JP2014034472A - Optical glass, optical element, and method of producing glass molding - Google Patents

Optical glass, optical element, and method of producing glass molding Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical glass and an optical element having a desired high transmission and high dispersion (low Abbe number).SOLUTION: An optical glass contains POcomponents of 10% or more and 45% or less, TiOcomponents of 3% or more and 30% or less, and SnOcomponents of over 0%, by mass%, based on the whole glass mass of a composition in terms of oxides, and has a refraction index of 1.75 or more and an Abbe number of 15 or more and 35 or less. Preferably, the optical glass contains NbOcomponents of 1% or more and 50% or less, by mass%, based on the whole glass mass of a composition in terms of oxides.

Description

本発明は、光学ガラス、光学素子、及びガラス成形体の製造方法に関する。   The present invention relates to an optical glass, an optical element, and a method for producing a glass molded body.

近年、光学系を使用する機器のデジタル化及び高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラ及びビデオカメラ等の撮影機器をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。   In recent years, digitalization and high definition of devices using optical systems have been rapidly progressing, and higher precision for optical elements such as lenses used in various optical devices, including photographing devices such as digital cameras and video cameras, The demand for light weight and downsizing is increasing.

光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、高い屈折率(n)と低いアッベ数(ν)を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとしては、例えば、特許文献1に記載の光学ガラスは12以上34以下のアッベ数を有し、特許文献2に記載の光学ガラスは21以下のアッベ数を有している。 Among optical glasses for producing optical elements, in particular, there is a demand for high refractive index glass having a high refractive index (n d ) and a low Abbe number (ν d ), which can reduce the weight and size of the optical element. It is very high. As such a high refractive index glass, for example, the optical glass described in Patent Document 1 has an Abbe number of 12 to 34, and the optical glass described in Patent Document 2 has an Abbe number of 21 or less. Yes.

特開2010−83701号公報JP 2010-83701 A 特許第4065856号明細書Japanese Patent No. 4065556

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の光学ガラスは、アッベ数は低いものの、黄色又は橙色に着色しており、可視光に対する透明性が十分低くなっていなかった。そのため、これらの光学ガラスは、所望の高分散を有していても、可視領域の波長の光を透過させる用途には適さない。   However, although the optical glasses described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a low Abbe number, they are colored yellow or orange, and the transparency to visible light is not sufficiently low. Therefore, even if these optical glasses have a desired high dispersion, they are not suitable for applications that transmit light having a wavelength in the visible region.

また、従来の光学ガラスにおいては、Sbを用いて透過性を向上させるものがあった。しかし、Sbは環境上の規制が厳しくなっている面があり、また、Sbを含む光学ガラスを用いて、プレス成形の手段によってガラス成形体を製造する場合、金型の形状を転写したガラス成形体の表面に凹凸及び曇りが発生し易い。表面に凹凸又は曇りが発生したガラス成形体は、近年高まっている光学設計上の要求を満たすには不十分なものである。 Further, in the conventional optical glass, there is one to improve the permeability by using Sb 2 O 3. However, Sb 2 O 3 has a stricter environmental regulation. When an optical glass containing Sb 2 O 3 is used to produce a glass molded body by means of press molding, Unevenness and fogging are likely to occur on the surface of the glass molded body to which the shape is transferred. A glass molded body having irregularities or fogging on the surface is insufficient to meet the optical design requirements that have been increasing in recent years.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、Sbを少量しか含有せず或いは全く含まなくとも、所望の高透過率及び高分散(低いアッベ数)を有する光学ガラス、光学素子、及びガラス成形体の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an optical device having a desired high transmittance and high dispersion (low Abbe number) even if it contains little or no Sb 2 O 3. It aims at providing the manufacturing method of glass, an optical element, and a glass molded object.

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、所定量のP成分、TiO成分、及びSnO成分を所定のバランスを保ちつつ含有することで、Sb成分をほとんど含まなくとも可視光に対する透過率を高めることができ、分散が高められ、且つガラス成形体の表面への凹凸及び曇りが低減されうることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor, as a result of intensive studies, contains a predetermined amount of P 2 O 5 component, TiO 2 component, and SnO 2 component while maintaining a predetermined balance. The present invention is completed by finding that the transmittance for visible light can be increased even when almost no Sb 2 O 3 component is contained, dispersion can be increased, and unevenness and fogging on the surface of the glass molded body can be reduced. It came to. Specifically, the present invention provides the following.

(1)酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、P成分を10%以上45%以下、TiO成分を3%以上30%以下、及びSnO成分を0%を超えて含有し、屈折率が1.75以上、アッベ数が15以上35以下である光学ガラス。 (1) 10% or more and 45% or less of the P 2 O 5 component, 3% or more and 30% or less of the TiO 2 component, and 0% of the SnO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition. An optical glass having a refractive index of 1.75 or more and an Abbe number of 15 or more and 35 or less.

(2)酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でNb成分を1%以上50%以下含有する(1)に記載の光学ガラス。 (2) The optical glass according to (1), wherein the Nb 2 O 5 component is contained in an amount of 1% to 50% by mass with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition.

(3)酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、
BaO成分を0〜30%、
成分を0〜20%、
Ta成分を0〜20%、
LiO成分を0〜10%、
NaO成分を0〜20%、
O成分を0〜20%、
CaO成分を0〜20%、
SrO成分を0〜20%、
ZnO成分を0〜20%、
SiO成分を0〜10%、
ZrO成分を0〜10%、
La成分を0〜10%、
Al成分を0〜10%、
TeO成分を0〜10%、
Bi成分を0〜10%、
In成分を0〜10%、
GeO成分を0〜10%、及び
WO成分を0〜10%
含有する(1)又は(2)に記載の光学ガラス。
(3)% by mass with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition,
BaO component 0-30%,
0 to 20% of B 2 O 3 component,
0 to 20% of Ta 2 O 5 component,
0 to 10% of Li 2 O component,
0 to 20% of Na 2 O component,
0 to 20% of K 2 O component,
0-20% of CaO component,
0 to 20% of SrO component,
ZnO component 0-20%,
0 to 10% of SiO 2 component,
0 to 10% of ZrO 2 component,
La 2 O 3 component 0-10%,
0 to 10% of Al 2 O 3 component,
TeO 2 component 0-10%,
Bi 2 O 3 component 0-10%,
0 to 10% of In 2 O 3 component,
GeO 2 component 0-10% and WO 3 component 0-10%
The optical glass according to (1) or (2).

