DE1047994B - Optical glass - Google Patents

Optical glass

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DE1047994B
DE1047994B DEI13090A DEI0013090A DE1047994B DE 1047994 B DE1047994 B DE 1047994B DE I13090 A DEI13090 A DE I13090A DE I0013090 A DEI0013090 A DE I0013090A DE 1047994 B DE1047994 B DE 1047994B
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oxide
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cadmium
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Hiroshi Hamamura
Tetsuro Izumitani
Ryohei Terai
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Description

Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung einer völlig neuen Art von Gläsern. Sie bezweckt die Schaffung von Gläsern mit verhältnismäßig hohem Brechungsindex und niedriger Dispersion für optische Zwecke, wie sie bisher in der optischen Glasindustrie noch nicht erzeugt worden sind.The invention relates to the composition of a completely new type of glasses. Its purpose is creation of glasses with relatively high refractive index and low dispersion for optical purposes, such as them have not yet been produced in the optical glass industry.

In der Zeichnung liegen die Brechungsindizes nD und die Dispersionswerte ν des der Erfindung entsprechenden optischen Glases in dem von einer gestrichelten Linie umgebenen Bereich A. Die Werte der bekannten E. K.-Gläser und Jenaer Gläser liegen im Gegensatz hierzu in den teilweise schraffierten Bereichen B und C, die jeweils mittels durchlaufender Linien abgegrenzt sind.In the drawing, the refractive indices n D and the dispersion values ν of the optical glass according to the invention lie in the area A surrounded by a dashed line. In contrast to this, the values of the known EK glasses and Jena glasses are in the partially hatched areas B and C, which are each delimited by continuous lines.

Mit E. K.-Gläsern wird eine Reihe neuartiger optischer Glastypen bezeichnet, die von der Eastman Kodak Co. in USA. hergestellt werden. Sie sind in G. W. .Moreyv "Properties of Glass«, veröffentlicht von der Reinhold Publishing Co., 1950, auf S. 434, beschrieben.With E.K. glasses a number of new types of glasses become more optical Glass types designated by the Eastman Kodak Co. in USA. getting produced. You are in G. W. Moreyv "Properties of Glass" published by Reinhold Publishing Co., 1950, at p. 434 described.

Jenaer Glas ist die Bezeichnung für optische Gläser vom Lanthan-Kron- und Lanthan-Flint-Typ, wie sie seit 1952 vom Jenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz, angeboten werden. Derartige Gläser sind in »Jenaer Glas für die Optik-Liste der Eigenschaftswerte.., 1952, auf S. 42 bis 44 beschrieben.Jenaer Glas is the name for optical glasses of the lanthanum crown and lanthanum flint type, as they have been since 1952 from Jenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz. Such glasses are in »Jenaer Glas für die Optics list of property values .., 1952, on p. 42 to 44 described.

Aus dem in der Zeichnung dargestellten Diagramm geht klar hervor, daß die Brechungsindizes und die Dispersion der der Erfindung entsprechenden Gläser erheblich höher bzw. niedriger liegen als die entsprechenden Werte anderer optischer Gläser, wie etwa E. K.-Glas und Jenaer Glas. Mit anderen Worten, das wichtigste Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die obenerwähnten optischen Konstanten über die Grenzen der bekannten Gläser hinaus erstreckt worden sind, durch Erhöhung des Brechungsindex und Verringerung der Dispersion in einem Maß, wie es bisher noch nicht erreicht wurde. Die der Erfindung entsprechenden optischen Gläser zeichnen sich weiter durch Farblosigkeit, verhältnismäßig bessere Dauerhaftigkeit und einen hohen Härtegrad aus. Durch diese besonderen Merkmale und Eigenschaften der Erfindung wird eine völlig neue Art von Gläsern in die optische Glasindustrie eingeführt. Die Erfindung ermöglicht es, dadurch Linsen von geringerer Aberration und einem höheren Grad von Lichtstärke zu konstruieren, wie es bisher nicht möglich war.From the diagram shown in the drawing it is clear that the refractive indices and the dispersion of the glasses corresponding to the invention are considerably higher or lower than the corresponding values of others optical glasses such as E.K.-Glas and Jenaer Glas. In other words, the most important feature of the Invention lies in the fact that the above-mentioned optical constants beyond the limits of the known glasses have been extended by increasing the index of refraction and decreasing the dispersion to a degree such as it has not yet been achieved. The optical glasses corresponding to the invention are further distinguished characterized by colorlessness, relatively better durability and a high degree of hardness. Through this particular Features and characteristics of the invention introduces an entirely new type of glasses into the optical glass industry introduced. The invention makes it possible to obtain lenses of lower aberration and one to construct a higher degree of luminous intensity than was previously possible.

