JPS6212634A - 電磁放射線波長に比例する光弾性係数を有する光学ガラス - Google Patents
電磁放射線波長に比例する光弾性係数を有する光学ガラスInfo
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- JPS6212634A JPS6212634A JP2428286A JP2428286A JPS6212634A JP S6212634 A JPS6212634 A JP S6212634A JP 2428286 A JP2428286 A JP 2428286A JP 2428286 A JP2428286 A JP 2428286A JP S6212634 A JPS6212634 A JP S6212634A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
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、３６０ｎｍと５３００ｎｍの電磁放射線波長
領域において、２００ｎｍ以上の波長領域で±６％未満
の偏差で波長と比例関係を示す光弾性係数を有する新規
光学ガラスに関する。
領域において、２００ｎｍ以上の波長領域で±６％未満
の偏差で波長と比例関係を示す光弾性係数を有する新規
光学ガラスに関する。
（従来の技術）
力学的な圧縮または引張応力により、等方性ガラスは異
方性化される。単軸応力状態においては、光学軸は、圧
縮または引張り応力方向に平行になる。応力方向に平行
なおよび直角な振動方向を有する電磁波の屈折率ｎｏお
よびｎ上は、一般に異なっている。それゆえこれらの二
つの偏光（方向）のため電磁波の光学径路長の差は（ｎ
ｕ ｎｚ＞・して表わされる。但し、式中りは、異方
性媒質における幾何学的径路である。
方性化される。単軸応力状態においては、光学軸は、圧
縮または引張り応力方向に平行になる。応力方向に平行
なおよび直角な振動方向を有する電磁波の屈折率ｎｏお
よびｎ上は、一般に異なっている。それゆえこれらの二
つの偏光（方向）のため電磁波の光学径路長の差は（ｎ
ｕ ｎｚ＞・して表わされる。但し、式中りは、異方
性媒質における幾何学的径路である。
差（ｎｏ−ｎｌ）は、比例定数ｎｏ −ｎｈ ＝Ｋ・σ
のように光弾性係数にとともに力学的応力σに対し比例
関係がある。
のように光弾性係数にとともに力学的応力σに対し比例
関係がある。
この式は、電磁波の二つの振動方向の屈折率差（ｎｏ−
ｎｔ）が、圧縮ないし引張り応力に適した値の選択によ
り調節されたり、変更されることを示す。ガラスは、こ
のような単軸の応力状態下において遅延板の装置に利用
される（ドイツ公開特許第Ｐ ３４３８６０７．６ 月
明１１１！ｉ） 、このような遅延板の実施態様を第１
図に基づいて説明する：平らな平行板Ｐ１において、単
軸の応力状態が圧縮応力σにより作り出される。応力方
向に対し４５°の傾きの振動方向を有する電磁波が、応
力方向に対し直角かつ二つの平らな平行正面に直角で、
該仮に入射する。電磁波は、応力方向に対し平行および
直角の振動方向の二つの部分波に分けられる。電磁波の
ガラス板への入射前には、２つの部分波間に位相差はな
いので、２つの部分波の干渉によって電磁波本来の振動
方向に再びもどる。しかし、力学的応力σのもとにおか
れる板において、屈折率差（ｎｏ ｒｌｌ＞に基づい
て２つの部分波間に位相差が生じる。これは、板におい
て行路が増すにしたがって増大する。板厚をＬとし、こ
の板を二つの部分波が通過する場合には光学的行路差異
は以下となる： （ｎｏ−ｎｌ） ・Ｌ＝に−ｃｙ−Ｌ この光学的行路差異は、部分波間の位相差Δφ＝２ｘＫ
・σ・Ｌ λ に対応している。
ｎｔ）が、圧縮ないし引張り応力に適した値の選択によ
り調節されたり、変更されることを示す。ガラスは、こ
のような単軸の応力状態下において遅延板の装置に利用
される（ドイツ公開特許第Ｐ ３４３８６０７．６ 月
明１１１！ｉ） 、このような遅延板の実施態様を第１
図に基づいて説明する：平らな平行板Ｐ１において、単
軸の応力状態が圧縮応力σにより作り出される。応力方
向に対し４５°の傾きの振動方向を有する電磁波が、応
力方向に対し直角かつ二つの平らな平行正面に直角で、
該仮に入射する。電磁波は、応力方向に対し平行および
直角の振動方向の二つの部分波に分けられる。電磁波の
ガラス板への入射前には、２つの部分波間に位相差はな
いので、２つの部分波の干渉によって電磁波本来の振動
方向に再びもどる。しかし、力学的応力σのもとにおか
れる板において、屈折率差（ｎｏ ｒｌｌ＞に基づい
て２つの部分波間に位相差が生じる。これは、板におい
