JP2016074558A - 光学ガラス及び光学素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】高屈折率を有しながらも十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供する。
【解決手段】光学ガラスは、質量%で、B2O3成分を5.0%以上50.0%以下、Ln2O3成分を合計で15.0%以上75.0%以下含有し(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)、Sb2O3成分の含有量が0.4%未満であり、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなるものである。
【選択図】なし
【解決手段】光学ガラスは、質量%で、B2O3成分を5.0%以上50.0%以下、Ln2O3成分を合計で15.0%以上75.0%以下含有し(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)、Sb2O3成分の含有量が0.4%未満であり、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなるものである。
【選択図】なし
Description
本発明は、光学ガラス及び光学素子に関する。
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。
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、1.70以上の屈折率(nd)を有し、20以上60以下のアッベ数(νd)を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとして、特許文献1〜6に代表されるようなガラス組成物が知られている。
しかしながら、特許文献1〜6で開示されたガラスをはじめ、B2O3成分及びLn2O3成分を含有する高屈折率ガラスでは、産業ベースで大量生産を行った場合に、より高温での熔解を要すること等により、坩堝や生産設備からのPtの溶出が起こり易くなるため、実験室レベルの設備でガラスを作製した場合に比べてPt濃度が高まり易い傾向がある。
特に、特許文献1〜3で開示されたガラスでは、Pt濃度が高まると、可視光の短波長側の光に対する透過率が低くなり、ガラスが着色する問題点があった。このような着色したガラスは、可視領域の光を透過させる用途には適さない。
他方で、Pt濃度を低くする手段としては、ガラス原料を熔解する温度を下げたり、ガラス原料を熔解する時間を短くしたりすることで、Pt成分の含有量を低減させることで、坩堝や生産設備からのPtの溶出を抑えることも考えられる。しかし、ガラス原料を熔解する温度を下げたり、ガラス原料を熔解する時間を短くしたりした場合、十分に清澄されたガラスを得るのが困難になり、生産性も低下する問題点があった。
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、高屈折率を有しながらも十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスと、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。
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、B2O3成分及びLn2O3成分を含有し、Sb2O3成分の含有量の少ないガラスにおいて、長時間又は高温での清澄によって高いPt濃度を有していても、着色の少ない光学ガラスを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は、以下に述べる光学ガラスを提供するものである。
具体的には、本発明は、以下に述べる光学ガラスを提供するものである。
(1)質量%で、B2O3成分を5.0%以上50.0%以下、Ln2O3成分を合計で15.0%以上75.0%以下含有し(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)、Sb2O3成分の含有量が0.4%未満であり、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である光学ガラス。
(2)質量%で、Pt成分を0.01ppm以上含有する(1)記載の光学ガラス。
(3)ガラス全質量に対し、硫黄成分及びハロゲン成分より選ばれる1種以上からなる揮発成分を合計で0.01%以上15.00%以下含有する(1)又は(2)記載の光学ガラス。
(4)前記揮発成分として、硫黄成分をSO2換算での含有量で、0.01質量%以上1.0質量%以下含有する(3)記載の光学ガラス。
(5)前記揮発成分として、酸化物基準の質量に対する外割り質量%で
F成分 0〜15.0質量%
Cl成分 0〜5.0質量%
Br成分 0〜5.0質量%
I成分 0〜5.0質量%
である(1)から(4)のいずれか記載の光学ガラス。
F成分 0〜15.0質量%
Cl成分 0〜5.0質量%
Br成分 0〜5.0質量%
I成分 0〜5.0質量%
である(1)から(4)のいずれか記載の光学ガラス。
(6)質量%で、前記揮発成分及びSb2O3成分の合計量が0%超15.0%以下である(1)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。
(7)Fe成分及びCr成分の合計含有量が50ppm以下である(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
(8)質量%で、
La2O3成分 10.0〜65.0%
Gd2O3成分 0〜30.0%
Y2O3成分 0〜30.0%
Yb2O3成分 0〜20.0%
Lu2O3成分 0〜10.0%
である(1)から(7)のいずれか記載の光学ガラス。
La2O3成分 10.0〜65.0%
Gd2O3成分 0〜30.0%
Y2O3成分 0〜30.0%
Yb2O3成分 0〜20.0%
Lu2O3成分 0〜10.0%
である(1)から(7)のいずれか記載の光学ガラス。
(9)質量%で、
TiO2成分 0〜30.0%
Nb2O5成分 0〜20.0%
WO3成分 0〜20.0%
である(1)から(8)のいずれか記載の光学ガラス。
TiO2成分 0〜30.0%
Nb2O5成分 0〜20.0%
WO3成分 0〜20.0%
である(1)から(8)のいずれか記載の光学ガラス。
(10)質量%で、
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜20.0%
BaO成分 0〜20.0%
である(1)から(9)のいずれか記載の光学ガラス。
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜20.0%
BaO成分 0〜20.0%
である(1)から(9)のいずれか記載の光学ガラス。
(11)質量%で、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)の合計含有量が30.0%以下である(1)から(10)のいずれか記載の光学ガラス。
(12)質量%で、
Li2O成分 0〜20.0%
Na2O成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜10.0%
である(1)から(11)のいずれか記載の光学ガラス。
Li2O成分 0〜20.0%
Na2O成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜10.0%
である(1)から(11)のいずれか記載の光学ガラス。
(13)質量%で、Rn2O成分(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)の合計含有量が20.0%以下である(1)から(12)のいずれか記載の光学ガラス。
(14)質量%で
SiO2成分を0〜30.0%
P2O5成分 0〜20.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜20.0%
ZnO成分 0〜30.0%
ZrO2成分 0〜20.0%
Bi2O3成分 0〜15.0%
TeO2成分 0〜20.0%
Al2O3成分 0〜20.0%
Ga2O3成分 0〜20.0%
SnO成分 0〜3.0%
である(1)から(13)のいずれか記載の光学ガラス。
SiO2成分を0〜30.0%
P2O5成分 0〜20.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜20.0%
ZnO成分 0〜30.0%
ZrO2成分 0〜20.0%
Bi2O3成分 0〜15.0%
TeO2成分 0〜20.0%
Al2O3成分 0〜20.0%
Ga2O3成分 0〜20.0%
SnO成分 0〜3.0%
である(1)から(13)のいずれか記載の光学ガラス。
(15)日本光学硝子工業会規格JOGIS12−1994「光学ガラスの泡の測定方法」に基づくガラス中の泡評価が1〜3級のいずれかである(1)から(14)のいずれか記載の光学ガラス。
(16)日本光学硝子工業会規格JOGIS 11−2008「光学ガラスの脈理の測定方法」に基づく脈理の評価が1〜3級のいずれかである(1)から(15)のいずれか記載の光学ガラス。
(17) (1)から(16)のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
(18) (1)から(16)のいずれか記載の光学ガラスからなるレンズプリフォーム。
(19) (1)から(16)のいずれか記載の光学ガラスからなるモールドプレス成形用のレンズプリフォーム。
(20) (18)又は(19)記載のレンズプリフォームを成形してなる光学素子。
本発明によれば、高屈折率を有しながらも十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供できる。
本発明の光学ガラスは、質量%で、B2O3成分を5.0%以上50.0%以下、Ln2O3成分を合計で15.0%以上75.0%以下含有し(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)、Sb2O3成分の含有量が0.4%未満であり、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である。
B2O3成分及びLn2O3成分を含有し、Sb2O3成分の含有量の少ないガラスにおいて、長時間又は高温での清澄によって高いPt濃度を有していても、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。
