JPS5969445A - 燐酸塩光学ガラス - Google Patents

燐酸塩光学ガラス

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JPS5969445A
JPS5969445A JP57175668A JP17566882A JPS5969445A JP S5969445 A JPS5969445 A JP S5969445A JP 57175668 A JP57175668 A JP 57175668A JP 17566882 A JP17566882 A JP 17566882A JP S5969445 A JPS5969445 A JP S5969445A
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optical
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pbo
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phosphate glass
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Hiroyuki Kodama
児玉 宏之
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Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/21Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing titanium, zirconium, vanadium, tungsten or molybdenum
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/903Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number having refractive index less than 1.8 and ABBE number less than 70

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分散で透過率が良く化学的耐久性に秀れた燐
酸塩光学ガラス、更に詳1〈は図面に示すA、B、C,
D、E、F及びGの7点に四重れた範囲内の光学恒数を
有するPlot Rho (アルカリ金属酸化物)  
T 10 x  WOl系の光学ガラスに関する。
従来、光学ガラスの中でフリントあるいは重フリントと
呼ばれる高分散領域のガラスとしては、S lot  
Rt OPbO系のガラスが使用されてき/こ。しかし
7、この種のカラスは高分散と言われてはいるけれども
、末だ十分に高分散とは言えず(図面の「○」を参照)
、寸だ化学的耐久性も劣っていた。
ところがレンズ設計者からは、より高度なレンズを設計
するために、あるいはレンズ設計の自由度を広げるため
に、更に高分散の(つまり、同一の屈折率を有するガラ
スで比較したときに分散が高い)ガラスを要求する声は
強い、本発明者は鋭意研究の結果、以下に示す組成を有
するガラスが高分散で、透過率が良く、化学的耐久性に
秀わ、液相温度も低く、失透安定性も良好で、量産が可
能であることを見い出し、本発明を成すに至った。
即ち、本発明は下記組成: Plot   40〜55重量係(り下、同じ)RIO
20へ40 (ただし、Rは目、Naまたはセがら選ばれる1種又は
2種以上の混合物) TiO+     8〜20 W O*      i  〜12 (ただし、WOlはT i O重より少々いこと)A8
箕Os     o、  1 〜4Mg0      
 [1〜7 CaOo−−i  1 Ba0    0〜12 7.no     O〜1 2 pbo      O〜18 Nb+O+    O〜20 T a + Os    O〜10 Sins     O〜3 ZrOs     O〜6 La*Os    O〜5 Y+ Us     O〜3 F     O〜5 を有する燐酸塩光学ガラスを提供する。
この燐酸塩光学ガラスは、図面に示す光学恒数図中の任
意の点XfX (rLd、νd)で表わしまたとき、点
A(1,575,37)、B(1,625゜51)、C
(1,700,26)、D(1,70,0゜24)、E
(1,650,25)、F(1,580131)、G(
1,550,37)の7点で囲まれた図形の範囲内に含
まれる光学恒数(nd、及びνd)fK−有−する。
本発明に於ける各成分の割合は上述のとおりであるが、
この割合は本発明者らの実験結果から次のような理由で
決定された。
PsCkはガラス網目形成性成分であり、低温でガラス
を溶融形成する能力を有し1、かつ可視域より近紫外に
かけて透過率が高いという理由から少なくとも40重i
i%(以下、単[%と言う)は必要であり、逆に55チ
を越えろと屈折率が低下1、また化学的耐久性も低下ま
た、R10(アルカリ金属酸化物)は、燐酸塩光学ガラ
スに俣いてガラス化領域を広げ、液相温度を低−Fさせ
、そのため溶融が低温で可能となり、ルツホノ侵食によ
る着色も軽減されるので、少なくとも20%必要である
が1.逆VC40%?越と す本失透安定性が低下12、化学的耐久性が極端に悪化
1〜た。アルカリ金属酸化物は単独で用いるよりも2種
以上を混合12、て用いる方が安定化効果が大きかった
TLO,は8%未満では目的とする屈折率に璋せず、化
学的耐久性も悪かっfr、oシかし、20%を越乗ると
、溶融が困難となり、失透に対し7て不安定となった。
WO+は液相温度を下げ、安定性を得るために必須成分
であり、1%未満では、この効果がなく、逆に12係を
!@對ると着色か見られた。し2カL、WOSの電歇割
合がTl0tの割合以上になると、ガラスの安定性が著
