CN102171153A - 光学玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种透镜的表面难以产生白浊的光学玻璃。所述本发明的光学玻璃为以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O32~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%和Li2O 4~8%,且Li2O、Na2O和K2O的含量总和为5~12%的SiO2-B2O3系光学玻璃,其特征在于:Sb2O3的含量小于0.0001%。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃。
背景技术
作为CD、MD、DVD其它各种光盘系统的拾光透镜(lens)、数码相机、摄像机、带有照相功能的手机等的摄像用透镜、用于光通信的收发报用透镜等的透镜,广泛使用非球面形状的透镜。作为透镜用玻璃材料,提出了各种玻璃的技术方案,作为例如折射率1.56~1.65、阿贝数50以上、优选55以上的光学玻璃,提出了如专利文献1~4所示的SiO2-B2O3系玻璃的技术方案。
作为这种透镜的制做方法,已知例如以下的方法。
首先,将熔融玻璃从喷嘴的前端滴下,制作成液滴状玻璃(液滴成形),再将其磨削、研磨和洗净,制作为预成形制品玻璃;或者,将熔融玻璃急冷铸造,暂且制作玻璃坯料,将其磨削、研磨和洗净,制作为预成形制品玻璃。接着,将该预成形制品玻璃加热软化,用具有高精度成形表面的金属模加压成形,在玻璃上复制出金属模的表面形状,制作成透镜。
一般称这种方法为模压成形法,近年,作为一种适于大量生产的方法而广泛使用。
专利文献1:日本公开专利:特开2002-187735号公报
专利文献2:日本公开专利:特开2005-350279号公报
专利文献3:日本公开专利:特开2007-297269号公报
专利文献4:日本公开专利:特开2006-117504号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如果将预成形制品玻璃模压成形,则有时在玻璃表面上会产生白浊。玻璃表面上的白浊,由于遮断并散射了要透过透镜的光,所以成为一个致命的缺陷。
本发明的目的在于:提供一种透镜的表面难以产生白浊的光学玻璃。
用于解决问题的手段
本发明的发明人等进行了各种试验,结果,判明如果模压粘性较高的玻璃则会产生白浊。再进行调查研究时,查明发生白浊的起因是在高粘性的玻璃中作为澄清剂、或者作为脱色剂而添加的Sb2O3,因而反复研讨,直至提出本发明的技术方案。
即:本发明的光学玻璃是,以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O32~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%和Li2O 4~8%,且Li2O、Na2O和K2O的含量总和为5~12%的SiO2-B2O3系光学玻璃,其特征在于:Sb2O3的含量小于0.0001%。
另外,本发明的光学玻璃是,以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~5%、BaO 12~30%和Li2O 4~8%,且Li2O、Na2O和K2O的含量总和为5.5~12%的SiO2-B2O3系光学玻璃,其特征在于:Sb2O3的含量小于0.0001%。
在本发明中,优选Pt含量为20ppm以下。
如果采用上述组成,则能够有效地抑制在限制Sb2O3的含量时容易发生的玻璃透射率的降低。
在本发明中,优选软化点为565℃以下。
因为本发明的玻璃在上述低软化点玻璃的场合能够采用模压成形,所以能够更进一步地发挥本发明的效果。
本发明中,优选以(氧原子摩尔数总和/阳离子的场强度总和)×100来定义的玻璃的碱度为11以下。本发明中,阳离子的场强度(以下记载为F.S.)根据下述的式1求出。
式1F.S.=Z/r2
式中,Z表示离子价数,r表示离子半径。另外,作为本发明中的Z、r的数值,使用表1的值(记载于《科学便览基础篇改订第2版(1975丸善株式会社发行)》的值)。