(4)酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でSb成分を0.11%未満含有する(1)から(3)のいずれか1項に記載の光学ガラス。 (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), containing less than 0.11% of an Sb 2 O 3 component by mass% with respect to the total mass of the glass having an oxide equivalent composition.

(5)(1)から(4)のいずれか1項に記載の光学ガラスからなる光学素子。 (5) An optical element made of the optical glass according to any one of (1) to (4).

(6)(1)から(5)のいずれか1項に記載の光学ガラスを用い、軟化した前記光学ガラスに対して金型内でプレス成形を行うガラス成形体の製造方法。 (6) A method for producing a glass molded body, which uses the optical glass according to any one of (1) to (5) and press-molds the softened optical glass in a mold.

本発明によれば、所定量のP成分、TiO成分、及びSnO成分を所定のバランスを保ちつつ含有することで、Sbを少量しか含有せず或いは全く含まなくとも、所望の高透過率及び高分散を有しつつ、表面の凹凸及び曇りを低減できる光学ガラス、光学素子、及びガラス成形体の製造方法を提供できる。 According to the present invention, a predetermined amount of P 2 O 5 component, TiO 2 component, and SnO 2 component are contained while maintaining a predetermined balance, so that only a small amount or no Sb 2 O 3 is contained. Further, it is possible to provide an optical glass, an optical element, and a method for producing a glass molded body that can reduce surface irregularities and fogging while having desired high transmittance and high dispersion.

アニール処理前における実施例1と比較例1の光学ガラスの透過率特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmittance | permeability characteristic of the optical glass of Example 1 and the comparative example 1 before an annealing process. アニール処理後における実施例1と比較例1の光学ガラスの透過率特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmittance | permeability characteristic of Example 1 and the optical glass of the comparative example 1 after an annealing process.

本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、P成分を10%以上45%以下、TiO成分を3%以上30%以下、及びSnO成分を0%を超えて含有し、屈折率が1.75以上、アッベ数が15以上35以下である。光学ガラスが所定量のP成分、TiO成分、及びSnO成分を含有することにより、可視光に対する透過率の低下が抑えられ、分散が高められ、表面の凹凸及び曇りを低減できる。 The optical glass of the present invention is in mass% with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition, the P 2 O 5 component is 10% to 45%, the TiO 2 component is 3% to 30%, and SnO 2. The component is contained more than 0%, the refractive index is 1.75 or more, and the Abbe number is 15 or more and 35 or less. When the optical glass contains a predetermined amount of P 2 O 5 component, TiO 2 component, and SnO 2 component, a decrease in transmittance for visible light can be suppressed, dispersion can be increased, and surface irregularities and fogging can be reduced. .

以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. . In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.

[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩及び金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. In the present specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed in mass% with respect to the total mass of the glass in terms of oxide. Here, the “oxide equivalent composition” means that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as a raw material of the glass constituent of the present invention are all decomposed and changed into an oxide when melted. It is the composition which described each component contained in glass by making the total mass of the said production | generation oxide into 100 mass%.

<含有量を抑えるべき成分について>
まず、本発明の光学ガラスにおいて含有量を抑えるべき成分について説明する。
<Ingredients to suppress the content>
First, the component which should suppress content in the optical glass of this invention is demonstrated.

Sb成分は、短波長の可視光に対するガラスの透過率を高める成分であるとともに、ガラスを溶融する際に脱泡効果を有する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。ここで、Sb成分の含有量を0.11%未満にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡が生じ難くなるため、Sb成分を溶解設備(特にPt等の貴金属)と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSb成分の含有量は、0.11%未満、好ましくは0%とする。特に、Sb成分を少量含有した場合でも、Sb成分が溶融ガラスから揮発して金型に不純物として付着するため、ガラス成形体の表面に凹凸及び曇りが発生する原因となる。そこで、Sb成分の含有量を0.11%未満にすることで、不純物の主成分となっていたSb成分がガラスから除去されることにより、金型に付着する不純物が低減されるため、ガラス成形体の表面に形成される凹凸及び曇りを低減できる。特に本発明は、Sb成分を実質的に含有しないガラスを用いることが最も好ましい。プレス成形温度を高める場合には、金型への不純物の形成が顕著になるため、Sb成分を実質的に含まないことによる効果が顕著になる。 The Sb 2 O 3 component is a component that increases the transmittance of the glass with respect to visible light having a short wavelength and has a defoaming effect when the glass is melted, and is an optional component in the optical glass of the present invention. . Here, by making the content of the Sb 2 O 3 component less than 0.11%, it is difficult to cause excessive foaming at the time of melting the glass, so the Sb 2 O 3 component is dissolved in the facility (particularly a precious metal such as Pt). And can be made difficult to alloy. Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component with respect to the total glass mass of the oxide equivalent composition is less than 0.11%, preferably 0%. In particular, even when a small amount of the Sb 2 O 3 component is contained, the Sb 2 O 3 component volatilizes from the molten glass and adheres to the mold as an impurity, which causes unevenness and fogging on the surface of the glass molded body. . Therefore, by making the content of the Sb 2 O 3 component less than 0.11%, the Sb component that has been the main component of the impurity is removed from the glass, thereby reducing the impurities adhering to the mold. Therefore, unevenness and fogging formed on the surface of the glass molded body can be reduced. In particular, in the present invention, it is most preferable to use a glass that does not substantially contain an Sb component. In the case where the press molding temperature is increased, the formation of impurities in the mold becomes significant, so that the effect of substantially not including the Sb component becomes significant.

なお、本明細書におけるSb成分の含有量は、ガラスに含まれるカチオン成分の全てと、それらカチオン成分の電荷に釣り合うだけの酸素と、が結合した酸化物によって本発明の光学ガラスが形成されていると仮定した上で、それら酸化物でできたガラスの全体の質量を100%として、Sb成分の含有量を質量%で表したもの(酸化物基準の質量に対する外割り質量%)である。 In addition, the content of the Sb 2 O 3 component in this specification is such that the optical glass of the present invention is composed of an oxide in which all of the cation components contained in the glass and oxygen sufficient to balance the charges of these cation components are combined. Assuming that it is formed, the total mass of the glass made of these oxides is taken as 100%, and the content of the Sb 2 O 3 component is expressed by mass% (extraordinary division with respect to the mass based on oxide). Mass%).

<必須成分、任意成分について>
次に、本発明の光学ガラスとして好ましく用いられる、ガラスの必須成分及び任意成分について説明する。
<About essential and optional components>
Next, the essential components and optional components of the glass that are preferably used as the optical glass of the present invention will be described.