て行路が増すにしたがって増大する。板厚をＬとし、こ
の板を二つの部分波が通過する場合には光学的行路差異
は以下となる： （ｎｏ−ｎｌ） ・Ｌ＝に−ｃｙ−Ｌ この光学的行路差異は、部分波間の位相差Δφ＝２ｘＫ
・σ・Ｌ λ に対応している。
（発明が解決しようとする問題点）
多くの物質において、光弾性係数には、可視スペクトル
領域において電磁放射線の波長λとはほとんど無関係で
ある。したがって、位相差Δφは、一定の応力σおよび
一定の板厚しのもとでは波長λと関連することになる。
領域において電磁放射線の波長λとはほとんど無関係で
ある。したがって、位相差Δφは、一定の応力σおよび
一定の板厚しのもとでは波長λと関連することになる。
電磁波の部分波間で所望の位相遅延性を得るために、種
々の波長に対し適宜、板厚しまたは力学的応力σを新た
に付与しなければならない。また、多数の波長に対し同
時に一定の位相差を調節することはこの場合不可能であ
る。
々の波長に対し適宜、板厚しまたは力学的応力σを新た
に付与しなければならない。また、多数の波長に対し同
時に一定の位相差を調節することはこの場合不可能であ
る。
本発明の目的は、３６０ｎｍおよび５３００止の間の伝
播領域において光弾性係数Ｋが一定の波長領域で波長λ
に比例するような光学ガラス用の組成範囲を見出すこと
゛である。本発明に係るガラスをある力学的応力の下に
配すると、色消し性遅延板が製造される。
播領域において光弾性係数Ｋが一定の波長領域で波長λ
に比例するような光学ガラス用の組成範囲を見出すこと
゛である。本発明に係るガラスをある力学的応力の下に
配すると、色消し性遅延板が製造される。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、次の（１）〜（８）により達成される。
（１）３６０ｎｍと５３００ｎｍの電磁放射線波長領域
において、２００ｎｍ以上の波長領域でも光弾性係数が
±６％未満の偏差で波長に比例することを特徴とする光
学ガラス。
において、２００ｎｍ以上の波長領域でも光弾性係数が
±６％未満の偏差で波長に比例することを特徴とする光
学ガラス。
（２）酸化物換算で次の成分を重量％で含有することを
特徴とする上記（１）に記載のガラス：ＰｂＯ６０〜７
６％ Ｓ ！ ０２ １５〜３０％Ｂ２０３
０〜１２％ＧｅＯ２０〜 ５％ Ｐ２０５ ０〜５％Ｌ ｔ ２０＋
Ｎ ａ２ｏ＋ に２０＋Ｒ１）２０＋Ｃ８２００〜 ６％ＭｇＯ＋Ｃａ
Ｏ＋ＳｒＯ０〜 ８％ ＢａＯ０〜１０％ 希土類元素酸化物 ０〜 ３％Ａｌ２Ｏ３０
〜 ６％ ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２０〜 ５％ ｚｎｏ ｏ〜 ４％Ｃ
ｄＯ０〜 ２％ ＡＳ２ ０３ ＋３ｂ２ ０３ ０〜３％（３
）ＰｂＯがＴｌ２ＯまたはＢｉ２Ｏ＋により全量または
一部置換され、その際ＰｂＯに関するモル％での量がＴ
ｌ２ＯまたはＢｆ２０３に関するモル％での同量の半分
によって、それぞれ置換えられてなることを特徴とする
上記（１〉または（２）に記載のガラス。
特徴とする上記（１）に記載のガラス：ＰｂＯ６０〜７
６％ Ｓ ！ ０２ １５〜３０％Ｂ２０３
０〜１２％ＧｅＯ２０〜 ５％ Ｐ２０５ ０〜５％Ｌ ｔ ２０＋
Ｎ ａ２ｏ＋ に２０＋Ｒ１）２０＋Ｃ８２００〜 ６％ＭｇＯ＋Ｃａ
Ｏ＋ＳｒＯ０〜 ８％ ＢａＯ０〜１０％ 希土類元素酸化物 ０〜 ３％Ａｌ２Ｏ３０
〜 ６％ ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２０〜 ５％ ｚｎｏ ｏ〜 ４％Ｃ
ｄＯ０〜 ２％ ＡＳ２ ０３ ＋３ｂ２ ０３ ０〜３％（３
）ＰｂＯがＴｌ２ＯまたはＢｉ２Ｏ＋により全量または
一部置換され、その際ＰｂＯに関するモル％での量がＴ
ｌ２ＯまたはＢｆ２０３に関するモル％での同量の半分
によって、それぞれ置換えられてなることを特徴とする
上記（１〉または（２）に記載のガラス。
（４）その伯の明示されない酸化物を総計で２％まで含
有し、そして、酸化物の２％までが、同様のハロゲン化
物および／またはカルコゲン化合物および／または窒化
物で置換えられることを特徴とする上記（１）〜（３）
のいずれか１つに記載のガラス。
有し、そして、酸化物の２％までが、同様のハロゲン化
物および／またはカルコゲン化合物および／または窒化
物で置換えられることを特徴とする上記（１）〜（３）
のいずれか１つに記載のガラス。
（５）単独または他の材料と伴に、電磁波の色消し遅延
板装置用の上記（１）〜（４）のいずれか１つの記載に
適するガラスの製造方法。
板装置用の上記（１）〜（４）のいずれか１つの記載に
