JP2014231470A - Optical glass, optical element, and preform - Google Patents
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光学ガラス、光学素子及びプリフォームに関する。 The present invention relates to an optical glass, an optical element, and a preform.
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や軽量化の要求は、ますます強まっている。 In recent years, the digitization and high definition of devices that use optical systems are rapidly progressing, and the accuracy of optical elements such as lenses used in various optical devices such as digital cameras and video cameras is increasing. The demand for weight reduction is increasing.
特に、研削や研磨法で非球面レンズを作製することは高コスト、低能率であるために、非球面レンズの製造方法としては、ゴブ或いはガラスブロックを切断・研磨したプリフォーム材を加熱軟化させ、これを高精度な面を持つ成形型で加圧成形させることによって、研削・研磨工程を省略し、低コスト・大量生産が実現している。 In particular, it is expensive and low-efficiency to produce an aspheric lens by grinding or polishing methods. Therefore, as a method for manufacturing an aspheric lens, a preform material obtained by cutting and polishing a gob or a glass block is heated and softened. By pressing this with a mold having a highly accurate surface, the grinding / polishing process is omitted, and low-cost and mass production is realized.
このようなプレス成形に用いられる光学ガラスとしての中でも特に、光学素子の薄型化や軽量化を図ることが可能な、高い屈折率（ｎｄ）と高いアッベ数（νｄ）を有する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、例えば１．５０以上の屈折率を有する光学ガラスとして、特許文献１〜５に代表されるようなガラスが知られている。 Among optical glasses used for such press molding, there is a great demand for glasses having a high refractive index (nd) and a high Abbe number (νd) that can reduce the thickness and weight of optical elements. Is growing. As such a high refractive index and low dispersion glass, for example, glass represented by Patent Documents 1 to 5 is known as an optical glass having a refractive index of 1.50 or more.
しかしながら、特許文献１〜５に記載の光学ガラスでは、プレス成形を行った際にガラスの割れやクラックが多く発生していた。ここで、プレス成形後に割れやクラックが発生したガラスは、もはや光学素子として用いることができない。そのため、プレス成形時における割れやクラックに低減された光学ガラスの開発が望まれている。 However, in the optical glasses described in Patent Documents 1 to 5, many glass cracks and cracks occurred when press molding was performed. Here, glass in which cracks or cracks have occurred after press molding can no longer be used as an optical element. Therefore, development of optical glass reduced in cracks and cracks during press molding is desired.
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、所望の高い屈折率及びアッベ数を有しながらも、プレス成形時におけるガラスの割れやクラックを低減でき、ひいては光学素子の生産性を高めることが可能な光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to reduce glass cracks and cracks during press molding while having a desired high refractive index and Abbe number. An object of the present invention is to provide an optical glass capable of enhancing the productivity of optical elements, and a preform and an optical element using the optical glass.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、本発明を完成させた。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
（１） カチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、Ｍｇ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上であり、熱伝導率が０．５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である光学ガラス。 (1) P 5+ , Al 3+ , Mg 2+ and Ba 2+ are included as the cation component, O 2− and F − are included as the anion component, the refractive index (nd) is 1.50 or more, and the thermal conductivity. Is an optical glass having an A of 0.50 W / (m · K) or more.
（２） カチオン％（モル％）表示で、
Ｐ５＋を１５．０〜５５．０％、
Ａｌ３＋を５．０〜３０．０％、
Ｍｇ２＋を０．１〜３０．０％及び
Ｂａ２＋を０．１〜５０．０％
含有する（１）記載の光学ガラス。
(2) In cation% (mol%) display,
P 5+ 15.0-55.0%,
Al 3+ 5.0-30.0%,
0.1 to 30.0% Mg 2+ and 0.1 to 50.0% Ba 2+
The optical glass described in (1).
（３） Ｍｇ２＋含有量及びＢａ２＋含有量の合計（カチオン％）が１５．０％以上６０．０％以下である（１）又は（２）記載の光学ガラス。 (3) The optical glass according to (1) or (2), wherein the total (cation%) of Mg 2+ content and Ba 2+ content is 15.0% or more and 60.0% or less.
（４） カチオン％（モル％）表示で、
Ｃａ２＋ ０〜３０．０％未満
Ｓｒ２＋ ０〜３０．０％未満
である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
(4) In cation% (mol%) display,
Ca 2+ 0 to less than 30.0% Sr 2+ 0 to less than 30.0% The optical glass according to any one of (1) to (3).
（５） Ｃａ２＋含有量及びＳｒ２＋含有量の合計（カチオン％）が１．０％以上３０．０％以下である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。 (5) The optical glass according to any one of (1) to (4), wherein the total (cation%) of the Ca 2+ content and the Sr 2+ content is 1.0% or more and 30.0% or less.
（６） カチオン％（モル％）表示で、Ｍｇ２＋含有量及びＢａ２＋含有量の合計に対する、Ｃａ２＋含有量及びＳｒ２＋含有量の合計の比（Ｃａ２＋＋Ｓｒ２＋）／（Ｍｇ２＋＋Ｂａ２＋）が０超３．００以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。 (6) Ratio of the sum of Ca 2+ content and Sr 2+ content to the sum of Mg 2+ content and Ba 2+ content (Ca 2+ + Sr 2+ ) / (Mg 2+ + Ba 2+ ) in terms of cation% (mol%). ) Is more than 0 and 3.00 or less. The optical glass according to any one of (1) to (5).
（７） アルカリ土類金属の合計含有量（Ｒ２＋：カチオン％）が３０．０〜７０．０％である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。 (7) The optical glass according to any one of (1) to (6), wherein the total content (R 2+ : cation%) of the alkaline earth metal is 30.0 to 70.0%.
（８） カチオン％（モル％）表示で、Ｇｄ３＋の含有量が１０．０％未満である（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), wherein the content of Gd 3+ is less than 10.0% in terms of cation% (mol%).
（９） カチオン％（モル％）表示で、
Ｌａ３＋ ０〜１０．０％未満
Ｙ３＋ ０〜１０．０％未満
Ｙｂ３＋ ０〜１０．０％未満
である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
(9) In cation% (mol%) display,
La 3+ 0 to less than 10.0% Y 3+ 0 to less than 10.0% Yb 3+ 0 to less than 10.0% The optical glass according to any one of (1) to (8).
（１０） Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋の合計含有量（Ｌｎ３＋：カチオン％）が１０．０％未満である（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 a total content of La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ and Yb 3+ (Ln 3+ : cation%) is less than 10.0%.
（１１） カチオン％（モル％）表示で、Ｌｉ＋の含有量が１０．０％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 glass according to any one of (1) to (10), wherein the content of Li + is 10.0% or less in terms of cation% (mol%).
（１２） カチオン％（モル％）表示で、
Ｎａ＋ ０〜１０．０％未満
Ｋ＋ ０〜１０．０％未満
である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。
(12) In cation% (mol%) display,
The optical glass according to any one of (1) to (11), wherein Na + is less than 0 to less than 10.0% K + is less than 0 to 10.0%.
（１３） アルカリ金属の合計含有量（Ｒｎ＋：カチオン％）が１０．０％未満である（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), wherein the total content of alkali metals (Rn + : cation%) is less than 10.0%.
（１４） カチオン％（モル％）表示で、
Ｓｉ４＋ ０〜１０．０％未満
Ｂ３＋ ０〜１５．０％未満
Ｇｅ４＋ ０〜１０．０％未満
Ｔｉ４＋ ０〜１０．０％未満
Ｚｒ４＋ ０〜１０．０％未満
Ｎｂ５＋ ０〜１０．０％未満
Ｔａ５＋ ０〜１０．０％未満
Ｗ６＋ ０〜１０．０％未満
Ｚｎ２＋ ０〜３０．０％未満
Ｂｉ３＋ ０〜１０．０％未満
Ｔｅ４＋の含有量が０〜１５．０％未満
である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。
(14) In terms of cation% (mol%),
Si 4+ 0 to less than 10.0% B 3+ 0 to less than 15.0% Ge 4+ 0 to less than 10.0% Ti 4+ 0 to less than 10.0% Zr 4+ 0 to less than 10.0% Nb 5+ 0 to 10 Less than 0% Ta 5+ 0 to less than 10.0% W 6+ 0 to less than 10.0% Zn 2+ 0 to less than 30.0% Bi 3+ 0 to less than 10.0% Te 4+ content is 0 to 15%. The optical glass according to any one of (1) to (13), which is less than 0%.
