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Glass Library
第8回 光学ガラス
我々の身の回りには様々なガラス製品がありますが、主にレンズなどに使用されるガラスを光学ガラスと呼び区別しています。特に有名なのがBK7でしょうか。光学ガラスは光学部材に使用されることから「光学的に均一である」ことがその特徴になります。例えば、我々が良く目にする窓ガラスなどはフロート製法で作られるため片面に錫がついており、光学的に均一ではありません。また、溶融によって作製しても泡や脈理、ルツボの侵食による影響など光学的に不均一になる要因は多くあります。これらの問題を発生させずに連続溶解が可能な組成や製法の開発が各光学ガラスメーカーさんの最重要なノウハウかと思います。
光学ガラスは一般的に屈折率ndとアッベ数νdで分類されます。ndはd線(587.6nm)に対する屈折率を表し、νdはνd=(nd-1)/(nF-nc)で表されます。nFはF線(486.1nm)、 ncはC線(656.3nm) での屈折率です。要するにアッベ数νdは屈折率の波長分散性能を表していることになり、値が小さいほど分散が大きいことを示しています。光学系を組み立てた際の収差等の問題を取り除く上でこれらの値が重要になるようです。この分類はショット社によるものでその製品ごとにBK7等といった硝種名が付けられております。他のメーカさんもこの分類に準じており、同じ硝種名であったり、各社の硝種名との併記であったりすることが多いようです。
光学ガラスには光学的に均一であるほか、熱的性質や機械的性質、化学的性質(耐候性など)が求められます。これらの性質は他のガラスにも言えることですが、これらの性質は光学的にも影響を与えるため、よりシビアに求められます。これらの性質を決定する上でどのような組成にするかが重要です。ガラスの組成に関してはNTR NEWS Vol.26号をご参照ください。
弊社でも成膜をする上での安定した基板として光学ガラスを購入させていただくことが多々あります。なかなか高価ではありますが、こうやって原稿を書いてみて光学ガラスの製法や求められる性質を考慮するとむしろ安いのかなとも思ってきます。
＜参考文献＞泉谷徹郎(1984)：光学ガラス、共立出版
※NTR News第31号 (2006年9月1日発行) に掲載