JPH01157436A - 屈折率分布型光学素子の製造方法 - Google Patents
屈折率分布型光学素子の製造方法Info
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- JPH01157436A JPH01157436A JP31527987A JP31527987A JPH01157436A JP H01157436 A JPH01157436 A JP H01157436A JP 31527987 A JP31527987 A JP 31527987A JP 31527987 A JP31527987 A JP 31527987A JP H01157436 A JPH01157436 A JP H01157436A
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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
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、カラス棒を溶融塩中に浸漬してイオン交換を
行ない、カラス枠中に屈折率分布を設はロッド状レンズ
を製造する方法に関するものである。
行ない、カラス枠中に屈折率分布を設はロッド状レンズ
を製造する方法に関するものである。
［従来の技術］
中心軸から周辺へ向けて屈折率が減少していくような屈
折率分布を有するロッド状レンズは、複写機やファクシ
ミリ等の光学系に使用されている。このロッドレンズを
製造する方法としてはＬｉ”、ＴＩ”、Ｃｓ”、Ａｇ＋
等、ガラスの屈折率を高くする効果のある陽イオンを含
有する棒状のガラスをＮａＮｏ３あるいはＫＮＯ３等の
溶融塩中に吊り下げ前記ガラス中の陽イオンと溶融塩中
の陽イオンとを交換して、前記ガラス中の陽イオンの濃
度が中心で高く周辺へ向けて減少するような分布を形成
するイオン交換法が知られている。
折率分布を有するロッド状レンズは、複写機やファクシ
ミリ等の光学系に使用されている。このロッドレンズを
製造する方法としてはＬｉ”、ＴＩ”、Ｃｓ”、Ａｇ＋
等、ガラスの屈折率を高くする効果のある陽イオンを含
有する棒状のガラスをＮａＮｏ３あるいはＫＮＯ３等の
溶融塩中に吊り下げ前記ガラス中の陽イオンと溶融塩中
の陽イオンとを交換して、前記ガラス中の陽イオンの濃
度が中心で高く周辺へ向けて減少するような分布を形成
するイオン交換法が知られている。
［発明が解決しようとする問題点］
溶融塩中で円柱状ガラス母材のイオン交換を行なう場合
、高温にすると、陽イオンの拡散速度か増加するためイ
オン交換に要する時間を短縮することができる。
、高温にすると、陽イオンの拡散速度か増加するためイ
オン交換に要する時間を短縮することができる。
しかし従来のイオン交換法では、ガラス母材を溶融塩中
に吊下げて保持するため、ガラス母材の屈伏点以上の高
温にするとガラス母材の粘性が１ｏ１１．ｏボイズ以下
に低下しガラス母材が変形するので、所望の光学性能が
得られない。
に吊下げて保持するため、ガラス母材の屈伏点以上の高
温にするとガラス母材の粘性が１ｏ１１．ｏボイズ以下
に低下しガラス母材が変形するので、所望の光学性能が
得られない。
従って、イオン交換温度はガラス母材の屈伏点以下に制
限されるためイオン交換に要する時間は長くなりコスト
アップにつながる。特に直径が１０１以上のロッド状レ
ンズを従来の方法により作成する場合、非常に長時間を
要し、事実上製造は困難であった。
限されるためイオン交換に要する時間は長くなりコスト
アップにつながる。特に直径が１０１以上のロッド状レ
ンズを従来の方法により作成する場合、非常に長時間を
要し、事実上製造は困難であった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的はガラス母材を屈伏点以上の高温の溶融塩
中において変形させることなくイオン交換るす方法を提
供することにある。
り、その目的はガラス母材を屈伏点以上の高温の溶融塩
中において変形させることなくイオン交換るす方法を提
供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の上記目的は、溶融塩中に浸漬した円柱状ガラス
母材の外周部に接するような回転ローラーを複数個設け
、円柱状ガラス母材を該回転ローラーで支持しながら回
転させイオン交換を行なうことにより達成される。
母材の外周部に接するような回転ローラーを複数個設け
、円柱状ガラス母材を該回転ローラーで支持しながら回
転させイオン交換を行なうことにより達成される。
本発明では屈折率分布に寄与するイオンとしてＬｉ”、
ＴＩ”、Ｇｓ”、 Ａｇ”などが好適に用いられ、溶融
塩としてＮａＮｏ３、にＮ０３などの溶融塩が使用され
る。また屈折率分布がロッド中心から周辺へ向けて減少
する凸レンズタイプの他、周辺で分布があり中央ではフ
ラットなショルダータイプの屈折率分布や、中央から周
辺へ向けて屈折率が増加する凹レンズタイプの分布を形
成することも可能である。
ＴＩ”、Ｇｓ”、 Ａｇ”などが好適に用いられ、溶融
塩としてＮａＮｏ３、にＮ０３などの溶融塩が使用され
る。また屈折率分布がロッド中心から周辺へ向けて減少
