JPH10316447A - 光学ガラス - Google Patents
光学ガラスInfo
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- JPH10316447A JPH10316447A JP9123976A JP12397697A JPH10316447A JP H10316447 A JPH10316447 A JP H10316447A JP 9123976 A JP9123976 A JP 9123976A JP 12397697 A JP12397697 A JP 12397697A JP H10316447 A JPH10316447 A JP H10316447A
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- Japan
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- glass
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- transmittance
- refractive index
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-
- 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
-
- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0085—Compositions for glass with special properties for UV-transmitting glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０で、
アッベ数（νｄ）が６０から７５という範囲の光学恒数
を有し、かつ紫外域透過性に優れていること。 【解決手段】 この光学ガラスは、重量パーセントで以
下の組成、Ｐ2 Ｏ5 は５０〜８０で、ＳｉＯ2 は１〜５
で、Ａｌ2 Ｏ3 は５〜２０で、Ｂ2 Ｏ3 は０〜５で、Ｒ
1 2Ｏは０〜２０で、Ｒ2 Ｏは０〜４０で、Ａｓ2 Ｏ3 ま
たはＳｂ2 Ｏ3 は０．１〜０．５で、Ｆ2 は１〜５であ
り、ただし、Ｒ1 2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏ
の群から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中
の２つ以上の組み合わせよりなり、Ｒ2 ＯはＭｇＯ、Ｃ
ａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの群から選ばれた少
なくとも１つ、もしくはこれらの中の２つ以上の組み合
わせよりなり、Ｆ2 （フッ素）は酸化物中で、この酸化
物の一部の酸素イオンがフッ素イオンで置換されてフッ
化物として存在していて、屈折率が１．５〜１．６、お
よびアッベ数が６０〜７５で、かつ紫外域透過性に優れ
ている。
アッベ数（νｄ）が６０から７５という範囲の光学恒数
を有し、かつ紫外域透過性に優れていること。 【解決手段】 この光学ガラスは、重量パーセントで以
下の組成、Ｐ2 Ｏ5 は５０〜８０で、ＳｉＯ2 は１〜５
で、Ａｌ2 Ｏ3 は５〜２０で、Ｂ2 Ｏ3 は０〜５で、Ｒ
1 2Ｏは０〜２０で、Ｒ2 Ｏは０〜４０で、Ａｓ2 Ｏ3 ま
たはＳｂ2 Ｏ3 は０．１〜０．５で、Ｆ2 は１〜５であ
り、ただし、Ｒ1 2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏ
の群から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中
の２つ以上の組み合わせよりなり、Ｒ2 ＯはＭｇＯ、Ｃ
ａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの群から選ばれた少
なくとも１つ、もしくはこれらの中の２つ以上の組み合
わせよりなり、Ｆ2 （フッ素）は酸化物中で、この酸化
物の一部の酸素イオンがフッ素イオンで置換されてフッ
化物として存在していて、屈折率が１．５〜１．６、お
よびアッベ数が６０〜７５で、かつ紫外域透過性に優れ
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、低屈折率で低分
散の、特に紫外域透過性の高い光学ガラスに関する。
散の、特に紫外域透過性の高い光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０
という低屈折率で、アッベ数（νｄ）が６０から７５で
あるような光学恒数を有するガラスとして、Ｐ2 Ｏ5 −
Ｂ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｒ1 2Ｏ−Ｒ2 Ｏという組成から
なるリン酸クラウンガラスが知られている（文献：
（社）日本硝子製品工業会発行 ガラス組成データブッ
ク１９９１ ｐ．１００ 特殊リン酸クラウンガラスＰ
ＫＳ１）。例えばこの文献中の光学ガラスの組成は、重
量％でＰ2 Ｏ5 が７０．４、Ｂ2 Ｏ3 が４．０、Ａｌ2
Ｏ3 が９．０、Ｋ2 Ｏが１１．６、ＭｇＯが４．０、Ａ
ｓ2 Ｏ3 が１．０であった。また、この光学ガラスの屈
折率（ｎｄ）は１．５１８で、アッベ数（νｄ）は６
９．６であった。ここで、Ｒ1 2Ｏはガラス中に含有され
るアルカリ金属酸化物を、Ｒ2 Ｏは含有されるアルカリ
土類金属酸化物および酸化亜鉛のいずれか一方または双
方を、それぞれ表すことにする。
