DD160307A3 - OPTICAL CRYSTAL GLASS WITH ANOTHER TEATISPERSION - Google Patents

OPTICAL CRYSTAL GLASS WITH ANOTHER TEATISPERSION Download PDF

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DD160307A3
DD160307A3 DD21744479A DD21744479A DD160307A3 DD 160307 A3 DD160307 A3 DD 160307A3 DD 21744479 A DD21744479 A DD 21744479A DD 21744479 A DD21744479 A DD 21744479A DD 160307 A3 DD160307 A3 DD 160307A3
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Klaus Gerth
Juergen Bruehl
Angelika Wolfram
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Klaus Gerth
Juergen Bruehl
Angelika Wolfram
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/145—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing aluminium or beryllium

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Abstract

Die Erfindung betrifft optische Glaeser im Bereich der Krone mit Brechzahlen n tief e = 1,500 bis 1,555 und Abbe-Zahlen v tief e = 57 bis 62 und hohen negativen Abweichungen von der Normalgeraden im P tief gF-v tief e-Diagramm (delta v tief e < 7). Diese Glaeser sind zur Korrektur des sekundaeren Spektrums in optischen Linsensystemen geeignet.Die Glaeser besitzen eine erhoehte chemische Bestaendigkeit u. sind kristallisationsstabiler als bisher bekannte Glaeser im genannten Bereich des n tief e-v tief e-Diagrammes. Dies wird erreicht durch folgenden beanspruchten Zusammensetzungsbereich: (in Masseprozent) B tief 2 O tief 3 73,0-87,0, O, Li tief 2 O und/oder 3,0-5,0, Na tief 2 O, Al tief 2 O tief 3 4,0-9,0, CaO 2,0-5,0, MgO 0-5,0, La tief 2 O tief 3 0-9,0, Zr O tief 2 0-4,5, Ta tief 2 O tief 5 0-5,0, PbO 0-9,0, ZnO 0-5,0.The invention relates to optical glasses in the region of the crown with refractive indices n deep e = 1.500 to 1.555 and Abbe numbers v deep e = 57 to 62 and high negative deviations from the normal line in the P deep gF-v deep e diagram (delta v deep e <7). These glasses are suitable for correction of the secondary spectrum in optical lens systems. The glasses have an increased chemical resistance and the like. are crystallization-stable than hitherto known glasses in the mentioned range of the n deep e-v deep e-diagram. This is achieved by the following claimed compositional range: (in mass%) B deep 2 O deep 3 73.0-87.0, O, Li deep 2 O and / or 3.0-5.0, Na deep 2 O, Al deep 2 O deep 3 4.0-9.0, CaO 2.0-5.0, MgO 0-5.0, La deep 2 O deep 3 0-9.0, Zr O deep 2 0-4.5, Ta deep 2 O deep 5 0-5.0, PbO 0-9.0, ZnO 0-5.0.

Description

Die Erfindung betrifft optische Gläser mit Brechzahlen ne s 1,500 bis 1,555 und Abbe-Zahlen vQ von 57 bis 62, die eine hohe negative Abweichung von der Mormalgeraden aufweisen. Diese Gläser sind zur Korrektur des sekundären Spektrums in optischen Linsensystemen geeignet.The invention relates to optical glasses with refractive indices n e s 1,500 to 1,555 and Abbe numbers v Q of 57 to 62, which have a high negative deviation from the Mormal straight. These glasses are suitable for correcting the secondary spectrum in optical lens systems.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß die Glaskomponente Bortrioxid, BpO, auf Grund ihrer kurzwelligen IR-Absorption einen geringeren Wert der relativen Teildispersion P6^' bewirkt, als dies bei Gläsern auf SiO2-Basis der Fall ist. Ein im HandelIt is known that the glass component boron trioxide, BpO, due to its short-wave IR absorption causes a lower value of the relative partial dispersion P 6 ^ ', as is the case with SiO 2 -based glasses. A in trade

erhältlicher optischer Glastyp im Bereich der Flinteavailable optical glass type in the range of the shotgun

(n <~ 1,62, ν ~ 4-3,8) mit der höchsten negativen Abweichung von der Hormalgeraden im P_~) - v_ - Diagramm von Δτβ =(n <~ 1.62, ν ~ 4-3.8) with the highest negative deviation from the hormonal straight line in the P_ ~) - v_ diagram of Δτ β =

