JP2004161506A - Optical glass, glass molded product for press molding and optical element - Google Patents

Optical glass, glass molded product for press molding and optical element Download PDF

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Michihisa Endo
宙央 遠藤
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Hoya Corp
Hoya株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical glass showing a high transmission in a short-wavelength range, a high refractive index (nd) of 1.6-1.8 and a low dispersion represented by an Abbe number (νd) of 40-60.
SOLUTION: The optical glass essentially comprises SiO2, B2O3, ZnO and La2O3 and optionally comprises Gd2O3, Y2O3, Yb2O3, ZrO2, Nb2O5, WO3 and GeO2, provided that the total content of La2O3, Gd2O3, Y2O3 and Yb2O3 is ≤48 wt.% and the total content of all the above components is ≥95 wt.%. The optical glass shows a refractive index (nd) of 1.6-1.8, an Abbe number (νd) of 40-60 and a spectral transmittance of 5% at a wavelength (λ5) of ≤280 nm, calculated for a glass thickness of 10 mm. Alternatively, the optical glass has a specific glass composition and shows a refractive index (nd) of 1.6-1.8 and an Abbe number (νd) of 40-60.
COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、光学ガラス、プレス成形用ガラス成形体、その製造方法、光学素子およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical glass, press-molding a glass shaped material, a manufacturing method thereof, an optical element and a manufacturing method thereof. さらに詳しくは、本発明は、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60である高屈折低分散特性を備えると共に、短波長域における高い透過率を有する光学ガラス、該光学ガラスからなり、加熱、軟化してプレス成形の供するためのガラス成形体およびその製造方法、並びに前記光学特性を有する光学素子およびその製造方法に関するものである。 More particularly, the present invention has a refractive index (nd) of 1.6 to 1.8, with an Abbe's number ([nu] d) comprises a high refractive index and low dispersion characteristics, which is a 40 to 60, a high transmittance in the short wavelength region optical glass having made optical glass, heating, a glass shaped material and a method of manufacturing for providing the press-molding softened, as well as an optical element and a manufacturing method thereof wherein the optical properties.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
デジタルカメラの普及に伴い、小型レンズの需要は近年益々高まっている。 With the spread of digital cameras, the demand for small-sized lens is growing more and more in recent years. このような小型レンズを作製するための光学ガラス材料としては、高屈折低分散ガラスが好適であり、そのため、高屈折低分散ガラス材料の需要は増加しつつある。 As an optical glass material for making such a small lens is suitable high refractive index and low dispersion glass, therefore, demand for the high refractive index and low dispersion glass material is increasing.
【0003】 [0003]
このデジタルカメラの場合、固体撮像素子を用いているので、三原色のうち短波長側にある青色の感度を増加させることが望まれる。 In this digital camera, because of the use of solid-state imaging device, it is desirable to increase the blue sensitivity in the short wavelength side among the three primary colors. しかし、CCDなどの固体撮像素子の青色感度増加にも限界があるため、撮像素子に達する前に青色光が減衰しないように、使用する光学素子を構成するガラスの透過率特性に対し十分な配慮が望まれる。 However, since there is a solid limit to blue speed gain of the image pickup element such as a CCD, so the blue light is not attenuated before reaching the imaging device, sufficient attention to the transmittance properties of the glass constituting the optical element to be used It is desired.
【0004】 [0004]
以上のような背景のもと、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60という高屈折低分散特性を備えるとともに、短波長域における高い透過率を有する光学ガラスが必要となっている。 Original background as described above, the refractive index (nd) of 1.6 to 1.8, with an Abbe's number ([nu] d) comprises a high refractive index and low dispersion characteristics of 40-60, a high transmittance in the short wavelength region optical glass having is required.
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
本発明は、このような事情のもとで、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60である高屈折低分散特性を備えると共に、短波長域における高い透過率を有する光学ガラス、該光学ガラスからなり、加熱、軟化してプレス成形に供するためのガラス成形体および前記光学特性を有する光学素子を提供することを目的とするものである。 The present invention is, under such circumstances, the refractive index (nd) of 1.6 to 1.8, with an Abbe's number ([nu] d) comprises a high refractive index and low dispersion characteristics, which is a 40 to 60, the short wavelength region optical glass having a high transmittance at consists optical glass, heating, it is an object to provide an optical element having a glass shaped material and said optical characteristic for providing the press-molding softened.
【0006】 [0006]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の成分を含有し、所定の光学恒数を有すると共に、分光透過率が5%を示す波長がある値以下の光学ガラス、あるいは特定のガラス組成を有し、かつ所定の光学恒数を有する光学ガラスにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。 The present inventors have made intensive studies in order to achieve the object, containing a specific component, which has a predetermined number of optical constants, spectral transmittance following is a wavelength indicating a 5% value has an optical glass or specific glass composition, and an optical glass having a predetermined number of optical constants, we found that it is possible to achieve the purpose, and completed the present invention based on this finding.
【0007】 [0007]
すなわち、本発明は、 That is, the present invention is,
(1)必須成分としてSiO 、B 、ZnO、La を含むとともに、任意成分としてGd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO 、GeO を含み、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48重量%以下、前記各成分の合計含有量が95重量%以上であって、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60、厚さ10mmに換算した場合の分光透過率が5%を示す波長(λ )が280nm以下であることを特徴とする光学ガラス(以下、光学ガラスIと称す。)、 (1) SiO 2 as essential components, B 2 O 3, ZnO, with including La 2 O 3, Gd 2 O 3 as an optional component, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, in comprises WO 3, GeO 2, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 total content of O 3 and Yb 2 O 3 is 48 wt% or less, the total content of each component is 95 wt% or more there are a refractive index (nd) of 1.6 to 1.8 and an Abbe's number ([nu] d) 40 to 60, the wavelength showing a 5% spectral transmittance in the case in terms of thickness 10mm (λ 5) is 280nm optical glass, characterized in that at most (hereinafter referred to as the optical glass I.),
(2)重量%表示で、SiO 0.1〜8%、B 15〜40%、ZnO 10〜35%、La 25%以上44%未満、Gd 0%以上10%未満、Y 0%以上6%未満、Yb 0〜10%(ただし、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48%以下)、ZrO 0〜8%、Nb 0%以上1%未満、WO 0%以上1%未満、GeO 0〜5%、Ga 0〜3%、Al 0%以上0.5%未満、Li O、Na OおよびK Oの合計含有量0〜3%、CaO 0%以上3%未満、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量0%以上5%未満、Bi 0〜3%、Sb 0〜1%、SnO 0〜1%を含 (2) in weight percentages, SiO 2 0.1~8%, B 2 O 3 15~40%, 10~35% ZnO, La 2 O 3 less than 25% or more 44%, Gd 2 O 3 0 % or more less than 10%, Y 2 O 3 0% or more and less than 6%, Yb 2 O 3 0~10 % ( provided that the total content of La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 is below 48%), ZrO 2 0~8% , Nb 2 O 5 0% or more but less than 1%, WO 3 0% or more but less than 1%, GeO 2 0~5%, Ga 2 O 3 0~3%, Al 2 O 3 0% or more and less than 0.5%, Li 2 O, the total content 0-3% of Na 2 O and K 2 O, CaO 0% to less than 3%, MgO, CaO, the total content of SrO and BaO 0% or more and less than 5%, Bi 2 O 3 0~3 %, Sb 2 O 3 0~1%, a SnO 2 0 to 1% free 、SiO 、B 、ZnO、La 、Gd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO およびGeO の合計含有量が95%以上であり、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60であることを特徴とする光学ガラス(以下、光学ガラスIIと称す。)、 , SiO 2, B 2 O 3 , ZnO, the total content of La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3 and GeO 2 95 not less than%, refractive index (nd) of 1.6 to 1.8 and an Abbe's number ([nu] d) an optical glass which is a 40 to 60 (hereinafter, referred to as the optical glass II.),
(3)上記(1)または(2)項に記載の光学ガラスからなり、かつ加熱、軟化してプレス成形に供することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体、 (3) above (1) or (2) made of the optical glass according to claim, and heated, softened glass for press molding molded body characterized by subjecting to press molding,
(4)溶融ガラスを成形して、上記(1)または(2)項に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を作製することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体の製造方法、 (4) shaping the molten glass, the (1) or (2) a method of manufacturing a press-molding glass shaped material, characterized in that to produce a press-molding glass shaped material formed of the optical glass according to claim,
(5)上記(1)または(2)項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子、および(6)上記(3)項に記載のプレス成形用ガラス成形体または上記(4)項に記載の製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法、 (5) above (1) or (2) optical elements characterized by comprising the optical glass according to term and, (6) above (3) press-molding the glass shaped material or above according to item (4) the method of manufacturing an optical element section to heat the glass for press molding molded body produced by the method according to soften, characterized by press molding using a press mold,
を提供するものである。 It is intended to provide.
