DE19631171A1 - Optical glass used in optical polarisation system - having specified photoelastic constant in specified wavelength region - Google Patents

Optical glass used in optical polarisation system - having specified photoelastic constant in specified wavelength region

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Abstract

Optical glass has a photoelastic constant (C) in the region of zero in a wavelength region of 0.4-3.0 mu m. Prodn. of the optical glass is also claimed by changing the ratios of PbO in a Pb-contg. optical glass, in which its photoelastic constant C is controlled. Further claimed are: (i) a polarisation beam distributor; and (ii) an optical polarisation system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem, das geeigneterweise verwendbar ist für ein optisches Polarisationssystem wie einen Polarisationsstrahlteiler und eine räumliche optische Modulationseinrichtung zur Erzielung von Polarisationsmodulation, und das eine extrem kleine photoelastische Konstante C aufweist, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem, und ein optisches Polarisationssystem, in dem ein solches optische Glas verwendet wird.The present invention relates to an optical glass for a optical polarization system that can be suitably used is for an optical polarization system like one Polarization beam splitter and a spatial optical Modulation device to achieve Polarization modulation, and an extremely small one has photoelastic constant C, a method for Production of such an optical glass for an optical Polarization system, and an optical polarization system, in which such an optical glass is used.

In den letzten Jahren ist die Verwendung von "Polarisationscharakteristik" als ein optische Information darstellender Faktor in verschiedenen Bereichen zügig weiterentwickelt worden, wie beispielsweise im Bereich der Flüssigkristalle. Beispiele für ein optisches Element zur Steuerung von polarisiertem Licht schließen folgendes ein: einen polarisierten lichtmodulierenden räumlichen Lichtmodulator (SLM) zur räumlichen Modulierung von polarisiertem Licht, oder einen Polarisationsstrahlteiler zur Auftrennung von P-polarisiertem Licht und S-polarisiertem Licht, usw . . Einige Vorrichtungen (wie beispielsweise Projektionstyp-Anzeigegeräte), in denen ein solches optisches Element eingesetzt wird, sind bereits praktisch verwendet worden.In recent years, the use of "Polarization characteristic" as an optical information representing factor in various areas have been further developed, such as in the area of Liquid crystals. Examples of an optical element for Control of polarized light include the following: a polarized light-modulating spatial Light modulator (SLM) for spatial modulation of  polarized light, or a polarizing beam splitter Separation of P-polarized light and S-polarized Light, etc. . Some devices (such as Projection type display devices) in which such an optical Element used is already used in practice been.

Einhergehend mit einer solchen Entwicklung der Verwendung von Polarisationscharakteristik hat die Bedeutung der Hochpräzisionssteuerung der Polarisationscharakteristik, die optische Information bildet, in optischen Systemen, die polarisiertes Licht verwenden, d. h. in einem optischen Polarisationssystem, von Jahr zu Jahr zugenommen. Aufgrund der Zunahme dieser oben genannten Bedeutung besteht ein ernsthaftes Bedürfnis, die Präzision oder Genauigkeit in der Steuerung der Polarisationscharakteristik weiter zu verbessern.Accompanying such a development in the use of Polarization characteristic has the meaning of High-precision control of the polarization characteristic, the optical information forms, in optical systems, the use polarized light, d. H. in an optical Polarization system, increasing from year to year. Because of there is an increase in the above meaning serious need for precision or accuracy in the Control of polarization characteristics continues to increase improve.

Unter verschiedenen optischen Elementen oder Elementen, die ein optisches Polarisationssystem darstellen (wie beispielsweise Substrat und Prisma) ist es üblich, ein Material zu verwenden, das eine optische Isotropie aufweist, insbesondere für einige optische Elemente, bei denen der Erhalt der Polarisationscharakteristik erforderlich ist. Der Grund dafür ist, daß bei der Verwendung eines optischen Elementes, das ein Material mit einer optischen Anisotropie umfaßt, die Phasendifferenz (optische Wegdifferenz) zwischen dem ordentlichen Strahl und dem außerordentlichen Strahl senkrecht zum ordentlichen Strahl während des Durchtritts durch ein solches Material verändert wird bezüglich Licht, das von dem optischen Element transmittiert wurde, und daher kann in einem solchen Falle die Polarisationscharakteristik nicht erhalten werden. Mit anderen Worten kann selbst in dem Fall, daß ein optisches Element oder eine optische Komponente, die ein bestimmtes optisches System bildet, in der Lage ist, polarisiertes Licht präzise zu steuern, gute Charakteristiken nicht mit dem gesamten optischen System erzielt werden, wenn das Substrat oder Basismaterial als die andere, das optische System bildende Komponente (die die Polarisationscharakteristik erhalten sollte) die Polarisationscharakteristik beeinträchtigt.Among different optical elements or elements that represent an optical polarization system (like for example substrate and prism) it is common to use a To use material with optical isotropy, especially for some optical elements where the Preservation of polarization characteristics is required. Of the The reason for this is that when using an optical Element that is a material with an optical anisotropy includes the phase difference (optical path difference) between the ordinary ray and the extraordinary ray perpendicular to the ordinary jet during the passage is changed in terms of light by such a material, that was transmitted by the optical element, and therefore in such a case, the polarization characteristic not be preserved. In other words, even in that Case that an optical element or an optical  Component that forms a certain optical system in is able to precisely control polarized light, good Characteristics not with the entire optical system be achieved if the substrate or base material than that other component forming the optical system (which is the Polarization characteristics should be obtained) Polarization characteristics impaired.

Im allgemeinen weist ein Glas, das einer hinreichenden Glühung unterzogen wurde, optische Isotropie auf und besitzt ferner verschiedene Charakteristika, die besser sind als diejenigen von anderen Materialien hinsichtlich Stabilität, Festigkeit, Durchlässigkeit, Brechungsindex, Kosten, usw. und daher wird ein solches Glas weitverbreitet verwendet für optische Elemente, die die Polarisationscharakteristik erhalten sollten. Insbesondere Borosilicat-Glas (beispielsweise ein Borosilicat-Glas hergestellt von Schott, Deutschland, Handelsname "BK7") ist preiswert und besitzt eine exzellente Haltbarkeit und ferner eine geringe Dispersion. Daher wird Borosilicat-Glas in vielen optischen Polarisationssystemen weitverbreitet verwendet.In general, a glass has an adequate Has undergone annealing, optical isotropy and possesses also various characteristics that are better than those of other materials in terms of stability, Strength, permeability, refractive index, cost, etc. and therefore, such a glass is widely used for optical elements, the polarization characteristic should get. In particular borosilicate glass (for example a borosilicate glass made by Schott, Germany, trade name "BK7") is inexpensive and owns excellent durability and also low Dispersion. Therefore, borosilicate glass is used in many optical Polarization systems are widely used.

Jedoch kann auch bei Verwendung des oben genannten konventionellen optischen Glases für die optischen Elemente von optischen Polarisationssystemen eine gewisse optische Anisotropie aufgrund eines photoelastischen Effekts in dem optischen Element induziert werden, wie bei der Anwendung von einer äußeren mechanischen oder thermischen Beanspruchung des optischen Elements. Dementsprechend kann bei der Verwendung von konventionellem optischen Glas für das optische Element eines optischen Polarisationssystems die Polarisationscharakteristik von optischer Information aufgrund der oben beschriebenen "induzierten optischen Anisotropie" verändert werden. Daher ist es in einem solchen Fall schwierig, daß das optische Polarisationssystem die gewünschte Güte aufweist.However, even when using the above conventional optical glass for the optical elements of optical polarization systems a certain optical Anisotropy due to a photoelastic effect in the optical element can be induced as in the application of external mechanical or thermal stress of the optical element. Accordingly, the Use of conventional optical glass for the optical element of an optical polarization system Polarization characteristic of optical information due to the "induced optical" described above Anisotropy ". Therefore it is in such a way  Case difficult that the optical polarization system has the desired quality.

Es wird angenommen, daß die oben beschriebene externe mechanische oder thermische Beanspruchung überwiegend in der folgenden Situation ausgebildet wird.It is believed that the external one described above mechanical or thermal stress predominantly in the following situation is trained.

So wird angenommen, daß der "externe mechanische Streß" überwiegend in einem Herstellungsschritt eines Glases (wie beispielsweise Schneiden, das Kleben oder Verbinden des Glases mit einem anderen Material, und Filmbildung auf der Oberfläche eines Glases), oder oft in einem Schritt des Einbaus eines Glases in ein optisches System (wie das Halten des Glases mit einer Spannvorrichtung oder einer Haltevorrichtung und die Adhäsion des Glases an einem anderen Bauteil) hervorgerufen wird. Zusätzlich wird angenommen, daß der "thermische Streß" hervorgerufen wird durch die Entwicklung von Wärme im Inneren eines Glases (wie beispielsweise die Wärmeerzeugung durch die Absorption von Lichtenergie) oder die Erzeugung von Wärme außerhalb eines Glases (beispielsweise aufgrund von Wärmeentwicklung in einem umgebenden Bauteil). Ferner wird angenommen, daß, wenn ein Glas mit einem anderen Material verbunden wird oder in Kontakt gerät, das einen anderen thermischen Expansionskoeffizient als das Glas aufweist, Streß infolge der oben genannten Wärmeerzeugung erzeugt wird.So it is assumed that the "external mechanical stress" predominantly in a manufacturing step of a glass (like for example cutting, gluing or connecting the Glass with a different material, and film formation on the Surface of a glass), or often in one step of the Installation of a glass in an optical system (like holding of the glass with a jig or Holding device and the adhesion of the glass to another Component) is caused. In addition, it is believed that the "thermal stress" is caused by the Development of heat inside a glass (like for example heat generation through the absorption of Light energy) or the generation of heat outside of a Glases (for example due to heat development in one surrounding component). It is also believed that when a Glass is bonded with another material or in Contact device that has a different thermal Expansion coefficient than the glass shows, stress due to of the above heat generation is generated.

Wie oben beschrieben, ist es schwierig, wenn ein optisches Polarisationssystem durch Verwendung eines optischen Elementes gebildet wird, die Wirkung von externer mechanischer Beanspruchung oder thermischer Beanspruchung vollständig zu verhindern. Dementsprechend ist es bei Verwendung des konventionellen optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem in einem solchen optischen System extrem schwierig, die Induzierung der optischen Anisotropie aufgrund der oben genannten externen mechanischen Beanspruchung oder thermischen Beanspruchung zu vermeiden.As described above, it is difficult if an optical Polarization system using an optical Element is formed, the effect of external mechanical stress or thermal stress completely prevent. Accordingly, it is at Use of conventional optical glass for one optical polarization system in such an optical  System extremely difficult, the induction of the optical Anisotropy due to the external mechanical mentioned above Avoid stress or thermal stress.

Ein erfindungsgemäßer Gegenstand ist die Bereitstellung eines optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem, das die Polarisationscharakteristik von optischer Information im wesentlichen nicht beeinflußt, auch nicht unter der Einwirkung von externer mechanischer Beanspruchung oder thermischer Beanspruchung.An object of the invention is the provision an optical glass for an optical polarization system, that is the polarization characteristic of optical information essentially not affected, not even under the Exposure to external mechanical stress or thermal stress.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist die Bereitstellung eines optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem, das in der Lage ist, seinen Brechungsindex in gewünschter Weise zu steuern.Another object of the invention is Providing an optical glass for an optical Polarization system that is able to its To control the refractive index in the desired manner.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist die Bereitstellung eines optischen Polarisationssystems mit exzellenter Charakteristik.Another object of the invention is Provision of an optical polarization system with excellent characteristics.

Als Ergebnis ernsthafter Untersuchungen haben die hiesigen Erfinder herausgefunden, daß die Polarisationscharakteristik von optischer Information in einem optischen Glas für ein optisches Polarisationssystem (unter Einwirkung einer externen mechanischen Beanspruchung oder einer thermischen Beanspruchung) in gewünschter Weise ermittelt werden kann durch Verwendung einer "photoelastischen Konstante, basierend auf dem Wert der Birefringence oder Doppelbrechung (unter der Anwendung einer Beanspruchung), gemessen durch ein Photoelastizitätsmodulationsverfahren". Das erfindungsgemäße optische Glas für ein optisches Polarisationssystem basiert auf der obigen Entdeckung und wird charakterisiert durch seine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null in einem Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm.As a result of serious investigations, the local ones Inventors found that the polarization characteristic of optical information in an optical glass for a optical polarization system (under the influence of a external mechanical stress or thermal Stress) can be determined in the desired manner by using a "photoelastic constant on the value of birefringence or birefringence (under the Application of a load), measured by a Photoelastic modulation method ". The invention optical glass for an optical polarization system based on the discovery above and is characterized by its photoelastic constant C in the range of im  essentially zero in a wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm.

Im allgemeinen wird bei der Anwendung einer Kraft auf eine transparente Substanz wie Glas, die Homogenität und Isotropie aufweist, so daß darin Streß erzeugt wird, eine optische Anisotropie in der transparenten Substanz induziert, und die transparente Substanz zeigt doppelbrechende Eigenschaften in ähnlicher Weise wie in bestimmten Arten von kristallinen Substanzen. Dieses Phänomen wird als photoelastischer Effekt bezeichnet. Der Brechungsindex einer transparenten Substanz, in der Streß entwickelt wurde, kann repräsentiert werden durch ein sogenanntes "(Brechungs-)indexellipsoid", und die Hauptbrechungsindexachse des Brechungsindexellipsoids ist koinzident mit der Hauptbelastungsachse.Generally, when a force is applied to a transparent substance such as glass, the homogeneity and isotropy has, so that stress is generated therein, an optical Anisotropy induced in the transparent substance, and the transparent substance shows birefringent properties in similarly as in certain types of crystalline Substances. This phenomenon is called the photoelastic effect designated. The refractive index of a transparent substance, in which stress was developed can be represented by a so-called "(refractive) index ellipsoid", and the The main refractive index axis of the refractive index ellipsoid is coincident with the main load axis.

Im allgemeinen, wenn die Hauptbrechungsindizes als n₁, n₂ und n₃ bezeichnet werden, und die Hauptbelastungen als σ₁, σ₂ und σ₃ bezeichnet werden (wobei gleiche Indizes die gleiche Richtung bedeuten), erfüllen diese Hauptbrechungsindizes und Hauptbelastungen die folgende Beziehung.In general, when the main refractive indices as n₁, n₂ and n₃ are referred to, and the main loads as σ₁, σ₂ and σ₃ are designated (with the same indices the same Mean), satisfy these main refractive indices and Main strains the following relationship.

GLEICHUNG 1:
n₁ = n₀ + C₁σ₁ + C₂(σ₂ + σ₃)
n₂ = n₀ + C₁σ₂ + C₂(σ₃ + σ₁)
n₃ = n₀ + C₁σ₃ + C₂(σ₁ + σ₂).
EQUATION 1:
n₁ = n₀ + C₁σ₁ + C₂ (σ₂ + σ₃)
n₂ = n₀ + C₁σ₂ + C₂ (σ₃ + σ₁)
n₃ = n₀ + C₁σ₃ + C₂ (σ₁ + σ₂).

Hierin sind die oben genannten C₁ und C₂ Konstanten, die von der Lichtwellenlänge und der transparenten Substanz abhängen und n₀ ist der Brechungsindex unter belastungsfreien Bedingungen. Here are the above C₁ and C₂ constants, which of depend on the wavelength of light and the transparent substance and n₀ is the refractive index under stress-free Conditions.  

Falls Licht auf eine transparente Substanz mit einem solchen Brechungsindex auftrifft, und wenn eine Koordinate so definiert ist, daß die Richtung des einfallenden Lichtes identisch ist mit der von obigem σ₃, so wird das einfallende Licht aufgespalten in zwei linear polarisierte Lichtkomponenten, die jeweils in σ₁- und σ₂-Richtung liegen (die Komponenten des linear polarisierten Lichtes haben also jeweils Schwingungsebenen, die senkrecht zueinander stehen). Wenn Licht andererseits aus der transparenten Substanz austritt, so wird, in dem Fall, daß der Brechungsindex in den jeweiligen Richtungen der Hauptbeanspruchungen (n₁, n₂) voneinander unterschiedlich sind, eine optische Wegdifferenz (Phasendifferenz) ΔΦ zwischen diesen beiden linear polarisierten Lichtkomponenten hervorgerufen, die durch die folgende Formel dargestellt wird.If light shines on a transparent substance with one Refractive index hits, and if a coordinate like that is defined that the direction of the incident light is identical to that of the above σ₃, so the incident Light split into two linearly polarized ones Light components, which are in σ₁- and σ₂-direction (So the components of linearly polarized light have vibration levels that are perpendicular to each other). If light, on the other hand, from the transparent substance emerges, so in the event that the refractive index in the respective directions of the main stresses (n₁, n₂) are different from each other, an optical path difference (Phase difference) ΔΦ between these two linear polarized light components caused by the following formula is shown.

GLEICHUNG 2:
ΔΦ = (2 π/λ) (n₂-n₁)·1
= (2 π/λ) (C₁-C₂) (σ2-σ1)·1
= (2 π/λ)·C·(σ₂-σ₁)·1
EQUATION 2:
ΔΦ = (2 π / λ) (n₂-n₁) · 1
= (2 π / λ) (C₁-C₂) (σ2-σ1) · 1
= (2 π / λ) · C · (σ₂-σ₁) · 1

In der obigen Gleichung 2 gibt λ die Wellenlänge des Lichtes und 1 ("el") die Lichttransmissionsdicke der transparenten Substanz an. Die Konstante C = C₁-C₂ in der obigen Gleichung wird als "photoelastische Konstante" bezeichnet.In Equation 2 above, λ gives the wavelength of the light and 1 ("el") the light transmission thickness of the transparent Substance. The constant C = C₁-C₂ in the above Equation is called the "photoelastic constant".

Nach dem Kenntnis stand der hiesigen Erfinder ist der Wert der photoelastischen Konstante C von konventionellen optischen Gläsern, die für optischen Polarisationssysteme verwendet wurden, groß. Zum Beispiel wurde im Falle des kommerziell erhältlichen Borosilicat-Glases "BK7" (Schott Co.) ein Wert für die obige Konstante von C = 2,78 [10-8 cm²/N] (Wellenlänge λ = 633 nm) erhalten, wie weiter unten beschrieben wird. Im Falle eines Borosilicat-Glases mit einer solch großen photoelastischen Konstante C erreicht die durch thermische Beanspruchung oder externe mechanische Beanspruchung induzierte optische Anisotropie und die optische Wegdifferenz ΔΦ, die auf der Anisotropie beruht, bestimmte Werte, die nicht vernachlässigbar sind.According to the present inventors, the value of the photoelastic constant C of conventional optical glasses used for optical polarization systems is large. For example, in the case of the commercially available borosilicate glass "BK7" (Schott Co.), a value for the above constant of C = 2.78 [10 -8 cm² / N] (wavelength λ = 633 nm) was obtained, as further is described below. In the case of a borosilicate glass with such a large photoelastic constant C, the optical anisotropy induced by thermal stress or external mechanical stress and the optical path difference ΔΦ, which is based on the anisotropy, reach certain values which are not negligible.

Im Gegensatz dazu ist im Falle des oben genannten optischen Glases für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem die photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null im Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm. Der Ausdruck "eine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null" wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf solche Bedingungen, daß der Einfluß der optischen Wegdifferenz aufgrund von optischer Anisotropie, der auftritt, wenn das Glas für ein optisches Polarisationssystem verwendet wird, innerhalb eines vernachlässigbaren Ausmasses bezüglich der Gesamtheit des obigen optischen Systems liegt. Die photoelastische Konstante C kann bevorzugterweise im Bereich von -0,8 bis 0,8 [10-8 cm²/N], weiter bevorzugt von -0,1 bis 0,1 [10-8 cm²/N] für einfallendes Licht im sichtbaren Bereich liegen. Es ist besonders bevorzugt, daß die photoelastische Konstante C vorzugsweise im Bereich von -0,1 bis 0,1 [10-8 cm²/N] liegt, bei einfallendem Licht mit einer Wellenlänge im gesamten sichtbaren Bereich (z. B. in einem Wellenlängenbereich von 0,4 bis 0,7 µm).In contrast to this, in the case of the above-mentioned optical glass for the optical polarization system according to the invention, the photoelastic constant C is in the range of essentially zero in the wavelength range from 0.4 μm to 3.0 μm. The expression "a photoelastic constant C in the range of substantially zero" as used herein refers to conditions such that the influence of the optical path difference due to optical anisotropy that occurs when the glass is used for an optical polarization system is within a negligible extent with respect to the entirety of the above optical system. The photoelastic constant C may preferably range from -0.8 to 0.8 [10 -8 cm² / N], more preferably from -0.1 to 0.1 [10 -8 cm² / N] for incident light in the visible Range. It is particularly preferred that the photoelastic constant C is preferably in the range of -0.1 to 0.1 [10 -8 cm² / N] with incident light having a wavelength in the entire visible range (e.g. in a wavelength range from 0.4 to 0.7 µm).

Wenn die photoelastische Konstante C in Abhängigkeit von der Wellenlänge des einfallenden Lichtes variiert, so werden mindestens drei konkrete Wellenlängen λ innerhalb des oben genannten vorbestimmten Wellenlängenbereiches ausgewählt (d. h. 0,4 µm bis 3,0 µm, weiter bevorzugt 0,4 µm bis 1,0 µm, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,7 µm) in einer Weise, daß im wesentlichen gleiche Intervalle zwischen ihnen liegen, und die Werte der photoelastischen Konstante für diese jeweiligen konkreten Wellenlängen werden gemittelt, wodurch der obige Wert für die photoelastische Konstante C erhalten wird.If the photoelastic constant C is dependent on the Wavelength of the incident light varies, so be at least three specific wavelengths λ within the above said predetermined wavelength range selected (i.e. 0.4 µm to 3.0 µm, more preferably 0.4 µm to 1.0 µm, particularly preferably 0.4 to 0.7 µm) in such a way that in  there are substantially equal intervals between them, and the values of the photoelastic constant for these respective ones concrete wavelengths are averaged, whereby the above Value for the photoelastic constant C is obtained.

Fig. 1 ist ein Graph, der die Beziehung zeigt, zwischen dem Fluor-Sauerstoff (F/O)-Verhältnis in einer Zusammensetzung des optischen Glases für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem, worin die photoelastische Konstante C für eine Wellenlänge einfallenden Lichts (633 nm) im wesentlichen Null wird, und dem Brechungsindex des Glases. Ferner ist Fig. 2 ein Graph, der die Veränderung der photoelastischen Konstante C in Abhängigkeit von der Veränderung des obigen F/O-Verhältnisses in der oben genannten Glaszusammensetzung zeigt. Fig. 1 is a graph showing the relationship between the fluorine-oxygen (F / O) ratio in an optical glass composition for an optical polarization system according to the present invention, wherein the photoelastic constant C for a wavelength of incident light (633 nm) becomes substantially zero, and the refractive index of the glass. Further, Fig. 2 is a graph showing the change of the photoelastic constant C as a function of the change of the above F / O ratio in the above-mentioned glass composition.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, kann für den Brechungsindex des erfindungsgemäßen optischen Glases eine gewisse Linearität hergestellt werden bezüglich des F/O- Verhältnisses, und es wird beobachtet, daß die photoelastische Konstante C des Glases unabhängig von dem F/O-Verhältnis im wesentlichen Null wird. Nach dem Kenntnis stand der hiesigen Erfinder hängt die photoelastische Konstante C von dem Bleiionengehalt in dem optischen Glas ab, ist aber nicht abhängig von der Menge der in das Glas eingeführten Fluorionen, und es wird daher geschlossen, daß das Phänomen, daß die photoelastische Konstante C im wesentlichen Null wird, in der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung erzielt wird.As shown in Figs. 1 and 2, a certain linearity can be established for the refractive index of the optical glass according to the present invention with respect to the F / O ratio, and it is observed that the photoelastic constant C of the glass is independent of the F / O Ratio becomes essentially zero. According to the present inventors, the photoelastic constant C depends on the lead ion content in the optical glass, but is not dependent on the amount of fluorine ions introduced into the glass, and it is therefore concluded that the phenomenon that the photoelastic constant C becomes essentially zero, is achieved in the glass composition according to the invention.

Fig. 3 ist ein Graph, der Transmissionsspektren einer Zusammensetzungsserie des erfindungsgemäßen optischen Glases in einer Tiefe von 10 mm zeigt. Wie in Fig. 3 gezeigt wird, ist zu erkennen, daß die Durchlässigkeit für blaues Licht durch Einführung von Fluor in die Glaszusammensetzung gesteigert wird. Gemäß der Untersuchungen der hiesigen Erfinder ist zu erkennen, daß die Tendenz der Zunahme der Durchlässigkeit für blaues Licht deutlich wird, wenn das F/O- Verhältnis erhöht wird, und gleichzeitig mit einer solchen Erhöhung wird auch die Absorptionskante (Absorptionslimit in Richtung zu kürzeren Wellenlängen) zu kürzeren Wellenlängen hin verschoben ist. Fig. 3 is a graph showing transmission spectra of a series of the optical glass composition according to the invention in a depth of 10 mm shows. As shown in Fig. 3, it can be seen that the blue light transmittance is increased by introducing fluorine into the glass composition. According to the investigations of the present inventors, it can be seen that the tendency of the transmission of blue light to increase becomes apparent as the F / O ratio is increased, and at the same time as such an increase, the absorption edge (absorption limit towards shorter wavelengths) becomes ) is shifted towards shorter wavelengths.

Als Ergebnis weiterer Untersuchungen auf Grundlage der oben genannten Befunde haben die hiesigen Erfinder ein Glas gefunden, das einen spezifischen Zusammensetzungsbereich aufweist und-in der Lage ist, eine nur geringe Platinelution während des Schmelzens der glasbildenden Materialien hervorzurufen, und das eine verbesserte Durchlässigkeit im kürzeren sichtbaren Wellenlängenbereich bis zum UV-Bereich aufweist und das in diesem Bereich eine photoelastische Konstante von im wesentlichen Null aufweist.As a result of further research based on the above The inventors mentioned have a glass found that have a specific compositional range and is capable of only a low platinum elution during the melting of the glass-forming materials cause, and that an improved permeability in the shorter visible wavelength range up to the UV range has and in this area a photo-elastic Constant of substantially zero.

Das erfindungsgemäße optische Glas für ein optisches Polarisationssystem (zweite Ausführungsform) basiert auf der obigen Entdeckung und besitzt die folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-%:The optical glass according to the invention for an optical Polarization system (second embodiment) is based on the discovery above and has the following composition in Specifications of oxide mol%:

B₂O₃: 0-57,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0,1-57,0 Mol-%)
SiO₂: 0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3,5 Mol-%
R′O (R′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12,0 Mol-%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
B₂O₃: 0-57.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0.1-57.0 mol%)
SiO₂: 0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and

enthält weiterhin Fluor im folgenden Bereich:also contains fluorine in the following area:

F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1

Das obige optische Glas kann vorzugsweise die folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-% aufweisen:The above optical glass can preferably be the following Composition in terms of oxide mol% have:

B₂O₃: 0-19,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2,0-19,0 Mol-%)
SiO₂: 38,0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K) : 0-3,5 Mol-%
R′O (R′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12,0 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
B₂O₃: 0-19.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2.0-19.0 mol%)
SiO₂: 38.0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and

enthält weiterhin Fluor im folgenden Bereich:also contains fluorine in the following area:

F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1

(Hier kann die Wellenlänge des einfallenden Lichts auf das erfindungsgemäße Glas vorzugsweise im Bereich von 0,4 µm bis 3,0 µm liegen).(Here the wavelength of the incident light can affect the Glass according to the invention preferably in the range of 0.4 microns to 3.0 µm).

Im allgemeinen wird beim Aufschmelzen eines Hochqualitätsglases ein Platintiegel verwendet, der gegenüber geschmolzenem oder flüssigem Glas stabil ist. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Glases kann jedoch die Einfärbung des resultierenden Glases durch herausgelöstes Platin in einigen Fällen ein Problem darstellen. Anders ausgedrückt wird es selbst bei bleihaltigen Gläsern bedeutsam, die Einfärbung des Glases aufgrund von Herauslösung von Platin hinreichend zu unterdrücken, damit ein Glas mit weiter verbesserter Durchlässigkeit erhalten wird.In general, when melting, one High quality glass used a platinum crucible opposite molten or liquid glass is stable. Dependent on However, the coloring of the composition of the glass of the resulting glass by removing platinum in a problem in some cases. Expressed differently it becomes significant even with leaded glasses that Coloring of the glass due to the removal of platinum  to suppress sufficiently to allow a glass to continue with improved permeability is obtained.

