DE102007047490A1

DE102007047490A1 - Optisches Glas

Info

Publication number: DE102007047490A1
Application number: DE102007047490A
Authority: DE
Inventors: Junko Sagamihara Suzuki; Masahiro Sagamihara Onozawa
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2008-05-08
Also published as: US20080085825A1; JP4597937B2; TWI372740B; TW200829529A; CN101164938A; JP2008094650A; US7838450B2; CN101164938B

Abstract

Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (nud) in einem Bereich von 90 bis 100 umfasst in Massen-% auf Elementbasis Folgendes: P 0,1 - 5,0 % AL 1,0 - 20,0 % F 30,0 - 60,0 % und O 1,0 - 20,0 % und umfasst als wesentliche Komponente ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ca, Sr und Ba besteht. In diesem optischen Glas liegt das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Glas mit äußerst niedrigem Brechungsindex und äußerst niedriger Dispersion, das einen Brechungsindex (nd) von 1,41–1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) von 90 bis 100 hat, und auf optische Elemente, wie Linsen und Prismen, die unter Verwendung dieses Glases erhalten werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Rohmaterial-Zusammensetzung und ein Herstellungsverfahren, die eine Entglasung (Ausfallen von Kristallen) wirksam verhindern können, die während des Abkühlens aus einem geschmolzenen Zustand des Glases erfolgt und ein ernsthaftes Problem bei der Glasherstellung ist. Die Erfindung stellt Glasmaterialien bereit, die zur Verwendung als Projektionslinsen und Prismen von optischen Geräten geeignet sind, welche durch eine Kamera und einen Projektor repräsentiert werden, für die eine hochpräzise chromatische Aberrationscharakteristik notwendig sind. Die Erfindung stellt auch optische Elemente und optische Geräte unter Verwendung des optischen Glases der Erfindung bereit.
Ein Glasmaterial mit niedrigem Brechungsindex und niedriger Dispersion hat die Eigenschaft, dass eine Änderung (Dispersion) des Brechungsindex in Abhängigkeit von der Lichtwellenlänge gering ist und es daher für Linsen und Prismen von optischen Geräten geeignet ist, für die eine hoch präzise chromatische Aberrationscharakteristik notwendig sind. In der Vergangenheit wurde CaF₂-Kristall, der ein kristallines Material ist, verwendet. Da es schwierig ist, einen gleichförmigen und großen Kristall mit dem Material zu erzeugen und große Sorgfalt für die Verarbeitung des Kristalls angewandt werden muss, besteht die derzeitige Tendenz darin, ein Glasmaterial zu verwenden, das einem Glasmaterial bezüglich der Leichtigkeit der Verarbeitung und auch der chemischen Beständigkeit überlegen ist. Als Glasmaterialien werden verschiedene Glaszusammensetzungen und Zusammensetzungsgemische in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 60-210545 , 63-144141 und 6-191876 offenbart.
Zur Verwirklichung niedriger Brechungsindex- und niedriger Dispersionseigenschaften in einem Glasmaterial muss eine große Menge einer Anionen-Komponente (typischerweise Fluor-Komponente), die von einem Oxid-Ion verschieden ist, in das Glas eingeführt werden. Da Glas, das eine große Menge an Fluor-Komponente enthält, jedoch eine schlechte Entglasungsbeständigkeit hat, erfolgt eine Entglasung während des Kühlens einer Glasschmelze, mit dem Ergebnis, dass es schwierig ist, ein homogenes Glas in einer großtechnischen Produktion auf stabile Weise herzustellen, und dies behindert die Herstellung des Glases mit hoher Produktivität.
In den oben erwähnten japanischen Offenlegungsschriften Nr. 60-210545 und 6-191876 wird die Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit diskutiert, in diesen Literaturstellen wird jedoch nur eine Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit durch Halten des Glases während einer kurzen Zeitspanne von 1 bis 2 Stunden in der Nähe der Glasbildungstemperatur in Betracht gezogen. In diesen Literaturstellen wird eine Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit während einer langen Zeitspanne, die auf ein kontinuierliches Schmelz- und Glasbildungspoduktionssystem mit hoher Produktivität angewandt werden kann, nicht in ausreichendem Maße berücksichtigt.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 9-142875 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Fluorid-Komplex-Phosphat-Glases, um die Bildung einer Entglasung und von Schlieren zu verhindern. Wenn erwünscht ist, ein großes Glasmaterial zu erhalten, während eine hohe Glasgießtemperatur beibehalten wird, muss das Glasbilden in diesem Verfahren jedoch in einem Bereich niedriger Viskosität durchgeführt werden, und dies verursacht die Schwierigkeit, die Fließmenge des Glases präzise zu steuern, und als Ergebnis wird häufig ein ungleichmäßiger gestreifter Anteil (Schlieren) durch das Fließen des Glases erzeugt. Da Glas zudem eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat, benötigt der Innenteil des Glases, der verglichen mit dem Außenteil des Glases schwierig zu kühlen ist, eine längere Zeitspanne, während der das Glas einer Entglasung unterliegt. Somit besteht die Wahrscheinlichkeit, dass eine Entglasung in dem Innenteil des Glases erfolgt, und daher kann die Verbesserung der Entglasung in dieser Literaturstelle nicht als ausreichend angesehen werden.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein optisches Glas mit äußerst niedrigem Brechungsindex und äußerst niedriger Dispersion bereitzustellen, das einen Brechungsindex (nd) von 1,41–1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) von 90 bis 100 hat und auf stabile Weise unter Verwendung eines üblicherweise verwendeten Schmelzverfahrens ohne Verwendung eines speziellen Materials oder eines speziellen Schmelztiegels oder eines speziellen Schmelzverfahrens erhalten werden kann.
Zum Lösen der obigen Aufgaben der Erfindung haben von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführte Untersuchungen und Experimente den Befund ergeben, der zur vorliegenden Erfindung geführt hat, dass das Auftreten von Entglasung in dem Innenteil des Glases während des Kühlen des Glases nach dem Schmelzen auf wirksame Weise verhindert werden kann, während der erwünschte Brechungsindex und die erwünschte Abbe-Zahl beibehalten werden, indem man das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis auf einen Wert in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 in einer Glasmaterial-Zusammensetzung, die P, Al, Ca, Sr, Ba, Y, F und O umfasst, einstellt und indem man das Zusammensetzungsverhältnis der Komponenten-Elemente einstellt.
Die vorliegende Erfindung wird nun wie folgt zusammengefasst:
Aspekt 1
Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P 0,1–5,0%

Al 1,0–20,0%

F 30,0–60,0% und

O 1,0–20,0% und

als wesentliche Komponente ein oder mehrere Elemente umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ca, Sr und Ba besteht, wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Aspekt 2
Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P 0,1–5,0%

Al 1,0–20,0%

Ca 1,0–20,0%

Sr 1,0–20,0%

Ba 1,0–20,0%

F 30,0–60,0% und

O 1,0–20,0%

Mg 0–10,0%

Y 0–10,0%,

wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Aspekt 3

Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P	0,5–5,0
Al	3,0–19,0
Ca	3,0 – weniger als 17,5%
Sr	8,0–19,0%
Ba	3,0–18,0%
F	32,0–58,0%
O	1,0–18,0%
Mg	0,3–8,0%
Y	0,01–8,0% und
La	0–5,0% und/oder
Gd	0–5,0% und/oder
Li	0–3,0% und/oder
Na	0-3,0%
K	0-3,0%,

wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 liegt und Ba/Sr in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 liegt.

Aspekt 4
Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die Folgendes umfasst:
P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird,
wenigstens eines der Elemente Al, Mg, Ca, Sr und Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst, und
wenigstens eines der Elemente Y, La, Gd, Li, Na und K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst,
wobei (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der gesamten Masse eines Glasmaterials auf einen Wert in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 eingestellt ist.
Aspekt 5
Ein optisches Glas nach Aspekt 4, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die in Massen-% auf Elementbasis der gesamten Masse von Glasmaterialien Folgendes umfasst:
P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird: 1,0–5,0%
Al, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%,
Mg, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%,
Ca, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%,
Sr, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%,
Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%,
Y, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0,01–8,0%,
La, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%,
Gd, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%,
Li, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%,
Na, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%,
K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%,
F, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 35–65%,
Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird: 0–3,0%,
Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird: 0–5,0%,
I, das einem Iodid-Material eingeführt wird, 0–5,0% ist und
O, der aus komplexen Phosphat- und Oxid-Materialien eingeführt wird: 0,1-10%,
wobei (Si + B + P + Al)/F auf einen Wert in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 eingestellt ist.
Aspekt 6
Ein optisches Glas nach den Aspekten 4 oder 5, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die in Massen-% auf Elementbasis der gesamten Masse von Glasmaterialien Folgendes umfasst:
P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird: 1,0–5,0%
Al, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0–19,0%,
Mg, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 0,3–4,0%,
Ca, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0 – weniger als 17,5%,
Sr, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 8,0–19,0%,
Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0–18,0%,
wobei (Sr + Ba), das eine Summe in Massen-% darstellt, 20,0–35,0% ist,
Y, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0,5-6,0%,
La, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–4,0%,
Gd, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–4,0%,
Li, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–2,0%,
Na, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–2,0%,
K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–1,0%,
F, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 40–55%,
Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird: 0–1,0%
Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird: 0–1,0%
I, das aus einem Iodid-Material eingeführt wird: 0–1,0%
O, das aus komplexen Phosphat- und Oxid-Materialien eingeführt wird: 0,5-8%,

Si weniger als 0,2%,

B weniger als 0,5%,

Sb 3% oder weniger,

wobei (Si + B + P + Al)/F auf einen Wert in einem Bereich von 0,27 bis 0,35 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist.
Aspekt 7
Ein optisches Glas, das durch Schmelzen eines Glasmaterials erhalten wird, in dem (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 eingestellt ist, wobei das Glasmaterial in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst:

Al(PO₃)₃ 2,0–10,0%

AlF₃ 20–35%

CaF₂ 15–25%

SrF₂ 15–28%

BaF₂ 5–20% und

YF₃ 0,1–10,0%.
Aspekt 8
Ein optisches Glas gemäß einem der Aspekte 1 bis 6, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst:

Al(PO₃)₃ 2,0–10,0%

AlF₃ 20–35%

CaF₂ 15–25%

SrF₂ 15–28%

BaF₂ 5–20% und

YF₃ 0,1–10,0%.
Aspekt 9

Ein optisches Glas gemäß den Aspekten 7 oder 8, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst:

Al(PO₃)₃	2,5–10,0%
AlF₃	22–33%
MgF₂	1,0–7,0%
CaF₂	16–24%,
wobei (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃)in Massen-% kleiner als 0,77 ist,
SrF₂	15,5–27%
BaF₂	6–18% und
YF₃	0,5–9,0%.

Aspekt 10
Ein optisches Glas nach einem der Aspekte 1 bis 9, das Si und/oder B in einer Menge in einem Bereich von 0,005% bis weniger als 0,2% umfasst, die aus Materialien eingeführt werden, die Oxide ausschließen.
Aspekt 11
Ein optisches Glas nach einem der Aspekte 1 bis 10, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die frei von SiO₂, B₂O₃, Ba(PO₃)₂, BaCl₂, LiF, NaF, KF, LiPF₆, NaPF₆ und KPF₆ ist.
Aspekt 12

Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst:

Al(PO₃)₃	2,5–10,0%
AlF₃	22–33%
MgF₂	1,0–7,0%
CaF₂	16–24%,
wobei (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃) in Massen-% kleiner als 0,73 ist,
SrF₂	15,5–27%
BaF₂	6–18%
YF₃	0,5–9,0%
Na₂SiF₆	0–3,0%
K₂SiF₆	0–3,0%,
wobei (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆), das eine Summe in Massen-% darstellt,
	0,01–5,0% ist
KHF₂	0,1-3,0%und
NH₄F·HF	0–1,0%,

und diese Glasmaterial-Zusammensetzung frei von SiO₂, B₂O₃, Ba(PO₃)₂, BaCl₂, LiF, NaF, KF, LiPF₆, NaPF₆ und KPF₆ ist.

