JPH09208250A - 鉛及びヒ素を含まない光学軽量ガラス - Google Patents
鉛及びヒ素を含まない光学軽量ガラスInfo
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- JPH09208250A JPH09208250A JP1767297A JP1767297A JPH09208250A JP H09208250 A JPH09208250 A JP H09208250A JP 1767297 A JP1767297 A JP 1767297A JP 1767297 A JP1767297 A JP 1767297A JP H09208250 A JPH09208250 A JP H09208250A
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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
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
-
- 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
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｓ2 Ｏ3 及びＰｂＯを含むことなく、化学
安定性及び結晶化安定性に優れ、密度ρが２．９２〜
３．０６ｇ／ｃｍ3 、屈折率ｎd が１．６８〜１．７
４、アッベ数νd が２８〜３２の軽量な光学ガラスを提
供する。 【解決手段】 ガラスは、重量％でＳｉＯ2 ：３５．１
〜４４、ＧｅＯ2 ：０〜２、Ｂ2 Ｏ3 ：２〜３．５、Ｎ
ａ2 Ｏ：９〜１４、Ｋ2 Ｏ：６〜９、Ｌｉ2 Ｏ：０〜
１、Ｃｓ2 Ｏ：０〜２、アルカリ金属酸化物合計量：１
６〜２１、ＣａＯ：０．５〜３、ＢａＯ：３〜８、Ｚｎ
Ｏ：０〜１、ＳｒＯ：０．０２〜１、アルカリ土類金属
酸化物合計量：５．５〜９、ＴｉＯ2 ：２２〜３０、Ｚ
ｒＯ2 ：０．２〜１．９９、Ｎｂ2 Ｏ5 ：４〜１０、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：０〜１、ＷＯ3 ：０〜２、ＳｎＯ2 ：０〜
０．５の組成を有する。好適にはＳｉＯ2 ／Σ（ＴｉＯ
2 ＋ＺｒＯ2 ）の比は１．２４〜１．７５の範囲内にあ
る。
安定性及び結晶化安定性に優れ、密度ρが２．９２〜
３．０６ｇ／ｃｍ3 、屈折率ｎd が１．６８〜１．７
４、アッベ数νd が２８〜３２の軽量な光学ガラスを提
供する。 【解決手段】 ガラスは、重量％でＳｉＯ2 ：３５．１
〜４４、ＧｅＯ2 ：０〜２、Ｂ2 Ｏ3 ：２〜３．５、Ｎ
ａ2 Ｏ：９〜１４、Ｋ2 Ｏ：６〜９、Ｌｉ2 Ｏ：０〜
１、Ｃｓ2 Ｏ：０〜２、アルカリ金属酸化物合計量：１
６〜２１、ＣａＯ：０．５〜３、ＢａＯ：３〜８、Ｚｎ
Ｏ：０〜１、ＳｒＯ：０．０２〜１、アルカリ土類金属
酸化物合計量：５．５〜９、ＴｉＯ2 ：２２〜３０、Ｚ
ｒＯ2 ：０．２〜１．９９、Ｎｂ2 Ｏ5 ：４〜１０、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：０〜１、ＷＯ3 ：０〜２、ＳｎＯ2 ：０〜
０．５の組成を有する。好適にはＳｉＯ2 ／Σ（ＴｉＯ
2 ＋ＺｒＯ2 ）の比は１．２４〜１．７５の範囲内にあ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛及びヒ素を含ま
ない光学軽量ガラスに関する。
ない光学軽量ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ここ数
年、ガラス成分のＰｂＯ及びＡｓ2 Ｏ3 が環境に悪影響
を及ぼすと思われ、議論されている。従って、光学機器
及び消費製品の製造業者の中には、鉛及びヒ素を含まな
いガラスだけを使用することに切り換える者もいるだろ
う。従来の技術は、特に、ドイツ特許ＤＥ ３２ １６
４５１ Ｃ２号、ドイツ特許ＤＥ ２２ ５９ １８
３ Ｃ３号、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ ０ ６４５
３４８ Ａ１号、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ Ｏ
６４５ ３４９ Ａ１号、フランス特許ＦＲ ７５ ２
３ ９０２号（実用証、公開番号２ ３２００３１）、
特開平６−１０７４２５号、特開昭５３−１６７１８
号、特開昭５２−２５８１２号の各明細書を含むと見な
される。無鉛ガラス、また、中には軽量ガラスでもある
ものを上記技術によって製造できるが、これらのガラス
はかなり不利な点を示す。
年、ガラス成分のＰｂＯ及びＡｓ2 Ｏ3 が環境に悪影響
を及ぼすと思われ、議論されている。従って、光学機器
及び消費製品の製造業者の中には、鉛及びヒ素を含まな
いガラスだけを使用することに切り換える者もいるだろ
う。従来の技術は、特に、ドイツ特許ＤＥ ３２ １６
４５１ Ｃ２号、ドイツ特許ＤＥ ２２ ５９ １８
３ Ｃ３号、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ ０ ６４５
３４８ Ａ１号、ヨーロッパ特許出願公開ＥＰ Ｏ
６４５ ３４９ Ａ１号、フランス特許ＦＲ ７５ ２
３ ９０２号（実用証、公開番号２ ３２００３１）、
特開平６−１０７４２５号、特開昭５３−１６７１８
号、特開昭５２−２５８１２号の各明細書を含むと見な
される。無鉛ガラス、また、中には軽量ガラスでもある
ものを上記技術によって製造できるが、これらのガラス
はかなり不利な点を示す。
【０００３】ドイツ特許明細書ＤＥ３２ １６ ４５１
Ｃ２号に記載されているガラスは、充分な結晶化安定
性を保つために、僅か３５重量％以下の低いＳｉＯ2 含
有量で、アルカリ土類金属酸化物を１５重量％以下、特
にＢａＯを７〜１３重量％必要とするものである。屈折
率ｎd ＞１．７０を有するガラスを得るためには、２０
〜３０重量％のＴｉＯ2 含有量に加え、さらに非常に高
