JP2014162708A - Optical glass and optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ガラス及び光学素子に関する。 The present invention relates to an optical glass and an optical element.
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。 In recent years, digitization and high definition of devices using optical systems have been rapidly progressing, and various optical devices such as photographing devices such as digital cameras and video cameras, and image reproduction (projection) devices such as projectors and projection televisions. In this field, there is an increasing demand to reduce the number of optical elements such as lenses and prisms used in the optical system, and to reduce the weight and size of the entire optical system.
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学系全体の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３５以上５０以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率低分散ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率低分散ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるようなガラス組成物が知られている。 Among optical glasses for producing optical elements, in particular, it has a refractive index (n d ) of 1.75 or more and an Abbe number of 35 or more and 50 or less (which can reduce the weight and size of the entire optical system). There is a great demand for high refractive index, low dispersion glass with ν d ). As such a high refractive index and low dispersion glass, glass compositions represented by Patent Documents 1 to 3 are known.
光学ガラスから光学素子を作製する方法としては、例えば、光学ガラスから形成されたゴブ又はガラスブロックに対して研削及び研磨を行って光学素子の形状を得る方法、光学ガラスから形成されたゴブ又はガラスブロックを再加熱して成形（リヒートプレス成形）して得られたガラス成形体を研削及び研磨する方法、及び、ゴブ又はガラスブロックから得られたプリフォーム材を超精密加工された金型で成形（精密モールドプレス成形）して光学素子の形状を得る方法が知られている。いずれの方法であっても、熔融したガラス原料からゴブ又はガラスブロックを形成する際に、安定なガラスが得られることが求められる。ここで、得られるゴブ又はガラスブロックを構成するガラスの失透に対する安定性（耐失透性）が低下してガラスの内部に結晶が発生した場合、もはや光学素子として好適なガラスを得ることができない。 As a method for producing an optical element from optical glass, for example, a gob or glass block formed from optical glass is ground and polished to obtain the shape of the optical element, or a gob or glass formed from optical glass. A method of grinding and polishing a glass molded product obtained by reheating and molding a block (reheat press molding), and molding a preform material obtained from a gob or glass block with an ultra-precision machined mold A method of obtaining the shape of an optical element by (precise mold press molding) is known. Any method is required to obtain a stable glass when a gob or glass block is formed from a molten glass raw material. Here, when the stability (devitrification resistance) with respect to devitrification of the glass which comprises the gob or glass block obtained falls and a crystal | crystallization generate | occur | produces inside glass, it can no longer obtain glass suitable as an optical element. Can not.
特に、上述のような高屈折率低分散ガラスでは、光学素子の薄型化を図る等の観点から、屈折率（ｎｄ）をより一層高めることも求められている。しかし、光学ガラスの屈折率を高めようとすると、ガラスの失透に対する安定性が低下し易くなる。 In particular, the high refractive index and low dispersion glass as described above is required to further increase the refractive index (n d ) from the viewpoint of reducing the thickness of the optical element. However, if the refractive index of the optical glass is to be increased, the stability of the glass against devitrification tends to decrease.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、屈折率（ｎｄ）が高く、且つ耐失透性が高いガラスを得ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to have a high refractive index (n d ) and a high resistance while the Abbe number (ν d ) is within a desired range. The object is to obtain glass with high devitrification.
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を含有し、且つＴｉＯ２成分、ＷＯ３成分及びＮｂ２Ｏ５成分のうち少なくとも１種以上を含有したときに、屈折率が高められながらも、液相温度が低くなり易くなることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive test studies. As a result, the present inventors contain a B 2 O 3 component and a La 2 O 3 component, and also include a TiO 2 component, a WO 3 component, and an Nb 2 O 5 component. It has been found that when at least one of the components is contained, the liquidus temperature tends to be lowered while the refractive index is increased, and the present invention has been completed. Specifically, the present invention provides the following.
（１） モル％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜４５．０％及びＬａ２Ｏ３成分を６．０〜３０．０％含有し、モル和（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が０．１〜２０．０％であり、１２００℃未満の液相温度を有する光学ガラス。 (1) It contains 10.0 to 45.0% of B 2 O 3 component and 6.0 to 30.0% of La 2 O 3 component in mol%, and the molar sum (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 ) Is an optical glass having a liquidus temperature of less than 1200 ° C.
（２） モル％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２０．０％
である（１）に記載の光学ガラス。
(2) TiO 2 component in mol% 0 to 20.0%
Nb 2 O 5 component 0 to 20.0%
WO 3 component 0-20.0%
The optical glass according to (1).
（３） モル％で、ＳｉＯ２成分の含有量が２５．０％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。 (3) The optical glass according to (1) or (2), wherein the content of the SiO 2 component is 25.0% or less in mol%.
（４） Ｂ２Ｏ３成分及びＳｉＯ２成分の含有量の和が１０．０％以上６０．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。 (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), wherein the sum of the contents of the B 2 O 3 component and the SiO 2 component is 10.0% or more and 60.0% or less.
（５） モル比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）が０．４５以下である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。 (5) the molar ratio (SiO 2 / B 2 O 3 ) is 0.45 or less is (1) to (4) any description of the optical glass.
（６） モル％で
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
(6) Gd 2 O 3 component in mol% 0 to 30.0%
Y 2 O 3 component 0 to 10.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 10.0%
Lu 2 O 3 component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (5).
（７） Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）のモル和が６．０％以上４０．０％以下である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。 (7) The molar sum of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y and Yb) is 6.0% or more and 40.0% or less (1 ) To (6).
（８） モル％で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が２０．０％以下である（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。 (8) The optical glass according to any one of (1) to (7), which is mol% and the content of the Li 2 O component is 20.0% or less.
（９） モル％で、ＺｒＯ２成分の含有量が１５．０％以下である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。 (9) The optical glass according to any one of (1) to (8), wherein the content of the ZrO 2 component is 15.0% or less in terms of mol%.
（１０） モル％で、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が１５．０％以下である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。 (10) The optical glass according to any one of (1) to (9), wherein the content of the Ta 2 O 5 component is 15.0% or less in terms of mol%.
（１１） モル比（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．６０以下である（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。 (11) The optical system according to any one of (1) to (10), wherein the molar ratio (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 ) / (SiO 2 + B 2 O 3 ) is 0.60 or less. Glass.
（１２） モル比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌｎ２Ｏ３）が０．１５以上である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。 (12) The molar ratio (Ta 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 ) / (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 + Ln 2 O 3 ) is 0.15 or more (1) To (11).
（１３） モル％で、ＺｎＯ成分の含有量が５０．０％以下である（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。 (13) The optical glass according to any one of (1) to (12), which is mol% and the content of the ZnO component is 50.0% or less.
（１４） モル％で
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。
(14) Na 2 O component in mol% 0 to 15.0%
K 2 O component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (13).
（１５） Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）のモル和が２０．０％以下である（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。 (15) The molar sum of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and Cs) is 20.0% or less (1) to (14) Any one of the optical glasses.
