JP2005330154A - Optical glass, glass base material of preform for precision press molding and its manufacturing method, preform for precision press molding, optical element and manufacturing method therefor - Google Patents

Optical glass, glass base material of preform for precision press molding and its manufacturing method, preform for precision press molding, optical element and manufacturing method therefor Download PDF

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JP2005330154A JP2004150187A JP2004150187A JP2005330154A JP 2005330154 A JP2005330154 A JP 2005330154A JP 2004150187 A JP2004150187 A JP 2004150187A JP 2004150187 A JP2004150187 A JP 2004150187A JP 2005330154 A JP2005330154 A JP 2005330154A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical glass having a refractive index (n<SB>d</SB>) of 1.72 or more and an Abbe number (ν<SB>d</SB>) of 45 or less and having good solubility and also capable of precision press molding at a relatively low temperature. <P>SOLUTION: In the optical glass having the refractive index (n<SB>d</SB>) of 1.72 or more and the Abbe number (ν<SB>d</SB>) of 45 or less, the optical glass contains 16-27% B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, more than 0% and 7.5% or less SiO<SB>2</SB>, 10-45% La<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, more than 10% and 35% or less ZnO, 4-28% WO<SB>3</SB>(wherein a ratio of WO<SB>3</SB>content to ZnO content WO<SB>3</SB>/ZnO is more than 0.37), more than 0% and 5% or less Li<SB>2</SB>O, 0-6% TiO<SB>2</SB>, 0-8.5% Nb<SB>2</SB>O<SB>5</SB>, 0-10% Ta<SB>2</SB>O<SB>5</SB>, 0-6% ZrO<SB>2</SB>by weigh % and glass transition temperature (T<SB>g</SB>) is 560°C or lower. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は比較的低温で精密プレス成形可能なB−La系光学ガラスおよび前記ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームとその製法、ならびに前記ガラスからなる光学素子とその製法に関する。 The present invention is relatively low in precision press molding can be B 2 O 3 -La 2 O 3 based precision press-molding preform formed of the optical glass and the glass and its manufacturing method, and an optical element made from the glass for their preparation .

非球面レンズのレンズ面など光学素子の光学機能面をプレス成形型の成形面を精密に転写することにより、研削、研磨を施すことなく光学素子を高い生産性のもとに量産する方法としてガラスの精密プレス成形法(モールドオプティクス成形法とも言う。)が知られている。精密プレス成形用のガラス材料には、比較的低温で軟化する性質が求められている。アッベ数(νd)が45以下の高屈折率特性を有する精密プレス成形用ガラス材料としては、特許文献1および2に開示されているB−La系のガラスが知られている。 Glass is a method for mass-producing optical elements with high productivity without grinding or polishing by precisely transferring the optical function surfaces of optical elements such as lens surfaces of aspherical lenses to the molding surface of the press mold. The precision press molding method (also called mold optics molding method) is known. A glass material for precision press molding is required to have a property of softening at a relatively low temperature. As a glass material for precision press molding having a high refractive index characteristic with an Abbe number (νd) of 45 or less, B 2 O 3 —La 2 O 3 glass disclosed in Patent Documents 1 and 2 is known. Yes.

特開2002−362938号公報JP 2002-362938 特開平6−305769号公報JP-A-6-305769

ところで、従来のB−La系ガラスでは、十分高い屈折率と優れたガラス安定性を付与しようとすると、ガラス転移温度が上昇してプレス成形温度が高くなるという問題があった。プレス成形温度が高くても適切なプレス成形型と離形膜を組み合わせれば、十分高い生産性のもとに光学素子を製造することができるが、型の成型面の高精度な加工など上記プレス成形型の使用には高いレベルの技術が必要とされる。
また、近年は光学系に対する高精度化、軽量・小型化の要求から、精密プレス成形法で、従来に比べてさらに成形の難易度が高い複雑な面形状の光学素子や大きな形状の光学素子の製造が行なう必要が出てきた。
そのためには、上記離形膜の損傷をより一層抑制すると共に、使用可能なプレス成形型と離形膜の選択肢を広げるという観点からガラスの転移温度(T)および屈伏点(T)をなるべく低くすることが望まれている。
さらには、精密プレス成形用光学ガラスとしては良好な熔解性も必要である。
By the way, in the conventional B 2 O 3 —La 2 O 3 based glass, there is a problem that when a sufficiently high refractive index and excellent glass stability are imparted, the glass transition temperature rises and the press molding temperature rises. It was. Even if the press molding temperature is high, if an appropriate press mold and release film are combined, an optical element can be produced with sufficiently high productivity. The use of a press mold requires a high level of technology.
In recent years, due to demands for high precision, light weight, and miniaturization of optical systems, the precision press molding method has made it difficult to mold complex surface shaped optical elements and large shaped optical elements. Manufacturing needs to be done.
For this purpose, the glass transition temperature (T g ) and yield point (T s ) are reduced from the viewpoint of further suppressing damage to the release film and expanding the choices of usable press molds and release films. It is desired to make it as low as possible.
Furthermore, as an optical glass for precision press molding, good meltability is also required.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、屈折率(n)が1.72以上、アッベ数(ν)が45以下であり、良好な溶解性を有し、かつ比較的低い温度で精密プレス成形が可能な光学ガラスを提供することを第一の目的とする。
また、前記ガラスからなり精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材とその製法、ならびに前記ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームとその製法を提供することを第二の目的とする。
さらに、前記光学ガラスからなる光学素子およびその製法を提供することを第三の目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a refractive index (n d ) of 1.72 or more, an Abbe number (ν d ) of 45 or less, a good solubility, and a comparison. It is a first object to provide an optical glass capable of precision press molding at a low temperature.
Another object of the present invention is to provide a glass base material for producing a precision press-molding preform made of the glass and a manufacturing method thereof, and a precision press-molding preform made of the glass and a manufacturing method thereof.
Furthermore, it is a third object to provide an optical element made of the optical glass and a method for producing the same.

