JPH06157069A - 屈折率分布型シリケートガラス - Google Patents
屈折率分布型シリケートガラスInfo
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- JPH06157069A JPH06157069A JP4328735A JP32873592A JPH06157069A JP H06157069 A JPH06157069 A JP H06157069A JP 4328735 A JP4328735 A JP 4328735A JP 32873592 A JP32873592 A JP 32873592A JP H06157069 A JPH06157069 A JP H06157069A
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- glass
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
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- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
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- Glass Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学的に効果の高い光学設計が可能な低・負
分散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に大規
模で安定してかつ安価に供給する。 【構成】 屈折率分布型シリケートガラスであり、ガラ
ス中にバリウムの濃度分布を持つ。また、鉛、チタン、
ニオブ、タンタルから選ばれた少なくとも１種の金属
と、カリウムまたはナトリウムの少なくともいずれか一
方とが、それぞれバリウムに対して凹凸逆方向に濃度分
布している。
分散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に大規
模で安定してかつ安価に供給する。 【構成】 屈折率分布型シリケートガラスであり、ガラ
ス中にバリウムの濃度分布を持つ。また、鉛、チタン、
ニオブ、タンタルから選ばれた少なくとも１種の金属
と、カリウムまたはナトリウムの少なくともいずれか一
方とが、それぞれバリウムに対して凹凸逆方向に濃度分
布している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率分布型光学素子
に係り、特にゾルゲル法によって作製容易な屈折率分布
型シリケートガラスに関する。
に係り、特にゾルゲル法によって作製容易な屈折率分布
型シリケートガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】屈折率分布型光学素子、通称ＧＲＩＮレ
ンズ（Gradient Index lens)は、レンズの媒質中に屈折
率の分布があり、レンズ面での屈折以外にレンズ媒質中
での光線の屈曲をも利用した新しいレンズで、特に半径
方向に屈折率分布の付いたラジアル型屈折率分布型光学
素子は、非球面レンズでは補正不可能な像面湾曲や色収
差などの収差の補正が可能である。その中でも、色収差
が補正できることは、カメラや顕微鏡のような、白色光
源下で使用するレンズ系において非常に有効と考えられ
ている。しかし、色収差の補正能力は、ＧＲＩＮ素材の
持つ媒質の特性（分散分布）によって大きく左右され、
全てのＧＲＩＮレンズが優れた色収差補正能力があるわ
けではない。
ンズ（Gradient Index lens)は、レンズの媒質中に屈折
率の分布があり、レンズ面での屈折以外にレンズ媒質中
での光線の屈曲をも利用した新しいレンズで、特に半径
方向に屈折率分布の付いたラジアル型屈折率分布型光学
素子は、非球面レンズでは補正不可能な像面湾曲や色収
差などの収差の補正が可能である。その中でも、色収差
が補正できることは、カメラや顕微鏡のような、白色光
