JP2616983B2 - フツリン酸塩光学ガラス - Google Patents

フツリン酸塩光学ガラス

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JP2616983B2 JP63304621A JP30462188A JP2616983B2 JP 2616983 B2 JP2616983 B2 JP 2616983B2 JP 63304621 A JP63304621 A JP 63304621A JP 30462188 A JP30462188 A JP 30462188A JP 2616983 B2 JP2616983 B2 JP 2616983B2
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    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、屈折率ndが1.45〜1.54、アッベ数νｄが75
〜90、の光学恒数を有するフツリン酸塩光学ガラスに関
するものである。本発明の光学ガラスは、比較的大きな
屈折率と大きなアッベ数を持つので、良質の映像を得る
ことを目的とした光学機器レンズとして有用である。
（従来技術） このような低分散性の光学ガラスを得るためには、ガ
ラス成分中にフッ素の導入が不可欠である。
また、ガラスを安定化するためにガラス形成物質とし
てリン酸の導入も必要である。このような光学ガラスと
しては、特公昭32−7430号公報が公知である。しかし従
来のフツリン酸塩光学ガラスは、フッ素の揮発に起因す
る脈理及び光学恒数の変動等が避けられなかった。
このような問題を改善するためにフッ素の揮発より低
く抑えた光学ガラスとしては、特公昭61−12857号公報
が公知である。
（発明が解決しようとする課題） これら公知の光学ガラスは例えば、特公昭61−12857
号公報におけるAl（PO3）38〜11％、MPO30.5〜５％、Ba
F25〜25％、SrF210〜35％、CaF25〜30％、MgF25〜20
％、AlF313〜30％、LaF30〜10％（モル％、ＭはLi,Na,K
の少なくとも１種）のように、メタリン酸アルカリを導
入し低温で溶融することによって、安定性の改善をはか
っている。
しかし、メタリン酸アルカリ原料は他のメタリン酸塩
に比べ、フッ素の揮発に悪影響を及ぼす水等の不純物の
混入が避けられない。
そのためフッ素の揮発を伴いやすく、その影響で脈理
及び光学恒数の変動が起こり、製造上の大きな問題があ
った。また、これらのガラスは構成成分上、比較的化学
的耐久性に乏しく、加工性においても問題があった。
（課題を解決するための手段） 上記の点を十分に考慮して本発明者らは、NaFを必須
成分とすることによって、メタリン酸アルカリ以上の効
果を得、さらにガラスの耐久性及び加工性等を向上させ
るためにGd2O3を必須成分とした、P2O5−Al2O3−BaO−G
d2O3−AlF3−RF2−NaF（R:Mg,Ca,Sr,Ba）系において、
屈折率ndが、1.45〜1.54、アッベ数νｄが、75〜90の光
学恒数をもち工業的規模において製造可能な、非常に安
定でありかつ、フッ素の揮発が少ないフツリン酸塩光学
ガラスをみいだした。
ガラス成分割合としてモル％で、P2O5が6.8〜19.0
％、Al2O3が1.5〜6.0％、BaOが0.3〜6.6％、AlF3が16.6
〜26.3％、MgF2が2.5〜19.0％、CaF2が8.0〜28.0％、Sr
F2が9.7〜35.0％、BaF2が7.9〜35.0％、NaFが0.5〜4.0
％、Gd2O3が1.0〜6.0％の組成範囲を必須とし、任意成
分としてY2O3が０〜3.5％、La2O3が０〜3.5％、Yb2O3が
０〜3.5％、但しGd2O3,Y2O3,La2O3,Yb2O3の合量が1.0〜
6.0％、GdF3が０〜2.0％、CaOが０〜3.5％、SrOが０〜
3.5％、ZnOが０〜3.5％、MgOが０〜3.5％を含むことを
特徴とする。
このフツリン酸塩光学ガラスの各々の成分は、以下の
ように働きをする。
P2O5は、ガラス形成にかかわる成分であるが、上記範
囲外では、目的の光学恒数が得られない。
Al2O3は、ガラスの粘性を高め結晶化を抑える成分で
あるが、1.5％よりも少ないとその効果が弱く、6.0％を
超えるとガラスの溶解が困難となり、結晶化しやすくな
る。
BaOは、液相温度を低下させるとともにガラスの安定
性を向上させるために必要な成分であるが、上記範囲外
では目的の光学恒数が得られない。
AlF3は、ガラス形成を容易にし、かつ低分散性を与え
る成分として重要であるが、上記範囲外では目的の光学
恒数が得られない。
MgF2は、上記範囲外では、結晶化傾向が大きくなりガ