価な原料Ｎｂ2 Ｏ5 も７〜１９重量％の量が必要であ
る。ドイツ特許明細書ＤＥ ２２ ５９ １８３ Ｃ３
号には、本発明に係るガラスに比べて多量の高価な原料
ＺｒＯ2 を加えることによって所望の屈折率に達するガ
ラスが記載されている。さらに、上記ドイツ特許明細書
には、ＣａＯ、ＢａＯ及びＫ2 Ｏは単に選択的に使用し
得ると教示されているが、本発明ではこれらの成分を必
要不可欠と規定しており、所望の光学的性質を得るため
に必要である。
Ｃ２号に記載されているガラスは、充分な結晶化安定
性を保つために、僅か３５重量％以下の低いＳｉＯ2 含
有量で、アルカリ土類金属酸化物を１５重量％以下、特
にＢａＯを７〜１３重量％必要とするものである。屈折
率ｎd ＞１．７０を有するガラスを得るためには、２０
〜３０重量％のＴｉＯ2 含有量に加え、さらに非常に高
価な原料Ｎｂ2 Ｏ5 も７〜１９重量％の量が必要であ
る。ドイツ特許明細書ＤＥ ２２ ５９ １８３ Ｃ３
号には、本発明に係るガラスに比べて多量の高価な原料
ＺｒＯ2 を加えることによって所望の屈折率に達するガ
ラスが記載されている。さらに、上記ドイツ特許明細書
には、ＣａＯ、ＢａＯ及びＫ2 Ｏは単に選択的に使用し
得ると教示されているが、本発明ではこれらの成分を必
要不可欠と規定しており、所望の光学的性質を得るため
に必要である。
【０００４】ヨーロッパ特許出願公開明細書ＥＰ ０
６４５ ３４８ Ａ１号に記載されているガラスは、Ｓ
ｉＯ2 −Ｍ2 Ｏ−ＴｉＯ2 系に属するものであるが、Ａ
ｌ2Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 又はＺｒＯ2 を全く含まず、そのた
め耐薬品性が乏しい。特に、ここでは耐アルカリ性につ
いて指摘されるべきである。４６〜６５％のＳｉＯ2高
含有量では、Ｂ2 Ｏ3 が欠乏しているため、これらのガ
ラスは溶融し難いか、或いは高含有量のアルカリ金属酸
化物（Ｎａ2 Ｏ ２５％以下、Ｋ2 Ｏ ３０％以下）が
必要となり、そのことが今度は結晶化安定性及び化学安
定性に悪影響を及ぼし、また比較的高い屈折率を達成し
難い結果となる。ヨーロッパ特許出願公開明細書ＥＰ
０ ６４５ ３４９ Ａ１号は、ヨーロッパ特許出願公
開ＥＰ ０ ６４５ ３４８ Ａ１号とほとんど同じガ
ラス系に関するものであるので、この場合にも同様の考
察が適用される。最も重要な違いは、より少量の成分Ｔ
ｉＯ2 及びＢａＯが使用されることであり、このことに
より、本発明に係るガラスの目的として述べられている
光学的状態を成分ＺｒＯ2及びＮｂ2 Ｏ5 を使用せずに
は達せられない結果となる。
６４５ ３４８ Ａ１号に記載されているガラスは、Ｓ
ｉＯ2 −Ｍ2 Ｏ−ＴｉＯ2 系に属するものであるが、Ａ
ｌ2Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 又はＺｒＯ2 を全く含まず、そのた
め耐薬品性が乏しい。特に、ここでは耐アルカリ性につ
いて指摘されるべきである。４６〜６５％のＳｉＯ2高
含有量では、Ｂ2 Ｏ3 が欠乏しているため、これらのガ
ラスは溶融し難いか、或いは高含有量のアルカリ金属酸
化物（Ｎａ2 Ｏ ２５％以下、Ｋ2 Ｏ ３０％以下）が
必要となり、そのことが今度は結晶化安定性及び化学安
定性に悪影響を及ぼし、また比較的高い屈折率を達成し
難い結果となる。ヨーロッパ特許出願公開明細書ＥＰ
０ ６４５ ３４９ Ａ１号は、ヨーロッパ特許出願公
開ＥＰ ０ ６４５ ３４８ Ａ１号とほとんど同じガ
ラス系に関するものであるので、この場合にも同様の考
察が適用される。最も重要な違いは、より少量の成分Ｔ
ｉＯ2 及びＢａＯが使用されることであり、このことに
より、本発明に係るガラスの目的として述べられている
光学的状態を成分ＺｒＯ2及びＮｂ2 Ｏ5 を使用せずに
は達せられない結果となる。
【０００５】フランス実用新案ＦＲ ７５ ２３ ９０
２号には、Ａｌ2 Ｏ3 及びＢ2 Ｏ3を含まず、４７重量
％以下のＳｉＯ2 を含むガラスが記載されている。これ
らのガラスの溶解性を増すために、３１重量％以下のア
ルカリ金属酸化物、特に１７重量％以下のＫ2 Ｏが導入
されなければならない。このことは化学安定性の低下を
もたらす。より高い屈折率（ｎd ＝１．７５）のガラス
を製造するためには、僅か３．５重量％のかなり低含量
のＮｂ2 Ｏ5 で、３５．５重量％以下のＴｉＯ2 （上記
明細書の実施例 IIIを参照のこと）が必要とされる。
２号には、Ａｌ2 Ｏ3 及びＢ2 Ｏ3を含まず、４７重量
％以下のＳｉＯ2 を含むガラスが記載されている。これ
らのガラスの溶解性を増すために、３１重量％以下のア
ルカリ金属酸化物、特に１７重量％以下のＫ2 Ｏが導入
されなければならない。このことは化学安定性の低下を
もたらす。より高い屈折率（ｎd ＝１．７５）のガラス
を製造するためには、僅か３．５重量％のかなり低含量
のＮｂ2 Ｏ5 で、３５．５重量％以下のＴｉＯ2 （上記
明細書の実施例 IIIを参照のこと）が必要とされる。
【０００６】特開平６−１０７４２５号には、ガラス系
ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −ＢａＯに属するガラスが記載され
ている。この系は、低屈折率のガラスとなる。特に５〜
２０重量％の高いＢ2 Ｏ3 含有量は、ここでは低屈折率
ｎd ＞１．５４で大きいアッベ数νd ＞４０を有するガ
ラスをもたらす。これらのガラスは、非常に大きい割合
でＭ2 Ｏ（３０％以下）及びＢａＯ（４５％以下）も含
むので、これらのガラスの結晶化傾向及び化学安定性
も、通常の光学的作業にとっての要求に対して不充分で
ある。
ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −ＢａＯに属するガラスが記載され
ている。この系は、低屈折率のガラスとなる。特に５〜
２０重量％の高いＢ2 Ｏ3 含有量は、ここでは低屈折率
ｎd ＞１．５４で大きいアッベ数νd ＞４０を有するガ
ラスをもたらす。これらのガラスは、非常に大きい割合
でＭ2 Ｏ（３０％以下）及びＢａＯ（４５％以下）も含
むので、これらのガラスの結晶化傾向及び化学安定性
