JPS60171243A - 多焦点調整レンズに適する高屈折低分散性光学ガラス - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、多焦点調整レンズのごとき合成光学成分の製
造に使用づるセグメントガラス（あるいはボタン）とし
ての特殊な用途を有する改Ｉされた光学ガラスに関する
ものである。

（従来の技術） 多フＡ一点の眼鏡レンズは、一般的には一魂りのクラウ
ンガラスを含む１又はそれ以上のガラスのセグメントを
溶融りることにより作られる。レグメントガラスの屈折
率は、レンズブランクを作るバルクガラスの値より大き
い。セグメントガラスの屈折率は達成される明白な補正
の程度を決定するものである。

必要な屈折率に加えてセグメントグラスは、さらに基本
ガラスのある秒の臨界特性により適合しなければならな
い。これらは、熱膨張、粘性特性および軟化点の比較で
きる値を含んでいる。さらにセグメントガラスは相対的
に低い分散性を示し、さらに良質であることが要求され
る。もらろんセグメントガラスは、低密度であり、それ
ゆえに低ｔｌｉｆｆａ片を与えることが好ましい。

多くそのようなセグメントガラスが知られており、そし
て種々のタイプのクラウンガラスと調和するものである
（例えば米国特ｆＦ４，３５１，９０６号参照こと）。

しかしながら、本参照文献およびそのセグメントガラス
、ずなわら、シフトガラスＳ−１０１８と混合したけグ
メントガラスは、本発明の主要な用途には適していない
。このことは、組成が劇的に異なるから明らかである。

いくぶんガラスに１ｙ１連する他の先行技術文献として
は、米国特許３，０２２．１８２号、特公昭５０−７３
，９１４号Ｊ３よび特公昭５３　２８　。

４４８弓がある。第１の文献Ｃは、例えば、その中でホ
ウ素あるいはアルミニウム成分を含まないことが大きく
違っている。第２の文献では、例えばその中でかなりの
爪のタンタル及びジルコニウムを必要とすることが異な
っている。第３の文献では例えばかなりの吊のリチウム
を含むこと庖必要とすることが違っている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、標準的な眼鏡ガラス組成物と比較して
相対的に高屈折率及び相対的に低分散性を与える良質の
光学ヒゲメントガラスを提供ザることにある。

本発明の他の目的は、高屈折率、低分散性及び低密度の
多焦点調整レンズ用のセグメントガラストしてイｉ効な
ガラスを提供りることにある。

更に本発明の他の目的は、ショットガラスＳ−１０１８
のようなガラスとともに［グメントガラスとして特に有
用なガラスを提供ダることにある。

さらに本発明の目的は、多焦点の眼鏡用レンズ製造の通
常のプロレスとともにヒゲメン１〜ガラスとして有用な
ガラスを提供することにある。

本発明の他の目的は、本来は例えばＩｌｌ成分レンズ、
単純な光学上の成分てして同様に他の合成光？成分とし
て使ＨＪジることがで０るそのようなガラスを提供づる
ことにある。

さらに明１Ｉｌｉ及び添付の１も晶１品求の範ｌＩｌ＋
について研究すると、本発明の目的及び有効性は当業音
には明らかになるであろう。

（問題点を解決づ゛るための手段） これらの目的は、本発明にＪ、る眼鏡用ガラスレンズ、
特に多焦点性レンズのセグメントガラスとしての使用に
好適な光学ヱ１のガラスを提供づ−るとにより達成８れ
る。ぞして、該ガラスの屈折率′ルは少なくとも１．７
３０、好ましくは１．７３３〜１．７５０、アツベ数Ｖ
ｄ４．を少なくとも３３、好ましくは３５〜４０　、密
度は４　、４５ｇ　／ｃｒｎ３以下、好ましくは４．３
７〜４．４１ａ　／ｃｍ３、また熱膨張係数（２０〜３
００℃）は８３Ｘ１０−７ｘ℃以下で７７Ｘ１０’／℃
以上、好ましくは７９〜８１ｘ　１０−７ｘ℃、そして
少なくとも９０モル％のＳｉ　０２　、Ｂ２０３　、Ａ
ｌ２Ｏ３，８ａＯ，Ｐｂ　Ｏ，ｌ’ｉ　０２　、　ｌ−
ａ　２０ａ　ＵよびＮｂ２Ｏ５を含みかつ実質的につぎ
の成分（正ｍ％）よりなるｂのである。