Aspekt 13
Ein optisches Glas nach Aspekt 12, das in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst:

Na₂SiF₆ 0–3,0%

K₂SiF₆ 0–3,0%,

wobei (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆): 0,03–4,0% ist.
Aspekt 14
Ein optisches Glas nach einem der Aspekte 1 bis 13, wobei keine Entglasung innerhalb des Glases erfolgt, wenn das Glas bei 1000°C geschmolzen wird und auf 690°C gekühlt wird und dann 60 Stunden lang bei 690°C gehalten wird.
Aspekt 15
Ein optisches Glas nach einem der Aspekte 1 bis 14, wobei die Differenz zwischen der Temperatur, bei der während des Temperaturerhöhungsverfahrens die Entglasung verschwindet (Tm), und der Entglasungstemperatur (Tx), die aus der Starttemperatur der Entglasung während des Temperaturabsenkverfahrens bei der DTA-Messung berechnet wird, 15°C oder höher ist.
Aspekt 16
Ein optisches Glas nach einem der Aspekte 1 bis 15 wobei die Säurebeständigkeitseigenschaft des Glases, die gemäß JOGIS 06¹⁹⁹⁹ "Method for Measuring Chemical Durability of Optical Glass (Powder Method)" gemessen wird, Klasse 1 bis Klasse 3 ist.
Aspekt 17
Ein optisches Element, das aus einem optischen Glas nach einem der Aspekte 1 bis 16 hergestellt wird.
Aspekt 18
Ein optisches Element, das durch Nacherwärmungspressen eines optischen Glases nach einem der Aspekte 1 bis 16 hergestellt wird.
Aspekt 19
Ein optisches Gerät unter Verwendung eines optischen Elements oder eines optischen Substratmaterials, das aus einem optischen Glas nach einem der Aspekte 1 bis 16 hergestellt wird.
In der beigefügten Zeichnung ist 1 ein Diagramm, das die Berechnung der Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet (Tm)°C, und die Temperatur, bei der die Entglasung beginnt (Tx)°C, erklärt.
Zuerst erfolgt eine Beschreibung der Aspekte 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung. In den Aspekten 1 bis 3 sind die Mengen der entsprechenden Komponenten, die in dem Glas erhalten sind, das schließlich nach dem Schmelzen von Glasmaterialien erzeugt wird, in Massen-% auf Elementbasis ausgedrückt.
Das Glas von Aspekt 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 aufweist und in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P 0,1–5,0%

Al 1,0–20,0%

F 30,0–60,0% und

O 1,0–20,0% und

als wesentliche Komponente ein oder mehrere Elemente umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ca, Sr und Ba besteht, und wobei in dem Glas das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Zur Verwirklichung niedriger Brechungsindex- und niedriger Dispersionseigenschaften muss eine große Menge an F in das Glas eingeführt werden, und zur Bildung des Glasgerüsts mit P, Al, F und O sind diese Elemente wesentliche Elemente. Wenn die jeweilige Menge von P, Al, F und O zu gering ist, wird die Gesamtsumme an glasmodifizierenden Elementen übermäßig groß gegenüber der Gesamtsumme der Glasgerüst-Elemente und als Ergebnis wird es schwierig, ein stabiles Glasgerüst zu bilden.
Die vorteilhaften Ergebnisse der Zugabe jedes dieser Elemente und einer vorteilhafte Menge jedes dieser Elements wird nun beschrieben.
P ist zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaft des Glases und daher zur Verhinderung des Brechens des Glases während der Schneide- und Polierverfahren wirksam. Wenn die Menge an P zu gering ist, ist es schwierig, ein stabiles Glasgerüst zu bilden und zudem kann keine Verbesserung der mechanischen Eigenschaft erreicht werden. Daher sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 0,1% betragen, besonders bevorzugt 0,5% und am meisten bevorzugt 1,0% Wenn die Menge an P andererseits übermäßig groß ist, wird das Glasgerüst stabil, häufig werden aber der Brechungsindex und die Dispersion hoch und als Ergebnis können kein erwünschter Brechungsindex und keine erwünschte Dispersion erreicht werden. Daher sollte die obere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,8% und am meisten bevorzugt 4,5% betragen.
Al ist eine Hauptkomponente des Glasgerüsts im Glas der vorliegenden Erfindung und ist zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaft und auch zur Reduktion des mittleren linearen Ausdehnungskoeffizienten (a) und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam. Wenn die Menge an Al zu gering ist, wird es schwierig, ein stabiles Glasgerüst zu bilden und die oben beschriebenen Effekte zu erreichen. Daher sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 8,0% betragen. Wenn die Menge an Al andererseits übermäßig groß ist, tritt häufig ein Brechen des Glases auf und zudem ergibt sich häufig eine Entglasung während des Kühlens einer Schmelze. Daher sollte die obere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 19,0% und am meisten bevorzugt 18,0% betragen.
F ist eine Hauptkomponente des Glasgerüsts und auch zur Reduktion des Brechungsindex und der Dispersion wirksam. Wenn die Menge an F zu gering ist, werden der Brechungsindex und die Dispersion häufig hoch, wodurch Schwierigkeiten auftreten, die erwünschten optischen Eigenschaften zu erreichen. Daher sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 30%, besonders bevorzugt 32% und am meisten bevorzugt 35% betragen. Wenn die Menge an F andererseits übermäßig groß ist, nimmt die Ionenbindung im Glas zu und als Ergebnis wird häufig eine Entglasung aufgrund von ionisch gebundenen Kristallen während des Kühlens der Schmelze gebildet. Daher sollte die obere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 60,0%, besonders bevorzugt 58,0% und am meisten bevorzugt 55,0% betragen.
O ist eine Komponente des Glasgerüsts und auch zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaft des Glases und zum Einstellen des Brechungsindex wirksam. Wenn die Menge an O zu gering ist, können die obigen Effekte nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Daher sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 1,2% und am meisten bevorzugt 1,5% betragen. Wenn die Menge an O andererseits übermäßig groß ist, wird es schwierig, den erwünschten Brechungsindex zu erreichen und zudem nimmt die kovalente Bindung in dem Glas zu und als Ergebnis erfolgt eine Entglasung während des Kühlens der Schmelze aufgrund der Bildung von Oxidkristallen mit einem hohen Schmelzpunkt. Daher sollte die obere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 18,0% und am meisten bevorzugt 15,0% betragen.
Zur Verwirklichung erwünschter niedriger Brechungsindex- und erwünschter niedriger Dispersionseigenschaften und zur stabilen Herstellung eines Glases mit derartigen Eigenschaften wird es bevorzugt, dass das Glas wenigstens ein aus Ca, Sr oder Ba ausgewähltes Element als glasmodifizierende Komponente umfasst. Die glasmodifizierende Komponente erleichtert die Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit und das Einstellen des Brechungsindex und der Dispersion. Obwohl Elemente, die einen solchen glasmodifizierenden Effekt erzeugen, nicht auf Ca, Sr und Ba beschränkt sind, ist es vorteilhaft, Kation-Elemente wie Ca, Sr und Ba mit einem relativ großen Innenradius einzuführen, um das Glas mit dem niedrigen Brechungsindex und der niedrigen Dispersion der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Daher sollte wenigstens eines der Elemente Ca, Sr und Ba, besonders bevorzugt sollten zwei dieser Elemente und am meisten bevorzugt sollten drei dieser Elemente als wesentliche Komponente oder Komponenten zugegeben werden.
Das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis ist ein Index zur Beurteilung der Entglasungsbeständigkeit des Glases und sollte vorzugsweise in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegen. Im Zähler dieses Verhältnisses sind Si und B Komponenten, die – wie später beschrieben wird – die Entglasungsbeständigkeit durch Zugabe einer kleinen Menge derselben erhöhen, und P und Al sind Komponenten, die ein Gerüst des Glases (Kation-Komponenten) bilden und auch die Viskosität der Glasschmelze erhöhen und die Entglasungsbeständigkeit verbessern. Andererseits ist F im Nenner dieses Verhältnisses zur Reduktion der Viskosität der Glasschmelze wirksam, und wenn daher die Menge an F übermäßig groß ist, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit. Wenn dieses Verhältnis zu klein ist, ist die Viskosität der Glasschmelze niedrig und wird die Bildung eines Glasprodukts schwierig und zudem verschlechtert sich häufig die Entglasungsbeständigkeit, wodurch sich das Problem ergibt, eine Produktion im großen Maßstab zu realisieren. Wenn dieses Verhältnis andererseits übermäßig groß ist, ist die Menge an F in dem Glasgerüst relativ gesehen zu gering und als Ergebnis verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit und das Erreichen der erwünschten optischen Konstanten (insbesondere einer niedrigen Dispersion) wird schwierig. Daher sollte die obere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 0,40, besonders bevorzugt 0,37 und am meisten bevorzugt 0,35 betragen, während die untere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 0,15, besonders bevorzugt 0,18 und am meisten bevorzugt 0,20 betragen sollte.
Si und B sind Elemente, die – wie später beschrieben wird – einen relativ kleinen Innenradius haben, und es wurde gefunden, dass durch die Gegenwart einer geeigneten Menge dieser Elemente in dem Glas der Übergang von einem amorphen Zustand in einen kristallinen Zustand des Glases wirksam verhindert werden kann, ohne dass das durch die Hauptkomponenten gebildete Glasgerüst wesentlich verändert wird. Das Glas der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, selbst wenn diese Elemente nicht zugegeben werden, zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit des Glases kann aber jedes dieser Elemente in einer Menge von weniger als 0,2% zugegeben werden. Wenn andererseits die Menge dieser Elemente übermäßig groß ist, scheiden sich häufig kovalent gebundene Kristalle aus, und es wird schwierig, die niedrigen Brechungsindex- und die niedrigen Dispersionseigenschaften zu erreichen. Daher sollte die obere Grenze jeder dieser Elemente kleiner als 0,2%, besonders bevorzugt 0,195% und am meisten bevorzugt 0,19% sein.
Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 weist eine geringe Änderung des Brechungsindex gegenüber einer Änderung der Lichtwellenlänge (d.h. Dispersion) auf, selbst wenn dieses Glas allein zur Herstellung einer Linse verwendet wird, und daher ist es für ein optisches Gerät wie eine Kamera brauchbar, die Licht im sichtbaren Bereich verwendet. Bei der optischen Ausgestaltung, bei der dieses Glas mit einem Glas mit hohem Brechungsindex und hoher Dispersion vereinigt wird, kann ein hoch präzises optisches Gerät eines kompakten Designs und mit einer kleinen chromatischen Aberration realisiert werden, und daher ist dieses Glas ein sehr brauchbares Material für industrielle Anwendungen.
Das Glas des Aspekts 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 hat und in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P 0,1–5,0%

Al 1,0–20,0%

Ca 1,0–20%

Sr 1,0–20,0%

Ba 1,0–20,0%

F 30,0–60,0% und

O 1,0–20,0%

Mg 0–10,0%

Y 0–10,0%,

wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Eine Beschreibung der Komponenten, die bereits oben beschrieben wurden, wird weggelassen.
Von den glasmodifizierenden Komponenten ist Ca zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam, während es die niedrige Dispersionseigenschaft realisiert. Um diesen Effekt in ausreichender Weise zu erreichen, sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 7,0% betragen. Wenn andererseits die Menge dieser Komponente übermäßig groß ist, werden häufig Kristalle mit Ionenbindung zu F, das eine Hauptkomponente des Glasgerüsts ist, erzeugt. Daher sollte die obere Grenze dieser Komponente vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt geringer als 17,5% und am meisten bevorzugt geringer als 12,0% sein.
Von den glasmodifizierenden Komponenten ist Sr zum Einstellen des Brechungsindex und auch zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam, wenn es gemeinsam mit einem anderen zweiwertigen Element (insbesondere einem Erdalkalielement) vorliegt. Um diesen Effekt in ausreichendem Maße zu erreichen, sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 8,0% und am meisten bevorzugt 12,0% betragen. Wenn andererseits die Menge dieser Komponente übermäßig groß ist, wird der Brechungsindex häufig zu hoch, und als Ergebnis können die erwünschten niedrigen Brechungsindex- und die erwünschten niedrigen Dispersionseigenschaften nicht erreicht werden und zudem verschlechtert sich häufig die Entglasungsbeständigkeit. Daher sollte die obere Grenze dieser Komponente vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 19,0% und am meisten bevorzugt 18,0% betragen.
Von den glasmodifizierenden Komponenten ist Ba zum Einstellen des Brechungsindex und auch zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam. Um diesen Effekt in ausreichendem Maß zu erreichen, sollte die untere Grenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 5,0% betragen. Wenn andererseits die Menge dieser Komponente übermäßig groß ist, wird der Brechungsindex häufig zu hoch und zudem wird die relative Dichte des erhaltenen Glases zu groß und die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert sich häufig. Daher sollte die obere Grenze dieser Komponente vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 18,0% und am meisten bevorzugt 15,0% betragen.
Mg fungiert als glasmodifizierende Komponente, die zum Einstellen des Brechungsindex und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit wirksam ist, und es kann als wahlfreie Komponente zugegeben werden. Das Glas der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, selbst wenn kein Mg zugegeben wird, es wird aber bevorzugt, diese Komponente zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit zuzugeben. Die untere Grenze der Menge dieser Komponente sollte vorzugsweise 0,3%, besonders bevorzugt 0,5% und am meisten bevorzugt 0,6% betragen. Wenn diese Komponente andererseits in übermäßiger Weise zugegeben wird, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit ernsthaft, und daher sollte die obere Grenze dieser Komponente vorzugsweise 10,0%, besonders bevorzugt 8,0% und am meisten bevorzugt 5,0% betragen.
Y ist eine dreiwertige glasmodifizierende Komponente und zum Einstellen des Brechungsindex und zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam und kann daher als wahlfreie Komponente zugegeben werden. Das Glas der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, selbst wenn kein Y zugegeben wird, es wird aber bevorzugt, diese Komponente zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit zuzugeben, während ein erwünschter Brechungsindex verwirklicht wird. Die untere Grenze dieser Komponente sollte vorzugsweise 0,01%, besonders bevorzugt 0,5% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen. Wenn diese Komponente andererseits in übermäßiger Weise zugegeben wird, nimmt der Brechungsindex auf einen Wert zu, der größer als notwendig ist, und daher sollte die obere Grenze dieser Komponente vorzugsweise 10,0%, besonders bevorzugt 8,0% und am meisten bevorzugt 6,0% betragen.

