JPS6088915A - 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法 - Google Patents
光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法Info
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- JPS6088915A JPS6088915A JP19787083A JP19787083A JPS6088915A JP S6088915 A JPS6088915 A JP S6088915A JP 19787083 A JP19787083 A JP 19787083A JP 19787083 A JP19787083 A JP 19787083A JP S6088915 A JPS6088915 A JP S6088915A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0095—Solution impregnating; Solution doping; Molecular stuffing, e.g. of porous glass
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光軸方向に屈折率勾配を有する球面レンズ又は
非球面レンズの製造法に関り°る。
非球面レンズの製造法に関り°る。
一般に均質な素材を用いた球面レンズでは、球面収差を
生ずる。球面収差のないレンズとしては、レンズ周辺部
の曲率な変化さゼた非球面レンズや内部に屈折率勾配を
有するレンズ等が知られている。しかし、一般に非球面
レンズを作111するには高度の技術を要し、コストも
高くつく。E、W。
生ずる。球面収差のないレンズとしては、レンズ周辺部
の曲率な変化さゼた非球面レンズや内部に屈折率勾配を
有するレンズ等が知られている。しかし、一般に非球面
レンズを作111するには高度の技術を要し、コストも
高くつく。E、W。
M a r c h a n dはその著tlGrad
ientIndex Optic−s(Academi
cPress 1978)において下式の如く屈折率勾
配を有するレンズの理論的解析を行なってい1/2 る。 n = N o (1−αZ) ここrnは屈折率N。の部分から光軸方向に距離Zでの
位置における屈折率である(第1図参照)。
ientIndex Optic−s(Academi
cPress 1978)において下式の如く屈折率勾
配を有するレンズの理論的解析を行なってい1/2 る。 n = N o (1−αZ) ここrnは屈折率N。の部分から光軸方向に距離Zでの
位置における屈折率である(第1図参照)。
また、同書にはその一例として直径1.884CIO1
厚 ・さ0.086cmの屈折率勾配を有するレンズに
ついての報告が記され【おりζそれよれば上式にJ3け
る定数はN。=1.5、α=0.312160711で
あって、球面収差及び非点収差は0とされている。
厚 ・さ0.086cmの屈折率勾配を有するレンズに
ついての報告が記され【おりζそれよれば上式にJ3け
る定数はN。=1.5、α=0.312160711で
あって、球面収差及び非点収差は0とされている。
本発明の主眼は、分子スタッフインク法を利用して光軸
り向に屈折率勾配を有する球面レンズや非球面レンズを
製造する方法を提供することにある。′ 屈折率勾配を持つロッド状ガラス体の製造法としては、
分子スタッフインク法が知られている。
り向に屈折率勾配を有する球面レンズや非球面レンズを
製造する方法を提供することにある。′ 屈折率勾配を持つロッド状ガラス体の製造法としては、
分子スタッフインク法が知られている。
このlj tAは多孔質ガラスロッドを素材に使用し−
【その細孔内にドーパント(Iiil析率修工率修正成
分填さUるものぐあって、特開昭51−126207¥
3公報には分子スタッフインク法で屈折率勾配を有りる
ロッド状ガラス体を製造覆る方法が、多孔質ガラスの製
造法と共に次のように教示されている。即ら、まず分相
し得るロッド状III珪酸塩ガラスを所定の条件で熱処
理することによって、S i O2に富んだ相とアルカ
リ金属酸化物及びB2O3に富んだ相とに分相させる。
【その細孔内にドーパント(Iiil析率修工率修正成
分填さUるものぐあって、特開昭51−126207¥
3公報には分子スタッフインク法で屈折率勾配を有りる
ロッド状ガラス体を製造覆る方法が、多孔質ガラスの製
造法と共に次のように教示されている。即ら、まず分相
