior art date
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Granted
Application number
JP11140092A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3687411B2 (en
Inventor
Hideya Seki
秀也 關
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】導波路に抽出部を接近及び離反させ、エバネッ
セント波結合させることにより光スイッチングを行う光
スイッチング素子において、低い駆動電圧でのスイッチ
ングを可能にする。 【解決手段】光スイッチング素子は、導波路1、前記導
波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜2、前
記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及び離反
する反射プリズム3、前記反射プリズム3の反射面であ
る反射膜、前記反射プリズム3を静電力で動かすための
プリズム電極5、前記プリズム電極5と前記反射プリズ
ム3が一体で動くように機械的に連結するプリズム台
4、基板10、前記基板10上に固定された支柱9、一
端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム電極5に取
り付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支持するカ
ンチレバー6、前記プリズム電極5と共に前記基板10
に対して固定された上電極7及び下電極より構成され
る。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To enable switching at a low driving voltage in an optical switching element that performs optical switching by moving an extraction unit close to and away from a waveguide and coupling the evanescent wave. An optical switching element includes a waveguide, a substantially transparent waveguide conductive film provided on a surface of the waveguide, and approaches and separates from the waveguide via the waveguide conductive film. The reflecting prism 3, a reflecting film which is a reflecting surface of the reflecting prism 3, a prism electrode 5 for moving the reflecting prism 3 by electrostatic force, and mechanically connecting the prism electrode 5 and the reflecting prism 3 so as to move integrally. A prism base 4, a substrate 10, a column 9 fixed on the substrate 10, one end of which is attached to the column 9, and another end of which is attached to the prism electrode 5, and a cantilever 6 which elastically supports the reflection prism 3. , The substrate 10 together with the prism electrode 5
, The upper electrode 7 and the lower electrode fixed with respect to.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学部材の接近及
び離反により光をスイッチングする光スイッチング素子
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switching element for switching light by approaching and moving away from an optical member.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に関わる従来技術について説明す
る。
2. Description of the Related Art A prior art related to the present invention will be described.

【0003】図19及び図20に示すような、エバネッ
セント波結合を用いて光をスイッチングする光スイッチ
ング素子が提案されている。以下に前記光スイッチング
素子の動作を図に従って簡単に説明する。
An optical switching element for switching light using evanescent wave coupling as shown in FIGS. 19 and 20 has been proposed. Hereinafter, the operation of the optical switching element will be briefly described with reference to the drawings.

【0004】まず図19に基いて説明する。前記光スイ
ッチング素子は、導波路1、前記導波路1に接近及び離
反する反射プリズム3、前記反射プリズム3を静電力で
動かすためのプリズム電極5、前記プリズム電極5と前
記反射プリズム3が一体で動くように機械的に連結する
プリズム台4、基板10、前記基板10上に固定された
支柱9、一端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム
電極5に取り付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に
支持するカンチレバー6より構成される。ここで、前記
導波路1には適当な光源から照明光11が供給されてい
る。前記照明光11は略平行光であり、前記導波路1の
内部の全ての界面において光が繰り返し全反射し、前記
導波路1の内部が光線で満たされるような一定の入射角
で入射するようにセットされている。この状態では、巨
視的には前記照明光11は前記導波路1内部に閉じ込め
られ、前記導波路1の中を損失なく伝播している。一方
微視的には、前記導波路1の全反射している面の付近で
は、前記導波路1から光の波長程度のごく僅かな距離だ
け、前記照明光11は一度漏出し、進路を変えて再び前
記導波路1内に戻るという現象が起きている。前記漏出
光を一般にエバネッセント波と呼ぶ。前記エバネッセン
ト波は、前記導波路1の全反射面に光の波長程度または
それ以下の距離で他の光学部材を接近させることにより
取り出すことができる。即ち、前記光学部材として光透
過性の部材を接近させれば、前記前記光学部材を透過さ
せて取り出すことができ、前記光学部材として光反射性
の部材を接近させれば、前記エバネッセント波を反射さ
せ、前記導波路1を透過させて取り出すことができる。
よって、前記光学部材をアクチュエータにより接近・離
反させれば、前記照明光11を取り出したり取り出さな
かったりといった動作が可能になる。
First, a description will be given with reference to FIG. The optical switching element includes a waveguide 1, a reflecting prism 3 approaching and moving away from the waveguide 1, a prism electrode 5 for moving the reflecting prism 3 by electrostatic force, and the prism electrode 5 and the reflecting prism 3 being integrated. The prism base 4, the substrate 10, the support 9 fixed on the substrate 10, which is mechanically connected so as to move, one end is attached to the support 9, and the other end is attached to the prism electrode 5. It comprises a cantilever 6 that elastically supports it. Here, illumination light 11 is supplied to the waveguide 1 from an appropriate light source. The illumination light 11 is substantially parallel light, and light is repeatedly and totally reflected at all interfaces inside the waveguide 1 so that the inside of the waveguide 1 is incident at a constant incident angle such that the inside of the waveguide 1 is filled with light rays. Is set to In this state, the illumination light 11 is macroscopically confined inside the waveguide 1 and propagates through the waveguide 1 without loss. On the other hand, microscopically, in the vicinity of the surface of the waveguide 1 which is totally reflected, the illumination light 11 leaks once from the waveguide 1 by a very small distance of about the wavelength of light, and changes its course. Is returned into the waveguide 1 again. The leaked light is generally called an evanescent wave. The evanescent wave can be extracted by bringing another optical member close to the total reflection surface of the waveguide 1 at a distance of about the wavelength of light or less. That is, if an optically transparent member is approached as the optical member, the optical member can be transmitted and taken out. If an optically reflective member is approached as the optical member, the evanescent wave is reflected. Then, the waveguide 1 can be transmitted and taken out.
Therefore, if the optical member is moved toward and away from the actuator, an operation such as taking out or not taking out the illumination light 11 becomes possible.

【0005】本従来例は、前記の現象を応用した光スイ
ッチング素子である。前記反射プリズム3は、はじめ前
記カンチレバー6によって機械的中立点に支持されてい
るが、前記プリズム電極5及び前記下電極8の間に電圧
を印加すると、2者間には静電力による吸引力が働き、
前記プリズム電極5は図の下方に移動する。このとき前
記プリズム電極5に連結されている前記反射プリズム3
も共に下方に移動し、前記導波路1から離反する。この
ときの様子を示しているのが図19である。この状態で
は、前記照明光11は前記導波路1内部に閉じ込められ
たままである。これを光スイッチングOFF状態とす
る。
[0005] This conventional example is an optical switching element utilizing the above phenomenon. The reflecting prism 3 is initially supported at a mechanical neutral point by the cantilever 6, but when a voltage is applied between the prism electrode 5 and the lower electrode 8, an attractive force due to electrostatic force is applied between the two. Working,
The prism electrode 5 moves downward in the figure. At this time, the reflection prism 3 connected to the prism electrode 5
Move downward, and separate from the waveguide 1. FIG. 19 shows this state. In this state, the illumination light 11 remains confined inside the waveguide 1. This is the optical switching OFF state.

【0006】次に、前記プリズム電極5及び前記上電極
7の間に電圧を印加すると、やはり2者間には静電力に
よる吸引力が働き、今度は前記プリズム電極5は図の上
方に移動する。このとき前記プリズム電極5に連結され
ている前記反射プリズム3も共に上方に移動し、前記導
波路1に接近する。このときの様子を示しているのが図
20である。接近距離が十分小さければ、前記導波路1
から漏出した前記照明光11は、前記反射プリズム3に
到達した後反射し、進路を変えた後再び前記導波路1に
進入する。この際、もはや進入光の角度は前記導波路1
内部で全反射する角度ではなくなっているため、そのま
ま前記導波路1を突き抜け、導出光12となって外部に
出射する。これを光スイッチングON状態とする。
Next, when a voltage is applied between the prism electrode 5 and the upper electrode 7, an attraction force is also exerted between the two by electrostatic force, and the prism electrode 5 moves upward in the drawing. . At this time, the reflection prism 3 connected to the prism electrode 5 also moves upward and approaches the waveguide 1. FIG. 20 shows this state. If the approach distance is sufficiently small, the waveguide 1
The illuminating light 11 leaking out of the optical path reaches the reflecting prism 3 and is reflected, changes its course, and enters the waveguide 1 again. At this time, the angle of the incoming light is no longer
Since the angle is not the angle of total internal reflection, the light penetrates the waveguide 1 as it is, and is emitted as derived light 12 to the outside. This is set to the optical switching ON state.

【0007】以上のようにして、本従来例では各電極に
選択的に電圧を印加することにより、 前記導波路1か
ら前記照明光11を取り出していた。前記出射方向に受
光光学系を設置すれば、光スイッチング素子として機能
する構成を有していた。また、前記の構成をマトリクス
状に多数配置して、画像の表示を行っていた。
As described above, in this conventional example, the illumination light 11 is extracted from the waveguide 1 by selectively applying a voltage to each electrode. If a light receiving optical system is installed in the emission direction, the optical system has a configuration that functions as an optical switching element. In addition, a large number of the above configurations are arranged in a matrix to display an image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図19及び図
20で示した従来の光スイッチング素子では、前記反射
プリズムを移動させ光スイッチングのON/OFFを確
実に行うにはある程度の力を要する。そのためには、前
記プリズム電極5及び前記前記上電極7、下電極8の間
の吸引力を十分に確保しなければならない。吸引力を大
きくするには、電極の相対する面積を大きくとるか、電
極間に高い電圧を供給しなければならない。しかしなが
ら、構造上電極の面積を大きくすることは素子の微細
化、小型化の要求に反するものであり、困難が大きい。
また、印加電圧を大きくすると、高耐圧の駆動回路が必
要になり、トランジスタのサイズが大きくなることから
やはり微細化、小型化が難しくなるほか、パルス駆動時
に発生するノイズが新たな問題となるという課題があっ
た。
However, in the conventional optical switching element shown in FIGS. 19 and 20, a certain amount of force is required to move the reflection prism to reliably turn ON / OFF the optical switching. For that purpose, it is necessary to ensure a sufficient suction force between the prism electrode 5 and the upper and lower electrodes 7 and 8. In order to increase the attraction force, the opposing areas of the electrodes must be increased or a high voltage must be supplied between the electrodes. However, it is structurally difficult to increase the area of the electrode against the demand for miniaturization and miniaturization of the element, and there is great difficulty.
In addition, when the applied voltage is increased, a driving circuit with a high withstand voltage is required, and the size of the transistor is increased, so that miniaturization and miniaturization are also difficult, and noise generated during pulse driving is a new problem. There were challenges.

【0009】そこで、本発明は、前記反射プリズムの駆
動力の不足を補うことによって、光スイッチングのON
/OFFを確実に行い得る構成を有する光スイッチング
素子を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention compensates for the shortage of the driving force of the reflection prism, thereby turning ON the optical switching.
It is an object of the present invention to provide an optical switching element having a configuration capable of reliably performing / OFF.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の光スイッ
チング素子は、導入光を全反射して伝達可能な全反射面
を備えた導光部と、前記全反射面に対しエバネッセント
波が漏出する抽出距離以下に接近する第1の位置、及び
前記抽出距離以上に離れる第2の位置に移動可能な透光
性の抽出部と、前記抽出部と一体で動く導電性部材と、
前記抽出部を移動せしめる駆動力のうち第1の駆動力を
及ぼす駆動手段と、前記導光部の、前記抽出部と相対す
る面に導電性の材質よりなる第1の層を有し、前記第1
の層と前記導電性部材との間に電圧を印加することによ
り前記抽出部に第2の駆動力を及ぼすことを特徴とす
る。
(1) An optical switching element according to the present invention comprises: a light guide section having a total reflection surface capable of transmitting an incident light by total reflection; and an evanescent wave to the total reflection surface. A first position approaching less than or equal to the extraction distance to be leaked, and a light-transmitting extraction unit movable to a second position further than the extraction distance, and a conductive member that moves integrally with the extraction unit;
Driving means for exerting a first driving force out of the driving force for moving the extraction unit, and the light guide unit, a first layer made of a conductive material on a surface facing the extraction unit, the First
A second driving force is exerted on the extraction unit by applying a voltage between the layer and the conductive member.