[表1]
如果采用上述组成,则作为指示玻璃的还原性的指标的碱度变小,能够有效地抑制起因于Sb2O3的模压时出现的白浊。
优选本发明的光学玻璃为模压成形用玻璃。
根据上述构成,则能够确切地发挥本发明的效果。
本发明的光学透镜,其特征在于:由上述的光学玻璃构成。
本发明的光学透镜的制造方法,使用以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%和Li2O 4~8%,且Li2O、Na2O和K2O的含量总和为5~12%的SiO2-B2O3系光学玻璃来制造型坯,接着模压所述型坯,其特征在于:作为光学玻璃,使用Sb2O3的含量小于0.0001%的玻璃。
发明效果
本发明的光学玻璃通过限制Sb2O3的含量,能够得到模压时在玻璃表面不会产生白浊的玻璃。因此,这种光学玻璃成为一种可维持透镜表面的高面精度、量产性优良的玻璃。另外,因为本发明的光学玻璃是低粘性的,所以能够得到熔融性和澄清性均优良、均质且稳定的玻璃。另外,能够容易地设计具有折射率nd 1.56~1.65、阿贝数vd 50以上的光学特性的玻璃。另外,本发明的光学玻璃的耐候性优良,所以能够得到长期保持高可靠性的光学透镜制品。
因此,本发明的光学玻璃,优选用作CD、MD、DVD其它各种光盘系统的拾光透镜、数码相机、摄像机、带有照相功能的手机等的摄像用透镜、用于光通信的收发报用透镜等的、通过模压成形得到的光学透镜所用的玻璃材料。
另外,如果使用本发明的方法,则能够使白浊不产生地顺利进行模压。因此,本发明的方法,优选用作光学透镜的制造方法。
附图说明
图1为表8所示的No.4、6-1和6-2的各光学玻璃的透射率(测定范围为200~800nm)曲线;
图2为表9所示的No.7、9-1和9-2的各光学玻璃的透射率(测定范围为200~800nm)曲线;
图3为表10所示的No.29、30-1和30-2的各光学玻璃的透射率(测定范围为200~800nm)曲线;
具体实施方式
本发明的玻璃,其特征在于:以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%和Li2O 4~8%,Li2O、Na2O和K2O的含量总和为5~12%,Sb2O3的含量小于0.0001%。
在以35质量%以上的含量含有SiO2的SiO2-B2O3系玻璃的高粘性的光学玻璃中,一般而言,作为澄清剂含有约0.5质量%的Sb2O3。但是,如果模压时玻璃与高温的金属模接触,则玻璃中的Sb2O3被还原析出而污染金属模,这就成为附着在玻璃表面上的白浊。另外,在以下的记载中,只要未作特别的说明,则“%”表示“质量%”的意思。
因此,本发明通过限制Sb2O3的含量小于0.0001%,防止模压时在玻璃表面产生白浊。另外,因使Sb2O3的含量小于0.0001%而造成的澄清力不足,可以通过使玻璃低粘性化弥补。具体而言,如果调节玻璃的粘性使1300℃玻璃的粘性为102.0dPa·s以下、优选101.8dPa·s以下,则泡容易浮上而能够改善澄清性。为了使玻璃低粘性化,可以调整作为碱氧化物的Li2O及作为碱土类氧化物的BaO和SrO的量,通过此操作,能够实现玻璃低粘性化。另外,通过延长熔融时间、提高熔融温度、减小熔融时的玻璃熔融液的深度等,能够补足上述的澄清力不足。
作为Sb2O3以外的澄清剂,可以使用例如SnO2、CeO2等。但是,SnO2与Sb2O3同样,有成为模压时的白浊的原因之虞。应该避免多量地添加。优选SnO2的含量小于0.1%,特别优选小于0.001%。另外,因为CeO2有成为着色的原因之虞,所以同样应该避免多量地添加。优选CeO2的含量小于0.1%,特别优选小于0.001%。另外,优选SnO2与CeO2的含量总和小于0.1%且大于0.0001%。另外,因为作为澄清剂而众所周知的As2O3有害,所以优选基本上不含有As2O3。在此,所谓“基本上不含有”意指含量小于0.0001%。
但是,Sb2O3也作为使透射率提高的成分而广为人知(专利文献4)。本发明的玻璃限制Sb2O3的含量为0.0001%以下,因而有时发生透射率降低。本发明的诸发明人更进一步地进行了研讨,结果判明该透射率的降低的起因在于混入玻璃中的Pt离子。
