JP2008184355A - Optical glass - Google Patents

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Atsushi Nagaoka
永岡敦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical glass having excellent permeability, relating in particular to a glass containing bismuth oxide. <P>SOLUTION: The permeability of a glass can be increased by oxidization effect by stirring and oxidation effect by an oxidative gas while a raw material mixture of the optical glass containing Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is set to be incorporated with a raw material which thermally decomposes to an oxidative gas and/or a raw material which can emit another gas. A method of producing an optical glass is performed by melt-molding a raw material mixture containing at least 10% of Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>component by mass% based on the oxide. In the method, the raw material mixture contains a component, at least 3% of the total mass, which does not remain as a constituent component of a glass. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関し、更に詳しくは透過率を良好にする事が可能な酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass containing bismuth oxide, and more particularly to an optical glass containing bismuth oxide capable of improving the transmittance.

近年、光学系を使用する機器の集積化、高機能化に急速に進められており、光学系に対する高精度化、軽量化、小型化の要求がますます強まってきている。これに伴い、レンズ枚数の削減を図るため、高屈折率高分散ガラスの非球面レンズを使用して光学設計することが主流になりつつある。非球面レンズは精密プレスにより製造されることが多いため、安価に製造可能な低Tg光学ガラスが望まれている。精密プレス成形のメリットは、レンズを研削研磨せずに、最終形状まで成形可能なことである。特に、研削研磨加工の困難な非球面レンズは、精密プレスのみで作製することが可能である。 In recent years, rapid progress has been made in integration and high functionality of devices that use optical systems, and demands for high precision, light weight, and miniaturization of optical systems are increasing. Along with this, in order to reduce the number of lenses, optical design using aspherical lenses of high refractive index and high dispersion glass is becoming mainstream. Since aspherical lenses are often manufactured by precision pressing, a low Tg optical glass that can be manufactured at low cost is desired. The advantage of precision press molding is that the lens can be molded to the final shape without grinding and polishing. In particular, an aspheric lens that is difficult to grind and polish can be produced only by a precision press.

高屈折率高分散領域ガラスとして多くのガラスが開発されているが、その多くはNb成分を多量に含有したリン酸塩ガラスである。例えば特許文献1、2にはP−Nb−WO−(KO,NaO,LiO)系のガラスが特許文献3にはP−Nb−TiO−Bi−NaO系のガラスが開示されている。しかし、これらの光学ガラスのガラス転移点(Tg)はそれほど低いものではなく、また耐失透性も不十分という欠点がある。 Many glasses have been developed as high refractive index and high dispersion region glasses, most of which are phosphate glasses containing a large amount of Nb 2 O 5 component. For example P 2 O 5 -Nb 2 O 5 in Patent Documents 1,2 -WO 3 - (K 2 O , Na 2 O, Li 2 O) based on glass Patent Document 3 P 2 O 5 -Nb 2 An O 5 —TiO 2 —Bi 2 O 3 —Na 2 O-based glass is disclosed. However, these optical glasses have disadvantages that the glass transition point (Tg) is not so low and the devitrification resistance is insufficient.

また、ガラス転移点(Tg)の低いガラスとして、Bi成分を大量に含むガラスが開発されている。例えば、非特許文献1〜5には、Bi−Ga−PbO系,Bi−Ga−(LiO,KO,CsO)系,Bi−GeO系が開示されている。これらのガラスは、高屈折率を維持しつつ、Tgを比較的低くできるという利点があるが、ガラスの吸収端が450nmよりも長波長側にあるため、可視領域における透過率が十分でなく、可視領域に高い透過性が要求される光学ガラスとしては使用できないという問題点があった。 Further, as a glass having a low glass transition point (Tg), a glass containing a large amount of Bi 2 O 3 component has been developed. For example, Non-Patent Documents 1 to 5 include Bi 2 O 3 —Ga 2 O 3 —PbO system, Bi 2 O 3 —Ga 2 O 3 — (Li 2 O, K 2 O, Cs 2 O) system, Bi A 2 O 3 —GeO 2 system is disclosed. These glasses have the advantage that the Tg can be relatively low while maintaining a high refractive index, but because the absorption edge of the glass is on the longer wavelength side than 450 nm, the transmittance in the visible region is not sufficient, There is a problem that it cannot be used as an optical glass that requires high transparency in the visible region.

Bi成分を大量に含むガラスにおいては、以前より可視領域における透過率を改善するための様々な試みがされている。 Various attempts have been made to improve the transmittance in the visible region in the glass containing a large amount of the Bi 2 O 3 component.

特許文献4には、前記透過率の悪化はガラス組成中に含まれる多量のBiが還元されることにより生じることがその要因の1つであることが記載されている。したがって、これらの還元作用による不利益を抑制するために、生産技術的な改善、例えば溶融雰囲気における酸素濃度を増加させたり、溶融ガラス中に酸素をバブリングすることにより、ある程度の効果を奏することができることが記載されている。 Patent Document 4 describes that one of the causes is that the deterioration of the transmittance is caused by the reduction of a large amount of Bi 2 O 3 contained in the glass composition. Therefore, in order to suppress the disadvantages due to these reducing actions, it is possible to achieve a certain effect by improving production technology, for example, increasing the oxygen concentration in the molten atmosphere or bubbling oxygen into the molten glass. It describes what you can do.

しかし、これら生産技術的な改善には、例えば酸素ガスバブリングやフローの設備を付加することに大きなコストがかかるのみならず、及び使用する酸素ガス自体に大きなコストがかかる等の欠点がある。特に酸素バブリングについては、ガラス中に酸素を吹き込むため、多数の泡が生じ、その泡に起因する透過率の減少が生じることがあり、光学ガラスにおいては必ずしも適切ではないことがある。   However, these production technical improvements have disadvantages such as not only a large cost for adding oxygen gas bubbling and flow equipment, but also a large cost for the oxygen gas used. Particularly for oxygen bubbling, oxygen is blown into the glass, so that a large number of bubbles are generated, and the transmittance due to the bubbles may be reduced, which may not always be appropriate for optical glass.