（１６） モル％で
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
ＣａＯ成分 ０〜１０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％
ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
である（１）から（１５）のいずれか記載の光学ガラス。
(16) 0 to 10.0% MgO component in mol%
CaO component 0 to 10.0%
SrO component 0 to 10.0%
BaO component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (15).
（１７） ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）のモル和が１５．０％以下である（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。 (17) The RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) has a molar sum of 15.0% or less, and any one of (1) to (16) The optical glass described.
（１８） モル％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
である（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。
(18) mole percent P 2 O 5 component from 0 to 10.0%
GeO 2 component 0-10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 15.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 15.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 15.0%
TeO 2 component 0-15.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to any one of (1) to (17).
（１９） １．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上４５以下のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラス。 (19) The optical glass according to any one of (1) to (18), which has a refractive index (n d ) of 1.75 or more and an Abbe number (ν d ) of 30 to 45.
（２０） （１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。 (20) A preform made of the optical glass according to any one of (1) to (19).
（２１） （２０）記載のプリフォーム材をプレス成形して作製する光学素子。 (21) An optical element produced by press-molding the preform material according to (20).
（２２） （１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。 (22) An optical element having the optical glass according to any one of (1) to (19) as a base material.
（２３） （２１）又は（２２）のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。 (23) An optical apparatus comprising the optical element according to any one of (21) and (22).
本発明によれば、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、屈折率（ｎｄ）が高く、且つ耐失透性が高い光学ガラスを得ることができる。 According to the present invention, an optical glass having a high refractive index (n d ) and high devitrification resistance can be obtained while the Abbe number (ν d ) is within a desired range.
本発明の光学ガラスは、モル％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜４５．０％及びＬａ２Ｏ３成分を６．０〜３０．０％含有し、モル和（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が０．１〜２０．０％であり、１２００℃未満の液相温度を有する。Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を含有し、且つＴｉＯ２成分、ＷＯ３成分及びＮｂ２Ｏ５成分のうち少なくとも１種以上を含有し、且つ必要に応じて他の成分の含有量を調整することで、屈折率が高められながらも、液相温度が低くなり易くなる。このため、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、屈折率（ｎｄ）が高く、且つ耐失透性が高い光学ガラスを得ることができる。 The optical glass of the present invention contains 10.0 to 45.0% of B 2 O 3 component and 6.0 to 30.0% of La 2 O 3 component in mol%, and the molar sum (TiO 2 + WO 3 + Nb). 2 O 5 ) is 0.1 to 20.0% and has a liquidus temperature of less than 1200 ° C. Contains B 2 O 3 component and La 2 O 3 component, and contains at least one of TiO 2 component, WO 3 component and Nb 2 O 5 component, and other components as required By adjusting, the liquidus temperature tends to be lowered while the refractive index is increased. Therefore, an optical glass having a high refractive index (n d ) and high devitrification resistance can be obtained while the Abbe number (ν d ) is within a desired range.
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. be able to. In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有量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物質量に対するモル％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総物質量を１００モル％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 mol% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition. Here, the “oxide equivalent composition” means that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as the raw material of the glass constituent of the present invention are all decomposed and changed into oxides when melted. It is the composition which described each component contained in glass by making the total substance amount of the said production | generation oxide into 100 mol%.
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラス形成酸化物として欠かすことの出来ない必須成分である。
特に、Ｂ２Ｏ３成分を１０．０％以上含有することで、ガラスの耐失透性を高められ、且つガラスのアッベ数を大きくできる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは２２．０％超、さらに好ましくは２７．０％超、さらに好ましくは３０．０％超、さらに好ましくは３３．０％超とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を４５．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは４５．０％以下、より好ましくは４０．０％未満、さらに好ましくは３７．０％未満とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
<About essential and optional components>
The B 2 O 3 component is an essential component that is indispensable as a glass-forming oxide.
In particular, by containing 10.0% or more of the B 2 O 3 component, the devitrification resistance of the glass can be increased and the Abbe number of the glass can be increased. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 10.0% or more, more preferably more than 17.0%, even more preferably more than 22.0%, still more preferably more than 27.0%, and still more preferably It is over 30.0%, more preferably over 33.0%.
On the other hand, by setting the content of the B 2 O 3 component to 45.0% or less, it is possible to suppress a decrease in the refractive index and suppress deterioration in chemical durability. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 45.0% or less, more preferably less than 40.0%, and even more preferably less than 37.0%.
As the B 2 O 3 component, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like can be used as a raw material.
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、分散を小さく（アッベ数を大きく）する成分である。特に、Ｌａ２Ｏ３成分を６．０％以上含有することで、所望の高屈折率及び低分散を得ることができる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは６．０％、より好ましくは７．５％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１３．０％を下限とする。
一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは１９．０％未満、さらに好ましくは１６．０％未満とする。
Ｌａ２Ｏ３成分は、原料としてＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いることができる。
The La 2 O 3 component is a component that increases the refractive index of the glass and decreases the dispersion (increases the Abbe number). In particular, when the La 2 O 3 component is contained by 6.0% or more, a desired high refractive index and low dispersion can be obtained. Therefore, the content of the La 2 O 3 component is preferably 6.0%, more preferably 7.5%, still more preferably 10.0%, and still more preferably 13.0%.
On the other hand, the devitrification resistance of the glass can be enhanced by setting the content of the La 2 O 3 component to 30.0% or less. Accordingly, the content of the La 2 O 3 component is preferably 30.0% or less, more preferably 25.0% or less, still more preferably less than 19.0%, and even more preferably less than 16.0%.
As the La 2 O 3 component, La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) or the like can be used as a raw material.
本発明の光学ガラスは、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の合計含有量が０．１％以上２０．０％以下である。
特に、この和を０．１％以上にすることで、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる。従って、モル和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは０．１％以上、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．７％以上、さらに好ましくは２．３％以上とする。
一方で、この和を２０．０％以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられる。また、これら成分の過剰な含有による着色を低減でき、且つ耐失透性を高められる。従って、モル和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは４．０％未満とする。
In the optical glass of the present invention, the total content of the TiO 2 component, the Nb 2 O 5 component, and the WO 3 component is 0.1% to 20.0%.
In particular, when the sum is 0.1% or more, the refractive index of the glass can be increased and the devitrification resistance can be increased. Accordingly, the molar sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 0.1% or more, more preferably 1.0% or more, still more preferably 1.7% or more, and even more preferably 2.3% or more. And
On the other hand, by making this sum 20.0% or less, a decrease in the Abbe number can be suppressed. Further, coloring due to excessive inclusion of these components can be reduced, and devitrification resistance can be enhanced. Accordingly, the molar sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 20.0% or less, more preferably less than 15.0%, even more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 8.0%. More preferably, it is less than 5.0%, more preferably less than 4.0%.
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を低く調整し、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＴｉＯ２の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高め、且つ、アッベ数の必要以上の低下を抑えられる。また、ＴｉＯ２成分の過剰な含有による失透を抑えられる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１８．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
The TiO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass, adjust the Abbe number to a low level, and increase the resistance to devitrification when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the content of TiO 2 to 20.0% or less, it is possible to reduce the coloring of the glass to increase the visible light transmittance, and to suppress an unnecessary decrease in the Abbe number. Further, devitrification due to excessive inclusion of the TiO 2 component can be suppressed. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 18.0%, even more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 8.0%, and even more preferably 3. Less than 0%.
