JP2011241103A - Method for producing optical glass, optical element and optical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ガラスの製造方法、光学素子及び光学素子に関する。 The present invention relates to a method for producing optical glass, an optical element, and an optical element.
近年、光学レンズを使用する光学機器の高機能化が急速に進められており、これに伴って光学レンズに対する高精度化の要求が強まっている。高精度化に対する市場の要求としては、具体的にはガラス内部の均質性が高いこと、透過率が極めて高いこと、屈折率やアッベ数といった光学特性が一定であること等が挙げられ、これらを実現するために種々の方法が公知である。 In recent years, optical devices that use optical lenses have been rapidly improved in functionality, and accordingly, there is an increasing demand for higher accuracy for optical lenses. The market demand for higher accuracy specifically includes high homogeneity inside the glass, extremely high transmittance, and constant optical properties such as refractive index and Abbe number. Various methods are known to achieve this.
かかる方法として、溶融ガラスを清澄する清澄槽から溶融ガラスを撹拌する撹拌槽に移送される溶融ガラスの一部を分岐させて、清澄槽に還流させる方法が公知である(特許文献1参照)。また、撹拌槽の内部に循環混合筒を設け、撹拌槽の内部で溶融ガラスを還流させることが公知である(特許文献2参照)。また、溶融槽、清澄槽及び撹拌槽を白金で構成し、その外表面を耐火物で覆うことが公知である(特許文献2参照)。 As such a method, a method is known in which a part of molten glass transferred from a clarification tank for refining molten glass to a stirring tank for stirring molten glass is branched and refluxed to a clarification tank (see Patent Document 1). In addition, it is known that a circulating mixing cylinder is provided inside the stirring tank and the molten glass is refluxed inside the stirring tank (see Patent Document 2). In addition, it is known that a melting tank, a clarification tank, and a stirring tank are made of platinum and the outer surface thereof is covered with a refractory (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1〜特許文献3に記載された方法において、特に分散を高める作用のあるNb2O5成分を含有する原料を用いた場合、形成されるガラスは着色しているため、光線透過率の高い光学ガラスを得ることができない。 However, in the methods described in Patent Document 1 to Patent Document 3, when a raw material containing an Nb 2 O 5 component having an action of enhancing dispersion is used, the formed glass is colored, so that light transmission is achieved. An optical glass with a high rate cannot be obtained.
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、特に遷移金属であるNb2O5成分を含有し、且つ着色が少ないガラスを得ることが可能な、光学ガラスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, contain Nb 2 O 5 component is particularly transition metals, and coloring which can obtain a low glass, to provide a method for producing an optical glass For the purpose.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねた結果、ガラス原料にNb2O5成分を含有させた上で、溶融槽、清澄槽及び撹拌槽を備え、溶融槽と清澄槽が連通し、且つ清澄槽と撹拌槽が連通した装置を用いることで、高分散を有しながらも、ガラスの可視光に対する透過率が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 As a result of intensive studies and research to solve the above problems, the inventors of the present invention have a glass raw material containing an Nb 2 O 5 component, and are provided with a melting tank, a clarification tank, and a stirring tank, By using an apparatus in which a clarification tank is connected and a clarification tank and a stirring tank are connected, it has been found that the transmittance of glass to visible light can be increased while having high dispersion, and the present invention has been completed. It was. Specifically, the present invention provides the following.
(1) Nb2O5成分を必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、ガラス原料を溶融する溶融槽と、この溶融槽に連通され且つガラスを清澄する清澄槽と、この清澄槽に連通され且つガラスを撹拌する撹拌槽と、を用い、ガラス原料を前記溶融槽で溶融する工程(溶融工程)、溶融したガラス原料を前記清澄槽で清澄させる工程(清澄工程)、清澄した溶融ガラスを前記撹拌槽で撹拌する工程(撹拌工程)、撹拌した溶融ガラスを流出させる工程(流出工程)、及び流出したガラスを成形する工程(成形工程)を有する製造方法。 (1) A method for producing optical glass containing an Nb 2 O 5 component as an essential component, a melting tank for melting a glass raw material, a clarification tank communicating with the melting tank and clarifying the glass, and the clarification A step of melting the glass raw material in the melting tank (melting step), a step of clarifying the molten glass raw material in the clarification tank (clarification step), and a stirring tank that is communicated with the tank and stirs the glass. A production method comprising a step of stirring molten glass in the stirring tank (stirring step), a step of discharging the stirred molten glass (outflow step), and a step of forming the outflowed glass (molding step).
(2) 前記溶融槽、清澄槽、及び撹拌槽においてガラスが接触する部分の少なくとも一部を石英で構成する(1)記載の製造方法。 (2) The manufacturing method according to (1), wherein at least a part of a portion in contact with glass in the melting tank, the clarification tank, and the stirring tank is made of quartz.
(3) 前記溶融槽及び清澄槽においてガラスが接触する部分の少なくとも一部を石英で構成し、前記撹拌槽においてガラスが接触する部分を白金で構成する(1)又は(2)記載の製造方法。 (3) The manufacturing method according to (1) or (2), wherein at least a part of a portion in contact with glass in the melting tank and clarification tank is made of quartz, and a part in contact with the glass in the stirring tank is made of platinum. .
(4) 溶融したガラス中で酸化性ガスをバブリングする工程を更に有する(2)又は(3)記載の製造方法。 (4) The production method according to (2) or (3), further comprising a step of bubbling an oxidizing gas in the molten glass.
(5) 前記溶融槽、清澄槽、及び撹拌槽においてガラスが接触する部分の少なくとも一部を白金で構成し、溶融したガラス中で非酸化性ガスをバブリングする工程を更に有する(1)から(3)いずれか記載の製造方法。 (5) From (1) to (1), further comprising a step of composing at least a part of a portion in contact with glass in the melting tank, clarification tank, and stirring tank with platinum, and bubbling a non-oxidizing gas in the molten glass. 3) The production method according to any one of the above.
(6) 前記ガラス原料として、アンチモン及び/又はスズを含有するものを用いる(1)から(5)いずれか記載の製造方法。 (6) The manufacturing method according to any one of (1) to (5), wherein a material containing antimony and / or tin is used as the glass raw material.
(7) (1)から(6)いずれか記載の製造方法で製造され、白金の含有量が酸化物基準で50ppm以下であるガラス成形体からなる光学素子。 (7) An optical element comprising a glass molded body produced by the production method according to any one of (1) to (6) and having a platinum content of 50 ppm or less on an oxide basis.
(8) (7)記載の光学素子を用いる光学機器。 (8) An optical apparatus using the optical element according to (7).
本発明によれば、溶融槽と、この溶融槽に連通される清澄槽と、この清澄槽に連通される撹拌槽とを用い、且つ光学ガラスにNb2O5成分を含有させることにより、高屈折率及び高分散を有しながらも、特に熱処理を行った後における着色が低減されたガラスを得ることが可能な光学ガラスの製造方法を提供できる。 According to the present invention, by using a melting tank, a clarification tank communicated with the melting tank, and a stirring tank communicated with the clarification tank, and containing the Nb 2 O 5 component in the optical glass, It is possible to provide an optical glass manufacturing method capable of obtaining a glass that has a refractive index and high dispersion and that has reduced coloration particularly after heat treatment.
本発明の光学ガラスの製造方法は、Nb2O5成分を必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、ガラス原料を溶融する溶融槽と、この溶融槽に連通され且つガラスを清澄する清澄槽と、この清澄槽に連通され且つガラスを撹拌する撹拌槽と、を用い、ガラス原料を前記溶融槽で溶融する工程(溶融工程)、溶融したガラス原料を前記清澄槽で清澄させる工程(清澄工程)、清澄した溶融ガラスを前記撹拌槽で撹拌する工程(撹拌工程)、撹拌した溶融ガラスを流出させる工程(流出工程)、及び流出したガラスを成形する工程(成形工程)を有する。Nb2O5成分によって屈折率及び分散が高められ、溶融ガラスの溶融、清澄及び撹拌が別々の槽で行われるため、各工程における溶融ガラスの温度や酸素濃度等に適した材質で構成された、溶融槽、清澄槽及び撹拌槽を用いることが可能になる。すなわち、酸素濃度の多い溶融ガラスGへのガラス溶解装置1の成分の溶出を低減しながらも、溶融ガラスGの過剰な加熱によるNb2O5の還元を低減できる。従って、高分散を有しながらも着色が少ない光学ガラスを得ることができる。 The method for producing an optical glass of the present invention is a method for producing an optical glass containing an Nb 2 O 5 component as an essential component, a melting tank for melting a glass raw material, and a glass tank that is communicated with the melting tank and clarifies the glass. And a step of melting the glass raw material in the melting tank (melting step), and a step of clarifying the molten glass raw material in the clarification tank. (Clarification step), a step of stirring the clarified molten glass in the stirring tank (stirring step), a step of discharging the stirred molten glass (outflow step), and a step of forming the outflowed glass (forming step). The refractive index and dispersion are increased by the Nb 2 O 5 component, and the molten glass is melted, clarified, and stirred in separate tanks, so that it is made of a material suitable for the temperature and oxygen concentration of the molten glass in each step. It is possible to use a melting tank, a clarification tank, and a stirring tank. That is, reduction of Nb 2 O 5 due to excessive heating of the molten glass G can be reduced while reducing elution of the components of the glass melting apparatus 1 into the molten glass G having a high oxygen concentration. Accordingly, it is possible to obtain an optical glass that has high dispersion and little coloration.
以下、本発明の光学ガラスの製造方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the method for producing an optical glass of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and appropriate modifications are made within the scope of the object of the present invention. Can be implemented. In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.
[ガラス原料]
まず、本発明の製造方法で用いられるガラス原料について説明する。本発明で用いられるガラス原料は、Nb2O5を必須成分として含有し、且つガラスを形成可能な原料の中から適宜選択される。その中でも、以下に述べるようなガラス原料を用いることが好ましい。
[Glass raw material]
First, the glass raw material used with the manufacturing method of this invention is demonstrated. Glass raw material used in the present invention contain Nb 2 O 5 as an essential component, is and appropriately selected from a glass capable of forming raw material. Among these, it is preferable to use glass raw materials as described below.
以下、本発明で用いられるガラス原料を構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する質量%(酸化物基準の質量%)で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明でガラス原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を100質量%として、ガラス原料中に含有される各成分を表記した組成である。 Hereafter, the composition range of each component which comprises the glass raw material used by this invention is described below. In the present specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed as mass% (mass% based on oxide) with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition. Here, the “oxide equivalent composition” means that when the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as a glass raw material in the present invention are all decomposed and changed into an oxide when melted, the generated oxidation It is the composition which described each component contained in a glass raw material by making the total mass of a thing into 100 mass%.