も、通常の光学的作業にとっての要求に対して不充分で
ある。
【０００７】特開昭５３−１６７１８号に記載されてい
るガラスは、ＳｉＯ2 −ＭＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｂ2 Ｏ5 系
に属している。より高い屈折率のガラスを得るために、
非常に高価な原料のＮｂ2 Ｏ5 及びＴａ2 Ｏ5 が４０重
量％以下及び１０重量％以下の量でそれぞれ使用されて
いる。さらに、これらのガラスは、１５〜５０％のアル
カリ土類金属酸化物を必要としている。その結果、これ
らのガラスは、経済的でないだけでなく、結晶化に関し
ても不安定である。
るガラスは、ＳｉＯ2 −ＭＯ−ＴｉＯ2 −Ｎｂ2 Ｏ5 系
に属している。より高い屈折率のガラスを得るために、
非常に高価な原料のＮｂ2 Ｏ5 及びＴａ2 Ｏ5 が４０重
量％以下及び１０重量％以下の量でそれぞれ使用されて
いる。さらに、これらのガラスは、１５〜５０％のアル
カリ土類金属酸化物を必要としている。その結果、これ
らのガラスは、経済的でないだけでなく、結晶化に関し
ても不安定である。
【０００８】特開昭５２−２５８１２号には、ＳｉＯ2
−ＴｉＯ2 −Ｎｂ2 Ｏ5 系のガラスが記載されている。
ここでは、５〜５０％の総アルカリ金属酸化物含有量が
不可欠として規定されている。本発明によるガラスにと
って、酸化物Ｂ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、Ｂ
ａＯ及びＺｒＯ2 は必須である。これらの酸化物に対す
る下限値は上記特開昭５２−２５８１２号では与えられ
ていない（例えば、ＣａＯは０〜３０％、ＢａＯは０〜
３０％、ＺｒＯ2 は０〜２０％）。それゆえ、上記特開
昭５２−２５８１２号ではこれらの酸化物は単に選択的
なものであり、すなわちそれらを省くこともできる。本
明細書で示されている本発明によるガラスとは、結晶化
安定性に明瞭な影響を及ぼすＳｒＯの含有量でも異な
る。
−ＴｉＯ2 −Ｎｂ2 Ｏ5 系のガラスが記載されている。
ここでは、５〜５０％の総アルカリ金属酸化物含有量が
不可欠として規定されている。本発明によるガラスにと
って、酸化物Ｂ2 Ｏ3 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、Ｂ
ａＯ及びＺｒＯ2 は必須である。これらの酸化物に対す
る下限値は上記特開昭５２−２５８１２号では与えられ
ていない（例えば、ＣａＯは０〜３０％、ＢａＯは０〜
３０％、ＺｒＯ2 は０〜２０％）。それゆえ、上記特開
昭５２−２５８１２号ではこれらの酸化物は単に選択的
なものであり、すなわちそれらを省くこともできる。本
明細書で示されている本発明によるガラスとは、結晶化
安定性に明瞭な影響を及ぼすＳｒＯの含有量でも異な
る。
【０００９】上記のような広く設定された範囲（例えば
０〜３０％のアルカリ土類金属酸化物）では、連続した
変化を示さない幾つかのガラス系がカバーされてしまう
ということも指摘しておかねばならない。従って、もっ
と明確にこれらの範囲を定めるためには、その実施例を
考慮する必要がある。８つの実施例のうちの７つの実施
例は、ＢａＯの値が０％、すなわち、ＢａＯが全く必要
とされないガラス系であり、８つの実施例のうちの１つ
の実施例ではその値が３０％である。この値は、本発明
の特許請求の範囲に記載された３〜８％の範囲外であ
り、また屈折率も範囲外にある。同様のことがＺｒＯ2
（７つの実施例で０％、１つの実施例で５％であり、本
発明で規定する範囲は０．２〜１．９９％である。ま
た、全てのガラスが本発明の特許請求の範囲に記載され
たアッベ数の範囲外にある）及びＣａＯ（６つの実施例
で０％、２つの実施例で５％以上）に当てはまる。Ｎａ
2 Ｏの場合、０％の実施例は全て、ｎd 及びνd が本発
明で規定する範囲とならない。この場合の全ての実施例
において、Ｎａ2 Ｏの値は１４％より大きくなってい
る。逆に、屈折率及びアッベ数が本発明の特許請求の範
囲内にある２つの実施例（２及び５）を考察すると、こ
れらの実施例は、例えば上記特開昭５２−２５８１２号
公報の実施例２では、ＺｒＯ2 ；０％、Ｎｂ2 Ｏ5 ；４
０％、ＳｉＯ2 ；２０％、ＢａＯ；０％、或いは実施例
５ではＺｒＯ2 ；０％、Ｎａ2 Ｏ；２０％、Ｋ2 Ｏ；３
％、Ｌｉ2 Ｏ；２％、ＣａＯ及びＢａＯ；０％、ＳｉＯ
2 ；３５％というように、本発明によるガラスに相当す
る組成で達成されていないことが分かる。
０〜３０％のアルカリ土類金属酸化物）では、連続した
変化を示さない幾つかのガラス系がカバーされてしまう
ということも指摘しておかねばならない。従って、もっ
と明確にこれらの範囲を定めるためには、その実施例を
考慮する必要がある。８つの実施例のうちの７つの実施
例は、ＢａＯの値が０％、すなわち、ＢａＯが全く必要
とされないガラス系であり、８つの実施例のうちの１つ
の実施例ではその値が３０％である。この値は、本発明
の特許請求の範囲に記載された３〜８％の範囲外であ
り、また屈折率も範囲外にある。同様のことがＺｒＯ2
（７つの実施例で０％、１つの実施例で５％であり、本
発明で規定する範囲は０．２〜１．９９％である。ま
た、全てのガラスが本発明の特許請求の範囲に記載され
たアッベ数の範囲外にある）及びＣａＯ（６つの実施例
で０％、２つの実施例で５％以上）に当てはまる。Ｎａ
2 Ｏの場合、０％の実施例は全て、ｎd 及びνd が本発
明で規定する範囲とならない。この場合の全ての実施例
において、Ｎａ2 Ｏの値は１４％より大きくなってい
る。逆に、屈折率及びアッベ数が本発明の特許請求の範
囲内にある２つの実施例（２及び５）を考察すると、こ
れらの実施例は、例えば上記特開昭５２−２５８１２号
公報の実施例２では、ＺｒＯ2 ；０％、Ｎｂ2 Ｏ5 ；４
０％、ＳｉＯ2 ；２０％、ＢａＯ；０％、或いは実施例
５ではＺｒＯ2 ；０％、Ｎａ2 Ｏ；２０％、Ｋ2 Ｏ；３
％、Ｌｉ2 Ｏ；２％、ＣａＯ及びＢａＯ；０％、ＳｉＯ
2 ；３５％というように、本発明によるガラスに相当す
る組成で達成されていないことが分かる。
【００１０】従って、本発明の目的は、Ａｓ2 Ｏ3 及び