したがって、Bi成分を多量に含有する光学ガラスを、大規模な装置の付加を要せずに、大気中程度の酸素濃度で溶解してもガラス(酸化ビスマス)が還元されないようにし、光透過性の良好な光学ガラスを製造できる方法が求められていた。
特開2003−321245号公報 特開平8−157231号公報 特開2003−300751号公報 特表2005−502574号公報 Physics and Chemistry of Glasses, P119,Vol.27 No.3 June 1986 American Ceramic Society, P.2315, Vol.75, No.9,October 1992 American Ceramic Society, P.10, Vol.75, No.9,October 1992 American Ceramic Society Bulletin, P.1543, Vol.71, No.10, October 1992 Glass Technology , P.106, Vol.28, No.2, April 1987
Therefore, optical glass containing a large amount of the Bi 2 O 3 component is not reduced by glass (bismuth oxide) even if it is melted at an atmospheric oxygen concentration without requiring the addition of a large-scale apparatus. There has been a demand for a method capable of producing optical glass with good light transmittance.
JP 2003-321245 A JP-A-8-157231 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-300751 JP 2005-502574 A Physics and Chemistry of Glasses, P119, Vol. 27 No. 3 June 1986 American Ceramic Society, P.M. 2315, Vol. 75, no. 9, October 1992 American Ceramic Society, P.M. 10, Vol. 75, no. 9, October 1992 American Ceramic Society Bulletin, P.A. 1543, Vol. 71, no. 10, October 1992 Glass Technology, P.M. 106, Vol. 28, no. 2, April 1987

本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、酸化ビスマスを含有する光学ガラスにおいて、酸化ビスマス還元による透過率劣化を生じない製造方法及びその製法により製造される光学ガラスを提供する。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and provides an optical glass containing bismuth oxide that does not cause deterioration in transmittance due to reduction of bismuth oxide and an optical glass manufactured by the manufacturing method. .

本発明の第1の構成は、酸化物基準の質量%でBi成分を10%以上含有する原料混合物を溶融成形し、光学ガラスを製造する方法であって、前記原料混合物において、総質量の3%以上がガラス構成成分として残留しない成分を含有することを特徴とする前記製造方法である。 A first configuration of the present invention is a method for producing an optical glass by melt-molding a raw material mixture containing 10% or more of a Bi 2 O 3 component by mass% based on an oxide, and in the raw material mixture, It is the said manufacturing method characterized by containing the component which 3% or more of mass does not remain as a glass structural component.

前記構成1に記載の方法は、Bi成分を多量に含む光学ガラス、具体的には、Bi成分を10質量%以上含有する光学ガラスを製造する場合に有効な方法である。
ここで、「総質量の3%以上がガラス構成成分として残留しない」とは、通常、ガラスの原料として使用される酸化物等の紛体原料等が高熱で溶融された際に、その一部が空気中の酸素等と反応することによりガス成分となり、最終的なガラス構成成分として残らないものをいう。例えば、金属炭酸塩から発生するCOがこれに該当する。
The method described in the constitution 1 is an effective method for producing optical glass containing a large amount of Bi 2 O 3 component, specifically, optical glass containing 10% by mass or more of Bi 2 O 3 component. .
Here, “3% or more of the total mass does not remain as a glass component” means that a part of a powder material such as an oxide used as a glass material is usually melted at high heat. A gas component that reacts with oxygen or the like in the air and does not remain as a final glass component. For example, CO 2 generated from a metal carbonate corresponds to this.

このような原料を使用することにより、通常のガラス溶融の過程において、原料混合物から多量にガスが放出され、そのガスの放出によって溶融ガラス中に攪拌効果が生じやすくなり、大気中の酸素とガラスが接触する事で酸化を進行させ、透過率を向上させることが期待できる。   By using such a raw material, a large amount of gas is released from the raw material mixture in the normal glass melting process, and the release of the gas makes it easier to produce a stirring effect in the molten glass. It can be expected that the oxidation will proceed and the transmittance will be improved by contact.

本発明の第2の構成は、前記原料混合物中には、ガラス溶融時に熱分解し、酸素及び/又は酸素とその他元素とからなる分子として放出されるものを含むことを特徴とする前記構成1の製造方法である。 According to a second configuration of the present invention, the raw material mixture includes a component that is thermally decomposed when glass is melted and released as a molecule composed of oxygen and / or oxygen and other elements. It is a manufacturing method.

この態様によれば、原料混合物中から放出されるガスが酸素を含む分子である為、通常、フッ素や塩素等の気体よりも酸化効果が大きくなりやすく、さらなる透過率の向上が可能である。 According to this aspect, since the gas released from the raw material mixture is a molecule containing oxygen, the oxidation effect is usually greater than that of a gas such as fluorine or chlorine, and the transmittance can be further improved.

本発明の第3の構成は、前記原料混合物中に残留しない成分は、ガラス溶融時に熱分解し非金属成分を含むガスとして放出されるものをであることを特徴とする前記構成1及び2の製造方法である。 According to a third configuration of the present invention, the component that does not remain in the raw material mixture is one that is thermally decomposed when glass is melted and released as a gas containing a nonmetallic component. It is a manufacturing method.

この態様によれば、原料混合物中から非金属元素を含むガスが放出される為、溶融ガラスに攪拌効果が生じやすくなる。したがって、溶融ガラスと大気中の酸素が接触しやすくなり、次第にガラスが酸化されていき、透過率の向上につながりやすい。ここで非金属成分を含むガスとしては、例えば金属や珪素の過酸化物、炭酸塩、硫酸塩、水和物等の原料により生じるものである According to this aspect, since a gas containing a nonmetallic element is released from the raw material mixture, a stirring effect is likely to occur in the molten glass. Therefore, it becomes easy for the molten glass and oxygen in the atmosphere to come into contact with each other, and the glass is gradually oxidized, which tends to improve the transmittance. Here, the gas containing a non-metallic component is generated by a raw material such as a metal or silicon peroxide, carbonate, sulfate, or hydrate.

本発明の第4の構成は、前記熱分解により原料から放出される物質が、酸化性ガスであることを特徴とする請求項2又は3の製造方法である。 A fourth configuration of the present invention is the manufacturing method according to claim 2 or 3, wherein the substance released from the raw material by the thermal decomposition is an oxidizing gas.

この態様によれば、原料溶融時に発生した酸化性ガスがBiの還元を防ぎ、結果として光学ガラスの着色を防ぐことができる。 According to this aspect, the oxidizing gas generated when the raw material is melted prevents Bi 2 O 3 from being reduced, and as a result, coloring of the optical glass can be prevented.

本発明の第5の構成は、ガラス化工程及び/又は清澄工程雰囲気中の酸素濃度が1%以上とする前記構成1〜5の製造方法である。 The 5th structure of this invention is a manufacturing method of the said structures 1-5 which makes oxygen concentration in a vitrification process and / or clarification process atmosphere 1% or more.

この態様によれば、ガラス化工程及び/又は清澄工程中の酸素の下限が1%である為、酸化反応がおこりやすく、ガラスの透過率が向上しやすくなる。 According to this aspect, since the lower limit of oxygen during the vitrification step and / or the refining step is 1%, an oxidation reaction easily occurs and the transmittance of the glass is easily improved.

本発明の第6の構成は、前記構成1〜5の方法により製造される光学ガラスであって、屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有する前記光学ガラスである。 A sixth configuration of the present invention is an optical glass manufactured by the method of the above configurations 1 to 5, and an optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more and an Abbe number [νd] of 10 or more. The optical glass.

