JP2003241048A - 光デバイス - Google Patents
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- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
-
- 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
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- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
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- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】焼成温度を４００℃以下に抑えることができ、
光学特性の信頼性を向上することができるとともに、地
球環境に優しい光デバイスの製造を可能とする。 【解決手段】光学素子とこれを保持するホルダからなる
光デバイスにおいて、酸化バナジウムとホウ酸を主成分
とし、亜鉛及びバリウムの少なくとも一種を含有する低
融点ガラスを用いて上記光学素子とホルダを接合した。
光学特性の信頼性を向上することができるとともに、地
球環境に優しい光デバイスの製造を可能とする。 【解決手段】光学素子とこれを保持するホルダからなる
光デバイスにおいて、酸化バナジウムとホウ酸を主成分
とし、亜鉛及びバリウムの少なくとも一種を含有する低
融点ガラスを用いて上記光学素子とホルダを接合した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ通信用の
各種モジュールに用いる光学素子とホルダを低融点ガラ
スによって接合された光デバイスに関する。
各種モジュールに用いる光学素子とホルダを低融点ガラ
スによって接合された光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学素子をホルダで保持してなる
光デバイスとしては、低融点ガラスを用いてホルダに接
合したものがある。その構造を図３に示す。例えば、光
学素子１は熱膨張係数１２０×１０-7／℃のレンズであ
り、ホルダ２は熱膨張係数１７０×１０-7／℃のステン
レス鋼からなっており、さらに低融点ガラス３は軟化点
３５０℃で熱膨張係数１１０×１０-7／℃の鉛ガラスを
主成分として作製される。
光デバイスとしては、低融点ガラスを用いてホルダに接
合したものがある。その構造を図３に示す。例えば、光
学素子１は熱膨張係数１２０×１０-7／℃のレンズであ
り、ホルダ２は熱膨張係数１７０×１０-7／℃のステン
レス鋼からなっており、さらに低融点ガラス３は軟化点
３５０℃で熱膨張係数１１０×１０-7／℃の鉛ガラスを
主成分として作製される。
【０００３】なお、ホルダ２としてパイプ状のものを用
いたが、これに限るものではなく、また素材もステンレ
ス鋼を用いたが、低融点ガラス３の熱膨張係数に近けれ
ば、他の金属やセラミックであっても差し支えない。ま
た、低融点ガラス３は軟化点３５０℃で熱膨張係数１１
０×１０-7／℃の鉛ガラスを主成分とするものを用いた
が、軟化点２５０℃〜４００℃で熱膨張係数８０〜１３
０×１０-7／℃の範囲の低融点ガラスであれば構わな
い。
いたが、これに限るものではなく、また素材もステンレ
ス鋼を用いたが、低融点ガラス３の熱膨張係数に近けれ
ば、他の金属やセラミックであっても差し支えない。ま
た、低融点ガラス３は軟化点３５０℃で熱膨張係数１１
０×１０-7／℃の鉛ガラスを主成分とするものを用いた
が、軟化点２５０℃〜４００℃で熱膨張係数８０〜１３
０×１０-7／℃の範囲の低融点ガラスであれば構わな
い。
【０００４】以上の従来の光学素子１とホルダ２からな
る光デバイスは、上記低融点ガラス３の代わりに、接着
剤を用いる方法と鉛と錫の合金半田を用いる方法も知ら
れている。しかし、接着剤を用いる場合、接着剤は一般
に吸湿性が高いため、環境条件によっては脆くなり易
い。しかも、ガラス転移点温度が低いため、接着剤を用
いた光デバイスの使用温度は相対的に狭くなる。また、
アウトガスが生じるという問題もあることから、長期的
