株式会社 小原

每一种光学玻璃都拥有他们各自固有的物理特性,这些特性与所含元素有着密不可分的关系。

关于牌号命名是从各牌号的主要含有元素选出1～2种，在n_d-ν_d图上划分为不同小组。选择元素的
省略记号组合为两个文字来表示，该牌号所属小组内的折射率的高・中・低分别以H・M・L表示。在其之后的两个文字是根据研发号码等来表示。另外，在这5位省略记号之前，研磨镜片用光学玻璃记为“S-”，非球面模压镜片用光学玻璃记为“L-”，这些玻璃是不含有Pb、As的环境对应光学玻璃。

例如，S-BSL7由表示研磨镜片用光学玻璃“S-”、表示特性元素的Boron和Silicon的“BS”、BS小组内属于低折射率的“L”、号码“7”组合而成。
牌号名以外，记载有6位数字表示的光学玻璃代码。前3位数表示主折射率n_d，后3位数表示阿贝数ν_d。

折射率

当光线射入玻璃的时候，比起真空或空气中的速度会变慢。通常，光学玻璃的折射率是以空气中和媒质（玻璃样品）中的光线速度比来表示。 测定方法是根据JIS B 7071-1，把所定光线射入样品，测定由于折射被弯曲射出的光线角度而计算出折射率。此目录中，针对表1所示的10条光谱线以小数点后5位数值来表示。

代码					t
光源	Hg	Hg	Hg	Hg	Hg
波长( n m )	2325.42	1970.09	1529.58	1128.64	1013.98
代码	s	A'	r	C	C'
光源	Cs	K	He	H	Cd
波长( n m )	852.11	768.19	706.52	656.27	643.85
代码	He-Ne	D	d	e	F
光源	レーザー	Na	He	Hg	H
波长( n m )	632.8	589.29	587.56	546.07	486.13
代码	F'	He-Cd	g	h	i
光源	Cd	レーザー	Hg	Hg	Hg
波长( n m )	479.99	441.57	435.835	404.656	365.015

 

色散以及阿贝数

色散是折射率由于不同波长引起发生的任意两个波长之间的折射率之差，或者是其程度，在此作为主色散是以n_F-n_C 以及n_F´-n_C´  来表示。 阿贝数是色散大小的指标，也被称为逆色散率，色散变大的话阿贝数变小。阿贝数ν_d以及ν_e分别用以下公式计算出。

部分色散率 〔θ_x,y〕 以及异常色散性 〔Δθ_x,y〕

异常色散性是指波长x、y的部分色散率θ_x,y＝(n_x-n_y)/(n_F-n_C)和阿贝数ν_d之间的倾向线上有多少偏离。在光学设计上为有效实现次级光谱的消色效果，会要求是具有任意的异性色散性的玻璃。

作为表示各牌号的θ_x,y与ν_d关系的手段,我们公开了θ_g,F-ν_d图以及θ_C,t-ν_d图。为了以数值来表示异常色散性，使用作为基准玻璃的511605-NSL7 与620363-PBM2，与这两个牌号连接的直线和各种牌号的纵坐标θ_x,y之差作为异常色散性Δθ_x,y计算出来（如图2）。在此目录，部分色散率以θ_g,F和θ_C,t表示、异常色散性以Δθ_g,F和Δθ_C,t表示。

另外，虽然NSL7及PBM2已停止生产，但因作为表示异常色散性的基准值不可变更，所以仍旧以NSL7和PBM2的值（如图2）作为基准。
基准値

	θc,t	θC,A’	θg,d	θg,F	θi,g	vd
NSL 7	0.8305	0.3492	1.2391	0.5436	1.2185	60.49
PBM 2	0.7168	0.3198	1.2894	0.5828	1.4214	36.26

 

色散公式常数

针对数据表上未记载的波长的折射率，可用色散公式计算出来。我们采用的是以下实用的Sellmeier色散公式。

   

n ：	欲求得的折射率
λ ：	任意波长（μm）
A1、A2、A3、B1、B2、B3 ：	常数（数据表所记）

使用该色散公式和各牌号的常数，可计算出计算精度为±5×10^-6程度的标准测量波长范围（365～2325nm）内任意波长的折射率。但是，数据表上未记载标准测量波长范围内所有折射率的牌号中，色散公式的适用波长范围仅限定于数据表上记载的折射率范围之内。