成分は、ガラス形成成分であり、且つガラスの溶解温度を下げる成分であり、本発明の光学ガラスの必須成分である。特に、P成分の含有率を10%以上にすることで、耐失透性が向上し、失透に対して安定性の高いガラスが得られる。一方、P成分の含有率を45%以下にすることで、高屈折率を得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するP成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは15%、最も好ましくは25%を下限とし、好ましくは45%、より好ましくは40%、最も好ましくは35%を上限とする。P成分は、原料として例えばAl(PO、Ca(PO、Ba(PO、BPO、HPO等を用いてガラス内に含有できる。 The P 2 O 5 component is a glass forming component and a component that lowers the melting temperature of the glass, and is an essential component of the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the P 2 O 5 component to 10% or more, devitrification resistance is improved, and a glass having high stability against devitrification is obtained. On the other hand, a high refractive index can be obtained by setting the content of the P 2 O 5 component to 45% or less. Therefore, the content ratio of the P 2 O 5 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 10%, more preferably 15%, and most preferably 25%, preferably 45%, more preferably 40%. %, Most preferably 35%. The P 2 O 5 component can be contained in the glass using, for example, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like as a raw material.

TiO成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、且つガラスの化学的耐久性を高める成分であり、本発明の光学ガラスの必須成分である。特に、TiO成分の含有率を3%以上にすることで、高屈折率を得ることができ、且つ所望の高分散を得ることができる。一方、TiO成分の含有率を30%以下にすることで、ガラスの安定性を高めることで耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するTiO成分の含有率は、好ましくは3%下限とする。ガラスの分散を特に高めることができる観点からも、酸化物換算組成のガラス全質量に対するTiO成分の含有率は、好ましくは3%、より好ましくは5%、最も好ましくは10%を下限とする。一方、酸化物換算組成のガラス全質量に対するTiO成分の含有率は、好ましくは30%、より好ましくは25%、最も好ましくは20%を上限とする。TiO成分は、原料として例えばTiO等を用いてガラス内に含有できる。 TiO 2 component increases the refractive index and dispersion of the glass, and a component for enhancing the chemical durability of the glass, is an essential component of the optical glass of the present invention. In particular, when the content of the TiO 2 component is 3% or more, a high refractive index can be obtained and a desired high dispersion can be obtained. On the other hand, by setting the content of the TiO 2 component to 30% or less, the devitrification resistance can be increased by increasing the stability of the glass. Therefore, the content of the TiO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably the lower limit of 3%. Also from the viewpoint of particularly enhancing the dispersion of the glass, the content of the TiO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 3%, more preferably 5%, and most preferably 10%. . On the other hand, the content of the TiO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 30%, more preferably 25%, and most preferably 20%. The TiO 2 component can be contained in the glass using, for example, TiO 2 as a raw material.

Nb成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。特に、Nb成分の含有率を1%以上にすることで、高屈折率を得ることができ、且つ所望の高分散を得ることができる。一方、Nb成分の含有率を50%以下にすることで、ガラスの安定性を高めることで耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するNb成分の含有率は、好ましくは1%、より好ましくは5%、最も好ましくは10%を下限とし、好ましくは50%、より好ましくは49%を上限とする。Nb成分は、原料として例えばNb等を用いてガラス内に含有できる。 Nb 2 O 5 component is a component that raises the refractive index and dispersion of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention. In particular, when the content of the Nb 2 O 5 component is 1% or more, a high refractive index can be obtained and a desired high dispersion can be obtained. On the other hand, devitrification resistance can be increased by increasing the stability of the glass by setting the content of the Nb 2 O 5 component to 50% or less. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 1%, more preferably 5%, and most preferably 10%, preferably 50%, more preferably 49%. % Is the upper limit. The Nb 2 O 5 component can be contained in the glass using, for example, Nb 2 O 5 as a raw material.

SnO成分は、脱泡剤として溶融ガラスを清澄すると共にガラス着色の原因となる上述のチタンイオン及びニオブイオンの還元を防ぐ効果を有するので、本発明の光学ガラスの必須成分である。特に、SnO成分の含有量を0%を超え10%以下にすることで、上述の効果が顕著で、しかもガラスの失透を生じ難くすることができる。また、SnO成分と溶解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSnO成分の含有量は、好ましくは0%、より好ましくは3%、最も好ましくは0.05%をそれぞれ下限とし、10%を上限とする。SnO成分は、原料として例えばSnO、SnO、SnF、SnF等を用いてガラス内に含有することができる。 The SnO 2 component is an essential component of the optical glass of the present invention because it has the effect of clarifying the molten glass as a defoaming agent and preventing the reduction of the above-described titanium ions and niobium ions that cause glass coloring. In particular, when the content of the SnO 2 component is more than 0% and not more than 10%, the above-described effect is remarkable and the glass is less likely to be devitrified. Further, since the alloying of the SnO 2 component and the melting equipment (especially a noble metal such as Pt) is reduced, the life of the melting equipment can be extended. Therefore, the content of the SnO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 0%, more preferably 3%, and most preferably 0.05%, and 10% is the upper limit. The SnO 2 component can be contained in the glass using, for example, SnO, SnO 2 , SnF 2 , SnF 4 or the like as a raw material.

BaO成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を高める成分であり、且つ、可視光に対する透過率を低下し難くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、BaO成分の含有率を30%以下にすることで、高屈折率及び高分散を得易くすることができ、且つ耐失透性及び化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するBaO成分の含有率は、好ましくは30%、より好ましくは15%、最も好ましくは12%を上限とする。ここで、特に分散の大きい(アッベ数の小さい)ガラスが得られる点では、酸化物換算組成のガラス全質量に対するBaO成分の含有率は12%以下であることが好ましい。BaO成分は、原料として例えばBaCO、Ba(NO、BaF等を用いてガラス内に含有できる。 The BaO component is a component that increases the refractive index of the glass and increases the devitrification resistance of the glass, and is a component that makes it difficult to reduce the transmittance for visible light, and is an optional component in the optical glass of the present invention. . In particular, by setting the content of the BaO component to 30% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index and high dispersion, and it is possible to suppress a decrease in devitrification resistance and chemical durability. Therefore, the content of the BaO component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 30%, more preferably 15%, and most preferably 12%. Here, it is preferable that the content rate of the BaO component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is 12% or less in terms of obtaining a glass having a large dispersion (small Abbe number). The BaO component can be contained in the glass using, for example, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2 or the like as a raw material.