【0008】 [0008]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
本発明の光学ガラスIは、必須成分としてSiO 、B 、ZnO、La を含むとともに、任意成分としてGd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO 、GeO を含み、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60、厚さ10mmに換算した場合の分光透過率が5%を示す波長(λ )が280nm以下のガラスである。 The optical glass I of the present invention, SiO 2, B 2 O 3 , ZnO as essential components, together containing La 2 O 3, Gd 2 O 3 as an optional component, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, comprises nb 2 O 5, WO 3, GeO 2, the spectral transmittance in the case where the refractive index (nd) of 1.6 to 1.8 and an Abbe's number ([nu] d) 40 to 60, in terms of thickness 10mm 5 % the wavelength (lambda 5) showing the a following glass 280 nm.
【0009】 [0009]
まず、光学ガラスIの着色度について説明する。 It will be described first coloring degree of the optical glass I. 本発明の光学ガラスでは紫外域から可視域にかけての吸収端より長波長側の可視域においては、ほとんど吸収が認められない。 In the visible region of the longer wavelength side than the absorption edge of toward visible region from ultraviolet region in the optical glass of the present invention, it is hardly absorbed not observed. したがって、前記吸収端を定量的に定義するとともに、吸収端の波長を示すことにより、光学ガラスIの短波長側における高透過率特性を表わすことができる。 Therefore, the quantitatively defining the absorption edge, by a wavelength of the absorption edge, can represent a high transmittance characteristics in the short wavelength side of the optical glass I. それには、まず光学ガラスIからなる所定の厚さを有し、両面とも光学研磨された試料を用意する。 To do so, has a predetermined thickness is first formed of the optical glass I, to prepare a sample that is optically polished on both sides. その試料の波長200nmから700nmまでの波長域において分光透過率を測定する。 The spectral transmittance is measured in the wavelength range from a wavelength 200nm to 700nm of the sample. なお、この分光透過率には、表面反射損失分も含まれるものとする。 Note that the spectral transmittance, are also intended to be included surface reflection loss. 試料の厚さを10mmとした場合の分光透過率が5%を示す波長をλ で表わす。 The wavelength at which the spectral transmittance exhibits a 5% when the thickness of the sample was 10mm expressed in lambda 5. 所定の波長の光に対し、試料が一定の吸収を有するから、試料の厚さを10mmとしなくても厚さ10mmでの分光透過率の換算は周知の方法により可能である。 To light of a predetermined wavelength, since the sample has a constant absorption, conversion of the spectral transmittance at a thickness of 10mm without the 10mm thickness of the sample is possible by known methods. 同様に、試料の厚さを10mmとした場合の分光透過率が80%を示す波長をλ 80で表わす。 Similarly, it represents the wavelength indicating a 80% spectral transmittance in the case of a 10mm thickness of the sample lambda 80.
【0010】 [0010]
光学ガラスIのλ は280nm以下であり、λ よりも長波長側の可視域ではより高い分光透過率が保証される。 Lambda 5 of the optical glass I is a 280nm or less, lambda 5 higher spectral transmittance is guaranteed also in the visible range of the long wavelength side of. なお、分光透過率の測定波長領域の短波長端において、厚さ10mmに換算した場合の透過率が5%よりも大きいときは、明かにλ は280nm未満である。 Incidentally, in the short wavelength end of the measurement wavelength range of the spectral transmittance, when the transmittance in the case in terms of thickness 10mm is greater than 5%, Clearly lambda 5 is less than 280 nm. 安定した製造を行う上で、λ は260〜280nmとすることが好ましい。 In performing stable manufacturing, lambda 5 is preferably set to 260-280 nm.
【0011】 [0011]
可視域の短波長側の透過率特性をさらに良好にするためには、λ 80を405nm以下とすることがより好ましい。 To further improve the transmittance characteristics of the short wavelength side of the visible region, it is more preferable that the lambda 80 and 405nm or less. 安定した製造を行う上で、λ 80を360〜405nmとすることがさらに好ましい。 In performing stable manufacturing, it is most preferable to set the lambda 80 and 360~405Nm.
このように、光学ガラスIは、可視域の短波長側まで高い透過率を有し、上記所要の光学恒数を示すので、撮像光学系を構成する光学素子として好適である。 Thus, the optical glass I has a shorter wavelength side to a high transmittance in the visible region, it indicates the required optical constants, is suitable as an optical element constituting the imaging optical system.
【0012】 [0012]
次に光学ガラスIの組成について説明する。 It will now be described the composition of the optical glass I.
光学ガラスIは、必須成分としてSiO 、B 、ZnO、La を含むとともに、任意成分としてGd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO 、GeO を含み、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48重量%以下、前記各成分の合計含有量が95重量%以上である。 The optical glass I, SiO 2, B 2 O 3 as an essential component, ZnO, with including La 2 O 3, Gd 2 O 3 as an optional component, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3, comprises GeO 2, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 total content of O 3 and Yb 2 O 3 is 48 wt% or less, the total content of each component is 95 wt% or more.
【0013】 [0013]
ここで、SiO は、耐失透性を維持するために必須のガラス網目形成成分である。 Here, SiO 2 is an essential glass network forming component in order to maintain the devitrification resistance. は、網目形成酸化物としてまたガラスの溶融性、流動粘性の温度低下に効果的な成分である。 B 2 O 3 is also meltability of glass as a network-forming oxide, is an effective component to a temperature drop of flow viscosity. ZnOは高屈折率、低分散特性を付与する成分であり、かつ耐失透性の良化、粘性流動の温度を低下させる効果を有する必須成分である。 ZnO is a high refractive index, a component for imparting low dispersion characteristic, and devitrification resistance improved, it is an essential component having an effect of lowering the temperature of the viscous flow. La は高屈折率、低分散ガラスを得るために必須の成分である。 La 2 O 3 is a high refractive index, which is an essential component in order to obtain a low dispersion glass. Gd 、Y 、Yb も高屈折率、低分散を付与するための任意成分であるが、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48重量%を超えると耐失透性が低下するため、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量を48重量%以下とする。 Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3 is also a high refractive index, is an optional component for imparting low dispersion, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3 and Yb 2 O since the total content of 3 is lowered devitrification resistance exceeds 48 wt%, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3 and Yb 2 total content of O 3, 48 wt% or less and to. ZrO は任意成分であるが、高屈折率をもたらす成分であり、かつ少量の添加で耐失透性を改善する効果を有する。 Although ZrO 2 is an optional component, a component results in a high refractive index, and has the effect of improving resistance to devitrification when added in a small amount.
【0014】 [0014]
さらに、ガラスの失透を防止するため、SiO 、B 、ZnO、La 、Gd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO 、GeO の合計含有量を95重量%以上とする。 Furthermore, in order to prevent devitrification of glass, SiO 2, B 2 O 3 , ZnO, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3, the total content of GeO 2 is referred to as 95 wt% or more.
上記各成分の含有量は、所望の光学恒数、上記所要の分光透過率特性、製造の容易性、ガラスとしての安定性を考慮して定めればよい。 The content of the respective components, desired optical constants, said predetermined spectral transmittance characteristics, ease of manufacture, may be determined in consideration of the stability of the glass.
【0015】 [0015]
ここで、上記、特性を得る上から、清澄剤として任意に添加可能なSb と上記SiO 、B 、ZnO、La 、ZrO 、Sb の合計量を95重量%以上とするのが好ましく、98重量%以上とするのがより好ましく、99重量%以上とするのがさらに好ましく、100重量%とするのがより一層好ましい。 Here, the total amount of the above to obtain the properties, optionally added can Sb 2 O 3 and the SiO 2 as a fining agent, B 2 O 3, ZnO, La 2 O 3, ZrO 2, Sb 2 O 3 the may preferably be 95 wt% or more, more preferably to 98% by weight or more, still more preferably to 99 wt% or more, and still more preferably, to 100 wt%.
【0016】 [0016]
光学ガラスIを精密プレス成形に供する場合は、Sb の導入量を少なくすることが好ましく、導入しないことがより好ましい。 When subjecting the optical glass I in precision press molding, it is preferable to reduce the introduction amount of Sb 2 O 3, it is more preferred to introduce no.
