JP2002201038A - モールドレンズ用ガラス - Google Patents
モールドレンズ用ガラスInfo
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- JP2002201038A JP2002201038A JP2000400446A JP2000400446A JP2002201038A JP 2002201038 A JP2002201038 A JP 2002201038A JP 2000400446 A JP2000400446 A JP 2000400446A JP 2000400446 A JP2000400446 A JP 2000400446A JP 2002201038 A JP2002201038 A JP 2002201038A
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- Japan
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- glass
- refractive index
- transition temperature
- high refractive
- lens
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ曲面形状を有する金型間でガラスプリ
フォームを熱間プレスすることによってガラスモールド
レンズを成形するのに適した高屈折、低ガラス転移温
度、安定かつ高耐水性のガラス材料を提供する。 【解決手段】 ガラス網目形成酸化物としてできるだけ
少量のＢ2Ｏ3及びＳｉＯ2を用いることによって低ガラ
ス転移温度を実現した。さらに修飾カチオンとして配位
数の大きなＬａ3+を用いることによって高屈折率を実現
した。さらに２価金属酸化物の組成を最適化することに
よってガラスを安定化させ、耐水性を向上させた。
フォームを熱間プレスすることによってガラスモールド
レンズを成形するのに適した高屈折、低ガラス転移温
度、安定かつ高耐水性のガラス材料を提供する。 【解決手段】 ガラス網目形成酸化物としてできるだけ
少量のＢ2Ｏ3及びＳｉＯ2を用いることによって低ガラ
ス転移温度を実現した。さらに修飾カチオンとして配位
数の大きなＬａ3+を用いることによって高屈折率を実現
した。さらに２価金属酸化物の組成を最適化することに
よってガラスを安定化させ、耐水性を向上させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間プレスによっ
てレンズ成形を行うのに適し、さらに高屈折率、低分散
であるモールドレンズ用ガラスに関するものである。
てレンズ成形を行うのに適し、さらに高屈折率、低分散
であるモールドレンズ用ガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学ガラスは屈折率、アッベ数、
化学耐久性等の性質から組成が決定され、ガラス転移温
度（Ｔｇ）を低くすることは考慮されていなかった。
化学耐久性等の性質から組成が決定され、ガラス転移温
度（Ｔｇ）を低くすることは考慮されていなかった。
【０００３】一方、１９８３年頃から研磨によらないで
熱間プレスによって研磨面と同じ表面形状、表面粗さの
精度を有するモールドレンズの成形技術が開発された。
これらのモールドレンズ用ガラスは現在、光ディスクデ
バイスのピックアップレンズなどに用いられている。
熱間プレスによって研磨面と同じ表面形状、表面粗さの
精度を有するモールドレンズの成形技術が開発された。
これらのモールドレンズ用ガラスは現在、光ディスクデ
バイスのピックアップレンズなどに用いられている。
【０００４】モールドレンズ用ガラスは、精密に研削、
研磨された金型を用いて、ガラス屈伏点より１０〜２０
℃高温で長時間（約２０秒）プレスすることによって得
られる。また、成形されたモールドレンズ用ガラスを金
型から離型するために、金型表面にダイヤモンドライク
カーボン（ＤＬＣ）やＴｉＣＮなどの薄膜がコートされ
ている。
研磨された金型を用いて、ガラス屈伏点より１０〜２０
℃高温で長時間（約２０秒）プレスすることによって得
られる。また、成形されたモールドレンズ用ガラスを金
型から離型するために、金型表面にダイヤモンドライク
カーボン（ＤＬＣ）やＴｉＣＮなどの薄膜がコートされ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】モールドレンズ用ガラ
スとしては、金型コート膜の寿命を長くしてコスト低減
を図るために、Ｔｇの低いガラスが必要とされるが、球
面収差などのレンズの収差を少なくするためには屈折率
が高いことが望ましく、Ｔｇが低く、屈折率（ｎ d）の
高いモールドレンズ用ガラスが要求されている。
スとしては、金型コート膜の寿命を長くしてコスト低減
を図るために、Ｔｇの低いガラスが必要とされるが、球
面収差などのレンズの収差を少なくするためには屈折率
が高いことが望ましく、Ｔｇが低く、屈折率（ｎ d）の
高いモールドレンズ用ガラスが要求されている。
【０００６】さらに、結晶が析出しやすいガラスの場合
には安定して良品ガラスを製造することが難しい。従っ
て、ガラス組成は結晶析出が起こりにくいものであるこ
とが必要である。
には安定して良品ガラスを製造することが難しい。従っ
て、ガラス組成は結晶析出が起こりにくいものであるこ
とが必要である。
【０００７】さらに、ガラスの耐水性が悪い場合には空
気中の水分とガラス表面とが反応し、ガラス表面から白
濁を生じるので、ガラスの耐水性は十分に高いことが必
要である。
