JP2013139372A - Optical glass, preform and optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ガラス、プリフォーム及び光学素子に関する。 The present invention relates to an optical glass, a preform, and an optical element.
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。 In recent years, digitization and high definition of devices using optical systems have been rapidly progressing, and various optical devices such as photographing devices such as digital cameras and video cameras, and image reproduction (projection) devices such as projectors and projection televisions. In this field, there is an increasing demand to reduce the number of optical elements such as lenses and prisms used in the optical system, and to reduce the weight and size of the entire optical system.
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学系全体の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上４０以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率低分散ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率低分散ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるようなガラス組成物が知られている。 Among optical glasses for producing optical elements, in particular, it has a refractive index (n d ) of 1.75 or more and an Abbe number of 30 or more and 40 or less (which can reduce the weight and size of the entire optical system). There is a great demand for high refractive index, low dispersion glass with ν d ). As such a high refractive index and low dispersion glass, glass compositions represented by Patent Documents 1 to 3 are known.
光学ガラスの材料コストを低減するために、光学ガラスの原料はなるべく安価であることが望まれる。ところが、特許文献１〜３に記載されたガラス組成物は、原料が高価な成分であるＴａ２Ｏ５成分やＮｂ２Ｏ５成分、並びに、Ｇｄ２Ｏ３成分やＹｂ２Ｏ３成分等の希土類成分を多量に含んでいるため、こうした要求に十分応えるものとは言い難い。 In order to reduce the material cost of the optical glass, it is desirable that the raw material of the optical glass be as inexpensive as possible. However, the glass compositions described in Patent Documents 1 to 3 include Ta 2 O 5 component and Nb 2 O 5 component, which are expensive components, and Gd 2 O 3 component and Yb 2 O 3 component. Since it contains a large amount of rare earth components, it cannot be said that it sufficiently meets these requirements.
これらの高価な成分の代わりに、ＴｉＯ2成分のような比較的安価な高屈折率成分を多く含有させて、所望の屈折率等の光学特性を得ることも考えられる。しかし、このような安価な高屈折率成分を多く含有するガラスは着色していることが多く、可視光を透過させるレンズやプリズム等の光学素子の用途に用いるには好適でない。 Instead of these expensive components, it is conceivable to obtain a desired optical characteristic such as a refractive index by containing a lot of relatively inexpensive high refractive index components such as a TiO 2 component. However, such inexpensive glass containing many high refractive index components is often colored and is not suitable for use in optical elements such as lenses and prisms that transmit visible light.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光を透過させる光学素子に好適な光学ガラスを、より安価に得ることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to transmit visible light while the refractive index (n d ) and the Abbe number (ν d ) are within the desired ranges. The object is to obtain an optical glass suitable for the optical element to be produced at a lower cost.
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、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を含有するガラスに対して、ＺｎＯ成分を１０．０％以上含有することにより、比較的安価なＺｎＯ成分によってガラスの材料コストが低減されながらも、所望の屈折率及びアッベ数が維持され、且つガラスの着色が低減されることを見出し、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。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive test studies. As a result, the glass containing B 2 O 3 component and La 2 O 3 component contains 10.0% or more of ZnO component. Thus, it has been found that a relatively inexpensive ZnO component can reduce the material cost of the glass while maintaining the desired refractive index and Abbe number and reducing the coloration of the glass, thereby completing the present invention. It came. Specifically, the present invention provides the following.
（１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を５．０〜４０．０％、Ｌａ２Ｏ３成分を１０．０〜４０．０％及びＺｎＯ成分を１０．０〜４０．０％含有し、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上４０以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。 (1) 5.0 to 40.0% of B 2 O 3 component, 10.0 to 40.0% of La 2 O 3 component, and ZnO component in mass% with respect to the total glass mass of oxide conversion composition An optical glass having a refractive index (n d ) of 1.75 or more and an Abbe number (ν d ) of 30 to 40.
（２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％
である（１）記載の光学ガラス。
(2) 0 to 5.0% of Gd 2 O 3 component in mass% with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition
Y 2 O 3 component 0-5.0%
Yb 2 O 3 component 0-5.0%
Lu 2 O 3 component 0-5.0%
Ta 2 O 5 component 0 to 15.0%
The optical glass according to (1).
（３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）が１５．０％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。 (3) The mass sum (Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Lu 2 O 3 + Ta 2 O 5 ) relative to the total glass mass of the oxide equivalent composition is 15.0% or less (1) or (2 ) Optical glass.
（４） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が２０．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。 (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), wherein the content of the Nb 2 O 5 component is 20.0% or less with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition.
（５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上）の質量和が１０．０％以上４０．０％以下である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。 (5) The mass sum of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, Yb, and Lu) with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition is 10.0. % To 40.0% of the optical glass according to any one of (1) to (4).
（６） 酸化物換算組成の質量比ＺｎＯ／（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）が０．３１以上である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。 (6) the mass ratio of the oxide composition in terms of ZnO / (Ln 2 O 3 + Ta 2 O 5 + Nb 2 O 5) is one wherein the optical glass is 0.31 or more (1) to (5).
（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％
である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
(7) TiO 2 component 0 to 20.0% in mass% with respect to the total glass mass of oxide conversion composition
WO 3 component 0-25.0%
The optical glass according to any one of (1) to (6).
（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が２０．０％以下である（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。 (8) any description of the optical glass of the mass sums for glass total weight of oxide composition in terms of (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3) is not more than 20.0% (1) to (7).
（９） 酸化物換算組成の質量比ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が０．５０以下である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。 (9) The optical glass according to any one of the terms of oxide of the composition weight ratio TiO 2 / (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3) is 0.50 or less (1) to (8).
（１０） 酸化物換算組成の質量比（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／Ｌｎ２Ｏ３が０．１６以上である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。 (10) The optical glass according to any one of (1) to (9), wherein a mass ratio (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) / Ln 2 O 3 of the oxide equivalent composition is 0.16 or more.
（１１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、ＳｉＯ２成分の含有量が１５．０％以下である（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。 (11) The optical glass according to any one of (1) to (10), wherein the content of the SiO 2 component is 15.0% or less with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition.
（１２） 酸化物換算組成の質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が１．００未満である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。 (12) The optical glass according to any one of (1) to (11), wherein the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 of the oxide equivalent composition is less than 1.00.
（１３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が５．０％以下である（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。 (13) The optical glass according to any one of (1) to (12), wherein the content of the Li 2 O component is 5.0% or less with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition.
（１４） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
ＣａＯ成分 ０〜１０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％
ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。
(14) 0 to 10.0% of MgO component in mass% with respect to the total glass mass of oxide equivalent composition
CaO component 0 to 10.0%
SrO component 0 to 10.0%
BaO component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (13).
（１５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する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）の質量和が１５．０％未満である（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。 (15) The mass sum of the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition is less than 15.0% ( The optical glass according to any one of 1) to (14).
