(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気光学材料からなる磁性膜を有し、該磁性膜内に、ファラデー効果によって偏光方向の回転を与える画素が、多数、互いに離間した状態でＸ方向及びＹ方向に２次元的に配列され、画素に沿って配線したＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインを流れる駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する方式の磁気光学式空間光変調器の駆動方法において、
Ｘ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインは、それぞれＸ方向に配列されている画素及びＹ方向に配列されている画素の周縁上を真っ直ぐに延び、Ｘ側とＹ側の各２本の駆動ラインによって各画素をその中心部を除いて「井」の字状に囲むように配線され、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素を囲む２本のＸ側の駆動ライン及び２本のＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の駆動ラインの外側に隣接する駆動ラインにも同時に補助電流を流し、それらにより発生する合成磁界により前記ターゲット画素の磁化方向を個別に制御することを特徴とする磁気光学式空間光変調器の駆動方法。
【請求項２】
ターゲット画素に沿った駆動ラインに流れる主電流と、隣接する画素に沿った駆動ラインに流れる補助電流との電流比が、１：０．５〜１：５の範囲内である請求項１記載の磁気光学式空間光変調器の駆動方法。
【請求項３】
ターゲット画素に沿った駆動ラインに流れる主電流と、隣接する画素に沿った駆動ラインに流れる補助電流が、同じ大きさである請求項２記載の磁気光学式空間光変調器の駆動方法。
【請求項４】
画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の外側に隣接して位置する駆動ラインのみならず、その更に外側の駆動ラインにも補助電流を流すようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気光学式空間光変調器の駆動方法。
【請求項５】
画素の磁化方向の変更時に、画素パターンに応じて補助電流の主電流に対する比率を変え、ターゲット画素にトータルとして平坦な分布の磁界が印加されるようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気光学式空間光変調器の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ側とＹ側の駆動ラインに供給する電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する磁気光学式空間光変調器の駆動方法に関し、更に詳しく述べると、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、その外側に隣接する駆動ラインにも同時に補助電流を流し、それらの合成磁界によりターゲット画素の磁化方向を制御する磁気光学式空間光変調器の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気光学式空間光変調器は、光の振幅、位相、偏光状態を、磁性膜のファラデー効果を利用して空間的に変調する磁気光学デバイスであり、磁性膜の磁化方向を独立に制御可能な多数の画素（ピクセル）をＸ方向及びＹ方向に２次元的に配列した構成となっている。このような２次元アレイ状の画素配列をもつ空間光変調器は、情報を高速で並列処理可能なことから、光学情報処理システム、光コンピューティング、プロジェクターＴＶ、動画ホログラム記録、光体積記録などを実現するキーデバイスとして、近年、鋭意研究開発が進められている。
【０００３】
