JPS638239A - 発散性光伝送体の製造方法 - Google Patents
発散性光伝送体の製造方法Info
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- JPS638239A JPS638239A JP14866686A JP14866686A JPS638239A JP S638239 A JPS638239 A JP S638239A JP 14866686 A JP14866686 A JP 14866686A JP 14866686 A JP14866686 A JP 14866686A JP S638239 A JPS638239 A JP S638239A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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〕
本発明は凹レンズ作用をもつ屈折率分布型レンズを製造
する場合に有用な技術に関する。
する場合に有用な技術に関する。
屈折率分布型レンズは、透明円柱体中に横断面内で屈折
率が中心から周辺に向けて次第に変化する屈折率分布を
形成したレンズであり、光の入出射端面を光軸に垂直な
平面にしても通常の球面レンズと同等のレンズ作用を発
揮する性質をもっていることから、特に球面加工の困難
な微小レンズの用途において単体または多数配列したレ
ンズアレイの形で使用されている。そして従来実用化さ
れている屈折率分布型レンズはすべて、屈折率が中心軸
上で最大で外周に向けて次第に減少する分布をもった凸
レンズ作用を発揮するものである。
率が中心から周辺に向けて次第に変化する屈折率分布を
形成したレンズであり、光の入出射端面を光軸に垂直な
平面にしても通常の球面レンズと同等のレンズ作用を発
揮する性質をもっていることから、特に球面加工の困難
な微小レンズの用途において単体または多数配列したレ
ンズアレイの形で使用されている。そして従来実用化さ
れている屈折率分布型レンズはすべて、屈折率が中心軸
上で最大で外周に向けて次第に減少する分布をもった凸
レンズ作用を発揮するものである。
ところで、屈折率が一定の均質なレンズで構成さ、れて
いる従来の光学系において、色消しをしようとすると、
屈折率とアツベ数が互いに異なる凸レンズと凹レンズが
少なくとも７枚ずつ必要となる。さらに高次の色収差や
３次以上の単色収差を補正して光学系の性能を上げよう
とすると、必要なレンズの枚数はさらに増加する。
いる従来の光学系において、色消しをしようとすると、
屈折率とアツベ数が互いに異なる凸レンズと凹レンズが
少なくとも７枚ずつ必要となる。さらに高次の色収差や
３次以上の単色収差を補正して光学系の性能を上げよう
とすると、必要なレンズの枚数はさらに増加する。
このように組合せ光学系で色収差を補正する場合に、屈
折率分布型レンズを使用すれば構成レンズ枚数をより少
なくできるとともに、在来の球面レンズでは実現できな
かったような微小光学系も製作が可能となる。そして屈
折率分布型レンズのみで組合せ光学系を実現しようとす
れば、実用化されている前述の凸レンズタイプのもの以
外に屈折率が外周で最大で中心軸に向けて次第に減少す
る分布をもつ凹レンズ作用を発揮する屈折率分布型レン
ズが必要となる。
折率分布型レンズを使用すれば構成レンズ枚数をより少
なくできるとともに、在来の球面レンズでは実現できな
かったような微小光学系も製作が可能となる。そして屈
折率分布型レンズのみで組合せ光学系を実現しようとす
れば、実用化されている前述の凸レンズタイプのもの以
外に屈折率が外周で最大で中心軸に向けて次第に減少す
る分布をもつ凹レンズ作用を発揮する屈折率分布型レン
ズが必要となる。
上記のような凹レンズ作用をもつ屈折率分布型レンズは
例えば特公昭４（７−０１号公報に開示されており、ま
た同レンズを製造する方法として、特公昭≠７−６５≠
７号公報には、レンズ母材となるガラス体を塩化タリウ
ム溶融塩と接触させてタリウムイオンをグラス中のイオ
ンとの交換によって母材ガラスの外周から中心に向けて
拡散させることにより、タリウム濃度分布に応じて屈折
率が外周から中心に向けて減少する屈折率分布をガラス
体中に形成する方法が示されている。
例えば特公昭４（７−０１号公報に開示されており、ま
た同レンズを製造する方法として、特公昭≠７−６５≠
７号公報には、レンズ母材となるガラス体を塩化タリウ
ム溶融塩と接触させてタリウムイオンをグラス中のイオ
ンとの交換によって母材ガラスの外周から中心に向けて
拡散させることにより、タリウム濃度分布に応じて屈折
率が外周から中心に向けて減少する屈折率分布をガラス
