JPH0948631A - 偏光光学系用光学ガラス - Google Patents
偏光光学系用光学ガラスInfo
- Publication number
- JPH0948631A JPH0948631A JP7198738A JP19873895A JPH0948631A JP H0948631 A JPH0948631 A JP H0948631A JP 7198738 A JP7198738 A JP 7198738A JP 19873895 A JP19873895 A JP 19873895A JP H0948631 A JPH0948631 A JP H0948631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical
- optical system
- polarizing
- polarization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 力学的外部応力や熱応力下においても光の偏
光特性を害することなく透過する偏光光学系用光学ガラ
スを提供する。 【構成】 酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０〜
５７．０％、Ａｌ2Ｏ3０〜１３．０％（但しＢ2Ｏ3＋Ａ
ｌ2Ｏ3 ０．１〜５７．０％）、ＳｉＯ2 ０〜５４．
０％、（但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０〜
５７．０％）、ＰｂＯ ４３．０〜４５．５％、Ｒ2Ｏ
（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０〜３．５％、Ｒ’Ｏ
（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０〜１２．０％、
Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ 2Ｏ3 ０〜１．５％の範囲にあり、か
つ、（Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０〜０．１の範囲でフッ素を
導入することを特徴とする偏光光学系用光学ガラス。
光特性を害することなく透過する偏光光学系用光学ガラ
スを提供する。 【構成】 酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０〜
５７．０％、Ａｌ2Ｏ3０〜１３．０％（但しＢ2Ｏ3＋Ａ
ｌ2Ｏ3 ０．１〜５７．０％）、ＳｉＯ2 ０〜５４．
０％、（但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０〜
５７．０％）、ＰｂＯ ４３．０〜４５．５％、Ｒ2Ｏ
（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０〜３．５％、Ｒ’Ｏ
（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０〜１２．０％、
Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ 2Ｏ3 ０〜１．５％の範囲にあり、か
つ、（Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０〜０．１の範囲でフッ素を
導入することを特徴とする偏光光学系用光学ガラス。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光変調を行う空間光
変調素子や偏光ビームスプリッタなどを用いた偏光光学
系に使用される光弾性定数Ｃの小さい偏光光学系用光学
ガラスに関する。
変調素子や偏光ビームスプリッタなどを用いた偏光光学
系に使用される光弾性定数Ｃの小さい偏光光学系用光学
ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光情報が有する偏光特性を制御す
る手段が増加し、偏光を利用した光学系、すなわち偏光
光学系の応用分野は加速度的に広がりつつある。たとえ
ば偏光を制御する素子としては偏光を空間的に変調する
偏光変調型の空間光変調素子、あるいはＳ偏光とＰ偏光
を分離する偏光ビームスプリッター等があり、これらを
利用した装置、たとえば投射型表示装置は実用化されて
いる。
る手段が増加し、偏光を利用した光学系、すなわち偏光
光学系の応用分野は加速度的に広がりつつある。たとえ
ば偏光を制御する素子としては偏光を空間的に変調する
偏光変調型の空間光変調素子、あるいはＳ偏光とＰ偏光
を分離する偏光ビームスプリッター等があり、これらを
利用した装置、たとえば投射型表示装置は実用化されて
いる。
【０００３】さて、これらの状況に伴い偏光光学系にお
いて、偏光特性を高精度に制御することが重要となって
おり、その精度をより向上させることが望まれている。
偏光光学系を構成する各種基板やプリズム基体といった
光学部品ののうち、偏光特性の保持が要求される箇所に
は、光学的に等方性を有する透光性材料が用いられるべ
きである。光学的に異方性を有する材料を用いると、透
過した光は主光線とこれに直交する異常光線との間の位
相差（光路差）が材料を透過する前と比較して変化して
しまい、偏光特性が保存できないからである。つまり、
たとえ素子が高精度に偏光を制御する性能を持っていて
も、その偏光特性を保持すべき基板、あるいは基体でそ