折射率的温度系数 〔Δn _rel/ΔT〕

玻璃的折射率会受温度的影响而发生变化。伴随温度变化的折射率变化量作为折射率的温度系数来表示，玻璃温度和折射率关系的所示曲线图以Δn/ΔT来定义。Δn/ΔT根据测定波长及温度范围而变化，因此阿贝数也会根据温度而变化。 折射率的温度系数根据和玻璃样品的相同温度、1013 hPa、在干燥空气中的相对折射率的温度系数Δn_rel/ΔT (10^-6 K^-1)和在真空中的绝对折射率的温度系数Δn_abs/ΔT (10^-6 K^-1)来表示。 测定方法是以JIS B 7072-2为参考，测定在通常光学设计所使用的Δn_rel/ΔT值，在此目录上，关于D线（589.29nm）的波长以+40到+60℃温度范围的结果来表示。另外，绝对折射率的温度系数(10-6 K-1)由下述公式可以计算出大约数值。  

折射率的温度系数的关系式常数

数据表上未记载的波长的玻璃绝对折射率的温度系数，可使用波长和温度的函数计算出来。OHARA采用了以下公式。 可使用的波长范围为0.436～1.014μm，温度范围为－40℃～＋80℃。      

内部透过率〔τ_10mm〕

内部透过率是指不含光学玻璃和空气界面反射损失的玻璃本身的分光透过率，显示玻璃的透明度。绝大多数光学玻璃在近紫外线区域显示出高吸收率。甚至有些高折射率的玻璃还能吸收可视光。该吸收不仅取决于玻璃的组成，还受到玻璃中的杂质等的影响，每次熔解都会有少许变化。 测量方法参照JOGIS-17，用280nm至2400nm的波长对光线的透过距离相异的一堆玻璃样品进行包含反射损失在内的分光透过率测量，计算出玻璃样品厚度为10mm时的内部透过率（τ_10mm）。

着色度 (Coloring)

着色度是指光学玻璃的着色程度。 测定方法根据JOGIS-02，对厚度10mm的玻璃样品进行包含反射损失在内的分光透过率的测定。 将从而得到的分光透过率曲线（如图3）中的80%和5%透过率波长，分别把整数第一位做2舍3入・7舍8入，以5nm单位来表示。

内部透过〔λ_0.80/λ_0.05〕 作为呈现着色程度的简易指标、材料厚度10mm的内部透过率(τ10)在0.80与 0.05表示时以波长(nm)记载。

CCI

CCI（色贡献指数）是指使用某镜头系统摄影的照片色彩，根据此镜头所拥有的分光特性和原本的色彩相比预测有何程度变化的指数，蓝（B）/绿（G）/红（R）的三个一组的数值来表示。OHARA使用该指数来预测单一玻璃材料的色彩变化。 测定方法是参考JIS B 7097「根据ISO色贡献指数(ISO/CCI)的照片摄影用镜头的色彩特性的表示方法」，在蓝/绿/红的各感光层所持有感度的波长范围，使用每10nm的玻璃样品的内部透过率和平均色彩胶片光谱灵敏度相乘后相加而得。 例如，在B/G/R是0/3/5的情况下，三线坐标如图4所示。

应变点〔StP〕

应变点（Strain Point）是指实际上不可能发生玻璃粘性流动的上限温度。在该温度以下进行退火也不能消除内部应变（残余应力）。它是粘度相当于10^14.5 dPa・s {poise}的温度。测量方法以JIS R 3103-2为参考，使用纤维伸长法。

退火点(AP)

退火点(Annealing Point)是指玻璃内部应力在15分钟可实质去除的温度，相当于退火区域的最高温度以及粘度为10¹³ dPa・s {poise}的温度。测定方法是参考JIS R 3103-2使用纤维伸长法。

转变点是玻璃的状态变化之一，指从非晶态的“固体”转变为过冷“液体”的温度，在这个温度下的膨胀特性会变化，也就是说线膨胀系数会变大。

屈服点是指在测定线膨胀系数时将玻璃样品软化、并由于施加的载荷而开始变形的温度。

根据 JOGIS-08 的规定，该测量方法可从热膨胀曲线（见下文）中读取以下温度，该热膨胀曲线是以每分钟 4 K 的恒定速率加热获得的。

转变点Tg是曲线倾斜有明显变化的前后两条直线部分的延长线交点所对应的温度，屈服点At是样品伸长(ΔL)变为最大的温度。

注：因设备正在升级，使用新设备获得的数值右侧标有星号 (*)。在新设备中，一个长 25 毫米、直径 4.5 毫米的玻璃样品在整个温度范围内以每分钟 4 K 的恒定速率加热。

