DE1260712B - Glas, insbesondere als Werkstoff fuer optische Elemente - Google Patents

Glas, insbesondere als Werkstoff fuer optische Elemente

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DE1260712B
DE1260712B DE1961L0039386 DEL0039386A DE1260712B DE 1260712 B DE1260712 B DE 1260712B DE 1961L0039386 DE1961L0039386 DE 1961L0039386 DE L0039386 A DEL0039386 A DE L0039386A DE 1260712 B DE1260712 B DE 1260712B
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glasses
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DE1961L0039386
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English (en)
Inventor
Dipl-Chem Heinz Broemer
Norbert Meinert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Original Assignee
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C03c
Deutsche Kl.: 32 b-3/10
Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag:
Auslegetag:
1260712
L39386VIb/32b 29. Juni 1961 8. Februar 1968
Gegenstand vorliegender Erfindung sind Gläser, die insbesondere zur Herstellung optischer Elemente geeignet sind, die im Bereich schwerster Flintgläser liegen. Zum Stand der Technik gehören Schwerstflinte mit gleicher und ähnlicher optischer Lage, die im wesentlichen aus Kieselsäure, Bleioxyd bzw. Kieselsäure, Bleioxyd und Lanthanoxyd aufgebaut sind. Bei einem erhöhten Bleioxydgehalt sind diese Gläser zumeist recht fleckenempfindlich und geben nicht unerhebliche Schwierigkeiten bei der Großfertigung von Optiken. Die mehr oder weniger reinen SiO2-PbO-Gläser sind für viele optische Rechnungen wegen ihrer hohen Dispersion nicht recht günstig und der Bedarf nach hochbrechenden Gläsern mit verminderter Dispersion steigt, wie die Erfahrung zeigt, ganz erheblich. Da bei der Herstellung von Linsen stets ein bestimmtes Volumen Glas verarbeitet wird, sind die reinen SiO2-PbO-Gläser wegen ihrer hohen Dichte sehr schwer (d bis 5,5 g/cm3).
Diese Nachteile lassen sich durch die Gläser nach der Erfindung vermeiden. Sie bestehen aus 12 bis 20 Gewichtsprozent SiO2, 8 bis 20 Gewichtsprozent B2O3, 10 bis 24 Gewichtsprozent BaO,
5 bis 20 Gewichtsprozent ZnO,
4 bis 7,5 Gewichtsprozent ZrO2,
6 bis 25 Gewichtsprozent TiO2, 0 bis 5 Gewichtsprozent MgO, O bis 25 Gewichtsprozent CaO,
O bis 10 Gewichtsprozent SrO, :
O bis 7,5 Gewichtsprozent CdO, O bis 5 Gewichtsprozent Li2O, Na2O, K2O
und/oder Cs2O,
O bis 20 Gewichtsprozent La2O3, Glas, insbesondere als Werkstoff für optische Elemente
Anmelder:
Ernst Leitz G. m. b. H.,
6330 Wetzlar, Laufdorfer Weg
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Heinz Brömer, 6331 Hermannstein; Norbert Meinert, 6330 Wetzlar
wobei
1. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (SiO2 + B2O3) = 26 bis 33 Gewichtsprozent beträgt;
2. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (MgO + CaO + SrO + BaO) = 14 bis 46 Gewichtsprozent beträgt;
3. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (ZnO + CdO) größer als 6,5 Gewichtsprozent ist;
4. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (Li2O + Na2O + K2O + Cs2O) nicht größer als 5 Gewichtsprozent ist.
Vorzugsweise bestehen die Gläser entsprechend den verschiedenen Gruppen der optischen Werte aus den in der Tabelle 1 angegebenen Substanzen.
Tabelle
tie
Ve
Glasbildner ...
Erdalkalioxyde
Alkalioxyde ..
ZnO/CdO ....
ZrO2
TiO2
La2O3
1,735 bis 1,737 40,3 bis 41,1 1,75 bis 1,77
34,4 bis 34,9
1,75 bis 1,76 37 bis 38
29,5 bis 32,5 1,55 bis 0,8
34 bis 46
8,5 bis 20,0 6,5 bis 7,5 6,5 bis 8,5
29,5 bis 30
0,8 bis 0,82
30,5 bis 31,5
3,0 bis 4,5
14,0 bis 16,0
6,3 bis 6,7
14,0 bis 15,0
31,2
0,8 bis 0,82 32 bis 33
19 bis 20 6,5 bis 6,7 10
' 809 1SO?
Tabelle 1 (Fortsetzung)
lie 1,827 bis 1,83
30 bis 32		 1,843 bis 1,847
29 bis 30		 1,85 bis 1,86
28 bis 29,5
Ve 26 ' bis 27,5
1,7 bis 1,9
14,5 bis 23,5
O bis 3
13 bis 17,5
4 bis 5
15 bis 18,5
13 bis 20		 26 bis 27,5
1,7 bis 1,8
15 bis 23
O bis 2
11 bis 16
5
18 bis 20
12,5 bis 18,5		 26,5
1,8
16
2
12,5
5
20
17,5
Glasbildner
SiO2
B2O3
Erdalkalioxyde
Alkalioxyde
ZnO/CdO
ZrO2
TiO2
La2O3
