JP2013227187A - Optical glass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にデジタルカメラやビデオカメラの光学レンズや光通信用レンズとして好適な光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass particularly suitable as an optical lens or optical communication lens of a digital camera or a video camera.
近年、デジタルカメラやビデオカメラの高性能化、具体的には、小型化、高倍率化、高精細化等がますます進んでいる。このような高性能化を達成するため、デジタルカメラやビデオカメラに使用される光学レンズ用ガラスには、高屈折率、高分散および異常分散等の特性が要求されることが多くなっている。 In recent years, higher performance of digital cameras and video cameras, specifically, miniaturization, higher magnification, higher definition, and the like have been promoted. In order to achieve such high performance, glass for optical lenses used in digital cameras and video cameras is often required to have characteristics such as high refractive index, high dispersion, and extraordinary dispersion.
上記特性を満たすガラスとして、例えば、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、アッベ数（νｄ）が３０以下のＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このガラスは、高屈折率、高耐侯性等の特性を利用して光通信用レンズに使用することができる。 As a glass that satisfies the above characteristics, for example, a SiO 2 —Nb 2 O 5 glass having a refractive index (nd) of 1.75 or more and an Abbe number (νd) of 30 or less has been proposed (for example, see Patent Document 1). ). This glass can be used for an optical communication lens by utilizing characteristics such as a high refractive index and high weather resistance.
ところで、デジタルカメラやビデオカメラ等に使用される光学レンズの作製方法として、一旦、溶融ガラスをインゴットに成形し、これから適当な大きさに切り出した硝材を研磨した後、モールドプレスする方法や、溶融ガラスをノズル先端から滴下して液滴状にする、いわゆる液滴成形により成形した硝材を研磨した後、あるいは研磨せずにモールドプレスする方法が知られている。 By the way, as a manufacturing method of an optical lens used for a digital camera, a video camera, etc., once a molten glass is formed into an ingot, a glass material cut out to an appropriate size is polished, and then a mold press is performed. There is known a method in which glass is dropped from the tip of a nozzle to form droplets, that is, a glass material formed by so-called droplet forming is polished or molded without being polished.
従来のＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスは所望の光学特性を有するものの、失透性が強く量産性に乏しいという問題があった。 Although conventional SiO 2 —Nb 2 O 5 glass has desired optical properties, it has a problem of high devitrification and poor mass productivity.
以上の課題に鑑み、本発明は、所望の光学特性を有し、かつ、耐失透性が良好であり量産性に優れた光学ガラスを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical glass having desired optical characteristics, good devitrification resistance, and excellent mass productivity.
本発明は、ガラス組成として質量％で、ＳｉＯ２ ０．１〜４５％、Ｔａ２Ｏ５ ２〜７５％、Ｎｂ２Ｏ５ ０〜３０％（ただし３０％は含まない）、ＴｉＯ２ ０〜３０％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％およびＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０．１〜４０％を含有し、かつ、鉛成分、ヒ素成分およびフッ素成分を実質的に含有しないことを特徴とする光学ガラスに関する。 The present invention, in mass% as a glass composition, SiO 2 0.1~45%, Ta 2 O 5 2~75%, ( but not including, 30%) Nb 2 O 5 0~30 %, TiO 2 0~ 30%, P 2 O 5 0-10% and Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1-40%, and substantially free of lead, arsenic and fluorine components It relates to optical glass.