ＰｂＯを使用することなく、ｎd ＝１．６８〜１．７４
の範囲の屈折率、及びνd ＝２８〜３２の範囲のアッベ
数を示す光学ガラスの組成範囲を見い出すことにある。
これらの光学ガラスは、従来の重フリントガラスと同様
の光学データを有するべきであるが、密度が小さく、顕
著な化学安定性及び非常に優れた結晶化安定性によりそ
れらと異なる。さらに本発明の目的は、３．０６ｇ／ｃ
ｍ3 以下の密度を有し、溶融及び加工し易いＰｂＯ及び
Ａｓ2 Ｏ3 を含まない軽量の重フリントガラスを開発す
ることにある。さらに、これらのガラスは、非常に優れ
た結晶化安定性を有するべきであり、従って光学タンク
内での製造を可能にするものでなければならない。これ
らのガラスの優れた化学安定性及び高い硬度は、その後
の加工（研削、研磨）にとって決定的に重要である。
ＰｂＯを使用することなく、ｎd ＝１．６８〜１．７４
の範囲の屈折率、及びνd ＝２８〜３２の範囲のアッベ
数を示す光学ガラスの組成範囲を見い出すことにある。
これらの光学ガラスは、従来の重フリントガラスと同様
の光学データを有するべきであるが、密度が小さく、顕
著な化学安定性及び非常に優れた結晶化安定性によりそ
れらと異なる。さらに本発明の目的は、３．０６ｇ／ｃ
ｍ3 以下の密度を有し、溶融及び加工し易いＰｂＯ及び
Ａｓ2 Ｏ3 を含まない軽量の重フリントガラスを開発す
ることにある。さらに、これらのガラスは、非常に優れ
た結晶化安定性を有するべきであり、従って光学タンク
内での製造を可能にするものでなければならない。これ
らのガラスの優れた化学安定性及び高い硬度は、その後
の加工（研削、研磨）にとって決定的に重要である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記要求を全て満たすガ
ラスを製造するためには、新しい組成範囲を見い出す必
要があった。この範囲は、ガラスを形成する酸化物の重
量％で以下のように特徴付けられる。ＳｉＯ2 ；３５．
１〜４４重量％、ＧｅＯ2 ；０〜２重量％、Ｂ2 Ｏ3 ；
２〜３．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ；０〜１重量％、 ガラス変性酸化物：Ｌｉ2 Ｏ；０〜１重量％、Ｎａ2
Ｏ；９〜１４重量％、Ｋ2 Ｏ；６〜９重量％、Ｃｓ2
Ｏ；０〜２重量％、但しアルカリ金属酸化物合計量；１
６〜２１重量％、ＣａＯ；０．５〜３重量％、ＢａＯ；
３〜８重量％、ＳｒＯ；０．０２〜１重量％、ＺｎＯ；
０〜１重量％、但しアルカリ土類金属酸化物合計量；
５．５〜９重量％、 他の成分：ＴｉＯ2 ；２２〜３０重量％、ＺｒＯ2 ；
０．２〜１．９９重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ；４〜１０重量
％、ＷＯ3 ；０〜２重量％、ＳｎＯ2 ；０〜０．５重量
％、好ましくは０．０５〜０．５重量％。ＳｉＯ2 ／Σ
ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2 の比は１．２４〜１．７５の範囲
内にあるべきである。
ラスを製造するためには、新しい組成範囲を見い出す必
要があった。この範囲は、ガラスを形成する酸化物の重
量％で以下のように特徴付けられる。ＳｉＯ2 ；３５．
１〜４４重量％、ＧｅＯ2 ；０〜２重量％、Ｂ2 Ｏ3 ；
２〜３．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ；０〜１重量％、 ガラス変性酸化物：Ｌｉ2 Ｏ；０〜１重量％、Ｎａ2
Ｏ；９〜１４重量％、Ｋ2 Ｏ；６〜９重量％、Ｃｓ2
Ｏ；０〜２重量％、但しアルカリ金属酸化物合計量；１
６〜２１重量％、ＣａＯ；０．５〜３重量％、ＢａＯ；
３〜８重量％、ＳｒＯ；０．０２〜１重量％、ＺｎＯ；
０〜１重量％、但しアルカリ土類金属酸化物合計量；
５．５〜９重量％、 他の成分：ＴｉＯ2 ；２２〜３０重量％、ＺｒＯ2 ；
０．２〜１．９９重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ；４〜１０重量
％、ＷＯ3 ；０〜２重量％、ＳｎＯ2 ；０〜０．５重量
％、好ましくは０．０５〜０．５重量％。ＳｉＯ2 ／Σ
ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2 の比は１．２４〜１．７５の範囲
内にあるべきである。
【００１２】
【発明の実施の形態及び効果】本発明によるガラスは、
１．６８≦ｎd ≦１．７４の屈折率及び２８≦νd ≦３
２の範囲のアッベ数で低密度（ρ≦３．０６ｇ／ｃｍ
3 ）に対する要求、並びにＰｂＯ及びＡｓ2 Ｏ3 を加え
ることなく非常に優れた結晶化安定性及び顕著な化学安
定性に対する要求を共に満たしている。これらのガラス
の高い結晶化安定性は、本発明によれば、Ｂ2 Ｏ3 、Ｎ
ｂ2 Ｏ5 、及び全ＭＯ（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ）の含
有量、並びに均衡のとれたＳｉＯ2 の含有量によって達
成されている。
１．６８≦ｎd ≦１．７４の屈折率及び２８≦νd ≦３
２の範囲のアッベ数で低密度（ρ≦３．０６ｇ／ｃｍ
3 ）に対する要求、並びにＰｂＯ及びＡｓ2 Ｏ3 を加え
ることなく非常に優れた結晶化安定性及び顕著な化学安
定性に対する要求を共に満たしている。これらのガラス
の高い結晶化安定性は、本発明によれば、Ｂ2 Ｏ3 、Ｎ
ｂ2 Ｏ5 、及び全ＭＯ（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ）の含
有量、並びに均衡のとれたＳｉＯ2 の含有量によって達
成されている。
【００１３】本発明によるガラスの顕著な耐薬品性は、
１．２４〜１．７５のＳｉＯ2 ／ΣＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2
の特別な比率によって達成される。１．２４より小さい
比率では、その化学安定性、特に耐アルカリ性が低下す
る。１．７５より大きい値では、溶解性が著しく低下す
