JPH0848538A - 光学ガラス - Google Patents
光学ガラスInfo
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- JPH0848538A JPH0848538A JP20445894A JP20445894A JPH0848538A JP H0848538 A JPH0848538 A JP H0848538A JP 20445894 A JP20445894 A JP 20445894A JP 20445894 A JP20445894 A JP 20445894A JP H0848538 A JPH0848538 A JP H0848538A
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-
- 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
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
- C03C3/112—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine
- C03C3/115—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine containing boron
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、SiO2−B2O3−Nb2O5−
R’O(R’はアルカリ金属)−F系の組成を有し、環
境上問題になる有害なPbO、As2O3成分を含有せ
ず、屈折率(Nd)が1.52〜1.65、アッベ数
(νd)が35〜50の範囲の光学恒数を有し、低い転
移温度特性を付与してモールドプレス成形性を改善しつ
つ、かつ、耐失透性と光線透過性に優れた新規な光学ガ
ラスに関する。 【構成】 重量%で、SiO2 40〜70%、B2O3
0.5〜20%、Al2O3 0〜15%、Nb2O5
6〜35%、TiO2 0〜15%、ZrO2 0〜10
%、Li2O 0〜10%、Na2O 0〜20%、K2
O 0〜20%、ただし、Li2O+Na2O+K2O
10〜35%、ZnO+MgO+CaO+SrO+Ba
O 0〜14%、ただし、CaO+MgO 0〜5%お
よび弗素(F) 0.1〜10%から成る。
R’O(R’はアルカリ金属)−F系の組成を有し、環
境上問題になる有害なPbO、As2O3成分を含有せ
ず、屈折率(Nd)が1.52〜1.65、アッベ数
(νd)が35〜50の範囲の光学恒数を有し、低い転
移温度特性を付与してモールドプレス成形性を改善しつ
つ、かつ、耐失透性と光線透過性に優れた新規な光学ガ
ラスに関する。 【構成】 重量%で、SiO2 40〜70%、B2O3
0.5〜20%、Al2O3 0〜15%、Nb2O5
6〜35%、TiO2 0〜15%、ZrO2 0〜10
%、Li2O 0〜10%、Na2O 0〜20%、K2
O 0〜20%、ただし、Li2O+Na2O+K2O
10〜35%、ZnO+MgO+CaO+SrO+Ba
O 0〜14%、ただし、CaO+MgO 0〜5%お
よび弗素(F) 0.1〜10%から成る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SiO2−B2O3−N
b2O5−R’2O(R’はアルカリ金属元素)−F系の
組成を有し、環境上問題になる有害なPbO、As2O3
成分を含有せず、屈折率(Nd)が1.52〜1.6
5、アッベ数(νd)が35〜50の範囲の光学恒数を
有し、低い転移温度特性を付与してモールドプレス成形
性を改善しつつ、かつ、耐失透性と光線透過性に優れた
新規な光学ガラスに関する。
b2O5−R’2O(R’はアルカリ金属元素)−F系の
組成を有し、環境上問題になる有害なPbO、As2O3
成分を含有せず、屈折率(Nd)が1.52〜1.6
5、アッベ数(νd)が35〜50の範囲の光学恒数を
有し、低い転移温度特性を付与してモールドプレス成形
性を改善しつつ、かつ、耐失透性と光線透過性に優れた
新規な光学ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前記の光学恒数を有するガラスと
して、SiO2−PbO−R’2O系、SiO2−TiO2
−R’2O系およびSiO2−TiO2−R’2O−F系の
ものが知られている。しかし前者のガラスは、環境に有
害なPbOを含有しており、後二者のガラスは、いずれ
も光線透過性に劣る欠点を有している。また、特開昭5
2−25812号公報にはSiO2−TiO2−Nb2O5
−R’2O系ガラスが、また、特開昭52−45612
号公報にはSiO2−Nb2O5−R”O(R”は2価金
属元素)−R2O系のガラスが開示されているが、これ
らのガラスはいずれも光線透過性が十分とは言い難い。
して、SiO2−PbO−R’2O系、SiO2−TiO2
−R’2O系およびSiO2−TiO2−R’2O−F系の
ものが知られている。しかし前者のガラスは、環境に有
害なPbOを含有しており、後二者のガラスは、いずれ
も光線透過性に劣る欠点を有している。また、特開昭5
2−25812号公報にはSiO2−TiO2−Nb2O5
−R’2O系ガラスが、また、特開昭52−45612
号公報にはSiO2−Nb2O5−R”O(R”は2価金
属元素)−R2O系のガラスが開示されているが、これ
らのガラスはいずれも光線透過性が十分とは言い難い。
【0003】また米国特許第4719186号公報に
は、SiO2−B2O3−TiO2含有アルカリ珪酸塩ガラ
スが開示されているが、このガラスは低い転移温度(以
下Tgという)を有するものの光線透過性が十分でな
い。さらに特開昭58−135151号公報にはSiO
2−B2O3−CaO−Li2O含有珪酸塩ガラスが開示さ
れているが、このガラスも低い転移温度を有するものの
耐失透性が十分でない。
は、SiO2−B2O3−TiO2含有アルカリ珪酸塩ガラ
スが開示されているが、このガラスは低い転移温度(以
下Tgという)を有するものの光線透過性が十分でな
い。さらに特開昭58−135151号公報にはSiO