なお、光学ガラスIは、以下に示す本発明の光学ガラスIIの組成、特性と重複するので、光学ガラスIの組成範囲を光学ガラスIIの組成と同じ範囲にすることもできる。 The optical glass I, the composition of the optical glass II of the present invention described below, the overlap the characteristic may be a composition range of the optical glass I in the same range as the composition of the optical glass II.
【0017】 [0017]
本発明の光学ガラスIIは、重量%表示で、SiO 0.1〜8%、B The optical glass II of the present invention, in weight percentages, SiO 2 0.1~8%, B 2 O 3
15〜40%、ZnO 10〜35%、La 25%以上44%未満、Gd 0%以上10%未満、Y 0%以上6%未満、Yb 15~40%, 10~35% ZnO, La 2 O 3 less than 25% or more 44%, Gd 2 O 3 0% or more and less than 10%, Y 2 O 3 0% or more and less than 6%, Yb 2 O 3
0〜10%(ただし、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48%以下)、ZrO 0〜8%、Nb 0%以上1%未満、WO 0%以上1%未満、GeO 0〜5%、Ga 0〜3%、Al 0%以上0.5%未満、Li O、Na OおよびK Oの合計含有量0〜3%、CaO 0%以上3%未満、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量0%以上5%未満、Bi 0〜3%、Sb 0〜1%、SnO 0〜1%を含み、SiO 、B 、ZnO、La 、Gd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO およびGeO の合計含有量が95%以上であり、屈折率(nd)が1.6〜1 0-10% (however, La 2 O 3, Gd 2 O 3, the total content of Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 is less 48%), ZrO 2 0~8% , Nb 2 O 5 0% or more less than 1%, WO 3 0% or more but less than 1%, GeO 2 0~5%, Ga 2 O 3 0~3%, Al 2 O 3 0% or more and less than 0.5%, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O total content 0-3% of, CaO 0% to less than 3%, MgO, CaO, SrO and BaO total content 0% or more and less than 5%, Bi 2 O 3 0~3%, Sb 2 O 3 0 to 1%, it includes SnO 2 0~1%, SiO 2, B 2 O 3, ZnO, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, and a WO 3 and the total content of GeO 2 is 95% or more, a refractive index (nd) of 1.6 to 1 .8、アッベ数(νd)が40〜60のガラスである。 .8, Abbe number (νd) is a glass of 40 to 60.
【0018】 [0018]
次に、光学ガラスIIにおける各成分の働きと含有量について説明する。 Next, a description will be given content and function of each component in the optical glass II. 以下、各成分の量は重量%で表示する。 Hereinafter, amount of each component is expressed in weight%.
SiO は、耐失透性を維持するために必須のガラス網目形成成分であり、0.1%以上を必要とする。 SiO 2 is an essential glass network forming component in order to maintain the devitrification resistance, it requires more than 0.1%. しかしながら8%を上回ると溶解性が悪化し、安定に製造することが難しい。 However was solubility worse than 8%, it is difficult to stably manufacture. したがってSiO の含有量を0.1〜8%とする。 Therefore the content of SiO 2 and 0.1 to 8%. より好ましい範囲は1〜6%である。 A more preferred range is 1-6%.
【0019】 [0019]
は、網目形成酸化物として、またガラスの溶融性、流動粘性の温度低下に効果的な成分であり、15%以上を必要とする。 B 2 O 3 is, as a network-forming oxide, and the melting property of the glass is an effective component to a temperature drop of fluid viscosity, it requires more than 15%. しかしながら40%を上回ると屈折率が低下して所要の光学恒数が得られない。 However above 40%, the refractive index is desired optical constants can not be obtained decreases. したがってB の含有量を15〜40%とする。 Therefore content of B 2 O 3 15 to 40%. より好ましい範囲は20〜35%である。 A more preferred range is from 20 to 35%.
【0020】 [0020]
ZnOは高屈折率、低分散特性を付与する成分であり、かつ耐失透性の良化、粘性流動の温度を低下させる効果を有する必須成分であり、その含有量を10〜35%とする。 ZnO is a high refractive index, a component for imparting low dispersion characteristic, and devitrification resistance improved, an essential component having an effect of lowering the temperature of the viscous flow, the content thereof 10% to 35% . 10%を下回ると屈折率が低下し、所要の光学恒数が得られなくなる。 Below 10%, the refractive index is lowered, the required optical constants can not be obtained. また35%を上回ると失透性が強くなり、安定製造可能なガラスが得られない。 The above 35%, the devitrification resistance is strong, not stable can be manufactured glass is obtained. したがってZnOの含有量を10〜35%とする。 Thus 10 to 35% of the content of ZnO. より好ましい範囲は20〜35%である。 A more preferred range is from 20 to 35%.
【0021】 [0021]
La は高屈折率、低分散ガラスを得るために必須の成分であり、その含有量を25%以上44%未満とする。 La 2 O 3 is a high refractive index, an essential component in order to obtain a low dispersion glass, the content thereof 25% or more and less than 44%. 25%未満では屈折率が低下し、44%以上では耐失透性が低下するため、安定生産可能なガラスが得られない。 In less than 25% decreases the refractive index, at 44% or more the devitrification resistance decreases, no stable production possible glass is obtained. したがってLa の含有量を25%以上44%未満とする。 Therefore the content of La 2 O 3 and less than 25% or more 44%. より好ましい範囲は、30〜40%である。 A more preferred range is 30-40%.
【0022】 [0022]
Gd は、La との置換により10%未満まで添加することが可能であるが、10%以上では耐失透性が悪化し、安定生産可能なガラスが得られない。 Gd 2 O 3 is a can be added up to less than 10% by substitution of the La 2 O 3, at 10% or more permeable is deteriorated denitrification, no stable production possible glass is obtained. したがってGd の含有量を0%以上10%未満とする。 Therefore the content of Gd 2 O 3 and 10% or more and less than 0%. より好ましい範囲は、0〜5%である。 A more preferred range is 0-5%.
【0023】 [0023]
、Yb もまたLa との置換により、それぞれ0%以上6%未満、0〜10%添加することが可能であるが、これらの量を上回ると耐失透性が悪化し安定生産可能なガラスが得られない。 By substitution of the Y 2 O 3, Yb 2 O 3 is also La 2 O 3, each less than 6% 0% or more, it is possible to add 0-10%, devitrification exceeds these amounts sex can not be obtained worse it can be stably produced glass. したがってY の含有量を0%以上6%未満、Yb の含有量を0〜10%とする。 Therefore the content of Y 2 O 3 less than 6% or more 0%, and 0 to 10% content of Yb 2 O 3. の含有量のより好ましい範囲は0〜5%、Yb の含有量のより好ましい範囲は0〜5%である。 More preferably in the range of 0 to 5% of the content of Y 2 O 3, more preferably in the range of content of Yb 2 O 3 is 0 to 5%.
【0024】 [0024]
La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量は、ガラスの失透を防止するために、48%以下とする。 The total content of La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3 and Yb 2 O 3, in order to prevent devitrification of the glass, and more than 48%.
ZrO は高屈折率をもたらす成分であり、かつ少量の添加で耐失透性を改善する効果を有するが、8%を上回ると耐失透性が低下してしまう。 ZrO 2 is a component results in a high refractive index, and has the effect of improving resistance to devitrification when added in a small amount, lowers the devitrification resistance exceeds 8%. したがってZrO の含有量を0〜8%とする。 Therefore the content of ZrO 2 0 to 8%. より好ましい範囲は0〜5%である。 A more preferred range is from 0 to 5%.
【0025】 [0025]
Nb は高屈折をもたらす成分であり、少量の添加で耐失透性を改善する効果を有し、0%以上1%未満まで添加することが可能である。 Nb 2 O 5 is an ingredient that provides a high refractive has the effect of improving resistance to devitrification when added in a small amount, it is possible to add up to less than 1% 0% or more. しかしながら1%以上では短波長域での吸収が強まり、着色を生じる傾向が強い。 However, 1% or more intensified absorption in the short wavelength region, a strong tendency to produce colored. したがってNb の含有量は0%以上1%未満とする。 Therefore the content of Nb 2 O 5 is less than 1% 0% or more. より好ましくは0〜0.7%、さらに好ましくは0〜0.6%、さらには添加をしないことが一層好ましい。 More preferably 0 to 0.7%, more preferably from 0 to 0.6%, more and more preferably, none is added.