という低屈折率で、アッベ数（νｄ）が６０から７５で
あるような光学恒数を有するガラスとして、Ｐ2 Ｏ5 −
Ｂ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｒ1 2Ｏ−Ｒ2 Ｏという組成から
なるリン酸クラウンガラスが知られている（文献：
（社）日本硝子製品工業会発行 ガラス組成データブッ
ク１９９１ ｐ．１００ 特殊リン酸クラウンガラスＰ
ＫＳ１）。例えばこの文献中の光学ガラスの組成は、重
量％でＰ2 Ｏ5 が７０．４、Ｂ2 Ｏ3 が４．０、Ａｌ2
Ｏ3 が９．０、Ｋ2 Ｏが１１．６、ＭｇＯが４．０、Ａ
ｓ2 Ｏ3 が１．０であった。また、この光学ガラスの屈
折率（ｎｄ）は１．５１８で、アッベ数（νｄ）は６
９．６であった。ここで、Ｒ1 2Ｏはガラス中に含有され
るアルカリ金属酸化物を、Ｒ2 Ｏは含有されるアルカリ
土類金属酸化物および酸化亜鉛のいずれか一方または双
方を、それぞれ表すことにする。
【０００３】上記のような屈折率およびアッベ数の範囲
内にあるガラスは、失透のない優れた性質を有する。
内にあるガラスは、失透のない優れた性質を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなＰ2 Ｏ5 を主成分とするリン酸クラウンガラスに
おいては、ガラス成分中のＰ2 Ｏ5 の含有量の増加に伴
い、一般的に用いられている溶融槽の材質である白金
の、ガラスへの溶出が促進される。溶出した白金はガラ
スの紫外域の透過性を低下させる。また、白金の溶出は
溶解温度の上昇によっても促進され、さらに還元雰囲気
下においては溶出が著しい。
ようなＰ2 Ｏ5 を主成分とするリン酸クラウンガラスに
おいては、ガラス成分中のＰ2 Ｏ5 の含有量の増加に伴
い、一般的に用いられている溶融槽の材質である白金
の、ガラスへの溶出が促進される。溶出した白金はガラ
スの紫外域の透過性を低下させる。また、白金の溶出は
溶解温度の上昇によっても促進され、さらに還元雰囲気
下においては溶出が著しい。
【０００５】しかし、上記のような光学恒数を有し、ま
た失透に対して安定なガラスを得るためにはＰ2 Ｏ5 の
含有量は十分に多量でなければならない。
た失透に対して安定なガラスを得るためにはＰ2 Ｏ5 の
含有量は十分に多量でなければならない。
【０００６】ガラスの製造に白金坩堝の代わりに石英等
の坩堝を用いることが当然考えられるが、石英坩堝を用
いるとガラス中にＳｉＯ2 が溶け出してしまい、その結
果均質性のよいガラスは少量しか得られない。
の坩堝を用いることが当然考えられるが、石英坩堝を用
いるとガラス中にＳｉＯ2 が溶け出してしまい、その結
果均質性のよいガラスは少量しか得られない。
【０００７】白金坩堝を用いれば大量生産が可能であ
る。このため、現在は主に白金坩堝を用いてガラスを製
造している。
る。このため、現在は主に白金坩堝を用いてガラスを製
造している。
【０００８】ガラスの紫外域の透過性を低下させる要因
として、過剰量の脱泡剤の使用も挙げられる。ガラス中
に生じる泡を除去する方法として脱泡剤を使用する代わ
りに、溶融温度の上昇、アルカリ成分の増量、酸化アル
ミニウム等の高粘性化成分の減量などガラス融液の粘度
を低下させる方法が考えられる。しかし、白金のガラス
中への混入による透過性の低下は著しく、また、化学的
耐久性が悪化するおそれもあることから、従来の組成系
のリン酸クラウンガラスにおいては、屈折率（ｎｄ）が
１．５０から１．６０で、アッベ数（νｄ）が６０から
７５という光学恒数を有し、かつ紫外域の透過性の高い
光学ガラスを得ることは困難であった。
として、過剰量の脱泡剤の使用も挙げられる。ガラス中
に生じる泡を除去する方法として脱泡剤を使用する代わ
りに、溶融温度の上昇、アルカリ成分の増量、酸化アル
ミニウム等の高粘性化成分の減量などガラス融液の粘度
を低下させる方法が考えられる。しかし、白金のガラス
中への混入による透過性の低下は著しく、また、化学的
耐久性が悪化するおそれもあることから、従来の組成系
のリン酸クラウンガラスにおいては、屈折率（ｎｄ）が
１．５０から１．６０で、アッベ数（νｄ）が６０から
７５という光学恒数を有し、かつ紫外域の透過性の高い
光学ガラスを得ることは困難であった。
【０００９】このため、上述した諸問題を考慮した上
で、屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０で、アッベ
数（νｄ）が６０から７５という光学恒数の範囲を満足
し、かつ紫外域の透過性の高い光学ガラスの出現が望ま
れていた。
で、屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０で、アッベ
数（νｄ）が６０から７５という光学恒数の範囲を満足
し、かつ紫外域の透過性の高い光学ガラスの出現が望ま
れていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、本発明者が鋭
意研究を重ねた結果、リン酸Ｐ2 Ｏ5 、ケイ酸ＳｉＯ
2 、酸化アルミニウムＡｌ2 Ｏ3 を必須成分とし、従来
の必須成分であるほう酸Ｂ2 Ｏ3 とアルカリ金属酸化物
Ｒ1 2Ｏを任意成分とする光学ガラス組成によって、所望
の光学恒数を有し、紫外域の透過性が高く、また失透に
対する安定性に優れたリン酸クラウンガラスが得られる
ことを見いだし、この発明をなすに至った。
意研究を重ねた結果、リン酸Ｐ2 Ｏ5 、ケイ酸ＳｉＯ
2 、酸化アルミニウムＡｌ2 Ｏ3 を必須成分とし、従来
の必須成分であるほう酸Ｂ2 Ｏ3 とアルカリ金属酸化物
Ｒ1 2Ｏを任意成分とする光学ガラス組成によって、所望
の光学恒数を有し、紫外域の透過性が高く、また失透に
