JPH0274535A - モールド成型用光部品ガラス - Google Patents
モールド成型用光部品ガラスInfo
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- JPH0274535A JPH0274535A JP22693388A JP22693388A JPH0274535A JP H0274535 A JPH0274535 A JP H0274535A JP 22693388 A JP22693388 A JP 22693388A JP 22693388 A JP22693388 A JP 22693388A JP H0274535 A JPH0274535 A JP H0274535A
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- glass
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Classifications
-
- 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
- C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
- C03C3/072—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
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。
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］
本発明は温度、圧力の作用によりモールド成型され、研
磨加工を施すことなく、球面、非球面レンズを含む光部
品として利用される低軟化点、低密度のガラスに関する
ものである。
磨加工を施すことなく、球面、非球面レンズを含む光部
品として利用される低軟化点、低密度のガラスに関する
ものである。
［従来技術］
モールド成型とは、温度、圧力の作用下において正確な
精度の表面形状をもつ金型表面の複製をガラス表面上に
精密に再現し、池の仕上げ研磨加工工程なしに直接光部
品としての用途に適用させることを可能とする成型法全
般を意味する。この成型法の特徴は、従来より行われて
いる高温下のプレスではなく、ガラスの粘度で約ｌＯ〜
１０ポイズに相当する温度での精密プレスを行う点であ
る。
精度の表面形状をもつ金型表面の複製をガラス表面上に
精密に再現し、池の仕上げ研磨加工工程なしに直接光部
品としての用途に適用させることを可能とする成型法全
般を意味する。この成型法の特徴は、従来より行われて
いる高温下のプレスではなく、ガラスの粘度で約ｌＯ〜
１０ポイズに相当する温度での精密プレスを行う点であ
る。
モールド成型に使用されるガラスには金型との化学的反
応性が少なく、しかも高温において金型の劣化が進まず
、大量のプレスが可能となるように軟化点の低いことが
要求される。又、光ピツクアップを含む光部品として利
用されるガラスは光部品の組み込まれた機構全体への重
量負担を軽くするために、単位体積当たりの重量が軽く
なければならない。すなわち密度を小さくする必要があ
る。
応性が少なく、しかも高温において金型の劣化が進まず
、大量のプレスが可能となるように軟化点の低いことが
要求される。又、光ピツクアップを含む光部品として利
用されるガラスは光部品の組み込まれた機構全体への重
量負担を軽くするために、単位体積当たりの重量が軽く
なければならない。すなわち密度を小さくする必要があ
る。
さらにガラスの耐水性はガラス表面に発生する白やけの
おこりやすさを示す尺度であるが、光部品ガラスでは光
の透過率が重要なことから白やけがおこらず耐水性に優
れていることが望まれる。
おこりやすさを示す尺度であるが、光部品ガラスでは光
の透過率が重要なことから白やけがおこらず耐水性に優
れていることが望まれる。
従来よりこのようなモールド成型用のガラスとして例え
ば特開昭６０−１２２７４９号、特開昭６１−１１１９
３６号にはリン酸塩ガラスが、また特開昭５９−８３９
５９号にはアルミノフロオロホウ珪酸鉛ガラスが提案さ
れている。
ば特開昭６０−１２２７４９号、特開昭６１−１１１９
３６号にはリン酸塩ガラスが、また特開昭５９−８３９
５９号にはアルミノフロオロホウ珪酸鉛ガラスが提案さ
れている。
［発明が解決しようとする問題点」
先記したようにモールド成型用として提案されているガ
ラスは主にリン酸塩光学ガラスやアルミノフルオロホウ
珪酸紹ガラスであり、これらのガラスは低温プレスが可
能であるが、一方、リン、フッ素を含有するため耐水性
が悪く、白やけが発生しやすいという問題がある。特に
フッ素は蒸発性であるなめ金型の浸食を促進しやすく、
且つ人体に有害であるため好ましくない。又、低温での
モールド成型を容易にするため、多量の鉛を含有して軟