Bei einem Glas, das nur SiO₂ als glasbildendes Oxid enthält, besteht das Problem, daß das Aufschmelzen eine hohe Temperatur erfordert. Dementsprechend ist es üblich, die Viskosität des geschmolzenen Glases durch Zugabe eines Alkalimetalloxids herabzusetzen, wodurch die Schmelztemperatur verringert wird. Als Ergebnis verschiedener chemischer Experimente haben die hiesigen Erfinder jedoch herausgefunden, daß die oben genannte Herauslösung von Platin durch ein Alkalimetalloxid, usw., das oft als Flußmittel für SiO₂ verwendet wird, stark beschleunigt oder unterstützt wird. Ferner haben die hiesigen Erfinder als Ergebnis ernsthafter Untersuchungen herausgefunden, daß der Gehalt an Alkalimetalloxid, usw., verringert werden kann durch Ersetzen von SiO₂ als glasbildendes Oxid durch ein anderes glasbildendes Oxid aus B₂O₃ und/oder Al₂O₃, wodurch die Schmelzbarkeit des Glases erhöht wird, und haben das erfindungsgemäße optische Glas (zweite Ausführungsform), wie oben beschrieben, erhalten.For a glass that contains only SiO₂ as the glass-forming oxide, there is the problem that the melting is high Temperature required. Accordingly, it is common that Viscosity of the molten glass by adding a Reduce alkali metal oxide, thereby reducing the Melting temperature is reduced. As a result of different However, the inventors here have chemical experiments found that the above removal of Platinum by an alkali metal oxide, etc., often called Flux for SiO₂ is used, greatly accelerated or is supported. Furthermore, the inventors here as Result of serious research found that the Content of alkali metal oxide, etc., can be reduced by replacing SiO₂ as a glass-forming oxide with a other glass-forming oxide from B₂O₃ and / or Al₂O₃, whereby the meltability of the glass is increased, and have that optical glass according to the invention (second embodiment), such as described above.

Zusätzlich haben die hiesigen Erfinder als Ergebnis weiterer ernsthafter Untersuchungen zum Zwecke des Auffindens eines lichtdurchlässigen Materials mit ausreichender Durchlässigkeit, das besonders geeignet verwendbar ist für ein optisches Hochpräzisions-Polarisationssystem, das den gesamten sichtbaren Bereich oder UV-Bereich ausnutzt, herausgefunden, daß ein optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas mit einem spezifischen Brechungsindex n₁ und Abbe-Zahl ν nicht nur eine photoelastische Konstante aufweist, die wesentlich geringer ist als diejenige von gewöhnlichen optischen Gläsern, wie sie in herkömmlichen optischen Polarisationssystemen verwendet werden, sondern auch eine zufriedenstellende Durchlässigkeit aufweist, die für verschiedene Anwendungen geeignet ist. Ferner haben die hiesigen Erfinder auch festgestellt, daß ein optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas die Eigenschaft besitzt, daß es eine geringe Veränderung des Werts der photoelastischen Konstante in Abhängigkeit von der Wellenlänge des verwendeten Lichts besitzt, verglichen mit derjenigen von optischen Gläsern für ein optische Polarisationssystem, die eine vorherbestimmt Menge Bleiionen enthalten.In addition, the local inventors have more as a result serious investigations for the purpose of finding a translucent material with sufficient Permeability that is particularly suitable for a high-precision optical polarization system that the uses the entire visible range or UV range, found that a fluoride / phosphate type optical glass with a specific refractive index n₁ and Abbe number ν not only has a photoelastic constant that is much less than that of ordinary ones optical glasses, as in conventional optical Polarization systems are used, but also a  has satisfactory permeability for different applications is suitable. Furthermore, the local inventors also found that an optical Fluoride / phosphate type glass has the property that it a slight change in the value of the photoelastic Constant depending on the wavelength of the used Light has compared to that of optical Glasses for an optical polarization system, the one contains a predetermined amount of lead ions.

Bei einem Glas mit einer großen Dispersion der photoelastischen Konstante, wie beispielsweise Bleiglas, verändert sich, selbst wenn das Glas eine Zusammensetzung besitzt, worin die photoelastische Konstante auf im wesentlichen Null bezüglich einer spezifischen Lichtwellenlänge eingestellt wird, die photoelastische Konstante in Abhängigkeit von der Wellenlänge in einigen Fällen, so daß die resultierende optische Anisotropie, die durch äußere mechanische Beanspruchung oder thermische Beanspruchung hervorgerufen wird, ein Problem darstellt. Andererseits haben die hiesigen Erfinder herausgefunden, daß ein spezifisches optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas nicht nur eine geringe Dispersion der photoelastischen Konstante besitzt, sondern ebenfalls eine kleine Dispersion der photoelastischen Konstante bei beliebiger Wellenlänge innerhalb eines weiten Wellenlängenbereichs, und daß es ferner wenig von der optischen Anisotropie, die durch äußere mechanische Belastung oder thermische Belastung hervorgerufen wird, beeinträchtigt wird.For a glass with a large dispersion of photoelastic constant, such as lead glass, changes even if the glass has a composition in which the photoelastic constant is im substantial zero with respect to a specific Light wavelength is set, the photoelastic Constant depending on the wavelength in some Cases so that the resulting optical anisotropy, the by external mechanical stress or thermal Stress is a problem. On the other hand, the present inventors have found that not only a specific optical fluoride / phosphate type glass a low dispersion of the photoelastic constant owns, but also a small dispersion of photoelastic constant at any wavelength within a wide range of wavelengths and that it also little of the optical anisotropy caused by external mechanical load or thermal load is impaired.

Das erfindungsgemäße Fluorid/Phosphattyp-Glas basiert auf den obigen Entdeckungen und besitzt einen Brechungsindex nd von 1,43 bis 1,65 und eine Abbe-Zahl νd von 62 bis 96, der absolute Wert der photoelastischen Konstante C des Glases ist 1,0 × 10-8 cm²/N oder weniger bei der Lichtwellenlänge, bei der das Glas verwendet werden soll.The fluoride / phosphate type glass according to the invention is based on the above discoveries and has a refractive index n d from 1.43 to 1.65 and an Abbe number ν d from 62 to 96, the absolute value of the photoelastic constant C of the glass is 1, 0 × 10 -8 cm² / N or less at the light wavelength at which the glass is to be used.

Die obige Dispersion der photoelastischen Konstante C wurde bestimmt durch Bildung eines einfachen optischen Polarisationssystems und Bestimmung der Konstante unter Verwendung des optischen Systems. Wenn der so bestimmte Wert der photoelastischen Konstante 1 × 10-8 cm²/N oder weniger ist, so kann ein solches Glas in einem optischen Glas für ein optisches Polarisationssystem praktisch verwendet werden, ohne Probleme zu verursachen. Insbesondere kann die Änderung der photoelastischen Konstante C (Dispersion in den Werten der photoelastischen Konstante C) vorzugsweise innerhalb von 0,3 × 10-8 cm²/N oder weniger in der gesamten sichtbaren Wellenlängenregion von etwa 400 bis 700 nm, bei der das optische Glas für ein optisches Polarisationssystem verwendet werden soll, liegen.The above photoelastic constant C dispersion was determined by forming a simple optical polarization system and determining the constant using the optical system. If the photoelastic constant value thus determined is 1 × 10 -8 cm² / N or less, such a glass can be practically used in an optical glass for an optical polarization system without causing problems. In particular, the change in the photoelastic constant C (dispersion in the values of the photoelastic constant C) can preferably be within 0.3 × 10 -8 cm² / N or less in the entire visible wavelength region of about 400 to 700 nm at which the optical glass to be used for an optical polarization system.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner folgendes bereit:
ein optisches Polarisationssystem, umfassend:
mindestens eine Polarisierungscharakteristik erzeugende Vorrichtungen zur Erzeugung von Polarisierungscharakteristik bei von einer Lichtquelle emittiertem Licht;
eine Analysevorrichtung zur Umwandlung der Polarisierungscharakteristik in Lichtintensitätsinformation; und
eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe der Lichtintensitätsinformation;
mindestens ein Element, das die die
Polarisierungscharakteristik erzeugende Vorrichtung bildet umfaßt ein optisches Glas mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null im Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm.
The present invention further provides:
an optical polarization system comprising:
at least one device generating polarization characteristics for generating polarization characteristics in the case of light emitted by a light source;
an analyzer for converting the polarization characteristic into light intensity information; and
an output device for outputting the light intensity information;
at least one element that the
The device generating polarization characteristics comprises an optical glass with a photoelastic constant C in the range of substantially zero in the wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm.

In dem oben genannten optischen Polarisationssystem, in dem das erfindungsgemäße optische Glas verwendet wird, können Faktoren, die in der Lage sind, die Polarisierungsinformation von Licht zu stören bevor das Licht durch die Analyseeinheit passiert, soweit wie möglich entfernt werden, und daher kann die Polarisationsinformation präzise in Intensitätsinformation umgewandelt werden.In the above polarization optical system in which the optical glass according to the invention can be used Factors capable of polarizing information to interfere with light before the light passes through the analysis unit happens to be removed as much as possible, and therefore can the polarization information precisely in Intensity information can be converted.

Der weitere Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungen angeben, nur illustrativen Zweck haben und verschiedene Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Geistes und Umfangs der Erfindung für den Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.The further scope of the present invention will be can be seen from the detailed description below. However, it should be understood that the detailed Description and specific examples, the preferred Specify designs according to the invention, only illustrative Have purpose and various changes and modifications within the spirit and scope of the invention for the One skilled in the art can be seen from this detailed description will.

Fig. 1 ist ein Graph, der das Verhältnis zeigt zwischen dem F/O-Verhältnis in einer Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Glases und dem Brechungsindex nd, als eine Änderung der physikalischen Eigenschaften des Glases. Fig. 1 is a graph showing the relationship between the F / O ratio in a composition of the glass of the present invention and the refractive index n d as a change in the physical properties of the glass.

Fig. 2 ist ein Graph, der das Verhältnis zeigt zwischen dem F/O-Verhältnis in einer Zusammensetzung des erfindungsgemäßen optischen Glases und einer photoelastischen Konstante C als eine physikalische Eigenschaft des Glases. Fig. 2 is a graph showing the relationship between the F / O ratio in a composition of the optical glass of the present invention and a photoelastic constant C as a physical property of the glass.

Fig. 3 ist ein Graph, der spektrale Transmissionsspektren der optischen Gläser bei einer Dicke von 10 mm zeigt, die in den Beispielen 1, 3 und 5 wie später beschrieben hergestellt wurden. Fig. 3 is a graph showing spectral transmission spectra of the optical glasses with a thickness of 10 mm, which were prepared in Examples 1, 3 and 5 as described later.

Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels für ein optisches System zur Messung der photoelastischen Konstante C eines erfindungsgemäßen optischen Glases. Fig. 4 is a schematic perspective view of an example of an optical system for measuring the photoelastic constant C of an optical glass according to the invention.

Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispieles für die Halteeinrichtung zur Ausübung einer Belastung auf eine Glasprobe, das in dem optischen System in Fig. 4 verwendet werden kann. FIG. 5 is a schematic sectional view of an example of the holder for applying a load on a glass sample that can be used in the optical system in FIG. 4.

Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht zur Illustrierung eines Zustandes eines Lichtstrahls, der auf den dielektrischen Multischichtfilm auftrifft, der einen erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler bildet. Fig. 6 is a schematic sectional view for illustrating a state of a light beam incident on the dielectric multilayer film which forms a polarizing beam splitter according to the invention.

Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers zeigt. Fig. 7 is a schematic sectional view showing an example of the structure of the polarizing beam splitter according to the invention.

Fig. 8 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur des ersten dielektrischen Multischichtfilms 13 und des zweiten dielektrischen Multischichtfilms 23 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 8 is a schematic sectional view according to the present invention shows an example of the structure of the first dielectric multilayer film 13 and the second dielectric multilayer film 23.

Fig. 9 ist ein Graph zum Vergleich von Durchlässigkeitscharakteristika, die auf den Strukturen von konventionellen Polarisationsstrahlteilern beruhen. Fig. 9 is a graph for comparing transmittance characteristics based on the structures of conventional polarization beam splitters.

Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur des ersten dielektrischen Multischichtfilms 13 und des zweiten dielektrischen Multischichtfilms 23 gemäß einer dritten strukturellen Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 10 is a schematic sectional view showing an example of the structure of the first dielectric multilayer film 13 and the second dielectric multilayer film 23 according to a third structural embodiment of the present invention.

Fig. 11 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur eines weiteren Polarisationsstrahlteilers (vierte strukturelle Ausführung) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 11 is a schematic sectional view showing an example of the structure of another polarizing beam splitter (fourth structural embodiment) according to the present invention.

Fig. 12 ist ein Graph zur Illustrierung der Durchlässigkeitscharakteristik des dielektrischen Multischichtfilms, der den Polarisationsstrahlteiler gemäß der ersten erfindungsgemäßen strukturellen Ausführung bildet. Fig. 12 is a graph for illustrating the transmission characteristic of the dielectric multilayer film constituting the polarization beam splitter according to the first structural embodiment of the invention.

Fig. 13 ist ein Graph zur Illustrierung der Einfallswinkelabhängigkeit der Durchlässigkeitscharakteristik des dielektrischen Multischichtfilms, der den Polarisationsstrahlteiler gemäß der ersten erfindungsgemäßen strukturellen Ausführung bildet. Fig. 13 is a graph illustrating the incident angle dependency of the transmittance characteristic of the dielectric multilayer film constituting the polarization beam splitter according to the first structural embodiment of the invention.

Fig. 14 ein Graph zur Illustrierung der Durchlässigkeitscharakteristik des dielektrischen Multischichtfilms, der den Polarisationsstrahlteiler gemäß der zweiten erfindungsgemäßen strukturellen Ausführung bildet, hinsichtlich der P-polarisierten Lichtkomponente. Fig. 14 is a graph for illustrating the transmittance characteristic of the dielectric multilayer film constituting the polarization beam splitter according to the second structural embodiment of the invention, with respect to the P-polarized light component.

Fig. 15 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur eines weiteren erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers (dritte strukturelle Ausführung) zeigt. Fig. 15 is a schematic sectional view showing an example of the structure of another polarizing beam splitter according to the present invention (third structural embodiment).

Fig. 16 (Tabelle 1) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben-Nrn. 1 bis 4) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 16 (Table 1) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 1 to 4 ) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 17 (Tabelle 2) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben-Nrn. 5 bis 8) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 17 (Table 2) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 5 to 8 ) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 18 (Tabelle 3) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben-Nrn. 9 bis 12) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 18 (Table 3) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 9 to 12 ) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 19 (Tabelle 4) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben-Nrn. 13 bis 14) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 19 (Table 4) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 13 to 14 ) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 20 (Tabelle 5) ist eine Tabelle, die die Daten der Brechungsindizes von optischen Gläsern für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem, usw., zeigt, die in Beispiel 2 gemessen wurden. Fig. 20 (Table 5) is a table showing the refractive index data of optical glasses for an optical polarization system, etc., measured in Example 2 according to the present invention.

Fig. 21 (Tabelle 6) ist eine Tabelle, die die Daten für das Ausmaß an Doppelbrechung von optischen Gläsern für ein erfindungsgemäßes Polarisationssystem, usw., unter der Anwendung einer vorher bestimmtem Belastung zeigt, die in Beispiel 3 gemessen wurden. Fig. 21 (Table 6) is a table showing the data for the degree of birefringence of optical glasses for a polarization system according to the invention, etc. using a predetermined load, which were measured in Example 3.

Fig. 22 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Projektors zeigt, der einen erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler verwendet. Fig. 22 is a schematic view showing an example of the structure of a projector using a polarizing beam splitter according to the invention.

Fig. 23 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Struktur eines optischen Systems zur Messung des Extinktionsverhältnisses oder der Beleuchtungsstärkenungleichförmigkeit eines Polarisationsstrahlteilers zeigt, der gebildet wurde unter Verwendung des optischen Glases für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem. Fig. 23 is a schematic sectional view showing an example of the structure of an optical system for measuring the extinction ratio or illuminance nonuniformity of a polarizing beam splitter formed using the optical glass for an optical polarizing system according to the present invention.

Fig. 24 ist eine Photographie, die die Beleuchtungsstärkenungleichförmigkeit zeigt, die erhalten wurde, wenn ein Polarisationsstrahlteiler, der durch Verwendung des optischen Glases für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem gebildet wurden, unter Verwendung des optischen Meßsystems aus Fig. 23 ausgewertet wurde. Fig. 24 is a photograph showing the illuminance non-uniformity obtained when a polarizing beam splitter formed by using the optical glass for an optical polarization system according to the present invention was evaluated using the optical measuring system of Fig. 23.

Fig. 25 ist eine Photographie, die die Beleuchtungsstärkenungleichförmigkeit zeigt, die erhalten wurde, wenn ein Polarisationsstrahlteiler, der durch Verwendung eines konventionellen optischen Glases gebildet wurde, unter Verwendung des optischen Meßsystems von Fig. 23 ausgewertet wurde. Fig. 25 is a photograph showing the Beleuchtungsstärkenungleichförmigkeit obtained when a polarization beam splitter, which has been formed by using a conventional optical glass was evaluated using the optical measurement system of Fig. 23.

Fig. 26 (Tabelle 7) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und die Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben Nr. 21 bis 24) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 26 (Table 7) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 21 to 24) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 27 (Tabelle 8) ist eine Tabelle, die die Zusammensetzungen und die Daten für verschiedene physikalische Eigenschaften von optischen Gläsern (Proben Nr. 25 bis 27) für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem zeigt, die in Beispiel 1 hergestellt wurden. Fig. 27 (Table 8) is a table showing the compositions and data for various physical properties of optical glasses (Sample Nos. 25 to 27) for an optical polarization system according to the present invention, which were prepared in Example 1.

Fig. 28 ist ein Graph, der die Korrelation zwischen dem Bleioxid (PbO)-Gehalt in dem optischen Glas für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem aus Beispiel 1 und dessen photoelastischer Konstante C zeigt. Fig. 28 is a graph showing the correlation between the lead oxide (PbO) content in the optical glass for an optical polarization system according to the invention from Example 1, and its photoelastic constant C.

Fig. 29 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Grundstruktur eines Projektorsystems zeigt, das eine Polarisationsstrahlteiler verwendet, der unter Verwendung des optischen Glases für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem gebildet wurde. Fig. 29 is a schematic sectional view showing an example of the basic structure of a projector system using a polarization beam splitter formed using the optical glass for an optical polarization system according to the present invention.

Fig. 30 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des optischen Polarisationssystems zeigt, in dem das erfindungsgemäße optische Glas geeigneterweise verwendet werden kann. Fig. 30 is a block diagram showing an embodiment of the polarization optical system in which the optical glass of the present invention can be suitably used.

Fig. 31 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines SLM (räumlicher Lichtmodulator)-Typ- Projektors als ein Beispiel für das optische Polarisationssystem zeigt. Fig. 31 is a block diagram showing an embodiment of an SLM (spatial light modulator) type projector as an example of the polarization optical system.

Fig. 32 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Polarisationsmikroskops als ein Beispiel des optischen Polarisationssystems zeigt. Fig. 32 is a block diagram showing an embodiment of a polarizing microscope as an example of the polarizing optical system.

Fig. 33 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des optischen Polarisationssystems zeigt, das keinen Polarisator aufweist. Fig. 33 is a block diagram showing an embodiment of the polarization optical system having no polarizer.

Fig. 34 (Tabelle 9) ist eine Tabelle, die die Rohmaterialzusammensetzungen und optischen Charakteristiken der Proben Nr. 31, 32 und der Vergleichsprobe (A) aus Beispiel 6 angibt. Fig. 34 (Table 9) is a table showing the raw material compositions and optical characteristics of Sample Nos. 31, 32 and Comparative Sample (A) of Example 6.

Fig. 35 (Tabelle 10) ist eine Tabelle, die die Rohmaterialzusammensetzungen und optischen Charakteristiken der Proben Nr. 33 bis 35 aus Beispiel 6 wiedergibt. Fig. 35 (Table 10) is a table which represents the raw material compositions and optical characteristics of the sample Nos. 33 to 35 of Example 6.

Fig. 36 (Tabelle 11) ist eine Tabelle, die die Rohmaterialzusammensetzungen und optischen Charakteristiken der Proben Nr. 36 bis 38 aus Beispiel 6 wiedergibt. Fig. 36 (Table 11) is a table showing the raw material compositions and optical characteristics of Sample Nos. 36 to 38 in Example 6.

Fig. 37 ist ein Graph, der die internen Durchlässigkeitskurven der optischen Gläser der Proben Nr. 32, 35 und 36 und der Vergleichsprobe (A) in einer Tiefe von 10 mm zeigt, die in Beispiel 6 hergestellt wurden. Fig. 37 is a graph showing the internal transmittance curves of the optical glasses of Sample Nos. 32, 35 and 36 and the comparative sample (A) at a depth of 10 mm, which were prepared in Example 6.

Fig. 38 (Tabelle 12) ist eine Tabelle, die die Rohmaterialzusammensetzung der in Beispiel 7 erhaltenen Probe Nr. 46 angibt. Fig. 38 (Table 12) is a table indicating the raw material composition of Sample No. 46 obtained in Example 7.

Fig. 39 (Tabelle 13) ist eine Tabelle, die die optischen Charakteristiken der Proben Nr. 41 bis 47, der Vergleichsprobe (A) und des kommerziell erhältlichen optischen Glases "BK7" aus Beispiel 7 angibt. Fig. 39 (Table 13) is a table showing the optical characteristics of Sample Nos. 41 to 47, Comparative Sample (A) and the commercially available "BK7" optical glass from Example 7.

Fig. 40 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Abbe- Zahlen und photoelastischen Konstanten angibt. Fig. 40 is a graph indicating the relationship between Abbe numbers and photoelastic constants.

Fig. 41 ist ein Graph, der die internen Durchlässigkeitskurven der optischen Gläser der jeweiligen Proben in einer Tiefe von 10 mm angibt, die in Beispiel 7 hergestellt wurden. Fig. 41 is a graph indicating mm internal transmittance curves of the optical glasses of the respective samples at a depth of 10, which were prepared in Example 7.

Fig. 42 ist ein Graph, der die Wellenlängenabhängigkeit der Proben Nr. 46, 41 und 47 und der Vergleichsprobe (A) aus den in Beispiel 7 hergestellten Gläsern demonstriert. Fig. 42 is a graph demonstrating the wavelength dependence of the sample Nos. 46, 41 and 47 and comparative sample (A) prepared in Example 7 glasses.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, wo erforderlich.The present invention is detailed below described with reference to the accompanying Drawings where necessary.

Photoelastische Konstante CPhotoelastic constant C

Das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem wird dadurch charakterisiert, daß dessen photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null innerhalb eines Wellenlängenbereiches von 0,4 µm bis 3,0 µm liegt. Die photoelastische Konstante C kann bevorzugterweise im Bereich von -0,8 bis +0,8 (10-8 cm²/N), weiter bevorzugt im Bereich von -0,5 bis +0,5 (10-8 cm²/N), noch weiter bevorzugt im Bereich von -0,1 bis +0,1 (10-8 cm²/N), besonders bevorzugt im Bereich von -0,05 bis +0,05(10-8 cm²/N) liegen.The optical glass for the optical polarization system according to the invention is characterized in that its photoelastic constant C is in the range of essentially zero within a wavelength range of 0.4 µm to 3.0 µm. The photoelastic constant C can preferably be in the range from -0.8 to +0.8 (10 -8 cm² / N), more preferably in the range from -0.5 to +0.5 (10 -8 cm² / N), more preferably in the range from -0.1 to +0.1 (10 -8 cm² / N), particularly preferably in the range from -0.05 to +0.05 (10 -8 cm² / N).

In der vorliegenden Erfindung wird der optische Wegunterschied ΔΦ gemessen durch Messung der Birefringence (oder Doppelbrechung) unter Verwendung von Licht mit einer bekannten Wellenlänge λ unter derartigen Bedingungen, daß eine bekannte uniaxiale Belastung σ₂ auf eine Probe mit der bekannten Größe l (el) ausgeübt wird, so daß die Beziehung σ₁ = σ₃ = 0 in der (Gleichung 1) und (Gleichung 2) wie oben beschrieben erfüllt ist. Auf Grundlage der so bestimmten optischen Wegdifferenz ΔΦ ist es möglich, eine photoelastische Konstante C = C₁-C₂ gemäß der obigen (Gleichung 2) zu ermitteln. Hinsichtlich der Details eines solchen Verfahrens zur Messung der "photoelastischen Konstanten C" kann auf eine Bedienungsanleitung, beiliegend einem Doppelbrechungsmeßgerät ADR-150LC, wie im folgenden beschrieben, oder auf Etsuhiro Mochida "Optical Technique Contact," Band 27, Nr. 3, Seite 127 (1989) Bezug genommen werden. In the present invention, the optical Path difference ΔΦ measured by measuring birefringence (or birefringence) using light with a known wavelength λ under conditions such that a known uniaxial load σ₂ on a sample with the known size l (el) is exercised so that the relationship σ₁ = σ₃ = 0 in (Equation 1) and (Equation 2) as above described is fulfilled. Based on the so determined optical path difference ΔΦ it is possible to photoelastic constant C = C₁-C₂ according to the above (Equation 2). Regarding the details of one such a method of measuring the "photoelastic Constants C "can be attached to an instruction manual a birefringence meter ADR-150LC as follows described, or on Etsuhiro Mochida "Optical Technique Contact, "Volume 27, No. 3, page 127 (1989) will.  

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die die Anordnung von optischen Elementen in einem Meßsystem zur Messung der oben genannten photoelastischen Konstante C zeigt (Doppelbrechungs-Meßgerät, Handelsname: ADR-150LC, hergestellt von Oak Seisakusho Co.). In Fig. 4 befindet sich die "Probe S" eingeschlossen und gehalten von einem Probenhalter zur Ausübung einer uniaxialen Belastung auf die Probe, wie in der schematischen Schnittansicht in Fig. 5 gezeigt, wodurch die Doppelbrechung gemessen werden kann, während eine vorherbestimmte Belastung auf die Probe ausgeübt wird. Bezugnehmend auf Fig. 5 umfaßt der Probenhalter: ein Paar Metallblöcke 37a und 37b (Ausmasse: (40 bis 50 mm) × (30 bis 40 mm), Dicke: 25 bis 30 mm) zwischen denen eine Probe 36 gehalten wird, und eine Lastzelle 38 (Durchmesser 20 mm, Dicke 9,5 mm, Handelsname: 9E01-L32-100K, hergestellt von Nihon Denshi-Sanei K.K.), die in den Metallblock 37a eingelassen ist. Wenn die Lastzelle 38 in dieser Weise angeordnet ist, kann der Wert der auf die Probe auszuübenden Belastung verfolgt werden. Fig. 4 is a schematic view showing the arrangement of optical elements in a measuring system for measuring the above photoelastic constant C (birefringence measuring device, trade name: ADR-150LC, manufactured by Oak Seisakusho Co.). In Fig. 4, the "Sample S" is enclosed and held by a sample holder for exerting a uniaxial load on the sample, as shown in the schematic sectional view in Fig. 5, whereby the birefringence can be measured while a predetermined load on the Sample is exercised. Referring to Fig. 5, the sample holder includes: a pair of metal blocks 37 a and 37 b (dimensions: (40 to 50 mm) × (30 to 40 mm), thickness: 25 to 30 mm) between which a sample 36 is held, and a load cell 38 (diameter 20 mm, thickness 9.5 mm, trade name: 9E01-L32-100K, manufactured by Nihon Denshi-Sanei KK), which is embedded in the metal block 37 a. When the load cell 38 is arranged in this manner, the value of the load to be applied to the sample can be tracked.

Die Masse der obengenannten Probe 36 sind 10 mm × 15 mm × 20 mm, die Dimensionen der Belastungsfläche sind 10 mm × 20 mm, die Dimensionen der Lichttransmissionsfläche sind 15 mm × 20 mm, und die Länge der Lichttransmissionsdicke ist 10 mm.The dimensions of the above-mentioned sample 36 are 10 mm × 15 mm × 20 mm, the dimensions of the loading area are 10 mm × 20 mm, the dimensions of the light transmission area are 15 mm × 20 mm, and the length of the light transmission thickness is 10 mm.

GlaszusammensetzungGlass composition

In dem optischen Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem ist Fluor keine wesentliche Komponente. Das Glas kann jedoch bevorzugterweise Fluor enthalten unter dem Aspekt einer großen Breite, oder des Freiheitsgrades, des Brechungsindex (eine große Breite in der Auswahl des Brechungsindex) einer Zusammensetzung zur Bereitstellung einer photoelastischen Konstante C von im wesentlichen Null, und/oder hinsichtlich einer relativ hohen Durchlässigkeit für Licht im Bereich kürzerer Wellenlängen (Wellenlänge ungefähr 400-480 nm).In the optical glass for the optical according to the invention Polarization system is not an essential component of fluorine. However, the glass may preferably contain fluorine below the aspect of a large width, or the degree of freedom, the refractive index (a wide range in the selection of the  Refractive index) of a composition for provision a photoelastic constant C of essentially zero, and / or with respect to a relatively high permeability for Light in the range of shorter wavelengths (wavelength approx 400-480 nm).

Ausführung, die kein Fluor enthältVersion that does not contain fluorine

Das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem (in einer Ausführung die kein Fluor enthält) kann bevorzugterweise die folgende Zusammensetzung haben, angegeben in Gew.-% der Oxide.The optical glass for the optical according to the invention Polarization system (in a version that does not contain fluorine contains) can preferably have the following composition have, stated in wt .-% of the oxides.

SiO₂: 17,0-27,0% (35,5-57,0 Mol-%) Li₂O + Na₂O + K₂O: 0,5-5,0% (0,7-20,0 Mol-%) PbO: 72,0-75,0% (39,1-45,0 Mol-%) As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-3,0% (0,0-2,0 Mol-%).SiO₂: 17.0-27.0% (35.5-57.0 mol%) Li₂O + Na₂O + K₂O: 0.5-5.0% (0.7-20.0 mol%) PbO: 72.0-75.0% (39.1-45.0 mol%) As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-3.0% (0.0-2.0 mol%).

