JPH04358102A - ガラス製光発散素子の製造方法 - Google Patents
ガラス製光発散素子の製造方法Info
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- JPH04358102A JPH04358102A JP13312791A JP13312791A JPH04358102A JP H04358102 A JPH04358102 A JP H04358102A JP 13312791 A JP13312791 A JP 13312791A JP 13312791 A JP13312791 A JP 13312791A JP H04358102 A JPH04358102 A JP H04358102A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス製の光発散素子
を製造する方法に関し、特に光発散の効率を高める技術
に関する。
を製造する方法に関し、特に光発散の効率を高める技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、光化学反応あるいは光合成反応を
行なわせるために、溶液中などに効率よく、かつ均一に
光を導きたいという要求が出てきており、このような要
求を満たす安価な手段として光発散素子が注目されてい
る。
行なわせるために、溶液中などに効率よく、かつ均一に
光を導きたいという要求が出てきており、このような要
求を満たす安価な手段として光発散素子が注目されてい
る。
【０００３】このような光発散素子の１つとして、屈折
率が均一な透明棒状体の外周表面を散乱面とし端面を光
入射面として、端面から入射させた光が側面から散乱出
射するようにしたタイプのものがある。ガラス棒材料の
側面を上記のような光散乱面に加工する方法として、一
般的には機械的な研磨でガラス表面を粗面化する方法が
用いられる。
率が均一な透明棒状体の外周表面を散乱面とし端面を光
入射面として、端面から入射させた光が側面から散乱出
射するようにしたタイプのものがある。ガラス棒材料の
側面を上記のような光散乱面に加工する方法として、一
般的には機械的な研磨でガラス表面を粗面化する方法が
用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、屈折率
均一な透明棒状体を使用した場合は、外周表面を光散乱
面にしただけでは、光が入射した直後の散乱が強く出射
面に近づくにつれて急激に光の発散が低下することで発
散光の均一性が極めて低いことと、ガラス表面に傷をつ
けている結果、機械的強度が低下するのが問題点である
。
均一な透明棒状体を使用した場合は、外周表面を光散乱
面にしただけでは、光が入射した直後の散乱が強く出射
面に近づくにつれて急激に光の発散が低下することで発
散光の均一性が極めて低いことと、ガラス表面に傷をつ
けている結果、機械的強度が低下するのが問題点である
。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するために本発明は、光発散素子の材質として熱処理に
より分相を起こすガラスを用い、熱処理することでガラ
ス体内に分相を起こさせ、導入した光に乱反射が生じる
ようにした。
するために本発明は、光発散素子の材質として熱処理に
より分相を起こすガラスを用い、熱処理することでガラ
ス体内に分相を起こさせ、導入した光に乱反射が生じる
ようにした。
【０００６】本発明方法でガラス分相のための熱処理は
、素子の全長にわたって均一温度としてもよいが、素子
の長さ方向に温度勾配をもたせた状態で行うことが望ま
しい。
、素子の全長にわたって均一温度としてもよいが、素子
の長さ方向に温度勾配をもたせた状態で行うことが望ま
しい。
【０００７】
【作用】端面から入った光はガラス内部の分相により乱
反射を起こし、一部の光は棒の側面から発散していく。 また熱処理時に温度勾配を与えると、分相の密度あるい
は状態に分布を生じ、乱反射の起こる確率が素子の長さ
方向に沿って徐々に変化することになり、側面全長にわ
たって発散光の均一性をさらに上げることができる。
反射を起こし、一部の光は棒の側面から発散していく。 また熱処理時に温度勾配を与えると、分相の密度あるい
は状態に分布を生じ、乱反射の起こる確率が素子の長さ
方向に沿って徐々に変化することになり、側面全長にわ
たって発散光の均一性をさらに上げることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。図１に示すように、ＳｉＯ２７０ｍｏｌ％
、Ｎａ２Ｏ５ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３２５ｍｏｌ％の組成を
もつガラスで１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの大きさ
の直方体のガラス試料１を作成し、電気加熱の温度勾配
型熱処理炉２内で熱処理した。
に説明する。図１に示すように、ＳｉＯ２７０ｍｏｌ％
