JPH0443854B2 - - Google Patents
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- JPH0443854B2 JPH0443854B2 JP63252350A JP25235088A JPH0443854B2 JP H0443854 B2 JPH0443854 B2 JP H0443854B2 JP 63252350 A JP63252350 A JP 63252350A JP 25235088 A JP25235088 A JP 25235088A JP H0443854 B2 JPH0443854 B2 JP H0443854B2
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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
- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
- C03C3/247—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron containing fluorine and phosphorus
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- 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
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- Y10S501/90—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、屈折率（nd）1.54〜1.60、アツベ数
（νd）68〜75の光学恒数を有し、かつ部分分散比
が0.537以上の異常部分分散性を有するフツリン
酸塩光学ガラスに関する。 ［従来技術］ 異常部分分散性を有する光学ガラスは、レンズ
設計において二次スペクトルの修正を行えること
から、その設計に際しきわめて重要であり、利用
価値が高い。 異常部分分散性を有し、屈折率（nd）が1.50以
下のフツリン酸塩ガラスに関しては、多くの報告
がなされ、特開昭63−144141号公報におけるフツ
リン酸塩ガラスは、工業的に製造され各種の光学
機器に使用されていることが知られている。 一方、光学設計者からは、より高い屈折率を有
し、低分散で、かつ異常部分分散性をも有する光
学ガラスに対する要求が非常に高い。このような
要求に答える光学恒数を有する光学ガラスとして
は、特公昭53−28169号公報、特公昭60−4145号
公報、特公昭62−14500号公報が公知である。 ［発明が解決しようとする課題］ これらの公知の光学ガラスは、たとえば特公昭
60−4145号公報におけるMgF22.0〜13.0，SrF2０
〜20.0，BaF21.0〜33.0，AlF3０〜8.0，YF3０〜
8.0，Al（PO3）313.0〜39.0，Mg（PO3）2０〜24.0，
Ca（PO3）21.0〜20.0，Ba（PO3）25.0〜19.0，
BaO10.0〜36.0，Y2O3及び／又はYb2O31.5〜
12.0，ZnO0〜6.0，PbO0〜29.0，Nb2O5０〜22.0
（各々重量パーセント）から成るガラス組成のよ
うに、Ba（PO3）2及びBaOを必須にし、しかも多
量に含有している。しかしBa（PO3）2及びBaOの
多量の含有は、分散が高くなるばかりでなく、異
常部分分散性を低下させる働きがある。また、こ
れらの公知の光学ガラスは、液相温度が比較的高
いため、結晶が析出しやすく、不安定であるた
め、本発明の光学ガラスの特性に匹敵するガラス
を安定に得ることができないものがほとんどであ
る。 従つて本発明の目的は、屈折率（nd）1.54〜
1.60、アツベ数（νd）68〜75の範囲に有り、かつ
Ba（PO3）2及びBaOをまつたく含まないか、含ん
でもごく少量であり、しかも部分分散比0.537以
上の異常部分分散性を有し、さらに化学的耐久性
も良く、工業的規模での生産が可能な安定である
フツリン酸塩光学ガラスを提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、以上のような従来のフツリン酸
塩光学ガラスの諸欠点をかんがみて鋭意研究した
結果、Al（PO3）3，BaF2，SrF2，Gd2O3を必須と
するガラス組成の光学ガラスが、所期の目的とす
るところの光学恒数を有することを見いだし、本
発明に到達したものである。 すなわち、本発明を重量パーセント（以下パー