Die obige Menge an SiO₂ kann weiter bevorzugt 22,0-26,0% sein. Die Menge an (Li₂O + Na₂O + K₂O) kann weiter bevorzugt 0,5-3,0% sein. Die Menge an PbO kann weiter bevorzugt 73,0-75,0% (39,6-45,0 Mol-%) sein. Die Menge an (As₂O₃ + Sb₂O₃) kann weiter bevorzugt 0,1-0,5 Gew.-% sein.The above amount of SiO₂ can more preferably 22.0-26.0% be. The amount of (Li₂O + Na₂O + K₂O) can be further preferred 0.5-3.0%. The amount of PbO can be further preferred 73.0-75.0% (39.6-45.0 mol%). The amount of (As₂O₃ + Sb₂O₃) can more preferably be 0.1-0.5% by weight.

In dem optischen Glas für das erfindungsgemäß optische Polarisationssystem (in einer Ausführung, die kein Fluor enthält) sind die obigen Gehalte der jeweiligen Komponenten aus den folgenden Gründen bevorzugt.In the optical glass for the optical according to the invention Polarization system (in a version that does not contain fluorine contains) are the above contents of the respective components preferred for the following reasons.

PbOPbO

Wie oben beschrieben, hat die photoelastische Konstante C eines Glases die Tendenz, in starkem Masse von dem PbO-Gehalt abzuhängen. Genauer besteht eine Tendenz, daß bei erhöhtem PbO-Gehalt der Wert der photoelastischen Konstante C abnimmt, und der Wert der photoelastischen Konstante C bei einem bestimmten Gehalt Null wird und anschließend einen negativen Wert annimmt. Wenn diese Charakteristik des PbO genutzt wird, kann der PbO-Gehalt bevorzugterweise verwendet werden zur Regulierung des Wertes der photoelastischen Konstante C des Glases auf im wesentlichen Null. Nach Kenntnis der hiesigen Erfinder ist der Grund für die Änderung der photoelastischen Konstante C in Abhängigkeit vom PbO-Gehalt, das der Koordinationszustand der Bleiionen mit zunehmenden PbO-Gehalt verändert wird. Der Ausdruck "eine photoelastische Konstante im Bereich von im wesentlichen Null" wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine solche Bedingung, daß der Einfluß der optischen Wegdifferenz aufgrund von optischer Anisotropie des erfindungsgemäßen Glases, der erzeugt wird, wenn das Glas für ein optisches Polarisationssystem verwendet wird, innerhalb eines vernachlässigbaren Ausmasses hinsichtlich der Gesamtheit des obigen optischen Polarisationssystems liegt. Genauer kann die photoelastische Konstante bevorzugterweise im Bereich von -0,1 bis 0,1 [10-8 cm²/N] für Licht in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 650 nm liegen. Damit ein optisches Glas mit einer photoelastischen Konstante C in diesem Bereich erhalten wird, ist es beispielsweise bevorzugt, daß der PbO-Gehalt einen Wert im Bereich von 73-75 Gew.-% annimmt.As described above, the photoelastic constant C of a glass tends to depend heavily on the PbO content. More specifically, there is a tendency that when the PbO content is increased, the value of the photoelastic constant C decreases and the value of the photoelastic constant C becomes zero at a certain content and then takes a negative value. If this characteristic of the PbO is used, the PbO content can preferably be used to regulate the value of the photoelastic constant C of the glass to substantially zero. According to the present inventors, the reason for the change in the photoelastic constant C as a function of the PbO content is that the coordination state of the lead ions changes with increasing PbO content. The expression "a photoelastic constant in the range of substantially zero" as used here refers to such a condition that the influence of the optical path difference due to optical anisotropy of the glass according to the invention, which is produced when the glass is for an optical Polarization system is used, is within a negligible extent with respect to the entirety of the above optical polarization system. More specifically, the photoelastic constant may preferably be in the range of -0.1 to 0.1 [10 -8 cm² / N] for light in a wavelength range of 500 to 650 nm. In order to obtain an optical glass with a photoelastic constant C in this range, it is preferred, for example, that the PbO content takes on a value in the range of 73-75% by weight.

Gemäß dem Experiment der hiesigen Erfinder wurde herausgefunden, daß die photoelastische Konstante C auf weitestgehend Null gebracht werden kann, auch wenn eine Glaszusammensetzung verwendet wird, die kein Bleioxid enthält. Wenn jedoch eine solche Glaszusammensetzung, die kein Bleioxid enthält, dazu gebracht wird, eine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null aufzuweisen, so hat das resultierende Glas einen relativ großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und neigt stärker dazu zu zerbrechen, und daher sollte ein solches Glas mit Vorsicht in ein optisches Polarisationssystem eingebaut werden.According to the experiment of the local inventor found that the photoelastic constant C on can be brought to almost zero, even if one Glass composition is used that does not contain lead oxide contains. However, if such a glass composition, the contains no lead oxide, is caused to photoelastic constant C in the range of substantially Having zero, the resulting glass has a relative  large coefficient of thermal expansion and tends more to break, and therefore such a glass built into an optical polarization system with caution will.

SiO₂SiO₂

SiO₂ ist eine glasbildende Komponente in dem erfindungsgemäßen optischen Glas und ist bevorzugterweise in eine Menge von 17 Gew.-% enthalten. Wenn der SiO₂-Gehalt 27 Gew.-% übersteigt, so besteht die Gefahr, daß der oben genannte PbO-Gehalt so weit abnimmt, daß er von seinem bevorzugten Gehaltsbereich abweicht und die photoelastische Konstante C dazu neigt, groß zu sein.SiO₂ is a glass-forming component in the optical glass according to the invention and is preferably in contain an amount of 17 wt .-%. If the SiO₂ content 27 wt .-%, there is a risk that the above PbO content decreases so far that it from its preferred salary range deviates and the photoelastic Constant C tends to be large.

Alkalimetall-KomponenteAlkali metal component

Die Alkalimetall-Komponente wie Na₂O, K₂O und/oder Li₂O hat die Funktion der Absenkung der Glasschmelztemperatur und der Glasübergangstemperatur und der Verbesserung der Stabilität gegenüber Entglasung. Unter diesem Gesichtspunkt kann der Alkalimetallgehalt (wenn zwei oder mehrere Arten von Alkalimetall enthalten sind, die Summe dieser Gehalte) bevorzugterweise 0,5 Gew.-% oder mehr betragen. Übersteigt der Gehalt andererseits 5 Gew.-%, so kann die chemische Beständigkeit des Glases beträchtlich vermindert sein.The alkali metal component such as Na₂O, K₂O and / or Li₂O has the function of lowering the glass melting temperature and the Glass transition temperature and improving stability versus devitrification. From this point of view, the Alkali metal content (if two or more types of Alkali metal are included, the sum of these contents) is preferably 0.5% by weight or more. Exceeds the content on the other hand 5 wt .-%, the chemical Resistance of the glass can be considerably reduced.

EntschäumungsmittelDefoaming agent

As₂O₃, Sb₂O₃ oder (As₂O₃+ Sb₂Q₃), die in der Lage sind als Entschäumungsmittel zu fungieren, können in die Rohmaterialien für das Glas zugefügt werden, falls dies gewünscht ist. Wenn der Gehalt an Entschäumungsmitteln (wenn zwei oder mehrere Arten an Entschäumungsmittel enthalten sind, die Summe dieser Gehalte, beispielsweise die Gesamtmenge an (As₂O₃+ Sb₂O₃)) 3 Gew.-% überschreitet, so neigt die Beständigkeit gegenüber Entglasung, die Transmissionsspektrumscharakteristik, usw. des Glases dazu abzunehmen. Die Menge an Entschäumungsmittel kann weiter bevorzugt 0,2 bis 0,5 Gew.-% betragen.As₂O₃, Sb₂O₃ or (As₂O₃ + Sb₂Q₃) that are capable of Defoamers can act in the Raw materials for the glass are added if this is is desired. If the defoamer content (if contain two or more types of defoaming agents  are the sum of these contents, for example the Total amount of (As₂O₃ + Sb₂O₃)) exceeds 3 wt .-%, so resistance to devitrification tends to Transmission spectrum characteristics, etc. of the glass to decrease. The amount of defoaming agent can continue preferably 0.2 to 0.5% by weight.

Fluorhaltige AusführungFluorine version

Das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem (in einer Fluor enthaltenden Ausführung) kann bevorzugterweise die folgende Zusammensetzung haben, wenn die Angaben in Mol-% gemacht werden.The optical glass for the optical according to the invention Polarization system (in a fluorine-containing version) can preferably have the following composition, if the information is given in mol%.

SiO₂: 40,0-54,0 Mol-%
R₂O (R: Alkalimetall): 0,5-9,0 Mol-%
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%
Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnis: 0,1-18,0%.
SiO₂: 40.0-54.0 mol%
R₂O (R: alkali metal): 0.5-9.0 mol%
PbO: 43.0-45.5 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%
Fluorine / Oxygen (F / O) ratio: 0.1-18.0%.

Das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem (in einer fluorhaltigen Ausführung) kann auch die folgende Zusammensetzung haben, wenn sie in Mol-% ausgedrückt wird.The optical glass for the optical according to the invention Polarization system (in a fluorine-containing version) can also have the following composition if they are in mol% is expressed.

SiO₂: 40,0-54,0 Mol-%
R₂O (R: Alkalimetall): 0,5-9,0 Mol-%
RF: 0-16,0 Mol-%
R₂SiF₆: 0-3,3 Mol-%
PbO + PbF₂: 43,0-45,5 Mol-%
PbF₂: 0-10,0 Mol-%
As₂2O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%
Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnis: 0,1-18,0%.
SiO₂: 40.0-54.0 mol%
R₂O (R: alkali metal): 0.5-9.0 mol%
RF: 0-16.0 mol%
R₂SiF₆: 0-3.3 mol%
PbO + PbF₂: 43.0-45.5 mol%
PbF₂: 0-10.0 mol%
As₂2O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%
Fluorine / Oxygen (F / O) ratio: 0.1-18.0%.

In dem optischen Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem sind die obigen Gehalte der jeweiligen Komponenten aus den folgenden Gründen bevorzugt.In the optical glass for the optical according to the invention Polarization systems are the above levels of each Components preferred for the following reasons.

BleiionLead ion

Das Bleiion kann bevorzugterweise für den Zweck verwendet werden, die photoelastische Konstante C einzustellen. Im allgemeinen neigt die photoelastische Konstante C einer Glaszusammensetzung, die Bleiionen enthält, dazu, von dem Gehalt an Bleiionen abzuhängen. Ein Wert für die photoelastische Konstante C von im wesentlichen Null kann leicht erhalten werden, wenn der Bleiionengehalt (berechnet in Einheiten von PbO) 43,0-45,50 Mol-% (weiter bevorzugt 44,0-45,5 Mol-%) beträgt.The lead ion can preferably be used for the purpose to set the photoelastic constant C. in the in general, the photoelastic constant C tends to one Glass composition containing lead ions from which Lead ion content. A value for the Can be substantially zero photoelastic constant C can be easily obtained if the lead ion content (calculated in units of PbO) 43.0-45.50 mol% (more preferred 44.0-45.5 mol%).

Fluorfluorine

Es wird beobachtet, daß, wenn Fluor der erfindungsgemäßen optischen Glaszusammensetzung hinzugefügt wird, der Brechungsindex des Glases abnimmt und weiter die Absorptionskante des Transmissionsspektrums in Richtung zu kürzeren Wellenlängen verschoben wird.It is observed that when fluorine is of the invention optical glass composition is added to the Refractive index of the glass decreases and the Absorption edge of the transmission spectrum in the direction of shorter wavelengths is shifted.

Die Art der Einführung von Fluor in eine Glaszusammensetzung ist nicht sonderlich eingeschränkt. Beispielsweise ist es möglich, Fluor durch Verwendung eines Fluorids (beispielsweise KF, K₂SiF₆ und/oder PbF₂) als ein Rohmaterial für das Glas in die Glaszusammensetzung einzuführen. Nach dem Kenntnis stand der hiesigen Erfinder kann Fluor in das Glas in einer Menge von jeweils 16,0 Mol-%, 3,3 Mol-% und 10,0 Mol-% eingeführt werden, wenn jeweils KF, K₂SiF₆ und PbF₂ alleine als Rohmaterial für das Glas verwendet werden. Wenn die Menge einer solchen Komponente die Menge überschreitet, die geeigneterweise in das Glas eingeführt werden kann, so können aufgrund von überschüssigem Fluor Kristalle ausgefällt werden. Andererseits ist es bei Verwendung verschiedener Sorten von Fluoriden als Rohmaterial für das Glas in einer Mischung oder Kombination möglich, das Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnis auf 18,0% zu steigern. Das (F/O)-Verhältnis kann weiter bevorzugt 5,0-18,0% betragen.The way of introducing fluorine into a glass composition is not particularly restricted. For example it is possible fluorine by using a fluoride (for example KF, K₂SiF₆ and / or PbF₂) as a raw material for the glass to introduce into the glass composition. After this Knowledge of the local inventor can fluorine into the glass in an amount of 16.0 mol%, 3.3 mol% and 10.0 mol%, respectively be introduced when KF, K₂SiF₆ and PbF₂ alone can be used as raw material for the glass. If the crowd of such a component exceeds the amount that  can be suitably introduced into the glass, so precipitated due to excess fluorine crystals will. On the other hand, it is different when using Varieties of fluorides as raw material for the glass in one Mixture or combination possible, the fluorine / oxygen (F / O) ratio to increase to 18.0%. The (F / O) ratio may more preferably be 5.0-18.0%.

SiO₂SiO₂

SiO₂ ist ein glasbildendes Oxid in dem erfindungsgemäßen optischen Glas. In dem erfindungsgemäßen optischen Glas kann der SiO₂-Gehalt bevorzugterweise 40,0 Mol-% oder mehr betragen. Damit der Bleiionengehalt zur Erzielung einer bevorzugten photoelastischen Konstante C nicht abnimmt, so daß er von seinem bevorzugten Bereich abweicht, ist der SiO₂-Gehalt andererseits bevorzugterweise 54,0 Mol-% oder weniger. Der SiO₂-Gehalt kann weiter bevorzugt 45-53 Mol-% oder weniger betragen.SiO₂ is a glass-forming oxide in the invention optical glass. In the optical glass according to the invention can the SiO₂ content is preferably 40.0 mol% or more be. So that the lead ion content to achieve a preferred photoelastic constant C does not decrease, so that it deviates from its preferred range is the SiO₂ content, on the other hand, preferably 54.0 mol% or fewer. The SiO₂ content can more preferably 45-53 mol% or less.

AlkalimetalloxidAlkali metal oxide

Ein Alkalimetalloxid wie Li₂O, Na₂O und/oder K₂O zeigt den Effekt der Absenkung der Schmelztemperatur und der Glasübergangstemperatur eines Glases und der Verbesserung des Stabilität des Glases gegenüber Entglasung. Damit der obige Effekt hinreichend ausgeprägt ist, kann dessen Gehalt (wenn mehrere Sorten von Alkalimetalloxiden in dem Glas enthalten sind, der Gesamtgehalt davon, beispielsweise Gesamtmenge an Li₂O + Na₂O + K₂O) bevorzugterweise 0,5 Mol-% oder mehr betragen. Andererseits wird bei einer Überschreitung des Alkalimetalloxidgehalts von 9,0 Mol-% die Abnahme der chemischen Beständigkeit des Glases deutlich. Der Alkalimetalloxidgehalt kann bevorzugterweise 2,0-9,0 Mol-% betragen.An alkali metal oxide such as Li₂O, Na₂O and / or K₂O shows that Effect of lowering the melting temperature and the Glass transition temperature of a glass and the improvement of the Stability of the glass against devitrification. So that the above Effect is sufficiently pronounced, its content (if several types of alkali metal oxides contained in the glass are the total content thereof, for example total amount Li₂O + Na₂O + K₂O) preferably 0.5 mol% or more be. On the other hand, if the Alkali metal oxide content of 9.0 mol% the decrease in chemical resistance of the glass clearly. Of the  Alkali metal oxide content can preferably be 2.0-9.0 mol% be.

LäuterungsmittelRefining agents

As₂O₃, Sb₂O₃ oder (As₂O₃ + Sb₂O₃), die in der Lage sind, als Entschäumungsmittel zu dienen, können, falls gewünscht, den Rohmaterialien für das Glas hinzugefügt werden. Wenn der Gehalt an Entschäumungsmittel (wenn zwei oder mehrere Arten an Entschäumungsmitteln enthalten sind, die Gesamtmenge dieser Gehalte, beispielsweise die Gesamtmenge an (As₂ZO₃ + Sb₂O₃)) 1,5 Mol-% übersteigt, so neigt die Beständigkeit gegenüber Entglasung, die Transmissionsspektrumscharakteristik, usw. des Glases dazu, herabgesetzt zu werden. Die Menge an Entschäumungsmittel kann weiter bevorzugt 0,1 bis 1,5 Mol-% betragen.As₂O₃, Sb₂O₃ or (As₂O₃ + Sb₂O₃) that are able to Defoaming agents can, if desired, be used Raw materials for the glass can be added. If the Defoamer content (if two or more types defoamers are included, the total amount these contents, for example the total amount of (As₂ZO₃ + Sb₂O₃)) exceeds 1.5 mol%, the resistance tends versus devitrification that Transmission spectrum characteristics, etc. of the glass, to be belittled. The amount of defoaming agent can more preferably 0.1 to 1.5 mol%.

Herstellungsverfahrenproduction method

Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem bereit stellen, das eine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null für einfallendes Licht und einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich aufweist. Wie oben beschrieben, ist es möglich, den Brechungsindex beliebig einzustellen, so lange die Glaszusammensetzung innerhalb des oben genannten bevorzugten Bereiches liegt.As described above, the present invention can optical glass for an optical polarization system provide that a photoelastic constant C im Essentially zero range for incident light and has a wavelength in the visible range. As above described, it is possible to choose the refractive index as desired adjust as long as the glass composition within the preferred range above.

Das Verfahren zur Herstellung des optischen Glases für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem ist nicht sonderlich eingeschränkt. Beispielsweise kann das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem leicht durch Verwendung von Oxid, Fluorid, Carbonat, Nitrat, usw. als Rohmaterialien entsprechend der oben genannten Komponenten hergestellt werden durch Abwiegen und Mischen der Komponenten unter Herstellung eines formulierten Rohmaterials, Erhitzen des formulierten Rohmaterials auf 1000 bis 1300°C unter Schmelzen und Läuterung des formulierten Rohmaterials und Rühren zur Homogenisierung, Gießen der resultierenden Mischung in eine vorgeheizte Metallgußform und anschließendes schrittweises Kühlen oder Glühen (annealing) der resultierenden Mischung. Wenn jedoch zu dieser Zeit eine Überschußmenge (beispielsweise 5,0 Mol-% in Angaben an dessen Gehalt) des Nitrates verwendet wird, so neigt der oben beschriebene Effekt der Einführung von Fluor in die vorliegende Erfindung dazu abzunehmen.The process for producing the optical glass for the optical polarization system according to the invention is not particularly limited. For example, the optical Glass for the optical polarization system according to the invention easily by using oxide, fluoride, carbonate, nitrate, etc. as raw materials according to the above  Components are made by weighing and mixing the components Components to produce a formulated Raw material, heating the formulated raw material to 1000 up to 1300 ° C with melting and refining of the formulated Raw material and stirring for homogenization, pouring the resulting mixture in a preheated metal mold and then gradually cooling or annealing (annealing) the resulting mixture. However, if too during this time an excess amount (for example 5.0 mol% in Information on its content) of the nitrate is used, so the effect described above tends to introduce fluorine to decrease in the present invention.

Optisches Glas der zweiten AusführungsformOptical glass of the second embodiment

In dem optischen Glas (zweite Ausführungsform) für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem sind die Gründe für bevorzugte Zusammensetzungsbereiche der jeweiligen Komponenten, die anhand verschiedener chemischer Experimente bestimmt wurden, wie folgt.In the optical glass (second embodiment) for that optical polarization system according to the invention are Reasons for preferred composition ranges of the respective Components based on various chemical experiments were determined as follows.

Die Oxide, die in der Lage sind, das Glas gemäß dieser Ausführungsform zu bilden, sind SiO₂, B₂O₃ und Al₂O₃. Wenn der Gesamtgehalt dieser Komponenten unterhalb von 43 Mol-% liegt, so neigt das resultierende Glas zur Devitrifikation. Wenn andererseits der obige Gesamtgehalt 57,0 Mol-% übersteigt, so neigt der unten beschriebene Bleiionengehalt dazu, auf einen Wert außerhalb eines vorherbestimmten Bereichs abzunehmen, und es wird schwierig, den gewünschten Wert der photoelastischen Konstante C zu erzielen.The oxides that are able to glass according to this To form embodiment, SiO₂, B₂O₃ and Al₂O₃. If the total content of these components is below 43 mol% the resulting glass tends to devitrification. On the other hand, if the above total content is 57.0 mol% exceeds the lead ion content described below to a value outside of a predetermined one Range and it becomes difficult to get the one you want To achieve the value of the photoelastic constant C.

Das oben genannte B₂O₃ ist ein glasbildendes Oxid und besitzt eine gute Schmelzbarkeit. Wenn der Gehalt davon jedoch 57,0 Mol-% übersteigt, so neigt der unten beschriebene Bleiionengehalt dazu, auf einen Wert außerhalb eines vorherbestimmten Bereichs abzunehmen, und es wird schwierig, den gewünschten Wert der photoelastischen Konstante C zu erzielen. Ferner kann angesichts der resultierenden chemischen Stabilität der B₂O₃-Gehalt vorzugsweise 19,0 Mol-% oder weniger betragen.The above B₂O₃ is a glass-forming oxide and has good meltability. If the content of it however Exceeds 57.0 mol%, the one described below tends  Lead ion content to a value outside of a predetermined range and it becomes difficult the desired value of the photoelastic constant C. achieve. Furthermore, given the resulting chemical stability of the B₂O₃ content preferably 19.0 mol% or less.

Das oben genannte Al₂O₃ ist ein intermediäres Oxid und ist in der Lage, ein Glas zu bilden. Dieses Oxid wird zu dem Zweck verwendet, SiO₂ zu ersetzen, so daß die Schmelzbarkeit erhöht wird. Wenn der Al₂O₃-Gehalt 13,0 Mol-% übersteigt, so kann in einigen Fällen aufgrund von Herauslösung von Platin eine Abnahme der resultierenden Durchlässigkeit beobachtet werden.The above Al₂O₃ is an intermediate oxide and is in able to form a glass. This oxide is used for the purpose used to replace SiO₂ so that the meltability is increased. If the Al₂O₃ content exceeds 13.0 mol%, so may in some cases be due to platinum leaching a decrease in the resulting permeability was observed will.

Wenn das SiO₂ durch B₂O₃ und/oder Al₂O₃ ersetzt wird, ist es möglich, im Vergleich zu SiO₂, die Schmelztemperatur herabzusetzen, ohne die Stabilität des Glases zu beeinträchtigen. Zusätzlich wird zur Zeit der Schmelzoperation in einem Platintiegel die Herauslösung von Platin verhindert, wodurch eine Verbesserung der resultierenden Durchlässigkeit des Glases ermöglicht wird. Das B₂O₃ und Al₂O₃ kann dem Glas zugegeben werden, bis die Gesamtmenge daran 57,0 Mol-% erreicht. Damit die Wirkung dieser Komponenten vollständig auftritt, ist die Gesamtmenge vorzugsweise 2,0 Mol-% oder mehr. Wenn die Gesamtmenge 19,0 Mol-% übersteigt, wird die chemische Stabilität des resultierenden Glases erheblich beeinträchtigt.If the SiO₂ is replaced by B₂O₃ and / or Al₂O₃, it is possible, compared to SiO₂, the melting temperature diminish without increasing the stability of the glass affect. In addition, the Melting operation in a platinum crucible Prevents platinum, thereby improving resulting permeability of the glass is made possible. The B₂O₃ and Al₂O₃ can be added to the glass until the Total amount reached 57.0 mol%. So the effect of these components occurs completely, is the total amount preferably 2.0 mol% or more. If the total Exceeds 19.0 mol%, the chemical stability of the resulting glass significantly impaired.

Wenn der SiO₂-Gehalt 54,0 Mol-% übersteigt, so nimmt die resultierende Schmelzbarkeit des Glases ab. Zur Erzielung einer guten Formbarkeit (oder Gießbarkeit) und chemischer Stabilität ist ein SiO₂-Gehalt von 38,0 Mol-% oder mehr bevorzugt. If the SiO₂ content exceeds 54.0 mol%, then the resulting meltability of the glass. To achieve good formability (or castability) and chemical Stability is an SiO₂ content of 38.0 mol% or more prefers.  

Wie oben beschrieben, kann PbO zum Zwecke der Steuerung der photoelastischen Konstante C verwendet werden. Wenn der Bleiionengehalt 43,0 bis 45,5 Mol-% beträgt, so wird der Wert der photoelastischen Konstante C weitestgehend Null.As described above, PbO can be used for the purpose of controlling the Photoelastic constant C can be used. If the Lead ion content is 43.0 to 45.5 mol%, so the value the photoelastic constant C is largely zero.

Alkalimetalloxide, wie Li₂O, Na₂O und K₂O, können zur Absenkung der Schmelztemperatur und der Glasübergangstemperatur des Glases sowie zur Erhöhung der Stabilität des Glases gegenüber Devitrifikation verwendet werden. Wenn der Gehalt davon jedoch 3,5 Mol-% übersteigt, so wird die Färbung des Glases durch Herauslösen von Platin merklich gefördert.Alkali metal oxides, such as Li₂O, Na₂O and K₂O, can be used for Lowering the melting temperature and the Glass transition temperature of the glass as well as to increase the Stability of the glass against devitrification used will. However, if the content thereof exceeds 3.5 mol% the coloring of the glass is achieved by removing platinum noticeably promoted.

In ähnlicher Weise können Erdalkalimetalloxide, wie MgO, CaO, SrO und BaO, zur Absenkung der Schmelztemperatur und der Glasübergangstemperatur des Glases und zur Erhöhung der Stabilität des Glases bezüglich Devitrifikation verwendet werden. Zusätzlich können dieses Oxide auch die Herauslösung von Platin unterstützen. Die Wirkung dieser Oxide ist jedoch schwächer als die der Alkalimetalloxide, und daher können diese Oxide dem Glas bis zum einem Gehalt von 12,0 Mol-% zugegeben werden.Similarly, alkaline earth metal oxides such as MgO, CaO, SrO and BaO, for lowering the melting temperature and the Glass transition temperature of the glass and to increase the Stability of the glass used with regard to devitrification will. In addition, these oxides can also be extracted support from platinum. However, the effect of these oxides is weaker than that of the alkali metal oxides, and therefore can these oxides to the glass up to a content of 12.0 mol% be added.

(As₂O₃ + Sb₂O₃) als Läuterungsmittel kann dem Glas zugegeben werden, falls gewünscht. Wenn der Gehalt davon jedoch 1,5 Mol-% übersteigt, so wird die Devitrifikationsbeständigkeit, die Spektraltransmissionscharakteristik, usw., des Glases beeinträchtigt werden.(As₂O₃ + Sb₂O₃) as a refining agent can be added to the glass if desired. If the content of it however Exceeds 1.5 mol%, the Resistance to devitrification, the Spectral transmission characteristics, etc., of the glass be affected.

Ferner ist es bei Einführung von Fluor in die oben genannte Glaszusammensetzung möglich, die Absorptionskante auf der Seite kurzer Wellenlängen der Spektraltransmissionskurve weiter in Richtung kurzer Wellenlängen zu verschieben. Das Fluor kann dem Glas durch Verwendung eines Fluorids, wie beispielsweise KF, K₂SiF₆ und PbF₃ beigefügt werden. Wenn das Verhältnis F₂/(F₂ + O₂), in dem das korrespondierende Oxid durch das Fluorid ersetzt wird, jedoch 0,1 übersteigt, so kann die Stabilität des Glases beeinträchtigt werden, wodurch beispielsweise Devitrifikation hervorgerufen wird.It is also when fluorine is introduced into the above Glass composition possible, the absorption edge on the Side of short wavelengths of the spectral transmission curve  continue to shift towards short wavelengths. The Fluorine can be added to the glass by using a fluoride such as for example KF, K₂SiF₆ and PbF₃ can be added. If that Ratio F₂ / (F₂ + O₂) in which the corresponding oxide is replaced by the fluoride, but exceeds 0.1, so can affect the stability of the glass, causing for example, devitrification is caused.

Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem bereitgestellt, das eine photoelastische Konstante C im Bereich von weitestgehend Null bezüglich der Wellenlänge von einfallendem Licht aufweist.As described above, according to the invention, an optical Glass provided for an optical polarization system, which is a photoelastic constant C in the range of largely zero with respect to the wavelength of incident Has light.