る。確かにアルカリ金属酸化物又はＢ2 Ｏ3 の濃度を増
加させれば、上記のことを補うことができるかもしれな
いが、これは結晶化安定性及び化学安定性に悪影響を及
ぼすだろう。その上、高い屈折率を保つことはもはや不
可能となり、そのために高価な原料のＮｂ2 Ｏ5 をさら
に添加することが必要となるだろう。しかしながら、そ
のようなガラス組成物はもはや経済的でない。ガラス変
性剤の合計量に対するガラス形成剤の合計量の良好なバ
ランスによって、比較的大きな溶融装置、例えば光学タ
ンク内でさえもこれらのガラスの作製を可能にするガラ
ス粘度が本発明によるガラスでは得られる。まさにこの
ことが、本発明によるガラスの経済効率にとって決定的
に重要である。
１．２４〜１．７５のＳｉＯ2 ／ΣＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2
の特別な比率によって達成される。１．２４より小さい
比率では、その化学安定性、特に耐アルカリ性が低下す
る。１．７５より大きい値では、溶解性が著しく低下す
る。確かにアルカリ金属酸化物又はＢ2 Ｏ3 の濃度を増
加させれば、上記のことを補うことができるかもしれな
いが、これは結晶化安定性及び化学安定性に悪影響を及
ぼすだろう。その上、高い屈折率を保つことはもはや不
可能となり、そのために高価な原料のＮｂ2 Ｏ5 をさら
に添加することが必要となるだろう。しかしながら、そ
のようなガラス組成物はもはや経済的でない。ガラス変
性剤の合計量に対するガラス形成剤の合計量の良好なバ
ランスによって、比較的大きな溶融装置、例えば光学タ
ンク内でさえもこれらのガラスの作製を可能にするガラ
ス粘度が本発明によるガラスでは得られる。まさにこの
ことが、本発明によるガラスの経済効率にとって決定的
に重要である。
【００１４】気泡や脈理が無いという点で良好な本発明
によるガラスの「内部」ガラス品質は、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｃ
ｌ- イオン（例えばＮａＣｌとして）、Ｆ- イオン（例
えばＫＦとして）、ＳＯ4 2- イオン（例えばＢａＳＯ4
として）のような清澄剤を最大１重量％、好ましくは
０．５重量％まで加えることにより達成される。
によるガラスの「内部」ガラス品質は、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｃ
ｌ- イオン（例えばＮａＣｌとして）、Ｆ- イオン（例
えばＫＦとして）、ＳＯ4 2- イオン（例えばＢａＳＯ4
として）のような清澄剤を最大１重量％、好ましくは
０．５重量％まで加えることにより達成される。
【００１５】本発明の光学ガラスは、一つの好適な態様
においては、以下の組成、 ＳｉＯ2 ３５．１〜３８重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．１〜２．８重量％、 Ｎａ2 Ｏ １２〜１３重量％、Ｋ2 Ｏ ６〜８重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜０．６重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １８．５〜２０．５重量％、 ＣａＯ ０．５〜２．２重量％、ＢａＯ ５．３〜７．５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ６．３〜８．２重量％、 ＴｉＯ2 ２３〜２８重量％、ＺｒＯ2 ０．２〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜９．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０．３〜０．８重量％、ＳｎＯ2 ０．０５〜０．３重量％ を有し、屈折率ｎd が１．７１〜１．７３の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が２８．５〜３０．０の範囲内に
ある。
においては、以下の組成、 ＳｉＯ2 ３５．１〜３８重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．１〜２．８重量％、 Ｎａ2 Ｏ １２〜１３重量％、Ｋ2 Ｏ ６〜８重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜０．６重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １８．５〜２０．５重量％、 ＣａＯ ０．５〜２．２重量％、ＢａＯ ５．３〜７．５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ６．３〜８．２重量％、 ＴｉＯ2 ２３〜２８重量％、ＺｒＯ2 ０．２〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜９．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０．３〜０．８重量％、ＳｎＯ2 ０．０５〜０．３重量％ を有し、屈折率ｎd が１．７１〜１．７３の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が２８．５〜３０．０の範囲内に
ある。
【００１６】さらに、本発明の光学ガラスの他の好適な
態様においては、以下の組成、 ＳｉＯ2 ４１〜４４重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．５〜３重量％、 Ｎａ2 Ｏ ９．３〜１１重量％、Ｋ2 Ｏ ６．５〜７重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜２重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １６〜１９重量％、 ＣａＯ １．５〜２重量％、ＢａＯ ３．５〜５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ５．７〜６．５重量％、 ＴｉＯ2 ２２．５〜２４重量％、ＺｒＯ2 １．７〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜６重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０〜０．５重量％、ＳｎＯ2 ０〜０．２重量％ を有し、屈折率ｎd が１．６８〜１．７０の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が３０〜３２の範囲内にある。