この態様のガラスは高屈折率高分散のガラスである為、レンズ枚数を減少し、光学系を使用する機器の軽量化、小型化を図ることができる。 Since the glass of this embodiment is a glass having a high refractive index and high dispersion, the number of lenses can be reduced, and the equipment using the optical system can be reduced in weight and size.

本発明の第7の構成は、ガラス転移点が530℃以下である前記構成6の光学ガラスである。 The seventh configuration of the present invention is the optical glass of the above configuration 6 having a glass transition point of 530 ° C. or lower.

この態様によれば、ガラス転移点が530℃以下であるため、プレス成形時の温度を約600℃以下に設定することができる。従って、再加熱時の温度を低く設定することができ、精密プレス成形用金型の寿命を延ばすことが可能となる。 According to this aspect, since the glass transition point is 530 ° C. or lower, the temperature during press molding can be set to about 600 ° C. or lower. Therefore, the temperature at the time of reheating can be set low, and the life of the precision press-molding die can be extended.

本発明の第8の構成は、RO成分(RはZn,Ba,Sr,Ca,Mgからなる群より選択される1種以上)を含有する前記構成6及び7の光学ガラスである。 The 8th structure of this invention is the optical glass of the said structures 6 and 7 containing RO component (R is 1 or more types selected from the group which consists of Zn, Ba, Sr, Ca, Mg).

この態様によれば、アルカリ土類金属酸化物およびZnOを含有させることで、ガラス安定性を向上させることが可能となる。 According to this aspect, glass stability can be improved by containing an alkaline earth metal oxide and ZnO.

本発明の第9の構成は、B、SiO及びAl成分の1種以上を含有することを特徴とする前記構成6〜8の光学ガラスである。 A ninth configuration of the present invention is the optical glass according to any of the above configurations 6 to 8, wherein the optical glass contains one or more of B 2 O 3 , SiO 2, and Al 2 O 3 components.

この態様によればBi成分を多量に含むガラスにおいても、その安定性を向上させることができる。 According to this embodiment, the stability of the glass containing a large amount of Bi component can be improved.

本発明の第10の構成は、酸化物基準の質量%で
任意成分として
0〜30%及び/又は
SiO 0〜30%及び/又は
Al 0〜20%及び/又は
TiO 0〜20%及び/又は
Nb 0〜20%及び/又は
WO 0〜15%及び/又は
Ta 0〜15%及び/又は
ZrO 0〜15%及び/又は
ZnO 0〜20%及び/又は
MgO 0〜20%及び/又は
CaO 0〜30%及び/又は
SrO 0〜40%及び/又は
BaO 0〜40%及び/又は
LiO 0〜20%及び/又は
NaO 0〜20%及び/又は
O 0〜20%及び/又は
CsO 0〜20%及び/又は
ただしRnO成分(Rn=Li,Na,K,Csからなる群より選択される1種以上)の合計が30%以下
0〜10%及び/又は
La 0〜10%及び/又は
Gd 0〜10%及び/又は
Yb 0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
Sb3 0〜3%及び/又は
GeO 0〜20%
の各成分を含み、かつ上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量が、上記酸化物基準組成100質量%に対して0〜5質量%の範囲となる各成分を含有し、かつRO(RはZn,Ba,Sr,Ca,Mgからなる群より選択される1種以上)+RnO(RnはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)が50%以下、Y+La+Gd+Ybが10%以下、である前記構成6〜9の光学ガラスである。
Tenth aspect of the present invention, B 2 O 3 0~30% as an optional component in weight percent on the oxide basis and / or SiO 2 0 to 30% and / or Al 2 O 3 0 to 20% and / or TiO 2 0-20% and / or Nb 2 O 5 0-20% and / or WO 3 0-15% and / or Ta 2 O 5 0-15% and / or ZrO 2 0-15% and / or ZnO 0-20% and / or 0-20% MgO and / or CaO 0 to 30% and / or SrO 0 to 40% and / or BaO 0 to 40% and / or Li 2 O 0-20% and / or Na 2 O 0-20% and / or K 2 O 0-20% and / or Cs 2 O 0-20% and / or Rn 2 O component (Rn = selected from the group consisting of Li, Na, K, Cs 1 or more) is 30% or less Y 2 O 3 0-10% and / or La 2 O 3 0-10% and / or Gd 2 O 3 0-10% and / or Yb 2 O 3 0-10% and / or P 2 O 5 0-10% And / or Sb 2 O 3 0-3% and / or GeO 2 0-20%
And the total amount of F in which a part or all of the oxide is substituted with fluoride is in the range of 0 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the oxide reference composition. And RO (R is one or more selected from the group consisting of Zn, Ba, Sr, Ca and Mg) + Rn 2 O (Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K and Cs) ) Is 50% or less, and Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 is 10% or less.

上記組成により光学ガラスを製造することで、所望の屈折率、アッベ数を有し、ガラス転移点が十分に低く、脱泡性に優れ、安価な製造コストで所望の光学ガラスを得やすくなる。 By producing an optical glass with the above composition, it has a desired refractive index and Abbe number, has a sufficiently low glass transition point, excellent defoaming properties, and easily obtains the desired optical glass at a low production cost.

本発明の第11の構成は、前記構成6〜10の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームである。 The eleventh configuration of the present invention is a precision press-molding preform made of the optical glass having the above-described configurations 6 to 10.

本発明の第12の構成は、前記構成11のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子である。 The twelfth configuration of the present invention is an optical element formed by precision press-molding the preform having the above-described configuration 11.

本発明の光学ガラスは、上記構成要件を採用することにより、還元による透過率劣化を回避する事ができ、光透過性の良好な光学ガラスを得る事ができる。また、本発明の製造方法によれば、Biを主成分とする光学ガラスにおける還元による着色を改善しつつ、高屈折率高分散性、低いガラス転移点を有したガラスを得る事ができる。例えば、作製されたガラスが還元に起因する着色によって光透過性が悪く、光学的用途に使用できない場合も、本発明によれば得られるガラスの組成成分を実質的に変化させることなく透過率のみを向上させることが可能である。 The optical glass of the present invention can avoid transmittance deterioration due to reduction by adopting the above-described constituent requirements, and can obtain an optical glass with good light transmittance. In addition, according to the production method of the present invention, it is possible to obtain a glass having a high refractive index, a high dispersibility, and a low glass transition point while improving coloring by reduction in an optical glass mainly composed of Bi 2 O 3. it can. For example, even when the produced glass has poor light transmission due to coloring due to reduction and cannot be used for optical purposes, only the transmittance is obtained without substantially changing the composition component of the glass obtained according to the present invention. It is possible to improve.

次に、本発明の光学ガラスにおいて、具体的な実施態様について説明する。 Next, specific embodiments of the optical glass of the present invention will be described.