体中に形成する方法が示されている。
また特開昭４１−２１１’ｌ−１ｔ７号公報には、イオ
ン交換法により凹レンズタイプの屈折率分布型レンズを
製造するに当り、拡散イオン源の溶融塩として硫酸タリ
ウム（ＴＪ２ＳＯ４）を用いる方法が述べられている。
ン交換法により凹レンズタイプの屈折率分布型レンズを
製造するに当り、拡散イオン源の溶融塩として硫酸タリ
ウム（ＴＪ２ＳＯ４）を用いる方法が述べられている。
塩化タリウムを用いる方法では、塩化タリウムは非常に
揮発し易くまた毒性が強いため、実生産上間開がある。
揮発し易くまた毒性が強いため、実生産上間開がある。
一方、硫酸タリウムを用いた場合、上記の問屋について
は回避できるものの、レンズ母材ガラス及びガラスを保
持する金具等を侵触する作用が強く、また密度もかなり
高いためガラスの組成によってはガラスが溶融塩中に浮
いてしまい、イオン交換処理が困難になる。
は回避できるものの、レンズ母材ガラス及びガラスを保
持する金具等を侵触する作用が強く、また密度もかなり
高いためガラスの組成によってはガラスが溶融塩中に浮
いてしまい、イオン交換処理が困難になる。
本発明の目的は上記の問題点を解決し、従来実用化され
ていなかった凹レンズ作用をもつ屈折率分布型レンズを
容易に製造することのできる実生産に適した方法を提供
することにある。
ていなかった凹レンズ作用をもつ屈折率分布型レンズを
容易に製造することのできる実生産に適した方法を提供
することにある。
上記の問題点を解決する本発明は、繊維状または棒状の
ガラス体を、該ガラス体の屈折率増加に寄与する陽イオ
ンを含む溶融塩と接触させて該陽イオンを前記ガラス体
中に拡散させることにより、断面内で屈折率が中心から
外周に向けて次第に増大する分布をもつ発散性光伝送体
を製造する方法において、前記溶融塩として、ＴｌＮＯ
３とＴｆｆＯ３以外の７価の硝酸塩または１価の硝酸塩
のうち少なくとも１種の硝酸塩との混合溶融塩を用いる
ことを要旨としている。
ガラス体を、該ガラス体の屈折率増加に寄与する陽イオ
ンを含む溶融塩と接触させて該陽イオンを前記ガラス体
中に拡散させることにより、断面内で屈折率が中心から
外周に向けて次第に増大する分布をもつ発散性光伝送体
を製造する方法において、前記溶融塩として、ＴｌＮＯ
３とＴｆｆＯ３以外の７価の硝酸塩または１価の硝酸塩
のうち少なくとも１種の硝酸塩との混合溶融塩を用いる
ことを要旨としている。
修飾酸化物を構成し得る賜イオンＸを含むガラス体を、
Ｘとは電子分極率と（イオン半径）３ との比の異なる
修飾酸化物を構成し得る他の陽イオンＹを含む塩に接触
させて、塩及びガラス体を加熱して陽イオンＸＳＹがガ
ラス内部で拡赦し得る温度に保持する。塩中の陽イオン
Ｙが、塩とガラスの接触表面からガラス内部に拡散する
にしたがって、ガラス中に存在していた陽イオンＸの一
部は拡散してガラスの外へ出ていく。
Ｘとは電子分極率と（イオン半径）３ との比の異なる
修飾酸化物を構成し得る他の陽イオンＹを含む塩に接触
させて、塩及びガラス体を加熱して陽イオンＸＳＹがガ
ラス内部で拡赦し得る温度に保持する。塩中の陽イオン
Ｙが、塩とガラスの接触表面からガラス内部に拡散する
にしたがって、ガラス中に存在していた陽イオンＸの一
部は拡散してガラスの外へ出ていく。
その結果、陽イオンＸの濃度はガラス中心部で高く接触
表面付近では低くなり、逆に陽イオンＹの濃度は接触表
面付近で高く、中心へ向うにしたがって低くなる。
表面付近では低くなり、逆に陽イオンＹの濃度は接触表
面付近で高く、中心へ向うにしたがって低くなる。
ここで塩中の陽イオンＹの電子分極率と（イオン半径）
３の比がガラス中の陽イオンＸのそれよりも大きい値を
持つ場合、イオン交換後のガラス体内部の屈折率は、中
心部で低く接触表面に近づくにつれて高くなるような分
布を有することになる。そして外部からガラス体内に拡
散させる陽イオンＹとしてタリウム（Ｔｌ）イオンは、
ガラス体の中心と外周での屈折率差を大きくすることが
できるので発散性光伝送体の製造に最も好適であり、ガ
ラスに接触させる溶融塩として、ＴｌＮＯ３ト、ＴｌＮ
Ｏ３以外の１価の硝酸塩または１価の硝酸塩のうち少な
くとも１種の硝酸塩との混合溶融塩を使用すれば、Ｔｌ
の揮発も低く、また侵食作用も弱く、しかも密度も相対
的に小さくなるのでイオン交換処理を安定して行なうこ
とができ、特ｖｃ ＴｌＮＯ３の濃度を３〜２０モル％
の範囲内としたとき好結果が得られる。またＴｌＮＯ３
と混合させる塩としては硝酸カリウム（ＫＮＯ３）が好
ましい。
３の比がガラス中の陽イオンＸのそれよりも大きい値を
持つ場合、イオン交換後のガラス体内部の屈折率は、中
心部で低く接触表面に近づくにつれて高くなるような分
布を有することになる。そして外部からガラス体内に拡