適するガラスの製造方法。
（６）光弾性係数に１ （λ１）およびに２ （λ２
）の値の分配割合が、３６０ｎｌｌｌおよび５３００ｎ
ｍの間の波長領域からの波長λ１およびλ２のものと等
しいことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１
つに記載の光学ガラス。
）の値の分配割合が、３６０ｎｌｌｌおよび５３００ｎ
ｍの間の波長領域からの波長λ１およびλ２のものと等
しいことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１
つに記載の光学ガラス。
（７）ＰｂＯおよび／または王１２０および／またはＢ
ｔ２０３の含量で、光弾性係数に＋ （λＩ）および
に２ （λ２）の比率が３６０止および５３ＱＱｎｍ
の間の波長領域からの波長λ＋Ｊ５よびλ２とが有する
と同様の分配割合とせしめられてなることを特徴とする
上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の光学ガラス
。
ｔ２０３の含量で、光弾性係数に＋ （λＩ）および
に２ （λ２）の比率が３６０止および５３ＱＱｎｍ
の間の波長領域からの波長λ＋Ｊ５よびλ２とが有する
と同様の分配割合とせしめられてなることを特徴とする
上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の光学ガラス
。
（８）ある２つの異なった電磁放射線の波長に対しそれ
ぞれの波長を多重化して測定して等しい遅延性を有する
遅延板に使用する上記（６）または（７）のガラスの製
造方法。
ぞれの波長を多重化して測定して等しい遅延性を有する
遅延板に使用する上記（６）または（７）のガラスの製
造方法。
そのような１つの本発明に係るガラスは、例えば次の如
き重量％および酸化物換算の組成を有する。
き重量％および酸化物換算の組成を有する。
（例１）
ＰｂＯ７１，０％
ＳｉＯ２２７，３％
Ｎａ２０＋に２ ０ １．５％Ａ５２
０３ ０．２％本発明に係るガラ
スから一つの平らな平行板を切り出し、力学的応力を与
えると、λ＝４９６ｎｍに対し応力方向に直角および平
行な振動方向の２つの部分波に対してπ／２の位相差が
生ずる（λ／４−板）。π／２の遅延において、光学軸
に対する４５°の角度のもとて入射した線形の偏光電磁
波から円偏光波が生ずる。検光子は、遅延板の後でその
方向に関係なく電磁波の相対強度の半分を通過させる。
０３ ０．２％本発明に係るガラ
スから一つの平らな平行板を切り出し、力学的応力を与
えると、λ＝４９６ｎｍに対し応力方向に直角および平
行な振動方向の２つの部分波に対してπ／２の位相差が
生ずる（λ／４−板）。π／２の遅延において、光学軸
に対する４５°の角度のもとて入射した線形の偏光電磁
波から円偏光波が生ずる。検光子は、遅延板の後でその
方向に関係なく電磁波の相対強度の半分を通過させる。
第２図において描かれた曲線から、４７２および６７２
ｎｍの波長領域においてその強度が±３％の全変位の誤
差限界に入っているとともに実際に本来的強度の半分に
落ちていることが判る。
ｎｍの波長領域においてその強度が±３％の全変位の誤
差限界に入っているとともに実際に本来的強度の半分に
落ちていることが判る。
比較のために第２図において線形偏光電磁波の相対強度
も、色消し特性を有しない遅延板とその後に接続された
検光子を踏襲して点線で示されている。この場合に波長
領域は、半分通過される強度において、すなわち２つの
部分波間で遅延がλ／２に達する場合において、極めて
狭い。市販の遅延板のような通常の例においては、４７
６〜５１６止の領域で有効である。
も、色消し特性を有しない遅延板とその後に接続された
検光子を踏襲して点線で示されている。この場合に波長
領域は、半分通過される強度において、すなわち２つの
部分波間で遅延がλ／２に達する場合において、極めて
狭い。市販の遅延板のような通常の例においては、４７
６〜５１６止の領域で有効である。
ＰｂＯのより高濃度（より低い）を選択することにより
、色消し特性が良好に発揮される領域は、より長（短）
波長側に移行せしめられる。この場合、遅延板が色消し
性を示す波長領域はより広く（わずかに狭く）なる。本
発明に係るガラス組成は、例１に比較してＰｂＯ−濃度
が低いが、酸化物換算での質量％で次の組成で示される
：ＰｂＯ６８，６％ ＳｉＯ２２４，７％ ８２０３ ２．４％Ａｌ２Ｏ３０，
４％ に２０ １．２％Ｎ８２０
１．０％ＮａＣｌ
１．０％Ａ８２０３ ０．５％ ５ｂ２０３ ０．２％これらの
本発明に係るガラスにより、４００．ｆｌよび６００
ｎｍ＠域の光弾性係数には、最高でも６％の偏差で波長