セントで表わす）で示すと Al（PO3）3 15〜32 ％ Ba（PO3）2 ０〜10 ％ Sr（PO3）2 ０〜10 ％ Ca（PO3）2 ０〜10 ％ Mg（PO3）2 ０〜10 ％ 但し、メタリン酸塩の合量 20〜32 ％ BaF2 20〜70 ％ SrF2 ５〜40 ％ CaF2 ０〜15 ％ MgF2 ０〜10 ％ AlF3 ０〜５ ％ GdF3 ０〜５ ％ 但し、フツ化物の合量 55〜75 ％ Gd2O3 ５〜22 ％ La2O3 ０〜７ ％ Y2O3 ０〜10 ％ Yb2O3 ０〜10 ％ 但し、希土類の酸化物の合量 ５〜22 ％ からなる組成を有している。 このフツリン酸塩光学ガラスの各成分範囲を上
記のように限定した理由は、次の通りである。 Al（PO3）3は、ガラスの網目構造を構成する主
成分であり、安定性に寄与し、化学的耐久性を高
める。しかし15％より少ないと、化学的耐久性が
悪くなるばかりでなくガラスが不安定になり、32
％より多いと、非常に結晶化しやすくなりガラス
が得られない。 Ba（PO3）2，Sr（PO3）2，Ca（PO3）2，Mg（PO3）
2は、各々任意成分であり、屈折率を高める効果、
化学的耐久性を高める効果、加工性を向上させる
効果があるが、10％より多いと異常部分分散性を
低下させるので好ましくない。 又、メタリン酸塩の合量が、20％より少なく、
かつ32％より多いとガラスが非常に結晶化しやす
くなりガラスが得られない。 BaF2は必須成分であり、分散を低くする効果
及び異常部分分散性を高める効果があるが、20％
より少ないと結晶化しやすく、70％より多いと化
学的耐久性が悪くなり、さらに不安定となりガラ
スが得られない。 SrF2は、必須成分であり、BaF2と同等の効果
がある。さらにBaF2との併用はガラスを安定化
させる。しかし、５％より少ないとガラスの安定
化への効果が少なく、40％より多いと化学的耐久
性が悪くなり、さらに結晶化しやすくなりガラス
が得られない。 CaF2は、任意成分であり、BaF2及びSrF2と同
等の効果があるが、15％より多いと結晶化しやす
くガラスが不安定になるので好ましくない。 MgF2は、任意成分であり、BaF2及びSrF2と
同等の効果があるが、10％より多いと結晶化しや
すくなりガラスが不安定になるので好ましくな
い。 AlF3は、任意成分であり、分散を低くする効
果があるが、５％より多いと極端に結晶化しやす
くなり、ガラスが得られない。 GdF3は、任意成分であり、分散を高めずに屈
折率を高める効果、及びガラスの硬度を高める効
果を持つが、５％より多いと結晶化しやすくガラ
スが得られない。 フツ化物の合量が、55％より少ないとガラスが
不安定になり、75％より多いと化学的耐久性が悪
くなるばかりでなく、ガラスが不安定になり好ま
しくない。 Gd2O3は、分散を高めずに屈折率を高め、酸化
バリウム成分をほとんど導入することなしに高い
屈折率と異常部分分散性を有することができる。
さらにガラスの硬度を高め機械的強度、及び加工
性の向上に寄与する。しかし５％より少ないと、
目的の屈折率が得られず、機械強度、及び加工性
も悪くなる。22％より多いとガラス中への溶解が
困難となり未溶解物が析出し、結晶化しやすくな
りガラスが得られない。 La2O3，Y2O3，Yb2O3は、それぞれ任意成分で
あり、Gd2O3と同等の効果を持つが、La2O3が７
％，Y2O3が10％，Yb2O3が10％より多いと結晶
化しやすくなりガラスが得られない。 又、希土類の酸化物の合量が、５％より少ない
と目的とする屈折率が得られず、22％より多いと
ガラス中への溶解が困難となり未溶解物が析出
し、結晶化しやすくなりガラスが得られない。 ［実施例］ 本発明の実施例の組成を第１表に、屈折率
（nd）、アツベ数（νd）、部分分散比（ng−nF／
nF−nC）を第２表に示す。本発明のフツリン酸
塩光学ガラスは、各成分の原料として各々相当す
るメタリン酸塩、酸化物、フツ化物等を使用し、
所定の割合で秤量し、十分混合してガラス調合原
料とし、白金製坩堝に投入して、電気炉で1000〜
1250℃で溶融し、白金製攪拌棒にて攪拌して清
澄、均質化してから、適当に予熱した金型内に鋳
こんだ後、徐冷して作製された。すなわち、実施
例１の組成のガラスを例にとれば、上記手順に従
い、秤量され十分に混合された後、予め1100℃に
加熱された電気炉にて溶融された。溶融時間は３
時間で、光学恒数は屈折率（nd）は1.58222、ア
ツベ数（νd）は69.2、部分分散比（ng−nF／nF
−nC）が0.545であつた。 なお、本発明においては、メタリン酸塩を使用
したが、これに限定されるものではなく、酸化物
とリン酸、あるいはピロリン酸塩の使用も組成範
囲内ならば差し支えない。又、本発明の目的から
外れない限り、数％のLiF，NaF，KFをフツ化
物成分の中から置換してもよい。 第２表中の部分分散比（ng−nF／nF−nC）