本発明は上記課題を解決するための手段として、
(請求項1)
屈折率(n)が1.72以上、アッベ数(ν)が45以下である光学ガラスにおいて、
重量%表示で、
16〜27%、
SiO 0%超かつ7.5%以下、
La 10〜45%、
ZnO 10%超かつ35%以下、
WO 4〜28%
(ただし、ZnO含有量に対するWO含有量の割合WO/ZnOが0.37超)、
LiO 0%超かつ5%以下、
TiO 0〜6%、
Nb 0〜8.5%、
Ta 0〜10%、
ZrO 0〜6%、
を含み、ガラス転移温度(T)が560℃以下であることを特徴とする光学ガラス。
(請求項2)
精密プレス成形用のガラス素材に供することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
(請求項3)
精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材において、
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ガラス母材。
(請求項4)
精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材の製造方法において、
熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を加熱、プレス成形して請求項3に記載のガラス母材を作製することを特徴とするガラス母材の製造方法。
(請求項5)
精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材の製造方法において、
熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を研削および/または研磨して請求項3に記載のガラス母材を作製することを特徴とするガラス母材の製造方法。
(請求項6)
請求項1または2に記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
(請求項7) 体積が1.3cm以上である請求項6に記載の精密プレス成形用プリフォーム。
(請求項8)
光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
請求項4または5に記載の方法により作製したガラス母材の表面を研磨加工を含む工程で平滑化してプリフォームを作製することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
(請求項9)
光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
流出する熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離し、前記ガラスが冷却する過程で請求項1または2に記載の光学ガラスからなるプリフォームに成形することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
(請求項10)
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。
(請求項11)
ガラス製のプリフォームを加熱し、プレス成形型で精密プレス成形する光学素子の製造方法において、
前記プリフォームを請求項8または9に記載の方法により作製することを特徴とする光学素子の製造方法。
(請求項12)
プレス成形型にプリフォームを導入して、前記成形型とプリフォームを一緒に加熱し、精密プレス成形することを特徴とする請求項11に記載の光学素子の製造方法。
(請求項13)
プレス成形型に加熱したプリフォームを導入して、精密プレス成形することを特徴とする請求項11に記載の光学素子の製造方法。
(請求項14)
直径12mm以上のレンズを作製することを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。
を提供するものである。
As a means for solving the above problems, the present invention provides:
(Claim 1)
In an optical glass having a refractive index (n d ) of 1.72 or more and an Abbe number (ν d ) of 45 or less,
In weight% display
B 2 O 3 16-27%,
SiO 2 more than 0% and 7.5% or less,
La 2 O 3 10-45%,
ZnO more than 10% and 35% or less,
WO 3 4-28%
(However, the ratio WO 3 / ZnO in the content of WO 3 with respect to the content of ZnO 0.37 greater),
Li 2 O over 0% and 5% or less,
TiO 2 0-6%,
Nb 2 O 5 0-8.5%,
Ta 2 O 5 0-10%,
ZrO 2 0-6%,
And an optical glass characterized by having a glass transition temperature (T g ) of 560 ° C. or lower.
(Claim 2)
The optical glass according to claim 1, wherein the optical glass is used for a glass material for precision press molding.
(Claim 3)
In a glass base material for producing a precision press-molding preform,
A glass base material comprising the optical glass according to claim 1.
(Claim 4)
In the manufacturing method of a glass base material for producing a precision press-molding preform,
The glass base material according to claim 3, wherein molten glass is flown out of a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are heated and press-molded. The manufacturing method of the glass base material characterized by manufacturing.
(Claim 5)
In the manufacturing method of a glass base material for producing a precision press-molding preform,
The glass mother body according to claim 3, wherein molten glass is flown out of a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are ground and / or polished. A method for producing a glass base material, comprising producing a material.
(Claim 6)
A precision press-molding preform comprising the optical glass according to claim 1.
(Claim 7) The precision press-molding preform according to claim 6, wherein the volume is 1.3 cm 3 or more.
(Claim 8)
In the manufacturing method of a precision press-molding preform made of optical glass,
A method for producing a precision press-molding preform, wherein a preform is produced by smoothing a surface of a glass base material produced by the method according to claim 4 in a process including polishing.
(Claim 9)
In the manufacturing method of a precision press-molding preform made of optical glass,
A method for producing a precision press-molding preform, wherein a molten glass lump is separated from an outflowing molten glass, and the preform is molded into the optical glass preform according to claim 1 or 2 in the course of cooling of the glass. .
(Claim 10)
An optical element comprising the optical glass according to claim 1.
(Claim 11)
In a method for manufacturing an optical element that heats a glass preform and performs precision press molding with a press mold,
A method for producing an optical element, wherein the preform is produced by the method according to claim 8 or 9.
(Claim 12)
The method for producing an optical element according to claim 11, wherein a preform is introduced into a press mold, the mold and the preform are heated together, and precision press molding is performed.
(Claim 13)
The method for producing an optical element according to claim 11, wherein a heated preform is introduced into a press mold and precision press molding is performed.
(Claim 14)
14. The method of manufacturing an optical element according to claim 11, wherein a lens having a diameter of 12 mm or more is manufactured.
Is to provide.

本発明によれば、屈折率(n)が1.72以上、アッベ数(ν)が45以下であり、比較的低い温度で精密プレス成形が可能な光学ガラスを提供することができる。
また、前記ガラスからなり精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材とその製法、ならびに前記ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームとその製法を提供することもできる。
さらに、前記光学ガラスからなる光学素子およびその製法を提供することができる。
その結果、上記光学特性を有するガラスからなる光学素子を、高い生産性のもとに量産することができるとともに、精密プレス成形に使用するプレス成形型に関する制限が緩和され、プレス成形型の寿命を延ばすこともできる。
According to the present invention, an optical glass having a refractive index (n d ) of 1.72 or more and an Abbe number (ν d ) of 45 or less and capable of precision press molding at a relatively low temperature can be provided.
Further, it is possible to provide a glass base material for producing a precision press-molding preform made of the glass and a manufacturing method thereof, and a precision press molding preform made of the glass and a manufacturing method thereof.
Furthermore, the optical element which consists of said optical glass, and its manufacturing method can be provided.
As a result, optical elements made of glass having the above optical characteristics can be mass-produced with high productivity, and restrictions on press molds used for precision press molding are relaxed, and the life of the press molds is reduced. It can be extended.

[光学ガラス]
本発明の光学ガラスは、屈折率(n)が1.72以上、アッベ数(ν)が45以下である光学ガラスにおいて、重量%表示で、
16〜27%、
SiO 0%超かつ7.5%以下、
La 10〜45%、
ZnO 10%超かつ35%以下、
WO 4〜28%
(ただし、ZnO含有量に対するWO含有量の割合WO/ZnOが0.37超)、
LiO 0%超かつ5%以下、
TiO 0〜6%、
Nb 0〜8.5%、
Ta 0〜10%、
ZrO 0〜6%、
を含み、ガラス転移温度(T)が560℃以下であることを特徴とするものである。
以下、特記しない限り、ガラス成分の含有量を重量%にて表示する。
[Optical glass]
The optical glass of the present invention is an optical glass having a refractive index (n d ) of 1.72 or more and an Abbe number (ν d ) of 45 or less.
B 2 O 3 16-27%,
SiO 2 more than 0% and 7.5% or less,
La 2 O 3 10-45%,
ZnO more than 10% and 35% or less,
WO 3 4-28%
(However, the ratio WO 3 / ZnO in the content of WO 3 with respect to the content of ZnO 0.37 greater),
Li 2 O over 0% and 5% or less,
TiO 2 0-6%,
Nb 2 O 5 0-8.5%,
Ta 2 O 5 0-10%,
ZrO 2 0-6%,
And has a glass transition temperature (T g ) of 560 ° C. or lower.
Hereinafter, unless otherwise specified, the content of the glass component is expressed in weight%.

上記諸特性を満たす範囲において、
NaO 0〜5%、
O 0〜5%、
MgO 0〜5%、
CaO 0〜5%、
BaO 0〜5%、
0〜10%、
Gd 0〜10%、
を任意成分として導入することができる。
In a range that satisfies the above characteristics,
Na 2 O 0~5%,
K 2 O 0-5%,
MgO 0-5%,
CaO 0-5%,
BaO 0-5%,
Y 2 O 3 0-10%,
Gd 2 O 3 0-10%,
Can be introduced as an optional component.

上記成分においてガラス転移温度の低下に効果的な成分は、ZnO、WO、LiOであるが、中でもWOは屈折率を高める効果もあるため、WOを積極的に導入することにより、高い屈折率を保ちながらガラス転移温度のより一層の低下を実現したのが本発明の光学ガラスである。さらに上記成分のバランスを調整することにより優れたガラス安定性も実現している。 Effective components to a decrease in the glass transition temperature in the above ingredients, ZnO, is a WO 3, Li 2 O, since inter alia WO 3 is that an effect of increasing the refractive index, by introducing a WO 3 actively The optical glass of the present invention realizes a further decrease in the glass transition temperature while maintaining a high refractive index. Further, excellent glass stability is realized by adjusting the balance of the above components.