Das Verfahren zur Herstellung des optischen Glases für das ausführungsgemäße optische Polarisationssystem ist nicht sonderlich eingeschränkt. Beispielsweise kann das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem leicht hergestellt werden durch Verwendung von Oxid, Fluorid, Carbonat, Nitrat, usw., als Rohmaterialien, entsprechend der oben genannten Komponenten, die die jeweiligen Glaszusammensetzungen bilden, deren Abwägen und zusammenmischen in einer Box, in der die Temperatur auf Raumtemperatur eingestellt ist, wodurch die gewünschten Mischungsverhältnisse eingestellt werden und ein formuliertes Rohmaterial bereitgestellt wird. Dann wird das resultierende formulierte Rohmaterial auf 1000 bis 1300°C in einem Platintiegel mittels eines Elektroofens in der Umgebung von Atmosphärenluft erhitzt, wodurch es geschmolzen wird, der Läuterung unterzogen und zur Homogenisierung in gewöhnlicher Weise gerührt, und dann in eine Metallform (aus rostfreiem Stahl) gegossen, die zuvor auf 300 bis 450°C vorgeheizt wurde, und die resultierende Mischung wird langsam abgekühlt oder getempert, wodurch ein optisches Glas für ein erfindungsgemäßes optisches Polymerisationssystem bereitgestellt wird.The process for producing the optical glass for the optical polarization system according to the embodiment is not particularly limited. For example, the optical Glass for the optical polarization system according to the invention can be easily manufactured using oxide, fluoride, Carbonate, nitrate, etc., as raw materials, according to the above components that the respective Form glass compositions, their weighing and mix together in a box in which the temperature is up Room temperature is set, creating the desired Mixing ratios can be set and a formulated Raw material is provided. Then the resulting formulated raw material at 1000 to 1300 ° C in one Platinum crucible using an electric furnace in the vicinity of Atmospheric air is heated, thereby melting it Refined and homogenized in the usual way Stirred way, and then into a metal mold (made of stainless Steel) which has been preheated to 300 to 450 ° C and the resulting mixture is slowly cooled or annealed, creating an optical glass for a  optical polymerization system according to the invention provided.

Optisches Glas für das optische Polarisationssystem der dritten AusführungsformOptical glass for the optical polarization system of the third embodiment

In allgemeinen optischen Oxidtypgläsern zeigt die photoelastische Konstante C einen relativ hohen Wert. Es wird angenommen, daß der Grund dafür hauptsächlich von den Bindungseigenschaften zwischen den in dem Glas enthaltenen Atomen abhängt. Beispielsweise ist eine Bindung mit einer relativ hohen Kovalenzeigenschaft, wie eine Si-O-Bindung in einem Oxidtyp-Glas stark lokalisiert und besitzt Elektronen mit anisotroper Ausdehnung. Dementsprechend wird eine solche elektronische Struktur durch eine Beanspruchung stark beeinflußt und daher wird die photoelastische Konstante C ebenfalls groß. Andererseits ist in einer Bindung mit stark ionischen Eigenschaften die Lokalisierung von Elektronen gering und die Elektronenstruktur ist weich oder flexibel, und daher ist die Verzerrung der Elektronenstruktur durch Beanspruchung klein. Zusätzlich zeigt die photoelastische Konstante C einen geringen Wert, da die Symmetrie hoch ist.In general optical oxide type glasses the shows photoelastic constant C has a relatively high value. It will assumed that the reason for this was mainly from the Binding properties between those contained in the glass Depends on atoms. For example, a bond with a relatively high covalent property, such as a Si-O bond in strongly localized in an oxide type glass and has electrons with anisotropic expansion. Accordingly, such electronic structure due to heavy use is influenced and therefore the photoelastic constant C also great. On the other hand is in a bond with strong ionic properties the localization of electrons low and the electron structure is soft or flexible, and therefore the distortion of the electronic structure is due to Small stress. In addition, the photoelastic shows Constant C is a low value because the symmetry is high.

Unter diesem Aspekt kann in einem optischen Oxidtyp-Glas eine größere Menge eines Modifikationsoxids, wie beispielsweise ein Alkalimetalloxid und ein Erdalkalimetalloxid, in dem Glas enthalten sein, wodurch die photoelastische Konstante C verringert wird. In einem solchen Fall wird jedoch der Gehalt an glasbildendem Oxid herabgesetzt und die Glasstabilität nimmt daher extrem ab. Nach den Ergebnissen der hiesigen Erfinder ist PbO eine spezielle Komponente, insofern sie ein Modifikationsoxid darstellt, und dennoch in einer besonders großen Menge in dem Glas enthalten sein kann. Ferner ist nur PbO in der Lage, die photoelastische Konstante C des Glases auf den Bereich von im wesentlichen Null zu reduzieren.From this point of view, in an oxide type optical glass, a larger amount of a modification oxide, such as an alkali metal oxide and an alkaline earth metal oxide, in the glass be included, whereby the photoelastic constant C is reduced. In such a case, however, the salary reduced on glass-forming oxide and the glass stability therefore decreases extremely. According to the results of the local PbO is a special component in so far as it is an inventor Modification oxide represents, and yet in one particular large amount can be contained in the glass. Furthermore is only  PbO is able to measure the photoelastic constant C of the glass to reduce it to the range of essentially zero.

Andererseits ist es bezüglich des Anions zur Senkung der photoelastischen Konstante C wirksam, ein Halogenatom, das in der Lage ist, eine Bindung mit stärkeren ionischen Eigenschaften zu bilden, anstelle eines Sauerstoffatoms zu verwenden. Im Hinblick auf ein industriell herstellbares optisches Glas ist insbesondere ein System, dem F-Atome beigefügt sind, in der Lage, die photoelastische Konstante C herabzusetzen. Die Stabilität eines reinen Fluoridglases (d. h. ein Glas, das keine Sauerstoffatome als Anionen enthält), ist im Vergleich mit derjenigen des Oxidtyp-Glases erheblich schlechter, und daher ist ein Fluorid/Phosphattyp- Glas als ein optisches Glas für eine allgemeine Anwendung geeignet.On the other hand, it is about the anion to lower the photoelastic constant C effective, a halogen atom, which in is able to bind with stronger ionic To form properties instead of an oxygen atom use. With regard to an industrially producible Optical glass is particularly a system, the F atoms are able to add the photoelastic constant C belittling. The stability of a pure fluoride glass (i.e. a glass that does not contain oxygen atoms as anions contains), is compared with that of the oxide type glass significantly worse, and therefore a fluoride / phosphate type Glass as an optical glass for general use suitable.

Fig. 40 zeigt die Beziehung zwischen den Brechungsindizes n₁, den Abbe-Zahlen ν₁ beliebiger optischer Fluorid/Phosphattyp-Gläser und deren photoelastischen Konstanten C bei der verwendeten Wellenlänge (633 nm). In dieser Figur geben die Nummern 41 bis 46 jeweils die Proben Nr. der optischen Gläser an, die in den nachfolgenden Beispielen erhalten wurden. Aus der obigen Fig. 40 ist ersichtlich, daß die photoelastische Konstante C des erfindungsgemäßen Glases wesentlich kleiner ist als diejenige des kommerziell erhältlichen optischen Glases "BK7", hergestellt von Schott Co., das weitverbreitet für allgemeine Zwecke verwendet wurde. Fig. 40 shows the relationship between the refractive indices n₁, the Abbe numbers ν₁ of any optical fluoride / phosphate type glasses and their photoelastic constants C at the wavelength used (633 nm). In this figure, the numbers 41 to 46 each indicate the sample number of the optical glasses obtained in the following examples. From Fig. 40 above, it can be seen that the photoelastic constant C of the glass of the present invention is much smaller than that of the commercially available "BK7" optical glass manufactured by Schott Co. which has been widely used for general purposes.

Ferner zeigt Fig. 41 die Spektraltransmissionskurven der oben genannten erfindungsgemäßen optischen Glasproben in einer Tiefe von 10 mm (interne Durchlässigkeit von 10 mm dicken Proben), zusammen mit derjenigen eines Referenzbeispiels. Hinsichtlich der Durchlässigkeit in einer Tiefe von 10 mm ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße optische Fluorid/Phosphattyp-Glas dem optischen Glas (A) für das optische Polarisationssystem, das Bleiionen enthält, überlegen ist.Furthermore, FIG. 41 shows the spectral transmission curves of the above-mentioned optical glass samples according to the invention at a depth of 10 mm (internal transmittance of 10 mm thick samples), together with that of a reference example. Regarding the transmittance at a depth of 10 mm, it can be seen that the fluoride / phosphate type optical glass of the present invention is superior to the optical glass (A) for the optical polarization system containing lead ions.

Ferner zeigt Fig. 42 die Wellenlängenabhängigkeit der photoelastischen Konstante C der erfindungsgemäßen optischen Glasprobe zusammen mit derjenigen des Referenzbeispiels. Aus diesen beiden Figuren ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Glas einem optischen Glas (A) für ein optisches Polarisationssystem, das eine bestimmte Menge an Bleiionen enthält, hinsichtlich der Durchlässigkeit im kurzwelligen sichtbaren Bereich und im UV-Bereich überlegen und ferner für viele optische Elemente anwendbar ist, da es eine geringe Dispersion der photoelastischen Konstante bezüglich der Lichtwellenlänge aufweist. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Glas verwendbar für ein optisches Polarisationssystem mit einer großen optischen Transmissionsdicke, wie beispielsweise ein großformatiger Polarisationsstrahlteiler, bei dem es besonders erforderlich ist, daß eine hochpräzise Steuerung der Polarisierungscharakteristik erzielt wird, und der eine exzellente Durchlässigkeit haben muß.Further, FIG 42 shows. The wavelength dependency of the photoelastic constant C of the optical glass sample according to the invention together with that of the reference example. It can be seen from these two figures that the glass according to the invention is superior to an optical glass (A) for an optical polarization system, which contains a certain amount of lead ions, in terms of transmittance in the short-wave visible range and in the UV range and can also be used for many optical elements is because it has little dispersion of the photoelastic constant with respect to the light wavelength. In particular, the glass according to the invention can be used for an optical polarization system with a large optical transmission thickness, such as, for example, a large-format polarization beam splitter, in which it is particularly necessary to achieve high-precision control of the polarization characteristic and which must have excellent transmission.

Beispielsweise umfaßt der Polarisationsstrahlteiler zwei dielektrische Multischichtfilme, die zwischen zwei lichtdurchlässigen Substraten gebildet werden, wie in Fig. 7 gezeigt. In Fig. 7 werden die zwei Prismen (1) und (2) als Substrate aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet unter Verwendung eines optischen Glases für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem, und dielektrische Multischichtfilme (3) und (4) werden durch eine Adhäsionsschicht (5) zwischen den beiden Prismen gehalten. For example, the polarization beam splitter comprises two dielectric multilayer films formed between two transparent substrates, as shown in FIG. 7. In Fig. 7, the two prisms ( 1 ) and ( 2 ) are formed as substrates from a translucent material using an optical glass for the optical polarization system of the present invention, and dielectric multilayer films ( 3 ) and ( 4 ) are formed by an adhesive layer ( 5 ) held between the two prisms.

Der optische Verlust durch Absorption, Streuung, usw. zur Zeit des Durchtritts von Licht durch ein Glas wird größer, wenn die optische Transmissionsdicke der Prismen (41) und (42) größer wird. Daher ist das erfindungsgemäße optische Fluorid/Phosphattyp-Glas, das geringe optische Verluste aufweist, geeigneterweise verwendbar für einen solchen Polarisationsstrahlteiler mit großer optischer Transmissionsdicke. Zusätzlich kann, selbst wenn der Polarisationsstrahlteiler innerhalb eines weiten Wellenlängenbereichs verwendet wird, das erfindungsgemäße Glas eine gleichförmige und hochpräzise Charakteristik für jede Wellenlänge eines solchen Bereichs bereitstellen, da die Wellenlängenabhängigkeit seiner photoelastischen Konstante klein ist.The optical loss due to absorption, scattering, etc. at the time light passes through a glass increases as the optical transmission thickness of the prisms ( 41 ) and ( 42 ) increases. Therefore, the fluoride / phosphate type optical glass of the present invention, which has low optical loss, is suitably used for such a polarizing beam splitter with a large optical transmission thickness. In addition, even if the polarizing beam splitter is used within a wide wavelength range, the glass of the present invention can provide a uniform and high-precision characteristic for each wavelength in such a range because the wavelength dependency of its photoelastic constant is small.

Wie oben beschrieben, kann durch die vorliegende Erfindung ein optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein optisches Polarisationssystem mit exzellenter Durchlässigkeit und geringer photoelastischer Konstante C bezüglich der verwendeten Lichtwellenlänge bereitgestellt werden.As described above, the present invention can an optical fluoride / phosphate type glass for an optical Polarization system with excellent permeability and low photoelastic constant C with respect to used light wavelength are provided.

Das Verfahren zur Herstellung des optischen Glases für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem ist nicht sonderlich eingeschränkt. Beispielsweise kann das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem leicht hergestellt werden unter Verwendung von Metaphosphorsäuresalz, Fluorid, Oxid, Carbonat, Nitrat, usw., als Rohmaterialien entsprechend der oben genannten Komponenten, Abwiegen und Mischen, wodurch ein formuliertes Rohmaterial mit vorherbestimmten Verhältnissen bereitgestellt wird, Erhitzen des formulierten Rohmaterials auf 900 bis 1300°C, wodurch es geschmolzen wird, Läuterung des formulierten Rohmaterials und Rühren zur Homogenisierung, Gießen der resultierenden Mischung in eine vorgeheizte Metallform, und anschließende langsame Abkühlung oder Temperung der resultierenden Mischung.The process for producing the optical glass for the optical polarization system according to the invention is not particularly limited. For example, the optical Glass for the optical polarization system according to the invention can be easily manufactured using Metaphosphoric acid salt, fluoride, oxide, carbonate, nitrate, etc., as raw materials according to the above Components, weighing and mixing, creating a formulated Raw material provided with predetermined ratios heating the formulated raw material to 900 to 1300 ° C, whereby it is melted, refining the formulated raw material and stirring for homogenization,  Pour the resulting mixture into a preheated one Metal mold, and then slow cooling or Annealing the resulting mixture.

Das obige erfindungsgemäße optische Fluorid/Phosphattyp-Glas hat eine große Abbe-Zahl νd im Vergleich zu derjenigen eines Oxidtypglases, wie beispielsweise "BK7", oder ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem, das eine vorherbestimmte Menge an Bleiionen enthält, und weist weiterhin eine geringe Dispersion auf. Daher kann das erfindungsgemäße Glas eine geringe chromatische Aberration in einem optischen Element bereitstellen, in dem das obige optische Glas für ein optisches Polarisationssystem verwendet wird. Als Ergebnis ist es erfindungsgemäß möglich, die notwendige Menge an optischem Design für andere Elemente, die vor oder nach dem oben genannten optischen Element in einem optischen System positioniert sind, zu verringern, so daß das erfindungsgemäße Glas zur Verbesserung der Güte des gesamten optischen Systems und zur Reduzierung von dessen Kosten beitragen kann.The above fluoride / phosphate type optical glass according to the present invention has a large Abbe number ν d compared to that of an oxide type glass such as "BK7" or an optical glass for an optical polarization system containing a predetermined amount of lead ions, and further has a low dispersion. Therefore, the glass of the present invention can provide low chromatic aberration in an optical element in which the above optical glass is used for an optical polarization system. As a result, according to the invention, it is possible to reduce the necessary amount of optical design for other elements positioned before or after the above-mentioned optical element in an optical system, so that the glass according to the invention can improve the quality of the entire optical system and can help reduce its cost.

Das oben genannte optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem kann angewendet werden für viele optische Elemente unter Ausnutzung seiner Charakteristika. Die Anwendungsbreite des optischen Glases für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem ist nicht besonders eingeschränkt, jedoch kann das optische Glas besonders bevorzugt verwendet werden für ein optisches Element oder ein optisches Polarisationssystem, das eine Hochpräzisions-Polarisationscharakteristik aufweisen muß, wie beispielsweise Polarisationsstrahlteiler und ein transparentes Auslesesubstrat für einen räumlichen Lichtmodulator. Hier bedeutet "optisches Polarisationssystem" ein optisches System, worin die Polarisierungsinformation in Form von Intensitätsinformation des Lichts weitergeleitet wird. Im allgemeinen, wie in dem Blockdiagramm in Fig. 30 gezeigt, umfaßt das optische Polarisationssystem eine optische Informationsquelle (71) zur Ausgabe von (Polarisierungs)Information, eine Analysatoreinheit (72) zur Umwandlung des/der Polarisierungszustands oder -bedingung in der Polarisierungsinformation in Intensitätsinformation des Lichts, und eine Ausgabeeinheit (73) zur Aufnahme der "Intensitätsinformation des Lichts" (wenn die zu beobachtende Lichtquelle selber Polarisierungscharakteristik besitzt, wie in Fig. 33 gezeigt, so kann die oben genannte optische Informationsquelle (71) in dem optischen Polarisationssystem weggelassen werden. In einem solchen optischen Polarisationssystem sollte, da die Polarisierungsinformation präzise in die Intensitätsinformation umgewandelt werden muß, ein Faktor, der in der Lage ist, die Polarisierungsinformation des Lichts zu stören, soweit wie möglich entfernt werden, bevor die Polarisierungsinformation durch die Analysatoreinheit (72) passiert.The above optical glass for the optical polarization system of the present invention can be applied to many optical elements by taking advantage of its characteristics. The range of application of the optical glass for the optical polarization system according to the invention is not particularly restricted, but the optical glass can be used particularly preferably for an optical element or an optical polarization system which must have high-precision polarization characteristics, such as polarization beam splitters and a transparent readout substrate for one spatial light modulator. Here, "optical polarization system" means an optical system in which the polarization information is passed on in the form of intensity information of the light. In general, as shown in the block diagram in Fig. 30, the polarization optical system includes an optical information source ( 71 ) for outputting (polarization) information, an analyzer unit ( 72 ) for converting the polarization state or condition in the polarization information into intensity information of light, and an output unit ( 73 ) for receiving the "intensity information of light" (if the light source to be observed itself has polarization characteristics as shown in Fig. 33), the above-mentioned optical information source ( 71 ) can be omitted in the polarization optical system In such an optical polarization system, since the polarization information needs to be precisely converted into the intensity information, a factor capable of interfering with the polarization information of the light should be removed as much as possible before the polarization information by the analyzer unit ( 72 ) happens.

Dementsprechend ist das oben genannte optische Glas für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem besonders wirksam verwendbar zum Zwecke der Verhinderung von Turbulenzen in der Polarisierungsinformation von Licht, bevor es durch die Analysatoreinheit hindurchtritt. Unter diesem Aspekt ist das erfindungsgemäße optische Glas beispielsweise in geeigneter Weise verwendbar für ein optisches Element, wie beispielsweise einen Polarisator, eine Wellenplatte, einen Phasenkompensator, PBS und transparente Auslesesubstrate für SLM.15 Accordingly, the above optical glass is for one optical polarization system according to the invention in particular effective for the purpose of preventing Turbulence in the polarization information of light before it passes through the analyzer unit. Under this One aspect is the optical glass according to the invention, for example suitably usable for an optical element such as for example a polarizer, a wave plate, a Phase compensator, PBS and transparent readout substrates for SLM. 15  

SLM-ProjektorSLM projector

Fig. 31 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines SLM (räumlicher Lichtmodulator)-Typ-Projektors als ein Beispiel für ein wie oben beschriebenes optisches Polarisationssystem darstellt. Bezugnehmend auf Fig. 31 wird in der optischen Informationsquelle (71), die diesen SLM-Projektor bildet, Licht aus einer Lichtquelle (74) in linear polarisiertes Licht mittels eines Polarisationsstrahltreilers (PBS) (76), der einen Transmissionstyp-Polarisator (75) und einen Reflexionstyp-Analysator (72a) umfaßt, umgewandelt, und ferner wird das resultierende polarisierte Licht einer Polarisationsmodulation unter Verwendung eines SLM (77) unterzogen, wodurch der Phase des polarisierten Lichts eine räumliche Bildinformation mitgeteilt wird. Fig. 31 is a block diagram illustrating an embodiment of an SLM (spatial light modulator) type projector as an example of an optical polarization system as described above. Referring to Fig. 31, in the optical information source ( 71 ) constituting this SLM projector, light from a light source ( 74 ) is converted into linearly polarized light by means of a polarization beam splitter (PBS) ( 76 ), which is a transmission type polarizer ( 75 ) and a reflection type analyzer ( 72 a), converted, and further the resulting polarized light is subjected to polarization modulation using an SLM ( 77 ), whereby spatial information is communicated to the phase of the polarized light.

In dem in Fig. 31 gezeigten System wird das aus dem obigen SLM austretende Licht erneut durch das PBS (d. h. den Reflexionstyp-Analysator (72a)) geschickt, so daß das Licht in Intensitätsinformation umgewandelt wird, und wird weiter in ein optisches Projektionstyp-System (78) (und einen Schirm (79)), der einer Ausgabeeinheit (73) entspricht, geleitet.In the system shown in Fig. 31, the light emerging from the above SLM is again passed through the PBS (ie, the reflection type analyzer ( 72 a)) so that the light is converted into intensity information, and is further converted into an optical projection type. System ( 78 ) (and a screen ( 79 )), which corresponds to an output unit ( 73 ).

In dem SLM-Projektor in Fig. 31 wird die Bildinformation mit einer räumlichen Intensitätsverteilung auf den Schirm (79) geleitet. Die Wellenlänge des in diesem System zu verarbeitenden Lichts kann auf den sichtbaren Bereich ausgedehnt werden. Genauer kann beispielsweise eine Farbbildinformation in diesem System durch Aufteilung der Lichtbande in die drei Farben rot, grün und blau verarbeitet werden. In the SLM projector in FIG. 31, the image information with a spatial intensity distribution is directed onto the screen ( 79 ). The wavelength of the light to be processed in this system can be extended to the visible range. More precisely, for example, color image information can be processed in this system by dividing the light band into the three colors red, green and blue.

PolarisationsmikroskopPolarizing microscope

Fig. 32 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines Polarisationsmikroskops als ein weiteres Beispiel des optischen Polarisationssystems darstellt. Bezugnehmend auf Fig. 32 wird in der optischen Informationsquelle (71), die dieses Polarisationsmikroskop bildet, Licht aus einer Lichtquelle (80) durch einen Polarisator (81) geleitet und fällt anschließend auf eine Probe (82) auf, wodurch das Licht einer Polarisationsmodulation unterzogen wird. In der Ausführung in Fig. 32 wird das durch die Probe (82) transmittierte Licht beobachtet. Zusätzlich ist es ebenso möglich, in gleicher Weise das von der Probe (82) reflektierte Licht zu beobachten. Fig. 32 is a block diagram illustrating an embodiment of a polarization microscope, as another example of the polarizing optical system. Referring to Fig. 32, in the optical information source ( 71 ) constituting this polarizing microscope, light from a light source ( 80 ) is passed through a polarizer ( 81 ) and then strikes a sample ( 82 ), thereby subjecting the light to polarization modulation becomes. In the embodiment in Fig. 32, the light transmitted through the sample ( 82 ) is observed. In addition, it is also possible to observe the light reflected by the sample ( 82 ) in the same way.

In Fig. 32 wird die von der Probe (82) abgegebene polarisierungsmodulierte Bildinformation durch einen Analysator (72b) passiert, wodurch sie in Intensitätsinformation umgewandelt wird, und wird ferner in ein Okularlinsensystem (83) und ein menschliches Auge (nicht gezeigt) geleitet. In der in Fig. 32 gezeigten Analyseeinheit (72) ist es ebenso möglich, dem Licht entsprechend seiner jeweiligen Wellenlänge verschiedene Intensitäten zu geben, indem ein Phasenkompensator (nicht gezeigt) in die Analyseeinheit eingeführt wird. Anders ausgedrückt ist es auch möglich, die Polarisierungsverteilung in verschiedene Farbtöne sowie Lichtintensitäten umzuwandeln.In Fig. 32, the polarization-modulated image information output from the sample ( 82 ) is passed through an analyzer ( 72 b), thereby converting it into intensity information, and is further conducted into an eyepiece lens system ( 83 ) and a human eye (not shown). In the analysis unit ( 72 ) shown in Fig. 32, it is also possible to give the light different intensities according to its respective wavelength by inserting a phase compensator (not shown) into the analysis unit. In other words, it is also possible to convert the polarization distribution into different colors and light intensities.

System ohne PolarisatorSystem without polarizer

Fig. 33 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung des optischen Polarisationssystems zeigt, das keinen Polarisator aufweist. In diesem in Fig. 33 gezeigten System wird Licht beispielsweise aus einer Lichtquelle (84) emittiert, die Polarisierungsinformation besitzt (wie beispielsweise ein Stern als Lichtquelle), wird durch einen Analysator (72c) (falls gewünscht, nachdem das Licht durch ein nicht gezeigtes Teleskop geschickt wurde) passiert, wodurch es in Intensitätsinformation umgewandelt wird, und an eine Ausgabeeinheit (73) ausgegeben. Es ist möglich, als Ausgabeeinheit in Fig. 33 einen Detektor, eine Kamera, ein Auge, einen Schirm, usw. zu verwenden. Das in Fig. 33 gezeigte System ist auch für ein Teleskop oder Mikroskop zur Beobachtung von Lichtquellen oder reflektiertem Licht mit Polarisierungsinformation anwendbar. Fig. 33 is a block diagram showing an embodiment of the polarization optical system having no polarizer. In this in Fig. System shown 33 light is, for example, emitted from a light source (84), the polarization information has (such as a star as a light source) is (c 72) (if desired, through an analyzer after the light, not shown, through a Telescope was sent), whereby it is converted into intensity information, and output to an output unit ( 73 ). It is possible to use a detector, a camera, an eye, a screen, etc. as the output unit in FIG. 33. The system shown in FIG. 33 can also be used for a telescope or microscope for observing light sources or reflected light with polarization information.

In dem Fall, daß ein solches System in Kombination mit einem zu beobachtenden Gegenstand oder einer Lichtquelle oder reflektiertem Licht mit linearer Polarisationscharakteristik verwendet wird, kann die Polarisierungsinformation durch Aufstellen einer Ablenkeinheit als Analysator in Intensitätsinformation umgewandelt werden. Im Falle von zirkular polarisiertem Licht ist es schwierig, solches Licht von nicht-polarisiertem Licht zu unterscheiden. Dementsprechend ist es in einem solchen Falle möglich, daß das zirkular polarisierte Licht in linear polarisiertes Licht mittels einer λ1/4-Platte, etc. umgewandelt wird und anschließend durch eine Ablenkeinheit passiert wird, wodurch die Lichtinformation in Intensitätsinformation umgewandelt werden kann.In the event that such a system is used in combination with an object to be observed or a light source or reflected light with linear polarization characteristics, the polarization information can be converted into intensity information by setting up a deflection unit as an analyzer. In the case of circularly polarized light, it is difficult to distinguish such light from non-polarized light. Accordingly, in such a case, it is possible that the circularly polarized light is converted into linearly polarized light by means of a λ 1/4 plate, etc. and then passed through a deflection unit, whereby the light information can be converted into intensity information.

StrahlteilerBeam splitter

Im folgenden wird eine bestimmte Ausführung beschrieben, worin das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem angewendet wird in einem Polarisationsstrahlteiler. A specific embodiment is described below, wherein the optical glass for the optical according to the invention Polarization system is applied in one Polarization beam splitter.  

Der obige Polarisationsstrahlteiler enthält typischerweise Ausführungen wie unten beschrieben.The above polarization beam splitter typically contains Designs as described below.

Ausführung 1Version 1

Ein Polarisationsstrahlteiler, der einen dielektrischen Multischichtfilm, gebildet auf einem lichtdurchlässigen Substrat (oder Basismaterial), umfaßt, worin:
der obige dielektrische Multischichtfilm einen ersten dielektrischen Multischichtfilm und einen zweiten dielektrischen Multischichtfilm, die jeweils zwei unterschiedliche ausgewählte Referenzwellenlängen (design reference wavelengths) λ₁ und λ₂ aufweisen, umfaßt;
sowohl der erste als auch der zweite dielektrische Multischichtfilm umfaßt eine sich periodisch ändernde Schicht, die jeweils ein Laminat (oder Multischichtstruktur) umfaßt, die einen zweischichten-Grundzyklus umfaßt, der eine Substanz mit hohem Brechungsindex und eine Substanz mit niedrigem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₁/4 oder λ₂/4 bei jeder Referenzwellenlänge λ₁ oder λ₂ einschließt, welcher in n-Zyklen sich wiederholend abgelagert oder gebildet ist (n: eine willkürliche ganze Zahl); und eine dünne filmjustierende Schicht, die jeweils auf beiden Seiten der sich periodisch ändernden Schicht aufgebracht ist und sowohl (each one of) die Substanz mit hohem Brechungsindex und die Substanz mit niedrigem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₁/8 oder λ₂/8 umfaßt; und
die sich abwechselnde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms und die sich abwechselnde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms umfassen jeweils Kombinationen von voneinander unterschiedlichen Substanzen.
A polarizing beam splitter comprising a multilayer dielectric film formed on a transparent substrate (or base material), wherein:
the above dielectric multilayer film comprises a first dielectric multilayer film and a second dielectric multilayer film, each having two different selected reference reference wavelengths (λ₁ and λ₂);
both the first and second multilayer dielectric films comprise a periodically changing layer each comprising a laminate (or multilayer structure) comprising a basic two-layer cycle comprising a high refractive index substance and a low refractive index substance having an optical film thickness of λ₁ / 4 or λ₂ / 4 at each reference wavelength includes λ₁ or λ₂ which is repeatedly deposited or formed in n cycles (n: an arbitrary integer); and a thin film adjusting layer applied on both sides of the periodically changing layer and comprising both (each one of) the high refractive index substance and the low refractive index substance having an optical film thickness of λ₁ / 8 or λ₂ / 8; and
the alternating layer of the first dielectric multilayer film and the alternating layer of the second dielectric multilayer film each comprise combinations of different substances.