2−B2O3−CaO−Li2O含有珪酸塩ガラスが開示さ
れているが、このガラスも低い転移温度を有するものの
耐失透性が十分でない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
ガラスが有する諸欠点を総合的に改善し、環境上問題に
なる有害なPbOおよびAs2O3成分を含有せず、前記
光学恒数を有し、モールドプレスに適合する低Tg特性
を維持しつつ、耐失透性が一段と改善され、かつ、光線
透過性や化学的耐久性の優れた光学ガラスを提供するこ
とを目的とする。
ガラスが有する諸欠点を総合的に改善し、環境上問題に
なる有害なPbOおよびAs2O3成分を含有せず、前記
光学恒数を有し、モールドプレスに適合する低Tg特性
を維持しつつ、耐失透性が一段と改善され、かつ、光線
透過性や化学的耐久性の優れた光学ガラスを提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために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SiO2−B2O
3−Nb2O5−R’2O(R’はアルカリ金属元素)−F
系のガラスにおいて、上記の有害な成分を含有せず、前
記所定の光学恒数とモールドプレスに適した低Tg特
性、すなわち低いTgを維持しつつ、ガラスの光線透過
性と耐失透性が一段と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。
達成するために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SiO2−B2O
3−Nb2O5−R’2O(R’はアルカリ金属元素)−F
系のガラスにおいて、上記の有害な成分を含有せず、前
記所定の光学恒数とモールドプレスに適した低Tg特
性、すなわち低いTgを維持しつつ、ガラスの光線透過
性と耐失透性が一段と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。
【0006】本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量
%で、SiO2 40〜70%、B2O3 0.5〜20
%、Al2O3 0〜15%、Nb2O5 6〜35%、T
iO20〜15%、ZrO2 0〜10%、Li2O 0
〜10%、Na2O 0〜20%、K2O 0〜20%、
ただし、Li2O+Na2O+K2O 10〜35%、Z
nO+MgO+CaO+SrO+BaO 0〜14%、
ただし、CaO+MgO 0〜5%および上記金属元素
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)としての合計量が0.1〜10
%の範囲の各成分から成り、かつ、屈折率(Nd)が
1.52〜1.65、アッベ数(νd)が35〜50の
範囲の光学恒数を有することにある。
%で、SiO2 40〜70%、B2O3 0.5〜20
%、Al2O3 0〜15%、Nb2O5 6〜35%、T
iO20〜15%、ZrO2 0〜10%、Li2O 0
〜10%、Na2O 0〜20%、K2O 0〜20%、
ただし、Li2O+Na2O+K2O 10〜35%、Z
nO+MgO+CaO+SrO+BaO 0〜14%、
ただし、CaO+MgO 0〜5%および上記金属元素
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)としての合計量が0.1〜10
%の範囲の各成分から成り、かつ、屈折率(Nd)が
1.52〜1.65、アッベ数(νd)が35〜50の
範囲の光学恒数を有することにある。
【0007】上記各成分の組成範囲を限定した理由は、
次のとおりである。すなわちSiO2成分は、ガラスを
形成させるのに必須の成分であるが、その量が40%未
満であると、ガラスの光線透過性および化学的耐久性が
悪化し、また70%を超えるとガラスの溶融が困難にな
る。B2O3成分は、後述のR’2O成分と共に含有させ
ることによってガラスの溶融性および安定性、さらに低
Tg特性を与える効果が大きい重要な成分であるが、
0.5%より少ないと上記効果が不十分であり、20%
を超えると化学的耐久性が悪くなる。好ましくは0.5
〜9%にすべきである。
次のとおりである。すなわちSiO2成分は、ガラスを
形成させるのに必須の成分であるが、その量が40%未
満であると、ガラスの光線透過性および化学的耐久性が
悪化し、また70%を超えるとガラスの溶融が困難にな
る。B2O3成分は、後述のR’2O成分と共に含有させ
ることによってガラスの溶融性および安定性、さらに低
Tg特性を与える効果が大きい重要な成分であるが、
0.5%より少ないと上記効果が不十分であり、20%
を超えると化学的耐久性が悪くなる。好ましくは0.5
〜9%にすべきである。
【0008】Al2O3成分は、ガラスの耐失透性と化学
的耐久性の改善および光学恒数の調整に有効であるが、
その量が15%を超えるとガラスの溶融性や耐失透性が
悪くなる。Nb2O5成分は、本発明のガラスにおいて高
分散性、耐失透性および光線透過性を高める効果がある
ため重要な成分であるが、その量が6%未満では目標の
光学恒数が得られず、また35%を超えるとガラスの失
透傾向が大きくなる。
的耐久性の改善および光学恒数の調整に有効であるが、
その量が15%を超えるとガラスの溶融性や耐失透性が
悪くなる。Nb2O5成分は、本発明のガラスにおいて高
分散性、耐失透性および光線透過性を高める効果がある
ため重要な成分であるが、その量が6%未満では目標の
光学恒数が得られず、また35%を超えるとガラスの失
透傾向が大きくなる。
【0009】TiO2成分はガラスの屈折率を高め、ア
ッベ数を小さくするのに有効であるので適宜添加し得る
が、その量が15%を超えるとガラスの着色が増大す
る。ZrO2成分はガラスの化学的耐久性向上のため適
宜添加し得るが、その量が10%を超えるとガラスは失
透しやすくなる。
ッベ数を小さくするのに有効であるので適宜添加し得る
が、その量が15%を超えるとガラスの着色が増大す
る。ZrO2成分はガラスの化学的耐久性向上のため適