−般　好ましくは Ｓ！０２　２３〜３２％　２６〜２８９６Ｂ２０３　４
〜７％　５．０〜６．０％Ａλ２Ｑ３　０．５〜３％　
０．９〜１．１％ＢａＯ２３〜３０％　２５〜２７％ ＰＩ）Ｏ１５〜３０％　２０〜２４％ Ｔｆ０２　０．５〜１０％　２〜４％ Ｌａ　２０３　！＋−２０％　１３〜１！＋％Ｎ　ｂ　
２０５　０〜１％　０．９〜１．０％（３ａ＋ｌａ）合
ｉｉ１　２８〜５０％、特に約４０％（Ｔｉ　０２　＋
Ｎｂ　２０５　）金品１０．５〜１１％、！ｌもに約４
％ 次の典４り的イｒｓ−１０１８ガラス（ショット、１．
６０クラウンガ）ス）の特性から本発明のヒゲメン１〜
ガラスは特に有効であり。さらにセグメントガラスとし
てム適することが判る。

屈折率　１．６０１ アツベ数　４０．７ 熱膨張係ＩＸｔ　（／℃）　、７９．５ｘ　１０−７（
２０℃−３００℃） 密ａ　（Ｕ　／ｃｍ３）　２．６２ 軟化点（’Ｃ）　７５１ 歪点（℃）　５８７ 焼鈍点　６０９ 本発明のガラスの軟化点Ｔｓ　（℃）は、通常７３０〜
７４０の範囲にある。特に本発明のガラスの歪点及び焼
鈍点はそれぞれ５８５−５９５℃及び６１０〜６′１６
℃である。

本発明のガラス組成物は、上述のごとく、それらの低＝
１スト及び優秀な光学的特性により特徴づ（プられる。

さらにそれらがアルカリ金ＷＳ酸化物を欠くことが顕著
である。通常、アルカリ土属酸化物は、必要な屈折率及
び粘性値を得るために関連するガラス中には必要である
。しかしながら、本発明のガラス中には、アルカリ金属
酸化物は除かれているが、本発明の驚くべき特性が得ら
れ、さらにアルカリ金属酸化物、例えばＬｉ２Ｏの存在
が重要な特性、特に熱膨張係数に影響を与えることを見
出した。該ガラスは、さらにジルコニウム及びタンタル
を欠いている。このことは、特に低コストかつ低畜度特
１１．を寄与するものである。

もちろん、上述した成分に加えて本発明のガラスには、
通常、必ｌｆｆ１の通常の清澄剤を含むことができる。

特にΔ３２０３及び５ｔ）２０３を含みそのｆｆ１Ｈよ
特に０．１〜１．０Φ石％である。

本発明のガラス中の一般的な５ｉＯ２ｆｆｉは２３〜３
２％、好ましくは２６〜２８％である。５ｉ０２はガラ
ス安定性のために必要である。５ｉ０２出が少なずぎる
と（２３％以下）、化学耐久性及び結晶効果が低い結果
を生ずる。このことは製造及び多焦点溶融工程には好ま
しくないことである。５１０２ｍが多すぎると（３２％
以上）好ましい主要ガスＳ−１０１８と有効に使用すこ
とに対し満足しがたい高焼鈍点及び高軟化点となる。

本発明のガラス中の一般的なり２０３　ｆｆｉは４〜７
％、好ましくは５．０〜６．０％である。ホウ酸は通常
の溶融特性を保証し、粘性特性を形成しかつ熱膨張を制
御するために必要な成分である。