成分は、安定なガラスの形成を促すことで耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、B成分の含有率を20%以下にすることで、B成分による屈折率の低下が抑えられるため、高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するB成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは10%、さらに好ましくは5%を上限とする。ここで、短波長の可視光に対する透過率が特に高められる点では、B成分の含有率を5%以下とすることが好ましい。特に、短波長の可視光に対する透過率に着目する場合、B成分の含有率は、5%を上限とする。B成分は、原料として例えばHBO、Na、Na・10HO、BPO等を用いてガラス内に含有できる。 The B 2 O 3 component is a component that enhances devitrification resistance by promoting the formation of a stable glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content ratio of the B 2 O 3 component to 20% or less, a decrease in the refractive index due to the B 2 O 3 component can be suppressed, so that a high refractive index can be easily obtained. Therefore, the content of the B 2 O 3 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 10%, and even more preferably 5%. Here, it is preferable that the content rate of the B 2 O 3 component is 5% or less in that the transmittance for visible light having a short wavelength is particularly increased. In particular, when paying attention to the transmittance for visible light having a short wavelength, the upper limit of the content of the B 2 O 3 component is 5%. The B 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O, BPO 4 or the like as a raw material.

Ta成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ta成分の含有率を20%以下にすることで、ガラスを失透し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するTa成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは10%、さらに好ましくは5%を上限とする。Ta成分は、原料として例えばTa等を用いてガラス内に含有できる。 Ta 2 O 5 component is a component that raises the refractive index of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention. In particular, by making the content of the Ta 2 O 5 component 20% or less, it is possible to make the glass difficult to devitrify. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 10%, and even more preferably 5%. The Ta 2 O 5 component can be contained in the glass using, for example, Ta 2 O 5 as a raw material.

LiO成分は、ガラスの溶解温度を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、LiO成分の含有率を10%以下にすることで、高屈折率を得易くすることができ、且つガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するLiO成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは3%を上限とする。LiO成分は、原料として例えばLiCO、LiNO、LiF等を用いてガラス内に含有できる。 The Li 2 O component is a component that lowers the melting temperature of the glass and increases the devitrification resistance at the time of glass formation, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the Li 2 O component to 10% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index, and it is possible to increase the stability of the glass and reduce the occurrence of devitrification and the like. Therefore, the content of the Li 2 O component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 3%. The Li 2 O component can be contained in the glass using, for example, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF or the like as a raw material.

NaO成分は、ガラスの溶解温度を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、NaO成分の含有率を20%以下にすることで、高屈折率を得易くすることができ、且つガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するNaO成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。なお、NaO成分は含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、NaO成分を含有することで、ガラスの液相温度が高められるため、ガラスの耐失透性をより高めることができるNaO成分は、原料として例えばNaCO、NaNO、NaF、NaSiF等を用いてガラス内に含有できる。 The Na 2 O component is a component that lowers the melting temperature of the glass and increases devitrification resistance at the time of glass formation, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the Na 2 O component to 20% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index, and it is possible to increase the stability of the glass and reduce the occurrence of devitrification and the like. Therefore, the content of the Na 2 O component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%. Although Na 2 O component it is possible to obtain an optical glass having desired properties without containing, by containing a Na 2 O component, since the liquidus temperature of the glass is increased, the glass denitrification The Na 2 O component that can further increase the permeability can be contained in the glass by using, for example, Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6, or the like as a raw material.

O成分は、ガラスの溶解温度を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、KO成分の含有率を20%以下にすることで、高屈折率を得易くすることができ、且つガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するKO成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。KO成分は、原料として例えばKCO、KNO、KF、KHF、KSiF等を用いてガラス内に含有できる。 The K 2 O component is a component that lowers the melting temperature of the glass and increases devitrification resistance during glass formation, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the K 2 O component to 20% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index, and it is possible to increase the stability of the glass and reduce the occurrence of devitrification and the like. Therefore, the content of the K 2 O component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%. The K 2 O component can be contained in the glass using, for example, K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 or the like as a raw material.

CaO成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、CaO成分の含有率を20%以下にすることで、高屈折率及び高分散を得易くすることができ、且つガラスの耐失透性及び化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するCaO成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。CaO成分は、原料として例えばCaCO、CaF等を用いてガラス内に含有できる。 The CaO component is a component that lowers the liquidus temperature of the glass and increases the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the CaO component to 20% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index and high dispersion, and it is possible to suppress a decrease in devitrification resistance and chemical durability of the glass. Therefore, the content of the CaO component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%. The CaO component can be contained in the glass using, for example, CaCO 3 , CaF 2 or the like as a raw material.

SrO成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SrO成分の含有率を20%以下にすることで、高屈折率及び高分散を得易くすることができ、且つガラスの耐失透性及び化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSrO成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。SrO成分は、原料として例えばSr(NO、SrF等を用いてガラス内に含有できる。 The SrO component is a component that lowers the liquidus temperature of the glass and increases the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the SrO component to 20% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index and high dispersion, and it is possible to suppress a decrease in devitrification resistance and chemical durability of the glass. Therefore, the content of the SrO component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%. The SrO component can be contained in the glass using, for example, Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 or the like as a raw material.

ZnO成分は、ガラスの液相温度を下げ、且つガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZnO成分の含有率を20%以下にすることで、高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するZnO成分の含有率は、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限とする。ZnO成分は、原料として例えばZnO、ZnF等を用いてガラス内に含有できる。 The ZnO component is a component that lowers the liquidus temperature of the glass and increases the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, when the content of the ZnO component is 20% or less, a high refractive index and high dispersion can be easily obtained. Therefore, the upper limit of the content of the ZnO component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%. The ZnO component can be contained in the glass using, for example, ZnO, ZnF 2 or the like as a raw material.

SiO成分は、ガラスの着色を低減することで短波長の可視光に対する透過率を高めるとともに、安定なガラス形成を促すことでガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SiO成分の含有率を10%以下にすることで、SiO成分による屈折率の低下が抑えられるため、高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSiO成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。特に、短波長の可視光に対する透過率に着目する場合、SiO成分の含有率は、好ましくは2%を上限とする。SiO成分は、原料として例えばSiO、KSiF、NaSiF等を用いてガラス内に含有できる。 The SiO 2 component is a component that enhances the devitrification resistance of the glass by increasing the transmittance for visible light with a short wavelength by reducing the coloring of the glass and promoting the stable glass formation. It is an optional component. In particular, by setting the content of the SiO 2 component to 10% or less, a decrease in the refractive index due to the SiO 2 component can be suppressed, so that a high refractive index can be easily obtained. Accordingly, the content of the SiO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. In particular, when paying attention to the transmittance for visible light having a short wavelength, the content of the SiO 2 component is preferably 2% as the upper limit. SiO 2 component as a raw material such as SiO 2, K 2 SiF 6, Na 2 SiF 6 and the like can contain in the glass by using.