Das optische Glas von Aspekt 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98 hat und in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst:

P	0,5–5,0%
Al	3,0–19,0%
Ca	3,0 – weniger als 17,5
Sr	8,0–19,0%
Ba	3,0–18,0%
F	32,0–58,0%
O	1,0–18,0%
Mg	0,3–8,0%
Y	0,01–8,0% und
La	0–5,0% und/oder
Gd	0–5,0% und/oder
Li	0–3,0% und/oder
Na	0–3,0%
K	0–3,0%,

Ein optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98 ist ein sehr brauchbares Material für industrielle Anwendungen, da eine optische Ausgestaltung eines kompakten Designs mit einer kleinen chromatischen Aberration realisiert werden kann, indem man dieses optische Glas mit einem Glas mit einem hohem Brechungsindex und hoher Dispersion kombiniert, das kommerziell leicht erhältlich ist.
Im Aspekt 3 sind der Komponententyp und der Zusammensetzungsbereich der entsprechenden Komponenten des Glases von Aspekt 2 auf besonders bevorzugte Bereiche eingeschränkt, um das Glas mit diesem Brechungsindex und dieser Dispersion auf stabile Weise herzustellen. Eine Beschreibung der bereits in den Aspekten 1 und 2 beschriebenen Komponenten wird in der folgenden Beschreibung von Aspekt 3 weggelassen.
La und Gd haben die gleichen Effekte wie Y als dreiwertige glasmodifizierende Komponenten und können gegebenenfalls zugegeben werden. Wenn diese Komponenten in übermäßiger Weise zugegeben werden, nimmt der Brechungs index häufig übermäßig zu, und daher sollte die obere Grenze der Menge jeder dieser Komponenten vorzugsweise 5,0, besonders bevorzugt 4,0 und am meisten bevorzugt 3,0% betragen.
Li, Na und K sind einwertige glasmodifizierende Komponenten, die zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam sind, indem die glasausmachenden Komponenten erhöht werden, und sie können gegebenenfalls zugegeben werden. Eine einwertige glasmodifizierende Komponente bildet jedoch häufig Kristalle mit Ionenbindung, wenn sie mit dem das Glasgerüst ausmachende F kombiniert wird, und daher sollte die obere Grenze der Menge jeder dieser Komponenten vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,5% und am meisten bevorzugt 2,0% betragen.
Durch Beibehaltung des Verhältnisses (Si + B + P + Al)/F innerhalb eines erwünschten Bereichs und des Verhältnisses Ba/Sr in Massen-% auf Elementbasis innerhalb eines Bereichs von 0,6 bis 1,0 wird die Entglasungsbeständigkeit weiter verbessert. Wenn das Verhältnis Ba/Sr zu klein ist, wird der relative Anteil von Ba, das die Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit fördert, gering, wodurch sich eine Verschlechterung der Entglasungsbeständigkeit ergibt. Daher sollte die untere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 0,6, besonders bevorzugt 0,62 und am meisten bevorzugt 0,65 betragen. Wenn dieses Verhältnis andererseits übermäßig groß ist, überschreitet der Brechungsindex einen erwünschten Wert, und daher sollte die obere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 1,0, besonders bevorzugt 0,98 und am meisten bevorzugt 0,95 betragen.
Sb kann als wahlfreies Element zur Läuterung und Homogenisierung des optischen Glases der vorliegenden Erfindung zugegeben werden. Diese Komponente braucht gegebenenfalls überhaupt nicht zugegeben werden. Die obere Grenze der Menge dieser Komponente sollte vorzugsweise 3%, besonders bevorzugt 2% und am meisten bevorzugt 1% betragen.
Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird, Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird, und I das aus einem Iodid-Material eingeführt wird, sind zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam, indem diese Komponenten als einen Teil von F ersetzende Komponenten eingeführt werden. Durch die Verwendung der richtigen Menge dieser Glasmaterialien wird darüber hinaus die Glasbildungsreaktion verstärkt und auch ein Entschäumungseffekt erhalten. Aus diesen Gründen können diese Komponenten als wahlfreie Komponenten zugegeben werden. Zur Verhinderung einer Verschlechterung der Entglasungsbeständigkeit sollte die obere Grenze der Menge jeder dieser Komponenten vorzugsweise 1,0% betragen.
Bevorzugte Glasmaterialien zum Erhalten der Gläser der Aspekte 1 bis 3 werden später beschrieben, die Glasmaterialien sind jedoch nicht auf solche beschränkt, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind.
Übergangsmetallelemente, wie V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag und Mo, ausschließlich Ti, sind Färbemittel des Glases, selbst wenn eine geringe Menge dieser Elemente einzeln oder in Kombination in dem Glas eingeschlossen ist. Da diese Elemente eine Absorption in spezifischen Wellenlängen im sichtbaren Bereich verursachen, wird es bevorzugt, dass diese Elemente im Wesentlichen nicht in einem optischen Glas eingeschlossen sind, das Wellenlängen im sichtbaren Bereich verwendet.
Eine derzeitige Tendenz besteht darin, die Verwendung von Pb, Th, Cd, Tl, As, Os, Be und Se als schädliche chemische Substanzen zu unterlassen, und wenn diese Elemente verwendet werden, müssen Schritte für den Umweltschutz unternommen werden, und zwar nicht nur bei der Herstellung von Glas, sondern auch bei der Verarbeitung von Glas und beim Entsorgen von Glasprodukten. Es wird bevorzugt, diese Elemente nicht zu verwenden, wenn ein Einfluss auf die Umwelt in Betracht kommt.
Die optischen Gläser der Aspekte 4 bis 6 werden nun beschrieben. In den optischen Gläsern der Aspekte 4 bis 6 werden die Mengen der entsprechenden Komponenten, die in den Materialien vor dem Schmelzen enthalten sind, in Massen-% auf Elementbasis ausgedrückt.
Aspekt 4 definiert Elemente, die Glasmaterialien und Glaskomponenten für eine stabile Produktion eines optischen Glases betreffen, das einen Brechungsindex (nd) von in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 hat. Die Rollen und Effekte der entsprechenden Komponenten sind mit denen identisch, die in Bezug auf die Aspekte 1 bis 3 beschrieben wurden, und eine Beschreibung dieser Komponenten wird weggelassen. Aspekt 5 stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Aspekts 4 dar, und Aspekt 6 stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Aspekts 5 dar.
Wenn Glas durch ein Schmelzverfahren hergestellt wird, bildet eine Glasmaterial-Zusammensetzung eine Glasschmelze durch eine glasbildende Reaktion, die eine Art von chemischer Reaktion ist. Um ein glattes Fortschreiten der glasbildenden Reaktion zu ermöglichen, ist es wichtig, auf Formen und Kombinationen von Glasmaterialien zu achten.
Oxid-Materialien haben im Allgemeinen einen hohen Schmelzpunkt, und daher besteht die Tendenz, dass das Glasmaterial bis zum letzten Stadium in der glasbildenden Reaktion der Glasmaterial-Zusammensetzung als ein Ganzes verbleibt, und als Ergebnis gibt es den Fall, dass das Oxid-Material im ungeschmolzenen Zustand zurückbleibt, wenn die Temperatur der glasbildenden Reaktion, d.h. die Schmelztemperatur des Glasmaterials, zu niedrig ist. Um den Fall zu verhindern, dass ein solches Material ungeschmolzen zurückbleibt, wird in Erwägung gezogen, die Schmelztemperatur des Glasmaterials zu erhöhen oder die Schmelzzeit zu verlängern. Bei dem Glas mit niedrigem Brechungsindex und niedriger Dispersion der vorliegenden Erfindung wird dieses Verfahren jedoch nicht bevorzugt, weil das Glas eine große Menge an F, das eine hohe Flüchtigkeit hat, enthalten muss. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines Oxid-Materials in einer großen Menge unerwünscht.
Da ein komplexes Phosphat eine Quelle von P ist, der eine wesentliche Komponente in dem Glas der vorliegenden Erfindung ist, wird es im Wesentlichen als ein Glasmaterial verwendet. Ein komplexes Phosphat hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als ein Oxid-Material, und daher verläuft die glasbildende Reaktion häufig bei einer niedrigen Temperatur. Somit kann ein komplexes Phosphat vorzugsweise als ein Glasmaterial zum Erhalten des Glases der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Da ein Oxid-Material und/oder eine Phosphorsäure-Komponente eine Quelle von O sind, der eine wesentliche Komponente des Glases der vorliegenden Erfindung ist, müssen sie als Glasmaterialien zugegeben werden. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass die übermäßige Verwendung solcher Materialien eine Menge an O einführt, die größer als notwendig ist. Es ist möglich, allgemeine Glasmaterialien, wie ein Kohlensäure-Verbindung, Salpetersäure-Verbindung, Schwefelsäure-Verbindung und ein Hydroxid als Quelle von O zu verwenden. Diese Materialien zersetzen sich jedoch bei der glasbildenden Reaktion unter Abgabe eines Gases (z.B. Kohlendioxidgas im Fall der Kohlensäure-Verbindung). Wenn solche Materialien in übermäßiger Weise verwendet werden, neigt die Glasschmelze daher zu einem Schäumen, und dadurch wird ein Überlaufen derselben aus einem Schmelztiegel verursacht, oder die Verdampfung der F-Komponente in der Glasschmelze wird verstärkt, wenn das abgegebene Gas, das zu einem Schaum wurde, zur Oberfläche der Schmelze hochsteigt und von der Oberfläche der Schmelze an die Luft abgegeben wird. Daher wird es bevorzugt, die Verwendung solcher Verbindungsmaterialen auf nur eine geringe Menge zu begrenzen (weniger als 5,0 Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien), wenn solche Verbindungsmaterialien verwendet werden.
Ein Fluorid-Material wird als wesentliches Glasmaterial verwendet, da es eine Quelle an F ist, das eine wesentliche Komponente des Glases der vorliegenden Erfindung darstellt.
Aspekt 5 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform von Aspekt 4, und Aspekt 6 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform von Aspekt 5. Die Rollen und Effekte der Glaskomponenten, die aus den in den Aspekten 5 und 6 beschriebenen Glasmaterialien eingeführt werden, sind mit denjenigen identisch, die in den Aspekten 1 bis 3 beschrieben wurden.
Al, Mg, Ca, Sr und Ba sollten vorzugsweise aus einem komplexen Phosphat und/oder Fluorid als wesentlichen Quellen eingeführt werden. Bevorzugte komplexe Phosphate zum Einführen von Al schließen Al(PO₃)₃ und AlPO₄ ein. Ein bevorzugtes Fluorid zum Einführen von Al ist AlF₃. Bevorzugte komplexe Phosphate zum Einführen von Erdalkalimetall-Elementen (R'' = Mg, Ca, Sr, Ba) schließen R''(PO₃)₂ und R''₂P₂O₇ ein. Ein bevorzugtes Fluorid zum Einführen von Erdalkalimetall-Elementen (R'' = Mg, Ca, Sr, Ba) ist R''F₂.
Die obere Grenze der Menge an P, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,8% und am meisten bevorzugt 4,5% betragen, und die untere Grenze der Menge an P, das in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 1,1% und am meisten bevorzugt 1,2% betragen.
Die obere Grenze der Menge an Al, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 19,0% und am meisten bevorzugt 18,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an Al, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 8,0% betragen.
Die obere Grenze der Menge an Mg, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,0% und am meisten bevorzugt 3,0% betragen. Mg braucht nicht zugegeben werden, aber diese Komponente sollte vorzugsweise in einer Menge von 0,3% oder mehr zugegeben werden.
Die obere Grenze der Menge an Ca, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt weniger als 17,5% und am meisten bevorzugt 12,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an Ca, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 7,0% betragen.
Die obere Grenze der Menge an Sr, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 19,0% und am meisten bevorzugt 18,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an Sr, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 8,0% und am meisten bevorzugt 12,0% betragen.
Die obere Grenze der Menge an Ba, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 20,0%, besonders bevorzugt 18,0% und am meisten bevorzugt 15,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an Ba, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 3,0% und am meisten bevorzugt 5,0% betragen.
Die Summe von Sr und Ba sollte vorzugsweise in einem Bereich von 20,0% bis 35,0%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 22,0% bis 33,0% liegen.
Die untere Grenze des Verhältnisses Ba/Sr sollte vorzugsweise 0,6, besonders bevorzugt 0,62 und am meisten bevorzugt 0,65 betragen, und die obere Grenze dieses Verhältnisses sollte vorzugsweise 1,0, besonders bevorzugt 0,98 und am meisten bevorzugt 0,95 betragen.
Die Element-Komponenten Y, La und Gd sollten vorzugsweise aus einem Fluorid-Material eingeführt werden. Es ist auch möglich, diese Komponenten aus einem komplexen Phosphat (z.B. Metakomplexphosphat-Verbindung) einzuführen, eine solche Verbindung ist aber schwer erhältlich und kostspielig; es wird bevorzugt, diese Element-Komponenten aus Fluoriden (YF₃, LaF₃ und GdF₃) einzuführen, wenn das Glas der vorliegenden Erfindung auf stabile und wirtschaftliche Weise erhalten werden soll.
Die obere Grenze der Menge an Y, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 8,0%, besonders bevorzugt 6,0% und am meisten bevorzugt weniger als 4,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an Y, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 0,01%, besonders bevorzugt 0,5% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen.
Die obere Grenze der Menge an La, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,0% und am meisten bevorzugt 3,0% betragen. La braucht überhaupt nicht zugegeben werden.
Die obere Grenze der Menge an Gd, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,0% und am meisten bevorzugt 3,0% betragen. Gd braucht überhaupt nicht zugegeben werden.
Da F, das für die vorliegenden Erfindung entscheidend ist, dem Glas in einer großen Menge zugeführt wird, sollten die Alkalimetallelemente (R = Li, Na, K) vorzugsweise aus einem Fluorid-Material als wesentlichem Material eingeführt werden. In Fluoriden hat ein Fluorid in Form von RF eine starke Ionenbindung und behindert daher ein glattes Fortschreiten der glasbildenden Reaktion. Daher wird es bevorzugt, kombinierte Fluoride, wie R₂SiF₆ und R₃AlF₆, zum Einführen der Alkalimetall-Komponenten zu verwenden. Wenn die Alkalimetall-Komponenten aus Phosphorsäure-Verbindungen, wie RPO₃, R₃PO₄ und R₂HPO₄ (einschließlich ihrer Hydrate) eingeführt werden, muss darauf geachtet werden, dass die Mengen an P und O, die aus solchen Materialien eingeführt werden, in den vorher bestimmten Bereichen bleiben.
Die obere Grenze der Menge an Li, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,0% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen. Li braucht überhaupt nicht zugegeben werden.
Die obere Grenze der Menge an Na, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,0% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen. Na braucht überhaupt nicht zugegeben werden.
Die obere Grenze der Menge an K, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,0% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen. K braucht überhaupt nicht zugegeben werden.
Die obere Grenze der Menge an F, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 65%, besonders bevorzugt 55% und am meisten bevorzugt 50% betragen. Die untere Grenze der Menge an F, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 35%, besonders bevorzugt 40% und am meisten bevorzugt 42% betragen.
Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird, Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird, und I, das aus einem Iodid-Material eingeführt wird, sind zur Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit wirksam, indem diese Komponenten als einen Teil von F ersetzende Komponenten eingeführt werden. Unter Verwendung der richtigen Menge dieser Glasmaterialien wird zudem die glasbildende Reaktion verstärkt und es wird auch ein Entschäumungseffekt erhalten. Diese Komponenten können daher als wahlfreie Komponenten zugegeben werden. Wenn Cl jedoch aus einem Chlorid-Material in einer Menge von mehr als 3,0% in das Glas eingeführt wird und Br aus einem Bromid-Material und I aus einem Iodid-Material in einer Menge von jeweils mehr als 5,0% eingeführt werden, werden diese Elemente, die einen großen Innenradius haben, in einer großen Menge in das Glas eingeführt, wodurch sich eine Instabilität des Glases und eine Verschlechterung der Entglasungsbeständigkeit ergibt. Die besonders bevorzugte obere Grenze jedes dieser Elemente ist daher 1,0%. Diese Elemente brauchen überhaupt nicht zugegeben zu werden.
