JP3154575B2 - 弗燐酸塩光学ガラス - Google Patents

弗燐酸塩光学ガラス

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率(Nd)約1.
50〜1.65、アッベ数(νd)約65〜77の範囲
の光学恒数を有し、かつ耐失透性および溶融性に優れ、
大量生産に適した新規な弗燐酸塩光学ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、上記光学恒数を有する弗燐酸
塩光学ガラスは種々知られており、例えば特公昭53−
28169号公報には、Al(PO33−Mg(P
32−Ba(PO32−MgF2−CaF2−LaF3
−BaO系ガラスが、また特公昭62−14500号公
報には、Al(PO33−Zn(PO32−BaF2
(MgF2+AlF3)−B23−BaO−(Y23+Y
23)系ガラスが開示されている。しかし、これらの
ガラスは液相温度が比較的高いため、結晶が析出しやす
く、耐失透性が十分でないため均質なガラスを得難く、
工業的規模で生産するには適していない。そこで上記欠
点を改善する目的で、特開平2−124740号公報に
は、Al(PO33−BaF2−SrF2−Gd23系ガ
ラスが開示されているが、このガラスは紫外域において
吸収があり、光学設計上不利である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記所定の
光学恒数を有し、かつ前記従来の技術にみられる諸欠点
を総合的に解消した弗燐酸塩光学ガラスを提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意試験研究を重ねた結果、従来から
具体的に開示されていない特定組成範囲のAl(P
33−(SrF2+BaF2)−(La23+Y23
−(SnO+SnO2+SnF2)系ガラスにおいて、前
記光学恒数を有し、かつ耐失透性および溶融性が改善さ
れた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】本発明にかかる弗燐酸塩光学ガラスの特徴
は、重量%で、Al(PO33 15〜50%、Mg
(PO32+Ca(PO32+Sr(PO32 0〜2
0%、Ba(PO32 0〜20%、MgF2 0〜1
0%、CaF2 0〜10%、SrF2 0〜70%、B
aF2 0〜70%、ただしSrF2+BaF2 20〜
70%、ZnF2 0〜15%、PbF2 0〜15%、
LiF+NaF+KF 0〜15%、AlF3 0〜4
%、LaF3 0〜10%、YF3 0〜10%、La2
3 0〜30%、Y23 0〜30%、ただしLa2
3+Y23 2〜30%、SnO 0〜2%、SnO2
0〜2%、SnF2 0〜2%、ただしSnO+SnO2
+SnF2 0.01〜2%の範囲の各成分を含有し、
かつ、Gd 2 3 を含有しないところにある。
【0006】上記各成分の範囲を限定した理由は、次の
とおりである。すなわちAl(PO33成分はガラス形
成に必須の成分であるが、その量が15%未満であると
ガラスの化学的耐久性および安定性が悪化し、また50
%を超えるとガラスは失透しやすくなる。Mg(P
32、Ca(PO32およびSr(PO32の各成分
は、ガラスの耐失透性の改善および光学恒数の調整に有
効であるので任意に添加し得るが、それらの各成分の1
種または2種以上の合計量が20%を超えると逆に耐失
透性が悪化したり、所望の光学恒数が得難くなったりす
る。
【0007】Ba(PO32成分はガラスの屈折率を高
めるのに有効であるので任意に添加し得るが、その量が
20%を超えると耐失透性が悪化する。MgF2および
CaF2の各成分は、ガラスの耐失透性の改善に有効で
あるので任意に添加し得るが、それらの量はそれぞれ1
0%までで十分である。SrF2およびBaF2の各成分
は、ガラスの失透に対する安定性を向上させる効果があ
るが、それらの1種または2種の合計量が20%未満で
は上記効果が十分ではなく、またそれらの合計量が70
%を超えると化学的耐久性が悪化するとともに、目標の
アッベ数が得難くなる。
【0008】ZnF2成分はガラスの失透に対する安定
性を改善するため任意に添加し得るが、その量が15%
を超えるとかえってガラスの安定性が悪くなる。PbF
2成分はガラスの屈折率を高める効果があるので任意に
添加し得るが、その量が15%を超えると目標の光学恒
数が得難くなる。LiF、NaFおよびKFの各成分
は、ガラスの溶融性を改善する効果があるので任意に添
加し得るが、それらの1種または2種以上の合計量が1
5%を超えると耐失透性および化学的耐久性が悪化す
る。
【0009】AlF3成分はガラスのアッベ数を高め、
また失透傾向を防止する効果があるので任意に添加し得