具体而言,Pt离子,能够根据溶液中存在的其它的元素而成为氧化态或者还原态。Pt的氧化还原反应以下式(1)表示。
Pt4++1/2O2-<=>M2++1/4O2 (1)
式中的Pt4+表示Pt离子的氧化态,Pt2+表示Pt离子的还原态。Pt因氧化还原状态的不同而导致吸收波长的不同。因此,Pt的氧化还原状态给得到的玻璃的透射率带来影响。具体而言,氧化态的Pt4+分别在紫外区域显示吸收,不会给可见光区带来影响。另外,还原态的Pt2+在可见光区显示吸收,使可见光区透射率降低。而且,如果限制Sb2O3的含量为0.0001%以下,则Pt的氧化还原状态处于还原侧,即在可见光区显示有吸收的Pt2+离子较多地存在。可以认为:这就是透射率降低的原因。根据此观点,就本发明的玻璃而言,优选玻璃中Pt含量小。具体而言,优选限制玻璃中的Pt含量为20ppm以下。如果将Pt含量限制在该范围内,则作为结果,Pt2+含量也能够降低,进而能够得到可见光区透射率优良的玻璃。
另外,优选本发明的光学玻璃,不含有Sb2O3而以1~100ppm的含量含有作为氧化剂发挥作用的金属氧化物。
本发明的Pt离子的氧化还原性,有时受玻璃原料中添加并作为氧化剂发挥作用的金属氧化物极大地左右。该金属氧化物,既能够通过金属元素的价数变化作为氧化剂发挥作用,也能够在金属元素的价数变化之时放出氧而作为澄清剂发挥作用。例如:Sb2O3在Sb的价数由5价变化为3价时放出氧;Fe2O3在Fe的价数由3价变化为2价时放出氧。本发明中,通过以上述范围的含量添加作为氧化剂发挥作用的金属氧化物,能够使Pt离子变化为氧化态的Pt4+,使可见光区透射率提高,同时也能够确保良好的澄清效果。
就本发明的玻璃而言,优选以质量基准计,作为氧化剂发挥作用的金属氧化物的总含量大于Pt总含量。
如果玻璃中、作为氧化剂发挥作用的金属氧化物的总含量增大,则上式(1)的平衡状态向左方向偏移,氧化态的Pt4+增多。本发明的诸发明人经过研讨,结果判明:在以质量基准计,作为氧化剂发挥作用的金属氧化物的总含量大于Pt总含量的情况下,能够得到特别是可见光区透射率良好的玻璃。
就本发明的玻璃而言,优选作为氧化剂发挥作用的金属氧化物为Fe2O3。但是,因为Fe2O3自身也成为着色的原因,所以优选Fe2O3的含量为100ppm以下,特别优选50ppm以下。
根据本发明,能够使800nm透射率T800与360nm透射率T360之差Δ透射率降低为15%以下。如果Δ透射率大于15%,则可见光区透射率降低,而不适用于各种的光学透镜用途。
本发明的玻璃,在可模压成形的低软化点玻璃的情况下,能够更进一步地发挥该效果。所谓“低软化点玻璃”,具体而言,是指软化点At为565℃以下的玻璃。
另外,就本发明的光学玻璃而言,优选使Al离子和B离子以4配位存在。在玻璃中,Al离子能够取得4配位和6配位;B离子能够取得4配位和3配位。如果使Al离子以6配位存在,或者使B离子以3配位存在,则与使两种离子均以4配位存在的情况相比,玻璃中的氧离子容易移动。因此,易被还原成分、例如Sb离子等在模压时容易被还原而在透镜表面上产生白浊。
为了使Al离子和B离子均以4配位存在,可以调整碱金属成分和碱土类金属成分的量及种类。即:在B2O3分子内相对于1个B离子存在1.5个氧。为了使B离子均以4配位存在,B离子需要2个氧,不足的氧由碱金属成分(R2O)和碱土类金属成分(RO)提供。如果足够的R2O和RO存在,则B离子能够以4配位存在。Al2O3也与B2O3同样,不足的氧由R2O和RO提供,向4配位转变。因为Al2O3的4配位比B2O3的4配位稳定,所以由R2O和RO提供的氧最初耗费于Al2O3的4配位中,其次耗费于B2O3的4配位中。因此,为了使Al离子、B离子两者均以4配位存在,需要使下述的指标ψ为0.8以上的碱金属成分和碱土类金属成分的量。
用于确保Al离子、B离子两者均以4配位存在的指标ψ用以下的公式表示。在此,R2O表示碱金属成分的总量;RO表示碱土金属成分的总量。本发明中,优选ψ为0.8以上,特别优选1以上。
ψ=(RO+R2O-Al2O3)/B2O3