、Ｎａ２Ｏ５ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３２５ｍｏｌ％の組成を
もつガラスで１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの大きさ
の直方体のガラス試料１を作成し、電気加熱の温度勾配
型熱処理炉２内で熱処理した。
【０００９】ガラス試料１は、熱処理炉２の中に鉛直方
向に挿入し、約１５分間熱処理を加えた。温度勾配は炉
２の上方から下方にかけて６００度Ｃから７５０度Ｃの
範囲でほぼ等間隔につくように、カンタルヒーター３を
炉の上下方向に５つのゾーンに分けてそれぞれを別個に
温度制御した。そして、熱処理中に重力による変形が生
じないよう粘土容器４でガラス試料１を保持した。
向に挿入し、約１５分間熱処理を加えた。温度勾配は炉
２の上方から下方にかけて６００度Ｃから７５０度Ｃの
範囲でほぼ等間隔につくように、カンタルヒーター３を
炉の上下方向に５つのゾーンに分けてそれぞれを別個に
温度制御した。そして、熱処理中に重力による変形が生
じないよう粘土容器４でガラス試料１を保持した。
【００１０】約１５分の熱処理後、試料１を熱衝撃で割
れない程度に急冷し、炉外に取り出した。その際、耐熱
性セラミックファイバーで試料をくるんで、室温まで冷
却した。ここで、熱処理後ガラス試料を徐冷しない理由
は、徐冷中にガラスが失透を起こすからである。
れない程度に急冷し、炉外に取り出した。その際、耐熱
性セラミックファイバーで試料をくるんで、室温まで冷
却した。ここで、熱処理後ガラス試料を徐冷しない理由
は、徐冷中にガラスが失透を起こすからである。
【００１１】本実施例のガラス組成は、上記温度範囲（
６００度Ｃ〜７５０度Ｃ）で約１５分の熱処理を行なう
ことで、ＳｉＯ２成分に富むガラス質と、Ｂ２Ｏ３成分
に富むガラス質の二相に分離する、いわゆる分相という
現象をおこす。ただし、本実施例の温度範囲では、より
高い温度つまり７５０度Ｃに近い温度での分相がより低
い温度、つまり６００度Ｃに近い温度での分相よりも密
度が大きくなるために、ガラス試料１全体にわたって分
相の程度に分布がつけられる。
６００度Ｃ〜７５０度Ｃ）で約１５分の熱処理を行なう
ことで、ＳｉＯ２成分に富むガラス質と、Ｂ２Ｏ３成分
に富むガラス質の二相に分離する、いわゆる分相という
現象をおこす。ただし、本実施例の温度範囲では、より
高い温度つまり７５０度Ｃに近い温度での分相がより低
い温度、つまり６００度Ｃに近い温度での分相よりも密
度が大きくなるために、ガラス試料１全体にわたって分
相の程度に分布がつけられる。
【００１２】本実施例のように鉛直方向に温度勾配をつ
ける場合、勾配は上方から下方にかけて徐々に高くなる
ようにつけることが、重力方向の変形が起こりにくいこ
とは明らかである。
ける場合、勾配は上方から下方にかけて徐々に高くなる
ようにつけることが、重力方向の変形が起こりにくいこ
とは明らかである。
【００１３】このようにして作った光発散素子の発散光
強度を以下のようにして測定した。側面での発散光強度
を測定するために図２のような装置を用いた。ハロゲン
光源５から出た拡散光を１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさの
開口をもつスリット６で絞って、光発散素子１の両端面
のうち、炉の温度の低い側で熱処理された方の端面１Ａ
に入射させた。素子１の側面からの発散光の強度は、光
パワーメータ７を側面に沿って走査させることで測定し
た。その測定結果を図３のグラフ中に「実施例」として
示した。また実施例品と同一形状で分相していない通常
のガラス板について測定した結果を「比較例」として示
した。
強度を以下のようにして測定した。側面での発散光強度
を測定するために図２のような装置を用いた。ハロゲン
光源５から出た拡散光を１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさの
開口をもつスリット６で絞って、光発散素子１の両端面
のうち、炉の温度の低い側で熱処理された方の端面１Ａ
に入射させた。素子１の側面からの発散光の強度は、光
パワーメータ７を側面に沿って走査させることで測定し
た。その測定結果を図３のグラフ中に「実施例」として
示した。また実施例品と同一形状で分相していない通常
のガラス板について測定した結果を「比較例」として示
した。
【００１４】比較例の発散光強度が全体にわたり低いの
に対し、本実施例品の発散光強度は全体にわたりかなり
高く、かつその均一性も優れていることがわかる。ここ
で素子への光入射を温度の低い側で熱処理された端面１
Ａから行ったのは、それが分相密度の小さい側であり、
光出射面１Ｂに近づくほどより高い密度の分相で光の乱
反射を多く起こさせて、全体の光発散の均一性を上げる
ためであった。
に対し、本実施例品の発散光強度は全体にわたりかなり
高く、かつその均一性も優れていることがわかる。ここ
で素子への光入射を温度の低い側で熱処理された端面１
Ａから行ったのは、それが分相密度の小さい側であり、