ラスが不安定となる。
CaF2は、28.0％を超えると結晶化傾向が大きくなり、
8.0％よりも少ないとガラスが不安定になる。
SrF2は、35.0％を超えると結晶化傾向が大きくなり、
9.7％よりも少ないと溶解性が悪くガラスが不安定とな
る。
BaF2は、35.0％を超えると結晶化傾向が大きくなり、
安定にガラスが得られない。
また7.9％よりも少ないと、溶解性が悪くガラスが不
安定となる。
NaFは、ガラスの溶解温度を低下させるとともに特に
フッ素の揮発に対して大きな効果をもつ成分であるが、
0.5％よりも少ないとその効果が弱く、4.0％を超えると
ガラスが不安定となり化学的耐久性が悪くなる。
Gd2O3は、分散を高めずに屈折率を高める効果があ
り、さらにガラスの加工性及び化学的耐久性の向上に大
きく寄与する。
しかし1.0％よりも少ないと上記の効果が弱く、また
6.0％を超えるとガラス中への溶解が困難となり、結晶
化傾向が増す。
Y2O3,La2O3,Yb2O3は任意成分であり、いずれもガラス
の粘性を高め結晶化を抑える成分であるが、3.5％を超
えると溶融温度を高め、フッ素の揮発が多くなり結晶化
傾向が増す。
また、Gd2O3,Y2O3,La2O3,Yb2O3の合量が1.0％よりも
少ないと、分散を高めずに屈折率を高める効果、及びガ
ラスの加工性、化学的耐久性等を向上させる効果が弱
く、6.0％より多いと溶融が困難となり結晶化しやすく
なりガラスが得られない。
GdF3は、任意成分でありGd2O3と同等の効果を持つが
2.0％を超えると結晶化傾向が大きくガラスが不安定と
なる。
CaO,SrO,ZnO及びMgOは任意成分であり、液相温度を低
下させ、ガラス化を容易にするために用いられるが、3.
5％を超えると結晶化傾向が大きくなり、ガラスが不安
定となる。
本発明においては、フッ化物の揮発に寄与する水分を
少なくするために、酸化物はできるだけリン酸塩からの
供給が望ましい。
また、本発明の目的から外れない限り、数％のLiF,KF
をフッ化物成分の中から置換してもよい。
（実施例） 本発明のフツリン酸塩光学ガラスの原料は、各々相当
するメタリン酸塩、酸化物、フッ化物である。
以下表により実施例を説明する。
実施例 １ 第１表No.1のガラス成分モル％より第２表No.1の重量
％を計算し、所定の割合で原料を調合して均質とした。
これを900〜1000℃で溶融し金型内に流しだして成型す
ることにより、安定にガラスを得た。
実施例 ２〜15 第１表のNo.2〜15も実施例１と同様の方法で溶融し安
定にガラスを得た。
第３表に実施例No.1〜15のガラスの屈折率nd、及びア
ッベ数νｄを示した。
（発明の効果） 本発明のフツリン酸塩光学ガラスは、化学的耐久性及
び加工性に優れ、工業的規模でも容易に安定なガラスが
得られる。本発明の光学ガラスは低分散であるので、カ
メラ等の光学機器用のレンズとすると色収差の少ない光
学系が設計可能となり、良質の映像が得られるため有望
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−68217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144141（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−18133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−210545（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−502026（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】モル％でP2O5が6.8〜19.0％、Al2O3が1.5
    〜6.0％、BaOが0.3〜6.6％、AlF3が16.6〜26.3％、MgF2
    が2.5〜19.0％、CaF2が8.0〜28.0％、SrF2が9.7〜35.0
    ％、BaF2が7.9〜35.0％、NaFが0.5〜4.0％、及びGd2O3
    が1.0〜6.0％、Y2O3が０〜3.5％、La2O3が０〜3.5％、Y
    b2O3が０〜3.5％、但しGd2O3,Y2O3,La2O3,Yb2O3の合量
    が1.0〜6.0％、GdF3が０〜2.0％、CaOが０〜3.5％、SrO
    が０〜3.5％、ZnOが０〜3.5％、MgOが０〜3.5％から成
    る屈折率ndが、1.45〜1.54、アッベ数νｄが、75〜90の
    光学恒数をもつことを特徴とするフツリン酸塩光学ガラ
    ス。
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