Ausführung 2Version 2

Ein Polarisationsstrahlteiler gemäß der obigen Ausführung 1, worin die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus TiO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und SiO₂ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex umfaßt, und die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms umfaßt eine Kombination aus TiO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und Al₂O₃ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex.A polarization beam splitter according to embodiment 1 above, wherein the periodically changing layer of the first dielectric multilayer film a combination of TiO₂ as a substance with a high refractive index and SiO₂ as a substance with low refractive index, and which are periodic changing layer of the second dielectric multilayer film comprises a combination of TiO₂ as a substance with high Refractive index and Al₂O₃ as a substance with a low Refractive index.

Ausführung 3Version 3

Ein Polarisationsstrahlteiler gemäß der obigen Ausführung 1, worin die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus TiO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und SiO₂ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex umfaßt, und die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms umfaßt eine Kombination aus ZrO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und MgF₂ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex.A polarization beam splitter according to embodiment 1 above, wherein the periodically changing layer of the first dielectric multilayer film a combination of TiO₂ as a substance with a high refractive index and SiO₂ as a substance with low refractive index, and which are periodic changing layer of the second dielectric multilayer film includes a combination of ZrO₂ as a substance with high Refractive index and MgF₂ as a substance with low Refractive index.

Ausführung 4Version 4

Ein Polarisationsstrahlteiler gemäß der obigen Ausführung 1, worin die sich abwechselnde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms und die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms eingetaucht oder abgelagert sind in einem flüssigen Medium, das weitestgehend denselben Brechungsindex aufweist wie das lichtdurchlässige Substrat.A polarization beam splitter according to embodiment 1 above, wherein the alternating layer of the first dielectric Multi-layer film and the periodically changing layer of the second dielectric multilayer film or are largely deposited in a liquid medium  has the same refractive index as the translucent Substrate.

In dem erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler mit der obigen Struktur wird eine Anordnung sowie zu verwendende Substanzen für die Schicht mit hohem Brechungsindex und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die die sich periodisch ändernde Schicht des dielektrischen Multischichtfilms bilden, ausgewählt, so daß sie die Bandbreite des zu verwendenden Wellenlängenbereiches nicht einengen, auch wenn der Einfallswinkel eines Lichtstrahls auf den dielektrischen Multischichtfilm etwas geändert wird.In the polarization beam splitter according to the invention with the Above structure is an arrangement as well as to be used Substances for the layer with high refractive index and the Layer with low refractive index, which is periodic form changing layer of the dielectric multilayer film, selected so that it is the bandwidth of the one to be used Do not narrow the wavelength range, even if the Angle of incidence of a light beam on the dielectric Multilayer film something is changed.

Im allgemeinen ist es zur Durchführung der Polarisationsauftrennung über eine große Bandbreite bevorzugt, die Bandbreite zur Auftrennung einer P- polarisierten Lichtkomponente und einer S-polarisierten Lichtkomponente hinsichtlich der Wellenlänge eines Lichtstrahles, der auf einen Polarisationsauftrennfilm auffällt, zu erhöhen. Zur Erfüllung dieser Bedingung ist es bevorzugt, daß der einfallende Lichtstrahl in Übereinstimmung mit dem Snell′schen Gesetz auf den Polarisationsauftrennfilm auftrifft, so daß ein Designeinfallswinkel im Bereich des Brewster-Winkels erreicht wird, der den Winkel zur Erzielung der maximalen Polarisationsauftrennung zwischen P-polarisierter Lichtkomponente und S-polarisierter Lichtkomponente darstellt.In general, it is to carry out the Polarization separation over a wide range preferably the bandwidth for separating a P- polarized light component and an S-polarized Light component in terms of the wavelength of a Light beam on a polarization separation film noticeable to increase. To meet this condition it is preferred that the incident light beam in Compliance with Snell's law on the Polarization separation film strikes so that a Design angle of incidence in the area of the Brewster angle reached which is the angle to achieve the maximum Polarization separation between P-polarized Light component and S-polarized light component represents.

Die obige dielektrische Multischichtfilmstruktur umfaßt den ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm, die jeweils voneinander unterschiedliche Design- Referenzwellenlängen (design reference wavelengths) aufweisen. Im allgemeinen ist eine solche Struktur so gestaltet, daß verschiedene Einfallswinkel für Lichtstrahlen erzielt werden, die jeweils auf dem ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm einfallen. Zusätzlich ist es bevorzugt, die Substanz mit hohem Brechungsindex und die Substanz mit niedrigem Brechungsindex, die den ersten und den zweiten dielektrischen Multischichtfilm bilden, so auszuwählen, daß die folgenden Brewster-Bedingungen (1) und (2) voneinander verschieden werden. Beispielsweise ist es bevorzugt, daß eine der sich periodisch ändernden Schichten des dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus TiO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und SiO₂ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex umfaßt, und die andere der sich periodisch ändernden Schichten des dielektrischen Multischichtfilms umfaßt eine Kombination von TiO₂ als Substanz mit hohem Brechungsindex und Al₂O₃ als Substanz mit niedrigem Brechungsindex.The above dielectric multilayer film structure includes the first and second dielectric multilayer films, the each different design Design reference wavelengths exhibit. Such a structure is generally so  designed that different angles of incidence for light rays be achieved, respectively on the first and second dielectric multilayer film. In addition it is preferred, the substance with high refractive index and the Low refractive index substance, the first and the form second dielectric multilayer film, so select the following Brewster conditions (1) and (2) be different from each other. For example it is preferred that one of the periodically changing layers of the dielectric multilayer film is a combination of TiO₂ as a substance with a high refractive index and SiO₂ as Includes low refractive index substance, and the other of the periodically changing layers of the dielectric Multilayer films comprises a combination of TiO₂ as Substance with a high refractive index and Al₂O₃ as a substance low refractive index.

Für die jeweiligen Design-Referenzwellenlängen λ₁, λ₂ (λ¬λ) und den Design-Referenzeinfallswinkel Θ werden die entsprechenden Einfallswinkel bezeichnet als Θ₁ und Θ₂. Für jeden Satz der obigen Bedingungen wird die Brewster-Bedingung repräsentiert durch die folgende Formel (1) oder (2):For the respective design reference wavelengths λ₁, λ₂ (λ¬λ) and the design reference angle of incidence Θ the corresponding angles of incidence are referred to as Θ₁ and Θ₂. For each set of the above conditions, the Brewster's condition represented by the following formula (1 or 2):

λ₁ < λ₂
λ₁, Θ₁; nH₁, COSΘH₁ = nL₁ COSΘL₁ (1)
λ₂, Θ₂; nH₂, COSΘH₂ = nL₂ COSΘL₂ (2)
λ₁ <λ₂
λ₁, Θ₁; nH₁, COSΘH₁ = nL₁ COSΘL₁ (1)
λ₂, Θ₂; nH₂, COSΘH₂ = nL₂ COSΘL₂ (2)

Θ₁ Lichteinfallswinkel, wenn das Licht, das aus dem lichtdurchlässigen Substrat 1 austritt, an der Grenzfläche zwischen dem ersten dielektrischen Multischichtfilm und dem lichtdurchlässigen Substrat einfällt. Θ₁ angle of incidence when the light emerging from the translucent substrate 1 is incident at the interface between the first dielectric multilayer film and the translucent substrate.

Θ₂ Einfallswinkel wenn das Licht, das aus dem lichtdurchlässigen Substrat 2 austritt, an der Grenzfläche zwischen dem zweiten dielektrischen Multischichtfilm und dem lichtdurchlässigen Substrat 2 einfällt.Θ₂ incident angle when the light exiting from the light-transmissive substrate 2, is incident at the interface between the second dielectric multilayer film and the light-transmissive substrate. 2

nH₁, nL₁ Brechungsindizes der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Substanz mit niederem Brechungsindex, die die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms mit einer Design- Referenzwellenlänge λ₁ bilden.nH₁, nL₁ refractive indices of the substance with high Refractive index and the substance with a low refractive index, the periodically changing layer of the first dielectric multilayer film with a design Form reference wavelength λ₁.

nH₂, nL₂ Brechungsindizes der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Substanz mit niedrigem Brechungsindex, die die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms mit einer Design- Referenzwellenlänge λ₂ bilden.nH₂, nL₂ refractive indices of the substance with high Refractive index and the substance with low refractive index, the periodically changing layer of the second dielectric multilayer film with a design Form reference wavelength λ₂.

ΘH₁, ΘL₁ Einfallswinkel von Licht, das aus jeder der Schicht der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Schicht der Substanz mit niedrigem Brechungsindex austritt, und an der Grenzfläche einfällt, in der sich periodisch ändernden Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms mit einer Design-Referenzwellenlänge λ₁.ΘH₁, ΘL₁ angle of incidence of light coming from each of the layers the substance with a high refractive index and the layer of Substance with a low refractive index emerges, and at the Interface occurs in the periodically changing Layer of the first dielectric multilayer film with a Design reference wavelength λ₁.

ΘH₂, ΘL₂ Einfallswinkel von Licht, das aus jeder der Schicht der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Schicht der Substanz mit niedrigem Brechungsindex austritt und an der Grenzfläche einfällt, in der sich periodisch ändernden Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms mit einer Design-Referenzwellenlänge λ₂.ΘH₂, ΘL₂ angle of incidence of light coming from each of the layers the substance with a high refractive index and the layer of Substance with a low refractive index emerges and at the Interface occurs in the periodically changing Layer of the second dielectric multilayer film with a design reference wavelength λ₂.

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Illustration des Momentes des Einfalls eines Lichtstrahles, der auf dem obigen dielektrischen Multischichtfilm einfällt, wenn er aus der Schicht der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Schicht der Substanz mit niedrigem Brechungsindex aus tritt und an der Grenzfläche einfällt. In Fig. 6 entsprechen Θ₁, ΘHi und ΘLi jeweils dem ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm (i = 1 und 2). Fig. 6 is a view illustrating the moment of incidence of a light beam incident on the above multilayer dielectric film as it emerges from the high refractive index substance layer and the low refractive index substance layer and is incident at the interface. In Fig. 6, Θ₁, ΘH i and ΘL i correspond to the first and second dielectric multilayer films (i = 1 and 2).

Es ist bevorzugt, daß die Filmdicke der Schicht der Substanz mit hohem Brechungsindex, der Schicht der Substanz mit niedrigem Brechungsindex, und der Justierschicht, die für die sich periodisch ändernde Schicht des erfindungsgemäßen dielektrischen Multischichtfilm verwendet werden, jeweils λ/4, λ/4 und λ/8 betragen. Die tatsächlich zu bildenden Filmdicken können jedoch auch experimentell in einem Trial- and-Error-Verfahren bestimmt werden, und daher können diese Dicken etwas von den obigen Entwurfswerten abweichen.It is preferred that the film thickness of the layer of substance with a high refractive index, the layer of the substance with low refractive index, and the alignment layer, which for the periodically changing layer of the invention dielectric multilayer film can be used, respectively λ / 4, λ / 4 and λ / 8. The ones actually to be formed However, film thicknesses can also be experimentally and error procedures can be determined, and therefore these Thicknesses differ slightly from the above design values.

Die obige "Justierschicht" ist eine Schicht, die die Funktion hat, die Wellung (ripple) zu reduzieren, die in der Durchlässigkeit der P-polarisierten Lichtkomponente auftreten kann. Wenn eine große Wellung auftritt, kann der Wellenlängenbereich, in dem der Polarisationsstrahlteiler verwendbar ist, unerwünscht eingeschränkt sein.The above "alignment layer" is a layer that has the function has to reduce the ripple in the Permeability of the P-polarized light component occur can. If there is a large curl, the Wavelength range in which the polarization beam splitter can be used, be undesirably restricted.

Zum Vergleich der obigen Ausführung des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers mit einer anderen soll die Durchlässigkeitscharakteristik eines anderen Polarisationsstrahlteilers kurz beschrieben werden. Ein solcher Polarisationsstrahlteiler hat im wesentlichen dieselbe Struktur wie in Fig. 7 gezeigt, worin die sich periodisch ändernden Schichten des ersten und des zweiten dielektrischen Multischichtfilms dieselben Kombinationen einer Schicht einer Substanz mit hohem Brechungsindex aus TiO₂ und einer Schicht einer Substanz mit niedrigem Brechungsindex aus SiO₂ verwenden. Fig. 9 ist ein Graph, der die Einfallswinkelabhängigkeit der Durchlässigkeitscharakteristik eines solchen Polarisationsstrahlteilers zeigt.In order to compare the above embodiment of the polarization beam splitter according to the invention with another one, the transmission characteristic of another polarization beam splitter will be briefly described. Such a polarizing beam splitter has substantially the same structure as shown in Fig. 7, wherein the periodically changing layers of the first and second multilayer dielectric films use the same combinations of a layer of a high refractive index substance made of TiO₂ and a layer of a low refractive index substance made of SiO₂ . Fig. 9 is a graph showing the angle of incidence dependency of the transmission characteristic of such a polarization beam splitter.

Bezugnehmend auf Fig. 9 ist, in dem Falle eines Design- Referenzeinfallswinkels von 45 Grad, das Band, worin das P/S- Polarisationsauftrennverhältnis hoch ist, 160 nm (bezeichnet durch die durchgehende Linie in Fig. 9). Wird der Einfallswinkel andererseits um ± 2,5 Grad auf 42,5 Grad oder 47,5 Grad verschoben, so wird die Bandbreite 90 nm (bezeichnet durch die gepunktete Linie in Fig. 9 und eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie). Wie in Fig. 9 gezeigt wird, kann ein Polarisationsstrahlteiler, der einen dielektrischen Multischichtfilm, der nur eine Kombination umfaßt, einen breiten verwendbaren Wellenlängenbereich ermöglichen, innerhalb dessen S- und P-polarisierte Lichtkomponenten voneinander getrennt werden können. In einer solchen Struktur wird jedoch die gewünschte Wellenlängenbandbreite außerordentlich eingeengt, wenn der Einfallswinkel des auf den dielektrischen Mehrschichtenfilm einfallenden Lichtes nur um einen kleinen Betrag verschoben wird.Referring to Fig. 9, in the case of a design reference incident angle of 45 degrees, the band in which the P / S polarization separation ratio is high is 160 nm (indicated by the solid line in Fig. 9). On the other hand, if the angle of incidence is shifted by ± 2.5 degrees to 42.5 degrees or 47.5 degrees, the bandwidth becomes 90 nm (denoted by the dotted line in FIG. 9 and an alternately long and short dashed line). As shown in Fig. 9, a polarization beam splitter comprising a multi-layer dielectric film comprising only one combination can allow a wide range of wavelengths to be used, within which S and P polarized light components can be separated. In such a structure, however, the desired wavelength bandwidth is extremely narrowed when the angle of incidence of the light incident on the dielectric multilayer film is shifted by only a small amount.

Im Gegensatz dazu kann in dem Polarisationsstrahlteiler gemäß der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführung die dafür verwendbare Bandbreite extrem verbreitert werden während das Auftrennverhältnis zwischen der P-polarisierten Lichtkomponente und der S-polarisierten Lichtkomponente beibehalten wird, auch wenn der Einfallswinkel eines Lichtstrahles, der auf den dielektrischen Multischichtfilm einfällt, etwas verschoben oder abgelenkt wird. Zusätzlich ist es möglich, die Breite oder den Grad an Freiheit in der Anordnung eines optischen Systems, in dem der Polarisationsstrahlteiler eingebaut wurde, zu erhöhen. In contrast, in the polarization beam splitter according to the embodiment of the invention described above the bandwidth that can be used for this is extremely widened while the separation ratio between the P-polarized Light component and the S-polarized light component is maintained even if the angle of incidence of a Light beam on the dielectric multilayer film comes up with something that is postponed or distracted. In addition it is possible to change the latitude or the degree of freedom in the Arrangement of an optical system in which the Polarization beam splitter was installed to increase.  

Verfahren zur Bildung des dielektrischen MultischichtfilmsProcess for forming the multilayer dielectric film

Im folgenden wird ein Verfahren zur Bildung des dielektrischen Multischichtfilms des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers beschrieben.The following is a method for forming the dielectric multilayer film of the invention Polarization beam splitter described.

Fig. 7 zeigt eine Struktur, worin ein erster dielektrischer Multischichtfilm 3 und ein zweiter dielektrischen Multischichtfilm 4 jeweils gebildet oder abgelagert werden auf einem Prisma 1 und 2 als lichtdurchlässige Substrate, und miteinander mittels einer adhäsiven Schicht 5 verbunden werden. FIG. 7 shows a structure in which a first dielectric multilayer film 3 and a second dielectric multilayer film 4 are each formed or deposited on a prism 1 and 2 as transparent substrates, and are bonded to each other by means of an adhesive layer 5 .

In der in Fig. 8 gezeigten Struktur sind ein erster dielektrischen Multischichtfilm 13 und ein zweiter dielektrischen Multischichtfilm 23 aufeinanderfolgend auf einem lichtdurchlässigen Substrat 1 abgelagert oder gebildet. Ferner ist ein anderes lichtdurchlässiges Substrat auf dessen Oberseite aufgeklebt.In the structure shown in FIG. 8, a first dielectric multilayer film 13 and a second dielectric multilayer film 23 are successively deposited or formed on a transparent substrate 1 . Another translucent substrate is also glued to its top.

Der Lichtverlust durch Absorption, Streuung, usw. zur Zeit des Durchtritts des Lichts durch ein Glas wird größer, wenn die optische Transmissionsdicke der Prismen (1) und (2) zunimmt. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße optische Glas für ein optisches Polarisationssystem, das bezüglich seiner Durchlässigkeit verbessert ist, in geeigneter Weise für einen solchen Polarisationsstrahlteiler mit großer optischer Transmissionsdicke verwendet werden.The loss of light due to absorption, scattering, etc. at the time of the passage of light through a glass becomes larger as the optical transmission thickness of the prisms ( 1 ) and ( 2 ) increases. Accordingly, the optical glass according to the invention for an optical polarization system which is improved in terms of its transmissivity can be used in a suitable manner for such a polarization beam splitter with a large optical transmission thickness.

Fig. 11 zeigt eine Struktur, in der dielektrische Multischichtfilme 3 und 4 auf beiden Seiten einer flachen Glasplatte 2 als lichtdurchlässiges Substrat abgelagert sind, und ferner ist das resultierende Laminat in ein flüssiges Medium 6 eingetaucht, das weitestgehend denselben Brechungsindex hat wie das Glas. Wenn eine solche Struktur übernommen wird, kann im wesentlichen die gleiche Güte wie die der Struktur in Fig. 7 erzielt werden. Fig. 11 shows a structure in which dielectric multilayer films 3 and 4 are deposited on both sides of a flat glass plate 2 as a transparent substrate, and further the resultant laminate is immersed in a liquid medium 6 which has largely the same refractive index as the glass. If such a structure is adopted, essentially the same quality as that of the structure in FIG. 7 can be achieved.

Ausführungen der Struktur des PolarisationsstrahlteilersExecution of the structure of the polarization beam splitter

Es wird eine erste Ausführung der Struktur des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers beschrieben.It will be a first execution of the structure of the described polarization beam splitter according to the invention.

Fig. 7 zeigt eine Struktur eines Polarisationsstrahlteilers, worin ein Prisma 1 (worauf ein Laminat einer Justierschicht IC und einer sich periodisch ändernden Schicht 13 eines ersten dielektrischen Multischichtfilms 3 abgelagert ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist) mit dem Prisma 2 (worauf ein Laminat aus einer Justierschicht 2C und einer sich abwechselnden Schicht 23 eines zweiten dielektrischen Multischichtfilms 4 abgelagert ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist) durch einen optischen Klebstoff 5 verbunden ist. Fig. 7 shows a structure of a polarization beam splitter, in which a prism 1 (on which a laminate of an alignment layer IC and a periodically changing layer 13 of a first dielectric multilayer film 3 is deposited, as shown in Fig. 8) with the prism 2 (on which Laminate of an alignment layer 2 C and an alternating layer 23 of a second dielectric multilayer film 4 is deposited, as shown in Fig. 8) is connected by an optical adhesive 5 .

In dieser Strukturausführung haben die Prismen 1 und 2 einen Brechungsindex n₂ = 1,84. Ferner hat der optische Klebstoff einen Brechungsindex nb = 1,52. Fig. 7 zeigt das reflektierte Licht R und das transmittierte Licht T, wenn ein Lichtstrahl in einem Winkel von 45 Grad einfällt. Das transmittierte Licht T schließt eine S-polarisierte Lichtkomponente Ts und eine P-polarisierte Lichtkomponente Tp ein.In this structure, prisms 1 and 2 have a refractive index n₂ = 1.84. Furthermore, the optical adhesive has a refractive index n b = 1.52. Fig. 7 shows the reflected light R and the transmitted light T when a light beam is incident at an angle of 45 degrees. The transmitted light T includes an S-polarized light component T s and a P-polarized light component T p .

Bezugnehmend auf Fig. 10 besitzt die sich periodisch ändernde Schicht 13 des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Design-Referenzwellenlänge λ₁ = 680 nm und hat eine derartige Struktur, daß eine TiO₂-Schicht 11 als Substanz mit hohem Brechungsindex mit nH₁ = 2,38 und eine Al₂O₃-Schicht 12 als Substanz mit niedrigem Brechungsindex mit nL₁ = 1,65 jeweils abwechselnd in einer optischen Filmdicke von λ₁/4 abgelagert sind.Referring to Fig. 10, the periodically changing layer 13 of the first dielectric multilayer film has a design reference wavelength λ₁ = 680 nm and has such a structure that a TiO₂ layer 11 as a high refractive index substance with nH₁ = 2.38 and an Al₂O₃ -Layer 12 as a substance with a low refractive index with nL₁ = 1.65 are alternately deposited in an optical film thickness of λ₁ / 4.

Andererseits besitzt die sich periodisch ändernde Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms eine Design- Referenzwellenlänge λ₂ = 420 nm und hat eine solche Struktur, daß eine TiO₂-Schicht 21 als Substanz mit hohem Brechungsindex von nH₂ = 2,38 und eine SiO₂-Schicht 22 als Substanz mit niedrigem Brechungsindex von nL₁ = 1,47 jeweils abwechselnd in einer optischen Filmdicke von λ₂/4 abgelagert sind.On the other hand, the periodically changing layer 23 of the second dielectric multilayer film has a design reference wavelength λ₂ = 420 nm and has such a structure that a TiO₂ layer 21 as a substance with a high refractive index of nH₂ = 2.38 and a SiO₂ layer 22 as Substance with a low refractive index of nL₁ = 1.47 are alternately deposited in an optical film thickness of λ₂ / 4.

Zusätzlich ist eine Justierschicht 1C oder 2C mit einer Filmdicke von λ₁/8 oder λ₂/8 jeweils zwischen der oben genannten sich periodisch ändernden Schicht 13 oder 23 des ersten oder zweiten dielektrischen Multischichtfilms 2 und dem Prisma 1 oder Prisma 2 abgelagert.In addition, an alignment layer 1 C or 2 C with a film thickness of λ₁ / 8 or λ₂ / 8 is deposited between the above-mentioned periodically changing layer 13 or 23 of the first or second dielectric multilayer film 2 and the prism 1 or prism 2 .

In dem Polarisationsstrahlteiler mit der obigen Struktur wird der Fall angenommen, daß der Einfallswinkel eines Lichtstrahles um ± 2,5 Grad von dem Design-Referenzwinkel von 45 Grad verschoben oder abgelenkt ist.In the polarizing beam splitter with the above structure the case is assumed that the angle of incidence of a Light beam by ± 2.5 degrees from the design reference angle of 45 degrees shifted or distracted.

In diesem Falle werden die Substanz 12 mit niedrigem Brechungsindex und die Substanz 11 mit hohem Brechungsindex, die in der sich periodisch ändernden Schicht 13 des ersten dielektrischen Mehrschichtenfilms, der der Seite mit größerem Winkel entspricht (d. h. entsprechend der Seite 48264 00070 552 001000280000000200012000285914815300040 0002019631171 00004 48145der kürzeren Wellenlange im Vergleich zu der zu verwendenden Wellenlänge) verwendet werden, so ausgewählt, daß die oben genannte Brewster-Bedingung (1) bei einem Winkel von Θ₁ = 47,5 Grad erfüllt ist, bei der ein Lichtstrahl, der aus dem lichtdurchlässigen Substrat 1 austritt an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 1 und dem ersten dielektrischen Multischichtfilm 12 einfällt. In dieser Strukturausführung wurde TiO₂ als Schicht 11 mit hohem Brechungsindex und Al₂O₃ als Schicht 12 mit niedrigem Brechungsindex ausgewählt als die Kombination an Materialien oder Substanzen, die die sich periodisch ändernde Schicht 13 des ersten dielektrischen Multischichtfilms bilden.In this case, the low refractive index substance 12 and the high refractive index substance 11 in the periodically changing layer 13 of the first multilayer dielectric film correspond to the larger angle side (ie, corresponding to the side 48264 00070 552 001000280000000200012000285914815300040 0002019631171 of 00004 4814 shorter wavelength compared to the wavelength to be used) are selected so that the above-mentioned Brewster condition (1) is fulfilled at an angle of Θ₁ = 47.5 degrees, at which a light beam emerging from the transparent substrate 1 emerges at the interface between the transparent substrate 1 and the first dielectric multilayer film 12 . In this structural design, TiO₂ was selected as layer 11 with a high refractive index and Al₂O₃ as layer 12 with a low refractive index as the combination of materials or substances which form the periodically changing layer 13 of the first dielectric multilayer film.

Andererseits werden die Substanz 22 mit niedrigem Brechungsindex und die Substanz 21 mit hohem Brechungsindex, die in der sich periodisch ändernden Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms, der der Seite mit niedrigerem Winkel entspricht (d. h. entsprechend einer Seite mit längerer Wellenlänge im Vergleich zu der zu verwendenden Wellenlänge), so ausgewählt, daß die oben genannte Brewster- Bedingung (2) bei einem Winkel von 01 = 42,5 Grad erfüllt ist, bei dem ein Lichtstrahl, der aus dem lichtdurchlässigen Substrat 2 austritt, an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 2 und dem ersten dielektrischen Multischichtfilm 23 einfällt. In dieser Strukturausführung wurden TiO₂ ausgewählt als die Schicht 21 mit hohem Brechungsindex und SiO₂ wurde ausgewählt als die Schicht 12 mit niedrigem Brechungsindex, als die Kombination an Materialien oder Substanzen, die sie sich periodisch ändernde Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms bilden.On the other hand, the low refractive index substance 22 and the high refractive index substance 21 contained in the periodically changing layer 23 of the second multilayer dielectric film correspond to the lower angle side (ie, corresponding to a longer wavelength side compared to that to be used Wavelength) selected so that the above-mentioned Brewster condition (2) is fulfilled at an angle of 01 = 42.5 degrees, at which a light beam emerging from the transparent substrate 2 at the interface between the transparent substrate 2 and the first dielectric multilayer film 23 is incident. In this structural design, TiO₂ was selected as the high refractive index layer 21 and SiO₂ was selected as the low refractive index layer 12 , as the combination of materials or substances which they form periodically changing layer 23 of the second dielectric multilayer film.

Fig. 12 ist ein Graph, der die Durchlässigkeitscharakteristika Tp, Ts der P-polarisierten Lichtkomponente und S-polarisierten Lichtkomponente in der dielektrischen Multischichtfilmstruktur der oben genannten Strukturausführung zeigt, sowie die Durchlässigkeitscharakteristika bei Einfallswinkeln von 42,5 Grad, 45 Grad und 47,5 Grad. Fig. 12 is a graph of P, the permeability characteristics T, s T of the P-polarized light component and S-polarized light component in the dielectric multi-layer film structure of the above-mentioned structure design is shown, as well as the permeability characteristics at incident angles of 42.5 degrees, 45 degrees and 47 ,5 degrees.

Im folgenden wird die Einfallswinkelabhängigkeit der Durchlässigkeit für P- und S-polarisierte Lichtkomponenten in dem Polarisationsstrahlteiler mit der oben genannten Struktur der dielektrischen Multischicht der ersten Strukturausführung verglichen mit derjenigen eines Polarisationsstrahlteilers (Vergleichsbeispiel), der die Charakteristika aufweist, wie sie oben beschrieben in Fig. 9 gezeigt sind.In the following, the incidence angle dependency of the transmittance for P- and S-polarized light components in the polarization beam splitter with the above-mentioned structure of the dielectric multilayer of the first structural embodiment is compared with that of a polarization beam splitter (comparative example) which has the characteristics as described above in FIG. 9 are shown.

Bezugnehmend auf Fig. 9 wird in einem Fall, worin die Multischichtfilmstruktur des Vergleichsbeispiel s verwendet wird, bei einer Verschiebung des Einfallswinkels um wenige Grad (beispielsweise um ungefähr ± 2,5 Grad) von dem Design- Referenzwinkel in dem Wellenlängenbereich von 480 nm bis 570 nm, dessen Bandbreite X 90 nm, was eine sehr enge Bande ist.Referring to Fig. 9, in a case where the multilayer film structure of the comparative example is used, the angle of incidence is shifted a few degrees (e.g., about ± 2.5 degrees) from the design reference angle in the wavelength range from 480 nm to 570 nm, its bandwidth X 90 nm, which is a very narrow band.

Im Gegensatz dazu wird in der ersten erfindungsgemäßen Strukturausführung, deren Charakteristik in Fig. 12 gezeigt ist, eine hohe Polarisationsauftrennfähigkeit (Ts/Tp) von 0,1% oder weniger im wellenlängenbereich von 460 nm bis 620 nm erbracht. In dieser Ausführung wird die Bandbreite λ in einer breiten Bande von 160 nm aufrecht erhalten, auch wenn der Einfallswinkel um ± 2,5 Grad von dem Design- Referenzeinfallswinkel verschoben ist.In contrast, in the first embodiment of the structure according to the invention, the characteristics of which are shown in FIG. 12, a high polarization separation capacity (T s / T p ) of 0.1% or less is achieved in the wavelength range from 460 nm to 620 nm. In this embodiment, the bandwidth λ is maintained in a wide band of 160 nm, even if the angle of incidence is shifted by ± 2.5 degrees from the design reference angle of incidence.

