JP2013519610A - Optical glass for precision molding - Google Patents
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Abstract
本発明は、１．６７＜ηｄ＜１．７０の屈折率ηｄ、及び５２．０＜ｖｄ＜５５．０のアッベ数ｖｄをもち、及びガラス転移温度がＴｇ＜５５０℃であって、以下の含有量を特徴とする精密成形用光学ガラスに関する。
ＳｉＯ２ ５．５〜１５重量％
Ｌｉ２Ｏ ２．６〜８重量％
Ｂ２Ｏ３ ２０〜４０重量％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜３５重量％
Ｙ２Ｏ３ ０．５〜１０重量％
Ｔａ２Ｏ５ ０．１〜８重量％
ＺｒＯ２ ０．１〜５重量％
ＺｎＯ ０．１〜３５重量％
ＳｒＯ ０〜１５重量％
ＢａＯ ０〜２２重量％
Ａｌ２Ｏ３ ０〜１０重量％
Ｎａ２Ｏ ０〜２重量％
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１重量％
ＳｎＯ２ ０〜１重量％
ＣｅＯ２ ０〜１重量％The present invention has a refractive index η d of 1.67 <η d <1.70, an Abbe number v d of 52.0 <v d <55.0, and a glass transition temperature of T g <550 ° C. The present invention relates to an optical glass for precision molding characterized by the following content.
SiO 2 5.5~15 weight%
Li 2 O 2.6-8% by weight
B 2 O 3 20-40% by weight
La 2 O 3 21.5~35 weight%
Y 2 O 3 0.5 to 10% by weight
Ta 2 O 5 0.1-8 wt%
ZrO 2 0.1-5% by weight
ZnO 0.1-35 wt%
SrO 0-15% by weight
BaO 0-22% by weight
Al 2 O 3 0-10% by weight
Na 2 O 0 to 2 wt%
Sb 2 O 3 0 to 1% by weight
SnO 2 0 to 1% by weight
CeO 2 0 to 1% by weight
Description
本発明は、概略は光学ガラスに関し、具体的には精密成形に適する光学ガラス、さらに具体的には高屈折率、低分散性、及び低ガラス転移温度を有する精密成形用光学ガラスに関する。同時に、本発明は成分蒸発性が低く、また精密成形の過程において型材料に対する付着性のない上記光学ガラスに関する。 The present invention generally relates to optical glass, and more specifically to an optical glass suitable for precision molding, and more specifically to an optical glass for precision molding having a high refractive index, low dispersibility, and a low glass transition temperature. At the same time, the present invention relates to the above optical glass having low component evaporability and no adhesion to the mold material in the process of precision molding.
近年、光学及びオプトエレクトロニクス技術分野の市場における製品は、益々小型化の方向へ向けられる傾向にある。このような傾向は、より小型の最終製品に対するニーズ、及びそのような最終製品の各部材及び部品の小型化のニーズが高まっていることから明らかである。光学ガラスの製造者にとって、このような進展は、最終製品の高品質化に加えて原料ガラス量の明確な減少として把握される。同時に、ガラスブロック及び又はインゴットから作製されるこれら小型部品の製造では明らかにより多くの廃棄物が生ずることから、後処理が価格面においてガラス製造者に重圧となっている。 In recent years, products in the market of optical and optoelectronic technology tend to be increasingly miniaturized. Such a trend is apparent from the growing need for smaller end products and the need to reduce the size of each component and part of such end products. For optical glass manufacturers, such progress is seen as a clear reduction in the amount of raw glass in addition to the improvement in the quality of the final product. At the same time, the production of these small parts made from glass blocks and / or ingots clearly produces more waste, which makes the post-processing more expensive for glass manufacturers in terms of price.
これまで一般的であった、ガラスブロックまたはインゴットから光学部品に用いるガラス部分を取り出す代わりに、最新の製造方法では、ガラス溶融物からそのままガラスの最終外形あるいは最終形状に可能な限り近いプレフォームが得られることの重要性が大きく増している。例えば、再加工業者からは、再プレス用の最終形状に近いプレフォーム、いわゆる「精密ゴブ」に対する要求が増している。通常、用語「精密ゴブ」とは、好ましくは、既に分割され、光学部品の最終形状に近い、完全に火で艶出しされた、成形の必要ないあるいは半分位成形の必要のあるガラス部品を言う。 Instead of taking out the glass part used for optical components from a glass block or ingot, which has been common until now, the latest manufacturing method allows the preform to be as close as possible to the final outline or final shape of the glass as it is from the glass melt. The importance of being obtained has greatly increased. For example, there is an increasing demand from reworkers for preforms close to the final shape for re-pressing, so-called “precision gob”. In general, the term “precision gob” preferably refers to a glass part that has already been divided and is close to the final shape of the optical part and is completely fire-glazed, requiring no molding or half-forming. .
「精密ゴブ」を、同義語である所謂「精密プレス(precise pressing)」、あるいは「精密成形」、あるいは「精密プレス(Precision pressing)」によって、レンズや非球面素子などの光学素子へ変換することも可能である。従って、例えば表面研磨を用いた表面の幾何学的形状のさらなる加工はもはや必要とされない。このような方法ゆえに、柔軟なやり方でより少量の溶融ガラスが取り扱われると共に準備時間もより短くなる。しかしながら、形状が小さく、処理や置き換えがかなり少ないことから、製品の付加価値は、材料自体の価値によって決まるのではなく、むしろプレス後直ぐに取り付けられる状態の製品であるか否か、すなわち骨の折れる後処理、冷却、及び又は室温での再加工などがもはや必要とされないことによって決められる。高度に正確な幾何学的形状が要求されるため、プレス加工段階において、高グレードの精密器具、従って高価な型材料を用いなければならない。このような型の寿命は製品及び又は製造された材料の利益性に多大な影響を与える。型の寿命を延ばすために極めて重要な要因は作業温度であり、温度は可能な限り低いほど良いが、温度はプレスされる材料の粘度がプレス工程において猶十分許容できる温度までしか下げることができない。このことは、加工温度、すなわち加工されるガラスの転移温度Ｔｇとプレス加工の利益性との間には直接的な因果関係があること、すなわちガラス転移温度が低ければ低いほど型の寿命は長くなり、従って高利益が得られることを意味する。従って、所謂「低Ｔｇガラス」、すなわち低融点及び低転移温度を有するガラス、すなわち可能な限り低温で十分加工が可能な粘度を有するガラスが要求されている。 Converting “precision gob” to optical elements such as lenses and aspherical elements by the so-called “precise pressing”, “precision molding”, or “precision pressing” Is also possible. Thus, further processing of the surface geometry, for example using surface polishing, is no longer required. Because of this method, a smaller amount of molten glass is handled in a flexible manner and the preparation time is also shorter. However, because the shape is small and the processing and replacement is fairly small, the added value of the product is not determined by the value of the material itself, but rather whether it is a product that is ready to be installed immediately after pressing, i.e. it is painstaking This is determined by the fact that aftertreatment, cooling, and / or reworking at room temperature is no longer required. Due to the requirement for highly accurate geometric shapes, high-grade precision instruments and therefore expensive mold materials must be used in the pressing stage. The life of such a mold has a great impact on the profitability of the product and / or the material produced. The critical factor for extending the life of the mold is the working temperature, the lower the temperature possible, the better, but the temperature can only be lowered to a temperature at which the viscosity of the material being pressed can be reasonably acceptable in the pressing process. . This is the processing temperature, namely that there is a direct causal relationship between the transition temperatures T g and pressing the benefit of the glass to be processed, i.e. the lower the lifetime of the mold A low glass transition temperature is It means you get longer, so you get higher profits. Therefore, so-called "low T g glass", i.e. glass having a low melting point and a low transition temperature, that is, glass having a viscosity which allows it to be fully processed at low temperature as possible is required.
