JPH01219036A

JPH01219036A - 光学ガラス

Info

Publication number: JPH01219036A
Application number: JP63047117A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tatewana; 一雄立和名
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-09-01
Also published as: DE3906280A1; JPH0471855B2; US4996173A; DE3906280C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光学ガラスに係わシ、特に屈折率ｎｄが１．
７０以上、アツベ数ｖｄが３０以下でＳ　ｔ　Ｏ５−ｐ
ｂｏ−アルカリ系ガラスよりも高分散側に位看する高屈
折率高分散光学ガラスに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の光学ガラスとして例えば主たる成分とし
てＰ、Ｏ，、Ｎａ、Ｏ，ＴｉＯ，およびｗｏ、を含有し
なガラスが特開昭４９−１７４０９号公報に、Ｐ、Ｏ，
−Ｒ，０−Ｚｎ０−Ｎｂ、０．系ガラスからなるガラス
が特公昭５６−４００９４号公報にそれぞれ開示されて
いる。また、８１０．−ＴｉＯ，−Ｎｂ、Ｏ，−Ｒ，Ｏ
系ガラス［ＢＰＯ，およびまたはＡｔ（ＰＯ，）８を導
入したガラスが特公昭６０−５４２４７号公報に開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した特開昭４９−１７４０９号公報
および特公昭５６−４００９４号公報に開示されたガラ
スは、いずれも耐失透性が低いという問題があった。ま
た、前述した特公昭６０−５４２４７号公報に開示され
たガラスにおいては、屈折率ｎｔが１．７０以上のガラ
スではガラスの軟化温度付近での失透傾向が強く、ガラ
ス塊を昇温して軟化させる際〈失透してしまい、プレス
加工力１困難と々る問題が６つ九。

したがって本発明は、前述し九従来の問題に鑑みてなさ
れ九ものであシ、その目的は、前述した光学性能を有す
る高屈折率高分散ガラスを失透せずに安定して得られる
光学ガラスを提供することにある。

〔課題を解決する九めの手段〕

本発明は、屈折率が比較的高い光学特性領域ではＮｂ、
Ｏ，量の多い部分に安定な耐失透性領域があり、同時に
アルカリの総量を少なく抑えることによってさらに安定
にし得ることを見いだし、これによって屈折率が１．７
０以上のガラスにおいてもガラス塊の軟化の際に失透が
起らず、通常のプレスでも容易に成形し得ることが系統
的かつ詳細な実験を行なった結果、判明し、これに基づ
いてなされたもので、本発明は、重量％（以下ｗｔ％と
称する）でＴｉｅ、　Ｏ〜１４．Ｎｂ、０．　１８〜４
９　Ｔ　Ｎａ５Ｏ＋に、０　１０〜１９．ＳｉＯ，＋Ｇ
ｅＯ，５〜３０およびｐ、ｏ。

１０〜３５の組成範囲を基本とすることによって軟化温
度付近での耐失透性が優れ、着色が少なく量産可能な安
定性を有する高屈折率高分散ガラスが得られることを見
い出し穴ものである。