ZrO成分は、ガラスの着色を低減して短波長の可視光に対する透過率を高めるとともに、安定なガラス形成を促してガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZrO成分の含有率を10%以下にすることで、ZrO成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するZrO成分の含有率は、好ましくは10%を上限とし、より好ましくは8%、最も好ましくは5%を上限とする。ZrO成分は、原料として例えばZrO、ZrF等を用いてガラス内に含有できる。 The ZrO 2 component is a component that reduces the coloration of the glass and increases the transmittance for visible light of a short wavelength, and promotes stable glass formation to increase the devitrification resistance of the glass. It is an optional component. In particular, by setting the content of the ZrO 2 component to 10% or less, a decrease in the refractive index due to the ZrO 2 component can be suppressed, so that a desired high refractive index can be easily obtained. Therefore, the content of the ZrO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 10% as an upper limit, more preferably 8%, and most preferably 5%. The ZrO 2 component can be contained in the glass using, for example, ZrO 2 , ZrF 4 or the like as a raw material.

La成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、La成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの分散を大きくすることができ、且つガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するLa成分の含有率は、好ましくは10%を上限とし、より好ましくは8%、最も好ましくは5%を上限とする。La成分は、原料として例えばLa、La(NO・XHO(Xは任意の整数)等を用いてガラス内に含有できる。 The La 2 O 3 component is a component that increases the refractive index of the glass and improves the chemical durability of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, when the content of the La 2 O 3 component is 10% or less, the dispersion of the glass can be increased and the devitrification resistance of the glass can be increased. Therefore, the content of the La 2 O 3 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 10% as an upper limit, more preferably 8%, and most preferably 5%. The La 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) or the like as a raw material.

Al成分は、ガラスの化学的耐久性を向上しつつ、ガラス溶融時の粘度を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Al成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの溶融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するAl成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。Al成分は、原料として例えばAl、Al(OH)、AlF等を用いてガラス内に含有できる。 The Al 2 O 3 component is a component that increases the chemical durability of the glass and increases the viscosity when the glass is melted, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the Al 2 O 3 component to 10% or less, it is possible to weaken the devitrification tendency of the glass while improving the meltability of the glass. Therefore, the content of the Al 2 O 3 component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. The Al 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 or the like as a raw material.

TeO成分は、屈折率を高め、ガラス転移点(Tg)を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、TeOは白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうる問題がある。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO成分の含有量は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。TeO成分は、原料として例えばTeO等を用いてガラス内に含有することができる。 The TeO 2 component is a component that raises the refractive index and lowers the glass transition point (Tg), and is an optional component in the optical glass of the present invention. However, TeO 2 has a problem that it can be alloyed with platinum when melting a glass raw material in a crucible made of platinum or a melting tank in which a portion in contact with molten glass is formed of platinum. Therefore, the content of the TeO 2 component with respect to the total glass material amount of the oxide conversion composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. The TeO 2 component can be contained in the glass using, for example, TeO 2 as a raw material.

Bi成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Bi成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの安定性が高められるため、耐失透性の低下を抑えることができ、且つガラスの透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するBi成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。 Bi 2 O 3 component is a component that raises the refractive index and dispersion of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention. In particular, by making the content of the Bi 2 O 3 component 10% or less, the stability of the glass can be enhanced, so that a decrease in devitrification resistance can be suppressed and a decrease in the transmittance of the glass can be suppressed. Can do. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%.

In成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、In成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めつつ、ガラスの摩耗度を大きくして研磨加工し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するIn成分の含有率は、好ましくは10%を上限とし、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。In成分は、原料として例えばIn、InF等を用いてガラス内に含有することができる。 The In 2 O 3 component is a component that increases the refractive index of the glass and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the In 2 O 3 component to 10% or less, it is possible to increase the abrasion degree of the glass and facilitate the polishing while enhancing the devitrification resistance of the glass. Therefore, the content ratio of the In 2 O 3 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. The In 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, In 2 O 3 , InF 3 or the like as a raw material.

GeO成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、安定なガラス形成を促すことでガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、GeO成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するGeO成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。GeO成分は、原料として例えばGeO等を用いてガラス内に含有できる。 The GeO 2 component is a component that increases the refractive index of the glass and enhances the devitrification resistance of the glass by promoting stable glass formation, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by setting the content of the GeO 2 component is more than 10%, can reduce material costs of the glass. Therefore, the content of the GeO 2 component with respect to the total glass mass of the oxide-converted composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. The GeO 2 component can be contained in the glass using, for example, GeO 2 as a raw material.

WO成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの分散を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、WO成分の含有率を10%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めるとともに、短波長の可視光に対するガラスの透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するWO成分の含有率は、好ましくは10%、より好ましくは5%、最も好ましくは2%を上限とする。 The WO 3 component is a component that increases the refractive index of the glass and increases the dispersion of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention. In particular, by making the content of the WO 3 component 10% or less, it is possible to increase the devitrification resistance of the glass and to suppress a decrease in the transmittance of the glass with respect to visible light having a short wavelength. Therefore, the upper limit of the content of the WO 3 component with respect to the total glass mass of the oxide conversion composition is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%.