As the TiO 2 component, TiO 2 or the like can be used as a raw material.
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｎｂ２Ｏ５成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下や、可視光の透過率の低下を抑えることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
The Nb 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and increase the devitrification resistance when it exceeds 0%.
On the other hand, by reducing the content of the Nb 2 O 5 component to 20.0% or less, it is possible to reduce the devitrification resistance of the glass due to the excessive content of the Nb 2 O 5 component and the transmittance of visible light. Can be suppressed. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
As the Nb 2 O 5 component, Nb 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、他の高屈折率成分によるガラスの着色を低減しながら屈折率を高め、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。また、ＷＯ３成分は、ガラス転移点を低くできる成分でもある。そのため、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．３％以上、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは２．８％以上にしてもよい。
一方で、ＷＯ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ＷＯ３成分の過剰な含有によるガラスの着色を低減して、可視光透過率を高めることができる。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
The WO 3 component is an optional component that can increase the refractive index and increase the devitrification resistance of the glass while reducing the coloring of the glass due to other high refractive index components when it contains more than 0%. Further, WO 3 components, it is also a component can be lowered glass transition temperature. Therefore, the content of the WO 3 component is preferably more than 0%, more preferably 1.3% or more, further preferably 2.0% or more, and further preferably 2.8% or more.
On the other hand, by setting the content of the WO 3 component to 20.0% or less, the coloring of the glass due to the excessive content of the WO 3 component can be reduced, and the visible light transmittance can be increased. Therefore, the content of the WO 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 7.0%, and still more preferably less than 5.0%.
As the WO 3 component, WO 3 or the like can be used as a raw material.
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を高め、ガラスの着色を低減でき、且つ耐失透性を高められる任意成分である。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．５％以上、さらに好ましくは４．５％以上としてもよい。
一方で、ＳｉＯ２成分の含有量を２５．０％以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑え、且つ屈折率の低下を抑えることができる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％を上限とし、さらに好ましくは１４．０％未満、さらに好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは６．５％以下とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
The SiO 2 component is an optional component that, when contained over 0%, can increase the viscosity of the molten glass, reduce the coloration of the glass, and increase the devitrification resistance. Accordingly, the content of the SiO 2 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, still more preferably 2.0% or more, still more preferably 3.5% or more, and further preferably 4.5%. It is good also as above.
On the other hand, when the content of the SiO 2 component is 25.0% or less, an increase in the glass transition point can be suppressed and a decrease in the refractive index can be suppressed. Accordingly, the content of the SiO 2 component is preferably 25.0%, more preferably 20.0%, more preferably less than 14.0%, still more preferably less than 12.0%, still more preferably 10%. Less than 0.0%, more preferably less than 8.0%, still more preferably 6.5% or less.
As the SiO 2 component, SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
Ｂ２Ｏ３成分及びＳｉＯ２成分の含有量の和（モル和）は、１０．０％以上６０．０％以下が好ましい。
特に、この和を１０．０％以上にすることで、Ｂ２Ｏ３成分やＳｉＯ２成分の欠乏による耐失透性の低下を抑えられる。従って、モル和（Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）は、好ましくは１０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは３５．０％、さらに好ましくは４０．０％を下限とする。
一方で、この和を６０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による屈折率の低下が抑えられるので、所望の高屈折率を得易くできる。従って、モル和（Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５０．０％を上限とし、さらに好ましくは４８．０％未満、さらに好ましくは４６．０％未満、さらに好ましくは４２．５％未満とする。
The sum (molar sum) of the contents of the B 2 O 3 component and the SiO 2 component is preferably 10.0% or more and 60.0% or less.
In particular, by making this sum 10.0% or more, it is possible to suppress a decrease in devitrification resistance due to the lack of the B 2 O 3 component or the SiO 2 component. Accordingly, the molar sum (B 2 O 3 + SiO 2 ) is preferably 10.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 30.0%, still more preferably 35.0%, and even more preferably 40. 0% is the lower limit.
On the other hand, by making this sum 60.0% or less, a decrease in refractive index due to excessive inclusion of these components can be suppressed, so that a desired high refractive index can be easily obtained. Therefore, the molar sum (B 2 O 3 + SiO 2 ) is preferably 60.0%, more preferably 50.0%, and even more preferably less than 48.0%, still more preferably less than 46.0%, More preferably, it is less than 42.5%.
Ｂ２Ｏ３成分の含有量に対するＳｉＯ２成分の含有量の比率は、０．４５以下が好ましい。これにより、ガラス形成成分の中でもアッベ数を高める作用のより強いＢ２Ｏ３成分の含有量が増加することで、所望の低分散を有する光学ガラスを得易くできる。従って、モル比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．４５、より好ましくは０．３５、さらに好ましくは０．２８、さらに好ましくは０．２２、さらに好ましくは０．２０とする。
なお、このモル比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、ＳｉＯ２成分の含有によってガラスの失透を低減できる観点で、好ましくは０．０５、より好ましくは０．１０、さらに好ましくは０．１５を下限としてもよい。
The ratio of the content of the SiO 2 component to the content of the B 2 O 3 component is preferably 0.45 or less. Thus, by the content of stronger B 2 O 3 component of the effect of increasing the Abbe number among the glass-forming components is increased, it can easily obtain an optical glass having a desired low variance. Therefore, the molar ratio (SiO 2 / B 2 O 3 ) is preferably 0.45, more preferably 0.35, still more preferably 0.28, still more preferably 0.22, and still more preferably 0.20. .
This molar ratio (SiO 2 / B 2 O 3 ) is preferably 0.05, more preferably 0.10, and still more preferably 0.00 from the viewpoint that the devitrification of the glass can be reduced by containing the SiO 2 component. It is good also considering 15 as a minimum.
Ｇｄ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つアッベ数を高められる任意成分である。そのため、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上としてもよい。
一方で、Ｇｄ２Ｏ３成分を３０．０％以下に低減することで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価な光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスのアッベ数の必要以上の上昇を抑えられる。従って、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは３０．０％を上限とし、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは６．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いることができる。
The Gd 2 O 3 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and increase the Abbe number when it exceeds 0%. Therefore, the content of the Gd 2 O 3 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, still more preferably 2.0% or more, and further preferably 3.0% or more.
On the other hand, since the material cost of glass is reduced by reducing the Gd 2 O 3 component to 30.0% or less, a cheaper optical glass can be produced. Moreover, this can suppress the increase of the Abbe number of the glass more than necessary. Accordingly, the content of the Gd 2 O 3 component is preferably 30.0% as an upper limit, more preferably less than 20.0%, still more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 6.0%, More preferably, it is less than 5.0%.
As the Gd 2 O 3 component, Gd 2 O 3 , GdF 3 or the like can be used as a raw material.
Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つアッベ数を高める任意成分である。
一方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められる。
また、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価な光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの耐失透性を高められる。
従って、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３等を用いることができる。
The Y 2 O 3 component, the Yb 2 O 3 component, and the Lu 2 O 3 component are optional components that increase the refractive index of the glass and increase the Abbe number when the content exceeds 0%.
On the other hand, the devitrification resistance of glass can be improved by making the content of the Y 2 O 3 component 10.0% or less.
Further, the content of each of Yb 2 O 3 component and Lu 2 O 3 component by 10.0% or less, since the material cost of the glass is reduced, can be produced cheaper optical glass. This also increases the devitrification resistance of the glass.
Accordingly, the content of each of the Y 2 O 3 component, the Yb 2 O 3 component, and the Lu 2 O 3 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and even more preferably 3.0%. And
For the Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 component, and Lu 2 O 3 component, Y 2 O 3 , YF 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 and the like can be used as raw materials.
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（モル和）は、６．０％以上４０．０％以下が好ましい。
特に、この和を６．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められるため、高屈折率低分散ガラスを得易くできる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分のモル和は、好ましくは６．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１２．０％、さらに好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１８．０％を下限とする。
一方で、この和を４０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度が低くなるため、耐失透性を高められる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分のモル和は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％を上限とし、さらに好ましくは２７．０％未満、さらに好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満とする。
The sum (molar sum) of the content of Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, Yb) is 6.0% or more and 40.0% or less Is preferred.
In particular, by setting the sum to 6.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased, so that a high refractive index and low dispersion glass can be easily obtained. Therefore, the molar sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 6.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 12.0%, still more preferably 15.0%, still more preferably 18.0%. Is the lower limit.
On the other hand, by making this sum 40.0% or less, the liquidus temperature of the glass is lowered, and thus the devitrification resistance can be improved. Therefore, the molar sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 40.0%, more preferably 30.0%, and even more preferably less than 27.0%, even more preferably less than 25.0%, still more preferably Is less than 20.0%.
Ｌｉ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善し、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。そのため、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．２％超、さらに好ましくは０．５％超としてもよい。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの粘性が高められるため、ガラスの脈理を低減できる。また、これによりガラスの屈折率を低下し難くでき、ガラスの化学的耐久性を高めることができ、且つ、耐失透性を高められる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３等を用いることができる。
The Li 2 O component is an optional component that can improve the meltability of the glass and lower the glass transition point when it contains more than 0%. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably more than 0%, more preferably more than 0.2%, and even more preferably more than 0.5%.
On the other hand, by the content of Li 2 O component below 20.0%, the glass viscosity is increased, thereby reducing the striae of the glass. Moreover, this can make it difficult to lower the refractive index of the glass, increase the chemical durability of the glass, and improve the devitrification resistance. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, still more preferably 3.0%, still more preferably 1.0%. The upper limit.
As the Li 2 O component, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , Li 2 CO 3 or the like can be used as a raw material.
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの高屈折率化及び低分散化（高アッベ数化）に寄与でき、且つガラスの耐失透性を高められる。そのため、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．５％以上、さらに好ましくは３．５％以上としてもよい。
一方で、ＺｒＯ２成分を１５．０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％、さらに好ましくは７．０％、さらに好ましくは６．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
When the ZrO 2 component is contained in an amount of more than 0%, it can contribute to high refractive index and low dispersion (high Abbe number) of the glass, and the devitrification resistance of the glass can be improved. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, still more preferably 2.5% or more, and further preferably 3.5% or more.
On the other hand, by making the ZrO 2 component 15.0% or less, it is possible to suppress a decrease in the devitrification resistance of the glass due to the excessive inclusion of the ZrO 2 component. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 8.0%, still more preferably 7.0%, still more preferably 6.0%, Preferably, the upper limit is 5.0%.
As the ZrO 2 component, ZrO 2 , ZrF 4 or the like can be used as a raw material.
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を高め、且つ熔融ガラスの粘性を高められる任意成分である。そのため、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．５％以上、さらに好ましくは４．７％以上、さらに好ましくは５．１％以上としてもよい。
一方で、高価なＴａ２Ｏ５成分の含有量を１５．０％以下に低減することで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価な光学ガラスを作製できる。また、これにより、原料の熔解温度が低くなり、原料の熔解に要するエネルギーが低減されるため、光学ガラスの製造コストをも低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１２．０％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは７．０％を上限とする。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
The Ta 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass, increase the devitrification resistance, and increase the viscosity of the molten glass when it contains more than 0%. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, still more preferably 2.5% or more, still more preferably 4.7% or more, and still more preferably 5. It may be 1% or more.
On the other hand, since the material cost of glass is reduced by reducing the content of the expensive Ta 2 O 5 component to 15.0% or less, a cheaper optical glass can be produced. Moreover, since the melting temperature of a raw material becomes low by this and the energy required for melting of a raw material is reduced, the manufacturing cost of optical glass can also be reduced. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 15.0%, more preferably 12.0%, still more preferably 10.0%, and even more preferably 7.0%.
As the Ta 2 O 5 component, Ta 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の合計含有量に対する、モル和（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）の比率は、０．６０以下であることが好ましい。これにより、アッベ数の低下を抑えられ、且つ、ガラス形成成分の含有量が相対的に増加することで耐失透性を高められる。従って、モル比（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））は、好ましくは０．６０、より好ましくは０．５０、さらに好ましくは０．４０、さらに好ましくは０．３５を上限とする。
なお、モル比（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））は、増加させることで屈折率をより高め易くできるため、０．１５以上としてもよい。この場合、モル比（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））は、好ましくは０．１５、より好ましくは０．２０、さらに好ましくは０．２５、さらに好ましくは０．３０を下限とする。
The ratio of the molar sum (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 ) to the total content of the SiO 2 component and the B 2 O 3 component is preferably 0.60 or less. Thereby, the fall of Abbe's number can be suppressed and devitrification resistance can be improved because the content of the glass forming component is relatively increased. Therefore, the molar ratio (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 ) / (SiO 2 + B 2 O 3 )) is preferably 0.60, more preferably 0.50, still more preferably 0.00. The upper limit is 40, more preferably 0.35.
The molar ratio (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 ) / (SiO 2 + B 2 O 3 )) can be easily increased by increasing the refractive index. Also good. In this case, the molar ratio (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 ) / (SiO 2 + B 2 O 3 )) is preferably 0.15, more preferably 0.20, and even more preferably 0. .25, more preferably 0.30.
モル和（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌｎ２Ｏ３）に対する、モル和（Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）の比率は、０．１５以上であることが好ましい。これにより、屈折率を高めることができ、且つ耐失透性を高められる。従って、モル比モル比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌｎ２Ｏ３）は、好ましくは０．１５、より好ましくは０．２０、さらに好ましくは０．２５、さらに好ましくは０．２８を下限とする。
なお、モル比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌｎ２Ｏ３）は、低減させることでガラスの材料コストを低減できるため、好ましくは０．６０、より好ましくは０．５０、さらに好ましくは０．４０を上限としてもよい。
The ratio of the molar sum (Ta 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 ) to the molar sum (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 + Ln 2 O 3 ) is 0.15 or more. It is preferable. Thereby, a refractive index can be raised and devitrification resistance can be improved. Therefore, the molar ratio molar ratio (Ta 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 ) / (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 + Ln 2 O 3 ) is preferably 0.15 or more. The lower limit is preferably 0.20, more preferably 0.25, and still more preferably 0.28.
