JPH1160267A - 弗燐酸塩光学ガラス - Google Patents
弗燐酸塩光学ガラスInfo
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- JPH1160267A JPH1160267A JP9219538A JP21953897A JPH1160267A JP H1160267 A JPH1160267 A JP H1160267A JP 9219538 A JP9219538 A JP 9219538A JP 21953897 A JP21953897 A JP 21953897A JP H1160267 A JPH1160267 A JP H1160267A
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Abstract
して安定で大量生産に適した弗燐酸塩光学ガラスを提供
する。 【解決手段】 主組成分として、重量%で、Al(PO
3)3 が10.0〜40.0%、BaF2 が20.0〜
60.0%、YF3 が0.1〜15.0%、およびGd
2O3 が6.0〜25.0%の範囲の組成を含み、屈折
率(nd)が1.50〜1.60、およびアッベ数(ν
d)が65〜77の範囲の光学恒数を有する。または、
主組成分として、重量%で、Al(PO3)3 が15.
0〜35.0%、BaF2 が10.0〜40.0%、Y
2O3 が0.5〜10.0%、Gd2O3 が1.0〜1
5.0%、およびBaOが15.0〜50.0%の範囲
の組成を含み、屈折率(nd)が1.57〜1.65、
アッベ数(νd)が58〜72の範囲の光学恒数を有す
る。
Description
融性に優れ、大量生産に適した新規な弗燐酸塩光学ガラ
スに関する。
有する光学ガラスはレンズの設計において2次スペクト
ルの修正可能なことから、利用価値が高く、この光学ガ
ラスの例として、弗燐酸塩光学ガラスが知られている。
屈折率(nd)が約1.50〜1.65、アッベ数(ν
d)が約58〜77の範囲内の光学恒数を有する弗燐酸
塩光学ガラスとして、たとえば、Al(PO3)3−Zn
(PO3)2−BaF2−(MgF2 および/またはAlF
3)−B2O3−BaO−(Y2O3および/またはYb2O
3)系ガラスが開示されている(特公昭62−1450
0号公報参照)。
ラスは液相温度が高いため、結晶が析出しやすく、耐失
透性が十分でないため均質なガラスを得難く、工業的規
模で生産するには適していない。そこで上記欠点を改善
する目的で、Al(PO3)3−BaF2−SrF2−Gd
2O3系ガラス(特開平2−124740号公報)が、ま
た、Al(PO3)3−(BaF2 および/またはSrF
2)−(La2O3および/またはY2O3)−(SnOお
よび/またはSnO2および/またはSnF2)系ガラス
(特開平6−157068号公報)が提案されている。
しかし、これらのガラスも失透に対して安定性が十分と
はいえない。
するためなされたものであって、その目的は、前記所定
の光学恒数を有するとともに、失透に対して安定で大量
生産に適した弗燐酸塩光学ガラスを提供することを目的
とする。
に、本発明者等は鋭意試験研究を重ねた結果、従来、具
体的に開示されていない特定組成範囲のAl(PO3)3
−BaF2−YF3−Gd2O3系ガラスおよびAl(PO
3)3−BaF2−Y2O3−Gd2O3−BaO系ガラスに
おいて前記範囲内の光学恒数を有し、かつ耐失透性及び
溶融性が改善された量産可能な所期のガラスが得られる
ことを見出し、本発明をなすに至った。
明の第一の態様の弗燐酸塩光学ガラスの特徴は、Al
(PO3)3、BaF2 、YF3 、およびGd2O3 を主
組成分としてなり、重量%で、Al(PO3)3 が1