源下で使用するレンズ系において非常に有効と考えられ
ている。しかし、色収差の補正能力は、ＧＲＩＮ素材の
持つ媒質の特性（分散分布）によって大きく左右され、
全てのＧＲＩＮレンズが優れた色収差補正能力があるわ
けではない。
【０００３】分散分布は、ｎd −νd グラフ上に示した
屈折率分布型光学素子の特性を示す線分の向きによって
大きく３つに分類、定義されているが、大雑把には、Ｓ
Ｆ系ガラスに沿ったような方向を「高分散分布」、ほぼ
縦方向のものを「低分散分布」、高分散分布とほぼ直交
した傾きのものを「負分散分布」と呼んでいる（光学連
合シンポジウム京都 '９２ 予稿集 Ｐ．１２７）。
屈折率分布型光学素子の特性を示す線分の向きによって
大きく３つに分類、定義されているが、大雑把には、Ｓ
Ｆ系ガラスに沿ったような方向を「高分散分布」、ほぼ
縦方向のものを「低分散分布」、高分散分布とほぼ直交
した傾きのものを「負分散分布」と呼んでいる（光学連
合シンポジウム京都 '９２ 予稿集 Ｐ．１２７）。
【０００４】各々での色収差の出方は、高分散分布で
は、通常の面で発生する色収差と同一方向の収差が大き
く発生し、低分散分布では、ほとんど媒質では色収差が
発生せず、負分散分布では、通常とは逆方向の色収差が
発生する。したがって、屈折率分布型光学素子の特性を
有効に活かした設計をするためには、低・負分散分布を
持った屈折率分布型光学素子を用いることが有効であ
る。
は、通常の面で発生する色収差と同一方向の収差が大き
く発生し、低分散分布では、ほとんど媒質では色収差が
発生せず、負分散分布では、通常とは逆方向の色収差が
発生する。したがって、屈折率分布型光学素子の特性を
有効に活かした設計をするためには、低・負分散分布を
持った屈折率分布型光学素子を用いることが有効であ
る。
【０００５】実際にこのような特性を持ち、屈折率差Δ
ｎの大きな屈折率分布型光学素子を実現するためのガラ
ス組成は、特開平３−１４１３０２号公報に開示されて
おり、またこのような特性を持った屈折率分布型光学素
子の製造方法は、特開平４−５５３３９号公報などに開
示されている。この屈折率分布型光学素子は、所定割合
の二種の金属を互いに反対方向へ濃度分布させたもので
ある。
ｎの大きな屈折率分布型光学素子を実現するためのガラ
ス組成は、特開平３−１４１３０２号公報に開示されて
おり、またこのような特性を持った屈折率分布型光学素
子の製造方法は、特開平４−５５３３９号公報などに開
示されている。この屈折率分布型光学素子は、所定割合
の二種の金属を互いに反対方向へ濃度分布させたもので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−１
４１３０２号公報に開示されているガラス組成は、所望
の光学特性が達成できる組成ではあるものの、必ずしも
安定して製造できる組成ではなく、工業的に大規模で安
定してかつ安価に供給することは難しい。例えば、希土
類元素であるＬａやＹなどを用いたものなどは、シリケ
ートガラス中でのガラス化は難しく、試験程度の小さな
ものでは作製可能な場合もあるが、大口径のものはきわ
めて作製困難である。また、径方向に熱膨張係数分布が
あると、例えばゾルゲル法で合成する場合、最終工程の
焼成後の冷却時にガラスの収縮率が異なるため、ガラス
表面で引っ張り応力が発生して破壊される場合がある。
４１３０２号公報に開示されているガラス組成は、所望
の光学特性が達成できる組成ではあるものの、必ずしも
安定して製造できる組成ではなく、工業的に大規模で安
定してかつ安価に供給することは難しい。例えば、希土
類元素であるＬａやＹなどを用いたものなどは、シリケ
ートガラス中でのガラス化は難しく、試験程度の小さな
ものでは作製可能な場合もあるが、大口径のものはきわ
めて作製困難である。また、径方向に熱膨張係数分布が
あると、例えばゾルゲル法で合成する場合、最終工程の
焼成後の冷却時にガラスの収縮率が異なるため、ガラス
表面で引っ張り応力が発生して破壊される場合がある。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、光学的に効果の高い光学設計が可能な低・負分