の特性が害されてしまう場合には、全体として高い特性
が得られないことになる。
いて、偏光特性を高精度に制御することが重要となって
おり、その精度をより向上させることが望まれている。
偏光光学系を構成する各種基板やプリズム基体といった
光学部品ののうち、偏光特性の保持が要求される箇所に
は、光学的に等方性を有する透光性材料が用いられるべ
きである。光学的に異方性を有する材料を用いると、透
過した光は主光線とこれに直交する異常光線との間の位
相差（光路差）が材料を透過する前と比較して変化して
しまい、偏光特性が保存できないからである。つまり、
たとえ素子が高精度に偏光を制御する性能を持っていて
も、その偏光特性を保持すべき基板、あるいは基体でそ
の特性が害されてしまう場合には、全体として高い特性
が得られないことになる。
【０００４】一般に、充分にアニールが施されたガラス
は光学的に等方性を有し、さらに耐久性、強度、透過
率、屈折率及び価格等の面からも他の材料に勝るため、
このようなガラスは偏光特性を保存すべき光学部品の箇
所に多く用いられている。特に、硼珪酸ガラス（例えば
ＢＫ７＝ドイツ、ショット社の記号）は、安価で耐久性
に優れ、分散も小さいので、偏光光学系に多用されてい
る。
は光学的に等方性を有し、さらに耐久性、強度、透過
率、屈折率及び価格等の面からも他の材料に勝るため、
このようなガラスは偏光特性を保存すべき光学部品の箇
所に多く用いられている。特に、硼珪酸ガラス（例えば
ＢＫ７＝ドイツ、ショット社の記号）は、安価で耐久性
に優れ、分散も小さいので、偏光光学系に多用されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の光学ガラスを偏光光学系の光学部品に用いた場合
でも、力学的外部応力や熱応力下においては、光弾性効
果に起因する光学的異方性が誘起される。その結果、こ
の光学的異方性により光の偏光特性が変化してしまい偏
光光学系が所望の性能を得ることが難しくなる、という
問題があった。
従来の光学ガラスを偏光光学系の光学部品に用いた場合
でも、力学的外部応力や熱応力下においては、光弾性効
果に起因する光学的異方性が誘起される。その結果、こ
の光学的異方性により光の偏光特性が変化してしまい偏
光光学系が所望の性能を得ることが難しくなる、という
問題があった。
【０００６】これら力学的外部応力や熱応力は、主に以
下の状況下で生じるものと考えられる。力学的外部応力
は、主に、ガラスの加工工程（切断、他の材料との接
合、表面への成膜など）や、ガラスを光学系に組み込む
操作（治具での保持、接着など）の後に生じる。また、
熱応力は、ガラス内部の発熱（光エネルギーの吸収な
ど）あるいは外部の発熱（周辺機器の発熱など）などに
より生じる。さらに、発熱の際に、ガラスと熱膨張率の
異なる材料を接触接合した場合にも応力が生じる。従っ
て、偏光光学系を光学部品で構成する場合、力学的外部
応力や熱応力が作用することは実質避けられず、従来の
一般光学ガラスを偏光光学系に用いると、光学的異方性
が誘起されることは避けられなかった。
下の状況下で生じるものと考えられる。力学的外部応力
は、主に、ガラスの加工工程（切断、他の材料との接
合、表面への成膜など）や、ガラスを光学系に組み込む
操作（治具での保持、接着など）の後に生じる。また、
熱応力は、ガラス内部の発熱（光エネルギーの吸収な
ど）あるいは外部の発熱（周辺機器の発熱など）などに
より生じる。さらに、発熱の際に、ガラスと熱膨張率の
異なる材料を接触接合した場合にも応力が生じる。従っ
て、偏光光学系を光学部品で構成する場合、力学的外部
応力や熱応力が作用することは実質避けられず、従来の
一般光学ガラスを偏光光学系に用いると、光学的異方性
が誘起されることは避けられなかった。
【０００７】本発明の目的は、力学的外部応力や熱応力
下においても光の偏光特性を害することなく透過する偏
光光学系用光学ガラスを見出すことにある。
下においても光の偏光特性を害することなく透過する偏
光光学系用光学ガラスを見出すことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一般に、ガラスのような
等質等方な透明体に力を加えて応力を生じさせると、こ
の透明体に光学的な異方性が生じ、ある種の結晶体と同
様に複屈折性を持つようになる。これは光弾性効果と呼
ばれている。応力が生じたときの透明体の屈折率はいわ
ゆる屈折率楕円体で表すことができ、この時、屈折率楕
円体の主屈折率軸は主応力軸に一致する。主屈折率をｎ
1、ｎ2、ｎ3、主応力をσ1、σ2、σ3（それぞれ添字が
共通なものは同一方向にある）とすると、これらの間に
は次のような関係が成立する。
等質等方な透明体に力を加えて応力を生じさせると、こ
の透明体に光学的な異方性が生じ、ある種の結晶体と同
様に複屈折性を持つようになる。これは光弾性効果と呼
ばれている。応力が生じたときの透明体の屈折率はいわ
ゆる屈折率楕円体で表すことができ、この時、屈折率楕
円体の主屈折率軸は主応力軸に一致する。主屈折率をｎ
1、ｎ2、ｎ3、主応力をσ1、σ2、σ3（それぞれ添字が
共通なものは同一方向にある）とすると、これらの間に
は次のような関係が成立する。
【０００９】
【数１】
【００１０】このような透明体に光を入射する場合、そ
の方向がσ3と同一方向となるように座標を取れば、入
射光はそれぞれσ1、σ2方向の、すなわち互いに振動面
が直交する２つの直線偏光に分かれる。透明体から光が
