JPS63242945A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
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- JPS63242945A JPS63242945A JP7949687A JP7949687A JPS63242945A JP S63242945 A JPS63242945 A JP S63242945A JP 7949687 A JP7949687 A JP 7949687A JP 7949687 A JP7949687 A JP 7949687A JP S63242945 A JPS63242945 A JP S63242945A
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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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、光を照射するとその光路を肉眼で観察するこ
とができる、レンズやプリズム等の光学素子に関する。
とができる、レンズやプリズム等の光学素子に関する。
（発明の背景）
これまでの光学素子は、素子中を光が通ってもその透過
波面が乱れないように、ガラス中に異物のない透過率の
良いガラスで作られており、ガラス中で光の通り道を直
接観察することは出来なかった。従って、光学素子の中
で光がどの様に進んでいるのかを理解するためには、光
学素子を書き表わした図などに光の通り道を書き込むと
いう手法が採用されるが、ガラス中で光が複雑な光路を
とるような場合はその光路を正確に図に示したり、ある
いはそれを理解することが困難になってしまう。
波面が乱れないように、ガラス中に異物のない透過率の
良いガラスで作られており、ガラス中で光の通り道を直
接観察することは出来なかった。従って、光学素子の中
で光がどの様に進んでいるのかを理解するためには、光
学素子を書き表わした図などに光の通り道を書き込むと
いう手法が採用されるが、ガラス中で光が複雑な光路を
とるような場合はその光路を正確に図に示したり、ある
いはそれを理解することが困難になってしまう。
従って本発明の目的は、これまで図などにより間接的に
説明されていた光路（反射、屈折等）を直接肉眼で観察
することができる光学素子を提供することにある。
説明されていた光路（反射、屈折等）を直接肉眼で観察
することができる光学素子を提供することにある。
（発明の概要）
光の光路が見える現象としては、コロイド溶液や濁った
空気に光を照射すると入射光の光路が光って見えるチン
ダル現象がよく知られており、これはレイリー散乱とし
て説明されている。
空気に光を照射すると入射光の光路が光って見えるチン
ダル現象がよく知られており、これはレイリー散乱とし
て説明されている。
レンズやプリズムに使用されている光学ガラスでもレイ
リー散乱は起こるが、この散乱光が非常に微弱であるな
め、ガラス内での光の光路を肉眼で見ることは出来なか
った。ところが今回、本発明者は、ガラス中に２０〜１
１００ｎの大きさの結晶粒子を析出させた透明結晶化ガ
ラス中に光を照射するとその光路を明瞭に目視すること
ができることを見い出した。
リー散乱は起こるが、この散乱光が非常に微弱であるな
め、ガラス内での光の光路を肉眼で見ることは出来なか
った。ところが今回、本発明者は、ガラス中に２０〜１
１００ｎの大きさの結晶粒子を析出させた透明結晶化ガ
ラス中に光を照射するとその光路を明瞭に目視すること
ができることを見い出した。
従って本発明は、ガラス中に２０〜１１００ｎの大きさ
の結晶粒子を析出させた透明結晶化ガラスからなること
を特徴とする光源から光を照射した時にその光路を直接
目視可能な光学素子にある。
の結晶粒子を析出させた透明結晶化ガラスからなること
を特徴とする光源から光を照射した時にその光路を直接
目視可能な光学素子にある。
本発明の対象物である光学素子とは、レンズ、プリズム
、ビームスプリッタ−のような光学素子ばかりでなく、
板状、棒状、その他のあらゆる形状のものをも包含する
ものである。
、ビームスプリッタ−のような光学素子ばかりでなく、
板状、棒状、その他のあらゆる形状のものをも包含する
ものである。
本発明の光学素子を構成するガラスは、ガラス中に２０
〜１１００ｎの大きさの結晶粒子を析出させた透明結晶
化ガラスからなり、その具体例としてＳｉＯ２ Ａｌ
２Ｏ２Ｌｉ２Ｏ系ガラス（例えば特公昭４７−５５５８
号公報に記載のもの）を熱処理することによりガラス中
にβ−石英固溶体からなる２０〜１１００ｎの結晶粒子
を析出させたものが挙げられる。ここに上記のＳ ｉ
０２−Ａ１□０３ Ｌｉ２Ｏ系ガラスの代表例として
、重量％でＳｉＯ２３５〜７３％、−Ａｌ２Ｏ３１７〜
３５％、Ｐ２０５０．１〜１７％、Ｌｉ２０３２〜６％
、Ｍｇ００〜４％、ＺｎＯ０〜５％、ＴｉＯ２０〜６％
、ＺｒＯ２０，１〜４％、Ｎ ａ２０ ０〜３％、Ｋ２
Ｏ０〜３％、Ａ３２０３ ０〜０．５％の組成を有する
ものが挙げられる。また結晶粒子を析出させるための熱
処理は、例えば、ガラスを溶融、成形後、昇温加熱し、
７５０〜９５０℃の温度範囲で１〜１００時間保持する
ことにより実施するのが好ましい。
〜１１００ｎの大きさの結晶粒子を析出させた透明結晶
化ガラスからなり、その具体例としてＳｉＯ２ Ａｌ
２Ｏ２Ｌｉ２Ｏ系ガラス（例えば特公昭４７−５５５８
号公報に記載のもの）を熱処理することによりガラス中
にβ−石英固溶体からなる２０〜１１００ｎの結晶粒子
を析出させたものが挙げられる。ここに上記のＳ ｉ
０２−Ａ１□０３ Ｌｉ２Ｏ系ガラスの代表例として