磁気光学式空間光変調器の一構成例を図６に示す。空間光変調器１０は、主として磁性膜（磁気光学材料）１２からなり、ファラデー効果により偏光方向を回転させる画素１４が、多数、互いに磁気的に離間した状態でＸ方向（横方向）及びＹ方向（縦方向）に２次元的に配列され、各画素１４に沿ってＸ側とＹ側の駆動ラインが配線されている構造である。Ｘ側の所定の駆動ラインにはＸ側駆動部１６からＸ側駆動パルス電流が供給され、Ｙ側の所定の駆動ラインにはＹ側駆動部１８からＹ側駆動パルス電流が供給される。これらＸ側駆動部１６とＹ側駆動部１８の動作は、制御部２０によって制御される。そして、選択されたＸ側駆動ラインとＹ側駆動ラインを流れる駆動パルス電流によって発生する磁界が合成され、その合成磁界によって各画素の磁化方向が個別に制御される。
【０００４】
図７は基本動作の説明図である。図面を簡略化するため２個の画素のみ描いている。第１の偏光子２２を透過して直線偏光となった入射光は、空間光変調器の各画素１４に入射する。入射光は、透明基板２４及び磁性膜１２を透過し、金属膜２８で反射され、再び磁性膜１２及び透明基板２４を透過して出射する。このとき、磁性膜１２のファラデー効果によって、各画素１４で反射する光の偏光方向は所定の角度だけ回転する。ここで、上段の画素に正方向の磁界（＋Ｈ）が印加されたとき＋θF （例えば＋４５度）のファラデー回転が生じるとすると、下段の画素に負方向の磁界（−Ｈ）が印加されたときには−θF （例えば−４５度）のファラデー回転が生じる。これらの反射光は第２の偏光子３０に達するが、その偏光透過面が＋４５度に設定されていると、＋４５度ファラデー回転した上段の光は透過（ＯＮ）するが、−４５度ファラデー回転した下段の光は遮断（ＯＦＦ）される。このようにして、各画素に印加される磁界の向きを制御することで、各画素による反射光のオン・オフを制御できる。
【０００５】
ところで、空間光変調器における各画素は、１個１個完全に独立した個別の素子ではなく、実際には、ＬＰＥ法等によって基板上の全面に磁性膜を育成し、その磁性膜を多数の画素に磁気的に区画した状態としたものである。これは、各画素を非常に小さく且つ正確に配列する必要があるためである。例えば、特許文献１には、磁性ガーネット材料上の画素に相当する領域にＳｉ等の酸化可能な膜パターンを形成し、全体を熱処理することにより、Ｓｉ膜直下の磁性ガーネット材料を還元して変質させ、画素単位で磁化反転が可能となる多数の画素を形成する技術が開示されている。このようにすると、ファラデー効果によって、各画素を通過する光の偏光方向を所定角度だけ回転させることができ、従って、各画素における磁化の方向を任意に選択することにより、空間的に変調された光を生成することができる。その他、画素間に溝を形成する構造、あるいはその溝に非磁性材を埋設する構造など、いくつかの画素分離構造がある。
【０００６】
各画素の磁化方向を独立に制御するには、各画素に沿って配線した駆動ラインを選択して駆動電流を流し、それによって発生する合成磁界を利用する。従来技術の一例を図８に示す。Ａは駆動ラインを平面的に表しており、Ｂは断面を示している。ここでは、Ｘ側の駆動ライン３２及びＹ側の駆動ライン３４は、各画素１４上の周辺に沿って直線状に配線されている。なお、三角形の図形は端子を示している。選択されたＸ側及びＹ側の各２本の駆動ラインを逆向きに流れる駆動パルス電流のタイミングが一致したとき、駆動パルス電流により発生する磁界が合成され、その合成磁界によってターゲット画素の磁化方向が制御される。
【０００７】
ところで、駆動電流の供給による画素の磁化方向制御においては、もしターゲット画素以外の画素領域に大きな合成磁界が発生すると誤動作が起きる恐れがある。また、ターゲット画素内に現れる合成磁界の分布が不均一であると、画素の磁化制御に必要な電流が増加し、更に画素内部で磁化方向が分裂する（いわゆる多磁区化）という現象が起き、やはり正常に動作しなくなる恐れがある。図８に示すような直線状の駆動ラインを組み合わせて駆動ラインに電流を流しターゲット画素の磁化反転を行う駆動方法は、基本的にはターゲット画素に対して比較的均一性の高い磁界を印加することができ、且つ隣接する画素への磁界漏洩も小さく抑えることができる特性がある。
【０００８】
しかし、このような駆動ライン構造を採用しても、ターゲット画素の直上にある（ターゲット画素に対応した）駆動ラインのみに電流を流すことによってターゲット画素の磁化反転を行う従来の駆動方法では、駆動時の多磁区化と画素磁化制御の誤動作の問題を必ずしも完全に解決できる訳ではない。その理由は、隣接する画素と画素の間に磁気的な相互作用が働くからである。この磁気的相互作用は、反磁界または静磁エネルギーと呼ばれるもので、画素内部の微小な磁石成分（磁気モーメント）が周囲に磁界を生成し、別位置にある磁石成分に対して影響力をもつことに由来している。これによって、任意の画素はその周囲の画素から常に磁気的な作用（これを「画素漏洩磁界」と呼ぶ）を受けることになる。
