JP3174795B2 - ガラス体の製造方法、ガラス体の除歪方法、ガラス体の熱処理装置及びガラス体の除歪装置 - Google Patents
ガラス体の製造方法、ガラス体の除歪方法、ガラス体の熱処理装置及びガラス体の除歪装置Info
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- birefringence
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Lasers (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスブロック、レン
ズ等のガラス体に熱処理を施してガラス体の残留歪量を
目標設定値以下にするガラス体の除歪方法及びその装置
に関する。
ズ等のガラス体に熱処理を施してガラス体の残留歪量を
目標設定値以下にするガラス体の除歪方法及びその装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光学系や画像処理光学系等に用い
られるレーザガラスやレンズ、あるいは、半導体製造の
際に用いられる基板ガラス等を構成するガラス体は、該
ガラス体中に存在する歪量（残留歪量）が極力少ないこ
とが望まれる。近年、光学系のより高精度化、集積回路
のより高密度化等が進むにつれてこれらの用途に用いら
れるガラス体の残留歪量に対する要求も益々厳しくなっ
てきている。
られるレーザガラスやレンズ、あるいは、半導体製造の
際に用いられる基板ガラス等を構成するガラス体は、該
ガラス体中に存在する歪量（残留歪量）が極力少ないこ
とが望まれる。近年、光学系のより高精度化、集積回路
のより高密度化等が進むにつれてこれらの用途に用いら
れるガラス体の残留歪量に対する要求も益々厳しくなっ
てきている。
【０００３】ガラス体の残留歪量を小さくする方法とし
て、従来から熱処理によるガラス体の除歪が行われてい
る。従来の除歪方法は、次の手順によるものであった。
て、従来から熱処理によるガラス体の除歪が行われてい
る。従来の除歪方法は、次の手順によるものであった。
【０００４】まず、ガラスが構造的に粘性流動を起こし
て構造変化する粘性流動領域内の設定温度までガラス体
を加熱・昇温する。この加熱・昇温は、ガラス体にクラ
ックが生じない範囲内での急速昇温速度で行う。また、
設定温度はガラスの硝種や目標残留歪量等によっても異
なるが、通常、ガラスの粘度が１０13〜１０14.5ポアズ
になる温度とされる。次に、この設定温度で所定時間保
持して永久歪や急速昇温による一時歪を緩和する。次い
で、この歪が緩和された状態を維持できる徐冷条件のも
とで構造変化が生じなくなる温度まで徐冷した後、自然
放冷する。この徐冷条件も、ガラスの硝種や目標残留歪
量等によって異なり、一定の冷却速度で行ったり、途中
で冷却速度を段階的に変えて行う。
て構造変化する粘性流動領域内の設定温度までガラス体
を加熱・昇温する。この加熱・昇温は、ガラス体にクラ
ックが生じない範囲内での急速昇温速度で行う。また、
設定温度はガラスの硝種や目標残留歪量等によっても異
なるが、通常、ガラスの粘度が１０13〜１０14.5ポアズ
になる温度とされる。次に、この設定温度で所定時間保
持して永久歪や急速昇温による一時歪を緩和する。次い
で、この歪が緩和された状態を維持できる徐冷条件のも
とで構造変化が生じなくなる温度まで徐冷した後、自然
放冷する。この徐冷条件も、ガラスの硝種や目標残留歪
量等によって異なり、一定の冷却速度で行ったり、途中
で冷却速度を段階的に変えて行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の方法は、設定温度や徐冷条件を経験的に求めるもので
あった。すなわち、硝種や目標残留歪量毎に幾通りかの
予想設定温度及び保持時間並びに徐冷速度等を想定し、
これに基づいて試行錯誤を繰り返して適合熱処理条件を
求めるというものであった。
の方法は、設定温度や徐冷条件を経験的に求めるもので
あった。すなわち、硝種や目標残留歪量毎に幾通りかの
予想設定温度及び保持時間並びに徐冷速度等を想定し、
これに基づいて試行錯誤を繰り返して適合熱処理条件を
求めるというものであった。
【０００６】しかしながら、この適合熱処理条件を求め
る作業は多くの時間と労力を要するとともに、最も効率
的な最適条件を見つけるためにはさらに膨大な作業が必
要となる。したがって、通常はこの試行錯誤によって定
められる適合条件はある程度以上の余裕を見込んだもの
となりがちであり、場合によっては、最適条件からすれ
ば不必要な程長時間の保持時間や不必要な程遅い徐冷速
度が選定されるという事態も生じていた。しかも、例え
ば、目標残留歪量が僅かに異なる場合であっても適合条
件を大巾に変えなければならない場合もある。このよう
な場合に、すでに求めている適合熱処理条件から予測し
てその条件の範囲内で処理できると判断し、その条件の
ままであるいはその条件を僅かに変えて処理した結果、
目標残留歪量が得られないという事態も少なからず生じ
ていた。特に、目標残留歪量が小さくなるにしたがって
このような事例が多く見られるようになる。そのような
場合には、再度適合熱処理条件を求める作業を行なった
後にその条件で再度熱処理を行う必要がある。それゆ
え、このような事態をさける意味で、予め極めて余裕を
見込んだ条件で熱処理を行うことが試みられる。しかし
ながら、この余裕を見込んだ方法によると、２重手間を
確実にさけるために、場合によっては数日から数か月の
熱処理が必要とされる場合も少なからず生じていた。
る作業は多くの時間と労力を要するとともに、最も効率
的な最適条件を見つけるためにはさらに膨大な作業が必
要となる。したがって、通常はこの試行錯誤によって定
められる適合条件はある程度以上の余裕を見込んだもの
となりがちであり、場合によっては、最適条件からすれ
ば不必要な程長時間の保持時間や不必要な程遅い徐冷速
度が選定されるという事態も生じていた。しかも、例え
ば、目標残留歪量が僅かに異なる場合であっても適合条
件を大巾に変えなければならない場合もある。このよう
な場合に、すでに求めている適合熱処理条件から予測し
てその条件の範囲内で処理できると判断し、その条件の
ままであるいはその条件を僅かに変えて処理した結果、
目標残留歪量が得られないという事態も少なからず生じ
ていた。特に、目標残留歪量が小さくなるにしたがって
このような事例が多く見られるようになる。そのような
場合には、再度適合熱処理条件を求める作業を行なった
後にその条件で再度熱処理を行う必要がある。それゆ
え、このような事態をさける意味で、予め極めて余裕を
見込んだ条件で熱処理を行うことが試みられる。しかし
ながら、この余裕を見込んだ方法によると、２重手間を
確実にさけるために、場合によっては数日から数か月の
熱処理が必要とされる場合も少なからず生じていた。
【０００７】本発明は上述の背景のもとでなされたもの
であり、ガラス体の除歪を短時間で確実に行うことを可
能にしたガラス体の除歪方法及びその装置を提供するこ