（１５） アニオン％（モル％）表示で、Ｆ−を２０．０〜７０．０％含有する（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。 (15) The optical glass according to any one of (1) to (14), which contains 20.0 to 70.0% of F − in terms of anion% (mol%).
（１６） アニオン％（モル％）表示で、Ｏ２−を３０．０〜８０．０％含有する（１）から（１５）のいずれか記載の光学ガラス。 (16) The optical glass according to any one of (1) to (15), containing 30.0 to 80.0% O 2− in terms of anion% (mol%).
（１７） ６０以上のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。 (17) The optical glass according to any one of (1) to (16), which has an Abbe number (νd) of 60 or more.
（１８） ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下であり、屈伏点（Ａｔ）が７００℃以下である（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。 (18) The optical glass according to any one of (1) to (17), wherein the glass transition point (Tg) is 600 ° C. or lower and the yield point (At) is 700 ° C. or lower.
（１９） （１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。 (19) An optical element comprising the optical glass according to any one of (1) to (18).
（２０） （１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。 (20) A preform for polishing and / or precision press molding comprising the optical glass according to any one of (1) to (18).
（２１） （２０）記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。 (21) An optical element obtained by precision pressing the preform according to (20).
本発明によれば、所望の高い屈折率及びアッベ数を有しながらも、プレス成形後のガラスへの割れやクラックを生じ難くでき、ひいては光学素子の生産性を高めることが可能な光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することができる。 According to the present invention, while having a desired high refractive index and Abbe number, an optical glass that can hardly cause cracks or cracks in the glass after press molding, and thus can increase the productivity of optical elements, and A preform and an optical element using the same can be provided.
本発明の光学ガラスは、カチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、Ｍｇ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上であり、熱伝導率が０．５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。カチオン成分及びアニオン成分として上述の成分を含有し、且つ、上述の成分や他の成分の含有量を調整することで、ガラスを加熱又は冷却する際における熱応力に対する割れへの抵抗が高められる。そのため、所望の高い屈折率及びアッベ数を有しながらも、特に光学素子の作製工程のうちガラスをプレス成形する工程で割れたりクラックが入ったりするガラスを低減できることで、光学素子の生産性を高めることができる。 The optical glass of the present invention contains P 5+ , Al 3+ , Mg 2+ and Ba 2+ as cation components, contains O 2− and F − as anion components, and has a refractive index (nd) of 1.50 or more. The thermal conductivity is 0.50 W / (m · K) or more. By containing the above-described components as the cation component and the anion component, and adjusting the content of the above-described components and other components, resistance to cracking against thermal stress when heating or cooling the glass is increased. Therefore, while having the desired high refractive index and Abbe number, it is possible to reduce the glass that is cracked or cracked in the step of press molding the glass in the optical element manufacturing process, thereby reducing the productivity of the optical element. Can be increased.
以下、本発明の光学ガラスについて説明する。本発明は、以下の態様に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で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, the optical glass of the present invention will be described. 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 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について説明する。
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、全てモル比に基づくカチオン％又はアニオン％で表示されるものとする。ここで、「カチオン％」及び「アニオン％」（以下、「カチオン％（モル％）」及び「アニオン％（モル％）」と表記することがある）は、本発明の光学ガラスのガラス構成成分をカチオン成分及びアニオン成分に分離し、それぞれにおいて合計割合を１００モル％として、ガラス中に含有される各成分の含有量を表記した組成である。
なお、各成分のイオン価は便宜的に代表値を用いているに過ぎないため、他のイオン価のものと区別するものではない。光学ガラス中に存在する各成分のイオン価は、代表値以外である可能性がある。例えば、Ｐは、通常イオン価が５価の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｐ５＋」と表しているが、他のイオン価の状態で存在する可能性がある。このように、厳密には他のイオン価の状態で存在するものであっても、本明細書では、各成分が代表値のイオン価でガラス中に存在するものとして扱う。
<Glass component>
Each component which comprises the optical glass of this invention is demonstrated.
In the present specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed in terms of cation% or anion% based on the molar ratio. Here, “cation%” and “anion%” (hereinafter sometimes referred to as “cation% (mol%)” and “anion% (mol%)”) are glass constituents of the optical glass of the present invention. Is divided into a cation component and an anion component, and the total ratio is 100 mol% in each, and the content of each component contained in the glass is described.
In addition, since the ionic value of each component uses only a representative value for convenience, it is not distinguished from other ionic values. The ionic valence of each component present in the optical glass may be other than the representative value. For example, since P is normally present in the glass in a state where the ionic valence is pentavalent, it is expressed as “P 5+ ” in this specification, but may exist in other ionic valence states. Thus, strictly speaking, in the present specification, each component is treated as being present in the glass with a representative ionic valence even if it exists in another ionic valence state.
［カチオン成分について］
Ｐ５＋はガラス形成成分であり、特に１５．０％以上含有することで、ガラスの耐失透性を高められる必須成分である。そのため、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１７．０％、さらに好ましくは２０．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは３０．０％を下限とする。
一方で、Ｐ５＋の含有量を５５．０％以下にすることで、ガラスの熱伝導率の低下を抑えられ、且つＰ５＋による屈折率やアッベ数の低下を抑えられる。従って、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは５５．０％、より好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４７．０％、さらに好ましくは４５．０％を上限とする。
Ｐ５＋は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｚｎ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
[Cation component]
P 5+ is a glass-forming component, and is an essential component that can increase the devitrification resistance of the glass by containing 15.0% or more in particular. Therefore, the content of P 5+ is preferably 15.0%, more preferably 17.0%, still more preferably 20.0%, further preferably 25.0%, and further preferably 30.0%. To do.
On the other hand, by setting the content of P 5+ to 55.0% or less, a decrease in the thermal conductivity of the glass can be suppressed, and a decrease in the refractive index and the Abbe number due to P 5+ can be suppressed. Accordingly, the upper limit of the content of P 5+ is preferably 55.0%, more preferably 50.0%, still more preferably 47.0%, and still more preferably 45.0%.
As P 5+ , Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , Zn (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 and the like can be used as raw materials.
Ａｌ３＋は、５．０％以上含有することで、ガラスの熱伝導率を高められ、且つ、ガラスの微細構造の骨格形成に寄与することで耐失透性を高められる必須成分である。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは７．５％、さらに好ましくは８．５％を下限とする。
一方で、Ａｌ３＋の含有量を３０．０％以下にすることで、Ａｌ３＋による屈折率やアッベ数の低下や、ガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１７．０％を上限とする。
Ａｌ３＋は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、ＡｌＦ３、Ａｌ２Ｏ３等を用いることができる。
Al 3+ is an essential component that increases the thermal conductivity of glass by containing 5.0% or more, and improves devitrification resistance by contributing to the formation of a skeleton of the microstructure of the glass. Therefore, the content of Al 3+ is preferably 5.0%, more preferably 7.5%, and still more preferably 8.5%.
On the other hand, by making the content of Al 3+ 30.0% or less, a decrease in the refractive index and Abbe number due to Al 3+ and an increase in the glass transition point and the yield point can be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of Al 3+ is preferably 30.0%, more preferably 28.0%, further preferably 25.0%, further preferably 20.0%, and further preferably 17.0%. To do.