（１６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜５．０％
である（１）から（１５）のいずれか記載の光学ガラス。
(16) 0 to 5.0% of Na 2 O component in mass% with respect to the total glass mass of oxide equivalent composition
K 2 O component 0-5.0%
Cs 2 O component 0-5.0%
The optical glass according to any one of (1) to (15).
（１７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和が１０．０％以下である（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。 (17) The mass sum of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and Cs) with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition is 10.0% or less. The optical glass according to any one of (1) to (16).
（１８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
ＳｎＯ２成分 ０〜１．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
である（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。
(18) the entire mass of the glass in terms of oxide composition, by mass% with P 2 O 5 component from 0 to 10.0%
GeO 2 component 0-10.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 10.0%
ZrO 2 component 0 to 15.0%
Al 2 O 3 component 0-5.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 5.0%
TeO 2 component 0-15.0%
SnO 2 component 0-1.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to any one of (1) to (17).
（１９） （１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。 (19) An optical element comprising the optical glass according to any one of (1) to (18).
（２０） （１）から（１８）の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。 (20) A precision press-molding preform comprising the optical glass according to any one of (1) to (18).
（２１） （２０）に記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。 (21) An optical element obtained by precision press-molding the precision press-molding preform according to (20).
（２２） （１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラスを軟化させ、金型内でプレス成形を行うガラス成形体の製造方法。 (22) A method for producing a glass molded body, wherein the optical glass according to any one of (1) to (18) is softened and press-molded in a mold.
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光を透過させる光学素子に好適な光学ガラスを、より安価に得ることができる。 According to the present invention, an optical glass suitable for an optical element that transmits visible light while having a refractive index (n d ) and an Abbe number (ν d ) within a desired range can be obtained at a lower cost.
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を５．０〜４０．０％、Ｌａ２Ｏ３成分を１０．０〜４０．０％及びＺｎＯ成分を１０．０〜４０．０％含有し、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上４０以下のアッベ数（νｄ）を有する。Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を含有するガラスに対して、ＺｎＯ成分を１０．０％以上含有することにより、比較的安価なＺｎＯ成分によってガラスの材料コストが低減されながらも、所望の屈折率及びアッベ数が維持され、且つガラスの着色が低減されて可視光透過率が高められる。それとともに、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分をベースとすることにより、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）及び３０以上のアッベ数（νｄ）を有しながらも、より着色が少なく可視光透過率の高いガラスが得易くなる。屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光を透過させる光学素子に好適な光学ガラスを、より安価に得ることができる。 In the optical glass of the present invention, the B 2 O 3 component is 5.0 to 40.0% and the La 2 O 3 component is 10.0 to 40.0% by mass with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition. % And a ZnO component of 10.0 to 40.0%, a refractive index (n d ) of 1.75 or more, and an Abbe number (ν d ) of 30 to 40. By containing 10.0% or more of the ZnO component with respect to the glass containing the B 2 O 3 component and the La 2 O 3 component, the material cost of the glass is reduced by the relatively inexpensive ZnO component. The refractive index and the Abbe number of the glass are maintained, and the coloring of the glass is reduced to increase the visible light transmittance. At the same time, by using the B 2 O 3 component and La 2 O 3 component as a base, it is more colored while having a refractive index (n d ) of 1.75 or more and an Abbe number (ν d ) of 30 or more. Therefore, it is easy to obtain a glass having a low visible light transmittance. An optical glass suitable for an optical element that transmits visible light while having a refractive index (n d ) and an Abbe number (ν d ) within desired ranges can be obtained at a lower cost.
以下、本発明の光学ガラス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 optical glass of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. be able to. 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。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％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、金属弗化物等が熔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、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Unless otherwise specified in the present specification, the contents of the respective components are all expressed in mass% with respect to the total mass of the glass in terms of oxide. Here, the “oxide equivalent composition” means that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as a raw material of the glass component of the present invention are all decomposed and changed into an oxide when melted. It is the composition which described each component contained in glass by making the total mass of the said production | generation oxide into 100 mass%.
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラス形成成分であり、本発明の光学ガラスに必須の成分である。
特に、Ｂ２Ｏ３成分を５．０％以上含有することで、安定なガラスの形成を促して失透を低減し、且つガラスの熱的安定性を高めることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは６．０％、さらに好ましくは７．０％、さらに好ましくは９．０％を下限とする。なお、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、１５．０％以上にしてもよく、１７．０％超にしてもよい。
一方、Ｂ２Ｏ３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抑え、且つ化学的耐久性の悪化を抑えることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは２５．０％を上限とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
<About essential and optional components>
The B 2 O 3 component is a glass forming component and an essential component for the optical glass of the present invention.
In particular, by containing 5.0% or more of the B 2 O 3 component, it is possible to promote the formation of stable glass, reduce devitrification, and increase the thermal stability of the glass. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 5.0%, more preferably 6.0%, still more preferably 7.0%, and even more preferably 9.0%. Incidentally, the content of B 2 O 3 component may be at least 15.0%, may be 17.0 percent.
On the other hand, by setting the content of the B 2 O 3 component to 40.0% or less, it is possible to suppress a decrease in the refractive index of the glass and suppress a deterioration in chemical durability. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 40.0%, more preferably 30.0%, and still more preferably 25.0%.
As the B 2 O 3 component, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like can be used as a raw material.
Ｌａ２Ｏ３成分は、１０．０％以上含有することで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高める成分である。また、希土類元素の中では比較的安価であり、ガラスの材料コストの上昇を抑えるのに有効な成分である。そのため、Ｌａ２Ｏ３成分は、本発明の光学ガラスに含めるべき成分である。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％を下限とし、さらに好ましくは１７．０％超とし、さらに好ましくは２０．０％を下限とし、さらに好ましくは２５．０％超とする。
一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３８．０％、さらに好ましくは３６．０％を上限とする。
Ｌａ２Ｏ３成分は、原料としてＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いることができる。
A La 2 O 3 component is a component that increases the refractive index and Abbe number of glass by containing 10.0% or more. Moreover, it is a relatively inexpensive among rare earth elements and is an effective component for suppressing an increase in the material cost of glass. Therefore, the La 2 O 3 component is a component to be included in the optical glass of the present invention. Accordingly, the content of the La 2 O 3 component is preferably 10.0%, more preferably 15.0% as the lower limit, even more preferably more than 17.0%, and even more preferably 20.0% as the lower limit. More preferably, it exceeds 25.0%.
On the other hand, devitrification of the glass can be reduced by setting the content of the La 2 O 3 component to 40.0% or less. Accordingly, the content of the La 2 O 3 component is preferably 40.0%, more preferably 38.0%, still more preferably 36.0%.
As the La 2 O 3 component, La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) or the like can be used as a raw material.
