JP2747964B2 - 光学ガラスの製造方法 - Google Patents
光学ガラスの製造方法Info
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- JP2747964B2 JP2747964B2 JP16312993A JP16312993A JP2747964B2 JP 2747964 B2 JP2747964 B2 JP 2747964B2 JP 16312993 A JP16312993 A JP 16312993A JP 16312993 A JP16312993 A JP 16312993A JP 2747964 B2 JP2747964 B2 JP 2747964B2
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス成分としてＡｓ
2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガラスの製造方
法に関し、環境汚染問題を改善しつつ、特に光線透過性
の優れた光学ガラスの製造方法に関する。
2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガラスの製造方
法に関し、環境汚染問題を改善しつつ、特に光線透過性
の優れた光学ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記のＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラス
は、高分散性のガラスとして、Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2−Ｎｂ2
Ｏ5系、Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2−Ｒ2Ｏ系（Ｒ；Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ）系、Ｐ2Ｏ5−ＳｉＯ2−ＴｉＯ2−Ｒ2Ｏ系、Ｐ2Ｏ5
−Ｂ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5系などで知られている
が、ＴｉＯ2成分を多量に含む場合、ガラスが紫色に着
色するため、光学ガラスとして不適当であり、また、場
合によりガラスの安定化のため環境上有害なＰｂＯ成分
を含むことがある。そこで、この問題を改善するため、
特公昭５５−３７５００号公報には、Ｐ2Ｏ5−Ｂ2Ｏ3−
ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5系ガラスが開示されており、さらに
特開昭６１−１４６７３２号公報にはＰ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3
−Ｂ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5−Ｒ2Ｏ系ガラスが開示さ
れているが、これらのガラスは、Ａｓ2Ｏ3成分を必須的
に添加することで、ガラスの着色を防止している。その
ためガラスは有害なＡｓ2Ｏ3成分を含有することにな
り、環境汚染上重要な問題である。
は、高分散性のガラスとして、Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2−Ｎｂ2
Ｏ5系、Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2−Ｒ2Ｏ系（Ｒ；Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ）系、Ｐ2Ｏ5−ＳｉＯ2−ＴｉＯ2−Ｒ2Ｏ系、Ｐ2Ｏ5
−Ｂ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5系などで知られている
が、ＴｉＯ2成分を多量に含む場合、ガラスが紫色に着
色するため、光学ガラスとして不適当であり、また、場
合によりガラスの安定化のため環境上有害なＰｂＯ成分
を含むことがある。そこで、この問題を改善するため、
特公昭５５−３７５００号公報には、Ｐ2Ｏ5−Ｂ2Ｏ3−
ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5系ガラスが開示されており、さらに
特開昭６１−１４６７３２号公報にはＰ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3
−Ｂ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5−Ｒ2Ｏ系ガラスが開示さ
れているが、これらのガラスは、Ａｓ2Ｏ3成分を必須的
に添加することで、ガラスの着色を防止している。その
ためガラスは有害なＡｓ2Ｏ3成分を含有することにな
り、環境汚染上重要な問題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環境
汚染問題を改善しつつ、前記従来の技術にみられる諸欠
点をなくし、ガラスの光線透過性の一段と優れた光学ガ
ラスの製造方法を提供することにある。
汚染問題を改善しつつ、前記従来の技術にみられる諸欠
点をなくし、ガラスの光線透過性の一段と優れた光学ガ
ラスの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、鋭意試験研究を重ねた結果、ガラス成
分としてＡｓ2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガ
ラスを製造する方法において、該Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガ
ラスを溶融し、清澄後、金型に鋳込み、徐冷したガラス
は紫色の着色がみられるが、意外にも着色した該ガラス
をガラスの転移点より１００℃低い温度（〔ガラスの転
移点−１００℃〕）以上に再昇温し、熱処理すると、ガ
ラスの着色がなくなり、光線透過性の優れたガラスとし
て得られることをみいだし、本発明をなすにいたった。
を達成するため、鋭意試験研究を重ねた結果、ガラス成
分としてＡｓ2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガ
ラスを製造する方法において、該Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガ
ラスを溶融し、清澄後、金型に鋳込み、徐冷したガラス
は紫色の着色がみられるが、意外にも着色した該ガラス
をガラスの転移点より１００℃低い温度（〔ガラスの転
移点−１００℃〕）以上に再昇温し、熱処理すると、ガ
ラスの着色がなくなり、光線透過性の優れたガラスとし
て得られることをみいだし、本発明をなすにいたった。