散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に大規模
で安定してかつ安価に供給することができるガラス組成
を提供することを目的とする。
もので、光学的に効果の高い光学設計が可能な低・負分
散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に大規模
で安定してかつ安価に供給することができるガラス組成
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ガラス中にバリウムの濃度分布を持ち、
かつ鉛、チタン、ニオブ、タンタルから選ばれた少なく
とも１種の金属と、カリウムまたはナトリウムの少なく
ともいずれか一方とが、それぞれバリウムに対して凹凸
逆方向に濃度分布するように屈折率分布型シリケートガ
ラスを構成した。
に、本発明は、ガラス中にバリウムの濃度分布を持ち、
かつ鉛、チタン、ニオブ、タンタルから選ばれた少なく
とも１種の金属と、カリウムまたはナトリウムの少なく
ともいずれか一方とが、それぞれバリウムに対して凹凸
逆方向に濃度分布するように屈折率分布型シリケートガ
ラスを構成した。
【０００９】また、上記構成のガラス体に対して、さら
にアルミニウム、ホウ素、ジルコニウムから選ばれた少
なくとも１種の成分を添加してもよい。
にアルミニウム、ホウ素、ジルコニウムから選ばれた少
なくとも１種の成分を添加してもよい。
【００１０】
【作用】すなわち、本発明では、前記従来の問題点につ
いて鋭意研究の結果、Δｎの大きな低・負分散分布の屈
折率分布型光学素子を安定して生産できるシリケートガ
ラス組成として、屈折率分布を与える元素にバリウムを
用いると、バリウムはガラス中に多量に含有できるため
にΔｎを大きくすることが可能であり、またその他の成
分を含有できる組成の範囲が非常に広いため、屈折率分
布の主成分として最も適していることが分かり、濃度分
布をもったバリウムを必須成分とした。
いて鋭意研究の結果、Δｎの大きな低・負分散分布の屈
折率分布型光学素子を安定して生産できるシリケートガ
ラス組成として、屈折率分布を与える元素にバリウムを
用いると、バリウムはガラス中に多量に含有できるため
にΔｎを大きくすることが可能であり、またその他の成
分を含有できる組成の範囲が非常に広いため、屈折率分
布の主成分として最も適していることが分かり、濃度分
布をもったバリウムを必須成分とした。
【００１１】さらに、分散分布を調整する成分として
鉛、チタン、ニオブ、タンタルから選ばれた少なくとも
１種を用い、これをバリウムに対して反対方向に濃度分
布させることにより、ガラスに失透を起こさせることな
く、分散分布特性を低・負分散分布になるように調整可
能である。特にこれらの成分を選択したのは、これらの
成分はガラス中で特に高分散を示し、バリウムとの組合
せでΔｎの大きな低・負分散分布が得やすいからである
と共に、チタン、ニオブ、タンタルは、金属アルコキシ
ドが常温で液体であり、ゾルゲル法で合成する際に、ゲ
ル中に導入しやすい成分だからである。また、鉛は、酢
酸塩等によってゲル中への導入が可能だからである。
鉛、チタン、ニオブ、タンタルから選ばれた少なくとも
１種を用い、これをバリウムに対して反対方向に濃度分
布させることにより、ガラスに失透を起こさせることな
く、分散分布特性を低・負分散分布になるように調整可
能である。特にこれらの成分を選択したのは、これらの
成分はガラス中で特に高分散を示し、バリウムとの組合
せでΔｎの大きな低・負分散分布が得やすいからである
と共に、チタン、ニオブ、タンタルは、金属アルコキシ
ドが常温で液体であり、ゾルゲル法で合成する際に、ゲ
ル中に導入しやすい成分だからである。また、鉛は、酢
酸塩等によってゲル中への導入が可能だからである。
【００１２】これらの成分をバリウムと組合せることで
分散分布をコントロールできるが、ほとんどの場合、径
方向に熱膨張係数分布が残留する。そこで、カリウムま
たはナトリウムの少なくともいずれか一方をバリウムの
濃度分布と凹凸反対方向に濃度分布をさせて含有させる
ことにより、バリウムの濃度分布に伴う熱膨張率の変化
