JP2014001120A - Optical glass - Google Patents

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Takahiro Matano
高宏 俣野
Fumio Sato
史雄 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide optical glass that has desired optical characteristics and also has excellent transmittance.SOLUTION: The optical glass contains, as a glass composition, SiO0.1-40%, TaO0.1%-35%, NbO39.5-70% (not including 70%), TiO0-15% and NaO+KO+LiO 0.1-40%, in mass%, and does not substantially contain a lead component, an arsenic component, and a fluorine component.

Description

本発明は、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等として好適な光学ガラスに関する。   The present invention relates to an optical glass 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SiO−TiO−Nb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、デジタルカメラやビデオカメラの光学レンズ以外にも、光通信用レンズとして好適である。 As a glass that satisfies the above characteristics, for example, a SiO 2 —TiO 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, patents). Reference 1). This glass is suitable as a lens for optical communication in addition to the optical lens of a digital camera or a video camera by utilizing characteristics such as a high refractive index and high weather resistance.

特開2009−203134号公報JP 2009-203134 A

従来のSiO−TiO−Nb系ガラスは所望の光学特性を有するものの、透過率が低く、光学レンズとしての使用に支障をきたすという問題があった。 Although the conventional SiO 2 —TiO 2 —Nb 2 O 5 glass has desired optical properties, it has a problem of low transmittance and hinders use as an optical lens.

以上の課題に鑑み、本発明は、所望の光学特性を有し、かつ、透過率が良好である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 and good transmittance.

本発明は、ガラス組成として、質量%で、SiO 0.1〜40%、Ta 0.1%〜35%、Nb 39.5〜70%(ただし、70%は含まない)、TiO 0〜15%およびNaO+KO+LiO 0.1〜40%を含有し、かつ、鉛成分、ヒ素成分、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。 In the present invention, as a glass composition, SiO 2 0.1 to 40%, Ta 2 O 5 0.1% to 35%, Nb 2 O 5 39.5 to 70% (provided that 70% is included). Optical glass characterized by containing 0 to 15% of TiO 2 and 0.1 to 40% of Na 2 O + K 2 O + Li 2 O and substantially not containing a lead component, an arsenic component and a fluorine component. About.

本発明者らの調査の結果、SiO−TiO−Nb系ガラスにおいて透過率が低下する主な原因は、屈折率および分散を高めるための成分であるTiO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、TiO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NbおよびTaを多く含む、SiO−Nb−Ta−RO(RはLi、NaまたはK)系ガラスであれば、高屈折率および高分散の光学特性を達成しつつ、高透過率を達成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、物性の低下や表面の変質等が生じにくくなる。さらに、Ta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 the decrease in transmittance in the SiO 2 —TiO 2 —Nb 2 O 5 glass is that a large amount of TiO 2 which is a component for increasing the refractive index and dispersion is contained. I found out that there is. Therefore, SiO 2 —Nb 2 O 5 —Ta 2 O 5 —R containing a large amount of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5, which are also components that increase the refractive index and dispersion, while reducing the content of TiO 2 as much as possible. It has been found that 2 O (R is Li, Na or K) -based glass can achieve high transmittance while achieving high refractive index and high dispersion optical characteristics. In addition, the weather resistance is also good, and it is difficult for the physical properties to deteriorate and the surface to deteriorate during the manufacturing process and use of the product. Furthermore, by containing Ta 2 O 5 as an essential component, it is possible to obtain a glass excellent in anomalous dispersion (ie, having a low partial dispersion ratio).

第二に、本発明の光学ガラスは、さらに、ガラス組成として、質量%で、MgO+SrO+BaO+ZnO+ZrOを0〜10%含有することが好ましい。 Secondly, the optical glass of the present invention, further, as a glass composition, in mass%, the MgO + SrO + BaO + ZnO + ZrO 2 preferably contains 0 to 10%.

第三に、本発明の光学ガラスは、さらに、ガラス組成として、質量%で、B 0〜10%およびAl 0〜10%を含有することが好ましい。 Thirdly, the optical glass of the present invention, further, as a glass composition, in mass%, preferably contains 2 O 3 0% and Al 2 O 3 0~10% B.

第四に、本発明の光学ガラスは、さらに、ガラス組成として、質量%で、La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeOを0〜10%含有することが好ましい。 Fourthly, the optical glass of the present invention further includes, as a glass composition, La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2 in a mass percentage of 0 to 10%. It is preferable to contain.