Die obere Grenze der Menge an O, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 10,0% und besonders bevorzugt 8,0% betragen, und die untere Grenze der Menge an O, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise 0,1% und besonders bevorzugt 0,5% betragen.
Durch Einstellen des Verhältnisses (Si + B + P + O)/F in Massen-% auf Elementbasis in der Glasmaterial-Zusammensetzung (d.h. Materialien vor dem Schmelzen) auf 0,20–0,40 wird es leicht, die Gläser der Aspekte 1 bis 3 zu erhalten. Wenn das Verhältnis zu klein ist, wird häufig eine überschüssige Menge an F in das Glas eingeführt, und als Ergebnis wird die Viskosität der Glasschmelze reduziert und daher die Bildung eines Glasprodukts erschwert. Zudem verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit, und als Ergebnis wird die Produktivität reduziert. Wenn dieses Verhältnis andererseits übermäßig groß ist, ist die Menge an F in dem Glasgerüst aufgrund der Verdampfung von F während der glasbildenden Reaktion und des Schmelzens des Glases relativ reduziert, und als Ergebnis verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit und es wird schwierig, erwünschte optische Konstanten (insbesondere eine niedrige Dispersionseigenschaft) zu erreichen. Aus diesem Grund sollte die obere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 0,40, besonders bevorzugt 0,35 und am meisten bevorzugt 0,30 betragen, und sollte die untere Grenze dieses Verhältnisses vorzugsweise 0,20, besonders bevorzugt 0,25 und am meisten bevorzugt 0,27 betragen.
Eine Materialform, die am preiswertesten erhalten werden kann und leicht Si einführt, ist ein Oxid (typischerweise SiO₂), in der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird es jedoch bevorzugt, Si aus Glasmaterialien einzuführen, die von Oxiden verschieden sind, z.B. R₂SiF₆ (R = Li, Na, K). Die obere Grenze der Menge an Si, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise geringer als 0,2% und besonders bevorzugt 0,195% betragen am meisten bevorzugt 0,19% betragen.
B₂O₃, das ein Oxid von B ist, ist eine instabile Verbindung und hat eine hohe Feuchtigkeitsabsorptionseigenschaft, und diese Verbindung muss mit großer Vorsicht behandelt werden. Da diese Verbindung eine stabile Produktion behindert, ist es somit wünschenswert, ein von einem Oxid verschiedenes Glasmaterial zum Einführen von B in das Glas zu verwenden. Die Verwendung eines Hydrats von B₂O₃ wie H₃BO₃ als Material ist ebenfalls nicht erwünscht, da es Wasser (H₂O) während der glasbildenden Reaktion erzeugt und dadurch die Verdampfung von F verstärkt. Daher wird es bevorzugt, F in Form von BPO₄ oder LiBF₄ einzuführen. Die obere Grenze von B, die in dem Rohmaterial enthalten ist, sollte vorzugsweise geringer als 0,5%, besonders bevorzugt 0,25% und am meisten bevorzugt 0,20% sein.
Die obere Grenze von Sb sollte vorzugsweise 3%, besonders bevorzugt 2% und am meisten bevorzugt 1% betragen.
Durch Einstellen der Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% auf Elementbasis in einer derartigen Weise, dass sie in dem Bereich liegt, der in den Aspekten 5 und 6 definiert ist, können die in den Aspekten 1 bis 4 beschriebenen Gläser mit niedrigem Brechungsindex und niedriger Dispersion unter Verwendung eines allgemeinen Schmelzverfahrens auf stabile Weise erhalten werden.
Die Aspekte 7 bis 9 werden nun beschrieben. In den Aspekten 7 bis 9 sind die Mengen der entsprechenden Komponenten, die in den Materialien vor dem Schmelzen enthalten sind, in Massen-% für jede Komponente ausgedrückt.
Die Aspekte 7 und 8 zeigen Materialzusammensetzungen, die zum Erhalten eines Glases mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 geeignet sind. In der Beschreibung der Aspekte 7 und 8 wird "Massen-% auf der Basis der gesamten Masse der Glasmaterials" einfach als "%" ausgedrückt.
Al(PO₃)₃ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Al, P und O in das Glas und zum Verstärken der Bildung eines stabilen Glases und zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Wirkungen nicht in ausreichender Weise erhalten werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 2,0%, besonders bevorzugt 2,5% und am meisten bevorzugt 3,0% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, nehmen der Brechungsindex und die Dispersion des Glases zu, wodurch es schwierig wird, die erwünschten optischen Konstanten zu erreichen. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 10,0%, besonders bevorzugt 9,5% und am meisten bevorzugt 9,0% betragen.
AlF₃ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Al und F in das Glas und zum Verstärken der glasbildenden Reaktion und der Bildung eines stabilen Glases und zur Reduktion des Brechungsindex und der Dispersion des Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können die erwünschten optischen Konstanten nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 20%, besonders bevorzugt 22% und am meisten bevorzugt 25% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 35%, besonders bevorzugt 33% und am meisten bevorzugt 30% betragen.
CaF₂ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Ca und F in das Glas und zur Reduktion der Dispersion und der relativen Dichte des Glases und zum Verstärken der Bildung eines stabilen Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Effekte nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 15%, besonders bevorzugt 16% und am meisten bevorzugt 18 betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 25%, besonders bevorzugt 24 und am meisten bevorzugt 22% betragen.
SrF₂ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Sr und F in das Glas und zum Einstellen des Brechungsindex des Glases und zum Verstärken der Bildung eines stabilen Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Effekte nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 15%, besonders bevorzugt 15,5% und am meisten bevorzugt 16% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, können die erwünschten optischen Konstanten nicht in ausreichender Weise erreicht werden, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 28%, besonders bevorzugt 27% und am meisten bevorzugt 25% betragen.
BaF₂ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Ba und F in das Glas und zum Einstellen des Brechungsindex des Glases und zum Verstärken der Bildung eines stabilen Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Effekte nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 5%, besonders bevorzugt 6% und am meisten bevorzugt 8% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, nimmt der Brechungsindex des Glases übermäßig zu, erhöht sich die relative Dichte des Glases und verschlechtert sich die chemische Beständigkeit des Glases. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 20%, besonders bevorzugt 18% und am meisten bevorzugt 15% betragen.
YF₃ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Y und F in das Glas und zum Einstellen des Brechungsindex des Glases und zum Verstärken der Bildung eines stabilen Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Effekte nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 0,1%, besonders bevorzugt 0,5% und am meisten bevorzugt 1,0% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, nimmt der Brechungsindex des Glases übermäßig zu. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 10%, besonders bevorzugt 9% und am meisten bevorzugt 8% betragen.
Aspekt 9 zeigt besonders bevorzugte Rohmaterialien in den Aspekten 7 und 8. In der Beschreibung von Aspekt 9 wird "Massen-% auf der Basis der gesamten Masse der Glasmaterialien" einfach als "%" ausgedrückt und die Beschreibung der Komponenten, die bereits in den Aspekten 7 und 8 beschrieben wurden, ist weggelassen.
MgF₂ ist ein brauchbares Material zum Einführen von Mg und F in das Glas und zum Einstellen des Brechungsindex des Glases und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, kann der Effekt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit nicht in ausreichender Weise erreicht werden. Die untere Grenze der Menge dieses Materials sollte vorzugsweise 1%, besonders bevorzugt 1,5% und am meisten bevorzugt 2% betragen. Wenn dieses Material andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit. Die obere Grenze der Menge dieses Materials sollte daher 7%, besonders bevorzugt 6,5% und am meisten bevorzugt 6% betragen.
Durch Einstellen des Verhältnisses in Massen-% (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃) auf weniger als 0,77 kann eine weitere Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit erreicht werden. MgF₂ und CaF₂, die den Zähler dieses Verhältnisses ausmachen, sind Komponenten, die die Entglasungsbeständigkeit verschlechtern, wenn sie in einer großen Menge zugegeben werden, während Al(PO₃)₃ und AlF₃, die den Nenner dieses Verhältnisses darstellen, Komponenten sind, die die Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit verstärken. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto besser ist daher die Entglasungsbeständigkeit des erhaltenen Glases. Die obere Grenze dieses Verhältnisses in Massen-% sollte vorzugsweise kleiner als 0,77, besonders bevorzugt kleiner als 0,73 und am meisten bevorzugt 0,72 sein. Wenn dieses Verhältnis in Massen-% jedoch zu klein ist, wird es schwierig, erwünschte optische Konstanten zu erreichen. Die untere Grenze dieses Verhältnisses sollte vorzugsweise 0,5, besonders bevorzugt 0,51 und am meisten bevorzugt 0,52 sein.
Der Effekt der Verbesserung der Entglasungsbeständigkeit kann leichter erreicht werden, indem man das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F auf einen vorher bestimmten Bereich einstellt und das Verhältnis Ba/Sr in Massen-% auf Elementbasis auf einen vorher bestimmten Bereich einstellt. Diese Bereiche sind mit denen identisch, die in den Aspekten 4 bis 6 beschrieben wurden.
Es erfolgt nun eine Beschreibung des Aspekts 10.
Si und B, die in einem Glasmaterial enthalten sind, sind bevorzugte Komponenten zum Verhindern des Auftretens einer Entglasung (Ausfällung von Kristallen) im Inneren des Glases während des Abkühlens des Glases aus dem geschmolzenen Zustand. Wie oben beschrieben wurde, muss eine große Menge an F zum Glas gegeben werden, um die niedrigen Brechungsindex- und die niedrigen Dispersionseigenschaften zu verwirklichen, und die Bindung zwischen Molekülen in einem solchem Glas ist häufig eine Ionenbindung und keine kovalente Bindung. Mit den Komponenten und bei dem Zusammensetzungsverhältnis des Glases geht das Glas häufig in thermodynamisch stabile Kristalle vom Ionenbindungstyp während des Kühlens der Glasschmelze über, anstatt einen Glaszustand beizubehalten. In einem solchen Fall besteht eine große Schwierigkeit darin, die Entglasungsbeständigkeit zu verbessern, während die erwünschten niedrigen Brechungsindex- und die erwünschten niedrigen Dispersionseigenschaften durch einfaches Anpassen der Glaskomponenten realisiert werden. Die oben beschriebenen wesentlichen Komponenten, außer P und Al, sind Elemente, die einen relativ großen Innenradius haben. Es wurde gezeigt, dass es durch Einführen einer geringen Menge an Si und/oder B, die einen relativ kleinen Innenradius haben, in das Glas ermöglicht wird, einen Übergang aus dem Glaszustand in den kristallinen Zustand wirksam zu verhindern ohne die Glasstruktur wesentlich zu verändern, die durch die Hauptkomponenten gebildet wird. Zum Erreichen dieses Effekts in ausreichender Weise sollte die untere Grenze der Gesamtmenge an Si und/oder B in der Glasmaterial-Zusammensetzung vorzugsweise 0,005%, besonders bevorzugt 0,008% und am meisten bevorzugt 0,01% betragen. Wenn andererseits eine übermäßig große Menge an Si und/oder B in der Glasmaterial-Zusammensetzung enthalten ist, bewirken Si und/oder B, in denen die kovalente Bindung stark ist, häufig ein Ausfällen von Kristallen vom kovalent gebundenen Typ in dem Glas und zudem wird es schwierig, die niedrigen Brechungsindex- und niedrigen Dispersionseigenschaften zu erreichen. Daher sollte die obere Grenze der Gesamtmenge an Si und/oder B vorzugsweise geringer als 0,2%, besonders bevorzugt 0,195% und am meisten bevorzugt 0,19% sein.
Die eingeführte Menge an Si und/oder B wird als die Menge ausgedrückt, die in der Glasmaterial-Zusammensetzung enthalten ist. Si und/oder B werden eingeführt, um das Auftreten einer Entglasung während des Abkühlens der Glasschmelze zu verhindern. Wenn Glas durch ein üblicherweise verwendetes Schmelzverfahren hergestellt wird, werden verschiedene Glasmaterialien gewogen, eingestellt und vermischt, und diese Materialien werden in einen Schmelzofen mit einer hohen Temperatur gegeben, um die glasbildende Reaktion zu erzeugen, und nach dem Läutern, Rühren und Homogenisieren einer Glasschmelze wird die Glasschmelze zum Verfestigen abgekühlt. Da Glasmaterialien auf unterschiedliche Weise aus Oxiden, Carbonaten, Nitraten, Sulfaten, komplexen Phosphaten, Halogeniden und Hydroxiden usw. von erwünschten Glaskomponenten-Elementen ausgewählt werden können und die glasbildende Reaktion dieser Materialien kompliziert ist und dieselben auf unzählige Weise kombiniert werden können, können diese Materialien nicht einfach bestimmt werden und außerdem können die Koordinationszahl, der Innenradius und die Wertigkeit des Ions nicht auf einfache Weise bestimmt werden. Daher werden die Mengen an Si und B in Form von Elementen in dieser Beschreibung ausgedrückt.
Aspekt 11 bezieht sich auf Rohmaterialien zur Herstellung des Glases der Aspekte 1 bis 10 auf stabile und wirtschaftliche Weise.
Da SiO₂ und B₂O₃ Oxide sind, sind sie Materialien, die dazu neigen, eine glatte glasbildende Reaktion zu behindern, wie oben beschrieben wurde. Wenn daher Si und/oder B in das Glas eingeführt werden, sollten sie vorzugsweise aus einem Material eingeführt werden, das von einem Oxid verschieden ist, z.B. ein Fluorid oder ein komplexes Phosphat. Die Verwendung eines Hydrats von B₂O₃ wie H₃BO₃ als Material wird nicht bevorzugt, da Wasser (H₂O) bei der glasbildenden Reaktion erzeugt wird, und dieses Wasser die Verdampfung von F verstärkt.
Ba(PO₃)₂ und BaCl₂ sind Materialien, die häufig eine Legierung mit einem Element der Platingruppe wie Pt, das als Material einer üblichen Glasschmelzgerätschaft verwendet wird, insbesondere bei der glasbildenden Reaktion bilden.
Ba neigt dazu, insbesondere eine Legierung mit Pt unter den Ionen der Platingruppe zu bilden, und wenn eine Phosphorsäure-Verbindung als Glasmaterial verwendet wird, verursacht es häufig eine Beschädigung der Schmelzgerätschaft. Um das Glas der vorliegenden Erfindung auf stabile Weise zu erhalten, ohne dass eine Beschädigung der Schmelzgerätschaft verursacht wird, sollte dieses Material vorzugsweise nicht verwendet werden. Zudem beschädigt aus BaCl₂ eingeführtes Cl häufig Pt in der Schmelzgerätschaft und verursacht dadurch, dass eine große Menge an Pt-Ion herausgelöst wird und in das Glas gelangt, und als Ergebnis erfolgt eine Absorption von Pt-Ion insbesondere im kurzwelligen Bereich von 450 nm oder darunter mit der resultierenden Verschlechterung des Transmissionsgrades des Glases. Aus diesem Grund wird die Verwendung dieses Materials nicht bevorzugt.
LiF-, NaF- und KF-Materialien haben eine starke Ionenbindung von R-F und behindern dadurch eine glatte glasbildende Reaktion und verursachen zudem in der glasbildenden Reaktion, dass Pt der Schmelzgerätschaft ionisiert und herausgelöst wird und in einer großen Menge in das Glas gelangt. Als Ergebnis erfolgt eine Absorption von Pt-Ion im kurzwelligen Bereich von 450 nm oder darunter mit der resultierenden Verschlechterung des Transmissionsgrades des Glases. Aus diesem Grund wird die Verwendung dieser Materialien nicht bevorzugt.
LiPF₆-, NaPF₆- und KPF₆-Materialien verursachen in der glasbildenden Reaktion, dass Pt der Schmelzgerätschaft ionisiert und herausgelöst wird und in einer großen Menge in das Glas gelangt. Als Ergebnis erfolgt eine Absorption von Pt-Ion im kurzwelligen Bereich von 450 nm oder darunter mit der resultierenden Verschlechterung der Lichtdurchlässigkeit des Glases. Aus diesem Grund wird die Verwendung dieser Materialien nicht bevorzugt. Zusätzlich dazu sind diese Alkalimetall-Verbindungen Materialien, die im Handel nicht leicht erhältlich und daher kostspielig sind. In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, diese Materialien zum Erhalten des Glases der vorliegenden Erfindung auf wirtschaftliche Weise nicht zu verwenden.
Aspekt 12 zeigt die typischste Ausführungsform zum Erhalten des Glases der vorliegenden Erfindung auf stabile und wirtschaftliche Weise. Eine Beschreibung der Komponenten, die bereits beschrieben wurden, wird weggelassen.