0.0〜40.0%、BaF2 が20.0〜60.0
%、YF3 が0.1〜15.0%、およびGd2O3 が
6.0〜25.0%の範囲の組成を含み、屈折率(n
d)が1.50〜1.60、およびアッベ数(νd)が
65〜77の範囲の光学恒数を有することを特徴とす
る。
性の向上や、光学恒数の調整等の観点から、その他のメ
タ燐酸塩、弗化物、酸化物を含む方が好ましく、詳しく
は、重量%で、Mg(PO3)2 が0〜30.0%、C
a(PO3)2 が0〜30.0%、Ba(PO3)2 が0
〜30.0%、Sr(PO3)2 が0〜7.0%、Al
F3 が0〜10.0%、MgF2 が0〜20.0%、C
aF2 が0〜30.0%、SrF2が0〜4.0%、G
dF3 が0〜15.0%、Y2O3 が0〜10.0%、
MgOが0〜10.0%、CaOが0〜10.0%、S
rOが0〜3.0%、BaOが0〜50.0%、Sb2
O3が0〜0.5%の範囲の組成を含む方が望ましい。
第二の態様の弗燐酸塩光学ガラスの特徴は、Al(PO
3)3 、BaF2 、Y2O3、Gd2O3、BaOを主組成
分としてなり、重量%で、Al(PO3)3 が15.0
〜35.0%、BaF2 が10.0〜40.0%、Y2
O3 が0.5〜10.0%、Gd2O3 が1.0〜1
5.0%、およびBaOが15.0〜50.0%の範囲
の組成を含み、屈折率(nd)が1.57〜1.65、
アッベ数(νd)が58〜72の範囲の光学恒数を有す
ることを特徴とする。
性の向上や、光学恒数の調整等の観点から、その他のメ
タ燐酸塩、弗化物、酸化物を含む方が好ましく、詳しく
は、重量%で、Mg(PO3)2が0〜20.0%、Ca
(PO3)2が0〜20.0%、Ba(PO3)2が0〜3
0.0%であって、Al(PO3)3を含めた上記メタ燐
酸塩の合計量が33.0〜50.0%の範囲であり、A
lF3 が0〜10.0%、MgF2 が0〜10.0%、
CaF2 が0〜10.0%、YF3 が0〜20.0%、
GdF3 が0〜20.0%であって、BaF2を含めた
上記弗化物の合計量が10.0〜45.0%の範囲であ
り、MgOが0〜10.0%、CaOが0〜10.0
%、Sb2O3が0〜0.5%の範囲の組成を含む方が望
ましい。
の弗燐酸塩光学ガラスについて、前記のとおり各成分の
組成範囲を限定した理由を説明する。Al(PO3)
3は、本発明の第一の態様のガラスにおいて、ガラス形
成成分として必須の成分である。その量は10%未満で
あると、ガラスの化学的耐久性及び安定性が悪化し、ま
た、40%を超えるとガラスは失透し易くなる。また、
実験では、10%〜35%の範囲で良好な結果が確認さ
れた。
r(PO3)2の各成分は、ガラスの耐失透性の改善およ
び光学恒数の調整に有効であるので、それぞれ、30
%、30%および7%まで添加しうる。また、ガラスの
耐失透性および所望の光学恒数を維持するためには、M
g(PO3)2およびCa(PO3)2成分の合計量を30
%までに限定することがより好ましい。Ba(PO3)2
成分は、ガラスの屈折率を高めるのに有効であるので任
意に添加しうるが、その量が30%を超えるとガラスの
耐失透性が悪化する。
め、また失透傾向を防止する効果があるので任意に添加
し得るが、10%を超えるとかえって失透し易くなる。
MgF2およびCaF2成分は、ガラスの耐失透性の改善
に有効であるので任意に添加し得る。それらの量は、そ
れぞれ、20.0%および30.0%までで十分であ
る。SrF2 成分は、ガラスの失透に対する安定性を向
上させる効果があるが、その量は4.0%までで十分で
ある。
を有する重要な成分である。その量が10.0%未満で
は上記の効果が十分ではなく、また、60.0%を超え
ると、ガラスの化学的耐久性が悪化すると共に目標のア
ッベ数が得難くなる。実験では、29.5%から54.
