JPS63295457A - 光学レンズの作成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学機器などに使用される光学レンズの作成
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

通常光学製器１こは光学レンズが一般的に使用され、極
めて一般的ｔものとなっており１種々の分野で利用され
ている。

ここで従来の光学レンズの作成方法の一例を第３図を参
照して説明する。光学ガラス（１）を所望の大きさに切
断しくＩＫ３図（勾）、所望の曲率半径をもつように片
面を研磨する（＠３図Φン）。

次に、残る片面についても同様な曲率半径ｔｒｉをもつ
ようにガラスの研磨を行ない、結局＠３図ｒｅ）に示す
ような凸面レンズが形成される。以上のような方法で従
来のレンズは作成されているので。

研磨技術は高度な熟練と技能が要求されていた。

また、所望の焦点距離ｆが必要な場合焦点距離ｆはガラ
ス及び空間の屈折率をそれぞれｎ及び〜とすると。

で表わされる。

〔発明が解決しようとする問題点１ 以上のようにレンズの焦点距離ｆは曲率半径ｒに依存す
るが、ガラスの表面を所望の曲率半径に加工することは
極めて困難で、高度な技術が必要であり、研磨用治具を
各種用意する必要があり。

量産性に乏しかった。従って、任意の所望の形状の光学
レンズを作成することは極めて困難であった。更に、光
学機器などに光学レンズを設置する場合についても形状
の異なったレンズを用いテ光学設計をする必要があり、
設計が複雑になるなどの問題点があった。

この発明は以上のよｈな問題点を解消するためになされ
たもので１機械的研磨を用いることな（。

容易に任意の焦点距離の光学レンズを作成する方法を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る光学レンズの作成方法では、光学グラス
番こ原子または分子イオンを所要パターンに注入するも
のである。

〔作用〕

この発明番こおけるイオンの注入は光学ガラスの光屈折
率を変化させる効果があるので所要パターンにイオン注
入することによって光学レンズを形成することができる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の詳細な説明するための図で。

光学ガラスに対するイオン注入量と光の屈折Ｉｎの変化
との関係を示すグラフである。イオン注入量の増加と共
にほぼ比例して光の屈折率ｎが変化する。このイオン注
入量と屈折率との関係を利用して光学レンズを形成する
。以下に一実施例を第２図に示す。光学ガラス（１）（
約３■の厚さ）を両表面が平行になるように切り出し十
分研磨する。

この光学ガラス（１）をイオン注入機にセットし、イオ
ン注入する。注入するイオン（２）としてホウ素イオン
ＣＢ＋）とし、光学ガラス（１）の中心部をｌ０ＩＩＩ
ＯＮＳ／（−の注入量とし０周縁部は１０６　ｌ０Ｎ８
％メの注入量とする。そして、この間は注入量を直縄状
暑こ変化させ、中心から同一半径円上では均一の注入量
となるように制御する。通常、ガラスにイオンを注入す
ることによりガラスの透明度が低下する。

これは注入されたイオンがガラス中にカラーセンタを形
成するからであり、ガラス自身が着色する。

従って、イオン注入後２００℃の温度で２時間程度アニ
ールを行ないカラーセンタを拡散させ透明度を復帰させ
る。これ緩こよって、ガラス中心部からガラス周辺部に
亘って徐々に屈折率が変化するようになり、光学レンズ
が形成される。

次に他の実施例について説明する。イオン注入装置の技
術的進歩は著しく、イオン注入量のコントロールが容易
になっている。−万、最近フォーカスイオンビーム（Ｆ
ＩＢ）露光装置が登場し、イオンビームリングラフィが
比較的容易に行なわれるようになっている。前の実施例
と同様にガラス板を研磨し、このＦＩＢ露光装置を用い
てガサ９ムイオン（Ｇａ”）を屓次照射する。イオンビ
ーム露光装置に勿いては液体イオン源を用いた露光が可
能となり、イオンビームの制御が容易となっている。

この場合も、勿論、イオン照射量は中心部から周縁部に
亘って直線的に変化させる。加速電圧２５ｋａＶで、照
射量は中心部で７００ｐＡ、周縁部で３５０ｐＡとする
。その後、前の実施例の場合と同様、カラーセンタを消
失させるために、２００℃の温度で約２時間のアニール
を行なう。

上記実施例では中央部−ζおいて、イオン注入量を増す
方法１ｃついて述べたが、その逆でもよく。

また、任意の部分のみの注入でもよく屈折率の変化が得
られれば同様の効果を奏する。また、Ｂ“イオンについ
て述べたが他のイオンで屈折率の変化を期し得るイオン
であればよ（同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したよろに、この発明ではガラスの機械的研磨
を用いずに、イオンの注入によって光学レンズを作成す
るので、イオンの注入量の制御のみで任意の屈折率が得
られ、任意の焦点距離をもった光学レンズが容易に得ら
れる。また、従来作成困難であった微小光学レンズもこ
の発明の方法で容易に形成できる。更昏こ、従来高度の
光学研磨技術を必要としたレンズ収差の除去も従来の光
学レンズにイオン注入を施すことによって、その目的を
達成することができる。

前述のように、この発明の方法ＩＣよれば、平板状の光
学レンズが実現可能で、レンズの厚さ、形状が大幅番こ
改善され、光学機械のコンパクトな設計が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明するための図。 第２図はこの発明の一実施例の実施状況を示す側面図、
８３図は従来の光学レンズの作成方法の一例を示す側面
図である。 図において、　（１）は光学ガラス、（２）はイオンで
ある。 なお、因中同−符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス板にイオンを所要注入量パターンに注入し
   て、各部分の上記イオンの注入量に応じて当該部分の光
   屈折率を変化させて光学レンズを得ることを特徴とする
   光学レンズの作成方法。