を矯正することとした。それは、カリウム、ナトリウム
は屈折率や分散分布にほとんど影響がなく、またガラス
化をさらに容易にする好適な成分だからである。
分散分布をコントロールできるが、ほとんどの場合、径
方向に熱膨張係数分布が残留する。そこで、カリウムま
たはナトリウムの少なくともいずれか一方をバリウムの
濃度分布と凹凸反対方向に濃度分布をさせて含有させる
ことにより、バリウムの濃度分布に伴う熱膨張率の変化
を矯正することとした。それは、カリウム、ナトリウム
は屈折率や分散分布にほとんど影響がなく、またガラス
化をさらに容易にする好適な成分だからである。
【００１３】しかし、Δｎを極端に大きくするとバリウ
ムの含有量や、バリウムによって生じる熱膨張率の変化
を矯正するために添加するカリウムやナトリウムの含有
量も多くなるため、ガラスの化学的耐久性が低下すると
いう新たな問題点が発生する。ところが、この問題に対
しては、アルミニウム、ホウ素、ジルコニウムから選ば
れた少なくとも１種の成分を添加すればその対策が可能
であることがわかった。なかでも、アルミニウム、ホウ
素は、屈折率分布、分散分布への影響が非常に小さいの
で特に好適な成分である。
ムの含有量や、バリウムによって生じる熱膨張率の変化
を矯正するために添加するカリウムやナトリウムの含有
量も多くなるため、ガラスの化学的耐久性が低下すると
いう新たな問題点が発生する。ところが、この問題に対
しては、アルミニウム、ホウ素、ジルコニウムから選ば
れた少なくとも１種の成分を添加すればその対策が可能
であることがわかった。なかでも、アルミニウム、ホウ
素は、屈折率分布、分散分布への影響が非常に小さいの
で特に好適な成分である。
【００１４】
【実施例１】テトラメチルシリケート（ＴＭＯＳ）7.５
mlとテトラエチルシリケート（ＴＥＯＳ）7.５mlとを混
合し、さらに0.０１Ｎ塩酸５mlを加えて１時間攪拌し、
シリコンアルコキシドを部分加水分解させた。その液中
に1.３５ｍｏｌ／ｌ酢酸バリウム水溶液１３mlおよび酢
酸3.８mlの混合溶液を加え、さらに攪拌してできたゾル
をポリプロピレン（以下Ｐ．Ｐ．と略記）製容器に注
ぎ、３０℃恒温槽中に入れてゲル化させた。
mlとテトラエチルシリケート（ＴＥＯＳ）7.５mlとを混
合し、さらに0.０１Ｎ塩酸５mlを加えて１時間攪拌し、
シリコンアルコキシドを部分加水分解させた。その液中
に1.３５ｍｏｌ／ｌ酢酸バリウム水溶液１３mlおよび酢
酸3.８mlの混合溶液を加え、さらに攪拌してできたゾル
をポリプロピレン（以下Ｐ．Ｐ．と略記）製容器に注
ぎ、３０℃恒温槽中に入れてゲル化させた。
【００１５】３０℃恒温槽中にて１週間ゲルを熟成させ
た後、該ゲルをメタノール、メタノール：エタノール＝
１：１混合溶液、エタノール、アセトン中に順に２日ず
つ浸漬してゲル中の溶媒交換によりゲル細孔内壁に酢酸
バリウムの微小結晶を生成させることによって固定し
た。
た後、該ゲルをメタノール、メタノール：エタノール＝
１：１混合溶液、エタノール、アセトン中に順に２日ず
つ浸漬してゲル中の溶媒交換によりゲル細孔内壁に酢酸
バリウムの微小結晶を生成させることによって固定し
た。
【００１６】続いて、該ゲルを、酢酸カリウムのメタノ
ール飽和溶液中に８時間浸漬して、ゲル中のバリウムと
溶液中のカリウムとを交換させた。次に、ゲルをエタノ
ール中に浸漬してゲル細孔内壁に酢酸バリウムの微小結
晶を生成させることにより、バリウムに付与された凸分
布を固定した。ここで、酢酸カリウムは、エタノール中
では沈殿生成固定がされず、凹形状に分布していたもの
が再拡散して平坦化すると期待される。
ール飽和溶液中に８時間浸漬して、ゲル中のバリウムと
溶液中のカリウムとを交換させた。次に、ゲルをエタノ
ール中に浸漬してゲル細孔内壁に酢酸バリウムの微小結
晶を生成させることにより、バリウムに付与された凸分
布を固定した。ここで、酢酸カリウムは、エタノール中
では沈殿生成固定がされず、凹形状に分布していたもの
が再拡散して平坦化すると期待される。
【００１７】さらに、該ゲルを、酢酸鉛のエタノール飽
和溶液中に７時間浸漬し、ゲル中のカリウムと溶液中の
鉛との交換を行った。続いて、該ゲルをイソプロパノー