Die Zusammensetzung für Schwerflintgläser mit ne = 1,75 bis 1,76 ist für zwei Typen mit kleinerer und größerer Dispersion gegeben. Derartige Abänderungen in der Zusammensetzung der Gläser sind sinngemäß für jede andere Gruppe ebenfalls durchführbar; ebenso können Zusammensetzungen für Gläser mit optischen Werten, die zwischen den in dieser Tabelle angegebenen liegen, durch Interpolation errechnet werden. In der Tabelle 2 sind eine Anzahl von Gläsern, die nach der Erfindung zusammengesetzt sind, angeführt, wobei diese Beispiele den Erfindungsgedanken nicht beschränken sollen.
Tabelle
LAF/TilO
LAF/Til4 Schmelz-Nr.
LAF/TÜ5
LAF/TÜ9
LAF/Ti24
SiO2 . B2O3. Li,O . -Na2O K2O . CaO . BaO . SrO . ZnO . CdO . La2O3 ZrO2 TiO2 .
ne . . . Ve ...
14,5 17,7
22,9 15,0
14,7
6,8 8,4
1,7373 40,2
14,5 15,2
17,9
21,0
7,0
10,2
7,4
1,7357 40,8 14,5
17,7
22,9
11,5
13,5
5,0
7,5
7,4
1,7404
40,3
13,2
16,2
3,0
16,4
14,6
15,8
6,3
14,5
1,7647
34,5
13,2 16,2
4,5 16,4 14,6
14,3
6,3 14,5
1,7546 34,8
LAK/P49/TiAl I PPF1/Ti4 Schmelz-Nr.
PPF1/Ti27 I PPF1/TÜ6 I PPF1/Ti36 I PPF1/Ti29
SiO3 . B2O3. Li2O . Na2O K2O . CaO . BaO . SrO . ZnO . CdO . La2O3 ZrO2 TiO2 . ne ...
14,0 17,2
17,3 15,6
19,2
6,7 10,0
1,7568 37,7
17,0 9,7
2,9
14,6 15,5
18,0
4,8 17,5
1,8272 30,4 17,0
9,0
2,0
23,5
13,0
13,0
4,0
18,5
1,8292
30,0
17,0
9,5
2,0
5,0
14,0
11,5
15,0
5,0
21,0
1,8464
29,0
17,0
9,5
0,5
7,5
15,5
11,0
12,5
5,0
20,0
1,8427
30,0
17,0 9,5
1,5
0,5
2,5
14,0
12,5
17,5
5,0 20,0
1,8549 29,4
Die Gläser haben bei der Bearbeitung sehr gute Eigenschaften, sie lassen sich mit den üblichen Methoden einwandfrei Schleifen und polieren, sie sind sehr wenig fleckenempfindlich und chemisch resistent, so daß auch das Aufbringen reflexmindernder Schichten ohne Schwierigkeiten erfolgen kann.
Die bei den hochtitanoxydhaltigen Gläsern gelegentlich auftretende Titanfarbe läßt sich durch rasches Abkühlen weitgehend vermindern.
Die Dichte der Gläser ist höchstens zwei Drittel der der bleioxydhaltigen Gläser gleichen Brechungsindex, so daß selbst bei den lanthanoxydhaltigen Gläsern der höhere Preis durch die geringere Dichte wettgemacht wird.
Die Gläser werden vorzugsweise in Platingefäßen geschmolzen. Nach dem Einschmelzen der Gemenge bei 1250 bis 135O0C wird kurzzeitig bei 1350 bis 138O0C gefeint, dann bei 12500C homogenisiert. Abgegossen werden die Gläser nach Herunterrühren bis 1050 bis 11500C in nicht zu stark vorgewärmte ao stählerne Formen. Dem Abguß schließt sich der Temperprozeß an.
Zusätze von Arsen, Antimon und/oder Tellurverbindungen, um die Farbe zu beeinflussen, sind vorgesehen.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Glas, insbesondere als Werkstoff für optische Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
    12 bis 20 Gewichtsprozent SiO2,
    8 bis 20 Gewichtsprozent B2O3,
    10 bis 24 Gewichtsprozent BaO,
    5 bis 20 Gewichtsprozent ZnO,
    4 bis 7,5 Gewichtsprozent ZrO2,
    6 bis 25 Gewichtsprozent TiO2,
    0 bis 5 Gewichtsprozent MgO,
    0 bis 25 Gewichtsprozent CaO,
    0 bis 10 Gewichtsprozent SrO,
    0 bis 7,5 Gewichtsprozent CdO,
    0 bis 5 Gewichtsprozent Li2O, Na2O, K2O
    und/oder Cs2O,
    0 bis 20 Gewichtsprozent La2O3
    besteht, wobei
    a) unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (SiO2 + B2O3) — 26 bis 33 Gewichtsprozent beträgt;
    b) unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (MgO + CaO + SrO + BaO) = 14 bis 46 Gewichtsprozent beträgt;
    c) unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (ZnO + CdO) größer als 6,5 Gewichtsprozent ist;
    d) unter Beachtung der aufgeführten jeweiligen Gehaltsgrenzen die Summe der Oxyde (Li2O + Na2O + K2O + Cs2O) nicht größer als 5 Gewichtsprozent ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 812 455, 822 430;
    USA.-Patentschrift Nr. 2 584 974.
    809 507/281 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
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FR897689A FR1322613A (fr) 1961-06-29 1962-05-16 Flints extra-lourds
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US4213787A (en) 1978-06-07 1980-07-22 Jenaer Glaswerk Schott & Gen. High refractive index glasses of limited specific gravity for distance and near vision spectacle lenses
US4213786A (en) 1978-06-07 1980-07-22 Jenaer Glaswerk Schott & Gen. Lightweight, high refractive index glasses for spectacle lenses
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US2584974A (en) * 1948-05-13 1952-02-12 Corning Glass Works Optical glass

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