5%の範囲で良好な結果が確認された。YF3成分は、
ガラスの溶融性、耐失透性および安定性の向上に効果が
ある。その量が0.1%未満では、後述のGd2O3成分
との共存によるガラスの耐失透性の改善効果が得られ
ず、また、その量が20.0%を超えると、逆に耐失透
性が悪化する。実験では、1.0%から10.0%の範
囲で良好な結果が確認された。GdF3成分は、ガラス
の溶融性、耐失透性および安定性の向上に効果があるの
で任意に添加し得るが、その量が20.0%を超える
と、かえって耐失透性が悪化する。
を高めると共に、耐失透性の向上に効果があるので任意
に添加し得るが、その量が10.0%を超えると逆に耐
失透性が悪化する。Gd2O3成分は、本発明の第一の態
様のガラスにおいて、上記のとおりYF3成分と共存さ
せることによって、ガラス化範囲を拡大し、かつ、ガラ
スの耐失透性を一段と改善する効果があることを見出し
た重要な成分であるが、その量が6.0%未満では上記
効果が十分ではなく、また、25%を超えると逆に耐失
透性が悪化する。実験では、8.0〜21%の範囲で良
好な結果が確認された。MgO、CaO、SrOおよび
BaOの各成分はガラスの耐失透性や均質性を向上させ
る効果があり、任意に添加し得るが、これらの成分のう
ちMgO、CaOおよびSrO成分は、それらの量が、
それぞれ、10.0%、10.0%および3.0%を超
えるとガラスの失透傾向が増大する。またBaO成分
は、その量が50.0%を超えると、ガラスの化学的耐
久性が悪化すると共に耐失透性が悪化する。Sb2O3成
分は、ガラス溶融の際に脱泡を促進する効果があるが、
その量は0.5%までで十分である。
ガラスについて、前記のとおり各成分の組成範囲を限定
した理由を説明する。Al(PO3)3は、本発明の第二
の態様のガラスにおいて、ガラス形成成分として必須の
成分である。ガラスの化学的耐久性及び安定性を維持す
るためには、その量が少なくとも15.0%以上必要で
あり、また、35.0%を超えるとガラスは失透し易く
なる。このためAl(PO3)3成分の量は、15.0〜
35.0%の範囲に限定される。実験では、15〜32
%の範囲で良好な結果が確認された。Mg(PO3)2、
Ca(PO3)2およびBa(PO3)2の各成分は、ガラ
スの耐失透性の改善および光学恒数の調整に有効である
ので、それぞれ、20%、20%および30%まで添加
することが可能である。さらに、ガラスの耐失透性およ
び所望の光学恒数を維持するためには、上記メタ燐酸塩
成分(Al(PO3)3、Mg(PO3)2、Ca(P
O3)2およびBa(PO3)2)の1種または2種以上の
合計量は、33.0%以上であることが好ましく、ま
た、50.0%を超えると逆に耐失透性が悪化する。
め、また失透傾向を防止する効果があるので任意に添加
し得るが、10%を超えるとかえってガラスが失透し易
くなる。 MgF2およびCaF2成分は、ガラスの耐失
透性の改善に有効であるので任意に添加し得るが、それ
らの量は、それぞれ、10.0%までで十分である。B
aF2成分は、ガラスの失透を抑制する効果を有する。
10.0%未満では上記の効果が十分ではなく、また、
40.0%を超えるとガラスの化学的耐久性が悪化する
と共に目標の光学恒数が得難くなる。実験では、13〜
31%の範囲で良好な結果が確認された。YF3および
GdF3成分は、ガラスの溶融性、耐失透性および安定
性向上に効果があるので任意に添加し得る。それらの量
はそれぞれ20.0%を超えると耐失透性が悪化する。
また、上記弗化物成分(AlF3、MgF2、CaF2、
BaF2、YF3およびGdF3)の1種または2種以上
の合計量は、目標とする光学恒数を得るために10.0
%以上であることが好ましく、また、45.0%を超え
ると耐失透性が悪化する。
を高めると共に、耐失透性の向上に効果がある。その量
は0.5%未満では、後述のGd2O3成分との共存によ
るガラスの耐失透性の改善効果が得られず、また、1
0.0%を超えると逆に耐失透性が悪化する。実験で
は、0.5%〜7.8%の範囲で良好な結果が確認され
た。Gd2O3成分は、本発明のガラスにおいて上記のと