態様においては、以下の組成、 ＳｉＯ2 ４１〜４４重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．５〜３重量％、 Ｎａ2 Ｏ ９．３〜１１重量％、Ｋ2 Ｏ ６．５〜７重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜２重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １６〜１９重量％、 ＣａＯ １．５〜２重量％、ＢａＯ ３．５〜５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ５．７〜６．５重量％、 ＴｉＯ2 ２２．５〜２４重量％、ＺｒＯ2 １．７〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜６重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０〜０．５重量％、ＳｎＯ2 ０〜０．２重量％ を有し、屈折率ｎd が１．６８〜１．７０の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が３０〜３２の範囲内にある。
【００１７】
【実施例】以下、実施例を示して本発明についてさらに
具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されな
いことはもとよりである。
具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されな
いことはもとよりである。
【００１８】表１においては、本発明の下記表２に示す
実施例の幾つかのガラスの性質を従来のガラスの性質と
比較している。比較に用いられているガラスＳＦ１、Ｓ
Ｆ８、ＳＦ１０及びＳＦ１５は、ＰｂＯが５２〜６２重
量％の鉛高含有のガラスである。
実施例の幾つかのガラスの性質を従来のガラスの性質と
比較している。比較に用いられているガラスＳＦ１、Ｓ
Ｆ８、ＳＦ１０及びＳＦ１５は、ＰｂＯが５２〜６２重
量％の鉛高含有のガラスである。
【表１】
【００１９】表２は、好適な組成範囲内の７つの実施例
を示している。
を示している。
【表２】
【００２０】本発明によるこれらのガラスは以下のよう
に製造されたものである。酸化物のための原料、好まし
くは炭酸塩、場合により硝酸塩を秤量し、Ｓｂ2Ｏ3 、
及び／又は例えばＮａＣｌのような塩化物、及び／又は
例えばＮａ2 ＳＯ4 或いはＢａＳＯ4 のような硫酸塩等
の１種又は２種以上の清澄剤を１重量％までの量で添加
し、次いで充分に混合する。そのガラスブレンドを連続
溶融装置で約１，２００〜１，２５０℃で溶解し、次い
で清澄し、充分均質化する。そのガラスを約９５０℃か
ら１，０５０℃のキャスティング温度で所望の寸法とな
るように加工する。
に製造されたものである。酸化物のための原料、好まし
くは炭酸塩、場合により硝酸塩を秤量し、Ｓｂ2Ｏ3 、
及び／又は例えばＮａＣｌのような塩化物、及び／又は
例えばＮａ2 ＳＯ4 或いはＢａＳＯ4 のような硫酸塩等
の１種又は２種以上の清澄剤を１重量％までの量で添加
し、次いで充分に混合する。そのガラスブレンドを連続
溶融装置で約１，２００〜１，２５０℃で溶解し、次い
で清澄し、充分均質化する。そのガラスを約９５０℃か
ら１，０５０℃のキャスティング温度で所望の寸法とな
るように加工する。
【００２１】計算上のガラス１００Ｋｇに対する溶融の
一例を下記表３に示す。
一例を下記表３に示す。
【表３】 このようにして得られたガラスの性質は前記表２に実施
例６として示されている。
例６として示されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウヴェ、コルベルク ドイツ連邦共和国、55252 マインツ−カ ステル、フレーセルヴェーク １ (72)発明者 フォルクマール、ゲイラー ドイツ連邦共和国、55126 マインツ、ゼ ルトリウスリング 239 (72)発明者 マグダレーナ、ヴィンクラー−トルデヴィ ッヒ ドイツ連邦共和国、55126 マインツ、ア ム、キルヒボーン 20 ベー (72)発明者 アルヴィン、ヴァイツェル ドイツ連邦共和国、55120 マインツ、ヴ ェストリング 283
Claims (6)
- 【請求項１】 以下の組成、 ＳｉＯ2 ３５．１〜４４重量％、ＧｅＯ2 ０〜２重量％、 Ｂ2 Ｏ3 ２〜３．５重量％、Ｎａ2 Ｏ ９〜１４重量％、 Ｋ2 Ｏ ６〜９重量％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、 Ｃｓ2 Ｏ ０〜２重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １６〜２１重量％、 ＣａＯ ０．５〜３重量％、ＢａＯ ３〜８重量％、 ＺｎＯ ０〜１重量％、ＳｒＯ ０．０２〜１重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ５．５〜９重量％、 ＴｉＯ2 ２２〜３０重量％、ＺｒＯ2 ０．２〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１重量％、 ＷＯ3 ０〜２重量％、ＳｎＯ2 ０〜０．５重量％ を有することを特徴とする２．９２〜３．０６ｇ／ｃｍ
3 の密度ρ、１．６８〜１．７４の屈折率ｎd 、２８〜
３２のアッベ数νd を有し、かつ、非常に優れた化学的
安定性及び顕著な結晶化安定性を有する鉛及びヒ素を含