対する安定性に優れたリン酸クラウンガラスが得られる
ことを見いだし、この発明をなすに至った。
【００１１】この発明の光学ガラスは、重量パーセント
で下記の組成、 Ｐ2 Ｏ5 ５０〜８０ ＳｉＯ2 １〜５ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２０ Ｂ2 Ｏ3 ０〜５ Ｒ1 2Ｏ ０〜２０ Ｒ2 Ｏ ０〜４０ Ａｓ2 Ｏ3 またはＳｂ2 Ｏ3 ０．１〜０．５ Ｆ2 １〜５ ただし、Ｒ1 2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの群
から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中の２
つ以上の組み合わせよりなり、Ｒ2 ＯはＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの群から選ばれた少な
くとも１つ、もしくはこれらの中の２つ以上の組み合わ
せよりなり、上記のフッ素Ｆ2 は酸化物中で、酸化物の
一部の酸素イオンがフッ素イオンで置換されてフッ化物
として存在していて、屈折率（ｎｄ）が１．５０から
１．６０、およびアッベ数（νｄ）が６０から７５の光
学恒数を有し、かつ紫外域透過性に優れていることを特
徴とする。
で下記の組成、 Ｐ2 Ｏ5 ５０〜８０ ＳｉＯ2 １〜５ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２０ Ｂ2 Ｏ3 ０〜５ Ｒ1 2Ｏ ０〜２０ Ｒ2 Ｏ ０〜４０ Ａｓ2 Ｏ3 またはＳｂ2 Ｏ3 ０．１〜０．５ Ｆ2 １〜５ ただし、Ｒ1 2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの群
から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中の２
つ以上の組み合わせよりなり、Ｒ2 ＯはＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの群から選ばれた少な
くとも１つ、もしくはこれらの中の２つ以上の組み合わ
せよりなり、上記のフッ素Ｆ2 は酸化物中で、酸化物の
一部の酸素イオンがフッ素イオンで置換されてフッ化物
として存在していて、屈折率（ｎｄ）が１．５０から
１．６０、およびアッベ数（νｄ）が６０から７５の光
学恒数を有し、かつ紫外域透過性に優れていることを特
徴とする。
【００１２】上記のような組成範囲は実験化学的に見い
だされたものであり、各成分の範囲限定の理由は次の通
りである。
だされたものであり、各成分の範囲限定の理由は次の通
りである。
【００１３】まず、リン酸Ｐ2 Ｏ5 はガラス形成酸化物
であり、ガラスを低屈折率にする必須成分であるが、失
透に対する安定性を維持するためには５０重量％以上含
有されていることが好ましく、化学的耐久性を維持する
ため、また白金の多量の溶出を抑えるためには８０重量
％以下にするのがよい。
であり、ガラスを低屈折率にする必須成分であるが、失
透に対する安定性を維持するためには５０重量％以上含
有されていることが好ましく、化学的耐久性を維持する
ため、また白金の多量の溶出を抑えるためには８０重量
％以下にするのがよい。
【００１４】次にケイ酸ＳｉＯ2 はガラスを低屈折率に
するとともに、リン酸Ｐ2 Ｏ5 の溶出を抑制する必須成
分であるが、ＳｉＯ2 単独ではガラス融液表面に未溶融
物が生じやすく、溶融温度の上昇を必要とする。しか
し、フッ素化合物（例えばＳｉＦ2 ）として導入すれ
ば、溶融温度を上げることなく含有量を増やすことが可
能である。ただし、失透に対する安定性を維持するた
め、また、多量のＳｉＦ2 の揮発によるガラスの均質性
の悪化を防ぐためにもケイ酸の含有量は１重量％以上で
５重量％以下がよい。
するとともに、リン酸Ｐ2 Ｏ5 の溶出を抑制する必須成
分であるが、ＳｉＯ2 単独ではガラス融液表面に未溶融
物が生じやすく、溶融温度の上昇を必要とする。しか
し、フッ素化合物（例えばＳｉＦ2 ）として導入すれ
ば、溶融温度を上げることなく含有量を増やすことが可
能である。ただし、失透に対する安定性を維持するた
め、また、多量のＳｉＦ2 の揮発によるガラスの均質性
の悪化を防ぐためにもケイ酸の含有量は１重量％以上で
５重量％以下がよい。
【００１５】酸化アルミニウムＡｌ2 Ｏ3 は一般的にガ
ラスの化学的耐久性を高めるための必須成分であるが、
５重量％以上で効果が顕著に現れる。また、失透に対す
る安定性を維持するため、また、溶融温度を上昇させる
原因となる融液の粘性を高くさせないためにも、２０重
量％以下の含有量が好ましい。
ラスの化学的耐久性を高めるための必須成分であるが、
５重量％以上で効果が顕著に現れる。また、失透に対す
る安定性を維持するため、また、溶融温度を上昇させる
原因となる融液の粘性を高くさせないためにも、２０重
量％以下の含有量が好ましい。
【００１６】以上の必須成分の他に任意成分として他の
物質を適量添加させるとガラスの光学恒数をさらに所望
の値に近づけることができ、また、溶融温度が低下して
溶融が容易となり、したがって坩堝の侵蝕によるガラス
への悪影響を軽減することができる。
物質を適量添加させるとガラスの光学恒数をさらに所望
の値に近づけることができ、また、溶融温度が低下して
溶融が容易となり、したがって坩堝の侵蝕によるガラス
への悪影響を軽減することができる。
【００１７】このために加えられる任意成分として、ほ
う酸Ｂ2 Ｏ3 は、リン酸Ｐ2 Ｏ5 の揮発を抑制する成分
であるが、化学的耐久性を維持するためには５重量％以
下の含有量にするのが好ましい。