Note that the molar ratio (Ta 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 ) / (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO 2 + Ta 2 O 5 + Ln 2 O 3 ) is reduced to reduce the material cost of the glass. Since it can be reduced, the upper limit is preferably 0.60, more preferably 0.50, and still more preferably 0.40.
本願発明の光学ガラスでは、モル比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を低減し、且つモル比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／（ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌｎ２Ｏ３）を高めてもよい。これにより、高い屈折率を有しながらも、より耐失透性の高い光学ガラスを得ることができる。 In the optical glass of the present invention, the molar ratio (SiO 2 / B 2 O 3 ) is reduced and the molar ratio (Ta 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Yb 2 O 3 ) / (TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 + ZrO) (2 + Ta 2 O 5 + Ln 2 O 3 ) may be increased. As a result, it is possible to obtain an optical glass with higher devitrification resistance while having a high refractive index.
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラス転移点を低くでき、且つ化学的耐久性を高められる任意成分である。そのため、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは３．０％超、さらに好ましくは７．０％超、さらに好ましくは１０．０％超、さらに好ましくは１１．０％超、さらに好ましくは１３．０％超、さらに好ましくは１６．０％超、さらに好ましくは１９．０％超、さらに好ましくは２２．０％超としてもよい。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を５０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下や、耐失透性の低下を抑えられる。また、これにより熔融ガラスの粘性が高められるため、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは２６．０％を上限とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
The ZnO component is an optional component that can lower the glass transition point and increase chemical durability when it is contained in excess of 0%. Therefore, the content of the ZnO component is preferably more than 0%, more preferably more than 3.0%, still more preferably more than 7.0%, still more preferably more than 10.0%, still more preferably more than 11.0%. More preferably, it may be more than 13.0%, more preferably more than 16.0%, further preferably more than 19.0%, more preferably more than 22.0%.
On the other hand, by making the content of the ZnO component 50.0% or less, a decrease in the refractive index of the glass and a decrease in the devitrification resistance can be suppressed. Moreover, since the viscosity of molten glass is raised by this, generation | occurrence | production of the striae to glass can be reduced. Therefore, the content of the ZnO component is preferably 50.0%, more preferably 40.0%, further preferably 30.0%, and further preferably 26.0%.
As the ZnO component, ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善し、ガラスの耐失透性を高め、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つ、耐失透性を高められる。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
また、Ｋ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることでも、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つ、耐失透性を高められる。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｎａ２Ｏ成分及び２Ｏ成分は、原料としてＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
The Na 2 O component and the K 2 O component are optional components that can improve the meltability of the glass, increase the devitrification resistance of the glass, and lower the glass transition point when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of the Na 2 O component 15.0% or less, it is difficult to lower the refractive index of the glass and the devitrification resistance can be improved. Therefore, the content of the Na 2 O component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, further preferably 5.0%, and further preferably 3.0%.
Moreover, even if the content of the K 2 O component is 10.0% or less, the refractive index of the glass is hardly lowered, and the devitrification resistance can be improved. Therefore, the content of the K 2 O component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
As the Na 2 O component and 2 O component, NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 , K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 and the like can be used as raw materials.
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の合計量は、２０．０％以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率の低下を抑え、且つ耐失透性を高められる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分のモル和は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。 The total amount of Rn 2 O components (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and Cs) is preferably 20.0% or less. Thereby, the fall of the refractive index of glass can be suppressed and devitrification resistance can be improved. Therefore, the molar sum of the Rn 2 O component is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, still more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, still more preferably 3.0%. The upper limit.
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラス原料の熔融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料としてＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
The MgO component, CaO component, SrO component, and BaO component are optional components that can enhance the meltability of the glass raw material and the devitrification resistance of the glass when the content exceeds 0%.
On the other hand, by reducing the content of each of the MgO component, CaO component, SrO component and BaO component to 10.0% or less, the refractive index decreases and the devitrification resistance decreases due to excessive inclusion of these components. Can be suppressed. Therefore, the content of each of the MgO component, CaO component, SrO component and BaO component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, still more preferably 3.0%, and even more preferably 1.0%. Is the upper limit.
MgO component, CaO component, SrO component and BaO component are MgCO 3 , MgF 2 , CaCO 3 , CaF 2 , Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 , BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2 and the like as raw materials. Can be used.
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の合計（モル和）は、１５．０％以下が好ましい。これにより、ＲＯ成分の過剰な含有による、ガラスの屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＲＯ成分のモル和は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。 The total content (molar sum) of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is preferably 15.0% or less. Thereby, the fall of the refractive index of glass and the fall of devitrification resistance by containing excessive RO component can be suppressed. Therefore, the upper limit of the molar sum of the RO component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
Ｐ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％を上限とし、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
P 2 O 5 component, when ultra containing 0%, which is an optional component that enhances devitrification resistance of the glass. In particular, by making the content of the P 2 O 5 component 10.0% or less, it is possible to suppress a decrease in chemical durability, particularly water resistance, of the glass. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, more preferably less than 3.0%, and even more preferably less than 1.0%.
As the P 2 O 5 component, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like can be used as a raw material.
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。しかしながら、ＧｅＯ２は原料価格が高いため、その量が多いと材料コストが高くなることで、Ｔａ２Ｏ５成分等を低減することによるコスト低減の効果が減殺される。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とし、最も好ましくは含有しない。
ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
The GeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and improve the devitrification resistance when it contains more than 0%. However, since the raw material price of GeO 2 is high, the material cost increases when the amount of GeO 2 is large, thereby reducing the cost reduction effect by reducing the Ta 2 O 5 component and the like. Therefore, the content of the GeO 2 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, still more preferably 3.0%, still more preferably 1.0%, and most preferably not contained.
As the GeO 2 component, GeO 2 or the like can be used as a raw material.
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの化学的耐久性を高め、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量を１５．０％以下にすることで、これらの過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３等を用いることができる。
The Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component are optional components that can increase the chemical durability of the glass and increase the devitrification resistance of the glass when contained in excess of 0%.
On the other hand, by making each content of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component 15.0% or less, a decrease in the devitrification resistance of the glass due to the excessive content thereof can be suppressed. Therefore, the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, and even more preferably 3.0%. Is the upper limit.
For the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 , Ga 2 O 3 , Ga (OH) 3 or the like can be used as a raw material.
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められ、且つ、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高められる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
A Bi 2 O 3 component is an optional component that can increase the refractive index and lower the glass transition point when it exceeds 0%.
On the other hand, by setting the content of the Bi 2 O 3 component to 15.0% or less, the devitrification resistance of the glass can be increased, and the coloring of the glass can be reduced to increase the visible light transmittance. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, and still more preferably 3.0%.
As the Bi 2 O 3 component, Bi 2 O 3 or the like can be used as a raw material.