な信頼性に欠けるという問題点もある。
る光デバイスは、上記低融点ガラス３の代わりに、接着
剤を用いる方法と鉛と錫の合金半田を用いる方法も知ら
れている。しかし、接着剤を用いる場合、接着剤は一般
に吸湿性が高いため、環境条件によっては脆くなり易
い。しかも、ガラス転移点温度が低いため、接着剤を用
いた光デバイスの使用温度は相対的に狭くなる。また、
アウトガスが生じるという問題もあることから、長期的
な信頼性に欠けるという問題点もある。
【０００５】一方、鉛と錫の合金半田は、相対的に融点
が低いため、特に、半田接合部に重力等の荷重が常にか
かる場合には、半田が時間とともに歪んでいくというク
リープ現象を生じ易い。このため、光学素子１とホルダ
２をこの半田で固定した場合、光学素子１の位置が時間
と共に変化していくことになり、長期にわたる光学系の
安定性が確保できないという問題がある。さらに、鉛と
錫の合金半田は２５０×１０-7／℃であり、光学素子１
の熱膨張係数１２０×１０-7／℃に比較して大きな差が
ある。したがって、光学素子１とこの半田で固定する場
合、熱膨張係数の違いにより、半田の冷却時に光学素子
に応力が加わり、亀裂や複屈折化等の問題が生じること
がある。また、温度変化や電子回路の発熱等による周囲
温度の変化があると、半田接合部に引っ張りと圧縮の応
力が繰り返しかかる。この熱的疲労により半田に亀裂が
生じて光学素子１の位置が変化し、光軸がずれるという
問題もある（特開平２−２８１２０１号公報参照）。
が低いため、特に、半田接合部に重力等の荷重が常にか
かる場合には、半田が時間とともに歪んでいくというク
リープ現象を生じ易い。このため、光学素子１とホルダ
２をこの半田で固定した場合、光学素子１の位置が時間
と共に変化していくことになり、長期にわたる光学系の
安定性が確保できないという問題がある。さらに、鉛と
錫の合金半田は２５０×１０-7／℃であり、光学素子１
の熱膨張係数１２０×１０-7／℃に比較して大きな差が
ある。したがって、光学素子１とこの半田で固定する場
合、熱膨張係数の違いにより、半田の冷却時に光学素子
に応力が加わり、亀裂や複屈折化等の問題が生じること
がある。また、温度変化や電子回路の発熱等による周囲
温度の変化があると、半田接合部に引っ張りと圧縮の応
力が繰り返しかかる。この熱的疲労により半田に亀裂が
生じて光学素子１の位置が変化し、光軸がずれるという
問題もある（特開平２−２８１２０１号公報参照）。
【０００６】以上のような理由により、前述した低融点
ガラス３を用いた光デバイスが使用されている。
ガラス３を用いた光デバイスが使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】昨今の光学素子では、
図４に示すように、光学素子１に反射防止膜４を施した
ものがほとんどであるが、反射防止膜４の耐熱性は４０
０℃以下である。これに対し、通常使用される酸化鉛系
の低融点ガラス３は、焼成温度を４５０℃以下にするこ
とが困難であり、上記反射防止膜４の耐熱温度以下とす
ることができなかった。さらに、環境保護の観点から、
酸化鉛を低融点ガラスから除外することが望まれていた
（特開平８−２５９２６２号公報参照）。
図４に示すように、光学素子１に反射防止膜４を施した
ものがほとんどであるが、反射防止膜４の耐熱性は４０
０℃以下である。これに対し、通常使用される酸化鉛系
の低融点ガラス３は、焼成温度を４５０℃以下にするこ
とが困難であり、上記反射防止膜４の耐熱温度以下とす
ることができなかった。さらに、環境保護の観点から、
酸化鉛を低融点ガラスから除外することが望まれていた
（特開平８−２５９２６２号公報参照）。
【０００８】また、図３および図４に示すように、低融
点ガラス３は、光学素子１およびホルダ２との接合面以
外に外気露出表面があり、低融点ガラス３が、高湿度環
境において劣化が促進される恐れがあった。
点ガラス３は、光学素子１およびホルダ２との接合面以
外に外気露出表面があり、低融点ガラス３が、高湿度環
境において劣化が促進される恐れがあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて本発明
は、光学素子とこれを保持するホルダからなる光デバイ
スにおいて、酸化バナジウムとホウ酸を主成分とし、亜
