JP2018008851A - Optical glass, preform and optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子に関する。 The present invention relates to an optical glass, a preform material, and an optical element.
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。 In recent years, digitization and high definition of devices using optical systems have been rapidly progressing, and various optical devices such as photographing devices such as digital cameras and video cameras, and image reproduction (projection) devices such as projectors and projection televisions. In this field, there is an increasing demand to reduce the number of optical elements such as lenses and prisms used in the optical system, and to reduce the weight and size of the entire optical system.
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学系全体の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．７５以上１．８８以下の屈折率（ｎｄ）を有し、３５以上４５以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率低分散ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率低分散ガラスとして、特許文献１〜３に代表されるようなガラス組成物が知られている。 Among optical glasses for producing optical elements, in particular, it has a refractive index ( nd ) of 1.75 or more and 1.88 or less, and can be 35 or more and 45 or less, capable of reducing the weight and size of the entire optical system. Demand for high refractive index and low dispersion glass having an Abbe number (ν d ) of is very high. As such a high refractive index and low dispersion glass, glass compositions represented by Patent Documents 1 to 3 are known.
光学ガラスの材料コストを低減するために、光学ガラスを構成する諸成分の原料費は、なるべく安価であることが望まれる。ところが、特許文献１〜３に記載されたガラス組成物は、高屈折率を実現するために、Ｔａ２Ｏ５やＧｄ２Ｏ３等の高額な原料を使用しており、これらの諸要求に十分応えるものとは言い難い。 In order to reduce the material cost of the optical glass, it is desirable that the raw material costs of the components constituting the optical glass be as low as possible. However, the glass compositions described in Patent Documents 1 to 3 use expensive raw materials such as Ta 2 O 5 and Gd 2 O 3 in order to realize a high refractive index. It is hard to say that it responds sufficiently.
高額な原料の使用量を削減するために、他の安価な原料を使用すると、高屈折率低分散を実現することが難しく、それを実現するためには、比較的安価な希土類成分を多量に添加しなければならず、失透性が悪くなる傾向にある。光学ガラスの材料コストを低減した場合であっても、光学ガラスには安定性が高く失透し難いことが求められている。 If other inexpensive raw materials are used in order to reduce the amount of expensive raw materials used, it is difficult to achieve high refractive index and low dispersion. It must be added, and the devitrification tends to deteriorate. Even when the material cost of the optical glass is reduced, the optical glass is required to be highly stable and difficult to devitrify.
また、光学系で用いられるレンズには、球面レンズと非球面レンズがあり、非球面レンズを利用すれば光学素子の枚数を削減することが可能になる。非球面レンズの作製方法として、ゴブまたはプリフォームを超精密加工された金型を用いて、高温下で加圧成形することで光学素子の形状を得る方法（精密モールド成形）が主流となっている。この方法は、プレス成形を行う際に、成形型自体や成形型の内側表面に設置されている離型膜の損傷を防ぐために、ガラスプリフォームのガラス転移点を低くすることが求められている。 The lenses used in the optical system include a spherical lens and an aspheric lens. If an aspheric lens is used, the number of optical elements can be reduced. As a method for producing an aspherical lens, a method (precision molding) in which the shape of an optical element is obtained by press molding a gob or a preform under a high temperature using an ultra-precision machined mold has become the mainstream. Yes. This method is required to lower the glass transition point of the glass preform in order to prevent damage to the mold itself and the release film installed on the inner surface of the mold when performing press molding. .
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、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、安定性の高いガラスを、より安価に得ることにある。加えて、精密モールド成形が可能な材料であることが好ましい。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to have high stability while the refractive index (n d ) and the Abbe number (ν d ) are within the desired ranges. It is to obtain glass at a lower cost. In addition, a material capable of precision molding is preferable.
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、材料コストの高い成分、特にＴａ２Ｏ５成分やＧｄ２Ｏ３成分の含有量を低減させながらも、Ｂ２Ｏ３成分、Ｌａ２Ｏ３成分及びＺｎＯ成分の添加量を調整することで高屈折率低分散であり、且つ安定性の高いガラスを得られることを見出した。加えて、ＺｎＯを多量に添加することで、ガラス転移点も下げることが可能になり、精密モールドプレス成形を行いやすい硝材となることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive test research. As a result, while reducing the content of components with high material costs, particularly Ta 2 O 5 components and Gd 2 O 3 components, B It has been found that a glass having high refractive index and low dispersion and high stability can be obtained by adjusting the addition amount of the 2 O 3 component, La 2 O 3 component and ZnO component. In addition, by adding a large amount of ZnO, it has become possible to lower the glass transition point, and it has been found that the glass material is easy to perform precision mold press forming, and the present invention has been completed.