<必須成分、任意成分について>
本発明で用いるガラス原料は、Nb2O5成分を含有する。Nb2O5成分を含有する原料ガラスを、溶融槽と、溶融槽に連通された清澄槽と、清澄槽に連通された撹拌槽と、を有するガラス溶解装置で溶解することにより、溶融ガラスの温度や酸素濃度等に適した材質からなる槽でガラスが溶融、清澄及び撹拌されることで、Nb2O5成分の還元が低減されながらも溶解設備(特にPt等の貴金属)の溶存が低減されるため、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するNb2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは30.0%を下限とする。一方、Nb2O5成分の含有量を60.0%以下にすることで、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するNb2O5成分の含有量は、好ましくは60.0%、より好ましくは58.0%、最も好ましくは56.0%を上限とする。Nb2O5成分は、例えばNb2O5等を用いてガラス原料に含有できる。
<About essential and optional components>
Glass material used in the present invention contains Nb 2 O 5 component. By melting the raw glass containing Nb 2 O 5 component in a glass melting apparatus having a melting tank, a clarification tank connected to the melting tank, and a stirring tank connected to the clarification tank, By melting, clarifying, and stirring the glass in a tank made of a material suitable for temperature, oxygen concentration, etc., the dissolution of the melting equipment (especially noble metals such as Pt) is reduced while the reduction of the Nb 2 O 5 component is reduced. Therefore, the coloring of the glass can be reduced. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 30.0%. On the other hand, by setting the content of the Nb 2 O 5 component to 60.0% or less, the stability of the glass can be increased and the devitrification resistance can be increased. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 60.0%, more preferably 58.0%, and most preferably 56.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. Nb 2 O 5 component can contain the glass raw material by using, for example, Nb 2 O 5 or the like.
また、本発明で用いるガラス原料は、アンチモン及び/又はスズを含有することが好ましい。これにより、溶融ガラスに対する清澄及び撹拌によって酸素成分が必要以上に除去され、溶融ガラスに酸素の欠乏状態が生じたとしても、アンチモン及び/又はスズから放出される酸素原子によって補われ易くなる。より具体的には、酸素成分の必要以上の除去によって引き起こされうる、溶融ガラス中のNb2O5成分等の遷移金属成分の還元が、この酸素原子によって起こり難くなる。すなわち、遷移金属成分の還元によって低下しがちであった、短波長側の可視光に対するガラスの透過率を高められることで、ガラスの着色を低減することができる。加えて、特にガラスに対して熱処理を行う場合、アンチモン及び/又はスズの少量の含有によって、ガラスに還元した状態で含まれていたNb2O5成分等の遷移金属成分の酸化も促進されるため、ガラスを除歪することができ、特に短波長側の可視光についてのガラスの透明性を高めることで、着色を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する、Sb2O3成分及びSnO2成分からなる群より選択される1種以上の質量和は、好ましくは0%を超え、より好ましくは0.01%、最も好ましくは0.02%を下限とする。 Moreover, it is preferable that the glass raw material used by this invention contains antimony and / or tin. As a result, even if the oxygen component is removed more than necessary by clarification and stirring of the molten glass and an oxygen deficient state occurs in the molten glass, it is easily supplemented by oxygen atoms released from antimony and / or tin. More specifically, reduction of a transition metal component such as Nb 2 O 5 component in the molten glass, which can be caused by unnecessary removal of the oxygen component, is difficult to occur due to this oxygen atom. That is, it is possible to reduce the coloring of the glass by increasing the transmittance of the glass with respect to visible light on the short wavelength side, which tends to decrease due to the reduction of the transition metal component. In addition, especially when heat-treating glass, the inclusion of a small amount of antimony and / or tin promotes the oxidation of transition metal components such as Nb 2 O 5 component contained in the glass in a reduced state. Therefore, the glass can be dedistorted, and coloring can be reduced by increasing the transparency of the glass especially for visible light on the short wavelength side. Therefore, the mass sum of one or more selected from the group consisting of the Sb 2 O 3 component and the SnO 2 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably more than 0%, more preferably 0.00. The lower limit is 01%, and most preferably 0.02%.
このうち、Sb2O3成分の含有量は、1.0%以下にすることが好ましい。これにより、Sb2O3成分から放出される酸素による溶解設備(特にPt等の貴金属)の溶存が低減されるため、溶解設備の溶存によって生じる、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するSb2O3成分の含有量は、溶解設備の溶存を低減する観点から、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%、最も好ましくは0.3%を上限とする。Sb2O3成分は、例えばSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いてガラス原料に含有することができる。 Of these, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 1.0% or less. Thereby, since dissolution of the melting equipment (especially noble metals such as Pt) due to oxygen released from the Sb 2 O 3 component is reduced, it is possible to reduce the coloration of the glass caused by the dissolution of the melting equipment. Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and most preferably from the viewpoint of reducing dissolution of the melting equipment. Has an upper limit of 0.3%. Sb 2 O 3 component is, for example, Sb 2 O 3, Sb 2 O 5, Na may be contained in the glass raw material with 2 H 2 Sb 2 O 7 · 5H 2 O and the like.
一方、SnO2成分の含有量は、0.5%以下にすることが好ましい。これにより、SnO2成分から放出される酸素による溶解設備(特にPt等の貴金属)の溶存が低減されるため、溶解設備の溶存によって生じる、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するSnO2成分の含有量は、同じく溶解設備の溶存を低減する観点から、好ましくは0.5%、より好ましくは0.3%、最も好ましくは0.1%を上限とする。SnO2成分は、例えばSnO、SnO2、SnO3等を用いてガラス原料に含有することができる。
On the other hand, the content of the SnO 2 component is preferably 0.5% or less. Thereby, since dissolution of the melting equipment (especially noble metals such as Pt) due to oxygen released from the SnO 2 component is reduced, the coloration of the glass caused by the dissolution of the melting equipment can be reduced. Therefore, the content of the SnO 2 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 0.5%, more preferably 0.3%, and most preferably from the viewpoint of reducing dissolution of the melting equipment. The upper limit is 0.1%. SnO 2 component, for example SnO, can be contained in the glass raw material with
また、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するSb2O3成分及びSnO2成分からなる群より選択される1種以上の質量和は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%、最も好ましくは0.3%を上限とする。 Also, one or more mass sum is selected from the group consisting of Sb 2 O 3 component and SnO 2 component with respect to the total mass of the glass raw material of the oxide equivalent composition, preferably 1.0%, more preferably 0.5 %, Most preferably 0.3%.
P2O5成分は、ガラス形成成分であり、ガラスの溶解温度を下げる成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、P2O5成分の含有量を40.0%以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するP2O5成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは35.0%、最も好ましくは30.0%を上限とする。なお、P2O5成分は含有しなくとも所望の特性を有するガラスを得ることは可能であるが、P2O5成分の含有量を10.0%以上にすることで、ガラスの可視光に対する透過率を高めつつ、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。また、ガラスの溶解温度が低くなるため、酸素成分の蒸発によるNb2O5成分の還元を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するP2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは15.0%、最も好ましくは20.0%を下限とする。P2O5成分は、例えばAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いてガラス原料に含有できる。 The P 2 O 5 component is a glass forming component, a component that lowers the melting temperature of the glass, and is an optional component in the glass raw material. In particular, by reducing the content of the P 2 O 5 component to 40.0% or less, a decrease in the refractive index of the glass can be reduced. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 40.0%, more preferably 35.0%, and most preferably 30.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. Although P 2 O 5 component is possible to obtain a glass having the desired properties without containing, by setting the content of P 2 O 5 component to 10.0%, the glass in the visible light While improving the transmittance | permeability with respect to glass, stability of glass can be improved and devitrification resistance can be improved. Moreover, since the melting temperature of glass becomes low, reduction of the Nb 2 O 5 component due to evaporation of the oxygen component can be reduced. Therefore, the content of the P 2 O 5 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 15.0%, and most preferably 20.0%. The P 2 O 5 component can be contained in the glass raw material using, for example, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 and the like.
TiO2成分及びWO3成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、TiO2成分及び/又はWO3成分の含有量を所定以下にすることで、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対して、TiO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは28.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。また、WO3成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。なお、TiO2成分及びWO3成分はいずれも含有しなくとも技術的な不利益はないが、TiO2成分を0.1%以上、又はWO3成分を0.1%以上にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対して、TiO2成分の含有量は、好ましくは0.1%、より好ましくは1.0%、最も好ましくは2.0%を下限とする。また、WO3成分の含有量は、好ましくは0.1%、より好ましくは1.0%、最も好ましくは2.0%を下限とする。TiO2成分及びWO3成分は、例えばTiO2、WO3等を用いてガラス原料に含有できる。 The TiO 2 component and the WO 3 component are components that increase the refractive index and dispersion of the glass, and are optional components in the glass raw material. In particular, by setting the content of the TiO 2 component and / or the WO 3 component to a predetermined value or less, the stability of the glass can be enhanced and the devitrification resistance can be enhanced. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably 30.0%, more preferably 28.0%, and most preferably 25.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. . The content of the WO 3 component is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and most preferably 10.0%. In addition, there is no technical disadvantage even if neither TiO 2 component nor WO 3 component is contained, but by making TiO 2 component 0.1% or more, or WO 3 component 0.1% or more, Desired high refractive index and high dispersion can be easily obtained. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably 0.1%, more preferably 1.0%, and most preferably 2.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. . The content of the WO 3 component is preferably 0.1%, more preferably 1.0%, and most preferably 2.0%. The TiO 2 component and the WO 3 component can be contained in the glass raw material using, for example, TiO 2 , WO 3 or the like.
Li2O成分、Na2O成分及びK2O成分は、ガラス転移点(Tg)を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Li2O成分、Na2O成分及びK2O成分のうち1種以上の含有量を所定以下にすることで、所望の高屈折率を得易くすることができ、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対して、Li2O成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは18.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。また、Na2O成分の含有量は、好ましくは35.0%、より好ましくは30.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。また、K2O成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。Li2O成分、Na2O成分及びK2O成分は、例えばLi2CO3、LiNO3、LiF、Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6、K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いてガラス原料内に含有できる。 The Li 2 O component, the Na 2 O component, and the K 2 O component are components that lower the glass transition point (Tg) and increase devitrification resistance during glass formation, and are optional components in the glass raw material. is there. In particular, by setting the content of one or more of the Li 2 O component, Na 2 O component and K 2 O component to a predetermined value or less, a desired high refractive index can be easily obtained, and the stability of the glass can be improved. The occurrence of devitrification and the like can be reduced by increasing it. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably 20.0%, more preferably 18.0%, and most preferably 15.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. To do. The content of the Na 2 O component is preferably 35.0%, more preferably 30.0%, and most preferably 25.0%. Further, the content of the K 2 O component is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and most preferably 10.0%. Li 2 O component, Na 2 O component and K 2 O component are, for example, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF, Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 , K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, can be contained in the glass raw material with KHF 2, K 2 SiF 6 and the like.
さらに、このガラス原料は、Rn2O成分(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)の含有量の質量和が、35.0%以下であることが好ましい。特に、Rn2O成分の含有量の質量和が35.0%以下であることにより、ガラスの屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。また、ガラスの安定性が高められるため、ガラスへの失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するRn2O成分の含有量の質量和は、好ましくは35.0%、より好ましくは30.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。なお、Rn2O成分はいずれも含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、Rn2O成分の含有量の質量和が0.1%以上であることにより、ガラスの高分散化を図りつつ、ガラス転移点(Tg)を下げ、ガラスの耐水性を高めることができる。また、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するRn2O成分の含有量の質量和は、好ましくは0.1%、より好ましくは3.0%、最も好ましくは5.0%を下限とする。 Furthermore, in this glass raw material, the mass sum of the content of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) is 35.0% or less. preferable. In particular, when the mass sum of the contents of the Rn 2 O component is 35.0% or less, a decrease in the refractive index of the glass can be suppressed, so that a desired high refractive index can be easily obtained. Moreover, since the stability of the glass is enhanced, the occurrence of devitrification or the like to the glass can be reduced. Therefore, the mass sum of the content of the Rn 2 O component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 35.0%, more preferably 30.0%, and most preferably 25.0%. To do. An optical glass having desired characteristics can be obtained without containing any Rn 2 O component. However, when the mass sum of the content of the Rn 2 O component is 0.1% or more, glass can be obtained. While achieving high dispersion, the glass transition point (Tg) can be lowered and the water resistance of the glass can be increased. Moreover, since the liquidus temperature of glass becomes low, the devitrification resistance of glass can be improved more. Therefore, the mass sum of the content of the Rn 2 O component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 0.1%, more preferably 3.0%, and most preferably 5.0%. To do.
MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分のうち1種以上の含有量を所定以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くし、耐失透性や化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対して、MgO成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは4.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。また、CaO成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。また、SrO成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。また、BaO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは28.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分は、例えばMgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2、BaCO3、Ba(NO3)2、BaF2等を用いてガラス原料内に含有できる。 The MgO component, CaO component, SrO component, and BaO component are components that increase the devitrification resistance of the glass by lowering the liquidus temperature of the glass, and are optional components in the glass raw material. In particular, by making the content of one or more of MgO component, CaO component, SrO component and BaO component below a predetermined level, desired high refractive index and high dispersion can be easily obtained, devitrification resistance and chemical durability. The decline in sex can be suppressed. Therefore, the content of the MgO component is preferably 5.0%, more preferably 4.0%, and most preferably 3.0% with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition. The content of the CaO component is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. Further, the content of the SrO component is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. The content of the BaO component is preferably 30.0%, more preferably 28.0%, and most preferably 25.0%. Examples of the MgO component, CaO component, SrO component, and BaO component include MgCO 3 , MgF 2 , CaCO 3 , CaF 2 , Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 , BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2, etc. It can be used and contained in the glass raw material.
このガラス原料は、RO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)の含有量の質量和が、30.0%以下であることが好ましい。これにより、RO成分による屈折率及び分散の低下が抑えられるため、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するRO成分の含有量の質量和は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。なお、RO成分はいずれも含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、RO成分の少なくともいずれかを0.1%以上含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するRO成分の含有量の質量和は、好ましくは0.1%、より好ましくは0.5%、最も好ましくは1.0%を下限とする。 The glass raw material preferably has a mass sum of the content of the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) of 30.0% or less. Thereby, since the fall of the refractive index and dispersion | distribution by RO component is suppressed, it can make it easy to obtain desired high refractive index and high dispersion | distribution. Therefore, the mass sum of the content of the RO component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, and most preferably 20.0%. An optical glass having desired characteristics can be obtained without containing any RO component, but the liquid phase temperature of the glass is lowered by containing at least one of the RO components in an amount of 0.1% or more. Therefore, the devitrification resistance of the glass can be further increased. Therefore, in this case, the mass sum of the RO component content with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 0.1%, more preferably 0.5%, and most preferably 1.0%. And
La2O3成分、Gd2O3成分及びY2O3成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ln2O3成分(式中、LnはY、La、Gdからなる群より選択される1種以上)の含有量を所定以下にすることで、Ln2O3成分によるアッベ数の上昇が抑えられるため、所望の高分散を得易くすることができる。また、Ln2O3成分の含有量を所定以下にすることにより、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性を高めて光線透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するLn2O3成分の各々の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するLn2O3成分の合計の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは18.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Ln2O3成分は、例えばY2O3、YF3、La2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)、Gd2O3、GdF3等を用いてガラス原料に含有できる。 The La 2 O 3 component, the Gd 2 O 3 component, and the Y 2 O 3 component are components that increase the refractive index of the glass and improve the chemical durability of the glass, and are optional components in the glass raw material. In particular, by increasing the content of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of Y, La and Gd) to a predetermined level or less, the Abbe number is increased by the Ln 2 O 3 component Therefore, desired high dispersion can be easily obtained. Further, when the content of Ln 2 O 3 component to a predetermined or less, the liquidus temperature of the glass is lowered, it is possible to increase the light transmittance to increase the devitrification resistance of the glass. Therefore, the content of each of the Ln 2 O 3 components with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. To do. Further, the total content of the Ln 2 O 3 components with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 18.0%, and most preferably 15.0%. To do. The Ln 2 O 3 component uses, for example, Y 2 O 3 , YF 3 , La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer), Gd 2 O 3 , GdF 3 and the like. Can be contained in glass raw materials.
SiO2成分及びB2O3成分は、着色を低減して短波長の可視光に対する透過率を高めるとともに、ガラスの液相温度を低くしてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、SiO2成分及び/又はB2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、SiO2成分及び/又はB2O3成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するSiO2成分及び/又はB2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは5.0%を上限とし、最も好ましくは2.0%未満とする。SiO2成分及びB2O3成分は、例えばSiO2、K2SiF6、Na2SiF6、H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いてガラス原料に含有できる。 The SiO 2 component and the B 2 O 3 component are components that reduce coloration and increase the transmittance for visible light having a short wavelength, and lower the liquidus temperature of the glass to increase the devitrification resistance of the glass. It is an optional component in the raw material. In particular, by making the content of the SiO 2 component and / or B 2 O 3 component 10.0% or less, a decrease in the refractive index due to the SiO 2 component and / or B 2 O 3 component can be suppressed. A high refractive index can be easily obtained. Accordingly, the content of the SiO 2 component and / or the B 2 O 3 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and even more preferably 5.0. % Is the upper limit, most preferably less than 2.0%. Examples of the SiO 2 component and the B 2 O 3 component include SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6 , H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O, and BPO 4. Etc. can be contained in the glass raw material.
GeO2成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの液相温度を低くしてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、GeO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するGeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。GeO2成分は、例えばGeO2等を用いてガラス原料に含有できる。 The GeO 2 component is a component that increases the refractive index of the glass and lowers the liquidus temperature of the glass to increase the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the glass raw material. In particular, the material cost of glass can be reduced by setting the content of the GeO 2 component to 10.0% or less. Therefore, the content of the GeO 2 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. GeO 2 component can contain the glass raw material by using, for example, GeO 2 or the like.
Bi2O3成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Bi2O3成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの液相温度を低くして耐失透性の低下を抑えることができるため、ガラスの透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するBi2O3成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%を上限とし、さらに好ましくは10.0%未満とし、最も好ましくは5.0%未満とする。 Bi 2 O 3 component, increasing the refractive index of the glass, or to enhance the dispersion of the glass, which is an optional component in the glass material. In particular, by setting the content of the Bi 2 O 3 component to 20.0% or less, the liquidus temperature of the glass can be lowered to suppress the loss of devitrification resistance. Can be suppressed. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and even more preferably less than 10.0%. And most preferably less than 5.0%.
ZrO2成分は、可視光に対する透過率を高めるとともに、ガラスの耐失透性を高めてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ZrO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、ZrO2成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するZrO2成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。ZrO2成分は、例えばZrO2、ZrF4等を用いてガラス原料内に含有できる。 The ZrO 2 component is a component that increases the transmittance for visible light and increases the devitrification resistance of the glass to increase the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the glass raw material. In particular, by making the content of the ZrO 2 component 10.0% or less, a decrease in the refractive index due to the ZrO 2 component can be suppressed, so that a desired high refractive index can be easily obtained. Therefore, the content of the ZrO 2 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. ZrO 2 component can contain in the glass raw material by using, for example, a ZrO 2, ZrF 4, and the like.
ZnO成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ZnO成分の含有量を10.0%以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するZnO成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。ZnO成分は、例えばZnO、ZnF2等を用いてガラス原料内に含有できる。 A ZnO component is a component which raises the devitrification resistance of glass by lowering | hanging the liquidus temperature of glass, and is an arbitrary component in a glass raw material. In particular, the desired high refractive index and high dispersion can be easily obtained by setting the content of the ZnO component to 10.0% or less. Accordingly, the content of the ZnO component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. ZnO components are, for example ZnO, can be contained in the glass raw material with ZnF 2 and the like.
Al2O3成分は、ガラスの化学的耐久性を向上し、ガラス溶融時の粘度を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Al2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの溶融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するAl2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。Al2O3成分は、原料として例えばAl2O3、Al(OH)3、AlF3等を用いてガラス原料内に含有できる。 The Al 2 O 3 component is a component that improves the chemical durability of the glass and increases the viscosity when the glass is melted, and is an optional component in the glass raw material. In particular, by setting the content of the Al 2 O 3 component to 10.0% or less, the devitrification tendency of the glass can be weakened while improving the meltability of the glass. Therefore, the upper limit of the content of the Al 2 O 3 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. The Al 2 O 3 component can be contained in the glass raw material using, for example, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 or the like as the raw material.
Ta2O5成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ta2O5成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスを失透し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するTa2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは4.0%を上限とする。Ta2O5成分は、原料として例えばTa2O5等を用いてガラス原料内に含有できる。 Ta 2 O 5 component is a component that raises the refractive index of the glass, which is an optional component in the glass material. In particular, by making the content of the Ta 2 O 5 component 10.0% or less, it is possible to make the glass difficult to devitrify. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component with respect to the total mass of the glass raw material having an oxide equivalent composition is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, and most preferably 4.0%. The Ta 2 O 5 component can be contained in the glass raw material using, for example, Ta 2 O 5 as a raw material.
<含有すべきでない成分について>
ガラス原料には、ガラスの特性を損なわない範囲で、他の成分を必要に応じて添加できる。しかしながら、上述の各成分を除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo等の各遷移金属成分は、例えばNb、Ti及びWに比べてもガラスの着色を起こり易くする性質が強いため、本発明の光線透過率に関する効果を減殺し易い。従って、これらの遷移金属成分は、含有量を低減させることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。
<About ingredients that should not be included>
Other components can be added to the glass raw material as needed within a range that does not impair the properties of the glass. However, the transition metal components such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding the above-mentioned components, are more likely to cause glass coloring than Nb, Ti and W, for example. Because of its strong nature, the effects relating to the light transmittance of the present invention can be easily reduced. Therefore, it is preferable to reduce the content of these transition metal components, and it is more preferable that they are not substantially contained.
また、PbO等の鉛化合物、及び、Th、Cd、Tl、Os、Be、Seの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、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。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄できる。 In addition, lead compounds such as PbO and components of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se tend to be refrained from being used as harmful chemical substances in recent years. In addition, measures for environmental measures are required until disposal after commercialization. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable not to substantially contain them except for inevitable mixing. As a result, the optical glass is substantially free of substances that pollute the environment. Therefore, the optical glass can be manufactured, processed, and discarded without taking special environmental measures.
[光学ガラスの作製]
本発明の製造方法では、上述のガラス原料に対して溶融工程、清澄工程、撹拌工程、流出工程及び成形工程を行い、光学ガラスを作製する。
[Production of optical glass]
In the production method of the present invention, an optical glass is produced by performing a melting step, a clarification step, a stirring step, an outflow step, and a forming step on the glass raw material.