出射する時には、各主応力方向の屈折率差（ｎ1，ｎ2）
が生じるため、これらの２つの直線偏光間には次式で表
せるような光路差（位相差）Δφが生じる。
の方向がσ3と同一方向となるように座標を取れば、入
射光はそれぞれσ1、σ2方向の、すなわち互いに振動面
が直交する２つの直線偏光に分かれる。透明体から光が
出射する時には、各主応力方向の屈折率差（ｎ1，ｎ2）
が生じるため、これらの２つの直線偏光間には次式で表
せるような光路差（位相差）Δφが生じる。
【００１１】
【数２】
【００１２】従来、偏光光学系に用いられていた光学ガ
ラスの光弾性定数Ｃの値は大きく、例えば、上述のＢＫ
７では２．７８［１０-8ｃｍ2／Ｎ］（波長λ＝６３３
ｎｍ）という値が得られている。この為、熱応力や力学
的外部応力により誘起される光学的異方性、及びこれに
基づく光路差Δφが無視できない値となっている。本発
明者らは、先に光弾性定数Ｃが実質的に零のガラスであ
れば熱応力や力学的外部応力下においても光学的異方性
がほとんど生じないことに着目し、一定量の鉛イオンを
含有する組成系において、光弾性定数Ｃが実質的に零に
なる偏光光学系用光学ガラスを見出した。さらに、先の
組成系にフッ素を含有させることにより、光弾性定数Ｃ
を実質的に零に保ったまま可視短波長域の透過率を向上
した偏光光学系用光学ガラスを見出した。しかし、さら
に高精度な偏光光学系の場合、先の発明によるガラスの
透過率では未だ十分でない用途もあり、さらに優れた透
過率をもつ材料が要求されている。
ラスの光弾性定数Ｃの値は大きく、例えば、上述のＢＫ
７では２．７８［１０-8ｃｍ2／Ｎ］（波長λ＝６３３
ｎｍ）という値が得られている。この為、熱応力や力学
的外部応力により誘起される光学的異方性、及びこれに
基づく光路差Δφが無視できない値となっている。本発
明者らは、先に光弾性定数Ｃが実質的に零のガラスであ
れば熱応力や力学的外部応力下においても光学的異方性
がほとんど生じないことに着目し、一定量の鉛イオンを
含有する組成系において、光弾性定数Ｃが実質的に零に
なる偏光光学系用光学ガラスを見出した。さらに、先の
組成系にフッ素を含有させることにより、光弾性定数Ｃ
を実質的に零に保ったまま可視短波長域の透過率を向上
した偏光光学系用光学ガラスを見出した。しかし、さら
に高精度な偏光光学系の場合、先の発明によるガラスの
透過率では未だ十分でない用途もあり、さらに優れた透
過率をもつ材料が要求されている。
【００１３】一般に、高品質な光学ガラスを溶解する場
合、ガラス融液に安定な白金るつぼが用いられている。
しかし組成系によっては、白金の溶出による着色が問題
となっており、本発明の鉛系のガラスにおいても白金の
溶出による着色を十分に抑制した、優れた透過率をもつ
ガラスが得られていなかった。ＳｉＯ2のみをガラスを
形成する酸化物として使用するガラスは、溶解に高温を
要する問題があり、通常アルカリ金属酸化物等の添加に
よりガラス融液の粘度を低くし、溶解温度を下げてい
た。しかし、本発明者らは、前記白金の溶出が、しばし
ばＳｉＯ2の融剤として働くアルカリ金属酸化物等によ
り大きく助長されることを実験化学的に突き止めた。そ
して、鋭意研究の末、ガラスを形成し得る酸化物である
ＳｉＯ2をガラスを形成し得る酸化物Ｂ2Ｏ3やＡｌ2Ｏ3
と置換することによってガラスの溶融性を高め、アルカ
リ金属酸化物等の含有量を抑えることを見出した。
合、ガラス融液に安定な白金るつぼが用いられている。
しかし組成系によっては、白金の溶出による着色が問題
となっており、本発明の鉛系のガラスにおいても白金の
溶出による着色を十分に抑制した、優れた透過率をもつ
ガラスが得られていなかった。ＳｉＯ2のみをガラスを
形成する酸化物として使用するガラスは、溶解に高温を
要する問題があり、通常アルカリ金属酸化物等の添加に
よりガラス融液の粘度を低くし、溶解温度を下げてい
た。しかし、本発明者らは、前記白金の溶出が、しばし
ばＳｉＯ2の融剤として働くアルカリ金属酸化物等によ
り大きく助長されることを実験化学的に突き止めた。そ
して、鋭意研究の末、ガラスを形成し得る酸化物である
ＳｉＯ2をガラスを形成し得る酸化物Ｂ2Ｏ3やＡｌ2Ｏ3
と置換することによってガラスの溶融性を高め、アルカ
リ金属酸化物等の含有量を抑えることを見出した。
【００１４】そこで、本発明者らは、白金の溶出が少な
く、可視短波長域から紫外域における透過率が向上し、
かつ、ガラスの光弾性定数Ｃが実質的に零に保てる組成
範囲のガラス、「 酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 ５７．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ０．１ 〜 ５７．０ ％ ＳｉＯ2 ０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲でフッ素を導入することを特徴とする偏光光学系
用光学ガラス」を提供するものである。
く、可視短波長域から紫外域における透過率が向上し、
かつ、ガラスの光弾性定数Ｃが実質的に零に保てる組成
範囲のガラス、「 酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 ５７．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ０．１ 〜 ５７．０ ％ ＳｉＯ2 ０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲でフッ素を導入することを特徴とする偏光光学系