Specifically, the present invention provides the following.
（１） 酸化物換算組成の質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分 １０．０〜４０．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 １５．０〜５０．０％
ＺｎＯ成分 １０．０〜４５．０％
であり、
酸化物基準での質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）が３０．０〜８０．０％であり、
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜１．８８であり、アッベ数（νｄ）が３５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。
(1) In mass% of oxide equivalent composition,
B 2 O 3 component 10.0-40.0%,
La 2 O 3 component 15.0-50.0%
ZnO component 10.0-45.0%
And
The mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO) based on oxide is 30.0 to 80.0%,
An optical glass having a refractive index (n d ) of 1.75 to 1.88 and an Abbe number (ν d ) of 35 to 45.
（２） 酸化物換算組成の質量％で、
ＳｉＯ２成分 ０〜１５．０％、
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２０．０％
である（１）記載の光学ガラス。
(2) In mass% of oxide equivalent composition,
SiO 2 component 0 to 15.0%,
ZrO 2 component 0 to 15.0%
Nb 2 O 5 component 0 to 20.0%
WO 3 component 0-20.0%
The optical glass according to (1).
（３） 酸化物換算組成の質量％で、
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
ＭｇＯ成分 ０〜１５．０％
ＣａＯ成分 ０〜１５．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％
ＢａＯ成分 ０〜２０．０％
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜５．０％
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
ＳｎＯ２成分 ０〜３．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３．０％
である（１）又は（２）記載の光学ガラス。
(3) In mass% of oxide equivalent composition,
Y 2 O 3 component 0 to 20.0%
Gd 2 O 3 component 0 to 20.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 20.0%
MgO component 0 to 15.0%
CaO component 0 to 15.0%
SrO component 0 to 15.0%
BaO component 0 to 20.0%
Li 2 O component 0 to 10.0%
Na 2 O component 0-5.0%
K 2 O component 0-5.0%
TiO 2 component 0 to 10.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 10.0%
P 2 O 5 component 0 to 10.0%
Ta 2 O 5 component 0 to 10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 10.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 10.0%
GeO 2 component 0-10.0%
TeO 2 component 0-15.0%
SnO 2 component 0-3.0%
Sb 2 O 3 component 0-3.0%
The optical glass according to (1) or (2).
（４） 酸化物換算組成の質量％で、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有量の和が１５．０％以上６０．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上） (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), wherein the sum of the contents of the Ln 2 O 3 component is 15.0% or more and 60.0% or less in terms of mass% of the oxide equivalent composition ( In the formula, Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, and Yb)
（５） 酸化物換算組成の質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が１５．０％以上５５．０％以下である請求項（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 claims (1) to (4), wherein the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 ) of the oxide equivalent composition is 15.0% or more and 55.0% or less.
（６） 酸化物換算組成の質量和（Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）が１０．０％以上５５．０％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。 (6) mass sum terms of oxide composition (Y 2 O 3 + ZnO) is below 55.0% 10.0% or more (1) to (5) any description of the optical glass.
（７） 酸化物換算組成の質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が６０．０％以上９０．０％以下である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。 (7) The mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + ZrO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) of the oxide equivalent composition is 60.0% or more and 90.0% or less, and any of (1) to (6) Or an optical glass.
（８） 酸化物換算組成の質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が６０．０％以上８５．０％以下である（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。 (8) Any one of (1) to (7), wherein the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + Nb 2 O 5 + WO 3 ) of the oxide equivalent composition is 60.0% or more and 85.0% or less Optical glass.
（９） 酸化物換算組成の質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ）が３．００以下である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。 (9) Any of (1) to (8) in which the mass ratio (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) / (B 2 O 3 + ZnO) of the oxide equivalent composition is 3.00 or less Or an optical glass.
（１０） 酸化物換算組成の質量％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）の含有量の和が１０．０％以下であり、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が３０．０％以下である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。 (10) The mass of the oxide conversion composition, and the sum of the contents of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) is 10.0% or less. Yes, any of (1) to (9), wherein the sum of the contents of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba) is 30.0% or less Or an optical glass.
