JPS6283324A - 光学ガラスの製造方法 - Google Patents
光学ガラスの製造方法Info
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- JPS6283324A JPS6283324A JP22178185A JP22178185A JPS6283324A JP S6283324 A JPS6283324 A JP S6283324A JP 22178185 A JP22178185 A JP 22178185A JP 22178185 A JP22178185 A JP 22178185A JP S6283324 A JPS6283324 A JP S6283324A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1415—Reactant delivery systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光学ガラスを製造する方法に関し、とくに
レンズ系の色収差を除くのに有効な光学特性を有する新
種光学ガラスを通常の溶融によらずに製造する方法に関
するものである。
レンズ系の色収差を除くのに有効な光学特性を有する新
種光学ガラスを通常の溶融によらずに製造する方法に関
するものである。
レンズ系の色収差は、よく知られているように、Σ−□
＝０ ｋｆｋ （ここでｆｋはレンズ系の第に番目のレンズの焦点距離
、νはアツベ数） の条件を満足させることで除くことができる。また像面
の彎曲と色収差とを同時に除くためには。
＝０ ｋｆｋ （ここでｆｋはレンズ系の第に番目のレンズの焦点距離
、νはアツベ数） の条件を満足させることで除くことができる。また像面
の彎曲と色収差とを同時に除くためには。
構成レンズが２枚の場合を例にとると、ｎ２ ν２
（ここでｎは屈折率）
の条件も満た泗なければならない。このため各々が異な
った屈折率とアツベ数全もつきわめて多種類の光学ガラ
スが必要とされ、屈折率とアツベ数の組合せが異なる新
種ガラスの開発が活発である。
った屈折率とアツベ数全もつきわめて多種類の光学ガラ
スが必要とされ、屈折率とアツベ数の組合せが異なる新
種ガラスの開発が活発である。
とくに屈折率が太きく１分散の小さい特殊な光学特性全
方するものは、レンズ系の色収差を除くためのレンズの
材料としてきわめて重要である。第１図に線で囲まれた
領域Ａは、現在までに得られている新種光学ガラスの光
学特性の分布範囲を示し、この領域外の光学特性全方す
る光学ガラスは。
方するものは、レンズ系の色収差を除くためのレンズの
材料としてきわめて重要である。第１図に線で囲まれた
領域Ａは、現在までに得られている新種光学ガラスの光
学特性の分布範囲を示し、この領域外の光学特性全方す
る光学ガラスは。
その製造がきわめて困難であるとされている。その理由
の一つは、各成分をルンボで溶融し、ついで冷却固化さ
せてガラス化きせる際に、ガラス化し得る各成分の配合
比がきわめて狭い範囲に限定されることによる。たとえ
ば２０％Ｂ２０５−Ｌａ２０、系光学ガラスの場合、ガ
ラス化し得る各成分の配合比は、第２図の状態図中に領
域Ｂで示した狭い範囲内に限定さｎることが知られてい
る。またこのガラス化領域内であっても、溶融および徐
冷時の温度φ件、ｆｃとえば冷却時、ルツボ内で固化す
るガラスブロック内に不均一な歪が残り易いことなど、
その制御が難しく、失透をきたす危険性が大ぎい。
の一つは、各成分をルンボで溶融し、ついで冷却固化さ
せてガラス化きせる際に、ガラス化し得る各成分の配合
比がきわめて狭い範囲に限定されることによる。たとえ
ば２０％Ｂ２０５−Ｌａ２０、系光学ガラスの場合、ガ
ラス化し得る各成分の配合比は、第２図の状態図中に領
域Ｂで示した狭い範囲内に限定さｎることが知られてい
る。またこのガラス化領域内であっても、溶融および徐
冷時の温度φ件、ｆｃとえば冷却時、ルツボ内で固化す
るガラスブロック内に不均一な歪が残り易いことなど、
その制御が難しく、失透をきたす危険性が大ぎい。
この発明は、任意の成分からなる光学ガラスを製造する
際に、きわめて安定にガラス化させることができる方法
を提供することを目的としている。
際に、きわめて安定にガラス化させることができる方法
を提供することを目的としている。