本発明者らの調査の結果、ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスにおいて失透が発生する主な原因は、屈折率および分散を高めるための成分であるＮｂ２Ｏ５が多量に含有されていることにあることを突き止めた。そこで、Ｎｂ２Ｏ５の含有量を極力少なくするとともに、同じく屈折率および分散を高める成分であるＴａ２Ｏ５を必須成分として含むＴａ２Ｏ５−Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫ）系ガラスであれば、高い屈折率および分散を達成しつつ、失透を抑制できることを見出した。また、耐候性も良好となり、製造工程や製品使用中において、物性の低下やガラス表面の変質等が生じにくくなる。また、Ｔａ２Ｏ５を必須成分として含有することにより、異常分散性に優れた（すなわち、部分分散比（θｇ、Ｆ）の低い）ガラスを得ることが可能となる。 As a result of the investigation by the present inventors, the main cause of devitrification in the SiO 2 —Nb 2 O 5 glass is that a large amount of Nb 2 O 5 which is a component for increasing the refractive index and dispersion is contained. I found out that there was. Therefore, with the minimized content of Nb 2 O 5, is likewise Ta 2 O 5 -R 2 O ( R containing Ta 2 O 5 is a component for increasing the refractive index and dispersion as essential components Li, Na or K It has been found that devitrification can be suppressed while achieving a high refractive index and dispersion with glass. In addition, the weather resistance is also good, and it is difficult for the physical properties to deteriorate and the glass surface to deteriorate during the production process and use of the product. In addition, by containing Ta 2 O 5 as an essential component, it is possible to obtain a glass excellent in anomalous dispersion (that is, having a low partial dispersion ratio (θg, F)).
第二に、本発明の光学ガラスは、ガラス組成として質量％で、ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２ ０〜１０％を含有することが好ましい。 Secondly, the optical glass of the present invention preferably contains MgO + SrO + BaO + ZnO + ZrO 2 0 to 10% by mass% as a glass composition.
第三に、本発明の光学ガラスは、ガラス組成として質量％で、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋ＴｅＯ２＋ＧｅＯ２ ０〜１０％を含有することが好ましい。 Third, the optical glass of the present invention contains La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2 0 to 10% by mass% as a glass composition. Is preferred.
第四に、本発明の光学ガラスは、質量比で、Ｎｂ２Ｏ５／Ｔａ２Ｏ５が１５以下であることが好ましい。 Fourth, the optical glass of the present invention preferably has a mass ratio of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 of 15 or less.
第五に、本発明の光学ガラスは、屈折率が１．７〜１．９５、アッベ数が１５〜３５であることが好ましい。 Fifth, the optical glass of the present invention preferably has a refractive index of 1.7 to 1.95 and an Abbe number of 15 to 35.
第六に、本発明の光学ガラスは、部分分散比が０．６２以下であることが好ましい。 Sixth, the optical glass of the present invention preferably has a partial dispersion ratio of 0.62 or less.
第七に、本発明の光学ガラスは、モールドプレス成形用であることが好ましい。 Seventh, the optical glass of the present invention is preferably for mold press molding.
本発明によれば、所望の光学特性を有し、かつ、耐失透性が良好であり量産性に優れた光学ガラスを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical glass having desired optical characteristics, good devitrification resistance, and excellent mass productivity.
以下に、本発明の光学ガラスにおける各成分の含有量を上記のように限定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の説明において「％」は「質量％」を意味する。 The reason why the content of each component in the optical glass of the present invention is limited as described above will be described below. Unless otherwise specified, “%” in the following description means “% by mass”.
ＳｉＯ２はガラス骨格を形成する成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中のアルカリ金属酸化物等の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。さらに、液相温度を低下させ、失透を抑制できる成分である。ＳｉＯ２の含有量は０．１〜４５％、０．１〜４０％、２．５〜３７．５％、特に５〜３５％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、溶融性が低下して未溶解による脈理や気泡がガラス中に残存しやすくなり、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 SiO 2 is a component that forms a glass skeleton. Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance, and especially the effect which suppresses that components, such as an alkali metal oxide in glass, elute selectively to water is high. Furthermore, it is a component that can reduce liquidus temperature and suppress devitrification. The content of SiO 2 is preferably 0.1 to 45%, 0.1 to 40%, 2.5 to 37.5%, particularly preferably 5 to 35%. If the content of SiO 2 is too small, the above effect is difficult to obtain. If the content of SiO 2 is too large, meltability is lowered and undissolved striae and bubbles are likely to remain in the glass, which may not satisfy the required quality as glass for lenses.