鉛及びバリウムの少なくとも一種を含有する低融点ガラ
スを用いて上記光学素子とホルダを接合したことを特徴
とする。
は、光学素子とこれを保持するホルダからなる光デバイ
スにおいて、酸化バナジウムとホウ酸を主成分とし、亜
鉛及びバリウムの少なくとも一種を含有する低融点ガラ
スを用いて上記光学素子とホルダを接合したことを特徴
とする。
【００１０】また、上記低融点ガラスが、ビスマス及び
テルルの少なくとも一種を含有することを特徴とする。
テルルの少なくとも一種を含有することを特徴とする。
【００１１】更には、上記光学素子の鉛の含有量が、
０．１重量％以下であることを特徴とする。
０．１重量％以下であることを特徴とする。
【００１２】しかも、上記低融点ガラスの外気露出表面
に被覆部材を備えたことを特徴とする。
に被覆部材を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
よって説明する。
よって説明する。
【００１４】図１に本発明の実施形態である光デバイス
の断面図を示す。図１に示すように本光デバイスの基本
構成は、光学素子１と、これを保持するホルダ２と、両
者を固定する低融点ガラス３からなる。例えば、光学素
子１には円筒形ガラスレンズを用い、ホルダ２にＦｅ−
Ｎｉ合金を用いて、低融点ガラス３としては酸化バナジ
ウムとホウ酸を主成分とし、亜鉛及びバリウムの少なく
とも一種を含有する低融点ガラスを用いて接合を行うも
のである。
の断面図を示す。図１に示すように本光デバイスの基本
構成は、光学素子１と、これを保持するホルダ２と、両
者を固定する低融点ガラス３からなる。例えば、光学素
子１には円筒形ガラスレンズを用い、ホルダ２にＦｅ−
Ｎｉ合金を用いて、低融点ガラス３としては酸化バナジ
ウムとホウ酸を主成分とし、亜鉛及びバリウムの少なく
とも一種を含有する低融点ガラスを用いて接合を行うも
のである。
【００１５】なお、上記光学素子１として、円筒形ガラ
スレンズを用いたが、用途に応じて、ボールレンズ、平
板レンズ、角形レンズ等の各種レンズを用いても良い。
また、レンズに限らず、気密窓、プリズム、偏光子等の
光学ガラスや複屈折ガラス、ファラデー回転子などの光
学結晶等を用いることもできる。また、これらの光学部
品の材料には、環境に対する悪影響を防止するため、鉛
の含有量が０．１重量％以下のものを用いることが望ま
しい。
スレンズを用いたが、用途に応じて、ボールレンズ、平
板レンズ、角形レンズ等の各種レンズを用いても良い。
また、レンズに限らず、気密窓、プリズム、偏光子等の
光学ガラスや複屈折ガラス、ファラデー回転子などの光
学結晶等を用いることもできる。また、これらの光学部
品の材料には、環境に対する悪影響を防止するため、鉛
の含有量が０．１重量％以下のものを用いることが望ま
しい。
【００１６】また、上記ホルダ２は、各種光学素子１の
熱膨張係数や機械的強度に応じて選定するものである。
また、本発明の光デバイスをさらに他のデバイスに取り
付けるときの方法によってもホルダ２の材質は選定すべ
きである。上記に述べたＦｅ−Ｎｉ合金の他、ステンレ
ス鋼、銅合金、真鍮、アルミニウム合金などあらゆる金
属、また、金属に限らず、アルミナ、ジルコニア等の各
種セラミックから選定できる。
熱膨張係数や機械的強度に応じて選定するものである。
また、本発明の光デバイスをさらに他のデバイスに取り
付けるときの方法によってもホルダ２の材質は選定すべ
きである。上記に述べたＦｅ−Ｎｉ合金の他、ステンレ
ス鋼、銅合金、真鍮、アルミニウム合金などあらゆる金
属、また、金属に限らず、アルミナ、ジルコニア等の各
種セラミックから選定できる。
【００１７】さらに、本発明の低融点ガラス３は、亜鉛
及びバリウムの少なくとも一種を含有しているために、
焼成温度を４００℃以下とすることができ、反射防止膜
４の耐熱温度以下に下げることができるとともに、環境
に対する悪影響を防止できる。なお、上記低融点ガラス
３では、ビスマスもしくはテルル等の希少金属を添加す
ることで融点を更に下げることが可能である。
及びバリウムの少なくとも一種を含有しているために、
焼成温度を４００℃以下とすることができ、反射防止膜
４の耐熱温度以下に下げることができるとともに、環境
に対する悪影響を防止できる。なお、上記低融点ガラス
３では、ビスマスもしくはテルル等の希少金属を添加す