【0026】 [0026]
WO は少量の添加によって耐失透性を良化させる成分であるが、1%以上ではガラスの短波長域の吸収が強まり着色を生じる傾向が強い。 Although WO 3 is a component for improved resistance to devitrification by small amount, a strong tendency to cause coloring intensified absorption in the short wavelength region of the glass is 1% or more. したがってWO の含有量を0%以上1%未満とする。 Therefore the content of WO 3 is less than 1% 0% or more.
【0027】 [0027]
GeO はSiO と同様の効果を有し、5%まで添加することができる。 GeO 2 has the same effect as SiO 2, it may be added up to 5%. しかしながら5%を上回ると耐失透性が低下する。 However devitrification resistance decreases exceeds 5%. したがってGeO の含有量を0〜5%とする。 Therefore the content of GeO 2 and 0 to 5%.
【0028】 [0028]
Ga ,Al は少量の低下で耐失透性を改善する作用を有する場合があるが、同時に屈折率が低下するため、Ga は0〜3%、Al は0%以上0.5%未満までの量を添加可能である。 Although Ga 2 O 3, Al 2 O 3 may have the effect of improving the devitrification resistance with a small amount of reduction, since the refractive index is lowered at the same time, Ga 2 O 3 is 0 to 3%, Al 2 O 3 can be added an amount of up to 0.5% or more and less than 0%.
【0029】 [0029]
Li O、Na O、K Oはガラス転移温度(Tg)の低下に効果的であるが、耐失透性および屈折率を低下させるため、Li O、Na OおよびK Oの合計含有量を0〜3%とする。 Li 2 O, Na 2 O, K 2 O Although it is effective to decrease the glass transition temperature (Tg), for lowering devitrification resistance and refractive index, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O the total content of 0 to 3%.
【0030】 [0030]
Li Oはガラス転移温度(Tg)を低下させる効果が極めて高い。 Li 2 O is extremely high effect to lower the glass transition temperature (Tg). しかしながら耐失透性の低下および屈折率の低下が大きいため、Li Oの導入量は0%以上0.1%未満とするのが好ましい。 However, since decrease in resistance to devitrification decreases and the refractive index is large, the amount of introduced Li 2 O is preferably less than 0.1% 0% or more.
【0031】 [0031]
MgO、CaO、SrO、BaOはガラス原料として炭酸塩、硝酸塩を用いることにより脱泡を促進する効果が有るが、CaOの含有量が3%以上、上記成分の合計量が5%以上になると、耐失透性が低下して安定生産可能なガラスが得られない。 MgO, CaO, SrO, BaO carbonates as glass raw materials, the effect of promoting degassing by using a nitrate is present, the content of CaO is less than 3%, the total amount of the above components is equal to or greater than 5%, devitrification resistance is not stable producible glass is obtained by reduction. したがって、CaOの含有量を0%以上3%未満および上記成分の合計含有量を0%以上5%未満とする。 Accordingly, the total content of less than 3% and the ingredient content of more than 0% CaO and less than 5% 0%. より好ましい合計含有量は0〜3%である。 More preferred total content is 0-3%.
【0032】 [0032]
Bi は少量の添加でガラス転移温度(Tg)を低下させる効果を有するが、3%を上回ると耐失透性が低下しまた着色を生じる。 Bi 2 O 3 has a effect of lowering the glass transition temperature (Tg) of a small amount of addition exceeds 3%, the devitrification resistance results were also colored lowered. したがってBi の含有量を0〜3%とする。 Therefore the content of Bi 2 O 3 0 to 3%.
上記成分以外に一般的に清澄剤として用いられているSb 、SnO 等をそれぞれ1%までの範囲で添加してもよい。 Sb 2 O 3 which is generally used as a fining agent in addition to the above components, SnO 2 or the like may be added within a range of up to 1%, respectively.
【0033】 [0033]
なお、光学ガラスIIにおいて、ガラスの失透を防止するため、SiO 、B 、ZnO、La 、Gd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO およびGeO の合計含有量を95%以上とする。 Incidentally, in the optical glass II, in order to prevent devitrification of glass, SiO 2, B 2 O 3 , ZnO, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3 and the total content of GeO 2 is 95% or more. 前記合計含有量の好ましい範囲は98%以上、より好ましい範囲は99%以上である。 The preferable range of the total content is 98% or more, more preferably in the range of 99% or more.
【0034】 [0034]
次に光学ガラスIIにおける好ましい組成範囲を例示する。 Then illustrate preferred composition ranges of the optical glass II.
(好ましい組成範囲1) (Preferred composition range 1)
光学ガラスIIにおいて、Nb の含有量が0〜0.7%のもの。 In the optical glass II, as the content of Nb 2 O 5 is 0 to 0.7%.
(好ましい組成範囲2) (Preferred composition range 2)
上記好ましい組成範囲1において、Li Oの含有量が0%以上0.1%未満のもの。 In the preferred composition ranges 1, Li 2 O content of less than 0.1% 0% or more.
(好ましい組成範囲3) (Preferred composition range 3)
光学ガラスIIにおいて、SiO 1〜6%、B 20〜35%、ZnO 20〜35%、La 30〜40%、ZrO 0〜5%、Gd 0〜5%、Y 0〜5%、Yb 0〜5%、Nb 0〜0.7%、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計量0〜3%を含むもの。 In the optical glass II, SiO 2 1~6%, B 2 O 3 20~35%, ZnO 2 20~35%, La 2 O 3 30~40%, ZrO 2 0~5%, Gd 2 O 3 0~ 5%, Y 2 O 3 0~5 %, Yb 2 O 3 0~5%, Nb 2 O 5 0~0.7%, those containing MgO, CaO, the total amount 0-3% of SrO and BaO.
(好ましい組成範囲4) (Preferred composition range 4)
好ましい組成範囲1ないし3のいずれかの範囲において、Nb の含有量が0〜0.6%のもの。 In any of the preferred range of composition range 1 to 3, those content of Nb 2 O 5 is 0 to 0.6%.
(好ましい組成範囲5) (Preferred composition range 5)
好ましい組成範囲4において、Nb を含有しないもの。 In a preferred composition range 4, which does not contain Nb 2 O 5.
【0035】 [0035]
さらに上記範囲よりも、SiO 、B 、ZnO、La 、ZrO 、Sb の合計含有量を95%以上とするのが好ましく、98%以上とするのがより好ましく、99%以上とするのがさらに好ましく、100%とするのがより一層好ましい。 Further than the above range, it is preferable to be SiO 2, B 2 O 3, ZnO, La 2 O 3, ZrO 2, Sb 2 O 3 total content of 95% or more, more is to 98% or more preferably, more preferably to 99% or more, and still more preferably, to 100%.
【0036】 [0036]
光学ガラスIIを精密プレス成形に供する場合は、Sb の導入量を少なくすることが好ましく、導入しないことがより好ましい。 When subjecting the optical glass II to precision press molding, it is preferable to reduce the introduction amount of Sb 2 O 3, it is more preferred to introduce no.
なお、光学ガラスIIによれば、短波長側を含む可視域の広い範囲において高い透過率が得られるが、中でも上記λ が280nm以下であることが好ましい。 Incidentally, according to the optical glass II, although high transmittance in a wide range of the visible range including the short wavelength side is obtained, it is preferable among them the lambda 5 is 280nm or less. 耐失透性など安定した製造に配慮すると、λ を260〜280nmとするのがより好ましい。 When considering the devitrification resistance such stable production, lambda 5 and more preferably, 260~280nm a.
【0037】 [0037]
また、短波長側を含む可視域の広い範囲においてより高い透過率を得る上から、λ 80を405nm以下とすることがより好ましい。 Also, from the top to obtain a higher transmittance in a wide range of the visible range including the short wavelength side, the lambda 80 and more preferably to 405nm or less. さらに安定した製造に配慮すると、λ 80を360〜405nmとすることがさらに好ましい。 Still considering the stable production, it is most preferable to set the lambda 80 and 360~405Nm.
このように高い透過率と所要の光学恒数を備えた光学ガラスIIによれば、固体撮像素子の撮像光学系等に使用する光学素子に好適な光学ガラスを提供することができる。 According such a high transmittance and the required optical glass II having the optical constants, it is possible to provide a suitable optical glass optical element used in the imaging optical system of a solid-state image pickup element.
【0038】 [0038]
次に光学ガラスIおよびIIより排除すべき物質について説明する。 Next, the material to be eliminated from the optical glass I and II will be described.