散させる陽イオンＹとしてタリウム（Ｔｌ）イオンは、
ガラス体の中心と外周での屈折率差を大きくすることが
できるので発散性光伝送体の製造に最も好適であり、ガ
ラスに接触させる溶融塩として、ＴｌＮＯ３ト、ＴｌＮ
Ｏ３以外の１価の硝酸塩または１価の硝酸塩のうち少な
くとも１種の硝酸塩との混合溶融塩を使用すれば、Ｔｌ
の揮発も低く、また侵食作用も弱く、しかも密度も相対
的に小さくなるのでイオン交換処理を安定して行なうこ
とができ、特ｖｃ ＴｌＮＯ３の濃度を３〜２０モル％
の範囲内としたとき好結果が得られる。またＴｌＮＯ３
と混合させる塩としては硝酸カリウム（ＫＮＯ３）が好
ましい。
実施例／
第１表記載の組成から成る直径／間、長さ６０朋のガラ
ス棒を、ＴｌＮＯ３とＫＮＯ３のモル比が／：／２であ
るような塩に接触、加熱し、ＳＯＯｏＣに保持して≠日
間イオン交換処理を行なった。
ス棒を、ＴｌＮＯ３とＫＮＯ３のモル比が／：／２であ
るような塩に接触、加熱し、ＳＯＯｏＣに保持して≠日
間イオン交換処理を行なった。
第 ／ 表
この処理によってガラス体中のＮａ＋が塩中のＴｌ＋と
に＋に置き換わる。
に＋に置き換わる。
上記処理で得られたガラス試料の断面内での各イオンの
濃度分布をＸ線マイクロアナライザで測定した結果を第
１図に示す。
濃度分布をＸ線マイクロアナライザで測定した結果を第
１図に示す。
また第２図に上記試料の断面内での屈折率分布を示す。
これらの図から、ガラス体中心部に比べ外周部では屈折
率の高い発散性光伝送体であることがわかる。またイオ
ン交換処理後のガラス試料に侵触及び変形は認められな
かった。
率の高い発散性光伝送体であることがわかる。またイオ
ン交換処理後のガラス試料に侵触及び変形は認められな
かった。
実施例２
第１表記載の組成から成る直径２門、長さ６０馴のガラ
ス棒をＴｌＮＯ３とＫＮＯ３のモル比が７：２０である
ような塩に接触、加熱し、３００°Ｃでｇ日間イオン交
換処理を行なった。
ス棒をＴｌＮＯ３とＫＮＯ３のモル比が７：２０である
ような塩に接触、加熱し、３００°Ｃでｇ日間イオン交
換処理を行なった。
上記処理によってガラス体中のＮａ＋が塩中のＴＪ？＋
とに＋に置き換った。
とに＋に置き換った。
第３図は）ＩＪマイクロアナライザ法で分析したガラス
体中の陽イオンの濃度分布であり、第ｔＩ［ｉＵは屈折
率分布を示している。
体中の陽イオンの濃度分布であり、第ｔＩ［ｉＵは屈折
率分布を示している。
これらの図から、本例はガラス体中心部では屈折率が低
く且つほぼ一定であり、外周部で屈折率が高くなる発散
性光伝送体であることを示している。またイオン交換処
理後のガラス試料に変形及び侵触は認められなかった。
く且つほぼ一定であり、外周部で屈折率が高くなる発散
性光伝送体であることを示している。またイオン交換処
理後のガラス試料に変形及び侵触は認められなかった。
本発明によれば、凹レンズ作用をもつ発散性の屈折率分
布型レンズを安定して製造することができ、本発明方法
で得られるレンズは、カメラ、顕微鏡、望遠鏡、内視鏡
などあらゆる光学系、特に多波長で画像を伝送する光学
系において色消しレンズとして有用であり、特に光学系
の徽小化、軽量化に大きく寄与するものである。
布型レンズを安定して製造することができ、本発明方法
で得られるレンズは、カメラ、顕微鏡、望遠鏡、内視鏡
などあらゆる光学系、特に多波長で画像を伝送する光学
系において色消しレンズとして有用であり、特に光学系
の徽小化、軽量化に大きく寄与するものである。
第１図は本発明方法でイオン交換処理を行なったガラス
体の断面内での陽イオン濃度分布の一例を示す図、第２
図は同試料の屈折率分布を示す図、第３図は本発明の他
の実施例における陽イオン濃度分布を示す図、第１１図
は同屈折率分布を示す図である。 表面からの深さ （ｍｍ） 第２図 表面からの深さくｍｍ） 第３図 表面からの深さ （ｍｍ）
体の断面内での陽イオン濃度分布の一例を示す図、第２
図は同試料の屈折率分布を示す図、第３図は本発明の他
の実施例における陽イオン濃度分布を示す図、第１１図
は同屈折率分布を示す図である。 表面からの深さ （ｍｍ） 第２図 表面からの深さくｍｍ） 第３図 表面からの深さ （ｍｍ）
Claims (2)
- （１）繊維状または棒状のガラス体を、該ガラス体の屈
折率増加に寄与する陽イオンを含む溶融塩と接触させて
該陽イオンを前記ガラス体中に拡散させることにより、
断面内で屈折率が中心から外周に向けて次第に増大する
分布をもつ発散性光伝送体を製造する方法において、前
記溶融塩がＴｌＮＯ＿３と、ＴｌＮＯ＿３以外の１価の
硝酸塩または２価の硝酸塩のうち少なくとも１種の硝酸
塩との混合溶融塩であることを特徴とする発散性光伝送
