技術情報
光学ガラスはその種類により、さまざまな特性を持っております。
ここでは、ガラスを取り扱う上で必要な性質についてご説明します。
光学ガラスはその種類により、さまざまな特性を持っております。ここでは、ガラスを取り扱う上で必要な性質についてご説明します。
光学ガラスの硝種と表示
光学的性質
物質の基本的な光学的性質、すなわち光の吸収、屈折といった現象は光学ガラスの重要な特性です。レンズ設計に必要な各種屈折率、分散値および透過特性ならびに温度補償に必要な屈折率の温度係数（Δn/ΔT)を掲載しています。
- 2.1 屈折率 2.4 分散式の定数 2.7 内部透過率 2.10 CCI
- 2.2 分散 および アッベ数 2.5 屈折率の温度係数 2.8 着色度 (Coloring)
- 2.3 部分分散比および 異常分散性 2.6 屈折率の温度係数の関係式定数 2.9 内部透過
熱的性質
光学ガラスの徐冷、熱間加工、熱処理、コーティング及びその他の加工工程において必要な性質として、歪点、徐冷点、軟化点、転移点、屈伏点及び平均線膨張係数の各特性値と熱伝導率を掲載しています。
化学的性質
光学ガラスの中には、優れた光学的性質を得るために化学的耐久性があまり強くない硝種もあります。これらのガラスは、研磨・洗浄などの加工過程や保管方法に注意が必要です。耐久性の参考とするため、粉末法による耐水性および耐酸性試験ならびに表面法による耐候性、耐酸性および耐洗剤性を掲載しています。
機械的性質
近年の光学ガラス部品の多用途化に伴い、極端な応力の加わる環境や自重及び締め付けなどによる変形の力学的計算をするために、各種の弾性定数が求められています。データシートには、ヤング率、剛性率及びポアソン比を掲載しています。また、光学ガラスの加工の目安としてヌープ硬さと摩耗度を掲載しています。
その他
品質の保証
光学ガラスの硝種と表示硝種名
光学ガラスは、それぞれ固有の特性を持ち、これらは含有元素と深い関係を有しています。
命名にあたって、硝種の中から主要な含有元素1～2種類を選び、nd-νd図上でグループに区分します。選んだ元素の略記号を組み合わせて2文字で表示し、その硝種が属するグループ内での屈折率の高・中・低をそれぞれＨ・Ｍ・Ｌで表示します。その後の2文字は開発番号等に基づく数字を表示しています。なお、この5桁の略記号の前に、研磨レンズ用光学ガラスには“S-”、非球面ガラスモールド用光学ガラスには“L-”を付けており、これらのガラスは、Pb、Asを含有しない環境対策光学ガラスとなっています。
例えば、S-BSL 7は、研磨レンズ用光学ガラスを示す“S-”、特性を示す元素のBoronとSiliconから“BS”、BSグループ内で低屈折率のため“L”、そして番号“ ７”の組合せとなっています。
この硝種名の他に、6桁の数字で表示する光学ガラスコードを記載しています。初めの3桁が主屈折率ndを、後の3桁がアッベ数νdを表わします。
命名にあたって、硝種の中から主要な含有元素1～2種類を選び、nd-νd図上でグループに区分します。選んだ元素の略記号を組み合わせて2文字で表示し、その硝種が属するグループ内での屈折率の高・中・低をそれぞれＨ・Ｍ・Ｌで表示します。その後の2文字は開発番号等に基づく数字を表示しています。なお、この5桁の略記号の前に、研磨レンズ用光学ガラスには“S-”、非球面ガラスモールド用光学ガラスには“L-”を付けており、これらのガラスは、Pb、Asを含有しない環境対策光学ガラスとなっています。
例えば、S-BSL 7は、研磨レンズ用光学ガラスを示す“S-”、特性を示す元素のBoronとSiliconから“BS”、BSグループ内で低屈折率のため“L”、そして番号“ ７”の組合せとなっています。
この硝種名の他に、6桁の数字で表示する光学ガラスコードを記載しています。初めの3桁が主屈折率ndを、後の3桁がアッベ数νdを表わします。
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光学的性質2.2 分散 および アッベ数