（１１） ガラス転移点（Ｔｇ）が６２０℃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), which has a glass transition point (Tg) of 620 ° C. or lower.
（１２） 分光透過率が８０％を示す波長（λ８０）が４２０ｎｍ以下であり、分光透過率が５％を示す波長（λ５）が３５５ｎｍ以下である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。 (12) The wavelength (λ 80 ) at which the spectral transmittance is 80% is 420 nm or less, and the wavelength (λ 5 ) at which the spectral transmittance is 5% is 355 nm or less, and any one of (1) to (11) The optical glass described.
（１３） 比重が５．００以下である（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。 (13) The optical glass according to any one of (1) to (12), having a specific gravity of 5.00 or less.
（１４） （１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。 (14) A preform material comprising the optical glass according to any one of (1) to (13).
（１５） （１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。 (15) An optical element made of the optical glass according to any one of (1) to (13).
（１６） （１５）に記載の光学素子を備える光学機器。 (16) An optical apparatus comprising the optical element according to (15).
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、耐失透性が高いガラスを、より安価に得ることができる。 According to the present invention, a glass having high devitrification resistance can be obtained at a lower cost while the refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) are within the desired ranges.
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成の質量％で、Ｂ２Ｏ３成分を１０．０％以上４０．０％以下、Ｌａ２Ｏ３成分を１５．０％以上５０．０％以下、ＺｎＯ成分を１０．０％以上４５．０％以下含有し、酸化物基準での質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）が３０．０〜８０．０％であり、１．７５以上１．８８以下の屈折率（ｎｄ）を有し、３５以上４５以下のアッベ数（νｄ）を有する。Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分をベースとすることにより、１．７５以上１．８８以下の屈折率（ｎｄ）及び３５以上４５以下のアッベ数（νｄ）を有しながらも、安定なガラスが得られ易くなる。また、本願発明者は、１．７５以上１．８８以下の屈折率（ｎｄ）及び３５以上４５以下のアッベ数（νｄ）を有するガラスにおいて、ＺｎＯを含有させることにより、材料コストの高い成分、特にＴａ２Ｏ５成分やＧｄ２Ｏ３成分の含有量を低減させた場合であっても、安定的にガラスが作製できることを見出した。従って、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、安定性の高い光学ガラスを、より安価に得ることができる。 The optical glass of the present invention is mass% of the oxide equivalent composition, the B 2 O 3 component is 10.0% or more and 40.0% or less, the La 2 O 3 component is 15.0% or more and 50.0% or less, It contains 10.0% or more and 45.0% or less of the ZnO component, and the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO) based on the oxide is 30.0 to 80.0%, and is 1.75 or more. It has a refractive index (n d ) of 1.88 or less and an Abbe number (ν d ) of 35 to 45. Based on the B 2 O 3 component and La 2 O 3 component, while having a refractive index (n d ) of 1.75 to 1.88 and an Abbe number (ν d ) of 35 to 45, It becomes easy to obtain a stable glass. In addition, the inventor of the present application has a high material cost by including ZnO in a glass having a refractive index (n d ) of 1.75 or more and 1.88 or less and an Abbe number (ν d ) of 35 or more and 45 or less. It has been found that even when the content of components, particularly Ta 2 O 5 component and Gd 2 O 3 component, is reduced, glass can be stably produced. Therefore, a highly stable optical glass can be obtained at a lower cost while the refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) are within the desired ranges.
加えて、本発明の光学ガラスは、低比重である為、光学系全体を軽量化及び小型化する際に好適に使用できる。 In addition, since the optical glass of the present invention has a low specific gravity, it can be suitably used for reducing the weight and size of the entire optical system.
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。 Hereinafter, embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有量は、特に断りがない場合、全て酸化物換算組成の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。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. In the present specification, unless otherwise specified, the contents of the respective components are all expressed in mass% with respect to the total mass of the oxide equivalent composition. Here, the “oxide equivalent composition” is based on the assumption that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as the raw material of the glass component of the present invention are all decomposed and changed into oxides during melting. It is the composition which described each component contained in glass by making the total mass of a production | generation oxide into 100 mass%.