宜添加し得るが、その量が10%を超えるとガラスは失
透しやすくなる。
【0010】Li2O、Na2OおよびK2Oの各成分
は、上記のとおりB2O3成分と共に含有させることによ
って、ガラスの溶融性および低Tg特性を与える効果が
あるので任意に添加し得るが、それらの量がそれぞれ1
0%、20%および20%を超えるとガラスの屈折率が
低下する。しかし、これらの成分の1種または2種以上
の合計量が10%未満であると上記効果が不十分とな
り、また35%を超えると化学的耐久性が劣化する。Z
nO、MgO、CaO、SrOおよびBaOの各成分
は、ガラスの溶融性改善に効果があるので任意に添加し
得るが、これらの成分の1種または2種以上の合計量が
14%を超えると、目標の光学恒数を維持し難くなる。
ただし、CaOおよびMgO成分の合計量は、上記効果
を得るには5%で十分である。
は、上記のとおりB2O3成分と共に含有させることによ
って、ガラスの溶融性および低Tg特性を与える効果が
あるので任意に添加し得るが、それらの量がそれぞれ1
0%、20%および20%を超えるとガラスの屈折率が
低下する。しかし、これらの成分の1種または2種以上
の合計量が10%未満であると上記効果が不十分とな
り、また35%を超えると化学的耐久性が劣化する。Z
nO、MgO、CaO、SrOおよびBaOの各成分
は、ガラスの溶融性改善に効果があるので任意に添加し
得るが、これらの成分の1種または2種以上の合計量が
14%を超えると、目標の光学恒数を維持し難くなる。
ただし、CaOおよびMgO成分の合計量は、上記効果
を得るには5%で十分である。
【0011】弗素(F)成分は、本発明のガラスにおい
て屈折率に対する高分散性を大きくし、かつ、光線透過
性能を高める効果があるため重要な成分であるが、その
量が0.1%未満では上記効果が得られず、また溶融の
際、脈理等を発生し、均質なガラスを得難くなるので1
0%以下、好ましくは7%以下が適切である。なお本発
明のガラスは、上記成分の他にSb2O3等の公知の脱泡
剤を1%程度まで含有させることができる。
て屈折率に対する高分散性を大きくし、かつ、光線透過
性能を高める効果があるため重要な成分であるが、その
量が0.1%未満では上記効果が得られず、また溶融の
際、脈理等を発生し、均質なガラスを得難くなるので1
0%以下、好ましくは7%以下が適切である。なお本発
明のガラスは、上記成分の他にSb2O3等の公知の脱泡
剤を1%程度まで含有させることができる。
【0012】
【実施例】次に本発明の光学ガラスの実施例について説
明する。表1に、本発明の光学ガラスの実施組成例(N
o.1〜No.10)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)、ガラス転移温度
(℃)、液相温度(℃)および厚さ10mmの対面研磨
試料の透過率80%(T80)を与える光線波長(nm)
と共に示した。ここで液相温度は、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、結晶の発
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。
明する。表1に、本発明の光学ガラスの実施組成例(N
o.1〜No.10)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)、ガラス転移温度
(℃)、液相温度(℃)および厚さ10mmの対面研磨
試料の透過率80%(T80)を与える光線波長(nm)
と共に示した。ここで液相温度は、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、結晶の発
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。
【0013】
【表1】
【表1】
【表1】
【0014】表1に見られるように、本発明の好適な実
施組成例のガラスNo.2およびNo.10は、それぞ
れの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T80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。またこれらのガラスは
いずれも光線透過性と耐失透性に優れ、また均質化し易
い。このため、上記実施例のガラスは製造が容易であ
り、モールドプレスに適している上、化学的耐久性も良
好である。
施組成例のガラスNo.2およびNo.10は、それぞ
れの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T80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。またこれらのガラスは
いずれも光線透過性と耐失透性に優れ、また均質化し易
い。このため、上記実施例のガラスは製造が容易であ
り、モールドプレスに適している上、化学的耐久性も良
好である。
【0015】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
坩堝に用い、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。
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
坩堝に用い、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。
【0016】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の光学ガラス
は特定範囲量のSiO2−B2O3−Nb2O5−R’2O−
F系組成の光学ガラスであるため、屈折率(Nd)が
1.52〜1.65、アッベ数(νd)が35〜50の
光学恒数と低いTgとを有し、環境上問題になるPbO
およびAs2O3成分を含有せず、しかも従来のガラスに
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。
は特定範囲量のSiO2−B2O3−Nb2O5−R’2O−
F系組成の光学ガラスであるため、屈折率(Nd)が