ホウ酸が４％以下では満足しがたい高焼ＩｉＩ！点及び
高軟化点となり、一方７％以上では好ましくない低熱膨
張係数を導く。

一般的なＡ（１２０３ｆｆ１４．ＬＯ，５ヘ３ｆｎｆｆ
１％、好ましくは０．９〜１．１重量％である。本成分
は高い化学耐久性とともに通常の膨張特性を与えるため
に必要である。これらの限瓜を越えると化学耐゛久性が
若干増加し、一方、焼純点及び軟化点が大幅に増加づる
。

酸化バリウムｍは２３〜３０重ｕ１％、好ましくは２５
〜２７重邑％必重量ある。その主な機能は正確な屈折率
及び粘性特性を保証づることである。

Ｂａ　０１が２３％以下では屈折率が低すぎＢａＯ■が
３０％以上では満足しがたい焼純及び軟化温瓜を生ずる
。

ｐｌ＋ｏ昂は一般的には１５〜３０重Ｗ％、好ましくは
２０〜２４重Ｒ％含まれている。そしてその主な機能は
屈折率を増加させ粘性を低く覆ることである。ＰｂＯｆ
ｆ１の上下限は、ＢａＯと多くの同一１１１１山により
固定されている。

本発明のガラスに含まれるＴｉ０２ｆｆｉは一般的には
０．５〜１０重量％、好ましくは２〜４重量％である。

でれは第２の付加物である。イの主要な効果は高屈折率
化と同時に生ずる低ガラス密麿を満足さ１！ることであ
る。

Ｔｉ０２ｆ？ｌ−が０．５％重量％以上では顕名な効果
はないが、高レベル（〉１０％）では多焦点溶融工程に
ａ３いて小人な問題、好ましくない高速結晶化速度化を
生ずるであろう。

１ａ２０３（７）一般的なｆｆｉは５〜２０１ｆｆｉ％
、好ましくは１３〜１５小社％である。酸化ランタンの
機能は屈折率を増加させる一方、低分散性＜１３Ｖｄ　
）を保持することである。５重電％以下の徴ぐは希望の
ｌ１ｉｌ　Ｊｉ率及σ分散を１υることはＳｌされない
し、一方高レベル（２０％以」−）では結晶化効果を導
くこととなる。

特に、Ｎ　１１２０５　ｍ　４；ｔ　Ｏ〜１　ｉｍ　ｉ
ｆ−％、好マシクＧ、１０．９〜１．０重ω％であり、
しばしば最高で６０．５ないしｏ、６ａｆｒ＋％である
。酸化二Ａブの主要なＩＸＩ　ｔｉｌは、屈折率を増加
させる一方、気分ＩＢ！　ｔｌを保つことである。１小
用９６以上のＮｂ２０５ｆｆｌｌを含有することは粘ｆ
１、密瓜そしてガラスコストの増加をｊＯさ小人である
。

各成分量の範囲を決める各種の終点は、決められたそれ
ぞれの範囲内で狭い範囲を確立するために変化さするこ
とができる。すなわら、上述の決められたイれぞれの範
囲は本発明の範囲内の狭い範囲を含んでいる。例えば１
５〜３０％の範囲は［）ｌ＋Ｑに対して与えられている
。この範ｌｕｌ＋はさらに狭い範囲１５．１〜３０％、
１５〜２９．９％。

１５．１〜２９．９％、１５．２〜３０％等を含んでい
る。すなわち、終点の−あるいは二の範囲を含むより狭
さは０．１％の１あるいはそれ以上のｆａ数により変化
させられる。このように、一般的に１５〜３０％も同様
に１５．５〜３０％、１５〜２９．５％等、−Ｆ−述の
好ましい範囲とに述べたと同様、狭い範囲も含む。多成
分の範囲も同様に対応する「まい範囲を与える。