＜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成分の含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの耐失透性を高め、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１０．０％、より好ましくは１２．５％、さらに好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１６．０％を下限とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を４０．０％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４０．０％以下、より好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３０．０％未満、さらに好ましくは２５．０％未満とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
<About essential and optional components>
The B 2 O 3 component is an essential component as a glass-forming oxide in the optical glass of the present invention containing a large amount of rare earth oxides. In particular, by setting the content of the B 2 O 3 component to 10.0% or more, the devitrification resistance of the glass can be increased and the Abbe number of the glass can be increased. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 10.0%, more preferably 12.5%, still more preferably 15.0%, and even more preferably 16.0%.
On the other hand, by setting the content of the B 2 O 3 component to 40.0% or less, a larger refractive index can be easily obtained, and deterioration of chemical durability can be suppressed. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 40.0% or less, more preferably less than 35.0%, further preferably less than 30.0%, and further preferably less than 25.0%.
As the B 2 O 3 component, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like can be used as a raw material.
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を高める必須成分である。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２３．０％超とする。
一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を５０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めることで失透を低減でき、アッベ数の必要以上の上昇を抑えられる。また、ガラス原料の熔解性を高められる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満、さらに好ましくは３５．０％未満とする。
Ｌａ２Ｏ３成分は、原料としてＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いることができる。
The La 2 O 3 component is an essential component that increases the refractive index and Abbe number of the glass. Therefore, the content of the La 2 O 3 component is preferably 15.0% or more, more preferably more than 17.0%, even more preferably more than 20.0%, and even more preferably more than 23.0%.
On the other hand, by setting the content of the La 2 O 3 component to 50.0% or less, devitrification can be reduced by increasing the stability of the glass, and the Abbe number can be prevented from rising more than necessary. Moreover, the meltability of the glass raw material can be enhanced. Therefore, the content of the La 2 O 3 component is preferably 50.0% or less, more preferably less than 45.0%, still more preferably less than 40.0%, and even more preferably less than 35.0%.
As the La 2 O 3 component, La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) or the like can be used as a raw material.
ＺｎＯ成分は、１０％以上含有する場合に、原料の熔解性を高め、溶解したガラスからの脱泡を促進し、また、ガラスの安定性を高められる必須成分である。また、熔解時間を短くできること等により、ガラスの着色を低減できる成分でもある。また、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成分でもある。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％超、さらに好ましくは１５．０％超、さらに好ましくは１８．０％超とする。
他方で、ＺｎＯ成分の含有量を４５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、且つ、過剰な粘性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４５．０％以下、より好ましくは４０．０％未満、さらに好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３３．０％未満とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
When the ZnO component is contained in an amount of 10% or more, the ZnO component is an essential component that enhances the meltability of the raw material, promotes defoaming from the molten glass, and increases the stability of the glass. Moreover, it is also a component which can reduce coloring of glass by shortening melting time. It is also a component that can lower the glass transition point and improve chemical durability. Accordingly, the content of the ZnO component is preferably 10.0% or more, more preferably more than 12.0%, still more preferably more than 15.0%, still more preferably more than 18.0%.
On the other hand, by setting the content of the ZnO component to 45.0% or less, a decrease in the refractive index of the glass can be suppressed, and devitrification due to an excessive decrease in viscosity can be reduced. Therefore, the content of the ZnO component is preferably 45.0% or less, more preferably less than 40.0%, further preferably less than 35.0%, and further preferably less than 33.0%.
As the ZnO component, ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、及びＺｎＯ成分の合計量（質量和）は、３０．０％以上とする。これにより、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることが出来る。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは３０．０％以上、より好ましくは４０．０％以上、さらに好ましくは４５．０％以上、さらに好ましくは５０．０％以上、さらに好ましくは５６．０％超とする。
他方で、この質量和を８０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高められ、失透を低減できる。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは８０．０％以下、より好ましくは７５．０％以下、さらに好ましくは７２．５％以下、さらに好ましくは７０．０％以下、さらに好ましくは６６．０％未満とする。
The total amount (mass sum) of the La 2 O 3 component, the Y 2 O 3 component, and the ZnO component is 30.0% or more. Thereby, the refractive index and Abbe number of glass can be raised. Accordingly, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO) is preferably 30.0% or more, more preferably 40.0% or more, further preferably 45.0% or more, and further preferably 50.0%. For the above reasons, more preferably, it exceeds 56.0%.
On the other hand, by making this mass sum 80.0% or less, the stability of the glass can be enhanced and devitrification can be reduced. Therefore, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO) is preferably 80.0% or less, more preferably 75.0% or less, still more preferably 72.5% or less, and even more preferably 70.0%. Hereinafter, it is more preferably less than 66.0%.