Na₂SiF₆ ist ein brauchbares Material, das Na, Si und F in das Glas einführen kann. K₂SiF₆ ist auch ein brauchbares Material, das K, Si und F in das Glas einführen kann. Diese Materialien können gegebenenfalls zugegeben werden.
Wenn jedes dieser Materialien in einer Menge von mehr als 3,0% zugegeben wird, wird eine übermäßige Menge an F in das Glas eingeführt und als Ergebnis verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit des Glases und auch die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert sich durch ein übermäßiges Einführen von Na und K. Daher sollte die obere Grenze jedes dieser Materialien vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,8% und am meisten bevorzugt 2,5% betragen.
Zum Einführen von Si, das – wie oben beschrieben wurde – den Effekt hat, die Entglasungsbeständigkeit in dem Glas durch Zugabe einer geringen Menge dieser Komponente zu verbessern, kann eines dieser Materialien oder können beide dieser Materialien verwendet werden. Die untere Grenze der Summe dieser Materialien (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆) sollte vorzugsweise 0,01%, besonders bevorzugt 0,03% und am meisten bevorzugt 0,05% betragen. Wenn andererseits die Summe dieser Materialien 5,0% überschreitet, wird eine überschüssige Menge an F in das Glas eingeführt, und als Ergebnis verschlechtert sich die Entglasungsbeständigkeit des Glases und auch die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert sich durch ein übermäßiges Einführen von Na und K. Daher sollte die obere Grenze der Summe dieser Materialien vorzugsweise 5,0%, besonders bevorzugt 4,0% und am meisten bevorzugt 3,0% betragen.
KHF₂ ist ein brauchbares Glasmaterial, weil es einen Entschäumungseffekt einer Glasschmelze und auch einen Säuerungsmittel-Effekt erzeugen kann, um die Glasschmelze, die eine stark reduzierende Tendenz hat, in eine neutrale Richtung zu führen. Wenn die reduzierende Tendenz in der Glasschmelze groß wird, reagieren Ba und P in dem Glas mit der Schmelzgerätschaft aus dem Metall der Platingruppe und verursachen dadurch, dass Pt-Ionen herausgelöst werden und in das Glas gelangen, und verursachen im schlimmsten Fall, dass eine Legierung mit dem Metall der Platingruppe gebildet wird, mit dem Ergebnis, dass Glas aus dem Legierungsanteil fließt. Wenn die Menge dieses Materials zu gering ist, können diese Effekte nicht in ausreichendem Maße erreicht werden, und daher sollte die untere Grenze dieses Materials vorzugsweise 0,1%, besonders bevorzugt 0,13% und am meisten bevorzugt 0,15% betragen. Wenn dieses Glasmaterial andererseits in einer übermäßigen Menge verwendet wird, nimmt die Menge an abgegebenem HF-Gas zu, und dadurch erhöht sich die Verdampfungsmenge an F im Glas. Daher sollte die obere Grenze der Menge dieses Materials vorzugsweise 3,0%, besonders bevorzugt 2,8% und am meisten bevorzugt 2,5% sein.
NH₄F·HF kann wie KHF₂ einen Entschäumungseffekt einer Glasschmelze und auch einen Säuerungsmitteleffekt erzeugen, um die Glasschmelze, die eine stark reduzierende Tendenz hat, in eine neutrale Richtung zu lenken, und es kann gegebenenfalls verwendet werden. Da die Einführungsmenge von HF-Gas jedoch größer ist, als die von KHF₂, sollte die obere Grenze der Menge dieses Materials vorzugsweise 1,0%, besonders bevorzugt 0,99% und am meisten bevorzugt 0,98% betragen.
Aspekt 13 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Glases des Aspekts 12, das Na₂SiF₆ in einer Menge in einem Bereich von 0–3% und K₂SiF₆ in einer Menge in einem Bereich von 0–3% umfasst. Im Aspekt 13 liegt die Summe (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆) in einem Bereich von 0,03% bis 4,0%.
Aspekt 14 zeigt eine Ausführungsform der Aspekte 1 bis 13, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Glas eine hohe Entglasungsbeständigkeit während des Kühlens der Glasschmelze aufweist.
In dem Fall, dass Glas durch ein kontinuierliches Schmelz- und Formverfahren erhalten wird, das eine hohe Produktivität aufweist, wird die Glasschmelze bei einer niedrigen Temperatur gehalten, und ein Glas wird in einem hochviskosen Zustand der Glasschmelze gebildet, um das Auftreten eines gestreiften ungleichmäßigen Anteils (Schlieren) zu verhindern, der durch einen Konvektionsstrom von fließendem Glas verursacht wird. Wenn eine Glasschmelze mit einer Glaszusammensetzung, die eine geringe Entglasungsbeständigkeit hat, bei einer niedrigen Temperatur gehalten wird, fallen Kristalle in der Glasschmelze aus. Das Ausfallen von Kristallen in der Glasschmelze wird nicht nur durch einen Temperaturfaktor beeinflusst, sondern auch durch einen Zeitfaktor. Wenn die Glasschmelze bei einer niedrigen Temperatur während einer langen Zeitspanne gehalten wird, fallen Kristalle aufgrund des Zeitfaktors aus der Glasschmelze aus. Wenn Glas kontinuierlich während einer langen Zeitspanne (wenigstens mehrere Tage) aus einer solchen Glasschmelze gebildet wird, fallen Kristalle in der Schmelzgerätschaft aus, und als Ergebnis werden Kristalle in ein erhaltenes verfestigtes Glas eingemischt und es kann kein homogenes Glas erhalten werden, oder Kristalle verbleiben in der Schmelzgerätschaft und haben einen schädlichen Einfluss auf das Glasfließen und produzieren dadurch einen ungleichmäßigen Anteil (Schlieren) in dem erhaltenen Glas. Wenn die Möglichkeit eines solchen Phänomens besteht, kann Glas nicht auf stabile Weise durch ein kontinuierliches Schmelz- und Formverfahren mit hoher Produktivität erzeugt werden und daher muss ein Produktionsverfahren mit geringerer Produktivität verwendet werden. Dies ist offensichtlich unwirtschaftlich.
Eine Temperatur von 1000°C ist eine Temperatur, die hinreichend höher ist als eine Temperatur, bei der Kristalle aus einer Glasschmelze ausfallen, und 690°C, eine Temperatur, bei der das Glas 60 Stunden lang gehalten wird, ist eine Temperatur, die nahe bei der glasbildenden Temperatur der Gläser der Aspekte 1 bis 13 liegt. Wenn durch diese Bewertungsmethode bestätigt wird, dass Kristalle nicht im Inneren des Glases ausfallen, kann das sehr wirtschaftliche kontinuierliche Schmelz- und Form-Produktionssystem angewandt werden und Glas kann auf stabile Weise hergestellt werden.
Aspekt 15 zeigt die Bewertung der Entglasungseigenschaft von Glas durch Differentialthermoanalyse (DTA). Glas hat keinen Schmelzpunkt und dennoch fallen Kristalle aus (d.h. es erfolgt eine Entglasung), wenn eine erhöhte Temperatur einen gewissen Punkt überschreitet, und wenn die Temperatur weiter ansteigt, werden die ausgefallenen Kristalle (Entglasung) geschmolzen. Diese Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet, wird als Tm ausgedrückt. Tm wird als Wärmeabsorptionspeak in einer DTA-Kurve nachgewiesen. Wenn andererseits die Glasschmelze gekühlt wird, nachdem die Kristalle (Entglasung) ausreichend geschmolzen sind, wird die Erzeugung von Wärme, die durch das Ausfallen von Kristallen verursacht wird (Auftreten von Entglasung), in der DTA-Kurve beobachtet. Diese Temperatur, bei der die Kristallausfällung (Entglasung) beginnt, wird als Tx ausgedrückt.
Wenn der Wert (Tm – Tx) zunimmt, bedeutet dies, dass eine Ausfällung von Kristallen (Auftreten von Entglasung) während des Kühlens der Glasschmelze schwieriger wird. Indem man diesen Wert auf 15°C oder höher einstellt, erfolgt kaum eine Ausfällung von Kristallen, selbst wenn die Temperatur des Glases auf eine niedrige Temperatur abgesenkt wird. Daher kann die Viskosität des Glases während der Glasbildung zunehmen, wodurch das Auftreten eines gestreiften ungleichmäßigen Anteils (Schlieren), der durch einen Konvektionsstrom in dem fließenden Glas verursacht wird, wirksam verhindert werden. Der Wert (Tm – Tx) sollte besonders bevorzugt 16°C oder höher, am meisten bevorzugt 17°C oder höher sein.
Aspekt 16 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Säurebeständigkeitseigenschaft des Glases, die gemäß JOGIS 061999 "Method for Measuring Chemical Durability of Optical Glass (Powder Method)" gemessen wird, Klasse 1 bis Klasse 3 ist.
Wenn Glas zu einer Linse oder einem Prisma verarbeitet wird, wird das Glas Wasser, einem Poliermittel und einem Spülmittel ausgesetzt. Wenn Glas, das aus einem Material besteht, welches eine geringe Säurebeständigkeitseigenschaft hat, zur Herstellung einer Linse oder eines Prismas verwendet wird, wird Glasmaterial häufig herausgelöst, was ein ungenügendes Finish der polierten Oberfläche ergibt. Um in einem solchen Fall eine saubere und glatt polierte Oberfläche zu erhalten, müssen große Anstrengungen unternommen werden, und dies ist unwirtschaftlich.
Aus diesem Grund sollte die Säurebeständigkeitseigenschaft vorzugsweise Klasse 3 oder besser als dieselbe sein.
Wie in den Aspekten 17 bis 19 beschrieben ist, sind die in den Aspekten 1 bis 16 beschriebenen Gläser als Materialien zur Herstellung optischer Elemente, die Linsen und Prismen einschließen, brauchbar, und unter Verwendung dieser optischen Elemente für Kameras und Projektoren kann eine hoch präzise chromatische Aberration verwirklicht werden.
Als typisches Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung von Linsen und Prismen unter Verwendung von Glas als Material, wird das Nacherwärmungspressen in Aspekt 18 beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Nacherwärmungspressen beschränkt, sondern optische Elemente können unter Verwendung anderer Verfahren wie z.B. Formpressen hergestellt werden.
Beispiele für das optische Glas der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass der Bereich der vorliegenden Erfindung in keiner Weise auf diese Beispiele beschränkt ist.
Die Tabellen 1 bis 4 zeigen Mengen in Massen-% auf Elementbasis von Elementen, die Glasmaterialien ausmachen (Aspekte 4–6), das Verhältnis (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis, das Verhältnis Ba/Sr, Brechungsindex (nd), Abbe-Zahl (νd) und das Ergebnis eines Tests bei konstanter Temperatur (Tm – Tx) der Beispiele Nr. 1 bis 23, um ein Fluor-komplexes Phosphat-Glas mit äußerst niedrigem Brechungsindex und äußerst niedriger Dispersion, das einen Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 hat, zu erhalten. Die Tabellen 5 bis 8 zeigen Mengen in Massen-% von Glasmaterialien (Aspekte 7 bis 9) und das Verhältnis (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃) in Massen-% der entsprechenden Beispiele. Mit anderen Worten: Die Beispiele der Tabellen 5 bis 8 haben die gleiche Zusammensetzung wie die entsprechenden Beispiele, jedoch auf eine andere Weise ausgedrückt.
Tabelle 9 zeigt Glaszusammensetzungen und Eigenschaften der Vergleichsbeispiele Nr. A bis E von optischen Gläsern des Standes der Technik. In dieser Tabelle ist Vergleichsbeispiel A Beispiel 6 der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-212133 , die Vergleichsbeispiele B und C sind die Beispiele 3 und 5 der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-14141 und die Vergleichsbeispiele D und E sind die Beispiele 2 und 7 der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-1919876 . Die Werte des Brechungsindex (nd) und der Abbe-Zahl (νd) in der Tabelle sind diejenigen, die in diesen Veröffentlichungen beschrieben sind. Bei diesen Vergleichsbeispielen wurde die Beschreibung in den Veröffentlichungen so interpretiert, dass sie Glasmaterial-Zusammensetzung bedeutet. Beim Vergleichsbeispiel A wurde der Ausdruck Mol-% in den Ausdruck Massen-% abgeändert. Die Glasmaterialien wurden gemäß dem Verfahren geschmolzen, das in diesen Veröffentlichungen zum Erhalten von Gläsern beschrieben ist.
Der Brechungsindex (nd), die Abbe-Zahl (νd), das Ergebnis des Temperaturhaltetests, die Differenz zwischen der Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet (Tm) und der Temperatur, bei der die Entglasung beginnt (Tx), die gemäß DTA gemessen wurden, und die Säurebeständigkeitseigenschaft, die gemäß dem Pulver-Verfahren gemessen wurde, der erhaltenen Gläser wurden auf die folgende Weise gemessen.
(1) Brechungsindex (nd) und Abbe-Zahl (νd)
Der Brechungsindex (nd) und die Abbe-Zahl (νd) wurden bei einem Glas gemessen, mit der Maßgabe, dass die Absenktemperaturgeschwindigkeit während des Kühlens der Schmelze auf -25°C/h eingestellt wurde.
(2) Bewertung des Tests unter konstanter Temperatur
Das erhaltene Glas wurde zu Stücken einer Länge von etwa 5 mm zerstoßen und in einen Platintiegel mit einer Kapazität von 50 cm³ gegeben. Ein Deckel aus Aluminiumoxid wurde auf diesen Tiegel gelegt, und der Tiegel wurde in einen elektrischen Ofen von 1000°C gegeben, und diese Temperatur wurde 1 Stunde lang gehalten. Dann wurde die Temperatur des elektrischen Ofens mit einer Rate von etwa 100°C/h reduziert (d.h. man benötigt etwa 3 Stunden von 1000°C auf 690°C), und die Temperatur von 690°C des elektrischen Ofens, in dem der Tiegel aufbewahrt wurde, wurde 60 Stunden lang gehalten. Dann wurde der Platintiegel aus dem elektrischen Ofen herausgenommen und der Deckel wurde entfernt. Das Innere des Glases wurde mit bloßem Auge unter hellem Licht beobachtet, und Glas, in dem keine Entglasung (Ausfällung von Kristallen) beobachtet wurde, wurde durch das Zeichen o ausgedrückt, und Glas, in dem eine Entglasung beobachtet wurde, wurde durch das Zeichen x ausgedrückt.
(3) Differenz (Tm – Tx) zwischen der Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet (Tm)(°C), und der Temperatur, bei der die Entglasung beginnt (TX) (°C)
Das erhaltene Glas wurde zu Stücken eine Teilchengröße von 425 μm bis 600 μm zerstoßen, und etwa 200 mg der zerstoßenen Glasprobe wurden in einen DTA-Tiegel aus Aluminiumoxid gegeben, und der DTA-Tiegel wurde mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 10°C/min auf 800°C erhitzt. In Wärmeabsorptionspeaks der Differentialthermokurve, die während des Temperaturerhöhungsverfahrens nachgewiesen wurden, wurde der Wärmeabsorptionspeak der höchsten Temperatur als Temperatur Tm genommen, bei der die Entglasung verschwindet. Bei Tm gab es eine geringe Abhängigkeit vom Unterschied der Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit, und daher wurde die Messung nur in etwa bei der oben beschriebenen Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit durchgeführt. Nach dem Erreichen von 800°C wurde die Temperatur auf 300°C mit einer Temperaturabsenkgeschwindigkeit von 5°C/min erniedrigt und auch mit einer Temperaturabsenkgeschwindigkeit von 10°C/min erniedrigt. Die Wärmeerzeugungsstarttemperatur Tx(-5) bei der höchsten Temperatur in der Differentialthermokurve, die im Laufe des Abkühlens mit der Temperaturabsenkgeschwindigkeit von 5°C/min nachgewiesen wurde, und die Wärmeerzeugungsstarttemperatur Tx(-10) bei der höchsten Temperatur in der Differentialthermokurve, die im Laufe des Abkühlens mit der Temperaturabsenkgeschwindigkeit von 10°C/min nachgewiesen wurde, wurden jeweils doppelt gemessen. Eine Temperatur, die durch Extrapolation dieser gemessenen Werte auf eine Temperaturabsenkgeschwindigkeit von 0°C/min erhalten wurde, wurde als die Temperatur, bei der die Entglasung beginnt (Tx)(°C) definiert, und die Differenz (Tm – Tx) (°C) wurde berechnet. Das Ergebnis ist in Tabelle 11 aufgeführt. Zum besseren Verständnis zeigt 1 Tm von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel D durch gestrichelte Linien.
(4) Pulver-Verfahren zur Bestimmung der Säurebeständigkeitseigenschaft
Die Säurebeständigkeitseigenschaft (Klasse) wurde gemäß Japan Optical Industrial Standard "Method for Measuring Chemical Durability of Optical Glass (Powder Method)" JOGIS 06¹⁹⁹⁹ gemessen. Insbesondere wurde das erhaltene Glas zu Stücken einer Teilchengröße von 425 μm bis 600 μm zerstoßen, und eine zerstoßene Glasprobe mit einer Masse, die der relativen Dichte entsprach, wurde in einen Platinkorb gegeben. Dieser Platinkorb wurde in einen Quarz-Rundkolben gelegt, der 10 mmol/l (= 0,01 N) einer wässrigen Salpetersäure-Lösung enthielt, und 60 Minuten lang in einem siedendem Wasserbad behandelt. Die Reduktionsrate der Glasprobe nach dieser Behandlung wurde berechnet. Der Fall, in dem die Reduktionsrate geringer als 0,20% war, wurde als Klasse 1 eingestuft, der Fall, in dem die Reduktionsrate 0,20% bis weniger als 0,35% war, wurde als Klasse 2 eingestuft, und der Fall, in dem die Reduktionsrate 0,35% bis weniger als 0,65% war, wurde als Klasse 3 eingestuft. Diese Klasse bedeutet Folgendes: je niedriger die Klasse ist, desto besser ist die Säurebeständigkeitseigenschaft des Glases.