用光学ガラス」を提供するものである。
【００１５】上記の組成範囲は、好ましくは、酸化物換
算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 １９．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ２．０ 〜 １９．０ ％ ＳｉＯ2 ３８．０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲にあることとする。
算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 １９．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ２．０ 〜 １９．０ ％ ＳｉＯ2 ３８．０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲にあることとする。
【００１６】但し、本発明のガラスの入射光の波長は、
好ましくは、０．４μｍ〜３．０μｍの範囲とする。な
お、ここで言う光弾性定数Ｃが実質的に零であるとは、
偏光光学系に該ガラスを使用する時に光学的異方性によ
る光路差の影響が系全体で問題ない程度であり、例え
ば、入射光に対して光弾性定数Ｃが−０．８〜０．８
［１０-8ｃｍ2／Ｎ］の範囲内であるものと考える。好
ましくは、可視域全体（例えば０．４〜０．７μｍ）の
入射光に対して光弾性定数Ｃが−０．１〜０．１［１０
-8ｃｍ2／Ｎ］の範囲内とする。
好ましくは、０．４μｍ〜３．０μｍの範囲とする。な
お、ここで言う光弾性定数Ｃが実質的に零であるとは、
偏光光学系に該ガラスを使用する時に光学的異方性によ
る光路差の影響が系全体で問題ない程度であり、例え
ば、入射光に対して光弾性定数Ｃが−０．８〜０．８
［１０-8ｃｍ2／Ｎ］の範囲内であるものと考える。好
ましくは、可視域全体（例えば０．４〜０．７μｍ）の
入射光に対して光弾性定数Ｃが−０．１〜０．１［１０
-8ｃｍ2／Ｎ］の範囲内とする。
【００１７】
【作用】本発明の偏光光学系用光学ガラスにおいて、各
成分の組成範囲は実験化学的に見出されたものである。
それらを限定した理由は以下の通りである。本発明のガ
ラスを形成し得る酸化物はＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3
である。それらの和は、４３．０ｍｏｌ％以下であると
失透傾向が強くなり、５７．０ｍｏｌ％を越えると後記
の鉛イオンの含有量が所定範囲を外れて減少してしま
い、所望の光弾性定数Ｃの値を得ることができない。
成分の組成範囲は実験化学的に見出されたものである。
それらを限定した理由は以下の通りである。本発明のガ
ラスを形成し得る酸化物はＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3
である。それらの和は、４３．０ｍｏｌ％以下であると
失透傾向が強くなり、５７．０ｍｏｌ％を越えると後記
の鉛イオンの含有量が所定範囲を外れて減少してしま
い、所望の光弾性定数Ｃの値を得ることができない。
【００１８】Ｂ2Ｏ3は、ガラス形成酸化物であり溶融性
も優れているが、５７．０ｍｏｌ％を越えると後記の鉛
イオンの含有量が所定範囲を外れて減少してしまい所望
の光弾性定数Ｃの値を得ることができない。さらに化学
的耐久性を考慮すると、１９．０ｍｏｌ％以下であるこ
とが好ましい。Ａｌ2Ｏ3は中間酸化物であり、ガラスを
形成し得る酸化物である。ＳｉＯ2と置換して溶融性を
高める為に用いられるが、１３．０ｍｏｌ％を超えると
白金の溶出による透過率の劣化も見られる。
も優れているが、５７．０ｍｏｌ％を越えると後記の鉛
イオンの含有量が所定範囲を外れて減少してしまい所望
の光弾性定数Ｃの値を得ることができない。さらに化学
的耐久性を考慮すると、１９．０ｍｏｌ％以下であるこ
とが好ましい。Ａｌ2Ｏ3は中間酸化物であり、ガラスを
形成し得る酸化物である。ＳｉＯ2と置換して溶融性を
高める為に用いられるが、１３．０ｍｏｌ％を超えると
白金の溶出による透過率の劣化も見られる。
【００１９】Ｂ2Ｏ3やＡｌ2Ｏ3は、ＳｉＯ2から置換す
ることによって、ガラスの安定性を損なうことなく、Ｓ
ｉＯ2のみの時に比べて溶解温度を下げることができ、
白金坩堝溶解の際には白金の溶出を防ぎ透過率の向上を
可能とすることができる。Ｂ 2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3の和は５
７．０ｍｏｌ％まで導入可能であり、その効果を十分に
発揮するためには２．０ｍｏｌ％以上が好ましく、１
９．０ｍｏｌ％を越えると化学的耐久性が著しく損なわ
れる。
ることによって、ガラスの安定性を損なうことなく、Ｓ
ｉＯ2のみの時に比べて溶解温度を下げることができ、
白金坩堝溶解の際には白金の溶出を防ぎ透過率の向上を
可能とすることができる。Ｂ 2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3の和は５
７．０ｍｏｌ％まで導入可能であり、その効果を十分に
発揮するためには２．０ｍｏｌ％以上が好ましく、１
９．０ｍｏｌ％を越えると化学的耐久性が著しく損なわ
れる。
【００２０】ＳｉＯ2は５４．０ｍｏｌ％を越えると溶
融性が悪くなる。また、良好な成形性、化学的耐久性を