ＺｎＯ成分は、本発明の屈折率及びアッベ数の範囲では、１０．０％以上含有しても屈折率及びアッベ数への影響が小さい成分である。そのため、本願発明者らは、ＺｎＯ成分を１０．０％以上含有することで、所望の屈折率及びアッベ数を維持しながらもガラスの材料コストを低減でき、且つガラスの失透を低減できることを見出した。すなわち、ＺｎＯ成分は、本発明の光学ガラスに含めるべき成分である。加えて、ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性を向上してガラスの製造コストも下げる成分である。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％を下限とし、より好ましくは１５．０％超、さらに好ましくは１６．５％を下限とし、さらに好ましくは２０．０％超とする。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＺｎＯ成分の過剰な含有による失透を抑えることができる。また、溶融ガラスの粘性の低下が抑えられることで、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３２．０％を上限とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
In the range of the refractive index and the Abbe number of the present invention, the ZnO component is a component that has a small influence on the refractive index and the Abbe number even if contained in an amount of 10.0% or more. Therefore, the inventors of the present application can reduce the material cost of glass while maintaining a desired refractive index and Abbe number by containing 10.0% or more of the ZnO component, and can reduce the devitrification of the glass. I found it. That is, the ZnO component is a component to be included in the optical glass of the present invention. In addition, the ZnO component is a component that improves the meltability of the glass and lowers the manufacturing cost of the glass. Therefore, the content of the ZnO component is preferably 10.0% as a lower limit, more preferably more than 15.0%, still more preferably 16.5%, and still more preferably more than 20.0%.
On the other hand, devitrification due to excessive inclusion of the ZnO component can be suppressed by setting the content of the ZnO component to 40.0% or less. Moreover, generation | occurrence | production of the striae to glass can be reduced because the fall of the viscosity of a molten glass is suppressed. Accordingly, the upper limit of the ZnO component content is preferably 40.0%, more preferably 35.0%, and even more preferably 32.0%.
As the ZnO component, ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３及びＬｕ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高め、且つ失透を低減する任意成分である。
一方で、これら成分の各々の含有量を５．０％以下にすることで、これら高価な成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、これら成分の過剰な含有によるガラスのアッベ数の必要以上の上昇や、失透を抑えることができる。従って、これら成分の各々の含有量は、好ましくは５．０％を上限とし、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．６％未満、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３％未満とする。
Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３及びＬｕ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有できる。
Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 and Lu 2 O 3 component are optional components that increase the refractive index and Abbe number of glass and reduce devitrification when they contain more than 0%. It is.
On the other hand, since the use of these expensive components is reduced by setting the content of each of these components to 5.0% or less, the material cost of glass can be reduced. Moreover, the raise of the Abbe number of glass more than necessary by the excessive content of these components and devitrification can be suppressed. Accordingly, the upper limit of the content of each of these components is preferably 5.0%, more preferably less than 3.0%, still more preferably less than 1.6%, still more preferably less than 0.5%, still more preferably. Is less than 0.3%.
Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 and Lu 2 O 3 component are Gd 2 O 3 , GdF 3 , Y 2 O 3 , YF 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O as raw materials. 3 etc. can be contained in the glass.
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つ失透を低減する任意成分である。
一方で、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を１５．０％以下にすることで、高価なＴａ２Ｏ５成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、Ｔａ２Ｏ５成分の使用の低減により、原料の溶解温度が低くなり、原料の溶解に要するエネルギーが低減されるため、光学ガラスの製造コストをも低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とし、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有できる。
The Ta 2 O 5 component is an optional component that increases the refractive index of the glass and reduces devitrification when it contains more than 0%.
On the other hand, since the use of expensive Ta 2 O 5 component is reduced by setting the content of Ta 2 O 5 component to 15.0% or less, the material cost of glass can be reduced. Moreover, since the melting temperature of the raw material is lowered by reducing the use of the Ta 2 O 5 component and the energy required for melting the raw material is reduced, the manufacturing cost of the optical glass can also be reduced. Accordingly, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, more preferably less than 2.0%, and still more preferably Less than 1.0%.
The Ta 2 O 5 component can be contained in the glass using Ta 2 O 5 or the like as a raw material.
本発明の光学ガラスにおける、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、Ｌｕ２Ｏ３成分及びＴａ２Ｏ５成分の合計量は、１５．０％以下であることが好ましい。これにより、所望の屈折率及びアッベ数を維持しながらも、これらの高価な成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。従って、質量和（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）は、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満とする。 In the optical glass of the present invention, the total amount of Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 component, Lu 2 O 3 component and Ta 2 O 5 component may be 15.0% or less. preferable. Thereby, since the use of these expensive components is reduced while maintaining the desired refractive index and Abbe number, the material cost of the glass can be reduced. Therefore, the mass sum (Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Lu 2 O 3 + Ta 2 O 5 ) is preferably 15.0%, more preferably less than 7.0%, and still more preferably Less than 2.0%.
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、失透を低減し、且つアッベ数を低く調整できる任意成分である。そのため、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超、さらに好ましくは１．０％超としてもよい。
一方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を２０．０％以下にすることで、高価なＮｂ２Ｏ５成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、ガラス製造時の溶解温度の上昇が抑えられるため、ガラスの製造コストも低減できる。また、Ｎｂ２Ｏ５成分によるガラスの可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
The Nb 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass, reduce devitrification, and adjust the Abbe number to a low level when it exceeds 0%. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably greater than 0%, more preferably greater than 0.5%, and even more preferably greater than 1.0%.
On the other hand, since the use of an expensive Nb 2 O 5 component is reduced by making the content of the Nb 2 O 5 component 20.0% or less, the material cost of the glass can be reduced. Moreover, since the raise of the melting temperature at the time of glass manufacture is suppressed, the manufacturing cost of glass can also be reduced. Further, suppressing a decrease in visible light transmittance of the glass due to Nb 2 O 5 component. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and still more preferably 10.0%.
As the Nb 2 O 5 component, Nb 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
本発明の光学ガラスにおける、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上）の合計量は、１０．０％以上４０．０％以下であることが好ましい。
特に、この合計量を１０．０％以上にすることで、ガラスのアッベ数を高めることができる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の合計量（質量和）は、好ましくは１０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは２５．０％を下限とする。
一方、この合計量を４０．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減しながらも、高価な希土類の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３８．０％、さらに好ましくは３５．０％を上限とする。
The total amount of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, Yb, and Lu) in the optical glass of the present invention is 10.0% or more and 40. It is preferably 0% or less.
In particular, the Abbe number of glass can be increased by making this total amount 10.0% or more. Therefore, the total amount (mass sum) of the Ln 2 O 3 components is preferably 10.0%, more preferably 20.0%, and still more preferably 25.0%.
On the other hand, by making this total amount 40.0% or less, the use of expensive rare earths is reduced while reducing the devitrification of the glass, so that the material cost of the glass can be reduced. Therefore, the upper limit of the mass sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 40.0%, more preferably 38.0%, and still more preferably 35.0%.