ル（ＩＰＡ）：アセトン＝１：１、ＩＰＡ：アセトン＝
１：４、アセトンの各溶液中に順に浸漬して酢酸鉛、酢
酸カリウムの分布を固定した。この際、ＩＰＡ中では酢
酸鉛が沈殿を生成して凸分布のみが固定され、酢酸カリ
ウムの濃度分布は平坦化すると期待される。
和溶液中に７時間浸漬し、ゲル中のカリウムと溶液中の
鉛との交換を行った。続いて、該ゲルをイソプロパノー
ル（ＩＰＡ）：アセトン＝１：１、ＩＰＡ：アセトン＝
１：４、アセトンの各溶液中に順に浸漬して酢酸鉛、酢
酸カリウムの分布を固定した。この際、ＩＰＡ中では酢
酸鉛が沈殿を生成して凸分布のみが固定され、酢酸カリ
ウムの濃度分布は平坦化すると期待される。
【００１８】さらに、該ゲルを、酢酸カリウムのＩＰ
Ａ：エタノール＝３：１飽和溶液中に４時間浸漬してカ
リウムに凹分布を付与してから、ＩＰＡ：アセトン＝
１：１、ＩＰＡ：アセトン＝１：４、アセトン中に順次
浸漬して分布の固定を行った。
Ａ：エタノール＝３：１飽和溶液中に４時間浸漬してカ
リウムに凹分布を付与してから、ＩＰＡ：アセトン＝
１：１、ＩＰＡ：アセトン＝１：４、アセトン中に順次
浸漬して分布の固定を行った。
【００１９】全ての分布の固定が終了したゲルを、再び
ポリプロピレン製容器に戻し、アルミホイルで密閉した
後、ピンホールを開けて３０℃恒温槽中で１週間乾燥さ
せ、半透明のドライゲルを得た。最後に、得られたドラ
イゲルを５９０℃まで昇温して焼成し、直径１２mm程度
の屈折率分布型シリケートガラスの光学ガラス素子を得
た。
ポリプロピレン製容器に戻し、アルミホイルで密閉した
後、ピンホールを開けて３０℃恒温槽中で１週間乾燥さ
せ、半透明のドライゲルを得た。最後に、得られたドラ
イゲルを５９０℃まで昇温して焼成し、直径１２mm程度
の屈折率分布型シリケートガラスの光学ガラス素子を得
た。
【００２０】得られたガラス体にはバリウムに凸、鉛お
よびカリウムにはそれぞれ凹の濃度勾配がついており、
鉛の中央部付近の濃度はほぼ０であった。この屈折率分
布型光学素子の屈折率−分散特性を測定したところ、中
央部で高屈折率−低分散、外周部で低屈折率−高分散で
ある色分散特性の優れた屈折率分布型光学素子となって
いることがわかった。
よびカリウムにはそれぞれ凹の濃度勾配がついており、
鉛の中央部付近の濃度はほぼ０であった。この屈折率分
布型光学素子の屈折率−分散特性を測定したところ、中
央部で高屈折率−低分散、外周部で低屈折率−高分散で
ある色分散特性の優れた屈折率分布型光学素子となって
いることがわかった。
【００２１】
【実施例２】テトラメチルシリケート（ＴＭＯＳ）１0.
４mlを加えて均一に混合するまで攪拌した。ここに、１
／１００Ｎの塩酸5.２mlを加え、部分加水分解を行っ
た。発熱がおさまってから、これに硝酸バリウムの0.３
ｍｏｌ／ｌの水溶液１００mlを添加した。これを攪拌し
た後、直径３５mmのＰ．Ｐ．製の試験管に分注し、室温
で静置することによって、乳白色透明のゲルを得た。こ
のゲルを３０℃の恒温槽中で１週間熟成させた。
４mlを加えて均一に混合するまで攪拌した。ここに、１
／１００Ｎの塩酸5.２mlを加え、部分加水分解を行っ
た。発熱がおさまってから、これに硝酸バリウムの0.３
ｍｏｌ／ｌの水溶液１００mlを添加した。これを攪拌し
た後、直径３５mmのＰ．Ｐ．製の試験管に分注し、室温
で静置することによって、乳白色透明のゲルを得た。こ
のゲルを３０℃の恒温槽中で１週間熟成させた。
【００２２】熟成後のゲルをメタノール、メタノール：
エタノール＝１：１、エタノール、アセトンに２日ずつ
浸漬することによってゲルの骨格中に硝酸バリウムの微
結晶を析出させ、硝酸バリウムの固定を行った。このゲ
ルを硝酸カリウム0.６ｍｏｌ／ｌおよび硝酸鉛0.３ｍｏ
ｌ／ｌのエタノール溶液中に８時間浸漬して分布を形成
させた。これをＩＰＡ、ＩＰＡ：アセトン＝１：１、ア
セトンに２日ずつ浸漬することによって３つの分布形状
を固定した。このゲルを３０℃恒温槽中で乾燥後、焼成
することによって表面にクラックのない直径１２mmの透
明な屈折率分布型シリケートガラスの光学ガラス素子を
得た。
エタノール＝１：１、エタノール、アセトンに２日ずつ