に比例する。
、色消し特性が良好に発揮される領域は、より長（短）
波長側に移行せしめられる。この場合、遅延板が色消し
性を示す波長領域はより広く（わずかに狭く）なる。本
発明に係るガラス組成は、例１に比較してＰｂＯ−濃度
が低いが、酸化物換算での質量％で次の組成で示される
：ＰｂＯ６８，６％ ＳｉＯ２２４，７％ ８２０３ ２．４％Ａｌ２Ｏ３０，
４％ に２０ １．２％Ｎ８２０
１．０％ＮａＣｌ
１．０％Ａ８２０３ ０．５％ ５ｂ２０３ ０．２％これらの
本発明に係るガラスにより、４００．ｆｌよび６００
ｎｍ＠域の光弾性係数には、最高でも６％の偏差で波長
に比例する。
本発明に係る鉛ケイ酸ガラスにおいて、ＰｂＯの金量ま
たは一部分を一定のＴｌ２ＯまたはＢ１２Ｏ３量で代替
しても、特許請求の範囲で示される特性、すなわち３６
０および５３００ｎｍの波長領域において光弾性係数が
、２００ｎｍを越える波長領域において±６％未満の偏
差で波長に比例する特性を示す。これらのガラスにおい
ては、ＰｂＯ量はモル％で、それぞれおよそＴｌ２Ｏま
たはＢｉｚＯ＋のモル％量と同量の半分で置換えられう
る。
たは一部分を一定のＴｌ２ＯまたはＢ１２Ｏ３量で代替
しても、特許請求の範囲で示される特性、すなわち３６
０および５３００ｎｍの波長領域において光弾性係数が
、２００ｎｍを越える波長領域において±６％未満の偏
差で波長に比例する特性を示す。これらのガラスにおい
ては、ＰｂＯ量はモル％で、それぞれおよそＴｌ２Ｏま
たはＢｉｚＯ＋のモル％量と同量の半分で置換えられう
る。
特許請求の範囲に示される組成範囲の鉛、タリウムおよ
びビスマスク゛イ酸ガラスは、３６０および５３００止
の波長領域からの２つの設定された波長λ１およびλ２
に対し、その比率がその属する波長λ１およびλ２に等
しい分配関係を有する光弾性係数をそなえている。
びビスマスク゛イ酸ガラスは、３６０および５３００止
の波長領域からの２つの設定された波長λ１およびλ２
に対し、その比率がその属する波長λ１およびλ２に等
しい分配関係を有する光弾性係数をそなえている。
上述したガラスから、それぞれ２の異なる電磁放射線の
波長に対しそれぞれの波長を多重化して測定して等しい
遅延性を有する遅延板が製造される。本発明に係るガラ
スから製造される遅延板は、ある定まった波長領域に対
してのみ色消し性を示すが、色消し性を示さない他の遅
延板と組み合わせると、他の波長領域に色消し特性を移
動せしめられうる。
波長に対しそれぞれの波長を多重化して測定して等しい
遅延性を有する遅延板が製造される。本発明に係るガラ
スから製造される遅延板は、ある定まった波長領域に対
してのみ色消し性を示すが、色消し性を示さない他の遅
延板と組み合わせると、他の波長領域に色消し特性を移
動せしめられうる。
第１図は、遅延板の１つの実ｍ態様を示す図であり、第
２図は遅延板を使用した場合における相対強度と波長と
の関係を示す図である。 特許出願人 カール ツアイス スティフツンクトレー
ディング アズ ショット グラスヴエルケ
２図は遅延板を使用した場合における相対強度と波長と
の関係を示す図である。 特許出願人 カール ツアイス スティフツンクトレー
ディング アズ ショット グラスヴエルケ
Claims (8)
- （１）３６０ｎｍと５３００ｎｍの電磁放射線波長領域
において、２００ｎｍ以上の波長領域でも光弾性係数が
±６％未満の偏差で波長に比例することを特徴とする光
学ガラス。 - （２）酸化物換算で次の成分を重量％で含有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガラス： ＰｂＯ ６０〜７６％ ＳｉＯ＿２ １５〜３０％ Ｂ＿２Ｏ＿３ ０〜１２％ ＧｅＯ＿２ ０〜５％ Ｐ＿２Ｏ＿５ ０〜５％ Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｎａ＿２Ｏ＋ Ｋ＿２Ｏ＋Ｒｂ＿２Ｏ＋Ｃｓ＿２Ｏ ０〜６％ ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ ０〜８％ ＢａＯ ０〜１０％ 希土類元素酸化物 ０〜３％ Ａｌ＿２Ｏ＿３ ０〜６％ ＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ＿２ ０〜５％ ＺｎＯ ０〜４％ ＣｄＯ ０〜２％ Ａｓ＿２Ｏ＿３＋Ｓｂ＿２Ｏ＿３ ０〜３％ - （３）ＰｂＯがＴｌ＿２ＯまたはＢｉ＿２Ｏ＿３により
全量または一部置換され、その際ＰｂＯに関するモル％
での量がＴｌ＿２ＯまたはＢｉ＿２Ｏ＿３に関するモル