gü β egü β e

- 6,4- basiert auf dem ternären Glassystem BpO^ - PbO - AIpO-, Bekannt ist, daß für höhere ν - Werte Gläser mit negativer Abweichung auf der Basis B2O^ - Alkalioxid herzustellen sind. In der DT-Patentschrift 919 195 werden Beispiele des Systems B5O3 - Li3O3 - ZrO2 mit Brechzahlen n^ = 1,57 bis 1,60 und Abbe-Zahlen V0 = 56 - 61 angegeben, die negative Abweichungen ^v0 bis - 9»S erreichen. Diese Gläser haben den entscheidenden Nachteil, daß sie eine hohe Kristallisationsneigung besitzen und damit im technischen Maßstab nicht herstellbar sind. In der Patentschrift 1 022 764 werden Beispiele mit negativer Abweichung Av^ = -7*5 bis -8,7- 6,4 - based on the ternary glass system BpO ^ - PbO - AIpO-, it is known that for higher ν values glasses with negative deviation based on B 2 O ^ - alkali oxide are to be produced. In the DT patent 919 195 examples of the system B 5 O 3 - Li 3 O 3 - ZrO 2 are given with refractive indices n ^ = 1.57 to 1.60 and Abbe numbers V 0 = 56 - 61, the negative deviations ^ 0 to reach - 9 »S. These glasses have the distinct disadvantage that they have a high tendency to crystallize and thus can not be produced on an industrial scale. In the patent 1,022,764 examples with negative deviation Av ^ = -7 * 5 to -8,7

genannt, die auf dem System B2O- - Li0O - T&pOc B2O- - Ьі20- - Bi2O- aufbauen. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie chemisch außerordentlich unbeständig sind- Die angegebenen hohen Werte der negativen Abweichungen konnten durch Messungen an Beispielen dieser Patentschrift nicht bestätigt werden.building on the system B 2 O - - Li 0 O - T & pOc B 2 O - - Ьі 2 0 - - Bi 2 O- build. However, they have the disadvantage that they are extremely chemically unstable. The stated high values of the negative deviations could not be confirmed by measurements on examples of this patent.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, durch neue chemische Zusammensetzungen Gläser mit hoher negativer Abweichung ( Д ν <- 7) herzustellen, die höhere Kristallisationsstabilität und verbesserte chemische Beständigkeit aufweisen als die bekannten technischen Lösungen.The aim of the invention is to produce by new chemical compositions glasses with high negative deviation (Д ν <- 7), which have higher crystallization stability and improved chemical resistance than the known technical solutions.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung betrifft neue optische Gläser im Bereich der Krone, die wegen ihres extrem hohen Borsäuregehaltes besonders hohe negative Abweichungen von der Normalgeraden aufweisen. Durch Zusatz der Komponenten CaO, MgO, ZrO2, La2O- und ZnO einzeln oder im Gemisch zu Grundgläsern aus den ternären Systemen Li2O- - Al2O- - B2O- oder Na2O- - Al2O- - B2O- in definierten Konzentrationsbereichen, gelang es, unter Beibehaltung der hohen negativen Abweichung die chemische Beständigkeit der Gläser und ihre Kristallisätionsfestigkeit zu erhöhen. Sie lassen sich nach herkömmlichen Schmelztechnologien im technischen Maßstab herstellen.The invention relates to new optical glasses in the crown, which have particularly high negative deviations from the normal straight line because of their extremely high boric acid content. By adding the components CaO, MgO, ZrO 2 , La 2 O and ZnO individually or mixed with base glasses from the ternary systems Li 2 O - Al 2 O - B 2 O- or Na 2 O - Al 2 O. - - B 2 O- in defined concentration ranges, it was possible to increase the chemical resistance of the glasses and their crystallization resistance while maintaining the high negative deviation. They can be produced according to conventional melting technologies on an industrial scale.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Glaszusammensetzungen ausAccording to the invention the object is achieved in that the glass compositions

B2O3 73|O ·- 87,0 Ma.-$5B 2 O 3 73 | O · - 87.0 Ma .- $ 5

Li2O und/oder 3,0 - 5,0 Ma.-#Li 2 O and / or 3.0 - 5.0 Ma .- #

Al2O-CaOAl 2 O-CaO

MgOMgO

La2O-ZrO2 La 2 O-ZrO 2

4,0" -4.0 "- 99 ,0, 0 Ma.Ma. -%-% 2,0 -2.0 - 55 ,0, 0 Ma.Ma. -%-% 00 ,0, 0 Ma,Ma, -%-% 00 99 ,0, 0 Ma,Ma, -%-% 00 44 ,5, 5 Ma9 Ma 9 -%-%

O5 0 5,0 Ma.·O 5 0 5.0 Ma ·

PbO 0 - 9,0 Ma,-PbO 0 - 9,0 Ma, -

ZnO О - 5,0 Ма.-%ZnO О - 5.0 Ма .-%

bestehen.consist.

Es wurde gefunden, daß der B2O^-Gehalt nicht unter 73 Ma.-% sinken darf, damit der Betrag /дѵ / der negativen Abweichung nicht kleiner als 7 wird. Besonders geeignet zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit sind kombinierte Zusätze von CaO, MgO, La2O^ und ZrO2, deren Summe 12 Ma-% nicht überschreiten soll« Zur Erhöhung der Dispersion können bis zu 3 Ma-% Ta2Oc oder bis zu 8 Ma-% PbO zugesetzt werden, ohne daß der Betrag der negativen Abweichung geringer wird.It has been found that the B 2 O 2 content must not fall below 73% by mass so that the amount / ѵ d / the negative deviation does not become smaller than 7. Particularly suitable for improving the chemical resistance are combined additions of CaO, MgO, La 2 O and ZrO 2 , whose sum should not exceed 12% by mass. "To increase the dispersion, up to 3% by mass of Ta 2 Oc or up to 8 Ma-% PbO be added without the amount of negative deviation is lower.