Ｔａ２Ｏ５は高屈折化および高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果の高い成分である。さらに、高屈折化を達成できる成分の中で、比較的液相温度を上昇させにくい（失透が発生しにくい）成分である。Ｔａ２Ｏ５の含有量は２〜７５％、１〜７０％、２．５〜７２．５％、特に３〜７０％であることが好ましい。Ｔａ２Ｏ５の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Ｔａ２Ｏ５の含有量が多すぎると、液相温度が上昇してＴａ２Ｏ５を主成分とした結晶が析出しやすくなり、ガラス化が困難になる傾向がある。 Ta 2 O 5 is a component for achieving high refraction and high dispersion, and is a component having a high effect of reducing the partial dispersion ratio. Furthermore, among the components that can achieve high refraction, it is a component that is relatively difficult to raise the liquidus temperature (devitrification hardly occurs). The content of Ta 2 O 5 is preferably 2 to 75%, 1 to 70%, 2.5 to 72.5%, particularly preferably 3 to 70%. When the content of Ta 2 O 5 is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, if the content of Ta 2 O 5 is too large, the liquidus temperature rises and crystals containing Ta 2 O 5 as a main component tend to precipitate, and vitrification tends to be difficult.
Ｎｂ２Ｏ５は高屈折化および高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果も有する。ただし、その含有量が多すぎると、液相温度が上昇してＮｂ２Ｏ５を主成分とした結晶が析出しやすくなり、ガラス化が困難になる傾向がある。したがって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜３０％（ただし３０％は含まない）、０．１〜２９％、０．５〜２８％、特に１〜２７．５％であることが好ましい。 Nb 2 O 5 is a component for achieving high refraction and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. However, if the content is too large, the liquidus temperature rises and crystals containing Nb 2 O 5 as a main component tend to precipitate, and vitrification tends to be difficult. Therefore, the content of Nb 2 O 5 is preferably 0 to 30% (but not 30%), 0.1 to 29%, 0.5 to 28%, and particularly preferably 1 to 27.5%.
ＴｉＯ２は高屈折化および高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果も有する。また、紫外光によるガラスの着色を抑制できる。ただし、その含有量が多すぎると、耐失透性が低下してガラス化が困難になる傾向がある。また、可視域透過率が低下しやすくなる。したがって、ＴｉＯ２の含有量は０〜３０％、０．１〜２９％、０．５〜２８％、特に１〜２７．５％であることが好ましい。 TiO 2 is a component for achieving high refraction and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. Moreover, the coloring of the glass by ultraviolet light can be suppressed. However, when there is too much the content, there exists a tendency for devitrification resistance to fall and vitrification to become difficult. In addition, the visible region transmittance is likely to decrease. Therefore, the content of TiO 2 is preferably 0 to 30%, 0.1 to 29%, 0.5 to 28%, particularly 1 to 27.5%.
なお、本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比（例えば０．６２以下）を達成するため、Ｎｂ２Ｏ５とＴａ２Ｏ５、ＴｉＯ２とＴａ２Ｏ５、さらにＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５のそれぞれの含有量の比を適宜調整することが好ましい。具体的には、質量比で、Ｎｂ２Ｏ５／Ｔａ２Ｏ５が１５以下、１２以下、特に１０以下であることが好ましい。また、質量比で、ＴｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５が３００以下、１５０以下、特に１７．５以下であることが好ましい。さらに、質量比で、ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５が２０以下、１７．５以下、特に１５以下であることが好ましい。Ｎｂ２Ｏ５／Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５およびＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５のいずれかが上記範囲より大きすぎると、低い部分分散比を得られにくくなる。 In the optical glass of the present invention, in order to achieve a low partial dispersion ratio (for example, 0.62 or less), Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 , TiO 2 and Ta 2 O 5 , and SiO 2 and Ta 2 O are used. It is preferable to adjust the ratio of the respective contents of 5 as appropriate. Specifically, it is preferable that Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 is 15 or less, 12 or less, particularly 10 or less in terms of mass ratio. Further, the mass ratio, TiO 2 / Ta 2 O 5 is 300 or less, it is preferable 150 or less, particularly 17.5 or less. Further, the mass ratio, SiO 2 / Ta 2 O 5 is 20 or less, it is preferable 17.5 or less, especially 15 or less. If any of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 , TiO 2 / Ta 2 O 5 and SiO 2 / Ta 2 O 5 is too larger than the above range, it becomes difficult to obtain a low partial dispersion ratio.