【０００９】
画素漏洩磁界による影響を小さくするには、距離が遠くなるほど画素漏洩磁界が小さくなることを利用して、画素と画素の間隔を広げればよい。しかし、画素同士の間隔を広げると、情報密度が低下してしまい、適当でない。また、画素が磁化反転する閾値を大きくすることで、画素漏洩磁界による影響を相対的に小さなものにし、画素の駆動エラーを防ぐことも可能であるが、その場合は画素の磁化反転に必要な電流値が大幅に増大してしまう。駆動電流が増加すると駆動ラインの抵抗によって大きな発熱が生じ、各画素と駆動ラインが高温になり動作の安定性が損なわれる問題が生じる。画素を小さく、画素間隔を狭くすると、必然的に駆動ラインの断面積が小さくなり、抵抗が増加して発熱量は更に大きくなるため、駆動電流が増加すると画素の高密度化を行うことができない。
【００１０】
特に、小電流でも駆動可能な画素を用いると画素漏洩磁界による駆動の不安定化は顕著に現れる。例えば従来の駆動方法では、各駆動ライン当たりの駆動電流７０ｍＡ以下で、１万画素以上の、規模が大きく且つ画素間隔２０μｍ以下の高密度の画素構成を実現することは極めて難しかった。そのため、駆動電流が小さく情報密度の高い磁気光学式空間光変調器を作製するには、隣接した画素による画素漏洩磁界の問題を解決することが強く求められているのが現状である。
【特許文献１】米国特許第５，４７３，４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、画素漏洩磁界の影響による駆動時の多磁区化と画素磁化制御の誤動作の問題を解決し、駆動電流を大幅に減少でき、小型で画素数が多く信頼性の高い空間光変調器を実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、磁気光学材料からなる磁性膜を有し、該磁性膜内に、ファラデー効果によって偏光方向の回転を与える画素が、多数、互いに離間した状態でＸ方向及びＹ方向に２次元的に配列され、画素に沿って配線したＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインを流れる駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する方式の磁気光学式空間光変調器の駆動方法において、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の外側に隣接する駆動ラインにも同時に補助電流を流し、それらにより発生する合成磁界により前記ターゲット画素の磁化方向を個別に制御することを特徴とする磁気光学式空間光変調器の駆動方法である。
【００１３】
Ｘ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインは、それぞれＸ方向に配列されている画素及びＹ方向に配列されている画素の周縁上を真っ直ぐに延び、Ｘ側とＹ側の各２本の駆動ラインによって各画素をその中心部を除いて「井」の字状に囲むように配線され、ターゲット画素を囲む４本の駆動ラインによる主電流と、該ターゲット画素の駆動ラインの外側に隣接している１本以上の駆動ラインによる補助電流とによる合成磁界を使用する。
【００１４】
ここで、ターゲット画素に沿った駆動ラインに流れる主電流と、隣接する画素に沿った駆動ラインに流れる補助電流との電流比が、１：０．５〜１：５の範囲内に制御するのがよい。典型的には、ターゲット画素に沿った駆動ラインに流れる主電流と、隣接する画素に沿った駆動ラインに流れる補助電流を同じ大きさとする。
【００１５】
なお、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の外側に隣接して位置する駆動ラインのみならず、その更に外側の駆動ラインにも補助電流を流すようにしてもよい。
【００１６】