分散 および アッベ数
分散とは、屈折率が波長によって異なることから発生する任意の二波長間の屈折率差、またはその度合いであり、ここでは主分散としてnF-nCおよびnF´-nC´を、部分分散nx-nyを12種表示しています。
アッベ数とは、分散の大きさの指標であり、逆分散率とも呼ばれ、分散が大きいとアッベ数の値は小さくなります。アッベ数νdおよびνeは、それぞれ次の式を用いて算出しています。
データシートには、特殊な、また精密な計算のため、小数点以下6桁までの屈折率から求めた分散および小数点以下2桁※までのアッベ数を表示しています。
分散とは、屈折率が波長によって異なることから発生する任意の二波長間の屈折率差、またはその度合いであり、ここでは主分散としてnF-nCおよびnF´-nC´を、部分分散nx-nyを12種表示しています。
アッベ数とは、分散の大きさの指標であり、逆分散率とも呼ばれ、分散が大きいとアッベ数の値は小さくなります。アッベ数νdおよびνeは、それぞれ次の式を用いて算出しています。
| ※ 小数点以下2桁･･･ | 屈折率が小数点以下6桁(有効数字7桁)で、主分散が小数点以下6桁(有効数字4桁以上)で計算したもの |
光学的性質2.3 部分分散比および 異常分散性
部分分散比 〔θx,y〕 および 異常分散性 〔Δθx,y〕
異常分散性とは、波長x,yについての部分分散比θx,y＝(nx-ny)/(nF-nC)とアッベ数νdの間にある傾向線からどれくらい離れているかを指します。光学設計においては二次スペクトルの消色効果を有効にするために任意の異常分散性を持つガラスが要求されます。このデータシートには、主分散nF-nCおよびnF´-nC´に対する各部分分散の比θx,yを8種と、θ´x,y を4種表示しています。 そこで、各硝種のθx,yとνdの関係を表す手段としてθg,F-νd図及びθC,t-νd図をカタログダウンロードページにて公開しています。異常分散性を数値的に表すために、基準となるガラスとして511605-NSL 7 および620363-PBM 2 を用い、この2硝種を結ぶ直線とそれぞれの硝種の縦座標θx,yとの差を、異常分散性Δθx,yとして算出します。 なお、現在NSL 7およびPBM 2は生産しておりませんが、異常分散性を示すための基準値を変更してはならないとして従来のNSL 7とPBM 2の値を基準値としています。 基準値
異常分散性とは、波長x,yについての部分分散比θx,y＝(nx-ny)/(nF-nC)とアッベ数νdの間にある傾向線からどれくらい離れているかを指します。光学設計においては二次スペクトルの消色効果を有効にするために任意の異常分散性を持つガラスが要求されます。このデータシートには、主分散nF-nCおよびnF´-nC´に対する各部分分散の比θx,yを8種と、θ´x,y を4種表示しています。 そこで、各硝種のθx,yとνdの関係を表す手段としてθg,F-νd図及びθC,t-νd図をカタログダウンロードページにて公開しています。異常分散性を数値的に表すために、基準となるガラスとして511605-NSL 7 および620363-PBM 2 を用い、この2硝種を結ぶ直線とそれぞれの硝種の縦座標θx,yとの差を、異常分散性Δθx,yとして算出します。 なお、現在NSL 7およびPBM 2は生産しておりませんが、異常分散性を示すための基準値を変更してはならないとして従来のNSL 7とPBM 2の値を基準値としています。 基準値
| 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 |
θg,F-νd図とΔθg,F
光学的性質2.4 分散式の定数
分散式の定数
データシートに記載されていない波長に対する屈折率は、分散式を利用して算出することができます。実用的な分散式として、次のセルマイヤーの分散式を採用しました。
この分散式と硝種ごとの定数を用いて、標準測定波長範囲(365～2325 nm)の任意波長の屈折率を、計算精度±5×10-6程度で算出することができます。ただし、標準測定波長範囲全ての屈折率がデータシートに記載されていない硝種においては、分散式の適用波長範囲をデータシートに記載されている屈折率範囲内のみに限定します。