るが、その量は4%までで十分である。LaF3および
YF3の各成分は、ガラスの溶融性および耐失透性を改
善するため任意に添加し得るが、それらの量がそれぞれ
10%を超えるとがえって耐失透性が悪化する。La2
3およびY23の各成分は、アッベ数を低めずに屈折
率を高め、ガラスの失透傾向を防止し、また化学的耐久
性を向上させる効果があるので本発明のガラスにおいて
重要な成分であるが、それらの1種または2種の合計量
が2%未満ではこれらの効果が十分でなく、またそれら
の合計量が30%を超えると逆にガラスの耐失透性が悪
化する。
【0010】SnO、SnO2およびSnF2の各成分
は、ガラスの溶融性向上および脱泡清澄に有効である
が、それらの1種または2種以上の合計量が0.01%
未満ではこれらの効果が十分ではなく、またそれらの合
計量が2%を超えると失透傾向が増大する。なお、本発
明のガラスの諸特性に悪影響を及ぼさない範囲で必要に
応じ、本発明のガラスにYb 2 3 およびYbF 3 成分
それぞれ4%程度まで、他の金属元素の弗化物、例えば
BaSiF6を10%程度まで、Al23を10%程度
まで、ガラスの光学恒数の調整、溶融性および化学的耐
久性の改善のために含有させることができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の弗燐酸塩光学ガラスの実施例
について説明する。表1は、本発明の弗燐酸塩光学ガラ
スの実施組成例(No.1〜No.11)および従来の
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(νd)および
失透試験結果とともに示したものである。表1における
失透試験結果は、調合した原料バッチ80gを白金製5
0ccポットに入れ、各ガラスの難易度に応じて電気炉
中で1000〜1300℃の温度で2時間溶融した後、
降温して、各ガラスをそれぞれ850℃および800℃
で2時間保温した後、炉外へ取り出し、失透状況を顕微
鏡で観察することにより行ったものであり、失透が認め
られなかったものを○印とし、また失透が認められたも
のを×印とした。
【0012】
【表1】
【表2】
【0013】表1にみられるとおり、本発明の実施組成
例のガラスはいずれも従来のガラスNo.AおよびN
o.Bと比較して耐失透性に優れており、その改善効果
は顕著である。なお、本発明の実施組成例のガラスはい
ずれも溶融性に富み均質化しやすく、また部分分散比が
大きな値を示し、異常部分分散性を有している。本発明
の上記実施組成例のガラスは、いずれも各種金属元素の
燐酸塩、弗化物、酸化物、炭酸塩および硝酸塩等の通常
の光学ガラス用原料を秤量混合し、これを白金坩堝等の
溶融装置を用い、混合原料を約1000〜1300℃で
溶融し、攪拌均質化した後、温度を下げ金型等にキャス
トし徐冷することにより、高い均質性を維持させつつ容
易に得ることができる。
【0014】
【発明の効果】上述のとおり、本発明の弗燐酸塩光学ガ
ラスは、特定組成範囲のAl(PO33−(SrF2
BaF2)−(La23+Y23)−(SnO+SnO2
+SnF2)系ガラスであるから、屈折率(Nd)が約
1.50〜1.65およびアッベ数(νd)約65〜7
7の光学恒数を有し、従来のガラスに比べて耐失透性に
優れ、また溶融性も良好であって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 (56)参考文献 特開 平2−124740(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 3/247 C03C 3/17

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、Al(PO33 15〜50
    %、Mg(PO32+Ca(PO32+Sr(PO32
    0〜20%、Ba(PO32 0〜20%、MgF2
    0〜10%、CaF2 0〜10%、SrF2 0〜7
    0%、BaF20〜70%、ただしSrF2+BaF2
    20〜70%、ZnF2 0〜15%、PbF2 0〜1
    5%、LiF+NaF+KF 0〜15%、AlF3
    0〜4%、LaF3 0〜10%、YF3 0〜10%、
    La23 0〜30%、Y230〜30%、ただしLa
    23+Y23 2〜30%、SnO 0〜2%、SnO
    2 0〜2%、SnF2 0〜2%、ただしSnO+Sn
    2+SnF2 0.01〜2%の範囲の各成分を含有
    し、かつ、Gd 2 3 を含有しないことを特徴とする弗燐
    酸塩光学ガラス。
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