以下,说明本发明中如上所述地限定玻璃组成的理由。
SiO2是构成玻璃的骨架、增强骨架的结合的成分,又是使阿贝数增大的效果大而仅次于B2O3的成分,也是使耐候性提高的成分。如果SiO2的含量大于60%,则玻璃变成高粘性而澄清性恶化;还存在折射率减小、软化点升高的倾向。另外,如果SiO2的含量小于35%,则存在耐酸性和耐候性恶化的倾向。并且,因为玻璃骨架变弱,所以碱金属成分和ZnO容易移动,模压时这些成分容易挥发。其结果,金属模的劣化提前发生,或者使透镜表面的白浊发生。优选SiO2的含量的范围为41~55%,特别优选45~50%。
B2O3具有使阿贝数增大的效果,但是,如果以大于22%的含量含有B2O3,则存在折射率减小的倾向。另外,模压时B2O3容易挥发,使透镜表面的白浊发生,或者引起金属模的劣化。另一方面,如果B2O3的含量小于2%,则难以使阿贝数达到50以上的值。另外,难以使玻璃低粘性化,澄清性降低。并且,存在玻璃转变点升高、耐失透性恶化的倾向。优选B2O3的含量的范围为2~20%,更优选7~15%,特别优选7~12%。
优选SiO2与B2O3的质量比(SiO2/B2O3)为10.8以下。如果该比值大于10.8,则存在玻璃熔融时SiO2不能全部熔融而残留、熔融性恶化的倾向。并且,玻璃变成高粘性,澄清性降低。
Al2O3,是与SiO2一起构成玻璃的骨架的成分,具有使耐候性提高的效果。另外,Al2O3,具有在SiO2-B2O3-R2O-RO系玻璃中抑制玻璃中碱成分向水中熔析的显著的效果。因此,在本发明的光学玻璃中,以大于0.5%的含量含有Al2O3。但是,如果Al2O3的含量大于6%,则玻璃变成高粘性,澄清性恶化。另外,如果Al2O3的含量大于5.5%,则出现折射率减小的倾向和软化点升高的倾向。优选Al2O3的含量的范围为0.5~5.5%,优选0.5~5%,特别优选1.5~4%。
BaO是碱土类金属之中用于实现低粘性的特别有效的成分。另外,BaO是有助于使Al离子、B离子以4配位存续的成分。另外,BaO既是使折射率增大的成分,又是使玻璃的液相温度降低、使加工性提高的成分。并且,BaO是使软化点降低的成分。但是,如果BaO的含量增大,则在长期地暴露于高温多湿环境中的情况下,玻璃表面容易变质。另外,BaO,也是使碱度降低的成分。BaO的含量的范围为12~30%,优选15~30%,特别优选24~30%。
Li2O、Na2O与K2O,均具有在使粘度降低而使澄清性提高的同时、使熔融温度和软化点降低、从而使加工性提高的效果,这些成分的含量总和为5~12%,优选5.5~12%,特别优选5.5~10%。如果Li2O、Na2O与K2O的含量总和增大,则模压时的挥发量增多,使白浊在透镜表面生成。另外,存在在洗净工序中表面容易变质的倾向。另外,也存在液相温度升高、加工范围缩小、给量产性带来不良影响之虞。另一方面,如果Li2O、Na2O与K2O的含量总和减小,则存在软化点升高而加工性降低的倾向。
Li2O是碱金属之中用于实现低粘性特别有效的成分。另外,因为Li2O是有助于使Al离子、B离子以4配位存续的成分,所以作为必要成分使用。如果Li2O的含量大于8%,则模压时挥发增多,不能得到洁净的透镜表面。另外,分相性增强,液相温度升高,加工性恶化。另一方面,如果Li2O的含量小于4%,则存在熔融温度升高的倾向。优选Li2O的含量的范围为4.5~8%,优选5~8%。
Na2O是使玻璃低粘性化的成分,但是,如果Na2O的含量过大,则存在玻璃熔融时以B2O3-Na2O的形态形成的挥发物增多、使白浊在透镜表面生成、助长条纹的生成的倾向。优选Na2O的含量为5%以下,特别优选3%以下。
K2O是使玻璃低粘性化的成分。但是,如果K2O的含量过大,则存在玻璃熔融时以B2O3-K2O的形态形成的挥发物增多、使白浊在透镜表面生成、助长条纹的生成的倾向。优选K2O的含量为5%以下,特别优选3%以下。
就本发明涉及的光学玻璃而言,可以含有上述成分以外的各种的成分。可以添加例如CaO、SrO、MgO、ZnO、TiO2、ZrO2、Nb2O5、La2O3、P2O5等。