<ガラス溶解装置>
これら溶融工程、清澄工程、撹拌工程及び流出工程は、例えば図1に示すような、溶融槽11と、清澄槽12と、撹拌槽13と、を備えたガラス溶解装置1を用いる。図1では、溶融槽11と清澄槽12が連通管16で連通され、清澄槽12と撹拌槽13が連通管17で連通されている。ここで、溶融槽11はガラス原料Sを溶融する溶融工程を行い、清澄槽12はガラスを清澄する清澄工程を行い、撹拌槽13はガラスを撹拌する撹拌工程を行う。これにより、溶融ガラスGが溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13の順に流動するため、各工程における溶融ガラスGの温度や酸素濃度等に適した材質で構成された、溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13を用いることができる。すなわち、酸素濃度の多い溶融ガラスGへのガラス溶解装置1の成分の溶出を低減しながらも、溶融ガラスGの過剰な加熱によるNb2O5の還元を低減できる。従って、高分散を有しながらも着色が少ない光学ガラスを得ることができる。
<Glass melting device>
In these melting step, clarification step, stirring step and outflow step, for example, a glass melting apparatus 1 including a
具体的には、溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13は、原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGと接する部分(器壁111、121、131)の少なくとも一部を石英、白金及び白金合金からなる群より選択される1種以上から構成することが好ましい。これにより、溶融槽11や清澄槽12、撹拌槽13が溶融ガラスGの熱に耐えることができる。
Specifically, the
ここで、溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13の少なくともいずれかについて、原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGが接触する部分の少なくとも一部を石英で構成することが好ましい。これにより、溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13のうち少なくともいずれかと、清澄及び撹拌によって酸素濃度が低減される前の溶融ガラスGとの反応が低減されるため、溶融ガラスGへのガラス溶解装置1の成分の溶出を低減でき、着色の少ない光学ガラスを形成できる。
Here, with respect to at least one of the
特に、溶融槽11及び清澄槽12のうち原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGが接触する部分(器壁111、121)の少なくとも一部を石英で構成する一方で、撹拌槽13において原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGが接触する部分(器壁131)の少なくとも一部を白金や白金合金で構成することが好ましい。これにより、特に酸素濃度が高い溶融ガラスGが貯留される溶融槽11及び清澄槽12に含まれる成分の溶融ガラスGへの溶出が低減されながらも、撹拌槽13では白金又は白金合金の有する自由電子によって器壁131の熱伝導性が高められることで、溶融ガラスGに気泡が含まれていても溶融ガラスGの均熱性が高められる。従って、溶融ガラスGへのガラス溶解装置1の成分の溶出や、溶融ガラスGの局所的な過剰な加熱によるNb2O5の還元を介した光学ガラスの着色を低減できる。
In particular, at least a part of the portion (the
ガラス原料Sの溶融槽11への供給、溶融ガラスGの溶融槽11から清澄槽12への供給、及び溶融ガラスGの清澄槽12から撹拌槽13への供給は、連続的に行うことが好ましい。これにより、ガラス原料Sや溶融ガラスGが供給される槽に貯留された溶融ガラスGの温度が変動し難くなるため、溶融ガラスGの局所的な冷却による溶融ガラスGに含まれる余分な気体成分の滞留を低減でき、且つ、溶融ガラスGの局所的な過剰な加熱によるNb2O5の還元による光学ガラスの着色を低減できる。一方で、ガラス原料Sの溶融槽11への供給、溶融ガラスGの溶融槽11から清澄槽12への供給、及び溶融ガラスGの清澄槽12から撹拌槽13への供給は、間欠的に行うことも好ましい。これにより、余分な気体成分を多く含んだ溶融ガラスGやガラス原料Sが供給されなくなる時間が生じるため、溶融ガラスGに含まれる余分な気体成分が十分に排出された状態で、溶融ガラスGを次工程の異なる材質からなる槽に送ることができる。
The supply of the glass raw material S to the
<バブリング>
本発明の製造方法は、溶融ガラスG中で気体をバブリングする工程を有することが好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれる酸素成分の排出が促進され、酸素成分の濃度が短時間で適度に調節されることで、溶融ガラスGに含まれるNb2O5成分等の遷移金属成分の還元や、ガラス溶解装置1に含まれる成分(特にPt等の貴金属)の溶融ガラスGへの溶出を低減できるため、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。
<Bubbling>
The production method of the present invention preferably includes a step of bubbling gas in the molten glass G. Thereby, the discharge of the oxygen component contained in the molten glass G is promoted, and the concentration of the oxygen component is appropriately adjusted in a short time, so that the transition metal component such as the Nb 2 O 5 component contained in the molten glass G Since reduction and elution of components (particularly noble metals such as Pt) contained in the glass melting apparatus 1 into the molten glass G can be reduced, an optical glass with little coloring can be obtained.
バブリングは、溶融ガラスGが流出手段14が設けられた槽に貯留されるよりも前、又は、溶融ガラスGが流出手段14から流出するよりも前に行うことが好ましく、より具体的には、溶融ガラスGが溶融槽11及び/又は清澄槽12に貯留されているとき、すなわち溶融工程及び/又は清澄工程で行うことが好ましい。これにより、溶融ガラスGに供給されたガスが、バブリングを行った槽から撹拌槽13までの間で排出され易くなるため、流出手段14から気泡を流出し難くでき、光学ガラスにおける気泡の形成を低減できる。
Bubbling is preferably performed before the molten glass G is stored in the tank provided with the outflow means 14 or before the molten glass G flows out of the outflow means 14, more specifically, When the molten glass G is stored in the
ここで、バブリングする気体は、溶融ガラスGに溶け込み難く、且つ溶融ガラスGとの無用な反応の少ない気体の中から適宜選択される。 Here, the gas to be bubbled is appropriately selected from gases that hardly dissolve in the molten glass G and have little unnecessary reaction with the molten glass G.
その中で、バブリングする気体として酸化性ガスを用いることが好ましい。これにより、溶融ガラスGに還元された状態で含まれるNb2O5成分等の遷移金属成分が酸化されるため、遷移金属成分の還元による光学ガラスの着色を低減できる。酸化性ガスは、例えば酸素(O2)、オゾン(O3)若しくはこれら気体の1種以上の混合気体が挙げられるが、特に酸素を用いることが好ましい。特に酸素を用いることで、バブリングする気体が溶融ガラスGに含まれる遷移金属以外の成分とは反応し難くなるため、所望の特性を有する光学ガラスを得易くできる。 Among them, it is preferable to use an oxidizing gas as a gas to be bubbled. Accordingly, since the transition metal component of the Nb 2 O 5 component or the like contained in a reduced state in the molten glass G is oxidized, it can reduce the coloration of the optical glass by reduction of the transition metal component. Examples of the oxidizing gas include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), or a mixed gas of one or more of these gases, and it is particularly preferable to use oxygen. In particular, the use of oxygen makes it difficult for the gas to be bubbled to react with components other than the transition metal contained in the molten glass G, so that an optical glass having desired characteristics can be easily obtained.
酸化性ガスを用いる場合、バブリングを行う溶融槽11及び/又は清澄槽12は、原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGが接触する部分(器壁111、121)の少なくとも一部が石英で構成されることが好ましい。これにより、溶融ガラスGが酸化性ガスと結び付くことによる溶融槽11及び/又は清澄槽12に含まれる成分の溶出が低減されるため、これらの成分による光学ガラスの着色を低減できる。
In the case of using an oxidizing gas, the
一方で、バブリングする気体として非酸化性ガスを用いることも好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれる酸素成分の排出が促進され、溶融ガラスGに含まれる余分な酸素成分によって引き起こされる、ガラス溶解装置に含まれる成分(特にPt等の貴金属)の溶融ガラスGへの溶出が低減されることで、光学ガラスの着色を低減できる。非酸化性気体は、例えばヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)又はキセノン(Xe)、窒素(N2)等の不活性ガス、一酸化炭素(CO)又は水素(H2)等の還元性気体、若しくはこれら気体の1種以上の混合気体が挙げられるが、特に不活性ガス用いることが好ましい。これにより、溶融ガラスGに供給される気体と、溶融ガラスGとの間での化学反応が抑えられることで、気体が溶融ガラスGに取り込まれ難くなるため、得られる光学ガラスの特性が気体によって悪影響を受け難い。 On the other hand, it is also preferable to use a non-oxidizing gas as a gas to be bubbled. As a result, the discharge of the oxygen component contained in the molten glass G is promoted, and the component (particularly a noble metal such as Pt) contained in the glass melting apparatus caused by the excess oxygen component contained in the molten glass G leads to the molten glass G. By reducing the elution of the optical glass, the coloring of the optical glass can be reduced. Non-oxidizing gases include, for example, helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr) or xenon (Xe), inert gas such as nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO) or hydrogen (H 2) a reducing gas such as, or is one or more mixed gas of these gases and the like, it is preferable to use particularly inert gases. Thereby, since the chemical reaction between the gas supplied to the molten glass G and the molten glass G is suppressed, it becomes difficult for the gas to be taken into the molten glass G. Less susceptible to adverse effects.
なお、溶融ガラスGに供給する気体として、還元性気体を用いてもよい。溶融ガラスGから取り込まれる酸素成分が還元性気体と反応することで、酸素成分を取り込んだ後の気体の酸素分圧が低減される。そのため、酸素成分を取り込んだ後の非酸化性気体が、さらに酸素成分を取り込み易くすることができる。 A reducing gas may be used as the gas supplied to the molten glass G. When the oxygen component taken in from the molten glass G reacts with the reducing gas, the oxygen partial pressure of the gas after taking in the oxygen component is reduced. Therefore, the non-oxidizing gas after taking in the oxygen component can further easily take in the oxygen component.
非酸化性ガスを用いる場合、溶融槽11、清澄槽12及び撹拌槽13の少なくともいずれかは、原料ガラスS及び/又は溶融ガラスGが接触する部分(器壁111、121、131)の少なくとも一部が白金又は白金合金で構成されることが好ましい。これにより、溶融槽11、清澄槽12及び/又は撹拌槽13に含まれる成分の溶出が低減されながらも、器壁111、121、131の熱伝導性が高められることで、溶融ガラスGに気泡が含まれていても溶融ガラスGの均熱性が高められる。従って、溶融ガラスGへのガラス溶解装置1の成分の溶出や、溶融ガラスGの局所的な過剰な加熱によるNb2O5の還元による光学ガラスの着色を低減できる。
When a non-oxidizing gas is used, at least one of the
バブリングを行う際の気体の供給手段は、溶融ガラスGの中に気体を供給できれば特に限定されないが、本実施形態では、溶融槽11及び/又は清澄槽12の溶融ガラスG中で開口する気体供給管21、22と、気体供給管21、22に設けられる気体供給弁23、24と、気体供給弁23、24に設けられる気体供給源25とを有する気体供給装置2である。気体供給源25から気体を供給するタイミングや供給速度が気体供給弁23、24によって調節されながら、気体供給管21、22の開口から気体が供給される。そのため、溶融槽11及び/又は清澄槽12に貯留される溶融ガラスGの量や、溶融槽11及び/又は清澄槽12で溶融ガラスGが貯留される時間の長さに適したバブリングを行うことができる。
The gas supply means for bubbling is not particularly limited as long as the gas can be supplied into the molten glass G. In the present embodiment, the gas supply that opens in the molten glass G of the
ここで、気体供給管21、22は、少なくとも溶融ガラスGと接する部分が石英、白金又は白金合金から形成されることが好ましい。これにより、気体供給管21、22が溶融ガラスGの熱に耐えられ、且つ、気体供給管21、22と溶融ガラスGとの反応が低減されるため、溶融ガラスGへのバブリングを確実に行えることで、所望の特性を有する光学ガラスを形成できる。特に、溶融ガラスGと接する部分が白金又は白金合金から形成される場合、気体供給管21、22は、少なくとも一部が開口211、221から上方向に延びていることが好ましい。これにより、気体供給管21、22に接する部分の溶融ガラスGが、開口211、221から供給される気泡によって余分な酸素成分が取り除かれ易くなるため、気体供給管21、22からの白金成分の溶出も低減でき、且つ、気体供給管21、22の長寿命化を図ることができる。
Here, it is preferable that the
<溶融工程>
溶融工程は、溶融槽11に供給された上述のガラス原料Sを溶融し、溶融ガラスGを形成する。ここで、溶融ガラスGを形成する方法は、ガラス原料Sの性状によって適宜選択される。
<Melting process>
In the melting step, the glass raw material S supplied to the
例えば、ガラス化されていないガラス原料Sからなるバッチを1回の加熱操作で溶融し、ガラス原料Sのガラス化と溶融ガラスGの形成とを同時に行うことが好ましい。これにより、少ない加熱時間で溶融ガラスGが形成され、ガラス原料Sと溶融槽11との接触時間が低減されるため、溶融槽11に含まれる成分(特にPt等の貴金属)のガラス中への溶出による着色を低減できる。
For example, it is preferable to melt a batch made of glass raw material S that has not been vitrified by a single heating operation and to perform vitrification of glass raw material S and formation of molten glass G at the same time. Thereby, the molten glass G is formed with a small heating time, and the contact time between the glass raw material S and the
一方で、ガラス原料Sのうち、溶融及びガラス化が困難といわれるNb2O5成分を含む1種以上を溶融後に冷却して少なくとも一部をガラス化させたカレットを、他のガラス原料や他のカレットに混合して溶融することも好ましい。これにより、溶融及びガラス化が、複数回に分かれることで進められ易くなり、ガラス原料Sや溶融ガラスGからの気泡の発生速度が低減されることで、ガラス原料Sや溶融ガラスGの均熱性が高められるため、より均一な組成及び特性を有する光学ガラスを得ることができる。 On the other hand, among the glass raw materials S, a cullet obtained by cooling at least a part by melting one or more kinds containing Nb 2 O 5 component, which is said to be difficult to melt and vitrify, is made into other glass raw materials and others. It is also preferable to mix and melt the cullet. Thereby, melting and vitrification are facilitated by being divided into a plurality of times, and the generation rate of bubbles from the glass raw material S and the molten glass G is reduced, so that the soaking properties of the glass raw material S and the molten glass G are reduced. Therefore, an optical glass having a more uniform composition and characteristics can be obtained.
