DE1047994B

DE1047994B - Optisches Glas

Info

Publication number: DE1047994B
Application number: DEI13090A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hamamura; Tetsuro Izumitani; Ryohei Terai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-04-11
Filing date: 1957-04-11
Publication date: 1958-12-31

Description

Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung einer völlig neuen Art von Gläsern. Sie bezweckt die Schaffung von Gläsern mit verhältnismäßig hohem Brechungsindex und niedriger Dispersion für optische Zwecke, wie sie bisher in der optischen Glasindustrie noch nicht erzeugt worden sind.

In der Zeichnung liegen die Brechungsindizes n_D und die Dispersionswerte ν des der Erfindung entsprechenden optischen Glases in dem von einer gestrichelten Linie umgebenen Bereich A. Die Werte der bekannten E. K.-Gläser und Jenaer Gläser liegen im Gegensatz hierzu in den teilweise schraffierten Bereichen B und C, die jeweils mittels durchlaufender Linien abgegrenzt sind.

Mit E. K.-Gläsern wird eine Reihe neuartiger optischer Glastypen bezeichnet, die von der Eastman Kodak Co. in USA. hergestellt werden. Sie sind in G. W. .Moreyv "Properties of Glass«, veröffentlicht von der Reinhold Publishing Co., 1950, auf S. 434, beschrieben.

Jenaer Glas ist die Bezeichnung für optische Gläser vom Lanthan-Kron- und Lanthan-Flint-Typ, wie sie seit 1952 vom Jenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz, angeboten werden. Derartige Gläser sind in »Jenaer Glas für die Optik-Liste der Eigenschaftswerte.., 1952, auf S. 42 bis 44 beschrieben.

Aus dem in der Zeichnung dargestellten Diagramm geht klar hervor, daß die Brechungsindizes und die Dispersion der der Erfindung entsprechenden Gläser erheblich höher bzw. niedriger liegen als die entsprechenden Werte anderer optischer Gläser, wie etwa E. K.-Glas und Jenaer Glas. Mit anderen Worten, das wichtigste Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die obenerwähnten optischen Konstanten über die Grenzen der bekannten Gläser hinaus erstreckt worden sind, durch Erhöhung des Brechungsindex und Verringerung der Dispersion in einem Maß, wie es bisher noch nicht erreicht wurde. Die der Erfindung entsprechenden optischen Gläser zeichnen sich weiter durch Farblosigkeit, verhältnismäßig bessere Dauerhaftigkeit und einen hohen Härtegrad aus. Durch diese besonderen Merkmale und Eigenschaften der Erfindung wird eine völlig neue Art von Gläsern in die optische Glasindustrie eingeführt. Die Erfindung ermöglicht es, dadurch Linsen von geringerer Aberration und einem höheren Grad von Lichtstärke zu konstruieren, wie es bisher nicht möglich war.

Die Grundzusammensetzung des der Erfindung entsprechenden Glases besteht aus 25 bis 37,5 Gewichtsprozent Boroxyd, 12 bis 55 Gewichtsprozent Kadmiumoxyd und 18 bis 45 Gewichtsprozent Lanthanoxyd. Der ganze Anteil dieser Mischung an Kadmiumoxyd oder ein Teil desselben wird bei einer abgeleiteten Ausführungsform durch Bariumoxyd ersetzt. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Teil des Kadmiumoxydes oder des Lanthanoxydes oder von beiden durch eine oder mehrere der Verbindungen Thoriumoxyd, Titandioxyd, Tantal-Optisch.es Glas

Anmelder:

Tetsuro Izumitani, Ryohei Terai

und Hiroshi Hamamura,
Ikeda City (Japan)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Kuhn, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Wildpfad 3

Tetsuro Izumitani, Ryohei Terai

und Hiroshi Hamamura, Ikeda City (Japan),

sind als Erfinder genannt worden

oxyd und Columbiumoxyd ersetzt. Der Gewichtsprozentersatz dieser Ersatzoxyde ist für Bariumoxyd auf bis zu 47,5 beschränkt, für Thoriumoxyd auf bis zu 12,5, für Titandioxyd auf bis zu 18, für Tantaloxyd auf bis zu 10 und für Columbiumoxyd auf bis zu 17,5.

Von diesen Komponenten dient das Boroxyd wie üblich als Glasbildner, das Lanthanoxyd dient jedoch zur Erhöhung des Brechungsindex und zur Verringerung der Dispersion; das Kadmiumoxyd stabilisiert die Gläser, da Boroxyd und Lanthanoxyd dazu neigen, ein Entglasen zu verursachen. Das Kadmiumoxyd dient ebenfalls zur Erhöhung des Brechungsindex, und die Anwendung desselben in Kombination mit Lanthanoxyd als Eigenschaftsgeber bildet, wie bereits oben ausgeführt, ein besonderes Merkmal der Erfindung.