本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比（例えば０．６２以下）と良好な耐失透性を達成するため、ＴｉＯ２とＴａ２Ｏ５の合量を適宜調整することが好ましい。具体的には、ＴｉＯ２＋Ｔａ２Ｏ５は好ましくは１８以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上、特に好ましくは４０％以上である。 In the optical glass of the present invention, it is preferable to appropriately adjust the total amount of TiO 2 and Ta 2 O 5 in order to achieve a low partial dispersion ratio (for example, 0.62 or less) and good devitrification resistance. Specifically, TiO 2 + Ta 2 O 5 is preferably 18 or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, and particularly preferably 40% or more.
Ｐ２Ｏ５はガラス骨格を形成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。またアッベ数を高める効果がある。ただし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多すぎると、かえって耐候性が低下する傾向がある。また、屈折率が低下したり、軟化点が上昇して低温でのモールドプレス成形が困難になる傾向がある。さらに、部分分散比が不当に上昇する傾向がある。したがって、Ｐ２Ｏ５の含有量は０〜１０％、特に０〜５％であることが好ましい。 P 2 O 5 is a component that forms a glass skeleton, and has an effect of suppressing devitrification and improving weather resistance. It also has the effect of increasing the Abbe number. However, when the content of P 2 O 5 is too large, rather weather resistance tends to decrease. Moreover, there exists a tendency for a refractive index to fall or for the softening point to rise and to make mold press molding at a low temperature difficult. Furthermore, the partial dispersion ratio tends to increase unduly. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 5%.
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは部分分散比を低下させる成分である。また、軟化点を低下させたり、ガラス化を容易にする効果がある。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は０．１〜４０％、０．５〜３７．５％、１〜３５％、１．５〜３２．５％、特に２〜３０％であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると、化学的耐久性が低下しやすくなる。また、高屈折かつ高分散なガラスが得られにくくなる。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that lower the partial dispersion ratio. Moreover, there exists an effect which makes a softening point fall or vitrification becomes easy. The content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 0.1 to 40%, 0.5 to 37.5%, 1 to 35%, 1.5 to 32.5%, particularly 2 to 30%. preferable. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O content is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the Li 2 O + Na 2 O + K 2 O content is too large, chemical durability tends to decrease. In addition, it is difficult to obtain a highly refracted and highly dispersed glass.
なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各成分の含有量の好ましい範囲は、０〜４０％、０．１〜３７．５％、０．５〜３５％、１〜３２．５％、特に１．５〜３０％である。 Incidentally, Li 2 O, the preferred range of the content of each component of Na 2 O and K 2 O 0 to 40% 0.1 to 37.5 percent, 0.5 to 35%, from 1 to 32.5 %, Especially 1.5-30%.
本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比（例えば０．６２以下）と良好な耐失透性を達成するため、Ｌｉ２ＯとＮｂ２Ｏ５の合量を適宜調整することが好ましい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎｂ２Ｏ５は好ましくは４５以下、より好ましくは４０％以下、さらに好ましくは３０％以下、特に好ましくは２５％以下である。 In the optical glass of the present invention, it is preferable to appropriately adjust the total amount of Li 2 O and Nb 2 O 5 in order to achieve a low partial dispersion ratio (for example, 0.62 or less) and good devitrification resistance. Specifically, Li 2 O + Nb 2 O 5 is preferably 45 or less, more preferably 40% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 25% or less.