とを目的とたものである。
であり、ガラス体の除歪を短時間で確実に行うことを可
能にしたガラス体の除歪方法及びその装置を提供するこ
とを目的とたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかるガラス体の除歪方法は、 （１） ガラス体に熱処理を施すことにより該ガラス体
の歪を除去するガラス体の除歪方法において、前記ガラ
ス体の複屈折量を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折
量が設定範囲内に治まるように熱処理条件を制御するこ
とにより除歪を行うことを特徴とした構成とした。
めに、本発明にかかるガラス体の除歪方法は、 （１） ガラス体に熱処理を施すことにより該ガラス体
の歪を除去するガラス体の除歪方法において、前記ガラ
ス体の複屈折量を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折
量が設定範囲内に治まるように熱処理条件を制御するこ
とにより除歪を行うことを特徴とした構成とした。
【０００９】また、この構成１の態様として、 （２） 構成１のガラス体の除歪方法において、前記ガ
ラス体を粘性流動温度領域内の設定温度まで昇温した
後、複屈折量が設定値になるまでその温度を保持し、こ
の複屈折量が設定値になった時点から徐冷を開始すると
ともに、その徐冷速度を前記ガラス体の複屈折量が設定
範囲内に治まるように制御しつつ前記ガラス体を粘性流
動温度領域外まで徐冷することにより除歪を行うことを
特徴とした構成とした。
ラス体を粘性流動温度領域内の設定温度まで昇温した
後、複屈折量が設定値になるまでその温度を保持し、こ
の複屈折量が設定値になった時点から徐冷を開始すると
ともに、その徐冷速度を前記ガラス体の複屈折量が設定
範囲内に治まるように制御しつつ前記ガラス体を粘性流
動温度領域外まで徐冷することにより除歪を行うことを
特徴とした構成とした。
【００１０】また、上記構成１又は２の方法を利用した
ガラス体の除歪方法として、 （３） ガラス体に熱処理を施すことにより該ガラス体
の歪を除去するガラス体の除歪方法において、構成１又
は２のガラス体の除歪方法によって特定種類のガラス体
の除歪処理を行い、このときの熱処理条件に基づいてこ
の特定種類と同じ種類の他のガラス体に対して該ガラス
体の複屈折量を観測することなく熱処理を施すことを特
徴とした構成とした。
ガラス体の除歪方法として、 （３） ガラス体に熱処理を施すことにより該ガラス体
の歪を除去するガラス体の除歪方法において、構成１又
は２のガラス体の除歪方法によって特定種類のガラス体
の除歪処理を行い、このときの熱処理条件に基づいてこ
の特定種類と同じ種類の他のガラス体に対して該ガラス
体の複屈折量を観測することなく熱処理を施すことを特
徴とした構成とした。
【００１１】さらに、本発明にかかる除歪装置は、 （４） 構成１ないし３のいずれかのガラス体の除歪方
法を実施するガラス体の除歪装置であって、周波数が僅
かに異なるとともに、偏光面が直交する２つのコヒーレ
ントな直線偏光を生じさせる光発生手段と、この光発生
手段から出射された光を２つに分岐する光分岐手段と、
この光分岐手段で分岐された一方の光を干渉させて参照
用のビート信号を生じさせる参照用ビート信号発生手段
と、前記光分岐手段で分岐された他方の光の光軸上に配
置されてこの光の偏光面の方位を変化させる偏光面方位
変化手段と、前記ガラス体を収納保持するガラス体収納
室を有し、該ガラス体収納室に収納保持されたガラス体
の温度を外部制御指令信号に基づいて制御する温度制御
手段を備えているとともに、前記偏光面方位変化手段を
通過した光を前記ガラス体収納室内に導いて前記ガラス
体を透過させた後にガラス体収納室外に出射する導光部
を設けた熱処理手段と、前記ガラス体を透過して出射し
た光を干渉させて測定用ビート信号を生じさせる測定用
ビート信号発生手段と、前記参照用ビート信号と測定用
ビート信号との位相差を求める位相差検出手段と、前記
偏光面方位変化手段で前記試料に入射させる光の偏光面
を変化させたときに前記位相差検出手段から送出される
位相差信号から前記試料の複屈折によるリターデーショ
ンの変化曲線を求めて試料の複屈折量を求める第１の機
能、この第１の機能で求めたガラス体の複屈折量と予め
設定された設定複屈折量とを比較する第２の機能及びこ
の第２の機能によって得られる比較結果に基づいて前記
熱処理手段の温度制御手段に制御指令信号を送出する第
３の機能を備えた情報処理手段とを有する構成とした。
法を実施するガラス体の除歪装置であって、周波数が僅
かに異なるとともに、偏光面が直交する２つのコヒーレ
ントな直線偏光を生じさせる光発生手段と、この光発生
手段から出射された光を２つに分岐する光分岐手段と、
この光分岐手段で分岐された一方の光を干渉させて参照
用のビート信号を生じさせる参照用ビート信号発生手段
と、前記光分岐手段で分岐された他方の光の光軸上に配
置されてこの光の偏光面の方位を変化させる偏光面方位
変化手段と、前記ガラス体を収納保持するガラス体収納
室を有し、該ガラス体収納室に収納保持されたガラス体
の温度を外部制御指令信号に基づいて制御する温度制御
手段を備えているとともに、前記偏光面方位変化手段を
通過した光を前記ガラス体収納室内に導いて前記ガラス
体を透過させた後にガラス体収納室外に出射する導光部
を設けた熱処理手段と、前記ガラス体を透過して出射し
た光を干渉させて測定用ビート信号を生じさせる測定用
ビート信号発生手段と、前記参照用ビート信号と測定用
ビート信号との位相差を求める位相差検出手段と、前記
偏光面方位変化手段で前記試料に入射させる光の偏光面
を変化させたときに前記位相差検出手段から送出される
位相差信号から前記試料の複屈折によるリターデーショ
ンの変化曲線を求めて試料の複屈折量を求める第１の機
能、この第１の機能で求めたガラス体の複屈折量と予め
設定された設定複屈折量とを比較する第２の機能及びこ
の第２の機能によって得られる比較結果に基づいて前記
熱処理手段の温度制御手段に制御指令信号を送出する第
３の機能を備えた情報処理手段とを有する構成とした。
【００１２】
【作用】上述の構成１及び２によれば、ガラス体の複屈
折量を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折量が設定範
囲内に治まるように熱処理条件を制御するようにしてい
るので、ガラス体の除歪を短時間で確実に行うことが可
能である。例えば、構成２のように、ガラス体を設定温
度まで昇温した後、その温度を保持し、しかる後に徐冷
する場合には、複屈折量が設定範囲内に入ったらただち
に徐冷を開始でき、また、徐冷速度も複屈折量が設定範
囲外に至らない程度の最も早い速度に時事刻々変化させ
ながら処理を行うことができる。すなわち、複屈折量を
設定範囲内に維持した状態で最も早い処理が可能にな
る。
折量を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折量が設定範