以下、上記組成範囲の限定理由について詳細に説明する。
は必須成分であり、ガラスのネットワーク形成成分である。含有量が少な過ぎるとガラスの安定性が低下し、過剰の導入により屈折率が低下するため、その含有量を16〜27%とする。好ましい範囲は17〜26%である。
Hereinafter, the reasons for limiting the composition range will be described in detail.
B 2 O 3 is an essential component and a glass network forming component. If the content is too small, the stability of the glass is lowered, and the refractive index is lowered by excessive introduction, so the content is made 16 to 27%. A preferred range is 17-26%.

SiOも必須成分であり、導入しないとガラス安定性が低下する。しかし、過剰の導入により屈折率が低下するとともに、ガラス転移温度が上昇し、さらには熔解性が悪化してしまうため、その含有量を0%超かつ7.5%以下とする。好ましい範囲は1〜6%、より好ましい範囲は1〜5.5%である。 SiO 2 is also an essential component, and if not introduced, the glass stability is lowered. However, the refractive index decreases due to excessive introduction, the glass transition temperature rises, and the meltability deteriorates, so the content is made more than 0% and 7.5% or less. A preferable range is 1 to 6%, and a more preferable range is 1 to 5.5%.

Laは本発明の光学恒数を実現する上で必須の成分であるが、過剰の導入により液相温度が高くなり、成形が困難になるため、その含有量を10〜45%とする。好ましい範囲は15〜40%、より好ましい範囲は17〜38%である。 La 2 O 3 is an essential component for realizing the optical constant of the present invention. However, since the liquid phase temperature becomes high due to excessive introduction and molding becomes difficult, the content is 10 to 45%. To do. A preferable range is 15 to 40%, and a more preferable range is 17 to 38%.

ZnOはガラス転移温度を低下させる上から必須の成分であるが、過剰の導入によりガラス化するのが困難になるため、その含有量を10%超かつ35%以下とする。好ましい範囲は11〜35%、より好ましい範囲は12〜32%である。   ZnO is an essential component from the viewpoint of lowering the glass transition temperature, but it becomes difficult to vitrify when introduced excessively, so its content is made to exceed 10% and not more than 35%. A preferable range is 11 to 35%, and a more preferable range is 12 to 32%.

WOは必須成分であり、屈折率を高めるとともにガラス転移温度を低下させる働きを有するが、過剰の導入によりガラス耐失透性が悪化するとともにガラスの着色傾向が強まるため、その含有量を4〜28%とする。好ましい範囲は10%超かつ25%以下、より好ましい範囲は10.5〜25%である。
ただし、屈折率を高め、ガラス転移温度を低下させるため、ZnO含有量に対するWO含有量の割合WO/ZnO(重量比)を0.37超とする。前記割合の好ましい範囲は0.4以上である。
WO 3 is an essential component and has a function of increasing the refractive index and lowering the glass transition temperature. However, excessive introduction deteriorates the glass devitrification resistance and increases the tendency to color the glass. ˜28%. A preferable range is more than 10% and 25% or less, and a more preferable range is 10.5 to 25%.
However, in order to increase the refractive index and lower the glass transition temperature, the ratio WO 3 / ZnO (weight ratio) of the WO 3 content to the ZnO content is set to exceed 0.37. A preferable range of the ratio is 0.4 or more.

LiOはガラス転移温度を低下させるための必須成分であるが、過剰の導入によりガラスの耐失透性が低下し、液相温度も上昇するため、その含有量を0%超かつ5%以下とする。好ましい範囲は0.5〜4%である。 Li 2 O is an essential component for lowering the glass transition temperature. However, since the devitrification resistance of the glass is lowered and the liquidus temperature is also raised by excessive introduction, the content exceeds 0% and 5%. The following. A preferable range is 0.5 to 4%.

以上が本発明の光学ガラスにおける必須成分である。次に任意成分について説明する。
TiO、Nbは所望の光学恒数を得るための導入する任意成分である。しかし、過剰の導入によりガラス転移温度の低下が妨げられるため、TiOの含有量を0〜6%、Nbの含有量を0〜8.5%とする。TiOの好ましい範囲は0.5〜4%、Nbの好ましい範囲は0〜8%、より好ましい範囲は1〜8%である。
The above are the essential components in the optical glass of the present invention. Next, optional components will be described.
TiO 2 and Nb 2 O 5 are optional components to be introduced for obtaining a desired optical constant. However, since the glass transition temperature is prevented from being lowered by excessive introduction, the content of TiO 2 is set to 0 to 6% and the content of Nb 2 O 5 is set to 0 to 8.5%. A preferred range for TiO 2 is 0.5-4%, a preferred range for Nb 2 O 5 is 0-8%, and a more preferred range is 1-8%.

Taはガラスの安定性向上ならびに屈折率を高める上から導入可能な任意成分であるが、過剰の導入により液相温度が上昇する。また高価な原料であるため過剰の導入はコスト面からも好ましくない。したがって、その含有量を0〜10%とする。好ましい範囲は1〜8%である。 Ta 2 O 5 is an optional component that can be introduced from the viewpoint of improving the stability of the glass and increasing the refractive index, but the liquid phase temperature rises due to excessive introduction. Moreover, since it is an expensive raw material, excessive introduction is not preferable from the viewpoint of cost. Therefore, the content is made 0 to 10%. A preferred range is 1-8%.

ZrOはガラスの安定性向上のため導入可能な任意成分であるが、過剰の導入によりガラス転移温度の低下が妨げられるため、その含有量を0〜6%とする。好ましい範囲は1〜5%である。 ZrO 2 is an optional component that can be introduced to improve the stability of the glass. However, since the excessive introduction prevents the glass transition temperature from being lowered, the content is made 0 to 6%. A preferred range is 1 to 5%.

上記成分に加えて清澄剤を添加することができる。清澄剤として、Sb、Asなど公知のものを合計量で0〜1%、好ましくは0〜0.5%外割りで添加することができる。しかし、Asは環境影響上使用しないことが望ましいため、Sbを使用することが望ましい。
上記目的を達成する上から、上記成分の合計量を95%以上にすることが好ましく、98%以上にすることがより好ましく、100%にすることがさらに好ましい。
In addition to the above components, a clarifying agent can be added. As a clarifier, known substances such as Sb 2 O 3 and As 2 O 3 can be added in a total amount of 0 to 1%, preferably 0 to 0.5%. However, it is desirable not to use As 2 O 3 because of environmental influences, so it is desirable to use Sb 2 O 3 .
In order to achieve the above object, the total amount of the above components is preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and further preferably 100%.

さらに発明の目的を損なわない範囲で以下の成分を導入することもできる。
NaO、KOはガラス転移温度を低下させるとともに光学恒数を調整する働きをするが、導入量を増加しても屈折率が低下し所望の光学的特性が得られなくなるとともに、ガラスの安定性が低下するため、それぞれ0〜5%の導入とする。
Furthermore, the following components can be introduced as long as the object of the invention is not impaired.
Na 2 O and K 2 O function to lower the glass transition temperature and adjust the optical constant. However, even if the introduction amount is increased, the refractive index is lowered and the desired optical characteristics cannot be obtained. In this case, 0 to 5% is introduced.

MgO、CaO、BaOは光学恒数の調整のために少量導入することができるが、過剰の導入によりガラス転移温度を低下させる成分の導入が制限されるため、それぞれの導入量を0〜5%とする。
、Gdも光学恒数の調整のため、それぞれ0〜10%導入することができる。
MgO, CaO, and BaO can be introduced in a small amount for adjusting the optical constant, but introduction of a component that lowers the glass transition temperature due to excessive introduction is limited. And
Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 can also be introduced in an amount of 0 to 10% for adjusting the optical constant.