【0011】(2)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記導電性の
層の材質はITOであることを特徴とする。
(2) The optical switching element according to the present invention is characterized in that, in the optical switching element according to item 1, the material of the conductive layer is ITO.

【0012】(3)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記導電性の
層は、前記導光部あるいは前記抽出部より高い屈折率を
有する材質よりなることを特徴とする。
(3) The optical switching element according to the present invention, in the optical switching element according to item 1, wherein the conductive layer is made of a material having a higher refractive index than the light guide section or the extraction section. Features.

【0013】(4)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記駆動手段
は、前記抽出部を静電力により第1の位置の吸引する第
1の電極と、第2の位置に吸引する第2の電極と、前記
抽出部と一体で動く第3の電極よりなり、前記導電性部
材は前記第3の電極であることを特徴とする。
(4) In the optical switching element according to the first aspect of the present invention, in the optical switching element according to the first aspect, the driving unit suctions the extraction unit to a first position by electrostatic force.
It is characterized by comprising one electrode, a second electrode sucking to a second position, and a third electrode that moves integrally with the extraction unit, wherein the conductive member is the third electrode.

【0014】(5)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記抽出部
は、前記導光部と相対する面に導電性の材質よりなる第
2の層を具備し、前記導電性部材は前記第2の層である
ことを特徴とする。
(5) The optical switching device according to the first aspect of the present invention is the optical switching device according to the first aspect, wherein the extraction unit includes a second layer made of a conductive material on a surface facing the light guide unit. The conductive member is the second layer.

【0015】(6)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記抽出部は
導電性の材質よりなる支持台を有し、前記導電性部材は
前記支持台であることを特徴とする。
(6) In the optical switching element according to the first aspect of the present invention, in the optical switching element according to the first aspect, the extraction unit has a support made of a conductive material, and the conductive member is the support. It is characterized by the following.

【0016】(7)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記抽出部は
抽出された光を反射する反射面を有し、さらに前記反射
面は導電性であって、前記導電性部材は前記反射面であ
ることを特徴とする。
(7) In the optical switching device according to the first aspect of the present invention, in the optical switching device according to the first aspect, the extracting section has a reflecting surface for reflecting the extracted light, and the reflecting surface is conductive. The conductive member is the reflection surface.

【0017】(8)本発明の光スイッチング素子は、第
1項記載の光スイッチング素子において、前記抽出部は
導電性であって、前記導電性部材は前記抽出部であるこ
とを特徴とする。
(8) The optical switching element according to the present invention is characterized in that, in the optical switching element according to item 1, the extraction section is conductive, and the conductive member is the extraction section.

【0018】(9)本発明の光スイッチング素子は、導
入光を全反射して伝達可能な全反射面を備えた導電性の
材質よりなる導光部と、前記全反射面に対しエバネッセ
ント波が漏出する抽出距離以下に接近する第1の位置、
及び前記抽出距離以上に離れる第2の位置に移動可能な
透光性の抽出部と、前記抽出部と一体で動く導電性部材
と、前記抽出部を移動せしめる駆動力のうち第1の駆動
力を及ぼす駆動手段とを有し、前記導光部及び前記導電
性部材間に電圧を印加することにより前記抽出部に第2
の駆動力を及ぼすことを特徴とする。
(9) In the optical switching element of the present invention, a light guide section made of a conductive material having a total reflection surface capable of transmitting the reflected light by total reflection, and an evanescent wave is applied to the total reflection surface. A first position approaching below the leaking extraction distance,
A light-transmitting extraction unit movable to a second position separated by more than the extraction distance, a conductive member that moves integrally with the extraction unit, and a first driving force among driving forces for moving the extraction unit And a driving unit for applying a voltage between the light guide unit and the conductive member, thereby applying a second voltage to the extraction unit.
The driving force is applied.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(実施例1)以下に本発明の実施
例を示し、図を用いて説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1及び図2は、本発明の一実施例である
光スイッチング素子の構成を示す説明図である。
FIGS. 1 and 2 are explanatory views showing the structure of an optical switching element according to one embodiment of the present invention.

【0021】まず図1に基いて説明する。前記光スイッ
チング素子は、導波路1、前記導波路1の表面に設けら
れた略透明な導波路導電膜2、前記導波路1に前記導波
路導電膜2を介して接近及び離反する反射プリズム3、
前記反射プリズム3の反射面である反射膜18、前記反
射プリズム3を静電力で動かすためのプリズム電極5、
前記プリズム電極5と前記反射プリズム3が一体で動く
ように機械的に連結するプリズム台4、基板10、前記
基板10上に固定された支柱9、一端が前記支柱9に、
他の一端が前記プリズム電極5に取り付けられ、前記反
射プリズム3を弾性的に支持するカンチレバー6、前記
基板10に対して固定された上電極7及び下電極8より
構成される。前記上電極7及び前記下電極8は、前記プ
リズム電極5と共に第1の駆動機構を形成する。また、
前記導波路導電膜2は、やはり前記プリズム電極5と共
に、駆動機構を形成する。これら駆動機構については後
に詳しく説明する。
First, a description will be given with reference to FIG. The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and a reflecting prism 3 approaching and separating from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. ,
A reflection film 18 which is a reflection surface of the reflection prism 3, a prism electrode 5 for moving the reflection prism 3 by electrostatic force,
A prism base 4, a substrate 10, a column 9 fixed on the substrate 10, one end of which is connected to the column 9, wherein the prism electrode 5 and the reflection prism 3 are mechanically connected to move integrally.
The other end is attached to the prism electrode 5 and comprises a cantilever 6 for elastically supporting the reflection prism 3, an upper electrode 7 and a lower electrode 8 fixed to the substrate 10. The upper electrode 7 and the lower electrode 8 together with the prism electrode 5 form a first driving mechanism. Also,
The waveguide conductive film 2 also forms a driving mechanism together with the prism electrode 5. These drive mechanisms will be described later in detail.

【0022】また、前記導波路導電膜2の材質として
は、透明電極にしばしば用いられるITO、IT、I
O、SnO等を用いればよい。あるいは、窒素により
導電性を持たせたダイヤモンド・ライク・カーボンを用
いれば、水分による吸着を防止するにも大きな効果があ
る。
The material of the waveguide conductive film 2 is ITO, IT, I, which is often used for a transparent electrode.
O, SnO 2 or the like may be used. Alternatively, the use of diamond-like carbon made conductive by nitrogen has a great effect in preventing adsorption by moisture.

【0023】さて、前記導波路1には適当な光源から照
明光11が供給されている。前記照明光11は略平行光
であり、前記導波路1の内部の全ての界面において光が
繰り返し全反射し、前記導波路1の内部が光線で満たさ
れるような一定の入射角で入射するようにセットされて
いる。この状態では、巨視的には前記照明光11は前記
導波路1内部に閉じ込められ、前記導波路1の中を損失
なく伝播している。一方微視的には、前記導波路1の全
反射している面の付近では、前記導波路1から光の波長
程度のごく僅かな距離だけ、前記照明光11は一度漏出
し、進路を変えて再び前記導波路1内に戻るという現象
が起きている。前記漏出光を一般にエバネッセント波と
呼ぶ。前記エバネッセント波は、前記導波路1の全反射
面に光の波長程度またはそれ以下の距離で他の光学部材
を接近させることにより取り出すことができる。前記光
学部材として光透過性の部材を接近させれば、前記前記
光学部材を透過させて取り出すことができる。一方光反
射性の部材を接近させれば、前記エバネッセント波を取
り出して反射させたのち前記導波路1を透過させて取り
出すことができる。よって、前記光学部材を何らかの駆
動機構で接近・離反させれば、前記照明光11を取り出
したり取り出さなかったりといった動作が可能になる。
The waveguide 1 is supplied with illumination light 11 from an appropriate light source. The illumination light 11 is substantially parallel light, and light is repeatedly and totally reflected at all interfaces inside the waveguide 1 so that the inside of the waveguide 1 is incident at a constant incident angle such that the inside of the waveguide 1 is filled with light rays. Is set to In this state, the illumination light 11 is macroscopically confined inside the waveguide 1 and propagates through the waveguide 1 without loss. On the other hand, microscopically, in the vicinity of the surface of the waveguide 1 which is totally reflected, the illumination light 11 leaks once from the waveguide 1 by a very small distance of about the wavelength of light, and changes its course. Is returned into the waveguide 1 again. The leaked light is generally called an evanescent wave. The evanescent wave can be extracted by bringing another optical member close to the total reflection surface of the waveguide 1 at a distance of about the wavelength of light or less. If a light transmissive member is approached as the optical member, the optical member can be transmitted and taken out. On the other hand, if the light-reflecting member is brought closer, the evanescent wave can be extracted and reflected, and then transmitted through the waveguide 1 and extracted. Therefore, if the optical member is moved toward and away from the light by some drive mechanism, an operation such as taking out or not taking out the illumination light 11 becomes possible.

【0024】すなわち、本実施例においては、前記反射
プリズム3を前記導波路1に接近・離反移動せしめ、光
スイッチングを行うことができる。まず前記反射プリズ
ム3が前記導波路1から離反しているときの様子を示し
ているのが図1である。この状態では、前記照明光11
は前記導波路1内部に閉じ込められたままである。これ
が光スイッチングOFFの状態である。次に、前記反射
プリズム3が前記導波路1に接近しているときの様子を
示しているのが図2である。接近距離が十分小さけれ
ば、前記導波路1から漏出した前記照明光11は、前記
導波路導電膜2を介して前記反射プリズム3に到達した
後反射し、進路を変えた後再び前記導波路1に進入す
る。この際、もはや進入光の角度は前記導波路1内部で
全反射する角度ではなくなっているため、そのまま前記
導波路1を突き抜け、導出光12となって外部に出射す
る。これが光スイッチングON状態である。 本実施例
は、上記のようにして光スイッチングを行う光スイッチ
ング素子である。また、前記の構成をマトリクス状に多
数配置して、映像の表示を行うこともできる。
That is, in the present embodiment, the optical switching can be performed by moving the reflecting prism 3 toward and away from the waveguide 1. First, FIG. 1 shows a state where the reflection prism 3 is separated from the waveguide 1. In this state, the illumination light 11
Remains confined inside the waveguide 1. This is a state where the optical switching is OFF. Next, FIG. 2 shows a state in which the reflection prism 3 is approaching the waveguide 1. If the approaching distance is sufficiently small, the illumination light 11 leaked from the waveguide 1 is reflected after reaching the reflection prism 3 via the waveguide conductive film 2, changes its course, and then returns to the waveguide 1. To enter. At this time, since the angle of the incoming light is no longer the angle of total reflection inside the waveguide 1, it penetrates the waveguide 1 as it is, and exits as derived light 12 to the outside. This is the optical switching ON state. This embodiment is an optical switching element that performs optical switching as described above. Also, a large number of the above-described configurations may be arranged in a matrix to display an image.

【0025】次に、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記プリズム電極5、前記上電極7、
前記下電極8、前記導波路導電膜2を用いて、静電力に
より前記反射プリズム3を動かすものである。
Next, the reflection prism 3 is connected to the waveguide 1.
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism includes the prism electrode 5, the upper electrode 7,
The reflection prism 3 is moved by electrostatic force using the lower electrode 8 and the waveguide conductive film 2.

【0026】まず、前記上電極7は0Vに設定され、前
記下電極8には正の電圧+Vdが加えられている。一
方、前記プリズム電極5には、駆動回路により光スイッ
チングのON/OFFの必要に応じて0Vまたは正の電
圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチングONにす
る場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとする。する
と、前記プリズム電極5は静電力により電位差のある側
に吸引力を受けるため、前記プリズム電極5と連結され
ている前記反射プリズム3は、前記プリズム電極5が0
Vの時は前記基板10側に、+Vdの時は前記導波路1
側に動こうとする。これを第1の駆動機構と呼ぶことに
する。
First, the upper electrode 7 is set to 0 V, and the lower electrode 8 is applied with a positive voltage + Vd. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the prism electrode 5 according to the necessity of ON / OFF of the optical switching by the drive circuit. That is, the voltage is set to + Vd when the optical switching is turned on, and to 0 V when the optical switching is turned off. Then, since the prism electrode 5 receives an attractive force on the side having a potential difference due to an electrostatic force, the reflection prism 3 connected to the prism electrode 5 has a zero value.
In the case of V, it is on the substrate 10 side.
Try to move to the side. This will be referred to as a first drive mechanism.

