JP2003201142A - 精密プレス成形用光学ガラス - Google Patents
精密プレス成形用光学ガラスInfo
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Abstract
れた精密プレス用光学ガラスを提供すること。 【解決手段】 SiO2 0.5〜5重量%、B2 O3 1
6〜29重量%、La2O3 13〜30重量%、Gd2
O3 6〜20重量%、ただしLa2 O3 とGd2O3 の
合計量が23〜40重量%、Ta2 O5 3〜15重量
%、Li2 O0.5〜4重量%、ZnO14〜32重量
%、ZrO2 0〜6重量%、WO3 5.5〜12重量
%、Nb2 O5 0〜6重量%の組成からなり、屈折率
(Nd)が1.78〜1.82、アッベ数(νd)が4
0.0〜42.0である高屈折率低分散の精密プレス成
形用光学ガラス。
Description
有害成分である酸化鉛や酸化テルル等を含有せず、屈折
率(Nd)1.74〜1.82、特に1.78〜1.8
2、アッベ数(νd)40.0〜47.0、特に40.
0〜42.0の高屈折率低分散の光学恒数を有する、S
iO2 −B2 O3 −La2 O3 −Gd2 O3 −Ta2 O
5 −WO3−ZnO−Li2 O系からなる精密プレス成
形用光学ガラスに関する。
ガラスとして、B2 O3 −La2 O3系ガラスが知られ
ており、その例として特開昭55−116641号公報
等がある。しかしこれらのガラスは、いずれも転移温度
(Tg)が600℃を超えている。600℃を超える転
移温度(Tg)を示すガラスを精密プレス成形すると、
精密プレス成形用金型の寿命に大きな影響を与え、成形
品の量産性を著しく低下させてしまう。そのため量産性
を上げるためには、できるだけ低い転移温度(Tg)に
する必要がある。そこで近年は同等の光学恒数を維持し
つつ、転移温度(Tg)をできるだけ低くさせるための
研究がなされている。その例として特開平6−3057
69号公報で、本発明の光学恒数を含む、SiO2 −B
2 O3 −La2 O3 −Ta2 O5 −ZnO−Li2 O系
ガラスの精密プレス成形用光学ガラスが開示されてい
る。しかし実施例に示されているように、本発明の光学
恒数の範囲では転移温度(Tg)がすべて538℃以上
となっている。
含有量を抑え、WO3 を多く含有させることで、屈折率
(Nd)1.74〜1.82、特に1.78〜1.8
2、アッベ数(νd)40.0〜47.0、特に40.
0〜42.0、の範囲の高屈折率低分散の光学恒数を有
し、且つ、転移温度が535℃以下好ましくは530℃
以下であり、上記公知技術よりは、さらに低温度で精密
プレス成形が可能な量産性の優れた精密プレス用光学ガ
ラスを提供することを目的とする。
を達成するために鋭意研究の結果、特開平6−3057
69号公報では多量(6〜15重量%)使用しているS
iO2 を少量(1〜5重量%)使用し、また特開平6−
305769号公報で、任意成分(0〜5重量%)であ
るWO3 を多量(5.5重量%以上)使用した、特定の
組成範囲のSiO2 −B2 O3 −La2 O3 −Gd2 O
3 −Ta2 O5 −WO3 −ZnO−Li 2 O系ガラス
が、所期の目的を達成することを見出した。
5〜5重量%、B2 O3 16〜22重量%、La2 O3
13〜30重量%、Gd2 O3 6〜20重量%、ただし
La 2 O3 とGd2 O3 の合計量が23〜40重量%、
Ta2 O5 3〜15重量%、Li2 O0.5〜4重量
%、ZnO14〜32重量%、ZrO2 0〜6重量%、
WO3 5.5〜12重量%、Nb2 O5 0〜6重量%の
組成からなり、屈折率(Nd)が1.78〜1.82、
アッベ数(νd)が40.0〜42.0である高屈折率
低分散の精密プレス成形用光学ガラス及び(2)SiO