囲内に治まるように熱処理条件を制御するようにしてい
るので、ガラス体の除歪を短時間で確実に行うことが可
能である。例えば、構成２のように、ガラス体を設定温
度まで昇温した後、その温度を保持し、しかる後に徐冷
する場合には、複屈折量が設定範囲内に入ったらただち
に徐冷を開始でき、また、徐冷速度も複屈折量が設定範
囲外に至らない程度の最も早い速度に時事刻々変化させ
ながら処理を行うことができる。すなわち、複屈折量を
設定範囲内に維持した状態で最も早い処理が可能にな
る。
【００１３】また、構成３によれば、構成１の方法で得
られた熱処理条件を同一種類のガラス体の熱処理条件と
定める、同一種類のガラス体を大量に処理する場合に、
１つのガラス体について複屈折量を観測しながらの処理
を行えば他の大量のガラス体については複屈折量を観測
しないで処理が行うことができるから、大量のガラス体
の処理を迅速に行うことが可能になる。
られた熱処理条件を同一種類のガラス体の熱処理条件と
定める、同一種類のガラス体を大量に処理する場合に、
１つのガラス体について複屈折量を観測しながらの処理
を行えば他の大量のガラス体については複屈折量を観測
しないで処理が行うことができるから、大量のガラス体
の処理を迅速に行うことが可能になる。
【００１４】また、構成４において、参照用ビート信号
と測定用ビート信号の位相差は、ガラス体の複屈折量
と、ガラス体の複屈折の主軸方位に対して入射偏光の偏
光面の方位がなす角度とに依存して変化する。したがっ
て、ガラス体に入射させる偏光の偏光面を偏光面方位変
化手段によって変化させるとこれに対応して前記位相差
が変化するから、この位相差の変化を観測することによ
りガラス体のリターデーション変化曲線が得られる。こ
のリターデーション変化曲線は、ガラス体の複屈折の主
軸（進相軸または遅相軸）方位に対して入射偏光のいず
れかの偏光面の方位が一致したときに極大もしくは極小
になる。この場合、リターデーション変化曲線の振幅が
試料の複屈折量を示し、また、偏光面方位変化手段で変
化を開始してから最初に極大になるまでに変化させた偏
光面変化角度が試料の複屈折の主軸方位を示すことにな
る。したがって、このリターデーションの変化曲線から
ガラス体の複屈折量を求めることができる。したがっ
て、この複屈折量を情報処理手段で求めて予め設定され
た設定複屈折量とを比較し、その比較結果に基づいて熱
処理手段の温度制御手段に制御指令信号を送出すること
により、複屈折量が設定範囲内に治まるように熱処理条
件を制御することができる。
と測定用ビート信号の位相差は、ガラス体の複屈折量
と、ガラス体の複屈折の主軸方位に対して入射偏光の偏
光面の方位がなす角度とに依存して変化する。したがっ
て、ガラス体に入射させる偏光の偏光面を偏光面方位変
化手段によって変化させるとこれに対応して前記位相差
が変化するから、この位相差の変化を観測することによ
りガラス体のリターデーション変化曲線が得られる。こ
のリターデーション変化曲線は、ガラス体の複屈折の主
軸（進相軸または遅相軸）方位に対して入射偏光のいず
れかの偏光面の方位が一致したときに極大もしくは極小
になる。この場合、リターデーション変化曲線の振幅が
試料の複屈折量を示し、また、偏光面方位変化手段で変
化を開始してから最初に極大になるまでに変化させた偏
光面変化角度が試料の複屈折の主軸方位を示すことにな
る。したがって、このリターデーションの変化曲線から
ガラス体の複屈折量を求めることができる。したがっ
て、この複屈折量を情報処理手段で求めて予め設定され
た設定複屈折量とを比較し、その比較結果に基づいて熱
処理手段の温度制御手段に制御指令信号を送出すること
により、複屈折量が設定範囲内に治まるように熱処理条
件を制御することができる。
【００１５】この除歪装置によれば、複屈折量を設定範
囲内に正確に維持した状態で迅速な除歪処理を自動的に
行うことができる。しかも、複屈折量の測定は光ヘテロ
ダイン法の原理を応用した位相計測によるものであるの
で、極めて微小な複屈折量まで正確・迅速に測定でき
る。したがって、ガラス体の残留歪量を微小におさえる
処理も容易に行うことができる。
囲内に正確に維持した状態で迅速な除歪処理を自動的に
行うことができる。しかも、複屈折量の測定は光ヘテロ
ダイン法の原理を応用した位相計測によるものであるの
で、極めて微小な複屈折量まで正確・迅速に測定でき
る。したがって、ガラス体の残留歪量を微小におさえる
処理も容易に行うことができる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の一実施例にかかる除歪装置の
構成を示すブロック図、図２は図１における熱処理装置
７の拡大断面図である。以下、図１及び図２を参照しな
がら一実施例の方法及び装置を詳述する。
構成を示すブロック図、図２は図１における熱処理装置
７の拡大断面図である。以下、図１及び図２を参照しな
がら一実施例の方法及び装置を詳述する。
【００１７】図１において、符号１は光発生手段たる安
定化横ゼーマンレーザ装置、符号２は光分岐手段たるビ
ームスプリッタ、符号３は直線偏光子、符号４は光検出
器、符号５は偏光面方位変化手段たる1/2 波長板、符号
６はガラス体、符号７は熱処理装置、符号８は直線偏光
子、符号９は光検出器、符号１０は位相差検出手段（Ｐ
Ｍ）、符号１１はアナログディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）、符号１２は演算処理装置（ＭＰＵ）、符号１５及
び１６はステッピングモータ駆動回路（ＳＤ1 ，Ｓ
Ｄ2 ）、符号１７及び１８はステッピングモータ、符号
１９は出力装置、符号７０は温度制御回路である。
定化横ゼーマンレーザ装置、符号２は光分岐手段たるビ
ームスプリッタ、符号３は直線偏光子、符号４は光検出
器、符号５は偏光面方位変化手段たる1/2 波長板、符号
６はガラス体、符号７は熱処理装置、符号８は直線偏光
子、符号９は光検出器、符号１０は位相差検出手段（Ｐ
Ｍ）、符号１１はアナログディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）、符号１２は演算処理装置（ＭＰＵ）、符号１５及
び１６はステッピングモータ駆動回路（ＳＤ1 ，Ｓ
Ｄ2 ）、符号１７及び１８はステッピングモータ、符号
１９は出力装置、符号７０は温度制御回路である。
【００１８】図１の装置は、熱処理装置７のガラス体収
納保持室７１ａに収納保持されたガラス体６を通過する
２つの偏光成分の位相差の変化を光ヘテロダイン法によ
って測定してガラス体６の複屈折量を観測し、この複屈
折量が所定の範囲内になるような熱処理条件のもとでガ
ラス体６に熱処理を施すものである。
納保持室７１ａに収納保持されたガラス体６を通過する
２つの偏光成分の位相差の変化を光ヘテロダイン法によ
って測定してガラス体６の複屈折量を観測し、この複屈
折量が所定の範囲内になるような熱処理条件のもとでガ
ラス体６に熱処理を施すものである。
【００１９】安定化横ゼーマンレーザ装置１は、周波数