する凸レンズタイプの他、周辺で分布があり中央ではフ
ラットなショルダータイプの屈折率分布や、中央から周
辺へ向けて屈折率が増加する凹レンズタイプの分布を形
成することも可能である。
回転ローラーの材質は、高温の溶融塩中でも変形、変質
せず十分な機械的強度を有し、溶融塩やガラス母材と反
応しないものが選択される。
せず十分な機械的強度を有し、溶融塩やガラス母材と反
応しないものが選択される。
本発明のようにガラス母材を回転ローラーで支持しなが
ら回転させれば、イオン交換時間を短縮するために温度
を上げてカラス母材の粘性が低下しても、回転ローラー
により外形が保持規制されるため変形が生じない。
ら回転させれば、イオン交換時間を短縮するために温度
を上げてカラス母材の粘性が低下しても、回転ローラー
により外形が保持規制されるため変形が生じない。
従って、本発明によれば、イオン交換の温度を上げ、短
時間で変形を生じさせずに直径の大きなロッド状レンズ
を得ることができる。
時間で変形を生じさせずに直径の大きなロッド状レンズ
を得ることができる。
以下さらに本発明を図に従って説明する。
第１図は本発明を実施するガラス母材回転装置（横型）
の見取図、第２図はその断面図である。
の見取図、第２図はその断面図である。
両図において円柱状ガラス母材１は外周部で複数個（６
個）の回転ローラー２に接し、両端面は端面支持板３及
び１２で支持されている。端面支持板３はモーター４に
より４枚のギア５を介して駆動されるシャフト６により
回転する。
個）の回転ローラー２に接し、両端面は端面支持板３及
び１２で支持されている。端面支持板３はモーター４に
より４枚のギア５を介して駆動されるシャフト６により
回転する。
シャフト６の回転は中央ギア７、周辺ギア８により、６
個の回転ローラー２に伝えられる。
個の回転ローラー２に伝えられる。
さらに回転ローラーから周辺ギア９、中央ギア１０によ
り反対端のシャフト１１に回転が伝えられ、端面支持板
１２が回転する。
り反対端のシャフト１１に回転が伝えられ、端面支持板
１２が回転する。
端面支持板３．１２及び回転ローラー２は円柱状母材ガ
ラスを同じ回転速度で回転させる。
ラスを同じ回転速度で回転させる。
上記、回転ローラー、シャフト等はフレーム１３により
位置が保持され、母材回転装置１４を構成している。
位置が保持され、母材回転装置１４を構成している。
円柱状ガラス母材１の出し入れのため回転ローラー２と
周辺ギア８．９は装置から取り出すことが可能である。
周辺ギア８．９は装置から取り出すことが可能である。
端面支持板１２とシャフト１１は、円柱状ガラス母材１
が高温下で軸方向に膨張したとき軸方向に移動し膨張を
吸収することが可能となる。
が高温下で軸方向に膨張したとき軸方向に移動し膨張を
吸収することが可能となる。
モーター４以外の各部材は、イオン交換時高温の溶融塩
中でも変形、変質せず、十分な機械的強度を有し、溶融
塩、ガラス母材と反応しない材料、例えばガラスセラミ
ックスなどが用いられる。
中でも変形、変質せず、十分な機械的強度を有し、溶融
塩、ガラス母材と反応しない材料、例えばガラスセラミ
ックスなどが用いられる。
第３図は、母材回転装置を縦型とした場合の断面図を示
す。円柱状母材ガラス１は上方に長くのびたシャフト６
により回転が与えられる。
す。円柱状母材ガラス１は上方に長くのびたシャフト６
により回転が与えられる。
［実施例］
以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１
イオン交換用の母材ガラスとして重量％で表わして、Ｌ
ｉ２Ｏ：８％、Ｎａ２Ｏ： １０％、ＭｇＯ：６％、Ｐ
ｂＯ：４％、Ｂ２Ｏ３：６％、Ａｌ２Ｏ３： ０． ５
％、５ｉｎ２：５２．５％、ＴｉＯ２：６％、ＺｒＯ２
ニア％の組成をもつガラスを使用する。このガラスを直
径２０ｍｍ、長さ２００ｎ＋＋ｎの円柱状に研磨したも
のを円柱状ガラス母材（屈伏点５１０℃）として使用し
た。
ｉ２Ｏ：８％、Ｎａ２Ｏ： １０％、ＭｇＯ：６％、Ｐ
ｂＯ：４％、Ｂ２Ｏ３：６％、Ａｌ２Ｏ３： ０． ５
％、５ｉｎ２：５２．５％、ＴｉＯ２：６％、ＺｒＯ２
ニア％の組成をもつガラスを使用する。このガラスを直
径２０ｍｍ、長さ２００ｎ＋＋ｎの円柱状に研磨したも
のを円柱状ガラス母材（屈伏点５１０℃）として使用し
た。
上記の円柱状母材ガラスをセットした母材回転装置を高
温の溶融塩中に浸漬し、イオン交換を行った。モータ一
部は溶融塩外の高温にならない位置にある。
温の溶融塩中に浸漬し、イオン交換を行った。モータ一
部は溶融塩外の高温にならない位置にある。
モーター４以外の各部材は高温の溶融塩中でも変形、変
質せず十分な機械的強度を存し、溶融塩、ガラス母材と
反応しないガラスセラミック「マコール」 （コーニン
グ社製品）を機械加工し製作した。
質せず十分な機械的強度を存し、溶融塩、ガラス母材と
反応しないガラスセラミック「マコール」 （コーニン
グ社製品）を機械加工し製作した。
溶融塩としてＮａＮＣＪ３を使用し５８０℃でイオン交
換を行なった。母材ガラスの回転速度は６０ｒｐｍとし
イオン交換が終了するまで一定に保った。
換を行なった。母材ガラスの回転速度は６０ｒｐｍとし
イオン交換が終了するまで一定に保った。
１０００時間のイオン交換により中心から周辺まで乱れ