本発明の光学ガラスは、ＺｎＯ成分の含有量に対する、Ｌｎ２Ｏ３成分、Ｔａ２Ｏ５成分及びＮｂ２Ｏ５成分の合計量の比率が０．３１以上であることが好ましい。これにより、材料コストが安く、且つ屈折率やアッベ数への影響を与え難いＺｎＯ成分の含有量が増加することで、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスの材料コストを低減できる。従って、酸化物換算組成の質量比ＺｎＯ／（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）は、好ましくは０．３１、より好ましくは０．３５、さらに好ましくは０．３８を下限とする。
なお、この質量比の上限は特に限定されないが、好ましくは２．００、より好ましくは１．５０、さらに好ましくは１．００であってもよい。
In the optical glass of the present invention, the ratio of the total amount of the Ln 2 O 3 component, the Ta 2 O 5 component and the Nb 2 O 5 component to the content of the ZnO component is preferably 0.31 or more. Accordingly, the material cost of the glass having a desired refractive index and Abbe number can be reduced by increasing the content of the ZnO component which is low in material cost and hardly affects the refractive index and Abbe number. Therefore, the mass ratio ZnO / (Ln 2 O 3 + Ta 2 O 5 + Nb 2 O 5 ) of the oxide-converted composition is preferably 0.31, more preferably 0.35, and still more preferably 0.38. .
The upper limit of the mass ratio is not particularly limited, but may be preferably 2.00, more preferably 1.50, and even more preferably 1.00.
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高くでき、且つアッベ数を低く調整できる任意成分である。そのため、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超、さらに好ましくは１．０％超としてもよい。
一方で、ＴｉＯ２成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ＴｉＯ２成分が結晶核になることによるガラスの失透を抑制し、アッベ数の必要以上の低下を抑え、且つＴｉＯ２成分の含有によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは６．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは４．２％を上限とし、さらに好ましくは３．９４％未満とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いてガラス内に含有できる。
The TiO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and can adjust the Abbe number to a low level when it contains more than 0%. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably more than 0%, more preferably more than 0.5%, and even more preferably more than 1.0%.
On the other hand, by setting the content of the TiO 2 component to 20.0% or less, devitrification of the glass due to the TiO 2 component becoming a crystal nucleus is suppressed, an excessive decrease in the Abbe number is suppressed, and TiO 2 is suppressed. Visible light transmittance can be increased by reducing the coloring of the glass due to the inclusion of the two components. Accordingly, the upper limit of the content of the TiO 2 component is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 6.0%, still more preferably 5.0%, and even more preferably 4.2%. And more preferably less than 3.94%.
TiO 2 component can contain in the glass with TiO 2 or the like as a raw material.
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、他の高屈折率成分によるガラスの着色を低減しながら屈折率を高め、アッベ数を低く調整し、且つガラスの失透を低減できる任意成分である。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．０％超としてもよい。
一方で、ＷＯ３成分の含有量を２５．０％以下にすることで、ＷＯ３成分によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１３．０％を上限とし、さらに好ましくは１０．６５％未満、さらに好ましくは９．０％未満とする。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いてガラス内に含有できる。
WO 3 component is an optional component that, when contained in excess of 0%, can increase the refractive index while reducing the coloring of the glass due to other high refractive index components, adjust the Abbe number low, and reduce the devitrification of the glass. is there. Accordingly, the content of the WO 3 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, and even more preferably more than 2.0%.
On the other hand, by setting the content of the WO 3 component to 25.0% or less, coloring of the glass due to the WO 3 component can be reduced and the visible light transmittance can be increased. Accordingly, the content of the WO 3 component is preferably 25.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 13.0%, further preferably less than 10.65%, still more preferably 9. Less than 0%.
The WO 3 component can be contained in the glass using WO 3 as a raw material.
本発明の光学ガラスにおける、ＴｉＯ２成分、ＷＯ３成分及びＮｂ２Ｏ５成分の合計量は、２０．０％以下が好ましい。これにより、これら成分の過剰な含有による、ガラスの可視光透過率の低下や失透を抑えることができる。従って、質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．５％、さらに好ましくは１６．０％を上限とする。
なお、質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）の下限は、０％であってもよいが、０％超であることが好ましい。質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）を０％超含有する場合、ガラスの材料コストを低減するためにＴａ２Ｏ５成分や希土類の含有量を低減しても、ガラスの屈折率及び分散を高めることができるため、４０以下のアッベ数を確保し易くできる。また、これによりガラスの失透を低減できる。従って、質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは０％超、より好ましくは５．０％超、さらに好ましくは１０．０％超とする。
In the optical glass of the present invention, the total amount of the TiO 2 component, the WO 3 component and the Nb 2 O 5 component is preferably 20.0% or less. Thereby, the fall of the visible light transmittance | permeability and devitrification of glass by excessive inclusion of these components can be suppressed. Therefore, the upper limit of the mass sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 20.0%, more preferably 17.5%, and still more preferably 16.0%.
The lower limit of the mass sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) may be 0%, but is preferably more than 0%. In a case where the sum of mass (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) exceeds 0%, even if the Ta 2 O 5 component and the rare earth content are reduced in order to reduce the material cost of the glass, the refractive index of the glass and Since dispersion can be increased, an Abbe number of 40 or less can be easily secured. Moreover, this can reduce the devitrification of the glass. Accordingly, the mass sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably more than 0%, more preferably more than 5.0%, and even more preferably more than 10.0%.
本発明の光学ガラスにおける、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の合計量に対するＴｉＯ２成分の含有量の比率は、０．５０以下が好ましい。これにより、透過率を悪化させるＴｉＯ２成分を含有していても、着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成の質量比ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは０．５０、より好ましくは０．４８、さらに好ましくは０．４５を上限とする。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the content of the TiO 2 component to the total amount of the TiO 2 component, the Nb 2 O 5 component and the WO 3 component is preferably 0.50 or less. Thus, also contain TiO 2 component deteriorating the transmittance, it is possible to increase the visible light transmittance to reduce the coloring. Therefore, the mass ratio TiO 2 / (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) of the oxide equivalent composition is preferably 0.50, more preferably 0.48, and still more preferably 0.45.
本発明の光学ガラスにおける、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有量に対するＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の合計量の比率は、０．１６以上が好ましい。これにより、屈折率を高める成分の中でもアッベ数を低くするＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の比率が高められるため、ガラスの屈折率を高めながらもアッベ数を低くできる。従って、酸化物換算組成の質量比（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／Ｌｎ２Ｏ３は、好ましくは０．１６、より好ましくは０．２０、さらに好ましくは０．２５を下限とする。なお、この質量比の上限は特に限定されないが、好ましくは２．００、より好ましくは１．５０、さらに好ましくは１．００であってもよい。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the total amount of the TiO 2 component, the Nb 2 O 5 component, and the WO 3 component to the content of the Ln 2 O 3 component is preferably 0.16 or more. Thereby, since the ratio of the TiO 2 component, Nb 2 O 5 component, and WO 3 component that lower the Abbe number among the components that increase the refractive index is increased, the Abbe number can be lowered while increasing the refractive index of the glass. Therefore, the mass ratio (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) / Ln 2 O 3 of the oxide equivalent composition is preferably 0.16, more preferably 0.20, and even more preferably 0.25. The upper limit of the mass ratio is not particularly limited, but may be preferably 2.00, more preferably 1.50, and even more preferably 1.00.