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を高められ、ガラスの着色を低減できる任意成分である。また、ガラスの安定性を高めて量産に耐えるガラスを得易くする成分でもある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量を、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上としてもよい。
他方で、ＳｉＯ２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑えられ、且つ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１５．０％以下、より好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
The SiO 2 component is an optional component that can increase the viscosity of the molten glass and reduce the coloration of the glass when it contains more than 0%. It is also a component that increases the stability of glass and makes it easier to obtain glass that can withstand mass production. Therefore, the content of the SiO 2 component is preferably more than 0%, more preferably 1.0% or more, and further preferably 2.0% or more.
On the other hand, when the content of the SiO 2 component is 15.0% or less, an increase in the glass transition point can be suppressed and a decrease in the refractive index can be suppressed. Therefore, the content of the SiO 2 component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 12.0%, still more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 8.0%.
As the SiO 2 component, SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められ、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。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０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上としてもよい。
他方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１５．０％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１５．０％以下、より好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
The ZrO 2 component is an optional component that can increase the refractive index and Abbe number of the glass and can improve the devitrification resistance when it is contained in excess of 0%. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and further preferably 1.0% or more.
On the other hand, by setting the content of the ZrO 2 component to 15.0% or less, devitrification due to excessive inclusion of the ZrO 2 component can be reduced. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 12.0%, still more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 5.0%.
As the ZrO 2 component, ZrO 2 , ZrF 4 or the like can be used as a raw material.
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つガラスの液相温度を低くすることで耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を、好ましくは０％超、より好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは４．０％以上としてもよい。
他方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを抑えられる。また、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。また、これによりアッベ数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％以下、より好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１２．５％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
The Nb 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index of glass and increase the devitrification resistance by lowering the liquidus temperature of the glass when it contains more than 0%. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably more than 0%, more preferably 2.0% or more, and even more preferably 4.0% or more.
On the other hand, the material cost of glass can be suppressed by making the content of the Nb 2 O 5 component 20.0% or less. Further, devitrification due to excessive inclusion of the Nb 2 O 5 component can be reduced, and a decrease in transmittance of glass with respect to visible light (especially, a wavelength of 500 nm or less) can be suppressed. Further, this can suppress a decrease in Abbe number. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 15.0%, still more preferably less than 12.5%, and even more preferably less than 10.0%.
As the Nb 2 O 5 component, Nb 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、他の高屈折率成分によるガラスの着色を低減しながら、屈折率を高め、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。従って、ＷＯ３成分の含有量を、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上としてもよい。
他方で、ＷＯ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを抑えられる。また、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％以下、より好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１２．５％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
WO 3 component is an optional component that can increase the refractive index, lower the glass transition point, and increase the devitrification resistance while reducing the coloring of the glass by other high refractive index components when it contains more than 0%. It is. Therefore, the content of the WO 3 component is preferably more than 0%, more preferably 1.0% or more, and further preferably 2.0% or more.
On the other hand, the material cost of glass can be suppressed by making the content of the WO 3 component 20.0% or less. In addition, the visible light transmittance can be increased by reducing the coloring of the glass by the WO 3 component. Therefore, the content of the WO 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 15.0%, still more preferably less than 12.5%, and even more preferably less than 10.0%.
As the WO 3 component, WO 3 or the like can be used as a raw material.
Ｙ２Ｏ３成分は、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、ガラスの材料コストを抑えられ、且つ、他の希土類成分よりもガラスの比重を低減できる任意成分である。従って、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上としてもよい。
他方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、且つガラスの安定性を高められる。また、ガラス原料の熔解性の悪化を抑えられる。従って、Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１７．５％未満、さらに好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。
Ｙ２Ｏ３成分は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いることができる。
When the Y 2 O 3 component is contained in an amount exceeding 0%, the glass material cost can be suppressed while maintaining a high refractive index and a high Abbe number, and the specific gravity of the glass can be reduced more than other rare earth components. It is an optional component. Therefore, the content of the Y 2 O 3 component is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and even more preferably 1.0% or more.
On the other hand, by making the content of the Y 2 O 3 component 20.0% or less, a decrease in the refractive index of the glass can be suppressed, and the stability of the glass can be enhanced. Moreover, deterioration of the meltability of the glass raw material can be suppressed. Accordingly, the content of the Y 2 O 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 17.5%, even more preferably less than 15.0%, and even more preferably less than 10.0%.