データシートに記載されていない波長に対する屈折率は、分散式を利用して算出することができます。実用的な分散式として、次のセルマイヤーの分散式を採用しました。
|
n ： |
求めたい屈折率 |
|
λ ： |
任意波長(μm) |
| A1、A2、A3、B1、B2、B3 ： | 定数(データシートに記載) |
光学的性質2.5 屈折率の温度係数
屈折率の温度係数 〔Δn rel/ΔT〕
ガラスの屈折率は、温度の影響を受けて変化します。温度変化に伴う屈折率の変化量は、屈折率の温度係数として表わし、ガラスの温度と屈折率の関係を示す曲線からΔn/ΔTで定義されます。Δn/ΔTは測定波長や温度範囲によって変化し、そのためアッベ数も温度によって変化します。
屈折率の温度係数は、ガラス試料と同温度、1013 hPa、乾燥空気中における相対屈折率の温度係数Δnrel/ΔT (10-6 K-1)と真空中における絶対屈折率の温度係数Δnabs/ΔT (10-6 K-1)によって表わされます。
測定方法は、JIS B 7072-2を参考として、通常光学設計に用いられるΔnrel/ΔTの値を、t線(1013.98 nm)、C´線(643.85 nm)、He-Neレーザー(632.8 nm)、D線(589.29 nm)、e線(546.07 nm)、F´線(479.99 nm)およびg線(435.835 nm)の波長について、-40℃から+80℃間を20 Kごとに測定しています。なお、絶対屈折率の温度係数(10-6 K-1)は次の式によっておよその値を算出することができます。
ガラスの屈折率は、温度の影響を受けて変化します。温度変化に伴う屈折率の変化量は、屈折率の温度係数として表わし、ガラスの温度と屈折率の関係を示す曲線からΔn/ΔTで定義されます。Δn/ΔTは測定波長や温度範囲によって変化し、そのためアッベ数も温度によって変化します。
屈折率の温度係数は、ガラス試料と同温度、1013 hPa、乾燥空気中における相対屈折率の温度係数Δnrel/ΔT (10-6 K-1)と真空中における絶対屈折率の温度係数Δnabs/ΔT (10-6 K-1)によって表わされます。
測定方法は、JIS B 7072-2を参考として、通常光学設計に用いられるΔnrel/ΔTの値を、t線(1013.98 nm)、C´線(643.85 nm)、He-Neレーザー(632.8 nm)、D線(589.29 nm)、e線(546.07 nm)、F´線(479.99 nm)およびg線(435.835 nm)の波長について、-40℃から+80℃間を20 Kごとに測定しています。なお、絶対屈折率の温度係数(10-6 K-1)は次の式によっておよその値を算出することができます。
n :ガラス試料の屈折率（空気中、25℃）
空気の屈折率の温度係数は、下表を参照してください。
| 温度範囲(℃) | Δnair/ΔT(10-6 K-1) | ||||||
| t | C' | He-Ne | D | e | F' | g | |
| -40～-20 | -1.34 | -1.35 | -1.36 | -1.36 | -1.36 | -1.37 | -1.38 |
| -20～0 | -1.15 | -1.16 | -1.16 | -1.16 | -1.16 | -1.17 | -1.17 |
| 0～+20 | -0.99 | -1.00 | -1.00 | -1.00 | -1.00 | -1.01 | -1.01 |
| +20～+40 | -0.86 | -0.87 | -0.87 | -0.87 | -0.87 | -0.88 | -0.88 |
| +40～+60 | -0.763 | -0.77 | -0.77 | -0.77 | -0.77 | -0.77 | -0.78 |
| +60～+80 | -0.67 | -0.68 | -0.68 | -0.68 | -0.68 | -0.69 | -0.69 |