は、正常ガラスとして511605−K7及び620363−
F2を基準に選び、縦軸に部分分散比、横軸にア
ツベ数（νd）を取り、この２硝種の部分分散比
を結ぶ直線から離れた位置にあるガラスが異常部
分分散性を有している。本発明の請求範囲での正
常ガラスの基準部分分散比はアツベ数（νd）68
で0.532.75で0.521であり、この２点を結ぶ直線か
ら離れていれば、異常部分分散性を有することに
なる。実施例１の結果を見てわかる通り、部分分
散比（ng−nF／nF−nC）は0.545という大きな
値を示し、異常部分部分散性を有することがわか
る。又、比較例として第３表にアツベ数（νd）
66〜70の従来の光学ガラスの屈折率（nd）、部分
分散比（ng−nF／nF−nC）を示す。これと比較
しても、高い屈折率（nd）と部分分散比（ng−
nF／nF−nC）の値が大きいことがわかる。
（νd）68〜75の光学恒数を有し、かつ部分分散比
が0.537以上の異常部分分散性を有するフツリン
酸塩光学ガラスに関する。 ［従来技術］ 異常部分分散性を有する光学ガラスは、レンズ
設計において二次スペクトルの修正を行えること
から、その設計に際しきわめて重要であり、利用
価値が高い。 異常部分分散性を有し、屈折率（nd）が1.50以
下のフツリン酸塩ガラスに関しては、多くの報告
がなされ、特開昭63−144141号公報におけるフツ
リン酸塩ガラスは、工業的に製造され各種の光学
機器に使用されていることが知られている。 一方、光学設計者からは、より高い屈折率を有
し、低分散で、かつ異常部分分散性をも有する光
学ガラスに対する要求が非常に高い。このような
要求に答える光学恒数を有する光学ガラスとして
は、特公昭53−28169号公報、特公昭60−4145号
公報、特公昭62−14500号公報が公知である。 ［発明が解決しようとする課題］ これらの公知の光学ガラスは、たとえば特公昭
60−4145号公報におけるMgF22.0〜13.0，SrF2０
〜20.0，BaF21.0〜33.0，AlF3０〜8.0，YF3０〜
8.0，Al（PO3）313.0〜39.0，Mg（PO3）2０〜24.0，
Ca（PO3）21.0〜20.0，Ba（PO3）25.0〜19.0，
BaO10.0〜36.0，Y2O3及び／又はYb2O31.5〜
12.0，ZnO0〜6.0，PbO0〜29.0，Nb2O5０〜22.0
（各々重量パーセント）から成るガラス組成のよ
うに、Ba（PO3）2及びBaOを必須にし、しかも多
量に含有している。しかしBa（PO3）2及びBaOの
多量の含有は、分散が高くなるばかりでなく、異
常部分分散性を低下させる働きがある。また、こ
れらの公知の光学ガラスは、液相温度が比較的高
いため、結晶が析出しやすく、不安定であるた
め、本発明の光学ガラスの特性に匹敵するガラス
を安定に得ることができないものがほとんどであ
る。 従つて本発明の目的は、屈折率（nd）1.54〜
1.60、アツベ数（νd）68〜75の範囲に有り、かつ
Ba（PO3）2及びBaOをまつたく含まないか、含ん
でもごく少量であり、しかも部分分散比0.537以
上の異常部分分散性を有し、さらに化学的耐久性
も良く、工業的規模での生産が可能な安定である
フツリン酸塩光学ガラスを提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、以上のような従来のフツリン酸
塩光学ガラスの諸欠点をかんがみて鋭意研究した
結果、Al（PO3）3，BaF2，SrF2，Gd2O3を必須と
するガラス組成の光学ガラスが、所期の目的とす
るところの光学恒数を有することを見いだし、本
発明に到達したものである。 すなわち、本発明を重量パーセント（以下パー
セントで表わす）で示すと Al（PO3）3 15〜32 ％ Ba（PO3）2 ０〜10 ％ Sr（PO3）2 ０〜10 ％ Ca（PO3）2 ０〜10 ％ Mg（PO3）2 ０〜10 ％ 但し、メタリン酸塩の合量 20〜32 ％ BaF2 20〜70 ％ SrF2 ５〜40 ％ CaF2 ０〜15 ％ MgF2 ０〜10 ％ AlF3 ０〜５ ％ GdF3 ０〜５ ％ 但し、フツ化物の合量 55〜75 ％ Gd2O3 ５〜22 ％ La2O3 ０〜７ ％ Y2O3 ０〜10 ％ Yb2O3 ０〜10 ％ 但し、希土類の酸化物の合量 ５〜22 ％ からなる組成を有している。 このフツリン酸塩光学ガラスの各成分範囲を上
記のように限定した理由は、次の通りである。 Al（PO3）3は、ガラスの網目構造を構成する主
成分であり、安定性に寄与し、化学的耐久性を高
める。しかし15％より少ないと、化学的耐久性が
悪くなるばかりでなくガラスが不安定になり、32
％より多いと、非常に結晶化しやすくなりガラス
が得られない。 Ba（PO3）2，Sr（PO3）2，Ca（PO3）2，Mg（PO3）