本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比（例えば０．６２以下）と良好な耐失透性を達成するため、ＴｉＯ２とＴａ２Ｏ５の合量と、Ｌｉ２ＯとＮｂ２Ｏ５の合量の比を適宜調整することが好ましい。具体的には、（ＴｉＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎｂ２Ｏ５）は好ましくは０．５以上、より好ましくは１以上、さらに好ましくは５以上である。 In the optical glass of the present invention, in order to achieve a low partial dispersion ratio (for example, 0.62 or less) and good devitrification resistance, the total amount of TiO 2 and Ta 2 O 5 , Li 2 O and Nb 2 O 5 It is preferable to appropriately adjust the ratio of the total amount. Specifically, (TiO 2 + Ta 2 O 5 ) / (Li 2 O + Nb 2 O 5 ) is preferably 0.5 or more, more preferably 1 or more, and still more preferably 5 or more.
本発明の光学ガラスには、上記成分以外にも、下記の成分を含有させることが可能である。 In addition to the above components, the optical glass of the present invention can contain the following components.
ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯおよびＺｒＯ２は、アッベ数をほとんど低下させずに屈折率を高めることができる成分である。また、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、耐失透性を改善したり、化学的耐久性を向上させたりする効果もある。ただし、これらの成分は部分分散比を上昇させるため、その含有量が多すぎると所望の光学特性が得られにくくなる。したがって、ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２の含有量は０〜１０％、０〜８％、０．１〜７、５％、特に０．５〜６．５％であることが好ましい。 MgO, SrO, BaO, ZnO and ZrO 2 are components that can increase the refractive index without substantially reducing the Abbe number. Moreover, since a glass skeleton is formed as an intermediate oxide, there is an effect of improving devitrification resistance and improving chemical durability. However, since these components increase the partial dispersion ratio, if the content is too large, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of MgO + SrO + BaO + ZnO + ZrO 2 is preferably 0 to 10%, 0 to 8%, 0.1 to 7, 5%, and particularly preferably 0.5 to 6.5%.
本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比（例えば０．６２以下）を達成するため、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯおよびＺｒＯ２の合量とＴａ２Ｏ５の含有量の比を適宜調整することが好ましい。具体的には、（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２）／Ｔａ２Ｏ５は好ましくは０．２以下、より好ましくは０．１５以下、さらに好ましくは０．１以下である。当該比率が大きすぎると、低い部分分散比が得られにくくなる。 In the optical glass of the present invention, in order to achieve a low partial dispersion ratio (for example, 0.62 or less), the ratio of the total content of MgO, SrO, BaO, ZnO and ZrO 2 and the content of Ta 2 O 5 is appropriately adjusted. It is preferable. Specifically, (MgO + SrO + BaO + ZnO + ZrO 2 ) / Ta 2 O 5 is preferably 0.2 or less, more preferably 0.15 or less, and even more preferably 0.1 or less. When the ratio is too large, it is difficult to obtain a low partial dispersion ratio.
Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２およびＧｅＯ２は屈折率を高める成分である。ただし、これらの成分は部分分散比を上昇させるため、その含有量が多すぎると所望の光学特性が得られにくくなる。したがって、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋ＴｅＯ２＋ＧｅＯ２の含有量は０〜１０％、０〜９％、０．１〜８％、特に０．５〜５％であることが好ましい。 La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , TeO 2 and GeO 2 are components that increase the refractive index. However, since these components increase the partial dispersion ratio, if the content is too large, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2 is 0 to 10%, 0 to 9%, 0.1 to 8%, especially 0. It is preferable that it is 5 to 5%.