気中の水分とガラス表面とが反応し、ガラス表面から白
濁を生じるので、ガラスの耐水性は十分に高いことが必
要である。
【０００８】本発明はＴｇが低く、屈折率（ｎd）が高
く、製造時の結晶析出が起こりにくく、かつ耐水性の高
いモールドレンズ用ガラスを提供することを目的とする
ものである。
く、製造時の結晶析出が起こりにくく、かつ耐水性の高
いモールドレンズ用ガラスを提供することを目的とする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はＢ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｂ
ａＯ，ＣａＯとからなるものである。
に、本発明はＢ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｂ
ａＯ，ＣａＯとからなるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、ＳｉＯ2
とＢ2Ｏ3との合計が３０〜４０ｗｔ％で、かつ、Ｂ2Ｏ3
＝２５〜３５ｗｔ％、ＳｉＯ2＝１〜７ｗｔ％、Ｌａ2Ｏ
3が１２〜２０ｗｔ％、ＺｎＯ，ＢａＯおよびＣａＯと
の合計が４０〜５５ｗｔ％とからなるもので、鉛を含有
しないために環境に悪影響を与えず、高ｎd、低Ｔｇを
実現し、かつ、結晶析出を抑制した安定なガラスを実現
するという作用を有するものである。
とＢ2Ｏ3との合計が３０〜４０ｗｔ％で、かつ、Ｂ2Ｏ3
＝２５〜３５ｗｔ％、ＳｉＯ2＝１〜７ｗｔ％、Ｌａ2Ｏ
3が１２〜２０ｗｔ％、ＺｎＯ，ＢａＯおよびＣａＯと
の合計が４０〜５５ｗｔ％とからなるもので、鉛を含有
しないために環境に悪影響を与えず、高ｎd、低Ｔｇを
実現し、かつ、結晶析出を抑制した安定なガラスを実現
するという作用を有するものである。
【００１１】また、請求項２記載の発明は、重量比で請
求項１記載のＺｎＯ：ＢａＯ：ＣａＯ＝２５〜３５：５
〜１６：４〜１１であるもので、耐水性を向上させると
いう作用を有するものである。
求項１記載のＺｎＯ：ＢａＯ：ＣａＯ＝２５〜３５：５
〜１６：４〜１１であるもので、耐水性を向上させると
いう作用を有するものである。
【００１２】以下、本発明の実施の形態におけるモール
ドレンズ用ガラスについて説明する。
ドレンズ用ガラスについて説明する。
【００１３】（実施の形態１）特級試薬のＨ3ＢＯ3，Ｓ
ｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＢａＯ，ＣａＯを用い、目
的組成となるように混合した後、１３５０℃で２０分溶
融する。次に、予めＴｇに加熱しておいた金型にガラス
融液を流し出し、ガラス化するか否かを確認する。次
に、得られたガラスを徐冷炉中にてＴｇからＴｇ−４０
℃までは１０℃／ｈ、それ以降は１００℃／ｈで冷却
し、熱歪みを除去する。次に、このガラスを１５ｍｍ×
１５ｍｍ×５ｍｍの直方体形状に成形し、各面を鏡面研
磨し、屈折率及びアッベ数測定を行う。更にガラスの一
部を粉砕、粉末状にし、示差熱分析（ＤＴＡ分析）を行
うことにより、Ｔｇ，Ｔｓ，液相温度（ＴL）の測定を
行う。
ｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＢａＯ，ＣａＯを用い、目
的組成となるように混合した後、１３５０℃で２０分溶
融する。次に、予めＴｇに加熱しておいた金型にガラス
融液を流し出し、ガラス化するか否かを確認する。次
に、得られたガラスを徐冷炉中にてＴｇからＴｇ−４０
℃までは１０℃／ｈ、それ以降は１００℃／ｈで冷却
し、熱歪みを除去する。次に、このガラスを１５ｍｍ×
１５ｍｍ×５ｍｍの直方体形状に成形し、各面を鏡面研
磨し、屈折率及びアッベ数測定を行う。更にガラスの一
部を粉砕、粉末状にし、示差熱分析（ＤＴＡ分析）を行
うことにより、Ｔｇ，Ｔｓ，液相温度（ＴL）の測定を
行う。
【００１４】以下のように製造されたモールドレンズ用
ガラスのガラス化領域について、以下に（表１）を用い
て説明する。
ガラスのガラス化領域について、以下に（表１）を用い
て説明する。
【００１５】（表１）に（ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3）−Ｌａ2Ｏ
3−（ＢａＯ，ＺｎＯ，ＣａＯ）系のガラス作製結果を
示す。ここで、ガラスの安定性、すなわち結晶化が起こ
りにくい程度を表すパラメータとしてβ値を計算した。
β値は以下の（式１）で計算され、その値が大きいほど
ガラスは安定である。
3−（ＢａＯ，ＺｎＯ，ＣａＯ）系のガラス作製結果を
示す。ここで、ガラスの安定性、すなわち結晶化が起こ
りにくい程度を表すパラメータとしてβ値を計算した。
β値は以下の（式１）で計算され、その値が大きいほど
ガラスは安定である。
【００１６】 β＝（ＴC−Ｔｇ）／（ＴL−ＴC） （式１） （ただし、Ｔｇはガラス転移温度、ＴCは結晶化温度、
ＴLは液相温度である。）
ＴLは液相温度である。）
【００１７】
【表１】
【００１８】また、それぞれのガラスについて屈折率、
アッベ数、特性温度を測定した。アッベ数νdは以下の
（式２）で計算され、アッベ数が大きいほど、ガラスの
分散は小さいことになる。
アッベ数、特性温度を測定した。アッベ数νdは以下の
（式２）で計算され、アッベ数が大きいほど、ガラスの
分散は小さいことになる。
【００１９】 νd＝（ｎF−ｎC）／（ｎd−１） （式２） （ただし、ｎFはＦ線（波長４８６．１ｎｍでの屈折
率）、ｎCはＣ線（波長６５６．３ｎｍでの屈折率）、
ｎdはｄ線（波長５８７．６ｎｍでの屈折率）であ
る）。
率）、ｎCはＣ線（波長６５６．３ｎｍでの屈折率）、