う酸Ｂ2 Ｏ3 は、リン酸Ｐ2 Ｏ5 の揮発を抑制する成分
であるが、化学的耐久性を維持するためには５重量％以
下の含有量にするのが好ましい。
【００１８】アルカリ金属酸化物Ｒ1 2Ｏ（Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎ
ａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）は、溶融温度を下げることができ、屈
折率を低くすることができる成分であるが、坩堝の白金
の溶出を抑え、化学的耐久性を維持するため、また分相
傾向（ガラス融液が成分の異なる液相に分離して混ざり
合わなくなる。）を増大させないためにも２０重量％以
下の含有量が好ましい。また、アルカリ金属酸化物とし
てはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2ＯおよびＫ2 Ｏの中から１つを選
んで含有させてもよいし、これらの中の２つ以上を選ん
で含有させてもよい。なお、Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2
Ｏは、Ｒ1 2Ｏが、成分Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏ
の合計した含有量で表されるということを意味してい
る。
ａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）は、溶融温度を下げることができ、屈
折率を低くすることができる成分であるが、坩堝の白金
の溶出を抑え、化学的耐久性を維持するため、また分相
傾向（ガラス融液が成分の異なる液相に分離して混ざり
合わなくなる。）を増大させないためにも２０重量％以
下の含有量が好ましい。また、アルカリ金属酸化物とし
てはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2ＯおよびＫ2 Ｏの中から１つを選
んで含有させてもよいし、これらの中の２つ以上を選ん
で含有させてもよい。なお、Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2
Ｏは、Ｒ1 2Ｏが、成分Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏ
の合計した含有量で表されるということを意味してい
る。
【００１９】アルカリ土類金属酸化物および酸化亜鉛で
あるＲ2 Ｏ（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏ）は一般的にガラス形成能が大きく、失透に対する安
定性を向上させる成分とされているが、リン酸Ｐ2 Ｏ5
の含有量を相対的に考慮すると、ガラスの屈折率を増加
させないために４０重量％以下がよい。また、アルカリ
土類金属酸化物および酸化亜鉛としては、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの中から１つを選んで
含有させてもよいし、これらの中の２つ以上を選んで含
有させてもよい。なお、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ
Ｏ＋ＺｎＯは、Ｒ2 Ｏが、成分ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯおよびＺｎＯの合計した含有量で表されると
いうことを意味している。
あるＲ2 Ｏ（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏ）は一般的にガラス形成能が大きく、失透に対する安
定性を向上させる成分とされているが、リン酸Ｐ2 Ｏ5
の含有量を相対的に考慮すると、ガラスの屈折率を増加
させないために４０重量％以下がよい。また、アルカリ
土類金属酸化物および酸化亜鉛としては、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの中から１つを選んで
含有させてもよいし、これらの中の２つ以上を選んで含
有させてもよい。なお、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ
Ｏ＋ＺｎＯは、Ｒ2 Ｏが、成分ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯおよびＺｎＯの合計した含有量で表されると
いうことを意味している。
【００２０】フッ素Ｆ2 は、溶融温度を低下させるとと
もに、ガラス表面のリン酸Ｐ2 Ｏ5の溶出を抑制する成
分であるが、効果を得るためには１重量％以上含有され
る必要がある。また、失透に対する安定性を維持するた
め、さらに多量の揮発に伴う均質性の悪化を防ぐために
も５重量％以下の含有量が好ましい。
もに、ガラス表面のリン酸Ｐ2 Ｏ5の溶出を抑制する成
分であるが、効果を得るためには１重量％以上含有され
る必要がある。また、失透に対する安定性を維持するた
め、さらに多量の揮発に伴う均質性の悪化を防ぐために
も５重量％以下の含有量が好ましい。
【００２１】酸化ヒ素（III ）Ａｓ2 Ｏ3 または酸化ア
ンチモン（III ）Ｓｂ2 Ｏ3 は、脱泡剤として用いる
が、十分に脱泡させるためには０．１重量％以上含有さ
せる必要がある。また、屈折率を増加させる要因となり
ガラスの内部透過率を低下させるので０．５重量％以下
の含有量にするのがよい。
ンチモン（III ）Ｓｂ2 Ｏ3 は、脱泡剤として用いる
が、十分に脱泡させるためには０．１重量％以上含有さ
せる必要がある。また、屈折率を増加させる要因となり
ガラスの内部透過率を低下させるので０．５重量％以下