精密成形加工において、ガラスの型表面への非粘着性は精密成形における主要な要件である。ガラス成形型及び成形ツールの表面は常に溶融ガラスと接触することから、両者間での相互作用によって、ガラスと型材料間のくっつきや、接着さえ起こり得る。このようなくっつきや接着によって、ガラス製品、あるいは型表面、もしくはそれら双方に付着摩損や損傷が生ずる可能性がある。近年のガラス製造加工においては、ガラス品質を高め、寸法許容範囲をより厳しく管理する要求が増大しているが、他方において経済性の必要から型の寿命の延長及び生産性の向上の要求も増大している。従って、非粘着性が改善された新しいガラス組成を見出すことが重要になっている。 In precision molding, the non-stickiness of glass to the mold surface is a major requirement in precision molding. Since the surface of the glass mold and the molding tool is always in contact with the molten glass, the interaction between the two can cause sticking between the glass and the mold material, or even adhesion. Such sticking and adhesion can cause adhesion wear and damage to the glass product, the mold surface, or both. In recent glass manufacturing processes, the demand for higher glass quality and tighter control of dimensional tolerances has increased, but on the other hand, the need for extending mold life and improving productivity has increased due to the need for economy. doing. Accordingly, it has become important to find new glass compositions with improved non-tackiness.
他の重要な要因として、ガラスの成分蒸発が少ないこと、及び精密成形の過程における型との反応が少ないことがある。Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏは精密成形の過程において容易に蒸発する。極めて重大な課題は、精密成形中のＢ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発を抑えて精密成形後のガラス組成の正確性を保持することである。 Other important factors are low glass component evaporation and low reaction with the mold during precision molding. B 2 O 3 and Li 2 O easily evaporate during the precision molding process. A very important issue is to maintain the accuracy of the glass composition after precision molding by suppressing evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O during precision molding.
Ｐ２０００−１１９０３６Ａには精密成形用光学ガラスに関する記載があり、このガラスにおけるＣａＯ含量は５〜２０重量％、Ｌａ２Ｏ３含量は２１重量％未満であり、かかる組成によれば屈折率の増加に無影響であり、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発も抑制される。ＪＰ ＨＯＹＡ Ｐ２００１−１３０９２４には、精密プレス加工用の屈折率の高い光学ガラスが開示されている。このガラスにはＣａＯが少なくとも２重量％含まれている。ＵＳ６，８０６，２１７Ｂ２には型レンズガラスについて記載されている。このガラスにはＣａＯが少なくとも４重量％含まれている。ＣａＯを含むガラスは精密成形中に蒸発及び成分拡散がより多くなり、またＣａＯを含むガラスは一般的型材料である白金及び炭化タングステンと反応し易い傾向がある。ＣａＯの存在により、精密成形過程におけるＢ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発が増加され、そのため型が害され、光学ガラス品質が低下される。 P2000-11190A has a description of optical glass for precision molding, in which the CaO content is 5 to 20% by weight and the La 2 O 3 content is less than 21% by weight. According to this composition, the refractive index is increased. There is no effect, and the evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O is also suppressed. JP HOYA P2001-130924 discloses an optical glass with a high refractive index for precision pressing. This glass contains at least 2% by weight of CaO. US 6,806,217 B2 describes a mold lens glass. This glass contains at least 4% by weight of CaO. Glass containing CaO has more evaporation and component diffusion during precision molding, and glass containing CaO tends to react with common mold materials platinum and tungsten carbide. The presence of CaO increases the evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O in the precision molding process, thereby harming the mold and reducing the optical glass quality.
ＪＰ１２８６９３４では低融点ガラスに関して記載されているが、これらガラスには型表面にくっ付き易い欠点と、及び精密成形中の蒸発量が多い難点がある。 JP 1286934 describes low-melting glass, but these glasses have a drawback that they tend to stick to the mold surface and a large amount of evaporation during precision molding.
ＪＰ６０−２２１３３８には精密プレス加工用の高屈折率光学ガラスが開示されている。しかしながら、このガラスは、その失透温度が粘度が精密成形に適する温度よりも高いため、精密成形を用いる光学ガラスの製造には不適である。さらに、このガラスには、型表面にくっ付き易い性質及び精密成形中の蒸発量が多い難点がある。 JP 60-221338 discloses a high refractive index optical glass for precision pressing. However, this glass is not suitable for the production of optical glass using precision molding because its devitrification temperature is higher than the temperature suitable for precision molding. Furthermore, this glass has the disadvantage that it tends to stick to the mold surface and has a large amount of evaporation during precision molding.
実用上違った、あるいは複雑な形状をもつ光学製品を作製する観点から、成形可能ガラスに対する要求は増大している。成形可能ガラスとは、精密成形によって、異なる、あるいは複雑な形状のガラスの作製が可能なガラスを意味する。成形可能ガラスは温度に対して遅い粘度変化特性をもつものでなければならない。粘度変化速度の遅いガラスの作業範囲はより広くなり、その結果として、成形パラメータの選択範囲も広くなる。 From the viewpoint of producing optical products having practically different or complicated shapes, there is an increasing demand for moldable glass. Formable glass means glass capable of producing glass of different or complicated shapes by precision molding. The formable glass must have a slow viscosity change characteristic with respect to temperature. The working range of the glass having a low viscosity change rate becomes wider, and as a result, the selection range of the molding parameter becomes wider.