特に、B2O3成分及びLa2O3成分をベースとすることにより、1.70以上の高い屈折率(nd)を有しながらも、着色のより少ないガラスを得易くできる。
従って、高屈折率を有しながらも十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスを提供できる。
B2O3成分及びLn2O3成分を含有し、Sb2O3成分の含有量の少ないガラスにおいて、長時間又は高温での清澄によって高いPt濃度を有していても、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。
特に、B2O3成分及びLa2O3成分をベースとすることにより、1.70以上の高い屈折率(nd)を有しながらも、着色のより少ないガラスを得易くできる。
従って、高屈折率を有しながらも十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスを提供できる。
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。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、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。
[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、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」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質量を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
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、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」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質量を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
<必須成分、任意成分について>
B2O3成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須の成分である。特に、B2O3成分を5.0%以上含有することで、ガラスの耐失透性を高め、ガラス原料の溶融性を高め、且つガラスのアッベ数を高められる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは15.0%を下限とする。
一方、B2O3成分の含有量を50.0%以下にすることで、より大きな屈折率を得易くでき、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50.0%、より好ましくは40.0%、さらに好ましくは36.0%、さらに好ましくは32.0%、さらに好ましくは27.0%、さらに好ましくは22.0%、さらに好ましくは19.0%を上限とする。
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。
B2O3成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須の成分である。特に、B2O3成分を5.0%以上含有することで、ガラスの耐失透性を高め、ガラス原料の溶融性を高め、且つガラスのアッベ数を高められる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは15.0%を下限とする。
一方、B2O3成分の含有量を50.0%以下にすることで、より大きな屈折率を得易くでき、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50.0%、より好ましくは40.0%、さらに好ましくは36.0%、さらに好ましくは32.0%、さらに好ましくは27.0%、さらに好ましくは22.0%、さらに好ましくは19.0%を上限とする。
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。
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)の合計量は、15.0%以上75.0%以下が好ましい。
特に、この和を25.0%以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数がいずれも高められるため、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得易くすることができる。従って、Ln2O3成分の合計量は、好ましくは15.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは35.0%、さらに好ましくは38.0%、さらに好ましくは42.0%、さらに好ましくは45.0%、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、この和を75.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ln2O3成分の合計量は、好ましくは75.0%、より好ましくは68.0%、さらに好ましくは63.0%、さらに好ましくは60.0%を上限とする。
特に、この和を25.0%以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数がいずれも高められるため、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得易くすることができる。従って、Ln2O3成分の合計量は、好ましくは15.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは35.0%、さらに好ましくは38.0%、さらに好ましくは42.0%、さらに好ましくは45.0%、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、この和を75.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ln2O3成分の合計量は、好ましくは75.0%、より好ましくは68.0%、さらに好ましくは63.0%、さらに好ましくは60.0%を上限とする。
La2O3成分は、10.0%以上含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つガラスのアッベ数を高められる成分である。従って、La2O3成分の含有量は、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38.0%、さらに好ましくは45.0%を下限としてもよい。
他方で、La2O3成分の含有量を65.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、La2O3成分の含有量は、好ましくは65.0%、より好ましくは55.0%、さらに好ましくは51.0%、さらに好ましくは49.0%を上限とする。
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。
他方で、La2O3成分の含有量を65.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、La2O3成分の含有量は、好ましくは65.0%、より好ましくは55.0%、さらに好ましくは51.0%、さらに好ましくは49.0%を上限とする。
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。
Gd2O3成分は、0%超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つアッベ数を高められる任意成分である。
他方で、Gd2O3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、且つ材料コストを低減できる。従って、Gd2O3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%未満、さらに好ましくは20.0%未満、さらに好ましくは16.0%未満、さらに好ましくは10.0%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。
他方で、Gd2O3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、且つ材料コストを低減できる。従って、Gd2O3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%未満、さらに好ましくは20.0%未満、さらに好ましくは16.0%未満、さらに好ましくは10.0%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。
Yb2O3成分は、0%超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つアッベ数を高められる任意成分である。
他方で、Yb2O3成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められ、且つ材料コストを低減できる。従って、Yb2O3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%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Yb2O3成分は、原料としてYb2O3等を用いることができる。
他方で、Yb2O3成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められ、且つ材料コストを低減できる。従って、Yb2O3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%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Yb2O3成分は、原料としてYb2O3等を用いることができる。
Y2O3成分は、0%超含有する場合に、高アッベ数を維持しながらも屈折率を高められる任意成分である。また、ガラスの材料コストを抑え、且つ、他の希土類成分よりもガラスの比重を低減できる成分でもある。従って、Y2O3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3.0%超、さらに好ましくは5.0%超、さらに好ましくは8.0%超としてもよい。