鉛化合物は、環境問題上導入しないことが望ましい。 Lead compounds, it is desirable not to introduce environmental concerns. 同様、カドミウム化合物、ヒ素化合物も環境影響上に配慮して導入しないことが望ましい。 Similarly, cadmium compounds, arsenic compounds may be desirable not to introduce in consideration of the environmental impact. また、ウランやトリウムなどの放射性物質も排除すべきものである。 Moreover, those radioactive substances such as uranium and thorium also be excluded.
【0039】 [0039]
さらに、短波長域から長波長域にわたる可視光領域で高い透過率を得る上から、ガラスを着色する物質も排除すべきである。 Furthermore, for obtaining a high transmittance in the visible light region spanning long wavelength band from the short wavelength region, material for coloring the glass it should also be excluded. このような物質としては、鉄、銅、クロム、ネオジウムなどを例示することができる。 Such materials may be exemplified iron, copper, chromium, neodymium and the like.
【0040】 [0040]
光学ガラスIおよびIIは、レンズなどの光学素子を作るためのプレス成形用ガラスとして好適なものである。 Optical glass I and II are suitable as glass for press molding for making an optical element such as a lens. プレス成形性をより向上させる観点から、光学ガラスIおよびIIにおいて、ガラス転移温度(Tg)が600℃以下のものが好ましく、595℃以下のものがより好ましい。 From the viewpoint of improving the press formability, the optical glass I and II, preferably a glass transition temperature (Tg) of those 600 ° C. or less, and more preferably from 595 ° C. or less. さらに屈伏点(Ts)が、640℃以下であるものが好ましく、635℃以下であるものがより好ましい。 Further sag (Ts) of preferably not more 640 ° C. or less, it is more preferable than 635 ° C. or less.
ガラス転移温度、屈伏点とも、安定した製造に配慮すると、ガラス転移温度は560℃以上、屈伏点は600℃以上とすることがさらに好ましい。 Glass transition temperature, both the yield point, when considering the stable production, the glass transition temperature of 560 ° C. or higher, yield point is more preferably set to 600 ° C. or higher.
【0041】 [0041]
次に光学ガラスIおよびIIの液相温度について説明する。 It will now be described liquidus temperature of the optical glass I and II. 光学ガラスIおよびIIは、溶融ガラスを成形してガラス成形体を得、これに必要に応じて切断、研削、研磨などの機械加工を加えてプレス成形に供するガラス成形体を作るのに好適なガラスである。 Optical glass I and II, suitable for making obtain a glass molded body by molding the molten glass, which the cut if necessary, grinding the glass shaped material to be subjected to press molding by adding a mechanical processing such as grinding a glass. 溶融ガラスを成形する際、ガラスの失透を防ぐため、光学ガラスIおよびIIが1100℃以下の液相温度を有することが好ましい。 When molding the molten glass, to prevent devitrification of the glass, the optical glass I and II preferably has the following liquid phase temperature 1100 ° C.. より好ましい液相温度は1050℃以下、さらに好ましい液相温度は1040℃以下である。 More preferred liquidus temperature 1050 ° C. or less, more preferably liquidus temperature is 1040 ° C. or less.
【0042】 [0042]
なお、所望の光学恒数、透過率特性、プレス成形性を付与する上から、液相温度を900℃以上にすることが好ましく、920℃以上にすることがより好ましく、940℃以上にすることがさらに好ましい。 Incidentally, the desired optical constants, transmittance characteristics, from the top to impart press formability, it is preferred that the liquidus temperature above 900 ° C., more preferably to above 920 ° C., to the 940 ° C. or higher but more preferable.
【0043】 [0043]
次に本発明のプレス成形用ガラス成形体とその製造方法について説明する。 Next will be described a press-molding glass molding of the present invention and its manufacturing method.
プレス成形用ガラス成形体は、加熱、軟化してプレス成形に供するためのガラス成形体であり、プレス成形用プリフォームあるいはプレス成形用ゴブなどとも呼ばれ、目的とするプレス成形品によって、重量、形状が適宜決められる。 Press-molding glass shaped material is heated, a softened glass shaped material to be subjected to press molding, and also called preform or gob for press molding for press molding, the press molded article of interest, by weight, shape is determined as appropriate. 本発明のプレス成形体は、光学ガラスIまたは光学ガラスIIのいずれかの光学ガラスからなるものであり、したがって、プレス成形用ガラス成形体の諸特性は、本発明の光学ガラスの特性を反映したものとなる。 Press molding of the present invention is obtained from one of the optical glass of the optical glass I or II, therefore, the properties of the press-molding glass molded product, reflecting the characteristics of the optical glass of the present invention the things.
【0044】 [0044]
本発明のプレス成形用ガラス成形体の製造方法においては、溶融ガラスを成形して光学ガラスIまたはIIからなるプレス成形用ガラス成形体を作製する。 In the method for producing a press-molding glass shaped material of the present invention to produce a press-molding glass shaped material formed of the optical glass I or II by molding molten glass. まず、本発明の光学ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、溶解、清澄、均質化し、未溶解物や気泡、異物を含まない均質な溶融ガラスを作る。 First, to prepare a glass raw material so that the optical glass of the present invention can be obtained, dissolved, clarified, and homogenized to produce a homogeneous molten glass free undissolved materials and air bubbles, foreign matter. 次に白金合金製などの流出パイプから溶融ガラスを流出する。 Then flows out the molten glass from the outlet pipe, for example made of platinum alloy. 上記流出にあたり、ガラスが失透しないよう流出パイプの温度等の条件に配慮する。 Upon the outflow, to consider the condition of the temperature of the flow pipe so that the glass is not devitrified. 流出する溶融ガラスを受け型もしくは鋳型に鋳込み所定の形状に成形する。 Cast into a receiving mold or mold a molten glass flowing out is molded into a predetermined shape. 以下に前記成形に好適な方法を例示する。 Illustrate a preferred method the molding below.
【0045】 [0045]
まず、第1の成形方法は、流出パイプの下方に複数の受け型を順次、搬入し、所定重量の溶融ガラス塊を受け型で受け、ガラス塊を成形しながら冷却する方法である。 First, the first method of molding, a plurality of receiving-type below the outflow pipe sequentially carried and receives in type receiving the molten glass gob having a predetermined weight, a method of cooling while shaping the glass gob. この方法では、流出する溶融ガラス流の先端部を受け型で支持し、所望の重量の溶融ガラス塊が分離できるタイミングで受け型を急降下する。 In this way, supported by a receiving mold a tip of the molten glass flow flowing, molten glass gob having a desired weight to dive a type receiving at a timing can be separated. そうすると、溶融ガラスの受け型への供給が追いつかず、溶融ガラス流が途中で分離し、受け型で所定重量の溶融ガラス塊を受け取ることができる。 Then, not keep up the supply of the receiving mold of the molten glass, the molten glass flow is separated in the middle, it is possible to receive a molten glass gob having a predetermined weight in receiving mold. このようにすることにより、溶融ガラス流を切断刃で切断した際に生じる切断痕を残さずにガラスの成形を行うことができる。 By doing so, it is possible to perform the molding of the glass without leaving a cutting mark generated when cutting the molten glass flow in the cutting blade. この第1の成形法によれば、プレス成形用ガラス成形体1個分の重量、あるいは前記重量よりも若干重いガラス塊を成形することができる。 According to the first molding it can be molded by weight of one minute for press molding a glass shaped material, or a slightly heavier glass gob than the weight.
【0046】 [0046]
プレス成形用ガラス成形体1個分の重量のガラス塊を成形した場合は、このガラス塊をプレス成形用ガラス成形体として使用することができる。 If molding a glass gob having a weight of press-molding a glass molded body 1, and is capable of using this glass gob as a press-molding glass molded body. この場合、ガラス塊は、割れない程度のスピードで冷却することが好ましい。 In this case, the glass gob is preferably cooled at a degree unbreakable speed.
【0047】 [0047]
プレス成形用ガラス成形体1個分の重量よりも重いガラス塊を成形する場合は、ガラス塊をアニールして歪を低減してから、機械加工を施してプレス成形用ガラス成形体1個分の重量に仕上げ、プレス成形用ガラス成形体とする。 When forming the heavy glass gob than the weight of the press-molding glass molded body 1 minute from to reduce distortion by annealing the glass block, machined subjected molding glass shaped material for one piece pressed finish weight, and press-molding glass shaped material. この方法によれば、予めガラス塊を成形しておき、需要に応じて機械加工によって重量調整を行えば、様々なサイズの光学素子の成形に供することが可能なプレス成形用ガラス成形体を提供することができる。 According to this method, in advance of the glass gob in advance by molding, by performing the weight adjustment by machining on demand, provides a glass shaped material for press molding that can be subjected to molding of an optical element of various sizes can do. なお、上記機械加工としてバレル研磨が好ましい。 Note that barrel polishing is preferable as the machining.