まない光学軽量ガラス。 - 【請求項２】 以下の組成、 ＳｉＯ2 ３５．１〜４４重量％、ＧｅＯ2 ０〜２重量％、 Ｂ2 Ｏ3 ２〜３．５重量％、Ｎａ2 Ｏ ９〜１４重量％、 Ｋ2 Ｏ ６〜９重量％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、 Ｃｓ2 Ｏ ０〜２重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １６〜２１重量％、 ＣａＯ ０．５〜３重量％、ＢａＯ ３〜８重量％、 ＺｎＯ ０〜１重量％、ＳｒＯ ０．０２〜１重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ５．５〜９重量％、 ＴｉＯ2 ２２〜３０重量％、ＺｒＯ2 ０．２〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４〜１０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜１重量％、 ＷＯ3 ０〜２重量％、ＳｎＯ2 ０．０５〜０．５重量％ を有することを特徴とする請求項１に記載のガラス。
- 【請求項３】 以下の組成、 ＳｉＯ2 ３５．１〜３８重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．１〜２．８重量％、 Ｎａ2 Ｏ １２〜１３重量％、Ｋ2 Ｏ ６〜８重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜０．６重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １８．５〜２０．５重量％、 ＣａＯ ０．５〜２．２重量％、ＢａＯ ５．３〜７．５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ６．３〜８．２重量％、 ＴｉＯ2 ２３〜２８重量％、ＺｒＯ2 ０．２〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜９．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０．３〜０．８重量％、ＳｎＯ2 ０．０５〜０．３重量％ を有し、屈折率ｎd が１．７１〜１．７３の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が２８．５〜３０．０の範囲内に
あることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス。 - 【請求項４】 以下の組成、 ＳｉＯ2 ４１〜４４重量％、Ｂ2 Ｏ3 ２．５〜３重量％、 Ｎａ2 Ｏ ９．３〜１１重量％、Ｋ2 Ｏ ６．５〜７重量％、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１重量％、Ｃｓ2 Ｏ ０〜２重量％、 アルカリ金属酸化物合計量 １６〜１９重量％、 ＣａＯ １．５〜２重量％、ＢａＯ ３．５〜５重量％、 ＳｒＯ ０．０２〜０．５重量％、 アルカリ土類金属酸化物合計量 ５．７〜６．５重量％、 ＴｉＯ2 ２２．５〜２４重量％、ＺｒＯ2 １．７〜１．９９重量％、 Ｎｂ2 Ｏ5 ４．５〜６重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜０．８重量％、 ＷＯ3 ０〜０．５重量％、ＳｎＯ2 ０〜０．２重量％ を有し、屈折率ｎd が１．６８〜１．７０の範囲内にあ
り、かつアッベ数νd が３０〜３２の範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載のガラス。 - 【請求項５】 ＳｉＯ2 ／Σ（ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2 ）の
比が１．２４〜１．７５の範囲内にあることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか一項に記載のガラス。 - 【請求項６】 清澄剤として、０〜１重量％、特に０〜
０．５重量％のＳｂ2 Ｏ3 及び／又はＣｌ- 及び／又は
Ｆ- 及び／又はＳＯ4 2- を含有することを特徴とする請
求項１乃至５のいずれか一項に記載のガラス。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19603050.1 | 1996-01-29 | ||
| DE1996103050 DE19603050C1 (de) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | Blei- und arsenfreies optisches Leichtgewichtsglas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208250A true JPH09208250A (ja) | 1997-08-12 |
| JP4219994B2 JP4219994B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=7783927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01767297A Expired - Fee Related JP4219994B2 (ja) | 1996-01-29 | 1997-01-17 | 鉛及びヒ素を含まない光学軽量ガラス |
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|---|---|
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| DE (1) | DE19603050C1 (ja) |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6465105B1 (en) | 1999-08-02 | 2002-10-15 | Hoya Corporation | WDM optical filter and glass substrate for use in the WDM optical filter |