おりY2O3成分と共存させることによって、ガラス化範
囲を拡大し、かつ、ガラスの耐失透性を一段と改善する
効果があることを見出した重要な成分である。その量は
1.0%未満ではその効果が十分ではなく、また、1
5.0%を超えると逆に耐失透性が悪化する。実験では
1.0%〜10.0%の範囲で良好な結果が確認され
た。
透性や均質性を向上させる効果がある。それらの量は、
それぞれ、10.0%を超えるとガラスの失透傾向が増
大するため好ましくない。BaO成分はガラスの耐失透
性を維持しつつ屈折率を高める成分である。目標とする
光学恒数を維持するためには、その量が10.0%以上
必要であり、また、50.0%を超えると化学的耐久性
が悪化すると共に耐失透性が悪化する。実験では15〜
33%の範囲で良好な結果が確認された。
性に悪影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、本発明
の第一の態様および第二の態様のガラスに、La2O3、
Yb2O3、LaF3、およびYbF3成分をそれぞれ4%
程度まで、また、その他の金属元素の弗化物、たとえ
ば、LiF、NaFおよびKF成分を合計で10%程度
まで、ガラスの光学恒数の調整、溶融性および化学的耐
久性の改善のために含有させることができる。また、本
発明の弗燐酸塩光学ガラスにおいては、第一の態様およ
び第二の態様のいずれの場合も、原料としてメタ燐酸塩
を使用したが、これに限定されるものではなく、酸化物
と燐酸、あるいはピロ燐酸塩の使用も組成範囲内であれ
ば差し支えない。
明する。本発明の第一の態様の弗燐酸塩光学ガラスの実
施組成例(No.1〜12)、比較例A(特開平6−1
57068号公報に記載の実施例No.5)および比較
例B(特開平6−157068号公報に記載の実施例N
o.8)をこれらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数
(νd)および失透試験結果と共に表1に示す。また、
本発明の第二の態様の弗燐酸塩光学ガラスの実施組成例
(No.13〜24)、比較例C(特公昭62−145
00号公報に記載の実施例No.22)および比較例D
(特公昭62−14500号公報に記載の実施例No.
25)をこれらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数
(νd)および失透試験結果と共に表2に示す。表1お
よび表2における失透試験結果は、調合した原料バッチ
80gを白金製の50ccポットに入れ、各ガラスの溶融
性に応じて、電気炉中で1000〜1300℃の温度で
2時間溶融した後、降温して各ガラスをそれぞれ850
℃及び800℃で3時間保温した後、炉外に取り出して
キャストし、徐冷して得た試料の両面を研磨し、試料内
部の失透状況を顕微鏡で観察することにより行ったもの
であり、失透が認められなかったものを○印とし、失透
が認められたものを×印とした。
かかる実施組成例のガラスは、いずれも、従来のガラス
と比較して耐失透性に優れており、その改善効果は顕著
である。また、これらのガラスは、正の異常部分分散性
を有し、かつ、光弾性定数の値が小さかった。また、こ
れらのガラスは、溶融性に優れ、均質化しやすく、脱泡
清澄を容易に行うことができ、泡、脈理等のない均質性
の高いガラスが得られた。
は、いずれも、各種金属元素の燐酸塩、弗化物、酸化
物、炭酸塩及び硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を秤
量混合し、これを白金坩堝等の溶解装置を用い、混合原
料を約1000〜1300℃で溶融し、攪拌、均質化し
た後、温度を下げ金型等にキャストし、徐冷することに
より、容易に得ることができる。
の弗燐酸塩光学ガラスは、特定組成範囲のAl(P
O3)3−BaF2−YF3−Gd2O3系ガラスであり、屈
折率(nd)が1.50〜1.60、アッベ数(νd)
が65〜77の範囲の光学恒数を有し、また、本発明の
第二の態様の弗燐酸塩光学ガラスは、特定組成範囲のA
l(PO3)3−BaF2−Y2O3−Gd2O3−BaO系
ガラスであり、屈折率(nd)が1.57〜1.65、