体の製造方法。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記混合溶融塩
中に占めるＴｌＮＯ＿３の割合がモル％で３〜２０％で
ある発散性光伝送体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14866686A JPS638239A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 発散性光伝送体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14866686A JPS638239A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 発散性光伝送体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638239A true JPS638239A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15457902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14866686A Pending JPS638239A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 発散性光伝送体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS638239A (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
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| FR2645849A1 (fr) * | 1989-04-12 | 1990-10-19 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Procede pour conduire l'echange d'ion du verre optique |
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| US11529230B2 (en) | 2019-04-05 | 2022-12-20 | Amo Groningen B.V. | Systems and methods for correcting power of an intraocular lens using refractive index writing |
| US11583388B2 (en) | 2019-04-05 | 2023-02-21 | Amo Groningen B.V. | Systems and methods for spectacle independence using refractive index writing with an intraocular lens |
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| US11678975B2 (en) | 2019-04-05 | 2023-06-20 | Amo Groningen B.V. | Systems and methods for treating ocular disease with an intraocular lens and refractive index writing |
| US11931296B2 (en) | 2019-04-05 | 2024-03-19 | Amo Groningen B.V. | Systems and methods for vergence matching of an intraocular lens with refractive index writing |
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| JPS6126006A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-05 | Hoya Corp | 屈折率分布型スラブレンズ体およびその製造法 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14866686A patent/JPS638239A/ja active Pending
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