【0027】図3は、前記第1の駆動機構によって前記
反射プリズム3が動く様子をグラフにしたものである。
ここで、駆動力の源である前記プリズム電極5の働く電
界と、前記反射プリズム3の移動量の関係について説明
しておく。横軸は、前記プリズム電極5の働く電界の大
きさE、縦軸は前記反射プリズム3の移動量xである。
図に示したように、電界Eを増していくと、ある大きさ
の電界E2で急峻な移動が起こり、前記反射プリズム3
はxまで移動して止まる。一方、電界の強さを減じて
いくと、E2より小さい電界になっても前記反射プリズ
ム3はxの位置に保持されたままであるが、E2より
小さいある電界E1になると移動を始め、もとの位置に
戻る。このように、電界Eに対して移動量xは急峻かつ
ヒステリシスを持った特性となる。尚、E1とE2の差
をΔE1とする。
FIG. 3 is a graph showing how the reflecting prism 3 is moved by the first driving mechanism.
Here, the relationship between the electric field applied by the prism electrode 5, which is the source of the driving force, and the amount of movement of the reflection prism 3 will be described. The horizontal axis represents the magnitude E of the electric field applied by the prism electrode 5, and the vertical axis represents the moving amount x of the reflecting prism 3.
As shown in the drawing, when the electric field E is increased, a steep movement occurs in an electric field E2 of a certain magnitude, and the reflection prism 3
Stops to move up to x 0. On the other hand, when gradually subtracting the intensity of the electric field, but the reflection prism 3 even if the E2 smaller field remains held in the position of x 0, start to move and become E2 smaller is the electric field E1, also Return to the position. As described above, the amount of movement x with respect to the electric field E has a steep and hysteretic characteristic. Note that the difference between E1 and E2 is ΔE1.

【0028】さて、前記第1の駆動機構による駆動力が
十分大きければ、本光スイッチング素子は前記プリズム
電極5への印加電圧の制御のみでON/OFFが可能で
ある。しかし、実際には前記反射プリズム3の質量、前
記カンチレバー6の剛性に対して十分な駆動力を確保す
るのは難しい。駆動力を大きくするには前記プリズム電
極5と前記上電極7及び下電極8の相対する面積を大き
くする方法があるが、スペースの制約があり限界があ
る。また、駆動力を大きくする他の方法に、前記の正の
印加電圧を大きくする方法があるが、印加電圧を大きく
するには高耐圧のトランジスタを用いた駆動回路が必要
になる。前記駆動回路は、本光スイッチング素子を多数
並べて映像表示素子として用いる場合前記基板10上に
IC化して形成されるが、高耐圧のトランジスタは占有
スペースが大きく、微細化・小型化が難しくなる。ま
た、5Vを越える駆動電圧が必要とされる場合、通常の
論理回路の電源系をそのまま駆動電圧源に用いることが
できないため、別途高圧ラインを設けなければならな
い。これはIC設計を難しくする一因となる。また、前
記駆動電圧は高電圧は一般にパルスであり、映像表示で
は数万個の光スイッチング素子を1秒間に数百回駆動し
なくてはならないため、駆動電圧が高くなるほど大きな
ノイズが発生する。前記ノイズは他回路に影響する他、
不要電磁波となって放射され、周囲の電磁環境にも悪影
響を及ぼす為、好ましくない。よって前記駆動電圧は出
来るだけ小さい電圧、たかだか5V程度とすることが望
ましい。 しかしながら、はじめに述べた通り、印加電
圧が5Vでは前記反射プリズム3を駆動する力を確保す
るのが難しい。そこで、本実施例では、前記導波路導電
膜2を用いて第2の駆動機構を併せて用いる。以下にそ
の動作について説明する。
If the driving force of the first driving mechanism is sufficiently large, the optical switching element can be turned ON / OFF only by controlling the voltage applied to the prism electrode 5. However, it is actually difficult to secure a sufficient driving force for the mass of the reflection prism 3 and the rigidity of the cantilever 6. In order to increase the driving force, there is a method of increasing the areas of the prism electrode 5 and the upper electrode 7 and the lower electrode 8 facing each other. As another method for increasing the driving force, there is a method for increasing the positive applied voltage. However, to increase the applied voltage, a driving circuit using a transistor with a high withstand voltage is required. The drive circuit is formed as an IC on the substrate 10 when a large number of the present optical switching elements are arranged and used as a video display element. However, a transistor with a high breakdown voltage occupies a large space, and it is difficult to miniaturize and reduce the size. When a driving voltage exceeding 5 V is required, a power supply system of a normal logic circuit cannot be used as a driving voltage source as it is, so that a high voltage line must be provided separately. This contributes to the difficulty of IC design. Also, the driving voltage is generally a high voltage pulse, and in image display, tens of thousands of optical switching elements must be driven several hundred times per second, so that the higher the driving voltage, the more noise is generated. The noise affects other circuits,
It is not preferable because it is radiated as unnecessary electromagnetic waves and adversely affects the surrounding electromagnetic environment. Therefore, it is desirable that the driving voltage be as small as possible, at most about 5V. However, as described above, it is difficult to secure a driving force for the reflection prism 3 when the applied voltage is 5 V. Therefore, in the present embodiment, a second driving mechanism is also used using the waveguide conductive film 2. The operation will be described below.

【0029】まず、前記導波路1の表面に設けられた導
波路導電膜2に、負の電圧、例えば−Vbを常時印加し
ておく。一方、前記プリズム電極5には、駆動回路によ
り光スイッチングのON/OFFの必要に応じて0Vま
たは+Vd、たとえば+5Vの電圧が加えられる。即
ち、光スイッチングONにする場合は+5V、OFFに
する場合は0Vとする。すると、前記プリズム電極5と
前記導波路導電膜2との間に、0Vのときは比較的小さ
な、+5Vのときは大きな電界が働く。また、前記プリ
ズム電極5は静電力により電位差のある側に吸引力を受
け、さらに電位差が大きいほど大きな力を受けるため、
前記プリズム電極5と連結されている前記反射プリズム
3は、前記導波路1側に前記プリズム電極5が0Vの時
は弱く、+5Vの時は強く引きつけられる。これを第2
の駆動機構と呼ぶことにする。ここで前記Vbを、+5
Vのときに前記プリズム電極5と前記導波路導電膜2の
間に働く電界が図3のE1となるような電圧に設定す
る。すると、前記プリズム電極5が+5Vの状態でも前
記反射プリズム3が動き出すことはないが、あと少し電
界が強くなれば動き出す状態になっている。
First, a negative voltage, for example, -Vb, is constantly applied to the waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1. On the other hand, a voltage of 0 V or + Vd, for example, a voltage of +5 V is applied to the prism electrode 5 by a drive circuit as required for ON / OFF of optical switching. That is, when the optical switching is turned on, the voltage is set to + 5V, and when it is turned off, the voltage is set to 0V. Then, a relatively small electric field works at 0 V and a large electric field works at +5 V between the prism electrode 5 and the waveguide conductive film 2. Further, the prism electrode 5 receives an attractive force due to an electrostatic force on a side having a potential difference, and further receives a larger force as the potential difference increases.
The reflection prism connected to the prism electrode 5
Reference numeral 3 indicates that the prism electrode 5 is weakly attracted to the waveguide 1 when the voltage is 0 V and strongly attracted when the prism electrode 5 is +5 V. This is the second
Will be referred to as a drive mechanism. Here, Vb is set to +5
At the time of V, the electric field acting between the prism electrode 5 and the waveguide conductive film 2 is set to a voltage such that it becomes E1 in FIG. Then, even when the prism electrode 5 is at +5 V, the reflection prism 3 does not start moving, but it starts moving when the electric field becomes slightly stronger.

【0030】その一方で、前記第1の駆動機構を併せて
用いる。即ち、前記上電極7は0Vに、前記下電極8に
は+Vd、ここでは+5Vを加えておく。すると、前記
プリズム電極5が0Vの時は前記プリズム電極5と前記
導波路導電膜2の間に働く電界はE1より小さいため前
記反射プリズム3の移動は起こらないが、前記プリズム
電極5が+5Vになると、前記第2の駆動機構によるE
1の電界に加え、第1の駆動機構によるΔE1の電界が
加わり、E2の電界が働くため、前記反射プリズム3の
移動が始まる。なおここで、前記プリズム電極5が+5
VになったときにΔE1の電界が加わるように、電極の
面積、Vbの値等をあらかじめ設定しておく。
On the other hand, the first drive mechanism is also used. That is, 0 V is applied to the upper electrode 7 and + Vd, here +5 V, is applied to the lower electrode 8. Then, when the prism electrode 5 is at 0V, the electric field acting between the prism electrode 5 and the waveguide conductive film 2 is smaller than E1, so that the reflection prism 3 does not move, but the prism electrode 5 is at + 5V. Then, E by the second drive mechanism
In addition to the electric field of 1, the electric field of ΔE1 by the first driving mechanism is applied, and the electric field of E2 acts, so that the reflection prism 3 starts to move. Here, the prism electrode 5 is +5
The electrode area, the value of Vb, and the like are set in advance so that an electric field of ΔE1 is applied when the voltage becomes V.

【0031】以上のように、前記導波路導電膜2を用い
て第2の駆動機構を働かせるような構成とすることによ
り、小さな電圧+Vdを前記プリズム電極5に加えるだ
けで前記反射プリズム3を動かすことができる。よっ
て、前記基板10上に形成した低電圧の駆動回路で容易
に駆動でき、低圧プロセスによるIC化が可能となる。
またスイッチングによるノイズも小さく抑えることがで
きる。本実施例は、前記E1及び前記E2が接近してい
る場合にとくに有効である。
As described above, by using the waveguide conductive film 2 to operate the second driving mechanism, the reflection prism 3 can be moved only by applying a small voltage + Vd to the prism electrode 5. be able to. Therefore, it can be easily driven by a low-voltage driving circuit formed on the substrate 10, and an IC can be formed by a low-voltage process.
Also, noise due to switching can be reduced. This embodiment is particularly effective when E1 and E2 are close to each other.

【0032】また、上記の例においては、前記上電極7
には0V、前記下電極8には+Vd、前記プリズム電極
5には0Vまたは+Vd、前記導波路導電膜2には−V
bを印加した。その他に、前記上電極7には+Vd、前
記下電極8には0V、前記プリズム電極5には+Vdま
たは0V、前記導波路導電膜2には+Vbを印加するよ
うな構成としても、同等の効果が得られる。さらに、前
記プリズム電極5を0Vに固定し、前記導波路導電膜2
を+Vbとし、光スイッチング素子のON/OFFに応
じて、ONの時は前記上電極7を5Vに、前記下電極8
を0Vにし、OFFでは反転するような構成としても、
同等の効果が得られる。また、前記プリズム電極5を5
Vに固定し、前記導波路導電膜2を−Vbとし、光スイ
ッチング素子のON/OFFに応じて、ONの時は前記
上電極7を5Vに、前記下電極8を0Vにし、OFFで
は反転するような構成としても、同等の効果が得られ
る。
In the above example, the upper electrode 7
0V, + Vd for the lower electrode 8, 0V or + Vd for the prism electrode 5, and -V for the waveguide conductive film 2.
b was applied. In addition, the same effect can be obtained by applying + Vd to the upper electrode 7, 0V to the lower electrode 8, + Vd or 0V to the prism electrode 5, and + Vb to the waveguide conductive film 2. Is obtained. Further, the prism electrode 5 is fixed at 0 V, and the waveguide conductive film 2 is fixed.
Is set to + Vb, and the upper electrode 7 is set to 5 V and the lower electrode 8 is set to ON when the optical switching element is ON.
Is set to 0 V and turned off when turned off.
An equivalent effect can be obtained. Further, the prism electrode 5 is
V, the waveguide conductive film 2 is set to −Vb, the upper electrode 7 is set to 5 V when ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V according to ON / OFF of the optical switching element. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0033】ところで、前記のようなエバネッセント波
結合を応用した従来の光スイッチング素子においては、
前記導波路1から染み出すエバネッセント波の強さは距
離に対して指数関数的に急速に減衰するため、前記反射
プリズム3の位置常に十分かつ均一な接近を実現するの
は難しかった。製造時の誤差や、面の表面荒さ、前記反
射プリズム3を複数個並べた場合には距離のばらつき等
が存在するため、その結果、十分な光量が得られなかっ
たり、光量に大きなばらつきを生じたりする恐れがあっ
た。
By the way, in the conventional optical switching element to which the above evanescent wave coupling is applied,
Since the intensity of the evanescent wave oozing out of the waveguide 1 exponentially attenuates exponentially with distance, it has been difficult to always achieve a sufficient and uniform approach of the reflection prism 3. Since there are manufacturing errors, surface roughness, and variations in distance when a plurality of the reflecting prisms 3 are arranged, as a result, a sufficient amount of light cannot be obtained or a large amount of variation occurs in the amount of light. Or there was a fear.