溶融工程でガラス原料Sを溶融する溶融温度は、ガラス原料Sを溶融でき且つ冷却後にガラス化できる温度の中から適宜選択される。より具体的には、溶融温度は1000℃以上が好ましく、1030℃以上がより好ましく、1050℃以上が最も好ましい。これにより、ガラス原料Sが溶融され易くなって溶け残りが生じ難くなるため、後述する撹拌工程の後に均質な光学ガラスを得ることができる。一方で、この溶融温度は、1300℃未満が好ましく、1250℃未満がより好ましく、1240℃未満が最も好ましい。溶融温度を所定以下の温度にすることで、溶融ガラスGからの酸素成分の過剰な蒸発が低減されるため、Nb2O5成分の還元による光学ガラスの着色を低減できる。 The melting temperature at which the glass raw material S is melted in the melting step is appropriately selected from temperatures at which the glass raw material S can be melted and vitrified after cooling. More specifically, the melting temperature is preferably 1000 ° C. or higher, more preferably 1030 ° C. or higher, and most preferably 1050 ° C. or higher. Thereby, since the glass raw material S becomes easy to be melt | dissolved and it becomes difficult to produce undissolved residue, a homogeneous optical glass can be obtained after the stirring process mentioned later. On the other hand, the melting temperature is preferably less than 1300 ° C, more preferably less than 1250 ° C, and most preferably less than 1240 ° C. By setting the melting temperature to a predetermined temperature or less, excessive evaporation of the oxygen component from the molten glass G is reduced, so that coloring of the optical glass due to reduction of the Nb 2 O 5 component can be reduced.
なお、本願明細書における「溶融温度」は、溶融槽11の上部におけるガラス原料Sの温度と、溶融槽11の下部におけるガラス原料Sの温度と、の平均を指す。ここで、溶融槽11の上部及び下部におけるガラス原料Sの温度は、溶融槽11の内部や壁面に設けられた図示しない熱電対を用いて求めることができる。また、溶融槽11の上部におけるガラス原料Sの温度は、放射温度計を用いて求めてもよい。
The “melting temperature” in the present specification refers to the average of the temperature of the glass raw material S in the upper part of the
溶融工程でガラス原料Sを溶融する溶融時間は、ガラス原料Sを溶融でき且つ溶融槽11からの成分の溶出を低減できる時間の中から適宜選択される。より具体的には、ガラス原料Sの溶融時間は、0.01時間以上が好ましく、0.1時間以上がより好ましく、0.2時間以上が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGにガラス原料Sの溶け残りが生じ難くなるため、均質な光学ガラスを得ることができる。一方で、この溶融時間は、10時間以下が好ましく、8時間以下がより好ましく、7時間以下が最も好ましい。これにより、ガラス化がある程度進められた溶融ガラスGが清澄槽12に送られるため、溶融槽11に貯留される未反応のガラス原料Sの割合を高めて、ガラス原料Sのガラス化を進み易くできる。また、特に溶融槽11を白金又は白金合金で構成した場合には、溶融ガラスGと溶融槽11との接触時間が低減されるため、溶融槽11の成分の溶出を低減して着色の少ない光学ガラスを得易くすることができる。
The melting time for melting the glass material S in the melting step is appropriately selected from the time during which the glass material S can be melted and the elution of components from the
なお、本願明細書における「溶融時間」は、ガラス原料Sが溶融槽11に滞留する平均の時間を指す。例えば、ガラス原料Sの供給及び排出速度が一定の場合、ガラス原料Sの溶融槽11への供給を開始する時点(ガラス原料Sの供給後にガラス原料Sを溶融温度に加熱する場合は、供給されたガラス原料Sの温度が上述の溶融温度に達する時点)からガラス原料Sの溶融槽11からの排出を開始する時点(又は、後述の清澄工程に移行する時点)までの時間をΔtab[h]、ガラス原料Sの溶融槽11への供給を終了する時点(ガラス原料Sの供給後にガラス原料Sを溶融温度に加熱する場合は、供給されたガラス原料Sの温度が上述の溶融温度に達する時点)からガラス原料Sの溶融槽11からの排出を終了する時点(又は、後述の清澄工程に移行する時点)までの時間をΔtcd[h]としたとき、溶融時間Δt1[h]は、以下の式(1)より求められる。
<清澄工程>
清澄工程は、溶融工程で溶融したガラス原料Sを、清澄槽12で所定時間にわたり滞留させて清澄させる。これにより、ガラス原料Sのガラス化がより進められるとともに、ガラス化によって生じる余分な気体成分(例えば酸素原子や水素原子)が気泡になって清澄槽12から排出され易くなる。そのため、ガラスの失透を低減できるとともに、ガラス溶解装置1に含まれる成分(特にPt等の貴金属)のガラス中への溶出を低減できる。従って、光学ガラスの可視光についての光線透過率を低下し難くすることができる。なお、本明細書における「溶融ガラス」は、ガラス化した後の溶融状態のガラス原料Sに加えて、ガラス化する前の溶融状態のガラス原料Sをも含むものとする。
<Clarification process>
In the clarification process, the glass raw material S melted in the melting process is retained in the
清澄工程で溶融ガラスGを清澄させる清澄温度は、ガラス化を進めることが可能な温度の中から適宜選択されるが、溶融温度より高い温度であることが好ましい。より具体的には、清澄工程における清澄温度は、1020℃以上が好ましく、1050℃以上がより好ましく、1080℃以上が最も好ましい。これにより、ガラス原料Sのガラス化の効率が高められながらも、溶融ガラスGの粘度が小さくなって非酸化性気体や余分な気体成分を含有する気泡が溶融ガラスGを浮上し易くなるため、失透及び気泡の少ない光学ガラスを得易くすることができる。また、溶融ガラスG中の酸素濃度を低減できるため、撹拌槽13を白金又は白金合金で構成した場合にも、撹拌槽13に含まれる成分の溶融ガラスGへの溶出を低減できる。一方で、この清澄温度は、1300℃未満が好ましく、1250℃未満がより好ましく、1240℃未満が最も好ましい。清澄温度を所定以下の温度にすることで、溶融ガラスGからの酸素成分の過剰な蒸発が低減されるため、Nb2O5成分の還元による光学ガラスの着色を低減できる。
The clarification temperature at which the molten glass G is clarified in the clarification step is appropriately selected from temperatures at which vitrification can proceed, but is preferably a temperature higher than the melting temperature. More specifically, the fining temperature in the fining step is preferably 1020 ° C. or higher, more preferably 1050 ° C. or higher, and most preferably 1080 ° C. or higher. Thereby, while the efficiency of vitrification of the glass raw material S is enhanced, the viscosity of the molten glass G becomes small, and bubbles containing a non-oxidizing gas and an excess gas component easily float the molten glass G. An optical glass with less devitrification and bubbles can be easily obtained. Moreover, since the oxygen concentration in the molten glass G can be reduced, also when the stirring
なお、本願明細書における「清澄温度」は、清澄槽12の上部における溶融ガラスGの温度と、清澄槽12の下部における溶融ガラスGの温度と、の平均を指す。ここで、清澄槽12の上部及び下部における溶融ガラスGの温度は、清澄槽12の内部や壁面に設けられた図示しない熱電対を用いて求めることができる。また、清澄槽12の上部における溶融ガラスGの温度は、放射温度計を用いて求めてもよい。
The “clarification temperature” in the present specification refers to the average of the temperature of the molten glass G in the upper part of the
清澄工程で溶融ガラスGを滞留させる清澄時間は、0.01時間以上が好ましく、0.2時間以上がより好ましく、0.3時間以上が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGのガラス化や、非酸化性気体及び余分な気体成分を含有する気泡の排出が進められるため、失透及び気泡の少ない光学ガラスを得ることができる。一方で、この清澄時間は、10時間以下が好ましく、8時間以下がより好ましく、5時間以下が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGからの酸素成分の過剰な蒸発が低減されるため、Nb2O5成分の還元による光学ガラスの着色を低減できる。また、特に清澄槽12を白金又は白金合金で構成した場合には、溶融ガラスGと清澄槽12との接触時間が低減されるため、清澄槽12の成分の溶出を低減して着色の少ない光学ガラスを得易くすることができる。
The clarification time during which the molten glass G is retained in the clarification step is preferably 0.01 hours or more, more preferably 0.2 hours or more, and most preferably 0.3 hours or more. Thereby, since vitrification of molten glass G and discharge of bubbles containing a non-oxidizing gas and an excess gas component are advanced, an optical glass with less devitrification and bubbles can be obtained. On the other hand, the clarification time is preferably 10 hours or less, more preferably 8 hours or less, and most preferably 5 hours or less. Thereby, since excessive evaporation of the oxygen component from the molten glass G is reduced, coloring of the optical glass due to reduction of the Nb 2 O 5 component can be reduced. In particular, when the
なお、本願明細書における「清澄時間」は、溶融ガラスGが清澄槽12に滞留する平均の時間を指す。例えば、ガラス原料Sの供給速度及び溶融ガラスGの排出速度が一定の場合、ガラス原料Sの清澄槽12への供給を開始する時点(又は、上述の溶融工程から清澄工程に移行する時点)から溶融ガラスGの清澄槽12からの排出を開始する時点(又は、後述の撹拌工程に移行する時点)までの時間をΔtab’[h]、ガラス原料Sの溶融槽11への供給を終了する時点(又は、上述の溶融工程から清澄工程に移行する時点)から溶融ガラスGの清澄槽12からの排出を終了する時点(又は、後述の撹拌工程に移行する時点)までの時間をΔtcd’[h]としたとき、清澄時間Δt2[h]は、以下の式(2)より求められる。
<撹拌工程>
撹拌工程は、清澄した溶融ガラスGを撹拌槽13で撹拌する。溶融ガラスGに残留する非酸化性気体の気泡に余分な気体成分が取り込まれ、溶融ガラスGに残留する気泡が撹拌槽13の外部に排出され易くなるため、気泡の少ない光学ガラスを得ることができる。それとともに、溶融ガラスGの組成の均一性が高められるため、形成される光学ガラスの特性の変動を低減することができる。
<Stirring step>
In the stirring step, the clarified molten glass G is stirred in the stirring
撹拌工程で溶融ガラスGを撹拌する撹拌手段4は、溶融ガラスGの粘度や撹拌槽13の形状等によって適宜選択される。ここで、撹拌手段4は、撹拌翼41が撹拌槽13の底面及び/又は壁面の近傍に設けられ、この撹拌翼41が回転軸43を軸にして撹拌槽13の底面及び/又は壁面に沿って回動することが好ましい。これにより、撹拌槽13の底面及び壁面に沿って溶融ガラスGの流れが形成されることで、気泡が形成され易い撹拌槽13の底面及び壁面から気泡が効率よく除去される。特に、撹拌手段4の撹拌翼41が、撹拌槽13の底面に沿って設けられることが好ましい。これにより、撹拌槽13から溶融ガラスGを全て排出させる際にも、撹拌槽13が空になる直前まで溶融ガラスGが撹拌されるため、流出工程の開始時から終了時まで、気泡の形成を低減できる。