この発明方法では２種々の酸化物の混合物を主体とする
光学ガラス原料は、ルツボ内での溶融によらない方法、
すなわち物理的蒸着法（ＰＶＤ法）によって基体の表面
上でガラス化される。ＰＶＤ法による蒸着層の形成は、
各成分に対応する蒸発源から蒸発した分子が空間で均一
に混合されたのちに基体に付着して瞬時に固化するとい
う過程で形成されるので２ルツボ内での溶融、固化によ
る場合と異なシ、内部歪を生じ難く、ガラス化が確実に
行わｎるとともに、失透などの好ましくない現象が起る
危険性は極めて小さくなる。
光学ガラス原料は、ルツボ内での溶融によらない方法、
すなわち物理的蒸着法（ＰＶＤ法）によって基体の表面
上でガラス化される。ＰＶＤ法による蒸着層の形成は、
各成分に対応する蒸発源から蒸発した分子が空間で均一
に混合されたのちに基体に付着して瞬時に固化するとい
う過程で形成されるので２ルツボ内での溶融、固化によ
る場合と異なシ、内部歪を生じ難く、ガラス化が確実に
行わｎるとともに、失透などの好ましくない現象が起る
危険性は極めて小さくなる。
又、この蒸着の進行にともなって各原料混合比をたとえ
ばコンピュータコントロールで変化させることによυ、
蒸着し次ガラス固体内の組成を変化させ、これによって
屈折率とアンベ数？適宜変化させることも可能である。
ばコンピュータコントロールで変化させることによυ、
蒸着し次ガラス固体内の組成を変化させ、これによって
屈折率とアンベ数？適宜変化させることも可能である。
そしてこの場合には。
ガラス表面を曲面とする必要がなく、単なる平面板でも
従来のレンズと同じ機能を発揮させる可能性をももって
いる。
従来のレンズと同じ機能を発揮させる可能性をももって
いる。
ＰＶＤ法による蒸着層の形成は、この分野で一般に知ら
れている技術を適用して行うことができるが、光学ガラ
スの製造に特有な要素として、蒸発源の数が原料成分の
種類の数と同じたけ必要であること、およびこれらの蒸
発源から蒸発させた各成分の蒸気を所望の光学ガラスの
組成に応じて正確な比率で混合することとがある。
れている技術を適用して行うことができるが、光学ガラ
スの製造に特有な要素として、蒸発源の数が原料成分の
種類の数と同じたけ必要であること、およびこれらの蒸
発源から蒸発させた各成分の蒸気を所望の光学ガラスの
組成に応じて正確な比率で混合することとがある。
このような要求を満足させる手段として種々のものが考
えられるが、−引金あげると、各成分を相互に隔離した
状態に保持した複数の蒸発源を用意し、各蒸発源金レー
ザあるいはマイクロウェーブなどの加熱手段で加熱する
ことにより各成分を蒸発させ、この発生し念蒸気を適当
なキャリアガスで混合領域まで運び、この混合領域で各
成分を混合したのち、得られる光学ガラスの凝固点以下
の温度に保持された基体の表面に接触させるという手段
を採用することができる。各成分の混合比率の制御は、
レーザあるいはマイクロウェーブで加熱さｎる蒸発源の
温度を厳密に制御して各蒸発源の蒸発ｔ ｉ所定の値に
保持することによって、あるいは各蒸発源から発生した
蒸気？混合領域に運ぶキャリアガスの流量を制御するこ
とによって実現できる〇 蒸着層が形成される基体は、熱膨張率が小さく。
えられるが、−引金あげると、各成分を相互に隔離した
状態に保持した複数の蒸発源を用意し、各蒸発源金レー
ザあるいはマイクロウェーブなどの加熱手段で加熱する
ことにより各成分を蒸発させ、この発生し念蒸気を適当
なキャリアガスで混合領域まで運び、この混合領域で各
成分を混合したのち、得られる光学ガラスの凝固点以下
の温度に保持された基体の表面に接触させるという手段
を採用することができる。各成分の混合比率の制御は、
レーザあるいはマイクロウェーブで加熱さｎる蒸発源の
温度を厳密に制御して各蒸発源の蒸発ｔ ｉ所定の値に
保持することによって、あるいは各蒸発源から発生した
蒸気？混合領域に運ぶキャリアガスの流量を制御するこ
とによって実現できる〇 蒸着層が形成される基体は、熱膨張率が小さく。
高温で化学的に安定な物質からなるもので、最も好まし
い基体は白金板である。基体の面積が比較的小さい場合
には、混合領域で混合されたガスの流れ（ビーム）をこ
の基体の表面の中心に向けるだけで均一な厚さの蒸着層
が得られるが、面積の大ぎい蒸着層を得る几めに面積の
大ぎい基体が使用された場合には、この基体の表面をビ