し得るロッド状III珪酸塩ガラスを所定の条件で熱処
理することによって、S i O2に富んだ相とアルカ
リ金属酸化物及びB2O3に富んだ相とに分相させる。
次にそのガラスを塩酸、硫酸、硝酸などの酸を含む水溶
液で処理して、アルカリ金属酸化物及びB2O3に富ん
だ酸易溶相を溶出さt:、5to2に富んだ相を骨格と
づる連続細孔をイ1する多孔質ガラス体を調製する。次
いでこうして得られたロッド状多孔質ガラス体の細孔内
に、ドーパントの溶液を浸透くスタッフインク)させた
後、ガラス体の外側から細孔内のドーパントの一部を溶
出(アンスタッフインク)させて、IJプラス内のドー
パントに濃度勾配を形成させ、しかる後、1ニーパント
を細孔内に析出させてからそのガラス体を乾燥し、さら
に熱処理を施して細孔をつぶすことにより半径方向に屈
折率勾配をイj′!lるガラス体を得るものである。
液で処理して、アルカリ金属酸化物及びB2O3に富ん
だ酸易溶相を溶出さt:、5to2に富んだ相を骨格と
づる連続細孔をイ1する多孔質ガラス体を調製する。次
いでこうして得られたロッド状多孔質ガラス体の細孔内
に、ドーパントの溶液を浸透くスタッフインク)させた
後、ガラス体の外側から細孔内のドーパントの一部を溶
出(アンスタッフインク)させて、IJプラス内のドー
パントに濃度勾配を形成させ、しかる後、1ニーパント
を細孔内に析出させてからそのガラス体を乾燥し、さら
に熱処理を施して細孔をつぶすことにより半径方向に屈
折率勾配をイj′!lるガラス体を得るものである。
本発明は上述の分子スタッフインク法を応用して厚さ方
向に屈折率勾配を右する板状ガラス体を調製し、しかる
後にその板状ガラス体の屈折率勾配を右りる部分を、当
該ガラス体の厚さ方向が光軸となる球面レンズ又は非球
面レンズに加工して光軸方向に屈折率勾配を右Jるレン
ズを作llツる方法を開発したものである。
向に屈折率勾配を右する板状ガラス体を調製し、しかる
後にその板状ガラス体の屈折率勾配を右りる部分を、当
該ガラス体の厚さ方向が光軸となる球面レンズ又は非球
面レンズに加工して光軸方向に屈折率勾配を右Jるレン
ズを作llツる方法を開発したものである。
すなわら本発明方法の1つは、板状の多孔質ガラス体を
08NO3、TlNO3等の金属化合物又はその混合物
からなるドーパントの溶液に浸漬してガラス体の細孔内
にドーパントの溶液を浸透させ第2図に示慢ように板状
ガラス体3の中心部でドーパント濃度曲線4が最低値を
とるようガラス体の厚さ方向にドーパントの濃度勾配を
形成さける。しかる後このガラス体を低温ぐ有機溶媒に
浸漬してドーバン1〜を細孔内に析出さμm〔からガラ
ス体を乾燥し、次いで熱処理により細孔をつぶして厚さ
方向に屈折率勾配を右する板状ガラス体を調製する。次
にその板状ガラス体を第3図に示づようにガラス体の厚
さ方向に藺して垂直な面ひ2等分し、その一方のガラス
体5の屈折率勾配7を手Jする部分を、その厚さ方向が
光軸Aとなる球面レンズ6又は非球面レンズに加工する
ことによりに擁り向に屈折率勾配をもつレンズを作製す
るものである。このとき板状ガラス体の屈折率勾配の方
向と作り出−4レンズの光軸とを一致さLな【)ればな
らない。第4図a−Cμ第3図の展開図であってalよ
ガラス体5の上面図、bは側面図、0は正面図ぐある。
08NO3、TlNO3等の金属化合物又はその混合物
からなるドーパントの溶液に浸漬してガラス体の細孔内
にドーパントの溶液を浸透させ第2図に示慢ように板状
ガラス体3の中心部でドーパント濃度曲線4が最低値を
とるようガラス体の厚さ方向にドーパントの濃度勾配を
形成さける。しかる後このガラス体を低温ぐ有機溶媒に
浸漬してドーバン1〜を細孔内に析出さμm〔からガラ
ス体を乾燥し、次いで熱処理により細孔をつぶして厚さ
方向に屈折率勾配を右する板状ガラス体を調製する。次
にその板状ガラス体を第3図に示づようにガラス体の厚
さ方向に藺して垂直な面ひ2等分し、その一方のガラス
体5の屈折率勾配7を手Jする部分を、その厚さ方向が
光軸Aとなる球面レンズ6又は非球面レンズに加工する
ことによりに擁り向に屈折率勾配をもつレンズを作製す
るものである。このとき板状ガラス体の屈折率勾配の方
向と作り出−4レンズの光軸とを一致さLな【)ればな
らない。第4図a−Cμ第3図の展開図であってalよ
ガラス体5の上面図、bは側面図、0は正面図ぐある。
もう1つの本発明方法は、板状の多孔質ガラス体をドー
パンi・の溶液に浸漬し、ガラス体の細孔内にドーパン
トを充填し、次に水又は水と有機溶媒の混合液に前記の
ガラス体を浸漬してガラス体の外側から細孔内のドーパ
ントの一部を溶出させCガラス体内に第5図に示すよう