一方で、Y2O3成分の含有量を30.0%以下にすることで、ガラス原料の溶融性を高められ、且つ耐失透性を高められる。従って、Y2O3成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは16.0%、さらに好ましくは13.0%、さらに好ましくは11.0%を上限とする。
Y2O3成分は、原料としてY2O3、YF3等を用いることができる。
一方で、Y2O3成分の含有量を30.0%以下にすることで、ガラス原料の溶融性を高められ、且つ耐失透性を高められる。従って、Y2O3成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは16.0%、さらに好ましくは13.0%、さらに好ましくは11.0%を上限とする。
Y2O3成分は、原料としてY2O3、YF3等を用いることができる。
TiO2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。従って、TiO2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3.0%超としてもよい。
他方で、TiO2成分の含有量を30.0%以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、TiO2成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つ、ガラスの可視光(特に波長500nm以下)に対する透過率の低下を抑えられる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは17.0%、さらに好ましくは13.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは6.0%を上限とする。
TiO2成分は、原料としてTiO2等を用いることができる。
他方で、TiO2成分の含有量を30.0%以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、TiO2成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つ、ガラスの可視光(特に波長500nm以下)に対する透過率の低下を抑えられる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは17.0%、さらに好ましくは13.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは6.0%を上限とする。
TiO2成分は、原料としてTiO2等を用いることができる。
Nb2O5成分は、0%超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つ耐失透性を高められる任意成分である。従って、Nb2O5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4.0%超、さらに好ましくは6.0%超としてもよい。
他方で、Nb2O5成分の含有量を20.0%以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、Nb2O5成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つ、ガラスの可視光(特に波長500nm以下)に対する透過率の低下を抑えられる。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15.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは9.0%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。
他方で、Nb2O5成分の含有量を20.0%以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、Nb2O5成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つ、ガラスの可視光(特に波長500nm以下)に対する透過率の低下を抑えられる。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15.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは9.0%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。
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、ガラス転移点を低くでき、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。従って、WO3成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%超、さらに好ましくは1.5%超としてもよい。
他方で、WO3成分の含有量を20.0%以下にすることで、WO3成分による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、WO3成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは6.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。
WO3成分は、原料としてWO3等を用いることができる。
他方で、WO3成分の含有量を20.0%以下にすることで、WO3成分による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、WO3成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは6.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。
WO3成分は、原料としてWO3等を用いることができる。
TiO2成分、WO3成分及びNb2O5成分の合計量は、30.0%以下が好ましい。
これにより、これら成分の過剰な含有による液相温度の上昇が抑えられるため、光学ガラスの失透を低減できる。従って、質量和(TiO2+WO3+Nb2O5)は、好ましくは30.0%、より好ましくは23.0%、さらに好ましくは20.0%、さらに好ましくは16.0%、さらに好ましくは13.0%を上限とする。
他方で、これらを合計で0%超含有することで、Ta2O5成分等の難熔解成分を低減しても所望の光学恒数が得られるため、光学ガラスの生産性をより高められる。従って、質量和(TiO2+WO3+Nb2O5)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4.5%超、さらに好ましくは9.0%超としてもよい。
これにより、これら成分の過剰な含有による液相温度の上昇が抑えられるため、光学ガラスの失透を低減できる。従って、質量和(TiO2+WO3+Nb2O5)は、好ましくは30.0%、より好ましくは23.0%、さらに好ましくは20.0%、さらに好ましくは16.0%、さらに好ましくは13.0%を上限とする。
他方で、これらを合計で0%超含有することで、Ta2O5成分等の難熔解成分を低減しても所望の光学恒数が得られるため、光学ガラスの生産性をより高められる。従って、質量和(TiO2+WO3+Nb2O5)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4.5%超、さらに好ましくは9.0%超としてもよい。
MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分は、0%超含有する場合に、ガラス原料の溶融性を高めてPtによる悪影響を抑え、耐失透性を高め、且つ屈折率を調整できる任意成分である。
他方で、MgO成分及びCaO成分の各々の含有量を10.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、且つこれらの成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。また、SrO成分及びBaO成分の各々の含有量を20.0%以下にすることで、過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、MgO成分及びCaO成分の各々の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%を上限とする。また、SrO成分及びBaO成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%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。
他方で、MgO成分及びCaO成分の各々の含有量を10.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、且つこれらの成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。また、SrO成分及びBaO成分の各々の含有量を20.0%以下にすることで、過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、MgO成分及びCaO成分の各々の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%を上限とする。また、SrO成分及びBaO成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%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。
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)の合計量は、30.0%以下が好ましい。これにより、所望の高屈折率を得易くでき、且つ失透を低減できる。従って、RO成分の合計量は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%を上限とする。
Li2O成分は、0%超含有する場合に、ガラスの溶解温度を下げられ、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