の含有量にするのがよい。
【００２２】また、この発明において、フッ素Ｆ2 は酸
化物中で、酸化物の一部の酸素イオンがフッ素イオンで
置換されてフッ化物として存在している。フッ化物とし
てガラス中に導入されたフッ素は、適量の範囲内におい
て上述したように、化学的耐久性の向上や、溶融温度の
低下に寄与する成分となっている。
化物中で、酸化物の一部の酸素イオンがフッ素イオンで
置換されてフッ化物として存在している。フッ化物とし
てガラス中に導入されたフッ素は、適量の範囲内におい
て上述したように、化学的耐久性の向上や、溶融温度の
低下に寄与する成分となっている。
【００２３】また、この発明の光学ガラスの好ましい組
成としては、例えば以下のような組成例を挙げることが
できる。
成としては、例えば以下のような組成例を挙げることが
できる。
【００２４】重量％で、Ｐ2 Ｏ5 は７１．６、ＳｉＯ2
は２．０、Ａｌ2 Ｏ3 は１６．４、Ｋ2 Ｏは６．７、Ｃ
ａＯは１．２、Ａｓ2 Ｏ3 は０．１、Ｆ2 は１．９で、
Ｒ1 2ＯはＫ2 Ｏ６．７であり、Ｒ2 ＯはＣａＯ１．２で
ある。
は２．０、Ａｌ2 Ｏ3 は１６．４、Ｋ2 Ｏは６．７、Ｃ
ａＯは１．２、Ａｓ2 Ｏ3 は０．１、Ｆ2 は１．９で、
Ｒ1 2ＯはＫ2 Ｏ６．７であり、Ｒ2 ＯはＣａＯ１．２で
ある。
【００２５】このような組成の光学ガラスは、上述した
所望の光学恒数を有しており、失透に対する安定性およ
び化学的耐久性に優れている。また紫外域における透過
性にも優れている。
所望の光学恒数を有しており、失透に対する安定性およ
び化学的耐久性に優れている。また紫外域における透過
性にも優れている。
【００２６】また、上記のような光学ガラスの１０ｍｍ
内部透過率の８０％値（τ８０％（ｎｍ））が３３０ｎ
ｍ以下であることを特徴とする。
内部透過率の８０％値（τ８０％（ｎｍ））が３３０ｎ
ｍ以下であることを特徴とする。
【００２７】この値は、１０ｍｍの厚さのガラスの内部
透過率が８０％となる、ガラスへ入射した光の波長であ
り、ここでは、数値が小さいほど紫外域の透過性が高く
なることを示している。紫外域の透過性が高いというこ
とは、この発明においては紫外域透過性に優れているこ
とを意味する。この発明の光学ガラスは１０ｍｍ内部透
過率の８０％値を３３０ｎｍにすることができる。すな
わち最大でも３３０ｎｍであるため、従来と比較すると
低波長にすることができ、紫外域の透過性を高くするこ
とができる。
透過率が８０％となる、ガラスへ入射した光の波長であ
り、ここでは、数値が小さいほど紫外域の透過性が高く
なることを示している。紫外域の透過性が高いというこ
とは、この発明においては紫外域透過性に優れているこ
とを意味する。この発明の光学ガラスは１０ｍｍ内部透
過率の８０％値を３３０ｎｍにすることができる。すな
わち最大でも３３０ｎｍであるため、従来と比較すると
低波長にすることができ、紫外域の透過性を高くするこ
とができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき、実施組成
例を挙げて具体的に説明する。なお、以下の説明中で挙
げる使用材料およびその量、その他の数値的条件、並び
に処理方法は、好適な発明の範囲内の一例に過ぎず、し
たがってこの発明ではなんらこれに限定されるものでは
ない。
例を挙げて具体的に説明する。なお、以下の説明中で挙
げる使用材料およびその量、その他の数値的条件、並び
に処理方法は、好適な発明の範囲内の一例に過ぎず、し
たがってこの発明ではなんらこれに限定されるものでは
ない。
【００２９】この実施例の光学ガラスは、以下の方法で
製造した。
製造した。
【００３０】まず、各成分の原料としてそれぞれ対応す
る酸化物、炭酸塩、硝酸塩、フッ化物、およびこれらの
化合物等を使用し、所望の割合で、それぞれ秤量して、
粉末、または溶液中で十分に混合して、これを調合原料
とした。それぞれの原料には不純物である遷移金属、特
に鉄の含有率が１ｐｐｍ以下であるものを使用した。次
にこれを１０００℃から１３５０℃に加熱された電気炉
中の、白金または石英坩堝に投入して溶解、清澄の後、
攪拌して均質化した。その後あらかじめ加熱されている
鉄製の鋳型に鋳込み、徐冷した。
る酸化物、炭酸塩、硝酸塩、フッ化物、およびこれらの
化合物等を使用し、所望の割合で、それぞれ秤量して、
粉末、または溶液中で十分に混合して、これを調合原料
とした。それぞれの原料には不純物である遷移金属、特
に鉄の含有率が１ｐｐｍ以下であるものを使用した。次
にこれを１０００℃から１３５０℃に加熱された電気炉
中の、白金または石英坩堝に投入して溶解、清澄の後、
攪拌して均質化した。その後あらかじめ加熱されている
鉄製の鋳型に鋳込み、徐冷した。
【００３１】この発明の光学ガラスの実施例の組成（重
量パーセント）、光学恒数（屈折率（ｎｄ）、アッベ数
（νｄ））、および１０ｍｍ厚の各組成例のガラスの内
部透過率が８０％となる波長（τ８０％（ｎｍ））を表
１に示す。
量パーセント）、光学恒数（屈折率（ｎｄ）、アッベ数
（νｄ））、および１０ｍｍ厚の各組成例のガラスの内
部透過率が８０％となる波長（τ８０％（ｎｍ））を表
１に示す。
【００３２】なお、実施例の組成はガラスに含有される
陽イオンを酸化物として計算した場合の酸化物の重量パ
ーセントで表し、その中で酸素イオンは一部表記してあ
るフッ素イオンで置換されている。また、限定範囲内で
含有量や成分を変えたものが７通りの組成で表記されて
いる。紫外域の透過性の指標となる、１０ｍｍ厚のガラ
スの内部透過率が８０％となる波長（τ８０％（ｎ
ｍ））については、まず、１０ｍｍ厚の内部透過率の測
定は、ダブルビーム方式の分光光度計を用い、参照光側
に２ｍｍ厚の試料（ガラス）を挿入して、試料光側に１