第五に、本発明の光学ガラスは、質量比で、TiO/Taが0.1〜150であることが好ましい。 Fifth, the optical glass of the present invention, a mass ratio, is preferably TiO 2 / Ta 2 O 5 is 0.1 to 150.

第六に、本発明の光学ガラスは、質量比で、Nb/Taが1.5〜700であることが好ましい。 Sixth, the optical glass of the present invention preferably has a mass ratio of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 of 1.5 to 700.

第七に、本発明の光学ガラスは、質量比で、TiO/Nbが0〜0.35であることが好ましい。 Seventh, the optical glass of the present invention, a mass ratio, is preferably TiO 2 / Nb 2 O 5 is 0 to 0.35.

第八に、本発明の光学ガラスは、質量比で、SiO/Taが0.1〜300であることが好ましい。 Eighth, the optical glass of the present invention, the mass ratio, it is preferable SiO 2 / Ta 2 O 5 is 0.1 to 300.

第九に、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。   Ninth, 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.

第十に、本発明の光学ガラスは、部分分散比が0.63以下であることが好ましい。   Tenth, the optical glass of the present invention preferably has a partial dispersion ratio of 0.63 or less.

第十一に、本発明の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)が、(θg,F)<−0.0041×(νd)+0.7190の関係式を満たすことが好ましい。   Eleventh, in the optical glass of the present invention, the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) satisfy the relational expression (θg, F) <− 0.0041 × (νd) +0.7190. It is preferable.

本発明によれば、所望の光学特性を有し、かつ、透過率が良好である光学ガラスを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the optical glass which has a desired optical characteristic and favorable transmittance | permeability.

実施例および比較例の各試料につき、部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)の値と、式(θg,F)=−0.0041×(νd)+0.7190との関係を示すグラフである。For each sample of Examples and Comparative Examples, the relationship between the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) and the formula (θg, F) = − 0.0041 × (νd) +0.7190 It is a graph to show.

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”.

SiO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、失透を抑制する効果がある。SiOの含有量は0.1〜40%であり、好ましくは0.1〜37.5%、より好ましくは2.5〜35%、さらに好ましくは5〜30%である。SiO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、SiO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 has the effect of reducing liquidus temperature and suppressing devitrification. The content of SiO 2 is 0.1 to 40%, preferably 0.1 to 37.5%, more preferably 2.5 to 35%, and still more preferably 5 to 30%. If the content of SiO 2 is too small, the above effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of SiO 2 is too large, meltability is lowered, and striae and bubbles due to undissolution are likely to remain in the glass, which may not satisfy the required quality as lens glass.

Taは高屈折率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、高屈折率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。Taの含有量は0.1〜35%であり、好ましくは0.5〜33%、より好ましくは1〜32%、さらに好ましくは2〜31%である。Ta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、Taの含有量が多すぎると、液相温度が上昇してTa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 a high refractive index and a high dispersion, and is a component having a high effect of reducing the partial dispersion ratio. Furthermore, among the components that can achieve a high refractive index, it is a component that is relatively difficult to raise the liquidus temperature (devitrification hardly occurs). The content of Ta 2 O 5 is 0.1 to 35%, preferably 0.5 to 33%, more preferably 1 to 32%, and still more preferably 2 to 31%. 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.

Nbは高屈折率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。Nbの含有量は39.5〜70%(ただし、70%は含まない)であり、好ましくは40〜65%であり、より好ましくは41〜60%であり、さらに好ましくは42〜57.5%である。Nb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、Nbの含有量が多すぎると、液相温度が上昇してNb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。 Nb 2 O 5 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. The content of Nb 2 O 5 is 39.5 to 70% (excluding 70%), preferably 40 to 65%, more preferably 41 to 60%, and still more preferably 42 to 57.5%. When the content of Nb 2 O 5 is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, if the content of Nb 2 O 5 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.

TiOは高屈折率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する効果がある。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。以上に鑑み、TiOの含有量は0〜15%であり、好ましくは0.1〜12.5%、より好ましくは0.5〜10%、特に1〜8.5%である。 TiO 2 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and also has the effect of reducing the partial dispersion ratio. Moreover, there exists an effect which suppresses coloring of the glass by ultraviolet light. 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. In view of the above, the content of TiO 2 is 0 to 15%, preferably 0.1 to 12.5%, more preferably 0.5 to 10%, and particularly 1 to 8.5%.