が数百ＫＨｚ異なるとともに、偏光面が直交する２つの
コヒーレントな直線偏光からなる光Ｌ0 を発生する。
が数百ＫＨｚ異なるとともに、偏光面が直交する２つの
コヒーレントな直線偏光からなる光Ｌ0 を発生する。
【００２０】この光Ｌ0 は、ビームスプリッタ２によっ
て２つの光Ｌ1 とＬ2 とに分岐される。
て２つの光Ｌ1 とＬ2 とに分岐される。
【００２１】分岐された一方の光Ｌ1 は、直線偏光子３
を通過することにより干渉させられ、干渉光Ｌ1 ´とな
り、光検出器４によって検出される。これにより、光検
出器４からは参照用のビート信号Ｂ1 が送出され、ＰＭ
１０に送られる。なお、直線偏光子３と光検出器４とで
本発明の参照用ビート信号発生手段２１を構成する。
を通過することにより干渉させられ、干渉光Ｌ1 ´とな
り、光検出器４によって検出される。これにより、光検
出器４からは参照用のビート信号Ｂ1 が送出され、ＰＭ
１０に送られる。なお、直線偏光子３と光検出器４とで
本発明の参照用ビート信号発生手段２１を構成する。
【００２２】分岐された他方の光Ｌ2 は、1/2 波長板５
を通過した後、熱処理装置７のガラス体収納保持室７１
ａに収納保持されたガラス体６を通過し、さらに、直線
偏光子８を通過することによって干渉光Ｌ2 ´となって
光検出器９によって検出される。これにより、光検出器
９からは測定用のビート信号Ｂ2 が送出され、ＰＭ１０
に送られる。なお、直線偏光子８と光検出器９とで本発
明の測定用ビート信号発生手段２２を構成する。
を通過した後、熱処理装置７のガラス体収納保持室７１
ａに収納保持されたガラス体６を通過し、さらに、直線
偏光子８を通過することによって干渉光Ｌ2 ´となって
光検出器９によって検出される。これにより、光検出器
９からは測定用のビート信号Ｂ2 が送出され、ＰＭ１０
に送られる。なお、直線偏光子８と光検出器９とで本発
明の測定用ビート信号発生手段２２を構成する。
【００２３】ＰＭ１０では、参照用のビート信号Ｂ1 と
測定用のビート信号Ｂ2 との位相差を検出し、この検出
信号をＡＤＣ１１によってディジタル信号に変換してＭ
ＰＵ１２に送る。なお、この位相差は、直交する２つの
平面偏光を含む光Ｌ2 がガラス体６を通過した結果、ガ
ラス体６の複屈折によって２つの平面偏光間に生じた光
路差（リターデーション）に対応するものであり、この
ようにしてリターデーションを求める手法は、周知の光
ヘテロダイン法の原理を応用したものである。
測定用のビート信号Ｂ2 との位相差を検出し、この検出
信号をＡＤＣ１１によってディジタル信号に変換してＭ
ＰＵ１２に送る。なお、この位相差は、直交する２つの
平面偏光を含む光Ｌ2 がガラス体６を通過した結果、ガ
ラス体６の複屈折によって２つの平面偏光間に生じた光
路差（リターデーション）に対応するものであり、この
ようにしてリターデーションを求める手法は、周知の光
ヘテロダイン法の原理を応用したものである。
【００２４】ここで、ガラス体６としては、通常、直径
数十ｍｍφ、厚さ十数ｍｍの円板状をなした光学ガラス
体であり、このガラス体６はその両面が平行になるよう
に光学研摩が施されてある。
数十ｍｍφ、厚さ十数ｍｍの円板状をなした光学ガラス
体であり、このガラス体６はその両面が平行になるよう
に光学研摩が施されてある。
【００２５】熱処理装置７は、箱状のステンレス容器７
１内にガラス体収納保持室７１ａを形成し、このステン
レス容器７１の外周に加熱ヒータ等を内蔵する加熱板７
２を取り付け、さらに、その周りを断熱壁７３で覆った
もので、ガラス体収納保持室７１ａ内の温度を温度制御
回路７０によって制御できるようになっている。この温
度制御回路７０は、ガラス体収納保持室７１ａ内の温度
を図示しない温度検出器によって検出し、その検出温度
がＭＰＵ１２からの制御指令信号にしたがうように加熱
板７２に通ずる電力を制御するものである。
１内にガラス体収納保持室７１ａを形成し、このステン
レス容器７１の外周に加熱ヒータ等を内蔵する加熱板７
２を取り付け、さらに、その周りを断熱壁７３で覆った
もので、ガラス体収納保持室７１ａ内の温度を温度制御
回路７０によって制御できるようになっている。この温
度制御回路７０は、ガラス体収納保持室７１ａ内の温度
を図示しない温度検出器によって検出し、その検出温度
がＭＰＵ１２からの制御指令信号にしたがうように加熱
板７２に通ずる電力を制御するものである。
【００２６】また、ガラス体収納保持室７１ａ内の底部
にはガラス体保持台７４が設けられ、このガラス体保持
台７４にガラス体６が保持されるようになっている。さ
らに、熱処理装置７には、1/2 波長板５を通過した光Ｌ
2 をガラス体収納保持室７１ａ内に導いてガラス体６を
透過させた後にガラス体収納室７１ａ外に出射する導光
管体７５，７６が設けられている。この導光管体７５，
７６のそれぞれには、ガラス体収納保持室７１ａ内の雰
囲気と外部とを遮断するための透明シャッター７５ａ，
７６ａ、透明石英窓７５ｂ，７６ｂ等が設けられてい
る。なお、この場合、導光管体７５，７６によって導か
れる光Ｌ2 はガラス体６の表裏の面に垂直に入射し、出
射するようになっている。また、熱処理装置７には、ガ
ラス体収納保持室７１ａ内の温度分布を均一にするため
の撹拌装置７７が設けられている。
にはガラス体保持台７４が設けられ、このガラス体保持
台７４にガラス体６が保持されるようになっている。さ
らに、熱処理装置７には、1/2 波長板５を通過した光Ｌ
2 をガラス体収納保持室７１ａ内に導いてガラス体６を
透過させた後にガラス体収納室７１ａ外に出射する導光
管体７５，７６が設けられている。この導光管体７５，
７６のそれぞれには、ガラス体収納保持室７１ａ内の雰
囲気と外部とを遮断するための透明シャッター７５ａ，
７６ａ、透明石英窓７５ｂ，７６ｂ等が設けられてい
る。なお、この場合、導光管体７５，７６によって導か
れる光Ｌ2 はガラス体６の表裏の面に垂直に入射し、出
射するようになっている。また、熱処理装置７には、ガ
ラス体収納保持室７１ａ内の温度分布を均一にするため
の撹拌装置７７が設けられている。
【００２７】ここで、1/2 波長板５と直線偏光子８は、
それぞれ、ステッピングモータ１７及び１８によって回
転駆動される。この場合、これらステッピングモータ１
７及び１８はＭＰＵ１２の指令に基づいてＳＤ1 １５と
ＳＤ2 １６とによってそれぞれ制御され、1/2 波長板５
を１の回転速度で、直線偏光子８を２の回転速度でそれ
ぞれ回転させる。これは、1/2 波長板５を通過した偏光
の偏光軸が入射光と1/2 波長板５の主軸とのなす角度の
２倍回転するためである。
それぞれ、ステッピングモータ１７及び１８によって回
転駆動される。この場合、これらステッピングモータ１
７及び１８はＭＰＵ１２の指令に基づいてＳＤ1 １５と
ＳＤ2 １６とによってそれぞれ制御され、1/2 波長板５
を１の回転速度で、直線偏光子８を２の回転速度でそれ
ぞれ回転させる。これは、1/2 波長板５を通過した偏光
の偏光軸が入射光と1/2 波長板５の主軸とのなす角度の
２倍回転するためである。