Zur Herstellung der Gläser der Beispiele der vorliegenden Erfindung, die in den Tabellen 1 bis 8 beschrieben sind, wurden gebräuchliche Rohmaterialien für oben beschriebene optische Gläser abgewogen und in einem vorher bestimmten Verhältnis vermischt, und die vermischten Materialien wurden in einen Platintiegel gegeben, und ein Deckel aus einem feuerfesten Material wie Platin oder Aluminiumoxid wurde auf den Tiegel gelegt. Die Materialien wurden bei einer Temperatur innerhalb eines Temperaturbereichs von 900°C bis 1050°C während 3 bis 4 Stunden in einem elektrischen Ofen geschmolzen, und zwar in Abhängigkeit von der Schmelzeigenschaft der Glaskomponenten. Die Schmelze wurde gerührt und dadurch homogenisiert, und nachdem die Temperatur in 2 bis 3 Stunden in dem elektrischen Ofen auf 680°C abgesenkt war, wurde die Schmelze in eine Form gegossen und spannungsfrei gemacht, um die Gläser herzustellen. Tabelle 1

Element Masse-%	1	2	3	4	5	6
Si		0.047	0.025	0.046
B
Al	9.442	9.468	9.902	9.778	9.349	9.814
P	2.364	2.370	2.759	2.530	2.317	2.539
Y	3.039	2.438		3.028	3.039	3.039
La			1.205
Gd		0.760	1.521
Mg	1.576	1.580	1.775	1.570	1.576	1.576
Ca	10.341	10.370	10.626	10.303	10.341	10.853
Sr	16.173	15.772	13.776	14.382	16.173	14.434
Ba	10.108	10.136	11.593	10.850	10.405	10.108
Li
Na
K	0.335	0.341	0.071	0.464	0.335	0.335
Sb
F	42.919	42.928	42.428	43.088	42.833	43.326
O	3.663.	3.674	4.275	3.921	3.592	3.936
H	0.016	0.030	0.010	0.016	0.016	0.016
N	0.024	0.086	0.034	0.024	0.024	0.024
Cl
Br
I
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(Si+B+P+Al)/F	0.275	0.277	0.299	0.287	0.272	0.285
Ba/Sr	0.625	0.643	0.842	0.754	0.643	0.700
Nd	1.4389	1.4400	1.4352	1.4388	1.4388	3.4376
ν d	95.0	96.4	93.8	95.0	95.0	95.3
Test bei konstanter Temperatur	O	O	O	O	O	O
Tm – Tx[°C]	18			37	20