Die Grundzusammensetzung des der Erfindung entsprechenden Glases besteht aus 25 bis 37,5 Gewichtsprozent Boroxyd, 12 bis 55 Gewichtsprozent Kadmiumoxyd und 18 bis 45 Gewichtsprozent Lanthanoxyd. Der ganze Anteil dieser Mischung an Kadmiumoxyd oder ein Teil desselben wird bei einer abgeleiteten Ausführungsform durch Bariumoxyd ersetzt. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Teil des Kadmiumoxydes oder des Lanthanoxydes oder von beiden durch eine oder mehrere der Verbindungen Thoriumoxyd, Titandioxyd, Tantal-Optisch.es GlasThe basic composition of the glass according to the invention consists of 25 to 37.5 percent by weight Boron oxide, 12 to 55 percent by weight cadmium oxide and 18 to 45 percent by weight lanthanum oxide. Of the Whole portion of this mixture of cadmium oxide or part of it is replaced by barium oxide in a derived embodiment. In another embodiment becomes part of the cadmium oxide or the lanthanum oxide or both by one or more of the compounds thorium oxide, titanium dioxide, tantalum optical glass

Anmelder:Applicant:

Tetsuro Izumitani, Ryohei TeraiTetsuro Izumitani, Ryohei Terai

und Hiroshi Hamamura,
Ikeda City (Japan)and Hiroshi Hamamura,
Ikeda City (Japan)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Kuhn, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Wildpfad 3Representative: Dipl.-Ing. A. Kuhn, patent attorney,
Berlin-Dahlem, Wildpfad 3

Tetsuro Izumitani, Ryohei TeraiTetsuro Izumitani, Ryohei Terai

und Hiroshi Hamamura, Ikeda City (Japan),and Hiroshi Hamamura, Ikeda City (Japan),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

oxyd und Columbiumoxyd ersetzt. Der Gewichtsprozentersatz dieser Ersatzoxyde ist für Bariumoxyd auf bis zu 47,5 beschränkt, für Thoriumoxyd auf bis zu 12,5, für Titandioxyd auf bis zu 18, für Tantaloxyd auf bis zu 10 und für Columbiumoxyd auf bis zu 17,5.oxide and columbium oxide replaced. The weight percent replacement of these substitute oxides is up to for barium oxide 47.5 limited, for thorium oxide up to 12.5, for titanium dioxide up to 18, for tantalum oxide up to 10 and for columbium oxide up to 17.5.

Von diesen Komponenten dient das Boroxyd wie üblich als Glasbildner, das Lanthanoxyd dient jedoch zur Erhöhung des Brechungsindex und zur Verringerung der Dispersion; das Kadmiumoxyd stabilisiert die Gläser, da Boroxyd und Lanthanoxyd dazu neigen, ein Entglasen zu verursachen. Das Kadmiumoxyd dient ebenfalls zur Erhöhung des Brechungsindex, und die Anwendung desselben in Kombination mit Lanthanoxyd als Eigenschaftsgeber bildet, wie bereits oben ausgeführt, ein besonderes Merkmal der Erfindung.Of these components, the boron oxide serves, as usual, as a glass former, but the lanthanum oxide serves to increase it refractive index and to reduce dispersion; the cadmium oxide stabilizes the glasses, there Boron oxide and lanthanum oxide tend to cause devitrification. The cadmium oxide is also used for Increasing the refractive index and using it in combination with lanthanum oxide as a property provider, as already stated above, is a special one Feature of the invention.