光学的性質2.6 屈折率の温度係数の関係式定数
屈折率の温度係数の関係式定数
データシートに記載されていない波長に対するガラスの絶対屈折率の温度係数は、波長と温度の関数を利用して算出することができます。オハラでは、次の式を採用しました。 利用できる波長範囲は、0.436～1.014 μmで、温度範囲は－40℃～＋80℃です。
データシートに記載されていない波長に対するガラスの絶対屈折率の温度係数は、波長と温度の関数を利用して算出することができます。オハラでは、次の式を採用しました。 利用できる波長範囲は、0.436～1.014 μmで、温度範囲は－40℃～＋80℃です。
相対屈折率の温度係数を求めるには、前項「屈折率の温度係数」に記載の式を参照してください。
光学的性質2.8 着色度 (Coloring)
着色度 (Coloring)
着色度とは、光学ガラスの着色の程度を指します。
測定方法は、JOGIS-02に従い、厚さ10 mmのガラス試料について、反射損失を含む分光透過率を測定します。得られた分光透過率曲線から80％と5％の透過率を示す波長を、それぞれ整数第1位を2捨3入・7捨8入し、5 nm単位で表示しています。
例えば、80％の透過率を示す波長が403 nm、5％の透過率を示す波長が357 nmの場合、着色度=405/355となります。
分光透過率曲線
着色度とは、光学ガラスの着色の程度を指します。
測定方法は、JOGIS-02に従い、厚さ10 mmのガラス試料について、反射損失を含む分光透過率を測定します。得られた分光透過率曲線から80％と5％の透過率を示す波長を、それぞれ整数第1位を2捨3入・7捨8入し、5 nm単位で表示しています。
例えば、80％の透過率を示す波長が403 nm、5％の透過率を示す波長が357 nmの場合、着色度=405/355となります。
分光透過率曲線
また、nd≧1.84の高屈折率硝種については、反射損失が大きいため、80％の透過率を示す波長の代わりに70％の透過率を示す波長を (415) のように5 nm単位で括弧付けにて表示しています。
光学的性質2.10 CCI
CCI
CCI (色特性指数)とは、あるレンズシステムを使用して撮影した写真の色彩が、そのレンズの持つ分光特性によって本来の色彩と比べてどの程度変化するかを予測するための指数であり、青(B)/緑(G)/赤(R)の3個一組の数値で示します。オハラでは、これにならって硝材単体としてどの程度色彩が変化するかを予測するためにこの指数を記載しています。 測定方法は、JIS B 7097「ISO色特性指数(ISO/CCI)による写真撮影用レンズの色特性の表し方」を参考として、青/緑/赤の各感層が感度を持つ波長範囲において、10 nm毎のガラス試料の内部透過率と、JIS記載の平均カラーフィルム重み付き分光感度の積の総和を用いて算出しています。 例えば、B/G/Rが0/3/5の場合、三線座標では下図のように表されます。
CCI (色特性指数)とは、あるレンズシステムを使用して撮影した写真の色彩が、そのレンズの持つ分光特性によって本来の色彩と比べてどの程度変化するかを予測するための指数であり、青(B)/緑(G)/赤(R)の3個一組の数値で示します。オハラでは、これにならって硝材単体としてどの程度色彩が変化するかを予測するためにこの指数を記載しています。 測定方法は、JIS B 7097「ISO色特性指数(ISO/CCI)による写真撮影用レンズの色特性の表し方」を参考として、青/緑/赤の各感層が感度を持つ波長範囲において、10 nm毎のガラス試料の内部透過率と、JIS記載の平均カラーフィルム重み付き分光感度の積の総和を用いて算出しています。 例えば、B/G/Rが0/3/5の場合、三線座標では下図のように表されます。
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熱的性質3.3 転移点 〔Tg〕 および 屈伏点 〔At〕