2は、各々任意成分であり、屈折率を高める効果、
化学的耐久性を高める効果、加工性を向上させる
効果があるが、10％より多いと異常部分分散性を
低下させるので好ましくない。 又、メタリン酸塩の合量が、20％より少なく、
かつ32％より多いとガラスが非常に結晶化しやす
くなりガラスが得られない。 BaF2は必須成分であり、分散を低くする効果
及び異常部分分散性を高める効果があるが、20％
より少ないと結晶化しやすく、70％より多いと化
学的耐久性が悪くなり、さらに不安定となりガラ
スが得られない。 SrF2は、必須成分であり、BaF2と同等の効果
がある。さらにBaF2との併用はガラスを安定化
させる。しかし、５％より少ないとガラスの安定
化への効果が少なく、40％より多いと化学的耐久
性が悪くなり、さらに結晶化しやすくなりガラス
が得られない。 CaF2は、任意成分であり、BaF2及びSrF2と同
等の効果があるが、15％より多いと結晶化しやす
くガラスが不安定になるので好ましくない。 MgF2は、任意成分であり、BaF2及びSrF2と
同等の効果があるが、10％より多いと結晶化しや
すくなりガラスが不安定になるので好ましくな
い。 AlF3は、任意成分であり、分散を低くする効
果があるが、５％より多いと極端に結晶化しやす
くなり、ガラスが得られない。 GdF3は、任意成分であり、分散を高めずに屈
折率を高める効果、及びガラスの硬度を高める効
果を持つが、５％より多いと結晶化しやすくガラ
スが得られない。 フツ化物の合量が、55％より少ないとガラスが
不安定になり、75％より多いと化学的耐久性が悪
くなるばかりでなく、ガラスが不安定になり好ま
しくない。 Gd2O3は、分散を高めずに屈折率を高め、酸化
バリウム成分をほとんど導入することなしに高い
屈折率と異常部分分散性を有することができる。
さらにガラスの硬度を高め機械的強度、及び加工
性の向上に寄与する。しかし５％より少ないと、
目的の屈折率が得られず、機械強度、及び加工性
も悪くなる。22％より多いとガラス中への溶解が
困難となり未溶解物が析出し、結晶化しやすくな
りガラスが得られない。 La2O3，Y2O3，Yb2O3は、それぞれ任意成分で
あり、Gd2O3と同等の効果を持つが、La2O3が７
％，Y2O3が10％，Yb2O3が10％より多いと結晶
化しやすくなりガラスが得られない。 又、希土類の酸化物の合量が、５％より少ない
と目的とする屈折率が得られず、22％より多いと
ガラス中への溶解が困難となり未溶解物が析出
し、結晶化しやすくなりガラスが得られない。 ［実施例］ 本発明の実施例の組成を第１表に、屈折率
（nd）、アツベ数（νd）、部分分散比（ng−nF／
nF−nC）を第２表に示す。本発明のフツリン酸
塩光学ガラスは、各成分の原料として各々相当す
るメタリン酸塩、酸化物、フツ化物等を使用し、
所定の割合で秤量し、十分混合してガラス調合原
料とし、白金製坩堝に投入して、電気炉で1000〜
1250℃で溶融し、白金製攪拌棒にて攪拌して清
澄、均質化してから、適当に予熱した金型内に鋳
こんだ後、徐冷して作製された。すなわち、実施
例１の組成のガラスを例にとれば、上記手順に従
い、秤量され十分に混合された後、予め1100℃に
加熱された電気炉にて溶融された。溶融時間は３
時間で、光学恒数は屈折率（nd）は1.58222、ア
ツベ数（νd）は69.2、部分分散比（ng−nF／nF
−nC）が0.545であつた。 なお、本発明においては、メタリン酸塩を使用
したが、これに限定されるものではなく、酸化物
とリン酸、あるいはピロリン酸塩の使用も組成範
囲内ならば差し支えない。又、本発明の目的から
外れない限り、数％のLiF，NaF，KFをフツ化
物成分の中から置換してもよい。 第２表中の部分分散比（ng−nF／nF−nC）
は、正常ガラスとして511605−K7及び620363−
F2を基準に選び、縦軸に部分分散比、横軸にア
ツベ数（νd）を取り、この２硝種の部分分散比
を結ぶ直線から離れた位置にあるガラスが異常部
分分散性を有している。本発明の請求範囲での正
常ガラスの基準部分分散比はアツベ数（νd）68
で0.532.75で0.521であり、この２点を結ぶ直線か
ら離れていれば、異常部分分散性を有することに
なる。実施例１の結果を見てわかる通り、部分分
散比（ng−nF／nF−nC）は0.545という大きな
値を示し、異常部分部分散性を有することがわか
る。又、比較例として第３表にアツベ数（νd）
66〜70の従来の光学ガラスの屈折率（nd）、部分
分散比（ng−nF／nF−nC）を示す。これと比較
しても、高い屈折率（nd）と部分分散比（ng−
nF／nF−nC）の値が大きいことがわかる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