Um entsprechend der Erfindung Gläser von höherem Brechungsindex und geringerer Dispersion als bisher üblich zu erhalten, muß die Glasmischung auf das oben angegebene Verhältnis beschränkt sein; anderenfalls würden die Gläsei zum Entglasen neigen und ihre Brechungsindizes und Dispersion auf das Niveau vonAccording to the invention, glasses of a higher refractive index and lower dispersion than before Usually to obtain, the glass mixture must be limited to the ratio given above; otherwise the glass eggs would tend to devitrify and their refractive indices and dispersion to the level of

E. K.-Gläsern und Jenaer Gläsern zurückgeführt werden, deren Eigenschaften durch die Bereiche B und C in dem Diagramm gekennzeichnet sind.EK glasses and Jena glasses, the properties of which are indicated by areas B and C in the diagram.

Der Ersatz von Kadmiumoxyd durch Bariumoxyd führt zu einer Verringerung der Dispersion, während der Ersatz von Kadmiumoxyd oder Lanthanoxyd oder beiden durch eine oder mehrere der Verbindungen Thoriumoxyd, Titandioxyd, Tantaloxyd und Columbiumoxyd einer Erhöhung des Brechungsindex dienlich ist. AufThe replacement of cadmium oxide by barium oxide leads to a reduction in the dispersion during the Replacement of cadmium oxide or lanthanum oxide or both by one or more of the compounds thorium oxide, Titanium dioxide, tantalum oxide and columbium oxide are useful for increasing the refractive index. on

809 727/248809 727/248

jeden Fall ist die Zusammensetzung der Hauptkomponenten auf das oben angegebene Verhältnis beschränkt. Die bei der Erfindung verwendeten Oxyde sind entweder Oxyde der entsprechenden Elemente oder Rohstoffe, welche diese Oxyde erzeugen, wenn sie geschmolzen und zersetzt werden (beispielsweise Bariumnitrat für Bariumoxyd). Zu einer Mischung von der oben angegebenen Zusammensetzung gemischt und in einem Platinhafen geschmolzen, bilden diese Materialien optische Gläser von hohem Brechungsindex und niedriger Dispersion, die farblos, von verhältnismäßig besserer Dauer-in any case, the composition of the main components is limited to the ratio given above. The oxides used in the invention are either oxides of the corresponding elements or raw materials, which these oxides produce when melted and decomposed (e.g. barium nitrate for Barium oxide). Mixed to a mixture of the above composition and placed in a platinum port melted, these materials form optical glasses of high refractive index and low dispersion, which are colorless, of relatively better permanent

10 haftigkeit und hohem Härtegrad sind. Bei der Ausführung der Erfindung kann ein kleiner Anteil an Boroxyd (in den Grenzen von 5 Gewichtsprozent) und Kadmiumoxyd (in den Grenzen von 7 Gewichtsprozent) jeweils durch Siliziumdioxyd und Zirkonoxyd ersetzt werden. In ähnlicher Weise können Oxyde alkalischer Erdmetalle oder Läuterungsmittel, wie Arsenanoxyd und Kaliumiodid, der der Erfindung entsprechenden Mischung zugefügt werden. 10 adhesion and a high degree of hardness. In carrying out the invention, a small proportion of boron oxide (within the limits of 5 percent by weight) and cadmium oxide (within the limits of 7 percent by weight) can be replaced by silicon dioxide and zirconium oxide, respectively. Similarly, alkaline earth metal oxides or fining agents such as arsenic oxide and potassium iodide can be added to the mixture of the invention.