上記組成により、ガラス転移温度(T)を560℃以下にすることができ、プレス成形型に求められる耐熱性の制限を大幅に緩和することができる。なお、本発明の光学ガラスのガラス転移温度(T)の好ましい範囲は550℃以下である。ガラス転移温度の下限については特に制限はないが、450℃以上を目安にすればよい。
このようにガラス転移温度が低いので、上記ガラスは精密プレス成形用のガラス素材として好適である。
また本発明の屈折率(n)の好ましい範囲は1.72〜1.86、アッベ数(ν)の好ましい範囲は30〜45である。
なお本発明の光学ガラスは常法により、ガラス原料を加熱、熔融、清澄、均質化して得られた熔融ガラスを成形することにより作製することができる。
With the above composition, the glass transition temperature (T g ) can be reduced to 560 ° C. or less, and the heat resistance limitation required for the press mold can be greatly relaxed. In addition, the preferable range of the glass transition temperature ( Tg ) of the optical glass of this invention is 550 degrees C or less. Although there is no restriction | limiting in particular about the minimum of glass transition temperature, What is necessary is just to make 450 degreeC or more into a standard.
Since the glass transition temperature is thus low, the glass is suitable as a glass material for precision press molding.
The preferred range of the refractive index of the present invention (n d) is 1.72 to 1.86, preferable range of the Abbe number ([nu d) is 30-45.
The optical glass of the present invention can be produced by molding a molten glass obtained by heating, melting, clarifying, and homogenizing a glass raw material by a conventional method.

[精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材とその製造方法]
本発明の精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材は、上記光学ガラスからなることを特徴とする。ガラス母材は、表面を研磨加工を含む工程により平滑化して精密プレス成形用プリフォーム(以下、プリフォームという。)にする。プリフォームには高い重量精度が求められるため、ガラス母材の重量精度も高く作ることが望ましい。
上記ガラス母材の製造方法は大別して2つの方法がある。第一の方法は、熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を加熱、プレス成形してガラス母材を作製する方法である。前記ガラス成形体の分割は、切断や割断などの方法を利用することができる。前記プレス成形はガラス片の表面に粉末状の離型剤を塗布し、大気中で行うことができる。
[Glass base material for manufacturing precision press-molding preform and its manufacturing method]
The glass base material for producing the precision press-molding preform of the present invention is characterized by comprising the above optical glass. The glass base material is smoothed by a process including polishing to form a precision press-molding preform (hereinafter referred to as a preform). Since the preform requires high weight accuracy, it is desirable to make the glass base material with high weight accuracy.
There are roughly two methods for producing the glass base material. In the first method, molten glass is flown out of a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are heated and pressed to form a glass base material. It is a method of producing. A method such as cutting or cleaving can be used for dividing the glass molded body. The press molding can be performed in the air by applying a powdery mold release agent to the surface of the glass piece.

第二の方法は、熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を研削および/または研磨してガラス母材を作製する方法である。
これらの方法は、熔融ガラスから直接プリフォームを成形する方法(熱間成形法という。)と比べ、多数の工程が必要であり、加工屑が発生するという問題があるが、熱間成形法の場合よりも成形時のガラスの粘性、温度に関する制限が緩和される。そのため、ガラス転移温度のさらなる低下が可能になる。
In the second method, molten glass is discharged from a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are ground and / or polished to obtain a glass mother. This is a method for producing a material.
These methods require a number of steps compared to the method of directly forming a preform from molten glass (called hot forming method), and there is a problem that processing waste is generated. The restriction on the viscosity and temperature of the glass at the time of molding is relaxed rather than the case. Therefore, the glass transition temperature can be further lowered.

なお、上記ガラス成形体は切断、割断、研削、研磨等の機械加工を行う前に残留歪を低減するためにアニールを行うことが望ましい。
[精密プレス成形用プリフォームとその製造方法]
本発明のプリフォームは、上記光学ガラスからなることを特徴とする。プリフォームの重量精度は目的の重量を基準にして重量公差が±2%以内であることが好ましく、±1%以内であることがより好ましい。プリフォームは光学的にも均質な内部品質を有するとともに、平滑で傷や変質などのない高い表面品質も有する。
The glass molded body is preferably annealed to reduce residual strain before machining such as cutting, cleaving, grinding, and polishing.
[Preform for precision press molding and its manufacturing method]
The preform of the present invention is characterized by comprising the above optical glass. The weight accuracy of the preform is preferably within ± 2%, more preferably within ± 1%, based on the target weight. The preform has an optically homogeneous internal quality, and also has a high surface quality that is smooth and free from scratches and alterations.

このようなプリフォームの製造方法は大別して2つある。第一の方法は上記ガラス母材の表面を、研磨加工を含む工程で平滑化してプリフォームを作製するものであり、第二の方法は、熱間成形法と呼ばれるものであり、流出する熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離し、前記ガラスが冷却する過程で光学ガラスからなるプリフォームに成形するものである。熱間成形法では、熔融ガラス塊の重量精度を高めることが重要であり、そのため、パイプから流出する熔融ガラスの流出速度を一定にし、一定の時間間隔(周期)で熔融ガラス塊を分離する。分離の方法としては、パイプの流出口からガラスを滴下する方法、流出する熔融ガラスの下端を支持体で受けて熔融ガラス流の途中にくびれを生じさせ、ガラスの表面張力によりくびれ部から下側のガラスを分離する方法などがある。この方法では、所定のタイミングで支持体を取り除いたり、支持力を弱めることにより、ガラスを分離することもできる。いずれも方法も切断刃を使用せずにガラスを分離するので、プリフォームに切断痕が生じるのを防止することができる。   There are roughly two methods for manufacturing such a preform. The first method is to prepare the preform by smoothing the surface of the glass base material in a process including polishing, and the second method is called a hot forming method, and the molten melt flows out. A molten glass lump is separated from the glass and formed into a preform made of optical glass in the process of cooling the glass. In the hot forming method, it is important to increase the weight accuracy of the molten glass lump, and therefore, the outflow speed of the molten glass flowing out from the pipe is made constant, and the molten glass lump is separated at a constant time interval (period). Separation method includes dropping glass from the outlet of the pipe, receiving the lower end of the molten glass flowing out by the support, causing constriction in the middle of the molten glass flow, and lowering from the constricted part due to the surface tension of the glass There is a method of separating the glass. In this method, the glass can be separated by removing the support at a predetermined timing or weakening the support force. In any of the methods, the glass is separated without using a cutting blade, so that it is possible to prevent cutting marks from being generated in the preform.

分離した熔融ガラス塊は金型上で上向きの風圧を加えることにより浮上させながらプリフォームに成形する。ガラスの温度がガラス転移温度近傍またはそれよりも低温にまで低下した後、金型からプリフォームを取り出して徐冷する。このようにして熔融ガラスから直接プリフォームを生産することができる。
比較的大型の光学素子を精密プレス成形する場合、成形面の面積が大きいためにプレス時に加えなければならない力は大きくなる。上記プリフォームは転移温度が560℃以下と低いため、従来のプレス成形温度において従来のガラスよりも低い粘性を示す。したがって、プレス圧力を比較的低くしてもガラスが型キャビティー内に十分広がり高精度の光学素子を容易に得ることができる。
The separated molten glass block is formed into a preform while being floated by applying upward wind pressure on the mold. After the temperature of the glass is lowered to near the glass transition temperature or lower than that, the preform is taken out from the mold and gradually cooled. In this way, a preform can be produced directly from the molten glass.
When a relatively large optical element is precision press-molded, the force that must be applied at the time of pressing increases because the area of the molding surface is large. Since the above-mentioned preform has a low transition temperature of 560 ° C. or lower, it exhibits a lower viscosity than conventional glass at the conventional press molding temperature. Therefore, even if the pressing pressure is relatively low, the glass spreads sufficiently in the mold cavity, and a highly accurate optical element can be easily obtained.