【００２８】ＭＰＵ１２は、周知のマイクロプロセッサ
やメモリ等を内蔵し、所定のプログラムによって以下の
内容の処理を実行する機能を備えている。
やメモリ等を内蔵し、所定のプログラムによって以下の
内容の処理を実行する機能を備えている。
【００２９】すなわち、1/2 波長板５と直線偏光子８を
１：２の速度比で回転させながらＰＭ１０から送出され
る位相差信号を入力し、フーリエ変換（ＤＦＴ）処理等
の所定の処理を施してガラス体６の複屈折によるリター
デーションの正弦的変化曲線を算出し、このリターデー
ションの正弦的変化曲線の振幅を求めてガラス体６の複
屈折量とする。これによれば、ガラス体６の複屈折量を
リアルタイムで、しかも、測定誤差が位相差表示で０．
２度以内、波長表示で０．３６ｎｍ以内という高精度で
複屈折量を求めることができる。ちなみに、従来一般的
に用いられていた偏光補償子法による測定ではリアルタ
イムでの測定ができないために自動制御が困難であると
ともに、測定に個人差による誤差も生ずるおそれがあり
測定精度は１〜２ｎｍ内外が限界であった。
１：２の速度比で回転させながらＰＭ１０から送出され
る位相差信号を入力し、フーリエ変換（ＤＦＴ）処理等
の所定の処理を施してガラス体６の複屈折によるリター
デーションの正弦的変化曲線を算出し、このリターデー
ションの正弦的変化曲線の振幅を求めてガラス体６の複
屈折量とする。これによれば、ガラス体６の複屈折量を
リアルタイムで、しかも、測定誤差が位相差表示で０．
２度以内、波長表示で０．３６ｎｍ以内という高精度で
複屈折量を求めることができる。ちなみに、従来一般的
に用いられていた偏光補償子法による測定ではリアルタ
イムでの測定ができないために自動制御が困難であると
ともに、測定に個人差による誤差も生ずるおそれがあり
測定精度は１〜２ｎｍ内外が限界であった。
【００３０】一方、ＭＰＵ１２は、熱処理装置７に所定
の制御指令信号を送出してその温度制御を行う機能も有
する。すなわち、まず、ガラス体６を粘性流動温度領域
内の設定温度まで昇温する。次に、ガラス体６の複屈折
量が上記求めた設定値になるまでその温度を保持する。
次いで、複屈折量が設定値になった時点から徐冷を開始
するとともに、その徐冷速度をガラス体６の複屈折量が
設定範囲内に治まるように制御しつつガラス体６を粘性
流動温度領域外まで徐冷することにより除歪を行う。し
かる後に自然放冷する。ここで、ガラス体６の複屈折量
は残留歪量に対応するから上記制御により、ガラス体６
の残留歪量が所定範囲以下になるような除歪が行われる
ことになる。また、熱処理における温度カーブや各温度
における歪量（複屈折量）はプロッター等の出力装置１
９に出力され、表示あるいは記録される。
の制御指令信号を送出してその温度制御を行う機能も有
する。すなわち、まず、ガラス体６を粘性流動温度領域
内の設定温度まで昇温する。次に、ガラス体６の複屈折
量が上記求めた設定値になるまでその温度を保持する。
次いで、複屈折量が設定値になった時点から徐冷を開始
するとともに、その徐冷速度をガラス体６の複屈折量が
設定範囲内に治まるように制御しつつガラス体６を粘性
流動温度領域外まで徐冷することにより除歪を行う。し
かる後に自然放冷する。ここで、ガラス体６の複屈折量
は残留歪量に対応するから上記制御により、ガラス体６
の残留歪量が所定範囲以下になるような除歪が行われる
ことになる。また、熱処理における温度カーブや各温度
における歪量（複屈折量）はプロッター等の出力装置１
９に出力され、表示あるいは記録される。
【００３１】次に、上述の構成の装置を用いて本発明の
一実施例にかかる除歪方法を実施した例を説明する。処
理対象たるガラス体６としては、直径約３０ｍｍφ、厚
さ約１０ｍｍの円板状をなした硼珪酸塩系光学ガラスＢ
ＳＣ７（ホーヤ株式会社の商品名）を用いた。このガラ
ス体６はその両面が平行になるように光学研摩が施され
てある。また、熱処理の概略工程は、ガラス体６をその
粘性流動領域内の設定保持温度まで急速昇温させ、次
に、この設定保持温度で所定時間保持して永久歪や急速
昇温による一時歪を緩和し、次いで、この歪が緩和され
た状態を維持できる徐冷条件のもとで構造変化が生じな
くなる温度まで徐冷した後、自然放冷するものである。
一実施例にかかる除歪方法を実施した例を説明する。処
理対象たるガラス体６としては、直径約３０ｍｍφ、厚
さ約１０ｍｍの円板状をなした硼珪酸塩系光学ガラスＢ
ＳＣ７（ホーヤ株式会社の商品名）を用いた。このガラ
ス体６はその両面が平行になるように光学研摩が施され
てある。また、熱処理の概略工程は、ガラス体６をその
粘性流動領域内の設定保持温度まで急速昇温させ、次
に、この設定保持温度で所定時間保持して永久歪や急速
昇温による一時歪を緩和し、次いで、この歪が緩和され
た状態を維持できる徐冷条件のもとで構造変化が生じな
くなる温度まで徐冷した後、自然放冷するものである。
【００３２】まず、上記熱処理工程を開始する前に、上
記装置を用いて、上記工程における設定保持温度及び保
持時間の最適値を求める作業を行った。この作業は、ガ
ラス体６としてのＢＳＣ７の既知のガラス転位点（５６
３°Ｃ）、徐冷点（５４５°Ｃ）もしくは歪点（５１０
°Ｃ）を参考にして、様々な保持温度で歪みの緩和速度
を求め、その結果から最適保持温度を求めるものであ
る。図３はその測定結果を示すものである。なお、図３
において、横軸が保持温度（単位；°Ｃ）、縦軸が歪緩
和速度（単位；（ｎｍ／ｃｍ）／ｍｉｎ）である。
記装置を用いて、上記工程における設定保持温度及び保
持時間の最適値を求める作業を行った。この作業は、ガ
ラス体６としてのＢＳＣ７の既知のガラス転位点（５６
３°Ｃ）、徐冷点（５４５°Ｃ）もしくは歪点（５１０
°Ｃ）を参考にして、様々な保持温度で歪みの緩和速度
を求め、その結果から最適保持温度を求めるものであ
る。図３はその測定結果を示すものである。なお、図３
において、横軸が保持温度（単位；°Ｃ）、縦軸が歪緩
和速度（単位；（ｎｍ／ｃｍ）／ｍｉｎ）である。
【００３３】図３から、初期歪量を１０ｎｍ／ｃｍとす
るとき、保持温度５５０°Ｃではその緩和に要する時間
は、１００ｍｉｎであり、約２時間保持すれば十分であ
ることがわかる。ここでの初期歪量とは急速昇温後に存
在する歪量を指す。従来は５５０°Ｃで１０時間保持さ
れていたため、それに比べて極めて短い時間で歪みが消
失していたことが判明した。一方、５３０°Ｃでは歪の
緩和速度はかなり遅くなり、歪点の５１０°Ｃではほと
んど歪が緩和されないことが認められる。以上のことか
らＢＳＣ７の保持温度は５５０°Ｃ、保持時間は２時間
とすれば十分であることがわかった。
るとき、保持温度５５０°Ｃではその緩和に要する時間
は、１００ｍｉｎであり、約２時間保持すれば十分であ
ることがわかる。ここでの初期歪量とは急速昇温後に存
在する歪量を指す。従来は５５０°Ｃで１０時間保持さ
れていたため、それに比べて極めて短い時間で歪みが消
失していたことが判明した。一方、５３０°Ｃでは歪の
緩和速度はかなり遅くなり、歪点の５１０°Ｃではほと
んど歪が緩和されないことが認められる。以上のことか