すなわち、本発明に係る光学ガラスは、ｗｔ％において
下記の組成物からなる。

ｓｉｏ、　　　　　　　　　　　ｓ〜３０ｃｅｏｓＯ〜
２５ＣｆＣだしＳＩＯ，＋ＧｓＯ，の合計１５〜３ＯＮａ　
ｓ　ＯＯ〜１９に、ＯＯ〜１９仇だしＮａ、Ｏ＋に、Ｏの合計量）　１０〜１９ｐ、ｏ
５　　　　　　　　　ｉｏ〜３５ＮｂｓＯｓ　　　　　
　　　　　１８〜４９Ｔｉｅ、　　　　　　　　　　　
Ｏ〜１４Ｔａ　ｓ　Ｏ５０〜２０Ｚ　ｒ　Ｏｓ　　　　　　　　　　　Ｏ〜１０Ｗ０３　
　　　　　　　　　０〜５ｐｂｏ　　　　　　　　　　　　ｏ〜２０ｚｎＯＯ〜１
０Ｂｉ、Ｏ，Ｏ〜２０（ただしＮｂ、０．＋Ｔａ、０．＋ＺｒＯ，＋Ｗ０８＋
ＰｂＯ＋ＺｔＯ＋　Ｂ　ｉ　ｓ　Ｏ＠の合計量）　　　
　　１８〜４９Ｂ、Ｏ，Ｏ〜１５Ａｔ、０８　　　　　　　　　　０〜５ＡＩ、Ｏ，Ｏ〜
３〔作　用〕本発明において、ｓｉｏ、はガラスの粘性を高め、失透
傾向を抑える成分として有効であり、化学的耐久性の向
上および膨張係数の低下にも好適な成分であるが、’５
ｗｔ、％未満とすると、上記効果が得られず、　　３ｏ
ｗｔｓを越えると、本発明の目的とする光学的特性が得
られない。し九がってＳｔＯ，を５〜３０ｖｔチの範囲
とし九が、好ましくは５〜２６ｗｔ％の範囲である。ま
た、Ｇ５０ｍは、ガラスを高屈折率にする性質が強く、
有効な成分であり、２５ｗｔ％を越えると、着色が強く
なり、ま九低温度領域での失透傾向が強くなる。したが
ってＧｌ！０゜をＯ〜２５ｖｔ％　　の範囲としたが、
好ましくは０〜１ｓｖｔ＊の範囲である。さらにこれら
のＳ　ｔＯ，とｃｅｏ、との合計量が３Ｑｗｔ％を越え
ると、目的とする光学的特性が得られない。したがって
Ｓｉｎ。

＋ｃｅｏ、を５〜３Ｑｗｔ％の範囲としたが、好ましく
は５〜２５ｖｔチの範囲である。また、Ｎａ＊０および
ＫｓＯはともにガラスの熔融性を向上させ、失透傾向を
制御する上で重要な成分であり、したがってＮ　ａ　ｍ
　Ｏを０〜１９ｖｔチの範囲、好ましくは５〜１９ｗｔ
％　（７）範囲とし、Ｋ、Ｏを０〜１９ｗｔ％の範囲、
好ましくは５〜１３ｗｔ％　の範囲とする。さらにこれ
らのＮａ　ｓ　Ｏとに、０との合計量が１０ｗｔ％未満
となると、それぞれの効果は薄くなシ、また１９ｗｔ％
を越えると、目的とする光学特性が得られないため、１
０〜１９ｖｔチの範囲としたが、好ましくは１３〜１９
ｗｔ％め範囲である。また、ｐ、ｏ、は、ガラスを高分
散にする上で有効な成分で、１、Ｉ　Ｑｗｔ％未満とす
ると、目的とする光学的特性が得られない。また３５ｖ
ｔ％を越えると、失透傾向が強まり、化学的耐久性も低
下する。したがってＰ、０１ｌｌ　１０〜３５ｗｔ％の
範囲としたが、好ましくは１０〜３Ｑｗｔ％の範囲であ
る。また、Ｎｂ　、Ｏ、は、ガラスを高屈折率高分散に
する上で有効な成分であす、１８Ｗｔ未満とすると、目
的とする光学的特性が得られない。また４９ｗｔ％を越
えると、失透傾向が強まるため不適当である。したがっ
てＮｂ１Ｏ。

を１８〜４９ｗｔ％の範囲とし九が、好ましくは２２〜
４２ｆｔ％の範囲である。さらに、Ｔｉｅ、は、ガラス
を高屈折率高分散にする上で極めて有効な成分であるが
、１４ｗｔを越えると、失透傾向が強まる傾向がある。

