JPH1053434A - フッ化物リン酸塩光学ガラス - Google Patents

フッ化物リン酸塩光学ガラス

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JPH1053434A
JPH1053434A JP8209899A JP20989996A JPH1053434A JP H1053434 A JPH1053434 A JP H1053434A JP 8209899 A JP8209899 A JP 8209899A JP 20989996 A JP20989996 A JP 20989996A JP H1053434 A JPH1053434 A JP H1053434A
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JP
Japan
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optical
glass
refractive index
bao
fluoride phosphate
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Application number
JP8209899A
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English (en)
Inventor
Hisaya Ogasawara
尚也 小笠原
Masahiko Sugizaki
雅彦 杉崎
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光学ガラスは、Ba(PO32及びB
aOの含有量が最適化されていないため結晶が析出しや
すく耐失透性が悪い、あるいは、La23+Y23を多
量に含有させることでndを1.60以上にすると耐失
透性が悪化する。 【解決手段】 屈折率を高くする成分であるBa(PO
32及びBaOを耐失透性を悪化させないある範囲内で
多量に含有させ、かつ屈折率を低くする成分であるAl
3を全く含まないか、もしくは極少量に抑えること
で、所望の光学恒数を有する光学ガラスを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Al(PO33
Ba(PO32−BaOの基本組成系からなり、屈折率
(nd)が1.600〜1.605、アッベ数(νd)
が66.1〜67.0の光学恒数を持つフッ化物リン酸
塩光学ガラスに関する。特に、本発明の光学ガラスは中
屈折率で低分散光学ガラスに関し、レンズ、プリズム、
その他の光学部品に使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光学系の色収差を補正するために
使用されるフッ化物リン酸塩系の光学ガラスの開発が活
発に行われている。その中でも、特に屈折率(nd)が
1.6以上の屈折率を有するフッ化物リン酸塩系光学ガ
ラスを開発することは重要である。これら光学ガラス
は、色収差補正の効果だけではなく、屈折率が高い故に
レンズ球面の曲率半径を大きくでき、球面収差を小さく
できる効果があり、有用である。
【0003】この様な光学恒数を有するフッ化物リン酸
塩光学ガラスとしては、特公昭60−4145号公報、
特開平6−157068号公報、特公平4−43854
号公報等の光学ガラスが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来の光学ガ
ラスは、たとえば特公昭60−4145号公報では、屈
折率を高める成分としてY23及び/又はYb23
1.5〜12.0wt%で必須成分とし、nd=1.5
8〜1.70である。しかしながら、Ba(PO32
びBaOの含有量が最適化されていないため結晶が析出
しやすく、失透に対する安定性(耐失透性)が悪いとい
う欠点があった。
【0005】特開平6−157068号公報では、屈折
率を高める成分としてLa23+Y 23を2〜30wt
%で必須成分とし、nd=1.50〜1.65である。
しかしながら、La23+Y23を多量に含有させるこ
とでndを1.60以上にしようとすると、耐失透性は
悪くなる傾向にある。実際に、この公報にはndが1.
60以上となる組成例の記載は見られない。
【0006】特公平4−43854号公報では、屈折率
を高める成分として、Gd23を5〜22wt%、もし
くはGd23+La23+Y23+Yb23を5〜22
wt%で必須成分とし、nd=1.54〜1.60であ
る。しかしながら、Gd23は溶解温度が低いと溶け残
りが生じるため、5〜22wt%のごとく多量のGd 2
3を熔かしきるためには比較的高温での溶解が必要と
なる。高温溶解ではガラス組成成分の揮発が著しくな
り、工業的な量産は困難となる。さらに、ndを1.6
0以上で得られないことも問題であった。
【0007】従って、本発明の目的は、溶け残りが生じ
やすい稀土類酸化物の量を抑えた、屈折率(nd)が
1.60以上で、かつ耐失透性の高いフッ化物リン酸塩
光学ガラスを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶け残り
が生じやすい稀土類酸化物Y23とGd23を少量に抑
えても、nd=1.60以上が得られるフッ化物リン酸
塩光学ガラスを鋭意研究した。その結果、屈折率を高く
する成分であるBa(PO32及びBaOを耐失透性を
悪化させないある範囲内で多量に含有させ、かつ屈折率
を低くする成分であるAlF3を全く含まないか、もし
くは極少量に抑えることで、所望の光学恒数を有する光
学ガラスが得られることを見い出し、本発明を成すに至