软化点 〔SP〕

软化点（Softening Point）是玻璃成型、热加工、压型的下限温度，相当于粘度为10^7.65 dPa・s {poise}的温度。测定方法是参考JIS R 3103-1使用纤维伸长法，将纤维状玻璃样品的上部在电炉中升温加热，计算出在其自身重量下以1 mm/min速度可使样品伸长的温度。

平均线膨胀系数是指在两个指定温度之间的玻璃样品的伸长率按照每1K计算出。 测定方法是参考JOGIS-16以及JOGIS-08，把得到充分退火没有应力的直径4.5mm的玻璃样品，在常温范围内以每分钟2K、在高温范围内以每分钟4K的一定速度下升温加热，测量样品的温度和伸长率。从得到的热膨胀曲线上计算出-30～+70℃和+100～+300℃的平均线膨胀系数，并以10^-7/K为单位显示到第一位整数。 注：因设备正在升级，使用新设备获得的数值右侧标有星号 (*)。在新设备中，一个长 25 毫米、直径 4.5 毫米的玻璃样品在整个温度范围内以每分钟 4 K 的恒定速率加热。  

热传导率 〔λ〕

热传导率是表示单一物质内热传递的难易程度的数值，在单位厚度的基板两端存在单位温度差异时，相当于通过这个基板的单位面积对应单位时间内流动的热量。
测定方法是使用瞬态热线法，玻璃样品在35℃的数值以有效三位数值来表示。
 

粉末法耐水性 〔RW_(P)〕 以及粉末法抗酸性 〔RA_(P)〕

耐水性RW_(P)是“白斑”、耐酸性RA_(P)是“青斑”是否容易发生的指标。 试验方法根据JOGIS-06所示方法，①通过600μm的试验用筛子，停留在425μm大小的玻璃样品、 ②放入白金笼中称取比重克数、③放入盛有80ml试剂的玻璃制圆底烧瓶中作60分钟的沸腾热水处理。 在处理后，计算出玻璃样品的重量减少(wt％)，根据表3以及表4的等级来分类表示。

※ 耐水性RW(P)･･･	纯水(pH6.5～7.5)
耐酸性RA(P) ･･･	0.01 N硝酸水溶液

   

耐水性RW_(P)

等级	1	2	3	4	5	6
减量率(wt%）	＜0.05	≧0.05 ＜0.10	≧0.10 ＜0.25	≧0.25 ＜0.60	≧0.60 ＜1.10	≧1.10

等级	1	2	3	4	5	6
減量率(wt%)	＜0.20	≧0.20 ＜0.35	≧0.35 ＜0.65	≧0.65 ＜1.20	≧1.20 ＜2.20	≧2.20

表面法抗潮湿大气作用稳定性 〔W_(s)〕

表面抗气候性W_(S)是“白斑”是否容易发生的指标。 试验方法是将两面经过研磨的30×30×3 mm玻璃样品放在60℃相对湿度95%的恒温恒湿槽中暴露24小时，之后用50倍显微镜观察其研磨面。在观察照度1500lux和100lux之下都有确认到变色的玻璃牌号，对其重新使用新的玻璃样品进行6小时试验，并做同样的观察。等级根据表5的等级来分类表示。

耐酸性 〔SR〕

抗酸性SR为是否容易发生“青斑”以及向酸性溶液溶出的指标。 试验方法是参考ISO 8424，进行6面研磨的30×30×3 mm玻璃样品在25℃温度下，使用钓鱼线吊放在pH0.3的硝酸溶液或者是pH4.6的醋酸缓冲溶液中，预定时间（10分钟、100分钟、16小时或者100小时）进行处理。 在处理后，称量样品的减少质量，使用以下公式计算侵蚀厚度0.1μm的玻璃层所需要的时间（h）。  

t0.1 :	侵蚀厚度为0.1μm的玻璃所需的时间(h)
te :	处理时间(h)
d :	样品的密度(g/cm3)
S :	试样的表面面积(cm2)
m1, m2 :	处理前后的试样质量(mg)

这个计算使用每1个样品的质量减少在1mg以上的最低试验条件而得到的数值。但是，即使经100小时的处理质量较少也没有超过1mg的情况下，会使用100小时试验的数值来计算。从侵蚀液的pH和侵蚀0.1μm所要时间（h），根据表6来决定抗酸性级别SR。

耐酸性 SR	1	2	3	4	5		51	52	53
侵蚀液	pH0.3的硝酸溶液					pH4.6的醋酸缓冲
侵蚀0.1 μm所需时间(h)	＞100	≦100 ≧10	＜10 ≧1	＜1 ≧0.1	＜0.1	＞10	≦10 ≧1	＜1 ≧0.1	＜0.1