また、画素の磁化方向の変更時に、画素パターンに応じて補助電流の主電流に対する比率を変え、ターゲット画素にトータルとして平坦な分布の磁界が印加されるようにすることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る磁気光学空間光変調器の駆動方法は、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の外側に隣接する駆動ラインにも同時に補助電流を流し、それらによる合成磁界を利用して前記ターゲット画素の磁化方向を個別に制御するように構成したので、画素漏洩磁界の影響による駆動時の多磁区化と画素磁化制御の誤動作の問題を解決でき、また駆動電流を大幅に減少でき、それらによって小型で画素数が多く信頼性の高い空間光変調器を実現できる。
【００１８】
また本発明によれば、隣接する駆動ラインに供給する補助電流の制御、更にその外側の駆動ラインの利用、あるいは画素パターンに応じた補助電流の制御などの手法によって、ターゲット画素にトータルとして平坦な分布の磁界を印加することが可能となり、高密度の磁気光学式空間光変調器の動作の信頼性をより一層の向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
画素漏洩磁界の影響を検討するため、まず画素が作る磁界の強さについて計算した。その結果を図９に示す。横軸は任意の画素の中心からの距離を表しており、縦軸は発生する磁界の強さを表している。画素の内部には自らの磁化方向を妨げる方向の磁界（反磁界）が発生している。磁界は画素の外側にも発生しており（画素漏洩磁界）、その向きも画素の磁化方向に対して逆方向に磁化する向きである。これによって、隣接した画素は、磁化反転に必要な駆動電流の大きさが変化することになる。
【００２０】
例えば、ある任意の画素（ターゲット画素）の磁化方向を反転するために駆動電流を供給したとする。この時、周囲の画素が全てターゲット画素と同じ方向に磁化しているとすると、周囲の全ての画素から、ターゲット画素の磁化反転を助ける方向に画素漏洩磁界が印加されており、本来画素を反転するのに必要な磁界よりも小さい磁界で反転するため、意図していない時に磁化反転が起きることがある。逆に、全ての画素がターゲット画素と逆方向に磁化していると、ターゲット画素の磁化を保持する方向に画素漏洩磁界が発生しており、ターゲット画素が磁化反転しないこともある。また、図９からも分かるように、画素漏洩磁界の強さは距離によって変わるため、画素内部に発生する画素漏洩磁界の大きさは位置によって異なっている。この画素漏洩磁界の不均一性によって、ターゲット画素内部に印加される磁界が結果として不均一になってしまい、画素の多磁区化が起きる。この画素漏洩磁界の分布は、周囲の画素の磁化方向の組み合わせによって異なるために、駆動ラインから発生する一定の磁界の下では、どのような分布を用いても画素内部の磁界の不均一性を解決することはできない。つまり、ターゲット画素の直上にある駆動ラインのみに駆動電流を流す従来の駆動方法では、画素漏洩磁界による悪影響を解消できない。
【００２１】
そこで本発明では、画素の磁化方向の変更時に、ターゲット画素に沿ったＸ側の駆動ライン及びＹ側の駆動ラインに主電流を流すと共に、前記ターゲット画素の外側に隣接する駆動ラインにも同時に補助電流を流し、それらにより発生する合成磁界により前記ターゲット画素の磁化方向を個別に制御するのである。
【００２２】
本発明における駆動ラインの構成及び駆動方法を図１に示す。磁気光学式空間光変調器の本体部分の構成は、基本的には図８に示すような従来構造と同じであってよい。即ち、磁気光学材料からなる磁性膜を有し、該磁性膜内に、ファラデー効果によって偏光方向の回転を与える画素１４が、多数、互いに離間した状態でＸ方向及びＹ方向に２次元的に配列され、画素１４に沿って配線したＸ側の駆動ライン３２及びＹ側の駆動ライン３４を流れる駆動電流によって発生する合成磁界により各画素の磁化方向を個別に制御する構造である。
【００２３】
従来、ターゲット画素の磁化反転を行うときは、画素の直上にあるターゲット画素に対応した駆動ラインのみに電流を流す。それに対して本発明では、ターゲット画素の駆動ラインのみならず、それに隣接した外側の駆動ラインにも電流を供給する。この点に本発明の特徴がある。図１のＢでは、ターゲット画素の駆動ラインとその外側の駆動ラインに電流を供給する例を示している。なお、図１のＢでは、Ｘ側の駆動ラインは図示を省略し、Ｙ側の駆動ライン３４のみ描いてある。このような構成によって、磁気光学式空間光変調器の駆動時誤動作の減少と駆動電流の減少を図ることができる。
