JP2700512B2 - 高分散性光学ガラス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−
Ｐ_２Ｏ_５−Ｎｂ_２Ｏ_５−Ｎａ_２Ｏおよび／またはＫ_２Ｏ
系の組成を有し、屈折率（Ｎｄ）が１．６５〜１．８
５、アッベ数（νｄ）が１８〜３３範囲の光学恒数を示
し、着色が少なく、光線透過性および耐失透性に優れた
高分散性光学ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記のように屈折率に対し比較的
小さなアッベ数を示す高分散性ガラスとしては、ＴｉＯ
₂成分を含有する珪酸塩ガラスまたは珪燐酸塩ガラスが
知られている。例えば、特開昭４８−６５２１１号公報
には、任意成分であるＴｉＯ₂を多量に含有させたＳｉ
Ｏ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎｂ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏ系ガラスが開示されてお
り、特公昭４３−７１２１号公報には、多量のＴｉＯ₂
を含有するＳｉＯ₂−Ｐ₂Ｏ₅−ＴｉＯ₂−Ｒ′₂Ｏ（Ｒ′
はアルカリ金属元素）および／またはＲＯ（Ｒは二価金
属元素）系のガラスが開示されている。しかし、これら
のガラスは、いずれも高屈折性のものほど着色傾向が大
きく光線透過性能が低く、また耐失透性が悪い。また、
特開昭５４−１０５１１９号公報には、ＳｉＯ₂−Ｔｉ
Ｏ₂−Ｋ₂Ｏ-ＢＰＯ₄および／またはＡｌ（ＰＯ₃）₃−Ａ
ｓ₂Ｏ₃系ガラスが開示されており、さらに特開昭５５−
５１７３２号公報には、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂−Ｎａ₂Ｏお
よび／またはＫ₂Ｏ−ＢＰＯ₄および／またはＡｌ（ＰＯ
₃）₃−Ｎｂ₂Ｏ₅−Ａｓ₂Ｏ₃系ガラスが開示されている
が、これらのガラスも同様に光線透過性および耐失透性
が不十分である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の光学恒数を有し、かつ前記従来の技術にみられる諸欠
点を総合的に改善し、光線透過性と耐失透性に一段と優
れた高分散性光学ガラスを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、鋭意試験研究を重ねた結果、従来の技
術には具体的に開示されていない特定組成範囲のＳｉＯ
₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅−Ｎｂ₂Ｏ₅−Ｎａ₂Ｏおよび／または
Ｋ₂Ｏ系のガラスにおいて、極めて高い分散性を維持し
つつ、光線透過性能が優れ、かつ耐失透性が改善され量
産可能な所期のガラスが得られることをみいだし、本発
明をなすに至った。

【０００５】前記目的を達成する本発明にかかる高分散
性光学ガラスの特徴は、重量％で、ＳｉＯ_２０．５〜
４．４％、Ｂ_２Ｏ_３０．５〜２０％、Ｐ_２Ｏ_５５〜６０
％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ２０〜６０％、ＴｉＯ_２０〜２０％、Ｔ
ａ_２Ｏ_５０〜１０％、ＷＯ_３０〜１０％、Ｂｉ_２Ｏ_３０
〜１０％、ＺｒＯ_２０〜５％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜５％、Ｍ
ｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜２０％、Ｌｉ_２Ｏ
０〜８％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ １０〜３５％、Ａｓ_２
Ｏ_３＋Ｓｂ_２Ｏ_３０〜２％および上記各金属元素の１種
または２種以上の酸化物の一部または全部と置換した弗
化物の弗素（Ｆ）としての合計０〜８％からなり、か
つ、屈折率（Ｎｄ）１．６５〜１．８５、アッベ数（ν
ｄ）１８〜３３の範囲の光学恒数を有するところにあ
る。

【０００６】上記のとおり各成分の組成範囲を限定した
理由は、つぎのとおりである。すなわち、ＳｉＯ_２、Ｂ
_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５の各成分はガラス形成酸化物とし
て重要な成分であるが、ＳｉＯ_２成分の量は、ガラスの
失透傾向防止と溶融性維持のため０．５〜４．４％の範
囲とする。

【０００７】Ｂ₂Ｏ₃成分は、Ｐ₂Ｏ₅成分を含有する本発
明のガラスにおいて、乳白化を抑制する効果があるが、
化学的耐久性が劣化し、しかも着色が生じやすくなるの
で、その量は０．５〜２０％の範囲が適当である。

【０００８】Ｐ₂Ｏ₅成分は、ガラスに高分散性を与える
のに有効であるが、その量が５％未満であると上記の効
果は十分でなく、また６０％を超えるとガラスの機械的
性質が劣化する。

【０００９】Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、広範囲でガラス化し、
ガラスに高分散性を与えるのに有効であるが、その量が
２０％未満では、所望の光学恒数を維持できなくなり、
また６０％を超えるとガラスは失透しやすくなる。

【００１０】ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃およびＢｉ₂Ｏ₃
の各成分は、ガラスの屈折率を高めるのに有効な成分で
あるが、これらの量がそれぞれ２０％、１０％、１０％
および１０％を超えるとガラスが失透しやすくなる。

【００１１】ＺｒＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃の各成分は、ガラ
スの化学的耐久性の改良に有効であるが、これらの量が
それぞれ５％を超えるとガラスの失透傾向が増大する。