Al 3+ can use Al (PO 3 ) 3 , AlF 3 , Al 2 O 3 or the like as a raw material.
本発明の光学ガラスは、Ｐ５＋の含有量に対するＡｌ３＋の含有量の比率が０．１０以上であることが好ましい。これにより、ガラスの熱伝導率を高められる。従って、カチオン比（Ａｌ３＋／Ｐ５＋）は、好ましくは０．１０、より好ましくは０．１２、さらに好ましくは０．１５、さらに好ましくは０．２０、さらに好ましくは０．３１、さらに好ましくは０．３３５を下限とする。
なお、この比率は、好ましくは２．００、より好ましくは１．５０、さらに好ましくは１．００、さらに好ましくは０．５０を上限としてもよい。
In the optical glass of the present invention, the ratio of the content of Al 3+ to the content of P 5+ is preferably 0.10 or more. Thereby, the thermal conductivity of glass can be raised. Accordingly, the cation ratio (Al 3+ / P 5+ ) is preferably 0.10, more preferably 0.12, more preferably 0.15, still more preferably 0.20, still more preferably 0.31, and even more preferably. 0.335 is the lower limit.
This ratio is preferably 2.00, more preferably 1.50, still more preferably 1.00, and even more preferably 0.50.
Ｍｇ２＋は、０．１％以上含有することで、ガラスの熱伝導率と耐失透性を高められる必須成分である。従って、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。なお、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは７．０％超、より好ましくは１０．０％超、さらに好ましくは１３．０％超としてもよい。
一方で、Ｍｇ２＋の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２０．０％を上限とする。なお、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは１３．０％未満、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％未満としてもよい。
Ｍｇ２＋は、原料としてＭｇＯ、ＭｇＦ２等を用いることができる。
Mg 2+ is an essential component that can increase the thermal conductivity and devitrification resistance of glass by containing 0.1% or more. Accordingly, the Mg 2+ content is preferably 0.1%, more preferably 0.5%, and still more preferably 1.0%. The Mg 2+ content is preferably more than 7.0%, more preferably more than 10.0%, and even more preferably more than 13.0%.
On the other hand, the fall of the refractive index of glass can be suppressed by making content of Mg2 + 30.0% or less. Accordingly, the upper limit of the Mg 2+ content is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, and even more preferably 20.0%. The Mg 2+ content is preferably less than 13.0%, more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 7.0%.
Mg 2+ may be used MgO, the MgF 2 or the like as a raw material.
Ｂａ２＋は、０．１％以上含有することで、ガラスの熱伝導率を高め、ガラス転移点及び屈伏点を下げ、耐失透性を高め、アッベ数を高め、且つ屈折率を高める必須成分である。従って、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは６．０％、さらに好ましくは７．０％、さらに好ましくは９．０％、さらに好ましくは１２．０％を下限とする。なお、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは２０．０％超、より好ましくは２２．０％超、さらに好ましくは２５．０％超としてもよい。
一方で、Ｂａ２＋の含有量を５０．０％以下にすることで、Ｂａ２＋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、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３１．０％を上限とする。なお、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは２５．０％未満、より好ましくは２２．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満としてもよい。
Ｂａ２＋は、原料としてＢａ（ＰＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
Ba 2+ is an essential component containing 0.1% or more to increase the thermal conductivity of glass, lower the glass transition point and yield point, increase the resistance to devitrification, increase the Abbe number, and increase the refractive index. It is. Therefore, the Ba 2+ content is preferably 0.1%, more preferably 3.0%, even more preferably 5.0%, still more preferably 6.0%, still more preferably 7.0%, and even more preferably. Is 9.0%, more preferably 12.0%. The Ba 2+ content is preferably more than 20.0%, more preferably more than 22.0%, and even more preferably more than 25.0%.
On the other hand, when the content of Ba 2+ below 50.0%, suppressed the decrease in resistance to devitrification of the glass due to excessive content of Ba 2+. Accordingly, the upper limit of the Ba 2+ content is preferably 50.0%, more preferably 45.0%, still more preferably 40.0%, still more preferably 35.0%, and even more preferably 31.0%. To do. The Ba 2+ content is preferably less than 25.0%, more preferably less than 22.0%, and even more preferably less than 20.0%.
As Ba 2+ , Ba (PO 3 ) 2 , BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2, or the like can be used as a raw material.
Ｍｇ２＋及びＢａ２＋の合計量は、１５．０％以上６０．０％以下が好ましい。
特に、この合計量を１５．０％以上にすることで、ガラスの熱伝導率が高められ、屈折率を高められ、耐失透性が高められる。従って、Ｍｇ２＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２８．０％を下限とする。
一方で、この合計量を６０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑えられ、耐失透性を高められる。従って、Ｍｇ２＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４６．０％を上限とし、さらに好ましくは４２．０％未満とする。
The total amount of Mg 2+ and Ba 2+ is preferably 15.0% or more and 60.0% or less.
In particular, when the total amount is 15.0% or more, the thermal conductivity of the glass is increased, the refractive index is increased, and the devitrification resistance is increased. Therefore, the total amount of Mg 2+ and Ba 2+ is preferably 15.0%, more preferably 20.0%, further preferably 25.0%, and further preferably 28.0%.
On the other hand, by making this total amount 60.0% or less, a decrease in the Abbe number of the glass can be suppressed and devitrification resistance can be enhanced. Therefore, the total amount of Mg 2+ and Ba 2+ is preferably 60.0%, more preferably 55.0%, even more preferably 50.0%, still more preferably 46.0%, and even more preferably 42 Less than 0%.
本発明の光学ガラスは、Ｂａ２＋の含有量に対するＭｇ２＋の含有量の比率が０．０１以上であることが好ましい。これにより、ガラスの熱伝導率が高められる。従って、カチオン比（Ｍｇ２＋／Ｂａ２＋）は、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０２、さらに好ましくは０．０４、さらに好ましくは０．１０を下限とする。
なお、この比率は、好ましくは２．００、より好ましくは１．８０、さらに好ましくは１．５０を上限としてもよい。
In the optical glass of the present invention, the ratio of the Mg 2+ content to the Ba 2+ content is preferably 0.01 or more. Thereby, the thermal conductivity of glass is raised. Therefore, the lower limit of the cation ratio (Mg 2+ / Ba 2+ ) is preferably 0.01, more preferably 0.02, still more preferably 0.04, and still more preferably 0.10.
This ratio is preferably 2.00, more preferably 1.80, and even more preferably 1.50.
Ｃａ２＋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。なお、Ｃａ２＋の含有量は、好ましくは１０．０％超、より好ましくは１２．０％超、さらに好ましくは１４．０％超としてもよい。
一方で、Ｃａ２＋の含有量を３０．０％未満にすることで、Ｃａ２＋の過剰な含有によるガラスの耐失透性や屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｃａ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％未満、より好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２３．０％未満とする。なお、Ｃａ２＋の含有量は、好ましくは１４．０％未満、より好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満としてもよい。
Ｃａ２＋は、原料としてＣａ（ＰＯ３）２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いることができる。
Ca 2+ is an optional component that can enhance the devitrification resistance of the glass when it is contained in excess of 0%. The Ca 2+ content is preferably more than 10.0%, more preferably more than 12.0%, and even more preferably more than 14.0%.
On the other hand, by making the content of Ca 2+ less than 30.0%, it is possible to suppress the devitrification resistance and the refractive index of the glass due to excessive Ca 2+ content. Therefore, the Ca 2+ content is preferably less than 30.0%, more preferably less than 25.0%, and even more preferably less than 23.0%. The Ca 2+ content is preferably less than 14.0%, more preferably less than 12.0%, and even more preferably less than 10.0%.
Ca 2+ can use Ca (PO 3 ) 2 , CaCO 3 , CaF 2 or the like as a raw material.