The stirring means 4 for stirring the molten glass G in the stirring step is appropriately selected depending on the viscosity of the molten glass G, the shape of the stirring
撹拌手段4のうち、撹拌翼41や回転軸43のように溶融ガラスGと接触する部分の材質は、溶融ガラスGとの反応性が低く、且つ撹拌工程の温度に耐えうる材質の中から適宜選択される。より具体的には、石英、白金及び白金合金からなる群より選択される1種以上が挙げられるが、その中でも白金及び/又は白金合金からなることが好ましい。特に白金及び/又は白金合金を用いることにより、撹拌翼41や回転軸43の靭性が高められるため、溶融ガラスGを撹拌したときの撹拌翼41や回転軸43の破損を低減でき、撹拌手段4の長寿命化を図ることができる。
Of the stirring means 4, the material of the portion that contacts the molten glass G, such as the stirring
撹拌工程で溶融ガラスGを撹拌させる撹拌温度は、清澄温度以下の温度であることが好ましい。より具体的には、撹拌工程における撹拌温度のうち最も高い温度は、1300℃未満が好ましく、1250℃未満がより好ましく、1240℃未満が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGに残留する非酸化性気体を含有する気泡が除去されながらも、溶融ガラスGに含まれる酸素成分の必要以上の蒸発が起こり難くなる。そのため、撹拌槽13や撹拌手段4に含まれる成分の溶融ガラスGへの溶出を低減しながらもNb2O5成分の還元を低減できることで、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。一方、この撹拌温度のうち最も低い温度は、1000℃以上が好ましく、1050℃以上がより好ましく、1100℃以上が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGの粘度が高くなり過ぎないことで、気泡が除去され易くなりながらも、撹拌手段4に掛かる負荷が軽減される。そのため、撹拌工程を効率よく行うことができ、且つ撹拌手段4の長寿命化を図ることができる。
The stirring temperature at which the molten glass G is stirred in the stirring step is preferably a refrigeration temperature or lower. More specifically, the highest temperature among the stirring temperatures in the stirring step is preferably less than 1300 ° C, more preferably less than 1250 ° C, and most preferably less than 1240 ° C. Thereby, while the bubbles containing the non-oxidizing gas remaining in the molten glass G are removed, it is difficult for the oxygen component contained in the molten glass G to evaporate more than necessary. Therefore, optical glass with little coloring can be obtained by reducing the reduction of the Nb 2 O 5 component while reducing the elution of the components contained in the stirring
なお、この撹拌温度は、溶融ガラスGに含まれる気泡を排出できる温度範囲にあればよいため、撹拌工程を行う所定の時間に亘って一定の温度である必要は必ずしもない。このとき、撹拌温度のうち最も高い温度は、溶融ガラスGに含まれる酸素成分の必要以上の蒸発を低減できる観点では、清澄温度以下の温度であることが好ましいが、一時的に気泡の排出を促進するために、清澄温度より高い温度にしてもよい。 In addition, since this stirring temperature should just exist in the temperature range which can discharge | emit the bubble contained in the molten glass G, it does not necessarily need to be constant temperature over the predetermined time which performs a stirring process. At this time, the highest temperature among the stirring temperatures is preferably a temperature equal to or lower than the clarification temperature from the viewpoint of reducing unnecessary evaporation of the oxygen component contained in the molten glass G, but temporarily discharges bubbles. In order to promote, the temperature may be higher than the fining temperature.
また、本願明細書における「撹拌温度」は、撹拌工程において撹拌槽13に滞留する溶融ガラスGの複数の箇所における平均の温度を用いることが好ましい。より具体的には、撹拌槽13の上部における溶融ガラスGの温度と、撹拌槽13の下部における溶融ガラスGの温度と、の平均を用いることが好ましい。これにより、特に溶融ガラスGの内部で温度勾配が生じている場合であっても、溶融ガラスGの着色が抑えられ易くなるため、可視光の透過率の高い光学ガラスを得易くすることができる。ここで、撹拌槽13の上部及び下部における溶融ガラスGの温度は、撹拌槽13の内部や壁面に設けられた図示しない熱電対を用いて求めることができる。また、撹拌槽13の上部における溶融ガラスGの温度は、放射温度計を用いて求めてもよい。
Moreover, it is preferable to use the average temperature in the several location of the molten glass G which retains in the stirring
撹拌槽13で溶融ガラスGを撹拌させる撹拌時間は、0.01時間以上が好ましく、0.2時間以上がより好ましく、0.3時間以上が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれていた気泡が除去され易くなるため、光学ガラスに気泡を残り難くすることができる。一方で、この撹拌時間は、10時間以下が好ましく、8時間以下がより好ましく、5時間以下が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれている酸素成分の蒸発による遷移金属成分の還元が低減され、特に撹拌槽13を白金や白金合金で構成した場合には撹拌槽3に含まれる成分の溶融ガラスGへの溶出も低減される。従って、気泡の少なさと光線透過率の高さと両立させた光学ガラスを得易くすることができる。
The stirring time for stirring the molten glass G in the stirring
なお、本願明細書における「撹拌時間」は、溶融ガラスGが撹拌手段4により撹拌される平均の時間を指す。例えば、溶融ガラスGの撹拌槽13への供給速度及び撹拌槽13からの排出速度が等しく且つ一定であり、且つ溶融ガラスGの撹拌が撹拌槽13において常時行われる場合、撹拌槽13に貯留される溶融ガラスGの体積をV[m3]、撹拌槽13に供給及び排出される溶融ガラスGの供給速度及び排出速度をv[m3/h]としたとき、撹拌時間Δt3[h]は、概ね以下の式(3)より求められる。
Δt3=V/v (3)
また、撹拌工程を行っている間に撹拌槽13への溶融ガラスGの流入及び撹拌槽13からの溶融ガラスGの排出が行われない場合、撹拌手段4による溶融ガラスGの撹拌を開始する時点をtS、撹拌手段4による溶融ガラスGの撹拌を終了する時点をtGしたとき、撹拌時間Δt3[h]は、以下の式(4)より求められる。
Δt3=tG−tS (4)
In addition, “stirring time” in the present specification refers to an average time during which the molten glass G is stirred by the stirring means 4. For example, when the supply speed of the molten glass G to the stirring
Δt 3 = V / v (3)
In addition, when the molten glass G does not flow into the stirring
Δt 3 = t G −t S (4)
<流出工程>
流出工程は、撹拌された溶融ガラスGを撹拌槽から流出させる。これにより、溶融ガラスGの流れが形成されるため、可視光の透過率の高い光学ガラスを、連続的及び/又は断続的に所望の形状に成形することができる。
<Outflow process>
In the outflow process, the stirred molten glass G is caused to flow out of the stirring tank. Thereby, since the flow of the molten glass G is formed, the optical glass having a high visible light transmittance can be continuously and / or intermittently formed into a desired shape.
ここで、流出工程で溶融ガラスGを流出させる流出手段14は、例えば図1に示すような、撹拌槽13から延出した流出管である。
Here, the outflow means 14 that causes the molten glass G to flow out in the outflow process is an outflow pipe extending from the stirring
流出工程で溶融ガラスGを流出させる流出温度は、清澄温度及び撹拌温度よりも低い温度であることが好ましい。より具体的には、流出工程における流出温度は、1200℃未満が好ましく、1180℃未満がより好ましく、1150℃未満が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれている酸素成分の蒸発による遷移金属成分の還元や、流出手段14に含まれる成分の溶融ガラスGへの溶出が抑えられるため、光学ガラスの着色を低減できる。一方で、この流出温度は、1020℃以上が好ましく、1050℃以上がより好ましく、1060℃以上が最も好ましい。これにより、流動ガラスに所望の流動性が確保されて溶融ガラスGの流量が略一定になるため、流出手段での溶融ガラスGの詰まりや、光学ガラスの成形不良を低減できる。 The outflow temperature at which the molten glass G flows out in the outflow step is preferably lower than the fining temperature and the stirring temperature. More specifically, the outflow temperature in the outflow step is preferably less than 1200 ° C, more preferably less than 1180 ° C, and most preferably less than 1150 ° C. Thereby, since reduction | restoration of the transition metal component by evaporation of the oxygen component contained in the molten glass G and the elution to the molten glass G of the component contained in the outflow means 14 are suppressed, coloring of optical glass can be reduced. On the other hand, this outflow temperature is preferably 1020 ° C or higher, more preferably 1050 ° C or higher, and most preferably 1060 ° C or higher. Thereby, desired fluidity | liquidity is ensured in a fluid glass and the flow volume of the molten glass G becomes substantially constant, Therefore The clogging of the molten glass G in an outflow means and the shaping | molding defect of optical glass can be reduced.
なお、本願明細書における「流出温度」は、流出手段14における溶融ガラスGの温度を指す。ここで、流出手段14における溶融ガラスGの温度は、流出手段14の壁面に設けられた図示しない熱電対や、放射温度計を用いて求めることができる。 The “outflow temperature” in the present specification refers to the temperature of the molten glass G in the outflow means 14. Here, the temperature of the molten glass G in the outflow means 14 can be obtained using a thermocouple (not shown) provided on the wall surface of the outflow means 14 or a radiation thermometer.