他方で、Li2O成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くでき、ガラスの液相温度を下げて失透を低減でき、且つ化学的耐久性を高められる。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Li2O成分は、原料としてLi2CO3、LiNO3、Li2CO3等を用いることができる。
他方で、Li2O成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くでき、ガラスの液相温度を下げて失透を低減でき、且つ化学的耐久性を高められる。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Li2O成分は、原料としてLi2CO3、LiNO3、Li2CO3等を用いることができる。
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でき、ガラス転移点を低くでき、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、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、且つガラスの失透を低減できる。従って、Na2O成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
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、且つガラスの失透を低減できる。従って、K2O成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、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。
Na2O成分及びK2O成分は、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。
他方で、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、且つガラスの失透を低減できる。従って、Na2O成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
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、且つガラスの失透を低減できる。従って、K2O成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、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。
Na2O成分及びK2O成分は、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。
Rn2O成分(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)の含有量の和は、20.0%以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つガラスの失透を低減できる。従って、Rn2O成分の合計含有量は、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%を上限とし、さらに好ましくは5.0%未満、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。
SiO2成分は、0%超含有する場合に、ガラスの着色を低減でき、且つ化学的耐久性や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%、さらに好ましくは2.0%、さらに好ましくは3.0%、さらに好ましくは5.0%を下限としてもよい。
他方で、SiO2成分の含有量を30.0%以下にすることで、原料ガラスの熔解時における溶け残りを低減でき、熔融ガラスの粘度の上昇を抑えて脱泡を促進し易くでき、且つ、ガラス転移点の上昇や屈折率の低下を抑えられる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは8.0%、さらに好ましくは6.5%を上限とする。
SiO2成分は、原料としてSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いることができる。
他方で、SiO2成分の含有量を30.0%以下にすることで、原料ガラスの熔解時における溶け残りを低減でき、熔融ガラスの粘度の上昇を抑えて脱泡を促進し易くでき、且つ、ガラス転移点の上昇や屈折率の低下を抑えられる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは8.0%、さらに好ましくは6.5%を上限とする。
SiO2成分は、原料としてSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いることができる。
P2O5成分は、0%超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、P2O5成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの屈折率や耐失透性の低下や、耐水性等の化学的耐久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20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
他方で、P2O5成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの屈折率や耐失透性の低下や、耐水性等の化学的耐久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20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
GeO2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、その含有量が多いと生産コストが高くなる。従って、GeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、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。
GeO2成分は、原料としてGeO2等を用いることができる。
しかしながら、GeO2は原料価格が高いため、その含有量が多いと生産コストが高くなる。従って、GeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、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。
GeO2成分は、原料としてGeO2等を用いることができる。
Ta2O5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。
他方で、高価なTa2O5成分を20.0%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、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの熔解性の低下を抑えられる。従って、Ta2O5成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは10.0%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。
Ta2O5成分は、原料としてTa2O5等を用いることができる。
他方で、高価なTa2O5成分を20.0%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、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの熔解性の低下を抑えられる。従って、Ta2O5成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは10.0%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。
Ta2O5成分は、原料としてTa2O5等を用いることができる。
ZrO2成分は、0%超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ化学的耐久性及び耐失透性を向上できる任意成分である。また、ガラスの着色を低減して短波長の可視光に対する透過率を高められる成分でもある。従って、ZrO2成分の含有量を、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3.0%超、さらに好ましくは4.5%超としてもよい。
他方で、ZrO2成分の含有量を20.0%以下にすることで、ZrO2成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ZrO2成分の含有量は、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7.0%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。
他方で、ZrO2成分の含有量を20.0%以下にすることで、ZrO2成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ZrO2成分の含有量は、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7.0%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。
ZnO成分は、0%超含有する場合に、耐失透性を高められ、ガラス転移点を低くでき、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは0%超としてもよく、より好ましくは1.0%超、さらに好ましくは4.0%超、さらに好ましくは10.0%超、さらに好ましくは13.0%超としてもよい。
他方で、ZnO成分の含有量を30.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、液相温度を低くでき、且つ、ガラス転移点の必要以上の低下による失透を低減できる。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは6.0%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。