らＢＳＣ７の保持温度は５５０°Ｃ、保持時間は２時間
とすれば十分であることがわかった。
【００３４】次に、上記結果に基づいて熱処理後に残る
ガラス中の残留歪量４ｎｍ／ｃｍ以下及び２ｎｍ／ｃｍ
以下を目標とする２ケースについて本発明の一実施例の
方法による熱処理を行った。このときの実施状況及びそ
の結果を図４を参照しながら説明する。なお、図４にお
いて横軸は熱処理時間（単位；時間）、左側縦軸は温度
（単位；°Ｃ）、右側縦軸は残留歪量（単位；ｎｍ／ｃ
ｍ）である。また、曲線１及びＡはそれぞれ目標残留歪
量が４ｎｍ／ｃｍのケースの場合の温度曲線及び残留歪
曲線であり、曲線２及びＢはそれぞれ目標残留歪量が２
ｎｍ／ｃｍのケースの場合の温度曲線及び残留歪曲線で
ある。
ガラス中の残留歪量４ｎｍ／ｃｍ以下及び２ｎｍ／ｃｍ
以下を目標とする２ケースについて本発明の一実施例の
方法による熱処理を行った。このときの実施状況及びそ
の結果を図４を参照しながら説明する。なお、図４にお
いて横軸は熱処理時間（単位；時間）、左側縦軸は温度
（単位；°Ｃ）、右側縦軸は残留歪量（単位；ｎｍ／ｃ
ｍ）である。また、曲線１及びＡはそれぞれ目標残留歪
量が４ｎｍ／ｃｍのケースの場合の温度曲線及び残留歪
曲線であり、曲線２及びＢはそれぞれ目標残留歪量が２
ｎｍ／ｃｍのケースの場合の温度曲線及び残留歪曲線で
ある。
【００３５】まず、目標残留歪量４ｎｍ／ｃｍ以下のケ
ースについて説明する。熱処理装置７におけるガラス体
収納保持室７１ａ内のガラス体保持台７４にガラス体６
をセットし、加熱を始める。ガラス体６は表面から熱を
受けて温度上昇が始まると、ガラス体６中に温度勾配を
生じ、室温時に有していた残留歪に加えて新たに発生し
た歪によって急速に総歪量が増大する（曲線Ａの左端部
の状態）。このとき発生する歪は次の温度保持工程で速
やかに緩和されるため、被検ガラスの昇温速度はクラッ
クや熱破壊を生じない程度であればよい。次に、先に求
めた保持温度である５５０°Ｃで温度保持工程に入る。
この工程では、温度保持開始後、１時間でほとんどの歪
は緩和され、２時間後でほぼ完全に緩和されるが、さら
に２時間保持を続けて保持時間４時間とした。その後、
次の徐冷工程へ移行する。なお、図４から明らかなよう
に、保持時間はこれ以上の長い時間とする必要がないこ
とがわかる。
ースについて説明する。熱処理装置７におけるガラス体
収納保持室７１ａ内のガラス体保持台７４にガラス体６
をセットし、加熱を始める。ガラス体６は表面から熱を
受けて温度上昇が始まると、ガラス体６中に温度勾配を
生じ、室温時に有していた残留歪に加えて新たに発生し
た歪によって急速に総歪量が増大する（曲線Ａの左端部
の状態）。このとき発生する歪は次の温度保持工程で速
やかに緩和されるため、被検ガラスの昇温速度はクラッ
クや熱破壊を生じない程度であればよい。次に、先に求
めた保持温度である５５０°Ｃで温度保持工程に入る。
この工程では、温度保持開始後、１時間でほとんどの歪
は緩和され、２時間後でほぼ完全に緩和されるが、さら
に２時間保持を続けて保持時間４時間とした。その後、
次の徐冷工程へ移行する。なお、図４から明らかなよう
に、保持時間はこれ以上の長い時間とする必要がないこ
とがわかる。
【００３６】徐冷工程においては、徐冷開始時の冷却速
度は予め設定する必要がある。このケースでは−１０°
Ｃ／ｈｒに設定して冷却を始めた（曲線１の緩やかな傾
斜部）。冷却し始めると被検ガラス中に温度勾配を生じ
て歪を発生し、次第にその量を増してくる。このとき、
歪の増大傾向に目標値４ｎｍ／ｃｍを越えそうな気配が
認められたときは、速やかに冷却速度をより緩やかな速
度に変更する。この作業を上記装置で自動的に行うため
には、単位時間あたりの歪量の増大値と対応させて予め
変更する冷却速度を設定してＭＰＵ１２に格納しておく
必要がある。徐冷開始８時間後に温度は４８０°Ｃに達
した。この温度は各保持温度における歪の緩和速度を調
べた上述の図３に示される結果から明らかなように、歪
の緩和が進行しない温度である。すなわち、図３から、
５００°Ｃ以下では歪の実質的緩和は認められない。換
言すると、構造変化を実質的に起こさない温度であり、
永久歪を生ずる温度域は既に過ぎており、この後、急冷
によってガラス体中に生じる温度差による歪は一時歪で
あり、室温まで冷却されてガラス体中の温度差が解消さ
れれば消失する歪である。したがって、４８０°Ｃで制
御による徐冷は終了し、以降は熱処理の加熱を中止して
自然冷却を行った。自然放冷開始後約８時間でほぼ室温
近くに達した。自然冷却開始と共にガラス体中に大きな
温度差を生じて急速に歪を増大し、その後速やかに減衰
し始める。最終残留歪量は２．７ｎｍ／ｃｍであり、目
標値内であった。加熱開始から熱処理に要した時間は２
２時間であった。これに対して、従来の熱処理所要時間
は、保持時間１０時間、制御徐冷終了温度が４５０°Ｃ
であったため（加熱昇温時間は同じ、自然冷却時間もほ
ぼ同じ）、３１時間であった。
度は予め設定する必要がある。このケースでは−１０°
Ｃ／ｈｒに設定して冷却を始めた（曲線１の緩やかな傾
斜部）。冷却し始めると被検ガラス中に温度勾配を生じ
て歪を発生し、次第にその量を増してくる。このとき、
歪の増大傾向に目標値４ｎｍ／ｃｍを越えそうな気配が
認められたときは、速やかに冷却速度をより緩やかな速
度に変更する。この作業を上記装置で自動的に行うため
には、単位時間あたりの歪量の増大値と対応させて予め
変更する冷却速度を設定してＭＰＵ１２に格納しておく
必要がある。徐冷開始８時間後に温度は４８０°Ｃに達
した。この温度は各保持温度における歪の緩和速度を調
べた上述の図３に示される結果から明らかなように、歪
の緩和が進行しない温度である。すなわち、図３から、
５００°Ｃ以下では歪の実質的緩和は認められない。換
言すると、構造変化を実質的に起こさない温度であり、
永久歪を生ずる温度域は既に過ぎており、この後、急冷
によってガラス体中に生じる温度差による歪は一時歪で
あり、室温まで冷却されてガラス体中の温度差が解消さ
れれば消失する歪である。したがって、４８０°Ｃで制
御による徐冷は終了し、以降は熱処理の加熱を中止して
自然冷却を行った。自然放冷開始後約８時間でほぼ室温
近くに達した。自然冷却開始と共にガラス体中に大きな
温度差を生じて急速に歪を増大し、その後速やかに減衰
し始める。最終残留歪量は２．７ｎｍ／ｃｍであり、目
標値内であった。加熱開始から熱処理に要した時間は２
２時間であった。これに対して、従来の熱処理所要時間
は、保持時間１０時間、制御徐冷終了温度が４５０°Ｃ
であったため（加熱昇温時間は同じ、自然冷却時間もほ
ぼ同じ）、３１時間であった。
【００３７】次に、目標残留歪量２ｎｍ／ｃｍ以下のケ
ースについて説明する。このケースは、徐冷開始時の冷
却速度を−５°Ｃ／ｈｒとした以外は前述のケースとま
ったく同じようにして行った。このとき熱処理に要した
時間は２８時間であり、最終残留歪量は目標値以下の
１．７ｎｍ／ｃｍであった。同様の処理を行うのに従来
は３７時間を要していた。