得るためには、３８．０ｍｏｌ％以上のほうが好まし
い。前記のようにＰｂＯは、光弾性定数Ｃを制御するた
めに用いる。鉛イオンの含有量が４３．０〜４５．５ｍ
ｏｌ％であれば光弾性定数Ｃの値が実質的に零となる。
融性が悪くなる。また、良好な成形性、化学的耐久性を
得るためには、３８．０ｍｏｌ％以上のほうが好まし
い。前記のようにＰｂＯは、光弾性定数Ｃを制御するた
めに用いる。鉛イオンの含有量が４３．０〜４５．５ｍ
ｏｌ％であれば光弾性定数Ｃの値が実質的に零となる。
【００２１】Ｌｉ2Ｏ，Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏといったアルカ
リ金属酸化物は、ガラスの溶解温度及びガラス転移温度
を下げ、ガラスの失透に対する安定性を高めるために用
いるが、３．５ｍｏｌ％を超えると白金の溶出による着
色が著しくひどくなる。同様にＭｇＯ，ＣａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＢａＯといったアルカリ土類酸化物もガラスの溶解
温度及びガラス転移温度を下げガラスの失透に対する安
定性を高める効果があり、白金の溶出も促進すると考え
られるが、アルカリ金属酸化物と比べて効力は弱く、１
２．０ｍｏｌ％まで導入可能である。
リ金属酸化物は、ガラスの溶解温度及びガラス転移温度
を下げ、ガラスの失透に対する安定性を高めるために用
いるが、３．５ｍｏｌ％を超えると白金の溶出による着
色が著しくひどくなる。同様にＭｇＯ，ＣａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＢａＯといったアルカリ土類酸化物もガラスの溶解
温度及びガラス転移温度を下げガラスの失透に対する安
定性を高める効果があり、白金の溶出も促進すると考え
られるが、アルカリ金属酸化物と比べて効力は弱く、１
２．０ｍｏｌ％まで導入可能である。
【００２２】脱泡剤としてＡｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3は必要に
応じて導入するが、１．５ｍｏｌ％を超えるとガラスの
耐失透性、分光透過特性等を損なう。さらに、上記ガラ
ス組成中にフッ素を導入すると分光透過曲線の短波長側
の吸収端をより短波長側に動かすことができる。フッ素
はＫＦ、Ｋ2ＳｉＦ6、ＰｂＦ 2等のフッ化物によりガラ
ス組成中に導入することができるが、該当する酸化物を
フッ化物に置換する割合（Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2）が０．１を
越えるとガラス安定性を損ない失透する。
応じて導入するが、１．５ｍｏｌ％を超えるとガラスの
耐失透性、分光透過特性等を損なう。さらに、上記ガラ
ス組成中にフッ素を導入すると分光透過曲線の短波長側
の吸収端をより短波長側に動かすことができる。フッ素
はＫＦ、Ｋ2ＳｉＦ6、ＰｂＦ 2等のフッ化物によりガラ
ス組成中に導入することができるが、該当する酸化物を
フッ化物に置換する割合（Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2）が０．１を
越えるとガラス安定性を損ない失透する。
【００２３】以上のように、本発明に依れば、入射光の
波長に対して光弾性定数Ｃが実質的に零の範囲内にある
偏光光学系用光学ガラスが得られる。本発明の偏光光学
系用光学ガラスは、各ガラス組成を構成する各成分の原
料として、対応する酸化物、フッ化物、炭酸塩、硝酸塩
などを用意し、室温に設定したボックス中で、それらを
所望の割合に秤量し混合して調合原料とした。この様に
して調合した原料を、大気雰囲気下、白金坩堝中で電気
炉を用いて１０００〜１３００℃に加熱して中を溶解さ
せ、常法により清澄、攪拌を行って均質化させた後、予
め３００〜４５０℃に予熱された金型（ステンレス製）
に鋳込み、徐冷することにより容易に製造することがで
きる。
波長に対して光弾性定数Ｃが実質的に零の範囲内にある
偏光光学系用光学ガラスが得られる。本発明の偏光光学
系用光学ガラスは、各ガラス組成を構成する各成分の原
料として、対応する酸化物、フッ化物、炭酸塩、硝酸塩
などを用意し、室温に設定したボックス中で、それらを
所望の割合に秤量し混合して調合原料とした。この様に
して調合した原料を、大気雰囲気下、白金坩堝中で電気
炉を用いて１０００〜１３００℃に加熱して中を溶解さ
せ、常法により清澄、攪拌を行って均質化させた後、予
め３００〜４５０℃に予熱された金型（ステンレス製）
に鋳込み、徐冷することにより容易に製造することがで
きる。
【００２４】本発明の偏光光学系用光学ガラスは、多く
の光学部品への応用が可能であるが、特に、高精度な偏
光特性が要求される偏光ビームスプリッタや空間光変調
素子の読み出し用透明基板に用いることができる。偏光
ビームスプリッタは、例えば図２に示すように、２つの
透光性基体の間に形成された２つの誘電体多層膜からな
る。図２においては、透光性基体として、本発明の偏光
光学系用光学ガラスを用いて２つのプリズム１、２を形
成し、その間に誘電体多層膜３、４が接着層５によって
保持されている。
の光学部品への応用が可能であるが、特に、高精度な偏
光特性が要求される偏光ビームスプリッタや空間光変調
素子の読み出し用透明基板に用いることができる。偏光
ビームスプリッタは、例えば図２に示すように、２つの
透光性基体の間に形成された２つの誘電体多層膜からな