他方で、ZnO成分の含有量を30.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、液相温度を低くでき、且つ、ガラス転移点の必要以上の低下による失透を低減できる。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは6.0%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。
Bi2O3成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高められ、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、Bi2O3成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。また、ガラスの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%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Bi2O3成分は、原料としてBi2O3等を用いることができる。
他方で、Bi2O3成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。また、ガラスの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%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
Bi2O3成分は、原料としてBi2O3等を用いることができる。
TeO2成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高められ、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、TeO2は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうることで、坩堝や熔融槽に穴が開く問題がある。従って、TeO2成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは10.0%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。
TeO2成分は、原料としてTeO2等を用いることができる。
他方で、TeO2は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうることで、坩堝や熔融槽に穴が開く問題がある。従って、TeO2成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは10.0%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。
TeO2成分は、原料としてTeO2等を用いることができる。
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向上でき、ガラス溶融時の粘度を高められ、且つ熔融ガラスの耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの溶融性を高めつつ、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。従って、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
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。
他方で、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの溶融性を高めつつ、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。従って、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは5.0%未満、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。
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。
SnO2成分は、0%超含有する場合に、熔融ガラスの酸化を低減して清澄し、且つ、Tiイオン及びNbイオンの還元を防ぐこと等によってガラスの可視光透過率を高められる任意成分である。
他方で、SnO2成分の含有量を3.0%以下にすることで、熔融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を低減できる。また、SnO2成分と熔解設備(特にPt等の貴金属)の合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、SnO2成分の含有量は、好ましくは3.0%以下、より好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.1%未満とする。
SnO2成分は、原料としてSnO、SnO2、SnF2、SnF4等を用いることができる。
他方で、SnO2成分の含有量を3.0%以下にすることで、熔融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を低減できる。また、SnO2成分と熔解設備(特にPt等の貴金属)の合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、SnO2成分の含有量は、好ましくは3.0%以下、より好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.1%未満とする。
SnO2成分は、原料としてSnO、SnO2、SnF2、SnF4等を用いることができる。
Sb2O3成分は、0%超含有する場合に、熔融ガラスの脱泡性を向上させる成分であり、且つ、産業ベースで大量生産を行う場合であっても、過剰な温度上昇による着色を抑えられる任意成分である。本発明の光学ガラスでは、Sb2O3成分の含有によって坩堝や熔解設備からのPtの溶出量が多くなる場合であっても、ガラスの可視光透過率を高めることが可能である。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.001%以上、さらに好ましくは0.003%以上としてもよい。
他方で、Sb2O3量が多すぎると、可視光の短波長領域における透過率が悪くなり易い。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは0.4%未満、より好ましくは0.3%未満、さらに好ましくは0.2%未満、さらに好ましくは0.1%未満、さらに好ましくは0.05%未満、さらに好ましくは0.01%以下、さらに好ましくは0.005%未満とする。特に可視光透過率を高める観点では、Sb2O3成分を含有しないことが最も好ましい。
Sb2O3成分は、原料としてSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いることができる。
他方で、Sb2O3量が多すぎると、可視光の短波長領域における透過率が悪くなり易い。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは0.4%未満、より好ましくは0.3%未満、さらに好ましくは0.2%未満、さらに好ましくは0.1%未満、さらに好ましくは0.05%未満、さらに好ましくは0.01%以下、さらに好ましくは0.005%未満とする。特に可視光透過率を高める観点では、Sb2O3成分を含有しないことが最も好ましい。
Sb2O3成分は、原料としてSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いることができる。
本発明の光学ガラスは、硫黄成分及びハロゲン成分より選ばれる1種以上からなる揮発成分を合計で0.01%以上15.00%以下含有する。
特に、揮発成分を合計で0.01%以上含有することで、ガラス熔解時に揮発成分が揮発することで所望の脱泡作用を奏するため、Sb2O3成分の含有量が少ない場合であってもガラスの生産性を高められる。従って、揮発成分の含有量は、好ましくは0.01%、より好ましくは0.03質量%、さらに好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.08質量%を下限とする。
他方で、揮発成分の合計量は、溶融したガラス原料の吹きこぼれを低減させる観点から、好ましくは15.00%、より好ましくは10.00%、さらに好ましくは8.0%、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。
なお、揮発成分の含有量は、SO2換算での硫黄成分の含有量と、酸化物基準の質量に対する外割りでのハロゲン成分の含有量の和によって定義される。
特に、揮発成分を合計で0.01%以上含有することで、ガラス熔解時に揮発成分が揮発することで所望の脱泡作用を奏するため、Sb2O3成分の含有量が少ない場合であってもガラスの生産性を高められる。従って、揮発成分の含有量は、好ましくは0.01%、より好ましくは0.03質量%、さらに好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.08質量%を下限とする。
他方で、揮発成分の合計量は、溶融したガラス原料の吹きこぼれを低減させる観点から、好ましくは15.00%、より好ましくは10.00%、さらに好ましくは8.0%、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。
なお、揮発成分の含有量は、SO2換算での硫黄成分の含有量と、酸化物基準の質量に対する外割りでのハロゲン成分の含有量の和によって定義される。
本発明の光学ガラスは、揮発成分及びSb2O3成分の合計量が0%超15.0%以下であることが好ましい。
特に、これらの合計量を0.01%以上にすることで、所望の脱泡作用を奏することでガラスの生産性を高められる。従って、揮発成分の含有量は、好ましくは0.01%、より好ましくは0.10質量%、さらに好ましくは0.20質量%、さらに好ましくは0.30質量%を下限とする。
他方で、これらの合計量の上限は、溶融したガラス原料の吹きこぼれを低減させる観点から、好ましくは15.00%、より好ましくは10.00%、さらに好ましくは5.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