ることで融点を更に下げることが可能である。
【００１８】本発明の低融点ガラス３は、酸化バナジウ
ムとホウ酸を主成分として、その主成分に鉛と化学的に
性質の近い亜鉛、接着安定性を高める役割を持つバナジ
ウムを調整している。
ムとホウ酸を主成分として、その主成分に鉛と化学的に
性質の近い亜鉛、接着安定性を高める役割を持つバナジ
ウムを調整している。
【００１９】本発明の低融点ガラス３は、酸化バナジウ
ム（Ｖ2Ｏ5）の含有量を２０〜６０重量％とし、ホウ酸
（Ｂ2Ｏ3）の含有量を２０〜６０重量％とすることが望
ましく、両成分の合計を５０〜９０重量％の範囲内とす
ることが望ましい。これは、上記範囲以外の含有量であ
ると亜鉛、バリウムを添加したとしても焼成温度を４０
０度以下に下げることが困難となるためである。
ム（Ｖ2Ｏ5）の含有量を２０〜６０重量％とし、ホウ酸
（Ｂ2Ｏ3）の含有量を２０〜６０重量％とすることが望
ましく、両成分の合計を５０〜９０重量％の範囲内とす
ることが望ましい。これは、上記範囲以外の含有量であ
ると亜鉛、バリウムを添加したとしても焼成温度を４０
０度以下に下げることが困難となるためである。
【００２０】また、亜鉛、バリウムの含有量は、それぞ
れ酸化物換算で、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を０〜３０重量
％、酸化バリウム（ＢａＯ）を０〜３０重量％、両成分
の合計を１０〜５０重量％の範囲内とすることが望まし
い。
れ酸化物換算で、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を０〜３０重量
％、酸化バリウム（ＢａＯ）を０〜３０重量％、両成分
の合計を１０〜５０重量％の範囲内とすることが望まし
い。
【００２１】上述したように亜鉛は鉛と化学的に性質が
近いので、低融点ガラスの組成全体の安定性を高めるこ
とができる。また、バリウムは接着安定性を高める働き
をもち、この範囲外の含有量であると、組成の安定性が
悪くなり、また接着力も低下するのでこの範囲内が望ま
しい。
近いので、低融点ガラスの組成全体の安定性を高めるこ
とができる。また、バリウムは接着安定性を高める働き
をもち、この範囲外の含有量であると、組成の安定性が
悪くなり、また接着力も低下するのでこの範囲内が望ま
しい。
【００２２】本発明の低融点ガラス３は亜鉛、バリウム
の少なくとも一方を含有していればよいが、双方を含有
させることにより、組成的安定性及び接着力のいずれも
が向上するので、特に好ましい。
の少なくとも一方を含有していればよいが、双方を含有
させることにより、組成的安定性及び接着力のいずれも
が向上するので、特に好ましい。
【００２３】次に、微量要素のビスマス、テルルは、そ
れぞれ酸化物換算で酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化テ
ルル（ＴｅＯ2）は共に０〜５重量％含有させ、また両
者合計でも０〜１０重量％含有させると更に焼成温度を
低下させることができる。この範囲以上に含有させると
接着力が低下するのでこの範囲内が好ましい。ただし、
ビスマス、テルルは本発明の必要構成組成ではなく、含
有していなくとも本発明の効果を奏することができる。
れぞれ酸化物換算で酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化テ
ルル（ＴｅＯ2）は共に０〜５重量％含有させ、また両
者合計でも０〜１０重量％含有させると更に焼成温度を
低下させることができる。この範囲以上に含有させると
接着力が低下するのでこの範囲内が好ましい。ただし、
ビスマス、テルルは本発明の必要構成組成ではなく、含
有していなくとも本発明の効果を奏することができる。
【００２４】以上の主成分、副成分は、焼成温度、膨張
係数等に応じて、混合比を変えたものを選択する。
係数等に応じて、混合比を変えたものを選択する。
【００２５】これらの成分からなる低融点ガラス３は、
鉛を含む酸化鉛系の低融点ガラス３では困難であった２
５０〜４００℃の焼成温度を実現することができる。こ
の焼成温度であれば、光学素子１の光学面に加工されて
いる反射防止膜４の耐熱温度以下に抑えることが可能と
なる。
鉛を含む酸化鉛系の低融点ガラス３では困難であった２