本発明のガラスは、このタイプのガラスに使用される通
常の技術により十分に製造づることができる。例えば、
本発明のガラスに要求される酸化物に対応づる通常の原
料物質、例えばそれ自体酸化物、炭酸塩、ｌ１ｒＩ酸塩
、水酸化物等を最終的なガラスどして必要と１−る聞に
対応覆る聞をブレンドし、そして溶！ｌｌづる。典型的
な溶融温度は１０００〜１２００℃である。通常のルツ
ボあるいはタンク、例えばセラミックあるいは白金製容
器が使用される。均質な溶融はさらに常法で、例えば清
澄し、鋳型の中に投入し、徐々に冷却、溶融してガラス
ブランクとＪ゛るなど処１１１．＋れる。

さらに推敲することなく当業者は、上記の記述を使用し
て本発明をその最大範囲まで有効利用乃ることができる
。それゆえに、次の好ましい特殊な只体例はただ実例を
示すものと解釈され、決して、ＩＩＩＪ　、Ｉｌｌ　ｉ
ｆの他の部分を限定覆るものではない。

次の例では温度は摂氏温良であり、その他Ｊべての部及
び割合は重量で示されている。

（実施例） 例１ 次側は下に示されているガラスの！＃造法に好ましい組
成Ｇを示している。対応づる工程は次表に要約されてい
る他のガラス混合物を製造するために使用された。

ガラスの製法 次の各バッチ成分はｆｌ　ｍされその後十分に混合され
た。

各　成　分　吊　（ｋｎ） 二酸化ケイ素　０．２７１ ホウ酸　０．０９３ アルミニウム水和物　０．０１（’３ 硝酸バリウム　０．４３７ 赤　鉛　０．　２３３ 二酸化ブタン　０．０２７ 酸化ランタン　０．１／Ｉ６ 五酸化ニオブ　０．０１０ 三酎化ヒＭ　Ｏ，００１ 混合されたーバッチ分はＯ，Ｅ５℃の白金ルツボ内で１
２５０°Ｃで加熱され溶融される。溶融後、ガラスは均
質化され、そして１４５０℃で３１４間清澄される。１
１００℃までｖＩＦ後、ガラスはグラフアイ］〜コーデ
ィングした鋼鉄製の鋳型に投入され、１時間に３０℃の
冷却速度で６１５℃の焼鈍湿度を使用して焼鈍される。

焼鈍後、二焦点のセグメントはキ＼・ス１イングから通
常の研磨及びポリッシュ技術により造られる。

第１表（よ、それらの特性ととムに本発明のガラスの種
々の例を要約している。例△、［−ソしτＧが好ましい
。

上記の例は、上記の例で使用される本発明の反応物質お
よび／あるいは作動状態と記述される一般的にあるいは
特別に置ぎ換えることにより同様な成果でもってくり返
えす゛ことができる。

先の記述から当業者は簡単に本発明の本質的な特質を突
きとめイして真意及び展望がら離れることなく本梵明の
種々の変化及び修整を種々の段階及び状態に適応させる
ことができる。