転移点とは、ガラスの状態変化の一つで、非晶質の“固体”から、過冷却“液体”へと転移する温度を指し、この温度では膨張特性が変化する、すなわち、線膨張係数が大きく変化します。
屈伏点とは、線膨張係数測定時にガラス試料が軟化し、掛けている荷重によって変形が始まる温度を指します。
測定方法は、JOGIS-08に定められた、毎分4Kの一定速度で昇温加熱して得られた熱膨張曲線(下図)から、次の温度を読み取ります。転移点Tgは、曲線の傾きが大きく変化する前後2つの直線部分の延長線の交点に対応する温度、屈伏点Atは、試料の伸び(ΔL)が最大となる温度となります。
〔注〕測定装置更新中の為、新装置で取得した値には右側に*マークをつけています。なお、新装置では、長さ25mm、直径4.5mmのガラス試料を、全温度域に渡り毎分4Kの一定速度で昇温加熱して測定しています。
熱膨張曲線
屈伏点とは、線膨張係数測定時にガラス試料が軟化し、掛けている荷重によって変形が始まる温度を指します。
測定方法は、JOGIS-08に定められた、毎分4Kの一定速度で昇温加熱して得られた熱膨張曲線(下図)から、次の温度を読み取ります。転移点Tgは、曲線の傾きが大きく変化する前後2つの直線部分の延長線の交点に対応する温度、屈伏点Atは、試料の伸び(ΔL)が最大となる温度となります。
〔注〕測定装置更新中の為、新装置で取得した値には右側に*マークをつけています。なお、新装置では、長さ25mm、直径4.5mmのガラス試料を、全温度域に渡り毎分4Kの一定速度で昇温加熱して測定しています。
熱膨張曲線
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化学的性質4.1 粉末法耐水性 および 粉末法耐酸性
粉末法耐水性 〔RW(P)〕 および 粉末法耐酸性 〔RA(P)〕
耐水性RW(P)は“白ヤケ”、耐酸性RA(P)は“青ヤケ”の発生のしやすさの目安となります。 試験方法はJOGIS-06に示す方法に従い、①試験用ふるい600 μmを通過し、425 μmに留まる大きさのガラス試料を、②白金かごの中に比重グラムとり、③それを試薬※80 mlの入ったガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で60分間処理します。処理後、ガラス試料の質量減(wt％)を算出して、下記の表の級によって分類表示しています。
耐水性RW(P)は“白ヤケ”、耐酸性RA(P)は“青ヤケ”の発生のしやすさの目安となります。 試験方法はJOGIS-06に示す方法に従い、①試験用ふるい600 μmを通過し、425 μmに留まる大きさのガラス試料を、②白金かごの中に比重グラムとり、③それを試薬※80 mlの入ったガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で60分間処理します。処理後、ガラス試料の質量減(wt％)を算出して、下記の表の級によって分類表示しています。
|
※ 耐水性RW(P) ･･･ |
純水(pH6.5～7.5) |
|
耐酸性RA(P) ･･･ |
0.01 N硝酸水溶液 |
耐水性RW(P)
| 級 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 減量率(wt%） | ＜0.05 | ≧0.05 ＜0.10 | ≧0.10 ＜0.25 | ≧0.25 ＜0.60 | ≧0.60 ＜1.10 | ≧1.10 |
耐酸性RA(P)
| 級 | 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 |
化学的性質4.3 耐酸性 〔SR〕
耐酸性 〔SR〕
耐酸性SRは“青ヤケ”の発生及び酸性溶液への溶出のしやすさの目安となります。 試験方法はISO 8424を参考として、6面を研磨した30×30×3 mmのガラス試料を、25℃の温度で、pH0.3の硝酸溶液またはpH4.6の酢酸緩衝液中に釣り糸を用いて吊し入れ、所定時間(10分、100分、16時間または100時間)処理します。