、重量％でＳｉＯ２３５〜７３％、−Ａｌ２Ｏ３１７〜
３５％、Ｐ２０５０．１〜１７％、Ｌｉ２０３２〜６％
、Ｍｇ００〜４％、ＺｎＯ０〜５％、ＴｉＯ２０〜６％
、ＺｒＯ２０，１〜４％、Ｎ ａ２０ ０〜３％、Ｋ２
Ｏ０〜３％、Ａ３２０３ ０〜０．５％の組成を有する
ものが挙げられる。また結晶粒子を析出させるための熱
処理は、例えば、ガラスを溶融、成形後、昇温加熱し、
７５０〜９５０℃の温度範囲で１〜１００時間保持する
ことにより実施するのが好ましい。
なお、昇温速度は０．５〜ｂ
択するのが好ましい。保持温度は上記のように７５０〜
９５０℃の間で適宜選択することが可能であり、下限の
７５０℃に近ずくに従って保持時間を５０〜１００時間
と長くとり、上限の９５０℃に近ずくにつれて１〜５０
時間と短くすれば良い。
９５０℃の間で適宜選択することが可能であり、下限の
７５０℃に近ずくに従って保持時間を５０〜１００時間
と長くとり、上限の９５０℃に近ずくにつれて１〜５０
時間と短くすれば良い。
昇温温度は結晶核の生成に関与し、保持温度は生成した
結晶核の成長に関与する。
結晶核の成長に関与する。
（実施例）
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳説する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す上面図である。本
実施例の光学素子である直角プリズム２は透明結晶化ガ
ラスで製作したものである。この透明結晶化ガラスは重
量基準でＳｉＯ２５５．５％、−Ａｌ２Ｏ３２５．３％
、Ｐ２０５７．９％、Ｌｉ２Ｏ３，７％、ＺｎＯ１，４
％、ＭｇＯ１，０％、ＴｉＯ２２，３％、ＺｒＯ２１，
９％、Ｎａ２０ ０．５％、Ａｓ２０３０．５％からな
り、溶融、成形後、８００℃まで２℃／ｈｒの昇温速度
で昇温加熱し、８００℃で１０時間保持し内部に粒子径
２０〜１１００ｎのβ−石英固溶体の結晶を析出させた
ものである。
実施例の光学素子である直角プリズム２は透明結晶化ガ
ラスで製作したものである。この透明結晶化ガラスは重
量基準でＳｉＯ２５５．５％、−Ａｌ２Ｏ３２５．３％
、Ｐ２０５７．９％、Ｌｉ２Ｏ３，７％、ＺｎＯ１，４
％、ＭｇＯ１，０％、ＴｉＯ２２，３％、ＺｒＯ２１，
９％、Ｎａ２０ ０．５％、Ａｓ２０３０．５％からな
り、溶融、成形後、８００℃まで２℃／ｈｒの昇温速度
で昇温加熱し、８００℃で１０時間保持し内部に粒子径
２０〜１１００ｎのβ−石英固溶体の結晶を析出させた
ものである。
光源１には出力２ｍ−程度、発振波長６３３ｎｍのＨｅ
−Ｎｅレーザを用いた。第１図に示すように、本実施例
の直角プリズム２においては、プリズム内での光の光路
３を直接目視することができた。
−Ｎｅレーザを用いた。第１図に示すように、本実施例
の直角プリズム２においては、プリズム内での光の光路
３を直接目視することができた。
第２図は本発明の第２の実施例を示す上面図である。本
実施例のガラス２′は実施例１と同様の透明結晶化ガラ
スで屈折率は１．５５である。角度Ａは４５°である。
実施例のガラス２′は実施例１と同様の透明結晶化ガラ
スで屈折率は１．５５である。角度Ａは４５°である。
第２図に示すように、ガラスの光入射側の側面０〜Ｘに
、出力２−程度のＨｅ−Ｎｅレーザからなる光源１より
６３３ｎｍの光を照射すると、空気とガラスの境界面で
光は屈折する。空気中の光路を直接目視することは出来
ないが、光学系の配置からθ１は測定することが出来る
。従ってガラス２′中で散乱によりはっきりと目視でき
る光路３′からθ２を測定すれば、光の屈折に用いられ
るスネルの法則を確かめることが出来る。本実施例の場
合は、θ１＝４５°、θ２＝２７’となりｓｉｎθ１／
ｓｆｎθ２ミ１．５５となりスネルの法則を満たしてい
ることが判かる。
、出力２−程度のＨｅ−Ｎｅレーザからなる光源１より
６３３ｎｍの光を照射すると、空気とガラスの境界面で
光は屈折する。空気中の光路を直接目視することは出来
ないが、光学系の配置からθ１は測定することが出来る
。従ってガラス２′中で散乱によりはっきりと目視でき
る光路３′からθ２を測定すれば、光の屈折に用いられ
るスネルの法則を確かめることが出来る。本実施例の場
合は、θ１＝４５°、θ２＝２７’となりｓｉｎθ１／
ｓｆｎθ２ミ１．５５となりスネルの法則を満たしてい
ることが判かる。
これらの実施例では光源としてＨｅ−Ｎｅレーザを用い
たが光源はこれに限定されるわけではなく、例えば顕微
鏡等の試料観察やその他の物品の検査等に用いられる集
光光源を用いることも出来る。
たが光源はこれに限定されるわけではなく、例えば顕微
鏡等の試料観察やその他の物品の検査等に用いられる集
光光源を用いることも出来る。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明の光学素子を用いると、これ
まで図により説明されていた光路を直接目視することが
出来るようになり、これによりこれまで図等では理解し
にくかった光の反射、屈折を明瞭に理解することが出来
る。
まで図により説明されていた光路を直接目視することが
出来るようになり、これによりこれまで図等では理解し
にくかった光の反射、屈折を明瞭に理解することが出来
る。
第１図及び第２図は、本発明の第１の実施例及び第２の
実施例をそれぞれ示す上面図である。 １・・・光源 ２．２′・・・光学素子 ３．３′・・・光の光路
実施例をそれぞれ示す上面図である。 １・・・光源 ２．２′・・・光学素子 ３．３′・・・光の光路
Claims (4)
- （１）ガラス中に２０〜１００ｎｍの大きさの結晶粒子
を析出させた透明結晶化ガラスからなることを特徴とす
る、光源から光を照射した時にその光路を直接目視可能