化点を低くしたガラスもあるが、４ｇ／ｃｒａ以上の密
度をもち光部品として利用する場合、先記したように機
構全体にかかる重量負担が大きくなり問題である。機構
への負担を軽くするために具体的には密度を４＋；／ｃ
ｍ 以下とするｒｔ要がある。
ラスは主にリン酸塩光学ガラスやアルミノフルオロホウ
珪酸紹ガラスであり、これらのガラスは低温プレスが可
能であるが、一方、リン、フッ素を含有するため耐水性
が悪く、白やけが発生しやすいという問題がある。特に
フッ素は蒸発性であるなめ金型の浸食を促進しやすく、
且つ人体に有害であるため好ましくない。又、低温での
モールド成型を容易にするため、多量の鉛を含有して軟
化点を低くしたガラスもあるが、４ｇ／ｃｒａ以上の密
度をもち光部品として利用する場合、先記したように機
構全体にかかる重量負担が大きくなり問題である。機構
への負担を軽くするために具体的には密度を４＋；／ｃ
ｍ 以下とするｒｔ要がある。
さらにプレスレンズ用として実用化され、波長５８７．
６ ｎｎでの屈折率が１．６Ｈ９である５Ｆ１１と一般
に呼ばれている光学ガラスも存在するが、このガラスは
軟化点が比較的高く、約５６０℃であり、密度も’ｇ／
ｃｔａ−以上でモールド成型用としての要求には答え難
い。モールド成型用として使用する場合、金型への負担
が少しでも低い事が望ましくガラスの軟化点は低い方が
好ましい。すなわち具体的には５４０℃以下であること
が必要である。
６ ｎｎでの屈折率が１．６Ｈ９である５Ｆ１１と一般
に呼ばれている光学ガラスも存在するが、このガラスは
軟化点が比較的高く、約５６０℃であり、密度も’ｇ／
ｃｔａ−以上でモールド成型用としての要求には答え難
い。モールド成型用として使用する場合、金型への負担
が少しでも低い事が望ましくガラスの軟化点は低い方が
好ましい。すなわち具体的には５４０℃以下であること
が必要である。
以上のように現在モールド成型用として提案あるいは使
用されているガラスは実用面において最適な必要特性を
全て満足しているとは言い難い。
用されているガラスは実用面において最適な必要特性を
全て満足しているとは言い難い。
本発明は低温でもモールド成型が容易であるようにガラ
スの軟化点が５４０℃以下であり、また重量を軽くする
ため密度が４ｇ／ｃｍ 以下で、波長５８９ｊ ａｍ
における屈折率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性に
優れたガラスを提供することを目的とする。
スの軟化点が５４０℃以下であり、また重量を軽くする
ため密度が４ｇ／ｃｍ 以下で、波長５８９ｊ ａｍ
における屈折率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性に
優れたガラスを提供することを目的とする。
［問題を解決するための手段１
本発明者等は、５ｉ０２とＰｂＯの２成分を基本組成と
してＬｉ２Ｏ，Ｎａ□０．に２０等のＲ２０を添加する
ことによって密度及び軟化点が低下し、しかも耐水性に
優れたガラスが得られ、Ｂ２０．を添加することでその
効果がより促進されることを見い出した。そして、さら
に組成中のＰ ｂ Ｉ）含有率が高くなりすぎると、密
度が４ｇ／ｃｖａ 以上となるため、ＰｂＯ片有率を
比較的低く抑え、しかも８□０．３及びＲ２０の添加量
が特定の範囲内で軟化点が低く、耐水性の優れたガラス
が得られることを確認した。
してＬｉ２Ｏ，Ｎａ□０．に２０等のＲ２０を添加する
ことによって密度及び軟化点が低下し、しかも耐水性に
優れたガラスが得られ、Ｂ２０．を添加することでその
効果がより促進されることを見い出した。そして、さら
に組成中のＰ ｂ Ｉ）含有率が高くなりすぎると、密
度が４ｇ／ｃｖａ 以上となるため、ＰｂＯ片有率を
比較的低く抑え、しかも８□０．３及びＲ２０の添加量
が特定の範囲内で軟化点が低く、耐水性の優れたガラス
が得られることを確認した。
一般にガラス中のＲ２０の含有量を増加させてゆくと密
度及び軟化点は低下するが、一方耐水性は劣化する。そ
のため本発明ではＲ２０の含有量を１５重量％以内に抑
え、好ましくはＬｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，に２０の少なくと
も２種を用い、１種の重量％がＲ２０の総重量の８割以
上にならないようにすることによってアルカリ混合効果
を生ぜしめ耐水性の劣化を妨げることが判明した。又、
Ｂ２０．を含有させると密度及び軟化点はさらに低下す
るが、多量含有すると耐水性の著しい劣化をまねくばか
りでなく、軟化点を低下させる効果も小さくなるためそ
の含有量を２０重量％以内に抑えることが必要である。
度及び軟化点は低下するが、一方耐水性は劣化する。そ
のため本発明ではＲ２０の含有量を１５重量％以内に抑
え、好ましくはＬｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，に２０の少なくと