Tabelle 2

Element Masse-%	7	8	9	10	11	12
Si	0.046	0.046		0.046	0.051
B
Al	9.829	9.778	9.343	9.829	9.660	9.961
P	2.705	2.530	2.623	2.705	2.570	2.715
Y	2.725	2.422	3.042	3.028	2.743	3.039
La
Gd
Mg	1.570	1.570	1.577	1.570	1.557	1.576
Ca	10.813	10.813	10.351	11.323	10.754	10.341
Sr	14.382	14.382	16.189	12.996	13.950	15.269
Ba	10.071	10.850	9.993	10.461	10.919	9.327
Li
Na
K	0.464	0.464	0.336	0.464	0.611	0.335
Sb
F	43.163	43.184	42.471	43.346	42.892	43.189
O	4.192	3.921	4.066	4.192	3.983	4.208
H	0.016	0.016	0.009	0.016	0.016	0.016
N	0.024	0.024		0.024	0.025	0.024
Cl
Br					0.269
I
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(Si+B+P+Al)/F	0.291	0.286	0.282	0.290	0.286	0.294
Ba/Sr	0.700	0.754	0.617	0.805	0.783	0.611
Nd	1.4381	1.4378	1.4407	1.4385	1.4388	1.4397
νd	94.2	94.6	93.5	94.3	95.0	94.3
Test bei konstanter Temperatur	O	O	O	O	O	O
Tm – Tx[°C]

Tabelle 3

Element Masse-%	13	14	15	16	17	18
Si		0.045		0.111		0.023
B			0.048
Al	9.495	9.731	9.791	9.151	9.122	9.796
P	2.539	2.722	2.533	2.371	2.364	2.535
Y	3.039	2.743	3.032	3.049	3.039	3.033
La
Gd
Mg	1.574	1.580	1.572	1.230	1.576	1.573
Ca	10.853	10.883	10.317	10.374	10.341	10.322
Sr	15.130	13.951	14.401	16.225	16.173	14.408
Ba	10.108	10.684	10.864	10.141	10.108	10.869
Li
Na				0.049
K	0.335	0.355	0.335	0.761	0.835	0.400
Sb
F	42.951	42.886	42.890	42.436	42.727	43.073
O	3.935	4.220	4.208	3.675	3.663	3.928
H	0.016	0.020	0.009	0.020	0.028	0.016
N	0.025	0.061		0.025	0.024	0.024
Cl		0.119
Br
I				0.382
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(Si+B+P+Al)/F	0.280	0.291	0.288	0.274	0.269	0.287
Ba/Sr	0.668	0.766	0.754	0.625	0.625	0.754
Nd	1.4389	1.4379	1.4390	1.4402	1.4383	1.4389
ν d	94.4	94.0	94.8	96.5	94.7	96.0
Test bei konstanter Temperatur	O	O	O	O	O	O
Tm – Tx[°C]			39			33

Tabelle 4

Element Masse-%	19	20	21	22	23
Si	0.047	0.046		0.078	0.046
B				0.015
Al	9.840	9.416	9.814	9.732	9.408
P	2.546	2.357	2.539	2.535	2.355
Y	1.731	3.031	3.039	3.047	3.028
La	1.418
Gd
Mg	1.553	1.572	1.576	1.229	1.570
Ca	10.369	10.313	10.341	10.882	10.303
Sr	14.474	16.129	14.434	14.474	16.115
Ba	10.747	10.081	10.889	10.176	10.071
Li				0.074
Na		0.038
K	0.372	0.335	0.335	0.215	0.464
Sb
F	42.919	42.989	43.057	43.482	42.950
O	3.946	3.653	3.936	3.929	3.650
H	0.013	0.016	0.016	0.007	0.016
N	0.025	0.024	0.024	0.025	0.024
Cl
Br
I
Insgesamt	100.000	10.000	100.000	100.000	100.000
(Si+B+P+Al)/F	0.290	0.275	0.287	0.287	0.275
Ba/Sr	0.743	0.625	0.754	0.703	0.625
Nd	1.4445	1.4380	1.4388	1.4324	1.4380
νd	92.4	94.8	95.0	94.1	94.8
Test bei konstanter Temperatur	O	O	O	O	O
Tm – Tx[°C]			36		25

Tabelle 5

Element Masse-%	1	2	3	4	5	6
MgF₂	4.039	4.050	4.550	4.024	4.039	4.040
CaF₂	20.145	20.200	20.700	20.072	20.145	21.142
SrF₂	23.187	22.611	19.750	20.618	23.187	20.694
BaF₂	12.905	12.940	14.800	13.851	13.284	12.905
YF₃	4.986	4.000		4.968	4.986	4.986
AlF₃	27.254	27.328	28.329	28.148	27.007	28.251
Al(PO₃)₃	6.714	6.732	7.834	7.186	6.582	7.212
KHF₂	0.670	0.420		0.668	0.670	0.670
NH₄F·HF	0.100	0.352	0.137	0.100	0.100	0.100
K₂SiF₆		0.367	0.200	0.365
Na₂SiF₆
LaF₃			1.700
GdF₃		1.000	2.000
KCl
KBr
KI
LiBF₄
BPO₄
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(MgF₂+CaF₂) /(Al(PO₃)₃+Al F₃)	0.712	0.712	0.698	0.682	0.720	0.710

Tabelle 6

Element Masse-%	7	8	9	10	11	12
MgF₂	4.024	4.024	4.043	4.024	3.990	4.040
CaF₂	21.065	21.065	20.165	22.059	20.950	20.145
SrF₂	20.618	20.618	23.210	18.631	20.000	21.890
BaF₂	12.858	13.851	12.758	13.355	13.940	11.908
YF₃	4.471	3.975	4.991	4.968	4.500	4.986
AlF₃	28.148	28.148	26.710	28.148	27.745	28.550
Al(PO₃)₃	7.683	7.186	7.452	7.683	7.300	7.711
KHF₂	0.668	0.668	0.671	0.668	0.675	0.670
NH₄F·HF	0.100	0.100		0.099	0.100	0.100
K₂SiF₃	0.365	0.365		0.365	0.400
Na₂SiF₃
LaF₃
GdF₃
KCl
KBr					0.400
KI
LiBF₄
BPO₄
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(MgF₂+CaF₂) /(Al(PO₃)₃+Al F₃)	0.700	0.710	0.709	0.728	0.712	0.667

Tabelle 7

Element Masse-%	13	14	15	16	17	18
MgF₃	4.035	4.050	4.024	3.150	4.039	4.032
CaF₂	21.142	21.200	20.072	20.200	20.145	20.108
SrF₂	21.691	20.000	20.618	23.250	23.187	20.656
BaF₂	12.905	13.640	13.851	12.940	12.905	13.877
YF₃	4.986	4.500	4.968	5.000	4.986	4.977
AlF₃	27.259	27.828	28.148	26.328	26.257	28.199
Al(PO₃)₃	7.212	7.732	7.186	6.732	6.714	7.199
KHF₂	0.670	0.200	0.668	1.000	1.667	0.669
NH₄F·HF	0.100	0.250		0.100	0.100	0.100
K₂SiF₆		0.350		0.400		0.183
Na₂SiF₃				0.400
LaF₃
GdF₃
KCl		0.250
KBr
KI				0.500
LiBF₄
BPO₄			0.465
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(MgF₂+CaF₂) /(Al(PO₃)₃+Al F₃)	0.730	0.710	0.682	0.706	0.733	0.682

Tabelle 8

Element Masse-%	19	20	21	22	23
MgF₂	3.980	4.026	4.040	3.150	4.024
CaF₂	20.200	20.083	20.145	21.200	20.072
SrF₂	20.750	23.115	20.694	20.750	23.102
BaF₂	13.721	12.865	13.902	12.992	12.858
YF₃	2.840	4.971	4.986	5.000	4.968
AlF₃	28.328	27.169	28.251	28.000	27.154
Al(PO₃)₃	7.232	6.693	7.212	7.200	6.689
KHF₂	0.482	0.668	0.670		0.668
NH₄F·HF	0.100	0.099	0.100	0.100	0.100
K₂SiF₆	0.367			0.608	0.365
Na₂SiF₆		0.311
LaF₆	2.000
GdF₃
KCl
KBr
KI
LiBF₄				1.000
BPO₄
Insgesamt	100.000	100.000	100.000	100.000	100.000
(MgF₂+CaF₂)/(Al(PO₃)₃+AlF₃)	0.680	0.712	0.682	0.692	0.712

Tabelle 9

Element Masse-%	A	B	C	D	E
Al	8.63	11.70	10.87	10.02	9.32
P	2.26	3.68	2.27	1.79	2.37
Y	3.16			1.19	3.05
Mg	1.61	2.34	2.30	1.81	1.81
Ca	10.68	6.67	6.87	12.03	11.63
Sr	16.70	13.95	13.87	16.26	15.44
Ba	11.53	12.48	17.09	8.64	8.58
Na		0.82	0.44	0.55	0.56
F	41.91	42.65	42.77	44.94	43.57
O	3.52	5.71	3.52	2.77	3.67
Insgesamt	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
(Si+B+P+Al)/F	0.260	0.361	0.307	0.263	0.268
Ba/Sr	0.690	0.895	1.232	0.531	0.556
Nd	1.4382	1.4366	1.4280	1.4280	1.4377
ν d	95.2	94.7	94.9	96.8	95.4
Test bei konstanter Temperatur	x	–	x	x	O
Tm – Tx[°C]		–			6