５０〜４００℃の焼成温度を実現することができる。こ
の焼成温度であれば、光学素子１の光学面に加工されて
いる反射防止膜４の耐熱温度以下に抑えることが可能と
なる。
【００２６】また、この低融点ガラス３の熱膨張係数
は、光学素子１とホルダ２の接合による応力を緩和する
ため、５０×１０-7〜１３０×１０-7／℃の範囲とする
ことが好ましい。さらに、ホルダ２の熱膨張係数は、低
融点ガラス３の熱膨張係数の０．６〜１．４倍の範囲と
することにより、歪みを減じることができる。このと
き、光学素子１の熱膨張係数についても、５０〜１３０
×１０-7／℃の範囲で、低融点ガラス３の熱膨張係数の
０．６〜１．４倍の範囲内とすることにより、同様に歪
みを減じることができる。
は、光学素子１とホルダ２の接合による応力を緩和する
ため、５０×１０-7〜１３０×１０-7／℃の範囲とする
ことが好ましい。さらに、ホルダ２の熱膨張係数は、低
融点ガラス３の熱膨張係数の０．６〜１．４倍の範囲と
することにより、歪みを減じることができる。このと
き、光学素子１の熱膨張係数についても、５０〜１３０
×１０-7／℃の範囲で、低融点ガラス３の熱膨張係数の
０．６〜１．４倍の範囲内とすることにより、同様に歪
みを減じることができる。
【００２７】この光学素子１の光学面に加工されている
反射防止膜４は、通常３層以上となっており、光学素子
の材料や目的の反射率に応じて、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｚ
ｒＯ 2、Ｔａ2Ｏ5等から選択が可能である。また、この
反射防止膜４は、要求特性や用途により、光学素子１の
光学面の両面、もしくは片面に施されたり、もしくは反
射防止膜４を施さない場合もある。
反射防止膜４は、通常３層以上となっており、光学素子
の材料や目的の反射率に応じて、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｚ
ｒＯ 2、Ｔａ2Ｏ5等から選択が可能である。また、この
反射防止膜４は、要求特性や用途により、光学素子１の
光学面の両面、もしくは片面に施されたり、もしくは反
射防止膜４を施さない場合もある。
【００２８】ここで、本発明の低融点ガラス３の製造方
法は、酸化バナジウムとホウ酸を主成分として、その主
成分に鉛と化学的に性質の近い亜鉛、接着安定性を高め
る役割を持つバナジウムを調整する。これらを混合し約
１０００℃で焼成し溶融物から棒状ガラスを作る。冷却
後粉砕し、粉末状態で低融点ガラス３とする。
法は、酸化バナジウムとホウ酸を主成分として、その主
成分に鉛と化学的に性質の近い亜鉛、接着安定性を高め
る役割を持つバナジウムを調整する。これらを混合し約
１０００℃で焼成し溶融物から棒状ガラスを作る。冷却
後粉砕し、粉末状態で低融点ガラス３とする。
【００２９】次に、本発明の他の実施形態の断面図を図
２に示す。反射防止膜４が施された光学素子１とホルダ
２を低融点ガラス３により接合し、その低融点ガラス３
の外気露出表面に被覆部材５を備えたものである。この
被覆部材５は、外気に露出した低融点ガラス３の表面
を、湿度等の、低融点ガラス３を劣化させる可能性のあ
るものから保護することを目的とする。この被覆部材５
はリング状で、ホルダ２と同様に、Ｆｅ−Ｎｉ合金の
他、ステンレス鋼、銅合金、真鍮、アルミニウム合金な
どあらゆる金属、また、金属に限らず、アルミナ、ジル
コニア等の各種セラミックから選定できる他、各種金属
を蒸着するなどの方法でも成形可能である。
２に示す。反射防止膜４が施された光学素子１とホルダ
２を低融点ガラス３により接合し、その低融点ガラス３
の外気露出表面に被覆部材５を備えたものである。この
被覆部材５は、外気に露出した低融点ガラス３の表面
を、湿度等の、低融点ガラス３を劣化させる可能性のあ
るものから保護することを目的とする。この被覆部材５
はリング状で、ホルダ２と同様に、Ｆｅ−Ｎｉ合金の
他、ステンレス鋼、銅合金、真鍮、アルミニウム合金な
どあらゆる金属、また、金属に限らず、アルミナ、ジル
コニア等の各種セラミックから選定できる他、各種金属
を蒸着するなどの方法でも成形可能である。
【００３０】次に、本発明の光デバイスの接合方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３１】光学素子１をホルダ２に搭載し、リング状