【0034】また、前記導波路導電膜2の材質として前
記導波路1あるいは前記反射プリズム3より屈折率が高
いものを用いる一方、その厚さを適当な厚さとすれば、
上記の問題を改善することができる。この様子を図4に
示す。実線である曲線13が前記導波路導電膜2がない
場合、点線である曲線14が前記導波路導電膜2がある
場合の、前記導波路1と前記反射プリズム3の距離xに
対する、前記導波路1から取り出される光量Pの変化を
示したものである。まず、前記導波路導電膜2がない場
合は、取り出される光量は距離が0のとき最大で、しか
も鋭いピークを示す。そしてその後距離が増大するにつ
れて急速に単調減少する。一方、前記導波路導電膜2が
ある場合は、ある距離で緩やかなピークを持ち、なだら
かに減少する曲線となる。とくに注目すべきは、ある距
離x1からx2の範囲においては、前記導波路導電膜2がな
い場合よりも取り出される光量が大きくなっている点で
ある。すなわちこれは、前記光スイッチング素子におい
て、誤差や面の荒さ、ばらつき等によって、前記導波路
1と前記反射プリズム3を十分接近しない場合が生じて
も、出力低下の度合いを小さく抑えるばかりか、増大さ
せるうるということを示している。また、前記の通りピ
ーク部分のカーブが緩やかになるために、前記導波路1
と前記反射プリズム3 の距離のばらつきに対しても取
り出される光量の変動は少なくなる。言い換えれば、距
離のばらつきに対するマージンを広げることができる。
これは本実施例の光スイッチング素子をアレイ状または
マトリクス状に多数配置して画像表示装置等を構成した
場合に、画素間の明るさのムラを抑えるのに効果があ
る。
If a material having a higher refractive index than the waveguide 1 or the reflection prism 3 is used as the material of the waveguide conductive film 2 and the thickness is set to an appropriate thickness,
The above problems can be improved. This is shown in FIG. When the solid line curve 13 does not have the waveguide conductive film 2, the dotted line curve 14 has the waveguide conductive film 2, and the curve represents the distance x between the waveguide 1 and the reflective prism 3. 3 shows a change in the amount of light P taken out of FIG. First, when the waveguide conductive film 2 is not provided, the amount of light extracted is maximum when the distance is 0, and shows a sharp peak. Then, it decreases monotonously rapidly as the distance increases. On the other hand, when the waveguide conductive film 2 exists, the curve has a gentle peak at a certain distance and gradually decreases. It should be particularly noted that in the range of a certain distance x1 to x2, the amount of light extracted is larger than in the case where the waveguide conductive film 2 is not provided. That is, in the optical switching element, even if the waveguide 1 and the reflecting prism 3 are not sufficiently close to each other due to an error, surface roughness, variation, or the like, not only is the degree of output reduction suppressed but also increased. Indicates that it can be done. Further, as described above, since the curve at the peak portion becomes gentle, the waveguide 1
Also, the variation in the amount of light taken out even with the variation in the distance between the reflection prism 3 and the reflection prism 3 is reduced. In other words, it is possible to increase the margin for the variation in distance.
This is effective in suppressing unevenness in brightness between pixels when an image display device or the like is configured by arranging a large number of optical switching elements of this embodiment in an array or a matrix.

【0035】またここで、前記導波路導電膜2の厚さを
適当な値にすることによって、目的の距離における取り
出し得る光量を最大にしたり、距離に対するばらつきを
最小にしたりすることができる。この様子を図5に示
す。図上で曲線13は前記導波路導電膜2がない場合、
曲線15は前記導波路導電膜2の光学的厚みが波長の1
/30場合、曲線16は前記導波路導電膜2の光学的厚
みが波長の1/8の場合、曲線17は前記導波路導電膜
2の光学的厚みが波長の1/3の場合である。ここで光
学的厚みとは、物理的厚み即ち実寸と屈折率をかけたも
のである。前記導波路導電膜2の付加により、取り出さ
れる光量の曲線は、距離が0のとき高く鋭いピークを示
すものから、ある距離で緩やかなピークを持ちなだらか
に減少する曲線へと変化する。また、図5にみられるよ
うに、前記導波路導電膜2の厚さを変化させると、前記
曲線の形状も変化する。すなわち、前記導波路導電膜2
の光学的厚みが波長の1/30場合である前記曲線15
では、前記導波路導電膜2がない場合である曲線13に
対してピークの移動及び鈍化がみられる他、ピークの値
は低下する。前記導波路導電膜2の光学的厚みが波長の
1/8の場合である前記曲線16では、曲線15に対し
てさらにピークの移動及び鈍化とピーク値の低下が見ら
れる。前記導波路導電膜2の光学的厚みが波長の1/3
の場合である前記曲線17では、ピーク付近の曲線形状
が極端になだらかになり、全体に光量が減少してしま
う。以上の曲線を比較すると、距離0からx0において
は曲線11が最大光量となり、最も有利である。同様、
距離x0からx1では曲線15が、距離x1からx2で
は曲線16が最も有利である。そこで、実際に光スイッ
チング素子を製作あるいは製造する場合に予想される、
前記導波路1及び前記反射プリズム3の距離及びその誤
差、境界面の荒さ、ばらつき等によって、適当な前記導
波路導電膜2の厚みを選択すれば、もっとも効率よく光
を取り出すことができる。図5に従えば、一般に予想さ
れる前記導波路1及び前記反射プリズム3の距離及びそ
の誤差、境界面の荒さ、ばらつきを考慮すると、前記導
波路導電膜2の光学的厚みが波長の1/30から1/3
の間のいずれかとするのが適当である。上記の構成によ
って、光量のばらつきが少なく効率よく光を取り出しう
る光スイッチング素子が得られる。
Here, by setting the thickness of the waveguide conductive film 2 to an appropriate value, it is possible to maximize the amount of light that can be taken out at a target distance or minimize the variation with respect to the distance. This is shown in FIG. In the figure, curve 13 indicates the case where the waveguide conductive film 2 is not provided.
Curve 15 indicates that the optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 1 at the wavelength.
In the case of / 30, the curve 16 shows the case where the optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 1/8 of the wavelength, and the curve 17 shows the case where the optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 1/3 of the wavelength. Here, the optical thickness is obtained by multiplying the physical thickness, that is, the actual size, by the refractive index. With the addition of the waveguide conductive film 2, the curve of the quantity of light taken out changes from a high and sharp peak at a distance of 0 to a gradually decreasing curve with a gentle peak at a certain distance. Further, as shown in FIG. 5, when the thickness of the waveguide conductive film 2 is changed, the shape of the curve also changes. That is, the waveguide conductive film 2
The curve 15 wherein the optical thickness of
In this case, the peak 13 shifts and becomes slower than the curve 13 in the case where the waveguide conductive film 2 is not provided, and the peak value decreases. In the curve 16 in which the optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 8 of the wavelength, the peak is shifted and dulled further and the peak value is reduced with respect to the curve 15. The optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 3 of the wavelength.
In the case of the above curve 17, the shape of the curve near the peak becomes extremely gentle, and the amount of light decreases as a whole. Comparing the above curves, the curve 11 has the maximum light amount from the distance 0 to x0, which is the most advantageous. Similarly,
From distance x0 to x1, curve 15 is most advantageous from distance x1 to x2. Therefore, it is expected when actually manufacturing or manufacturing an optical switching element,
The light can be extracted most efficiently by selecting an appropriate thickness of the waveguide conductive film 2 according to the distance between the waveguide 1 and the reflection prism 3 and its error, the roughness of the boundary surface, the variation, and the like. According to FIG. 5, in consideration of the generally expected distance between the waveguide 1 and the reflecting prism 3 and its error, the roughness of the interface, and the variation, the optical thickness of the waveguide conductive film 2 is 1/1 of the wavelength. 30 to 1/3
It is appropriate to take any value between the two. According to the above configuration, it is possible to obtain an optical switching element capable of efficiently extracting light with a small amount of light.

【0036】(実施例2)図6は、本発明の他の一実施
例である光スイッチング素子の構成を説明するための説
明図である。実施例1において、図4に示したように、
前記電界Eに対して前記反射プリズム3はヒステリシス
をもって反応する。移動を開始するにはE2の大きな電
界を要するが、一度移動を完了してしまえばE2より小
さな電界で保持することが可能である。 そこで、前記
+Vbを前記反射プリズム3の移動開始時にのみ加える
構成としてもよい。これを図6を用いて説明する。
(Embodiment 2) FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention. In the first embodiment, as shown in FIG.
The reflection prism 3 responds to the electric field E with hysteresis. A large electric field of E2 is required to start the movement, but once the movement is completed, the electric field can be maintained at a smaller electric field than E2. Therefore, a configuration may be adopted in which the + Vb is added only at the start of the movement of the reflection prism 3. This will be described with reference to FIG.

【0037】まず、前記反射プリズム3を移動したまま
保持出来る電界の強さを保持電界E3とする。前記第1
の駆動機構によって、前記E3を確保できるように、電
極の面積、Vd等を設定しておく。また、前記第2の駆
動機構によってΔE2の電界を与え、前記反射プリズム
3を移動可能な電界E2を確保できるように電極の面
積、Vb等を設定しておく。
First, the intensity of an electric field that can be held while the reflecting prism 3 is moved is defined as a holding electric field E3. The first
The area of the electrode, Vd, and the like are set in advance so that E3 can be secured by the driving mechanism described above. An electric field of ΔE2 is applied by the second driving mechanism, and the area of the electrode, Vb, and the like are set so that the electric field E2 capable of moving the reflection prism 3 can be secured.

【0038】さて、前記反射プリズム3の移動開始には
前記第1の駆動機構及び前記第2の駆動機構両方を用い
る。しかし、ひとたび移動してしまえば、保持に必要な
電界は前記E3であるので、前記第2の駆動機構は必要
なくなり、前記第1の駆動機構のみによって保持する。
Now, the first driving mechanism and the second driving mechanism are both used to start the movement of the reflection prism 3. However, once it has moved, the electric field required for holding is E3, so the second drive mechanism is no longer necessary, and is held only by the first drive mechanism.

【0039】ここで、図7に前記プリズム電極5に印加
する電圧の波形vpと、前記導波路導電膜2に印加する
電圧vlの波形を示す。図のように前記導波路導電膜2
には移動開始においてのみ電圧を印加すればよく、消費
電力も少ない。また、本光スイッチング素子をセルとし
て多数並べて映像表示素子にした場合、各セルの最大周
期に相当する一定周期で前記プリズム電極5に電圧を印
加して前記第2の駆動機構を働かせておき、ON動作が
必要なセルにのみ前記第1の駆動機構を働かせればよ
い。
FIG. 7 shows the waveform vp of the voltage applied to the prism electrode 5 and the waveform vl applied to the waveguide conductive film 2. As shown in FIG.
Need only be applied at the start of movement, and power consumption is low. Further, when a large number of the present optical switching elements are arranged as cells to form an image display element, a voltage is applied to the prism electrode 5 at a constant cycle corresponding to the maximum cycle of each cell to activate the second drive mechanism, It is sufficient that the first drive mechanism is operated only for the cells that need the ON operation.