しく損われ、液相温度も高くなり、着色も生じる々どの
欠点が生じた。
4 f Ass Oきは一般の光学ガラスにおいては脱
泡剤として任意成分であるが、本発明ではこの系のガラ
スがAガ03を含まないときに呈する紫色を喉り除くた
めに必須成分であり、0.1%以上含有させる必要があ
った。[7かし々から、多すぎると逆((失透安定性を
低下させるので、上限は4%好“ヰしくは2%にとどめ
るべきであった。
以上の成分のほかに任意成分としてアルカリ土類金属酸
化物、ZnO、PbO、Nb+0+ 、 Tagα、Z
rOs、 La*Os、Y*Os 、Slow、Fなど
を導入し7てもよい。
アルカリ土類金属酸化物は粘性を高め、ガラス化範囲を
拡大する、溶融温度を低下させる、るつぼの侵食による
ガラスの汚染着色を抑えるなどの効果を示また。しかし
々から、多すぎると分散全低下させて目的とする高分散
ガラスが以 得られな(なり、BaOは12係槃下、CaOは11係
以下、MgOは7係以下にとどめることが必要であった
ZnOは失透安定性を向上させる上で効果があったが、
12係を越えると分散全低下させて目的とする高分散ガ
ラスが得られなくなり、寸た失透傾向も強まった。
pbo H人体に有毒なので使用を避けた方が奸オシ7
いが、屈折率に対1,7て小さいアツベ数を付与する、
ガラス化範囲を拡大する1、液相温度全低下させるなど
の利点があることが確認さノまたので添加してもよい。
しか1、その割合が18係を越えると粘性を低下させ、
強く着色させるので18チ以下にとどめなげればならな
いことが判った。
Nb、、O−分散を高めると、とか、!1つたので添加
してもよいが1.20%を越すと強く着色させ盃のでこ
れ以下にとどめなければならなかった。
Ta1onはガラスの屈折率及び分散を高めることが判
ったが、10チを越すと液相温度を高め失透安定性を低
下させた。
Slowはガラスの粘度を高めるので失透化抑制に効果
があったが、6%を越すと溶融中に未溶解物を生じ易く
なり、均質なガラスを得ることが困難になった。
Z r O*、La+O+及び右Osl/’j液相温度
を高め、失透性を増加させるので多量に加えることは好
ましくなかったが、それぞれ3Lib以下であれば化学
的剛久1土かび透過率を向上させた。
弗素(F)成うトは、本発明のガラスの分散を高める0
′で1効“Cあり、寸た液相温度を下げ、光線の透−率
(高めるのに有効である場合があツタ、lカL、多ll
tに導入すると、ガラス溶解中に弗素及び弗素化付物の
揮発がi t、 くなるため光学的性質が変#jJL=
、脈理も生じ易くなるので弗素は5チ以下にとどめるべ
きであった。
以上の第一の組成範囲のうち次の第二の組成範囲のガラ
スは、失透に対してより安定であり、液相温度が低く、
るつぼによるガラスの汚染着色が少なかった。
PtC)i      4[]〜55 Rto      20〜40 (Rは上述のとおり) TIC)+        8〜17 Won        1〜12 ←ただし、WOIはTlOsより少ないこと)As*O
+        0.1〜2Mg0       O
〜5 CaO,0〜8 Bad’         O〜9 ZnOO〜9 pbo           o〜9 Nb+O+         O〜9 Ta=0@         0〜5 Sign          Clへ3Z r Or 
        O〜6Law Os        
O〜5 Y+O+         0〜6 F         O〜5 更に以上の第二の組成範囲のうち、次の第三の組成範囲
のガラスは、四に失透に対【7て安定で、自好な光線透
過率及び化学的耐久性を有する。
P+Oi     40〜55 Rto、     20〜40 (Rは上述のとおり) TiOh     10.5〜17 WO□      4〜12 (ただし、WO,はTi−より少ない)Ass Oh 
    0.1〜2 Mg0      Q〜4 CaOO〜6 BaOQ〜9 7、nOQ〜9 pbo          o〜9 Nb+Ow        O〜9 Taバh       O〜5 Sloz      、    0〜2ZrOt   
      O〜2 La*Os         O〜2 YtO+         0〜2 F          O〜2 本発明にかかる光学ガラスは、各成分の原料とし7てP
會0・は正燐酸(HsPO+ )の水溶液又は他成分の
燐酸塩例えばメタ燐酸す) IJウム、ピロ燐酸カリウ
ムなどを使用し、その他の成分については、それぞれの
元素に対応する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物等を使
用し、それらを所望の割合r(秤取し、混合して調合原
料となし、こねを1000〜1200℃に加熱した溶解
炉に投入し、溶融、清澄後、攪拌1〜、均一化してから
鋳型に鋳込み、徐冷して製造することができる。
本発明に係る光学ガラスの実施例を示すと、次の第1表
に示すとおりである。表中の成分の数値は重量係による
割合を表わし7、n、dは屈折率、νdはアツベ数を表
わす。
以上の通り、本発明に係る光学ガラスd、旨分散であり
、条種光学部品例えはレンズ、プリズム等に有用である
【図面の簡単な説明】
図面は、光学カラスの本するJII折率(n、d)どア
ツベ数(νd)を座標にプロットL7て得られる光学恒
数図である。 図中の[■]は従来のフリント及び屯フリントと呼はね
る光学ガラスの一例を示17、点A(i、575.37
)、B(1,625,31)、C(1,700,26)
、D(1,70[]、24)、g(1,650,2!M
、F(1,580,31)及びG (1,55El 、
 37 )で囲寸れた範囲は、本発明に係る光学ガラス
の示す光学恒数の範囲を示す。 出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡  辺  隆  男