その他注目すべきこととして、環境保護の要求がさらに高まり、また環境保護の観点及び作業環境の改善要求がさらに高まるなかで、如何に環境に優しい方法を実現するかの問題がより関わってきていることがある。従って、将来の未加工ガラスのトレンドとして、有毒あるいは有害な成分が使用されず、あるいはそのような成分が可能な限り少ないガラスが求められる。 Another noteworthy issue is the increasing demand for environmental protection, and the need to improve environmental protection and working environment, and the issue of how to implement environmentally friendly methods has become more relevant. Sometimes. Therefore, as a future trend of raw glass, no toxic or harmful components are used, or a glass with as few such components as possible is required.
要約すると、精密成形に現在使用されているガラスについて、下記見地において改善が為されるべきである。
１）ガラスと型との付着が減じられるように、ガラス成分の変更あるいは最適化を行うこと。
２）最終ガラスの組成がより正確になるように、加工あるいは精密成形中におけるガラス成分の蒸発をさらに減ずること。
３）ガラスの特性を、屈折率が増して、かつ分散が低下するように、さらに改善すること。
４）ガラスのＴｇを下げて、精密成形用型の寿命を延ばすこと。
５）環境に優しい方法となるように、有毒または有害な成分を使用しない、あるいは使用を少なくすること。
In summary, the glass currently used for precision forming should be improved in the following respects.
1) Changing or optimizing glass components so that adhesion between glass and mold is reduced.
2) To further reduce the evaporation of glass components during processing or precision forming so that the final glass composition is more accurate.
3) To further improve the properties of the glass so that the refractive index increases and the dispersion decreases.
4) Lowering the Tg of the glass to extend the life of the precision mold.
5) Do not use or reduce the use of toxic or harmful ingredients so that it is an environmentally friendly method.
上記目的を達成するため、本願発明者は、長期に亘る研究及び実務を経て、ガラスのＴｇをさらに下げてガラスと型との付着を減じ、またガラス特性の改善を目的として屈折率を増大し、さらにガラスの分散を低下させることにより、精密成形用の新規な光学ガラス組成を見出した。さらに、本願に係るガラスは環境に優しい方法によって製造及び加工することが可能である。 To achieve the above object, the present inventor has, through research and practical long-term, the T g of the glass further lowered by subtracting the adhesion between the glass and the mold, also increase the refractive index for the purpose of improving glass properties Furthermore, a novel optical glass composition for precision molding was found by lowering the dispersion of the glass. Furthermore, the glass according to the present application can be manufactured and processed by an environmentally friendly method.
本発明は、具体的には、光学特性（ηｄ／Ｕｄ）において有利性があり、同時にＰｂＯ及びＡｓ２Ｏ３を用いずともＴｇが大幅に低い光学ガラスを提供することを目的とする。このようなガラスは精密成形を経てさらに加工するために適しており、マッピング、投射、遠隔通信、光通信工学、モバイルドライブ及び、レーザー技術に適用可能である。 Specifically, an object of the present invention is to provide an optical glass which is advantageous in optical characteristics (η d / U d ) and at the same time has a significantly low T g without using PbO and As 2 O 3. To do. Such glasses are suitable for further processing via precision molding and are applicable to mapping, projection, telecommunications, optical communications engineering, mobile drive and laser technology.
本発明に係るガラスの屈折率は、１．６７＜ｎｄ＜１．７０、好ましくは１．６８＜ｎｄ＜１．７０、さらに好ましくは１．６９０＜ｎｄ＜１．６９５、アッベ数（ｖｄ）は５２．０＜ｖｄ＜５５．０、好ましくは５２．０＜ｖｄ＜５４．０、さらに好ましくは５２．０＜ｖｄ＜５３．６、及び転移温度はＴｇ＜５５０℃である。 Refractive index of the glass according to the present invention, 1.67 <n d <1.70, preferably 1.68 <n d <1.70, more preferably 1.690 <n d <1.695, Abbe number (V d ) is 52.0 <v d <55.0, preferably 52.0 <v d <54.0, more preferably 52.0 <v d <53.6, and the transition temperature is T g < 550 ° C.
本発明に係るガラスは、ガラス組成全重量に対する含有率（以下同様）で示された下記組成から構成される。
組成 重量％
ＳｉＯ２ ５．５〜１５％
Ｌｉ２Ｏ ２．６〜８％
Ｂ２Ｏ３ ２０〜４０％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜３５％
Ｙ２Ｏ３ ０．５〜１０％
Ｔａ２Ｏ５ ０．１〜８％
ＺｒＯ２ ０．１〜５％
ＺｎＯ １〜３５％
ＳｒＯ ０〜１５％
ＢａＯ ０〜２２％
Ａｌ２Ｏ３ ０〜１０％
Ｎａ２Ｏ ０〜２％
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％
ＳｎＯ２ ０〜１％
ＣｅＯ２ ０〜１％
The glass which concerns on this invention is comprised from the following composition shown by the content rate (following and the same) with respect to glass composition total weight.
Composition Weight%
SiO 2 5.5~15%
Li 2 O 2.6-8%
B 2 O 3 20-40%
La 2 O 3 21.5~35%
Y 2 O 3 0.5-10%
Ta 2 O 5 0.1-8%
ZrO 2 0.1-5%
ZnO 1-35%
SrO 0-15%
BaO 0-22%
Al 2 O 3 0-10%
Na 2 O 0 to 2%
Sb 2 O 3 0 to 1%
SnO 2 0-1%
CeO 2 0 to 1%
さらに好ましくは、本発明に係るガラスは下記組成から構成される。
組成 重量％
ＳｉＯ２ ６〜１４％
Ｌｉ２Ｏ ２．６〜６％
Ｂ２Ｏ３ ２０〜３５％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜３０％
Ｙ２Ｏ３ ３〜１０％
Ｔａ２Ｏ５ ０．１〜６％
ＺｒＯ２ ０．５〜４％
ＺｎＯ ２〜２０％
ＳｒＯ ５〜１５％
ＢａＯ ５〜２２％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０１〜５％
Ｎａ２Ｏ ０〜１％
Ｓｂ２Ｏ３ ０．０１〜０．５％
ＳｎＯ２ ０〜０．５％
ＣｅＯ２ ０〜０．５％
More preferably, the glass according to the present invention has the following composition.