ースについて説明する。このケースは、徐冷開始時の冷
却速度を−５°Ｃ／ｈｒとした以外は前述のケースとま
ったく同じようにして行った。このとき熱処理に要した
時間は２８時間であり、最終残留歪量は目標値以下の
１．７ｎｍ／ｃｍであった。同様の処理を行うのに従来
は３７時間を要していた。
【００３８】次に、上述の一実施例において用いた熱処
理装置７に比較して大型の熱処理装置を用いて一度に大
量のガラス体の除歪を行った例についてその熱処理条件
を従来の方法による熱処理結果と対比させて以下に示
す。この例は、１つのガラス体についてのみ複屈折量を
測定し、他の多数のガラス体については複屈折量を測定
することなく熱処理を行ったものである。熱処理装置７
が大型になったので、それに起因して冷却速度等が遅く
なっているほかは、上述の一実施例とほぼ同じ熱処理条
件となっていることがわかる。
理装置７に比較して大型の熱処理装置を用いて一度に大
量のガラス体の除歪を行った例についてその熱処理条件
を従来の方法による熱処理結果と対比させて以下に示
す。この例は、１つのガラス体についてのみ複屈折量を
測定し、他の多数のガラス体については複屈折量を測定
することなく熱処理を行ったものである。熱処理装置７
が大型になったので、それに起因して冷却速度等が遅く
なっているほかは、上述の一実施例とほぼ同じ熱処理条
件となっていることがわかる。
【００３９】 項目 従来の熱処理 一実施例の熱処理 目標残留歪量（ｎｍ／ｃｍ） ＜２ ＜２ 昇温加熱時間（ｈｒｓ） １０ １０ 定温保持温度（°Ｃ） ５５０ ５５０ 温度保持時間（ｈｒｓ） １０ ２ 冷却速度（＊）（−°Ｃ／ｈｒ） ２ ２ 制御冷却終了温度（°Ｃ） ４５０ ４８０ 自然冷却時間（ｈｒｓ） ２４ ２４ 合計熱処理時間（ｈｒｓ） ９４ ７１ 残留歪量（ｎｍ／ｃｍ） １．９ １．８ ＊従来の熱処理については定速冷却速度であり、本発明
のものについては平均冷却速度である。
のものについては平均冷却速度である。
【００４０】いずれも残留歪量は目標値であったが、熱
処理の開始から終了までの熱処理時間は、従来方式が９
４時間であったのに対して本発明による方法では７１時
間で、所要時間を約１／４程度短縮できた。
処理の開始から終了までの熱処理時間は、従来方式が９
４時間であったのに対して本発明による方法では７１時
間で、所要時間を約１／４程度短縮できた。
【００４１】上述の一実施例によれば、複屈折量（歪
量）を計測しながら熱処理するので、歪量が所定値に達
するとただちに次のプロセスにうつることができる。即
ち、温度保持中に歪が緩和（実質的消失）されたことを
示す計測データを得てただちに冷却を開始し、歪量が目
標値を越えないように冷却速度を制御し、ガラスがほぼ
構造変化を起こさない温度に達したとき、制御冷却を終
了し、自然冷却によって速やかにガラスを冷却する。こ
のように歪量を制御しながら熱処理を行うことができる
ので、歪不良によって再熱処理が必要となることもな
く、さらに熱処理を最短の時間で行うことができ、生産
性向上への寄与が甚大である。
量）を計測しながら熱処理するので、歪量が所定値に達
するとただちに次のプロセスにうつることができる。即
ち、温度保持中に歪が緩和（実質的消失）されたことを
示す計測データを得てただちに冷却を開始し、歪量が目
標値を越えないように冷却速度を制御し、ガラスがほぼ
構造変化を起こさない温度に達したとき、制御冷却を終
了し、自然冷却によって速やかにガラスを冷却する。こ
のように歪量を制御しながら熱処理を行うことができる
ので、歪不良によって再熱処理が必要となることもな
く、さらに熱処理を最短の時間で行うことができ、生産
性向上への寄与が甚大である。
【００４２】また、大型の熱処理装置を用いてこれに多
数のガラス体を収納保持し、そのうちの１つのガラス体
についてのみ複屈折量を測定し、他の多数のガラス体に
ついては複屈折量を測定することなく熱処理を行えば、
一度に大量のガラス体の除歪を行うこともできる。
数のガラス体を収納保持し、そのうちの１つのガラス体
についてのみ複屈折量を測定し、他の多数のガラス体に
ついては複屈折量を測定することなく熱処理を行えば、
一度に大量のガラス体の除歪を行うこともできる。
【００４３】さらに、ガラス体の種類、サイズ、形状な
どを適宜選択して本発明の方法による熱処理を行い、得
られた設定保持温度、保持時間、冷却速度等のデータを
整理して、熱処理条件を予めモデル化し、このモデル化
した条件を生産現場における熱処理システムに適用すれ
ば、生産現場においては歪（複屈折）測定系を用いるこ
となく大量のガラス体の熱処理を正確かつ迅速に行うこ
とが可能になる。
どを適宜選択して本発明の方法による熱処理を行い、得
られた設定保持温度、保持時間、冷却速度等のデータを
整理して、熱処理条件を予めモデル化し、このモデル化
した条件を生産現場における熱処理システムに適用すれ
ば、生産現場においては歪（複屈折）測定系を用いるこ
となく大量のガラス体の熱処理を正確かつ迅速に行うこ
とが可能になる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかるガ
ラス体の除歪方法及びその装置は、ガラス体の複屈折量
を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折量が設定範囲内
に治まるように熱処理条件を制御することにより除歪を
行うようにしたことにより、ガラス体の除歪を短時間で
確実に行うことを可能にしたものである。
ラス体の除歪方法及びその装置は、ガラス体の複屈折量
を観測しつつ熱処理を行い、この複屈折量が設定範囲内
に治まるように熱処理条件を制御することにより除歪を
行うようにしたことにより、ガラス体の除歪を短時間で
確実に行うことを可能にしたものである。
【図１】本発明の一実施例にかかるガラス体の除歪装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】熱処理装置の拡大断面図である。
【図３】保持温度と歪量緩和速度との関係を示す図であ
る。
る。
【図４】熱処理温度及び残留歪量の時間に対する変化を
示す図である。
示す図である。
１…光発生手段たる安定化横ゼーマンレーザ装置、２…
光分岐手段たるビームスプリッタ、３…直線偏光子、
４，９…光検出器、５…偏光面方位変化手段たる1/2 波
長板、６…ガラス体、７…熱処理装置、８…直線偏光
子、１０…位相差検出手段（ＰＭ）、１１…アナログデ
ィジタル変換器（ＡＤＣ）、１２…演算処理装置（ＭＰ
Ｕ）、１５，１６…ステッピングモータ駆動回路（ＳＤ
1 ，ＳＤ2 ）、１７，１８…ステッピングモータ、１９
…出力装置、７０…温度制御回路、７１ａ…ガラス体収
納保持室、７２…加熱板、７５，７６…導光管体。
光分岐手段たるビームスプリッタ、３…直線偏光子、
４，９…光検出器、５…偏光面方位変化手段たる1/2 波
長板、６…ガラス体、７…熱処理装置、８…直線偏光
子、１０…位相差検出手段（ＰＭ）、１１…アナログデ
ィジタル変換器（ＡＤＣ）、１２…演算処理装置（ＭＰ
