JPH0144651B2 - - Google Patents
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- JPH0144651B2 JPH0144651B2 JP60032560A JP3256085A JPH0144651B2 JP H0144651 B2 JPH0144651 B2 JP H0144651B2 JP 60032560 A JP60032560 A JP 60032560A JP 3256085 A JP3256085 A JP 3256085A JP H0144651 B2 JPH0144651 B2 JP H0144651B2
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Classifications
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/253—Silica-free oxide glass compositions containing germanium
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/122—Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
- C03C3/15—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
- C03C3/155—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths containing zirconium, titanium, tantalum or niobium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S501/00—Compositions: ceramic
- Y10S501/90—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明はnd1.80〜2.2、νd42〜18なる特性を有
する高屈折率光学ガラスに関する。 上記の光学恒数を有する光学ガラスは既に数多
く知られているが、これらは一般に屈折率が高く
なるに従つて、Glas−Technische Berichte第34
巻102頁(1961年)や特公昭53−42330号公報等に
示されているように、TiOやPbO2の添加量が増
えて来る為、褐色ないし黄色に強く呈色するよう
になる。この強い着色が光学的な用途において、
長年大きな障害となつており、その為、着色の少
ない高屈折率ガラスが強く望まれている。一方、
高屈折率であるにも拘らず着色の少ないガラスと
しては、特公昭52−28454号公報に見られるTeO2
系ガラスが公知である。しかし、残念なことにこ
のTeO2系ガラスは高原子価成分の含有量が少く、
かつアルカリ金属酸化物を必須成分として含むの
で、硬度が小さく、研磨加工が困難である為、カ
メラレンズ等の通常の光学的用途には使用される
に至つていない。 本発明の目的は上記の諸点に鑑み、比較的大き
な硬度を持ち、かつ着色の少ない高屈折率光学ガ
ラスを提供するにある。 本発明者の研究に依れば、上記TeO2系ガラス
の欠点は、硬度を高める成分としてB2O3、
GeO2、La2O3、Ta2O5、Nb2O5等の高原子価成
分を比較的多量に含有せしめることによつて克服
することができ、更に、それらのガラスは従来の
B2O3系ガラスやGeO2系ガラスと広範囲に混合融
和することが可能であり、それによつてTiO2や
PbO等の着色成分を過度に使用することなく広範
囲な光学恒数を持つ着色の少い高屈折率光学ガラ
スを得ることができることが判明した。 即ち、本発明の光学ガラスには重量%で
TeO210〜80、B2O3+GeO21〜30、B2O30〜30、
GeO20〜22、La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O35〜
50、La2O35〜35、Y2O30〜18、Gd2O30〜25、
Yb2O30〜15、Ta2O5+Nb2O51〜26、Ta2O50〜
20、Nb2O50〜26、ZrO20〜6、HfO20〜10、
ZnO0〜30、BaO+SrO+CaO+MgO0〜20、
BaO0〜20、SrO0〜15、CaO0〜15、MgO0〜10、
Li2O+Na2O+K2O0〜6、SiO20〜15、Al2O30〜
12、Sb2O30〜10、In2O30〜10、Bi2O30〜15、
PbO0〜35、TiO20〜10、WO30〜25なる組成を有
する。 次に構成成分の限定理由を述べる。TeO2はガ
ラスの骨格を作り、かつ高屈折率を与える成分と
して必須であるが、80%を越えるとガラスが不安
定になり、10%以下では前述の通り、高屈折率を
得る為にTiO2やPbO等の含有量を増大させなけ
ればならないので結果として着色が増大する。
B2O3及びGeO2は硬度を高め、ガラスを安定化す
るのに必須であるが合量で1%以下ではその効果
が少なく、30%を越えると屈折率が低くなり過ぎ
る。GeO2は22%を越えると逆にガラスを不安定
にする。La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3は硬度を
高め、高屈折率を得るのに必須であるが、合量で
5%以下ではその効果が少なく、50%以上ではガ
ラスが不安定になる。そして良好な耐失透性を維