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するためには、TiOとTa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、TiO/Taが、好ましくは0.1〜150、より好ましくは0.5〜125、さらに好ましくは1〜100である。当該比率が小さすぎると、所望の光学特性が得られにくくなったり、失透しやすくなる。一方、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, it is preferable to appropriately adjust the content ratio of TiO 2 and Ta 2 O 5 . Specifically, the mass ratio, TiO 2 / Ta 2 O 5 is preferably 0.1 to 150, more preferably from 0.5 to 125, more preferably 1-100. If the ratio is too small, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics or devitrification tends to occur. On the other hand, when the ratio is too large, it is difficult to obtain a low partial dispersion ratio.

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するためには、NbとTa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、Nb/Taが、好ましくは1.5〜700、より好ましくは2〜500、さらに好ましくは2.5〜300である。当該比率が小さすぎると、所望の光学特性が得られにくくなったり、失透しやすくなる。一方、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, it is preferable to appropriately adjust the content ratio of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 . Specifically, Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 is preferably 1.5 to 700, more preferably 2 to 500, and still more preferably 2.5 to 300 in terms of mass ratio. If the ratio is too small, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics or devitrification tends to occur. On the other hand, when the ratio is too large, it is difficult to obtain a low partial dispersion ratio.

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するためには、TiOとNb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、TiO/Nbが、好ましくは0〜0.35、より好ましくは0〜0.3、さらに好ましくは0.1〜0.25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。また、高屈折率および高分散の光学特性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, it is preferable to appropriately adjust the content ratio of TiO 2 and Nb 2 O 5 . Specifically, the mass ratio, TiO 2 / Nb 2 O 5 is preferably from 0 to 0.35, more preferably 0 to 0.3, more preferably from 0.1 to 0.25. When the ratio is too large, it is difficult to obtain a low partial dispersion ratio. In addition, it is difficult to obtain high refractive index and high dispersion optical characteristics.

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するためには、SiOとTa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、SiO/Taが、好ましくは0.1〜300、より好ましくは0.5〜200、さらに好ましくは1〜150である。当該比率が小さすぎると、所望の光学特性が得られにくくなったり、失透しやすくなる。一方、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, it is preferable to appropriately adjust the ratio of the content of SiO 2 and Ta 2 O 5 . Specifically, in terms of mass ratio, SiO 2 / Ta 2 O 5 is preferably 0.1 to 300, more preferably 0.5 to 200, and still more preferably 1 to 150. If the ratio is too small, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics or devitrification tends to occur. On the other hand, when the ratio is too large, it is difficult to obtain a low partial dispersion ratio.

LiO、NaOおよびKO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。LiO+NaO+KOの含有量は0.1〜40%であり、好ましくは0.5〜37.5%、より好ましくは1〜35%、さらに好ましくは1.5〜32.5%、特に好ましくは2〜30%である。LiO+NaO+KO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、LiO+NaO+KO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、高屈折率かつ高分散の光学特性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%, preferably 0.5 to 37.5%, more preferably 1 to 35%, still more preferably 1.5 to 32.5%. Especially preferably, it is 2 to 30%. 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. Moreover, it becomes difficult to obtain high refractive index and high dispersion optical characteristics.

なお、LiO、NaOおよびKOの各成分の含有量は、それぞれ0〜40%であり、好ましくは0.1〜37.5%、より好ましくは0.5〜35%、さらに好ましくは1〜32.5%、特に好ましくは1.5〜30%である。 The content of each component of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O, 0 to 40%, respectively, preferably from 0.1 to 37.5%, more preferably from 0.5 to 35%, More preferably, it is 1-32.5%, Most preferably, it is 1.5-30%.

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.

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、P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、Pの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜5%である。 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%, more preferably 0 to 5%.

MgO、SrO、BaO、ZnOおよびZrOは、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る効果がある。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+ZrOの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜8%、さらに好ましくは0.1〜7、5%、特に好ましくは0.5〜6.5%である。 Since MgO, SrO, BaO, ZnO, and ZrO 2 form a glass skeleton as an intermediate oxide, there is an effect of improving devitrification resistance or 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%, more preferably 0 to 8%, still more preferably 0.1 to 7%, and particularly preferably 0.5 to 6.5%.

La、Gd、Bi、Y、Yb、TeOおよびGeO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、La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeOの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜9%、さらに好ましくは0.1〜8%、特に好ましくは0.5〜5%である。 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 preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 9%, and even more preferably 0. 0.1 to 8%, particularly preferably 0.5 to 5%.