【０００５】前記目的を達成する本発明にかかる光学ガ
ラスの製造方法の特徴は、前記の通り、ガラス成分とし
てＡｓ2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガラスを
製造する方法において、該Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを
溶融し、冷却後、〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度
以上に再昇温して熱処理するところにある。本発明にか
かる光学ガラスの製造方法において、再昇温して熱処理
する温度を〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度以上と
限定した理由は、上記Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを溶融
し、冷却した際にみられる着色を、熱処理で着色のない
ガラスを得るための最低温度であり、熱処理する温度が
〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度より低いと、上記
効果が乏しく、好ましくない。
ラスの製造方法の特徴は、前記の通り、ガラス成分とし
てＡｓ2Ｏ3を含まないＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガラスを
製造する方法において、該Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを
溶融し、冷却後、〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度
以上に再昇温して熱処理するところにある。本発明にか
かる光学ガラスの製造方法において、再昇温して熱処理
する温度を〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度以上と
限定した理由は、上記Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを溶融
し、冷却した際にみられる着色を、熱処理で着色のない
ガラスを得るための最低温度であり、熱処理する温度が
〔ガラスの転移点−１００℃〕の温度より低いと、上記
効果が乏しく、好ましくない。
【０００６】上記のＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスの組成は
特に限定されるものでないが、ガラスの光線透過性、耐
失透性および化学的耐久性から、その組成範囲は、重量
百分率で、Ｐ2Ｏ5 ５〜６０％、ＴｉＯ2 ５〜２５
％、Ｂ2Ｏ3 ０〜２０％、ＳｉＯ2 ０〜３０％、Ｎｂ2
Ｏ5 ０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２０％、ＷＯ3 ０〜
１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、ＺｒＯ2 ０〜５％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ
０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋Ｇｄ2Ｏ3 ０〜２０
％、ＺｎＯ ０〜２０％、Ｌｉ2Ｏ ０〜８％、Ｎａ2Ｏ
＋Ｋ2Ｏ ０〜３５％、ただし、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2
Ｏ ２〜３５％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．１％以下および上記各
金属元素の１種または２種以上の酸化物の一部または全
部と置換した弗化物の弗素（Ｆ）として合計０〜８％含
有するガラスが好ましい。
特に限定されるものでないが、ガラスの光線透過性、耐
失透性および化学的耐久性から、その組成範囲は、重量
百分率で、Ｐ2Ｏ5 ５〜６０％、ＴｉＯ2 ５〜２５
％、Ｂ2Ｏ3 ０〜２０％、ＳｉＯ2 ０〜３０％、Ｎｂ2
Ｏ5 ０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２０％、ＷＯ3 ０〜
１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、ＺｒＯ2 ０〜５％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ
０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋Ｇｄ2Ｏ3 ０〜２０
％、ＺｎＯ ０〜２０％、Ｌｉ2Ｏ ０〜８％、Ｎａ2Ｏ
＋Ｋ2Ｏ ０〜３５％、ただし、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2
Ｏ ２〜３５％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．１％以下および上記各
金属元素の１種または２種以上の酸化物の一部または全
部と置換した弗化物の弗素（Ｆ）として合計０〜８％含
有するガラスが好ましい。
【０００７】さらに、また、Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラス
で、本発明の製造方法の好適なガラス組成は着色が特に
問題となる屈折率が１．８以上のガラスで、ガラスの屈
折率、光線透過性、耐失透性および化学的耐久性から、
その組成範囲は、重量百分率で、Ｐ2Ｏ5 １５〜３０
％、ＴｉＯ2 ６〜２０％、Ｂ2Ｏ3 ０〜５％、ＳｉＯ2
０〜５％、Ｎｂ2Ｏ5 ３０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２
０％、ＷＯ3 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、Ｚ
ｒＯ2 ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％、ＭｇＯ＋Ｃａ
Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋
Ｇｄ2Ｏ3 ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ
０〜５％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜２０％、ただし、Ｌ
ｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ２〜２０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．