| JP2009203134A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Ohara Inc | 光学ガラス及び光学素子 |
| JP2012006788A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Ohara Inc | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
| JP2016029009A (ja) * | 2010-10-26 | 2016-03-03 | ショット・アーゲー | 透明層複合体アセンブリ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI250135B (en) * | 2001-10-15 | 2006-03-01 | Hoya Corp | Optical glass, glass material for press molding, optical element, and method of manufacturing same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2320031A7 (fr) * | 1975-07-31 | 1977-02-25 | Sovirel | Verre a indice eleve et poids specifique faible |
| DE3216451C2 (de) * | 1982-05-03 | 1984-04-19 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Optisches Leichtgewichtglas mit einem Brechwert ≥ 1.70, einer Abbezahl ≥ 22 und einer Dichte ≦ 3,5 g/cm↑3↑ |
| JP2795326B2 (ja) * | 1991-04-05 | 1998-09-10 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
| JPH05225812A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-09-03 | Tokin Corp | 電気スタンド |
| JPH05316718A (ja) * | 1992-05-13 | 1993-11-26 | Toshiba Corp | スイッチング回路 |
| US5320985A (en) * | 1992-10-01 | 1994-06-14 | Kabushiki Kaisha Ohara | Low refractive optical glass of a flint glass type |
| EP0645348B2 (en) * | 1993-09-29 | 2003-01-15 | Kabushiki Kaisha Ohara | Optical glass |
-
1996
- 1996-01-29 DE DE1996103050 patent/DE19603050C1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-31 MY MYPI9605558 patent/MY119608A/en unknown
-
1997
- 1997-01-17 JP JP01767297A patent/JP4219994B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-20 FR FR9700516A patent/FR2744114B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| US6465105B1 (en) | 1999-08-02 | 2002-10-15 | Hoya Corporation | WDM optical filter and glass substrate for use in the WDM optical filter |
| JP2009203134A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Ohara Inc | 光学ガラス及び光学素子 |
| JP2012006788A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Ohara Inc | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
| JP2016029009A (ja) * | 2010-10-26 | 2016-03-03 | ショット・アーゲー | 透明層複合体アセンブリ |
| US10308545B2 (en) | 2010-10-26 | 2019-06-04 | Schott Ag | Highly refractive thin glasses |
| US10343946B2 (en) | 2010-10-26 | 2019-07-09 | Schott Ag | Highly refractive thin glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY119608A (en) | 2005-06-30 |
| DE19603050C1 (de) | 1997-03-13 |
| JP4219994B2 (ja) | 2009-02-04 |
| FR2744114A1 (fr) | 1997-08-01 |
| FR2744114B1 (fr) | 1999-11-26 |
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