に成形された低融点ガラス３を光学素子１とホルダ２の
接合箇所に配置させ、温度コントロールが可能な焼成炉
に入れて５〜１０℃／分で３５０℃まで上昇させ、３５
０℃で１０分間保持後、２０〜５０℃／分で室温まで降
下させた後、焼成炉から取り出すものである。接合方法
はこれに限らず、低融点ガラス３としてバインダーを混
合したペースト状のものを使用しても構わない。また、
焼成炉に限らず、ホットプレート等のヒーター付きの高
温器具であれば、構わない。温度条件も、上記に限ら
ず、使用部材、器具に応じて変更しても構わない。
に成形された低融点ガラス３を光学素子１とホルダ２の
接合箇所に配置させ、温度コントロールが可能な焼成炉
に入れて５〜１０℃／分で３５０℃まで上昇させ、３５
０℃で１０分間保持後、２０〜５０℃／分で室温まで降
下させた後、焼成炉から取り出すものである。接合方法
はこれに限らず、低融点ガラス３としてバインダーを混
合したペースト状のものを使用しても構わない。また、
焼成炉に限らず、ホットプレート等のヒーター付きの高
温器具であれば、構わない。温度条件も、上記に限ら
ず、使用部材、器具に応じて変更しても構わない。
【００３２】また、被覆部材５は、低融点ガラス３と同
時に焼成接合か、低融点ガラス３の接合後に別途蒸着で
成形する方法がある。
時に焼成接合か、低融点ガラス３の接合後に別途蒸着で
成形する方法がある。
【００３３】
【実施例】ここで、本発明にかかる光デバイスを試作
し、信頼性試験を実施し、反射率での評価を行った。
し、信頼性試験を実施し、反射率での評価を行った。
【００３４】反射防止膜４付の光学素子１に外径１．８
ｍｍで熱膨張係数が８８×１０-7／℃の円筒形ガラスレ
ンズ、ホルダ２に熱膨張係数９７×１０-7／℃のＦｅ−
Ｎｉ合金、低融点ガラス３に本発明の酸化バナジウムと
ホウ酸を母材とし、少なくとも亜鉛及びバリウムのいず
れか一方を含有した、焼成温度２８０〜３９０℃のもの
を用いて試料Ａ〜Ｅの光デバイスを作製した。
ｍｍで熱膨張係数が８８×１０-7／℃の円筒形ガラスレ
ンズ、ホルダ２に熱膨張係数９７×１０-7／℃のＦｅ−
Ｎｉ合金、低融点ガラス３に本発明の酸化バナジウムと
ホウ酸を母材とし、少なくとも亜鉛及びバリウムのいず
れか一方を含有した、焼成温度２８０〜３９０℃のもの
を用いて試料Ａ〜Ｅの光デバイスを作製した。
【００３５】またこれに対し比較例として、反射防止膜
４付の光学素子１に外径１．８ｍｍで熱膨張係数が８８
×１０-7／℃の円筒形ガラスレンズ、ホルダ２に熱膨張
係数９７×１０-7／℃のＦｅ−Ｎｉ合金、低融点ガラス
３に酸化鉛を含有した焼成温度４５０、４６０℃のもの
を用いて試料Ｆ、Ｇの光デバイスを作製した。
４付の光学素子１に外径１．８ｍｍで熱膨張係数が８８
×１０-7／℃の円筒形ガラスレンズ、ホルダ２に熱膨張
係数９７×１０-7／℃のＦｅ−Ｎｉ合金、低融点ガラス
３に酸化鉛を含有した焼成温度４５０、４６０℃のもの
を用いて試料Ｆ、Ｇの光デバイスを作製した。
【００３６】まず、本発明及び比較例の試料をそれぞれ
１００個ずつ作製し、作製後の反射防止膜４の反射率測
定を行った。次に、８５℃、８５％、２０００時間の恒
温恒湿試験に投入し、その後の反射率を測定し、投入前
からの反射率変動値に変換したものを表１に示す。
１００個ずつ作製し、作製後の反射防止膜４の反射率測
定を行った。次に、８５℃、８５％、２０００時間の恒
温恒湿試験に投入し、その後の反射率を測定し、投入前
からの反射率変動値に変換したものを表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】この結果より、本発明の範囲内の低融点ガ
ラスを用いた試料（Ｎｏ．Ａ〜Ｅ）はすべて０．２％以
下の反射率変動に抑えられているが、比較例の試料（Ｎ
ｏ．Ｆ、Ｇ）においては、０．２％を超える反射率のも
のが、半数程度も発生した。
ラスを用いた試料（Ｎｏ．Ａ〜Ｅ）はすべて０．２％以
下の反射率変動に抑えられているが、比較例の試料（Ｎ
ｏ．Ｆ、Ｇ）においては、０．２％を超える反射率のも
のが、半数程度も発生した。
【００３９】この結果より、本発明の光デバイスは従来
の光デバイスに比べ、反射率変動という光学特性におい
て明らかに性能が向上した
の光デバイスに比べ、反射率変動という光学特性におい