Fig. 13 ist ein Graph, der die Einfallswinkelabhängigkeit der Durchlässigkeit von P-polarisierten Lichtkomponenten bei einer längeren Wellenlänge λ = 620 nm in der oben genannten erfindungsgemäßen ersten Strukturausführung zeigt. Fig. 13 is a graph of the λ, the incident angle dependence of the transmittance of P-polarized light components at a longer wavelength = 620 nm in the above-mentioned structure according to the invention the first embodiment FIG.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, kann in dem Polarisationsstrahlteiler dieser Strukturausführung die Bandbreite der Durchlässigkeitscharakteristik selbst unter Berücksichtigung von dessen Einfallswinkelabhängigkeit erheblich verbreitert werden im Vergleich mit derjenigen des Polarisationsstrahlteilers der Vergleichsbeispiels, der die Charakteristik wie in Fig. 9 gezeigt besitzt, worin TiO₂ und SiO₂ für die Kombination derselben Art von Substanzen als sich periodisch ändernde Schichten verwendet werden, die den ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm bilden.As shown in Fig. 13, in the polarization beam splitter of this structure, the bandwidth of the transmission characteristic can be widened considerably even considering the angle of incidence thereof, as compared with that of the polarization beam splitter of the comparative example, which has the characteristic as shown in Fig. 9, wherein TiO₂ and SiO₂ can be used for the combination of the same kind of substances as periodically changing layers that form the first and second dielectric multilayer films.

Nach dem Kenntnis stand der hiesigen Erfinder wird angenommen, daß der Grund für die Bereitstellung einer solchen guten Charakteristik in der vorliegenden Erfindung darin liegt, daß die filmbildenden Substanzen für die jeweiligen dielektrischen Multischichtfilme so ausgewählt sind, daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms, die in der Lage ist, eine Abnahme der Durchlässigkeit der P-polarisierten Lichtkomponente in der längeren Wellenlängenregion hervorzurufen, die Brewster- Bedingung (1) bei 47,5 Grad erfüllt und daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten zweiten dielektrischen Multischichtfilms, der in der Lage ist, eine Abnahme der Durchlässigkeit in der kürzeren Wellenlängenregion zu bewirken, die Brewster-Bedingung (2) bei 42,5 Grad erfüllt.To the best of our knowledge, the local inventor is believed that the reason for providing such a good one Characteristic in the present invention is that the film-forming substances for the respective dielectric multilayer films are selected so that the periodically changing layer of the first dielectric Multilayer film that is able to decrease the Permeability of the P-polarized light component in the longer wavelength region, the Brewster Condition (1) at 47.5 degrees is met and that the periodically changing layer of the first second dielectric Multilayer film that is able to decrease the Permeability in the shorter wavelength region too cause the Brewster condition (2) to be met at 42.5 degrees.

Daher ist es bei Verwendung des Polarisationsstrahlteilers, der die erfindungsgemäße Struktur aufweist, möglich, die Bandbreite der zu verwendenden Wellenlänge beträchtlich zu verbreitern und einen Polarisationsstrahlteiler bereitzustellen, der einen hohen Freiheitsgrad bezüglich des Lichteinfallswinkels aufweist.Therefore, when using the polarizing beam splitter, which has the structure according to the invention, possible Bandwidth of the wavelength to be used increases considerably widen and a polarization beam splitter to provide a high degree of freedom with regard to Has light incidence angle.

Zweite Strukturausführung des PolarisationsstrahlteilersSecond structural version of the polarization beam splitter

Weiter wird eine zweite Ausführung der Struktur des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers beschrieben. A second version of the structure of the described polarization beam splitter according to the invention.  

Die dielektrischen Multischichtfilmstrukturen der zweiten Strukturausführung ist im Grunde die gleiche wie diejenige der ersten Strukturausführung, mit dem Unterschied, daß die Kombination an Substanzen, die für den dielektrischen Multischichtfilm verwendet wird, von derjenigen, die in der ersten Ausführung verwendet wird, unterschiedlich ist.The dielectric multilayer film structures of the second Structural execution is basically the same as that the first structural execution, with the difference that the Combination of substances for the dielectric Multilayer film is used by those working in the first version used is different.

Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 weist die zweite Strukturausführung eine Polarisationsstrahlteilerstruktur auf, worin ein lichtdurchlässiges Substrat 1, auf dem ein Laminat aus einer Justierschicht 1C und einer sich periodisch ändernden Schicht 13 aus einem ersten dielektrischen Multischichtfilm 3 aufgebracht ist, mit einem lichtdurchlässigen Substrat 2, worauf ein Laminat aus einer Justierschicht 2C und einer sich periodisch ändernden Schicht 23 eines zweiten dielektrischen Multischichtfilms 4 aufgebracht ist, mittels eines optischen Klebers 5 verbunden ist. Die lichtdurchlässigen Substrate 1 und 2 haben einen Brechungsindex ns = 1,52.Referring to FIGS. 7 and 8, the second structural embodiment, a polarization beam splitter structure in which a light transmitting substrate 1 on which a laminate of a mandrel layer 1C and a periodically changing layer 13 is applied from a first dielectric multilayer film 3, light-transmissive with a Substrate 2 , to which a laminate of an alignment layer 2 C and a periodically changing layer 23 of a second dielectric multilayer film 4 is applied, is connected by means of an optical adhesive 5 . The transparent substrates 1 and 2 have a refractive index n s = 1.52.

In dieser Strukturausführung besitzt die sich periodisch ändernde Schicht 13 des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Design-Referenzwellenlänge λ₁ = 700 nm und hat eine Struktur, worin eine TiO₂-Schicht als Substanz mit hohem Brechungsindex von nH₁ = 2,38 und eine SiO₂-Schicht als Substanz mit niedrigem Brechungsindex von nL₁ = 1,47 jeweils einander abwechselnd in einer optischen Filmdicke von λ₁/4 abgelagert sind.In this structural design, the periodically changing layer 13 of the first dielectric multilayer film has a design reference wavelength λ₁ = 700 nm and has a structure in which a TiO₂ layer as a substance with a high refractive index of nH₁ = 2.38 and an SiO₂ layer as a substance with a low refractive index of nL₁ = 1.47 each alternately deposited in an optical film thickness of λ₁ / 4.

Die sich periodisch ändernde Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms besitzt eine Design- Referenzwellenlänge von 430 nm und hat eine Struktur, worin eine ZrO₂-Schicht als Substanz mit hohem Brechungsindex von nH₂ = 2,02 und eine MgF₂-Schicht als Substanz mit niedrigem Brechungsindex von nL₂ = 1,37 jeweils einander abwechselnd in einer optischen Filmdicke von λ₂/4 abgelagert sind.The periodically changing layer 23 of the second dielectric multilayer film has a design reference wavelength of 430 nm and has a structure in which a ZrO₂ layer as a substance with a high refractive index of nH₂ = 2.02 and a MgF₂ layer as a substance with a low refractive index of nL₂ = 1.37 each alternately deposited in an optical film thickness of λ₂ / 4.

Zusätzlich ist eine Justierschicht 1C oder 2C mit einer jeweiligen Filmdicke von λ₁/8 oder λ₂/8 zwischen der oben genannten sich periodisch ändernden Schicht 13 oder 23 des ersten oder zweiten dielektrischen Multischichtfilms und dem Prisma 1 oder 2 abgelagert.In addition, an alignment layer 1 C or 2 C with a respective film thickness of λ₁ / 8 or λ₂ / 8 is deposited between the above-mentioned periodically changing layer 13 or 23 of the first or second dielectric multilayer film and the prism 1 or 2 .

Wenn in dem Polarisationsstrahlteiler der obigen Struktur der Einfallswinkel eines einfallenden Lichtstrahles um ± 4 Grad um den Design-Referenzwinkel von 52 Grad herum verschoben oder abgelenkt ist, wird die Substanz 12 mit niedrigem Brechungsindex und die Substanz 11 mit hohem Brechungsindex, die in der sich periodisch ändernden Schicht 13 des ersten dielektrischen Multischichtfilms, der der Seite eines höheren Winkels entspricht (d. h. entsprechend der Seite der kürzeren Wellenlänge im Vergleich zu der zu verwendenden Wellenlänge) verwendet werden, so ausgewählt, daß die oben genannte Brewster-Bedingung (1) bei einem Einfallswinkel von 56° als der Winkel eines Lichtstrahles in Bezug auf die Senkrechte der Filmoberfläche erfüllt ist. In dieser Ausführung der Struktur wurde TiO₂ ausgewählt als die Schicht 11 mit hohem Brechungsindex und SiO₂ wurde ausgewählt als die Schicht 12 mit niedrigem Brechungsindex als die Kombination an Materialien oder Substanzen, die die sich periodisch ändernde Schicht 13 des ersten dielektrischen Multischichtfilms bilden.In the polarizing beam splitter of the above structure, when the angle of incidence of an incident light beam is shifted or deflected by ± 4 degrees around the design reference angle of 52 degrees, the substance 12 with a low refractive index and the substance 11 with a high refractive index which are periodically changed changing layer 13 of the first dielectric multilayer film corresponding to the higher angle side (ie corresponding to the shorter wavelength side compared to the wavelength to be used) is selected so that the above-mentioned Brewster condition (1) is at an angle of incidence of 56 ° as the angle of a light beam with respect to the perpendicular of the film surface is fulfilled. In this embodiment of the structure, TiO₂ was selected as the high refractive index layer 11 and SiO₂ was selected as the low refractive index layer 12 as the combination of materials or substances that form the periodically changing layer 13 of the first dielectric multilayer film.

Auf der anderen Seite werden die Substanz 22 mit niedrigem Brechungsindex und die Substanz 21 mit hohem Brechungsindex, die in der sich periodisch ändernden Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms, der der Seite mit kleinerem Winkel entspricht (d. h. entsprechend einer Seite längerer Wellenlänge im Vergleich zu der zu verwendenden Wellenlänge), verwendet werden, so ausgewählt, daß die oben genannte Brewster-Bedingung (2) erfüllt ist bei einem Einfallswinkel eines Lichtstrahls von 48°. In dieser Ausführung der Struktur wurde ZrO₂ als Schicht 21 mit hohem Brechungsindex und MgF₂ als Schicht 22 mit niedrigem Brechungsindex ausgewählt als die Kombination von Materialien oder Substanzen, die sie sich periodisch ändernde Schicht 23 des zweiten dielektrischen Multischichtfilms bilden.On the other hand, the low refractive index substance 22 and the high refractive index substance 21 contained in the periodically changing layer 23 of the second multilayer dielectric film correspond to the smaller angle side (ie, corresponding to a longer wavelength side compared to that wavelength to be used), are selected so that the above-mentioned Brewster condition ( 2 ) is met at an angle of incidence of a light beam of 48 °. In this embodiment of the structure, ZrO₂ was selected as layer 21 with a high refractive index and MgF₂ as layer 22 with a low refractive index as the combination of materials or substances which they form periodically changing layer 23 of the second dielectric multilayer film.

Fig. 14 ist ein Graph, der die Durchlässigkeitscharakteristika der P-polarisierten Lichtkomponente und der S-polarisierten Lichtkomponente in der dielektrischen Multischichtfilmstruktur der oben genannten ersten Strukturausführung zeigt, sowie die Durchlässigkeitscharakteristika bei Einfallswinkeln von 48°, 52° und 56°. Fig. 14 is a graph showing the transmittance characteristics of the P-polarized light component and the S-polarized light component in the dielectric multi-layer film structure of the above first structural embodiment, and the transmittance characteristics at angles of incidence of 48 °, 52 ° and 56 °.

Im folgenden wird die Einfallswinkelabhängigkeit der Durchlässigkeit der P- und S-polarisierten Lichtkomponenten in dem Polarisationsstrahlteiler mit der oben genannten Struktur der dielektrischen Multischicht der zweiten Strukturausführung der vorliegenden Erfindung verglichen mit derjenigen des oben genannten Polarisationsstrahlteilers (Vergleichsbeispiel), der die Charakteristik wie in Fig. 9 gezeigt aufweist.In the following, the incidence angle dependency of the transmittance of the P- and S-polarized light components in the polarization beam splitter with the above-mentioned structure of the dielectric multilayer of the second structure embodiment of the present invention is compared with that of the above-mentioned polarization beam splitter (comparative example), which has the characteristic as shown in FIG. 9 shown.

Bezugnehmend auf Fig. 9 wird in dem Fall, daß die Multischichtfilmstruktur des Vergleichsbeispiels verwendet wird, bei einer Verschiebung des Einfallswinkels um wenige Grad (beispielsweise um ungefähr ± 2,5 Grad) von dem Design- Referenzwinkel in einem Wellenlängenbereich von 480 nm bis 570 nm dessen Bandbreite X 90 nm, was eine sehr enge verwendbare Bande darstellt.Referring to Fig. 9, in the case that the multilayer film structure of the comparative example is used, the angle of incidence is shifted a few degrees (e.g., about ± 2.5 degrees) from the design reference angle in a wavelength range of 480 nm to 570 nm its bandwidth X 90 nm, which is a very narrow band that can be used.

Im Gegensatz dazu wird in der zweiten erfindungsgemäßen Strukturausführung, deren Charakteristik in Fig. 14 gezeigt ist, eine hohe Polarisationstrennung zwischen der P- polarisierten Lichtkomponente und der S-polarisierten Lichtkomponente im Wellenlängenbereich von 460 nm bis 620 nm geleistet. In dieser Ausführung wird die Bandbreite X innerhalb einer breiten Bande von 170 nm aufrecht erhalten, auch wenn der Einfallswinkel um ± 4 Grad von dem Design- Referenzeinfallswinkel verschoben ist.In contrast, in the second structural embodiment according to the invention, the characteristic of which is shown in FIG. 14, a high polarization separation is achieved between the P-polarized light component and the S-polarized light component in the wavelength range from 460 nm to 620 nm. In this embodiment, the bandwidth X is maintained within a wide band of 170 nm, even if the angle of incidence is shifted by ± 4 degrees from the design reference angle of incidence.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, kann in dem Polarisationsstrahlteiler dieser Strukturausführung die Bandbreite der Durchlässigkeitscharakteristik sogar unter Berücksichtigung von dessen Einfallswinkelabhängigkeit beträchtlich verbreitert werden im Vergleich zu dem Polarisationsstrahlteiler des Vergleichsbeispiels, worin TiO₂ und SiO₂ für die Kombination derselben Art von Substanzen verwendet wird als die sich periodisch ändernden Schichten, die den ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm bilden.As shown in Fig. 14, in the polarizing beam splitter of this structure, the bandwidth of the transmission characteristic can be widened considerably even considering the angle of incidence thereof, compared to the polarizing beam splitter of the comparative example, in which TiO₂ and SiO₂ is used for the combination of the same kind of substances as that periodically changing layers that form the first and second multilayer dielectric films.

Nach dem Kenntnis stand der hiesigen Erfinder wird angenommen, daß der Grund für die Bereitstellung einer solch guten Charakteristik in der vorliegenden Erfindung darin liegt, daß die filmbildenden Substanzen für die jeweiligen dielektrischen Multischichtfilme so ausgewählt werden, daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms, der in der Lage ist, eine Abnahme der Durchlässigkeit der P-polarisierten Lichtkomponente auf der Seite der längeren Wellenlänge hervorzurufen, die Brewster-Bedingung (1) bei 56 Grad erfüllt und daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms, der in der Lage ist, eine Abnahme in der Durchlässigkeit auf der Seite der kürzeren Wellenlänge hervorzurufen, die Brewster-Bedingung (2) bei 48 Grad erfüllt.According to the present inventors, it is believed that the reason for providing such a good characteristic in the present invention is that the film-forming substances for the respective dielectric multilayer films are selected so that the periodically changing layer of the first dielectric multilayer film capable of causing a decrease in the transmittance of the P-polarized light component on the longer wavelength side meets the Brewster condition (1) at 56 degrees and that the periodically changing layer of the first multilayer dielectric film used in the It is capable of causing a decrease in the transmittance on the shorter wavelength side that Brewster's condition ( 2 ) fulfills at 48 degrees.

Daher ist es möglich, wenn die Design-Referenzwellenlängen und die Kombination der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Substanz mit niedrigem Brechungsindex, die den ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilm bilden, voneinander verschieden gemacht werden, die Bandbreite der verwendbaren Wellenlänge beträchtlich zu verbreitern und einen Polarisationsstrahlteiler mit hoher Bandbreite bereit zustellen, der einen hohen Freiheitsgrad bezüglich des Lichteinfallswinkels und ein hohes Polarisationsauftrennverhältnis S/P besitzt.Therefore, it is possible if the design reference wavelengths and the combination of the high refractive index substance and the low refractive index substance which is the first and form second dielectric multilayer film, from each other be made different, the range of usable To broaden the wavelength considerably and a High bandwidth polarization beam splitter ready to provide a high degree of freedom regarding the Light incidence angle and a high one Polarization separation ratio S / P has.

Dritte Ausführung der Struktur des PolarisationsstrahlteilersThird embodiment of the structure of the polarization beam splitter

Die Fig. 15 und 10 zeigen eine dritte Ausführung der Struktur des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers. FIGS. 15 and 10 show a third embodiment of the structure of the polarization beam splitter according to the invention.

Diese Strukturausführung ist ein Beispiel für die Modifikation des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers bezüglich dessen Anordnung. Bezugnehmend auf Fig. 15 werden ein erster dielektrischer Multischichtfilm 3 und ein zweiter dielektrischer Multischichtfilm 4 aufeinanderfolgend auf einem lichtdurchlässigen Substrat 1 abgelagert oder laminiert, und weiter wird ein anderes lichtdurchlässiges Substrat 2 mittels einer adhäsiven Schicht 5 darauf aufgebracht.This structural design is an example of the modification of the polarization beam splitter according to the invention with regard to its arrangement. Referring to Fig. 15, a first multi-layer dielectric film 3 and a second multi-layer dielectric film 4 are sequentially deposited or laminated on a transparent substrate 1 , and another transparent substrate 2 is applied thereon by means of an adhesive layer 5 .

Die Struktur in Fig. 15 hat den Vorteil, daß die Filmbildung der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und der Schicht mit hohem Brechungsindex gleichzeitig oder in einer Charge erreicht werden kann. Mit anderen Worten wird bei Verwendung der Strukturanordnung der dritten Ausführung des Polarisationsstrahlteilers die Erzielung der Filmbildung des dielektrischen Multischichtfilms mit einem Mal oder in einer Charge ermöglicht, und die resultierende Produktivität kann daher erhöht werden.The structure in Fig. 15 has the advantage that film formation of the low refractive index layer and the high refractive index layer can be accomplished simultaneously or in one batch. In other words, using the structure arrangement of the third embodiment of the polarization beam splitter enables film formation of the dielectric multilayer film to be achieved all at once or in one batch, and the resulting productivity can therefore be increased.

Vierte Ausführung der Struktur des PolarisationsstrahlteilersFourth embodiment of the structure of the polarization beam splitter

Die oben genannte Fig. 11 zeigt eine vierte Ausführung der Struktur des erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteilers.The above-mentioned FIG. 11 shows a fourth embodiment of the structure of the polarization beam splitter according to the invention.

Bezugnehmend auf Fig. 11 besitzt der Polarisationsstrahlteiler dieser Strukturausführung eine Struktur, worin ein Substrat aus einer transparenten flachen Platte 2 als lichtdurchlässiges Substrat verwendet wird, ein erster dielektrischer Multischichtfilm 3 und ein zweiter dielektrischer Multischichtfilm 4 werden auf beiden Seiten des Substrates aus einer transparenten flachen Platte 2 aufgebracht, und das resultierende Laminat wird ferner in ein flüssiges Medium 6 eingetaucht, das weitestgehend denselben Brechungsindex wie das Substrat aus der transparenten flachen Platte 2 aufweist. Es ist beispielsweise bevorzugt, Ethylenglykol (Brechungsindex = 1,43), Benzol (Brechungsindex = 1,51), usw. zu verwenden.Referring to Fig. 11, the polarizing beam splitter of this structure has a structure in which a substrate made of a transparent flat plate 2 is used as a transparent substrate, a first dielectric multilayer film 3 and a second dielectric multilayer film 4 are formed on both sides of the substrate from a transparent flat plate 2 is applied, and the resulting laminate is further immersed in a liquid medium 6 which largely has the same refractive index as the substrate from the transparent flat plate 2 . For example, it is preferable to use ethylene glycol (refractive index = 1.43), benzene (refractive index = 1.51), etc.

Im allgemeinen besteht bei Verwendung eines Prismas als lichtdurchlässiges Substrat die Möglichkeit, daß Doppelbrechung infolge der Nicht-Gleichförmigkeit des Materials, das das Innere des Prismas bildet, auftreten kann. Ferner ist es bekannt, daß ein Fall auftreten kann, worin der Polarisationszustand geändert und die Charakteristik von linear polarisiertem Licht verschlechtert wird, wenn ein Lichtstrahl durch ein lichtdurchlässiges Substrat hindurchtritt. In einem solchen Fall kann das Problem der Doppelbrechung in dem lichtdurchlässigen Substrat dadurch gelöst werden, daß eine Struktur übernommen wird, in der wie in der obigen Strukturausführung ein flüssiges Medium verwendet wird.In general, when using a prism as translucent substrate the possibility that Birefringence due to the non-uniformity of the Material that forms the inside of the prism can occur. It is also known that a case may arise in which the polarization state changed and the characteristic of linearly polarized light deteriorates when a  Beam of light through a translucent substrate passes through. In such a case, the problem of This causes birefringence in the translucent substrate resolved that a structure is adopted in which like in the above structure, a liquid medium is used.

Zusätzlich ist es nicht notwendig, in dem Polarisationsstrahlteiler mit der oben genannten Struktur dieser vierten Strukturausführung ein teures Prisma zu verwenden. Im Ergebnis ist es möglich, die Struktur eines optischen Systems zu vereinfachen und dessen Kosten zu verringern usw.In addition, it is not necessary in the Polarizing beam splitter with the above structure an expensive prism to this fourth structure use. As a result, it is possible to structure a simplify optical system and its cost too decrease etc.

Die Bedeutungen der Referenz-Nrn., die in den obigen Fig. 6 bis 15 verwendet werden, sind wie folgt.The meanings of the reference numbers used in Figs. 6 to 15 above are as follows.

  • 1.: Erstes lichtdurchlässiges Substrat (Prisma).1 .: First translucent substrate (prism).
  • 2.: Zweites lichtdurchlässiges Substrat (Prisma).2 .: Second translucent substrate (prism).
  • 3.: Erster dielektrischer Multischichtfilm.3 .: First dielectric multilayer film.
  • 4.: Zweiter dielektrischer Multischichtfilm.4 .: Second dielectric multilayer film.
  • 5.: Adhäsive Schicht.5 .: Adhesive layer.
  • 6.: Flüssiges Medium.6 .: Liquid medium.
  • 11: Substanz mit hohem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₁/4.11: Substance with a high refractive index with an optical Film thickness of λ₁ / 4.
  • 12.: Substanz mit niedrigem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₁/4.12 .: Substance with a low refractive index with a optical film thickness of λ₁ / 4.
  • 13.: Sich periodisch ändernde Schicht, umfassend eine Substanz mit hohem Brechungsindex und eine Substanz mit niedrigem Brechungsindex, die jeweils eine optische Filmdicke von λ₁/4 besitzen.13 .: Periodically changing layer comprising one Substance with a high refractive index and a substance with low refractive index, each an optical Have film thickness of λ₁ / 4.
  • 1C: Justierschicht mit einer optischen Filmdicke von λ₁/8.1C: alignment layer with an optical film thickness of λ₁ / 8.
  • 21: Substanz mit hohem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₂/4. 21: Substance with a high refractive index with an optical Film thickness of λ₂ / 4.  
  • 22: Substanz mit niedrigem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₂/4.22: Low refractive index substance with a optical film thickness of λ₂ / 4.
  • 23: Sich periodisch ändernde Schicht, umfassend eine Substanz mit hohem Brechungsindex und eine Substanz mit niedrigem Brechungsindex, die jeweils eine optische Filmdicke von λ₂/4 besitzen.23: Periodically changing layer comprising one Substance with a high refractive index and a substance with low refractive index, each an optical Have film thickness of λ₂ / 4.
  • 2C: Justierschicht mit einer optischen Filmdicke von λ₂/8.2C: alignment layer with an optical film thickness of λ₂ / 8.
Anwendungsbeispiel für den PolarisationsstrahlteilerApplication example for the polarization beam splitter

Im folgenden wird ein Beispiel beschrieben, worin der erfindungsgemäße Polarisationsstrahlteiler in einem Projektor angewendet wird.An example is described below in which the polarization beam splitter according to the invention in one Projector is applied.

Fig. 22 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Mehrfarben- oder Vollfarbprojektors zeigt, der einen erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler 40 verwendet (bezüglich der Details eines solchen Projektors kann beispielsweise Bezug genommen werden auf US-Patent Nr. 4 127 322). Für eine Projektor dieses Typs ist es erforderlich, daß er das Charakteristikum aufweist, ein Bild mit einem hohen Kontrast bereitzustellen. Damit in einfacher Weise ein hoher Kontrast erzielt werden kann ist es besonders bevorzugt, einen Polarisationsstrahlteiler 40 zu verwenden, der ein hohes Extinktionsverhältnis besitzt und in der Lage ist, das Auftreten von ungleichförmiger Beleuchtungsstärke zu unterdrücken (also ein Polarisationsstrahlteiler, der ein erfindungsgemäßes optisches Glas verwendet, das eine photoelastische Konstante C von im wesentlichen Null besitzt). Die Bedeutungen der Referenz-Nrn., die in Fig. 22 verwendet werden, sind wie folgt: Fig. 22 is a schematic view showing an example of the structure of a multi-color or full-color projector using a polarizing beam splitter 40 according to the present invention (for details of such a projector, refer to U.S. Patent No. 4,127,322, for example). A projector of this type is required to have the characteristic of providing an image with a high contrast. In order that a high contrast can be achieved in a simple manner, it is particularly preferred to use a polarization beam splitter 40 which has a high extinction ratio and is able to suppress the occurrence of non-uniform illuminance (i.e. a polarization beam splitter which uses an optical glass according to the invention , which has a photoelastic constant C of substantially zero). The meanings of the reference numbers used in Fig. 22 are as follows:

  • 15A, 15B, 15C: Optisches Ventil (beispielsweise Flüssigkristall-Vorrichtung). 15A, 15B, 15C: optical valve (e.g. Liquid crystal device).  
  • 24A, 24B, 24C: CRT.24A, 24B, 24C: CRT.
  • 40: Polarisationsstrahlteiler.40: polarization beam splitter.
  • 41, 42: Dichroischer Spiegel.41, 42: dichroic mirror.
  • 43: Linse.43: lens.
  • 44: Schirm.44: screen.
  • 45: Bogenentladungsröhre.45: arc tube.
  • 46: Sphärische Linse.46: Spherical lens.
  • 47: Kondensator/Kollimatorlinse47: condenser / collimator lens
  • 48: Erste optisch Achse.48: First optical axis.
  • 49: Glaswürfel.49: Glass cube.
  • RA, RB, RC: Die jeweiligen Farben.RA, RB, RC: The respective colors.

Fig. 29 ist eine schematische Schnittansicht, die ein grundlegendes Beispiel der Struktur des Projektorsystems zeigt, in dem der erfindungsgemäße Polarisationsstrahlteiler (PBS) verwendet wird. In dieser Ausführung von Fig. 29 ist entlang des optischen Weges eine Lampe als Lichtquelle, ein IR-Abschneidefilter, ein UV-Abschneidefilter, eine Kondensatorlinse, der oben genannte PBS, eine Flüssigkristall (LC)-Vorrichtung, (PBS), eine Projektionslinse und ein Schirm angeordnet. Fig. 29 is a schematic sectional view showing a basic example of the structure of the projector system in which the polarizing beam splitter (PBS) according to the present invention is used. In this embodiment of Fig. 29, along the optical path is a lamp as a light source, an IR cut filter, an UV cut filter, a condenser lens, the above-mentioned PBS, a liquid crystal (LC) device, (PBS), a projection lens and a screen arranged.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele konkret beschrieben, auf die beschränkt die vorliegende Erfindung nicht anzusehen ist.The present invention will now be described with reference specifically described on examples to which the present invention is not to be considered.

BeispieleExamples BEISPIEL 1EXAMPLE 1

Als jeweilige Rohmaterialien zur Bildung der jeweiligen Glaszusammensetzungen wurden entsprechende Oxide, Carbonate, Nitrate, usw. bereitgestellt. Nachdem diese Rohmaterialien in gewöhnlicher Weise hoch raffiniert wurden, wurden sie in einer Dose gewogen (Gesamtgewicht von jeder Charge: 100 bis 500 g), deren Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt war, und miteinander vermischt, wodurch die entsprechenden Verhältnisse (Gew.-%) bereitgestellt wurden wie in Fig. 26 (Tabelle 7) und Fig. 27 (Tabelle 8) (Gew.-% in den obigen Fig. 26 bis 28 waren insgesamt 100%).Corresponding oxides, carbonates, nitrates, etc. were provided as the respective raw materials for forming the respective glass compositions. After these raw materials were conventionally highly refined, they were weighed in a can (total weight of each batch: 100 to 500 g), the temperature of which was set at room temperature, and mixed together, thereby providing the appropriate ratios (% by weight) were as in Fig. 26 (Table 7) and Fig. 27 (Table 8) (wt% in the above Figs. 26 to 28 were 100% in total).