【0040】以上のような構成により、本実施例におい
ても、小さな電圧+Vdを前記プリズム電極5に加える
だけで前記反射プリズム3を動かすことができる。よっ
て、前記基板10上に形成した低電圧の駆動回路で容易
に駆動でき、低圧プロセスによるIC化が可能となる。
またスイッチングによるノイズも小さく抑えることがで
きる。本実施例は、前記E3が小さく、前記E2との差
が大きい場合にとくに有効である。
With the above configuration, in this embodiment as well, the reflection prism 3 can be moved only by applying a small voltage + Vd to the prism electrode 5. Therefore, it can be easily driven by a low-voltage driving circuit formed on the substrate 10, and an IC can be formed by a low-voltage process.
Also, noise due to switching can be reduced. This embodiment is particularly effective when E3 is small and the difference from E2 is large.

【0041】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0042】(実施例3)図8は、本発明の他の一実施
例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。 実施例
1では前記第2の駆動機構は、前記導波路1に設けた前
記導波路導電膜2及び前記プリズム電極5の間の電界を
利用するものであったが、前記反射プリズム3に反射プ
リズム導電膜19を設け、前記導波路導電膜2と前記反
射プリズム導電膜19の間に電圧を印加することにより
前記第2の駆動機構を構成してもよい。なお、前記前記
導波路導電膜2と前記反射プリズム導電膜19の相対す
る面のいずれかには、短絡防止のため絶縁処理が施され
ている。本実施例においては、電圧を印加する2つの膜
の距離が小さいため、低い電圧でより大きな駆動力を得
ることができる。
(Embodiment 3) FIG. 8 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the first embodiment, the second driving mechanism utilizes the electric field between the waveguide conductive film 2 provided in the waveguide 1 and the prism electrode 5. The second driving mechanism may be configured by providing a conductive film 19 and applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the reflective prism conductive film 19. In addition, any one of the opposing surfaces of the waveguide conductive film 2 and the reflective prism conductive film 19 is subjected to an insulation treatment to prevent a short circuit. In this embodiment, since the distance between the two films to which the voltage is applied is small, a larger driving force can be obtained at a low voltage.

【0043】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and therefore, detailed description is omitted.

【0044】(実施例4)図9は、本発明の他の一実施
例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。 実施例
1では前記第2の駆動機構は、前記導波路1に設けた前
記導波路導電膜2及び前記プリズム電極5の間の電界を
利用するものであったが、前記プリズム台4を導電性と
し、前記導波路導電膜2と前記プリズム台4の間に電圧
を印加することにより前記第2の駆動機構を構成しても
よい。本実施例においては、電圧を印加する前記導波路
導電膜2と前記プリズム台4の距離が小さく、また相対
する面積が拡大されるため、簡単な構成にもかかわら
ず、やはり低い電圧でより大きな駆動力を得ることがで
きる。
(Embodiment 4) FIG. 9 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the first embodiment, the second driving mechanism uses the electric field between the waveguide conductive film 2 provided in the waveguide 1 and the prism electrode 5. The second driving mechanism may be configured by applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the prism base 4. In the present embodiment, the distance between the waveguide conductive film 2 to which a voltage is applied and the prism base 4 is small and the area of the opposing surface is enlarged. Driving force can be obtained.

【0045】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0046】(実施例5)図10は、本発明の他の一実
施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。 実施例
1では前記第2の駆動機構は、前記導波路1に設けた前
記導波路導電膜2及び前記プリズム電極5の間の電界を
利用するものであったが、前記反射膜18を導電性と
し、前記前記導波路導電膜2と前記反射膜18との間に
電圧を印加することにより前記第2の駆動機構を構成し
てもよい。本実施例においては、やはり電圧を印加する
前記導波路導電膜2と前記プリズム台4の距離が小さ
く、また相対する面積が拡大されるため、簡単な構成に
もかかわらず、低い電圧でより大きな駆動力を得ること
ができる。また前記反射膜18は多くの場合金属であ
り、導電性とするのは容易である。
(Embodiment 5) FIG. 10 is an explanatory view showing the configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the first embodiment, the second driving mechanism utilizes the electric field between the waveguide conductive film 2 provided in the waveguide 1 and the prism electrode 5. The second driving mechanism may be configured by applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the reflection film 18. In this embodiment, the distance between the waveguide conductive film 2 to which a voltage is also applied and the prism base 4 is small, and the area of the opposing surface is enlarged. Driving force can be obtained. In addition, the reflection film 18 is often made of metal, and is easily made conductive.

【0047】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0048】(実施例6)図11は、本発明の他の一実
施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。 実施例
1では前記第2の駆動機構は、前記導波路1に設けた前
記導波路導電膜2及び前記プリズム電極5の間の電界を
利用するものであったが、前記反射プリズム3そのもの
を導電性とし、前記前記導波路導電膜2と前記反射プリ
ズム3の間に電圧を印加することにより前記第2の駆動
機構を構成してもよい。また、前記前記導波路導電膜2
と前記反射プリズム3の相対する面のいずれかには、短
絡防止のため絶縁処理が施されている。本実施例におい
ては、やはり電圧を印加する前記導波路導電膜2と前記
プリズム台4の距離が小さくなるため、簡単な構成にも
かかわらず、低い電圧でより大きな駆動力を得ることが
できる。
(Embodiment 6) FIG. 11 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the first embodiment, the second driving mechanism utilizes the electric field between the waveguide conductive film 2 provided in the waveguide 1 and the prism electrode 5. The second driving mechanism may be configured by applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the reflection prism 3. Further, the waveguide conductive film 2
Any one of the opposing surfaces of the reflection prism 3 and the reflection prism 3 is subjected to insulation treatment to prevent a short circuit. In this embodiment, since the distance between the waveguide conductive film 2 to which a voltage is applied and the prism base 4 is also reduced, a larger driving force can be obtained with a low voltage despite a simple configuration.

【0049】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0050】(実施例7)図12は、本発明の他の一実
施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。 実施例
3では前記第2の駆動機構は、前記導波路1に設けた前
記導波路導電膜2及び前記プリズム電極5の間の電界を
利用するものであったが、前記導波路1そのものを導電
性とし、前記導波路1と前記反射プリズム導電膜19の
間に電圧を印加することにより前記第2の駆動機構を構
成してもよい。また、前記導波路1と前記反射プリズム
導電膜19の相対する面のいずれかには、短絡防止のた
め絶縁処理が施されている。本実施例においては、前記
前記導波路導電膜2の成膜をせずに、実施例3と同様の
効果を得ることができる。
(Embodiment 7) FIG. 12 is an explanatory view showing the configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the third embodiment, the second driving mechanism utilizes the electric field between the waveguide conductive film 2 provided on the waveguide 1 and the prism electrode 5. The second driving mechanism may be configured by applying a voltage between the waveguide 1 and the reflective prism conductive film 19. In addition, any one of the opposing surfaces of the waveguide 1 and the reflective prism conductive film 19 is subjected to an insulation treatment to prevent a short circuit. In this embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained without forming the waveguide conductive film 2.

【0051】他の構成及び効果については実施例1と同
様であるので、詳しい説明は省略する。
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0052】(実施例8)図13は、本発明の他の一実
施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。実施例1
で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動機
構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム3
を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって十
分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみのを
有する構成としてもよい。
(Embodiment 8) FIG. 13 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. Example 1
The optical switching element shown in FIG. 3 is provided with the reflection prism 3 by the first driving mechanism and the second driving mechanism.
Is moved, but if a sufficiently large force can be generated by the second drive mechanism, a configuration having only the second drive force may be adopted.

【0053】前記光スイッチング素子は、導波路1、前
記導波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜
2、前記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及
び離反する反射プリズム3、前記反射プリズム3の反射
面である反射膜18、前記反射プリズム3を静電力で動
かすためのプリズム電極5、前記プリズム電極5と前記
反射プリズム3が一体で動くように機械的に連結するプ
リズム台4、基板10、前記基板10上に固定された支
柱9、一端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム電
極5に取り付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支
持するカンチレバー6、前記基板10に対して固定され
た下電極8より構成される。前記導波路導電膜2は、前
記前記下電極8及び前記プリズム電極5と共に、駆動機
構を形成する。また、実施例1で存在した第1の駆動機
構は、本実施例では存在しない。
The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and approaches and separates from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. The reflecting prism 3, the reflecting film 18 which is the reflecting surface of the reflecting prism 3, the prism electrode 5 for moving the reflecting prism 3 by electrostatic force, and mechanically moving the prism electrode 5 and the reflecting prism 3 integrally. A prism base 4 to be connected, a substrate 10, a support 9 fixed on the substrate 10, one end attached to the support 9, and another end attached to the prism electrode 5, and a cantilever elastically supporting the reflection prism 3. 6. The lower electrode 8 is fixed to the substrate 10. The waveguide conductive film 2 forms a driving mechanism together with the lower electrode 8 and the prism electrode 5. Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0054】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記プリズム電極5、前記下電極8、
前記導波路導電膜2を用いて、静電力により前記反射プ
リズム3を動かすものである。
Then, the reflection prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism includes the prism electrode 5, the lower electrode 8,
The reflection prism 3 is moved by electrostatic force using the waveguide conductive film 2.

【0055】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記プリズム電極5には、駆動回路により
光スイッチングのON/OFFの必要に応じて0Vまた
は正の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチング
ONにする場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとす
る。すると、前記プリズム電極5は静電力により電位差
のある側に吸引力を受けるため、前記プリズム電極5と
連結されている前記反射プリズム3は、前記プリズム電
極5が0Vの時は前記基板10側に、+Vdの時は前記
導波路1側に移動する。以上のようにして、前記反射プ
リズム3を前記導電膜2に接近/離反させ、光スイッチ
ングを行うことができる。
First, the waveguide conductive film 2 is set at 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the prism electrode 5 according to the necessity of ON / OFF of the optical switching by the drive circuit. That is, the voltage is set to + Vd when the optical switching is turned on, and to 0 V when the optical switching is turned off. Then, since the prism electrode 5 receives an attractive force due to electrostatic force on the side having a potential difference, the reflection prism 3 connected to the prism electrode 5 moves toward the substrate 10 when the prism electrode 5 is at 0V. , + Vd, it moves to the waveguide 1 side. As described above, the switching of the light can be performed by moving the reflection prism 3 toward and away from the conductive film 2.

【0056】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In this embodiment, the structure is simple, and therefore, the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0057】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記プリズム電極5には0Vまたは+V
d、前記導波路導電膜2には0Vを印加した。その他
に、前記下電極8には0V、前記プリズム電極5には+
Vdまたは0V、前記導波路導電膜2には+Vdを印加
するような構成としても、同等の効果が得られる。さら
に、前記プリズム電極5を0Vまたは5Vに固定し、光
スイッチング素子のON/OFFに応じて、ONの時は
前記導波路導電膜2を5Vに、前記下電極8を0Vに
し、OFFでは反転するような構成としても、同等の効
果が得られる。
In the above example, the lower electrode 8
Is + Vd, and the prism electrode 5 is 0V or + V.
d, 0 V was applied to the waveguide conductive film 2. In addition, 0 V is applied to the lower electrode 8 and + V is applied to the prism electrode 5.
The same effect can be obtained by a configuration in which Vd or 0 V is applied and + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the prism electrode 5 is fixed at 0 V or 5 V, and according to ON / OFF of the optical switching element, the waveguide conductive film 2 is set to 5 V at the time of ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V at the time of OFF. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0058】(実施例9)図14は、本発明の他の一実
施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図であ
り、光スイッチングOFF状態を示している。実施例3
で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動機
構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム3
を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって十
分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみのを
有する構成としてもよい。
(Embodiment 9) FIG. 14 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. Example 3
The optical switching element shown in FIG. 3 is provided with the reflection prism 3 by the first driving mechanism and the second driving mechanism.
Is moved, but if a sufficiently large force can be generated by the second drive mechanism, a configuration having only the second drive force may be adopted.