以上の観点から本発明のプリフォームは比較的大型の光学素子を成形するものとして適しており、その体積が1.3cm以上であることが望ましい。本発明のプリフォームによれば、熔解性に優れた光学ガラスからプリフォームを作るため、大型で脈理のない光学的に均質なプリフォームを実現することができる。 From the above viewpoint, the preform of the present invention is suitable for molding a relatively large optical element, and its volume is desirably 1.3 cm 3 or more. According to the preform of the present invention, a preform is made from optical glass excellent in meltability, so that a large-sized optically homogeneous preform having no striae can be realized.

体積が1.3cm以上のプリフォームの製造には、上記第一、第二の2つの方法を適用すればよいが、生産性の面から熔融ガラスを流出して1個ずつプリフォームを作る第二の方法よりも第一の方法のほうが有利になり、特に体積が3.5cm以上になると第二の方法によるプリフォームの製造が難しくなるため、第一の方法によりプリフォームを製造することが好ましくなる。
プリフォームの形状は目的とする光学素子を成形しやすい形状にすればよいが、レンズなどの回転体を成形する場合は、球状、回転対称軸を1本備えた回転体などの形状にすることが好ましい。
In order to manufacture a preform having a volume of 1.3 cm 3 or more, the above first and second methods may be applied. From the viewpoint of productivity, molten glass is poured out to make one preform at a time. The first method is more advantageous than the second method. In particular, when the volume is 3.5 cm 3 or more, it becomes difficult to manufacture the preform by the second method. Therefore, the preform is manufactured by the first method. Is preferred.
The shape of the preform may be a shape that makes it easy to mold the target optical element. However, when molding a rotating body such as a lens, the shape of the preform should be a spherical body or a rotating body with one rotational symmetry axis. Is preferred.

[光学素子とその製造方法]
本発明の光学素子は上記光学ガラスからなることを特徴とする。
また、本発明の光学素子の製造方法は、上記方法により作製したプリフォームを加熱し、プレス成形型で精密プレス成形することを特徴とする。
このような光学素子としては、球面レンズや非球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイ、回折格子付きレンズなどの各種レンズ、回折格子、プリズムなどがある。また光学素子表面には必要に応じて反射防止膜などの多層膜を設けてもよい。
上記光学素子の製造方法には2つの態様がある。第一の態様はプレス成形型にプリフォームを導入して、前記成形型とプリフォームを一緒に加熱し、精密プレス成形するものであり、第二の態様はプレス成形型に加熱したプリフォームを導入して、精密プレス成形するものである。
いずれの方法においてもガラス転移温度が560℃以下の光学ガラス用プリフォームを使用するので、プレス成形温度を低く設定することができる。そのため、プレス成形型の寿命を延ばすことができるとともに、炭化タングステンなどの超硬材料からなる型材を使用したプレス成形型や、成形面に貴金属あるいは貴金属合金製の離型膜を有するプレス成形型を使用することもでき、使用するプレス成形型の制限が緩和される。
なお、プリフォームの加熱工程、精密プレス成形条件、精密プレス成形品の徐冷工程等については公知の方法、条件を適用すればよい。
本発明の光学素子は屈折率(n)が1.72以上の精密プレス成形性に優れたガラスからなるため直径が12mm以上の中口径から大口径のレンズに好適である。
[Optical element and manufacturing method thereof]
The optical element of the present invention is made of the above optical glass.
The optical element manufacturing method of the present invention is characterized in that the preform produced by the above method is heated and precision press-molded with a press mold.
Examples of such an optical element include a spherical lens, an aspherical lens, a microlens, a lens array, various lenses such as a lens with a diffraction grating, a diffraction grating, and a prism. Further, a multilayer film such as an antireflection film may be provided on the surface of the optical element as necessary.
There are two modes for the method of manufacturing the optical element. In the first aspect, a preform is introduced into a press mold, and the mold and the preform are heated together to perform precision press molding. In the second aspect, a preform heated in the press mold is used. Introduced and precision press-molded.
In any method, since a preform for optical glass having a glass transition temperature of 560 ° C. or lower is used, the press molding temperature can be set low. Therefore, it is possible to extend the life of the press mold, and to use a press mold using a mold made of a super hard material such as tungsten carbide and a press mold having a release film made of a noble metal or a noble metal alloy on the molding surface. It can also be used, and the limitation of the press mold used is relaxed.
In addition, what is necessary is just to apply a well-known method and conditions about the heating process of a preform, precision press molding conditions, the slow cooling process of a precision press molded product, etc.
Since the optical element of the present invention is made of glass having a refractive index (n d ) of 1.72 or more and excellent in precision press moldability, it is suitable for a lens having a diameter of 12 mm or more and from a medium diameter to a large diameter.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜31)
表1〜4に示すガラス組成になるように、原料としてそれぞれ相当する酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物など、例えば、SiO2、H3BO3、La23、ZnO、ZnCO3、ZrO2、Li2CO3などを用いて250〜300g秤量し、十分に混合して調合バッチと成し、これを白金るつぼに入れ、1200〜1250℃に保持した電気炉中において、熔解、清澄後攪拌し、均質化してから熔融ガラスを40×70×15mmのカーボン製の金型に流した。そして、ガラスの転移温度まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度範囲で約1時間アニールした後、炉内で室温まで放冷し表1に示したNo.1〜31の31種類の光学ガラスを得、実施例1〜31の光学ガラスとした。得られた各光学ガラス中には顕微鏡で観察できる結晶は析出していなかった。
また、各ガラスとも熔解性が優れているため、各ガラス中には原料のとけ残りや脈理などの欠陥も認められなかった。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Examples 1-31)
So that the glass composition shown in Tables 1 to 4, oxides respectively corresponding as raw materials, carbonates, sulfates, nitrates, hydroxides such as, for example, SiO 2, H 3 BO 3 , La 2 O 3, ZnO , ZnCO 3 , ZrO 2 , Li 2 CO 3 , 250 to 300 g are weighed, mixed well to form a blended batch, placed in a platinum crucible, and kept in a 1200 to 1250 ° C. electric furnace. After melting and refining, the mixture was stirred and homogenized, and then the molten glass was poured into a 40 × 70 × 15 mm carbon mold. Then, after cooling to the glass transition temperature, it was immediately put into an annealing furnace, annealed for about 1 hour in the glass transition temperature range, and then allowed to cool to room temperature in the furnace. 31 to 31 optical glasses were obtained, and optical glasses of Examples 1 to 31 were obtained. In each of the obtained optical glasses, crystals that can be observed with a microscope were not precipitated.
Moreover, since each glass is excellent in meltability, defects such as unsettled raw materials and striae were not observed in each glass.