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
しかしながら、ＴｅＯ２は白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶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、ＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とし、さらに好ましくは含有しない。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
The TeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index and lower the glass transition point when it is contained in excess of 0%.
However, TeO 2 has a problem that it can be alloyed with platinum when a glass raw material is melted 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 is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, still more preferably 3.0%, and further preferably not contained.
TeO 2 component can use TeO 2 or the like as a raw material.
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
一方で、Ｓｂ２Ｏ３量が多すぎると、可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは０．３％を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
The Sb 2 O 3 component is an optional component that can degas the molten glass when it contains more than 0%.
On the other hand, when the amount of Sb 2 O 3 is too large, the transmittance in the short wavelength region of the visible light region is deteriorated. Accordingly, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and still more preferably 0.3%.
As the Sb 2 O 3 component, Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Na 2 H 2 Sb 2 O 7 .5H 2 O, or the like can be used as a raw material.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを代わりに用いることができる。 The component for clarifying and defoaming the glass is not limited to the above Sb 2 O 3 component, and a known fining agent, defoaming agent or a combination thereof in the field of glass production may be used instead. it can.
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
<About ingredients that should not be included>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferably contained will be described.
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。 Other components can be added as necessary within the range not impairing the properties of the glass of the present invention. However, each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, is independent of each other. Or, even when it is contained in a small amount in combination, the glass is colored and has the property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range. .
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。 Moreover, since lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components with high environmental loads, it is desirable that they are not substantially contained, that is, not contained at all except for inevitable mixing.
さらに、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、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 Furthermore, each component of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se has tended to be refrained from being used as a harmful chemical material in recent years, and not only in the glass manufacturing process, but also in the processing process and disposal after commercialization. Until then, environmental measures are required. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable that these are not substantially contained.
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル％で表されているため直接的に質量％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂ２Ｏ３成分 ５．０〜２５．０質量％、及び
Ｌａ２Ｏ３成分 １０．０〜６０．０質量％、
並びに
ＴｉＯ２成分 ０〜１２．０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜３５．０質量％、
ＷＯ３成分 ０〜３０．０質量％、
ＳｉＯ２成分 ０〜１５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜５５．０質量％、
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２０．０質量％、
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０質量％、
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜２０．０質量％、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜５．０質量％、
ＺｒＯ２成分 ０〜１２．０質量％、
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜４０．０質量％、
ＺｎＯ成分 ０〜３０．０質量％、
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜８．０質量％、
Ｋ２Ｏ成分 ０〜８．０質量％、
ＭｇＯ成分 ０〜３．０質量％、
ＣａＯ成分 ０〜５．０質量％、
ＳｒＯ成分 ０〜８．０質量％、
ＢａＯ成分 ０〜１０．０質量％、
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０質量％、
ＧｅＯ２成分 ０〜７．０質量％、
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０質量％、
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜２０．０質量％、
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜４０．０質量％、
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０質量％、
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３．０質量％
The glass composition of the present invention is not expressed directly in terms of mass% because the composition is expressed in terms of mol% with respect to the total amount of glass in the oxide-converted composition, but is required in the present invention. The composition represented by mass% of each component present in the glass composition satisfying the characteristics generally takes the following values in terms of oxide conversion.
B 2 O 3 component from 5.0 to 25.0 wt%, and La 2 O 3 component from 10.0 to 60.0 wt%,
TiO 2 component 0 to 12.0% by mass,
Nb 2 O 5 component 0 to 35.0 mass%,
WO 3 components 0 to 30.0% by mass,
SiO 2 component 0 to 15.0% by mass,
Gd 2 O 3 component 0 to 55.0% by mass,
Y 2 O 3 component 0 to 20.0% by weight,
Yb 2 O 3 component 0 to 25.0 mass%,
Lu 2 O 3 component 0 to 20.0 mass%,
Li 2 O component 0-5.0 mass%,
ZrO 2 component 0 to 12.0% by mass,
Ta 2 O 5 component from 0 to 40.0% by weight,
ZnO component 0 to 30.0 mass%,
Na 2 O component from 0 to 8.0 wt%,
K 2 O component from 0 to 8.0 wt%,
MgO component 0-3.0 mass%,
CaO component 0 to 5.0 mass%,
SrO component 0-8.0 mass%,
BaO component 0 to 10.0% by mass,
P 2 O 5 component 0 to 10.0% by weight,
GeO 2 component 0-7.0 mass%,
Al 2 O 3 component 0 to 10.0% by mass,
Ga 2 O 3 component 0 to 20.0% by weight,
Bi 2 O 3 component from 0 to 40.0% by weight,
TeO 2 component 0 to 15.0 mass%,
Sb 2 O 3 component 0-3.0 mass%
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, the prepared mixture is put into a platinum crucible, and 1100-1500 ° C. in an electric furnace depending on the difficulty of melting the glass composition. It is produced by melting in the temperature range of 2 to 5 hours, stirring and homogenizing, lowering to an appropriate temperature, casting into a mold, and slow cooling.
［物性］
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７５、より好ましくは１．８０、さらに好ましくは１．８３、さらに好ましくは１．８５を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは２．２０、より好ましくは２．１５、さらに好ましくは２．１０であってもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは３０、より好ましくは３５、さらに好ましくは３８を下限とし、好ましくは４５、より好ましくは４３、さらに好ましくは４１を上限とする。
このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、このような低分散を有することで、単レンズであっても光の波長による焦点のずれ（色収差）が小さくなる。加えて、このような低分散を有することで、例えば高分散（低いアッベ数）を有する光学素子と組み合わせた場合に、高い結像特性等を図ることができる。
従って、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
[Physical properties]
The optical glass of the present invention preferably has a high refractive index and a high Abbe number (low dispersion). In particular, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75, more preferably 1.80, even more preferably 1.83, and even more preferably 1.85. The upper limit of this refractive index is preferably 2.20, more preferably 2.15, and even more preferably 2.10. Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 30, more preferably 35, still more preferably 38, the lower limit, preferably 45, more preferably 43, still more preferably 41. .
By having such a high refractive index, a large amount of light can be obtained even if the optical element is thinned. In addition, by having such low dispersion, even with a single lens, focus shift (chromatic aberration) due to the wavelength of light is reduced. In addition, by having such low dispersion, for example, when combined with an optical element having high dispersion (low Abbe number), high imaging characteristics and the like can be achieved.
Therefore, the optical glass of the present invention is useful in optical design, and the optical system can be miniaturized and the degree of freedom in optical design can be expanded while achieving particularly high imaging characteristics.