WOは高屈折率化および高分散化を達成するための成分であり、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、WOの含有量は、好ましくは0〜30%、より好ましくは0.1〜29%、さらに好ましくは0.5〜28%、特に好ましくは1〜27.5%である。 WO 3 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. Moreover, coloring 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%, more preferably 0.1 to 29%, still more preferably 0.5 to 28%, and particularly preferably 1 to 27.5%.

は、SiOと同様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。Bの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜5%である。B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 similarly to 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%, more 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.

Alは、SiOと同様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。また、少量添加することで失透を抑制する効果がある。Alの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜5%である。Al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 a component capable of forming a glass skeleton similarly to 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. Moreover, there exists an effect which suppresses devitrification by adding a small amount. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, more 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Sb、SnO、CeO、NOまたはSOを含有させることができる。Sb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As)およびフッ素成分(例えばF)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)。 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 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、好ましくは1.7以上、より好ましくは1.75以上、さらに好ましくは1.775以上、特に好ましくは1.785以上、最も好ましくは1.8以上である。一方、屈折率を向上させるためには、Nb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、好ましくは1.95以下、より好ましくは1.9以下である。 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, more preferably 1.75 or more, further preferably 1.775 or more, particularly preferably 1.785 or more, and most preferably 1. .8 or more. On the other hand, in order to improve the refractive index, it is necessary to contain many components that make the glass unstable, such as Nb 2 O 5 , so it is necessary to define the upper limit of the refractive index in consideration of the stability of the glass. is there. Specifically, the refractive index of the optical glass of the present invention is preferably 1.95 or less, more preferably 1.9 or less.

本発明の光学ガラスのアッベ数は、好ましくは35以下、より好ましくは30以下、さらに好ましくは26以下、特に好ましくは24以下である。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、好ましくは20以上、より好ましくは21以上、さらに好ましくは22以上である。   The Abbe number of the optical glass of the present invention is preferably 35 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 26 or less, and particularly preferably 24 or less. 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, more preferably 21 or more, and further preferably 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えることがわかっている。したがって、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、好ましくは0.63以下、より好ましくは0.62以下、さらに好ましくは0.615以下である。   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 is known 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 0.63 or less, more preferably 0.62 or less, and further preferably 0.615 or less.

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、好ましくは700℃以下、より好ましくは650℃以下である。   In addition to the characteristics already described, 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, more preferably 650 ° C. or lower.

本発明の光学ガラスは着色度λ70が低いことが好ましい。それにより、可視域および近紫外域における透過率が高くなり、かつ、色補正が少なくなるため、各種光学レンズ等の光学素子に好適となる。具体的には、本発明の光学ガラスの着色度ガラスλ70は、好ましくは480nm未満、より好ましくは470nm以下、さらに好ましくは460nm以下である。 The optical glass of the present invention preferably has a low degree of coloring λ 70 . Thereby, the transmittance in the visible region and the near ultraviolet region is increased, and the color correction is reduced, which is suitable for optical elements such as various optical lenses. Specifically, the color glass λ 70 of the optical glass of the present invention is preferably less than 480 nm, more preferably 470 nm or less, and further preferably 460 nm or less.

なお、「着色度λ70」とは、透過率曲線において透過率が70%を示す最短波長をいう。 “Coloring degree λ 70 ” refers to the shortest wavelength at which the transmittance shows 70% in the transmittance curve.

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1〜3は本発明の実施例(試料No.1〜22)および比較例(試料No.23〜27)を示している。   Tables 1 to 3 show examples (samples Nos. 1 to 22) and comparative examples (samples Nos. 23 to 27) of the present invention.

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)および着色度λ70を測定した。結果を表1〜3に示す。また、図1に、部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)の値と、式(θg,F)=−0.0041×(νd)+0.7190との関係を示す。なお、図1において、●はNo.1〜22、■はNo.24〜26のデータを示す。 The obtained sample refractive index (nd), Abbe number ([nu] d), were measured partial dispersion ratio ([theta] g, F) and coloring degree lambda 70. The results are shown in Tables 1-3. FIG. 1 shows the relationship between the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) and the formula (θg, F) = − 0.0041 × (νd) +0.7190. In FIG. 1-22 and ■ are No. 24-26 data are shown.

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 the measured value for the d-line (587.6 nm) of the 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.