処理後、試料の質量減少を秤量し、次の式を用いて厚さ0.1 μm のガラス層を侵食するのに要した時間(h)を算出します。
この計算には、1試料当たりの質量減少が1 mg以上となる最低の試験条件によって得られたときの値を用います。ただし、100時間の処理によっても質量減少が1 mgを超えない場合は、100時間試験の値を用いて計算します。侵食液のpHと0.1 μmの侵食に要した時間(h)から下表に従って耐酸性クラスSRを決定します。
耐酸性クラス
さらに、処理直後の試料表面を観察し、処理によって生じた研磨面の変化を下の分類表に従って細別して細別番号をつけます。
耐酸性SRは“青ヤケ”の発生及び酸性溶液への溶出のしやすさの目安となります。 試験方法はISO 8424を参考として、6面を研磨した30×30×3 mmのガラス試料を、25℃の温度で、pH0.3の硝酸溶液またはpH4.6の酢酸緩衝液中に釣り糸を用いて吊し入れ、所定時間(10分、100分、16時間または100時間)処理します。
| t0.1 : | 0.1 μm の侵食に要した時間(h) |
| te : | 処理時間(h) |
| d : | 試料の密度(g/cm3) |
| S : | 試料の表面積(cm2) |
| m1, m2 : | 処理前後の試料質量(mg) |
| 耐酸性クラスSR | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 51 | 52 | 53 | |
| 侵食液 | pH0.3の硝酸溶液 | pH4.6の酢酸緩衝液 | |||||||
| 0.1μmの侵食に 要した時間(h) | ＞100 | ≦100 ≧10 | ＜10 ≧1 | ＜1 ≧0.1 | ＜0.1 | ＞10 | ≦10 ≧1 | ＜1 ≧0.1 | ＜0.1 |
分類表
| 細別番号 | 表面の変化 |
| .0 | 変化なし |
| .1 | きれい、だが不規則な表面(波うち、へこみ) |
| .2 | 干渉色(僅かな選択的溶出) |
| .3 | 固着した白い層(より強い選択的溶出) |
| .4 | 崩れやすい沈着物(表面クラスト) |
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機械的性質5.1 弾性率
弾性率
力が働くと形が変化する物体を弾性体といい、弾性率とは、弾性体に力を加えた際の変位(変化量)とその力の割合を指します。
測定方法は、超音波パルス重畳法を用い、十分に徐冷された100×10×10 mmのガラス試料について、室温での縦波及び横波の音速を測定します。ヤング率E (GPa)及び剛性率G (GPa)はそれぞれ次の式を用いて算出しています。
ポアソン比σは、求めたヤング率と剛性率から次の式を用いて算出しています。
力が働くと形が変化する物体を弾性体といい、弾性率とは、弾性体に力を加えた際の変位(変化量)とその力の割合を指します。
測定方法は、超音波パルス重畳法を用い、十分に徐冷された100×10×10 mmのガラス試料について、室温での縦波及び横波の音速を測定します。ヤング率E (GPa)及び剛性率G (GPa)はそれぞれ次の式を用いて算出しています。
| vt： | 横波の音速(m/s) |
| vl： | 縦波の音速(m/s) |
| ρ： | 密度(kg/m3) |
ポアソン比σは、求めたヤング率と剛性率から次の式を用いて算出しています。
機械的性質5.2 ヌープ硬さ 〔Hk〕
ヌープ硬さ 〔Hk〕
ヌープ硬さとは、物質（バルク）の押込み硬さを示す一つの指標で、ガラスなど、硬くて割れやすい材料の試験として用いられます。 測定方法は、JOGIS-09を参考として、ガラス試料の平面研磨面に、微小硬度計を用いてダイヤモンド四角すい圧子（対稜角172.5ºと130º)を0.98 Nの荷重をかけ15秒間押しつけます。このとき生じた永久くぼみの長い方の対角線の長さを測定し、ヌープ硬さを次の式を用いて算出しています。
データシートには、測定値を整数第1位で4捨5入した値と、その値を下表に従って分類した級を併せて表示しています。