ＷＯ３は高屈折化および高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果も有する。また、紫外光によるガラスの着色を抑制できる。ただし、その含有量が多すぎると、耐失透性が低下してガラス化が困難になったり、紫外域透過率が低下する傾向がある。また、プレス金型との親和性が増大して、モールドプレス成形時にガラスが金型と融着しやすくなる傾向がある。したがって、ＷＯ３の含有量は０〜３０％、０．１〜２９％、０．５〜２８％、特に１〜２７．５％であることが好ましい。 WO 3 is a component for achieving high refraction and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. Moreover, the coloring of the glass by ultraviolet light can be suppressed. However, when there is too much the content, devitrification resistance will fall and vitrification will become difficult, and there exists a tendency for ultraviolet region transmittance | permeability to fall. In addition, the affinity with the press mold is increased, and the glass tends to be easily fused with the mold during mold press molding. Therefore, the content of WO 3 is preferably 0 to 30%, 0.1 to 29%, 0.5 to 28%, particularly 1 to 27.5%.
Ｂ２Ｏ３はＳｉＯ２とともにガラス骨格を形成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜１０％、特に０．１〜５％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、部分分散比が上昇する傾向がある。また、高屈折率かつ高分散な光学特性が得られにくくなる。 B 2 O 3 is a component capable of forming a glass skeleton together with SiO 2 . Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance, and especially the effect which suppresses that the component in glass selectively elutes to water is high. The content of B 2 O 3 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%. When the content of B 2 O 3 is too large, the partial dispersion ratio tends to increase. Moreover, it becomes difficult to obtain high refractive index and high dispersion optical characteristics.
Ａｌ２Ｏ３もＳｉＯ２とともにガラス骨格を形成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜１０％、特に０．１〜５％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。また、溶融性が低下して脈理や気泡がガラス中に残存し、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 Al 2 O 3 is also a component capable of forming a glass skeleton together with SiO 2 . Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance, and especially the effect which suppresses that the component in glass selectively elutes to water is high. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%. When the content of Al 2 O 3 is too large, it tends to be devitrified. Further, the meltability is lowered, and striae and bubbles remain in the glass, which may not satisfy the required quality as lens glass.
清澄剤として、例えばＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＮＯ３またはＳＯ３を含有させることができる。Ｓｂ２Ｏ３は微量であれば可視域透過率を向上させる効果も有する。ただし、上記清澄剤の含有量が多すぎると、望まない着色が発生するおそれがあるため、これらの成分の含有量はそれぞれ１％以下とすることが好ましい。 As a fining agent, for example, Sb 2 O 3 , SnO 2 , CeO 2 , NO 3 or SO 3 can be contained. Sb 2 O 3 also has an effect of improving the visible region transmittance if it is a trace amount. However, since there is a possibility that undesired coloring may occur if the content of the clarifier is too large, the content of these components is preferably 1% or less.
鉛成分（例えばＰｂＯ）、ヒ素成分（例えばＡｓ２Ｏ３）およびフッ素成分（例えばＦ２）は環境への負荷が大きく、また、ガラスへの着色が懸念されるため、実質的に含有しない（具体的には各々０．１％未満）ことが好ましい。 A lead component (for example, PbO), an arsenic component (for example, As 2 O 3 ), and a fluorine component (for example, F 2 ) have a large environmental load, and there is a concern about coloring to glass, so that they are not substantially contained ( Specifically, each is preferably less than 0.1%).