に板状ガラス体8の中心部でドーパント濃度曲線9が最
高値をとるようガラス体の厚さ方向にドーパントの濃度
分布を形成させる。しかる後、このガラス体を低温で有
機溶媒に浸漬してドーバン]・を細孔内に析出させてか
らガラス体を乾燥し、次いで熱処理により細孔をつぶし
て厚さ方向に屈折率勾配を0′!lる板状ガラス体をv
A製りる。次にその板状ガラス体を第6図に示すように
、ガラス体の厚さ方向に関して2等分し、ぞの一方のガ
ラス体10の屈折率勾配置2をJjする部分を、その厚
さ方向が光軸Aとなる球面レンズ11又は非球面レンズ
加工することにより、光軸方向に屈折率勾配を有するレ
ンズを作!l18I!lるものである。
パンi・の溶液に浸漬し、ガラス体の細孔内にドーパン
トを充填し、次に水又は水と有機溶媒の混合液に前記の
ガラス体を浸漬してガラス体の外側から細孔内のドーパ
ントの一部を溶出させCガラス体内に第5図に示すよう
に板状ガラス体8の中心部でドーパント濃度曲線9が最
高値をとるようガラス体の厚さ方向にドーパントの濃度
分布を形成させる。しかる後、このガラス体を低温で有
機溶媒に浸漬してドーバン]・を細孔内に析出させてか
らガラス体を乾燥し、次いで熱処理により細孔をつぶし
て厚さ方向に屈折率勾配を0′!lる板状ガラス体をv
A製りる。次にその板状ガラス体を第6図に示すように
、ガラス体の厚さ方向に関して2等分し、ぞの一方のガ
ラス体10の屈折率勾配置2をJjする部分を、その厚
さ方向が光軸Aとなる球面レンズ11又は非球面レンズ
加工することにより、光軸方向に屈折率勾配を有するレ
ンズを作!l18I!lるものである。
進んぐ実施例を示すが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
ではない。
実施例1゜
重R%でS i O54,50、B20334.30
。
。
Na05.20及びに206.00からなるガラス2
を1450℃で3時間溶解し、溶解中に約1時I!g撹
拌して鋳型に流し込み、580℃で1時間保持した後、
炉中で放冷してガラスブロックを得た。このブロックか
ら切り出しIC厚さ15Ili11幅40mm、長さ4
0+11111のガラス板を540℃で120時間熱処
理して分相さLl k、次に分相したガラス板を1.5
Nの142S04水溶液中100℃の温度にて6日間処
理し、多孔質ガラス板を得Iζ。
拌して鋳型に流し込み、580℃で1時間保持した後、
炉中で放冷してガラスブロックを得た。このブロックか
ら切り出しIC厚さ15Ili11幅40mm、長さ4
0+11111のガラス板を540℃で120時間熱処
理して分相さLl k、次に分相したガラス板を1.5
Nの142S04水溶液中100℃の温度にて6日間処
理し、多孔質ガラス板を得Iζ。
この多孔質ガラス機を水100Id当り120gのC8
NO3を溶解させた溶液に温度100℃で48時間浸漬
してスタッフインクを行ない、次いで40体槓%のエタ
ノールを含む水溶液中にて70℃で10時間アンスタッ
フィングを行なった。その後このガラス板を0℃の1タ
ノール溶液中に20H間浸偵してドーパントを細孔内に
析出させ、さらに室温で20間保持して乾燥し、エタノ
ールを揮発させた。
NO3を溶解させた溶液に温度100℃で48時間浸漬
してスタッフインクを行ない、次いで40体槓%のエタ
ノールを含む水溶液中にて70℃で10時間アンスタッ
フィングを行なった。その後このガラス板を0℃の1タ
ノール溶液中に20H間浸偵してドーパントを細孔内に
析出させ、さらに室温で20間保持して乾燥し、エタノ
ールを揮発させた。
しかる後に、このガラス板を90℃の温度で12時間熱
処理して細孔をつぶすことにより厚さ13u、幅34a
m、長さ34mmの透明なガラス板を得た。
処理して細孔をつぶすことにより厚さ13u、幅34a
m、長さ34mmの透明なガラス板を得た。
次に上記ガラス板を加工することにより径20cm厚さ
0.3cm、曲率−199X10−2CI−’、焦点側
@ 107cmの球面収差の極め−【小さな凸レンズが
得られた。
0.3cm、曲率−199X10−2CI−’、焦点側
@ 107cmの球面収差の極め−【小さな凸レンズが
得られた。
なお、このレンズの屈折率勾配は前掲の式1に従2
えば、No= 1.463、a= 2.757x 1G
’Pあった。
’Pあった。
実施例2
実施例1と同様にして得た厚さ3mm、幅及び長さ40
1611の多孔質ガラス板を水100d当り8G9の]
−1NO3を溶解さUた溶液に温度100℃で24時間
浸6してスタッフインクを行ない、次いで70体積%の
エタノールを含む水溶液中にて70℃で15分聞アンス
タッフインクを行なった。その後このガラス板を0℃の