ヌープ硬さとは、物質（バルク）の押込み硬さを示す一つの指標で、ガラスなど、硬くて割れやすい材料の試験として用いられます。 測定方法は、JOGIS-09を参考として、ガラス試料の平面研磨面に、微小硬度計を用いてダイヤモンド四角すい圧子（対稜角172.5ºと130º)を0.98 Nの荷重をかけ15秒間押しつけます。このとき生じた永久くぼみの長い方の対角線の長さを測定し、ヌープ硬さを次の式を用いて算出しています。
データシートには、測定値を整数第1位で4捨5入した値と、その値を下表に従って分類した級を併せて表示しています。
| 級 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| ヌープ硬さ | ＜150 | ≧150 ＜250 | ≧250 ＜350 | ≧350 ＜450 | ≧450 ＜550 | ≧550 ＜650 | ≧650 |
機械的性質5.3 摩耗度 〔Aa〕
摩耗度 〔Aa〕
摩耗度とは、ガラスの加工時における削られ易さの指標です。
測定方法は、JOGIS-10を参考として、30×30×10 mmのガラス試料を、水平に毎分60回転する鋳鉄製平面皿の中心から80 mmの定位置にのせ、9.8 Nの荷重を垂直にかけながら、水20 mlに対し＃800のラップ材(アルミナ質A砥粒) 10 gを添加した研磨液を5分間一様に供給してラッピングします。同様に標準試料もラッピングし、それぞれの試料についてラップ前後の試料の質量を測定して摩耗質量(g)を求め、次式により摩耗度を算出し、整数1桁目まで表示しています。
| Aa : | 摩耗度 |
| W : | 試料の摩耗質量(g) |
| W0 : | 標準試料の摩耗質量(g) |
| d : | 試料の密度(g/cm3) |
| d0 : | 標準試料の密度(g/cm3) |
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その他6.1 光弾性定数 〔β〕
光弾性定数 〔β〕
通常、光学ガラスは、光学的性質(屈折、散乱、透過など)がその方向に依存しない、すなわち等方性を示します。しかし、機械的、熱的応力が作用するとガラス内に歪が生じて、複屈折性を示すようになります。 複屈折による光路長差をσ（nm）、ガラスの厚さをd（cm）、応力差をF(Pa)とすると、
の関係があります。
ここで比例定数βは、光弾性定数といい、e線(546.07 nm)により光路長差を測定し、データシートには(nm/(cm･105Pa))の単位を用いて表示しています。光弾性定数は、硝種によって異なる材料定数であり、与えられた応力からの光路差の計算や、光路差から内部応力を計算することができます。
通常、光学ガラスは、光学的性質(屈折、散乱、透過など)がその方向に依存しない、すなわち等方性を示します。しかし、機械的、熱的応力が作用するとガラス内に歪が生じて、複屈折性を示すようになります。 複屈折による光路長差をσ（nm）、ガラスの厚さをd（cm）、応力差をF(Pa)とすると、
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品質の保証7.3 歪
歪
残量応力によりガラスに歪が生じたとき、歪は光学的に複屈折として観測されます。
歪量は、複屈折による光路差で表わし、その単位はnm/cmです。ご要望により詳細に歪量を求める場合、直方体ガラスについては、各辺の中央で縁から幅の5％内に入った4個所、円柱ガラスについては、外周から直径の5％入った4個所を測定し、その最大値を表1の等級に分類します。
なお、直方体および円柱以外の特殊形状の場合は測定点を別に定めます。
表1
| 級 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 歪量(nm/cm) | ＜5 | ≧5 ＜10 | ≧10 ＜20 | ≧20 |
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