持する為にこれら4成分は夫々、35%、18%、25
%、15%以下に限定される。Ta2O5及びNb2O5は
同様に硬度を高め、高屈折率を得るのに必須だ
が、合量で1%以下では効果が少なく、26%以上
ではガラスが不安定になると同時に難溶となる。
良好な耐失透性を維持する為に夫々、20%、26%
以下に限定される。 その他の成分は必須成分ではなく、光学恒数の
調整、耐失透性の改善、溶融性の改善、原料コス
トの低減等の目的で適宜添加されるが、ZrO2及
びHfO2は夫々6%、10%を越えるとガラスが不
安定になる。ZnO、アルカリ土類金属酸化物
(BaO、SrO、CaO、MgO)及びアルカリ金属酸
化物(Li2O、Na2O、K2O)を過度に添加する
と、屈折率が低下したり、硬度が小さくなり過ぎ
たり、耐失透性を悪化させたりするのでZnOは30
%以下、アルカリ土類金属酸化物は合量で20%以
下、アルカリ金属酸化物は合量で6%以下に限定
され、BaO、SrO、CaO、MgOは主として耐失
透性から夫々20%、15%、15%、10%以下に限定
される。SiO2、Al2O3、Sb2O3、In2O3は夫々15
%、12%、10%、10%を越えるとガラスが不安定
になると共に難溶になる。Bi2O3、PbO、TiO2、
WO3は夫々15%、35%、10%、25%を越えると
強い着色を呈するようになるのでそれ以下に限定
される。この外、清澄、消色等の目的で少量の
As2O3、SnO2、F等の添加を本発明は排除する
ものではない。 次に、本発明の光学ガラスの実施組成例(No.1
No.26)と従来ガラスの組成例(No.51〜No.53)を表
1に示し、その内、No.23〜No.26とNo.51、No.52によ
る10mm厚ガラス試料の内部透過率を図面に比較し
て示す。No.51は前述の特公昭53−42330号公報の
実施例No.1の組成であり、No.52は市販光学ガラス
のSF系列の組成である。又No.53は前述の特公昭
52−28454号公報の実施例No.1の組成である。図
面から本発明によるガラスが従来ガラスより透過
率が良いことが判る。又表1中のNo.1〜No.26とNo.
53のヌープ硬度の比較から、本発明のカラスが従
来のTeO2系ガラスより硬くなつていることが判
る。 これらのガラスは通常使用される酸化テルル、
硼酸、酸化ゲルマニウム、酸化ランタン、酸化タ
ンタル、酸化ニオブ等の原料の混合物を白金又は
金製ルツボにて850〜1200℃で溶融し、撹拌して
均質化、泡切れを行つた後、適当な温度で予熱し
た金型に鋳込み徐冷することによつて製造でき
る。
する高屈折率光学ガラスに関する。 上記の光学恒数を有する光学ガラスは既に数多
く知られているが、これらは一般に屈折率が高く
なるに従つて、Glas−Technische Berichte第34
巻102頁(1961年)や特公昭53−42330号公報等に
示されているように、TiOやPbO2の添加量が増
えて来る為、褐色ないし黄色に強く呈色するよう
になる。この強い着色が光学的な用途において、
長年大きな障害となつており、その為、着色の少
ない高屈折率ガラスが強く望まれている。一方、
高屈折率であるにも拘らず着色の少ないガラスと
しては、特公昭52−28454号公報に見られるTeO2
系ガラスが公知である。しかし、残念なことにこ
のTeO2系ガラスは高原子価成分の含有量が少く、
かつアルカリ金属酸化物を必須成分として含むの
で、硬度が小さく、研磨加工が困難である為、カ
メラレンズ等の通常の光学的用途には使用される
に至つていない。 本発明の目的は上記の諸点に鑑み、比較的大き
な硬度を持ち、かつ着色の少ない高屈折率光学ガ
ラスを提供するにある。 本発明者の研究に依れば、上記TeO2系ガラス
の欠点は、硬度を高める成分としてB2O3、
GeO2、La2O3、Ta2O5、Nb2O5等の高原子価成
分を比較的多量に含有せしめることによつて克服
することができ、更に、それらのガラスは従来の
B2O3系ガラスやGeO2系ガラスと広範囲に混合融
和することが可能であり、それによつてTiO2や
PbO等の着色成分を過度に使用することなく広範
囲な光学恒数を持つ着色の少い高屈折率光学ガラ
スを得ることができることが判明した。 即ち、本発明の光学ガラスには重量%で
TeO210〜80、B2O3+GeO21〜30、B2O30〜30、
GeO20〜22、La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O35〜
50、La2O35〜35、Y2O30〜18、Gd2O30〜25、
Yb2O30〜15、Ta2O5+Nb2O51〜26、Ta2O50〜
20、Nb2O50〜26、ZrO20〜6、HfO20〜10、
ZnO0〜30、BaO+SrO+CaO+MgO0〜20、
BaO0〜20、SrO0〜15、CaO0〜15、MgO0〜10、
Li2O+Na2O+K2O0〜6、SiO20〜15、Al2O30〜
12、Sb2O30〜10、In2O30〜10、Bi2O30〜15、
PbO0〜35、TiO20〜10、WO30〜25なる組成を有
する。 次に構成成分の限定理由を述べる。TeO2はガ
ラスの骨格を作り、かつ高屈折率を与える成分と
して必須であるが、80%を越えるとガラスが不安
定になり、10%以下では前述の通り、高屈折率を
得る為にTiO2やPbO等の含有量を増大させなけ
ればならないので結果として着色が増大する。
B2O3及びGeO2は硬度を高め、ガラスを安定化す
るのに必須であるが合量で1%以下ではその効果
が少なく、30%を越えると屈折率が低くなり過ぎ