Ｓｒ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの熱伝導率を高め、ガラスの耐失透性を高め、且つ屈折率の低下を抑える任意成分である。なお、Ｓｒ２＋の含有量は、好ましくは８．０％超、より好ましくは１２．０％超、さらに好ましくは１５．０％超としてもよい。
一方で、Ｓｒ２＋の含有量を３０．０％未満にすることで、Ｓｒ２＋の過剰な含有によるガラスの耐失透性や屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｓｒ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％未満、より好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２０．０％以下とする。なお、Ｓｒ２＋の含有量は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満としてもよい。
Ｓｒ２＋は、原料としてＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２等を用いることができる。
Sr 2+ is an optional component that increases the thermal conductivity of the glass, increases the devitrification resistance of the glass, and suppresses the decrease in the refractive index when it is contained in excess of 0%. The Sr 2+ content is preferably more than 8.0%, more preferably more than 12.0%, and even more preferably more than 15.0%.
On the other hand, by making the content of Sr 2+ less than 30.0%, it is possible to suppress the devitrification resistance and the decrease in the refractive index of the glass due to the excessive content of Sr 2+ . Accordingly, the Sr 2+ content is preferably less than 30.0%, more preferably less than 25.0%, and even more preferably 20.0% or less. The Sr 2+ content is preferably less than 15.0%, more preferably less than 12.0%, and even more preferably less than 8.0%.
Sr 2+ can use Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 or the like as a raw material.
Ｃａ２＋及びＳｒ２＋の合計量は、１．０％以上３０．０％以下が好ましい。
特に、この合計量を１．０％以上にすることで、ガラスの熱伝導率を高められ、ガラスのアッベ数の低下を抑えられ、耐失透性を高められる。従って、Ｃａ２＋及びＳｒ２＋の合計量は、好ましくは１．０％、より好ましくは４．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１５．０％を下限とする。
一方で、この合計量を３０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を高められ、耐失透性を高められる。従って、Ｃａ２＋及びＳｒ２＋の合計量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２３．０％を上限とする。
The total amount of Ca 2+ and Sr 2+ is preferably 1.0% or more and 30.0% or less.
In particular, when the total amount is 1.0% or more, the thermal conductivity of the glass can be increased, the decrease in the Abbe number of the glass can be suppressed, and the devitrification resistance can be increased. Therefore, the total amount of Ca 2+ and Sr 2+ is preferably 1.0%, more preferably 4.0%, even more preferably 5.0%, still more preferably 10.0%, and even more preferably 15.0%. Is the lower limit.
On the other hand, by making this total amount 30.0% or less, the refractive index of the glass can be increased and devitrification resistance can be increased. Therefore, the total amount of Ca 2+ and Sr 2+ is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, and still more preferably 23.0%.
Ｍｇ２＋含有量及びＢａ２＋含有量の合計に対する、Ｃａ２＋含有量及びＳｒ２＋含有量の合計量の比は、０超３．００以下が好ましい。
特に、この比を０超にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑えられ、耐失透性を高められる。従って、カチオン比（Ｃａ２＋＋Ｓｒ２＋）／（Ｍｇ２＋＋Ｂａ２＋）は、好ましくは０超、より好ましくは０．１０、さらに好ましくは０．２０、さらに好ましくは０．５０を下限とする。
一方で、この比を３．００以下にすることで、ガラスの熱伝導率を高められ、ガラスの屈折率を高められ、耐失透性を高められる。従って、カチオン比（Ｃａ２＋＋Ｓｒ２＋）／（Ｍｇ２＋＋Ｂａ２＋）は、好ましくは３．００、より好ましくは２．００、さらに好ましくは１．６０、さらに好ましくは１．００を上限とする。
The ratio of the total amount of Ca 2+ content and Sr 2+ content to the total of Mg 2+ content and Ba 2+ content is preferably more than 0 and 3.00 or less.
In particular, by setting this ratio to more than 0, a decrease in the Abbe number of the glass can be suppressed and devitrification resistance can be improved. Therefore, the cation ratio (Ca 2+ + Sr 2+ ) / (Mg 2+ + Ba 2+ ) is preferably more than 0, more preferably 0.10, still more preferably 0.20, and still more preferably 0.50.
On the other hand, by making this ratio 3.00 or less, the thermal conductivity of the glass can be increased, the refractive index of the glass can be increased, and the devitrification resistance can be increased. Therefore, the cation ratio (Ca 2+ + Sr 2+ ) / (Mg 2+ + Ba 2+ ) is preferably 3.00, more preferably 2.00, still more preferably 1.60, and still more preferably 1.00.
アルカリ土類金属は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋からなる群から選ばれる１種以上を意味する。また、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋からなる群から選ばれる１種以上をＲ２＋と表す場合がある。
また、Ｒ２＋の合計含有量とは、これら４つのイオンのうち１種以上の合計含有量（例えばＭｇ２＋＋Ｃａ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋）を意味するものとする。
Alkaline earth metal means one or more selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ . One or more selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ may be represented as R 2+ .
In addition, the total content of R 2+ means the total content of one or more of these four ions (for example, Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ ).
ここで、Ｒ２＋の合計含有量は、３０．０％以上７０．０％以下が好ましい。
特に、Ｒ２＋を３０．０％以上含有することで、より耐失透性の高いガラスを得ることができる。従って、Ｒ２＋の合計含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは４２．０％を下限とする。
一方で、Ｒ２＋の含有量を７０．０％以下にすることで、Ｒ２＋の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｒ２＋の合計含有量は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５７．０％を上限とする。
Here, the total content of R 2+ is preferably 30.0% or more and 70.0% or less.
In particular, glass containing higher devitrification resistance can be obtained by containing 30.0% or more of R 2+ . Therefore, the total content of R 2+ is preferably 30.0%, more preferably 35.0%, still more preferably 40.0%, and even more preferably 42.0%.
On the other hand, when the content of R 2+ below 70.0, can be reduced devitrification due to excessive content of the R 2+. Therefore, the total content of R 2+ is preferably 70.0%, more preferably 60.0%, and still more preferably 57.0%.
Ｇｄ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｇｄ３＋の含有量を１０．０％未満にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コストを低減できる。また、これによりガラスの熱伝導率を高められ、ガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ｇｄ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは０．９％以下、さらに好ましくは０．７％以下とする。
Ｇｄ３＋は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いることができる。
Gd 3+ is an optional component that can increase the devitrification resistance while maintaining a high refractive index and a high Abbe number when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of Gd 3+ less than 10.0%, devitrification due to excessive inclusion of these components can be reduced, and the material cost of glass can be reduced. In addition, this can increase the thermal conductivity of the glass and suppress an increase in the glass transition point and the yield point. Therefore, the content of Gd 3+ is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, still more preferably less than 5.0%, still more preferably 2.0% or less, and even more preferably 0.9%. % Or less, more preferably 0.7% or less.
Gd 3+ can use Gd 2 O 3 , GdF 3 or the like as a raw material.
Ｌａ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｌａ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋の各々の含有量を１０．０％未満にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コストを低減できる。従って、Ｌａ３＋、Ｙ３＋及びＬｕ３＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｌａ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋は、原料としてＬａ２Ｏ３、ＬａＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いることができる。
La 3+ , Y 3+, and Yb 3+ are optional components that can improve devitrification resistance while maintaining a high refractive index and a high Abbe number when at least one of them is contained in excess of 0%.
On the other hand, by making each content of La 3+ , Y 3+ and Yb 3+ less than 10.0%, devitrification due to excessive inclusion of these components can be reduced, and the material cost of the glass can be reduced. Accordingly, the content of each of La 3+ , Y 3+ and Lu 3+ is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably 3.0%. Less than.
As La 3+ , Y 3+ and Yb 3+ , La 2 O 3 , LaF 3 , Y 2 O 3 , YF 3 , Yb 2 O 3 and the like can be used as raw materials.