CaO是使粘度降低而使澄清性提高的成分。另外,具有使软化点降低的效果和使折射率增大的效果。但是,如果CaO的含量增大,则在长期地暴露于高温多湿环境中的情况下,玻璃表面容易变质。优选CaO的含量的范围为0~10%,特别优选5~10%。
SrO,与BaO同样,具有使粘度降低而使澄清性提高的效果。另外,SrO,是使耐候性提高、使折射率增大的成分。并且,SrO,是使玻璃的液相温度降低、使加工性提高的成分。但是,如果SrO的含量增大,则在长期地暴露于高温多湿环境中的情况下,玻璃表面容易变质。优选SrO的含量的范围为0~8%,特别优选0~5%。
MgO,是为了既使耐候性提高、又使折射率增大添加的成分,能够以特别大达5%的含量添加MgO。但是,如果MgO的含量大,则分相性增强,还存在液相温度升高的倾向。优选MgO的含量为4%以下,更优选3%以下,特别优选小于1%。
ZnO,虽然不是必要成分,但是是既使折射率增大、又使耐候性提高的成分。因此,优选以2%以上的含量含有ZnO。但是,如果ZnO的含量增大,则因模压时的Zn的挥发而引起模压用金属模的劣化,使白浊在透镜表面生成等。另外,存在阿贝数减小的倾向,同时失透倾向也增强,难以得到均质的玻璃。因此,优选ZnO的含量的上限为18%以下,优选15%以下,更优选4.5%以下,特别优选4%以下。
TiO2,虽然是用于使折射率增大的有效的成分,但是,引起阿贝数显著地减小。另外,TiO2,使粘性显著地增加,使澄清性大大地降低。并且,TiO2,使软化点升高。因此,优选TiO2的含量为1%以下,更优选0.5%以下,特别优选小于0.1%。
ZrO2,是既为了使折射率增大、又为了使耐候性提高而添加的成分。但是,如果ZrO2的含量增大,则存在使阿贝数减小的倾向。另外,失透倾向增强,不能得到均质的玻璃。因此,优选ZrO2的含量为3%以下。
Nb2O5,是用于使折射率增大的有效的成分,但是,另一方面,使阿贝数显著地减小。因此,优选Nb2O5的含量为5%以下,特别优选0.3%以下。
La2O3,具有使折射率增大而不使阿贝数减小的效果。但是,如果过量地含有La2O3,则玻璃的失透倾向增强。因此,优选La2O3的含量为21%以下。另外,进行模压成形的场合,如果La2O3的含量增大,则还存在与金属模熔融的倾向。优选La2O3的含量为0~21%,更优选2~21%,特别优选2~18%。
Gd2O3,与La2O3同样,也具有使折射率增大而不使阿贝数减小的效果。但是,如果过量地含有Gd2O3,则玻璃的失透倾向增强。因此,优选Gd2O3的含量为10%以下,特别优选5%以下。
P2O5,是为了使液相温度降低而添加的成分。但是,如果P2O5的含量增大,则玻璃既容易分相,又存在在洗净工序中表面产生雾的倾向。因此,优选P2O5的含量为5%以下,优选1%以下,特别优选0.01%以下。
PbO,是用于使折射率增大的有效的成分,但是,因为PbO是环境负荷物质,所以优选基本上不含有PbO。在此,所谓“基本上不含有”意指含量小于0.0001%。
Lu2O,是有利于高折射率低分散化的成分,但是,存在使玻璃的着色增强、使玻璃稳定性降低的倾向。另外,Lu2O,是稀少且高价的材料。因此,优选Lu2O的含量为0.1%以下。
TeO2,是用于使折射率增大的有效的成分,但是,存在使玻璃的着色增强的倾向。另外,模压时Te挥发而加速模压用金属模的劣化。因此,优选TeO2的含量为1%以下,特别优选小于0.1%。
Bi2O3,是具有使折射率显著地增大的效果,但是,存在玻璃的着色增强的倾向。另外,Bi2O3,也是因模压时的挥发而产生透镜表面的白浊的成分。因此,优选Bi2O3的含量为10%以下,更优选5%以下,特别优选1%以下。
就本发明的光学玻璃而言,优选上述组成范围,除此以外,还优选以(氧原子的摩尔数的总和/阳离子的场强度的总和)×100定义的玻璃的碱度为11以下。如果碱度大于11,则在Sb2O3微量混入玻璃中的情况下,模压时Sb离子容易被还原而析出,白浊容易产生。
玻璃的碱度是显示玻璃中的氧的电子被玻璃中的阳离子吸引的程度的指标。就碱度大的玻璃而言,玻璃中的阳离子对氧的电子的引力弱。因此,当碱度大的玻璃与求电子的倾向强的阳离子(金属模成分)接触时,与碱度小的玻璃相比,玻璃中的阳离子容易被还原。