したがってＴｉｅ、を０〜ｌ　４ｗｔ％の範囲としたが
、好ましくは４〜１４ｗｔ％の範囲である。また、Ｔａ
、Ｏ，、ＺｒＯ，、ＷＯ，、ＰｂＯ，ＺｎＯ。

Ｂｉ、ＩＯ，は、Ｎｂ、Ｏ，もしくはＴ１０．との置換
によシ加えることが可能であシ、光学恒数の調整を行な
うことができる。しかしながら、Ｔａ５Ｏａ　は２０ｗ
ｔ％　＊　Ｚ　ｒＯ２はｌＱｗｔ％、ＷＯ８は５ｗｔ％
、ＰｂＯは２０ｗｔ％、　ＺｎＯは１０Ｗｔ　％　＋　
Ｂ　１１０　ｇは２０Ｗｔｑ６を越えると、失透傾向が
強まシ、さらにガラスが低分散とな夛、本発明の目的か
らはずれる。したがってＴａ、Ｏ，を０〜２Ｑｗｔチの
範囲、好ましくは０〜１５ｗｔ％　Ｏ範囲＋　Ｚ　ｒ　
ＯｓをＯ〜１０Ｗｔ’％の範囲、好ましくはＯ〜５ｖｔ
チの範囲、ＷＯ８を０〜５ｗｔ％の範囲、　ｐｂｓを０
〜２０ｗｔ％の範囲、好ましくは０〜１５ｗｔ％の範囲
、　ＺｎＯを０〜１０ｗｔ％の範囲、好ましくは０〜５
ｗｔ％の範囲Ｉ　Ｂ＋１０．を０〜２０ｗｔ％の範囲、
好ましくは０〜１５ｗｔ％の範囲とするとともにＮｂ５
Ｏ，＋Ｔａ、Ｏ，＋ＺｒＯ，＋ＷＯ８＋ＰｂＯ＋ＺｎＯ
＋Ｂ１５Ｏ，を１８〜４９ｖｔ％　の範囲としたが、好
ましくは２２〜４４ｗｔチの範囲である。また、Ｂ、０
８は、ガラスの熔融性を向上させ、比較的ガラスを高分
散にする成分であるが、１５ｗｔ５を越えると、失透傾
向が強くなり、不適当である。したがってＢ、１０８を
０−１５Ｗｔチの範囲とする。ま念、Ａｔ２０８は、ガ
ラスを高分散にし、化学的耐久性を向上させる成分であ
るが、５ｗｔ％を越えると、失透傾向が強まシ、不適当
である。したがってＡｔ、　０８を０〜５ｗｔ％の範囲
とする。また、Ａｓ　２０３は、Ｎｂ２Ｏ。

およびＴ、Ｏ，の含有量の多いガラスにおいては消色剤
さして有効な成分であるが、３ｗｔ％を越えると失透傾
向が強まシ、不適当である。し念がってＡＳ、Ｏ８を０
〜３ｗｔ％　　の範囲としたが、好ましくは０〜ｔｗｔ
ｓ　の範囲とする。なお、消失、脱泡等の目的で通常行
なわれる少量の５ｂ２０８　およびＦ等を使用すること
を排除するものではない。

〔実施例〕

本発明の実施例のガラス組成を、光学恒数（屈折率ｎｄ
およびアツベ数ｖ４）、液相温度り、Ｔおよび耐失性テ
スト結果とともに下記表１，２に示した。また、従来技
術としての比較例を下記表３に示し念。なお、表３にお
いて、比較例Ａは前述した従来例として説明した特開昭
４９−１７４０９号公報内の実施例ＮＯ−３５７，比較
例Ｂは特公昭５６−．４００９４号公報内の実施例Ｎｏ
−７および比較例Ｃ，［；）、Ｅ、Ｆ、Ｇはそれぞれ特
公昭６０−５４２４７号公報内の実施例ＮＯＩ、３，８
，９．１０であシ、表中のｎｄは屈折率、　ｖｄはアツ
ベ数、　Ｌ、Ｔは液相温度を示している。

本発明に係る光学ガラスは、各成分の原料としてｐｓｏ
、は正燐酸Ｈ３ＰＯ４の水溶液もしくは他の成分の燐酸
塩、例えばメタ燐酸カリウム等を使用し、その他の成分
については、それぞれや成分に対応する酸化物、炭酸塩
および硝酸塩等を使用している。例えば実施例５のガラ
スは、ｗｔ％でＳｉＱ。

５．０＋Ｇｅ０．　１８．０．Ｎａ、Ｏｓ、ｏｌＫ、ｏ
　１０．Ｏ＋Ｐ、０゜１７．４．Ｎｂ、０．２９．３．
Ｔｉｅ、　６．７およびＢ、０，８．６を１００とし、
脱泡剤としてＡｓ、０８　を０．２％外割添加したもの
であシ、それぞれの成分を構成するための原料としてＳ
ｉｎ、　＋ＧｅＯｓ　、Ｎｂ、Ｏ，、ＴｉＯ，およびＡ
　ｓ　ｓ　Ｏａはそれぞれの酸化物＋　Ｎａ　＠　Ｏお
よびに、０はそれぞれの硝酸塩、　ｐ、ｏ、は正燐酸Ｈ
８■４水溶液、　Ｂ、０８は硼酸Ｈ８ＢＯ３をそれぞれ
用いている。本実施例による光学ガラスは前述したよう
。