Ｌｎ３＋は、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｌｎ３＋の合計含有量は、これらの５つのイオンの合計含有量（Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙ３＋＋Ｙｂ３）を表す場合がある。
特に、Ｌｎ３＋の合計含有量を１０．０％未満にすることで、Ｌｎ３＋の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コストを低減できる。また、これによりガラスの熱伝導率を高められる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは０．９％以下、さらに好ましくは０．７％以下とする。
Ln 3+ means at least one selected from the group consisting of La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ and Yb 3+ . Further, the total content of Ln 3+ may represent the total content of these five ions (La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ + Yb 3 ).
In particular, by setting the total content of Ln 3+ to less than 10.0%, devitrification due to excessive inclusion of Ln 3+ can be reduced, and the material cost of the glass can be reduced. This also increases the thermal conductivity of the glass. Therefore, the total content of Ln 3+ is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, still more preferably less than 5.0%, still more preferably 2.0% or less, and still more preferably 0.8%. 9% or less, more preferably 0.7% or less.
Ｌｉ＋は、０％超含有する場合に、ガラス形成時の耐失透性を高く維持しつつ、ガラス転移点を下げられる任意成分である。
一方で、Ｌｉ＋の含有量を１０．０％以下にすることで、安定なガラスを得られ、且つ、屈折率の低下や、磨耗性の低下、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｌｉ＋の含有量は、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％未満、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｌｉ＋は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いることができる。
Li + is an optional component capable of lowering the glass transition point while maintaining high devitrification resistance during glass formation when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the Li + content to 10.0% or less, a stable glass can be obtained, and a decrease in refractive index, a decrease in wear resistance, and a deterioration in chemical durability can be suppressed. Therefore, the content of Li + is more preferably 10.0% or less, further preferably less than 8.0%, more preferably less than 5.0%, and still more preferably less than 1.0%.
Li + can be used Li 2 CO 3, LiNO 3, LiF , etc. as raw materials.
Ｎａ＋及びＫ＋は、０％超含有する場合に、ガラス形成時の耐失透性を高く維持しつつ、ガラス転移点を下げられる任意成分である。
一方で、Ｎａ＋及びＫ＋のうち１種以上の含有量を１０．０％未満にすることで、屈折率の低下や、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｎａ＋びＫ＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｎａ＋及びＫ＋は、原料としてＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
Na + and K + are optional components that can lower the glass transition point while maintaining high devitrification resistance during glass formation when contained in excess of 0%.
On the other hand, by setting the content of one or more of Na + and K + to less than 10.0%, a decrease in refractive index and a deterioration in chemical durability can be suppressed. Accordingly, the content of each of Na + and K + is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, still more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%. .
As Na + and K + , Na 2 CO 3 , 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.
本発明においてＲｎ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｒｎ＋の合計含有量は、これらの３つのイオンの合計含有量（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋＋Ｋ＋）を表す場合がある。
特に、Ｒｎ＋の合計含有量を１０．０％未満にすることで、ガラスの屈折率の低下や、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｒｎ＋の合計含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
In the present invention, Rn + means at least one selected from the group consisting of Li + , Na + and K + . In addition, the total content of Rn + may represent the total content of these three ions (Li + + Na + + K + ).
In particular, by making the total content of Rn + less than 10.0%, it is possible to suppress a decrease in the refractive index of glass and a deterioration in chemical durability. Therefore, the total content of Rn + is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
Ｓｉ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高め、屈折率を高め、磨耗度を低下できる任意成分である。
一方で、Ｓｉ４＋の含有量を１０．０％未満にすることで、Ｓｉ４＋の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｓｉ４＋は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
Si 4+ is an optional component that can increase the devitrification resistance of the glass, increase the refractive index, and decrease the degree of wear when it contains more than 0%.
On the other hand, when the content of Si 4+ to less than 10.0%, can be reduced devitrification due to excessive content of Si 4+. Accordingly, the Si 4+ content is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
Si 4+ can use SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6 or the like as a raw material.
Ｂ３＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率と耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｂ３＋の含有量を１５．０％未満にすることで、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ３＋の含有量は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは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％未満とする。
Ｂ３＋は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＢＰＯ４等を用いることができる。
B 3+ is an optional component that can increase the refractive index and devitrification resistance of the glass when it is contained in an amount of more than 0%.
On the other hand, deterioration of chemical durability can be suppressed by making the content of B 3+ less than 15.0%. Therefore, the B 3+ content is preferably less than 15.0%, more preferably less than 10.0%, even more preferably less than 8.0%, and even more preferably less than 5.0%.
B 3+ can be used H 3 BO 3, Na 2 B 4 O 7, BPO 4 , etc. as a raw material.
Ｇｅ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｇｅ４＋の含有量を１０．０％未満にすることで、高価なＧｅ４＋の含有量が減少することで、ガラスの材料コストを低減できる。そのため、Ｇｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｇｅ４＋は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
Ge 4+ is an optional component that can increase the refractive index of the glass and increase the resistance to devitrification when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of Ge 4+ less than 10.0%, the content of expensive Ge 4+ is reduced, so that the material cost of glass can be reduced. Therefore, the content of Ge 4+ is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, still more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
For Ge 4+ , GeO 2 or the like can be used as a raw material.
Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。加えて、Ｎｂ５＋は、０％超含有する場合に化学的耐久性を高められる成分でもある。また、Ｗ６＋は、０％超含有する場合にガラス転移点を低くできる成分でもある。
一方で、Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋の各々の含有量を１０．０％未満にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、且つガラスの着色による可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋は、原料としてＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３等を用いることができる。
Nb 5+ , Ti 4+ and W 6+ are optional components that can increase the refractive index of the glass when contained over 0%. In addition, Nb 5+ is also a component capable of enhancing chemical durability when it is contained in an amount of more than 0%. Moreover, W6 + is also a component which can make a glass transition point low, when it contains more than 0%.
On the other hand, by making each content of Nb 5+ , Ti 4+ and W 6+ less than 10.0%, a decrease in Abbe number can be suppressed and a decrease in visible light transmittance due to glass coloring can be suppressed. Accordingly, the content of each of Nb 5+ , Ti 4+ and W 6+ is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably 3.0%. Less than.
Nb 2+ , Ti 4+ and W 6+ can use Nb 2 O 5 , TiO 2 , WO 3 or the like as a raw material.
Ｚｒ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。
一方で、Ｚｒ４＋の含有量を１０．０％未満にすることで、ガラス中の成分の揮発によるガラスの脈理を抑えられる。従って、Ｚｒ４＋の含有量は好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｚｒ４＋は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
Zr 4+ is an optional component that can increase the refractive index of glass when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of Zr 4+ less than 10.0%, the striae of the glass due to the volatilization of components in the glass can be suppressed. Therefore, the Zr 4+ content is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
Zr 4+ may use ZrO 2, ZrF 4, etc. as a raw material.
Ｔａ５＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。
一方で、Ｔａ５＋の含有量を１０．０％未満にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ｔａ５＋の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｔａ５＋は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
Ta 5+ is an optional component that can increase the refractive index of glass when it is contained in excess of 0%.
On the other hand, devitrification of glass can be reduced by making the content of Ta 5+ less than 10.0%. Accordingly, the Ta 5+ content is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
Ta 5+ can use Ta 2 O 5 or the like as a raw material.
Ｚｎ２＋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。
一方で、Ｚｎ２＋の含有量は３０．０％未満にすることで、屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｚｎ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％未満、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
Ｚｎ２＋は、原料としてＺｎ（ＰＯ３）２、ＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
Zn 2+ is an optional component that can enhance the devitrification resistance of the glass when it contains more than 0%.
On the other hand, when the Zn 2+ content is less than 30.0%, a decrease in the refractive index can be suppressed. Accordingly, the upper limit of the Zn 2+ content is preferably less than 30.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 10.0%, and even more preferably 5.0%.