Composition Weight%
SiO 2 6~14%
Li 2 O 2.6-6%
B 2 O 3 20-35%
La 2 O 3 21.5-30%
Y 2 O 3 3-10%
Ta 2 O 5 0.1-6%
ZrO 2 0.5-4%
ZnO 2-20%
SrO 5-15%
BaO 5-22%
Al 2 O 3 0.01-5%
Na 2 O 0-1%
Sb 2 O 3 0.01~0.5%
SnO 2 0-0.5%
CeO 2 0-0.5%
本発明に係るガラスは、特に好ましくは下記組成から構成される。
組成 重量％
ＳｉＯ２ ７〜１０％
Ｌｉ２Ｏ ２．８〜４．５％
Ｂ２Ｏ３ ２２．５〜２７．５％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜２４％
Ｙ２Ｏ３ ３〜６．５％
Ｔａ２Ｏ５ ０．８〜２．３％
ＺｒＯ２ １．８〜２．４％
ＺｎＯ ３．８〜６．８％
ＳｒＯ ７．８〜１３％
ＢａＯ １５〜２０％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０３〜０．２％
Ｎａ２Ｏ ０〜０．５％
Ｓｂ２Ｏ３ ０．０１〜０．３％
ＳｎＯ２ ０〜０．０５％
ＣｅＯ２ ０〜０．０５％
The glass according to the present invention is particularly preferably composed of the following composition.
Composition Weight%
SiO 2 7-10%
Li 2 O 2.8-4.5%
B 2 O 3 22.5-27.5%
La 2 O 3 21.5~24%
Y 2 O 3 3 to 6.5%
Ta 2 O 5 0.8-2.3%
ZrO 2 1.8-2.4%
ZnO 3.8-6.8%
SrO 7.8-13%
BaO 15-20%
Al 2 O 3 0.03-0.2%
Na 2 O 0~0.5%
Sb 2 O 3 0.01~0.3%
SnO 2 0-0.05%
CeO 2 0-0.05%
なお、ＳｉＯ２のＢ２Ｏ３に対するモル比は好ましくは０．５より小さい。 The molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is preferably smaller than 0.5.
本発明の一実施態様によれば、本発明に係るガラス組成の少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％は、実質的に上記表に記載された成分から構成される。「実質的に〜から構成される」は、他の成分はせいぜい不純物として存在しても、ガラス組成成分として意図的に添加されていないことを意味する。 According to one embodiment of the invention, at least 90%, more preferably at least 95% of the glass composition according to the invention consists essentially of the components listed in the table above. “Substantially composed of” means that other components are present as impurities at best but are not intentionally added as glass composition components.
上記組成から成る本発明に係るガラスは、表面エネルギーが高いために、精密成形の過程における型表面への付着性が小さい。 Since the glass according to the present invention having the above composition has a high surface energy, it has low adhesion to the mold surface in the process of precision molding.
上記組成から成る本発明に係るガラスは、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発を減じて、精密成形後における組成を正確に保持することが可能である。 The glass according to the present invention having the above composition can reduce the evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O, and can accurately maintain the composition after precision molding.
本発明に係るガラスはＣａＯ無含有である。ＣａＯを含まないガラスは精密成形過程における成分の蒸発及び拡散が少なく、また一般的型材料であるＳｉＣ、グラッシーカーボン及び炭化タングステンとの反応も少ないため型の寿命が延長される。 The glass according to the present invention contains no CaO. Glass containing no CaO has little evaporation and diffusion of components in the precision molding process, and has little reaction with SiC, glassy carbon, and tungsten carbide, which are general mold materials, so that the mold life is extended.
上記組成をもつ本発明に係るガラスは精密成形加工に適し、精密成形加工中おける成分の蒸発及び拡散が少なく、一般的な型材料であるＳｉＣ、グラッシーカーボン、炭化タングステン、及び型の金属膜めっきに用いられる白金との反応が少ない。本発明に係るガラスは良好な加工及び生産特性を有し、レンズ、電気通信、光通信技術、及び又はレーザー技術分野において利用可能である。 The glass according to the present invention having the above composition is suitable for precision molding, has little evaporation and diffusion of components during precision molding, and is a general mold material such as SiC, glassy carbon, tungsten carbide, and metal film plating of the mold. There is little reaction with platinum used. The glass according to the present invention has good processing and production characteristics and can be used in the fields of lenses, telecommunications, optical communication technology and / or laser technology.
本発明は高屈折率かつ低分散性の精密成形ガラスに関する。有利な用途として、本発明に係るガラスを用いて、最終仕上げなしに、例えばデジタルカメラ用レンズ等の光学素子を作製することが可能である。精密成形によって作製される光学部品は撮像、投射、電気通信、光通信工学、及びレーザー技術分野において利用可能である。 The present invention relates to a precision molded glass having a high refractive index and low dispersion. As an advantageous application, it is possible to produce an optical element such as a lens for a digital camera, for example, without final finishing using the glass according to the present invention. Optical components made by precision molding can be used in the fields of imaging, projection, telecommunications, optical communication engineering, and laser technology.
精密成形加工においては、ガラスの転移温度が低ければ低いほど型の寿命は長くなり、それゆえ収益も高くなる。そのため、所謂「低Ｔｇガラス」、すなわち低融点かつ低転移温度であるガラス、すなわち可能な限り低温で十分加工可能な粘度を有するガラスが要求されている。本発明において、本発明に係るガラスのガラス転移温度は５５０℃より低い。本発明に係るガラスは、転移温度が低いことの他に、ガラスからの成分の蒸発が少なく、及び一般的型材料である白金、炭化タングステンとの反応活性が少ない。 In precision molding, the lower the glass transition temperature, the longer the mold life and hence the higher the profit. Therefore, what is called “low Tg glass”, that is, a glass having a low melting point and a low transition temperature, that is, a glass having a viscosity that can be sufficiently processed at the lowest possible temperature. In the present invention, the glass transition temperature of the glass according to the present invention is lower than 550 ° C. In addition to the low transition temperature, the glass according to the present invention has little evaporation of components from the glass, and little reaction activity with platinum and tungsten carbide, which are general mold materials.
本発明に係るガラスはＣａＯ無含有である。ＣａＯを含まないガラスは精密成形加工中の成分の蒸発及び分散が少なく、一般的型材料であるＳｉＣ、グラッシーカーボン、及び炭化タングステンとの反応も少ないため型の寿命が延長される。ＣａＯはガラスの温度に対する粘度変化を鋭敏にするため、高品質かつ複雑形状の光学製品の作製には適しない。ＣａＯを含まないガラスはより成形性が高い。成形性のあるガラスとは、そのようなガラスから精密成形によって異なる複雑形状のガラスを作製できるガラスを言う。粘度変化の遅いガラスは作業温度範囲が広いため、成形パラメータの選択範囲も広がる。 The glass according to the present invention contains no CaO. Glass containing no CaO has less evaporation and dispersion of components during precision molding and has less reaction with typical mold materials such as SiC, glassy carbon, and tungsten carbide, thereby extending the life of the mold. CaO is sensitive to changes in viscosity with respect to the temperature of the glass, and thus is not suitable for the production of high-quality and complex-shaped optical products. Glass that does not contain CaO is more formable. Formable glass refers to glass from which such complex shaped glass can be produced by precision molding from such glass. Since glass with a slow viscosity change has a wide working temperature range, the selection range of molding parameters is widened.