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、溶融ガラスの粘度を高められ、且つガラスの失透を低減できる任意成分である。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１．０％超、より好ましくは２．０％超、さらに好ましくは４．０％超としてもよい。特に、ＳｉＯ２成分を含有し且つＬｉ２Ｏ成分の含有量を低減することで、ガラスの耐失透性を高めることができる。
一方で、ＳｉＯ２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑え、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有できる。
The SiO 2 component is an optional component that can increase the viscosity of the molten glass and reduce the devitrification of the glass when it contains more than 0%. Therefore, the content of the SiO 2 component is preferably more than 1.0%, more preferably more than 2.0%, and even more preferably more than 4.0%. In particular, the devitrification resistance of the glass can be increased by containing the SiO 2 component and reducing the content of the Li 2 O component.
On the other hand, when the content of the SiO 2 component is 15.0% or less, an increase in the glass transition point can be suppressed and a decrease in the refractive index can be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of the SiO 2 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and still more preferably 8.0%.
SiO 2 component can contain in the glass with SiO 2, K 2 SiF 6, Na 2 SiF 6 , etc. as a raw material.
本発明の光学ガラスにおける、Ｂ２Ｏ３成分の含有量に対するＳｉＯ２成分の含有量の比率は、１．００未満が好ましい。これにより、ＳｉＯ２成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、酸化物換算組成の質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は、好ましくは１．００未満、より好ましくは０．９０未満、さらに好ましくは０．８０未満とする。なお、この質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は、ＳｉＯ２成分の含有によってガラスの失透を低減できる観点では、好ましくは０．０５、より好ましくは０．１０、さらに好ましくは０．２０を下限としてもよい。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the content of the SiO 2 component to the content of the B 2 O 3 component is preferably less than 1.00. Thereby, devitrification of the glass due to excessive inclusion of the SiO 2 component can be reduced. Therefore, the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 of the oxide conversion composition is preferably less than 1.00, more preferably less than 0.90, and still more preferably less than 0.80. In addition, this mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is preferably 0.05, more preferably 0.10, and still more preferably 0.20 from the viewpoint of reducing the devitrification of the glass by containing the SiO 2 component. It is good also as a minimum.
Ｌｉ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの溶融性を改善し、且つガラスを再加熱したときの失透を低減できる任意成分である。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つＬｉ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。特に、Ｌｉ２Ｏ成分を含むガラスは、屈折率が低くなり易く、アッベ数が高くなり易い。そのため、Ｌｉ２Ｏ成分を含むガラスでは、屈折率を高め且つアッベ数を低くするため、ガラス転移点を高める性質があり且つ材料コストが高い成分である、Ｎｂ２Ｏ５成分をはじめとする高屈折率成分（屈折率を高める成分）を多く含んでいる。本願発明の光学ガラスでは、このような高屈折率成分の含有量を少なくしてプレス成形に耐えうるガラス転移点を有しながらも、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得るため、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を低減することが好ましい。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とし、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３５％未満、さらに好ましくは０．３％未満とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いることができる。
The Li 2 O component is an optional component that can improve the meltability of the glass and reduce the devitrification when the glass is reheated when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of the Li 2 O component 5.0% or less, it is difficult to lower the refractive index of the glass, and devitrification of the glass due to excessive inclusion of the Li 2 O component can be reduced. In particular, glass containing a Li 2 O component tends to have a low refractive index and a high Abbe number. Therefore, in a glass containing a Li 2 O component, in order to increase the refractive index and reduce the Abbe number, the glass has a property of increasing the glass transition point and a high material cost, such as Nb 2 O 5 component. It contains many refractive index components (components that increase the refractive index). In the optical glass of the present invention, in order to obtain a glass having a desired refractive index and Abbe number while having a glass transition point that can withstand press molding by reducing the content of such a high refractive index component, Li It is preferable to reduce the content of the 2 O component. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably 5.0%, more preferably 3.0%, still more preferably 1.0%, further preferably less than 0.5%, more preferably 0. Less than 35%, more preferably less than 0.3%.
For the Li 2 O component, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF, or the like can be used as a raw material.
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を調整し、ガラスの溶融性を高め、且つ失透を低減できる任意成分である。
一方で、これら成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の必要以上の低下や、失透を抑えることができる。従って、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは７．５％を上限とし、さらに好ましくは３．５％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料としてＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
The MgO component, CaO component, SrO component and BaO component are optional components that can adjust the refractive index of the glass, increase the meltability of the glass, and reduce devitrification when contained in excess of 0%.
On the other hand, by making the content of each of these components 10.0% or less, it is possible to suppress an unnecessary decrease in the refractive index of glass and devitrification. Accordingly, the content of each of the MgO component, CaO component, SrO component and BaO component is preferably 10.0%, more preferably 7.5%, and even more preferably less than 3.5%, still more preferably Less than 3.0%.
MgO component, CaO component, SrO component and BaO component are MgCO 3 , MgF 2 , CaCO 3 , CaF 2 , Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 , BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2 etc. as raw materials. Can be used.
本発明の光学ガラスでは、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）の合計量は１５．０％未満が好ましい。これにより、ＲＯ成分の過剰な含有による、ガラスの屈折率の低下や、液相温度の上昇を抑えることができる。従って、ＲＯ成分の合計量（質量和）は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％未満とする。 In the optical glass of the present invention, the total amount of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba) is preferably less than 15.0%. Thereby, the fall of the refractive index of glass by the excessive inclusion of RO component and the raise of liquidus temperature can be suppressed. Therefore, the total amount (mass sum) of RO components is preferably less than 15.0%, more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 7.0%.
Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分及びＣｓ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの溶融性を改善し、且つガラスを再加熱したときの失透を低減できる任意成分である。
一方で、これら成分の各々の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つこれら成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分及びＣｓ２Ｏ成分の各々の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分及びＣｓ２Ｏ成分は、原料としてＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｃｓ２ＣＯ３、ＣｓＮＯ３等を用いることができる。
The Na 2 O component, the K 2 O component, and the Cs 2 O component are optional components that can improve the meltability of the glass and reduce devitrification when the glass is reheated when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the content of each of these components to 5.0% or less, it is difficult to lower the refractive index of the glass, and devitrification due to excessive inclusion of these components can be reduced. Therefore, the content of each of the Na 2 O component, the K 2 O component, and the Cs 2 O component is preferably 5.0%, more preferably 3.0%, and still more preferably 1.0%.
Na 2 O component, K 2 O component and Cs 2 O component, NaNO 3 as a raw material, NaF, Na 2 SiF 6, K 2 CO 3, KNO 3, KF, KHF 2, K 2 SiF 6, Cs 2 CO 3 , CsNO 3 or the like can be used.
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ及びＣｓからなる群より選択される１種以上）の合計量は１０．０％以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つＲｎ２Ｏ成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の合計量（質量和）は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。 In the optical glass of the present invention, the total amount of Rn 2 O components (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K and Cs) is preferably 10.0% or less. Thereby, it is difficult to lower the refractive index of the glass, and devitrification due to excessive inclusion of the Rn 2 O component can be reduced. Therefore, the total amount (mass sum) of the Rn 2 O component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
Ｐ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げて失透を低減できる任意成分である。
一方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
The P 2 O 5 component is an optional component that can reduce devitrification by lowering the liquidus temperature of the glass when it contains more than 0%.