浸漬することによってゲルの骨格中に硝酸バリウムの微
結晶を析出させ、硝酸バリウムの固定を行った。このゲ
ルを硝酸カリウム0.６ｍｏｌ／ｌおよび硝酸鉛0.３ｍｏ
ｌ／ｌのエタノール溶液中に８時間浸漬して分布を形成
させた。これをＩＰＡ、ＩＰＡ：アセトン＝１：１、ア
セトンに２日ずつ浸漬することによって３つの分布形状
を固定した。このゲルを３０℃恒温槽中で乾燥後、焼成
することによって表面にクラックのない直径１２mmの透
明な屈折率分布型シリケートガラスの光学ガラス素子を
得た。
【００２３】この屈折率分布型光学素子の屈折率−分散
特性を測定したところ、中央部で高屈折率−低分散、外
周部で低屈折率−高分散である色分散特性の優れた屈折
率分布型光学素子となっていることがわかった。
特性を測定したところ、中央部で高屈折率−低分散、外
周部で低屈折率−高分散である色分散特性の優れた屈折
率分布型光学素子となっていることがわかった。
【００２４】
【実施例３】中心部組成がモル比で７０ＳｉＯ2 −３０
ＢａＯ−４ＰｂＯ−５Ｋ2 Ｏで、外周部の組成が７０Ｓ
ｉＯ2 −１０ＢａＯ−８ＰｂＯ−１１Ｋ2 Ｏとなるよう
にバリウムに凸分布、鉛およびカリウムに凹分布を持っ
たガラス体を作製したところ、クラックの無い色分散特
性の優れた屈折率分布型光学素子が得られた。
ＢａＯ−４ＰｂＯ−５Ｋ2 Ｏで、外周部の組成が７０Ｓ
ｉＯ2 −１０ＢａＯ−８ＰｂＯ−１１Ｋ2 Ｏとなるよう
にバリウムに凸分布、鉛およびカリウムに凹分布を持っ
たガラス体を作製したところ、クラックの無い色分散特
性の優れた屈折率分布型光学素子が得られた。
【００２５】
【実施例４】中心部組成がモル比で７０ＳｉＯ2 −２０
ＢａＯ−６ＴｉＯ2 −２Ｋ2 Ｏで、外周部の組成が７０
ＳｉＯ2 −５ＢａＯ−６ＴｉＯ2 −８Ｋ2 Ｏとなるよう
にバリウムに凸分布、カリウムに凹分布を持ち、チタン
が、ガラス骨格であるシリコンとの比率が一定に分布し
ているガラス体を作製したところ、クラックの無い色分
散特性の優れた屈折率分布型光学素子が得られた。
ＢａＯ−６ＴｉＯ2 −２Ｋ2 Ｏで、外周部の組成が７０
ＳｉＯ2 −５ＢａＯ−６ＴｉＯ2 −８Ｋ2 Ｏとなるよう
にバリウムに凸分布、カリウムに凹分布を持ち、チタン
が、ガラス骨格であるシリコンとの比率が一定に分布し
ているガラス体を作製したところ、クラックの無い色分
散特性の優れた屈折率分布型光学素子が得られた。
【００２６】
【実施例５】中心部組成がモル比で７０ＳｉＯ2 −２５
ＢａＯ−５Ｎｂ2 Ｏ5 −３Ｎａ2 Ｏ−５Ａｌ2 Ｏ3 で、
外周部の組成が７０ＳｉＯ2 −５ＢａＯ−５Ｎｂ2 Ｏ5
−６Ｎａ2 Ｏ−５Ａｌ2 Ｏ3 となるようにバリウムに凸
分布、ナトリウムに凹分布を持ち、ニオブおよびアルミ
ニウムがそれぞれガラス骨格であるシリコンとの比率が
一定に分布しているガラス体を作製したところ、クラッ
クが無く、化学的耐久性および色分散特性の優れた屈折
率分布型光学素子が得られた。
ＢａＯ−５Ｎｂ2 Ｏ5 −３Ｎａ2 Ｏ−５Ａｌ2 Ｏ3 で、
外周部の組成が７０ＳｉＯ2 −５ＢａＯ−５Ｎｂ2 Ｏ5
−６Ｎａ2 Ｏ−５Ａｌ2 Ｏ3 となるようにバリウムに凸
分布、ナトリウムに凹分布を持ち、ニオブおよびアルミ
ニウムがそれぞれガラス骨格であるシリコンとの比率が
一定に分布しているガラス体を作製したところ、クラッ
クが無く、化学的耐久性および色分散特性の優れた屈折
率分布型光学素子が得られた。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明のガラス組成を用
いることにより、光学的効果の高い光学設計が可能な低
・負分散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に
大規模で安定してかつ安価に供給することができる。
いることにより、光学的効果の高い光学設計が可能な低
・負分散分布の屈折率分布型光学素子素材を、工業的に
大規模で安定してかつ安価に供給することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【実施例２】テトラメチルシリケート（ＴＭＯＳ）１0.