<成形工程>
成形工程は、所定の流量で供給される溶融ガラスGを成形手段5で成形する。これにより、溶融ガラスGが成形手段5によって所定の形状に成形されて流動性を失いながら、溶融ガラスGからの気体成分の蒸発やNb2O5の還元が止められるため、可視光の透過率をより高めた光学ガラスを得ることができる。
<Molding process>
In the forming step, the molten glass G supplied at a predetermined flow rate is formed by the forming
ここで、成形工程で溶融ガラスGを成形する成形温度は、上述の流出温度と同様に、清澄温度及び撹拌温度以下の温度であることが好ましい。より具体的には、1200℃未満が好ましく、1150℃未満がより好ましく、1100℃以下が最も好ましい。これにより、溶融ガラスGに含まれている酸素成分の蒸発による遷移金属成分の還元が抑えられるとともに、溶融ガラスGと成形手段5とが接触する際の急激な温度変動が低減されるため、着色が少なく且つ割れの少ない光学ガラスを得ることができる。一方、この流出温度は、900℃以上が好ましく、1000℃以上がより好ましく、1050℃以上が最も好ましい。これにより、流動ガラスに所望の流動性が確保されるため、光学ガラスの成形不良を低減できる。
Here, it is preferable that the shaping | molding temperature which shape | molds the molten glass G at a shaping | molding process is a temperature below a clarification temperature and stirring temperature similarly to the above-mentioned outflow temperature. More specifically, it is preferably less than 1200 ° C, more preferably less than 1150 ° C, and most preferably 1100 ° C or less. As a result, reduction of the transition metal component due to evaporation of the oxygen component contained in the molten glass G is suppressed, and rapid temperature fluctuations when the molten glass G and the forming
なお、本明細書における「成形温度」は、溶融ガラスGが成形型等の成形手段5に接触する際の成形手段5の温度を指す。ここで、溶融ガラスGが成形手段5に接触する際の温度は、放射温度計を用いて求めることができる。
The “molding temperature” in the present specification refers to the temperature of the molding means 5 when the molten glass G contacts the molding means 5 such as a mold. Here, the temperature at which the molten glass G contacts the forming
本発明の製造方法では、成形工程で成形されたガラスに対して熱処理を行うことが好ましい。これにより、成形されたガラスに還元した状態のNb2O5成分が含まれたとしても、そのNb2O5成分を酸化してガラスの着色を低減できる。ここで、本発明で形成されるガラスは、上述のガラス溶解装置1によって、ガラス溶解装置1に含まれるPt等の白金成分が低減されているので、熱処理によっても除去することが困難な着色は低減されている。 In the manufacturing method of this invention, it is preferable to heat-process with respect to the glass shape | molded by the formation process. Thereby, even if the reduced Nb 2 O 5 component is contained in the molded glass, the Nb 2 O 5 component can be oxidized to reduce the coloring of the glass. Here, in the glass formed in the present invention, the platinum component such as Pt contained in the glass melting device 1 is reduced by the glass melting device 1 described above, so that it is difficult to remove even by heat treatment. Has been reduced.
[光学ガラス]
本発明により作製される光学ガラスは、高い屈折率(nd)を有するとともに、高い分散を有する必要がある。特に、光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.75、より好ましくは1.80、最も好ましくは1.84を下限とし、好ましくは2.30、より好ましくは2.20、最も好ましくは2.10を上限とする。また、光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは29、より好ましくは27、さらに好ましくは25、最も好ましくは19を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。特に、本発明の方法は、Nb2O5成分を含有しているので、アッベ数(νd)が19未満、より具体的には18.5未満、さらに具体的には18未満の高分散を有する光学ガラスを製造する際にも有用である。なお、光学ガラスのアッベ数(νd)の下限は特に限定されず、技術水準に応じて適宜決定されるものであるが、本発明によって得られる光学ガラスのアッベ数(νd)は、概ね10以上、具体的には12以上、さらに具体的には15以上であることが多い。
[Optical glass]
The optical glass produced according to the present invention needs to have a high refractive index (n d ) and a high dispersion. In particular, the refractive index ( nd ) of the optical glass is preferably 1.75, more preferably 1.80, most preferably 1.84, preferably 2.30, more preferably 2.20, most preferably 1.84. The upper limit is preferably 2.10. Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass is preferably 29, more preferably 27, still more preferably 25, and most preferably 19. As a result, the degree of freedom in optical design is increased, and a large amount of light refraction can be obtained even if the device is made thinner. In particular, since the method of the present invention contains the Nb 2 O 5 component, the Abbe number (νd) is less than 19, more specifically less than 18.5, and more specifically less than 18. It is also useful when producing the optical glass. In addition, the lower limit of the Abbe number (ν d ) of the optical glass is not particularly limited and is appropriately determined according to the technical level. The Abbe number (ν d ) of the optical glass obtained by the present invention is approximately It is often 10 or more, specifically 12 or more, and more specifically 15 or more.
また、本発明により作製される光学ガラスは、着色が少ない。特に、本発明により作製される光学ガラスは、(Tg−100)℃以上(Tg+100)℃以下の再加熱温度に昇温させる再加熱試験の後において、厚み10mmのサンプルで波長420nmの光に対する分光透過率が、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上、最も好ましくは30%以下である。これにより、ガラスの可視光に対する透明性が高められ、着色が低減される。すなわち、この光学ガラスから所望の光学特性を有するレンズ等の光学素子を作製することができる。なお、光学ガラスの波長420nmの光に対する分光透過率の下限は特に限定されず、技術水準に応じて適宜決定されるものであるが、本発明によって得られる光学ガラスの波長420nmの光に対する分光透過率の下限は、概ね85%以下、具体的には80%以下、さらに具体的には78%以下であることが多い。 Moreover, the optical glass produced by the present invention is less colored. In particular, the optical glass produced according to the present invention has a spectroscopic analysis of light having a wavelength of 420 nm with a sample having a thickness of 10 mm after a reheating test in which the temperature is raised to a reheating temperature of (Tg-100) ° C. or higher and (Tg + 100) ° C. or lower. The transmittance is preferably 20% or more, more preferably 25% or more, and most preferably 30% or less. Thereby, the transparency with respect to the visible light of glass is improved, and coloring is reduced. That is, an optical element such as a lens having desired optical characteristics can be produced from this optical glass. The lower limit of the spectral transmittance of the optical glass with respect to the light having a wavelength of 420 nm is not particularly limited, and is appropriately determined according to the technical level. In many cases, the lower limit of the rate is approximately 85% or less, specifically 80% or less, and more specifically 78% or less.
ここで、本発明により作製される光学ガラスは、上述の再加熱温度への昇温を、例えば精密アニールやプレス成形と同時に行ってもよい。これにより、所望の形状に成型され又は機械的な衝撃への耐性が強化されながらも、ガラスが熱処理されることでガラスに含まれる遷移金属成分が酸化されるため、所望の形状や機械的特性を有しながらも、高い分光透過率を有する光学ガラスを得ることができる。なお、本発明により作製される光学ガラスの用途は、再加熱温度への昇温を要する用途に限定されない。 Here, the optical glass produced according to the present invention may be heated to the above-described reheating temperature simultaneously with, for example, precision annealing or press molding. This allows the transition metal component contained in the glass to be oxidized when the glass is heat-treated while being molded into the desired shape or enhanced resistance to mechanical impacts. An optical glass having a high spectral transmittance can be obtained. In addition, the use of the optical glass produced by this invention is not limited to the use which requires temperature rising to reheating temperature.
また、本発明により作製される光学ガラスは、低いガラス転移点(Tg)を有することが好ましい。特に、本発明により作製される光学ガラスは、700℃以下のガラス転移点(Tg)を有することが好ましい。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをプレス成形できる。また、プレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明により作製される光学ガラスのガラス転移点(Tg)は、好ましくは700℃、より好ましくは680℃、最も好ましくは670℃を上限とする。なお、本発明により作製される光学ガラスのガラス転移点(Tg)の下限は特に限定されないが、概ね100℃以上、具体的には150℃以上、さらに具体的には200℃以上であることが多い。 Moreover, it is preferable that the optical glass produced by this invention has a low glass transition point (Tg). In particular, the optical glass produced according to the present invention preferably has a glass transition point (Tg) of 700 ° C. or lower. Thereby, since glass softens at lower temperature, glass can be press-molded at lower temperature. In addition, it is possible to extend the life of the mold by reducing oxidation of the mold used for press molding. Therefore, the upper limit of the glass transition point (Tg) of the optical glass produced according to the present invention is preferably 700 ° C., more preferably 680 ° C., and most preferably 670 ° C. The lower limit of the glass transition point (Tg) of the optical glass produced according to the present invention is not particularly limited, but is generally 100 ° C. or higher, specifically 150 ° C. or higher, and more specifically 200 ° C. or higher. Many.
[光学素子の作製]
本発明により作製される光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用なレンズやプリズム等の光学素子を作製することができる。そして、これらの光学素子は、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いることが好ましい。これにより、光学素子による光の吸収が低減されて光の透過率が高められるため、高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。
[Production of optical elements]
The optical glass produced according to the present invention can produce various optical elements and optical elements such as lenses and prisms useful for optical design. These optical elements are preferably used for optical devices such as cameras and projectors. As a result, the absorption of light by the optical element is reduced and the light transmittance is increased, so that high-definition and high-precision imaging characteristics and projection characteristics can be realized.
特に、本発明で作製される光学ガラスの成形体からなる光学素子は、白金の含有量が酸化物基準で50ppm以下である。これにより、加熱しても取り除くことが困難であったガラスの変色が低減されているため、光学素子の製造工程に関する自由度を高めながらも、この光学素子をカメラやプロジェクタ等のような可視領域の光を透過させる用途に好ましく用いることができる。ここで、酸化物基準における、光学素子に含まれる白金の含有量は、好ましくは10ppm、より好ましくは5ppm、最も好ましくは3ppmを上限とする。 In particular, an optical element made of a molded product of optical glass produced in the present invention has a platinum content of 50 ppm or less based on oxides. As a result, the discoloration of the glass, which was difficult to remove even when heated, has been reduced, so that the optical element can be used in a visible region such as a camera or projector while increasing the degree of freedom regarding the optical element manufacturing process. It can be preferably used for the purpose of transmitting the light. Here, the content of platinum contained in the optical element on the oxide basis is preferably 10 ppm, more preferably 5 ppm, and most preferably 3 ppm.
表1に、光学ガラスの作製に用いられるガラス原料の組成、バブリングに用いた気体の種類、気体の供給速度及び気体の供給位置、並びに、溶融工程、清澄工程、撹拌工程、流出工程及び成形工程の温度及び時間を示す。また、作製される光学ガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)、ガラス転移点(Tg)、並びに、再加熱試験の後における波長420nmの光に対する分光透過率も表1に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例にのみ限定されるものではない。 Table 1 shows the composition of the glass raw material used for the production of the optical glass, the type of gas used for bubbling, the gas supply speed and the gas supply position, and the melting process, clarification process, stirring process, outflow process, and molding process. Temperature and time are shown. Also shown in Table 1 are the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), glass transition point (Tg), and spectral transmittance for light having a wavelength of 420 nm after the reheating test. . The following examples are merely for illustrative purposes and are not limited to these examples.
本発明の実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)では、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定した。これらを表1に示した各実施例及び比較例の組成の割合で秤量し、全ての原料を均一に混合し、表1に記載の溶融温度で0.5〜30時間溶融した後で冷却し、ガラス原料Sの一部をガラス化させたカレット(原料ガラス)を作製した。 In Examples (No. 1 to No. 2) and Comparative Examples (No. 1) of the present invention, oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, and water corresponding to the raw materials of the respective components are used. High-purity raw materials used for ordinary optical glasses such as oxides and metaphosphoric acid compounds were selected. These were weighed in the proportions of the examples and comparative examples shown in Table 1, all the raw materials were uniformly mixed, and after melting at the melting temperature shown in Table 1 for 0.5 to 30 hours, they were cooled. A cullet (raw glass) in which a part of the glass raw material S was vitrified was produced.