また、本発明の光学ガラスでは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、
成分を25〜45%、
Nb成分を1〜50%、
BaO成分を0〜12%、
成分を0〜5%、
TiO成分を3〜30%、
Ta成分を0〜5%、
LiO成分を0〜3%、
NaO成分を0〜10%、
O成分を0〜2%、
CaO成分を0〜10%、
SrO成分を0〜10%、
ZnO成分を0〜10%、
SiO成分を0〜2%、
ZrO成分を0〜10%、
La成分を0〜10%、
Al成分を0〜2%、
TeO成分を0〜2%、
Bi成分を0〜2%、
In成分を0〜2%、
GeO成分を0〜2%、
WO成分を0〜2%、
SnO成分を0.05〜10%、及び
Sb成分を0〜0.11%未満
含有することが好ましい。
これにより、光学ガラスのガラス転移点(Tg)が低くなるため、プレス成形における成形温度を下げることができ、且つプレス成形を行った後におけるガラス表面の凹凸及び曇りをより一層低減できる。ここで特に、所定量のP成分、TiO成分、及びSnO成分を所定のバランスを保ちつつ含有することによって、Sbを少量しか含有せず或いは全く含まなくとも、所望の高透過率及び高分散(低いアッベ数)を有する光学ガラス及び光学素子を提供することができる。
Moreover, in the optical glass of the present invention, in mass% with respect to the total mass of the glass in terms of oxide,
25 to 45% of P 2 O 5 component,
1 to 50% of Nb 2 O 5 component,
BaO component 0-12%,
0 to 5% of B 2 O 3 component,
3 to 30% of TiO 2 component,
0 to 5% of Ta 2 O 5 component,
0 to 3% of Li 2 O component,
0 to 10% of Na 2 O component,
0 to 2% of K 2 O component,
0-10% of CaO component,
0 to 10% of SrO component,
ZnO component 0-10%,
0 to 2% of SiO 2 component,
0 to 10% of ZrO 2 component,
La 2 O 3 component 0-10%,
0 to 2% of Al 2 O 3 component,
0 to 2% of TeO 2 component,
Bi 2 O 3 component 0-2%,
0 to 2% of In 2 O 3 component,
0 to 2% of GeO 2 component,
WO 3 component 0-2%,
0.05 to 10% of SnO 2 component, and it is preferable that the Sb 2 O 3 component contains less than 0 to 0.11 percent.
Thereby, since the glass transition point (Tg) of optical glass becomes low, the shaping | molding temperature in press molding can be lowered | hung, and the unevenness | corrugation and fogging of the glass surface after performing press molding can be reduced further. Here, in particular, by containing a predetermined amount of P 2 O 5 component, TiO 2 component, and SnO 2 component while maintaining a predetermined balance, a desired amount of Sb 2 O 3 may be contained even if it is contained in a small amount or not at all. An optical glass and an optical element having a high transmittance and a high dispersion (low Abbe number) can be provided.

<含有すべきでない成分について>
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
<About ingredients that should not be included>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferably contained will be described.

本発明の光学ガラスには、他の成分を、本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で、必要に応じて添加できる。   Other components can be added to the optical glass of the present invention as needed within a range not impairing the properties of the glass of the present invention.

ただし、Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb及びLuを除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。   However, except for Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb and Lu, each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo is independent of each other. Or, even when it is contained in a small amount in combination, the glass is colored and has the property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range. .

さらに、PbO等の鉛化合物及びAs等のヒ素化合物、並びに、Th、Cd、Tl、Os、Be及びSeの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄できる。 Furthermore, lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 and components of Th, Cd, Tl, Os, Be and Se have been refraining from being used as harmful chemical substances in recent years. Environmental measures are required not only in the manufacturing process but also in the processing process and disposal after commercialization. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable not to substantially contain them except for inevitable mixing. As a result, the optical glass is substantially free of substances that pollute the environment. Therefore, the optical glass can be manufactured, processed, and discarded without taking special environmental measures.

[光学ガラスの物性]
本発明の光学ガラスは、高い屈折率(n)を有するとともに、所定の分散を有する。特に、本発明の光学ガラスの屈折率(n)は、好ましくは1.75を下限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(ν)は、好ましくは15を下限とし、好ましくは35を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。
[Physical properties of optical glass]
The optical glass of the present invention has a high refractive index (n d ) and a predetermined dispersion. In particular, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention preferably has a lower limit of 1.75. Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 15 as a lower limit, and preferably 35 as an upper limit. As a result, the degree of freedom in optical design is increased, and a large amount of light refraction can be obtained even if the device is made thinner.

また、本発明の光学ガラスは、着色が少ない必要がある。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み10mmのサンプルで分光透過率70%を示す波長(λ70)が500nm以下であり、より好ましくは480nm以下であり、最も好ましくは470nm以下である。これにより、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の光学素子の材料として用いることができる。 Further, the optical glass of the present invention needs to be less colored. In particular, when the optical glass of the present invention is represented by the transmittance of the glass, the wavelength (λ 70 ) showing a spectral transmittance of 70% in a sample having a thickness of 10 mm is 500 nm or less, more preferably 480 nm or less, and most preferably. Is 470 nm or less. Thereby, since the transparency of the glass in the visible region is enhanced, this optical glass can be used as a material for an optical element such as a lens.

図1は、アニール処理前(PA前)における実施例1と比較例1の光学ガラス(厚み10mm)の透過率特性を示すグラフである。図2は、アニール処理後(PA後)における実施例1と比較例1の光学ガラスの透過率特性を示すグラフである。図1、図2においては、実施例1を太線で、比較例1を細線で示している。
ここで、アニールは、580℃で24時間処理を行った。
FIG. 1 is a graph showing the transmittance characteristics of the optical glass (thickness 10 mm) of Example 1 and Comparative Example 1 before annealing (before PA). FIG. 2 is a graph showing the transmittance characteristics of the optical glasses of Example 1 and Comparative Example 1 after annealing (after PA). In FIG. 1 and FIG. 2, Example 1 is indicated by a thick line, and Comparative Example 1 is indicated by a thin line.
Here, annealing was performed at 580 ° C. for 24 hours.

図1と図2から、所定量のP成分、TiO成分、及びSnO成分を所定のバランスを保ちつつ含有している実施例1に対して、SnO成分を含有していない比較例1は、アニール処理の前後に関わらず、透過率が低くなっている。
さらに、実施例1においては、アニール処理を施すことによって、全般的に透過率が高くなっているとともに、λ70が大幅に小さくなっているのに対して、比較例1はアニールしても透過率の変化が小さく、λ70もあまり変化していない。
また、アニール後のλ70の値を比較すると、比較例1が約695nmであるのに対して実施例1は約450nmであり、ガラスの透明性が顕著に向上することが明らかになった。
From FIG. 1 and FIG. 2, SnO 2 component is not contained in Example 1 which contains a predetermined amount of P 2 O 5 component, TiO 2 component, and SnO 2 component while maintaining a predetermined balance. In Comparative Example 1, the transmittance is low regardless of before and after the annealing treatment.
Furthermore, in Example 1, the transmittance is generally increased by performing the annealing treatment, and λ 70 is significantly reduced. On the other hand, Comparative Example 1 is transparent even when annealed. The change in the rate is small, and λ 70 does not change much.
Further, comparing the values of λ 70 after annealing, it was revealed that Comparative Example 1 was about 695 nm, whereas Example 1 was about 450 nm, and the transparency of the glass was remarkably improved.

[ガラス成形体の製造方法]
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有率の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて1000〜1250℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
[Method for producing glass molded body]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, and the prepared mixture is put into a quartz crucible or an alumina crucible and roughly melted, and then a gold crucible, a platinum crucible, a platinum alloy It is prepared by putting in a crucible or iridium crucible, melting in a temperature range of 1000 to 1250 ° C, homogenizing with stirring and blowing out bubbles, then lowering to an appropriate temperature, casting into a mold and slow cooling. .