特に、これらの合計量を0.01%以上にすることで、所望の脱泡作用を奏することでガラスの生産性を高められる。従って、揮発成分の含有量は、好ましくは0.01%、より好ましくは0.10質量%、さらに好ましくは0.20質量%、さらに好ましくは0.30質量%を下限とする。
他方で、これらの合計量の上限は、溶融したガラス原料の吹きこぼれを低減させる観点から、好ましくは15.00%、より好ましくは10.00%、さらに好ましくは5.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
硫黄成分は、ガラスを溶融する際に高い脱泡効果を発揮できる成分である。
本発明の光学ガラスにおいて硫黄成分を用いることで、坩堝や熔解設備等の白金部材へのダメージを低減しつつ、ハロゲン成分に比べてガラス融液中への溶存量を多くでき、ガラス原料を熔解する際の発泡を強くすることでガラスをより効果的に清澄できる。このとき、硫黄成分は、ガラス熔解時に硫黄原料が酸化剤としても作用することで、硫黄原料そのものの揮発のみならず、酸素の発生によっても脱泡効果を高めることができる。
また、本発明の光学ガラスにおいて硫黄成分を用いることで、熔解してから清澄するまでの揮発による脈理等の不具合や特性の変動を低減できる。また、硫黄原料が酸化剤としても作用することで、坩堝や熔解設備からPtが溶出していても、Ptとガラス成分の相互作用等による着色を低減できる。
これらによって、ガラスを産業ベースで大量に作製する場合であっても、十分に清澄されたガラスを得ることができ、且つガラスの可視光透過率を高めることができる。
本発明の光学ガラスにおいて硫黄成分を用いることで、坩堝や熔解設備等の白金部材へのダメージを低減しつつ、ハロゲン成分に比べてガラス融液中への溶存量を多くでき、ガラス原料を熔解する際の発泡を強くすることでガラスをより効果的に清澄できる。このとき、硫黄成分は、ガラス熔解時に硫黄原料が酸化剤としても作用することで、硫黄原料そのものの揮発のみならず、酸素の発生によっても脱泡効果を高めることができる。
また、本発明の光学ガラスにおいて硫黄成分を用いることで、熔解してから清澄するまでの揮発による脈理等の不具合や特性の変動を低減できる。また、硫黄原料が酸化剤としても作用することで、坩堝や熔解設備からPtが溶出していても、Ptとガラス成分の相互作用等による着色を低減できる。
これらによって、ガラスを産業ベースで大量に作製する場合であっても、十分に清澄されたガラスを得ることができ、且つガラスの可視光透過率を高めることができる。
硫黄成分としては、原料として硫黄原子を含む塩を含有させることが好ましく、硫酸塩を用いることがより好ましい。硫黄原子を含む塩としては、硫酸塩、ペルオキソ一硫酸塩、二硫酸塩及びペルオキソ二硫酸塩等が挙げられる。また、硫酸塩としては、硫酸リチウム水和物(Li2SO4・H2O)、硫酸ソーダ(Na2SO4)、硫酸カリウム(K2SO4)、硫酸マグネシウム(MgSO4)、硫酸カルシウム水和物(CaSO4・1/2H2O)、硫酸ストロンチウム(SrSO4)、硫酸バリウム(BaSO4)、硫酸亜鉛水和物(ZnSO4・7H2O)、硫酸ランタン水和物(La2(SO4)3・9H2O)等が挙げられる。
硫黄成分は、光学ガラス中にSO2換算で0.01質量%以上1.0質量%以下含有されるように添加することが好ましい。硫黄成分のSO2換算での含有量は、好ましくは0.01質量%、より好ましくは0.03質量%、さらに好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.08質量%を下限とする。他方で、硫黄成分の含有量は、好ましくは1.0質量%、より好ましくは0.8質量%、さらに好ましくは0.5質量%を上限とする。
なお、硫黄成分のSO2換算での含有量は、各金属元素の1種又は2種以上の酸化物の一部又は全部を硫酸塩に置換した硫酸塩の含有量と、その硫酸塩の分子量でSO2の分子量(=64.065)を割った値と、を掛けた値である。
硫黄成分は、光学ガラス中にSO2換算で0.01質量%以上1.0質量%以下含有されるように添加することが好ましい。硫黄成分のSO2換算での含有量は、好ましくは0.01質量%、より好ましくは0.03質量%、さらに好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.08質量%を下限とする。他方で、硫黄成分の含有量は、好ましくは1.0質量%、より好ましくは0.8質量%、さらに好ましくは0.5質量%を上限とする。
なお、硫黄成分のSO2換算での含有量は、各金属元素の1種又は2種以上の酸化物の一部又は全部を硫酸塩に置換した硫酸塩の含有量と、その硫酸塩の分子量でSO2の分子量(=64.065)を割った値と、を掛けた値である。
本発明の光学ガラスでは、揮発成分及びSb2O3成分の合計量に対する硫黄成分の含有量の比率は、70.0%以上が好ましい。これにより、Sb2O3成分を含有すること等によってPtの含有量が多い場合であっても、可視光透過率を高めることができる。従って、揮発成分及びSb2O3成分の合計量に対する硫黄成分の含有量の比率は、好ましくは70.0%、より好ましくは85.0%、さらに好ましくは92.0%、さらに好ましくは96.0%、さらに好ましくは98.5%を下限とする。
なお、揮発成分の含有量は、SO2換算での硫黄成分の含有量と、酸化物基準の質量に対する外割りでのハロゲン成分の含有量の和によって定義される。また、Sb2O3成分の含有量は、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%によって定義される。
なお、揮発成分の含有量は、SO2換算での硫黄成分の含有量と、酸化物基準の質量に対する外割りでのハロゲン成分の含有量の和によって定義される。また、Sb2O3成分の含有量は、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%によって定義される。
ハロゲン成分、すなわちF成分、Cl成分、Br成分及びI成分は、0%超含有する場合に、ガラスのアッベ数を高めつつ、ガラス転移点を低くし、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
しかし、F成分の酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量、すなわち上述した各金属元素の1種又は2種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のFとしての合計量が15.0%を超えると、F成分の揮発量が多くなるため、安定した光学恒数が得られ難くなり、均質なガラスが得られ難くなり、脈理も多くなる。また、Cl成分、Br成分及びI成分の酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量が各々5.0%を超えた場合も同様である。
従って、F成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。また、Cl成分、Br成分及びI成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは3.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
F成分、Cl成分、Br成分及びI成分は、原料として例えばZr、Al、Na、Ca等のハロゲン化物を用いることで、ガラス内に含有することができる。
しかし、F成分の酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量、すなわち上述した各金属元素の1種又は2種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のFとしての合計量が15.0%を超えると、F成分の揮発量が多くなるため、安定した光学恒数が得られ難くなり、均質なガラスが得られ難くなり、脈理も多くなる。また、Cl成分、Br成分及びI成分の酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量が各々5.0%を超えた場合も同様である。
従って、F成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。また、Cl成分、Br成分及びI成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは3.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
F成分、Cl成分、Br成分及びI成分は、原料として例えばZr、Al、Na、Ca等のハロゲン化物を用いることで、ガラス内に含有することができる。
本発明の光学ガラスでは、不純物としてPtを含有してもよい。ガラスを産業ベースで大量に作製する場合、坩堝や熔解設備からのPtの溶出によってPtの濃度が高まるが、本発明の光学ガラスでは、Ptの濃度が高い場合であっても可視光透過率を高めることができる。これにより、溶融温度を下げてガラス原料を熔解する必要がなくなるため、ガラスの熔解における生産性を高めることができる。本発明の光学ガラスに含まれるPtの含有量は、例えば0.01ppm以上であってもよく、0.1ppm以上であってもよく、1.0ppm以上であってもよく、2.0ppm以上であってもよく、2.5ppm以上であってもよい。
他方で、本発明の光学ガラスにおけるPtの含有量は、例えば10.0ppm以下、より具体的には8.0ppm以下、さらに具体的には6.0ppm以下であることが多い。
他方で、本発明の光学ガラスにおけるPtの含有量は、例えば10.0ppm以下、より具体的には8.0ppm以下、さらに具体的には6.0ppm以下であることが多い。
本発明の光学ガラスは、Fe成分の含有量が50ppm以下であることが好ましい。Fe成分は、光学ガラスを製造する際に、例えば光学ガラスの原料の不純物として光学ガラス中に混入する成分であるが、ガラスの可視光透過率を下げる一因となる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するFe成分の含有量は、好ましくは50ppm、より好ましくは10ppm、さらに好ましくは5ppmを上限とする。Fe成分は、例えば含有量の少ない光学ガラスの原料を選ぶことで、光学ガラス中への混入量を低減することができる。
なお、本発明におけるPtの含有量とFe成分の含有量は、ガラスをフッ化水素酸及び硝酸の混酸に溶解した後、ICP質量分析計SPQ9000型(セイコーインスツル株式会社製)によって測定した値である。
なお、本発明におけるPtの含有量とFe成分の含有量は、ガラスをフッ化水素酸及び硝酸の混酸に溶解した後、ICP質量分析計SPQ9000型(セイコーインスツル株式会社製)によって測定した値である。