可以认为:在作为金属模使用WC的情况下,如果玻璃的碱度为11以下、优选9.5以下,则玻璃中的Sb离子难以被还原。如果玻璃的碱度大于11,则在玻璃中即使少量也含有Sb2O3的情况下,Sb离子容易被还原,在玻璃表面上产生白浊,从而存在量产性恶化的可能性。
就碱度的变化而言,主要是F.S.的影响大。即:如果增加F.S.大的成分,则存在碱度减小的倾向;反之,如果增加F.S小的成分,则存在碱度增大的倾向。因此,在要使碱度减小的情况下,可以增大F.S.较大的SiO2、B2O3、WO3等的组成比,或者减小F.S.较小的Li2O、Na2O、SrO、BaO等的组成比。
其次,说明使用了本发明的光学玻璃的透镜等的光学器件的制造方法。
首先,将按照所期望的组成调制的玻璃原料在熔融容器内熔融。
优选玻璃的熔融温度为1150℃以上,更优选1200℃以上,特别优选1250℃以上。另外,根据防止起因于来自构成熔融容器的铂金属的Pt熔入的玻璃着色的观点,优选玻璃的熔融温度为1450℃以下,较优选1400℃以下,更优选1350℃以下,最优选1300℃以下。
另外,如果熔融时间过短,则存在不能充分地澄清的可能性。因此,优选熔融时间为2小时以上,更优选3小时以上。但是,根据防止起因于来自构成熔融容器的铂金属的Pt熔入的玻璃着色的观点,优选熔融时间为8小时以内,特别优选5小时以内。
另外,如果熔融容器内的玻璃熔融液的深度过小,则生产性恶化,因此,优选熔融容器内的玻璃熔融液的深度为30mm以上,特别优选50mm以上。另一方面,如果熔融容器内的玻璃熔融液的深度过大,则泡的浮上耗费时间,因此,优选熔融容器内的玻璃熔融液的深度为1m以下,更优选0.5m以下。
接着,将熔融玻璃成形为模压可能的尺寸的预成形制品,将该预成形制品加热软化并模压,加工为所期望的形状,然后,洗净,干燥,制作透镜等的光学器件。
作为预成形制品的成形方法,可以从板状或块状的玻璃片切出所规定的形状,再加以研磨、洗净和制作。但是,如果使用将熔融玻璃连续地且每次以所规定的量滴下后再加以磨削、研磨和洗净的液滴成形法,则能够容易成形。因此,优选液滴成形法。
实施例
以下,根据实施例,详细地说明本发明的光学玻璃。
将本发明的实施例(No.3、6、9、11、14、16、20、23、25、27、30)和对比例(No.1、2、4、5、7、8、10、12、13、15、17-19、21、22、24、26、28、29)表示于表2~7。
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
如下所述地制作各试样。
将按照表2~7中记载的组成调制的玻璃原料装入铂坩埚,使玻璃熔融液的深度达50mm,在1300℃下熔融3小时。另外,表中以“-”表示的成分的含量是指含量小于0.0001%。
接着,使熔融玻璃流出至碳板上,冷却固化后,进行退火,制作试样。关于如此制得的试样,评价玻璃软化点(At)、玻璃转变点(Tg)、1300℃玻璃的粘度(粘度)、模压后的透镜表面有无白浊.、折射率和阿贝数。另外,计算出碱度。将结果表示于表2~7。
就本发明的实施例的各试样而言,即使实施模压,在玻璃表面白浊也未发生。与此相反,就对比例的各试样而言,模压后确认了在玻璃表面上产生的白浊。
玻璃软化点根据热膨胀曲线中软化点求出。
玻璃转变点根据热膨胀曲线中低温范围与高温范围的交点求出。
1300℃玻璃的粘度,使用众所周知的铂球提升法测定。
对白浊发生如下所述地评价。首先,在Pt-Ir被覆盖了的WC板之上载置玻璃试样,在Tg+25℃的N2的环境下,进行1分钟热处理的操作。然后,在显微镜下观察玻璃表面的白浊的有无。这种评价进行100次或1000次,将判定白浊发生了的试样的个数表示于表2~表7。
折射率nd,使用折射率计(Calnew光学工业株式会社制KPR-200)测定,以氦灯的d线(波长:587.6nm)测定值表示。
阿贝数vd,利用公式vd=(nd-1)/(nF-nC)算得。式中,nd、nF、nC分别为使用折射率计(Calnew光学工业株式会社制KPR-200)测定出的折射率:nd为上述d线测定值;nF为氢灯的F线(波长:486.1nm)测定值;nC为氢灯的C线(波长:656.3nm)测定值。