ない良好な屈折率分布を有する変形のない屈折率分布型
光学素子が得られた。
ない良好な屈折率分布を有する変形のない屈折率分布型
光学素子が得られた。
比較例１
実施例１と同じ円柱状母材ガラスを、従来方法により単
独でＮａＮ０＋溶融塩中に吊下げ浸漬した。
独でＮａＮ０＋溶融塩中に吊下げ浸漬した。
母材ガラスの変形を防ぐために、イオン交換温度はガラ
スの屈伏点以下の５００℃とした。実施例１と同様に良
好な屈折率分布を有する光学素子を得るためには、３８
００時間と云う長いイオン交換時間が必要であった。
スの屈伏点以下の５００℃とした。実施例１と同様に良
好な屈折率分布を有する光学素子を得るためには、３８
００時間と云う長いイオン交換時間が必要であった。
［発明の効果］
本発明により複数個の回転ローラーで円柱状ガラス母材
を保持回転させイオン交換を行なうことにより、イオン
交換速度がはやい高温下で変形のない屈折率分布型光学
素子を短時間で形成することが可能となり、その工業的
意義は大きい。
を保持回転させイオン交換を行なうことにより、イオン
交換速度がはやい高温下で変形のない屈折率分布型光学
素子を短時間で形成することが可能となり、その工業的
意義は大きい。
第１図は本発明の横型母材回転装置の見取り図、第２図
は同母材回転装置の断面図、第３図は本発明の縦型母材
回転装置の断面図である。 １、円柱状ガラス母材 ２、回転ローラー ３．１２．端面支持板 ４、モーター ５、ギア ６．１１． シャフト ？、１０．中央ギア ８．９０周辺ギア 】３．フレーム 】４．母材回転装置
は同母材回転装置の断面図、第３図は本発明の縦型母材
回転装置の断面図である。 １、円柱状ガラス母材 ２、回転ローラー ３．１２．端面支持板 ４、モーター ５、ギア ６．１１． シャフト ？、１０．中央ギア ８．９０周辺ギア 】３．フレーム 】４．母材回転装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融塩中に浸漬した円柱状ガラス母材の外周部に接
するように複数個の回転ローラーを設け、円柱状のガラ
ス母材を該回転ローラーで支持しながら回転させてイオ
ン交換を行なうことを特徴とする屈折率分布型光学素子
の製造方法。 ２、前記円柱状ガラス母材の端面を支持する部材が、円
柱状母材と等速度で回転する特許請求の範囲第１項記載
の屈折率分布型光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31527987A JPH01157436A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 屈折率分布型光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31527987A JPH01157436A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 屈折率分布型光学素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157436A true JPH01157436A (ja) | 1989-06-20 |
Family
ID=18063494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31527987A Pending JPH01157436A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 屈折率分布型光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01157436A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017183454A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 日本電気硝子株式会社 | 絶縁部材及びその製造方法 |
| KR20200015741A (ko) * | 2017-06-09 | 2020-02-12 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31527987A patent/JPH01157436A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017183454A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 日本電気硝子株式会社 | 絶縁部材及びその製造方法 |
| JPWO2017183454A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2019-02-28 | 日本電気硝子株式会社 | 絶縁部材及びその製造方法 |
| KR20200015741A (ko) * | 2017-06-09 | 2020-02-12 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 |
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