【0048】 [0048]
また、上記プレス成形用ガラス成形体を精密プレス成形に供する場合には、ガラス塊に機械加工を施さないで作製したプレス成形用ガラス成形体が好適である。 Also, when subjected to precision press molding the glass for press molding compacts, press molding glass shaped material produced without subjected to machining the glass gob is preferable.
次に、第2の成形方法は、ほぼ水平な底面とその底面を挟んで平行に対向する一対の側壁を備え、側面が開口している鋳型に溶融ガラスを一定のスピードで鋳込むものである。 Next, a second method of forming is to substantially a pair of side walls parallel to each other across the horizontal bottom surface and a bottom surface, casting a molten glass into a mold side surface is opened at a constant speed. 鋳込まれた溶融ガラスは鋳型内に均一な厚みで広がり、前記一対の側壁の間隔で定まる幅のガラス板に成形される。 Cast molten glass spreads a uniform thickness in the mold, it is molded into a glass plate having a width determined by the spacing of the pair of side walls. 成形されたガラス板は、均一な厚みと幅の板が得られるように溶融ガラスの供給スピードに応じて、鋳型の開口部から水平方向に引き出される。 Shaped glass plate, depending on the feed speed of the molten glass as a plate having a uniform thickness and width can be obtained, drawn from the opening of the mold in the horizontal direction. このようにして得られたガラス板をアニールし、歪を低減してから、所要のサイズに切断する。 Thus annealed glass plates obtained, after reducing distortion, cut to the required size. このようにして得られるガラス片はカットピースと呼ばれるが、カットピースには必要に応じて面取りを行ったり、プレス成形用ガラス成形体の重量に合わせるための機械加工を行う。 This way the glass piece thus obtained is referred to as cut pieces, performs or perform chamfering If necessary, the cut pieces, the machining to match the weight of the press-molding glass shaped material. なお、カットピースの面取り加工や重量調整のための機械加工にはバレル研磨が好ましい。 Note that barrel polishing is preferred for machining for chamfering and weight adjustment of the cut pieces.
【0049】 [0049]
このようにして、所定重量の本発明の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を得ることができる。 In this way, it is possible to obtain a press-molding glass shaped material formed of the optical glass of the predetermined weight of the present invention. なお、プレス成形用ガラス成形体には、必要に応じてプレス成形時の離型を容易にするための離型膜を形成したり、粉末状の離型剤を塗布してもよいが、粉末状の離型剤を使用すると離型剤がガラスに転写されるため、精密プレス成形には好ましくない。 Note that the press-molding glass molded body, or to form a release film to facilitate release of the press forming if necessary, but a powdery releasing agent may be applied, the powder since Jo of using a release agent release agent is transferred to the glass, not preferred for precision press molding.
【0050】 [0050]
次に、本発明の光学素子について説明する。 Next, a description will be given of an optical element of the present invention. 本発明の光学素子は、光学ガラスIまたは光学ガラスIIから構成されている。 The optical element of the present invention is comprised of the optical glass I or II. したがって、光学ガラスIや光学ガラスIIが備える諸特性を本発明の光学素子は備えている。 Accordingly, the optical element of the present invention the properties included in the optical glass I or the optical glass II comprises. その代表的なものは、屈折率(nd)1.6〜1.8、アッベ数(νd)40〜60であるが、可視域の短波長側において高い透過率を示すという特性も共通する。 Its typical, the refractive index (nd) 1.6 to 1.8, but the Abbe number ([nu] d) 40 to 60, also the common property of exhibiting high transmittance in the short wavelength side of the visible range. 光学ガラスIからなる光学素子や光学ガラスIIからなる光学素子のうちの好ましいものについては、λ が280nm以下の高い可視透過率を示し、着色は認められない。 The preferred of the optical element formed of the optical element and the optical glass II formed of the optical glass I, lambda 5 represents the following high visible transmittance 280 nm, the coloring is not observed. このような光学素子によれば、デジタルカメラやビデオカメラ、モバイル機器に組込まれたカメラなど固体撮像素子を使用するカメラの光学系に好適な光学素子を提供することができる。 According to such an optical element, it is possible to provide a digital camera or a video camera, suitable optical elements in the optical system of the camera using a solid-state image sensor such as a camera built into the mobile device.
【0051】 [0051]
本発明の光学素子としては、球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイなどのレンズ各種、プリズム、回折格子などを例示できる。 The optical element of the present invention, a spherical lens, an aspherical lens, a microlens, a lens variety, such as a lens array, a prism, and a diffraction grating can be exemplified. なお、本発明の光学素子には必要に応じて、反射防止膜、部分反射膜、高反射膜などの光学薄膜を形成してもよい。 Incidentally, the optical element of the present invention, if necessary, anti-reflection film, a partial reflection film may be formed an optical thin film such as a high-reflection film.
【0052】 [0052]
次に、本発明の光学素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing an optical element of the present invention.
本発明の光学素子の製造方法は、上記プレス成形用ガラス成形体または上記製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することにより、光学素子を製造する。 Method of manufacturing an optical element of the present invention, heating the press-molding a glass shaped material or the manufacturing method for press molding a glass molded body produced by, softened, by press molding using a press mold, optical to produce the element.
【0053】 [0053]
光学素子は、光を屈折したり、透過したり、回折したり、反射したりする光学的な機能を備える光学機能面を有する。 Optical element has or refract the light, transparent or, diffraction or the optical functional surface having an optical function of or reflected. この光学機能面をどのような方法により形成するかにより、プレス成形法は次の2つの方法に大別することができる。 By either forming the optical function surface by any method, press molding method can be roughly classified into the following two methods.
【0054】 [0054]
第1の方法は、目的とする光学素子の形状に近似し、光学素子よりも大きなプレス成形品をプレス成形する方法である。 The first method is to approximate the shape of a desired optical element, a method of press-molding a large press-molded article than the optical element. 成形されたプレス成形品には研削や研磨加工が施され、光学機能面を含む光学素子の表面が機械加工により形成される。 The molded press molded article grinding or polishing processing is given, the surface of the optical element including the optical function surface is formed by machining. プレス成形後に機械加工を施すので、加工時のガラスの破損を防止する観点から、プレス成形品にはアニールを行って歪を低減することが好ましい。 Because mechanical processing after press molding, from the viewpoint of preventing breakage of the glass during processing, it is preferable to reduce the distortion annealed in the press-molded product. この方法によれば、プレス成形は大気中で行うことが可能であり、上記粉末状の離型剤の使用も可能である。 According to this method, press molding is capable of performing in the atmosphere, the use of the powdery release agent is also possible.
【0055】 [0055]
第2の方法は、精密プレス成形と呼ばれるもので、プレス成形型の成形面を目的とする光学素子の形状を反転した形状に精密に加工し、必要に応じて離型膜を形成するとともに、プレス成形によって、加熱、軟化されたプレス成形用ガラス成形体に上記成形面の形状を精密に転写する。 The second method is called a precision press molding, precisely machined to the inverted shape the shape of the optical element for the purpose of molding surface of a press mold, to form a release film as needed, by press molding, heating, to precisely transfer the shape of the molding surface to the softened glass for press molding the molded body. この方法によれば、光学機能面が研削、研磨せずにプレス成形によって形成できる。 According to this method, the optical function surface can be formed grinding, by press molding without polishing. ただし、プレス成形は窒素ガス雰囲気のような非酸化性ガス雰囲気下で行うことになる。 However, press forming will be conducted under a non-oxidizing gas atmosphere such as nitrogen gas atmosphere.
【0056】 [0056]
この第2の方法では、プレス成形品の機械加工は必須ではないから、歪の光学的な影響が出ない範囲であれば、歪が残留していてもよく、プレス成形品のアニールを省略することもできる。 In the second method, since the machining of the press-molded product is not essential, as long as it does not appear that the optical effects of the distortion may be the strain remains, is omitted annealing of the press-molded product it is also possible.