[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分は質量%にて表現する。なお、本願明細書中において質量%で表されるガラス組成は全て酸化物基準での質量%で表されたものである。ここで「酸化物基準」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属フッ化物等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の質量の総和を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成であり、上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量とは、本発明のガラス組成物中に存在しうるフッ素の含有率を、前記酸化物基準組成100%を基準にして、F原子として計算した場合の質量%で表したものである。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Each component is expressed in mass%. In addition, all the glass compositions represented by the mass% in this-application specification are represented by the mass% on the basis of an oxide. Here, the “oxide standard” means that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as the raw material of the glass component of the present invention are all decomposed and converted into oxide when melted. The total mass of oxides is 100% by mass, and each component contained in the glass is expressed. The total amount of F in which a part or all of the above oxides are fluoride-substituted is the composition of the present invention. The fluorine content that may be present in the glass composition is expressed in terms of mass% when calculated as F atoms based on the oxide reference composition of 100%.

<必須成分、任意成分について>
Bi成分はガラスの安定性の向上、及び、高屈折率高分散化、低Tg化、化学的耐久性の向上等を実現するために欠かせない成分である。しかし、その量が多すぎるとプレス前のガラス自体の透過率を悪化させやすく、また少なすぎると光学設計ニーズの高い光学定数を満たすことを困難にしやすい。したがって、Bi成分量は好ましくは10%、より好ましくは15%、最も好ましくは20%を下限とし、好ましくは90%未満、より好ましくは88%、最も好ましくは85%を上限とする。なお、本発明においては、Bi成分を供給するための原料としてBiONOを使用した場合に、透過率減少防止等に特に効果があることが確認されている。
<About essential and optional components>
The Bi 2 O 3 component is an indispensable component for improving the stability of the glass and achieving high refractive index, high dispersion, low Tg, and improved chemical durability. However, if the amount is too large, the transmittance of the glass itself before pressing tends to be deteriorated, and if it is too small, it is difficult to satisfy optical constants that are high in optical design needs. Accordingly, the Bi 2 O 3 component amount is preferably 10%, more preferably 15%, most preferably 20% as the lower limit, preferably less than 90%, more preferably 88%, and most preferably 85%. . In the present invention, when using BiONO 3 as raw materials for supplying the Bi 2 O 3 component, to be particularly effective in the transmittance decreases prevention have been confirmed.

RO成分(R=Zn,Ba,Sr,Ca,Mgからなる群より選択される1種以上)はガラスの溶融性の向上及び任意の光学恒数に調整するために含有させることができるが、過剰に含有させると安定性の低下、化学的耐久性の低下、透過率の低下を招きやすくなる。したがってRO成分の合計含有量は好ましくは0%を超えて含有し、より好ましくは0.5%、最も好ましくは1%を下限とし、好ましくは40%、より好ましくは20%、最も好ましくは10%を上限とする。 The RO component (one or more selected from the group consisting of R = Zn, Ba, Sr, Ca, Mg) can be contained in order to improve the meltability of the glass and adjust to an arbitrary optical constant. If it is contained excessively, the stability, the chemical durability, and the transmittance tend to decrease. Accordingly, the total content of RO components is preferably more than 0%, more preferably 0.5%, most preferably 1% as a lower limit, preferably 40%, more preferably 20%, most preferably 10%. % Is the upper limit.

ZnO成分は化学的耐久性向上、透過率向上に効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The ZnO component is a component that is effective in improving chemical durability and transmittance, but if the amount is too large, the glass stability is easily lowered. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

MgO成分は大幅に高分散化させる効果のある成分であるが、その量が多すぎるとプレス温度域での耐失透性低下をまねくことがある。したがって、好ましくは20%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The MgO component is a component having an effect of greatly increasing the dispersion, but if the amount is too large, the devitrification resistance may be lowered in the press temperature range. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

CaO成分は透過率向上、ガラス安定性の向上効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは30%、より好ましくは20%、最も好ましくは15%を上限とする。 The CaO component is a component having an effect of improving the transmittance and improving the glass stability, but if the amount is too large, the glass stability tends to be lowered. Therefore, the upper limit is preferably 30%, more preferably 20%, and most preferably 15%.

SrO成分はガラスを高屈折率高分散に保つ効果のある成分であるが、その量が多すぎると透過率を低下させやすくする。したがって、好ましくは40%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The SrO component is a component having an effect of keeping the glass at a high refractive index and high dispersion, but if the amount is too large, the transmittance is easily lowered. Therefore, the upper limit is preferably 40%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

BaO成分はガラスを高屈折率化させ、ガラス安定性に効果のある成分であるが、その量が多すぎると化学的耐久性を下げ、ガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは40%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The BaO component increases the refractive index of the glass and is an effective component for glass stability. However, if the amount is too large, the chemical durability is lowered and the glass stability is easily lowered. Therefore, the upper limit is preferably 40%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

RnO成分(Rn=Li,Na,K,Csからなる群より選択される1種以上)はガラス転移点を低下させると共に、適正量の含有によりガラス安定性を向上させることができる任意成分である。しかし過剰に含有させると化学的耐久性の低下や耐失透性の悪化を生じさせやすい。したがってRnO成分の合計含有量は好ましくは0%を超えて含有し、より好ましくは0.5%、最も好ましくは1%を下限とし、好ましくは30%、より好ましくは20%、最も好ましくは10%を上限とする。ただし、含有しなくともさしつかえない。 An Rn 2 O component (one or more selected from the group consisting of Rn = Li, Na, K, and Cs) is an optional component that can reduce the glass transition point and improve glass stability by containing an appropriate amount. It is. However, when it is contained excessively, it tends to cause a decrease in chemical durability and a deterioration in devitrification resistance. Accordingly, the total content of the Rn 2 O component is preferably more than 0%, more preferably 0.5%, most preferably 1% as the lower limit, preferably 30%, more preferably 20%, most preferably The upper limit is 10%. However, it does not matter if it is not contained.

