ほとんどの光学部品の紛争は、サプライヤーが仕事を下手に行ったことから生じるのではない。それは、決定を開いたままにした図面、および同じ行を異なる方法で読む2人の人から生じる。本ガイドは、実用可能な光学ガラス仕様が含む6つの情報グループを、それらが決定されるべき順序で示す。

実践的なバイヤーズガイド
本記事は、お客様がこの分野の仕様を当社に依頼する際に最もよくお伝えする実用的な指針を、各推奨の根拠となる数値とともにまとめたものです。
機能から始める、材料からではなく
仕様の最初の行は、部品が何をするかを述べるべきである:カバー窓、フィルタ基板、測定光路要素、偶然透明な機械的スペーサ。機能はどの属性を緩和できるかを決定し、ほとんどすべての部品は少なくとも1つをもつ。カバーガラスは硬度と透明度を必要とし;フィルタ基板は均質性とコーティング適合性を必要とし;干渉計窓は何よりも平面度と均質性を必要とする。機能を命名することは、指定されたものが不必要なときにサプライヤーに安価な材料を提案する余地を与え、これが最初の見積もりでのコスト削減の最も一般的な単一の源である。
基板を標準呼称で固定する
材料を商標名ではなく標準呼称として記述し、アプリケーションに重要な属性を追加する:屈折率公差、均質性クラス、気泡・異物クラス、およびストリア(縞)グレード。部品がシートまたはウェハ在庫として供給される場合、厚み公差および厚み変動(TTV)を追加する。置き換えが許容される場合は文書でそう述べる。なぜなら、光学的結果をもたらさない置き換えは、そうでなければ無意味な変更管理サイクルを引き起こし得る—そして光学的結果をもつ未承認の置き換えは、証明書要件が防止しようとするものそのものだからである。
特徴ごとに公差を割り当て、価格を付ける
すべての寸法に独自の公差を与え、どれが厳しいかを知る。±0.05 mmの寸法公差は標準的であり;±0.01 mmはコストを追加する。光学公差は独自の単位で示される:平面度はフリンジ、表面品質はスクラッチ・ディグ、平行度はアーク秒、粗さはナノメートル。面取り、エッジ欠けサイズ、および外観基準も図面に属する。なぜなら指定されていないエッジは、操作者が正常と考えるものになるからである。最初の見積もりが到着したとき、それを削減する最速の方法は、通常、より安価なサプライヤーを探すのではなく、1つの光学公差を緩和することである。
材料が切断される前にコーティングとエッジ仕上げを決定する
コーティング要件は基板仕様およびエッジ準備を変更するため、早期に決定されなければならない。帯域、目標反射率または透過率、数値が有効な入射角、およびコーティングが通過しなければならない環境試験を明記する。コーティングが延伸を許される場所と停止しなければならない場所を明記し、取付け用の明確なマージンを残す。エッジについては、研削、面取り、または研磨仕上げのいずれが必要かを明記する—レーザー切断エッジと研磨エッジは互換性がなく、その違いは通常、入荷検査ではなく熱サイクルでそれ自体を明らかにする。
検査および文書パッケージを定義する
何が測定されるか、何個の部品でか、およびどの記録が出荷とともに旅するかを述べる。ほとんどの部品について、100%の寸法ゲージ測定に外観のサンプリングを加えたものが妥当な分割であり、部品がコーティングされている場合は分光測定が追加される。文書パッケージは明示的に指定する価値がある:材料証明書、寸法報告書、コーティング曲線、環境試験結果、およびロットトレーサビリティ。これらを見積もり時に求める購入者は追加コストなしでそれらを得る;納品後に求める購入者は通常、再検査の対価を支払う。
前提を書き留める
部品が経験する条件で仕様を終える:最高温度、洗浄薬品、取付け方法、接合されるかどうか、および期待される耐用寿命。これらの行は何もかからず、そうでなければ初回納品時に表面化するあいまいさの大部分を解決する。それらはまた、単に公差を満たすのではなくプロセスを選択するために必要な情報をサプライヤーに与え、そこが優れた部品と十分な部品の違いの大部分が決定される場所である。
選定データ一覧
| 材料 | 屈折率 (nd) | 主な用途 | 備考 |
|---|---|---|---|
| B270 / ソーダ石灰ガラス | 1.523 | カバーガラス、フィルタ、照明 | 最も低コスト、研磨が早い |
| BK7 (N-BK7) | 1.517 | 一般的な光学部品、窓 | 優れた均質性、気泡が少ない |
| ホウケイ酸ガラス 3.3 | 1.471 | 耐熱窓、薄板ガラス | CTE 3.3 ppm/K |
| Eagle XG | 1.510 | ディスプレイ、薄板光学部品 | 無アルカリ、反りが極めて小さい |
| 溶融石英 / 石英 | 1.458 | UV、レーザー、高温 | 深紫外透過、高損傷閾値 |
| サファイア | 1.768 | 耐擦傷窓、IR | モース硬度9、異方性加工 |
| ブルーガラス (BG-type) | 1.52 - 1.55 | カメラ用IRカット | 吸収型NIR、色補正 |
| ガラスウェハ | varies | センサー、パッケージング | 0.1 - 1 mm、低TTV |
よくある質問
B270をBK7の代わりに使えますか?
光学設計を確認した後でのみ可能である。それらの屈折率は、コーティングの実効中心波長を移動させ、レンズの焦点を変化させるほどに異なる。置き換えはカバーガラスや機械的窓には適しているが、フィルタ端や結像要素にとっては、設計が再最適化されない限り良くない考えである。
はんだ付けやオートクレーブ処理される部品にはどの材料を使用すべきですか?
ホウケイ酸ガラス3.3、Eagle XG、または溶融石英などの低熱膨張基板である。回避しようとしている故障は熱衝撃と工程後の反りであり、どちらも強度よりも熱膨張係数によって駆動される。
材料の選択は納期にどの程度影響しますか?
ソーダ石灰ガラス、B270、および標準ホウケイ酸ガラスは数日で在庫から出荷される。溶融石英、石英、およびサファイアは頻繁に受注生産であり、それらのより遅い研削および研磨速度は、材料の納期に数日から数週間を加える。