本発明に係るガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有率は２１．５重量％以上必要である一方、Ｌａ２Ｏ３の含有率は多くても３５％以下に、好ましくは２１．５〜３０重量％の範囲内に、さらに好ましくは２１．５〜２４重量％の範囲内に限定されなければならない。Ｌａ２Ｏ３の最少含有率は、高屈折率を確保するために２１．５重量％未満とすべきではなく、またその最大含有率は、成形が困難となることから、過剰とされてはならない。Ｌａ２Ｏ３を上記範囲内で含むガラスを用いることにより、Ｌａ２Ｏ３によってガラスの表面張力を高めることができるため、型材料への粘着を減ずることが可能である。また一方において、Ｌａ２Ｏ３を上記組成範囲内で含むガラスはＢ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発を抑制することができ、その結果として、精密成形後の成分の正確性を保持することが可能となる。 In the glass according to the present invention, the content of La 2 O 3 needs to be 21.5% by weight or more, while the content of La 2 O 3 is at most 35%, preferably 21.5 to 30% by weight. %, More preferably within the range 21.5-24% by weight. The minimum content of La 2 O 3 should not be less than 21.5% by weight in order to ensure a high refractive index, and the maximum content is excessive because it becomes difficult to mold. Don't be. By using a glass containing La 2 O 3 within the above range, the surface tension of the glass can be increased by La 2 O 3 , so that the adhesion to the mold material can be reduced. On the other hand, glass containing La 2 O 3 within the above composition range can suppress the evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O, and as a result, maintain the accuracy of components after precision molding. Is possible.
本発明に係るガラスにはＣｅＯ２が最大で１重量％、好ましくは０〜０．５重量％、さらに好ましくは０〜０．０５重量％含まれ、ＣｅＯ２を含有することによって、放射線耐久性の安定性が増大され、また例えばレーザーダイオード用非球面レンズ等のレーザー用途にも利用可能となる。 The glass according to the present invention contains CeO 2 at a maximum of 1% by weight, preferably 0 to 0.5% by weight, more preferably 0 to 0.05% by weight. By containing CeO 2 , the radiation durability is increased. And can be used for laser applications such as an aspherical lens for a laser diode.
本発明に係るガラスには、ＢａＯが最大で２２重量％、好ましくは５〜２２重量％が、より好ましくは１５〜２０重量％含まれ、このＢａＯによってガラス粘度が減じられ、精密成形加工中のＢ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの蒸発が抑制され、さらに一般的型材料である白金及び炭化タングステンへの粘着が減じられ、及び型の寿命が延長される利点が得られる。ＢａＯによって温度に対する粘度変化を遅くすることが可能であり、このことは高品質な複雑形状の光学製品の成形に適する。ＢａＯを含むガラスの成形性はより良好となる。成形性の良好なガラスとは、精密成形によって異なる複雑形状のガラスを作製することが可能なガラスを言う。粘度がゆっくりと変化するガラスは作業範囲が広く、その結果として成形パラメータの選択範囲が広くなる。上記組成範囲内にＢａＯを含めることによりガラス成分系の混合におけるエンタルピーを減ずることができる。混合におけるエンタルピーが低ければ、ガラスの安定性が増し、型材料との反応が減じられ、また型の寿命も延長される。 The glass according to the present invention contains up to 22% by weight of BaO, preferably 5 to 22% by weight, more preferably 15 to 20% by weight. The advantages are that the evaporation of B 2 O 3 and Li 2 O is suppressed, the adhesion to the common mold materials platinum and tungsten carbide is reduced, and the mold life is extended. BaO makes it possible to slow the viscosity change with temperature, which is suitable for molding optical products with high quality and complex shapes. The moldability of the glass containing BaO becomes better. Glass with good moldability refers to glass that can produce glass with different complex shapes by precision molding. Glass with slowly changing viscosity has a wide working range, resulting in a wider selection range of molding parameters. By including BaO within the above composition range, the enthalpy in the mixing of the glass component system can be reduced. A low enthalpy in mixing increases the stability of the glass, reduces the reaction with the mold material, and extends the mold life.
本発明に係るガラスにおけるＹ２Ｏ３の含有率は最大で１０重量％、好ましくは３〜１０重量％、さらに好ましくは３〜６．５重量％である。Ｙ２Ｏ３の含量が１０重量％より高くなると、本発明ガラスに失透が生ずる。 The maximum content of Y 2 O 3 in the glass according to the present invention is 10% by weight, preferably 3 to 10% by weight, and more preferably 3 to 6.5% by weight. When the content of Y 2 O 3 is higher than 10% by weight, devitrification occurs in the glass of the present invention.
本発明に係るガラスにおけるＬｉ２Ｏの含量は最大で８重量％、好ましくは２．６〜６重量％、さらに好ましくは２．８〜４．５重量％である。 The content of Li 2 O in the glass according to the present invention is at most 8% by weight, preferably 2.6 to 6% by weight, more preferably 2.8 to 4.5% by weight.
Ｂ２Ｏ３の最大含量は４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、さらに好ましくは２２．５〜２７．５重量％である。Ｂ２Ｏ３の強力な網目構造形成特性によってガラスの結晶化に対する安定性及び耐薬品性が増強される。しかしながら、ガラス内において３次元空間枠構造が増加し、さらに該構造が増加する結果として、本発明にとって好ましくないガラスのＴｇ及び融点の上昇が起こるため、Ｂ２Ｏ３の含量は３０重量％を超えるべきではない。さらに、Ｂ２Ｏ３が過剰量になると、Ｂ２Ｏ３成分の蒸発が増えるため、組成の正確な調整が困難となり、製造がさらに複雑となる。 The maximum content of B 2 O 3 is 40% by weight, preferably 20 to 35% by weight, more preferably 22.5 to 27.5% by weight. The strong network formation properties of B 2 O 3 enhance the stability and chemical resistance to glass crystallization. However, since the three-dimensional space frame structure increases in the glass, and the structure increases, the Tg and melting point of the glass, which are undesirable for the present invention, increase. Therefore, the content of B 2 O 3 is 30% by weight. Should not be exceeded. Further, when the amount of B 2 O 3 is excessive, the evaporation of the B 2 O 3 component increases, making it difficult to accurately adjust the composition and making the manufacturing more complicated.