【００２４】
次に、隣接駆動ラインへの電流供給の効果について説明する。図２は、パルス電流を供給した時に各駆動ラインから発生する磁界の分布を示している。横軸は画素の中心を０とした時の駆動ライン断面方向の距離、縦軸は画素上面部分に発生する磁界の磁化反転方向成分を表している。
なお、この図２における計算モデルの条件は以下の通りである。
（１）駆動電線の幅は４．０μｍ、厚さ１．１μｍ
（２）画素のサイズは１辺１４μｍの正方形、厚さ２μｍ
（３）画素と駆動ラインの距離は１．５μｍ
（４）画素と画素の間隔は２μｍ
（５）駆動ラインの抵抗率１．８×１０-8Ω・ｍ
（６）駆動ラインへの供給電流５０ｍＡ
（７）磁気光学素子の比透磁率１１．２、飽和磁化７．９×１０-2Ｔ
【００２５】
図２から分かるように、磁化反転の制御を行うターゲット画素の直上部を通る駆動ライン（これをターゲット画素ラインと称する）から発生する磁界は画素の中心付近に最大値が現れるようになっている。これに対し、前記駆動ラインに隣接した駆動ライン（これを第１隣接ラインと称する）から発生する磁界は、ちょうど画素の端部付近に最大値が現れている。図９に示したように、画素漏洩磁界の分布は画素の端部に向かって強い磁界が現れる傾向があり、隣接ラインからの磁界を印加することで画素漏洩磁界の影響を打ち消すことができる。更にその外側に隣接した駆動ライン（これを第２隣接ラインと称する）から発生する磁界は、磁界強度の最大値が隣接画素の内部に現れている。これにより、駆動ラインとその第１隣接ラインにより隣接画素に発生してしまう漏洩磁界を打ち消す効果が生じる。
【００２６】
図３は、本発明に係る隣接ラインも利用して画素を磁化反転する駆動方式で発生する磁界分布を示している。
（ａ）は磁化反転の制御を行うターゲット画素の直上部の駆動ライン（ターゲット画素ライン）のみから発生する磁界を合成した場合（即ち従来例）である。
（ｂ）はターゲット画素ラインと第１隣接ラインにそれぞれ２５ｍＡずつ電流を流した場合に得られる合成磁界、
（ｃ）はターゲット画素ラインに２５ｍＡ及び第１隣接ラインに５０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
（ｄ）はターゲット画素ラインに１０ｍＡ及び第１隣接ラインに５０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
（ｅ）はターゲット画素ラインに−１０ｍＡ及び第１隣接ラインに５０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
である。図３に示した境界線はそれぞれターゲット画素の端部と隣接画素の端部に対応している。
【００２７】
（ａ）に示す磁界分布は、比較的均一性が高いものの、画素の端部では逆方向に磁界が印加されており、これが駆動時の多磁区化の要因となる。それに対して、（ｂ）は画素端部における磁界が大きく増加している。そのため、画素漏洩磁界による画素端部の印加磁界の増減に対して駆動エラーが発生し難くなる。そして、周囲の画素の状態に合わせて隣接ラインの駆動電流のオン・オフを切り替えることで画素漏洩磁界による駆動エラーを更に減少することができる。
【００２８】
更に各ラインに流れる電流比を変更すると、図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、ターゲット画素内部の印加磁界分布がより均一になる。ターゲット画素内部の印加磁界分布の均一性が高くなると、ターゲット画素の磁化反転に必要な電流が減少して電流効率が上昇する。また、ターゲット画素の端部にも十分な磁界が印加されるために、画素漏洩磁界による駆動エラーも起こり難くなる。（ｃ）は隣接画素への漏洩が小さくなるように調整した電流比率、（ｄ）は画素内部の均一性を重視した電流比率、（ｅ）は画素漏洩磁界の影響が大きい時に効果の高い電流比率である。
【００２９】
図４は、第１隣接ラインの磁界を一方のみオフにした時に現れる合成磁界である。
（ｆ）はターゲット画素ラインと第１隣接ラインにそれぞれ２５ｍＡずつ電流を流した場合に得られる合成磁界、