１％以下および上記各金属元素の１種または２種以上の
酸化物の一部または全部と置換した弗化物（Ｆ）として
の合計０〜２％含有するガラスがさらに好ましい。
で、本発明の製造方法の好適なガラス組成は着色が特に
問題となる屈折率が１．８以上のガラスで、ガラスの屈
折率、光線透過性、耐失透性および化学的耐久性から、
その組成範囲は、重量百分率で、Ｐ2Ｏ5 １５〜３０
％、ＴｉＯ2 ６〜２０％、Ｂ2Ｏ3 ０〜５％、ＳｉＯ2
０〜５％、Ｎｂ2Ｏ5 ３０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２
０％、ＷＯ3 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、Ｚ
ｒＯ2 ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％、ＭｇＯ＋Ｃａ
Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋
Ｇｄ2Ｏ3 ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ
０〜５％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜２０％、ただし、Ｌ
ｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ２〜２０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．
１％以下および上記各金属元素の１種または２種以上の
酸化物の一部または全部と置換した弗化物（Ｆ）として
の合計０〜２％含有するガラスがさらに好ましい。
【０００８】また、上記Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを溶
融し、清澄後、金型に鋳込み、徐冷したガラスを再昇温
し熱処理する条件は、〔ガラスの転移点−１００℃〕の
温度以上あれば、特に限定されるものではないが、最高
温度としてはガラスの軟化点温度程度が好ましい。ま
た、熱処理での昇温速度、保持時間および降温速度は、
ガラスの形状、大きさ等で選択することが出来るが、好
ましくは昇温速度が１０℃／ｍｉｎ以下、保持時間０．
１〜１００時間の範囲、降温速度５℃／ｍｉｎ以下が良
い。
融し、清澄後、金型に鋳込み、徐冷したガラスを再昇温
し熱処理する条件は、〔ガラスの転移点−１００℃〕の
温度以上あれば、特に限定されるものではないが、最高
温度としてはガラスの軟化点温度程度が好ましい。ま
た、熱処理での昇温速度、保持時間および降温速度は、
ガラスの形状、大きさ等で選択することが出来るが、好
ましくは昇温速度が１０℃／ｍｉｎ以下、保持時間０．
１〜１００時間の範囲、降温速度５℃／ｍｉｎ以下が良
い。
【０００９】つぎに、本発明の実施例をガラス組成、ガ
ラスの屈折率（Ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、熱処理温度
およびその保持時間、熱処理前後の７０％分光透過率を
与える波長（Ｔ70（ｎｍ））および従来の光学ガラスの
比較組成例（Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂ）と共に表１に示
す。ここで、Ｔ70は両面研磨した厚さ１０ｍｍのガラス
試料について測定した結果を示したものである。表１か
ら明らかなように、熱処理することにより、いずれも透
過波長（Ｔ70）が短波長側へシフトしており、着色が少
なく、光線透過性が一段と優れており、ガラスの熱処理
前にみられる紫色の着色がなく、光学ガラスとして好適
である。また、従来の比較例に含有している有害成分を
含まない環境汚染問題を改善したガラスである。さら
に、屈折率が１．８以上のガラスでは、上記改善効果が
顕著である。
ラスの屈折率（Ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、熱処理温度
およびその保持時間、熱処理前後の７０％分光透過率を
与える波長（Ｔ70（ｎｍ））および従来の光学ガラスの
比較組成例（Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂ）と共に表１に示
す。ここで、Ｔ70は両面研磨した厚さ１０ｍｍのガラス
試料について測定した結果を示したものである。表１か
ら明らかなように、熱処理することにより、いずれも透
過波長（Ｔ70）が短波長側へシフトしており、着色が少
なく、光線透過性が一段と優れており、ガラスの熱処理
前にみられる紫色の着色がなく、光学ガラスとして好適
である。また、従来の比較例に含有している有害成分を
含まない環境汚染問題を改善したガラスである。さら
に、屈折率が１．８以上のガラスでは、上記改善効果が
顕著である。
【００１０】
【表１】
【表１】
【表１】
【表１】
【表１】
【表１】
【００１１】本発明の上記実施例のガラスは、いずれも
炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩酸化物および弗化物等の通常の
光学ガラス原料を用いて秤量、混合し、これを石英坩堝
または白金坩堝等を用いて、約１０００〜１３００℃で
約２〜１０時間で溶融し、脱泡後、攪拌により均質化し
た後、金型に鋳込み徐冷する。その後、〔ガラスの転移
点−１００℃〕の温度以上で熱処理することにより、得
ることができる。なお、実施例の熱処理は昇温速度が３
℃／ｍｉｎ、降温速度０．２℃／ｍｉｎで行ったもので
ある。
炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩酸化物および弗化物等の通常の
光学ガラス原料を用いて秤量、混合し、これを石英坩堝
または白金坩堝等を用いて、約１０００〜１３００℃で
約２〜１０時間で溶融し、脱泡後、攪拌により均質化し
た後、金型に鋳込み徐冷する。その後、〔ガラスの転移
点−１００℃〕の温度以上で熱処理することにより、得
ることができる。なお、実施例の熱処理は昇温速度が３
℃／ｍｉｎ、降温速度０．２℃／ｍｉｎで行ったもので
ある。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の光学ガラス
の製造方法は、ガラスの成分としてＡｓ2Ｏ3を含まない
Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスに特定の熱処理を施すもので
あるから、ガラスの着色がなく、光線透過性の一段と優
れたものができ、また環境汚染問題からＰｂＯ、Ａｓ2
Ｏ3を含有しない光学ガラスとして有用である。
の製造方法は、ガラスの成分としてＡｓ2Ｏ3を含まない
Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスに特定の熱処理を施すもので
あるから、ガラスの着色がなく、光線透過性の一段と優
れたものができ、また環境汚染問題からＰｂＯ、Ａｓ2
Ｏ3を含有しない光学ガラスとして有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０３Ｃ 3/247 Ｃ０３Ｃ 3/247
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス成分としてＡｓ2Ｏ3を含まないＰ
2Ｏ5−ＴｉＯ2系光学ガラスを製造する方法において、
該Ｐ2Ｏ5−ＴｉＯ2系ガラスを溶融し、冷却後、〔ガラ
スの転移点−１００℃〕の温度以上に再昇温して熱処理
をすることを特徴とする光学ガラスの製造方法。 - 【請求項２】 重量百分率で、Ｐ2Ｏ5 ５〜６０％、Ｔ
ｉＯ2 ５〜２５％、Ｂ2Ｏ3 ０〜２０％、ＳｉＯ2 ０
〜３０％、Ｎｂ2Ｏ5 ０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２０
％、ＷＯ3 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、Ｚｒ
Ｏ2 ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋Ｇ
ｄ2Ｏ3 ０〜２０％、ＺｎＯ ０〜２０％、Ｌｉ2Ｏ
０〜８％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜３５％、ただし、Ｌｉ
2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜３５％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．１
％以下および上記各金属元素の１種または２種以上の酸
化物の一部または全部と置換した弗化物の弗素（Ｆ）と
して合計０〜８％含有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光学ガラスの製造方法。 - 【請求項３】 重量百分率で、Ｐ2Ｏ5 １５〜３０％、
ＴｉＯ2 ６〜２０％、Ｂ2Ｏ3 ０〜５％、ＳｉＯ2 ０
〜５％、Ｎｂ2Ｏ5 ３０〜６０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜２０
％、ＷＯ3 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜１０％、Ｚｒ
Ｏ2 ０〜５％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3＋Ｇ
ｄ2Ｏ3 ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ
０〜５％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜２０％、ただし、Ｌｉ
2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ２〜２０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．１
％以下および上記各金属元素の１種または２種以上の酸
化物の一部または全部と置換した弗化物の弗素（Ｆ）と
して合計０〜２％含有し、かつ、屈折率が１．８以上を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
学ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16312993A JP2747964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16312993A JP2747964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06345481A JPH06345481A (ja) | 1994-12-20 |
| JP2747964B2 true JP2747964B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=15767748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16312993A Expired - Lifetime JP2747964B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 光学ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747964B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101538114B (zh) * | 2001-08-02 | 2011-07-13 | 3M创新有限公司 | 从玻璃制备制品的方法以及所制备的玻璃陶瓷制品 |
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| JP4093556B2 (ja) * | 2001-11-14 | 2008-06-04 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子およびその製造方法 |
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| JP4065856B2 (ja) | 2004-01-23 | 2008-03-26 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用被成形ガラス体、光学素子およびその製造方法 |
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| DE102005039172B3 (de) | 2005-08-17 | 2007-04-26 | Schott Ag | Blei- und arsenfreies optisches Niobphosphatglas sowie dessen Verwendung |
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| JP5731125B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2015-06-10 | 株式会社オハラ | 光学ガラス及び光学素子 |
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