なお、光学ガラスの特性は、以下に示す方法により測定した。その結果を表1〜4に示す。
(1)屈折率(n)及びアッベ数(ν
転移温度(T)−屈伏点(T)間の温度で保持した光学ガラスを、降温速度を−30℃/時間にして得られた光学ガラスについて測定した。
(2)転移温度(T)及び屈伏点(T
理学電機株式会社の熱機械分析装置TMA8310により昇温速度を4℃/分として測定した。
In addition, the characteristic of optical glass was measured by the method shown below. The results are shown in Tables 1-4.
(1) Refractive index (n d ) and Abbe number (ν d )
The optical glass held at a temperature between the transition temperature (T g ) and the yield point (T s ) was measured for the optical glass obtained at a temperature drop rate of −30 ° C./hour.
(2) Transition temperature (T g ) and yield point (T s )
The temperature rise rate was measured at 4 ° C./min with a thermomechanical analyzer TMA8310 manufactured by Rigaku Corporation.

(比較例1〜3)
本比較例1、2は特許文献1の実施例19、22に相当し、本比較例3は特許文献2の実施例に相当するものであり、得られた光学ガラスの特性を表4に示す。特許文献1に相当する比較例1、2のガラスは屈折率、アッベ数は本発明の実施例と同じ範囲にありながらも、ZnO含有量に対するWO含有量の割合WO/ZnOが0.37以下であることから、表4に示すようにガラス転移温度が560℃を超えており、このガラスを素材として精密プレス成形によりレンズなどの光学製品を作製したところ、表面にくもり、白濁が発生し、光学製品としては不適当であった。
また特許文献2に相当する比較例3のガラスはSiO含有量が多いため、本発明の実施例と同様に熔解したときに未熔解物がガラス中に残存しており、光学ガラスとしては不適当な品質であった。
(Comparative Examples 1-3)
Comparative Examples 1 and 2 correspond to Examples 19 and 22 in Patent Document 1, and Comparative Example 3 corresponds to an example in Patent Document 2 and Table 4 shows the characteristics of the obtained optical glass. . Glass is the refractive index of Comparative Examples 1 and 2 corresponding to Patent Document 1, while in the same range as the embodiments of the Abbe numbers present invention, the ratio WO 3 / ZnO in the content of WO 3 with respect to the content of ZnO 0. Since it is 37 or less, the glass transition temperature exceeds 560 ° C. as shown in Table 4, and when optical products such as lenses are produced by precision press molding using this glass as a material, clouding occurs on the surface and cloudiness occurs. However, it was inappropriate as an optical product.
In addition, since the glass of Comparative Example 3 corresponding to Patent Document 2 has a high SiO 2 content, unmelted material remains in the glass when melted in the same manner as in the examples of the present invention, which is not suitable as an optical glass. Appropriate quality.

Figure 2005330154
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Figure 2005330154
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(実施例32)
次に清澄、均質化された熔融ガラスを白金合金製のパイプから底部が平坦で一方の側面が開口した鋳型に一定流量で流し込み、鋳型の開口部から平板状に成形されたガラスを一定の速度で引き出して実施例1の光学ガラスからなる一定の幅と厚みを備えたガラス板を製造した。
次に上記ガラス板をアニールし、所定の寸法に切断してカットピースと呼ばれる六面体のガラス片を複数個作製し、これらカットピースをバレル研磨して目的重量にしてから、大気中で加熱、軟化して金型を用いてプレス成形してプリフォーム用のガラス母材を得た。上記目的重量は、プリフォームの重量にガラス母材の研磨しろに相当するガラスの重量を加えたものとすればよい。また金型の成形面の形状は目的とするプリフォームの形状に近似する形状とすればよい。
Figure 2005330154
(Example 32)
Next, clarified and homogenized molten glass is poured from a platinum alloy pipe into a mold with a flat bottom and one side open at a constant flow rate, and the glass formed into a flat plate shape from the mold opening at a constant speed. A glass plate having a certain width and thickness made of the optical glass of Example 1 was produced.
Next, the glass plate is annealed and cut into predetermined dimensions to produce a plurality of hexahedral glass pieces called cut pieces. These cut pieces are barrel-polished to the target weight and then heated and softened in the atmosphere. Then, it was press-molded using a mold to obtain a preform glass preform. The target weight may be the weight of the preform plus the weight of glass corresponding to the polishing margin of the glass base material. The shape of the molding surface of the mold may be a shape that approximates the shape of the target preform.

次にガラス母材の全表面に研磨加工を施して実施例1の光学ガラスからなる精密プレス成形用のプリフォームを作製した。これらのプリフォームの体積は2.0cm、重量公差は目的とする重量を基準として±1%以内であった。
実施例2〜31の各ガラスについても、同様にして体積2.0cm、目的とする重量を基準とした重量公差が±1%以内のプリフォームを作製した。
Next, the entire surface of the glass base material was polished to produce a precision press-molding preform made of the optical glass of Example 1. The volume of these preforms was 2.0 cm 3 and the weight tolerance was within ± 1% based on the target weight.
For each glass of Examples 2-31, a preform having a volume of 2.0 cm 3 and a weight tolerance within ± 1% based on the target weight was prepared in the same manner.

なお、プリフォーム表面には必要に応じて精密プレス成形時に成形型との融着を防止し、ガラスが型内に広がりやすくするための膜を形成することもできる。そのような膜としては炭素含有膜、自己組織化膜などを例示できる。炭素含有膜としては水素化カーボン膜、炭素膜などが望ましい。   If necessary, a film can be formed on the preform surface to prevent the glass from spreading into the mold by preventing fusion with the mold during precision press molding. Examples of such films include carbon-containing films and self-assembled films. As the carbon-containing film, a hydrogenated carbon film, a carbon film, or the like is desirable.

(実施例33)
次に清澄、均質化した熔融ガラスを白金合金製パイプから一定流速で連続して流下し、プリフォーム成形型で熔融ガラス流の先端を受け、所定重量の熔融ガラス塊が前記先端から分離するタイミングで成形型を急降下し、熔融ガラス塊を分離した。分離したガラス塊を上記成形型上で浮上させながら実施例1の光学ガラスからなる球状のプリフォームに成形した。得られたプリフォームの体積は2.0cm、重量公差は±1%以内であった。
なお、上記各実施例では球状のプリフォームを成形したが、球を扁平にした形状(球の中心を通る軸を一つ定め、前記軸方向に寸法を縮めた形状)のプリフォームを作製することもできる。
このようにして作製されたプリフォームの表面全体は熔融ガラスが固化することにより形成されたものであり、自由表面であった。また表面、内部に脈理、失透、割れ、泡などの欠陥は認められなかった。
実施例2〜31の各ガラスについても、同様にして体積2.0cm、目的とする重量を基準とした重量公差が±1%以内のプリフォームを作製した。
なお、プリフォーム表面には必要に応じて精密プレス成形時に成形型との融着を防止し、ガラスが型内に広がりやすくするための膜を形成することもできる。そのような膜としては炭素含有膜、自己組織化膜などを例示できる。炭素含有膜としては水素化カーボン膜、炭素膜などが望ましい。
(Example 33)
Next, the clarified and homogenized molten glass flows down continuously from the platinum alloy pipe at a constant flow rate, receives the tip of the molten glass flow with a preform mold, and the timing when the molten glass lump of a predetermined weight is separated from the tip The mold was lowered rapidly to separate the molten glass lump. The separated glass lump was molded into a spherical preform made of the optical glass of Example 1 while floating on the mold. The volume of the obtained preform was 2.0 cm 3 and the weight tolerance was within ± 1%.
In each of the above embodiments, a spherical preform was formed. However, a preform having a flattened sphere (one axis passing through the center of the sphere and having a dimension reduced in the axial direction) is produced. You can also
The entire surface of the preform thus produced was formed by solidification of the molten glass and was a free surface. Further, no defects such as striae, devitrification, cracks and bubbles were observed on the surface and inside.
For each glass of Examples 2-31, a preform having a volume of 2.0 cm 3 and a weight tolerance within ± 1% based on the target weight was prepared in the same manner.
If necessary, a film can be formed on the surface of the preform to prevent the glass from spreading into the mold by preventing fusion with the mold during precision press molding. Examples of such films include carbon-containing films and self-assembled films. As the carbon-containing film, a hydrogenated carbon film, a carbon film, or the like is desirable.