て明らかに性能が向上した
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光学素子
とこれを保持するホルダからなる光デバイスにおいて、
酸化バナジウムとホウ酸を主成分とし、亜鉛及びバリウ
ムの少なくとも一種を含有する低融点ガラスを用いて上
記光学素子とホルダを接合したことにより、焼成温度を
４００℃以下に抑えることができ、光学特性の信頼性を
向上することができるとともに、地球環境に優しい光デ
バイスの製造が可能となった。
とこれを保持するホルダからなる光デバイスにおいて、
酸化バナジウムとホウ酸を主成分とし、亜鉛及びバリウ
ムの少なくとも一種を含有する低融点ガラスを用いて上
記光学素子とホルダを接合したことにより、焼成温度を
４００℃以下に抑えることができ、光学特性の信頼性を
向上することができるとともに、地球環境に優しい光デ
バイスの製造が可能となった。
【図１】本発明の光デバイスを示す断面図である。
【図２】本発明の光デバイスの他の実施形態を示す断面
図である。
図である。
【図３】従来の光デバイスを示す断面図である。
【図４】反射防止膜が施された従来の光デバイスを示す
断面図である。
断面図である。
１：光学素子
２：ホルダ
３：低融点ガラス
４：反射防止膜
５：被覆部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H043 AE02
4G061 AA02 AA09 AA10 BA07 CA01
CA03 CB13 CC03 CD05 CD10
CD16 CD19 DA24 DA32 DA51
4G062 AA08 AA09 BB08 BB12 CC08
DA01 DB01 DC04 DC05 DC06
DD01 DE01 DE02 DE03 DE04
DF01 EA01 EB01 EC01 ED01
EE01 EF01 EG01 EG02 EG03
EG04 FA01 FB01 FC01 FD01
FE01 FF04 FF05 FF06 FG01
FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01
GA02 GA03 GB01 GC01 GD01
GD02 GD03 GE01 HH01 HH03
HH05 HH07 HH09 HH11 HH13
HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03
JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03
KK05 KK07 KK10 MM08 MM09
MM10 NN32 NN34
Claims (4)
- 【請求項１】光学素子とこれを保持するホルダからなる
光デバイスにおいて、酸化バナジウムとホウ酸を主成分
とし、亜鉛およびバリウムの少なくとも一種を含有する
低融点ガラスを用いて、上記光学素子とホルダを接合し
たことを特徴とする光デバイス。 - 【請求項２】上記低融点ガラスが、ビスマスおよびテル
ルの少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項
１記載の光デバイス。 - 【請求項３】上記光学素子の鉛の含有量が０．１重量％
以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の光デ
バイス。 - 【請求項４】上記低融点ガラスの外気露出表面に被覆部
材を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の記載の光デバイス。
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|---|---|
| JP2003241048A true JP2003241048A (ja) | 2003-08-27 |
| JP4091773B2 JP4091773B2 (ja) | 2008-05-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002043747A Expired - Fee Related JP4091773B2 (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 光デバイス |