LiO成分は低Tg化、ガラス安定性、溶融性向上に効果のある成分であるが、その量が多すぎると石英坩堝の結晶化を促進し、その耐久性を低下させてしまうことがあり、生産技術的な観点から不利益を招きやすい。したがって、好ましくは20%、より好ましく15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The Li 2 O component is a component effective for lowering Tg, improving glass stability, and melting property. However, if the amount is too large, crystallization of the quartz crucible is promoted and its durability may be reduced. There is a disadvantage from the viewpoint of production technology. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

NaOは低Tg化、溶融性の向上に効果がある成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 Na 2 O is a component that is effective in reducing Tg and improving meltability, but if the amount is too large, the stability of the glass tends to decrease. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

O成分はガラス転移点を下げ、溶融性の向上に効果のある成分であるが、その量が多すぎると化学的耐久性を下げ、ガラスの安定性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The K 2 O component is a component that lowers the glass transition point and is effective in improving the meltability. However, if the amount is too large, the chemical durability is lowered and the stability of the glass tends to be lowered. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

CsO成分は低Tg化の効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性の低下、化学的耐久性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましく10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The Cs 2 O component is a component having an effect of lowering the Tg. However, when the amount is too large, the glass stability is lowered and the chemical durability is easily lowered. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

さらに、ガラス安定性をより重視する場合、前記RO及びRnO成分の合計量の上限は、ガラスの安定性の観点から、好ましくは50%以下、より好ましくは45%以下、最も好ましくは40%以下である。 Furthermore, when placing importance on glass stability, the upper limit of the total amount of the RO and Rn 2 O components is preferably 50% or less, more preferably 45% or less, and most preferably 40%, from the viewpoint of glass stability. % Or less.

、SiO及びAl成分はガラス形成成分として有用な成分であり、透過率の向上や液相温度に対する粘性の向上、化学的耐久性を向上させることができる成分である。したがって、これら成分の1種以上の合計含有量が0%を超えることが好ましく、3%以上とすることがより好ましく、最も好ましくは、7%以上含有する。ただし、これらの成分の合計含有量が多すぎるとガラス転移点(Tg)が高くなりやすくなるため、好ましくは50%、より好ましくは45%、最も好ましくは40%を上限とする。この範囲で製造を行うことで、液相温度が低く安定したガラスを得ることができる。 B 2 O 3 , SiO 2, and Al 2 O 3 are components useful as glass forming components, and are components that can improve transmittance, improve viscosity with respect to liquidus temperature, and improve chemical durability. . Accordingly, the total content of one or more of these components preferably exceeds 0%, more preferably 3% or more, and most preferably 7% or more. However, if the total content of these components is too large, the glass transition point (Tg) tends to be high, and therefore the upper limit is preferably 50%, more preferably 45%, and most preferably 40%. By producing in this range, a stable glass having a low liquidus temperature can be obtained.

成分は必須成分ではないが、ガラス安定性を向上させる為に有用な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性が悪化し、熱的物性値(ガラス転移点等)が高くなりやすくなる。したがって、0%を超えて含有することが好ましく、より好ましくは0.1%、最も好ましくは0.2%を下限とし、好ましくは30%、より好ましくは20%、最も好ましくは10%を上限とする。 The B 2 O 3 component is not an essential component, but it is a useful component for improving the glass stability. However, if the amount is too large, the stability of the glass deteriorates and the thermal properties (glass transition point, etc.) ) Tends to be high. Therefore, it is preferable to contain more than 0%, more preferably 0.1%, most preferably 0.2% is the lower limit, preferably 30%, more preferably 20%, most preferably 10% is the upper limit. And

SiO成分は必須成分ではないが、ガラス安定性を向上させ、ガラスの粘性を上げる為に有用な成分であるが、その量が多すぎると、ガラス安定性が悪化する傾向がある。したがって、したがって、0%を超えて含有することが好ましく、好ましくは0.1%、より好ましくは0.2%を下限とし、好ましくは30%、より好ましくは20%、最も好ましくは10%を上限とする。 Although the SiO 2 component is not an essential component, it is a useful component for improving the glass stability and increasing the viscosity of the glass. However, if the amount is too large, the glass stability tends to deteriorate. Therefore, it is preferable to contain more than 0%, preferably 0.1%, more preferably 0.2% as the lower limit, preferably 30%, more preferably 20%, most preferably 10%. The upper limit.

Al成分は必須成分ではないが、ガラス安定性を向上させ、化学的耐久性や機械的強度を向上させる為に有用な成分ではあるが、その量が多すぎると、ガラス安定性が悪化しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましくは10%、最も好ましくは7%を上限とする。 The Al 2 O 3 component is not an essential component, but it is a useful component for improving the glass stability and improving the chemical durability and mechanical strength. It becomes easy to get worse. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 7%.

TiO成分は光学恒数を高屈折率高分散に調整するために効果のある任意成分であるが、その量が多すぎると透過率を低下させ、ガラス安定性が悪化しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The TiO 2 component is an optional component effective for adjusting the optical constant to a high refractive index and high dispersion. However, if the amount is too large, the transmittance is lowered and the glass stability tends to deteriorate. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

Nb成分はガラスの高屈折率化に効果のある任意成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性が悪化しやすくなる。したがって、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。 The Nb 2 O 5 component is an optional component effective for increasing the refractive index of the glass, but if the amount is too large, the glass stability tends to deteriorate. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

WO成分はガラスを高分散化させる効果のある任意成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性が低下しやすくなり、さらに透過率も悪化しやすくなる。したがって、好ましくは15%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The WO 3 component is an optional component that has an effect of highly dispersing the glass. However, if the amount is too large, the glass stability tends to be lowered, and the transmittance tends to deteriorate. Therefore, the upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

Ta成分は高屈折率化成分として効果のある任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性を悪化させやすくなる。したがって、好ましくは15%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The Ta 2 O 5 component is an optional component effective as a high refractive index increasing component, but if the amount is too large, the stability of the glass tends to deteriorate. Therefore, the upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

ZrO成分は化学的耐久性を向上させる成分として効果のある任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性を悪化させやすくなる。したがって、好ましくは15%、より好ましくは10%、最も好ましくは5%を上限とする。 The ZrO 2 component is an optional component effective as a component for improving chemical durability, but if the amount is too large, the stability of the glass tends to deteriorate. Therefore, the upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

、La、Gd、Ybの成分は、ガラスの化学的耐久性の向上に効果を有する任意成分であるが、その量が多いと分散が所望の値よりも低くなりやすく、耐失透性も増加しやすくなる。従って、上記成分のそれぞれの上限値を10%とすることが好ましく、7%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。なお、各成分は、それぞれ10%以下であれば問題ないが、耐失透性をことさら重視する場合は、この成分の合計量の上限も10%とすることが好ましく、7%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。 The components Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Yb 2 O 3 are optional components that are effective in improving the chemical durability of the glass, but dispersion is desired when the amount is large. It tends to be lower than the value and the devitrification resistance tends to increase. Therefore, the upper limit of each of the above components is preferably 10%, preferably 7%, and most preferably 5%. In addition, there is no problem if each component is 10% or less, but when devitrification resistance is further emphasized, the upper limit of the total amount of this component is also preferably 10%, and preferably 7%. Preferably, 5% is most preferable.