％での同量の半分によって、それぞれ置換えられてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載のガラス。 - （４）その他の明示されない酸化物を総計で２％まで含
有し、そして、酸化物の２％までが、同様のハロゲン化
物および／またはカルコゲン化合物および／または窒化
物で置換えられることを特徴とする特許請求の範囲第１
〜３項のいずれか１項に記載のガラス。 - （５）単独または他の材料と伴に、電磁波の色消し遅延
板装置用の特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項の
記載に適するガラスの製造方法。 - （６）光弾性係数Ｋ＿１（λ＿１）およびＫ＿２（λ＿
２）の値の分配割合が、３６０ｎｍおよび５３００ｎｍ
の間の波長領域からの波長λ＿１およびλ＿２のものと
等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のい
ずれか１項に記載の光学ガラス。 - （７）ＰｂＯおよび／またはＴｌ＿２Ｏおよび／または
Ｂｉ＿２Ｏ＿３の含量で、光弾性係数Ｋ＿１（λ＿１）
およびＫ＿２（λ＿２）の比率が３６０ｎｍおよび５３
００ｎｍの間の波長領域からの波長λ＿１およびλ＿２
とが有すると同様の分配割合とせしめられてなることを
特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に
記載の光学ガラス。 - （８）ある２つの異なった電磁放射線の波長に対しそれ
ぞれの波長を多重化して測定して等しい遅延性を有する
遅延板に使用する特許請求の範囲第６項または第７項に
記載のガラスの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853504558 DE3504558A1 (de) | 1985-02-11 | 1985-02-11 | Optisches glas mit spannungsoptischem koeffizienten, der proportional zur wellenlaenge elektromagnetischer strahlung ist |
| DE3504558.2 | 1985-02-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212634A true JPS6212634A (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=6262171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2428286A Pending JPS6212634A (ja) | 1985-02-11 | 1986-02-07 | 電磁放射線波長に比例する光弾性係数を有する光学ガラス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6212634A (ja) |
| DE (1) | DE3504558A1 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05188221A (ja) * | 1991-06-13 | 1993-07-30 | Corning Inc | 複屈折ガラス波長板 |
| WO1995021137A1 (fr) * | 1994-02-07 | 1995-08-10 | Nikon Corporation | Verre optique pour systemes optiques polarisants, procede de fabrication correspondant et dispositif de fractionnement du faisceau polarisant |
| US5808795A (en) * | 1995-03-06 | 1998-09-15 | Nikon Corporation | Projection type display apparatus |
| US5918961A (en) * | 1996-05-10 | 1999-07-06 | Nikon Corporation | Projection type display device |
| US5969861A (en) * | 1994-02-07 | 1999-10-19 | Nikon Corporation | Polarizing optical system |
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