此外，在处理后立即观察样品的表面，并根据表7的分类对由处理引起的研磨面的变化进行细分编号。

 

耐洗涤剂性 〔PR〕

耐洗涤剂性PR是对洗净工序使用的洗剂是否容易溶出的指标。 试验方式是参考ISO 9689，进行6面研磨的30×30×3 mm的玻璃样品，在50℃温度下，用钓鱼线吊放在0.01mol/l的精制Na5P3O10水溶液※中，所需时间（15分钟、1小时、4小时或者16小时）进行处理。在处理后，称量样品的减少质量，使用抗酸性的公式计算出侵蚀0.1μm玻璃层的所需时间。 ※Na₅P₃O₁₀（三聚磷酸钠）：洗剂中含有的无机助洗剂（洗净助剂）之中对玻璃溶解产生很大影响。 这个计算使用的是由每一个样品的质量减少在1mg以上的最低试验条件而得到的数值。从侵蚀0.1μm的所需时间，根据表8来决定耐洗涤剂性级别PR。 此外，与抗酸性SR一样，根据表7的分类对研磨面变化进行细分编号。

耐洗剂性Class PR	1	2	3	4
侵蚀0.1μm 的所需时间(min)	＞240	≦240 ≧ 60	＜60 ≧15	＜15

 

弹性模量

施力时形状会发生变化的物体称为弹性体。弹性模量是指当力被施加到弹性体上时的位移（变化量）和该力的比率。 测量方法为使用超声波脉冲重叠法，对缓慢冷却的100×10×10mm的玻璃样品，在室温下测量纵波和横波的音速。杨氏模量E（GPa）和剪切模量G（GPa）分别用以下公式计算。 泊松比σ为根据所求得的杨氏模量和剪切模量，使用以下公式计算得出。    

努普硬度 (Hk)

努普硬度是表示物质（块状）压入硬度的指标之一，用于诸如玻璃等坚硬及易碎材料的测试。 测定方法是参考JOGIS-09，使用显微硬度计，对玻璃样品的平面研磨面挤压金刚石方形锥压头（对角172.5º和130º）在0.98N载荷下至15秒时间。测量此时产生的永久凹痕的长对角线之长度，并使用以下公式计算努普硬度。   在此目录，测量数值四舍五入到第一个整数，根据表9进行分类并表示其级别

等级	1	2	3	4	5	6	7
努普硬度	＜150	≧150 ＜250	≧250 ＜350	≧350 ＜450	≧450 ＜550	≧550 ＜650	≧650

 

摩耗度 〔Aa〕

摩耗度是玻璃加工时研磨难易程度的指标。
测定方式是参考JOGIS-10，将30×30×10 mm的玻璃样品水平放置在距每分钟旋转60次的铸铁平板中心80mm的固定位置，垂直施加9.8N的载荷，把水20ml里添加10g＃800的研磨材（氧化铝质A磨粒）稀释为研磨液对其持续5分钟供应，并同时进行研磨。对标准样品也进行同样研磨，分别对各样品在研磨前后的质量做测定并计算出摩耗质量（g），通过以下公式计算摩耗度以整数第一位来表示。

光弹性常数 〔β〕

光学玻璃通常其光学特性（折射、散射、透射等）与方向无关，也就是说具有各向同性。但是，机械、热应力起作用会使玻璃内部产生变形，呈现出双折射性。 由于双折射将光程差设为σ（nm）、玻璃厚度设为d（cm）、应力差设为F(Pa)的话，其关系如下。   在此的比例常数β是指光弹性常数，在此目录，根据e线(546.07 nm)测定光程差，并用(nm/(cm･10⁵Pa))为单位来表示。光弹性常数由于玻璃牌号而材料常数不同，可以根据其具有的应力计算出光程差，也可以从光程差计算出内部应力。

比重 〔ｄ〕

比重是指经过充分退火的各玻璃牌号在1气压4℃之下相对纯水的密度比。 测定方式是根据JIS Z 8807的「通过液中称量法测定密度以及比重的方法」，把玻璃样品分别在空气中以及水中进行测量，以此得出的密度和水的密度相除而计算出比重。在1气压4℃之下的纯水密度为0.999975ｇ/cm³，因此密度≒比重。 在目录中以小数点后两位的数值来表示。