本発明の光学ガラスでは、ガラス原料に炭酸塩を含有してもよい。
しかしながら、ガラス原料への炭酸塩の含有量が少なくても、ガラスをより効果的に清澄することが可能である。そのため、ガラス原料への炭酸塩の含有量は、酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量で、好ましくは1.0%未満、より好ましくは0.5%未満、さらに好ましくは0.2%未満、さらに好ましくは0.1%未満とする。
しかしながら、ガラス原料への炭酸塩の含有量が少なくても、ガラスをより効果的に清澄することが可能である。そのため、ガラス原料への炭酸塩の含有量は、酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量で、好ましくは1.0%未満、より好ましくは0.5%未満、さらに好ましくは0.2%未満、さらに好ましくは0.1%未満とする。
<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。
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。
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、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Mo、Eu、Nd、Sm、Tb、Dy及びErは、1種以上を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、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが好ましい。
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。
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。
[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時間熔融して攪拌均質化した後、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。
ここで、ガラス原料を熔融及び攪拌均質化する工程は、溶融槽においてガラス原料を溶融し、溶融されたガラス原料を開口部が解放された清澄槽で清澄し、その後略密閉された撹拌槽でガラスを撹拌することにより行うことが好ましい。これにより、ガラス熔解時及び清澄時における揮発成分の揮発が促進され、且つ、それ以降における成分の揮発が低減されるため、脈理の少ない光学ガラスを得易くできる。
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時間熔融して攪拌均質化した後、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。
ここで、ガラス原料を熔融及び攪拌均質化する工程は、溶融槽においてガラス原料を溶融し、溶融されたガラス原料を開口部が解放された清澄槽で清澄し、その後略密閉された撹拌槽でガラスを撹拌することにより行うことが好ましい。これにより、ガラス熔解時及び清澄時における揮発成分の揮発が促進され、且つ、それ以降における成分の揮発が低減されるため、脈理の少ない光学ガラスを得易くできる。
[物性]
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における、厚み10mmのサンプルで分光透過率80%を示す最も短い波長(λ80)は、好ましくは680nm、より好ましくは660nm、さらに好ましくは600nm、さらに好ましくは560nm、さらに好ましくは540nm、さらに好ましくは520nm、さらに好ましくは500nm、さらに好ましくは480nmを上限としてもよい。
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70%を示す最も短い波長(λ70)は、好ましくは460nm、より好ましくは440nm、さらに好ましくは430nm、さらに好ましくは420nm、さらに好ましくは410nmを上限としてもよい。
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380nm、より好ましくは370nm、さらに好ましくは360nm、さらに好ましくは350nmを上限としてもよい。
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。
特に、本発明の光学ガラスは、Ptの含有量が多い場合であっても、高い可視光透過率を有することが可能である。
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における、厚み10mmのサンプルで分光透過率80%を示す最も短い波長(λ80)は、好ましくは680nm、より好ましくは660nm、さらに好ましくは600nm、さらに好ましくは560nm、さらに好ましくは540nm、さらに好ましくは520nm、さらに好ましくは500nm、さらに好ましくは480nmを上限としてもよい。
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70%を示す最も短い波長(λ70)は、好ましくは460nm、より好ましくは440nm、さらに好ましくは430nm、さらに好ましくは420nm、さらに好ましくは410nmを上限としてもよい。
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380nm、より好ましくは370nm、さらに好ましくは360nm、さらに好ましくは350nmを上限としてもよい。
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。
特に、本発明の光学ガラスは、Ptの含有量が多い場合であっても、高い可視光透過率を有することが可能である。
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1.70、より好ましくは1.73、さらに好ましくは1.76、さらに好ましくは1.78、さらに好ましくは1.79、さらに好ましくは1.80を下限としてもよい。この屈折率(nd)は、好ましくは2.10、より好ましくは2.05、さらに好ましくは2.01を上限としてもよい。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは20、より好ましくは22、さらに好ましくは24、さらに好ましくは26、さらに好ましくは28を下限としてもよい。このアッベ数(νd)は、好ましくは60、より好ましくは58、さらに好ましくは55、さらに好ましくは50を上限としてもよい。
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、設計上有利になる。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。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは20、より好ましくは22、さらに好ましくは24、さらに好ましくは26、さらに好ましくは28を下限としてもよい。このアッベ数(νd)は、好ましくは60、より好ましくは58、さらに好ましくは55、さらに好ましくは50を上限としてもよい。
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、設計上有利になる。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。
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6.00[g/cm3]以下である。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6.00、より好ましくは5.60、さらに好ましくは5.10、さらに好ましくは4.90を上限としてもよい。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。
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。
本発明の光学ガラスは、泡が少ないことが好ましい。ここで、ガラス中の泡の程度は、日本光学硝子工業会規格JOGIS12−1994「光学ガラスの泡の測定方法」に基づいて級別することができる。そして、この測定方法に基づいた等級が、級1〜3のいずれかに該当することが好ましく、級1〜2のいずれかに該当することがより好ましく、級1に該当することが最も好ましい。
本発明の光学ガラスは、脈理が少ないことが好ましい。ここで、ガラス中の脈理の程度は、日本光学硝子工業会規格JOGIS11−2008「光学ガラスの脈理の測定方法」に基づいて級別することができる。そして、この測定方法に基づいた等級が、級1〜3のいずれかに該当することが好ましく、級1〜2のいずれかに該当することがより好ましく、級1に該当することが最も好ましい。
[プリフォーム材及び光学素子]
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。
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。
このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームを用いてリヒートプレス成形や精密プレス成形等を行い、レンズやプリズム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小型化を図ることができる。
本発明の実施例(No.1〜No.13)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)、分光透過率が5%、70%及び80%を示す波長(λ5、λ70、λ80)、泡の程度、脈理の程度、並びに比重の結果を表1〜表2に示す。このうち、比較例(No.A)としては、中国特許出願公開第101549953号明細書の実施例4で開示された、ガラスの組成及び特性を示した。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に限定されるものではない。
本発明の実施例のガラスは、いずれも各成分の原料として、表に示される種類及び含有量の硫酸塩と、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1250℃の温度で2時間熔融した後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。