も２種を用い、１種の重量％がＲ２０の総重量の８割以
上にならないようにすることによってアルカリ混合効果
を生ぜしめ耐水性の劣化を妨げることが判明した。又、
Ｂ２０．を含有させると密度及び軟化点はさらに低下す
るが、多量含有すると耐水性の著しい劣化をまねくばか
りでなく、軟化点を低下させる効果も小さくなるためそ
の含有量を２０重量％以内に抑えることが必要である。
さらに耐水性を良好に改善するために＾１２０３を添加
することができる。
することができる。
上記の成分以外にも光部品用途に利用されるガラスは種
々の光学恒数が要求され、所望の光学恒数をもつガラス
を得るなめＣａＯ，ＢａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ等のＲ’０
を添加することができ、脱泡清澄剤として５ｂ２０５．
や＾５２０３を添加することができる。
々の光学恒数が要求され、所望の光学恒数をもつガラス
を得るなめＣａＯ，ＢａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ等のＲ’０
を添加することができ、脱泡清澄剤として５ｂ２０５．
や＾５２０３を添加することができる。
すなわち本発明のモールド成型用光部品ガラスは、酸化
物重量％で Ｓｉ０□ ２６〜４０ＰｂＯ２５〜４
５ Ｒ２０（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、に）２〜＋５８２０３
５〜２〇 八１□０３ （」〜
８Ｒ’０ （Ｒ＝Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ） Ｏ〜
２０からなり、本質的にフッ素を含有しないことを特徴
とし、好ましくは ５ｉ０２ ２６〜３８Ｐｂ０
２５〜４４Ｒ２０（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、に）
３〜＋３［１２０３５〜２０ ＾＋２ｏ、 ０〜８Ｒ
’Ｏ（Ｒ’＝Ｃａ、Ｂａ、Ｊ、Ｚｎ） （１〜１８
からなり、本質的にフッ素を含有しないことを特徴とす
るもので、このガラスは密度が’Ｉｇ／ｃｒｍ 以下
、軟化点が５４０℃以下であり、波長５８９ｊ ｎｍに
おける屈折率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性にも
優れている。
物重量％で Ｓｉ０□ ２６〜４０ＰｂＯ２５〜４
５ Ｒ２０（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、に）２〜＋５８２０３
５〜２〇 八１□０３ （」〜
８Ｒ’０ （Ｒ＝Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ） Ｏ〜
２０からなり、本質的にフッ素を含有しないことを特徴
とし、好ましくは ５ｉ０２ ２６〜３８Ｐｂ０
２５〜４４Ｒ２０（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、に）
３〜＋３［１２０３５〜２０ ＾＋２ｏ、 ０〜８Ｒ
’Ｏ（Ｒ’＝Ｃａ、Ｂａ、Ｊ、Ｚｎ） （１〜１８
からなり、本質的にフッ素を含有しないことを特徴とす
るもので、このガラスは密度が’Ｉｇ／ｃｒｍ 以下
、軟化点が５４０℃以下であり、波長５８９ｊ ｎｍに
おける屈折率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性にも
優れている。
本発明のモールド成型用光部品ガラスの組成範囲を上記
のごとく限定したのは以下の理由による。
のごとく限定したのは以下の理由による。
５ｉ０２はガラス形成酸化物となる必須酸化物であるが
、２６重量％より少ない場合は化学的耐久性が著しく劣
化し、４０重量％より多い場合は軟化点が５４０℃以上
になりモールド成型に不向きとなる７ＰｂＯは高屈折率
成分であると同時に軟化点を５４０℃以下に保持するた
めの必須酸化物であるが、２５重量％より少ない場合は
軟化点の低温保持が困難であり、４５重量％より多い場
合は密度が４ｇ／ｃｒｍ以上となるためガラスの重量が
大きくなり好ましくない。
、２６重量％より少ない場合は化学的耐久性が著しく劣
化し、４０重量％より多い場合は軟化点が５４０℃以上
になりモールド成型に不向きとなる７ＰｂＯは高屈折率
成分であると同時に軟化点を５４０℃以下に保持するた
めの必須酸化物であるが、２５重量％より少ない場合は
軟化点の低温保持が困難であり、４５重量％より多い場
合は密度が４ｇ／ｃｒｍ以上となるためガラスの重量が
大きくなり好ましくない。
Ｒ２０は軟化点及び密度を低下させる効果があるが、２
重量％より少ない場合は上記効果が得られず、１５重量
％より多い場合は耐水性の著しい低下をまねく。Ｒ２０
については好ましくはＬｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ。
重量％より少ない場合は上記効果が得られず、１５重量