ームでスキャンさせてもよい。
い基体は白金板である。基体の面積が比較的小さい場合
には、混合領域で混合されたガスの流れ（ビーム）をこ
の基体の表面の中心に向けるだけで均一な厚さの蒸着層
が得られるが、面積の大ぎい蒸着層を得る几めに面積の
大ぎい基体が使用された場合には、この基体の表面をビ
ームでスキャンさせてもよい。
以上のよりにこの発明によれば、所望の組成の光学ガラ
スが蒸気から基体上に固体の蒸着層として形成されるの
で、Ｊｖツボ内で溶融、固化させる方法ではガラス化が
難しかった組成の場合にも。
スが蒸気から基体上に固体の蒸着層として形成されるの
で、Ｊｖツボ内で溶融、固化させる方法ではガラス化が
難しかった組成の場合にも。
失透などの不都合を伴なうことなく容易にガラス化させ
ることができる。
ることができる。
さらに実験の結果によれば、従来の方法ではガラス化が
不可能であった組成の光学ガラスも容易に製造できるこ
とが判明した。たとえば第２図に示した２０％Ｂ Ｏ
−Ｌａ２０３系の状態図において、ガラス化領域Ｂを外
れた組成である２０％ＢａＯ−２０％Ｔａ Ｏ−２０
％Ｌａ２０．−４０％ＴｈＯ２（モル比）のものも完全
なガラス化状態とすることができた（第２図中の０点）
。このことは、簗１図に示した領域Ａを大きく外れた高
屈折率低分散、あるいは低屈折率分散大の特性を有する
光学ガラスを得ることも可能であることを意味している
。
不可能であった組成の光学ガラスも容易に製造できるこ
とが判明した。たとえば第２図に示した２０％Ｂ Ｏ
−Ｌａ２０３系の状態図において、ガラス化領域Ｂを外
れた組成である２０％ＢａＯ−２０％Ｔａ Ｏ−２０
％Ｌａ２０．−４０％ＴｈＯ２（モル比）のものも完全
なガラス化状態とすることができた（第２図中の０点）
。このことは、簗１図に示した領域Ａを大きく外れた高
屈折率低分散、あるいは低屈折率分散大の特性を有する
光学ガラスを得ることも可能であることを意味している
。
実施例
Ｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５．Ｌａ２Ｏ３、Ｔｈ０２にそれぞ
れ収容した気密容器全用意し、各容器の内容物をマイク
ロウェーブで加熱して蒸発させ、ついでアルゴンをキャ
リアガスとして、各容器内の酸化物蒸気を真空容器内の
混合パイプに供給した。各容器から混合パイプにガスを
導くパイプには、流量調節機構が設けられ、Ｂ２Ｏ３：
Ｔａ２０５：Ｌａ２Ｏ５：ＴｈＯ２のモル混合比が２０
：２０：２０：４０となるように流量が調節され几。
れ収容した気密容器全用意し、各容器の内容物をマイク
ロウェーブで加熱して蒸発させ、ついでアルゴンをキャ
リアガスとして、各容器内の酸化物蒸気を真空容器内の
混合パイプに供給した。各容器から混合パイプにガスを
導くパイプには、流量調節機構が設けられ、Ｂ２Ｏ３：
Ｔａ２０５：Ｌａ２Ｏ５：ＴｈＯ２のモル混合比が２０
：２０：２０：４０となるように流量が調節され几。
真空容器内には、１０ｍＸ１０咽Ｘ０．５＋＋ｍの白金
板が配置され、この白金板の表面に向けて、混合パイプ
から混合ガスが放出された。白金板の温度は４８０±５
℃に保持された。７０分間の蒸着により、厚さ２鴨の蒸
着層が形成された。
板が配置され、この白金板の表面に向けて、混合パイプ
から混合ガスが放出された。白金板の温度は４８０±５
℃に保持された。７０分間の蒸着により、厚さ２鴨の蒸
着層が形成された。
白金板から剥離させた蒸着層は、螢光Ｘ線分析によれば
、１９％ＢＯ−２２％Ｔａ２０５−１８％Ｌａ２０５−
４１％ＴｈＯ２の組成全方する均質なガラスであり、そ
の屈折率は１．８６２．アツベ数は４４．３であった。
、１９％ＢＯ−２２％Ｔａ２０５−１８％Ｌａ２０５−
４１％ＴｈＯ２の組成全方する均質なガラスであり、そ
の屈折率は１．８６２．アツベ数は４４．３であった。
第１図は従来の特殊光学ガラスの屈折率−アンベ数特性
の分布領域を示すグラフ、第２図はＢ２０ −Ｔａ
Ｏ−Ｌａ Ｏ−Ｔｈ０２ 系ガラスの状態図である
。 特許出願人 財団法人 工業開発研究所代理人 弁理
士 １） 澤 博 昭（外２名） ４−ｍ−分散・１・ ７ノへ孜 分散九−一！＝１
２ｔＪ３１ｎｌＪ２ ’ Ｔ
Ｏ２す５手続補正力（自発） ６０．１１．１４ 昭和 年 月 日
の分布領域を示すグラフ、第２図はＢ２０ −Ｔａ
Ｏ−Ｌａ Ｏ−Ｔｈ０２ 系ガラスの状態図である