As Zn 2+ , Zn (PO 3 ) 2 , ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
Ｂｉ３＋及びＴｅ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、Ｂｉ３＋の含有量は１０．０％未満にし、及び／又は、Ｔｅ４＋の含有量を１５．０％未満にすることで、ガラスの失透や、着色による可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｂｉ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％未満、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。また、Ｔｅ４＋の含有量は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは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％未満とする。
Ｂｉ３＋及びＴｅ４＋は、原料としてＢｉ２Ｏ３、ＴｅＯ２等を用いることができる。
Bi 3+ and Te 4+ are optional components that can increase the refractive index of the glass and lower the glass transition point when it is contained in excess of 0%.
On the other hand, the Bi 3+ content is less than 10.0% and / or the Te 4+ content is less than 15.0%, thereby devitrifying the glass and reducing the visible light transmittance due to coloring. Can be suppressed. Accordingly, the Bi 3+ content is preferably less than 10.0%, more preferably less than 8.0%, even more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%. The Te 4+ content is preferably less than 15.0%, more preferably less than 10.0%, even more preferably less than 8.0%, and even more preferably less than 5.0%.
Bi 3+ and Te 4+ can use Bi 2 O 3 , TeO 2 or the like as a raw material.
［アニオン成分について］
本発明の光学ガラスはＦ−を含有する。Ｆ−の含有量は、例えば２０．０％〜７０．０％にすることが好ましい。
特に、Ｆ−を２０．０％以上含有することで、ガラスの異常分散性やアッベ数を高め、且つガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｆ−の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは２３．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは３６．０％とする。
一方で、Ｆ−の含有量を７０．０％以下にすることで、ガラスの熱伝導率を高められ、ガラスの磨耗度の低下を抑えられる。従って、Ｆ−の含有量は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６０．０％、より好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４５．０％を上限とする。
Ｆ−は、原料としてＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＢａＦ２等の各種カチオン成分のフッ化物を用いることができる。
[About anion components]
The optical glass of the present invention F - containing. The content of F − is preferably 20.0% to 70.0%, for example.
In particular, by containing 20.0% or more of F − , the anomalous dispersibility and Abbe number of the glass can be increased, and the devitrification resistance of the glass can be increased. Therefore, the content of F − is preferably 20.0%, more preferably 23.0%, further preferably 25.0%, further preferably 30.0%, and further preferably 36.0%.
On the other hand, by making the content of F − 70.0% or less, the thermal conductivity of the glass can be increased, and a decrease in the wear degree of the glass can be suppressed. Therefore, the content of F − is preferably 70.0%, more preferably 60.0%, more preferably 50.0%, and still more preferably 45.0%.
F − can use fluorides of various cation components such as AlF 3 , MgF 2 , and BaF 2 as raw materials.
本発明の光学ガラスはＯ２−を含有する。Ｏ２−の含有量は、例えば３０．０％〜８０．０％にすることが好ましい。
特に、Ｏ２−を３０．０％以上含有することで、ガラスの失透や、磨耗度の上昇を抑制できる。従って、Ｏ２−の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは５０．０％、さらに好ましくは５５．０％を下限とする。
一方で、Ｏ２−の含有量を８０．０％以下にすることで、他のアニオン成分による効果を得易くできる。従って、Ｏ２−の含有量は、好ましくは８０．０％、より好ましくは７７．０％、さらに好ましくは７５．０％、さらに好ましくは７０．０％、さらに好ましくは６４．０％を上限とする。
また、ガラスの失透を抑制する観点から、Ｏ２−の含有量とＦ−の含有量の合計は、好ましくは９８．０％、より好ましくは９９．０％を下限とし、さらに好ましくは１００％とする。
Ｏ２−は、原料としてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ等の各種カチオン成分の酸化物や、Ａｌ（ＰＯ）３、Ｍｇ（ＰＯ）２、Ｂａ（ＰＯ）２等の各種カチオン成分の燐酸塩等を用いることができる。
The optical glass of the present invention contains O 2− . The content of O 2− is preferably 30.0% to 80.0%, for example.
In particular, by containing 30.0% or more of O 2− , devitrification of glass and an increase in the degree of wear can be suppressed. Therefore, the content of O 2− is preferably 30.0%, more preferably 40.0%, still more preferably 50.0%, and still more preferably 55.0%.
On the other hand, when the content of O 2− is 80.0% or less, the effect of other anion components can be easily obtained. Therefore, the upper limit of the content of O 2− is preferably 80.0%, more preferably 77.0%, still more preferably 75.0%, still more preferably 70.0%, and even more preferably 64.0%. And
Further, from the viewpoint of suppressing the devitrification of the glass, the total of the content of O 2− and the content of F − is preferably 98.0%, more preferably 99.0%, and more preferably 100%. %.
O 2− is an oxide of various cation components such as Al 2 O 3 , MgO and BaO, and a phosphate of various cation components such as Al (PO) 3 , Mg (PO) 2 and Ba (PO) 2 as raw materials. Etc. can be used.
［その他の成分について］
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、添加できる。
[Other ingredients]
If necessary, other components can be added to the optical glass of the present invention as long as the properties of the glass of the present invention are not impaired.
［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 contained]
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.
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の遷移金属のカチオンは、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。 Cations of transition metals such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, are each single or composite. Even if it is contained in a small amount, the glass is colored and has the property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range. Therefore, it is preferable that the glass is not substantially contained particularly in optical glass using a wavelength in the visible range.
Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ及びＳｅのカチオンは、近年有害な化学物質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。 Cb of Pb, Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se have tended to refrain from being used as harmful chemical substances in recent years, leading to not only the glass manufacturing process but also the processing process and disposal after commercialization. Environmental measures are required. 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.
ＳｂやＡｓのカチオンは、脱泡剤として有用ではあるが、環境に不利益を及ぼす成分として、近年光学ガラスに含めないようにする傾向がある。そのため、本発明の光学ガラスは、このような点からＳｂやＡｓを含まないことが好ましい。 Although cations such as Sb and As are useful as a defoaming agent, they tend to be excluded from optical glass in recent years as components that are disadvantageous to the environment. Therefore, it is preferable that the optical glass of this invention does not contain Sb and As from such a point.
［製造方法］
本発明の光学ガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、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、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝又は白金坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下の温度に下げてから、金型に鋳込んで徐冷することにより製造することができる。
[Production method]
The method for producing the optical glass of the present invention is not particularly limited. For example, 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, an alumina crucible or a platinum crucible and roughly melted, and then a platinum crucible, a platinum alloy After melting in a crucible or iridium crucible for 2 to 10 hours at a temperature range of 900 to 1200 ° C., stirring and homogenizing to blow out bubbles, etc., the temperature is lowered to 850 ° C. or lower, and then cast into a mold. It can be produced by slow cooling.
［物性］
本発明の光学ガラスは、熱伝導率が０．５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。これにより、特に薄型の光学素子を作製する場合であっても、ガラス転移点より高い温度に加熱してプレス成形を行ったときにガラスが割れ難くなるため、光学素子の生産性を高めることができる。このようにガラスが割れ難くなる理由として、例えば、ガラスを加熱して軟化させる際や、軟化したガラスをプレス成形して冷却する際における、熱応力に対する割れへの抵抗が高められることが挙げられる。
従って、本発明の光学ガラスの熱伝導率は、好ましくは０．５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、より好ましくは０．５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．６５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．７５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは０．８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を下限とする。一方で、この線膨張係数の熱伝導率は、好ましくは５．００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、より好ましくは４．００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、さらに好ましくは３．００Ｗ／（ｍ・Ｋ）を上限としてもよい。
なお、熱伝導率は、ＪＩＳ Ｒ ２６１８に規定されている非定常熱源法に準じた方法又はホットディスク法によって測定される。
[Physical properties]
The optical glass of the present invention has a thermal conductivity of 0.50 W / (m · K) or more. As a result, even when a thin optical element is produced, the glass is difficult to break when heated to a temperature higher than the glass transition point and subjected to press molding, thereby increasing the productivity of the optical element. it can. The reason why the glass becomes difficult to break in this way is that, for example, when the glass is heated and softened, or when the softened glass is press-molded and cooled, the resistance to cracking against thermal stress is increased. .