これらガラスにはＳｉＯ２がガラス形成剤として含量で少なくとも５．５重量％、最大で１５重量％、好ましくは６〜１４重量％、さらに好ましくは７〜１０重量％含まれる。ＳｉＯ２の含量が１５重量％以上になると転移温度が５５０℃以上まで上昇し、また屈折率が低下する。 These glasses contain SiO 2 as a glass former in a content of at least 5.5% by weight, a maximum of 15% by weight, preferably 6-14% by weight, more preferably 7-10% by weight. If the SiO 2 content is 15% by weight or more, the transition temperature rises to 550 ° C. or more, and the refractive index decreases.
本発明に係るガラスにはＴａ２Ｏ５が少なくとも０．１重量％、最大で８重量％、好ましくは０．１〜８重量％、さらに好ましくは０．８〜２．３重量％含まれる。Ｔａ２Ｏ３の存在により、高屈折率、さらには高アッベ数が確保されるが、過剰であるとガラスのコストが高くなり過ぎるため、その最大含量を超えるべきではない。 The glass according to the invention contains Ta 2 O 5 at least 0.1% by weight, at most 8% by weight, preferably 0.1-8% by weight, more preferably 0.8-2.3% by weight. The presence of Ta 2 O 3 ensures a high refractive index and even a high Abbe number, but if it is excessive, the cost of the glass becomes too high and should not exceed its maximum content.
本発明に係るガラスに含まれる、ガラスの耐水性を向上させるＺｒＯ２の含量は０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜４重量％、さらに好ましくは１．８〜２．４重量％である。 The content of ZrO 2 contained in the glass according to the present invention for improving the water resistance of the glass is 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 4% by weight, more preferably 1.8 to 2.4% by weight. %.
本発明に係るガラスへＣｅＯ２を０〜１重量％、好ましくは０〜０．５重量％、さらに好ましくは０〜０．０５重量％の含量となるように添加することにより、光学ガラスの放射線安定性を向上させ、レーザー分野、例えばレーザーダイオード用非球面レンズなどの用途に利用することが可能となる。 By adding CeO 2 to the glass according to the present invention in a content of 0 to 1% by weight, preferably 0 to 0.5% by weight, more preferably 0 to 0.05% by weight, the radiation of the optical glass. The stability can be improved and the laser field can be used for applications such as an aspherical lens for a laser diode.
本発明に係るガラスへ従来の清澄剤を少量含ませることも可能である。添加される清澄剤の総量は好ましくは２．０重量％まで、さらに好ましくは１．０重量％までとして、さらに他の成分を加えてガラス組成の全成分量が１００重量％とされる。本発明に係るガラスへ、清澄剤として下記成分の少なくとも１つを下記重量％の範囲内で追加することが可能である。
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１ 及び又は
ＳｎＯ２ ０〜１
It is also possible to include a small amount of a conventional fining agent in the glass according to the present invention. The total amount of fining agents added is preferably up to 2.0% by weight, more preferably up to 1.0% by weight, and other components are added to make the total amount of the glass composition 100% by weight. To the glass according to the present invention, at least one of the following components can be added as a fining agent within the range of the following weight%.
Sb 2 O 3 0-1 and / or SnO 2 0-1
本発明に係るガラスには、好ましくは清澄剤として、上記成分の少なくとも一方が添加される。清澄剤を含有するガラス組成物は、先行技術に基づく光学ガラス組成物のもつアッベ数及び屈折率と同様な光学特性を有する。さらに、本発明に係るガラスは、良好な溶融性及び加工性、及び低生産コストを特徴とし、さらに低加工コストゆえに環境適合性を実現できることを特徴とする。 To the glass according to the present invention, at least one of the above components is preferably added as a fining agent. A glass composition containing a fining agent has optical properties similar to the Abbe number and refractive index of optical glass compositions based on the prior art. Furthermore, the glass according to the present invention is characterized by good meltability and workability, and low production costs, and is characterized by being able to realize environmental compatibility because of low processing costs.
光学ガラスとして、本発明に係るガラスは無着色であり、及び又は光学活性成分、例えばレーザー活性成分を含有しない。 As optical glass, the glass according to the invention is uncolored and / or contains no optically active component, for example a laser active component.
本発明の一実施態様においては、ガラスには、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｅ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕから成るグループのうちの１または２以上の元素から成る成分から選択される成分がそれぞれ最大で１重量％含まれる。他方、本発明のさらに別の実施態様においては、ガラスには、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｅ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕから成るグループのうちの１または２以上の元素から成る成分から選択される成分は含まれない。 In one embodiment of the present invention, the glass includes K, Rb, Cs, Be, Mg, Sc, Ti, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Te, Re, Fe, Co, Ni. Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Cu, Ag, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Ge, Bi, S, Se, Te, F, Cl, Br, I, Pr, Nd A maximum of 1% by weight of each component selected from the group consisting of one or more elements from the group consisting of Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu included. On the other hand, in yet another embodiment of the present invention, the glass includes K, Rb, Cs, Be, Mg, Sc, Ti, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Te, Re, Fe. , Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Cu, Ag, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Ge, Bi, S, Se, Te, F, Cl, Br, I , Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and a component selected from components consisting of two or more elements of the group consisting of Lu are included. Absent.
本発明において、表現「成分Ｘを含まない」、「Ｘ無含有」、あるいは「Ｘを含まない」とは、ガラスにこの成分Ｘが本質的に含まれないこと、すなわちこの成分が含まれるとしてもガラス中に不純物として存在するだけで、ガラス組成へ独立した成分として添加されたものではないことを意味する。 In the present invention, the expression “not containing component X”, “no X” or “not containing X” means that the component X is essentially not contained in the glass, that is, this component is contained. Is also present as an impurity in the glass, meaning that it is not added as an independent component to the glass composition.
本発明に係るガラスは、精密ブロックや、正確な最終外形をもつ光学部品の作製を目的とする精密プレス製作等の最終外形近くまで加工を行う場合に適する。 The glass according to the present invention is suitable for processing close to the final outline such as precision block production for the purpose of producing a precision block or an optical component having an accurate final outline.
さらに、本発明に係るガラスは、マッピング、投射、電気通信、光通信工学、モバイルドライブ、及びレーザー技術等の用途に適用可能なことが見出されている。 Furthermore, it has been found that the glass according to the present invention is applicable to applications such as mapping, projection, telecommunications, optical communication engineering, mobile drive, and laser technology.