ｎdはｄ線（波長５８７．６ｎｍでの屈折率）であ
る）。
【００２０】ガラス形成酸化物であるＢ2Ｏ3とＳｉＯ2
との合計量が２５ｗｔ％程度ではβ値が２以下と小さく
なっており、ガラスが不安定であることがわかる。ま
た、Ｂ 2Ｏ3とＳｉＯ2との合計量が４０ｗｔ％以上では
Ｔｇが高くなってしまい、モールドレンズ用ガラスには
適さないことが分かる。さらに、２価金属酸化物成分を
他成分化することによってガラスの安定性を向上できる
ことが分かる。
との合計量が２５ｗｔ％程度ではβ値が２以下と小さく
なっており、ガラスが不安定であることがわかる。ま
た、Ｂ 2Ｏ3とＳｉＯ2との合計量が４０ｗｔ％以上では
Ｔｇが高くなってしまい、モールドレンズ用ガラスには
適さないことが分かる。さらに、２価金属酸化物成分を
他成分化することによってガラスの安定性を向上できる
ことが分かる。
【００２１】（実施の形態２）Ｂ2Ｏ3＝３０〜３１ｗｔ
％，ＳｉＯ2＝５ｗｔ％，Ｌａ2Ｏ3＝１５ｗｔ％となる
ようにし、ＢａＯ，ＺｎＯ，ＣａＯの組成比を変化させ
てガラスを作製した。このようにして得られたガラスの
耐水性の評価を以下のように行った。２５０μｍから４
２０μｍの粒径にそろえた比重相当分のガラス粉末を沸
騰水中で１時間煮沸した後、ガラスの重量減（Ｄｗ）を
測定した。結果を（表２）に示す。
％，ＳｉＯ2＝５ｗｔ％，Ｌａ2Ｏ3＝１５ｗｔ％となる
ようにし、ＢａＯ，ＺｎＯ，ＣａＯの組成比を変化させ
てガラスを作製した。このようにして得られたガラスの
耐水性の評価を以下のように行った。２５０μｍから４
２０μｍの粒径にそろえた比重相当分のガラス粉末を沸
騰水中で１時間煮沸した後、ガラスの重量減（Ｄｗ）を
測定した。結果を（表２）に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】（表２）に示したように、２価金属酸化物
成分の比を最適なものにすることによってガラスの耐水
性を向上させることができることがわかる。
成分の比を最適なものにすることによってガラスの耐水
性を向上させることができることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明はＴｇが低く、屈
折率（ｎd）が高く製造時の結晶析出が起こりにくくか
つ耐水性の高いモールドレンズ用ガラスを提供すること
ができるという効果を奏するものである。
折率（ｎd）が高く製造時の結晶析出が起こりにくくか
つ耐水性の高いモールドレンズ用ガラスを提供すること
ができるという効果を奏するものである。
フロントページの続き (72)発明者 山田 茂樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 東山 嘉紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G062 AA04 BB05 BB08 DA03 DB01 DC04 DC05 DD01 DE01 DE02 DE03 DE04 DE05 DE06 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EE06 EG01 EG02 EG03 EG04 EG05 EG06 FA01 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK04 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM02 NN02 NN03 NN34
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｂ2Ｏ3が２５〜３５ｗｔ％とＳｉＯ2が
１〜７ｗｔ％を含有し、かつ、その合計が３０〜４０ｗ
ｔ％で、Ｌａ2Ｏ3が１２〜２０ｗｔ％とさらにＺｎＯ，
ＢａＯおよびＣａＯの合計が４０〜５５ｗｔ％を含有し
てなるモールドレンズ用ガラス。 - 【請求項２】 ＺｎＯ，ＢａＯおよびＣａＯのの重量比
は、 ＺｎＯ：ＢａＯ：ＣａＯ＝２５〜３５：５〜１６：４〜
１１ である請求項１記載のモールドレンズ用ガラス。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400446A JP2002201038A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | モールドレンズ用ガラス |
| EP01272826A EP1346960A4 (en) | 2000-12-28 | 2001-12-20 | GLASS FOR SHAPED LENS |
| PCT/JP2001/011178 WO2002053506A1 (en) | 2000-12-28 | 2001-12-20 | Glass for molded lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400446A JP2002201038A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | モールドレンズ用ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002201038A true JP2002201038A (ja) | 2002-07-16 |
Family