Accordingly, the thermal conductivity of the optical glass of the present invention is preferably 0.50 W / (m · K), more preferably 0.55 W / (m · K), and even more preferably 0.60 W / (m · K). More preferably, 0.65 W / (m · K), more preferably 0.70 W / (m · K), still more preferably 0.75 W / (m · K), and even more preferably 0.80 W / (m · K). K) is the lower limit. On the other hand, the thermal conductivity of this linear expansion coefficient is preferably 5.00 W / (m · K), more preferably 4.00 W / (m · K), and even more preferably 3.00 W / (m · K). May be the upper limit.
The thermal conductivity is measured by a method according to the unsteady heat source method specified in JIS R 2618 or a hot disk method.
本発明の光学ガラスは、高屈折率を有する。また、本発明の光学ガラスは、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１．５０、より好ましくは１．５１、さらに好ましくは１．５３を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは２．００、より好ましくは１．９０、さらに好ましくは１．８０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６０、より好ましくは６５、さらに好ましくは６７を下限とする。このアッベ数の上限は、好ましくは９０、より好ましくは８５、さらに好ましくは８０であってもよい。
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。また、屈折率及びアッベ数がこのような数値を取ることで、近年発表されている高屈折・高分散の光学特性を有する光学ガラスと組み合わせたときに、高パワーの光学設計を行うことが可能な光学ガラスを得ることができる。
従って、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、光学系の高精度化及び薄型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
なお、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１−２００３に基づいて測定して得た値を意味するものとする。
The optical glass of the present invention has a high refractive index. The optical glass of the present invention preferably has a high Abbe number (low dispersion).
In particular, the refractive index (nd) of the optical glass of the present invention is preferably 1.50, more preferably 1.51, and still more preferably 1.53. The upper limit of this refractive index is preferably 2.00, more preferably 1.90, and even more preferably 1.80.
The Abbe number (νd) of the optical glass of the present invention is preferably 60, more preferably 65, and still more preferably 67. The upper limit of this Abbe number may preferably be 90, more preferably 85, still more preferably 80.
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, the refractive index and the Abbe number take such numerical values, so that when combined with optical glasses having optical properties of high refraction and high dispersion that have been announced in recent years, high-power optical design can be performed. Optical glass can be obtained.
Therefore, the optical glass of the present invention is useful in optical design, and the optical system can be made highly accurate and thin, so that the degree of freedom in optical design can be expanded.
The refractive index (nd) of and the Abbe number ([nu] d) is intended to mean a value obtained by measurement according to Japan Optical Glass Industry Society Standard JOGIS01- 2003.
本発明の光学ガラスは、ガラス作製時における耐失透性（明細書中では、単に「耐失透性」という場合がある。）が高いことが好ましい。これにより、ガラス作製時におけるガラスの結晶化等による透過率の低下が抑えられるため、この光学ガラスをレンズ等の可視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。なお、ガラス作製時における耐失透性が高いことを示す尺度としては、例えば液相温度が低いことが挙げられる。 The optical glass of the present invention preferably has high devitrification resistance during glass production (in the specification, it may be simply referred to as “devitrification resistance”). Thereby, since the fall of the transmittance | permeability by crystallization of the glass at the time of glass preparation etc. is suppressed, this optical glass can be used preferably for the optical element which permeate | transmits visible lights, such as a lens. In addition, as a scale which shows that the devitrification resistance at the time of glass preparation is high, a liquidus temperature is low, for example.
本発明の光学ガラスは、６００℃以下のガラス転移点を有することが好ましい。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをプレス成形できる。また、プレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明の光学ガラスのガラス転移点は、好ましくは６００℃、より好ましくは５５０℃、さらに好ましくは５３０℃、さらに好ましくは５１０℃を上限とする。
なお、本発明の光学ガラスのガラス転移点の下限は、好ましくは１００℃、より好ましくは２００℃、さらに好ましくは３００℃を下限としてもよい。
The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point of 600 ° C. or lower. Thereby, since glass softens at lower temperature, glass can be press-molded at lower temperature. In addition, it is possible to extend the life of the mold by reducing oxidation of the mold used for press molding. Therefore, the upper limit of the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 600 ° C., more preferably 550 ° C., further preferably 530 ° C., and further preferably 510 ° C.
In addition, the lower limit of the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 100 ° C, more preferably 200 ° C, and even more preferably 300 ° C.
また、本発明の光学ガラスは、７００℃以下の屈伏点（Ａｔ）を有することが好ましい。屈伏点は、ガラス転移点と同様にガラスの軟化性を示す指標の一つであり、プレス成形温度に近い温度を示す指標である。そのため、屈伏点が低いガラスを用いることにより、より低い温度でのプレス成形が可能になるため、より容易にプレス成形を行うことができる。従って、本発明の光学ガラスの屈伏点は、好ましくは７００℃、より好ましくは６５０℃、さらに好ましくは６００℃、さらに好ましくは５５０℃を上限とする。
なお、本発明の光学ガラスの屈伏点は、好ましくは１５０℃、より好ましくは２５０℃、さらに好ましくは３５０℃を下限としてもよい。
The optical glass of the present invention preferably has a yield point (At) of 700 ° C. or lower. Like the glass transition point, the yield point is one of indices indicating the softening property of glass and is an index indicating a temperature close to the press molding temperature. Therefore, by using glass having a low yield point, press molding at a lower temperature becomes possible, and therefore press molding can be performed more easily. Accordingly, the upper limit of the yield point of the optical glass of the present invention is preferably 700 ° C., more preferably 650 ° C., further preferably 600 ° C., and further preferably 550 ° C.
The yield point of the optical glass of the present invention is preferably 150 ° C., more preferably 250 ° C., and still more preferably 350 ° C.
本発明の光学ガラスは、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８０％を示す波長（λ８０）が４５０ｎｍ以下であり、より好ましくは４００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３５０ｎｍ以下である。また、本発明の光学ガラスは、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ５）が４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域に位置するようになり、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。
光学ガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定する。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、λ８０（透過率８０％時の波長）及びλ５（透過率５％時の波長）を求めることができる。
The optical glass of the present invention is preferably less colored.
In particular, when the optical glass of the present invention is represented by the transmittance of the glass, the wavelength (λ 80 ) showing a spectral transmittance of 80% in a sample having a thickness of 10 mm is 450 nm or less, more preferably 400 nm or less, and still more preferably. Is 350 nm or less. In the optical glass of the present invention, a wavelength (λ 5 ) showing a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is 400 nm or less, more preferably 350 nm or less, and further preferably 300 nm or less. Thereby, the absorption edge of the glass is positioned in the ultraviolet region, and the transparency of the glass in the visible region is enhanced. Therefore, this optical glass can be used as a material for an optical element such as a lens.
The transmittance of the optical glass is measured according to Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02. More specifically, a face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722, and λ 80 (wavelength at 80% transmittance) and λ 5 (transmittance). Wavelength at 5%).
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、比重が５．００［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することができる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは５．００、より好ましくは４．６０、好ましくは４．４０を上限とする。
他方で、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３．３０以上、さらに詳細には３．５０以上であることが多い。
ここで、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」に基づいて測定される。
The optical glass of the present invention preferably has a small specific gravity.
In particular, the optical glass of the present invention preferably has a specific gravity of 5.00 [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. Accordingly, the specific gravity of the optical glass of the present invention is preferably 5.00, more preferably 4.60, and preferably 4.40.
On the other hand, the specific gravity of the optical glass of the present invention is generally 3.00 or more, more specifically 3.30 or more, and more specifically 3.50 or more in many cases.
Here, the specific gravity of the optical glass is measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS05-1975 “Measurement Method of Specific Gravity of Optical Glass”.