成分は、ガラス安定性の向上に効果のある任意成分である。しかしその量が多すぎるとガラスの分相傾向が強くなりやすくなる。したがって、上限値を10%とすることが好ましく、5%とすることがより好ましく、1%とすることが最も好ましい。分相防止を特に重視する場合は含まない。 The P 2 O 5 component is an optional component effective for improving glass stability. However, when the amount is too large, the tendency of phase separation of the glass tends to become strong. Therefore, the upper limit value is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 1%. This does not include cases where emphasis is placed on phase separation prevention.

Sb成分は脱泡剤、ガラスの酸化還元性調整、高分散化の効果がある任意成分である、その量が多すぎると溶融性の悪化、透過率を低下させやすくする。したがって、好ましくは3%、より好ましくは2%、最も好ましくは1%を上限とする。 The Sb 2 O 3 component is an optional component having an effect of defoaming agent, glass redox control and high dispersion. If the amount is too large, the meltability is deteriorated and the transmittance is easily lowered. Therefore, the upper limit is preferably 3%, more preferably 2%, and most preferably 1%.

GeO成分はガラスの着色改善とガラス安定性の向上に効果のある成分であるが、高価であるために、上限値を20%とすることが好ましく、10%とすることがより好ましく、5%とすることがさらに好ましい。最も好ましくは含まない。 The GeO 2 component is an effective component for improving the coloration of the glass and improving the glass stability. However, since it is expensive, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%. More preferably, it is made into%. Most preferably not.

Fは、ガラスの溶融性を高める効果があり任意に添加することができるが、屈折率を急激に下げてしまうことがある。したがって、上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量が、前記酸化物基準組成100質量%を基準にして、F原子として計算した場合の質量%で表した場合に、上限値を5%とすることが好ましく、3%とすることがより好ましく、1%とすることがさらに好ましい。最も好ましくは含まない。 F has the effect of increasing the meltability of the glass and can be added arbitrarily, but the refractive index may be drastically lowered. Therefore, when the total amount of F in which a part or all of the oxide is fluoride-substituted is expressed in mass% when calculated as F atoms based on 100 mass% of the oxide standard composition, the upper limit The value is preferably 5%, more preferably 3%, still more preferably 1%. Most preferably not.

本発明においては、原料を溶融する際にその一部が分解、揮発等し、最終的なガラス中に残存しないことが要求される。そのためには、原料として酸化物以外の原料を使用することが好ましい。例えば、塩化物、過酸化物、硝酸塩、炭酸塩等が挙げられる。 In the present invention, it is required that a part of the raw material is decomposed, volatilized or the like and does not remain in the final glass when it is melted. For that purpose, it is preferable to use raw materials other than oxides as raw materials. For example, chloride, peroxide, nitrate, carbonate and the like can be mentioned.

また、原料として最終的にガラス中に残らない成分の量は、原料全質量に対し3〜40%であることが好ましい。多すぎると溶融時に反応性が高くなり、坩堝から溶融ガラスが溢れてしまう等の不利益が生じることがあり、生産性が悪化しやすくなり、少なすぎると酸化促進効果が十分に発揮されず、透過率向上が期待できない。従って、原料として最終的にガラス中に残らない成分の含有量は、原料全質量のうち、好ましくは3%、より好ましくは5%、最も好ましくは7%を下限とし、好ましくは40%、より好ましくは30%、最も好ましくは20%を上限とする。 Moreover, it is preferable that the quantity of the component which does not remain in glass finally as a raw material is 3 to 40% with respect to the total mass of a raw material. If it is too much, the reactivity becomes high at the time of melting, and disadvantages such as overflowing of the molten glass from the crucible may occur. The transmittance cannot be improved. Therefore, the content of the component not finally remaining in the glass as the raw material is preferably 3%, more preferably 5%, and most preferably 7% of the total mass of the raw material, preferably 40%, more preferably The upper limit is preferably 30%, and most preferably 20%.

分解して発生する気体はガラスを還元させる気体以外であれば、攪拌効果により大気中の酸素と接触させることもできるため、その酸化作用による透過率向上が期待できる。よって、炭酸ガス、塩素ガス、硫酸ガス、硝酸ガス等でも使用する事ができる。しかし、酸化作用を有するガスであればより好ましく、最も好ましい気体は、酸素含有ガスである。 As long as the gas generated by decomposition is not a gas that reduces glass, the gas can be brought into contact with oxygen in the atmosphere due to the stirring effect, so that an improvement in transmittance due to its oxidizing action can be expected. Therefore, carbon dioxide gas, chlorine gas, sulfuric acid gas, nitric acid gas, etc. can be used. However, it is more preferable if it is a gas having an oxidizing action, and the most preferable gas is an oxygen-containing gas.

溶融時の雰囲気は、還元雰囲気でなければ、溶融ガラス中から放出される酸化性ガスによって酸化が促進され、透過率が向上する傾向となる。好ましくは、酸素濃度が1%以上、より好ましくは2%以上、最も好ましくは3%以上の雰囲気で溶融する。 If the atmosphere at the time of melting is not a reducing atmosphere, oxidation is promoted by the oxidizing gas released from the molten glass, and the transmittance tends to be improved. Preferably, it melts in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% or more, more preferably 2% or more, and most preferably 3% or more.

溶解時の温度としては、可能な限り低温で溶融する事で、溶融ガラスの酸化が促進されやすくなる。よって、ガラス化や清澄に支障の無い範囲でできるだけ低温で溶融することが好ましい。 As the melting temperature, the melting of the molten glass is easily promoted by melting at the lowest possible temperature. Therefore, it is preferable to melt at as low a temperature as possible without causing trouble in vitrification and clarification.

<含有させるべきでない成分について>
本発明においては、他の成分を本発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Tiを除くV,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Ag及びMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じさせやすい。したがって、可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。ここで「実質的に含まない」とは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。
<About ingredients that should not be included>
In this invention, another component can be added as needed in the range which does not impair the characteristic of the glass of this invention. However, even when each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo excluding Ti is contained alone or in combination with a small amount, the glass is colored and visible. It tends to cause absorption at specific wavelengths in the region. Therefore, it is preferable that the optical glass using a wavelength in the visible region does not contain substantially. Here, “substantially free” means that it is not contained artificially unless it is mixed as an impurity.

Th成分は高屈折率化又はガラスとしての安定性向上を目的として、Cd及びTl成分は低Tg化を目的として含有することができる。しかし、Th,Cd,Tl,Osの各成分は、近年有害な化学物質成分として使用を控える傾向にあるため、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。したがって、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まない方が好ましい。 The Th component can be contained for the purpose of increasing the refractive index or improving the stability as glass, and the Cd and Tl components can be contained for the purpose of reducing the Tg. However, since each component of Th, Cd, Tl, and Os tends to be refrained from being used as a harmful chemical substance component in recent years, not only the glass manufacturing process, but also the processing process and the disposal after commercialization are used. Countermeasures are required. Therefore, it is preferable not to include substantially when the influence on the environment is emphasized.