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| JP (1) | JP4091773B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004074198A1 (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-02 | Yamato Electronic Co., Ltd. | 封着加工用無鉛ガラス材とこれを用いた封着加工物及び封着加工方法 |
| JP2008171811A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-24 | Samsung Sdi Co Ltd | ガラスフリット、シーリング材形成用の組成物及び発光装置 |
| US7585798B2 (en) | 2003-06-27 | 2009-09-08 | Yamato Electronic Co., Ltd. | Lead-free glass material for use in sealing and, sealed article and method for sealing using the same |
| JP2016194733A (ja) * | 2012-07-12 | 2016-11-17 | ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ | ロッドレンズおよびその製造法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0634777U (ja) * | 1992-09-03 | 1994-05-10 | 協和工業株式会社 | 粒状物中の異物除去装置 |
-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002043747A patent/JP4091773B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7425518B2 (en) | 2003-02-19 | 2008-09-16 | Yamato Electronic Co., Ltd. | Lead-free glass material for use in sealing and, sealed article and method for sealing using the same |
| US7585798B2 (en) | 2003-06-27 | 2009-09-08 | Yamato Electronic Co., Ltd. | Lead-free glass material for use in sealing and, sealed article and method for sealing using the same |
| JP2008171811A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-24 | Samsung Sdi Co Ltd | ガラスフリット、シーリング材形成用の組成物及び発光装置 |
| EP1942084A3 (en) * | 2007-01-05 | 2008-11-26 | Samsung SDI Co., Ltd. | Glass plate with glass frit structure |
| US7871949B2 (en) | 2007-01-05 | 2011-01-18 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Glass plate with glass frit structure |
| US8546281B2 (en) | 2007-01-05 | 2013-10-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Glass plate with glass frit structure |
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