In der nachfolgenden Tabelle sind Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammengestellt:In the following table, exemplary embodiments of the invention are compiled:

Versuchattempt B2O3 B 2 O 3 CdOCdO Zusammensetzung in GewichtsprozentenComposition in percent by weight BaOBaO ThO2 ThO 2 TiO2 TiO 2 Ta2O5 Ta 2 O 5 Cb2O5 Cb 2 O 5 BrechungsindexRefractive index Abbe
koeffizientAbb
coefficient 32,532.5 La2O3 La 2 O 3 47,547.5 ■HD■ HD VV 11 37,537.5 —- 20,020.0 20,020.0 12,512.5 —- —- —- 1,68041.6804 60,560.5 22 35,035.0 20,020.0 30,030.0 —- —- —- __ —- 1,69231.6923 56,156.1 33 35,035.0 —.-. 45,045.0 12,512.5 10,010.0 —- —- —- 1,72211.7221 54,354.3 44th 30,030.0 35,035.0 42,542.5 .—.— —- —- —- —- 1,73411.7341 52,352.3 55 25,025.0 45,045.0 35,035.0 —- —- —- —- —- 1,74101.7410 50,250.2 66th 25,025.0 55,055.0 30,030.0 —- —- —- —- —- 1,76341.7634 47,347.3 77th 25,025.0 35,035.0 20,020.0 —- •—■• - ■ —- 10,010.0 —- 1,76891.7689 44,144.1 88th 30,030.0 27,527.5 30,030.0 —- —- 7,57.5 —- —- 1,81911.8191 41,741.7 99 25,025.0 48,048.0 35,035.0 .—·.— · —- —- —- 9,09.0 1,81531.8153 36,936.9 1010 25,025.0 27,527.5 18,018.0 —- —- —- —- 17,517.5 1,82691.8269 36,736.7 1111 25,025.0 45,045.0 30,030.0 .—·.— · —- 10,010.0 —- —- 1,85061.8506 34,534.5 1212th 25,025.0 —- 20,020.0 32,532.5 —- 12,512.5 —- —- 1,85131.8513 32,332.3 1313th 20,020.0 12,012.0 30,030.0 20,020.0 ■—■ - 18,018.0 —- —- 1,86251.8625 30,930.9 1414th 30,030.0 1,87751.8775 29,429.4

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Optisches Glas, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 25 bis 37,5 Gewichtsprozent Boroxyd, 12 bis 55 Gewichtsprozent Kadmiumoxyd und 18 bis 45 Gewichtsprozent Lanthanoxyd besteht.1. Optical glass, characterized in that it consists of 25 to 37.5 percent by weight boron oxide, 12 to 55 percent by weight cadmium oxide and 18 to 45 percent by weight lanthanum oxide. 2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kadmiumoxydgehalt oder ein Teil desselben durch bis zu 47,5 Gewichtsprozent Bariumoxyd ersetzt ist.2. Glass according to claim 1, characterized in that the entire cadmium oxide content or a part the same is replaced by up to 47.5 percent by weight of barium oxide. 3. Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kadmiumoxydgehalt oder ein Teil desselben durch bis zu 12,5 Gewichtsprozent Thoriumoxyd, bis zu 18 Gewichtsprozent Titandioxyd, bis zu 10 Gewichtsprozent Tantaloxyd und bis zu 17,5 Gewichtsprozent Columbiumoxyd ersetzt ist.3. Glass according to claim 1 or 2, characterized in that the entire cadmium oxide content or a part of it by up to 12.5 percent by weight thorium oxide, up to 18 percent by weight titanium dioxide, up to 10 percent by weight of tantalum oxide and up to 17.5 percent by weight of columbium oxide is replaced. 4. Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Lanthanoxyds durch bis zu 12,5 Gewichtsprozent Thoriumoxyd, bis zu 18 Gewichtsprozent Titandioxyd, bis zu 10 Gewichtsprozent Tantaloxyd und bis zu 17,5 Gewichtsprozent Columbiumoxyd ersetzt ist.4. Glass according to claim 1 or 2, characterized in that part of the lanthanum oxide by up to 12.5 percent by weight thorium oxide, up to 18 percent by weight titanium dioxide, up to 10 percent by weight Tantalum oxide and up to 17.5 percent by weight columbium oxide is replaced. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 1809 727/248 12.581809 727/248 12.58
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