(実施例34)
次に、実施例32、33で得られた各プリフォームを使用して光学素子を精密プレス成形した。
プリフォームを構成するガラスの粘度が10〜1011dPa・sの粘度を示す温度にまでプリフォームを成形面に白金合金膜が設けられたWC製のプレス成形型とともに加熱し、窒素雰囲気中においてプレス成形型を用いてプリフォームを精密プレス成形した。得られた精密プレス成形品をアニールして直径15mmの非球面レンズを得た。得られたレンズの屈折率(n)ならびにアッベ数(ν)は上記プリフォームを形成する光学ガラスにおける値と一致する。なお、光学特性を精密に所望の値に合わせ込むため、光学素子のアニール条件、例えばアニール速度等を適宜調整してもよい。なお、プレス時間、プレス圧力などのプレス条件は成形品の形状、寸法に合わせて周知の範囲で適宜設定すればよい。
このような方法により、プレス成形型の形状、プリフォームの重量を適宜定め、球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイ、回折格子付きレンズなどの各種のレンズ、回折格子、プリズム、レンズ付きプリズム、ポリゴンミラーなどの光学素子を作製した。なお、非球面レンズ、球面レンズとしては、両凸形状、両凹形状、平凸形状、平凹形状、凸メニスカス形状、凹メニスカス形状のものを含む各種形状のレンズを作ることができる。
得られた光学素子の形状精度は十分高いものであり、内部および表面には欠陥が認められなかった。
なお、本実施例では白金合金離型膜を成形面に備えたWC製プレス成形型を使用したが、炭素離型膜を成形面に備えたSiC製プレス成形型を用いても同様の成形が可能である。
(Example 34)
Next, an optical element was precision press-molded using each preform obtained in Examples 32 and 33.
The preform is heated to a temperature at which the viscosity of the glass constituting the preform is 10 9 to 10 11 dPa · s, together with a WC press mold having a platinum alloy film on the molding surface, and in a nitrogen atmosphere The preform was precision press molded using a press mold. The obtained precision press-molded product was annealed to obtain an aspheric lens having a diameter of 15 mm. The refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) of the obtained lens coincide with the values in the optical glass forming the preform. In order to precisely adjust the optical characteristics to a desired value, the annealing conditions of the optical element, such as the annealing rate, may be appropriately adjusted. In addition, what is necessary is just to set suitably press conditions, such as press time and a press pressure, in the well-known range according to the shape and dimension of a molded article.
By such a method, the shape of the press mold and the weight of the preform are appropriately determined, and various lenses such as a spherical lens, a micro lens, a lens array, and a lens with a diffraction grating, a diffraction grating, a prism, a prism with a lens, and a polygon mirror An optical element such as was produced. As the aspherical lens and the spherical lens, lenses having various shapes including a biconvex shape, a biconcave shape, a planoconvex shape, a planoconcave shape, a convex meniscus shape, and a concave meniscus shape can be made.
The shape accuracy of the obtained optical element was sufficiently high, and no defects were recognized inside and on the surface.
In this example, a WC press mold having a platinum alloy release film on the molding surface was used, but the same molding can be performed using an SiC press mold having a carbon release film on the molding surface. Is possible.

(実施例35)
次に、実施例32、33で得られた各プリフォームを用い、プリフォームを構成するガラスの粘度が10〜1011dPa・sの粘度を示す温度にまでプリフォームを予熱し、プリフォームの温度よりも低い温度に予熱された成形面に白金合金離型膜が設けられたWC製のプレス成形型に予熱したプリフォームを導入して、窒素雰囲気中においてプレス成形型を用いてプリフォームを精密プレス成形した。なお、プレス時間、プレス圧力などのプレス条件は成形品の形状、寸法に合わせて周知の範囲で適宜設定すればよい。得られた精密プレス成形品をアニールして直径15mmの非球面レンズを得た。得られたレンズの屈折率(n)ならびにアッベ数(ν)は上記プリフォームを形成する光学ガラスにおける値と一致する。なお、光学特性を精密に所望の値に合わせ込むため、光学素子のアニール条件、例えばアニール速度等を適宜調整してもよい。
(Example 35)
Next, using the preforms obtained in Examples 32 and 33, the preform is preheated to a temperature at which the viscosity of the glass constituting the preform exhibits a viscosity of 10 9 to 10 11 dPa · s. The preheated preform was introduced into a WC press mold having a platinum alloy release film provided on the molding surface preheated to a temperature lower than the temperature of the mold, and the preform was used in a nitrogen atmosphere. Was precision press-molded. In addition, what is necessary is just to set suitably press conditions, such as press time and a press pressure, in the well-known range according to the shape and dimension of a molded article. The obtained precision press-molded product was annealed to obtain an aspheric lens having a diameter of 15 mm. The refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) of the obtained lens coincide with the values in the optical glass forming the preform. In order to precisely adjust the optical characteristics to a desired value, the annealing conditions of the optical element, such as the annealing rate, may be appropriately adjusted.

このような方法により、プレス成形型の形状、プリフォームの重量を適宜定め、球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイ、回折格子付きレンズなどの各種のレンズ、回折格子、プリズム、レンズ付きプリズム、ポリゴンミラーなどの光学素子を作製した。なお、非球面レンズ、球面レンズとしては、両凸形状、両凹形状、平凸形状、平凹形状、凸メニスカス形状、凹メニスカス形状のものを含む各種形状のレンズを作ることができる。得られた光学素子の形状精度は十分高いものであり、内部および表面には欠陥が認められなかった。   By such a method, the shape of the press mold and the weight of the preform are appropriately determined, and various lenses such as a spherical lens, a microlens, a lens array, and a lens with a diffraction grating, a diffraction grating, a prism, a prism with a lens, and a polygon mirror An optical element such as was produced. In addition, as an aspherical lens and a spherical lens, lenses having various shapes including a biconvex shape, a biconcave shape, a planoconvex shape, a planoconcave shape, a convex meniscus shape, and a concave meniscus shape can be made. The shape accuracy of the obtained optical element was sufficiently high, and no defects were recognized inside and on the surface.

なお、本実施例では白金合金離型膜を成形面に備えたWC製プレス成形型を使用したが、炭素離型膜を成形面に備えたSiC製プレス成形型を用いても同様の成形が可能である。   In this example, a WC press mold having a platinum alloy release film on the molding surface was used, but the same molding can be performed using an SiC press mold having a carbon release film on the molding surface. Is possible.

本発明によれば、所望の屈折率とアッベ数を有するとともに、良好な熔解性を有し、かつ比較的に低い温度で精密プレス成形が可能な光学ガラスが得られ、該光学ガラスを用いることにより光学素子を高い生産性のもとに量産することができる。   According to the present invention, an optical glass having a desired refractive index and Abbe number, good meltability and capable of precision press molding at a relatively low temperature is obtained, and the optical glass is used. As a result, optical elements can be mass-produced with high productivity.