このように作製した光学ガラスから光学素子を作成する手段は、リヒートプレスした後に研削及び研磨する方法、或いはプリフォームを作成してモールドプレスを行う方法を用いることができる。   As a means for producing an optical element from the thus produced optical glass, a method of grinding and polishing after reheat pressing or a method of producing a preform and performing mold pressing can be used.

特に、モールドプレスを行う場合、本発明の光学ガラスからなるプリフォームを、例えば上型、下型、スリーブ型を含む型部品により構成される金型で加熱することで軟化して、プレス成形を行う。ここで、金型の母材の材質、及び、金型の成形面に形成する保護膜の材質は、特に限定されず、公知の材質を用いることができる。その中でも、金型の母材の材質は、タングステンカーバイト(WC)、シリコンカーバイト(SiC)或いはステンレス合金等の公知の金型材料であることが好ましく、保護膜の材質は最表面層がPt、Au、Ir、Ni、Cr、Mo、Rh、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Re及びCからなる元素群から選ばれる少なくとも1種類以上の元素を含む材質であることが好ましい。金型の母材をこのような材料から作製することで、金型の母材が変形し難くなるため、金型の長寿命化を図ることができる。ただし、加工の容易性から、金型の母材にステンレス合金等の金属を使用してもよい。また、保護膜を最表面層がPt、Au、Ir、Ni、Cr、Mo、Rh、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Re及びCからなる元素群から選ばれる少なくとも1種類以上の元素から作製することで、軟化したガラスと保護膜との反応が抑えられるため、保護膜への不純物の付着をより低減できる。また、プリフォームの軟化は、金型内での加熱によるものに限定されない。   In particular, when performing mold pressing, the preform made of the optical glass of the present invention is softened by heating with a mold composed of, for example, an upper mold, a lower mold, and a sleeve mold, and press molding is performed. Do. Here, the material of the base material of the mold and the material of the protective film formed on the molding surface of the mold are not particularly limited, and known materials can be used. Among them, the material of the mold base material is preferably a known mold material such as tungsten carbide (WC), silicon carbide (SiC), or stainless steel alloy, and the protective film material is the outermost layer. Selected from the element group consisting of Pt, Au, Ir, Ni, Cr, Mo, Rh, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Re, and C A material containing at least one kind of element is preferable. By producing the mold base material from such a material, it becomes difficult for the mold base material to be deformed, so that the life of the mold can be extended. However, for ease of processing, a metal such as a stainless alloy may be used for the base material of the mold. Further, the outermost surface layer of the protective film is Pt, Au, Ir, Ni, Cr, Mo, Rh, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Re In addition, since the reaction between the softened glass and the protective film is suppressed by manufacturing the element from at least one element selected from the element group consisting of C and C, the adhesion of impurities to the protective film can be further reduced. The softening of the preform is not limited to heating by heating in the mold.

プレス成形は、例えば以下の手順で行われる。スリーブ型の貫通孔内に挿入した下型の成形面の中心にプリフォームを配置した後、スリーブ型の貫通孔内に上型を挿入する。このとき、下型の成形面と上型の成形面とが対向するようにする。次に、プリフォームと金型とを一緒に加熱し、プリフォームを構成するガラスが軟化したところで、上型及び下型でプリフォームを加圧することでプレスを行う。これにより、プリフォームは型閉めした上型、下型、及びスリーブ型により囲まれたキャビティの内部に押し広げられるため、ガラスをキャビティの内部に充填することができる。すなわち、キャビティの内面の形状をガラスに転写することができる。   The press molding is performed by the following procedure, for example. After the preform is placed at the center of the molding surface of the lower mold inserted into the through hole of the sleeve mold, the upper mold is inserted into the through hole of the sleeve mold. At this time, the molding surface of the lower mold is opposed to the molding surface of the upper mold. Next, the preform and the mold are heated together, and when the glass constituting the preform is softened, pressing is performed by pressing the preform with the upper mold and the lower mold. As a result, the preform is pushed out into the cavity surrounded by the closed upper mold, lower mold, and sleeve mold, so that the glass can be filled into the cavity. That is, the shape of the inner surface of the cavity can be transferred to the glass.

ここで、金型は、型閉めした状態における上型、下型及びスリーブ型の各成形面の相対的な位置、並びに、成形面の法線のなす角度を、キャビティが所定の形状になるように精密に形成する。また、金型によるプレスが終了するまで、上型及び下型の向きが互いに対向し、且つ上型及び下型の中心軸が一致するように正確に維持する。これらにより、光学機能面及び位置決め基準面が互いに高い精度の位置関係及び角度で形成された、ガラス成形体を作製できる。   Here, in the mold, the cavity has a predetermined shape with respect to the relative positions of the molding surfaces of the upper mold, the lower mold, and the sleeve mold in the closed state, and the angle formed by the normal line of the molding surface. To form precisely. Further, until the press with the mold is completed, the upper mold and the lower mold are accurately maintained so that the directions of the upper mold and the lower mold face each other and the central axes of the upper mold and the lower mold coincide with each other. As a result, it is possible to produce a glass molded body in which the optical function surface and the positioning reference surface are formed with a highly accurate positional relationship and angle.

[光学素子の作製]
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスに対してプレス成形を行って、レンズ、プリズム及びミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、得られる光学素子を、カメラ及びプロジェクタ等のような、可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。
[Production of optical elements]
The optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs. In particular, the optical glass of the present invention is press-molded to produce optical elements such as lenses, prisms, and mirrors. It is preferable. As a result, when the obtained optical element is used in an optical device that transmits visible light, such as a camera and a projector, an optical system in these optical devices while realizing high-definition and high-precision imaging characteristics. Can be miniaturized.

本発明の実施例(No.1〜No.3)及び比較例(No.1)の組成(質量%)、屈折率(n)、アッベ数(ν)、及び、分光透過率が70%を示す波長(λ70)の結果を表1に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。 Composition (mass%), refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), and spectral transmittance of Example (No. 1 to No. 3) and Comparative Example (No. 1) of the present invention are 70. Table 1 shows the results of the wavelength (λ 70 ) indicating%. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.