このうち、本発明の実施例(No.1〜No.2)では、石英からなる溶融槽と、この溶融槽に連通管で連通された白金からなる清澄槽と、この清澄槽に連通管で連通された白金からなる撹拌槽と、を備えたガラス溶解装置を用いた。そして、原料ガラスをガラス溶解装置の溶融槽に1.5〜3.0L/minの供給速度で連続的に供給した。ここで、溶融槽では、表1に記載の溶融温度及び溶融時間で原料ガラスを溶融して溶融ガラスを形成しながら、溶融槽への原料ガラスの供給速度と同じ速度で溶融ガラスを清澄槽に供給した。また、清澄槽では、表1に記載の清澄温度及び清澄時間で溶融ガラスを静置しながら、清澄槽への溶融ガラスの供給速度と同じ速度で溶融ガラスを撹拌槽に供給した。また、撹拌槽では、表1に記載の撹拌温度及び撹拌時間で、撹拌槽の底面に沿って設けられた白金からなる撹拌翼を用い、撹拌翼を撹拌槽の底面に沿って回動させて溶融ガラスを撹拌した。それとともに、撹拌槽への溶融ガラスの供給速度と同じ速度で溶融ガラスを流出手段に供給し、溶融ガラスの温度を表1の流出温度に調整し、撹拌槽の底面に設けられた流出手段(流出管)から溶融ガラスを流出させ、表1の成形温度に調整された溶融ガラスを成形型に供給して鋳込み、これらを徐冷してガラスを作製した。 Among these, in Examples (No. 1 to No. 2) of the present invention, a melting tank made of quartz, a clarification tank made of platinum communicated with the melting tank through a communication pipe, and a communication pipe connected to the clarification tank. A glass melting apparatus provided with a stirring tank made of platinum in communication was used. Then, the raw glass was continuously supplied to the melting tank of the glass melting apparatus at a supply rate of 1.5 to 3.0 L / min. Here, in the melting tank, while melting the raw glass at the melting temperature and melting time shown in Table 1 to form the molten glass, the molten glass is made into a clarification tank at the same speed as the supply speed of the raw glass to the melting tank. Supplied. Moreover, in the clarification tank, molten glass was supplied to the stirring tank at the same speed as the supply speed of the molten glass to the clarification tank, while leaving the molten glass at the clarification temperature and clarification time shown in Table 1. Moreover, in the stirring tank, the stirring blade made of platinum provided along the bottom surface of the stirring tank is used at the stirring temperature and stirring time described in Table 1, and the stirring blade is rotated along the bottom surface of the stirring tank. The molten glass was stirred. At the same time, the molten glass is supplied to the outflow means at the same rate as the molten glass is supplied to the stirring tank, the temperature of the molten glass is adjusted to the outflow temperature shown in Table 1, and the outflow means provided on the bottom surface of the stirring tank ( The molten glass was caused to flow out from the outflow pipe), and the molten glass adjusted to the molding temperature shown in Table 1 was supplied to the mold and cast, and these were gradually cooled to produce glass.
一方、比較例(No.1)では、白金からなる溶融槽と、この溶融槽に連通管で連通された白金からなる清澄槽と、この清澄槽に連通管で連通された白金からなる撹拌槽と、を備えたガラス溶解装置を用いて、実施例(No.1〜No.2)と同様の手順でガラスを作製した。 On the other hand, in the comparative example (No. 1), a melting tank made of platinum, a clarification tank made of platinum communicated with the melting tank by a communication pipe, and a stirring tank made of platinum communicated with the clarification tank by a communication pipe And the glass was produced in the procedure similar to an Example (No.1-No.2) using the glass melting apparatus provided with these.
このとき、実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)では、原料ガラスの溶融槽(図1の溶融槽11)及び清澄槽(図1の清澄槽12)のうち表1に記載された槽に対して、必要に応じて、表1に記載された種類及び酸素分圧の気体を、表1に記載された供給速度で連続的に供給した。
At this time, in an Example (No.1-No.2) and a comparative example (No.1), among the melting tank (
実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)で得られるガラスの屈折率(nd)及びアッベ数(νd)については、日本光学硝子工業会規格JOGIS01―2003に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとして、アニール条件は徐冷降下速度を−25℃/hrとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。 The refractive index of the glass obtained in Example (No.1~No.2) and Comparative Example (No.1) (n d) and Abbe number (ν d), the Japanese Optical Glass Industrial Standard JOGIS01-2003 Measured based on. The glass used in this measurement was annealed under a slow cooling furnace with a slow cooling rate of −25 ° C./hr.
また、実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)で得られるガラスのガラス転移点(Tg)は、横型膨張測定器を用いた測定を行うことで求めた。ここで、測定を行う際のサンプルはφ4.5mm、長さ5mmのものを使用し、昇温速度4℃/minとした。 Moreover, the glass transition point (Tg) of the glass obtained by an Example (No.1-No.2) and a comparative example (No.1) was calculated | required by measuring using a horizontal type | mold expansion measuring device. Here, the sample used for the measurement was φ4.5 mm and a length of 5 mm, and the heating rate was 4 ° C./min.
また、実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)で得られるガラスのPt成分の含有量は、実施例及び比較例によって得られるガラスを粉末状にして、酸処理することによって得られた溶液について、ICP発光分析装置(セイコーインスツル株式会社製 Vista−PRO)を用いて測定した。 Moreover, the content of the Pt component of the glass obtained in the examples (No. 1 to No. 2) and the comparative example (No. 1) is obtained by converting the glass obtained by the examples and comparative examples into a powder form, and performing acid treatment. About the solution obtained by doing, it measured using the ICP emission-analysis apparatus (Seiko Instruments Co., Ltd. product Vista-PRO).
また、実施例(No.1〜No.2)及び比較例(No.1)で得られるガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて測定した。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、波長420nmの光に対する分光透過率を測定し、その透過率の値からガラスの着色の有無と程度を求めた。本実施例では、ガラスの透過率の測定は、精密アニールやプレス成形を想定した再加熱試験を行った後のものについて行った。ここで、ガラスの再加熱試験は、実施例及び比較例で得られるガラスから作製される15mm×15mm×30mmの角柱状のガラス試料を耐火物上に載せて電気炉に入れ、150分で常温からガラス試料のガラス転移点(Tg)より20℃高い温度まで昇温し、30分間保温することで行った。再加熱試験を行った後のガラスは、常温まで冷却して炉外に取り出した後、対向する2面を厚み10mm±0.1mmに研磨し、上述と同様の方法で分光透過率を測定した。 Moreover, about the transmittance | permeability of the glass obtained by an Example (No.1-No.2) and a comparative example (No.1), it measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. Specifically, the face-to-face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured in accordance with JISZ8722 to measure the spectral transmittance with respect to light having a wavelength of 420 nm, and the presence / absence and degree of coloring of the glass were determined from the transmittance value. . In this example, the transmittance of the glass was measured after a reheating test assuming precision annealing and press molding. Here, the glass reheating test was carried out by placing a prismatic glass sample of 15 mm × 15 mm × 30 mm prepared from the glass obtained in the examples and comparative examples on a refractory and placing it in an electric furnace for 150 minutes at room temperature. The temperature was raised to 20 ° C. higher than the glass transition point (Tg) of the glass sample, and the temperature was kept for 30 minutes. The glass after the reheating test was cooled to room temperature and taken out of the furnace, and then the two opposing surfaces were polished to a thickness of 10 mm ± 0.1 mm, and the spectral transmittance was measured by the same method as described above. .
表1に表されるように、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれも再加熱試験後における波長420nmの光に対する分光透過率が20%以上、より詳細には55%以上であった。一方で、比較例で得られるガラスは、再加熱試験後における波長420nmの光に対する分光透過率が40%より低かった。このため、本発明の実施例により得られる光学ガラスは、特に再加熱した後において、比較例で得られるガラスに比べて可視光に対する分光透過率が高く、着色し難いことが明らかになった。 As shown in Table 1, each of the optical glasses obtained in the examples of the present invention had a spectral transmittance of 20% or more, more specifically 55% or more, for light having a wavelength of 420 nm after the reheating test. It was. On the other hand, the glass obtained in the comparative example had a spectral transmittance of less than 40% for light having a wavelength of 420 nm after the reheating test. For this reason, it became clear that the optical glass obtained by the Example of this invention has high spectral transmittance with respect to visible light compared with the glass obtained by a comparative example, especially after reheating, and is hard to color.
また、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれも屈折率(nd)が1.80以上、より詳細には1.84以上であるとともに、この屈折率(nd)は2.20以下、より詳細には1.95以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses obtained in the examples of the present invention all have a refractive index (n d ) of 1.80 or more, more specifically 1.84 or more, and this refractive index (n d ) is 2. It was 20 or less, more specifically 1.95 or less, and was within the desired range.
また、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれもアッベ数(νd)が10以上、より詳細には17.3以上であるとともに、このアッベ数(νd)は29以下、より詳細には24.0以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses obtained in the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 10 or more, more specifically 17.3 or more, and the Abbe number (ν d ) of 29 or less. Specifically, it was 24.0 or less, which was within a desired range.
また、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれも白金含有量が50ppm以下、より詳細には3.0ppm以下であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses obtained in the examples of the present invention all had a platinum content of 50 ppm or less, more specifically 3.0 ppm or less, and were within a desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点(Tg)が700℃以下、より詳細には660℃以下であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses of the examples of the present invention all had a glass transition point (Tg) of 700 ° C. or less, more specifically 660 ° C. or less, and were within a desired range.
従って、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、屈折率(nd)が所望の範囲内にありながら、高い分散(低いアッベ数νd)を有し、特に熱処理を行った後における着色が低減されており、且つ、プレス成形を行い易いことが明らかになった。 Therefore, the optical glass obtained in the example of the present invention has a high dispersion (low Abbe number ν d ) while the refractive index (n d ) is within a desired range, and is particularly colored after heat treatment. Has been reduced, and it has become clear that press molding is easy to perform.
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 Although the present invention has been described in detail for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, and many modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Will be understood.
1 ガラス溶解装置
11 溶融槽
12 清澄槽
13 撹拌槽
111、121、131 器壁
14 流出手段
16、17 連通管
2 気体供給装置
21、22 気体供給管
211、221 開口
23、24 気体供給弁
25 気体供給源
3 原料供給手段
31 原料貯留槽
32 原料供給弁
33 原料供給管
4 撹拌手段
41 撹拌翼
5 成形手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
ガラス原料を溶融する溶融槽と、この溶融槽に連通され且つガラスを清澄する清澄槽と、この清澄槽に連通され且つガラスを撹拌する撹拌槽と、を用い、
ガラス原料を前記溶融槽で溶融する工程(溶融工程)、溶融したガラス原料を前記清澄槽で清澄させる工程(清澄工程)、清澄した溶融ガラスを前記撹拌槽で撹拌する工程(撹拌工程)、撹拌した溶融ガラスを流出させる工程(流出工程)、及び流出したガラスを成形する工程(成形工程)を有する製造方法。 A method for producing an optical glass containing an Nb 2 O 5 component as an essential component,
Using a melting tank that melts the glass raw material, a clarification tank that communicates with the melting tank and clarifies the glass, and a stirring tank that communicates with the clarification tank and stirs the glass.
A step of melting the glass raw material in the melting tank (melting step), a step of clarifying the molten glass raw material in the clarification tank (clarification step), a step of stirring the clarified molten glass in the stirring tank (stirring step), and stirring. The manufacturing method which has the process (outflow process) which flows out the molten glass which flowed, and the process (molding process) which shape | molds the outflowed glass.
溶融したガラス中で非酸化性ガスをバブリングする工程を更に有する請求項1から3いずれか記載の製造方法。 In the melting tank, the clarification tank, and the stirring tank, at least part of the portion in contact with the glass is composed of platinum,
The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of bubbling a non-oxidizing gas in the molten glass.
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