る。図２においては、透光性基体として、本発明の偏光
光学系用光学ガラスを用いて２つのプリズム１、２を形
成し、その間に誘電体多層膜３、４が接着層５によって
保持されている。
【００２５】光がガラスを透過する際の吸収、散乱など
による光損失は、プリズム１、２の光透過厚が長くなる
ほど大きくなるため、透過率の向上した本発明の偏光光
学系用光学ガラスは、この様な光透過厚の長い偏光ビー
ムスプリッタなどに用いることができる。以下、実施例
により本発明の偏光光学系用光学ガラスを詳細に説明す
る。
による光損失は、プリズム１、２の光透過厚が長くなる
ほど大きくなるため、透過率の向上した本発明の偏光光
学系用光学ガラスは、この様な光透過厚の長い偏光ビー
ムスプリッタなどに用いることができる。以下、実施例
により本発明の偏光光学系用光学ガラスを詳細に説明す
る。
【００２６】
【実施例】各ガラス組成を構成する各成分の原料とし
て、対応する酸化物、フッ化物、炭酸塩、硝酸塩などを
用意し、室温に設定したボックス中で、それらを表１、
２及び３に記載された割合となるように秤量し（各バッ
チの合計重量：１００〜５００ｇ）し、混合して調合原
料とした。
て、対応する酸化物、フッ化物、炭酸塩、硝酸塩などを
用意し、室温に設定したボックス中で、それらを表１、
２及び３に記載された割合となるように秤量し（各バッ
チの合計重量：１００〜５００ｇ）し、混合して調合原
料とした。
【００２７】この様にして調合した原料を、大気雰囲気
下、白金坩堝中で電気炉を用いて１０００〜１３００℃
に加熱して中を溶解させ、常法により清澄、攪拌を行っ
て均質化させた後、予め３００〜４５０℃に予熱された
金型（ステンレス製）に鋳込み、徐冷することにより、
８種類の偏光光学系光学ガラスを製造した。表１、２及
び３にはｍｏｌ％及びｗｔ％換算による成分割合を示
し、それぞれが合計で１００％になる。
下、白金坩堝中で電気炉を用いて１０００〜１３００℃
に加熱して中を溶解させ、常法により清澄、攪拌を行っ
て均質化させた後、予め３００〜４５０℃に予熱された
金型（ステンレス製）に鋳込み、徐冷することにより、
８種類の偏光光学系光学ガラスを製造した。表１、２及
び３にはｍｏｌ％及びｗｔ％換算による成分割合を示
し、それぞれが合計で１００％になる。
【００２８】上記により製造した各ガラスについて、屈
折率ｎｄ、１０ｍｍ内部透過率（表面反射を除いた、厚
さ１０ｍｍの試料の内部透過率）が８０％となる波長、
波長λ＝６３３ｎｍの光に対する光弾性定数Ｃを測定し
た。なお、光弾性定数Ｃは、式（１）及び式（２）にお
いて波長λ＝６３３ｎｍの光、ガラスの光透過厚ｌ＝１
０ｍｍの試料を用い算出した。測定結果を表１、２、３
及び４に示す。但し、比較として一定量の鉛イオンを含
有する偏光光学系用光学ガラス（Ａ）を載せる。
折率ｎｄ、１０ｍｍ内部透過率（表面反射を除いた、厚
さ１０ｍｍの試料の内部透過率）が８０％となる波長、
波長λ＝６３３ｎｍの光に対する光弾性定数Ｃを測定し
た。なお、光弾性定数Ｃは、式（１）及び式（２）にお
いて波長λ＝６３３ｎｍの光、ガラスの光透過厚ｌ＝１
０ｍｍの試料を用い算出した。測定結果を表１、２、３
及び４に示す。但し、比較として一定量の鉛イオンを含
有する偏光光学系用光学ガラス（Ａ）を載せる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の偏
光光学系用光学ガラスは、力学的外部応力や熱応力が生
じた時の光学的異方性による光路差を実質的に生じな
い。さらに、従来の偏光光学系用光学ガラスに比べて白
金るつぼ溶解の際に生じる白金の溶出による着色を抑え
ることによって可視域全体の透過率が向上しているため
多くの光学部品への応用が可能になる。特に、高精度な
偏光特性が要求される偏光ビームスプリッタや空間光変
調素子の読み出し用透明基盤に用いることができる。
光光学系用光学ガラスは、力学的外部応力や熱応力が生
じた時の光学的異方性による光路差を実質的に生じな
い。さらに、従来の偏光光学系用光学ガラスに比べて白
金るつぼ溶解の際に生じる白金の溶出による着色を抑え
ることによって可視域全体の透過率が向上しているため
多くの光学部品への応用が可能になる。特に、高精度な
偏光特性が要求される偏光ビームスプリッタや空間光変
調素子の読み出し用透明基盤に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例２，５，６及び比較例（Ａ）の１０ｍ
ｍ内部の光学ガラスの分光透過曲線図である。
ｍ内部の光学ガラスの分光透過曲線図である。
【図２】 本発明の光学ガラスが適用され得る偏光ビー
ムスプリッタの一例を示す概略図である。
ムスプリッタの一例を示す概略図である。
２ ・・・実施例２の分光透過曲線図 ５ ・・・実施例５の分光透過曲線図 ６ ・・・実施例６の分光透過曲線図 ２１、２２・・・プリズム ２３、２４・・・誘電体多層膜 ２５ ・・・接着層
Claims (3)
- 【請求項１】酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 ５７．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ０．１ 〜 ５７．０ ％ ＳｉＯ2 ０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲でフッ素を導入することを特徴とする偏光光学系