On the other hand, when the content of P 2 O 5 component to 10.0% or less, the chemical durability of the glass, in particular suppressing a decrease in water resistance. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
As the P 2 O 5 component, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like can be used as a raw material.
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、ガラスの液相温度を下げられる任意成分である。
一方で、高価なＧｅＯ２成分を低減することで、本発明におけるガラスの材料コストを低減できる効果を高められる。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
The GeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and lower the liquidus temperature of the glass when it contains more than 0%.
On the other hand, to reduce the expensive GeO 2 component is enhanced effect of reducing the material cost of the glass in the present invention. Therefore, the content of the GeO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably 5.0%, and further preferably 1.0%.
As the GeO 2 component, GeO 2 or the like can be used as a raw material.
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減し且つガラスの着色を低減することで、ガラスの可視光透過率を高めることができる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
A Bi 2 O 3 component is an optional component that can increase the refractive index and lower the glass transition point when it exceeds 0%.
On the other hand, by making the content of the Bi 2 O 3 component 10.0% or less, it is possible to increase the visible light transmittance of the glass by reducing the devitrification of the glass and reducing the coloring of the glass. . Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
As the Bi 2 O 3 component, Bi 2 O 3 or the like can be used as a raw material.
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの高屈折率及び低分散に寄与でき、且つガラスの失透を低減できる任意成分である。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超としてもよく、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限としてもよい。
一方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラス製造時の溶解温度の上昇を抑えることでガラスの製造コストの上昇を抑えられる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
The ZrO 2 component is an optional component that can contribute to the high refractive index and low dispersion of the glass and reduce the devitrification of the glass when it is contained in excess of 0%. Therefore, the content of the ZrO 2 component may be preferably more than 0%, more preferably 0.1%, still more preferably 0.5%, and even more preferably 1.0%.
On the other hand, by making the content of the ZrO 2 component 15.0% or less, an increase in glass manufacturing cost can be suppressed by suppressing an increase in melting temperature during glass manufacturing. Therefore, the upper limit of the content of the ZrO 2 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and still more preferably 5.0%.
As the ZrO 2 component, ZrO 2 , ZrF 4 or the like can be used as a raw material.
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの化学的耐久性を高められ、且つガラス溶融時の失透を低減できる任意成分である。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量を５．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減することができる。また、高価なＧａ２Ｏ３成分を低減することで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量は、好ましくは５．０％を上限とし、より好ましくは３．０％未満とし、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３等を用いることができる。
The Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component are optional components that can increase the chemical durability of the glass and reduce devitrification when the glass is melted when the content exceeds 0%.
On the other hand, devitrification of the glass due to excessive inclusion of these components can be reduced by setting the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component to 5.0% or less. Moreover, by reducing costly Ga 2 O 3 ingredients may reduce material cost of the glass. Therefore, the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component is preferably 5.0% as an upper limit, more preferably less than 3.0%, and still more preferably 1.0% as an upper limit. To do.
For the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 , Ga 2 O 3 , Ga (OH) 3 or the like can be used as a raw material.
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、ＴｅＯ２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ＴｅＯ２成分と溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。また、高価なＴｅＯ２成分を低減することで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは１１．９％未満、さらに好ましくは７．０％未満とする。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
The TeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and lower the glass transition point when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of the TeO 2 component 15.0% or less, alloying between the TeO 2 component and the melting equipment (especially a noble metal such as Pt) is reduced. You can plan. Moreover, by reducing the costly TeO 2 components, thereby reducing the material cost of the glass. Accordingly, the content of the TeO 2 component is preferably 15.0%, more preferably less than 11.9%, and even more preferably less than 7.0%.
TeO 2 component can use TeO 2 or the like as a raw material.
ＳｎＯ２成分は、０％超含有する場合に、溶融ガラスを清澄でき、且つガラスの可視光透過率を高められる任意成分である。
一方で、ＳｎＯ２成分の含有量を１．０％以下にすることで、溶融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を生じ難くすることができる。また、ＳｎＯ２成分と溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。従って、ＳｎＯ２成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは０．３％を上限とする。
ＳｎＯ２成分は、原料としてＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４等を用いることができる。
The SnO 2 component is an optional component that can clarify the molten glass and increase the visible light transmittance of the glass when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of the SnO 2 component 1.0% or less, it is possible to make it difficult to cause coloration of the glass due to the reduction of the molten glass and devitrification of the glass. Further, since the alloying of the SnO 2 component and the melting equipment (especially a noble metal such as Pt) is reduced, the life of the melting equipment can be extended. Therefore, the content of the SnO 2 component is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and still more preferably 0.3%.
For the SnO 2 component, SnO, SnO 2 , SnF 2 , SnF 4 or the like can be used as a raw material.
ＣｅＯ2成分は、０％超含有する場合に、溶融ガラスを清澄化できる任意成分である。
一方で、ＣｅＯ2成分の含有量を１．０％以下にすることで、着色による可視光透過率の低下を抑制できる。従って、ＣｅＯ2成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは０．３％を上限とする。
ＣｅＯ2成分は、原料としてＣｅＯ2、Ｃｅ（ＯＨ）3等を用いることができる。
The CeO 2 component is an optional component that can clarify the molten glass when it contains more than 0%.
On the other hand, when the content of CeO 2 component below 1.0%, it is possible to suppress the deterioration of the visible light transmittance due to coloration. Accordingly, the CeO 2 component content is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and still more preferably 0.3%.
As the CeO 2 component, CeO 2 , Ce (OH) 3 or the like can be used as a raw material.
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの可視光透過率を高め、且つガラスを溶融する際に脱泡できる任意成分である。
一方で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を抑えられる。また、Ｓｂ２Ｏ３成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くなることで、溶解設備の長寿命化を図れる。また、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、ガラスの可視光透過率がかえって低くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．５％を上限とし、さらに好ましくは０．１％未満とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
The Sb 2 O 3 component is an optional component that, when contained in excess of 0%, can increase the visible light transmittance of the glass and can be degassed when the glass is melted.
On the other hand, by setting the content of the Sb 2 O 3 component to 1.0% or less, excessive foaming during glass melting can be suppressed. Further, since it becomes difficult to alloy the Sb 2 O 3 component with the melting equipment (especially a noble metal such as Pt), the life of the melting equipment can be extended. Further, when the content of Sb 2 O 3 component is too large, the visible light transmittance of the glass is rather low. Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and even more preferably less than 0.1%.
As the Sb 2 O 3 component, Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Na 2 H 2 Sb 2 O 7 .5H 2 O, or the like can be used as a raw material.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。 Incidentally, components defoamed fining glass is not limited to the above Sb 2 O 3 component, a known refining agents in the field of glass production, it is possible to use a defoamer or a combination thereof.
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
<About ingredients that should not be included>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferably contained will be described.