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量百分率で下記組成を有し、図面に示すA、B、
    C,D、E、F及びGの7点に囲まれた範囲内の光学恒
    数を有する燐酸塩光学ガラス。 記 P+0+       40〜55 Rフ0     20〜40 (ただし、RはLi、 Na ”!たはK)TIO18
    〜20 WOh         i〜12 (ただし、WowはTi虐より少ないこと)Altos
         0.1〜4 Mgo       Q〜7 CaOO〜11 HaOO〜12 ZnOQ 〜12 pbo         o〜18 Nb重Oi        O〜20 Ta10+        Q ”−j  QSiO*
             0〜6 ZrOt         0−3 Lashs        O〜3 Y*Om         O〜6 F         O〜5 2 重量百分率で下記組成を有することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の燐酸塩光・学ガラス。 記 PフO+     40〜55 8重0     20〜40 TiO嘗      8〜17 WO$      1〜12 (ただし、WO+はTi1tより少ないこと)A8! 
    01      0:  1 〜2Mg、0     
    0〜5 CiOO〜8 RaOO〜9 ZnOO〜9 pbo        o 〜9 Nb雪0@         0〜9 Tasθ、      0〜5 SiQ、       O〜3 ZrOt     O〜6 La−Os     O〜ろ Y+ O+        0〜6 F      O〜5 6 重量百分率で下記組成を有することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の燐酸塩光学ガラス。 記 Plot      4 Q〜55 RIO20〜40 TiO+     10.5〜17 W0.      4〜12 (ただし7、WoeはTi O霊より少ない)As+ 
    Os    0.1〜2 Mg0      [1〜4 CaOO〜6 Ba0     0 9 znOO〜9 pbo      o〜9 Nb*0+      0〜9 Taboo     O〜5 Sift      O〜2 Z r Ot      O〜2 La=O+        0〜2 YIOI        O〜2 F         O〜2
JP57175668A 1982-10-06 1982-10-06 燐酸塩光学ガラス Granted JPS5969445A (ja)

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US06/531,410 US4476233A (en) 1982-10-06 1983-09-12 Phosphate optical glass

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JPS6241186B2 JPS6241186B2 (ja) 1987-09-01

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