光出射面１Ｂに近づくほどより高い密度の分相で光の乱
反射を多く起こさせて、全体の光発散の均一性を上げる
ためであった。
【００１５】以上のように、本実施例の発散光強度は素
子全体にわたり高く、かつ均一性の極めて良好な光を発
散する。
子全体にわたり高く、かつ均一性の極めて良好な光を発
散する。
【００１６】本発明によれば、上記実施例のガラス組成
の他にも分相を起こすようなガラス組成、たとえばＳｉ
Ｏ２−Ｎａ２Ｏ系ガラスやＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系ガラス
なども有効である。
の他にも分相を起こすようなガラス組成、たとえばＳｉ
Ｏ２−Ｎａ２Ｏ系ガラスやＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系ガラス
なども有効である。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、発散光効率および光発
散の均一性を高めたガラス製光発散素子が得られる。し
たがって、溶液中などにおいて高い強度の光を周囲均一
に照射する場合に極めて有用である。
散の均一性を高めたガラス製光発散素子が得られる。し
たがって、溶液中などにおいて高い強度の光を周囲均一
に照射する場合に極めて有用である。
【図１】本発明でガラス分相のための熱処理の一例を示
す断面図
す断面図
【図２】光発散素子の発散光強度を測定する装置の例を
示す部分破断側面図
示す部分破断側面図
【図３】本発明方法で得られる光発散素子とガラス板と
の発散光強度の比較を示すグラフ
の発散光強度の比較を示すグラフ
１ 光発散素子
１Ａ 温度勾配熱処理時の低温側端面（光入射面）１
Ｂ 温度勾配熱処理時の高温側端面２ 温度勾
配型電気加熱炉 ３ カンタルヒーター ４ 試料保持用粘土容器 ５ ハロゲン光源 ６ スリット ７ 光パワーメータ
Ｂ 温度勾配熱処理時の高温側端面２ 温度勾
配型電気加熱炉 ３ カンタルヒーター ４ 試料保持用粘土容器 ５ ハロゲン光源 ６ スリット ７ 光パワーメータ
Claims (3)
- 【請求項１】端面から入射させた光が側面を通して外部
に発散する棒状ガラス製の光発散素子を製造する方法に
おいて、前記ガラスとして分相し得るガラス材料を使用
し、熱処理によりガラスを分相させることを特徴とする
ガラス製光発散素子の製造方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記ガラス分相のため
の加熱処理を、素子の長さ方向に温度勾配をもたせた状
態で行うガラス製光発散素子の製造方法。 - 【請求項３】請求項１において、前記加熱処理の間ガラ
ス棒を粘土で固め保持するガラス製光発散素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13312791A JPH04358102A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ガラス製光発散素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13312791A JPH04358102A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ガラス製光発散素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358102A true JPH04358102A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15097419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13312791A Pending JPH04358102A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ガラス製光発散素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04358102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095849A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 波長変換部材およびそれを用いてなる発光デバイス |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP13312791A patent/JPH04358102A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095849A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 波長変換部材およびそれを用いてなる発光デバイス |
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