った。すなわち本発明は重量比(以下wt%)にて、 Al(PO33 21.23〜26.35 wt% Ca(PO32 0 〜 2.65 wt% Ba(PO32 12.67〜15.73 wt% BaO 31.07〜34.53 wt% ただし、Ba(PO32+BaO 45.86〜48.90 wt% MgF2 4.68〜 8.72 wt% CaF2 0 〜 2.00 wt% SrF2 0 〜 2.79 wt% BaF2 13.76〜15.29 wt% AlF3 0 〜 2.62 wt% Y23 0 〜 3.13 wt% Gd23 0 〜 4.83 wt% 但し、Y23+Gd23 2.67〜 4.92 wt% の組成を有し、屈折率(nd)が1.600〜1.60
5、アッベ数(νd)が66.1〜67.0の光学恒数
を持つことを特徴とするフッ化物リン酸塩光学ガラスを
提供する。
【0009】
【作用】上記組成範囲は、実験化学的に見い出されたも
のであり、組成範囲限定の理由は以下の通りである。メ
タリン酸塩Al(PO33、Ca(PO32、Ba(P
32は、ガラスの網目構造を形成するP23を導入す
るために加えられる。
【0010】Al(PO33は、特にガラスの網目構造
を強固にし、耐失透性及び化学的耐久性を高める効果を
有し、21.23wt%未満では十分な効果が得られ
ず、26.35wt%を越えると失透に対する安定性が
低下する。Ca(PO32は任意成分であり、耐失透性
や光学恒数の調整に有効であるが、2.65wt%を越
えると逆に所望の光学恒数が得られがたくなる。
【0011】Ba(PO32は前記のように屈折率を高
める目的でも加えられる必須成分である。12.67w
t%未満では屈折率を高める効果が得られず、15.7
3wt%を越えると失透に対する安定性が著しく低下す
る。BaOは、Ba(PO32と同様に屈折率を高める
必須成分である。12.67wt%未満では屈折率を高
める効果が得られず、15.73wt%を越えると失透
に対する安定性が著しく低下する。
【0012】ただし、結晶の析出を防ぎ、良好な耐失透
性を得るにはBa(PO32とBaOの合計量が、4
5.86〜48.90wt%の範囲にあることが重要で
ある。合計量が45.86wt%より少ないと、屈折率
を高める効果が十分に得られずnd=1.60以上が困
難となり、48.90wt%を越えると耐失透性が著し
く低下する。
【0013】MgF2、CaF2、SrF2、BaF2はガ
ラスにフッ素を供給し、低分散性、異常分散性を与える
成分である。MgF2は必須成分であり、ガラスの比重
を軽くする効果が大きい。本発明のようにBa等の重元
素を多量に含むガラスは比重が大きくなりがちである。
そこで少しでも比重を軽くする必要から、MgF2は少
なくとも4.68wt%は必要である。しかし、8.7
2wt%を越えると耐失透性が悪化する。
【0014】BaF2はBa(PO32、BaOとは異
なりフッ化物であるため、屈折率を上げる効果は小さ
い。しかし、BaF2は分散を高くしない、言い換えれ
ばνdを小さくしない有用成分であり、比較的多量に含
有される。13.76〜15.29wt%の範囲で耐失
透性が良好となる。CaF2およびSrF2は任意成分で
あり、それぞれ2.00wt%および2.79wt%と
比較的少量に限定する。CaF2量、SrF2量を抑える
ことにより、多量のBa元素の存在が可能となる。
【0015】AlF3は任意成分である。AlF3は屈折
率を著しく下げるため、2.62wt%を越えない範囲
に限定される。Y23、Gd23は屈折率を高める、任
意成分である。Y23およびGd23はそらぞれ3.1
3wt%および4.83wt%を越えるて多量に含有す
ると溶け残りが生じやすくなる。そこで、少量に制限さ
れる。しかしながら、nd=1.60以上を満たすため
にはY23とGd23の合計量で2.67wt%以上に
する必要がある。合計量が4.92wt%を越えると1
150℃以下の溶解温度では溶け残りが生じやすくな
る。溶け残りを溶かし切るためには、溶解温度をさらに
上げる必要があるが、ガラス組成成分の揮発が激しくな
るため、製造上望ましくない。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施組成例(数値は
wt%)を、光学恒数(nd,νd)とともに表1、表
2に10種類示す。本発明に係る光学ガラスは、各成分
の原料としてメタリン酸塩、フッ化物および酸化物を使
用するが、酸化物は各々相当する炭酸塩、硝酸塩等を使
用することができる。
【0017】これら各成分の原料を所望の割合に秤量
し、粉末で十分に混合して調合原料と成した。これを例
えば1100℃〜1150℃の温度範囲にて白金ルツボ
内で溶解し、白金製攪拌棒にて均質化した後、約500
℃に余熱された鉄製金型にキャストし、徐冷後に屈折率
(nd)、アッベ数(νd)を測定した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、屈折率
(nd)が1.60以上有し、光学系の色収差を補正す
るのに有効な、光学設計上の利点が大きいフッ化物リン
酸塩光学ガラスを得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比(以下wt%)にて、 Al(PO33 21.23〜26.35 wt% Ca(PO32 0 〜 2.65 wt% Ba(PO32 12.67〜15.73 wt% BaO 31.07〜34.53 wt% 但し、Ba(PO32+BaO 45.86〜48.90 wt% MgF2 4.68〜 8.72 wt% CaF2 0 〜 2.00 wt% SrF2 0 〜 2.79 wt% BaF2 13.76〜15.29 wt% AlF3 0 〜 2.62 wt% Y23 0 〜 3.13 wt% Gd23 0 〜 4.83 wt% 但し、Y23+Gd23 2.67〜 4.92 wt% の組成を有し、屈折率(nd)が1.600〜1.60
    5、アッベ数(νd)が66.1〜67.0の光学恒数
    を持つことを特徴とするフッ化物リン酸塩光学ガラス。
JP8209899A 1996-08-08 1996-08-08 フッ化物リン酸塩光学ガラス Pending JPH1053434A (ja)

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