本発明ガラスの製造方法に特別な限定はないが、ガラスの製造に通常溶融及び冷却工程が用いられる。使用される原料は、石英砂、石灰石、長石、純アルカリ、硼酸、バリウム化合物などの酸化物であり、これら原料は割合に基づいて混合される。次いで混合物は高温で加熱され、清澄され、ホモジェナイズされ、その後冷却され、鋳造されて製品として得られる。 Although there is no special limitation in the manufacturing method of this invention glass, a melting and cooling process is normally used for manufacture of glass. The raw materials used are oxides such as quartz sand, limestone, feldspar, pure alkali, boric acid and barium compounds, and these raw materials are mixed based on the ratio. The mixture is then heated at high temperature, clarified, homogenized, then cooled and cast to obtain a product.
以下に本発明について実施例を用いて詳細に説明する。但し、本発明はこれら実施例によって限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
実施例
好ましい組成範囲内にある実施例を表１にリストにして示す。これら実施例に記載のガラスは下記のように製造される。
Examples Examples within the preferred composition range are listed in Table 1. The glasses described in these examples are produced as follows.
使用される原料は、Sinopharm Chemical Reagents Co., Ltd.（蘇州）から入手可能な化学用の酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び硝酸塩などである。各成分は前記表に示された量に従って秤量される。混合後、混合物は５００ｍｌ容量の白金製るつぼ中へ入れられる。混合物は電気炉中において１１００〜１４００℃の温度範囲内で溶融され、次いで清澄及びホモジェナイズ処理してから冷却される。溶融されたガラスは予め４００℃に前加熱処理された金属性型中へ注入され、ガラス及び金属型は焼鈍し炉中で焼鈍し処理されて製品が得られる。 The raw materials used are chemical oxides, hydroxides, carbonates and nitrates available from Sinopharm Chemical Reagents Co., Ltd. (Suzhou). Each component is weighed according to the amount shown in the table. After mixing, the mixture is placed in a 500 ml platinum crucible. The mixture is melted in a temperature range of 1100-1400 ° C. in an electric furnace, then clarified and homogenized and then cooled. The molten glass is poured into a metallic mold preheated to 400 ° C., and the glass and the metallic mold are annealed and annealed in a furnace to obtain a product.
実施例１〜６において用いられた、酸化物を基準として重量％で表示された組成、屈折率、アッベ数、及び転移温度を表１に示した。 Table 1 shows the composition, refractive index, Abbe number, and transition temperature, expressed in weight percent, based on the oxide used in Examples 1-6.
ガラスサンプルは寸法２０×２０×５ｍｍに作成し、角度の１つは９０°±１'に加工した。屈折率及びアッベ数は高精度Ｖブロック屈折器（ドイツ、Schott社）で測定した。 Glass samples were made to dimensions 20 × 20 × 5 mm, and one of the angles was processed to 90 ° ± 1 ′. The refractive index and Abbe number were measured with a high-precision V-block refractor (Schott, Germany).
屈折率及びアッベ数はガラスの光学的特性に影響を与える。ガラスの屈折率によって光がガラス中を通過するときの光ビームの曲がりあるいは屈折が表わされ、アッベ数によってガラスの分散特性が示される。分散とは、ガラスが波長の異なる光に対して異なる屈折率をもつことを言う。アッベ数は式ｖｄ＝（ηｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）,ηｄ： 光ｄ（５８７．５６ｎｍ）の屈折率で表わされる。ｎＦ及びｎＣはそれぞれ光Ｆ（４８６．１３ｎｍ）及び光Ｃ（６５６．２７ｎｍ）の屈折率である。種々の光学ガラスはそれぞれ異なる屈折率及びアッベ数を有している。光学ガラスの組成によって光学ガラスの特定範囲の屈折率及びアッベ数が決まってくる。 The refractive index and Abbe number affect the optical properties of the glass. The refractive index of the glass indicates the bending or refraction of the light beam when light passes through the glass, and the Abbe number indicates the dispersion characteristics of the glass. Dispersion means that the glass has different refractive indices for light having different wavelengths. The Abbe number is expressed by the refractive index of the formula v d = (η d −1) / (nF−nC), η d : light d (587.56 nm). nF and nC are the refractive indexes of the light F (486.13 nm) and the light C (656.27 nm), respectively. Various optical glasses have different refractive indices and Abbe numbers. The refractive index and Abbe number in a specific range of the optical glass are determined by the composition of the optical glass.
試験に用いられたガラスについて、ガラス転移温度Ｔｇ、熱膨張係数、及びＣＴＥを、ＮＥＴＺＳＣＨ熱膨張装置（ＮＥＴＺＳＣＨ ＤＩＬ４０２ＰＣ）によって測定した。ガラスサンプルは約５００ｍｍのストリップ片に作成し、温度は室温から毎分５℃で測定が完了するまで加温した。 The glass used in the test, the glass transition temperature T g, thermal expansion coefficient, and the CTE, was measured by NETZSCH thermal expansion apparatus (NETZSCH DIL402PC). The glass sample was made into a strip of about 500 mm, and the temperature was increased from room temperature to 5 ° C. per minute until the measurement was completed.
転移温度及び熱膨張係数は、ガラスの後加工及び処理のための基準温度点及び性能指標を与えるガラスの温度特性に反映される。ガラスの膨張が鋭敏に変化する温度はサンプルの転移温度である。 The transition temperature and coefficient of thermal expansion are reflected in the temperature characteristics of the glass giving a reference temperature point and performance index for the post-processing and processing of the glass. The temperature at which the glass expansion changes sharply is the sample transition temperature.
光学ガラスを、一定温度範囲内において、固体状態から塑性状態へ変換することが可能である。転移温度Ｔｇは、ガラスサンプル温度が室温から軟化温度ＴＳまで上昇されたときに、低温領域の延長線と高温領域の延長線が交差する交差点に相当する温度を言う。なお、軟化温度TSとは、ＧＢ／Ｔ７９６２．１６に従って測定される、ガラスサンプルが温度上昇中に膨張を止める温度のことを言う。 Optical glass can be converted from a solid state to a plastic state within a certain temperature range. Transition temperature The T g, when the glass sample temperature was raised from room temperature to the softening temperature TS, it refers to the temperature corresponding to the intersection extension of extension and a high temperature region of the low-temperature region intersect. The softening temperature TS refers to a temperature measured according to GB / T7962.16, at which the glass sample stops expanding during the temperature rise.