エタノール溶液中に3時間浸漬してドーパントを細孔内
に析出させ、さらに室温で1日保持して乾燥した。しか
る後にこのガラス板を900℃の温度r−6閃閤熱処理
して細孔をつぶすことにより、厚さ3.4txm、幅及
び長さ34mmの透明なガラス板を得た。
1611の多孔質ガラス板を水100d当り8G9の]
−1NO3を溶解さUた溶液に温度100℃で24時間
浸6してスタッフインクを行ない、次いで70体積%の
エタノールを含む水溶液中にて70℃で15分聞アンス
タッフインクを行なった。その後このガラス板を0℃の
エタノール溶液中に3時間浸漬してドーパントを細孔内
に析出させ、さらに室温で1日保持して乾燥した。しか
る後にこのガラス板を900℃の温度r−6閃閤熱処理
して細孔をつぶすことにより、厚さ3.4txm、幅及
び長さ34mmの透明なガラス板を得た。
次に上記ガラス板を加工づることにより、径1.8c(
厚さ0.08cm 、曲率−0,182cm−1、焦点
側1111L4cmの球面収差の極めて小さな凸レンズ
が七1られた。なお、このレンズの屈折率勾配は前掲の
式に従えば No−1,462、σ−0,2655であった。
厚さ0.08cm 、曲率−0,182cm−1、焦点
側1111L4cmの球面収差の極めて小さな凸レンズ
が七1られた。なお、このレンズの屈折率勾配は前掲の
式に従えば No−1,462、σ−0,2655であった。
第1図は本発明に係る光軸方向に屈折率分布をイiする
レンズの説明図、第2図及び第4図は板状ガラス体内に
形成されたドーパントの濃度勾配の立体図、第3図及び
第6図は本発明方法によってガラス体を光軸方向に屈折
率分布を有づるレンズに加工づる場合の立体説明図、第
4図a−Cは第3図の展開図。第5図はアンスタッフイ
ンクを行なった場合のレンズの加工法に関りるd11N
である。 1:光軸り向に屈折率勾配をe!Iるレンズ2:屈折率
勾配曲線 3:仮払ガラス体 4ニド−パント濃度曲線 5:〃さ方向に屈折率勾配をイjJる板状ガラス6:レ
ンズ 7:屈折率勾配曲線 8:板状ガラス体 9ニド−バント濃度曲線 10:板状ガラス体 11:レンズ 12:屈折率勾配曲線 特1[出願人 株式会社 保谷硝子 代 理 人 朝 0 正 幸 手続補正書(自発ン 昭和58年11月30日 特許庁長官殿 (特許庁審査官 殿) 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第 197870 号2、発明
の6和、 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法3、補正
をする者特11 出願人 株式会社保谷硝子 (1)明細18頁第4行の「式1」を「式」に改める。 (211司9負第7行の[第4図jを「第5図」に改め
る。 (3)同第12行の「展開図。」を「展開図である。」
に改め、第12〜14行の「第5図は・・・・・・説明
図である。」を削除する。 以上 手続ンi11正書(自発) 昭和59年 1月26日 特許庁長官若杉和夫殿 1、事件の表示 昭和58年特;qm第197870号 21e明の名称 光軸方向に屈折率分布を有りるレンズの製造法3、補正
をする者 特許出願人 株式会社保谷硝子 4、代理人 東京都港区西新橋1−18−14 小里会館5、補正の
対象 明all山中の「発明の詳細な説明」及び添イ」図面第
1図 る。 (2)第1図を別紙の通り」圧する。 以 上 第1図
レンズの説明図、第2図及び第4図は板状ガラス体内に
形成されたドーパントの濃度勾配の立体図、第3図及び
第6図は本発明方法によってガラス体を光軸方向に屈折
率分布を有づるレンズに加工づる場合の立体説明図、第
4図a−Cは第3図の展開図。第5図はアンスタッフイ
ンクを行なった場合のレンズの加工法に関りるd11N
である。 1:光軸り向に屈折率勾配をe!Iるレンズ2:屈折率
勾配曲線 3:仮払ガラス体 4ニド−パント濃度曲線 5:〃さ方向に屈折率勾配をイjJる板状ガラス6:レ
ンズ 7:屈折率勾配曲線 8:板状ガラス体 9ニド−バント濃度曲線 10:板状ガラス体 11:レンズ 12:屈折率勾配曲線 特1[出願人 株式会社 保谷硝子 代 理 人 朝 0 正 幸 手続補正書(自発ン 昭和58年11月30日 特許庁長官殿 (特許庁審査官 殿) 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第 197870 号2、発明
の6和、 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法3、補正