なお、光学素子の屈折率(nd)、アッベ数(νd)は、光学素子の製造過程における熱的な履歴により僅かながら変化するので、精密に定められた光学恒数を有する光学素子を作製する場合には、上記屈折率(nd)、アッベ数(νd)の変化を考慮してガラスの組成や製造過程における熱履歴を調整すればよい。 The refractive index of the optical element (nd), Abbe number ([nu] d) Since the change slightly by thermal history in the manufacturing process of the optical element, producing an optical element having optical constants defined precisely in this case, the refractive index (nd), may be adjusted thermal history in Abbe's number ([nu] d) the composition and production process of the glass to account for changes in the.
このようにして、所望の光学恒数と優れた透過率を備え、固体撮像素子などを搭載する機器の光学部品として特に好適な光学素子を提供することができる。 In this way, it is possible to provide a desired provided with optical constants and good transmittance, especially suitable optical element as an optical component of the device to be mounted such as a solid state imaging device.
【0057】 [0057]
【実施例】 【Example】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 Next, the present invention embodiment will be described in more detail, the present invention is not intended to be limited by these examples.
実施例1〜10 Examples 1-10
表1および表2に示す組成のガラス100gが得られるように調合された原料バッチを白金製坩堝に入れ、1300℃に設定された炉内で溶融し、攪拌、清澄後、鉄製枠に流し込み、ガラス転移温度(Tg)付近の温度で2時間保持後、徐冷することにより、各光学ガラスを得た。 Table 1 and formulated raw batch as glass 100g of composition shown in Table 2 are obtained put in a platinum crucible and melted in a furnace set to 1300 ° C., stirred, after refining, poured into iron frames, after 2 hour hold at a temperature around glass transition temperature (Tg), by slow cooling to obtain each optical glass. 各光学ガラスについて、諸物性を以下のようにして測定すると共に、その結果を表1および表2に示した。 For each optical glass, the physical properties as well as measured as follows, and the results are shown in Table 1 and Table 2.
(1)屈折率(nd)およびアッベ数(νd) (1) Refractive index (nd) of and the Abbe number ([nu] d)
1時間当たり、30℃の降温速度で冷却して得られた光学ガラスについて測定した。 Per hour were measured for optical glass obtained by cooling at a cooling rate of 30 ° C..
(2)ガラス転移温度(Tg)および屈伏点(Ts) (2) Glass transition temperature (Tg) and yield point (Ts)
熱機械分析装置を用い、4℃/分の昇温速度で測定した。 Using a thermal mechanical analyzer, it was measured at a heating rate of 4 ° C. / min.
(3)液相温度(LT) (3) the liquidus temperature (LT)
50mlの白金製坩堝に光学ガラスを入れ、蓋を付けて炉内に2時間保持し、冷却後、ガラス内部を100倍の顕微鏡で観察した際の結晶の有無から求めた。 Put optical glass in a platinum crucible of 50 ml, and held for 2 hours in the furnace with a lid, after cooling, was determined from the presence or absence of crystals when observed inside glass 100 power microscope.
(4)λ およびλ 80 (4) λ 5 and λ 80
10mm厚の研磨サンプルによって分光透過率を測定した際の透過率5%の波長(nm)をλ として、また透過率80%の波長(nm)をλ 80として求めた。 As the transmission rate of 5% of the wavelength (nm) lambda 5 when measured spectral transmittance by grinding samples of 10mm thick, it was also determined transmittance of 80% of the wavelength (nm) of the lambda 80.
比較例1〜3 Comparative Examples 1-3
表2に示す組成の各光学ガラスを、実施例1〜10と同様にして作製し、その諸特性を測定した。 Each optical glass having the composition shown in Table 2, were prepared in the same manner as in Examples 1-10, to measure the properties. 結果を表2に示す。 The results are shown in Table 2.
【0058】 [0058]
【表1】 [Table 1]
【0059】 [0059]
【表2】 [Table 2]
【0060】 [0060]
表1および表2から分かるように、各実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60であり、またλ は280nm未満である。 Table 1 and as can be seen from Table 2, the optical glass of each example are both refractive index (nd) of 1.6 to 1.8, an Abbe number ([nu] d) 40 to 60, also lambda 5 is it is less than 280nm.
【0061】 [0061]
一方、比較例1は、Nb の量が過剰になっているため、λ が320nmと着色度について問題が生じた。 On the other hand, Comparative Example 1, the amount of Nb 2 O 5 is in excess, lambda 5 occurs a problem about 320nm and the coloring degree. 比較例2および3はLa 、Gd 、Y 、Yb の合計含有量が48%を超えたため、耐失透性が著しく低下し、失透したものしか得ることができなかった。 Since the total content of Comparative Examples 2 and 3 are La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3 exceeds 48%, devitrification resistance is significantly reduced, only those devitrified could not be obtained.
実施例11 Example 11
プレス成形用ガラス成形体を作るため、実施例1〜10の各ガラスが得られるように、ガラス原料を調合し、溶解、清澄、均質化して溶融ガラスを作った。 To make the press-molding glass shaped material, so that each glass of Examples 1 to 10 is obtained, the glass raw materials were blended, dissolved, clarified, made molten glass is homogenized. そして、温度制御された白金合金製の流出パイプから一定のスピードで溶融ガラス流を流出し、流出パイプの下方に順次搬送される受け型に溶融ガラス流の先端部を受け、溶融ガラス流から所定重量の溶融ガラス塊が分離可能なタイミングで受け型を急降下して、受け型上に前記重量の溶融ガラス塊を受け取り、受け型からガスを噴出してガラスを浮上させた状態で所定形状の実施例1〜10の光学ガラスからなるガラス塊を多数成形した。 Then, it flows out the molten glass flow at a constant speed from a platinum alloy flow pipe that is temperature controlled, receives the tip portion of the molten glass flow in the receiving mold sequentially conveyed downward of the outflow pipe, predetermined from the molten glass flow and dive the type received at the timing of the molten glass mass separable weight, on the receiving mold receives the molten glass mass of the weight, receiving mold after ejection of the gas carried in a predetermined shape in a state of being floated glass glass gob formed of the optical glass of examples 1 to 10 were molded many. なお、各ガラス塊に失透、破損等は認められなかった。 In addition, devitrification in each glass mass, the damage was not observed. 上記形状としては、球状、回転楕円体、回転楕円体に近似する形状等を例示できる。 As the shape, a spherical, spheroidal, a shape approximating the spheroid can be exemplified.
【0062】 [0062]
上記ガラス塊は、そのままの状態でプレス成形用ガラス成形体として用いることもできるし、アニールして歪を低減した後にバレル研磨を施して重量調整を行った後に、プレス成形用ガラス成形体として用いることもできる。 The glass mass, it is possible to use as a press-molding glass molded body as it is, after performing the weight adjustment subjected to barrel polishing after reducing distortion by annealing, it is used as a press-molding glass molded body it is also possible.
実施例12 Example 12
実施例11と同様に、流出パイプから溶融ガラス流を流出し、平坦な底面が略水平に配置され、底面を囲む側壁の一方が開口した鋳型内に鋳込んだ。 In the same manner as in Example 11, to flow out the molten glass flow from the flow pipe, flat bottom surface is disposed substantially horizontally, it was cast into a mold where one side wall surrounding the bottom is open. 鋳型内に一定の厚みに広がった溶融ガラスは、一定の幅と厚みを有するガラス板に成形され、鋳型の開口部から一定スピードで引き出され、アニールされて除歪された。 Molten glass spreads to a certain thickness in the mold is molded into a glass plate having a constant width and thickness, it is drawn at a constant speed from the opening of the mold, which is annealed to remove strains. この成形されたガラス板には失透、破損は見られなかった。 The molded devitrification in the glass plate, breakage was observed. その後、歪が除かれたガラス板を所定のサイズに切断して、多数のカットピースを得た。 Then, by cutting the glass plate distortion is removed to a predetermined size to obtain a large number of cut pieces.
【0063】 [0063]
次に、これらのカットピースをバレル研磨して重量調整し、実施例1〜10の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体とした。 Next, adjust the weight by barrel polishing these cut pieces to obtain a press-molding glass shaped material formed of the optical glass of Examples 1 to 10.