用光学ガラス。 - 【請求項２】酸化物換算のｍｏｌ％表示で Ｂ2Ｏ3 ０ 〜 １９．０ ％ Ａｌ2Ｏ3 ０ 〜 １３．０ ％ 但しＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ２．０ 〜 １９．０ ％ ＳｉＯ2 ３８．０ 〜 ５４．０ ％ 但しＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3 ４３．０ 〜 ５７．０ ％ ＰｂＯ ４３．０ 〜 ４５．５ ％ Ｒ2Ｏ（Ｒ：Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０ 〜 ３．５ ％ Ｒ’Ｏ（Ｒ’：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ） ０ 〜 １２．０ ％ Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3 ０ 〜 １．５ ％ の範囲にあり、かつ、 （Ｆ2／Ｆ2＋Ｏ2） ０ 〜 ０．１ の範囲でフッ素を導入することを特徴とする偏光光学系
用光学ガラス。 - 【請求項３】請求項１及び請求項２に記載の偏光光学系
用光学ガラスにおいて、該ガラスの入射光の波長が０．
４μｍ〜３．０μｍの範囲で光弾性定数Ｃが実質的に零
であることを特徴とする偏光光学系用光学ガラス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198738A JPH0948631A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 偏光光学系用光学ガラス |
| DE1996131171 DE19631171A1 (de) | 1995-08-02 | 1996-08-01 | Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem, Herstellungsverfahren dafür und optisches Polarisationssystem |
| US08/691,923 US5969861A (en) | 1994-02-07 | 1996-08-01 | Polarizing optical system |
| US09/368,892 US6432854B1 (en) | 1994-02-07 | 1999-08-05 | Optical glass for polarizing optical system, production process therefor and polarizing beam splitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198738A JPH0948631A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 偏光光学系用光学ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0948631A true JPH0948631A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16396165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7198738A Pending JPH0948631A (ja) | 1994-02-07 | 1995-08-03 | 偏光光学系用光学ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0948631A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156684A (en) * | 1997-06-17 | 2000-12-05 | Hoya Corporation | Light polarization control element using stress-optical coefficient glass and method of producing the stress-optical coefficient glass |
| JP2002287147A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Ushio Inc | 偏光光照射装置 |
| US6756334B2 (en) | 2001-05-29 | 2004-06-29 | Kabushiki Kaisha Ohara | Optical glass |
| JP2005194182A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Schott Ag | 放射線損傷高安定性ガラス、その製造方法及び使用方法 |
| JP2006225215A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス及びその製造方法 |