【0059】前記光スイッチング素子は、導波路1、前
記導波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜
2、前記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及
び離反する反射プリズム3、前記反射プリズム3の反射
面である反射膜18、前記反射プリズム3に設けられた
反射プリズム導電膜19、プリズム台4、基板10、前
記基板10上に固定された支柱9、一端が前記支柱9
に、他の一端が前記プリズム台4に取り付けられ、前記
反射プリズム3を弾性的に支持するカンチレバー6、前
記基板10に対して固定された下電極8より構成され
る。また、前記前記導波路導電膜2と前記反射プリズム
導電膜19の相対する面のいずれかには、短絡防止のた
め絶縁処理が施されている。前記導波路導電膜2は、前
記前記下電極8及び前記反射フ゜リス゛ム導電膜19と共に、
駆動機構を形成する。また、実施例1で存在した第1の
駆動機構は、本実施例では存在しない。
The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and approaches and separates from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. The reflecting prism 3, the reflecting film 18 which is a reflecting surface of the reflecting prism 3, the reflecting prism conductive film 19 provided on the reflecting prism 3, the prism base 4, the substrate 10, the support 9 fixed on the substrate 10, one end Is the post 9
In addition, the other end is attached to the prism base 4 and includes a cantilever 6 for elastically supporting the reflection prism 3 and a lower electrode 8 fixed to the substrate 10. In addition, any one of the opposing surfaces of the waveguide conductive film 2 and the reflective prism conductive film 19 is subjected to an insulation treatment to prevent a short circuit. The waveguide conductive film 2, together with the lower electrode 8 and the reflective film conductive film 19,
Form a drive mechanism. Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0060】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記反射プリズム導電膜19、前記下
電極8、前記導波路導電膜2を用いて、静電力により前
記反射プリズム3を動かすものである。
Then, the reflection prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism moves the reflection prism 3 by electrostatic force using the reflection prism conductive film 19, the lower electrode 8, and the waveguide conductive film 2.

【0061】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記反射プリズム導電膜19には、駆動回
路により光スイッチングのON/OFFの必要に応じて
0Vまたは正の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイ
ッチングONにする場合は+Vd、OFFにする場合は
0Vとする。すると、前記反射プリズム導電膜19は静
電力により電位差のある側に吸引力を受けるため、前記
反射プリズム導電膜19と一体である前記反射プリズム
3は、前記反射プリズム導電膜19が0Vの時は前記基
板10側に、+Vdの時は前記導波路1側に移動する。
以上のようにして、前記反射プリズム3を前記導電膜2
に接近/離反させ、光スイッチングを行うことができ
る。
First, the waveguide conductive film 2 is set to 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the reflective prism conductive film 19 by a drive circuit as required for ON / OFF of optical switching. That is, the voltage is set to + Vd when the optical switching is turned on, and to 0 V when the optical switching is turned off. Then, the reflective prism conductive film 19 receives an attractive force on the side having a potential difference due to electrostatic force, so that the reflective prism conductive film 19 is integrated with the reflective prism conductive film 19.
3 moves to the substrate 10 side when the reflection prism conductive film 19 is 0V, and moves to the waveguide 1 side when + Vd.
As described above, the reflection prism 3 is connected to the conductive film 2.
, And optical switching can be performed.

【0062】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In the present embodiment, the structure is simple and the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0063】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記反射プリズム導電膜19には0Vまた
は+Vd、前記導波路導電膜2には0Vを印加した。そ
の他に、前記下電極8には0V、前記反射プリズム導電
膜19には+Vdまたは0V、前記導波路導電膜2には
+Vdを印加するような構成としても、同等の効果が得
られる。さらに、前記反射プリズム導電膜19を0Vま
たは5Vに固定し、光スイッチング素子のON/OFF
に応じて、ONの時は前記導波路導電膜2を5Vに、前
記下電極8を0Vにし、OFFでは反転するような構成
としても、同等の効果が得られる。
In the above example, the lower electrode 8
+ Vd is applied to the reflective prism conductive film 19, and 0 V is applied to the waveguide conductive film 2. In addition, the same effect can be obtained by a configuration in which 0 V is applied to the lower electrode 8, + Vd or 0 V is applied to the reflective prism conductive film 19, and + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the reflection prism conductive film 19 is fixed at 0 V or 5 V, and ON / OFF of the optical switching element is performed.
Accordingly, the same effect can be obtained even when the waveguide conductive film 2 is set to 5 V and the lower electrode 8 is set to 0 V when ON, and inverted when OFF.

【0064】(実施例10)図15は、本発明の他の一
実施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図で
あり、光スイッチングOFF状態を示している。実施例
4で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動
機構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム
3を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって
十分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみの
を有する構成としてもよい。
(Embodiment 10) FIG. 15 is an explanatory view showing the configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the optical switching element described in the fourth embodiment, the reflection prism 3 is moved by the first driving mechanism and the second driving mechanism. However, if the second driving mechanism can generate a sufficiently large force. Alternatively, a configuration having only the second driving force may be adopted.

【0065】前記光スイッチング素子は、導波路1、前
記導波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜
2、前記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及
び離反する反射プリズム3、前記反射プリズム3の反射
面である反射膜18、導電性の材質で作られたプリズム
台4、基板10、前記基板10上に固定された支柱9、
一端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム台4に取
り付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支持するカ
ンチレバー6、前記基板10に対して固定された下電極
8より構成される。前記導波路導電膜2は、前記前記下
電極8及び前記プリズム台4と共に、駆動機構を形成す
る。また、実施例1で存在した第1の駆動機構は、本実
施例では存在しない。
The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and approaches and separates from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. A reflective prism 3, a reflective film 18 as a reflective surface of the reflective prism 3, a prism base 4 made of a conductive material, a substrate 10, a support 9 fixed on the substrate 10,
One end is attached to the support 9 and the other end is attached to the prism base 4. The cantilever 6 elastically supports the reflection prism 3, and the lower electrode 8 is fixed to the substrate 10. The waveguide conductive film 2 forms a driving mechanism together with the lower electrode 8 and the prism base 4. Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0066】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記プリズム台4、前記下電極8、前
記導波路導電膜2を用いて、静電力により前記反射プリ
ズム3を動かすものである。
Then, the reflecting prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism moves the reflection prism 3 by electrostatic force using the prism base 4, the lower electrode 8, and the waveguide conductive film 2.

【0067】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記プリズム台4には、駆動回路により光
スイッチングのON/OFFの必要に応じて0Vまたは
正の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチングO
Nにする場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとす
る。すると、前記プリズム台4は静電力により電位差の
ある側に吸引力を受けるため、前記プリズム台4と連結
されている前記反射プリズム3は、前記プリズム台4が
0Vの時は前記基板10側に、+Vdの時は前記導波路
1側に移動する。以上のようにして、前記反射プリズム
3を前記導電膜2に接近/離反させ、光スイッチングを
行うことができる。
First, the waveguide conductive film 2 is set at 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the prism base 4 by a drive circuit as needed for ON / OFF of optical switching. That is, optical switching O
The voltage is set to + Vd when set to N, and set to 0V when set to OFF. Then, since the prism base 4 receives an attractive force due to electrostatic force on the side having a potential difference, the reflection prism 3 connected to the prism base 4 moves toward the substrate 10 when the prism base 4 is at 0V. , + Vd, it moves to the waveguide 1 side. As described above, the switching of the light can be performed by moving the reflection prism 3 toward and away from the conductive film 2.

【0068】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In the present embodiment, the structure is simplified and the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0069】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記プリズム台4には0Vまたは+Vd、
前記導波路導電膜2には0Vを印加した。その他に、前
記下電極8には0V、前記プリズム台4には+Vdまた
は0V、前記導波路導電膜2には+Vdを印加するよう
な構成としても、同等の効果が得られる。さらに、前記
プリズム台4を0Vまたは5Vに固定し、光スイッチン
グ素子のON/OFFに応じて、ONの時は前記導波路
導電膜2を5Vに、前記下電極8を0Vにし、OFFで
は反転するような構成としても、同等の効果が得られ
る。
In the above example, the lower electrode 8
+ Vd, and 0 V or + Vd on the prism base 4.
0 V was applied to the waveguide conductive film 2. In addition, the same effect can be obtained by a configuration in which 0 V is applied to the lower electrode 8, + Vd or 0 V is applied to the prism base 4, and + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the prism base 4 is fixed to 0 V or 5 V, and according to ON / OFF of the optical switching element, the waveguide conductive film 2 is set to 5 V when the optical switch is ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V when the optical switching element is OFF. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0070】(実施例11)図16は、本発明の他の一
実施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図で
あり、光スイッチングOFF状態を示している。実施例
5で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動
機構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム
3を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって
十分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみの
を有する構成としてもよい。
(Embodiment 11) FIG. 16 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the optical switching element shown in the fifth embodiment, the reflection prism 3 is moved by the first driving mechanism and the second driving mechanism. However, if the second driving mechanism can generate a sufficiently large force. Alternatively, a configuration having only the second driving force may be adopted.

【0071】前記光スイッチング素子は、導波路1、前
記導波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜
2、前記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及
び離反する反射プリズム3、前記反射プリズム3の反射
面であり導電性の材質よりなる反射膜18、プリズム台
4、基板10、前記基板10上に固定された支柱9、一
端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム台4に取り
付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支持するカン
チレバー6、前記基板10に対して固定された下電極8
より構成される。前記導波路導電膜2は、前記前記下電
極8及び前記反射膜18と共に、駆動機構を形成する。
また、実施例1で存在した第1の駆動機構は、本実施例
では存在しない。
The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and approaches and separates from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. The reflecting prism 3, a reflecting film 18 which is a reflecting surface of the reflecting prism 3 and is made of a conductive material, a prism base 4, a substrate 10, a support 9 fixed on the substrate 10, one end of which is connected to the support 9. One end is attached to the prism base 4, and the cantilever 6 elastically supports the reflection prism 3, and the lower electrode 8 is fixed to the substrate 10.
It is composed of The waveguide conductive film 2 forms a driving mechanism together with the lower electrode 8 and the reflection film 18.
Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0072】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記反射膜18、前記下電極8、前記
導波路導電膜2を用いて、静電力により前記反射プリズ
ム3を動かすものである。
Then, the reflecting prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The drive mechanism moves the reflection prism 3 by electrostatic force using the reflection film 18, the lower electrode 8, and the waveguide conductive film 2.

【0073】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記反射膜18には、駆動回路により光ス
イッチングのON/OFFの必要に応じて0Vまたは正
の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチングON
にする場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとする。
すると、前記反射膜18は静電力により電位差のある側
に吸引力を受けるため、前記反射膜18と連結されてい
る前記反射プリズム3は、前記反射膜18が0Vの時は
前記基板10側に、+Vdの時は前記導波路1側に移動
する。以上のようにして、前記反射プリズム3を前記導
電膜2に接近/離反させ、光スイッチングを行うことが
できる。
First, the waveguide conductive film 2 is set to 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the reflective film 18 by a drive circuit as needed for ON / OFF of optical switching. That is, optical switching ON
+ Vd to turn off, and 0 V to turn off.
Then, since the reflection film 18 receives an attractive force on the side having a potential difference by electrostatic force, the reflection prism 3 connected to the reflection film 18 moves toward the substrate 10 when the reflection film 18 is at 0V. , + Vd, it moves to the waveguide 1 side. As described above, the switching of the light can be performed by moving the reflection prism 3 toward and away from the conductive film 2.