Die so formulierten Rohmaterialien wurden in einem Platintiegel bei 1000 bis 1300 Grad unter Verwendung eines elektrischen Ofens in einer Luftatmosphäre geschmolzen und die resultierende Mischung wurde dann der Klärung unterzogen und zum Zwecke der Homogenisierung in gewöhnlicher Weise gerührt. Anschließend wurde die resultierende Mischung in eine Metallgußform (hergestellt aus rostfreiem Stahl) gegossen, die zuvor auf 300 bis 450 Grad vorgeheizt wurde, und anschließend schrittweise gekühlt oder geglüht, wodurch sieben Arten optischer Gläser (Probenglas Nrn. 21 bis 27) für das optische Polarisationssystem hergestellt wurden.The raw materials formulated in this way were combined in one Platinum crucible at 1000 to 1300 degrees using a electric furnace melted in an air atmosphere and the resulting mixture was then clarified and for the purpose of homogenization in the usual way touched. The resulting mixture was then mixed in a metal mold (made of stainless steel) poured, which was previously preheated to 300 to 450 degrees, and then gradually cooled or annealed, whereby seven types of optical glasses (sample glass nos. 21 to 27) for the optical polarization system were manufactured.

Für jedes der so präparierten Gläser (Nr. 21 bis 27) wurde eine photoelastische Konstante C für Licht einer Wellenlänge von Ä = 633 nm und ein linearer Expansionskoeffizient gemessen. Zu dieser Zeit wurde die photoelastische Konstante C erhalten durch das oben genannte photoelastische Modulationsverfahren, wobei Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm verwendet wurde, und die jeweilige Glasprobe hatte eine Lichtdurchlässigkeitsdicke von 1 (el) = 10 mm wie in den oben genannten Gleichungen (1) und (2) gezeigt. Die so erhaltenen Resultate sind in den Fig. 26 bis 28 (Tabellen 7 bis 8) gezeigt.A photoelastic constant C for light with a wavelength of λ = 633 nm and a linear expansion coefficient were measured for each of the glasses thus prepared (No. 21 to 27). At this time, the photoelastic constant C was obtained by the above photoelastic modulation method using light with a wavelength of λ = 633 nm, and the respective glass sample had a light transmission thickness of 1 (el) = 10 mm as in the above equations (1) and (2) are shown. The results thus obtained are shown in Figs. 26 to 28 (Tables 7 to 8).

Wie in den obigen Tabellen gezeigt, stellte dieses Beispiel optische Gläser für das optische Polarisationssystem bereit, die verschiedene Arten der Zusammensetzungen zur Bereitstellung einer photoelastischen Konstante von im wesentlichen Null (C = -0,12 bis 0,41) aufweisen.As shown in the tables above, this example presented optical glasses ready for the optical polarization system,  the different types of compositions for Providing a photoelastic constant of im have substantially zero (C = -0.12 to 0.41).

Fig. 28 ist ein Graph, worin die Abszisse den Bleioxid- (PbO)-Gehalt und die Ordinate die photoelastische Konstante C für jedes der oben beschriebenen Gläser (Nr. 21 bis 27) darstellt. In Hinsicht auf den Graphen in Fig. 28 kann dieser so verstanden werden, daß die photoelastische Konstante C fast linear mit der Zunahme des Bleioxidgehalts abnimmt und die Konstante an einem bestimmten Punkt Null wird und anschließend eine negativen Wert annimmt. Fig. 28 is a graph in which the abscissa represents the lead oxide (PbO) content and the ordinate represents the photoelastic constant C for each of the glasses described above (Nos. 21 to 27). Regarding the graph in Fig. 28, it can be understood that the photoelastic constant C decreases almost linearly with the increase in the lead oxide content and the constant becomes zero at a certain point and then takes a negative value.

Bezüglich eines Borsilicatglases "BK7" als Vergleichsbeispiel, das weitverbreitet für konventionelle optische Systeme verwendet worden ist, sind die Verhältnisse der Komponenten und die Messergebnisse der photoelastischen Konstante C für Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm, sowie der lineare Expansionskoeffizient in Fig. 27 (Tabelle 8) gezeigt.Regarding a borosilicate glass "BK7" as a comparative example which has been widely used for conventional optical systems, the ratios of the components and the measurement results of the photoelastic constant C for light with a wavelength of λ = 633 nm, as well as the linear expansion coefficient in Fig. 27 (Table 8) shown.

Hinsichtlich dieser Fig. 26 bis 28 (Tabelle 7-8) können diese so verstanden werden, daß die photoelastische Konstante C des erfindungsgemäßen optischen Glases (Probe Nr. 21 bis 27) wesentlich kleiner sind als diejenigen des herkömmlichen Glases "BK7", und insbesondere die Gläser mit den Nrn. 24 bis 26 besaßen photoelastische Konstanten in einem extrem kleinen Bereich (-0,07 bis +0,10).With regard to these FIGS. 26 to 28 (Table 7-8), these can be understood such that the photoelastic constant C of the optical glass according to the invention (sample no. 21 to 27) is substantially smaller than that of the conventional "BK7" glass, and in particular the glasses with the numbers 24 to 26 had photoelastic constants in an extremely small range (-0.07 to +0.10).

zusätzlich sind die linearen Expansionskoeffizienten der erfindungsgemäßen Gläser mit den Nrn. 21 bis 27 im wesentlichen in der gleichen Größenordnung wie der von "BK7". Dementsprechend kann verstanden werden, daß selbst bei Benutzung der erfindungsgemäßen Gläser mit den Nrn. 21 bis 27 anstelle von "BK7" Halter zum Halten des optischen Glases oder anderer optischer Elemente nicht nachteilig beeinflußt werden durch eine Differenz zwischen deren thermischen Expansionskoeffizienten.in addition, the linear expansion coefficients of the glasses according to the invention with the numbers 21 to 27 are essentially of the same order of magnitude as that of "BK7". Accordingly, it can be understood that even when using the glasses according to the invention with the numbers 21 to 27 instead of "BK7" holder for holding the optical glass or other optical elements are not adversely affected by a difference between their thermal expansion coefficients.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

Das Ausmaß der Doppelbrechung der Proben Glas-Nrn. 22, 24 und 25, die in Beispiel 1 hergestellt wurden, und des kommerziell erhältlichen Borosilicat-Glases BK7 (hergestellt von Schott Co., Deutschland) wurden unter Verwendung eines in den Fig. 4 und 5 gezeigten Gerätes unter Anwendung einer Belastung von ungefähr 30 N/cm² gemessen.The degree of birefringence of the sample glass numbers. 22, 24 and 25 made in Example 1 and the commercially available borosilicate glass BK7 (manufactured by Schott Co., Germany) were made using an apparatus shown in Figs. 4 and 5 using a load of about 30 N / cm² measured.

Konkreter wurde eine Probe von jedem Glas mit einer bekannten Größe l(el) = 10 mm für die Messung verwendet, und dessen Doppelbrechung wurde gemessen unter Verwendung von Licht mit einer bekannten Wellenlänge von λ = 633 nm unter der Anwendung einer bekannten uniaxialen Belastung σ2 zur Herstellung einer Beziehung von σ1 = σ3 = 0 in den oben genannten Gleichungen (1) und (2), wodurch eine optische Wegdifferenz ΔΦ (nm/cm) pro 1 cm des Probenglases erhalten wurde. Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Fig. 21 (Tabelle 6) und in der folgenden Tabelle gezeigt:More specifically, a sample of each glass with a known size l (el) = 10 mm was used for the measurement, and its birefringence was measured using light with a known wavelength of λ = 633 nm using a known uniaxial load σ2 for Establishing a relationship of σ1 = σ3 = 0 in the above equations (1) and (2), whereby an optical path difference ΔΦ (nm / cm) per 1 cm of the sample glass was obtained. The measurement results obtained in this way are shown in FIG. 21 (Table 6) and in the following table:

Nr. der Glasprobe: Nr. 24
Belastung: 31,0 N/cm²
Ausmaß der Doppelbrechung: 3,10 nm/cm.
Glass sample number: No. 24
Load: 31.0 N / cm²
Extent of birefringence: 3.10 nm / cm.

Wie in der obigen Fig. 21 (Tabelle 6) gezeigt wird, zeigt das optische Glas für das optische Polarisationssystem einen extrem kleinen Wert im Vergleich zu demjenigen des kommerziell erhältlichen Borosilicat-Glases BK7. As shown in Fig. 21 (Table 6) above, the optical glass for the polarization optical system shows an extremely small value compared to that of the commercially available borosilicate glass BK7.

BEISPIEL 3EXAMPLE 3

Die Brechungsindizes der in Beispiel 1 hergestellten Glasproben Nrn. 21 bis 27 und des kommerziell erhältlichen Borosilicat-Glases BK7 (hergestellt von Schott Co., Deutschland) wurden unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Gerätes zur Messung des Brechungsindex unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von λ = 587,6 nm und einer Probe von jedem Glas mit einer Lichtdurchlässigkeitsdicke von l (el) = 10 mm gemessen.The refractive indices of those prepared in Example 1 Glass Samples Nos. 21 to 27 and the commercially available BK7 borosilicate glass (manufactured by Schott Co., Germany) were used commercially available device for measuring the refractive index at Using light with a wavelength of λ = 587.6 nm and a sample of each glass with one Light transmission thickness of l (el) = 10 mm measured.

Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Fig. 20 (Tabelle 5) gezeigt.The measurement results thus obtained are shown in Fig. 20 (Table 5).

BEISPIEL 4EXAMPLE 4

Als jeweilige Rohmaterialien zur Bildung der jeweiligen Glaszusammensetzungen wurden entsprechende Oxide, Carbonate, Nitrate, usw. bereitgestellt. Nachdem diese Rohmaterialien in gewöhnlicher Weise hoch raffiniert wurden, wurden sie in einer Dose gewogen (Gesamtgewicht von jeder Charge: 100 bis 500 g), deren Temperatur auf Zimmertemperatur eingestellt war, wodurch die entsprechenden Verhältnisse (Gew.-%) bereitgestellt wurden wie in Fig. 16 (Tabelle 1), Fig. 17 (Tabelle 2), Fig. 18 (Tabelle 3) und Fig. 19 (Tabelle 4) gezeigt, und miteinander gemischt, wodurch ein formuliertes Rohmaterial erhalten wurde. Die obigen Fig. 16 bis 19 (Tabellen 1, 2, 3 und 4) zeigen Verhältnisse der jeweiligen Komponenten, berechnet in Einheiten von Mol-% und Gew.-% (die Prozente, wie sie in den jeweiligen Chargen gezeigt sind, waren insgesamt 100%). Corresponding oxides, carbonates, nitrates, etc. were provided as the respective raw materials for forming the respective glass compositions. After these raw materials were highly refined in the usual manner, they were weighed in a can (total weight of each batch: 100 to 500 g), the temperature of which was set at room temperature, thereby providing the appropriate ratios (% by weight) as shown in Fig , thereby obtaining a formulated raw material. 16 (Table 1), Fig. 17 (Table 2), Fig. 18 (Table 3) and Fig. 19 (Table 4) shown and mixed together. The above Figs. 16 to 19 (Tables 1, 2, 3 and 4) show ratios of the respective components calculated in units of mol% and% by weight (the percentages as shown in the respective batches were total 100%).

Die so formulierten Rohmaterialien wurden in einem Platintiegel bei 1000 bis 1300 Grad unter Verwendung eines elektrischen Ofens in einer Luftatmosphäre geschmolzen und die resultierende Mischung wurde dann einer Klärung unterzogen und in gewöhnlicher Weise zum Zwecke der Homogenisierung gerührt. Anschließend wurde die resultierende Mischung in eine Metallgußform (hergestellt aus rostfreiem Stahl), die zuvor auf 300 bis 450 Grad vorgeheizt wurde, gegossen und dann schrittweise gekühlt oder geglüht, wodurch 14 Sorten optischer Gläser (Glasproben Nrn. 1 bis 14) für ein optisches Polarisationssystem hergestellt wurden.The raw materials formulated in this way were combined in one Platinum crucible at 1000 to 1300 degrees using a electric furnace melted in an air atmosphere and the resulting mixture was then clarified subjected and in the usual way for the purpose of Homogenization stirred. Then the resulting mixture into a metal mold (made stainless steel), previously at 300 to 450 degrees was preheated, poured and then gradually cooled or annealed, whereby 14 types of optical glasses (glass sample no. 1 to 14) for an optical polarization system were.

Für jedes dieser so hergestellten Gläser (Nrn. 1 bis 14) wurde ein Brechungsindex nd, ein Transmissionsspektrum bei einer Dicke von 10 mm (Wellenlänge entsprechend einer Durchlässigkeit von 80%) und eine photoelastische Konstante C für Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm gemessen. Zu diesem Zeitpunkt wurde die photoelastische Konstante C berechnet unter Verwendung der Doppelbrechung unter Anwendung einer Belastung, die durch das oben genannte photoelastische Modulationsverfahren erhalten wurde, wobei Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm verwendet wurde und die jeweiligen Glasproben eine Lichttransmissionsdicke von l (el) = 10 mm wie in den oben genannten Gleichungen (1) und (2) gezeigt, aufwiesen. Die so erhaltenen Resultate sind gezeigt in den Fig. 16 bis 19 (Tabellen 1, 2, 3 und 4).A refractive index n d , a transmission spectrum at a thickness of 10 mm (wavelength corresponding to a transmittance of 80%) and a photoelastic constant C for light with a wavelength of λ = 633 were used for each of the glasses thus produced (nos. 1 to 14) nm measured. At this time, the photoelastic constant C was calculated using the birefringence using a load obtained by the above photoelastic modulation method using light with a wavelength of λ = 633 nm and the respective glass samples having a light transmission thickness of l (el ) = 10 mm as shown in equations (1) and (2) above. The results thus obtained are shown in Figs. 16 to 19 (Tables 1, 2, 3 and 4).

Wie in den obigen Tabellen gezeigt, stellt dieses Beispiel optische Gläser für ein optisches Polarisationssystem bereit, das verschiedene Arten von Zusammensetzungen zur Bereitstellung einer photoelastischen Konstante C von im wesentlichen Null (C = +0,01 bis 0,04) aufweisen. As shown in the tables above, this example represents optical glasses ready for an optical polarization system, that different types of compositions for Providing a photoelastic constant C of im have substantially zero (C = +0.01 to 0.04).  

BEISPIEL 5EXAMPLE 5

Ein Polarisationsstrahlteiler (wie in Fig. 7 gezeigt, erste Ausführung der Struktur), der gebildet wurde unter Verwendung des optischen Glases für das optische Polarisationssystem (Probe Nr. 24), das in Beispiel 1 hergestellt wurde, als Material für die Prismen 1 und 2, wurde unter Verwendung eines optischen Auswertungssystems, wie es in der schematischen Ansicht von Fig. 23 gezeigt ist, ausgewertet. Der Polarisationsfilm des hierin verwendeten Polarisationsstrahlteilers war so entworfen, daß er eine zentrale Wellenlänge von λ = 540 nm, entsprechend einer Wellenlänge im grünen Bereich, lieferte.A polarization beam splitter (as shown in Fig. 7, first embodiment of the structure) formed using the optical glass for the optical polarization system (Sample No. 24) manufactured in Example 1 as the material for the prisms 1 and 2 was evaluated using an optical evaluation system as shown in the schematic view of FIG. 23. The polarizing film of the polarizing beam splitter used here was designed to provide a central wavelength of λ = 540 nm, which corresponds to a wavelength in the green range.

Konkreter wurde ein Polarisationsstrahlteiler 61 mit dem von einer Xenonlampe 62 als Lichtquelle emittierten Licht beleuchtet, das Bild der Xenonlampe 62 wurde auf einen Schirm 64 mittels eines Spiegels 63 projiziert, und die resultierende Ungleichförmigkeit der Beleuchtungsstärke auf dem Schirm 64 wurde mittels einer mit einer Kamera aufgenommenen Photographie ausgewertet. Die Ergebnisse der Auswertung sind in der Photographie in Fig. 24 gezeigt, worin ein Störbild zu erkennen ist. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, wurde eine sehr geringe Ungleichförmigkeit beobachtet, wenn der Polarisationsstrahlteiler verwendet wurde, in dem das erfindungsgemäße optische Glas mit einer photoelastischen Konstante C von im wesentlichen Null verwendet wurde.More specifically, a polarization beam splitter 61 was illuminated with the light emitted from a xenon lamp 62 as a light source, the image of the xenon lamp 62 was projected onto a screen 64 by means of a mirror 63 , and the resulting nonuniformity of the illuminance on the screen 64 was recorded with a camera Photograph evaluated. The results of the evaluation are shown in the photograph in FIG. 24, in which an interference image can be seen. As shown in Fig. 24, very little non-uniformity was observed when the polarizing beam splitter was used by using the optical glass of the invention with a photoelastic constant C of substantially zero.

Andererseits wurde in der gleichen Weise wie in dem obigen Vorgehen die Ungleichförmigkeit gemessen unter Verwendung eines Polarisationsstrahlteilers, der dieselbe Struktur wie der oben beschriebene aufwies, mit dem Unterschied, daß ein konventionelles optisches Glas (Borsilicatglas BK7, hergestellt von Schott Co.) anstelle des oben genannten erfindungsgemäßen optischen Glases verwendet wurde. Als Ergebnis wurde eine deutliche Ungleichförmigkeit in der Beleuchtungsstärke beobachtet, wie in der Photographie in Fig. 25 gezeigt ist.On the other hand, in the same manner as in the above procedure, the non-uniformity was measured using a polarizing beam splitter having the same structure as that described above, with the difference that a conventional optical glass (borosilicate glass BK7, manufactured by Schott Co.) instead of the above optical glass according to the invention was used. As a result, a marked nonuniformity in illuminance was observed as shown in the photograph in FIG. 25.

BEISPIEL 6EXAMPLE 6

Als jeweilige Rohmaterialien zur Bildung der jeweiligen Glaszusammensetzungen wurden entsprechende Oxide, Fluoride, Carbonate, Nitrate, usw. bereitgestellt. Diese Rohmaterialien wurden in einer Box, deren Temperatur auf Raumtemperatur eingestellt war, gewogen (Gesamtgewicht jedes Ansatzes 100 bis 500 g) und dann miteinander vermischt, so daß die Verhältnisse wie in Fig. 34 (Tabelle 9), Fig. 35 (Tabelle 10) und Fig. 36 (Tabelle 11) erhalten wurden.Corresponding oxides, fluorides, carbonates, nitrates, etc. have been provided as the respective raw materials for forming the respective glass compositions. These raw materials were weighed in a box whose temperature was set at room temperature (total weight of each batch 100 to 500 g) and then mixed together so that the ratios as in Fig. 34 (Table 9), Fig. 35 (Table 10) and Fig. 36 (Table 11).

Die so formulierten Rohmaterialien wurden in einem Platintiegel bei 1000 bis 1300° Grad unter Verwendung eines elektrischen Ofens in Atmosphärenluft geschmolzen und die resultierende Mischung wurde anschließend geläutert und zur Homogenisierung in gewöhnlicher Weise gerührt. Anschließend wurde die resultierende Mischung in eine Metallform (hergestellt aus rostfreiem Stahl) gegossen, die zuvor auf 300 bis 400° Grad aufgeheizt wurde, und anschließend langsam abgekühlt oder getempert, wodurch acht Arten optischer Gläser für ein optisches Polarisationssystem hergestellt wurden.The raw materials formulated in this way were combined in one Platinum crucible at 1000 to 1300 degrees using a electric furnace melted in atmospheric air and the resulting mixture was then refined and to Homogenization stirred in the usual way. Subsequently the resulting mixture was made into a metal mold (made of stainless steel) that previously cast on 300 to 400 degrees was heated, and then slowly cooled or annealed, creating eight types of optical glasses for an optical polarization system.

Die obige Fig. 34 (Tabelle 9), Fig. 35 (Tabelle 10) und Fig. 36 (Tabelle 11) zeigen die Verhältnisse der jeweiligen Rohmaterialien, die in Mol-% und Gew.% umgerechnet wurden (die in den obigen Fig. 34 bis 36 gezeigten Verhältnisse waren jeweils insgesamt 100%).The above Fig. 34 (Table 9), Fig. 35 (Table 10) and Fig. 36 (Table 11) show the ratios of the respective raw materials, which were converted into mol% and wt% (which in the above Fig. 34 to 36 ratios shown were 100% in total).

Von jedem dieser so hergestellten Gläser wurde der Brechungsindex nd, die Wellenlänge, bei der die Durchlässigkeit in einer Tiefe von 10 mm (die interne Durchlässigkeit einer 10 mm dicken Probe) 80% wurde, und die photoelastische Konstante C für Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm gemessen. Zu dieser Zeit wurde die photoelastische Konstante C ermittelt unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm, und entsprechende Glasproben mit einer Lichttransmissionsdicke von l(el) = 10 mm, wie ins den oben genannten Gleichungen (1) und (2) gezeigt.For each of these glasses thus produced, the refractive index n d , the wavelength at which the transmittance at a depth of 10 mm (the internal transmittance of a 10 mm thick sample) became 80%, and the photoelastic constant C for light with a wavelength of λ = 633 nm measured. At this time, the photoelastic constant C was determined using light with a wavelength of λ = 633 nm, and corresponding glass samples with a light transmission thickness of l (el) = 10 mm, as in the above-mentioned equations (1) and (2) shown.

Die so erhaltenen Resultate sind in Fig. 34 (Tabelle 9), Fig. 35 (Tabelle 10) und Fig. 36 (Tabelle 11) gezeigt. Fig. 34 (Tabelle 9) zeigt auch die Rohmaterialverhältnisse für ein optisches Glas (A) für ein optisches Polarisationssystem, das eine vorherbestimmte Menge an Bleiionen enthält (als Referenzprobe) und die dafür gemessenen Ergebnisse, wie oben beschrieben. Zusätzlich ist Fig. 37 ein Graph, der die jeweiligen Spektraltransmissionskurven der Proben Nr. 32, 35 und 36 und der Referenzprobe (A) in einer Tiefe von 10 mm zeigt.The results thus obtained are shown in Fig. 34 (Table 9), Fig. 35 (Table 10) and Fig. 36 (Table 11). Fig. 34 (Table 9) also shows the raw material ratios for an optical glass (A) for an optical polarization system containing a predetermined amount of lead ions (as a reference sample) and the results measured therefor, as described above. In addition, Fig. 37 is a graph showing the respective spectral transmission curves of Sample Nos. 32, 35 and 36 and the reference sample (A) at a depth of 10 mm.

BEISPIEL 7EXAMPLE 7

Als jeweilige Rohmaterialien zur Bildung von Fluorid/Phosphattyp-Gläsern für ein optisches Polarisationssystem mit vorherbestimmten Brechungsindizes und Abbe-Zahlen wurden entsprechende Metaphosphorsäuresalze, Fluoride, Oxide, Carbonate, Nitrate, usw. bereitgestellt. As respective raw materials for the formation of Fluoride / phosphate type glasses for an optical Polarization system with predetermined refractive indices and Abbe numbers were corresponding metaphosphoric acid salts, Fluorides, oxides, carbonates, nitrates, etc. are provided.  

Diese Rohmaterialien wurden abgewogen und so miteinander vermischt, daß die jeweiligen Verhältnisse erzielt wurden. Die so formulierten Rohmaterialien wurden bei 900 bis 1300 Grad in einem elektrischen Ofen geschmolzen und die resultierende Mischung wurde geläutert und unter Rühren homogenisiert. Anschließend wurde die resultierende Mischung in eine Metallform gegossen, die zuvor erhitzt wurde, und dann anschließend abgekühlt oder getempert, wodurch optische Gläser für ein optisches Polarisationssystem hergestellt wurden.These raw materials were weighed and so together mixed that the respective conditions were achieved. The raw materials so formulated were at 900 to 1300 degrees melted in an electric furnace and the resulting mixture was refined and with stirring homogenized. Then the resulting mixture poured into a metal mold that was previously heated, and then subsequently cooled or annealed, creating optical Glasses made for an optical polarization system were.

Die obige Fig. 38 (Tabelle 12) zeigt die Verhältnisse der jeweiligen Rohmaterialien. Entsprechend wurden die Gläser der Proben (41) bis (46) wie in Fig. 39 (Tabelle 13) gezeigt, hergestellt.The above Fig. 38 (Table 12) shows the ratios of the respective raw materials. Accordingly, the glasses of samples (41) to (46) were manufactured as shown in Fig. 39 (Table 13).

Von jedem der so hergestellten Gläser wurde die photoelastische Konstante C für Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm, der Brechungsindex nd und die Durchlässigkeit in einer Tiefe von 10 mm (d. h. die Wellenlänge, bei der die Durchlässigkeit 80% wurde) gemessen. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 39 (Tabelle 13) gezeigt.For each of the glasses thus produced, the photoelastic constant C for light with a wavelength of λ = 633 nm, the refractive index n d and the transmittance at a depth of 10 mm (ie the wavelength at which the transmittance became 80%) were measured. The results thus obtained are shown in Fig. 39 (Table 13).

Zu dieser Zeit wurde die photoelastische Konstante C erhalten unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von λ = 633 nm und den jeweiligen Glasproben mit einer Lichttransmissionsdicke von l(el) = 10 mm, wie in den oben genannten Gleichungen (1) und (2) gezeigt. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 39 (Tabelle 13) angegeben. Diese Fig. 39 (Tabelle 13) zeigt ebenso entsprechende Messergebnisse für "BK7" von Schott Co., und für ein optisches Glas (A) für ein optisches Polarisationssystem, das eine vorherbestimmte Menge an Bleiionen enthält (als Referenzproben). At this time, the photoelastic constant C was obtained using light with a wavelength of λ = 633 nm and the respective glass samples with a light transmission thickness of l (el) = 10 mm, as in the above-mentioned equations (1) and (2) shown. The results thus obtained are shown in Fig. 39 (Table 13). This Fig. 39 (Table 13) also shows corresponding measurement results for "BK7" from Schott Co., and for an optical glass (A) for an optical polarization system which contains a predetermined amount of lead ions (as reference samples).

Fig. 40 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen den Brechungsindizes, den Abbe-Zahlen und den photoelastischen Konstanten der jeweiligen Proben aus diesem Beispiel zeigt. Fig. 41 ist ein Graph, der die Spektraltransmissionskurven der jeweiligen Probengläser aus diesem Beispiel in einer Tiefe von 10 mm angibt. Ferner ist Fig. 42 ein Graph, der die Wellenlängenabhängigkeit der photoelastischen Konstante C in den Proben Nr. 46, 41 und 47 (und in Probe (A) zu Vergleichszwecken) von den jeweiligen in diesem Beispiel erhaltenen Glasproben angibt. Fig. 40 is a graph showing the relationships between the refractive indices, the Abbe numbers, and the photoelastic constants of the respective samples in this example. Fig. 41 is a graph showing the spectral transmission curves of the respective sample glasses from this example at a depth of 10 mm. Further, FIG. 42 is a graph indicating the wavelength dependency of the photoelastic constant C in the samples Nos. 46, 41 and 47 (and in sample (A) for comparison purposes) of the respective obtained in this example glass samples.

Wie oben beschrieben ist aus den obigen Daten ersichtlich, daß das erfindungsgemäße optische Glas photoelastische Konstanten C besitzt, die wesentlich kleiner sind als diejenigen der Vergleichs-Glasprobe "BK7", und daß sie ferner dem optischen Glas für ein optisches Polarisationssystem, das eine vorherbestimmte Menge an Bleiionen enthält, hinsichtlich der Durchlässigkeit im kürzerwelligen sichtbaren Bereich und im UV-Bereich überlegen sind, und daß sie Abbe-Zahlen νd aufweisen, die wesentlich größer sind als diejenigen des bleihaltigen Glases.As described above, it can be seen from the above data that the optical glass of the present invention has photoelastic constants C which are substantially smaller than those of the comparative glass sample "BK7", and that it is also the optical glass for an optical polarization system which has a predetermined amount contains lead ions, are superior in terms of permeability in the shorter-wave visible range and in the UV range, and that they have Abbe numbers ν d , which are considerably larger than those of the lead-containing glass.

Wie vorangehend beschrieben wurde, stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null in dem Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm bereit.As described above, the present Invention an optical glass for an optical Polarization system with a photoelastic constant C im Range of substantially zero in the wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm.

Wie oben beschrieben, besitzt das optische Glas für das erfindungsgemäße optische Polarisationssystem insofern eine exzellente Charakteristik, als daß es im wesentlichen keine optische Wegdifferenz hervorruft, die auf einer optischen Anisotropie beruht, selbst wenn eine äußere mechanische Belastung oder eine thermische Belastung auftritt. Dementsprechend kann bei Verwendung des erfindungsgemäßen Glases in einem optischen Element für ein optisches Polarisationssystem die Polarisationscharakteristik der optischen Information durch weitgehende Beseitigung des Effektes der äußeren mechanischen Belastung oder der thermischen Belastung gut beibehalten werden.As described above, the optical glass for the optical polarization system according to the invention in so far excellent characteristic than that there is essentially none optical path difference causes on an optical Anisotropy is based even if an external mechanical  Stress or thermal stress occurs. Accordingly, when using the invention Glases in an optical element for an optical Polarization system the polarization characteristic of the optical information by largely eliminating the External mechanical stress or effect thermal load can be maintained well.