2 0.5〜5重量%、B2 O3 16〜29重量%、La
2 O3 13〜30重量%、Gd2 O3 6〜20重量%、
ただしLa2 O3 とGd2 O3 の合計量が23〜40重
量%、Ta 2 O5 3〜15重量%、Li2 O0.5〜5
重量%、ZnO14〜32重量%、ZrO2 0〜6重量
%、WO3 5.5〜12重量%、Nb2 O5 0〜6重量
%の組成からなり、屈折率(Nd)が1.74〜1.8
2、アッベ数(νd)が40.0〜47.0である高屈
折率低分散の精密プレス成形用光学ガラスを提供するも
のである。
の好ましい範囲の組成は次のとおりである:SiO2 1
〜5重量%、B2 O3 17〜21重量%、La2 O3 1
5〜27重量%、Gd2 O3 8〜18重量%、ただしL
a2 O3 とGd2 O3 の合計量が25〜38重量%、T
a2 O5 5〜12重量%、Li2 O1〜3重量%、Zn
O15〜31重量%、ZrO2 0〜5重量%、WO
3 5.5〜10重量%、Nb2 O 5 0〜5重量%の組成
からなり、屈折率(Nd)が1.78〜1.82、アッ
ベ数(νd)が40.0〜42.0、高屈折率低分散の
精密プレス成形用光学ガラス。上記の精密プレス成形用
光学ガラス(2)においては、好ましい範囲は、B2O
3 17〜28重量%、Li2 O1〜4重量%である以外
は光学ガラス(1)と同一である。
分を上記のように限定した理由は次のとおりである。S
iO2 は本発明の必須成分であり、ガラスの網目を構成
する成分である。0.5重量%未満ではガラスの化学的
耐久性が悪くなるばかりでなく、ガラスが出来難くな
り、また5重量%を超えると転移温度(Tg)をより低
く保つことが困難になる。好ましい範囲は1〜5重量%
である。B2 O3 は本発明の必須成分であり、SiO2
同様ガラスの網目を構成する成分である。16重量%未
満ではガラスが出来難くなり、22重量%を超えると転
移温度(Tg)をより低く保つことが困難になる。好ま
しい範囲は17〜21重量%である。
を実現するために13重量%以上含有させる必要があ
り、30重量%を超えるとガラスが出来難くなる。Gd
2 O3についても同様であり、6重量%以上含有させる
必要があり、20重量%を超えるとガラスが出来難くな
る。ただし、La2 O3 とGd2 O3 の合量が23〜4
0重量%の範囲を外れると、本発明の目的とする光学恒
数が得難くなる。好ましい範囲はLa2 O3 が15〜2
7重量%で、Gd2 O3 が8〜18重量%あり、合計量
の好ましい範囲は25〜38重量%である。Ta2 O5
は本発明の必須成分であり、本発明の目的とする光学恒
数を実現するために3重量%以上含有させる必要があ
り、15重量%を超えるとガラスが出来難くなる。好ま
しい範囲は5〜12重量%である。
温度(Tg)を下げる効果がある。転移温度(Tg)を
より低く保つためには、0.5重量%以上含有させる必
要があり、4重量%を超えるとガラスが出来難くなる
上、化学的耐久性に悪影響を及ぼす。好ましい範囲は1
〜3重量%である。ZnOは本発明の必須成分であり、
転移温度(Tg)を低く維持させ、且つ、化学的耐久性
を上げる成分である。14重量%以上含有させると効果
を発揮し、32重量%を超えて含有させるとガラスが出
来難くなる。好ましい範囲は15〜31重量%である。
率・化学的耐久性を上げるのに有効な成分であるが、6
重量%を超えると所定の転移温度(Tg)を維持するこ
とが困難になる。好ましい範囲は0〜5重量%である。
WO3 は本発明の必須成分であり、転移温度(Tg)を
低く維持させ、且つ、屈折率を上げる成分である。WO
3 成分を5.5重量%以上含有させることで、高屈折率
低分散でありながらより低い転移温度(Tg)を得るこ
とができ、さらに化学的耐久性を悪くする成分Li2 O
を少なくすることができる。また12重量%を超えると
着色傾向が強くなり好ましくない。好ましい範囲は5.