Tabelle 10

Element Masse-%	A	B	C	D	E
MgF₂	4.14	6.00	5.90	4.63	4.64
CaF₂	20.84	13.00	13.40	23.43	22.65
SrF₂	23.96	20.00	19.90	23.32	22.14
BaF₂	14.36	10.00	15.90	5.97	4.24
YF₃	5.20			1.96	5.00
AlF₃	24.84	35.00	33.70	31.18	29.01
Al(PO₃)₃	6.36	4.50	0.50
BaO	0.30
Ba(PO₃)₂		10.00	10.00	8.53	11.30
NaF		1.50	0.80	1.00	1.02
Insgesamt	100.00	100.00	100.10	100.02	100.00
(MgF₂+CaF₂ )/(Al(PO₃)₃+ AlF₃)	0.801	0.481	0.564	0.900	0.941

Tabelle 11

	Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet (Tm)	Entglasungstemperatur (Tx)	Tm – Tx	Wärmeerzeugungsstarttemperatur
	Temperatur, bei der die Entglasung verschwindet (Tm)	Entglasungstemperatur (Tx)	Tm – Tx	-5°C/min	-10°C/min
Beispiel 1	720	702	18	686,1	670,3
Vergleichsbeispiel D	685	679	6	662,1	645,0

Wie in den Tabellen 1 bis 8 gezeigt ist, ergab sich, dass die Gläser der Beispiele der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Entglasungsbeständigkeit haben, die für eine kontinuierliche Produktion geeignet ist, während erwünschte optische Konstanten realisiert werden. Gemäß dem Säurebeständigkeitstest nach dem Pulver-Verfahren wurden alle Beispiele in Klasse 3 eingestuft. Andererseits ergaben die in der Tabelle 9 aufgeführten Vergleichsbeispiele A und D die erforderlichen optischen Konstanten, aber das (Si + B + P + Al)/F-Verhältnis in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien war kleiner als 0,27 und das (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃)-Verhältnis war größer als 0,77, und daher war die Entglasungsbeständigkeit des Glases ungenügend und das Auftreten einer Entglasung im Inneren des Glases wurde durch den Temperaturhaltetest während 60 Stunden bei 690°C bestätigt.
Die Vergleichsbeispiele B und C hatten ein größeres (Si + B + P + Al)/F-Verhältnis als 0,30 und die Entglasungsbeständigkeit war ungenügend, und daher wurde in dem Vergleichsbeispiel B kein transparentes Glas erhalten (Kristalle fielen im Inneren des Glases aus und das Glas wurde opak). Im Vergleichsbeispiel C war zusätzlich zum Auftreten einer solchen Ausfällung von Kristallen das Ergebnis des Pulver-Verfahrens Klasse 4 aufgrund einer großen Ba-Menge im Glas. Im Vergleichsbeispiel E lagen das (Si + B + P + Al)/F-Verhältnis, das Ba/Sr-Verhältnis und das (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃)-Verhältnis etwas außerhalb der jeweiligen bevorzugten Bereiche, es wurde aber kein Auftreten einer Entglasung im Inneren des Glases in dem Test der konstanten Temperatur während 60 Stunden bei 690°C beobachtet. In diesem Glas war die Glasviskosität bei 690°C jedoch sehr niedrig, und bei dieser Temperatur wird häufig ein gestreifter ungleichmäßiger Anteil (Schlieren) aufgrund eines Konvektionsstroms im fließenden Glas gebildet, und als Ergebnis wird kein sehr homogenes optisches Glas erzeugt. (Tm – Tx) dieses Glases – gemessen durch DTA – beträgt 6°C, und aufgrund dieser Tatsache wird ein Erhöhen der Glasviskosität während der Glasbildung als schwierig angesehen.
Die Gläser der in den Tabellen 1 bis 8 aufgeführten Beispiele wurden durch Kaltverarbeitung oder Nacherwärmungspressen verarbeitet, und verschiedene Linsen und Prismen wurden ohne das Auftreten einer Entglasung im Inneren des Glases gebildet. Ein Präzisionsformpressen wurde auch bei den Gläsern der Beispiele durchgeführt, bei denen die Glaserweichungstemperatur relativ niedrig war, und es war möglich, ausgezeichnete Linsen durch Formpressen herzustellen.
Die Linsen und Prismen, welche durch die oben beschriebene Weise hergestellt wurden, wurden in Kameras und Projektoren eingebaut, und die Bildbildungseigenschaften wurden untersucht. Als Ergebnis zeigte sich, dass ein optisches System mit einer kleinen chromatischen Aberration im sichtbaren Bereich realisiert werden konnte.
Die oben beschriebenen Beispiele wurden nur zum Zwecke der Erläuterung gezeigt, und es sollte klar sein, dass verschiedene Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Glas mit einem äußerst niedrigen Brechungsindex (nd) und einer äußerst niedrigen Dispersion, das einen Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und eine Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100 aufweist und für Projektionslinsen und Prismen optischer Geräte – veranschaulicht durch Kameras und Projektoren – geeignet ist, für die eine hoch präzise chromatische Aberration erforderlich ist, auf stabile Weise hergestellt werden, ohne dass eine Entglasung (Ausfällung von Kristallen) beim Abkühlen einer Glasschmelze erfolgt, die ein ernsthaftes Problem bei der Glasherstellung war. Unter Verwendung dieses optischen Glases können Linsen und Prismen von Hochpräzisionskameras und Bildprojektionsgeräten (Bildreproduktionsgeräten) wie Projektoren auf stabile Weise hergestellt werden.

Claims

Optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst: P 0,1–5,0% Al 1,0–20,0% F 30,0–60,0% und O 1,0–20,0% und

als wesentliche Komponente ein oder mehrere Elemente umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Ca, Sr und Ba besteht, wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst: P 0,1–5,0% Al 1,0–20,0% Ca 1,0–20,0% Sr 1,0–20,0% Ba 1,0–20,0% F 30,0–60,0% und O 1,0–20,0% Mg 0–10,0% Y 0–10,0%,

wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 liegt.
Optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98, das in Massen-% auf Elementbasis Folgendes umfasst: P 0,5–5,0% Al 3,0–19,0% Ca 3,0 – weniger als 17,5% Sr 8,0–19,0% Ba 3,0–18,0% F 32,0–58,0% O 1,0–18,0% Mg 0,3–8,0% Y 0,01–8,0% und La 0–5,0% und/oder Gd 0–5,0% und/oder Li 0–3,0% und/oder Na 0–3,0% K 0–3,0%,

wobei (Si + B + P + Al)/F in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 liegt und Ba/Sr in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 liegt.
Optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,41 bis 1,47 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 90 bis 100, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die Folgendes umfasst: P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird, wenigstens eines der Elemente Al, Mg, Ca, Sr und Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst, und wenigstens eines der Elemente Y, La, Gd, Li, Na und K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst, wobei (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der gesamten Masse eines Glasmaterials auf einen Wert in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 eingestellt ist.
Optisches Glas nach Anspruch 4, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die in Massen-% auf Elementbasis der gesamten Masse von Glasmaterialien Folgendes umfasst: P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird: 1,0–5,0% Al, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%, Mg, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%, Ca, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%, Sr, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%, Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 1,0–20,0%, Y, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0,01–8,0%, La, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%, Gd, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–5,0%, Li, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%, Na, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%, K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 0–3,0%, F, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid als wesentliche Komponente umfasst: 35–65%, Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird: 0–3,0%, Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird: 0–5,0%, I, das aus einem Iodid-Material eingeführt wird: 0–5,0% und O, der aus komplexen Phosphat- und Oxid-Materialien eingeführt wird: 0,1–10%, wobei (Si + B + P + Al)/F auf einen Wert in einem Bereich von 0,20 bis 0,40 eingestellt ist.
Optisches Glas nach den Ansprüchen 4 oder 5, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die in Massen-% auf Hementbasis der gesamten Masse von Glasmaterialien Folgendes umfasst: P, der aus einem komplexen Phosphat-Material eingeführt wird: 1,0–5,0% Al, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0–19,0%, Mg, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 0,3–4,0%, Ca, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0 – weniger als 17,5%, Sr, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 8,0–19,0%, Ba, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein komplexes Phosphat und/oder Fluorid umfasst: 3,0–18,0%, wobei (Sr + Ba), das eine Summe in Massen-% darstellt, 20,0–35,0% ist, Y, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0,5–6,0%, La, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–4,0%, Gd, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–4,0%, Li, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–2,0%, Na, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–2,0%, K, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 0–1,0%, F, das aus einem Material eingeführt wird, welches ein Fluorid umfasst: 40–55%, Cl, das aus einem Chlorid-Material eingeführt wird: 0–1,0% Br, das aus einem Bromid-Material eingeführt wird: 0–1,0% I, das aus einem Iodid-Material eingeführt wird: 0–1,0% O, das aus komplexen Phosphat- und Oxid-Materialien eingeführt wird: 0,5-8%, Si weniger als 0,2%, ^B weniger als 0,5%, Sb 3% oder weniger,

wobei (Si + B + P + Al)/F auf einen Wert in einem Bereich von 0,27 bis 0,35 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist.
Optisches Glas, das durch Schmelzen eines Glasmaterials erhalten wird, in dem (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,15 bis 0,40 eingestellt ist, wobei das Glasmaterial in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst: Al(PO₃)₃ 2,0–10,0% AlF₃ 20–35% CaF₂ 15–25% SrF₂ 15–28% BaF₂ 5–20% und YF₃ 0,1–10,0%.
Optisches Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst: Al(PO₃)₃ 2,0–10,0% AlF₃ 20–35% CaF₂ 15–25% SrF₂ 15–28% BaF₂ 5–20% und YF₃ 0,1–10,0%.
Optisches Glas gemäß den Ansprüchen 7 oder 8, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst: Al(PO₃)₃ 2,5–10,0% AlF₃ 22–33% MgF₂ 1,0–7,0% CaF₂ 16–24%, wobei (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃) in Massen-% kleiner als 0,77 ist, SrF₂ 15,5–27% BaF₂ 6–18% und YF₃ 0,5–9,0%.
Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das Si und/oder B in eine Gesamtmenge in einem Bereich von 0,005% bis weniger als 0,2% umfasst, die aus Materialien eingeführt werden, die Oxide ausschließen.
Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, die frei von SiO₂, B₂O₃, Ba(PO₃)₂, BaCl₂, LiF, NaF, KF, LiPF₆, NaPF₆ und KPF₆ ist.
Optisches Glas mit einem Brechungsindex (nd) in einem Bereich von 1,42 bis 1,46 und einer Abbe-Zahl (νd) in einem Bereich von 92 bis 98, das durch Schmelzen einer Glasmaterial-Zusammensetzung erhalten wird, in der (Si + B + P + Al)/F in Massen-% auf Elementbasis der Gesamtmasse der Glasmaterialien auf einen Wert in einem Bereich von 0,18 bis 0,37 eingestellt ist und Ba/Sr auf einen Wert in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 eingestellt ist, wobei die Glasmaterial-Zusammensetzung in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst: Al(PO₃)₃ 2,5–10,0% AlF₃ 22–33% MgF₂ 1,0–7,0% CaF₂ 16–24%, wobei (MgF₂ + CaF₂)/(Al(PO₃)₃ + AlF₃) in Massen-% kleiner als 0,73 ist, SrF₂ 15,5–27% BaF₂ 6–18% YF₃ 0,5–9,0% Na₂SiF₆ 0–3,0% K₂SiF₆ 0–3,0%, wobei (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆), das eine Summe in Massen-% darstellt, 0,01–5,0% ist, KHF₂ 0,1–3,0% und NH₄F·HF 0–1,0%,

und diese Glasmaterial-Zusammensetzung frei von SiO₂, B₂O₃, Ba(PO₃)₂, BaCl₂, LiF, NaF, KF, LiPF₆, NaPF₆ und KPF₆ ist.
Optisches Glas nach Anspruch 12, das in Massen-% der Gesamtmasse der Glasmaterialien Folgendes umfasst: Na₂SiF₆ 0–3,0% K₂SiF₆ 0–3,0%, wobei (Na₂SiF₆ + K₂SiF₆) 0,03–4,0% ist.
Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei keine Entglasung innerhalb des Glases erfolgt, wenn das Glas bei 1000°C geschmolzen wird und auf 690°C gekühlt wird und dann 60 Stunden lang bei 690°C gehalten wird.
Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Differenz zwischen der Temperatur, bei der während des Temperaturerhöhungsverfahrens die Entglasung verschwindet (Tm), und der Entglasungstemperatur (Tx), die aus der Starttemperatur der Entglasung während des Temperaturabsenkverfahrens bei der DTA-Messung berechnet wird, 15°C oder höher ist.
Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 15 wobei die Säurebeständigkeitseigenschaft des Glases, die gemäß JOGIS 06¹⁹⁹⁹ "Method for Measuring Chemical Durability of Optical Glass (Powder Method)" gemessen wird, Klasse 1 bis Klasse 3 ist.
Optisches Element, das aus einem optischen Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt wird.
Optisches Element, das durch Nacherwärmungspressen eines optischen Glases nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt wird.
Optisches Gerät unter Verwendung eines optischen Elements oder eines optischen Substratmaterials, das aus einem optischen Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt wird.