将有关试样No.1~4、6、7、9、19、20、26、27、29、30的Pt量与透射率的关系表示于表8~10。另外,就表8而言,使用石英坩埚,制作Pt量为0ppm的玻璃;使用Pt制容器,调节熔融温度和熔融时间,制作出Pt量为5~30ppm的玻璃。
[表8]
[表9]
[表10]
Pt量如下所述地求出。首先,将粉碎了的玻璃试样用混酸(HF、HClO4、HNO3、HCl)分解后,加热蒸发而使其干涸,得到盐。接着,将硝酸加入干涸了的试样,分级后,使用ICP质量分析装置来进行分析定量。
Fe量使用ICP发射光谱法来求出。除了从原料混入的Fe量以外,还通过加上特定量的Fe2O3,而改变了Fe量。
透射率通过用分光光度计测定两面已被镜面抛光的10mm厚的玻璃试样来测定出。在其透射率曲线上读取360nm透射率的值。将表8所示的No.4、No.6-1和No.6-2、表9所示的No.7、No.9-1和No.9-2、表10所示的No.29、No.30-1和No.30-2的各光学透镜的透射率曲线(测定范围200~800nm)分别显于图1~3中。
另外,从所获得的透射率曲线中读取800nm透射率T800和360nm透射率T360,求出其差Δ透射率(=T800-T360)。
产业上的可利用性
本发明的光学玻璃,即使实施模压而在表面也难以产生白浊,且内部无泡,因而量产性优良。因此,能够优选用于CD、DVD等的拾光透镜和、摄像机、数码相机等的光学透镜。
以上,参照特定的实施方式,详细地说明了本发明。对所属技术领域的技术人员来讲,显而易见的是:在不脱离本发明的精神和范围的前提下,能够进行各种各样的变更和修改。
另外,本申请,基于2008年10月21日申请的日本专利申请(特愿2008-270534)和2009年6月24日申请的日本专利申请(特愿2009-149554),该两发明的整体内容通过引用而被沿用。另外,在此引用的所有参照均作为一个整体而被采用。
Claims (8)
1.一种光学玻璃,其特征在于:
该光学玻璃是一种SiO2-B2O3系光学玻璃,以质量%计,含有SiO235~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%、Li2O 4~8%,Li2O、Na2O及K2O的合计量为5~12%,
其中,Sb2O3的含量小于0.0001%。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于:
该光学玻璃是一种SiO2-B2O3系光学玻璃,以质量%计,含有SiO235~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~5%、BaO 12~30%、Li2O 4~8%,Li2O、Na2O及K2O的合计量为5.5~12%,
其中,Sb2O3的含量小于0.0001%。
3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于:
Pt含量为20ppm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学玻璃,其特征在于:
软化点为565℃以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学玻璃,其特征在于:
玻璃的碱度为11以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学玻璃,其特征在于:
该光学玻璃为模压成形用玻璃。
7.一种光学透镜,其特征在于:
由权利要求1至6中任一项所述的光学玻璃形成。
8.一种光学透镜的制造方法,该制造方法使用以质量%计,含有SiO2 35~60%、B2O3 2~22%、Al2O3 0.5~6%、BaO 12~30%、Li2O 4~8%,Li2O、Na2O及K2O的合计量为5~12%的SiO2-B2O3系光学玻璃制造型坯,然后对该型坯进行模压,
该光学透镜的制造方法的特征在于:
作为光学玻璃,使用Sb2O3的含量小于0.0001%的玻璃。
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