1.52〜1.65、アッベ数(νd)が35〜50の
光学恒数と低いTgとを有し、環境上問題になるPbO
およびAs2O3成分を含有せず、しかも従来のガラスに
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。
Claims (5)
- 【請求項1】 重量%で、SiO2 40〜70%、B2
O3 0.5〜20%、Al2O3 0〜15%、Nb2O
5 6〜35%、TiO2 0〜15%、ZrO2 0〜
10%、Li2O 0〜10%、Na2O 0〜20%、
K2O 0〜20%、ただし、Li2O+Na2O+K2O
10〜35%、ZnO+MgO+CaO+SrO+B
aO 0〜14%、ただし、CaO+MgO 0〜5%
および上記金属元素の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
計量が0.1〜10%の範囲の各成分から成ることを特
徴とする光学ガラス。 - 【請求項2】 重量%で、弗素(F)としての合計量が
0.1〜7%であることを特徴とする請求項1に記載の
光学ガラス。 - 【請求項3】 重量%で、B2O3 0.5〜9%である
ことを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 - 【請求項4】 重量%で、B2O3 0.5〜9%、およ
び弗素(F)としての合計量が0.1〜7%であること
を特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 - 【請求項5】 上記光学ガラスの転移温度(Tg)が5
50℃以下であることを特徴とする請求項1、2、3ま
たは4に記載の光学ガラス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20445894A JP3190212B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 光学ガラス |
CN94120061A CN1105691C (zh) | 1994-08-05 | 1994-12-22 | 光学玻璃 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20445894A JP3190212B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0848538A true JPH0848538A (ja) | 1996-02-20 |
JP3190212B2 JP3190212B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=16490874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20445894A Expired - Fee Related JP3190212B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 光学ガラス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3190212B2 (ja) |
CN (1) | CN1105691C (ja) |
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WO2000039041A1 (fr) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Kabushiki Kaisha Ohara | Verre optique |
WO2001072650A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Kabushiki Kaisha Ohara | Verre optique et element optique |
WO2002014235A1 (fr) * | 2000-08-15 | 2002-02-21 | Kabushiki Kaisha Ohara | Verre optique a faible fluorescence |
US6551952B2 (en) * | 1999-12-04 | 2003-04-22 | Schott Glas | Lead-free optical light flint glass materials |
US7041612B2 (en) | 2002-06-06 | 2006-05-09 | Schott Glas | Lead-free and arsenic-free special short flint glass |
JP2008041796A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 波長変換部材 |
JP2008297198A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Schott Ag | 重バリウムフリントポジションの光学ガラス |
JP2010105902A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Ohara Inc | 光学ガラス及び分光透過率の劣化抑制方法 |
CN110407461A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、光学预制件及光学元件 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1071718C (zh) * | 1997-06-03 | 2001-09-26 | 株式会社小原 | 模压用光学玻璃 |
JP4162532B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2008-10-08 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 |
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