２ｍｍ厚の試料（ガラス）を挿入して各波長における透
過率を読み取ることにより行う。そして表１には、従来
のガラスの紫外域の透過性と比較するための目安として
各組成例のガラスの内部透過率が８０％となる波長を示
してある。
陽イオンを酸化物として計算した場合の酸化物の重量パ
ーセントで表し、その中で酸素イオンは一部表記してあ
るフッ素イオンで置換されている。また、限定範囲内で
含有量や成分を変えたものが７通りの組成で表記されて
いる。紫外域の透過性の指標となる、１０ｍｍ厚のガラ
スの内部透過率が８０％となる波長（τ８０％（ｎ
ｍ））については、まず、１０ｍｍ厚の内部透過率の測
定は、ダブルビーム方式の分光光度計を用い、参照光側
に２ｍｍ厚の試料（ガラス）を挿入して、試料光側に１
２ｍｍ厚の試料（ガラス）を挿入して各波長における透
過率を読み取ることにより行う。そして表１には、従来
のガラスの紫外域の透過性と比較するための目安として
各組成例のガラスの内部透過率が８０％となる波長を示
してある。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１によると、組成例１の組成は重量％で
Ｐ2 Ｏ5 は７１．６、ＳｉＯ2 は２．０、Ａｌ2 Ｏ3 は
１６．４、Ｋ2 Ｏは６．７、ＣａＯは１．２、Ａｓ2 Ｏ
3 は０．１、Ｆ2 は１．９である。この例のＲ1 2ＯはＫ
2 Ｏ６．７であり、Ｒ2 ＯはＣａＯ１．２である。
Ｐ2 Ｏ5 は７１．６、ＳｉＯ2 は２．０、Ａｌ2 Ｏ3 は
１６．４、Ｋ2 Ｏは６．７、ＣａＯは１．２、Ａｓ2 Ｏ
3 は０．１、Ｆ2 は１．９である。この例のＲ1 2ＯはＫ
2 Ｏ６．７であり、Ｒ2 ＯはＣａＯ１．２である。
【００３５】次に組成例２の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は
６３．９、ＳｉＯ2 は０．９、Ａｌ2 Ｏ3 は５．０、Ｂ
2 Ｏ3 は０．８、ＢａＯは３．８、ＺｎＯは２４．５、
Ａｓ2 Ｏ3 は０．２、Ｆ2 は０．９である。この例では
Ｒ1 2Ｏは含有されていない。Ｒ2 ＯはＢａＯとＺｎＯで
あるため、含有量は２８．３である。
６３．９、ＳｉＯ2 は０．９、Ａｌ2 Ｏ3 は５．０、Ｂ
2 Ｏ3 は０．８、ＢａＯは３．８、ＺｎＯは２４．５、
Ａｓ2 Ｏ3 は０．２、Ｆ2 は０．９である。この例では
Ｒ1 2Ｏは含有されていない。Ｒ2 ＯはＢａＯとＺｎＯで
あるため、含有量は２８．３である。
【００３６】組成例３の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は７
０．８、ＳｉＯ2 は１．６、Ａｌ2 Ｏ3 は１４．５、Ｎ
ａ2 Ｏは０．３、Ｋ2 Ｏは５．６、ＭｇＯは０．５、Ｃ
ａＯは３．８、ＳｒＯは０．８、Ａｓ2 Ｏ3 は０．１、
Ｆ2 は２．０である。この例のＲ1 2ＯはＮａ2 ＯとＫ2
Ｏであるため含有量は５．９であり、Ｒ2 ＯはＭｇＯと
ＣａＯとＳｒＯであるため含有量は５．１である。
０．８、ＳｉＯ2 は１．６、Ａｌ2 Ｏ3 は１４．５、Ｎ
ａ2 Ｏは０．３、Ｋ2 Ｏは５．６、ＭｇＯは０．５、Ｃ
ａＯは３．８、ＳｒＯは０．８、Ａｓ2 Ｏ3 は０．１、
Ｆ2 は２．０である。この例のＲ1 2ＯはＮａ2 ＯとＫ2
Ｏであるため含有量は５．９であり、Ｒ2 ＯはＭｇＯと
ＣａＯとＳｒＯであるため含有量は５．１である。
【００３７】組成例４の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は７
４．７、ＳｉＯ2 は１．１、Ａｌ2 Ｏ3 は１７．１、Ｌ
ｉ2 Ｏは０．２、Ｋ2 Ｏは３．３、ＣａＯは２．２、Ａ
ｓ2 Ｏ3 は０．１、Ｆ2 は１．３である。この例ではＲ
1 2ＯはＬｉ2 ＯとＫ2 Ｏであるため含有量は３．５であ
り、Ｒ2 ＯはＣａＯ２．２である。
４．７、ＳｉＯ2 は１．１、Ａｌ2 Ｏ3 は１７．１、Ｌ
ｉ2 Ｏは０．２、Ｋ2 Ｏは３．３、ＣａＯは２．２、Ａ
ｓ2 Ｏ3 は０．１、Ｆ2 は１．３である。この例ではＲ
1 2ＯはＬｉ2 ＯとＫ2 Ｏであるため含有量は３．５であ
り、Ｒ2 ＯはＣａＯ２．２である。
【００３８】組成例５の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は５
１．０、ＳｉＯ2 は４．７、Ａｌ2 Ｏ3 は５．６、Ｋ2
Ｏは１５．４、ＣａＯは８．７、ＢａＯは６．０、Ｚｎ
Ｏは３．２、Ｓｂ2 Ｏ3 は０．２、Ｆ2 は５．２であ
る。この例のＲ1 2ＯはＫ2 Ｏ１５．４であり、Ｒ2 Ｏは
ＣａＯとＢａＯとＺｎＯであるため含有量は１７．９で
ある。
１．０、ＳｉＯ2 は４．７、Ａｌ2 Ｏ3 は５．６、Ｋ2
Ｏは１５．４、ＣａＯは８．７、ＢａＯは６．０、Ｚｎ
Ｏは３．２、Ｓｂ2 Ｏ3 は０．２、Ｆ2 は５．２であ
る。この例のＲ1 2ＯはＫ2 Ｏ１５．４であり、Ｒ2 Ｏは
ＣａＯとＢａＯとＺｎＯであるため含有量は１７．９で
ある。
【００３９】組成例６の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は７
３．０、ＳｉＯ2 は１．８、Ａｌ2 Ｏ3 は１７．５、Ｌ
ｉ2 Ｏは０．２、Ｋ2 Ｏは５．７、Ａｓ2 Ｏ3 は０．
１、Ｆ2は１．７である。この例のＲ1 2ＯはＬｉ2 Ｏと
Ｋ2 Ｏであるため含有量は５．９であり、Ｒ2 Ｏは含有
されていない。
３．０、ＳｉＯ2 は１．８、Ａｌ2 Ｏ3 は１７．５、Ｌ
ｉ2 Ｏは０．２、Ｋ2 Ｏは５．７、Ａｓ2 Ｏ3 は０．
１、Ｆ2は１．７である。この例のＲ1 2ＯはＬｉ2 Ｏと
Ｋ2 Ｏであるため含有量は５．９であり、Ｒ2 Ｏは含有
されていない。
【００４０】組成例７の組成は重量％でＰ2 Ｏ5 は７