鉛成分は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、コストが高くなりやすく、本発明のガラスに鉛成分を含有させるべきでない。 Since the lead component needs to take measures for environmental measures when manufacturing, processing, and disposing of the glass, the cost tends to increase, and the lead component should not be contained in the glass of the present invention.

As成分は、ガラスを溶融する際、泡切れ(脱法性)を良くするために使用されている成分であるが、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにAsを含有させることが好ましくない。 As 2 O 3 component is a component that is used to improve the blowout of foam (destructive property) when melting glass, but measures for environmental measures when manufacturing, processing, and disposing of glass. Therefore, it is not preferable to contain As 2 O 3 in the glass of the present invention.

本発明のガラス組成物は、その組成が質量%で表されているため直接的にmol%の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分のmol%表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Bi 5〜50%、
SiO 0〜30%以下、
0〜50%以下、並びに
Al 0〜20%及び/又は
TiO 0〜20%及び/又は
Nb 0〜20%及び/又は
WO 0〜10%及び/又は
Ta 0〜10%及び/又は
ZrO 0〜10%及び/又は
ZnO 0〜20%及び/又は
MgO 0〜30%及び/又は
CaO 0〜40%及び/又は
SrO 0〜40%及び/又は
BaO 0〜40%及び/又は
LiO 0〜30%及び/又は
NaO 0〜30%及び/又は
O 0〜30%及び/又は
0〜20%及び/又は
La 0〜20%及び/又は
Gd 0〜20%及び/又は
Yb 0〜20%及び/又は
0〜50%及び/又は
Sb3 0〜1%及び/又は
GeO 0〜20%及び/又は
TeO 0〜5%及び/又は
F 0〜10%及び/又は
The glass composition of the present invention cannot be expressed directly in the description of mol% because the composition is expressed by mass%, but exists in the glass composition satisfying various properties required in the present invention. The composition of each component in terms of mol% takes the following values in terms of oxide equivalent composition.
Bi 2 O 3 5-50%,
SiO 2 0-30% or less,
B 2 O 3 0-50% and Al 2 O 3 0-20% and / or TiO 2 0-20% and / or Nb 2 O 5 0-20% and / or WO 3 0-10% and / or Or Ta 2 O 5 0-10% and / or ZrO 2 0-10% and / or ZnO 0-20% and / or MgO 0-30% and / or CaO 0-40% and / or SrO 0-40% and / or BaO 0 to 40% and / or Li 2 O 0 to 30% and / or Na 2 O 0 to 30% and / or K 2 O 0 to 30% and / or Y 2 O 3 0~20% and And / or La 2 O 3 0-20% and / or Gd 2 O 3 0-20% and / or Yb 2 O 3 0-20% and / or P 2 O 5 0-50% and / or Sb 2 O 3 0-1% and / or
GeO 2 0-20% and / or
TeO 2 0-5% and / or F 0-10% and / or

本発明の光学ガラスは、高屈折率、高分散であると共に、530℃以下のガラス転移点(Tg)を容易に得ることができるが、精密プレス成形時の金型および型膜の耐熱性等を考慮すると、Tgのより好ましい範囲は、510℃以下であり、更に好ましくは480℃以下である。この範囲を超えると、使用できる型膜や型材が大きく制限されることとなる。 The optical glass of the present invention has a high refractive index and a high dispersion, and can easily obtain a glass transition point (Tg) of 530 ° C. or lower. In consideration of the above, a more preferable range of Tg is 510 ° C. or less, and further preferably 480 ° C. or less. If this range is exceeded, the mold film and mold material that can be used are greatly limited.

本発明の光学ガラスは、精密プレス成形をされ、典型的にはレンズ、プリズム、ミラー用途に使用することができる。前述のとおり本発明の光学ガラスはプレス成形用のプリフォーム材として使用することができ、或いは溶融ガラスをダイレクトプレスすることも可能である。プリフォーム材として使用する場合、その製造方法及び精密プレス成形方法は特に限定されるものではなく、公知の製造方法及び成形方法を使用することができる。プリフォーム材の製造方法としては、例えば特開平8−319124に記載のガラスゴブの成形方法や特開平8−73229に記載の光学ガラスの製造方法及び製造装置のような溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造することもでき、またストリップ材を冷間加工して製造しても良い。 The optical glass of the present invention is precision press-molded and typically can be used for lens, prism and mirror applications. As described above, the optical glass of the present invention can be used as a preform material for press molding, or the molten glass can be directly pressed. When used as a preform material, the production method and precision press molding method are not particularly limited, and known production methods and molding methods can be used. As a method for producing a preform material, for example, a glass gob forming method described in JP-A-8-319124, an optical glass manufacturing method described in JP-A-8-73229, and a preform material directly from molten glass such as a manufacturing apparatus are used. The strip material may be manufactured by cold working.

以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下に限定されるものではない。実施例1と比較例1の組成は、一部の成分の供給原材料の供給形態が異なるのみである。比較例1については酸化物原料を使用しているが、実施例1については、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩を含有させていることが特徴である。なお表中の各成分の成分比は酸化物基準に換算したものであり、原料含有量はそれぞれの成分について、酸化物基準で表される各組成をガラス中に含有させるための各原料の(酸化物基準に対する)相対的な重量である。「ガラス化比率」とは、「ガラスの重量/原料混合物重量」で表される数値の事を示し、この値が小さいほど、揮発等されてガラス中に残存しない割合が多いことを示す。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to the following. The compositions of Example 1 and Comparative Example 1 differ only in the supply form of the raw materials for supplying some components. Although the oxide raw material is used for Comparative Example 1, Example 1 is characterized by containing carbonate, hydroxide, and nitrate. In addition, the component ratio of each component in a table | surface is converted into an oxide reference | standard, and raw material content is (for each component of each raw material for making each composition represented by an oxide reference | standard contain in glass) Relative weight (on oxide basis). “Vitrification ratio” refers to a numerical value represented by “glass weight / raw material mixture weight”, and the smaller this value is, the greater the ratio of being volatilized and not remaining in the glass.

Figure 2008184355
Figure 2008184355

表1に示す組成、原料形態でガラスの重量が600gになるように原料を秤量し、均一に混合した。石英坩堝を用いて650℃〜900で2〜3時間粗溶解した後、800℃程度に調整して、1時間程度保温してから金型に鋳込み、ガラスを作製した。得られたガラス特性を表1に示す。 The raw materials were weighed so as to have a glass weight of 600 g in the composition and raw material forms shown in Table 1, and mixed uniformly. After coarse dissolution at 650 ° C. to 900 for 2 to 3 hours using a quartz crucible, the temperature was adjusted to about 800 ° C. and kept warm for about 1 hour, and then cast into a mold to produce glass. Table 1 shows the obtained glass characteristics.