他の成分を、本願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、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に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。 Other components can be added as needed as long as the properties of the glass of the present invention are not impaired. However, each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, is independent of each other. Or, even when it is contained in a small amount in combination, the glass is colored and has the property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range. .
さらに、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。 Furthermore, lead compounds such as PbO and components of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se tend to refrain 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.
本発明における各成分の含有量の範囲は、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表されているため直接的にモル％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モル％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。
Ｂ２Ｏ３成分 ５．０〜７０．０モル％、
Ｌａ２Ｏ３成分 ３．０〜２０．０モル％及び
ＺｎＯ成分 １５．０〜６０．０モル％
並びに
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜３．０モル％、
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜３．０モル％、
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜３．０モル％、
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜７．０モル％、
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０モル％、
ＴｉＯ２成分 ０〜４０．０モル％、
ＷＯ３成分 ０〜２５．０モル％、
ＳｉＯ２成分 ０〜３０．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜３０．０モル％、
ＭｇＯ成分 ０〜５０．０モル％、
ＣａＯ成分 ０〜４０．０モル％、
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０モル％、
ＢａＯ成分 ０〜３５．０モル％、
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２５．０モル％、
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０モル％、
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１０．０モル％、
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１５．０モル％、
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０モル％、
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、
ＺｒＯ２成分 ０〜１８．０モル％、
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０モル％、
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、
ＴｅＯ２成分 ０〜２５．０モル％、
ＳｎＯ２成分 ０〜０．３モル％又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０モル％
The range of the content of each component in the present invention is expressed in mass% with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition, and thus cannot be expressed directly in the description of mol%. The composition represented by mol% of each component present in the glass composition satisfying the characteristics generally takes the following values in terms of oxide conversion.
B 2 O 3 component from 5.0 to 70.0 mol%,
La 2 O 3 component from 3.0 to 20.0 mol% and ZnO components 15.0 to 60.0 mol%
Gd 2 O 3 component 0-3.0 mol%,
Y 2 O 3 component 0-5.0 mol%,
Yb 2 O 3 component 0-3.0 mol%,
Lu 2 O 3 component 0-3.0 mol%,
Ta 2 O 5 component from 0 to 7.0 mol%,
Nb 2 O 5 component 0 to 20.0 mol%,
TiO 2 component 0-40.0 mol%,
WO 3 component 0-25.0 mol%,
SiO 2 component 0 to 30.0 mol%,
Li 2 O component 0 to 30.0 mol%,
MgO component 0 to 50.0 mol%,
CaO component 0-40.0 mol%,
SrO component 0 to 30.0 mol%,
BaO component 0 to 35.0 mol%,
Na 2 O component from 0 to 25.0 mol%,
K 2 O component 0 to 20.0 mol%,
Cs 2 O component 0 to 10.0 mol%,
P 2 O 5 component from 0 to 15.0 mol%,
GeO 2 component 0 to 10.0 mol%,
Bi 2 O 3 component 0-5.0 mol%,
ZrO 2 component 0 to 18.0 mol%,
Al 2 O 3 component 0 to 15.0 mol%,
Ga 2 O 3 component 0-5.0 mol%,
TeO 2 component 0-25.0 mol%,
SnO 2 component 0-0.3 mol% or Sb 2 O 3 component 0-1.0 mol%
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１２００〜１４００℃の温度範囲で３〜４時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, and the prepared mixture is put into a platinum crucible, and 1200 to 1400 ° C. in an electric furnace depending on the difficulty of melting the glass composition. It is produced by melting in the temperature range of 3 to 4 hours, stirring and homogenizing, lowering to an appropriate temperature, casting into a mold, and slow cooling.
［物性］
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。特に、本発明の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１．７８、さらに好ましくは１．８０を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは２．２０、より好ましくは２．１０、さらに好ましくは２．００であってもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは３０、より好ましくは３２、さらに好ましくは３５を下限とし、好ましくは４０、より好ましくは３９．８、さらに好ましくは３９．５を上限とする。
このような高屈折率を有することで、光学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。また、このような低分散を有することで、単レンズであっても光の波長による焦点のずれ（色収差）が小さくなる。加えて、このような低分散を有することで、例えば高分散（低いアッベ数）を有する光学素子と組み合わせた場合に、高い結像特性等を図ることができる。
従って、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
[Physical properties]
The optical glass of the present invention preferably has a high refractive index and a high Abbe number (low dispersion). In particular, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75, more preferably 1.78, and still more preferably 1.80. The upper limit of this refractive index is preferably 2.20, more preferably 2.10, and even more preferably 2.00. Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 30, more preferably 32, still more preferably 35, and preferably 40, more preferably 39.8, and even more preferably 39.5. Is the upper limit.
By having such a high refractive index, a large amount of light can be obtained even if the optical element is thinned. In addition, by having such low dispersion, even with a single lens, focus shift (chromatic aberration) due to the wavelength of light is reduced. In addition, by having such low dispersion, for example, when combined with an optical element having high dispersion (low Abbe number), high imaging characteristics and the like can be achieved.
Therefore, the optical glass of the present invention is useful in optical design, and the optical system can be miniaturized and the degree of freedom in optical design can be expanded while achieving particularly high imaging characteristics.
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは４００ｎｍ、より好ましくは３８０ｎｍ、さらに好ましくは３６０ｎｍを上限としてもよい。また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す最も短い波長（λ８０）は、好ましくは５００ｎｍ、より好ましくは４９０ｎｍ、さらに好ましくは４８０ｎｍを上限としてもよい。これらにより、ガラスの吸収端が可視領域から外れ、より幅広い可視域の波長の光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を透過させる光学素子に好適に用いることができる。 It is preferable that the optical glass of the present invention has high visible light transmittance, in particular, high transmittance of light on the short wavelength side of visible light, and thereby less coloring. In particular, in the optical glass of the present invention, the shortest wavelength (λ 5 ) showing a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 400 nm, more preferably 380 nm, and even more preferably 360 nm. In the optical glass of the present invention, the shortest wavelength (λ 80 ) showing a spectral transmittance of 80% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 500 nm, more preferably 490 nm, and even more preferably 480 nm. As a result, the absorption edge of the glass deviates from the visible region, and the transparency of the glass with respect to light having a wider visible wavelength range is enhanced. Therefore, the optical glass is preferably used for an optical element that transmits visible light such as a lens. Can do.