ID=18865037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000400446A Pending JP2002201038A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | モールドレンズ用ガラス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1346960A4 (ja) |
| JP (1) | JP2002201038A (ja) |
| WO (1) | WO2002053506A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018154961A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社 オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201038A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モールドレンズ用ガラス |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60221338A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-11-06 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JPS62100449A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-09 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JPH0393645A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-18 | Minolta Camera Co Ltd | 紫外線透過ガラス |
| JP3458461B2 (ja) * | 1994-07-07 | 2003-10-20 | 株式会社ニコン | 光学ガラス |
| JPH0859282A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Nikon Corp | 光学ガラス |
| JP3377454B2 (ja) * | 1998-10-12 | 2003-02-17 | 株式会社オハラ | モールドプレス用光学ガラス |
| JP4277348B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2009-06-10 | パナソニック株式会社 | モールドレンズ用ガラス |
| JP2001072432A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-03-21 | Minolta Co Ltd | 光学ガラス |
| JP2001220170A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガラスおよびこのガラスを用いたモールドレンズの形成方法 |
| JP4354629B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2009-10-28 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | Ｒａｋｅ合成回路 |
| JP2002201038A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モールドレンズ用ガラス |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400446A patent/JP2002201038A/ja active Pending
-
2001
- 2001-12-20 WO PCT/JP2001/011178 patent/WO2002053506A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2001-12-20 EP EP01272826A patent/EP1346960A4/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018154961A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社 オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
| CN110267922A (zh) * | 2017-02-21 | 2019-09-20 | 株式会社小原 | 光学玻璃、预成形材以及光学元件 |
| JPWO2018154961A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2020-02-27 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
| JP7203008B2 (ja) | 2017-02-21 | 2023-01-12 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1346960A4 (en) | 2006-05-24 |
| WO2002053506A1 (en) | 2002-07-11 |
| EP1346960A1 (en) | 2003-09-24 |
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