な原料を用い、それぞれ表１，２に示す組成に合わせて
調合した原料を白金るつぼに入れて１２００〜１４００
℃で熔融し、脱泡、攪拌した後、成形型に流し込み、徐
冷して製造される。このようにして得られた実施例５の
ガラスは、屈折率ｎｔは１．７３１１４　、アツベ数マ
ｄは２６．９２　、液相温度り、Ｔは８９０℃であるが
、耐失透性テストの結果、従来得られなかった安定な高
屈折率高分散ガラスが得られ念。また、本実施例１〜１
９による光学ガラスは、全て屈折率ｎｄが１．７０以上
、アツベ数ｖｄは３０以下であり、かつ失透がなく、透
明で、Ｓり、軟化温度付近での耐失透性が優れている。

なお、表１〜３中の耐失透性テストは、重量的２ｏｆの
ガラス塊を５５０〜６５０℃で約３０分間保持し、ガラ
ス塊を軟化させた後、室温まで冷却し、ガラスの状態を
観察したものであり、比較例Ａ−Ｇで示した従来のガラ
スはいずれも失透している。通常のガラスは、液相温度
り、Ｔが高いほど不安定になシ、失透しやすくなるため
、耐失透性の目安として表１〜３に液相温度り、Ｔを示
したが、本実施例１〜１９の光学ガラスの液相温度が比
較例Ａ−Ｇに比べて低く、耐失透性が優れていることが
わかる。

〔発明の効果〕

以上説明したよう（本発明によれば、ｖｔ％でＳ１０！
５〜３０．ＧｅＯ２０〜２５（念だしＳｉＯ，＋ＧｅＯ
。

の合計量５〜３０）、Ｎａ、ＯＯ〜１９．に、ＯＯ〜１
９（ただしＮａ！Ｏ＋に、Ｏの合計量１０〜１９）、Ｐ
、０．１０〜３５．Ｎｂ　０　１８〜４９．Ｔｉｅ、０
〜１４．Ｔａ、Ｏ。

０〜２０．ｚｒＯ□　０〜１０．ＷＯ８０〜５．Ｐｂ０
０〜２ｏ。

ｚｎＯＯ〜１０．Ｂｌ、０３０〜２０（ただしＮｂ、Ｏ
，＋ＴａＢＯ，＋ＺｒＯ，＋ＷＯ８＋ＰｂＯ＋ＺｎＯ＋
Ｂｉ、０８の合計量１８〜４９）、Ｂ、０８０〜１５．
Ａｔ、０８０〜５およびＡＳ２０８０〜３　を含有させ
たことによシ、屈折率が１．７０以上、アツベ数が３０
以下を有する極めて安定な光学ガラスが得られるととも
に分散率の低い光学ガラスと組合せることによシ、高い
口径比を有する色消しレンズを製作することが可能とな
る。また、通常の光学ガラスと同様に均質で失透のない
光学ガラスを大量に生産することができ、種々の光学製
品への使用において実用価値は多大となるなどの極めて
優れた効果が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

重量％でＳｉＯ＿２５〜３０、ＧｅＯ＿２０〜２５（た
だしＳｉＯ＿２＋ＧｅＯ＿２の合計量５〜３０）、Ｎａ
＿２Ｏ０〜１９、Ｋ＿２Ｏ０〜１９（ただしＮａ＿２Ｏ
＋Ｋ＿２Ｏの合計量１０〜１９）、Ｐ＿２Ｏ＿５１０〜
３５、Ｎｂ＿２Ｏ＿５１８〜４９、ＴｉＯ＿２０〜１４
、Ｔａ＿２Ｏ＿５０〜２０、ＺｒＯ＿２０〜１０、ＷＯ
＿８０〜５、ＰｂＯ０〜２０、ＺｎＯ０〜１０、Ｂｉ＿
２Ｏ＿３０〜２０（ただしＮｂ＿２Ｏ＿５＋Ｔａ＿２Ｏ
＿５＋ＺｒＯ＿２＋ＷＯ＿８＋ＰｂＯ＋ＺｎＯ＋Ｂｉ＿
２Ｏ＿３の合計量１８〜４９）、Ｂ＿２Ｏ＿３０〜１５
、Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜５およびＡｓ＿２Ｏ＿３０〜３を
含むことを特徴とした光学ガラス。