Ｕ）、１５，１６…ステッピングモータ駆動回路（ＳＤ
1 ，ＳＤ2 ）、１７，１８…ステッピングモータ、１９
…出力装置、７０…温度制御回路、７１ａ…ガラス体収
納保持室、７２…加熱板、７５，７６…導光管体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ａ 3/101 3/101 (56)参考文献 特開 昭61−201303（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−1835（ＪＰ，Ｕ) 実公20011（大正14年）（ＪＰ，Ｙ１ Ｔ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 25/02
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラス体に熱処理を施すことにより該ガ
ラス体の歪を除去する工程を有するガラス体の製造方法
において、 前記ガラス体の複屈折量を光ヘテロダイン法で測定し、
該測定結果に基づいて、前記ガラス体の複屈折量が設定
範囲内に収まるように熱処理条件を制御することにより
除歪を行うことを特徴とするガラス体の製造方法。 - 【請求項２】 除歪後のガラス体の残留歪量が、２ｎｍ
／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のガラ
ス体の製造方法。 - 【請求項３】 ガラス体に熱処理を施すことにより該ガ
ラス体の歪を除去するガラス体の除歪方法において、 前記ガラス体の複屈折量を観測しつつ熱処理を行い、こ
の複屈折量が設定範囲内に収まるように熱処理条件を制
御することにより除歪を行うことを特徴とするガラス体
の除歪方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載のガラス体の除歪方法に
おいて、 前記ガラス体を粘性流動温度領域内の設定温度まで昇温
した後、このガラス体の複屈折量が設定値になるまでそ
の温度を保持し、この複屈折量が設定値になった時点か
ら徐冷を開始するとともに、その徐冷速度を前記ガラス
体の複屈折量が設定範囲内に収まるように制御しつつ前
記ガラス体を粘性流動温度領域外まで徐冷することによ
り除歪を行うことを特徴とするガラス体の除歪方法。 - 【請求項５】 ガラス体に熱処理を施すことにより該ガ
ラス体の歪を除去するガラス体の除歪方法において、 請求項３又は４に記載のガラス体の除歪方法によって特
定種類のガラス体の除歪処理を行い、このときの熱処理
条件に基づいてこの特定種類と同じ種類の他のガラス体
に対して該ガラス体の複屈折量を観測することなく熱処
理を施すことを特徴とするガラス体の除歪方法。 - 【請求項６】 ガラス体に熱処理を施すことにより該ガ
ラス体の歪を除去するガラス体の熱処理装置において、 前記ガラス体の複屈折量を光ヘテロダイン法で測定する
測定手段と、 前記ガラス体に熱処理を施す熱処理手段と、 前記測定手段によって得られた測定結果に基づいて、前
記ガラス体の複屈折量が所定範囲内に収まるように前記
熱処理手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするガラス体の熱処理装置。 - 【請求項７】 請求項３ないし５のいずれかに記載のガ
ラス体の除歪方法を実施するガラス体の除歪装置であっ
て、 周波数が僅かに異なるとともに、偏光面が直交する２つ
のコヒーレントな直線偏光を生じさせる光発生手段と、 この光発生手段から出射された光を２つに分岐する光分
岐手段と、 この光分岐手段で分岐された一方の光を干渉させて参照
用のビート信号を生じさせる参照用ビート信号発生手段
と、 前記光分岐手段で分岐された他方の光の光軸上に配置さ
れてこの光の偏光面の方位を変化させる偏光面方位変化
手段と、 前記ガラス体を収納保持するガラス体収納室を有し、該
ガラス体収納室に収納保持されたガラス体の温度を外部
制御指令信号に基づいて制御する温度制御手段を備えて
いるとともに、前記偏光面方位変化手段を通過した光を
前記ガラス体収納室内に導いて前記ガラス体を透過させ
た後にガラス体収納室外に出射する導光部を設けた熱処
理手段と、 前記ガラス体を透過して出射した光を干渉させて測定用
ビート信号を生じさせる測定用ビート信号発生手段と、 前記参照用ビート信号と測定用ビート信号との位相差を
求める位相差検出手段と、 前記偏光面方位変化手段で前記試料に入射させる光の偏
光面を変化させたときに前記位相差検出手段から送出さ
れる位相差信号から前記試料の複屈折によるリターデー
ションの変化曲線を求めて試料の複屈折量を求める第１
の機能、この第１の機能で求めたガラス体の複屈折量と
予め設定された設定複屈折量とを比較する第２の機能及
びこの第２の機能によって得られる比較結果に基づいて
前記熱処理手段の温度制御手段に制御指令信号を送出す
る第３の機能を備えた情報処理手段とを有するガラス体
の除歪装置。
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| JP11155092A JP3174795B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | ガラス体の製造方法、ガラス体の除歪方法、ガラス体の熱処理装置及びガラス体の除歪装置 |
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| JP11155092A JP3174795B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | ガラス体の製造方法、ガラス体の除歪方法、ガラス体の熱処理装置及びガラス体の除歪装置 |
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|---|---|
| JPH05306133A JPH05306133A (ja) | 1993-11-19 |
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| JP11155092A Expired - Fee Related JP3174795B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | ガラス体の製造方法、ガラス体の除歪方法、ガラス体の熱処理装置及びガラス体の除歪装置 |
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| JP (1) | JP3174795B2 (ja) |
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-
1992
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| 実公２００１１（大正１４年）（ＪＰ，Ｙ１ Ｔ） |
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