【0074】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In this embodiment, the structure is simple, and therefore, the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0075】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記反射膜18には0Vまたは+Vd、前
記導波路導電膜2には0Vを印加した。その他に、前記
下電極8には0V、前記反射膜18には+Vdまたは0
V、前記導波路導電膜2には+Vdを印加するような構
成としても、同等の効果が得られる。さらに、前記反射
膜18を0Vまたは5Vに固定し、光スイッチング素子
のON/OFFに応じて、ONの時は前記導波路導電膜
2を5Vに、前記下電極8を0Vにし、OFFでは反転
するような構成としても、同等の効果が得られる。
In the above example, the lower electrode 8
+ Vd, 0 V or + Vd to the reflective film 18, and 0 V to the waveguide conductive film 2. In addition, 0 V is applied to the lower electrode 8 and + Vd or 0 is applied to the reflection film 18.
V, the same effect can be obtained by a configuration in which + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the reflection film 18 is fixed at 0 V or 5 V, and according to ON / OFF of the optical switching element, the waveguide conductive film 2 is set to 5 V at the time of ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V at the time of OFF. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0076】(実施例12)図17は、本発明の他の一
実施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図で
あり、光スイッチングOFF状態を示している。実施例
6で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動
機構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム
3を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって
十分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみの
を有する構成としてもよい。
(Embodiment 12) FIG. 17 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the optical switching element described in the sixth embodiment, the reflection prism 3 is moved by the first driving mechanism and the second driving mechanism. However, if the second driving mechanism can generate a sufficiently large force. Alternatively, a configuration having only the second driving force may be adopted.

【0077】前記光スイッチング素子は、導波路1、前
記導波路1の表面に設けられた略透明な導波路導電膜
2、前記導波路1に前記導波路導電膜2を介して接近及
び離反する導電性の材質よりなる反射プリズム3、前記
反射プリズム3の反射面である反射膜18、プリズム台
4、基板10、前記基板10上に固定された支柱9、一
端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム台4に取り
付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支持するカン
チレバー6、前記基板10に対して固定された下電極8
より構成される。また、前記前記導波路導電膜2と前記
反射プリズム3の相対する面のいずれかには、短絡防止
のため絶縁処理が施されている。前記導波路導電膜2
は、前記前記下電極8及び前記プリズム電極5と共に、
駆動機構を形成する。また、実施例1で存在した第1の
駆動機構は、本実施例では存在しない。
The optical switching element includes a waveguide 1, a substantially transparent waveguide conductive film 2 provided on the surface of the waveguide 1, and approaches and separates from the waveguide 1 via the waveguide conductive film 2. The reflecting prism 3 made of a conductive material, the reflecting film 18 which is a reflecting surface of the reflecting prism 3, the prism base 4, the substrate 10, the support 9 fixed on the substrate 10, one end of the support 9 One end is attached to the prism base 4, and the cantilever 6 elastically supports the reflection prism 3, and the lower electrode 8 is fixed to the substrate 10.
It is composed of In addition, any one of the opposing surfaces of the waveguide conductive film 2 and the reflection prism 3 is subjected to an insulation treatment to prevent a short circuit. The waveguide conductive film 2
Is, together with the lower electrode 8 and the prism electrode 5,
Form a drive mechanism. Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0078】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記反射プリズム3、前記下電極8、
前記導波路導電膜2を用いて、静電力により前記反射プ
リズム3を動かすものである。
Then, the reflection prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism includes the reflection prism 3, the lower electrode 8,
The reflection prism 3 is moved by electrostatic force using the waveguide conductive film 2.

【0079】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記反射プリズム3には、駆動回路により
光スイッチングのON/OFFの必要に応じて0Vまた
は正の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチング
ONにする場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとす
る。すると、前記反射プリズム3は静電力により電位差
のある側に吸引力を受けるため、前記反射プリズム3と
連結されている前記反射プリズム3は、前記反射プリズ
ム3が0Vの時は前記基板10側に、+Vdの時は前記
導波路1側に移動する。以上のようにして、前記反射プ
リズム3を前記導電膜2に接近/離反させ、光スイッチ
ングを行うことができる。
First, the waveguide conductive film 2 is set to 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the reflection prism 3 as required by the drive circuit to turn ON / OFF the optical switching. That is, the voltage is set to + Vd when the optical switching is turned on, and to 0 V when the optical switching is turned off. Then, the reflection prism 3 receives an attractive force on the side having a potential difference due to electrostatic force. Therefore, the reflection prism 3 connected to the reflection prism 3 moves toward the substrate 10 when the reflection prism 3 is at 0V. , + Vd, it moves to the waveguide 1 side. As described above, the switching of the light can be performed by moving the reflection prism 3 toward and away from the conductive film 2.

【0080】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In the present embodiment, the structure is simple, so that the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0081】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記反射プリズム3には0Vまたは+V
d、前記導波路導電膜2には0Vを印加した。その他
に、前記下電極8には0V、前記反射プリズム3には+
Vdまたは0V、前記導波路導電膜2には+Vdを印加
するような構成としても、同等の効果が得られる。さら
に、前記反射プリズム3を0Vまたは5Vに固定し、光
スイッチング素子のON/OFFに応じて、ONの時は
前記導波路導電膜2を5Vに、前記下電極8を0Vに
し、OFFでは反転するような構成としても、同等の効
果が得られる。
In the above example, the lower electrode 8
Is + Vd, and the reflection prism 3 is 0V or + V.
d, 0 V was applied to the waveguide conductive film 2. In addition, 0 V is applied to the lower electrode 8 and + V is applied to the reflection prism 3.
The same effect can be obtained by a configuration in which Vd or 0 V is applied and + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the reflection prism 3 is fixed at 0 V or 5 V, and according to ON / OFF of the optical switching element, the waveguide conductive film 2 is set to 5 V at the time of ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V at the time of OFF. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0082】(実施例13)図18は、本発明の他の一
実施例である光スイッチング素子の構成を示す説明図で
あり、光スイッチングOFF状態を示している。実施例
7で示した前記光スイッチング素子は、前記第1の駆動
機構及び前記第2の駆動機構によって前記反射プリズム
3を移動せしめていたが、前記第2の駆動機構によって
十分大きな力を発生できれば、前記第2の駆動力のみの
を有する構成としてもよい。
(Embodiment 13) FIG. 18 is an explanatory view showing a configuration of an optical switching element according to another embodiment of the present invention, showing an optical switching OFF state. In the optical switching element described in the seventh embodiment, the reflection prism 3 is moved by the first driving mechanism and the second driving mechanism. However, if the second driving mechanism can generate a sufficiently large force. Alternatively, a configuration having only the second driving force may be adopted.

【0083】前記光スイッチング素子は、導電性の材質
よりなる導波路1、前記導波路1に前記導波路導電膜2
を介して接近及び離反する反射プリズム3、前記反射プ
リズム3の反射面である反射膜18、前記反射プリズム
3に設けられた反射プリズム導電膜19、プリズム台
4、基板10、前記基板10上に固定された支柱9、一
端が前記支柱9に、他の一端が前記プリズム台4に取り
付けられ、前記反射プリズム3を弾性的に支持するカン
チレバー6、前記基板10に対して固定された下電極8
より構成される。また、前記導波路1と前記反射プリズ
ム導電膜19の相対する面のいずれかには、短絡防止の
ため絶縁処理が施されている。前記導波路導電膜2は、
前記前記下電極8及び前記プリズム電極5と共に、駆動
機構を形成する。また、実施例1で存在した第1の駆動
機構は、本実施例では存在しない。
The optical switching element comprises a waveguide 1 made of a conductive material, and the waveguide conductive film 2
The reflecting prism 3 approaching and separating from the reflecting prism 3, the reflecting film 18 which is a reflecting surface of the reflecting prism 3, the reflecting prism conductive film 19 provided on the reflecting prism 3, the prism base 4, the substrate 10, and the substrate 10 A fixed support 9, one end of which is attached to the support 9, the other end of which is attached to the prism base 4, a cantilever 6 for elastically supporting the reflection prism 3, and a lower electrode 8 fixed to the substrate 10.
It is composed of In addition, any one of the opposing surfaces of the waveguide 1 and the reflective prism conductive film 19 is subjected to an insulation treatment to prevent a short circuit. The waveguide conductive film 2 comprises:
A driving mechanism is formed together with the lower electrode 8 and the prism electrode 5. Further, the first drive mechanism existing in the first embodiment does not exist in the present embodiment.

【0084】では、前記反射プリズム3を前記導波路1
に接近・離反移動せしめる駆動機構について説明する。
前記駆動機構は、前記プリズム電極5、前記下電極8、
前記導波路導電膜2を用いて、静電力により前記反射プ
リズム3を動かすものである。
Then, the reflecting prism 3 is connected to the waveguide 1
A driving mechanism for moving the robot toward and away from the vehicle will be described.
The driving mechanism includes the prism electrode 5, the lower electrode 8,
The reflection prism 3 is moved by electrostatic force using the waveguide conductive film 2.

【0085】まず、前記前記導波路導電膜2は0Vに設
定され、前記下電極8には正の電圧+Vdが加えられて
いる。一方、前記プリズム電極5には、駆動回路により
光スイッチングのON/OFFの必要に応じて0Vまた
は正の電圧+Vdが加えられる。即ち、光スイッチング
ONにする場合は+Vd、OFFにする場合は0Vとす
る。すると、前記プリズム電極5は静電力により電位差
のある側に吸引力を受けるため、前記プリズム電極5と
連結されている前記反射プリズム3は、前記プリズム電
極5が0Vの時は前記基板10側に、+Vdの時は前記
導波路1側に移動する。以上のようにして、前記反射プ
リズム3を前記導電膜2に接近/離反させ、光スイッチ
ングを行うことができる。
First, the waveguide conductive film 2 is set to 0 V, and a positive voltage + Vd is applied to the lower electrode 8. On the other hand, 0 V or a positive voltage + Vd is applied to the prism electrode 5 according to the necessity of ON / OFF of the optical switching by the drive circuit. That is, the voltage is set to + Vd when the optical switching is turned on, and to 0 V when the optical switching is turned off. Then, since the prism electrode 5 receives an attractive force due to electrostatic force on the side having a potential difference, the reflection prism 3 connected to the prism electrode 5 moves toward the substrate 10 when the prism electrode 5 is at 0V. , + Vd, it moves to the waveguide 1 side. As described above, the switching of the light can be performed by moving the reflection prism 3 toward and away from the conductive film 2.

【0086】本実施例では、構成が簡単になるため製作
も容易である。よって、半導体プロセスを用いる場合工
程数がより少なくて済み、低コストでの製造が可能であ
る。また故障率も小さくすることができる。
In this embodiment, the structure is simple, and therefore, the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【0087】また、上記の例においては、前記下電極8
には+Vd、前記プリズム電極5には0Vまたは+V
d、前記導波路導電膜2には0Vを印加した。その他
に、前記下電極8には0V、前記プリズム電極5には+
Vdまたは0V、前記導波路導電膜2には+Vdを印加
するような構成としても、同等の効果が得られる。さら
に、前記プリズム電極5を0Vまたは5Vに固定し、光
スイッチング素子のON/OFFに応じて、ONの時は
前記導波路導電膜2を5Vに、前記下電極8を0Vに
し、OFFでは反転するような構成としても、同等の効
果が得られる。
In the above example, the lower electrode 8
Is + Vd, and the prism electrode 5 is 0V or + V.
d, 0 V was applied to the waveguide conductive film 2. In addition, 0 V is applied to the lower electrode 8 and + V is applied to the prism electrode 5.
The same effect can be obtained by a configuration in which Vd or 0 V is applied and + Vd is applied to the waveguide conductive film 2. Further, the prism electrode 5 is fixed at 0 V or 5 V, and according to ON / OFF of the optical switching element, the waveguide conductive film 2 is set to 5 V at the time of ON, and the lower electrode 8 is set to 0 V at the time of OFF. The same effect can be obtained even if such a configuration is adopted.