な光学素子。 - （２）結晶粒子がＳｉＯ＿２−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｌｉ＿
２Ｏ系ガラスの熱処理により形成されるβ−石英固溶体
からなる、特許請求の範囲第１項に記載の光学素子。 - （３）ＳｉＯ＿２−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｌｉ＿２Ｏ系ガラ
スが重量％でＳｉＯ＿２ ３５〜７３％、Ａｌ＿２Ｏ＿
３ １７〜３５％、Ｐ＿２Ｏ＿５ ０．１〜１７％、Ｌ
ｉ＿２Ｏ ２〜６％、ＭｇＯ ０〜４％、ＺｎＯ ０〜
５％、ＴｉＯ＿２ ０〜６％、ＺｒＯ＿２ ０．１〜４
％、Ｎａ＿２Ｏ ０〜３％、Ｋ＿２Ｏ ０〜３％、Ａｓ
＿２Ｏ＿３ ０〜０．５％の組成を有する、特許請求の
範囲第２項に記載の光学素子。 - （４）ＳｉＯ＿２−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｌｉ＿２Ｏ系ガラ
スを溶融、成形後、昇温加熱し、７５０〜９５０℃の温
度範囲で１〜１００時間保持することにより、ガラス中
にβ−石英固溶体からなる２０〜１００ｎｍの大きさの
結晶粒子を析出させた透明結晶化ガラスからなる、特許
請求の範囲第２項に記載の光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7949687A JPS63242945A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7949687A JPS63242945A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242945A true JPS63242945A (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=13691525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7949687A Pending JPS63242945A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63242945A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010574A1 (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | マイクロレンズ及びマイクロレンズアレイ |
| DE10333399B3 (de) * | 2003-07-16 | 2005-04-07 | Schott Ag | Verwendung eines Glases für optische Transmissionskomponenten großer Dicke |
| US7645714B2 (en) * | 2006-06-06 | 2010-01-12 | Ohara Inc. | Crystallized glass, and method for producing crystallized glass |
| US7665330B2 (en) | 2005-10-25 | 2010-02-23 | Ohara Inc. | Method for manufacturing glass-ceramics |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7949687A patent/JPS63242945A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10333399B3 (de) * | 2003-07-16 | 2005-04-07 | Schott Ag | Verwendung eines Glases für optische Transmissionskomponenten großer Dicke |
| JP2009001488A (ja) * | 2003-07-16 | 2009-01-08 | Schott Ag | 光学部品 |
| US7524782B2 (en) | 2003-07-16 | 2009-04-28 | Schott Ag | Large transmissive optical component |
| US7754630B2 (en) | 2003-07-16 | 2010-07-13 | Schott Ag | Large transmissive optical component |
| WO2005010574A1 (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | マイクロレンズ及びマイクロレンズアレイ |
| US7665330B2 (en) | 2005-10-25 | 2010-02-23 | Ohara Inc. | Method for manufacturing glass-ceramics |
| US7678720B2 (en) * | 2005-10-25 | 2010-03-16 | Ohara Inc. | Glass ceramics comprising beta-quartz or beta-quartz solid solution |
| US7645714B2 (en) * | 2006-06-06 | 2010-01-12 | Ohara Inc. | Crystallized glass, and method for producing crystallized glass |
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