ここで、ガラス原料を熔融及び攪拌均質化する工程は、溶融槽においてガラス原料を溶融し、溶融されたガラス原料を開口部が解放された清澄槽で清澄し、その後略密閉された撹拌槽でガラスを撹拌することにより行った。
ここで、ガラス原料を熔融及び攪拌均質化する工程は、溶融槽においてガラス原料を溶融し、溶融されたガラス原料を開口部が解放された清澄槽で清澄し、その後略密閉された撹拌槽でガラスを撹拌することにより行った。
実施例のガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)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。ここで、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)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。
実施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)、λ70(透過率70%時の波長)及び、λ80(透過率80%時の波長)を求めた。
また、実施例のガラス中の泡の程度は、日本光学硝子工業会規格JOGIS12−1994「光学ガラスの泡の測定方法」に基づいて級別した。
実施例のガラス中の脈理の程度は、日本光学硝子工業会規格JOGIS11−2008「光学ガラスの脈理の測定方法」に基づいて級別した。
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。
表に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、λ80(透過率80%時の波長)がいずれも680nm以下、より詳細には660nm以下であった。
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460nm以下、より詳細には440nm以下であった。これに対し、比較例のガラスは、λ70が460nmを超えていた。
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380nm以下、より詳細には375nm以下であった。これに対し、比較例のガラスは、λ5が375nmを超えていた。
このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて、可視短波長における透過率が高いことで着色が少ないことが明らかになった。このように可視短波長における透過率が高まる一因として、本発明の実施例では、比較例では含有していない硫黄成分を含有していることが挙げられる。
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460nm以下、より詳細には440nm以下であった。これに対し、比較例のガラスは、λ70が460nmを超えていた。
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380nm以下、より詳細には375nm以下であった。これに対し、比較例のガラスは、λ5が375nmを超えていた。
このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて、可視短波長における透過率が高いことで着色が少ないことが明らかになった。このように可視短波長における透過率が高まる一因として、本発明の実施例では、比較例では含有していない硫黄成分を含有していることが挙げられる。
特に実施例(No.4)の光学ガラスでは、Sb2O3成分を含有していることで高いPt濃度を有していたが、Sb2O3成分を含有しておらずPt濃度の低い実施例(No.3)よりも波長λ70が短く、可視短波長における透過率が高いことが明らかになった。このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、Pt濃度が高くても、高い可視光透過率を有することが明らかになった。
本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも泡数が級1に該当し泡数の少ないものであり、且つ脈理が級1に該当し脈理の少ないものであった。
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1.70以上、より詳細には1.72以上であるとともに、この屈折率(nd)は2.10以下、より詳細には2.01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、いずれもアッベ数(νd)が20以上、より詳細には28以上であるとともに、このアッベ数(νd)は60以下、より詳細には55以下であり、所望の範囲内であった。
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、1.70以上の屈折率(nd)と、20以上60以下のアッベ数(νd)を有しており、Pt濃度が高まっても、十分に清澄されており、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスであることが明らかになった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも比重が6.00以下、より詳細には5.60以下であった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、比重が小さいことも明らかになった。
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、リヒートプレス成形を行った後で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。また、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、精密プレス成形用プリフォームを形成し、精密プレス成形用プリフォームをレンズ及びプリズムの形状に精密プレス成形加工した。いずれの場合も、加熱軟化後のガラスには乳白化及び失透等の問題は生じず、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。
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。
Claims (20)
- 質量%で、B2O3成分を5.0%以上50.0%以下、Ln2O3成分を合計で15.0%以上75.0%以下含有し(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)、Sb2O3成分の含有量が0.4%未満であり、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である光学ガラス。
- 質量%で、Pt成分を0.01ppm以上含有する請求項1記載の光学ガラス。
- ガラス全質量に対し、硫黄成分及びハロゲン成分より選ばれる1種以上からなる揮発成分を合計で0.01%以上15.00%以下含有する請求項1又は2記載の光学ガラス。
- 前記揮発成分として、硫黄成分をSO2換算での含有量で、0.01質量%以上1.0質量%以下含有する請求項3記載の光学ガラス。
- 前記揮発成分として、酸化物基準の質量に対する外割り質量%で
F成分 0〜15.0質量%
Cl成分 0〜5.0質量%
Br成分 0〜5.0質量%
I成分 0〜5.0質量%
である請求項1から4のいずれか記載の光学ガラス。 - 質量%で、前記揮発成分及びSb2O3成分の合計量が0%超15.0%以下である請求項1から5のいずれか記載の光学ガラス。
- Fe成分及びCr成分の合計含有量が50ppm以下である請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。
- 質量%で、
La2O3成分 10.0〜65.0%
Gd2O3成分 0〜30.0%
Y2O3成分 0〜30.0%
Yb2O3成分 0〜20.0%
Lu2O3成分 0〜10.0%
である請求項1から7のいずれか記載の光学ガラス。 - 質量%で、
TiO2成分 0〜30.0%
Nb2O5成分 0〜20.0%
WO3成分 0〜20.0%
である請求項1から8のいずれか記載の光学ガラス。 - 質量%で、
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜20.0%
BaO成分 0〜20.0%
である請求項1から9のいずれか記載の光学ガラス。 - 質量%で、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)の合計含有量が30.0%以下である請求項1から10のいずれか記載の光学ガラス。
- 質量%で、
Li2O成分 0〜20.0%
Na2O成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜10.0%
である請求項1から11のいずれか記載の光学ガラス。 - 質量%で、Rn2O成分(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)の合計含有量が20.0%以下である請求項1から12のいずれか記載の光学ガラス。
- 質量%で
SiO2成分を0〜30.0%
P2O5成分 0〜20.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜20.0%
ZnO成分 0〜30.0%
ZrO2成分 0〜20.0%
Bi2O3成分 0〜15.0%
TeO2成分 0〜20.0%
Al2O3成分 0〜20.0%
Ga2O3成分 0〜20.0%
SnO成分 0〜3.0%
である請求項1から13のいずれか記載の光学ガラス。 - 日本光学硝子工業会規格JOGIS12−1994「光学ガラスの泡の測定方法」に基づくガラス中の泡評価が1〜3級のいずれかである請求項1から14のいずれか記載の光学ガラス。
- 日本光学硝子工業会規格JOGIS 11−2008「光学ガラスの脈理の測定方法」に基づく脈理の評価が1〜3級のいずれかである請求項1から15のいずれか記載の光学ガラス。
- 請求項1から16のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
- 請求項1から16のいずれか記載の光学ガラスからなるレンズプリフォーム。
- 請求項1から16のいずれか記載の光学ガラスからなるモールドプレス成形用のレンズプリフォーム。
- 請求項18又は19記載のレンズプリフォームを成形してなる光学素子。
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