Um entsprechend der Erfindung Gläser von höherem Brechungsindex und geringerer Dispersion als bisher üblich zu erhalten, muß die Glasmischung auf das oben angegebene Verhältnis beschränkt sein; anderenfalls würden die Gläsei zum Entglasen neigen und ihre Brechungsindizes und Dispersion auf das Niveau von

E. K.-Gläsern und Jenaer Gläsern zurückgeführt werden, deren Eigenschaften durch die Bereiche B und C in dem Diagramm gekennzeichnet sind.

Der Ersatz von Kadmiumoxyd durch Bariumoxyd führt zu einer Verringerung der Dispersion, während der Ersatz von Kadmiumoxyd oder Lanthanoxyd oder beiden durch eine oder mehrere der Verbindungen Thoriumoxyd, Titandioxyd, Tantaloxyd und Columbiumoxyd einer Erhöhung des Brechungsindex dienlich ist. Auf

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jeden Fall ist die Zusammensetzung der Hauptkomponenten auf das oben angegebene Verhältnis beschränkt. Die bei der Erfindung verwendeten Oxyde sind entweder Oxyde der entsprechenden Elemente oder Rohstoffe, welche diese Oxyde erzeugen, wenn sie geschmolzen und zersetzt werden (beispielsweise Bariumnitrat für Bariumoxyd). Zu einer Mischung von der oben angegebenen Zusammensetzung gemischt und in einem Platinhafen geschmolzen, bilden diese Materialien optische Gläser von hohem Brechungsindex und niedriger Dispersion, die farblos, von verhältnismäßig besserer Dauer-

10 haftigkeit und hohem Härtegrad sind. Bei der Ausführung der Erfindung kann ein kleiner Anteil an Boroxyd (in den Grenzen von 5 Gewichtsprozent) und Kadmiumoxyd (in den Grenzen von 7 Gewichtsprozent) jeweils durch Siliziumdioxyd und Zirkonoxyd ersetzt werden. In ähnlicher Weise können Oxyde alkalischer Erdmetalle oder Läuterungsmittel, wie Arsenanoxyd und Kaliumiodid, der der Erfindung entsprechenden Mischung zugefügt werden.

In der nachfolgenden Tabelle sind Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammengestellt:

Versuch	B₂O₃	CdO	Zusammensetzung in Gewichtsprozenten	BaO	ThO₂	TiO₂	Ta₂O₅	Cb₂O₅	Brechungsindex	Abbe koeffizient
	32,5		La₂O₃	47,5					*■HD*	V
1	37,5	—	20,0	20,0	12,5	—	—	—	1,6804	60,5
2	35,0	20,0	30,0	—	—	—	_	—	1,6923	56,1
3	35,0	—.	45,0	12,5	10,0	—	—	—	1,7221	54,3
4	30,0	35,0	42,5	.—	—	—	—	—	1,7341	52,3
5	25,0	45,0	35,0	—	—	—	—	—	1,7410	50,2
6	25,0	55,0	30,0	—	—	—	—	—	1,7634	47,3
7	25,0	35,0	20,0	—	•—■	—	10,0	—	1,7689	44,1
8	30,0	27,5	30,0	—	—	7,5	—	—	1,8191	41,7
9	25,0	48,0	35,0	.—·	—	—	—	9,0	1,8153	36,9
10	25,0	27,5	18,0	—	—	—	—	17,5	1,8269	36,7
11	25,0	45,0	30,0	.—·	—	10,0	—	—	1,8506	34,5
12	25,0	—	20,0	32,5	—	12,5	—	—	1,8513	32,3
13	20,0	12,0	30,0	20,0	■—	18,0	—	—	1,8625	30,9
14		30,0		1,8775	29,4

Claims

Patentansprüche:

1. Optisches Glas, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 25 bis 37,5 Gewichtsprozent Boroxyd, 12 bis 55 Gewichtsprozent Kadmiumoxyd und 18 bis 45 Gewichtsprozent Lanthanoxyd besteht.

2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kadmiumoxydgehalt oder ein Teil desselben durch bis zu 47,5 Gewichtsprozent Bariumoxyd ersetzt ist.

3. Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kadmiumoxydgehalt oder ein Teil desselben durch bis zu 12,5 Gewichtsprozent Thoriumoxyd, bis zu 18 Gewichtsprozent Titandioxyd, bis zu 10 Gewichtsprozent Tantaloxyd und bis zu 17,5 Gewichtsprozent Columbiumoxyd ersetzt ist.

4. Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Lanthanoxyds durch bis zu 12,5 Gewichtsprozent Thoriumoxyd, bis zu 18 Gewichtsprozent Titandioxyd, bis zu 10 Gewichtsprozent Tantaloxyd und bis zu 17,5 Gewichtsprozent Columbiumoxyd ersetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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