％より多い場合は耐水性の著しい低下をまねく。Ｒ２０
については好ましくはＬｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ。
Ｋ２（〕の少なくとも２種を用い、１種の重量％がＲ２
０の総重址の８割以上にならないようにする。すなわち
これによってアルカリ混合効果を生ぜしめ耐水性の劣化
を防ぐことができる。
０の総重址の８割以上にならないようにする。すなわち
これによってアルカリ混合効果を生ぜしめ耐水性の劣化
を防ぐことができる。
Ｂ２Ｏ３は、融剤として作用しＲ２０と共に軟化点及び
密度を下げる効果があり、軟化点を５４０℃以下に保持
するため２重量％以上添加する必要がある。
密度を下げる効果があり、軟化点を５４０℃以下に保持
するため２重量％以上添加する必要がある。
一方２０重量％より多い場合は耐水性が著しく劣化する
と共に軟化点を低下させる効果も小さくなる。
と共に軟化点を低下させる効果も小さくなる。
Ａｌ２Ｏ，は耐水性を良好にする効果があるが、８重量
％より多い場合は耐失透性が劣化するなめ溶融が困難に
なると共に軟化点が高くなる。
％より多い場合は耐失透性が劣化するなめ溶融が困難に
なると共に軟化点が高くなる。
Ｒ’０はガラスの溶融性及び化学的耐久性を向上させ、
屈折率を調整するのに効果があるが、２０重量％より多
い場合は軟化点が著しく上昇するため好ましくない。
屈折率を調整するのに効果があるが、２０重量％より多
い場合は軟化点が著しく上昇するため好ましくない。
また本発明においては、上記成分以外にも脱泡清澄剤と
して５ｂ２０３や＾５２０３を各々５％まで添加するこ
とが可能である。
して５ｂ２０３や＾５２０３を各々５％まで添加するこ
とが可能である。
［実施例］
以下実施例及び比較例に基づいて本発明を説明する。
Ｎ［Ｌ １〜５の試料は本発明の実施例、Ｎａ、 ６及
び７の試料は比較例を示す。
び７の試料は比較例を示す。
以 下 余 白
試料Ｎ［Ｌ１〜８のガラスは次のように調製した。
まず各々の試料ガラス組成となるように調合した原料バ
ッチを白金るつぼに入れ１２００°Ｃで２時間溶融した
。均質なガラスを得るために途中ｉｔ１拌棒で５分間撹
拌を行い、脱泡後金型に流し出して試料片を作成した。
ッチを白金るつぼに入れ１２００°Ｃで２時間溶融した
。均質なガラスを得るために途中ｉｔ１拌棒で５分間撹
拌を行い、脱泡後金型に流し出して試料片を作成した。
尚、表中の密度は周知のアルキメデス法によって測定し
、屈折率はアツベ屈折率測定装置を用いて５８９１ｎｍ
における波長で測定した。
、屈折率はアツベ屈折率測定装置を用いて５８９１ｎｍ
における波長で測定した。
また耐水性は半導体等の電子工学用途における耐水性試
験方法として知られているプレッシャークツカーテスト
によるものである。このプレッシャークツカーテストは
、１２１℃、１００％旧１．５０時間の条件下において
２０Ｘ ＩＯＸ ２ ＋１１１１１の大きさの試験体表
面のやけの有無を１（１０倍の顕微Ｍ観察により判定す
る試験方法であり、この試験方法は通常の恒温恒湿槽で
行う長期保管環境試験より苛酷な条件下に試料を保持す
るためにガラスの耐水性の漫劣が明確にあられれ信頼性
のある評価ができる。
験方法として知られているプレッシャークツカーテスト
によるものである。このプレッシャークツカーテストは
、１２１℃、１００％旧１．５０時間の条件下において
２０Ｘ ＩＯＸ ２ ＋１１１１１の大きさの試験体表
面のやけの有無を１（１０倍の顕微Ｍ観察により判定す
る試験方法であり、この試験方法は通常の恒温恒湿槽で
行う長期保管環境試験より苛酷な条件下に試料を保持す
るためにガラスの耐水性の漫劣が明確にあられれ信頼性
のある評価ができる。
本発明の実施品であるＮｏ、 １〜５の各試料と比較例
である隘６〜８の試料とを比較すると実施品は耐水性試
験を行っても白やけがほとんど観察されず良好で、軟化
点が低く、低密度で、且つ適当な屈折率を示すのに対し
て、比較例である試料Ｎ［Ｌ ６はＦを含有するため、
また試料Ｎｏ、 ７もＰｂＯが多いため耐水性試験を行
うと白やけが目立って観察され不良であった。又、Ｎ［
Ｌ８はＢ２Ｏ３が含まれないため、軟化点が高く耐水性
も良好ではなかった。さらに、Ｎａ６．７．８の試料は
いずれも密度が４ｇ、／Ｃ１１以上であり、モールド成
型用光部品としては適当でなかった。
である隘６〜８の試料とを比較すると実施品は耐水性試
験を行っても白やけがほとんど観察されず良好で、軟化
点が低く、低密度で、且つ適当な屈折率を示すのに対し
て、比較例である試料Ｎ［Ｌ ６はＦを含有するため、
また試料Ｎｏ、 ７もＰｂＯが多いため耐水性試験を行
うと白やけが目立って観察され不良であった。又、Ｎ［
Ｌ８はＢ２Ｏ３が含まれないため、軟化点が高く耐水性
も良好ではなかった。さらに、Ｎａ６．７．８の試料は
いずれも密度が４ｇ、／Ｃ１１以上であり、モールド成
型用光部品としては適当でなかった。
［発明の効果］