本発明の実施例(No.1〜No.3)の光学ガラス及び比較例(No.1)のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表1に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で1000〜1250℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化してから金型に鋳込み、試験片を作製した。   The optical glass of Examples (No. 1 to No. 3) of the present invention and the glass of Comparative Example (No. 1) are all oxides, hydroxides, carbonates and nitrates corresponding to the raw materials of the respective components. Select high-purity raw materials used in ordinary optical glass, such as fluoride, hydroxide, and metaphosphoric acid compounds, and weigh and uniformly mix to the proportions of the compositions shown in Table 1 Then, it was put into a quartz crucible or a platinum crucible, melted in a temperature range of 1000 to 1250 ° C. in an electric furnace according to the melting difficulty of the glass composition, homogenized with stirring, and then cast into a mold to prepare a test piece. .

ここで、実施例(No.1〜No.3)及び比較例(No.1)のガラスの屈折率(n)及びアッベ数(ν)は、日本光学硝子工業会規格JOGIS01―2003に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとして、アニール条件は580℃で24時間として、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。 Here, the refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) of the glass of Examples (No. 1 to No. 3) and Comparative Example (No. 1) are in accordance with the Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS01-2003. Measured based on. The glass used in this measurement was annealed at 580 ° C. for 24 hours and treated in a slow cooling furnace.

また、実施例(No.1〜No.3)及び比較例(No.1)のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、ガラスバルク材を、対面を平行に研磨した厚さ10±0.1mmの試料とし、アニール後すみやかにJOGIS02−1975に規定される方法で光線透過率(分光透過率)λ70(透過率70%時の波長)を求めた。 Moreover, the transmittance | permeability of the glass of an Example (No.1-No.3) and a comparative example (No.1) was measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. In the present invention, the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. Specifically, a glass bulk material is made into a sample having a thickness of 10 ± 0.1 mm with the facing surfaces polished in parallel, and immediately after annealing, a light transmittance (spectral transmittance) λ 70 by a method defined in JOGIS02-1975. (Wavelength at 70% transmittance) was determined.

Figure 2014034472
Figure 2014034472

表1に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、アニール処理後においては、いずれもλ70(透過率70%時の波長)が500nm以下、より詳細には470nm以下であった。一方で、比較例のガラスは、λ70が500nmより大きかった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。 As shown in Table 1, in the optical glasses of the examples of the present invention, λ 70 (wavelength at 70% transmittance) is 500 nm or less, more specifically, 470 nm or less after annealing. It was. On the other hand, in the glass of the comparative example, λ 70 was larger than 500 nm. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention was hard to color compared with the glass of a comparative example.

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数(ν)が10以上、より詳細には15以上であるとともに、このアッベ数(ν)は20以下であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスも、アッベ数(ν)は15以上20以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例と同等の低いアッベ数(ν)が得られることが明らかになった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 10 or more, more specifically 15 or more, and this Abbe number (ν d ) is 20 or less, and a desired range. It was in. On the other hand, the glass of the comparative example also had an Abbe number (ν d ) of 15 or more and 20 or less. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention can obtain the low Abbe number ((nu) d ) equivalent to a comparative example.

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(n)が1.75以上、より詳細には1.90以上であるとともに、この屈折率(n)は2.00以下であり、所望の範囲内であった。実施例1〜3に記載されたガラスは、屈折率が1.90以上であり、比較例のガラスよりも屈折率が高かった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、所定の屈折率(n)の範囲内にあることが明らかになった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have a refractive index (n d ) of 1.75 or more, more specifically 1.90 or more, and this refractive index (n d ) is 2.00 or less. And within the desired range. The glasses described in Examples 1 to 3 had a refractive index of 1.90 or higher, which was higher than that of the comparative glass. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention exists in the range of predetermined refractive index ( nd ).

従って、本発明の実施例の光学ガラスは、所望の高透過率及び高分散を有しながらも、表面の凹凸及び曇りを低減できることが明らかになった。   Therefore, it became clear that the optical glass of the example of the present invention can reduce surface irregularities and haze while having the desired high transmittance and high dispersion.

以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 Although the present invention has been described in detail for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, and many modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Will be understood.

Claims (6)

酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、P成分を10%以上45%以下、TiO成分を3%以上30%以下、及びSnO成分を0%を超えて含有し、屈折率が1.75以上、アッベ数が15以上35以下である光学ガラス。 The entire mass of the glass in terms of oxide composition, in mass%, P 2 O 5 ingredient 45% 10% or more of the following, the TiO 2 component 3% or more than 30%, and SnO 2 component exceeds 0% An optical glass having a refractive index of 1.75 or more and an Abbe number of 15 to 35. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でNb成分を1%以上50%以下含有する請求項1に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1 containing the entire mass of the glass in terms of oxide composition, or more and 50% or less 1% of Nb 2 O 5 component in mass%. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で、
BaO成分を0〜30%、
成分を0〜20%、
Ta成分を0〜20%、
LiO成分を0〜10%、
NaO成分を0〜20%、
O成分を0〜20%、
CaO成分を0〜20%、
SrO成分を0〜20%、
ZnO成分を0〜20%、
SiO成分を0〜10%、
ZrO成分を0〜10%、
La成分を0〜10%、
Al成分を0〜10%、
TeO成分を0〜10%、
Bi成分を0〜10%、
In成分を0〜10%、
GeO成分を0〜10%、及び
WO成分を0〜10%
含有する請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
% By mass with respect to the total mass of the glass in oxide equivalent composition,
BaO component 0-30%,
0 to 20% of B 2 O 3 component,
0 to 20% of Ta 2 O 5 component,
0 to 10% of Li 2 O component,
0 to 20% of Na 2 O component,
0 to 20% of K 2 O component,
0-20% of CaO component,
0 to 20% of SrO component,
ZnO component 0-20%,
0 to 10% of SiO 2 component,
0 to 10% of ZrO 2 component,
La 2 O 3 component 0-10%,
0 to 10% of Al 2 O 3 component,
TeO 2 component 0-10%,
Bi 2 O 3 component 0-10%,
0 to 10% of In 2 O 3 component,
GeO 2 component 0-10% and WO 3 component 0-10%
The optical glass of Claim 1 or Claim 2 to contain.
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でSb成分を0.11%未満含有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光学ガラス。 The optical glass according to any one of claims 1 to 3 , wherein the Sb 2 O 3 component is contained in an amount of less than 0.11% by mass relative to the total glass mass of the oxide equivalent composition. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学ガラスからなる光学素子。   An optical element made of the optical glass according to claim 1. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光学ガラスを用い、軟化した前記光学ガラスに対して金型内でプレス成形を行うガラス成形体の製造方法。   The manufacturing method of the glass forming body which press-molds in the metal mold | die with respect to the said optical glass softened using the optical glass of any one of Claims 1-5.
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