る。GeO2は22%を越えると逆にガラスを不安定
にする。La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3は硬度を
高め、高屈折率を得るのに必須であるが、合量で
5%以下ではその効果が少なく、50%以上ではガ
ラスが不安定になる。そして良好な耐失透性を維
持する為にこれら4成分は夫々、35%、18%、25
%、15%以下に限定される。Ta2O5及びNb2O5は
同様に硬度を高め、高屈折率を得るのに必須だ
が、合量で1%以下では効果が少なく、26%以上
ではガラスが不安定になると同時に難溶となる。
良好な耐失透性を維持する為に夫々、20%、26%
以下に限定される。 その他の成分は必須成分ではなく、光学恒数の
調整、耐失透性の改善、溶融性の改善、原料コス
トの低減等の目的で適宜添加されるが、ZrO2及
びHfO2は夫々6%、10%を越えるとガラスが不
安定になる。ZnO、アルカリ土類金属酸化物
(BaO、SrO、CaO、MgO)及びアルカリ金属酸
化物(Li2O、Na2O、K2O)を過度に添加する
と、屈折率が低下したり、硬度が小さくなり過ぎ
たり、耐失透性を悪化させたりするのでZnOは30
%以下、アルカリ土類金属酸化物は合量で20%以
下、アルカリ金属酸化物は合量で6%以下に限定
され、BaO、SrO、CaO、MgOは主として耐失
透性から夫々20%、15%、15%、10%以下に限定
される。SiO2、Al2O3、Sb2O3、In2O3は夫々15
%、12%、10%、10%を越えるとガラスが不安定
になると共に難溶になる。Bi2O3、PbO、TiO2、
WO3は夫々15%、35%、10%、25%を越えると
強い着色を呈するようになるのでそれ以下に限定
される。この外、清澄、消色等の目的で少量の
As2O3、SnO2、F等の添加を本発明は排除する
ものではない。 次に、本発明の光学ガラスの実施組成例(No.1
No.26)と従来ガラスの組成例(No.51〜No.53)を表
1に示し、その内、No.23〜No.26とNo.51、No.52によ
る10mm厚ガラス試料の内部透過率を図面に比較し
て示す。No.51は前述の特公昭53−42330号公報の
実施例No.1の組成であり、No.52は市販光学ガラス
のSF系列の組成である。又No.53は前述の特公昭
52−28454号公報の実施例No.1の組成である。図
面から本発明によるガラスが従来ガラスより透過
率が良いことが判る。又表1中のNo.1〜No.26とNo.
53のヌープ硬度の比較から、本発明のカラスが従
来のTeO2系ガラスより硬くなつていることが判
る。 これらのガラスは通常使用される酸化テルル、
硼酸、酸化ゲルマニウム、酸化ランタン、酸化タ
ンタル、酸化ニオブ等の原料の混合物を白金又は
金製ルツボにて850〜1200℃で溶融し、撹拌して
均質化、泡切れを行つた後、適当な温度で予熱し
た金型に鋳込み徐冷することによつて製造でき
る。
【表】
【表】
図面は本発明のガラス組成例No.23〜No.26と従来
ガラスの組成例No.51、No.52の内部透過率の相違を
示す比較図である。
ガラスの組成例No.51、No.52の内部透過率の相違を
示す比較図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%で TeO2 10〜80 B2O3+GeO2 1〜30 B2O3 0〜30 GeO2 0〜22 La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3 5〜50 La2O3 5〜35 Y2O3 0〜18 Gd2O3 0〜25 Yb2O3 0〜15 Ta2O5+Nb2O5 1〜26 Ta2O5 0〜20 Nb2O5 0〜26 ZrO2 0〜 6 HfO2 0〜10 ZnO 0〜30 BaO+SrO+CaO+MgO 0〜20 BaO 0〜20 SrO 0〜15 CaO 0〜15 MgO 0〜10 Li2O+Na2O+K2O 0〜 6 SiO2 0〜15 Al2O3 0〜12 Sb2O3 0〜10 In2O3 0〜10 Bi2O3 0〜15 PbO 0〜35 TiO2 0〜10 WO3 0〜25 なる組成を有する高屈折率光学ガラス。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60032560A JPS61197443A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 光学ガラス |
US06/832,265 US4732875A (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Optical glass |
DE19863605668 DE3605668A1 (de) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Optisches glas mit hoher haerte und hoher durchlaessigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60032560A JPS61197443A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61197443A JPS61197443A (ja) | 1986-09-01 |
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