| JP2010152391A (ja) * | 2010-03-05 | 2010-07-08 | Canon Inc | 偏光分離素子 |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP7198738A patent/JPH0948631A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156684A (en) * | 1997-06-17 | 2000-12-05 | Hoya Corporation | Light polarization control element using stress-optical coefficient glass and method of producing the stress-optical coefficient glass |
| JP2002287147A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Ushio Inc | 偏光光照射装置 |
| US6756334B2 (en) | 2001-05-29 | 2004-06-29 | Kabushiki Kaisha Ohara | Optical glass |
| JP2005194182A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Schott Ag | 放射線損傷高安定性ガラス、その製造方法及び使用方法 |
| JP4703191B2 (ja) * | 2004-01-08 | 2011-06-15 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 放射線損傷高安定性ガラス、その製造方法及び使用方法 |
| JP2006225215A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス及びその製造方法 |
| JP4613635B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2011-01-19 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス及びその製造方法 |
| JP2010152391A (ja) * | 2010-03-05 | 2010-07-08 | Canon Inc | 偏光分離素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5969861A (en) | Polarizing optical system | |
| JP2565813B2 (ja) | 光学ガラス | |
| JP4671647B2 (ja) | 光弾性定数が小さい光学ガラス | |
| JP2007106627A (ja) | 光学ガラス | |
| WO2001072650A1 (fr) | Verre optique et element optique | |
| US7088903B2 (en) | Optical glass having a small photoelastic constant | |
| US20050075234A1 (en) | Optical glass | |
| JP3190212B2 (ja) | 光学ガラス | |
| US20210070648A1 (en) | Optical glass, glass preform, optical element and optical instrument having the same | |
| JP3653669B2 (ja) | 光学ガラス | |
| JP3426488B2 (ja) | 光弾性定数が小さい光学ガラス | |
| EP1262462B1 (en) | Optical glass | |
| JPH0948631A (ja) | 偏光光学系用光学ガラス | |
| US6432854B1 (en) | Optical glass for polarizing optical system, production process therefor and polarizing beam splitter | |
| JP2005037651A (ja) | プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、その製造方法、プロジェクタ搭載レンズおよびプロジェクタ | |
| US20030147157A1 (en) | Optical glass for prism, process for the production thereof, and optical part for prism | |
| US7057815B2 (en) | Optical glass for polarizing optical system, production process therefor and polarizing beam splitter | |
| JP3301984B2 (ja) | 低光弾性定数ガラス、及び光学ガラス | |
| JP4138366B2 (ja) | 光学ガラス | |
| JP2011065130A (ja) | 非線形光学ガラス | |
| JPH0948633A (ja) | 偏光光学系用光学ガラス及びこれを用いた 偏光ビームスプリッタ | |
| JPH07215732A (ja) | 偏光光学系用光学ガラスおよび光弾性定数制御方法 | |
| JPH08133779A (ja) | 赤外線透過ガラス | |
| JPH08259259A (ja) | 偏光光学系用光学ガラス及びその屈折率制御方法 | |
| JPWO2004092087A1 (ja) | 光弾性定数が小さいガラス |