をする者特11 出願人 株式会社保谷硝子 (1)明細18頁第4行の「式1」を「式」に改める。 (211司9負第7行の[第4図jを「第5図」に改め
る。 (3)同第12行の「展開図。」を「展開図である。」
に改め、第12〜14行の「第5図は・・・・・・説明
図である。」を削除する。 以上 手続ンi11正書(自発) 昭和59年 1月26日 特許庁長官若杉和夫殿 1、事件の表示 昭和58年特;qm第197870号 21e明の名称 光軸方向に屈折率分布を有りるレンズの製造法3、補正
をする者 特許出願人 株式会社保谷硝子 4、代理人 東京都港区西新橋1−18−14 小里会館5、補正の
対象 明all山中の「発明の詳細な説明」及び添イ」図面第
1図 る。 (2)第1図を別紙の通り」圧する。 以 上 第1図
Claims (1)
- 板状の多孔質ガラス体の細孔内にドーパントの溶液を浸
透させてガラス体の厚さ方向にドーパントの1磨勾配を
形成させるか、又は前記の溶液を浸透させた後ドーパン
トの一部を厚さ方向に細孔内から溶出さゼて多孔質ガラ
ス体の厚さ方向にドーパントの濃度勾配を形成させ、し
かる後ドーパン1〜を細孔内に析出させてから多孔質ガ
ラス体を乾燥して細孔内の溶媒を揮発させ、次いで熱処
理により′細孔をつぶJことで厚さ方向に屈折率勾配を
右プる板状ガラス体を調製し、しかる後にこの根状ガラ
ス体の屈折率勾配を有する部分を、当該ガラス体の厚さ
方向が光軸となる球面レンズ又は非球面レンズに加工J
ることを特徴とする光軸方向に屈折率勾配を有するレン
ズの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19787083A JPS6088915A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19787083A JPS6088915A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088915A true JPS6088915A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16381694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19787083A Pending JPS6088915A (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 光軸方向に屈折率分布を有するレンズの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088915A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126207A (en) * | 1975-03-18 | 1976-11-04 | Macedo Pedro B | Glass composite |
| JPS5421751A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-19 | Mitsubishi Electric Corp | Refractive index distribution type lens |
| JPS5536962A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-14 | Canon Inc | Method for producing megnetic core |
-
1983
- 1983-10-22 JP JP19787083A patent/JPS6088915A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126207A (en) * | 1975-03-18 | 1976-11-04 | Macedo Pedro B | Glass composite |
| JPS5421751A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-19 | Mitsubishi Electric Corp | Refractive index distribution type lens |
| JPS5536962A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-14 | Canon Inc | Method for producing megnetic core |
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