［プリフォーム及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスから形成されたゴブやガラスブロックに対して研削及び研磨を行って光学素子の形状を得る方法、光学ガラスから形成されたゴブやガラスブロックを再加熱して成形（リヒートプレス成形）して得られたガラス成形体を研削及び研磨する方法、及び、ゴブやガラスブロックを切断して研磨したプリフォーム材、若しくは公知の浮上成形等により成形されたプリフォーム材を超精密加工された金型で成形（精密プレス成形）して光学素子の形状を得る方法により、ガラス成形体を作製することができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
[Preforms and optical elements]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by means of mold press molding such as reheat press molding or precision press molding. That is, a method for obtaining a shape of an optical element by grinding and polishing a gob or glass block formed from optical glass, and molding by reheating the gob or glass block formed from optical glass (reheat press molding) A method of grinding and polishing the glass molded body obtained by the above, and a preform material obtained by cutting and polishing a gob or a glass block, or a preform material molded by a known floating molding or the like, was subjected to ultraprecision processing. A glass molded body can be produced by a method of obtaining a shape of an optical element by molding with a mold (precision press molding). In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このようにして作製されるガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用である。特に、本発明の光学ガラスから、精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性等を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。 The glass molded body produced in this way is useful for various optical elements and optical designs. In particular, it is preferable to produce optical elements such as lenses, prisms, and mirrors from the optical glass of the present invention using means such as precision press molding. As a result, when used in optical devices that transmit visible light to optical elements such as cameras and projectors, the optical system in these optical devices is miniaturized while realizing high-definition and high-precision imaging characteristics. Can be achieved.
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７２）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、並びに分光透過率が５％及び８０％を示す波長（λ５及びλ８０）の結果を表１〜表１０に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。 Compositions of Examples (No. 1 to No. 72) and Comparative Examples (No. A) of the present invention, and refractive indexes (n d ), Abbe numbers (ν d ), and spectral transmittances of these glasses Tables 1 to 10 show the results of wavelengths (λ 5 and λ 80 ) indicating 5% and 80%. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.
これら実施例及び比較例のガラスは、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、表１〜表１０に示した各実施例及び比較例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間溶解した後、攪拌均質化して泡切れ等を行ってから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。 The glass of these Examples and Comparative Examples are used for ordinary optical glasses such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, hydroxides, metaphosphate compounds, etc., as raw materials for each component. The high-purity raw materials to be selected are weighed so as to have the composition ratios of the examples and comparative examples shown in Tables 1 to 10 and mixed uniformly, and then put into a platinum crucible to melt the glass composition. After melting for 2 to 5 hours in a temperature range of 1100 to 1500 ° C. in an electric furnace depending on the degree of difficulty, the mixture was homogenized with stirring and blown out of bubbles, then cast into a mold and gradually cooled to produce glass.
ここで、実施例及び比較例のガラスの屈折率及びアッベ数は、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、アニール条件を徐冷降下速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉で処理を行ったガラスを用いた。 Here, the refractive index and Abbe number of the glass of an Example and a comparative example were measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS01-2003. In addition, as the glass used in this measurement, a glass that was processed in a slow cooling furnace with an annealing condition of a slow cooling rate of -25 ° C./hr was used.
また、実施例及び比較例のガラスの可視光透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。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し、λ５（透過率５％時の波長）及びλ８０（透過率８０％時の波長）を求めた。 Moreover, the visible light transmittance | permeability of the glass of an Example and a comparative example was measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. In the present invention, the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. Specifically, a face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722, and λ 5 (wavelength when the transmittance was 5%) and λ 80 (transmittance). Wavelength at 80%).
本発明の実施例の光学ガラスは、λ８０（透過率８０％時の波長）がいずれも５００ｎｍ以下、より詳細には４５０ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも４００ｎｍ以下、より詳細には３５０ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、着色が少なく、可視光透過率が高いことが明らかになった。 In the optical glass of the example of the present invention, λ 80 (wavelength at 80% transmittance) was 500 nm or less, more specifically 450 nm or less. In addition, in the optical glasses of the examples of the present invention, each of λ 5 (wavelength at 5% transmittance) was 400 nm or less, more specifically 350 nm or less. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention has little coloring and high visible light transmittance | permeability.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、より詳細には１．８０以上であり、所望の範囲内であった。 In addition, the optical glasses of the examples of the present invention all had a refractive index (n d ) of 1.75 or more, more specifically 1.80 or more, and were within a desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が３０以上、より詳細には３５以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は４０以下、より詳細には３９以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 30 or more, more specifically 35 or more, and the Abbe number (ν d ) of 40 or less, more specifically 39. And within the desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスに比べてＴａ２Ｏ５成分の含有量が少なく、且つＺｎＯ成分の含有量が多いため、材料コストが低減されている。 Further, the optical glass of the example of the present invention has a lower content of Ta 2 O 5 component and a higher content of ZnO component than the glass of the comparative example (No. A), so the material cost is reduced. ing.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら安価に作製でき、且つ着色が少なく可視光透過率が高いことが明らかになった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、可視光を透過させる用途に好適に用いられることが推察される。 Therefore, the optical glass of the embodiment of the present invention can be manufactured at low cost while having a refractive index (n d ) and an Abbe number (ν d ) within a desired range, and has a small visible color and a high visible light transmittance. It was revealed. Therefore, it is guessed that the optical glass of the Example of this invention is used suitably for the use which permeate | transmits visible light.
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、リヒートプレス成形を行った後で研削及び研磨を行い、レンズ及びプリズムの形状に加工した。また、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、精密プレス成形用プリフォームを形成し、精密プレス成形用プリフォームをレンズ及びプリズムの形状に精密プレス成形加工した。いずれの場合も、成形型との融着の問題や、加熱軟化後のガラスへの乳白化及び失透等の問題は生じず、安定に様々なレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。 Furthermore, using the optical glass of the example of the present invention, after performing reheat press molding, grinding and polishing were performed to process into the shape of a lens and a prism. Further, a precision press-molding preform was formed using the optical glass of the example of the present invention, and the precision press-molding preform was precision press-molded into the shape of a lens and a prism. In either case, there was no problem of fusion with the mold, no problems such as milking and devitrification of the glass after heat softening, and it was possible to stably process into various lens and prism shapes. .
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.
Claims (22)
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％
である請求項１記載の光学ガラス。 Gd 2 O 3 component 0% to 5.0% by mass with respect to the total glass mass of oxide conversion composition
Y 2 O 3 component 0-5.0%
Yb 2 O 3 component 0-5.0%
Lu 2 O 3 component 0-5.0%
Ta 2 O 5 component 0 to 15.0%
The optical glass according to claim 1.
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％
である請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。 TiO 2 component 0 to 20.0% by mass% with respect to the total mass of the glass in oxide conversion composition
WO 3 component 0-25.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 6.
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
ＣａＯ成分 ０〜１０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％
ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
である請求項１から１３のいずれか記載の光学ガラス。 MgO component 0 to 10.0% by mass with respect to the total mass of the glass of oxide conversion composition
CaO component 0 to 10.0%
SrO component 0 to 10.0%
BaO component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 13.
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜５．０％
である請求項１から１５のいずれか記載の光学ガラス。 Na 2 O component 0 to 5.0% in mass% with respect to the total glass mass of oxide conversion composition
K 2 O component 0-5.0%
Cs 2 O component 0-5.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 15.
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜５．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
ＳｎＯ２成分 ０〜１．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
である請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。 The entire mass of the glass in terms of oxide composition, P 2 O 5 component from 0 to 10.0% by mass%
GeO 2 component 0-10.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 10.0%
ZrO 2 component 0 to 15.0%
Al 2 O 3 component 0-5.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 5.0%
TeO 2 component 0-15.0%
SnO 2 component 0-1.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 17.
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