以上のように本発明のガラスは軟化点が５４０℃以下、
密度が４ｇ／ｃｍ以下で波長５８９ｊｏｍにおける屈折
率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性に優れているた
め良好な透過性及び光学品質を有する低温モールド成型
用光部品ガラスとして好適である。
密度が４ｇ／ｃｍ以下で波長５８９ｊｏｍにおける屈折
率が１．６０〜１．７５で、且つ耐水性に優れているた
め良好な透過性及び光学品質を有する低温モールド成型
用光部品ガラスとして好適である。
特許出願人 日本電気硝子株式会社
代表者 岸 １）清 作
Claims (3)
- （１）密度が４ｇ／ｃｍ以下、軟化点が５４０℃以下で
あり、波長５８９．３ｎｍにおける屈折率が１．６０〜
１．７５で、且つ耐水性に優れており、酸化物重量％で ＳｉＯ＿２：２６〜４０ ＰｈＯ：２５〜４５ Ｒ＿２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）：２〜１５ Ｂ＿２Ｏ＿３：２〜２０ Ａｌ＿２Ｏ＿３：０〜８ Ｒ′Ｏ（Ｒ′＝Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ）０〜２０から
なり、本質的にフッ素を含有せず、低温でのモールド成
型が可能であることを特徴とするモールド成型用光部品
ガラス。 - （２）酸化物重量％で ＳｉＯ＿２：２６〜３８ ＰｂＯ：２５〜４４ Ｒ＿２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）：３〜１３ Ｂ＿２Ｏ＿３：５〜２０ Ａｌ＿２Ｏ＿３：０〜８ Ｒ′Ｏ（Ｒ′＝Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ）：０〜１８か
らなり、本質的にフッ素を含有しないことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のモールド成型用光部品ガラ
ス。 - （３）Ｒ＿２Ｏは、Ｌｉ＿２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏ
の少なくとも２種からなり、１種の重量％がＲ＿２Ｏの
総重量の８割以上にならないことを特徴とする特許請求
の範囲第１、２項記載のモールド成型用光部品ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22693388A JPH0274535A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | モールド成型用光部品ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22693388A JPH0274535A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | モールド成型用光部品ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0274535A true JPH0274535A (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=16852882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22693388A Pending JPH0274535A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | モールド成型用光部品ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0274535A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042628A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Alps Electric Co Ltd | プレスレンズ用光学ガラス |
| JP2016199429A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP22693388A patent/JPH0274535A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042628A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Alps Electric Co Ltd | プレスレンズ用光学ガラス |
| JP2016199429A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板 |
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