【0088】[0088]

【発明の効果】本発明によれば、以下に示す効果がもた
らされる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0089】(1)本発明の光スイッチング素子は、こ
れまで述べたように、第1の駆動機構に加えて第2の駆
動機構を設けた構成とすることにより、小さな駆動電圧
で前記反射プリズム3を動かすことができる。よって、
前記基板10上に形成した低電圧の駆動回路で容易に駆
動でき、低圧プロセスによるIC化が可能となる。これ
により低コストで生産が可能である。また低耐圧のトラ
ンジスタは占有スペースも小さく、微細化、小型化に有
利である。さらに熱の発生も少なく、発熱による破壊の
危険性も少なくなり、放熱設計への配慮も少なくてよ
い。またスイッチングによるノイズも小さく抑えること
ができる。
(1) As described above, the optical switching element of the present invention has a configuration in which the second driving mechanism is provided in addition to the first driving mechanism, so that the reflection prism can be operated with a small driving voltage. 3 can be moved. Therefore,
It can be easily driven by a low-voltage driving circuit formed on the substrate 10, and an IC can be formed by a low-voltage process. This allows production at low cost. Further, a low breakdown voltage transistor occupies a small space, which is advantageous for miniaturization and miniaturization. Further, the generation of heat is small, the risk of destruction due to heat generation is reduced, and the heat radiation design needs to be reduced. Also, noise due to switching can be reduced.

【0090】(2)本発明の光スイッチング素子は、移
動開始においてのみ前記第2の駆動機構を用いることに
より、少ない消費電力でスイッチングを行うことができ
る。
(2) The optical switching element of the present invention can perform switching with low power consumption by using the second drive mechanism only at the start of movement.

【0091】(3)本発明の光スイッチング素子は、前
記反射プリズム3に反射プリズム導電膜19を設け、前
記導波路導電膜2と前記反射プリズム導電膜19の間に
電圧を印加することにより前記第2の駆動機構を構成し
た場合、電圧を印加する2つの膜の距離が小さいため、
低い電圧でより大きな駆動力を得ることができる。
(3) In the optical switching element of the present invention, the reflective prism 3 is provided with a reflective prism conductive film 19, and a voltage is applied between the waveguide conductive film 2 and the reflective prism conductive film 19 to form the optical switch. When the second drive mechanism is configured, the distance between the two films to which the voltage is applied is small,
A larger driving force can be obtained at a lower voltage.

【0092】(4)本発明の光スイッチング素子は、前
記プリズム台4を導電性とし、前記導波路導電膜2と前
記プリズム台4の間に電圧を印加することにより前記第
2の駆動機構を構成した場合、電圧を印加する前記導波
路導電膜2と前記プリズム台4の距離が小さく、また相
対する面積が拡大されるため、簡単な構成にもかかわら
ず、やはり低い電圧でより大きな駆動力を得ることがで
きる。
(4) In the optical switching element of the present invention, the second driving mechanism is formed by making the prism base 4 conductive and applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the prism base 4. In the case of a configuration, the distance between the waveguide conductive film 2 to which a voltage is applied and the prism base 4 is small, and the area of the opposing area is enlarged. Can be obtained.

【0093】(5)本発明の光スイッチング素子は、前
記反射プリズム3を導電性とし、前記導波路導電膜2と
前記反射プリズム3の間に電圧を印加することにより前
記第2の駆動機構を構成した場合、簡単な構成で駆動力
を得ることができる。
(5) In the optical switching element of the present invention, the reflection prism 3 is made conductive, and a voltage is applied between the waveguide conductive film 2 and the reflection prism 3 to operate the second drive mechanism. With this configuration, a driving force can be obtained with a simple configuration.

【0094】(6)本発明の光スイッチング素子は、前
記プリズム台4を導電性とし、前記導波路導電膜2と前
記プリズム台4の間に電圧を印加することにより前記第
2の駆動機構を構成した場合、電圧を印加する前記導波
路導電膜2と前記プリズム台4の距離が小さく、また相
対する面積が拡大されるため、簡単な構成にもかかわら
ず、やはり低い電圧でより大きな駆動力を得ることがで
きる。
(6) In the optical switching element of the present invention, the second driving mechanism is formed by making the prism base 4 conductive and applying a voltage between the waveguide conductive film 2 and the prism base 4. In the case of a configuration, the distance between the waveguide conductive film 2 to which a voltage is applied and the prism base 4 is small, and the area of the opposing area is enlarged. Can be obtained.

【0095】(7)本発明の光スイッチング素子は、前
記導波路1そのものを導電性とし、前記反射プリズム3
に反射プリズム導電膜19を設け、前記導波路1と前記
反射プリズム導電膜19の間に電圧を印加することによ
り前記第2の駆動機構を構成した場合、簡単な構成で大
きな駆動力を得ることができる。
(7) In the optical switching element of the present invention, the waveguide 1 itself is made conductive and the reflection prism 3
When the second driving mechanism is configured by providing a reflective prism conductive film 19 on the substrate and applying a voltage between the waveguide 1 and the reflective prism conductive film 19, a large driving force can be obtained with a simple configuration. Can be.

【0096】(8)本発明の光スイッチング素子は、前
記第2の駆動機構のみを有する構成とした場合、構成が
簡単になるため製作も容易である。よって、半導体プロ
セスを用いる場合工程数がより少なくて済み、低コスト
での製造が可能である。また故障率も小さくすることが
できる。
(8) When the optical switching element of the present invention is configured to have only the second drive mechanism, the configuration is simplified and the manufacture is easy. Therefore, when a semiconductor process is used, the number of steps can be reduced, and manufacturing at low cost is possible. Also, the failure rate can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光スイッチング素子の一実施例を示す
説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of an optical switching element of the present invention.

【図2】本発明の光スイッチング素子の一実施例を示す
説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図3】本発明の光スイッチング素子の一実施例を説明
するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図4】本発明の光スイッチング素子の一実施例を説明
するための説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図5】本発明の光スイッチング素子の一実施例を説明
するための説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining one embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図6】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例を
説明するための説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図7】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例を
説明するための説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図8】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例を
示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図9】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例を
示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図10】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図11】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図12】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図13】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図14】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図15】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 15 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図16】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図17】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 17 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図18】本発明の光スイッチング素子の他の一実施例
を示す説明図。
FIG. 18 is an explanatory view showing another embodiment of the optical switching element of the present invention.

【図19】従来の光スイッチング素子の一例を示す説明
図。
FIG. 19 is an explanatory view showing an example of a conventional optical switching element.

【図20】従来の光スイッチング素子の一例を示す説明
図。
FIG. 20 is an explanatory view showing an example of a conventional optical switching element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導波路 2 導波路導電膜 3 反射プリズム 4 プリズム台 5 プリズム電極 6 カンチレバー 7 上電極 8 下電極 9 支柱 10 基板 11 照明光 12 導出光 13 導波路導電膜がない場合の曲線 14 導波路導電膜がある場合の曲線 15 導波路導電膜の光学的厚さが光の波長の1/30
の場合の曲線 16 導波路導電膜の光学的厚さが光の波長の1/8の
場合の曲線 17 導波路導電膜の光学的厚さが光の波長の1/3の
場合の曲線 18 反射膜 19 反射フ゜リス゛ム導電膜
REFERENCE SIGNS LIST 1 waveguide 2 waveguide conductive film 3 reflective prism 4 prism base 5 prism electrode 6 cantilever 7 upper electrode 8 lower electrode 9 support 10 substrate 11 illumination light 12 derived light 13 curve without waveguide conductive film 14 waveguide conductive film 15 The optical thickness of the waveguide conductive film is 1/30 of the wavelength of light
16 Curve when the optical thickness of the waveguide conductive film is 1/8 of the wavelength of light 17 Curve when the optical thickness of the waveguide conductive film is 1/3 of the wavelength of light 18 Reflection Film 19 Reflective frame conductive film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】導入光を全反射して伝達可能な全反射面を
備えた導光部と、前記全反射面に対しエバネッセント波
が漏出する抽出距離以下に接近する第1の位置、及び前
記抽出距離以上に離れる第2の位置に移動可能な透光性
の抽出部と、前記抽出部と一体で動く導電性部材と、前
記抽出部を移動せしめる駆動力のうち第1の駆動力を及
ぼす駆動手段と、前記導光部の、前記抽出部と相対する
面に導電性の材質よりなる第1の層を有し、前記第1の
層と前記導電性部材との間に電圧を印加することにより
前記抽出部に第2の駆動力を及ぼすことを特徴とする光
スイッチング素子。
1. A light guide section having a total reflection surface capable of transmitting reflected light by total reflection, a first position approaching the extraction distance at which an evanescent wave leaks to the total reflection surface, and A light-transmitting extraction unit movable to a second position separated by more than the extraction distance, a conductive member that moves integrally with the extraction unit, and a first driving force of the driving force that moves the extraction unit. A driving unit, and a first layer made of a conductive material on a surface of the light guide unit facing the extraction unit, and applying a voltage between the first layer and the conductive member. An optical switching element that exerts a second driving force on the extraction unit.
【請求項2】前記第1の層はITOであることを特徴と
する請求項1記載の光スイッチング素子。
2. The optical switching element according to claim 1, wherein said first layer is made of ITO.
【請求項3】前記第1の層は、前記導光部あるいは前記
抽出部より高い屈折率を有する材質よりなることを特徴
とする請求項1記載の光スイッチング素子。
3. The optical switching element according to claim 1, wherein said first layer is made of a material having a higher refractive index than said light guide section or said extraction section.
【請求項4】前記駆動手段は、前記抽出部を静電力によ
り第1の位置の吸引する第1の電極と、第2の位置に吸
引する第2の電極と、前記抽出部と一体で動く第3の電
極よりなり、前記導電性部材は前記第3の電極であるこ
とを特徴とする請求項1記載の光スイッチング素子。
4. The driving means moves together with the extraction unit, a first electrode for sucking the extraction unit at a first position by electrostatic force, a second electrode for sucking the extraction unit at a second position. The optical switching element according to claim 1, comprising a third electrode, wherein the conductive member is the third electrode.
【請求項5】前記抽出部は、前記導光部と相対する面に
導電性の材質よりなる第2の層を具備し、前記導電性部
材は前記第2の層であることを特徴とする請求項1記載
の光スイッチング素子。
5. The extractor includes a second layer made of a conductive material on a surface facing the light guide, and the conductive member is the second layer. The optical switching element according to claim 1.
【請求項6】前記抽出部は導電性の材質よりなる支持台
を有し、前記導電性部材は前記支持台であることを特徴
とする請求項1記載の光スイッチング素子。
6. The optical switching element according to claim 1, wherein said extraction section has a support made of a conductive material, and said conductive member is said support.
【請求項7】前記抽出部は抽出された光を反射する反射
面を有し、さらに前記反射面は導電性であって、前記導
電性部材は前記反射面であることを特徴とする請求項1
記載の光スイッチング素子。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the extraction unit has a reflection surface for reflecting the extracted light, the reflection surface is conductive, and the conductive member is the reflection surface. 1
The optical switching element as described in the above.
【請求項8】前記抽出部は導電性であって、前記導電性
部材は前記抽出部であることを特徴とする請求項1記載
の光スイッチング素子。
8. The optical switching element according to claim 1, wherein said extraction unit is conductive, and said conductive member is said extraction unit.
【請求項9】導入光を全反射して伝達可能な全反射面を
備えた導電性の材質よりなる導光部と、前記全反射面に
対しエバネッセント波が漏出する抽出距離以下に接近す
る第1の位置、及び前記抽出距離以上に離れる第2の位
置に移動可能な透光性の抽出部と、前記抽出部と一体で
動く導電性部材と、前記抽出部を移動せしめる駆動力の
うち第1の駆動力を及ぼす駆動手段とを有し、前記導光
部及び前記導電性部材間に電圧を印加することにより前
記抽出部に第2の駆動力を及ぼすことを特徴とする光ス
イッチング素子。
9. A light guide portion made of a conductive material having a total reflection surface capable of transmitting reflected light by total reflection, and a light guide portion which is shorter than an extraction distance at which an evanescent wave leaks to the total reflection surface. 1 and a light-transmitting extraction unit movable to a second position separated by more than the extraction distance, a conductive member that moves integrally with the extraction unit, and a driving force that moves the extraction unit. 1. An optical switching element, comprising: driving means for exerting a first driving force; and applying a second driving force to the extraction section by applying a voltage between the light guide section and the conductive member.
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