本発明の光学ガラスをレンズとして使用する場合、屈折率を高めるほど薄型化が可能となり、光学デバイスを小型化する上で有利となる。よって、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は１．７以上、１．７５以上、１．７７５以上、１．７８５以上、特に１．８以上であることが好ましい。一方、ガラスの屈折率を向上させるためには、Ｎｂ２Ｏ５等のガラスを不安定にさせる成分を多く含有させる必要があるため、ガラスの安定性を考慮して屈折率の上限を規定する必要がある。具体的には、本発明の光学ガラスの屈折率は１．９５以下、特に１．９以下であることが好ましい。 When the optical glass of the present invention is used as a lens, the thickness can be reduced as the refractive index is increased, which is advantageous in reducing the size of the optical device. Therefore, the refractive index (nd) of the optical glass of the present invention is preferably 1.7 or more, 1.75 or more, 1.775 or more, 1.785 or more, particularly 1.8 or more. Meanwhile, in order to improve the refractive index of the glass, it is necessary to contain a large amount of components which destabilize the glass such as Nb 2 O 5, defines the upper limit of the refractive index in consideration of the stability of the glass There is a need. Specifically, the refractive index of the optical glass of the present invention is preferably 1.95 or less, particularly preferably 1.9 or less.
本発明の光学ガラスのアッベ数は、高分散特性を達成するため、３５以下、３０以下、２６以下、特に２４以下であることが好ましい。なお、アッベ数が低いほど、光学設計上、他のレンズとの組み合わせにおける色収差の低減に有利となるが、一方で、屈折率が低下したり、ガラスが不安定になる傾向がある。そのため、本発明の光学ガラスのアッベ数は２０以上、２１以上、特に２２以上であることが好ましい。 The Abbe number of the optical glass of the present invention is preferably 35 or less, 30 or less, 26 or less, particularly 24 or less in order to achieve high dispersion characteristics. A lower Abbe number is advantageous in terms of optical design in reducing chromatic aberration in combination with other lenses, but on the other hand, the refractive index tends to decrease and the glass tends to become unstable. Therefore, the Abbe number of the optical glass of the present invention is preferably 20 or more, 21 or more, particularly 22 or more.
光学デバイスにおいて色収差の補正をおこなうため、低分散ガラスと高分散ガラスを組み合わせて使用するのが一般的である。ここで、高分散ガラスとして部分分散比の小さいガラスを使用することにより、色収差の補正がより効果的に行なえることがわかっている。そこで、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．６２以下、特に０．６１５以下であることが好ましい。 In order to correct chromatic aberration in an optical device, it is common to use a combination of a low dispersion glass and a high dispersion glass. Here, it has been found that chromatic aberration can be corrected more effectively by using a glass having a small partial dispersion ratio as the high dispersion glass. Therefore, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably 0.62 or less, particularly preferably 0.615 or less.
なお、既述の特性以外に、本発明の光学ガラスは低ガラス転移点を満たすことが好ましい。それにより、モールドプレス成形時の金型との融着を抑制でき、量産性を向上させることができる。また、ガラス転移点が低いほど、モールドプレス成形時にガラス成分が揮発しにくくなり、成形精度の低下や金型の劣化または汚染といった問題が生じにくくなる。具体的には、本発明の光学ガラスのガラス転移点は７００℃以下、特に６５０℃以下であることが好ましい。 In addition to the above-described properties, the optical glass of the present invention preferably satisfies a low glass transition point. Thereby, fusion with a mold at the time of mold press molding can be suppressed, and mass productivity can be improved. In addition, the lower the glass transition point, the less the glass component volatilizes during mold press molding, and the less likely it is that problems such as a reduction in molding accuracy or deterioration or contamination of the mold occur. Specifically, the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 700 ° C. or lower, particularly preferably 650 ° C. or lower.
次に本発明の光学ガラスを用いた、デジタルカメラやビデオカメラ等に使用される光学レンズを作製する方法を説明する。 Next, a method for producing an optical lens using the optical glass of the present invention and used for a digital camera or a video camera will be described.
まず所望の組成となるように調合したガラス原料を溶融する。次に、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して液滴状に成形（液滴成形）して硝材を得る。得られた硝材を研磨した後、あるいは研磨することなくモールドプレス成形し、所定形状の光学レンズを得る。なお、液滴成形を行う代わりに、溶融ガラスをインゴット状に成形し、適当な大きさに切り出した硝材を研磨した後、モールドプレス成形する方法を採用することもできる。 First, a glass material prepared so as to have a desired composition is melted. Next, molten glass is dropped from the tip of the nozzle and shaped into droplets (droplet shaping) to obtain a glass material. After the obtained glass material is polished or molded without being polished, an optical lens having a predetermined shape is obtained. Instead of performing droplet forming, it is also possible to adopt a method in which molten glass is formed into an ingot shape, a glass material cut into an appropriate size is polished, and then mold press molding is performed.