Ausführungsbeispieleembodiments

In Tabelle 1 werden Beispiele der erfindungsgemäßen Gläser mit den dazugehörigen optischen Werten angeführt.Table 1 gives examples of the glasses according to the invention with the associated optical values.

Tabelle; Anwendungsbeispiele (Angaben in Ma-%) Table; Application examples (in% by% )

Glaskomponente 1 2 2 H 5 § 2 § S 10 Glass component 1 2 2 H 5 § 2 § S 10

B2O3 86,7 83 83 79,5 83 83 79,5 79,5 73,5 79,2B 2 O 3 86.7 83 83 79.5 83 83 79.5 79.5 73.5 79.2

Li2O 4,2 4 4 3,8 4 4 3,8 3,8 3,5Li 2 O 4,2 4 4 3,8 4 4 3,8 3,8 3,5

Na2O - - - - - - 4,2Na 2 O - - - - - - 4,2

GaO 4,5 4,3 4,3 4,2 4,3 4,3 4,2 4,2 3,9 2,1GaO 4.5 4.3 4.3 4.2 4.3 4.3 4.2 4.2 3.9 2.1

MgO - - 4,3 2,1 1,9 2,1MgO - - 4.3 2.1 2.1 2.1

PbO - - - - - 8,3 - 7,7PbO - - - - - 8,3 - 7,7

Al2O3 4,5 4,3 4,3 4,2 8,7 4,3 4,2 6,3 5,8 6,3Al 2 O 3 4.5 4.3 4.3 4.2 8.7 4.3 4.2 6.3 5.8 6.3

La2O3 - - 8,3 - - - 2,1 1,9 2,1La 2 O 3 - - 8,3 - - - 2,1 1,9 2,1

ZrO2 - - - - - - 2,1 1,9 2,1ZrO 2 - - - - - - 2.1 1.9 2.1

O5 - 4,3 ------- 2,1O 5 - 4,3 ------- 2,1

ηθ 1,516 1,524 1,535 1,543 1,518 1,529 1,540 1,538 1,555 1,509η θ 1.516 1.524 1.535 1.543 1.518 1.529 1.540 1.538 1.555 1.509

ve 60,8 58,8 61,9 61,1 60,6 60,9 57,1 60,5 5'7,3 58,0v e 60.8 58.8 61.9 61.1 60.6 60.9 57.1 60.5 5 ' 7 , 3 58.0

дѵе -8,0 -9,0 -8,5 -8,5 -8,6 -7,6 -7,4 -7,2 -7,0 -9,3дѵ е -8.0 -9.0 -8.5 -8.5 -8.6 -7.6 -7.4 -7.2 -7.0 -9.3

Claims (3)

Patentansprücheclaims 1. Optisches Kronglas mit Brechzahlen η = 1,500 1,555 und Abbe-Zahlen ν = 57 - 62 mit negativer
anomaler Teildispersion дѵ <- 7» erhöhter Kristallisations- und chemischer Beständigkeit, geeignet zur Korrektur des sekundären Spektrums in optischen Systemen, das mindestens die Komponenten B2O3 - CaO - Li2O und/ oder Fa2O und Al2O3 enthält, gekennzeichnet durch
folgende Zusammensetzung:1. Optical crown glass with refractive indices η = 1.500 1.555 and Abbe numbers ν = 57 - 62 with negative
anomalous partial dispersion ѵѵ - of crystallization and chemical resistance, suitable for correcting the secondary spectrum in optical systems, which contains at least the components B 2 O 3 - CaO - Li 2 O and / or Fa 2 O and Al 2 O 3 , marked by
following composition: 2. Optisches Kronglas nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bis zu 5 Ma.-% Ta2Oc oder bis zu 9 Ma,-% PbO oder bis zu 5 Ma.-% ZnO zugesetzt werden können.2. Optical crown glass according to item 1, characterized in that up to 5 Ma. -% Ta 2 Oc or up to 9 Ma, -% PbO or up to 5 Ma. -% ZnO can be added. 3. Optisches Kronglas nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Summe der Zusatzkomponenten GaO, MgO, La2O.,, ZrO2, Ta2O^, PbO und ZnO 20 Ma.-% nicht überschreitet. 3. optical crown glass according to item 1 and 2, characterized in that the sum of the additional components GaO, MgO, La 2 O. ,, ZrO 2 , Ta 2 O ^, PbO and ZnO does not exceed 20 wt .-%.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4218377C1 (en) * 1992-06-04 1993-10-14 Schott Glaswerke Optical crown glass with negative anomalous partial dispersion and high UV transmission
DE19924520C1 (en) * 1999-05-28 2000-06-21 Schott Glas Lead-free optical borosilicate glass, especially for high performance optics, contains aluminum, calcium and tantalum oxides and has a high negative anomalous partial dispersion

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