（ｇ）はターゲット画素ラインに１０ｍＡ及び第１隣接ラインに５０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
である。
【００３０】
ターゲット画素は、その周囲の画素の磁化状態によって、磁化反転に必要な磁界の大きさが異なる。例えば、ターゲット画素の片側周囲を囲む多数の画素が逆向き、反対側を囲む少数の画素が同じ向きの磁化状態の場合、多数の画素が囲む領域では磁化反転が促進され、余分な印加磁界は必要なく、逆に少数の画素が囲む側では磁化反転が妨げられ、大きな磁界が必要となる。このような状態の時に、（ｆ）のような第１隣接ライン磁界を用いれば漏洩磁界と合わせて均一に磁界印加できるため、電流効率がよく多磁区化の起きない駆動が可能になる。なお、ここでいう電流効率の改善とは、ある値の動作磁界を持つ画素に対して、総電流をより少なくしても動作が可能になることを言う。従って、電流効率のよい駆動ラインほど、同じ動作磁界を持つ画素に対して少ない消費電力で駆動できることになる。
【００３１】
同様に、画素漏洩磁界の分布が均一でないとき、その分布に合わせて、例えば（ｅ）の条件をベースとして右側のターゲット画素ラインに２０ｍＡ、左側のターゲット画素ラインに−２０ｍＡ、そして左側の第１隣接ラインのみに７０ｍＡの電流を流した時に現れる磁界は図４の（ｇ）のようになり、画素漏洩磁界の不均一性をほぼ完全に打ち消すことができる。そのため（ｆ）に示す駆動条件より更に電流効率がよく、多磁区化の問題もほぼ確実に解決することができる。
【００３２】
図５は、第２隣接ラインを利用する例を示しており、
（ｈ）はターゲット画素ラインに１０ｍＡ、第１隣接ラインに５０ｍＡ、更に第２隣接ラインに２０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
（ｉ）はターゲット画素ラインに５０ｍＡ、第１隣接ラインに３０ｍＡ、更に第２隣接ラインに２０ｍＡ流した場合に現れる合成磁界、
である。第１隣接ラインの更に外側の第２隣接ラインにも電流を流せば、より精密な印加磁界の制御が可能になり、ターゲット画素内部の均一性を高めつつ隣接画素へのライン漏洩磁界を減少し、より理想に近い形での駆動が実現できる。
【００３３】
以上の説明から分かるように、本発明に係る磁気光学空間光変調器の駆動方法は、従来の方法に比べて隣接画素が及ぼす磁気作用に影響され難い駆動ができ、更に磁気作用の状態に対応して適切な駆動条件にシフトできるために、駆動時の画素の誤動作を極めて少なくできる。また、電流効率も増加して消費電力が減少するために、温度上昇が抑えられ動作の安定性も向上する。
【実施例】
【００３４】
磁気光学式空間光変調器は、例えば次のような方法で製造する。磁性膜は、例えばＢｉ置換希土類鉄ガーネット膜であり、ＧＧＧ基板上に液相エピタキシャル成長によって約３μｍ成膜したものを用いる。
（１）磁性膜の全面に、スパッタ法や蒸着法などによりＡｌ膜を形成する。その後、画素形成領域のみにレジスト層を形成する。
（２）次に、レジスト層をマスクとして、イオンミリングにより画素同士の間隙領域のＡｌ膜を除去し、更にイオンミリングを進めて溝を形成する。従って、溝は、画素の領域を除いて縦横に格子状に形成される。なお、外周もイオンミリングして凹部にする。画素に対応する領域には、Ａｌ膜が残り、光反射膜となる。
（３）ＳｉＯ2 絶縁膜を形成後、スパッタ法、蒸着法、あるいはメッキ法などによりＣｕ膜を埋め込み、Ｘ側の駆動ラインを配線する、駆動ラインは、Ｃｕの他、ＡｕやＡｌなどで作製してもよい。
（４）更に、同様に、ＳｉＯ2 絶縁膜を形成後、スパッタ法、蒸着法、あるいはメッキ法などによりＣｕ膜を埋め込み、Ｙ側の駆動ラインを配線する。この駆動ラインも、Ｃｕの他、ＡｕやＡｌなどで作製してもよい。
【００３５】
このようにして、横１２８行×縦１２８列の合計約１万６千個の画素からなる磁気光学式空間光変調器を試作した。これらの画素にバイアス磁界を印加し、それぞれ磁化反転する磁界のばらつきを調べたところ、±３２００ｍ／Ａ（４０Ｏｅ）程度であった。画素漏洩磁界の最大値、即ちターゲット画素の周囲の画素が全て順方向を向いているときと、逆方向を向いているときの画素漏洩磁界を計算すると、その差は±２４００ｍ／Ａ（３０Ｏｅ）程度となった。このことから、画素の反転磁界ばらつきの主要因は画素漏洩磁界であることが判る。