特待出願人　ショット、グラス、ｊクノロジース、イン
：Ｊ−ボレーテッド 第１頁の続き ０発　明　者　リー、エム、クック　アメン リカ合衆国　ペンシルバニア州、ウェスト　ピツットデ
ルウエアー　アベニュー　２２７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）屈折率が少なくども１．７３０．アツベ数が少な
   くとも３３．密瓜が４．４５９／ｃｍ３以下で、かつ熱
   膨張係数が２０〜３００℃において７７ｘ１０−７／℃
   ないし８３Ｘ１０−７／℃であり、かつ実質的に次の組
   成（重量％）から成るガラス。 ５ｉ０２　２３〜３２ ８２０３　４〜７ Ａ℃２０；喀　０．５〜３ Ｂａ０２３〜３０ ＰＩＩＯ１５〜３０ Ｔｉ　０２　０．５〜１０ Ｌａ　２０３　５〜２Ｏ Ｎ１１２０５　０〜１ （２）次の特性を有する特１ｉｌＴ請求の範囲第１項に
   記載のガラス。 屈折率　１　、７３３〜１．７５０ アツベ数　３５〜　４０ 密度ＣＱ　／ｃｍ３　）　４．３７〜４．４１ＣＴ　Ｅ
   り０−、；ＩＯｏ’ｃ（／　℃）７９ｘｌＯ−７〜８１
   ｘ１０−７ （３）実質的に次の組成から成る特許請求の範囲第１項
   に記載のガラス。 ３ｉＱ２　２６〜２８　重Ｂ％ Ｂ２０３　５．０〜６．０重量％ △１２０３　０．９〜１．１重量％ ＢａＯ２５〜２７　正伝％ ＰｂＯ２０〜２４　重量％ ＴｉＯ２２〜　４　重量％ １−ａ　２０３　１３〜１５　重量％ Ｎｂ　２０５　０．９〜１．０重量％ （４）実！ａ的に次の組成からなる特許請求の範囲第２
   項に記載のガラス。 ＳｉＯ２２６〜２８　重量％ Ｂ２０３　５．０〜６．０重量％ Ａｌ２Ｏ３０，９〜１．１重Ｗ％ ＢａＯ２５〜２７　Ｎｉ１％ ＰｂＯ２０〜２４　重量％ Ｔ＋０２　２〜４　重量％ ｍａ　２　ｅ３　１３〜１５　ｔｒｉｍ％Ｎｂ　２　０
   ５　０．　９〜１　、Ｏ重ｆｆｔ％（５）実質的に次の
   値に近い量から成る特許請求の範囲ＩＩ　１項に記載の
   ガラス。 Ｓｉ　０２　２６．０　重量％ Ｂ２Ｏ３５，１重量％ Ａ１２０ａ　１．０　重量％ ３ａＱ　２６．５ Ｐｂ０　２２．８　重量％ Ｔｉ　０２　４．Ｏｍ１１％ Ｌａ２０ｓ　１４．５　１１％ （６）実質的に次の値に近いｍから成る特許請求の範囲
   第１項に記載のガラス。 ５ｉ０２　２６．０　重量％ ８２０３　５．３　重量％ Δ１２０３　１．０　重量％ ｅａｏ　２５．５　重量％ Ｐｂ０　２２．８　重塁％ ＴｉＱ２　３．８　重量％ Ｌａ２Ｏ３１４，５’ｆＸ量％ Ｎ１）２　０５　１．０　！ｕ聞％ （７）実質的に次の値に近い開から成る特許請求の範囲
   ｉｉ項に記載のガラス。 ＳｉＯ２２７，１重量％ Ｂ２Ｏ３５，，３重量％ Ａλ２０３　１．０　小爪％ Ｂａ０　２５．５ｍｆｆ１％ ＰｂＯ２２，８重量％ Ｔｉ　０２　２．７　重量％ Ｌａ２Ｏ３１４，５重量％ Ｎｂ２Ｏ５１，０重量％ （８）溶融してクラウンガラスとなるセグメントガラス
   から成る多焦点の眼鏡レンズにおいてセグメントガラス
   が特許請求の範囲第１項に記載のガラスである改良。 （９）溶融してクラウンガラスとなるセグメントガラス
   から成る多焦点の眼鏡レンズにおいて、セグメントガラ
   スが特ｉｉＴ請求の範囲第３項に記載のガラスである改
   良。 （１０）クラウンガラスがショットガラスＳ　−’１０
   １８である特許請求の範囲第８項に記載の多焦点レンズ
   。 （１１）クラウンガラスがショットガラスＳ−１０１８
   である特許請求の範囲第９項に記載の多焦点レンズ。 （１２、特許請求の範囲１のガラスからなる眼鏡レンズ
   。