本発明の光学ガラスは、耐失透性が高いこと、より具体的には低い液相温度を有する。すなわち、本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２００℃未満、より好ましくは１１５０℃未満、さらに好ましくは１１００℃未満、さらに好ましくは１０５０℃以下とする。これにより、より低い温度で熔融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、特に熔融状態からガラスを形成したときの失透を低減でき、ガラスを用いた光学素子の光学特性への影響を低減できる。また、ガラスの熔解温度を低くしてもガラスを成形できるため、ガラスの成形時に消費するエネルギーを抑えることで、ガラスの製造コストを低減できる。一方、本発明の光学ガラスの液相温度の下限は特に限定しないが、本発明によって得られるガラスの液相温度は、好ましくは５００℃、より好ましくは６００℃、さらに好ましくは７００℃を下限としてもよい。なお、本明細書中における「液相温度」は、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１３５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１２時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察し、結晶が認められない一番低い温度を表す。ここで降温する際の所定の温度は、１３００℃以下で設定した１０℃刻みの温度である。 The optical glass of the present invention has high devitrification resistance, more specifically, a low liquidus temperature. That is, the liquidus temperature of the optical glass of the present invention is preferably less than 1200 ° C, more preferably less than 1150 ° C, still more preferably less than 1100 ° C, and even more preferably 1050 ° C or less. As a result, even if the molten glass flows out at a lower temperature, crystallization of the produced glass is reduced, and thus devitrification when the glass is formed from a molten state can be reduced, and an optical element using glass The influence on the optical characteristics can be reduced. Moreover, since glass can be shape | molded even if the melting temperature of glass is lowered | hung, the manufacturing cost of glass can be reduced by suppressing the energy consumed at the time of shaping | molding glass. On the other hand, the lower limit of the liquidus temperature of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but the liquidus temperature of the glass obtained by the present invention is preferably 500 ° C, more preferably 600 ° C, and even more preferably 700 ° C. Also good. In this specification, “liquid phase temperature” refers to a 30 ml cullet-shaped glass sample placed in a platinum crucible in a 50 ml capacity platinum crucible, completely melted at 1350 ° C., and cooled to a predetermined temperature. The glass surface and the presence or absence of crystals in the glass are observed immediately after taking out of the furnace and cooling, and indicates the lowest temperature at which no crystals are observed. The predetermined temperature when the temperature is lowered is a temperature in increments of 10 ° C. set at 1300 ° C. or less.
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、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）は、好ましくは５００ｎｍ、より好ましくは４５０ｎｍ、さらに好ましくは４１０ｎｍ、さらに好ましくは３９０ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは４００ｎｍ、より好ましくは３８０ｎｍ、さらに好ましくは３５０ｎｍを上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
It is preferable that the optical glass of the present invention has high visible light transmittance, in particular, high transmittance of light on the short wavelength side of visible light, and thereby less coloring.
In particular, 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 preferably 500 nm, more preferably 450 nm, still more preferably 410 nm, More preferably, the upper limit is 390 nm.
In the optical glass of the present invention, the shortest wavelength (λ 5 ) having a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 400 nm, more preferably 380 nm, and still more preferably 350 nm.
As a result, the absorption edge of the glass is in the vicinity of the ultraviolet region, and the transparency of the glass with respect to visible light is enhanced. Therefore, this optical glass can be preferably used for an optical element that transmits light such as a lens.
本発明の光学ガラスは、低い部分分散比（θｇ，Ｆ）を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、アッベ数（νｄ）との間で、（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６５７１）≦（θｇ，Ｆ）≦（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６９７１）の関係を満たすことが好ましい。これにより、部分分散比（θｇ，Ｆ）の小さい光学ガラスが得られるため、光学ガラスを光学素子の色収差の低減等に役立てられる。
従って、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６５７１）、より好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６５９１）、さらに好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６６１１）を下限とする。
一方で、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６９７１）、より好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６９２１）、さらに好ましくは（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６８７１）を上限とする。
The optical glass of the present invention preferably has a low partial dispersion ratio (θg, F). More specifically, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6571) ≦ with respect to the Abbe number (ν d ) ≦ It is preferable to satisfy the relationship (θg, F) ≦ (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6971). Thereby, since an optical glass having a small partial dispersion ratio (θg, F) is obtained, the optical glass is useful for reducing chromatic aberration of an optical element.
Therefore, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6571), more preferably (−2.50 × 10 −3 ×). (ν d +0.6591), more preferably (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6611) is set as the lower limit.
On the other hand, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6971), more preferably (−2.50 × 10 −3). × ν d +0.6921), more preferably (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6871) as the upper limit.
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は５．５０［ｇ／ｃｍ３］以下であることが好ましい。これにより、光学素子やそれを用いた光学機器の質量が低減されるため、光学機器の軽量化に寄与できる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは５．５０、より好ましくは５．４０、好ましくは５．３０を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの比重は、概ね３．００以上、より詳細には３．５０以上、さらに詳細には４．００以上であることが多い。
本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。
The optical glass of the present invention preferably has a small specific gravity. More specifically, the specific gravity of the optical glass of the present invention is preferably 5.50 [g / cm 3 ] or less. Thereby, since the mass of an optical element and an optical apparatus using the same is reduced, it can contribute to the weight reduction of an optical apparatus. Therefore, the specific gravity of the optical glass of the present invention is preferably 5.50, more preferably 5.40, and preferably 5.30. The specific gravity of the optical glass of the present invention is generally about 3.00 or more, more specifically 3.50 or more, and more specifically 4.00 or more in many cases.
The specific gravity of the optical glass of the present invention is measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS05-1975 “Measurement Method of Specific Gravity of Optical Glass”.
［ガラス成形体及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスから作製したプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形されたプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
[Glass molding and optical element]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by means of, for example, polishing or molding press molding such as reheat press molding or precision press molding. That is, a glass molded body is manufactured by performing mechanical processing such as grinding and polishing on optical glass, or glass molding is performed by performing a polishing process after performing reheat press molding on a preform manufactured from optical glass. A glass molded body can be produced by producing a body, or by performing precision press molding on a preform produced by polishing or a preform formed by known float forming or the like. In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このように、本発明の光学ガラスから形成したガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子に用いることが好ましい。これにより、径の大きなガラス成形体の形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。 As described above, the glass molded body formed from the optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs, and among them, it is particularly preferable to use them for optical elements such as lenses and prisms. This makes it possible to form a glass molded body with a large diameter, so that the optical elements can be enlarged, but with high definition and high precision imaging characteristics and projection when used in optical equipment such as cameras and projectors. The characteristics can be realized.
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３６）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、液相温度、並びに、分光透過率が５％及び７０％を示す波長（λ５及びλ７０）及び比重の結果を表１〜表５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 of Examples (No. 1 to No. 36) and Comparative Example (No. A) of the present invention, and the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), and partial dispersion ratio (θg) of these glasses F), liquid phase temperature, and the wavelengths (λ 5 and λ 70 ) and specific gravity at which the spectral transmittances show 5% and 70% are shown in Tables 1 to 5. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.
本発明の実施例及び比較例のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表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、白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔融した後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。 The glasses of the examples and comparative examples of the present invention are ordinary optical glasses such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, hydroxides, and metaphosphate compounds corresponding to the raw materials of the respective components. The high-purity raw materials used in the above are selected, weighed so as to have the composition ratios of the respective examples shown in the table and mixed uniformly, and then put into a platinum crucible, depending on the melting difficulty of the glass composition. After melting in a temperature range of 1100 to 1500 ° C. for 2 to 5 hours in an electric furnace, the mixture was homogenized with stirring, cast into a mold or the like, and slowly cooled to produce glass.