【００３６】
このような磁化状態で多磁区化を防ぐためには、１端子当たり１５０ｍＡ以上の駆動電流と、磁界の均一性を増加させるためのバイアス磁界の印加が不可欠であった。また、ターゲット画素と同じ列の画素にはターゲット画素の半分程度のパルス磁界が印加されてしまう磁気光学式空間光変調器の構造上、印加磁界ばらつき幅の約１．５倍以下の印加磁界で動作する画素は採用できない。例えば、８０００ｍ／Ａ（１００Ｏｅ）の磁界印加で磁化反転する画素を採用した場合、ターゲット画素の反転時にはばらつきを考慮して１１２００ｍ／Ａ（１４０Ｏｅ）の磁界を発生させなければならない。このとき同じ縦列、横列の画素には５６００ｍ／Ａ（７０Ｏｅ）の磁界が印加されることになるが、ばらつきにより動作磁界が４８００ｍ／Ａ（６０Ｏｅ）に低下している画素が存在するため、誤作動が起きてしまう。もし、より小さい駆動磁界で動作する画素を採用することができれば、装置の消費電力を大きく下げることができ、磁気光学式空間光変調器の更なる大規模化が実現できる。
【００３７】
そこで、隣接ラインにも通電したところ、駆動時の多磁区化は解消され、バイアス磁界を印加しない状態でも正常に動作するようになった。これは、磁化反転を妨げる効果の強い画素端部における印加磁界が隣接ラインの磁界により強化され、磁化反転が可能になったためである。また、駆動するラインを増やしたために、駆動ラインの断面積を大きくしたのと同じ効果があり、駆動時の消費電力の低減が可能となる。結局、これらの効果が相俟ってバイアス磁界が無く、且つ１端子当たり５０ｍＡでの駆動が可能になった。
【００３８】
更に、周囲の画素の磁化状態に合わせて、隣接ラインの電流切り替えを行った場合、画素漏洩磁界により過剰に駆動磁界が印加されている箇所では電流を打ち切ることができるので、消費電流が更に減少できることが確認できた。
【００３９】
一方、駆動パルス電流の制御装置を簡単なものにするため、駆動ラインに流れる電流の大きさは固定されていることが多いが、駆動ラインに流れる電流を可変できる場合は、より効率よく画素漏洩磁界の影響を打ち消すことのできる駆動磁界分布が実現でき、駆動時の安定性と低電流をさらに高めた磁気光学式空間光変調器を作製できる。
【００４０】
他にも、第１隣接ラインの更に外側の駆動ライン（第２隣接ライン）にも通電することによって、駆動時の隣接画素の誤動作を更に減少できる効果があることも分かった。これは、追加ラインから発生する磁界によって、隣接位置の画素に発生するライン漏洩磁界を打ち消すことができるからである。駆動ラインの漏洩磁界がなくなると駆動時の印加磁界ばらつきがなくなるので、前記した画素動作磁界のばらつきと同じ理由で画素の動作磁界の閾値を下げて低駆動電流化を実現することができる。
【００４１】
このように、駆動の方法の変更によって駆動の安定性を増加させると、それに合わせて消費電流をより低減していくことが可能となり、前記した実験の結果では１端子当たり３５ｍＡ、計算を用いた理論上の性能は１端子当たり３０ｍＡでの駆動が可能になった。
【００４２】
上記の理由で、本発明に係る駆動方法を用いると、高情報密度でも良好に動作する空間光変調器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明における駆動ライン構成と駆動方法の一例を示す説明図。
【図２】ターゲット画素ライン及び隣接ラインから発生する磁界分布図。
【図３】本発明における隣接ラインを利用する方式で発生する磁界分布図。
【図４】片側の隣接ラインの電流をオフにした場合に発生する磁界分布図。
【図５】隣接ラインの更に外側のラインを利用した場合に発生する磁界分布図。
【図６】磁気光学空間光変調器の全体構成例を示す説明図。
【図７】基本動作の説明図。
【図８】従来方式における駆動ラインと発生磁界の一例を示す説明図。
【図９】画素から発生する磁界の分布を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１４  画素
３２  Ｘ側の駆動ライン
３４  Ｙ側の駆動ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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