【００１２】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの各
成分は、ガラスの失透抑制に有効であるが、これらの１
種または２種以上の合計量が２０％を超えると、所望の
光学恒数が得難くなる。

【００１３】Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの各成分
は、ガラスを軟化しやすくし、失透傾向と着色の抑制に
有効であるが、Ｌｉ_２Ｏ成分はその量が８％を超える
と、かえってガラスが失透しやすくなる。

【００１４】Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏ成分は、ガラスの高
分散性を向上させるうえ、ガラス中に安定して多量に含
有させ得るので、必須成分とするが、これらの１種また
は２種の合計量が、１０％未満では上記効果が不十分で
あり、また３５％を超えるとガラスの化学的耐久性が劣
化する。

【００１５】Ａｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂Ｏ₃の各成分は、ガラ
スの清澄剤として、また着色抑制に有効であるが、これ
らの１種または２種の合計量は２％以内で十分である。

【００１６】上記各金属元素の１種または２種以上の酸
化物の一部または全部と置換した弗化物は、ガラスの屈
折率の調整に有効であるが、これら弗化物成分の弗素
（Ｆ）としての合計量が８％を超えると、ガラスが失透
しやすくなる。

【００１７】なお、本発明のガラスに上記以外の成分、
Ｒｂ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏ、ＧｅＯ₂、ＴｅＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ
₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃およびＳｎＯ₂等の１成分以上を合計で５
％程度まで必要に応じ添加しても差し支えない。

【００１８】

【実施例】つぎに、本発明にかかる高分散性光学ガラス
の好適な実施組成例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）および従来
の光学ガラスの比較組成例（Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂ）
をこれらのガラスの屈折率（Ｎｄ）、アッベ数（ν
ｄ）、８０％の光線透過率を与える波長（Ｔ_８０（ｎ
ｍ））および液相温度（℃）と共に表１に示した。ここ
で、Ｔ_８０は、両面研磨した厚さ１０ｍｍのガラス試料
について測定した結果を示し、また液相温度は、得られ
た各ガラスの破砕片を白金板に設けた小穴上に置き、温
度傾斜炉内で融解し、３０分間保持した後、炉外へ取り
出し、結晶発生状況を顕微鏡で観察して求めた結果を示
したものである。また、前述のように、従来、高屈折性
のガラスほど光線透過性能の劣化傾向を示すので、実施
例と従来例との比較は、同程度の光学性能のガラス間で
観察することにした。

【００１９】

【表１】

【表１】

【表１】

【表１】

【００２０】表１にみられるように、本発明の好適な実
施組成例のガラスＮｏ．１およびＮｏ．２、ならびにＮ
ｏ．３は、それぞれほぼ同一の光学性能を有する従来の
ガラスＮｏ．ＡならびにＮｏ．Ｂと比較して、いずれも
Ｔ_８０が短波長側へシフトしており、着色が少なく、光
線透過性能が一段と優れており、また液相温度が低く、
耐失透性が一段と優れており、その改善効果は顕著であ
る。本発明の他の好適な実施組成例のガラスＮｏ．４〜
Ｎｏ．８も同様に一段と優れた光線透過性能および耐失
透性を示している。

【００２１】本発明の上記実施組成例のガラスは、いず
れも硝酸塩、炭酸塩、燐酸塩、酸化物および弗化物等の
通常の光学ガラス原料を用いて秤量・混合し、これを白
金坩堝を用い、約１０００〜１２５０℃、約２〜５時間
で溶融脱泡し、攪拌均質化した後、金型に鋳込み、徐冷
することにより得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の高分散性光
学ガラスは、特定範囲量のＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｐ_２Ｏ
_５−Ｎｂ_２Ｏ_５−Ｎａ_２Ｏおよび／またはＫ_２Ｏ系組成
を有するものであるから、屈折率（Ｎｄ）が１．６５〜
１．８５、アッベ数（νｄ）が１８〜３３の光学恒数を
示し、所望の高分散性を有するとともに、従来のガラス
に比べて着色が少なく、光線透過性と耐失透性に優れ、
量産に適しているので有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八田 比佐雄 神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株式会社オハラ内 (72)発明者 保井 秀夫 神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株式会社オハラ内 (56)参考文献 特開 昭63−265840（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−3462（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、ＳｉＯ_２０．５〜４．４％、Ｂ
   _２Ｏ_３０．５〜２０％、Ｐ_２Ｏ_５５〜６０％、Ｎｂ_２Ｏ
   _５ ２０〜６０％、ＴｉＯ_２０〜２０％、Ｔａ_２Ｏ_５０〜
   １０％、ＷＯ_３０〜１０％、Ｂｉ_２Ｏ_３０〜１０％、Ｚ
   ｒＯ_２０〜５％、Ａｌ_２Ｏ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋
   ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜２０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜８％、Ｎ
   ａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ １０〜３５％、Ａｓ_２Ｏ_３＋Ｓｂ_２Ｏ
   _３０〜２％および上記各金属元素の１種または２種以上
   の酸化物の一部または全部と置換した弗化物の弗素
   （Ｆ）としての合計０〜８％からなり、かつ、屈折率
   （Ｎｄ）１．６５〜１．８５、アッベ数（νｄ）１８〜
   ３３の範囲の光学恒数を有することを特徴とする高分散
   性光学ガラス。