実施例の光学ガラスについて、屈折率[nd] ]、アッベ数[νd]、透過率測定を実施した。透過率は、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて行った。具体的には厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定するものである。 The optical glass of the example was measured for refractive index [nd]], Abbe number [νd], and transmittance. The transmittance was determined in accordance with Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02. Specifically, a face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm is measured in accordance with JISZ8722 to measure a spectral transmittance of 200 to 800 nm.

屈折率[nd]及びアッベ数[νd]については、徐冷降下温度を−25℃/hrとし、得られたガラスについて測定した。 The refractive index [nd] and the Abbe number [νd] were measured for the obtained glass with a slow cooling drop temperature of −25 ° C./hr.

図1に、実施例1と比較例1のガラスの透過スペクトルを示す。実施例1の組成は比較例1の組成のうちBiの一部をBiONO、に置換したものであり、このような組成の置換により透過率が飛躍的に向上した。このように、原料の一部の原料形態の変更により、生産技術的な多大なコストをかけることなく、Bi成分含有ガラスの特有の問題点である透過率を大きく改善することができた。 In FIG. 1, the transmission spectrum of the glass of Example 1 and Comparative Example 1 is shown. The composition of Example 1 was obtained by substituting BiONO 3 for a part of Bi 2 O 3 in the composition of Comparative Example 1, and the transmittance was drastically improved by such composition replacement. As described above, by changing the raw material form of a part of the raw material, the transmittance, which is a specific problem of the Bi component-containing glass, can be greatly improved without incurring a great production technical cost.

本発明の光学ガラスと比較例の透過率を示す曲線である。It is a curve which shows the transmittance | permeability of the optical glass of this invention, and a comparative example.

Claims (12)

酸化物基準の質量%でBi成分を10%以上含有する原料混合物を溶融成形し、光学ガラスを製造する方法であって、前記原料混合物において、総質量の3%以上がガラス構成成分として残留しない成分を含有することを特徴とする前記製造方法。 A method of producing an optical glass by melt-molding a raw material mixture containing 10% or more of a Bi 2 O 3 component by mass% based on an oxide, wherein 3% or more of the total mass is a glass component in the raw material mixture The said manufacturing method characterized by including the component which does not remain as. 前記原料混合物中には、ガラス溶融時に熱分解し、酸素及び/又は酸素とその他元素とからなる分子として放出されるものを含むことを特徴とする請求項1の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the raw material mixture includes a material that is thermally decomposed when glass is melted and released as molecules composed of oxygen and / or oxygen and other elements. 前記原料混合物中に残留しない成分は、ガラス溶融時に熱分解し非金属成分
を含むガスとして放出されるものであることを特徴とする請求項1又は2の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the component not remaining in the raw material mixture is thermally decomposed when the glass is melted and released as a gas containing a nonmetallic component.
前記熱分解により原料から放出される物質が、酸化性ガスであることを特徴とする請求項2又は3の製造方法。 The method according to claim 2 or 3, wherein the substance released from the raw material by the thermal decomposition is an oxidizing gas. ガラス化工程及び/又は清澄工程での雰囲気中の酸素濃度が1%以上であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the oxygen concentration in the atmosphere in the vitrification step and / or the refining step is 1% or more. 請求項1〜5のいずれかの方法により製造される光学ガラスであって、屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有する前記光学ガラス。 6. The optical glass produced by the method according to claim 1, wherein the optical glass has an optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more and an Abbe number [νd] of 10 or more. ガラス転移点が530℃以下である請求項6に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 6, which has a glass transition point of 530 ° C. or lower. RO成分(RはZn,Ba,Sr,Ca,Mgからなる群より選択される1種以上)を含有する請求項6又は7に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 6 or 7, comprising an RO component (R is one or more selected from the group consisting of Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg). 、SiO及びAl成分の1種以上を含有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 6, comprising at least one of B 2 O 3 , SiO 2 and Al 2 O 3 components. 酸化物基準の質量%で
任意成分として
0〜30%及び/又は
SiO 0〜30%及び/又は
Al 0〜20%及び/又は
TiO 0〜20%及び/又は
Nb 0〜20%及び/又は
WO 0〜15%及び/又は
Ta 0〜15%及び/又は
ZrO 0〜15%及び/又は
ZnO 0〜20%及び/又は
MgO 0〜20%及び/又は
CaO 0〜30%及び/又は
SrO 0〜40%及び/又は
BaO 0〜40%及び/又は
LiO 0〜20%及び/又は
NaO 0〜20%及び/又は
O 0〜20%及び/又は
CsO 0〜20%及び/又は
ただしRnO成分(Rn=Li,Na,K,Csからなる群より選択される1種以上)の合計が30%以下
0〜10%及び/又は
La 0〜10%及び/又は
Gd 0〜10%及び/又は
Yb 0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
Sb3 0〜3%及び/又は
GeO 0〜20%
の各成分を含み、かつ上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量が、上記酸化物基準組成100質量%に対して0〜5質量%の範囲となる各成分を含有し、かつRO(RはZn,Ba,Sr,Ca,Mgからなる群より選択される1種以上)+RnO(RnはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)が50%以下、Y+La+Gd+Ybが10%以下、であることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の光学ガラス。
B 2 O 3 0 to 30% as an optional component in weight percent on the oxide basis and / or SiO 2 0 to 30% and / or Al 2 O 3 0 to 20% and / or TiO 2 0 to 20% and / or Nb 2 O 5 0-20% and / or WO 3 0-15% and / or Ta 2 O 5 0-15% and / or ZrO 2 0-15% and / or ZnO 0-20% and / or MgO 0 20% and / or CaO 0 to 30% and / or SrO 0 to 40% and / or BaO 0 to 40% and / or Li 2 O 0 to 20% and / or Na 2 O 0 to 20% and / or The total of K 2 O 0-20% and / or Cs 2 O 0-20% and / or Rn 2 O component (one or more selected from the group consisting of Rn = Li, Na, K, Cs) is 30 % Y 2 O 3 0-10% and / or The La 2 O 3 0~10% and / or Gd 2 O 3 0~10% and / or Yb 2 O 3 0~10% and / or P 2 O 5 0~10% and / or Sb 2 O 3 0 3% and / or GeO 2 0 to 20%
And the total amount of F in which a part or all of the oxide is substituted with fluoride is in the range of 0 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the oxide reference composition. And RO (R is one or more selected from the group consisting of Zn, Ba, Sr, Ca and Mg) + Rn 2 O (Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K and Cs) ) Is 50% or less, and Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 is 10% or less, The optical glass according to claim 6, .
請求項6〜10いずれか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 6. 請求項11に記載のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。 An optical element formed by precision press-molding the preform according to claim 11.
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US8116606B2 (en) 2007-02-13 2012-02-14 Hamamatsu Photonics K.K. Fiber optic

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