本発明の光学ガラスから作製された光学レンズは、金属部品とアセンブリされたレンズキャップとして使用することもできる。 Optical lenses made from the optical glass of the present invention can also be used as lens caps assembled with metal parts.
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to these Examples at all.
表１〜５は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜４０、４６〜５５）および比較例（試料Ｎｏ．４１〜４５）を示している。 Tables 1 to 5 show examples of the present invention (sample Nos. 1 to 40 and 46 to 55) and comparative examples (samples Nos. 41 to 45).
各試料は次のようにして調製した。まず表に示す各組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて１５００℃で２時間溶融した。得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、アニール後、各測定に適した試料を作製した。 Each sample was prepared as follows. First, glass raw materials were prepared so as to have each composition shown in the table, and were melted at 1500 ° C. for 2 hours using a platinum crucible. The obtained molten glass was poured onto a carbon plate, and after annealing, a sample suitable for each measurement was produced.
得られた試料について、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）を測定した。結果を表１〜６に示す。 About the obtained sample, refractive index (nd), Abbe number (νd), and partial dispersion ratio (θg, F) were measured. The results are shown in Tables 1-6.
屈折率はヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。 The refractive index is indicated by a measured value with respect to d-line (587.6 nm) of a helium lamp.
アッベ数は、ヘリウムランプのｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）およびＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、アッベ数（νｄ）＝｛（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）｝の式から算出した。 The Abbe number uses the refractive index of the d-line of the helium lamp and the refractive index of the F-line (486.1 nm) and C-line (656.3 nm) of the hydrogen lamp, and the Abbe number (νd) = {(nd− 1) / (nF-nC)}.
部分分散比は、水素ランプのＦ線、Ｃ線およびｇ線（４３５．８ｎｍ）の屈折率の値を用い、部分分散比（θｇ，Ｆ）＝｛（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）｝の式から算出した。 The partial dispersion ratio uses the refractive index values of the F-line, C-line and g-line (435.8 nm) of the hydrogen lamp, and the partial dispersion ratio (θg, F) = {(ng−nF) / (nF−nC) } Was calculated from the following formula.
表１〜６から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜４０、４６〜５５の各試料は失透せずにガラス化し、かつ、屈折率が１．７５６０〜１．９１８２、アッベ数が２４．０〜２９．６、部分分散比が０．５９４８〜０．６１９９であり、所望の光学特性を有していた。 As is apparent from Tables 1 to 6, No. 1 is an example of the present invention. Samples 1 to 40 and 46 to 55 are vitrified without devitrification, and have a refractive index of 1.7560 to 1.9182, an Abbe number of 24.0 to 29.6, and a partial dispersion ratio of 0.5948. It was -0.6199, and had desired optical characteristics.
一方、比較例であるＮｏ．４１および４５の試料はガラス化しなかった。また、Ｎｏ．４２〜４４の試料は部分分散比が０．６２５５以上と高かった。 On the other hand, No. which is a comparative example. Samples 41 and 45 did not vitrify. No. Samples 42 to 44 had a high partial dispersion ratio of 0.6255 or more.
本発明の光学ガラスは、モールドプレス成形用硝材や研磨加工用硝材として、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、その他一般のカメラの撮影用レンズや光通信用レンズ等に好適である。 The optical glass of the present invention is an optical pickup lens for CD, MD, DVD, and other various optical disk systems, a video camera, a digital camera, and other general camera photographing lenses and light as glass materials for mold press molding and polishing. Suitable for communication lenses and the like.
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