着色度λ70は、分光光度計を用いて、厚さ10mm±0.1mmの光学研磨された試料について、200〜800nmの波長域での透過率を0.5nm間隔で測定し、得られた透過率曲線における透過率70%を示す最短波長により評価した。 The coloring degree λ 70 was obtained by measuring the transmittance in the wavelength range of 200 to 800 nm at intervals of 0.5 nm for an optically polished sample having a thickness of 10 mm ± 0.1 mm using a spectrophotometer. The evaluation was made based on the shortest wavelength indicating 70% transmittance in the transmittance curve.

表1〜3から明らかなように、本発明の実施例であるNo.1〜22の各試料は失透せずにガラス化し、かつ、屈折率が1.7992〜1.8891、アッベ数が23.2〜27.3、部分分散比が0.5995〜0.6180、着色度λ70が435〜469nmであり、所望の光学特性を有していた。 As is apparent from Tables 1 to 3, No. 1 is an example of the present invention. Samples 1 to 22 are vitrified without devitrification, have a refractive index of 1.7992 to 1.8891, an Abbe number of 23.2 to 27.3, and a partial dispersion ratio of 0.5995 to 0.6180. The coloring degree λ 70 was 435 to 469 nm and had desired optical characteristics.

一方、比較例であるNo.23および27の各試料はガラス化しなかった。また、No.24〜26の各試料は部分分散比が0.6305以上と高く、また、着色度λ70が480〜540nmと高く透過率に劣っていた。 On the other hand, No. which is a comparative example. Samples 23 and 27 did not vitrify. No. Each of the samples 24 to 26 had a high partial dispersion ratio of 0.6305 or more, and a coloring degree λ 70 of 480 to 540 nm, which was inferior in transmittance.

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.

Claims (11)

ガラス組成として、質量%で、SiO 0.1〜40%、Ta 0.1%〜35%、Nb 39.5〜70%(ただし、70%は含まない)、TiO 0〜15%およびNaO+KO+LiO 0.1〜40%を含有し、かつ、鉛成分、ヒ素成分、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。 As a glass composition, SiO 2 0.1 to 40%, Ta 2 O 5 0.1% to 35%, Nb 2 O 5 39.5 to 70% (however, 70% is not included), TiO 2 by mass% An optical glass containing 20 to 15% and Na 2 O + K 2 O + Li 2 O 0.1 to 40%, and substantially free of a lead component, an arsenic component, and a fluorine component. さらに、ガラス組成として、質量%で、MgO+SrO+BaO+ZnO+ZrOを0〜10%含有することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 Further, as a glass composition, in mass%, MgO + SrO + BaO + ZnO + optical glass according to claim 1, ZrO 2 and characterized in that it contains 0 to 10%. さらに、ガラス組成として、質量%で、B 0〜10%およびAl 0〜10%を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学ガラス。 Further, as a glass composition,% by mass, B 2 O 3 0% and Al 2 O 3 0% optical glass according to claim 1 or 2, characterized in that it contains. さらに、ガラス組成として、質量%で、La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeOを0〜10%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学ガラス。 Furthermore, the glass composition contains 0 to 10% 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 by mass%. 4. The optical glass according to any one of 3. 質量比で、TiO/Taが0.1〜150であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学ガラス。 A mass ratio, the optical glass according to any one of claims 1 to 4, characterized in that TiO 2 / Ta 2 O 5 is 0.1 to 150. 質量比で、Nb/Taが1.5〜700であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学ガラス。 A mass ratio, Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 optical glass according to any one of claims 1-5, characterized in that it is 1.5 to 700. 質量比で、TiO/Nbが0〜0.35であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学ガラス。 A mass ratio, the optical glass according to any one of claims 1 to 6, wherein the TiO 2 / Nb 2 O 5 is 0 to 0.35. 質量比で、SiO/Taが0.1〜300であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein SiO 2 / Ta 2 O 5 is 0.1 to 300 in terms of mass ratio. 屈折率が1.7〜1.95、アッベ数が15〜35であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学ガラス。   The optical glass according to any one of claims 1 to 8, wherein a refractive index is 1.7 to 1.95 and an Abbe number is 15 to 35. 部分分散比が0.63以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学ガラス。   A partial dispersion ratio is 0.63 or less, Optical glass as described in any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. 部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)が、(θg,F)<−0.0041×(νd)+0.7190の関係式を満たすことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学ガラス。   The partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) satisfy a relational expression of (θg, F) <− 0.0041 × (νd) +0.7190. Optical glass as described in any one of Claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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