ガラスの転移温度Ｔｇと精密成形加工の間には因果関係があり、ガラスの転移温度が低ければ低いほど型の寿命が長くなり、従って収益も高くなる。それゆえ、低融点及び低転移温度をもつ所謂「低Ｔｇガラス」が要望されている。 There is a causal relationship between the transition temperatures T g and precision molding of glass, lower the lifetime of the mold A low transition temperature of the glass is increased, thus revenue also increased. Therefore, what is called “low Tg glass” having a low melting point and a low transition temperature is desired.
光学ガラスの熱膨張係数とは、一定の温度範囲内において、通常は室温から３００℃の範囲内で測定された場合において、温度が１℃上昇した時のガラスの単位長さ当たりの伸長を言う。つまりは、平均熱膨張係数が与えられる。熱膨張係数は光学ガラスの環境中における安定性にとって重要である。光学ガラスを用いるシステムでは通常極めて高い安定性が要求される。ガラス材料の熱膨張係数が高過ぎると、外気温が変動したときにガラスのサイズが変化しシステムの安定性が減じられる。 The thermal expansion coefficient of the optical glass refers to the elongation per unit length of the glass when the temperature rises by 1 ° C. when measured within a certain temperature range, usually from room temperature to 300 ° C. . That is, an average coefficient of thermal expansion is given. The coefficient of thermal expansion is important for the stability of the optical glass in the environment. A system using optical glass usually requires extremely high stability. If the coefficient of thermal expansion of the glass material is too high, the glass size changes when the outside air temperature varies, reducing the stability of the system.
東芝ＧＭＰ連続装置において精密成形を実施した。型材料としてＰｔ−ＩｒでコーティングされたＷＣ（炭化タングステン）を用いた。 Precision molding was carried out in Toshiba GMP continuous equipment. WC (tungsten carbide) coated with Pt—Ir was used as the mold material.
室温において、型中へガラスを供し、型を加熱工程において５９０℃（ガラス粘度１０９ｄＰａ．ｓに相当）まで加熱した。次いで、ガラスを１０ＭＰａの圧力を加えて１０秒間プレス処理した。プレス圧を解除した後、ガラスを冷却処理した。加熱、プレス、及び冷却中は窒素雰囲気により保護を加えた。ガラスの冷却後、ガラスはレンズとして取り出された。型及びガラスの観察を実施してガラスと型間に粘着が生じていないか調べた。 At room temperature, glass was provided into the mold, and the mold was heated to 590 ° C. (corresponding to a glass viscosity of 10 9 dPa · s) in the heating step. The glass was then pressed for 10 seconds with a pressure of 10 MPa. After releasing the press pressure, the glass was cooled. Protection was applied by a nitrogen atmosphere during heating, pressing and cooling. After cooling the glass, the glass was removed as a lens. The mold and the glass were observed to examine whether or not adhesion occurred between the glass and the mold.
Claims (27)
組成 重量％
ＳｉＯ２ ５．５〜１５％
Ｌｉ２Ｏ ２．６〜８％
Ｂ２Ｏ３ ２０〜４０％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜３５％
Ｙ２Ｏ３ ０．５〜１０％
Ｔａ２Ｏ５ ０．１〜８％
ＺｒＯ２ ０．１〜５％
ＺｎＯ １〜３５％
ＳｒＯ ０〜１５％
ＢａＯ ０〜２２％
Ａｌ２Ｏ３ ０〜１０％
Ｎａ２Ｏ ０〜２％
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％
ＳｎＯ２ ０〜１％
ＣｅＯ２ ０〜１％ Optical glass characterized by the following content:
Composition Weight%
SiO 2 5.5~15%
Li 2 O 2.6-8%
B 2 O 3 20-40%
La 2 O 3 21.5~35%
Y 2 O 3 0.5-10%
Ta 2 O 5 0.1-8%
ZrO 2 0.1-5%
ZnO 1-35%
SrO 0-15%
BaO 0-22%
Al 2 O 3 0-10%
Na 2 O 0 to 2%
Sb 2 O 3 0 to 1%
SnO 2 0-1%
CeO 2 0 to 1%
組成 重量％
ＳｉＯ２ ６〜１４％
Ｌｉ２Ｏ ２．６〜６％
Ｂ２Ｏ３ ２０〜３５％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜３０％
Ｙ２Ｏ３ ３〜１０％
Ｔａ２Ｏ５ ０．１〜６％
ＺｒＯ２ ０．５〜４％
ＺｎＯ ２〜２０％
ＳｒＯ ５〜１５％
ＢａＯ ５〜２２％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０１〜５％
Ｎａ２Ｏ ０〜１％
Ｓｂ２Ｏ３ ０．０１〜０．５％
ＳｎＯ２ ０〜０．５％
ＣｅＯ２ ０〜０．５％ Optical glass characterized by the following content:
Composition Weight%
SiO 2 6~14%
Li 2 O 2.6-6%
B 2 O 3 20-35%
La 2 O 3 21.5-30%
Y 2 O 3 3-10%
Ta 2 O 5 0.1-6%
ZrO 2 0.5-4%
ZnO 2-20%
SrO 5-15%
BaO 5-22%
Al 2 O 3 0.01-5%
Na 2 O 0-1%
Sb 2 O 3 0.01~0.5%
SnO 2 0-0.5%
CeO 2 0-0.5%
組成 重量％
ＳｉＯ２ ７〜１０％
Ｌｉ２Ｏ ２．８〜４．５％
Ｂ２Ｏ３ ２２．５〜２７．５％
Ｌａ２Ｏ３ ２１．５〜２４％
Ｙ２Ｏ３ ３〜６．５％
Ｔａ２Ｏ５ ０．８〜２．３％
ＺｒＯ２ １．８〜２．４％
ＺｎＯ ３．８〜６．８％
ＳｒＯ ７．８〜１３％
ＢａＯ １５〜２０％
Ａｌ２Ｏ３ ０．０３〜０．２％
Ｎａ２Ｏ ０〜０．５％
Ｓｂ２Ｏ３ ０．０１〜０．３％
ＳｎＯ２ ０〜０．０５％
ＣｅＯ２ ０〜０．０５％ Optical glass characterized by the following content:
Composition Weight%
SiO 2 7-10%
Li 2 O 2.8-4.5%
B 2 O 3 22.5-27.5%
La 2 O 3 21.5~24%
Y 2 O 3 3 to 6.5%
Ta 2 O 5 0.8-2.3%
ZrO 2 1.8-2.4%
ZnO 3.8-6.8%
SrO 7.8-13%
BaO 15-20%
Al 2 O 3 0.03-0.2%
Na 2 O 0~0.5%
Sb 2 O 3 0.01~0.3%
SnO 2 0-0.05%
CeO 2 0-0.05%
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