アッベ数(νd)が58〜72の範囲の光学恒数を有
し、上記本発明の第一および第二の態様の弗燐酸塩光学
ガラスは、従来のガラスに比べて耐失透性に優れ、ま
た、溶融性も良好であって量産に適している。また、正
の異常部分分散性を有しており、レンズ設計上有用であ
る。さらに、光弾性定数の値が小さく、偏光光学系用ガ
ラスとしても有用である。
Claims (4)
- 【請求項1】Al(PO3)3、BaF2 、YF3 、およ
びGd2O3 を主組成分としてなり、重量%で、Al
(PO3)3 が10.0〜40.0%、BaF2 が2
0.0〜60.0%、YF3 が0.1〜15.0%、お
よびGd2O3 が6.0〜25.0%の範囲の組成を含
み、 屈折率(nd)が1.50〜1.60、およびアッベ数
(νd)が65〜77の範囲の光学恒数を有することを
特徴とする弗燐酸塩光学ガラス。 - 【請求項2】重量%で、Mg(PO3)2 が0〜30.
0%、Ca(PO3)2 が0〜30.0%、Ba(P
O3)2 が0〜30.0%、Sr(PO3)2 が0〜7.
0%、AlF3 が0〜10.0%、MgF2 が0〜2
0.0%、CaF2 が0〜30.0%、SrF2が0〜
4.0% GdF3 が0〜15.0%、Y2O3 が0〜10.0
%、MgOが0〜10.0%、CaOが0〜10.0
%、SrOが0〜3.0%、BaOが0〜50.0%、
Sb2O3が0〜0.5%の範囲の組成を含むことを特徴
とする請求項1記載の弗燐酸塩光学ガラス。 - 【請求項3】Al(PO3)3 、BaF2 、Y2O3、G
d2O3、BaOを主組成分としてなり、重量%で、Al
(PO3)3 が15.0〜35.0%、BaF2 が1
0.0〜40.0%、Y2O3 が0.5〜10.0%、
Gd2O3 が1.0〜15.0%、およびBaOが1
5.0〜50.0%の範囲の組成を含み、屈折率(n
d)が1.57〜1.65、アッベ数(νd)が58〜
72の範囲の光学恒数を有することを特徴とする弗燐酸
塩光学ガラス。 - 【請求項4】重量%で、Mg(PO3)2が0〜20.0
%、Ca(PO3)2が0〜20.0%、Ba(PO3)2
が0〜30.0%であって、Al(PO3)3を含めた上
記メタ燐酸塩の合計量が33.0〜50.0%の範囲で
あり、AlF3 が0〜10.0%、MgF2 が0〜1
0.0%、CaF2 が0〜10.0%、YF3 が0〜2
0.0%、GdF3 が0〜20.0%であって、BaF
2を含めた上記弗化物の合計量が10.0〜45.0%
の範囲であり、MgOが0〜10.0%、CaOが0〜
10.0%、Sb2O3が0〜0.5%の範囲の組成を含
むことを特徴とする請求項3記載の弗燐酸塩光学ガラ
ス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9219538A JPH1160267A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 弗燐酸塩光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9219538A JPH1160267A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 弗燐酸塩光学ガラス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1160267A true JPH1160267A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16737068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9219538A Pending JPH1160267A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 弗燐酸塩光学ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1160267A (ja) |
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