折射率及阿贝数

折射率及阿贝数为数个熔炼批次的代表值。出货的熔炼批次的值与此代表值 一般会在以下的公差内。 【研磨鏡片用光学玻璃】 n_d : ±30×10^-5 ν_d : ±0.5%（保証至有效位数） 如果有特别需求,还可以对应 n_d : ±20×10^-5、ν_d : ±0.3%的公差（保証至有效位数）。 但,有些材质可能无法对应,请随时咨询。 通常产品出货时,均添附C、d、F、g的各光谱线的小数点后5位(有效数字按6位) 数的折射率、和由折射率算出的小数点后2位数的ν_d 标准测定值。 如果有特殊规格需要上述以外的光学参数规格时,欢迎随时咨询。 例）S-BSL7 n_d ： 1.51633±0.00030 ν_d ： 64.14±0.33 【模压玻璃镜片用光学玻璃】 RC値 ： 标准RC値±30（原材料管理値） ν_d ： ±0.5%（保証至有效位数） 通常产品出货时、经敝司标准退火（-600℃/day）处理的材料的折射率管理値 ⊿n_d 作为RC値的材料制造番号、且添加了经制品目录退火（-200℃/day）处 理后以小数点后2位表示的ν_d测定値。 例）L-BSL7 RC値 ： -30±30 ν^d ： 64.06±0.33 标准测定的精确度,折射率为±3×10^-5、色散率为±2×10^-5。 本公司可根据客户的要求，将精密测定精度提高到折射率±1×10^-5、色散率±3×10^-6。 此外，也能提供高精度的超精密测定或产品目录的数据表上没有记 载的光谱线的测定，欢迎随时咨询。

光学的均匀性

使用于非常高精度镜片中的各个玻璃、每一片折射率的变化有时要控制于极小的范围内。对于这些用途的玻璃，本公司在各制造工序中进行了特殊管理，将各个玻璃中的折射率变动极力控制于最低，能够提供具备高均匀性的玻璃产品。

对于平行平面的玻璃，可使用相位测定干涉器测定试样的透过波面、再通过电脑分析算出折射率变动幅度的PV值（折射率的线性变化分量除外）以保护其均匀性。PV値(Range)在4×10^-5范围内并且需要保证其数值时，可根据客户的要求对各产品进行实测，保证在10-⁶的位。
〔注〕一般规格的玻璃，由于玻璃种类、尺寸、形状等原因PV値有时会超过4×10^-5。

应力双折射

由于残留的内应力产生应力双折射时、应力双折射使玻璃产生双折射效应。 应力双折射量以双折射产生的光程差表示，其单位为nm/cm。需要更详细的 应力双折射量数据时，直方体玻璃时则需测定各边的中央、从边缘开始的宽度 5％内的4处；圆柱玻璃时则需测定从外周开始、直径5％内的4处，根据表11给 数据最大值编等级。此外、测量直方体及圆柱以外的特殊形状时,需要分别确定测定点。 表11

等级	1	2	3	4
应力双折射量(nm/cm)	＜5	≧5 ＜10	≧10 ＜20	≧20

 

脉理

脉理指的是玻璃中与化学成分不同的部分，會呈现为线状甚至層狀。本公司使 用由点光源和镜片组成的脉理检查器，移动玻璃检查以便能够清楚看清已研 磨对面的玻璃内部的脉理。并与日本光学玻璃工业会指定的标准试样进行比 较检查，将产品分为如表12的等级。

表12

等级	脉理的程度
1	没有发现脉理现象
2	与标准试样B(很薄，色散的脉理肉眼仅能看到)同等程度的产品
3	与标准试样C(与研磨面相对稍微留有垂直方向和平行的脉理)同等程度的产品

气泡·杂质

最理想的光学玻璃是无气泡，但一般情况下气泡多少都存在。玻璃含有的气泡 的程度根据玻璃的种类，在大小和数量上具有倾向性。为表示气泡的含有量， 计算出玻璃100cm³中的断面面积，根据表13的等级加以分类。另外，结晶等杂 质与气泡作同样处理，需加算到气泡的断面面积的总和中。此外，此分类以气 泡、杂质直径或最大径为0.03ｍｍ以上的产品为对象。

表13

等级	1	2	3	4	5
100cm3气泡的断面面积的总和(mm2/100cm3)	＜0.03	≧0.03 ＜0.1	≧0.1 ＜0.25	≧0.25 ＜0.5	≧0.5

着色度

着色度随着每批次的熔解变动，通常为±10nm。如果客户有特别要求，本公司 可向客户提供测定熔解物成品的着色度或必要的波长范围的分光透过率。

其他

7.1~7.6以外的特性值记载着代表值，如有需要请另行通知。 并且下订单时，请务必确定规格后再下订单。