［プリフォーム及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば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、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、この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。
[Preforms and optical elements]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by means of mold press molding such as reheat press molding or precision press molding. That is, a preform for mold press molding was prepared from optical glass, and after performing reheat press molding on this preform, polishing was performed to prepare a glass molded body, or polishing was performed. It is possible to produce a glass molded body by performing precision press molding on a preform, or a preform molded by a known floating molding or the like. In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このようにして作製されるガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用である。特に、本発明の光学ガラスから、精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム、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、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に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等を実現しつつ、これら光学機器における光学系の軽量化を図ることができる。 The glass molded body produced in this way is useful for various optical elements and optical designs. In particular, it is preferable to produce optical elements such as lenses, prisms, and mirrors from the optical glass of the present invention using means such as precision press molding. As a result, when used in optical equipment that transmits visible light to optical elements such as cameras and projectors, the optical system in these optical equipment is reduced in weight while realizing high-definition and high-precision imaging characteristics. Can be achieved.
本発明の光学ガラスである実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２６）のガラスの組成（カチオン％表示又はアニオン％表示のモル％で示す）、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）、分光透過率が８０％及び５％を示す波長（λ８０、λ５）、並びに熱伝導率を表１〜表４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。 Example (No. 1 to No. 26) glass composition (indicated by mol% in terms of cation% or anion%), refractive index (nd), Abbe number (νd), glass, which is the optical glass of the present invention Tables 1 to 4 show the transition point (Tg), the yield point (At), the wavelengths (λ 80 , λ 5 ) at which the spectral transmittances show 80% and 5%, and the thermal conductivity. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.
実施例の光学ガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の弗燐酸塩ガラスに使用される高純度原料を選定し、表に示した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、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下に温度を下げてから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。 The optical glasses of the examples select high-purity raw materials used for ordinary fluorophosphate glasses such as oxides, carbonates, nitrates, fluorides, and metaphosphate compounds corresponding to the raw materials of the respective components, After weighing and mixing uniformly so as to have the composition ratio shown in the table, it is put into a platinum crucible, and it is heated in a temperature range of 900 to 1200 ° C. for 2 to 10 hours in an electric furnace depending on the melting difficulty of the glass composition. After melting, stirring and homogenizing to remove bubbles, the temperature was lowered to 850 ° C. or lower, cast into a mold, and gradually cooled to produce a glass.
実施例のガラスの屈折率及びアッベ数は、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は、徐冷降下速度−２５℃／ｈｒのアニール条件で、徐冷炉で処理したものを用いた。 Refractive index and Abbe number of the glass of the Examples were measured according to Japan Optical Glass Industry Society Standard JOGIS01- 2003. In addition, as glass used for this measurement, what was processed with the annealing furnace on the annealing conditions of slow cooling fall rate -25 degrees C / hr was used.
実施例のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８−２００３「光学ガラスの熱膨張の測定方法」に従い、温度と試料の伸びとの関係を測定することで得られる熱膨張曲線より求めた。 The glass transition point of the glass of Example (Tg) and yield point (At), in accordance with the Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS08- 2003 "method of measuring the thermal expansion of optical glass", measuring the relationship between the growth of temperature and sample It calculated | required from the thermal expansion curve obtained.
実施例のガラスの可視光透過率は、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、ガラスの可視光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λ８０（透過率８０％時の波長）を求めた。 The visible light transmittance of the glass of the example was measured according to Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02. In addition, in this invention, the presence or absence and the grade of coloring of glass were calculated | required by measuring the visible light transmittance | permeability of glass. Specifically, a face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722, and λ 5 (wavelength when the transmittance was 5%) and λ 80 (transmittance). Wavelength at 80%).
実施例のガラスの熱伝導率は、ＪＩＳ Ｒ ２６１８に規定されている非定常熱源法に準じた方法又はホットディスク法によって測定した。 The thermal conductivity of the glass of the example was measured by a method according to the unsteady heat source method defined in JIS R 2618 or a hot disk method.
実施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。 The specific gravity of the glass of an Example was measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS05-1975 “Method for Measuring Specific Gravity of Optical Glass”.
表１〜表４に表されるように、実施例の光学ガラスは、熱伝導率が０．５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より詳細には０．６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、所望の範囲内であった。他方で、エヌ・アイ・ユマーチェフ（ＹＵＭＡＳＨＥＶ Ｎ．Ｉ．）、他２名、グラス・フィジックス・アンド・ケミストリー（Ｇｌａｓｓ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、（ソビエト連邦）、１９９１年、第１７巻、ｐ．１９７−２００に記載されたＭｇ２＋を含有しないガラスは、熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、上述のＭｇ２＋を含有しないガラスに比べて、熱伝導率が大きいことが明らかになった。 As shown in Tables 1 to 4, the optical glass of the examples has a thermal conductivity of 0.50 W / (m · K) or more, more specifically 0.60 W / (m · K) or more. Was within the desired range. On the other hand, N. I. Yumarchev (YUMASHEV NI), two others, Glass Physics and Chemistry (Soviet Union), 1991, Vol. 17, p. The glass not containing Mg 2+ described in 197-200 had a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or less. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention has large heat conductivity compared with the glass which does not contain the above-mentioned Mg2 + .
また、実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率が１．５０以上、より詳細には１．５３以上であり、所望の範囲内であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数が６０以上、より詳細には６８以上であるとともに、このアッベ数は８０以下、より詳細には７７以下であり、所望の範囲内であった。
Further, the optical glasses of the examples all had a refractive index of 1.50 or more, more specifically 1.53 or more, and were within a desired range.
Further, the optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number of 60 or more, more specifically 68 or more, and this Abbe number is 80 or less, more specifically 77 or less. Met.
また、実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点が６００℃以下、より詳細には５１０℃以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses of the examples all had a glass transition point of 600 ° C. or lower, more specifically 510 ° C. or lower, and were within a desired range.
また、実施例の光学ガラスは、いずれも屈伏点が７００℃以下、より詳細には５５０℃以下であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses of the examples all had a yield point of 700 ° C. or lower, more specifically 550 ° C. or lower, and were within a desired range.
従って、実施例の光学ガラスは、アッベ数が所望の範囲内にありながらも、所望の高い屈折率を有しており、且つ、熱伝導率が大きいことが明らかになった。 Therefore, it has been clarified that the optical glass of the example has a desired high refractive index and a high thermal conductivity while the Abbe number is within a desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ８０（透過率８０％時の波長）が５００ｎｍ以下、より詳細には３６０ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ５（透過率５％時の波長）が４５０ｎｍ以下、より詳細には３００ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
Further, in all the optical glasses of the examples of the present invention, λ 80 (wavelength at 80% transmittance) was 500 nm or less, more specifically 360 nm or less, and was in a desired range.
In addition, in all the optical glasses of the examples of the present invention, λ 5 (wavelength at 5% transmittance) was 450 nm or less, more specifically 300 nm or less, and was in a 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５．００以下、より詳細には４．３０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 had a specific gravity of 5.00 or less, more specifically 4.30 or less, and were within a desired range.
さらに、実施例の光学ガラスは、熱伝導率が大きいため、プレス成形によるガラスの割れが生じ難いことが推察される。 Furthermore, since the optical glass of an Example has large heat conductivity, it is guessed that the glass is hard to be cracked by press molding.
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 (11)
Ｐ５＋を１５．０〜５５．０％、
Ａｌ３＋を５．０〜３０．０％、
Ｍｇ２＋を０．１〜３０．０％及び
Ｂａ２＋を０．１〜５０．０％
含有する請求項１記載の光学ガラス。 In cation% (mol%) display,
P 5+ 15.0-55.0%,
Al 3+ 5.0-30.0%,
0.1 to 30.0% Mg 2+ and 0.1 to 50.0% Ba 2+
The optical glass according to claim 1, which is contained.
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