１．３、ＳｉＯ2 は１．７、Ａｌ2 Ｏ3 は４．９、Ｋ2
Ｏは５．２、ＭｇＯは１４．４、ＣａＯは０．７、Ｓｂ
2 Ｏ3は０．２、Ｆ2 は１．６である。この例のＲ1 2Ｏ
はＫ2 Ｏであるため含有量は５．２であり、Ｒ2 ＯはＭ
ｇＯとＣａＯであるため含有量は１５．１である。
１．３、ＳｉＯ2 は１．７、Ａｌ2 Ｏ3 は４．９、Ｋ2
Ｏは５．２、ＭｇＯは１４．４、ＣａＯは０．７、Ｓｂ
2 Ｏ3は０．２、Ｆ2 は１．６である。この例のＲ1 2Ｏ
はＫ2 Ｏであるため含有量は５．２であり、Ｒ2 ＯはＭ
ｇＯとＣａＯであるため含有量は１５．１である。
【００４１】また、従来のリン酸クラウンガラス（前述
で挙げた文献の特殊リン酸クラウンガラスＰＫＳ１）の
組成は重量％で、Ｐ2 Ｏ5 は７０．４、Ａｌ2 Ｏ3 は
９．０、Ｂ2 Ｏ3 は４．０、Ｋ2 Ｏは１１．６、ＭｇＯ
は４．０、Ａｓ2 Ｏ3 は１．０である。このガラスのＲ
1 2ＯはＫ2 Ｏでその含有量は１１．６であり、Ｒ2 Ｏは
ＭｇＯで含有量は４．０である。
で挙げた文献の特殊リン酸クラウンガラスＰＫＳ１）の
組成は重量％で、Ｐ2 Ｏ5 は７０．４、Ａｌ2 Ｏ3 は
９．０、Ｂ2 Ｏ3 は４．０、Ｋ2 Ｏは１１．６、ＭｇＯ
は４．０、Ａｓ2 Ｏ3 は１．０である。このガラスのＲ
1 2ＯはＫ2 Ｏでその含有量は１１．６であり、Ｒ2 Ｏは
ＭｇＯで含有量は４．０である。
【００４２】組成例１〜７のいずれの組成のガラスも、
屈折率（ｎｄ）は１．５０から１．６０の範囲内にあ
り、またアッベ数（νｄ）も６０から７５の範囲内にあ
る。このような光学恒数を有するガラスは、失透に対す
る安定性および化学的耐久性に優れている。また、１０
ｍｍ厚の内部透過率が８０％となる波長は、全ての組成
例において従来のガラス（表１の従来品）の波長（３４
６ｎｍ）よりも低波長となっており、τ８０％（ｎｍ）
を３３０ｎｍ以下、すなわち最大でも３３０ｎｍにする
ことができる。これは従来よりも紫外域の透過性が向上
したことを示していて、どれも紫外域の高い透過性が必
要な光学系に用いて好適である。これらの組成例のガラ
スの中でもとくに優れているものを強いて挙げるとすれ
ば、組成例１のガラスで、その１０ｍｍ厚の内部透過率
が８０％となる波長（τ８０％（ｎｍ））は３１９ｎｍ
である。
屈折率（ｎｄ）は１．５０から１．６０の範囲内にあ
り、またアッベ数（νｄ）も６０から７５の範囲内にあ
る。このような光学恒数を有するガラスは、失透に対す
る安定性および化学的耐久性に優れている。また、１０
ｍｍ厚の内部透過率が８０％となる波長は、全ての組成
例において従来のガラス（表１の従来品）の波長（３４
６ｎｍ）よりも低波長となっており、τ８０％（ｎｍ）
を３３０ｎｍ以下、すなわち最大でも３３０ｎｍにする
ことができる。これは従来よりも紫外域の透過性が向上
したことを示していて、どれも紫外域の高い透過性が必
要な光学系に用いて好適である。これらの組成例のガラ
スの中でもとくに優れているものを強いて挙げるとすれ
ば、組成例１のガラスで、その１０ｍｍ厚の内部透過率
が８０％となる波長（τ８０％（ｎｍ））は３１９ｎｍ
である。
【００４３】これにより、この発明において、屈折率
（ｎｄ）が１．５０から１．６０の範囲内にあり、アッ
ベ数（νｄ）が６０から７５の範囲内にある、紫外域透
過性に優れ、かつ失透に対して安定な光学ガラスを得る
ことができる。
（ｎｄ）が１．５０から１．６０の範囲内にあり、アッ
ベ数（νｄ）が６０から７５の範囲内にある、紫外域透
過性に優れ、かつ失透に対して安定な光学ガラスを得る
ことができる。
【００４４】
【発明の効果】上述した、この発明の光学ガラスによれ
ば、屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０、アッベ数
（νｄ）が６０から７５の光学恒数の範囲を満足し、か
つ紫外域の透過性に優れた光学ガラスを得ることができ
る。このため、紫外域における高い透過性が必要な光学
系、例えば縮小露光投影機や蛍光顕微鏡などのレンズと
して用いることができる。
ば、屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０、アッベ数
（νｄ）が６０から７５の光学恒数の範囲を満足し、か
つ紫外域の透過性に優れた光学ガラスを得ることができ
る。このため、紫外域における高い透過性が必要な光学
系、例えば縮小露光投影機や蛍光顕微鏡などのレンズと
して用いることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量パーセントで下記の組成 Ｐ2 Ｏ5 ５０〜８０ ＳｉＯ2 １〜５ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２０ Ｂ2 Ｏ3 ０〜５ Ｒ1 2Ｏ ０〜２０ Ｒ2 Ｏ ０〜４０ Ａｓ2 Ｏ3 またはＳｂ2 Ｏ3 ０．１〜０．５ Ｆ2 １〜５ ただし、Ｒ1 2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 ＯおよびＫ2 Ｏの群
から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中の２
つ以上の組み合わせよりなり、 Ｒ2 ＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯ
の群から選ばれた少なくとも１つ、もしくはこれらの中
の２つ以上の組み合わせよりなり、 前記Ｆ2 （フッ素）は酸化物中で、該酸化物の一部の酸
素イオンがフッ素イオンで置換されてフッ化物として存
在していて、 屈折率（ｎｄ）が１．５０から１．６０、およびアッベ