Claims (14)

屈折率(n)が1.72以上、アッベ数(ν)が45以下である光学ガラスにおいて、
重量%表示で、
16〜27%、
SiO 0%超かつ7.5%以下、
La 10〜45%、
ZnO 10%超かつ35%以下、
WO 4〜28%
(ただし、ZnO含有量に対するWO含有量の割合WO/ZnOが0.37超)、
LiO 0%超かつ5%以下、
TiO 0〜6%、
Nb 0〜8.5%、
Ta 0〜10%、
ZrO 0〜6%、
を含み、ガラス転移温度(T)が560℃以下であることを特徴とする光学ガラス。
In an optical glass having a refractive index (n d ) of 1.72 or more and an Abbe number (ν d ) of 45 or less,
In weight% display
B 2 O 3 16-27%,
SiO 2 more than 0% and 7.5% or less,
La 2 O 3 10-45%,
ZnO more than 10% and 35% or less,
WO 3 4-28%
(However, the ratio WO 3 / ZnO in the content of WO 3 with respect to the content of ZnO 0.37 greater),
Li 2 O over 0% and 5% or less,
TiO 2 0-6%,
Nb 2 O 5 0-8.5%,
Ta 2 O 5 0-10%,
ZrO 2 0-6%,
And an optical glass characterized by having a glass transition temperature (T g ) of 560 ° C. or lower.
精密プレス成形用のガラス素材に供することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。   The optical glass according to claim 1, wherein the optical glass is used for a glass material for precision press molding. 精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材において、
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ガラス母材。
In a glass base material for producing a precision press-molding preform,
A glass base material comprising the optical glass according to claim 1.
精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材の製造方法において、
熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を加熱、プレス成形して請求項3に記載のガラス母材を作製することを特徴とするガラス母材の製造方法。
In the manufacturing method of a glass base material for producing a precision press-molding preform,
The glass base material according to claim 3, wherein molten glass is flown out of a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are heated and press-molded. The manufacturing method of the glass base material characterized by manufacturing.
精密プレス成形用プリフォームを作製するためのガラス母材の製造方法において、
熔融ガラスをパイプから流出してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を分割して複数のガラス片を作製し、前記ガラス片を研削および/または研磨して請求項3に記載のガラス母材を作製することを特徴とするガラス母材の製造方法。
In the manufacturing method of a glass base material for producing a precision press-molding preform,
The glass mother body according to claim 3, wherein molten glass is flown out of a pipe to form a glass molded body, the glass molded body is divided to produce a plurality of glass pieces, and the glass pieces are ground and / or polished. A method for producing a glass base material, comprising producing a material.
請求項1または2に記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。   A precision press-molding preform comprising the optical glass according to claim 1. 体積が1.3cm以上である請求項6に記載の精密プレス成形用プリフォーム。 The precision press-molding preform according to claim 6, wherein the volume is 1.3 cm 3 or more. 光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
請求項4または5に記載の方法により作製したガラス母材の表面を研磨加工を含む工程で平滑化してプリフォームを作製することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
In the manufacturing method of a precision press-molding preform made of optical glass,
A method for producing a precision press-molding preform, wherein a preform is produced by smoothing a surface of a glass base material produced by the method according to claim 4 in a process including polishing.
光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
流出する熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離し、前記ガラスが冷却する過程で請求項1または2に記載の光学ガラスからなるプリフォームに成形することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
In the manufacturing method of a precision press-molding preform made of optical glass,
A method for producing a precision press-molding preform, wherein a molten glass lump is separated from an outflowing molten glass, and the preform is molded into the optical glass preform according to claim 1 or 2 in the course of cooling of the glass. .
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。   An optical element comprising the optical glass according to claim 1. ガラス製のプリフォームを加熱し、プレス成形型で精密プレス成形する光学素子の製造方法において、
前記プリフォームを請求項8または9に記載の方法により作製することを特徴とする光学素子の製造方法。
In a method for manufacturing an optical element that heats a glass preform and performs precision press molding with a press mold,
A method for producing an optical element, wherein the preform is produced by the method according to claim 8 or 9.
プレス成形型にプリフォームを導入して、前記成形型とプリフォームを一緒に加熱し、精密プレス成形することを特徴とする請求項11に記載の光学素子の製造方法。   12. The method of manufacturing an optical element according to claim 11, wherein a preform is introduced into a press mold, the mold and the preform are heated together, and precision press molding is performed. プレス成形型に加熱したプリフォームを導入して、精密プレス成形することを特徴とする請求項11に記載の光学素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical element according to claim 11, wherein a heated preform is introduced into a press mold and precision press molding is performed. 直径12mm以上のレンズを作製することを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の光学素子の製造方法。   The method for manufacturing an optical element according to claim 11, wherein a lens having a diameter of 12 mm or more is manufactured.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007254197A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Hoya Corp Optical glass, optical element, and method for producing optical element
JP2007284335A (en) * 2006-03-23 2007-11-01 Hoya Corp Optical glass, preform for precision press forming and its producing method and optical element and its producing method
JP2008201646A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Konica Minolta Opto Inc Optical glass and optical element
JP2010254514A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Hoya Corp Method for manufacturing glass base material, method for manufacturing preform for precision press-molding, and method for manufacturing optical element
JP2011027992A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 Panasonic Corp Optical component and method for producing the same
JP2012025638A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Ohara Inc Optical glass, preform material, and optical element
US8187986B2 (en) * 2006-10-24 2012-05-29 Ohara Inc. Optical glass
JP2012232885A (en) * 2011-04-19 2012-11-29 Hoya Corp Optical glass, glass material for press molding, optical element and method for producing the same
JP2013116850A (en) * 2007-06-25 2013-06-13 Nippon Electric Glass Co Ltd Optical glass for mold press forming
JP2018008851A (en) * 2016-07-14 2018-01-18 株式会社オハラ Optical glass, preform and optical element
JP2018140930A (en) * 2017-02-24 2018-09-13 日本電気硝子株式会社 Optical glass

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8034733B2 (en) 2006-03-22 2011-10-11 Hoya Corporation Optical glass, optical element and method of manufacturing thereof
JP2007254197A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Hoya Corp Optical glass, optical element, and method for producing optical element
JP4726666B2 (en) * 2006-03-22 2011-07-20 Hoya株式会社 Optical glass, optical element and manufacturing method thereof
JP2007284335A (en) * 2006-03-23 2007-11-01 Hoya Corp Optical glass, preform for precision press forming and its producing method and optical element and its producing method
US7955998B2 (en) 2006-03-23 2011-06-07 Hoya Corporation Optical glass, precision press-molding and process for the production thereof, and optical element and process for the production thereof
US8187986B2 (en) * 2006-10-24 2012-05-29 Ohara Inc. Optical glass
JP2008201646A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Konica Minolta Opto Inc Optical glass and optical element
US7820576B2 (en) 2007-02-22 2010-10-26 Konica Minolta Opto, Inc. Optical glass and optical element
JP2013116850A (en) * 2007-06-25 2013-06-13 Nippon Electric Glass Co Ltd Optical glass for mold press forming
JP2010254514A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Hoya Corp Method for manufacturing glass base material, method for manufacturing preform for precision press-molding, and method for manufacturing optical element
JP2011027992A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 Panasonic Corp Optical component and method for producing the same
JP2012025638A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Ohara Inc Optical glass, preform material, and optical element
JP2012232885A (en) * 2011-04-19 2012-11-29 Hoya Corp Optical glass, glass material for press molding, optical element and method for producing the same
JP2018008851A (en) * 2016-07-14 2018-01-18 株式会社オハラ Optical glass, preform and optical element
JP2018140930A (en) * 2017-02-24 2018-09-13 日本電気硝子株式会社 Optical glass
JP7148880B2 (en) 2017-02-24 2022-10-06 日本電気硝子株式会社 optical glass

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