In einer Ausführung, worin das optische Glas für das erfindungsgemäße optisch Polarisationssystem kein Fluor enthält, kann ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einer photoelastischen Konstante C von im wesentlichen Null leicht durch die Auswahl des Zusammensetzungsverhältnisses von PbO erreicht werden. Dementsprechend ist es für das erfindungsgemäße Glas möglich, im wesentlichen keine optische Anisotropie zu liefern, auch wenn eine äußere mechanische Belastung oder eine thermische Belastung in dem Glas auftritt.In an embodiment in which the optical glass for the optical polarization system according to the invention no fluorine contains an optical glass for an optical Polarization system with a photoelastic constant C from essentially zero easily by selecting the PbO composition ratio can be achieved. Accordingly, it is for the glass according to the invention possible, essentially no optical anisotropy deliver, even if an external mechanical load or thermal stress occurs in the glass.

Zusätzlich ist es nach der vorliegenden Erfindung durch Auswahl des Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnisses möglich, ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem herzustellen, das in der Lage ist, dessen Brechungsindex innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu erhöhen oder zu verringern, während die photoelastische Konstante C bei im wesentlichen Null bleibt. Wie oben beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, in einfacher Weise ein optisches Glas oder ein optisches Element (oder eine optische Komponente) bereit zustellen durch Verwendung eines solchen Glases, das einen Brechungsindex aufweist, der für dessen Verwendungszweck geeignet ist, wobei eine gute Polarisationscharakteristik beibehalten wird. Dementsprechend wird in der vorliegenden Erfindung der Freiheitsgrad oder die Möglichkeit des optischen Designs stark vergrößert. In addition, it is according to the present invention Selection of the fluorine / oxygen (F / O) ratio possible optical glass for an optical polarization system that is capable of producing its refractive index increase or decrease within a predetermined range decrease, while the photoelastic constant C at im remains essentially zero. As described above, it is possible according to the invention, a simple optical Glass or an optical element (or an optical Component) by using such a component Glases, which has a refractive index for its Use is appropriate, being a good one Polarization characteristic is maintained. Accordingly in the present invention, the degree of freedom or Possibility of optical design greatly enlarged.  

Konkreter wird in der vorliegenden Erfindung die Breite in der Auswahl eines "optischen dünnen Films", der auf Grundlage des Brechungsindex des Glases zu bestimmen ist, verbreitert, und die Auswahl des optischen dünnen Films wird erleichtert. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Transparenz (oder des Ausmasses der Färbung) bei einer dem sichtbaren Licht entsprechenden Wellenlänge, und daher kann das optische Glas in einer größeren Anzahl von optischen Elementen verwendet werden. Das erfindungsgemäße optische Glas kann besonders bevorzugt verwendet werden für ein optisches Polarisationssystem oder einen Polarisationsstrahlteiler oder ein transparentes Auslesesubstrat für einen räumlichen Lichtmodulator, bei dem eine hochpräzise Polarisationscharakteristik erforderlich ist.In the present invention, the width in the selection of an "optical thin film" based on to determine the refractive index of the glass, broadened, and the selection of the optical thin film is facilitated. In addition, the present invention enables Improvement of transparency (or extent of coloring) at a wavelength corresponding to visible light, and therefore the optical glass can be in a larger number of optical elements can be used. The Optical glass according to the invention can be particularly preferred can be used for an optical polarization system or a polarization beam splitter or a transparent one Readout substrate for a spatial light modulator, in which a high-precision polarization characteristic is required is.

Die vorliegende Erfindung stellt weiter ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem bereit, das die folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-% aufweist:The present invention further provides an optical glass ready for an optical polarization system that the has the following composition in terms of oxide mol%:

B₂O₃: 0-57,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0,1-57,0 Mol-%)
SiO₂: 0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K) : 0-3,5 Mol-%
R′O (R′ : Mg, Ca, Sr, Ba) : 0-12,0 Mol-%)
As₂O3 + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
B₂O₃: 0-57.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0.1-57.0 mol%)
SiO₂: 0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%)
As₂O3 + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and

weiterhin Fluor im folgenden Bereich enthält:also contains fluorine in the following area:

F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1

Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem bereit, das die folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-% aufweist:The present invention also provides an optical glass ready for an optical polarization system that the has the following composition in terms of oxide mol%:

B₂O₃: 0-19,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2,0-19,0 Mol-%)
SiO₂: 38,0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3,5 Mol-%
R′O′ (R′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12,0 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
B₂O₃: 0-19.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2.0-19.0 mol%)
SiO₂: 38.0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O ′ (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and

weiterhin Fluor im folgenden Bereich enthält:also contains fluorine in the following area:

F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1

In dem obigen Glas für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem wurde die Verfärbung aufgrund von Herauslösung von Platin, das während der Aufschmelzoperation in einem Platintiegel erfolgen kann, im Vergleich zu derjenigen im Falle eines herkömmlichen optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem verringert, so daß dessen Durchlässigkeit innerhalb des gesamten sichtbaren Bereichs verbessert wurde. Daher ist ein solches optisches Glas in vielen optischen Elementen anwendbar. Insbesondere ist das obige optische Glas geeignet für ein transparentes Auslesesubstrat für einen räumlichen Lichtmodulator oder einen Polarisationsstrahlteiler, der hochpräzise Polarisationscharakteristiken erfordert. In the above glass for an optical according to the invention Discoloration was due to polarization Removal of platinum during the melting operation can be done in a platinum crucible compared to that in the case of a conventional optical glass for an optical polarization system reduced, so that Permeability within the entire visible area was improved. Therefore, such an optical glass is in many optical elements applicable. In particular that is above optical glass suitable for a transparent Readout substrate for a spatial light modulator or a polarization beam splitter that is highly precise Polarization characteristics required.  

Erfindungsgemäß wird ferner ein optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein optisches Polarisationssystem bereitgestellt, das einen Brechungsindex nd von 1,43 bis 1,65 und eine Abbe-Zahl νd von 62 bis 96 aufweist, und dessen absoluter Wert für die photoelastische Konstante C 1,0 × 10-8 cm²/N oder weniger bei der Wellenlänge, bei der das Glas verwendet wird, besitzt.According to the invention, an optical fluoride / phosphate type glass for an optical polarization system is also provided, which has a refractive index n d from 1.43 to 1.65 and an Abbe number ν d from 62 to 96, and its absolute value for the photoelastic constant C has 1.0 x 10 -8 cm² / N or less at the wavelength at which the glass is used.

Das obige optische Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein erfindungsgemäßes optisches Polarisationssystem weist eine extrem kleine optische Wegdifferenz aufgrund von optischer Anisotropie (Doppelbrechung) auf, selbst wenn es einer möglichen mechanischen äußeren Belastung und thermischer Belastung ausgesetzt wird, und ferner ist die Wellenlängenabhängigkeit davon ebenso gering. Dementsprechend wird bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Glases in einem praktisch verwendeten optischen System, der Effekt einer unerwünschten optischen Wegdifferenz (Doppelbrechung), die unbeabsichtigt im Falle des herkömmlichen Glases auftreten kann, soweit wie möglich minimiert. Zusätzlich wird erfindungsgemäß ein Material bereitgestellt, das eine exzellente Durchlässigkeit im kürzerwelligen sichtbaren Bereich und im UV-Bereich im Vergleich zu dem herkömmlichen optischen Glas für ein optisches Polarisationssystem aufweist. Daher wird es möglich, ein optisches Polarisationssystem zu entwickeln und herzustellen, das exzellente optische Eigenschaften besitzt.The above optical fluoride / phosphate type glass for one optical polarization system according to the invention has a extremely small optical path difference due to optical Anisotropy (birefringence) even if there is one possible mechanical external stress and thermal Is exposed to stress, and furthermore the Wavelength dependency thereof is also low. Accordingly is in when using the glass according to the invention in a practical optical system, the effect an undesirable optical path difference (birefringence), the unintentional in the case of conventional glass can occur minimized as much as possible. In addition, according to the invention provided a material that a excellent permeability in the shorter-wave visible Range and in the UV range compared to the conventional optical glass for an optical polarization system having. Therefore, it becomes possible to opt To develop and manufacture polarization system that has excellent optical properties.

Erfindungsgemäß wird ferner ein optisches Polarisationssystem bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
mindestens eine Polarisierungscharakteristik-erzeugende Vorrichtung zur Erzeugung einer Polarisierungscharakteristik bei von einer Lichtquelle emittiertem Licht;
eine Analysatorvorrichtung zur Umwandlung der Polarisierungscharakteristik in Lichtintensitätsinformation; und
eine Auslesevorrichtung zur Ausgabe der Lichtintensitätsinformation;
mindestens ein Element, das eine Polarisationscharakteristik­ erzeugende Vorrichtung bildet, umfassend ein optisches Glas mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null in einem Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm.
According to the invention, an optical polarization system is also provided, which comprises the following:
at least one polarization characteristic generating device for generating a polarization characteristic in the case of light emitted by a light source;
an analyzer device for converting the polarization characteristic into light intensity information; and
a readout device for outputting the light intensity information;
at least one element which forms a polarization characteristic generating device, comprising an optical glass with a photoelastic constant C in the range of substantially zero in a wavelength range of 0.4 µm to 3.0 µm.

In dem optischen Polarisationssystem, in dem das obige erfindungsgemäße optische Glas verwendet wird, sind Faktoren, die in der Lage sind, eine Polarisierungsinformation zu stören, so vollständig wie möglich entfernt, bevor diese die Analysatoreinheit passiert. Daher ist es möglich, die Polarisierungsinformation exakt in Intensitätsinformation umzuwandeln.In the polarization optical system in which the above optical glass according to the invention is used Factors that are able to To disrupt polarization information as completely as possibly removed before it passes the analyzer unit. Therefore, it is possible to get the polarization information exactly in Convert intensity information.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung einen Polarisationsstrahlteiler bereit, der ein lichtdurchlässiges Substrat und einen auf das Substrat aufgebrachten dielektrischen Multischichtfilm umfaßt;
worin der dielektrische Multischichtfilm mindestens einen ersten dielektrischen Multischichtfilm und einen zweiten dielektrischen Multischichtfilm umfaßt, die jeweils zwei Design-Referenzwellenlängen λ₁ und λ₂ aufweisen, die voneinander verschieden sind;
jeder dieser ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme umfaßt: eine sich periodisch ändernde Schicht, die n-Zyklen (n: eine ganze Zahl) eines Laminats aus einem Grundzyklus mit einer zweilagigen Struktur aus einer Schicht mit hohem Brechungsindex und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex einschließt, die jeweils eine optische Filmdicke von λ₁/4 oder λ₂/4 bei jeweils der Referenzwellenlänge λ₁ oder λ₂ aufweisen; und eine Dünnfilmjustierschicht, die jeweils eine (each one of) Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfaßt, die eine optische Filmdicke von λ₁/8 oder λ₂/8 aufweisen und auf beiden Seiten der sich periodisch ändernden Schicht abgelagert sind;
und die sich periodisch ändernden Schichten der ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme umfassen jeweils verschiedene Substanzkombinationen.
The present invention further provides a polarization beam splitter comprising a transparent substrate and a dielectric multilayer film applied to the substrate;
wherein the dielectric multilayer film comprises at least a first dielectric multilayer film and a second dielectric multilayer film, each having two design reference wavelengths λ₁ and λ₂, which are different from each other;
each of these first and second multilayer dielectric films includes: a periodically changing layer including n cycles (n: an integer) of a basic cycle laminate having a two-ply structure of a high refractive index layer and a low refractive index layer each have an optical film thickness of λ₁ / 4 or λ₂ / 4 at each of the reference wavelength λ₁ or λ₂; and a thin film alignment layer each comprising a high refractive index layer and a low refractive index layer each having an optical film thickness of λ₁ / 8 or λ₂ / 8 and deposited on both sides of the periodically changing layer;
and the periodically changing layers of the first and second dielectric multilayer films each comprise different combinations of substances.

Nach dem erfindungsgemäßen Polarisationsstrahlteiler mit der obigen Struktur, die auf der Kombination der Substanz mit hohem Brechungsindex und der Substanz mit niedrigem Brechungsindex, oder auf der Struktur, umfassend die ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme mit unterschiedlichen Design-Referenzwellenlängen basiert, ist es möglich, einen hohen Freiheitsgrad bezüglich des Einfallswinkels zu erzielen und eine hohe Auftrennung und/oder Zusammensetzung zwischen der P-polarisierten Lichtkomponente und der S-polarisierten Lichtkomponente innerhalb eines großen Wellenlängenbereiches zu erreichen.After the polarization beam splitter according to the invention with the structure above based on the combination of the substance with high refractive index and the substance with low Refractive index, or on the structure comprising the first and second dielectric multilayer films with based on different design reference wavelengths, it is possible a high degree of freedom regarding the Achieve angle of incidence and high separation and / or composition between the P-polarized Light component and the S-polarized light component to be achieved within a large wavelength range.

Von der oben beschriebenen Erfindung ist offensichtlich, daß sie in vielfacher Weise abgewandelt werden kann. Derartige Abwandlungen sind nicht als Abweichung vom Geist und Bereich der Erfindung anzusehen, und alle derartigen Modifikationen sind, soweit sie dem Fachmann offensichtlich sind, als im Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen anzusehen.From the invention described above, it is apparent that it can be modified in many ways. Such Variations are not a departure from the mind and realm view of the invention, and all such modifications  are, as far as they are obvious to the expert, than in Include the scope of the following claims.

Claims (24)

1. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null in einem Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm.1. Optical glass for an optical polarization system with a photoelastic constant C in the range of im essentially zero in a wavelength range of 0.4 µm to 3.0 µm. 2. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelastische Konstante C im Bereich von -0,8 bis +0,8 (10-8 cm²N) liegt.2. Optical glass for an optical polarization system according to claim 1, characterized in that the photoelastic constant C is in the range of -0.8 to +0.8 (10 -8 cm²N). 3. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet , daß die photoelastische Konstante C im Bereich von -0,1 bis +0,1 (10-8 cm²/N) liegt.3. Optical glass for an optical polarization system according to claim 2; characterized in that the photoelastic constant C is in the range of -0.1 to +0.1 (10 -8 cm² / N). 4. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgende Zusammensetzung in Einheiten von Gew.-% der Oxide aufweist:
SiO₂: 17,0-27,0% (35,5-57,0 Mol-%)
Li₂O + Na₂O + K₂O: 0,5-5,0% (0,7-20,0 Mol-%)
PbO: 72,0-75,0% (39,1-45,0 Mol-%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-3,0% (0,0-2,0 Mol-%).
4. Optical glass for an optical polarization system according to claim 1, characterized in that it has the following composition in units of% by weight of the oxides:
SiO₂: 17.0-27.0% (35.5-57.0 mol%)
Li₂O + Na₂O + K₂O: 0.5-5.0% (0.7-20.0 mol%)
PbO: 72.0-75.0% (39.1-45.0 mol%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-3.0% (0.0-2.0 mol%).
5. Verfahren zur Herstellung eines optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem, worin ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null im Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm bereitgestellt wird durch Veränderung des Verhältnisses an PbO in einem bleihaltigen optischen Glas, wodurch dessen photoelastische Konstante C gesteuert wird.5. Process for producing an optical glass for a optical polarization system, wherein an optical glass for an optical polarization system with a photoelastic constant C in the range of im essentially zero in the wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm is provided by changing the Ratio of PbO in a leaded optical  Glass, whereby its photoelastic constant C is controlled. 6. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgende Zusammensetzung in Einheiten von Mol-% aufweist:
SiO₂: 40,0-54,0 Mol-%
R₂O (R: Alkalimetall) : 0,5-9,0 Mol-%
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
ferner Fluor innerhalb des folgenden Bereiches in Einheiten von Mol-% enthält:
Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnis: 0,1-18,0 Mol-%.
6. Optical glass for an optical polarization system according to claim 1, characterized in that it has the following composition in units of mol%:
SiO₂: 40.0-54.0 mol%
R₂O (R: alkali metal): 0.5-9.0 mol%
PbO: 43.0-45.5 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and
also contains fluorine within the following range in units of mol%:
Fluorine / oxygen (F / O) ratio: 0.1-18.0 mol%.
7. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgende Zusammensetzung in Einheiten von Mol-% aufweist:
SiO₂: 40,0-54,0 Mol-%
R₂O (R: Alkalimetall): 0,5-9,0 Mol-%
RF: 0-16,0 Mol-%
R₂SiF₆: 0-3,3 Mol-%
PbO + PbF₂: 43,0-45,5 Mol-%
PbF₂: 0-10,0 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
ferner Fluor enthält in dem folgenden Bereich in Einheiten von Mol-%:
Fluor/Sauerstoff (F/O)-Verhältnis: 0,1-18,0 Mol-%.
7. Optical glass for an optical polarization system according to claim 1, characterized in that it has the following composition in units of mol%:
SiO₂: 40.0-54.0 mol%
R₂O (R: alkali metal): 0.5-9.0 mol%
RF: 0-16.0 mol%
R₂SiF₆: 0-3.3 mol%
PbO + PbF₂: 43.0-45.5 mol%
PbF₂: 0-10.0 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and
also contains fluorine in units of mole% in the following range:
Fluorine / oxygen (F / O) ratio: 0.1-18.0 mol%.
8. Verfahren zur Herstellung eines optischen Glases für ein optisches Polarisationssystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null in einem Wellenlängenbereich von 0,4 µm bis 3,0 µm bereitgestellt wird durch Veränderung des Fluor/Sauerstoff (F/O)- Verhältnisses eines fluorhaltigen optischen Glases, wodurch dessen photoelastische Konstante C gesteuert wird.8. Process for producing an optical glass for a optical polarization system, thereby characterized in that an optical glass for a optical polarization system with a photoelastic Constant C in the range of essentially zero in one Wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm provided is changed by changing the fluorine / oxygen (F / O) - Ratio of a fluorine-containing optical glass, thereby controlling its photoelastic constant C. becomes. 9. Polarisationsstrahlteiler, dadurch gekennzeichnet, daß er ein lichtdurchlässiges Substrat und ein auf dem Substrat abgelagerten dielektrischen Multischichtfilm umfaßt,
der dielektrische Multischichtfilm umfaßt mindestens einen ersten dielektrischen Multischichtfilm und einen zweiten dielektrischen Multischichtfilm, die jeweils zwei Design-Referenzwellen λ₁ und λ₂ besitzen, die voneinander verschieden sind,
jeder der ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme umfaßt: eine sich periodisch ändernde Schicht, die ein n-Zyklen (n: eine ganze Zahl)­ enthaltendes Laminat aus einem Basiszyklus einer zweischichtigen Struktur aus einer Schicht mit hohem Brechungsindex und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die jeweils eine optische Filmdicke von λ₁/4 oder λ₂/4 bei der jeweiligen Referenzwellenlänge λ₁ oder λ₂ besitzen, einschließt; und eine Dünnfilmjustierschicht, die jeweils eine Schicht mit hohem Brechungsindex oder die Schicht mit niedrigem Brechungsindex mit einer optischen Filmdicke von λ₁/8 oder λ₂/8, aufgebracht auf beiden Seiten der sich periodisch ändernden Schicht, umfaßt;
die sich periodisch ändernden Schichten der ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme umfassen jeweils verschiedene Substanzkombinationen.
9. polarization beam splitter, characterized in that it comprises a transparent substrate and a dielectric multilayer film deposited on the substrate,
the dielectric multilayer film comprises at least a first dielectric multilayer film and a second dielectric multilayer film, each having two design reference waves λ₁ and λ₂, which are different from one another,
each of the first and second multilayer dielectric films includes: a periodically changing layer comprising an n-cycle (n: integer) laminate of a base cycle of a two-layer structure of a high refractive index layer and a low refractive index layer, each have an optical film thickness of λ₁ / 4 or λ₂ / 4 at the respective reference wavelength λ₁ or λ₂; and a thin film alignment layer each comprising a high refractive index layer or the low refractive index layer having an optical film thickness of λ₁ / 8 or λ₂ / 8 applied on both sides of the periodically changing layer;
the periodically changing layers of the first and second dielectric multilayer films each comprise different combinations of substances.
10. Polarisationsstrahlteiler gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Substrat ein optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem umfaßt, das eine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null innerhalb eines Wellenlängenbereiches von 0,4 µm bis 3,0 µm aufweist.10. polarization beam splitter according to claim 9, characterized characterized that the translucent An optical glass substrate for an optical Polarization system that includes a photoelastic Constant C in the range of substantially zero within a wavelength range from 0.4 µm to 3.0 µm. 11. Polarisationsstrahlteiler gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination umfaßt aus einer Substanz aus TiO₂ mit hohem Brechungsindex und einer Substanz aus SiO₂ mit niedrigem Brechungsindex, und daß die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus einer Substanz aus TiO₂ mit hohem Brechungsindex und einer Substanz aus Al₂O₃ mit niedrigem Brechungsindex umfaßt.11. polarization beam splitter according to claim 9, characterized characterized in that the periodically changing Layer of the first dielectric multilayer film one Combination comprises a substance made of TiO₂ high refractive index and a substance made of SiO₂ low refractive index, and that periodically changing layer of the second dielectric Multilayer films a combination of one substance made of TiO₂ with a high refractive index and a substance Al₂O₃ includes low refractive index. 12. Polarisationsstrahlteiler gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich periodisch ändernde Schicht des ersten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus einer Substanz aus TiO₂ mit hohem Brechungsindex und einer Substanz aus SiO₂ mit niedrigem Brechungsindex umfaßt, und daß die sich periodisch ändernde Schicht des zweiten dielektrischen Multischichtfilms eine Kombination aus einer Substanz aus ZrO₂ mit hohem Brechungsindex und einer Substanz aus MgF₂ mit niedrigem Brechungsindex umfaßt.12. polarization beam splitter according to claim 9, characterized characterized in that the periodically changing Layer of the first dielectric multilayer film one Combination of a substance with high TiO₂ Refractive index and a substance made of SiO₂ with low Refractive index includes, and that the periodically  changing layer of the second dielectric Multilayer films a combination of one substance ZrO₂ with a high refractive index and a substance MgF₂ includes low refractive index. 13. Polarisationsstrahlteiler gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dielektrischen Multischichtfilme angeordnet sind in einem flüssigen Medium, das im wesentlichen den selben Brechungsindex aufweist wie das lichtdurchlässige Substrat.13. polarization beam splitter according to claim 9, characterized characterized in that the first and second dielectric multilayer films are arranged in a liquid medium that is essentially the same Refractive index shows like the translucent Substrate. 14. Optisches, Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, das folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-% aufweist:
B₂O₃: 0-57,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0,1-57,0 Mol-%)
SiO₂: 0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K) : 0-3,5 Mol-%
R′O (R′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12,0 Mol-%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1,5 Mol-%; und
weiterhin Fluor im folgenden Bereich enthält:
F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1.
14. Optical, glass for an optical polarization system according to claim 1, which has the following composition in terms of oxide mol%:
B₂O₃: 0-57.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 0.1-57.0 mol%)
SiO₂: 0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%)
As₂O₃ + Sb₂O₃: 0-1.5 mol%; and
also contains fluorine in the following area:
F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1.
15. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 1, das die folgende Zusammensetzung in Angaben von Oxid-Mol-% besitzt:
B₂O₃: 0-19,0 Mol-%
Al₂O₃: 0-13,0 Mol-% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2,0-19,0 Mol-%)
SiO₂: 38,0-54,0 Mol-% (SiO₂ + B₂O₃: 43,0-57,0 Mol-%)
PbO: 43,0-45,5 Mol-%
R₂O (R: Li, Na, K) : 0-3,5 Mol-%
R′O (R′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12,0 Mol-%
As₂O₃ + Sb₂O₃: O-1,5 Mol-%; und
weiterhin Fluor im folgenden Bereich enthält:
F₂/(F₂ + O₂): 0-0,1.
15. Optical glass for an optical polarization system according to claim 1, which has the following composition in terms of oxide mol%:
B₂O₃: 0-19.0 mol%
Al₂O₃: 0-13.0 mol% (B₂O₃ + Al₂O₃: 2.0-19.0 mol%)
SiO₂: 38.0-54.0 mol% (SiO₂ + B₂O₃: 43.0-57.0 mol%)
PbO: 43.0-45.5 mol%
R₂O (R: Li, Na, K): 0-3.5 mol%
R′O (R ′: Mg, Ca, Sr, Ba): 0-12.0 mol%
As₂O₃ + Sb₂O₃: O-1.5 mol%; and
also contains fluorine in the following area:
F₂ / (F₂ + O₂): 0-0.1.
16. Optisches Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 14 oder 15, das eine photoelastische Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null bezüglich in das Glas einfallenden Lichts mit einer Wellenlänge von 0,4 bis 3,0 µm aufweist.16. Optical glass for an optical polarization system according to claim 14 or 15, which is a photoelastic Constant C in the range of substantially zero regarding light incident on the glass with a Has a wavelength of 0.4 to 3.0 microns. 17. Optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein optisches Polarisationssystem mit einem Brechungsindex nd von 1,43 bis 1,65, einer Abbe-Zahl νd von 62 bis 96 und einem absoluten Wert der photoelastischen Konstante C des Glases von 1,0 × 10-8 cm²/N oder weniger bei der Wellenlänge des bei dem Glas verwendeten Lichts.17. Optical fluoride / phosphate type glass for an optical polarization system with a refractive index n d from 1.43 to 1.65, an Abbe number ν d from 62 to 96 and an absolute value of the photoelastic constant C of the glass of 1.0 × 10 -8 cm² / N or less at the wavelength of the light used in the glass. 18. Optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 17, worin die Wellenlänge im Bereich von 0,3 bis 3,0 µm liegt.18. Optical fluoride / phosphate type glass for an optical A polarization system according to claim 17, wherein the Wavelength is in the range from 0.3 to 3.0 µm. 19. Optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas für ein optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 17, worin die Veränderung der photoelastischen Konstante C im Wellenlängenbereich von 0,4 bis 0,7 µm 0,3 × 10-8 cm²/m oder weniger beträgt.19. The fluoride / phosphate type optical glass for an optical polarization system according to claim 17, wherein the change in the photoelastic constant C in the wavelength range of 0.4 to 0.7 µm is 0.3 × 10 -8 cm² / m or less. 20. Polarisationsstrahlteiler, umfassend ein Substrat, das bezüglich der zu verwendenden Wellenlänge transparent ist, und einen auf dem Substrat aufgebrachten dielektrischen Multischichtfilm, das Substrat umfaßt ein optisches Fluorid/Phosphattyp-Glas mit einem Brechungsindex nd von 1,43 bis 1,65 und einer Abbe-Zahl νd von 62 bis 96, und der absolute Wert der photoelastischen Konstante C des Glases ist 1,0 × 10-8 cm²/N oder weniger bei der Wellenlänge des für das Glas zu verwendenden Lichts.20. A polarization beam splitter comprising a substrate which is transparent with respect to the wavelength to be used and a dielectric multilayer film applied to the substrate, the substrate comprising an optical fluoride / phosphate-type glass with a refractive index n d of 1.43 to 1.65 and an Abbe number ν d of 62 to 96, and the absolute value of the photoelastic constant C of the glass is 1.0 × 10 -8 cm² / N or less at the wavelength of the light to be used for the glass. 21. Optisches Polarisationssystem, das folgendes umfaßt:
zumindest eine Polarisationscharakteristik- erzeugende Vorrichtung zur Erzeugung von Polarisationscharakteristik bei Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird;
eine Analysatorvorrichtung zur Umwandlung der Polarisierungscharakteristik in Lichtintensitätsinformation; und
eine Auslesevorrichtung zur Ausgabe der Lichtintensitätsinformation;
mindestens ein Element, das die Polarisationscharakteristik erzeugende Vorrichtung bildet, umfaßt ein optisches Glas mit einer photoelastischen Konstante C im Bereich von im wesentlichen Null für eine Wellenlänge im Bereich von 0,4 bis 3,0 µm.
21. Optical polarization system comprising:
at least one polarization characteristic generating device for generating polarization characteristics in the case of light emitted by a light source;
an analyzer device for converting the polarization characteristic into light intensity information; and
a readout device for outputting the light intensity information;
at least one element which forms the polarization characteristic generating device comprises an optical glass with a photoelastic constant C in the range of substantially zero for a wavelength in the range of 0.4 to 3.0 µm.
22. Optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 21, worin das optische Element, das die Polarisationscharakteristik-erzeugende Vorrichtung bildet, ein Polarisator ist.22. The optical polarization system according to claim 21, wherein the optical element that the Polarization characteristic generating device is a polarizer. 23. Optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 21, worin die Polarisationscharakteristik-erzeugende Vorrichtung eine Lichtquelle, einen Transmissionstyp-Polarisator und einen räumlichen Lichtmodulator (SLM) umfaßt, und das optische System die Funktion eines SLM-Projektors besitzt.23. An optical polarization system according to claim 21, wherein the polarization characteristic generating device a light source, a transmission type polarizer and a spatial light modulator (SLM), and optical system the function of an SLM projector owns. 24. Optisches Polarisationssystem gemäß Anspruch 21, worin die Polarisationscharakteristik-erzeugende Vorrichtung eine Lichtquelle, einen Polarisator und einen zu beobachtenden Gegenstand umfaßt, und das optische System hat die Funktion eines Polarisationsmikroskops.24. The optical polarization system according to claim 21, wherein the polarization characteristic generating device a light source, a polarizer and one too observing object, and the optical System functions as a polarizing microscope.
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