数（νｄ）が６０から７５の光学恒数を有し、かつ紫外
域透過性に優れていることを特徴とする光学ガラス。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光学ガラスにおいて、 １０ｍｍ内部透過率の８０％値が３３０ｎｍ以下である
ことを特徴とする光学ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9123976A JPH10316447A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9123976A JPH10316447A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 光学ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10316447A true JPH10316447A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14873975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9123976A Pending JPH10316447A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 光学ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10316447A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225215A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス及びその製造方法 |
| WO2007049622A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Asahi Glass Company, Limited | リン酸塩光学ガラス |
| CN110204192A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种透深紫外磷酸盐玻璃及其制备方法、应用 |
| JP2023072555A (ja) * | 2021-11-12 | 2023-05-24 | 株式会社オハラ | 光学ガラス及び光学素子 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171244A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JPS6311544A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | Hoya Corp | リン酸系光学ガラス |
| JPH02124743A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-14 | Sumita Kogaku Glass Seizosho:Kk | 精密プレス成形用光学ガラス |
| JPH02188442A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-24 | Nikon Corp | リン酸系光学ガラス |
| JPH07315860A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-05 | Ohara Inc | モールドプレス用低温軟化性光学ガラス |
| JPH09278479A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-28 | Ohara Inc | モールドプレス用光学ガラス |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP9123976A patent/JPH10316447A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| WO2007049622A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Asahi Glass Company, Limited | リン酸塩光学ガラス |
| JPWO2007049622A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2009-04-30 | 旭硝子株式会社 | リン酸塩光学ガラス |
| CN110204192A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种透深紫外磷酸盐玻璃及其制备方法、应用 |
| JP2023072555A (ja) * | 2021-11-12 | 2023-05-24 | 株式会社オハラ | 光学ガラス及び光学素子 |
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Legal Events
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| A521 | Written amendment |
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| A02 | Decision of refusal |
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