実施例13 Example 13
実施例11においてバレル研磨を施して作製したプレス成形用ガラス成形体ならびに実施例12のプレス成形用ガラス成形体を用いてプレス成形し、レンズの作製を行った。 It was press-molded with a press-molding glass molded body of the press-molding glass molded body, as well as Examples 12 produced by applying barrel polishing in Example 11, was prepared the lens. まず、バレル研磨が施され粗面化されたプレス成形用ガラス成形体の表面に粉末状の離型剤、例えば窒化ホウ素の粉末剤を均一に塗布した。 First, powder of the release agent on the surface of the press-molding glass molded barrel polishing is roughened is subjected, for example, was uniformly coated with powders of boron nitride. それから、前記成形体を加熱、軟化し、プレス成形品の形状を反転した形状の成形面を備える上型と下型を有するプレス成形型に投入して、プレス成形した。 Then, the molded body heat, soften, and placed in a press mold having an upper mold and a lower mold having a molding surface of the inverted shape the shape of the press-molded product was press-molded. 成形されたガラスを離型し、アニールを施して、歪を低減するとともに、屈折率を所望の値に調整した。 The molded glass demolded and subjected to annealing, thereby reducing distortion, refractive index was adjusted to a desired value. このようにして目的とするレンズブランクを作製した。 To prepare a lens blank of interest in this way. なお、一連の加熱、プレス成形の工程は大気中において行った。 The series of heating steps of the press molding was carried out in air.
【0064】 [0064]
次いで、レンズブランクの表面を所定形状、精度に研削、研磨し、実施例1〜10の光学ガラスからなるレンズを作製した。 Then, grinding the surface of the lens blank a predetermined shape, the accuracy and polished to produce a lens made of optical glass of Examples 1 to 10. これらのレンズはいずれも所望の光学恒数を有し、良好な透過率特性を示した。 Both of these lenses have a desired optical constants showed good transmittance characteristics. また、デジタルカメラの撮像光学系としても良好な性能を有するものであった。 Also, it was those also having good performance as an imaging optical system of the digital camera.
【0065】 [0065]
なお、レンズ表面には必要に応じて反射防止膜を設けてもよい。 It is also possible to provide a reflection preventing film as required on the lens surface.
実施例14 Example 14
実施例12においてバレル研磨せずに得られたプレス成形用ガラス成形体を用いてプレス成形し、非球面レンズの作製を行った。 It was press-molded with a press-molding glass molded body obtained without barrel polishing in Example 12, was prepared aspheric lens. まず、プレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、レンズの形状を反転した形状の成形面を備える上型と下型を有するプレス成形型に投入して、精密プレス成形した。 First, heating the press-molding glass shaped material, softened, and charged into a press mold having an upper mold and a lower mold having a molding surface of the inverted shape the shape of the lens, and precision press molding. 成形された非球面レンズを離型し、アニールを施して、歪を低減するとともに、屈折率を所望の値に調整した。 Molded aspheric lens was released and subjected to annealing, thereby reducing distortion, refractive index was adjusted to a desired value. なお、上記アニールによる屈折率調整をガラスの組成調整やプレス成形後の冷却条件の調整によって行ってもよいし、これらの調整法を併用してもよい。 Incidentally, the refractive index adjustment by the annealing may be performed by the adjustment of the cooling conditions after the composition adjustment and press molding of glass, it may be used in combination these adjustments method.
【0066】 [0066]
次いで、非球面レンズの芯取り加工を行い、実施例1〜10の光学ガラスからなる非球面レンズを完成させた。 Then it carried out the centering of the aspherical lens, to complete the non-spherical lens made of optical glass of Examples 1 to 10. これらのレンズはいずれも所望の光学恒数を有し、良好な透過率特性を示した。 Both of these lenses have a desired optical constants showed good transmittance characteristics. また、デジタルカメラの撮像光学系としても良好な性能を有するものであった。 Also, it was those also having good performance as an imaging optical system of the digital camera.
なお、レンズ表面には必要に応じて反射防止膜を設けてもよい。 It is also possible to provide a reflection preventing film as required on the lens surface.
【0067】 [0067]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明によれば、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60であるとともに短波長域における高い透過率を有する光学ガラスを提供することができる。 According to the present invention, the refractive index (nd) of 1.6 to 1.8 and an Abbe's number ([nu] d) it is possible to provide an optical glass having a high transmittance in the short wavelength region as well as a 40 to 60.
【0068】 [0068]
また、本発明によれば、上記特性を有し、加熱、軟化してプレス成形に供するプレス成形用ガラス成形体およびその製造方法を提供することができる。 Further, according to the present invention, having the above characteristics, heat softened glass for press molding molded body subjected to press-molding and can provide a manufacturing method thereof.
さらに本発明によれば、前記特性を有する光学ガラスからなる光学素子と前記光学特性を有する光学素子の製造方法を提供することができる。 Further according to the invention, it is possible to provide a method of manufacturing an optical element having the optical element optical properties of the optical glass having the above properties.

Claims (6)

  1. 必須成分としてSiO 、B 、ZnO、La を含むとともに、任意成分としてGd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO 、GeO を含み、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48重量%以下、前記各成分の合計含有量が95重量%以上であって、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60、厚さ10mmに換算した場合の分光透過率が5%を示す波長(λ )が280nm以下であることを特徴とする光学ガラス。 SiO 2 as an essential component, B 2 O 3, ZnO, with including La 2 O 3, Gd 2 O 3 as an optional component, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3, includes GeO 2, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3 and Yb 2 total content of O 3 is 48 wt% or less, the total content of the components is not more than 95% by weight, refractive index (nd) of 1.6 to 1.8 and an Abbe's number ([nu] d) 40 to 60, the wavelength (lambda 5) is at 280nm or less which indicates a 5% spectral transmittance in the case in terms of thickness 10mm optical glass, characterized in that.
  2. 重量%表示で、SiO 0.1〜8%、B 15〜40%、ZnO 10〜35%、La 25%以上44%未満、Gd 0%以上10%未満、Y 0%以上6%未満、Yb 0〜10%(ただし、La 、Gd 、Y およびYb の合計含有量が48%以下)、ZrO 0〜8%、Nb 0%以上1%未満、WO In weight percentages, SiO 2 0.1~8%, B 2 O 3 15~40%, 10~35% ZnO, La 2 O 3 less than 25% or more 44%, Gd 2 O 3 0% to less than 10% , Y 2 O 3 0% or more and less than 6%, Yb 2 O 3 0~10 % ( however, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 total content of O 3 and Yb 2 O 3 is less 48% ), ZrO 2 0~8%, Nb 2 O 5 0% or more but less than 1%, WO 3
    0%以上1%未満、GeO 0〜5%、Ga 0〜3%、Al 0% or more than 1%, GeO 2 0~5%, Ga 2 O 3 0~3%, Al 2 O 3
    0%以上0.5%未満、Li O、Na OおよびK Oの合計含有量0〜3%、CaO 0%以上3%未満、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量0%以上5%未満、Bi 0〜3%、Sb 0〜1%、SnO 0〜1%を含み、SiO 、B 、ZnO、La 、Gd 、Y 、Yb 、ZrO 、Nb 、WO およびGeO の合計含有量が95%以上であり、屈折率(nd)が1.6〜1.8、アッベ数(νd)が40〜60であることを特徴とする光学ガラス。 0% or more and less than 0.5%, Li 2 O, the total content 0-3% of Na 2 O and K 2 O, CaO 0% to less than 3%, MgO, CaO, SrO and BaO in a total content of 0% or more and less than 5%, Bi 2 O 3 0~3 %, Sb 2 O 3 0~1%, comprises SnO 2 0~1%, SiO 2, B 2 O 3, ZnO, La 2 O 3, Gd 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, and the ZrO 2, Nb 2 O 5, WO 3 and the total content of GeO 2 is 95% or more, a refractive index (nd) of 1.6 to 1.8, optical glass the Abbe number ([nu] d) is characterized in that 40 to 60.
  3. 請求項1または2に記載の光学ガラスからなり、かつ加熱、軟化してプレス成形に供することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体。 Made of the optical glass according to claim 1 or 2, and heated, softened glass for press molding molded body characterized by subjecting to press molding.
  4. 溶融ガラスを成形して、請求項1または2に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を作製することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体の製造方法。 By molding molten glass, according to claim 1 or 2 method for producing a press-molding glass shaped material, characterized in that to produce a press-molding glass shaped material formed of the optical glass according to.
  5. 請求項1または2に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子。 Optical element characterized by comprising the optical glass according to claim 1 or 2.
  6. 請求項3に記載のプレス成形用ガラス成形体または請求項4に記載の製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法。 The press-molding glass molded body manufactured by the manufacturing method according to the press-molding glass moldings or claim 4 according to claim 3 heated, softened, and characterized in that the press-molded with a press mold the method for manufacturing an optical element.
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