5〜10重量%である。Nb2 O5 は本発明の任意成分
であり、ガラスの屈折率を上げる効果があるが、6重量
%を超えるとガラスが出来難くなる。好ましい範囲は0
〜5重量%である。
理由は光学ガラス(1)とほぼ同様であるが、B2 O3
については上限を29重量%として屈折率とアッベ数の
範囲を拡げることがきる。Li2 Oについては上限を5
重量%として、B2 O3 と同様に屈折率、アッベ数の範
囲を拡大するのに寄与する。
ほかに、光学恒数の調整、溶融性の改善、ガラスの安定
性拡大のために、本発明の目的を外れない限り、GeO
2 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、Ba
O、Ga2 O3 、In2 O3、Y2 O3 、Bi2 O3 等
を含有させることができる。
て、それぞれ相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸
塩などを使用し、所望の組成の割合となるように秤量
し、充分混合した後白金坩堝に投入して、電気炉で13
00〜1400℃で溶融し、適時攪拌して均質化を図
り、清透化してから適当な温度に予熱した金型内に鋳込
んだ後、徐冷して製造する。なお、脱泡のために少量の
Sb2 O3 等を加えても良い。
体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。 (実施例1〜6)本発明の光学ガラスの実施例の成分組
成(重量%)、および、その光学恒数(nd、νd)と
転移温度(Tg)を表1に示した。転移温度(Tg)は
熱膨張測定器を用いて、毎分5℃で昇温した結果を記し
た。また本実施例の光学ガラスは、表1にある各実施例
の組成の割合となるようにガラス原料を所定の重量に調
合し、十分混合した後白金坩堝に投入して1300〜1
400℃で溶融し、適時攪拌して均質化を図り、その融
液を金型に鋳込んだ後、徐冷し得られたものである。
769号公報に記載の発明の実施例1、6、7のガラス
について、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、転移温
度(Tg)を記載されているとおりに記したものであ
る。これらのガラスは本発明で請求した光学恒数の範囲
にあるものをすべて抜粋したものである(比較例1〜
3)。
あるガラスは転移温度(Tg)が高い傾向にあることが
わかる。比較例1〜3のガラスはSiO2 の含有量が多
く、また、WO3 を少量使用し代わりにZrO2 やNb
2 O5 を多めに使用するとで高屈折率化を図っている。
これらの成分はいずれも転移温度(Tg)を大きく上げ
る成分であり、そのため本発明のガラスより転移温度
(Tg)が高いものと考えられる。それに対し、本発明
のガラスは、できるだけSiO2 の含有量を抑え、そし
てWO3 を多く含有させることで高屈折率化し、その結
果、より低い転移温度(Tg)のガラスになっている。
実施例の成分組成(重量%)、および、その光学恒数
(nd、νd)と転移温度(Tg)を表3に示した。転
移温度(Tg)は熱膨張測定器を用いて、毎分5℃で昇
温した結果を記した。また本実施例の光学ガラスは、表
3にある各実施例の組成の割合となるように実施例1と
同様にガラス原料を所定の重量に調合し、十分混合した
後白金坩堝に投入して1300〜1400℃で溶融し、
適時攪拌して均質化を図り、その融液を金型に鋳込んだ
後、徐冷し得られたものである。
し、更にWO3 を比較的多量に使用することで、酸化鉛
や酸化テルルのような環境に有害な成分を使用せずに、
低温度で精密プレス成形が可能な量産性の優れた高屈折
低分散の精密プレス成形用光学ガラスを提供することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 SiO2 0.5〜5重量%、B2 O3 1
6〜22重量%、La2 O3 13〜30重量%、Gd2
O3 6〜20重量%、ただしLa2 O3 とGd2 O3 の
合計量が23〜40重量%、Ta2 O5 3〜15重量
%、Li2 O0.5〜4重量%、ZnO14〜32重量
%、ZrO2 0〜6重量%、WO3 5.5〜12重量
%、Nb2 O5 0〜6重量%の組成からなり、屈折率
(Nd)が1.78〜1.82、アッベ数(νd)が4
0.0〜42.0である高屈折率低分散の精密プレス成
形用光学ガラス。 - 【請求項2】 SiO2 0.5〜5重量%、B2 O3 1
6〜29重量%、La2 O3 13〜30重量%、Gd2
O3 6〜20重量%、ただしLa2 O3 とGd2 O3 の
合計量が23〜40重量%、Ta2 O5 3〜15重量
%、Li2 O0.5〜5重量%、ZnO14〜32重量
%、ZrO2 0〜6重量%、WO3 5.5〜12重量
%、Nb2 O5 0〜6重量%の組成からなり、屈折率
(Nd)が1.74〜1.82、アッベ数(νd)が4
0.0〜47.0である高屈折率低分散の精密プレス成
形用光学ガラス。
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