。 特許出願人 財団法人 工業開発研究所代理人 弁理
士 １） 澤 博 昭（外２名） ４−ｍ−分散・１・ ７ノへ孜 分散九−一！＝１
２ｔＪ３１ｎｌＪ２ ’ Ｔ
Ｏ２す５手続補正力（自発） ６０．１１．１４ 昭和 年 月 日
Claims (3)
- （１）目的とする光学ガラスを構成する複数種の酸化物
を各々の蒸発温度以上に加熱して別個に蒸発させ、この
複数種の蒸気を混合領域で気相のまま混合し、この混合
ガスを、真空容器内で上記光学ガラスの凝固点以下の温
度に保持されている基体上に蒸着させることを特徴とす
る光学ガラスの製造方法。 - （２）上記蒸発源から蒸発した蒸気が上記加熱領域に向
けてキャリアガスによって運ばれ、ついで上記基体の表
面に向けられる特許請求の範囲第１項記載の光学ガラス
の製造方法。 - （３）上記加熱領域で形成された混合ガスの流れが上記
基体の表面上でスキャニングされる特許請求の範囲第１
項記載の光学ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22178185A JPS6283324A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22178185A JPS6283324A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283324A true JPS6283324A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16772099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22178185A Pending JPS6283324A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002907A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Liekki Oy | A method for the preparation of doped oxide material |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617935A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of base material for optical fiber |
| JPS6029465A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-14 | Sekisui Chem Co Ltd | 耐透湿性を有する合成樹脂体 |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP22178185A patent/JPS6283324A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617935A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of base material for optical fiber |
| JPS6029465A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-14 | Sekisui Chem Co Ltd | 耐透湿性を有する合成樹脂体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002907A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Liekki Oy | A method for the preparation of doped oxide material |
| US7624596B2 (en) | 2002-06-28 | 2009-12-01 | Liekki Oy | Method for the preparation of doped oxide material |
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