ここで、実施例及び比較例のガラスの屈折率、アッベ数、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。そして、求められたアッベ数及び部分分散比の値について、関係式（θｇ，Ｆ）＝−ａ×νｄ＋ｂにおける、傾きａが０．００２５のときの切片ｂを求めた。ここで、屈折率、アッベ数、及び部分分散比は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。 Here, the refractive index, Abbe number, and partial dispersion ratio (θg, F) of the glasses of the examples and comparative examples were measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS01-2003. And about the calculated | required Abbe number and the value of partial dispersion ratio, the intercept b in case the inclination a is 0.0025 in relational expression ((theta) g, F) =-a * (nu) d + b was calculated | required. Here, the refractive index, the Abbe number, and the partial dispersion ratio were determined by measuring the glass obtained at a slow cooling rate of -25 ° C / hr.
また、実施例及び比較例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、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定し、λ５（透過率５％時の波長）及びλ７０（透過率７０％時の波長）を求めた。 Moreover, the transmittance | permeability of the glass of an Example and a comparative example was measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. In the present invention, the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. More specifically, a face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm is measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722, and λ 5 (wavelength when the transmittance is 5%) and λ 70 (transmittance). Wavelength at 70%).
また、実施例及び比較例のガラスの液相温度は、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１３５０℃で完全に熔融状態にし、１３００℃〜１１６０℃まで１０℃刻みで設定したいずれかの温度まで降温して１２時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察し、結晶が認められない一番低い温度を求めた。 The liquid phase temperature of the glass of the examples and comparative examples is as follows. A 30 cc cullet-shaped glass sample was put in a platinum crucible in a platinum crucible having a capacity of 50 ml and completely melted at 1350 ° C. 1300 ° C. to 1160 ° C. The temperature is lowered to any temperature set in increments of 10 ° C. and held for 12 hours. After taking out of the furnace and cooling, the glass surface and the presence or absence of crystals in the glass are observed immediately, and the lowest crystal is not observed. The temperature was determined.
また、実施例及び比較例のガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定した。 Moreover, specific gravity of the glass of an Example and a comparative example was measured based on Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS05-1975 "measurement method of specific gravity of optical glass".
本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも液相温度が１３００℃以下、より詳細には１０５０℃以下であり、所望の範囲内であった。一方、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは、液相温度が１２００℃よりも高かった。このように液相温度が相違する理由として、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ａ）とは異なり、ＴｉＯ２成分、ＷＯ３成分及びＮｂ２Ｏ５成分のうち少なくともいずれかを含有している点が挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ａ）よりも液相温度が低いことが明らかになった。 The optical glasses of the examples of the present invention all had a liquidus temperature of 1300 ° C. or lower, more specifically 1050 ° C. or lower, and were within a desired range. On the other hand, the glass of the comparative example (No. A) had a liquidus temperature higher than 1200 ° C. The reason why the liquid phase temperatures are different is that, unlike the comparative example (No. A), the optical glass of the example of the present invention is at least one of the TiO 2 component, the WO 3 component, and the Nb 2 O 5 component. The point which contains is mentioned. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention has a liquidus temperature lower than a comparative example (No.A).
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、より詳細には１．８５以上であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses of the examples of the present invention all had a refractive index (n d ) of 1.75 or more, more specifically 1.85 or more, and were within a desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ７０（透過率７０％時の波長）がいずれも５００ｎｍ以下、より詳細には３８３ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも４００ｎｍ以下、より詳細には３４３ｎｍ以下であった。 In addition, the optical glasses of the examples of the present invention each had a λ 70 (wavelength at a transmittance of 70%) of 500 nm or less, more specifically 383 nm or less. In addition, in the optical glasses of the examples of the present invention, λ 5 (wavelength at 5% transmittance) was 400 nm or less, more specifically 343 nm or less.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が３０以上、より詳細には４０以上であるとともに、このアッベ数は４５以下、より詳細には４１以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 30 or more, more specifically 40 or more, and this Abbe number is 45 or less, more specifically 41 or less. It was within the desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも比重が５．５０以下であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses of the examples of the present invention all had a specific gravity of 5.50 or less, and were within a desired range.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、屈折率（ｎｄ）が高く、液相温度が低いことで耐失透性が高く、着色が少なく、且つ比重が小さいことが明らかになった。 Therefore, the optical glass of the example of the present invention has a high refractive index (n d ) and high devitrification resistance due to a low liquidus temperature while the Abbe number (ν d ) is within a desired range, It became clear that there was little coloring and specific gravity was small.
加えて、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比（θｇ，Ｆ）が（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６５７１）以上、より詳細には（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６６８２）以上であった。その反面で、本発明の実施例の光学ガラスの部分分散比は、（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６９７１）以下、より詳細には（−２．５０×１０−３×νｄ＋０．６７０９）以下であった。そのため、これらの部分分散比（θｇ，Ｆ）も所望の範囲内にあることがわかった。 In addition, the optical glasses of the examples of the present invention all have a partial dispersion ratio (θg, F) of (−2.50 × 10 −3 × ν d +0.6571) or more, more specifically (−2. 50 × 10 −3 × ν d +0.6682) or more. In the other hand, the partial dispersion ratio of the optical glass of the embodiment of the present invention, (- 2.50 × 10 -3 × ν d +0.6971) or less, and more (-2.50 × 10 -3 × ν d +0.6709) or less. Therefore, it was found that these partial dispersion ratios (θg, F) are also in a desired range.
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、ガラスブロックを形成し、このガラスブロックに対して研削及び研磨を行い、レンズ及びプリズムの形状に加工した。その結果、安定に様々なレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。 Furthermore, a glass block was formed using the optical glass of the example of the present invention, and this glass block was ground and polished to be processed into the shape of a lens and a prism. As a result, it was possible to stably process into various lens and prism shapes.
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 Although the present invention has been described in detail for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, and many modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Will be understood.
Claims (23)
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２０．０％
である請求項１に記載の光学ガラス。 TiO 2 component in mol% 0 to 20.0%
Nb 2 O 5 component 0 to 20.0%
WO 3 component 0-20.0%
The optical glass according to claim 1.
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。 Gd 2 O 3 component in mol% 0 to 30.0%
Y 2 O 3 component 0 to 10.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 10.0%
Lu 2 O 3 component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 5.
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
である請求項１から１３のいずれか記載の光学ガラス。 Na 2 O component in mol% 0 to 15.0%
K 2 O component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 13.
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
ＣａＯ成分 ０〜１０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％
ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
である請求項１から１５のいずれか記載の光学ガラス。 0% to 10.0% MgO component in mol%
CaO component 0 to 10.0%
SrO component 0 to 10.0%
BaO component 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 15.
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
である請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。 P 2 O 5 component from 0 to 10.0% by mole%
GeO 2 component 0-10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 15.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 15.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 15.0%
TeO 2 component 0-15.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 17.
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-
2013
- 2013-02-27 JP JP2013037559A patent/JP2014162708A/en active Pending
Patent Citations (5)
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