本発明のフツリン酸塩光学ガラスは、屈折率
（nd）が1.54〜1.60、アツベ数（νd）が68〜75と
いう光学恒数を持ち、部分分散比0.537以上の異
常部分分散性を有し、かつ化学的耐久性及び安定
性に優れ、工業的な規模で容易に生産することが
できるものである。
（nd）が1.54〜1.60、アツベ数（νd）が68〜75と
いう光学恒数を持ち、部分分散比0.537以上の異
常部分分散性を有し、かつ化学的耐久性及び安定
性に優れ、工業的な規模で容易に生産することが
できるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al（PO3）3 15〜32重量％ Ba（PO3）2 ０〜10 〃 Sr（PO3）2 ０〜10 〃 Ca（PO3）2 ０〜10 〃 Mg（PO3）2 ０〜10 〃 但し、メタリン酸塩の合量 20〜32 〃 BaF2 20〜70 〃 SrF2 ５〜40 〃 CaF2 ０〜15 〃 MgF2 ０〜10 〃 AlF3 ０〜５ 〃 GdF3 ０〜５ 〃 但し、フツ化物の合量 55〜75 〃 Gd2O3 ５〜22 〃 La2O3 ０〜７ 〃 Y2O3 ０〜10 〃 Yb2O3 ０〜10 〃 但し、希土類の酸化物の合量 ５〜22 〃 からなる、屈折率（nd）1.54〜1.60、アツベ数
（νd）68〜75の光学恒数と、部分分散比が0.537以
上の異常部分分散性を有するフツリン酸塩光学ガ
ラス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252350A JPH02124740A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | フツリン酸塩光学ガラス |
| US07/414,385 US4990468A (en) | 1988-10-06 | 1989-09-29 | Fluorophosphate optical glass |
| EP89310118A EP0364150B1 (en) | 1988-10-06 | 1989-10-03 | A fluorophosphate optical glass |
| DE8989310118T DE68903825T2 (de) | 1988-10-06 | 1989-10-03 | Optisches fluorphosphatglas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252350A JPH02124740A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | フツリン酸塩光学ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02124740A JPH02124740A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0443854B2 true JPH0443854B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=17236065
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|---|---|---|---|
| JP63252350A Granted JPH02124740A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | フツリン酸塩光学ガラス |
Country Status (4)
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| US (1) | US4990468A (ja) |
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| JP (1) | JPH02124740A (ja) |
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-
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1989
- 1989-09-29 US US07/414,385 patent/US4990468A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1989-10-03 DE DE8989310118T patent/DE68903825T2/de not_active Expired - Lifetime
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