４mlにメタノール１０mlを加えて均一に混合するまで攪
拌した。ここに、１／１００Ｎの塩酸5.２mlを加え、部
分加水分解を行った。発熱がおさまってから、これに硝
酸バリウムの0.３ｍｏｌ／ｌの水溶液１００mlを添加し
た。これを攪拌した後、直径３５mmのＰ．Ｐ．製の試験
管に分注し、室温で静置することによって、乳白色透明
のゲルを得た。このゲルを３０℃の恒温槽中で１週間熟
成させた。
４mlにメタノール１０mlを加えて均一に混合するまで攪
拌した。ここに、１／１００Ｎの塩酸5.２mlを加え、部
分加水分解を行った。発熱がおさまってから、これに硝
酸バリウムの0.３ｍｏｌ／ｌの水溶液１００mlを添加し
た。これを攪拌した後、直径３５mmのＰ．Ｐ．製の試験
管に分注し、室温で静置することによって、乳白色透明
のゲルを得た。このゲルを３０℃の恒温槽中で１週間熟
成させた。
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス中にバリウムの濃度分布を持ち、
かつ鉛、チタン、ニオブ、タンタルから選ばれた少なく
とも１種の金属と、カリウムまたはナトリウムの少なく
ともいずれか一方とが、それぞれバリウムに対して凹凸
逆方向に濃度分布していることを特徴とする屈折率分布
型シリケートガラス。 - 【請求項２】 ガラス体に対して、アルミニウム、ホウ
素、ジルコニウムから選ばれた少なくとも１種の成分を
添加したことを特徴とする請求項１記載の屈折率分布型
シリケートガラス。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP32873592A JP3206997B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 屈折率分布型シリケートガラス |
| US08/151,306 US5448409A (en) | 1992-11-13 | 1993-11-12 | Gradient index silicate glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32873592A JP3206997B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 屈折率分布型シリケートガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157069A true JPH06157069A (ja) | 1994-06-03 |
| JP3206997B2 JP3206997B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18213594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32873592A Expired - Fee Related JP3206997B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 屈折率分布型シリケートガラス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5448409A (ja) |
| JP (1) | JP3206997B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130787A (en) * | 1997-10-02 | 2000-10-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical system and optical module |
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| US8659834B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-02-25 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Achromatic gradient index singlet lens |
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| US9969647B2 (en) | 2016-05-17 | 2018-05-15 | Lockheed Martin Energy, Llc | Glass composites having a gradient index of refraction and methods for production thereof |
| US9908808B1 (en) | 2016-08-18 | 2018-03-06 | Lockheed Martin Corporation | Ternary glass materials with low refractive index variability |
| US10247925B2 (en) | 2017-06-01 | 2019-04-02 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army | Compact image intensifier objective with gradient index lenses |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5734502A (en) * | 1980-08-11 | 1982-02-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Near parabolic optical transmission body and its production |
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1992
- 1992-11-13 JP JP32873592A patent/JP3206997B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-12 US US08/151,306 patent/US5448409A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130787A (en) * | 1997-10-02 | 2000-10-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical system and optical module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JP3206997B2 (ja) | 2001-09-10 |
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