As the Y 2 O 3 component, Y 2 O 3 , YF 3 or the like can be used as a raw material.
Ｇｄ２Ｏ３成分及び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る任意成分である。
しかしながら、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｎｂ２Ｏ５成分やＷＯ３成分等を低減することによる効果が減殺される。また、Ｇｄ２Ｏ３成分やＹｂ２Ｏ３成分の含有を低減させることで、ガラスのアッベ数の過度の上昇を抑えられる。従って、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。特に材料コストを低減させる観点では、これらの成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いることができる。
Gd 2 O 3 component and Yb 2 O 3 component, when ultra containing 0%, which is an optional component that enhances the refractive index of the glass.
However, the Gd 2 O 3 component and the Yb 2 O 3 component have high raw material prices, and the production cost increases when the content is large. Therefore, the effect of reducing the Nb 2 O 5 component, the WO 3 component, etc. is reduced. Is done. Moreover, by reducing the content of Gd 2 O 3 component and Yb 2 O 3 component is suppressed an excessive increase of the Abbe number of the glass. Therefore, the content of each of the Gd 2 O 3 component and the Yb 2 O 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 5.0%, and still more preferably 1. It is less than 0%, more preferably less than 0.5%, more preferably less than 0.1%. In particular, from the viewpoint of reducing the material cost, it is most preferable not to contain these components.
As Gd 2 O 3 component and Yb 2 O 3 component, Gd 2 O 3 , GdF 3 , Yb 2 O 3 and the like can be used as raw materials.
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率や熔融性、耐失透性を調整できる任意成分である。特に、ＢａＯ成分は、屈折率を高めることができ、また、ガラス原料の熔解性を高められる成分でもある。
このうち、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分及びＳｒＯ成分の含有量をそれぞれ１５．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えることができ、且つこれらの成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分及びＳｒＯ成分の含有量は、それぞれ好ましくは１５．０％以下、より好ましくは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、さらに好ましくは１．０％未満とする。
また、ＢａＯ成分の含有量を２０．０％以下にすることでも、所望の屈折率を得易くでき、且つこれらの成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＢａＯ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％未満、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１．０％未満とする。
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料としてＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
The MgO component, CaO component, SrO component, and BaO component are optional components that can adjust the refractive index, meltability, and devitrification resistance of the glass when the content exceeds 0%. In particular, the BaO component can increase the refractive index, and is also a component that can improve the meltability of the glass raw material.
Among these, by making each content of MgO component, CaO component and SrO component 15.0% or less, a decrease in refractive index can be suppressed, and devitrification due to excessive inclusion of these components can be reduced. . Accordingly, the contents of the MgO component, CaO component and SrO component are each preferably 15.0% or less, more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%. More preferably, the content is less than 1.0%.
Further, by setting the content of the BaO component to 20.0% or less, a desired refractive index can be easily obtained, and devitrification due to excessive inclusion of these components can be reduced. Therefore, the content of the BaO component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 15.0%, even more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 5.0%, and still more preferably 1.0. %.
MgO component, CaO component, SrO component and BaO component are MgCO 3 , MgF 2 , CaCO 3 , CaF 2 , Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 , BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaF 2 and the like as raw materials. Can be used.
Ｌｉ２Ｏ成分、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る任意成分である。従って、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の含有量を、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上としてもよい。
このうち、Ｌｉ２Ｏ成分を１０．０％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、且つガラスの粘性が高められるため、ガラスの脈理を低減できる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、それぞれ好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．５％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満とする。
また、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の含有量をそれぞれ５．０％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、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の含有量は、それぞれ好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
Li 2 O component, Na 2 O component and K 2 O component, when ultra containing 0%, can improve meltability of the glass, which is an optional component that can be lowered glass transition temperature. Therefore, the contents of the Li 2 O component, the Na 2 O component, and the K 2 O component are preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and even more preferably 1.0% or more.
Among these, by making the Li 2 O component 10.0% or less, it is difficult to lower the refractive index of the glass, devitrification of the glass can be reduced, and the viscosity of the glass is increased. Can be reduced. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 7.5%, still more preferably less than 5.0%, and still more preferably less than 2.5%.
Also, by the content of Na 2 O component and K 2 O ingredients below, respectively 5.0%, and it is difficult to lower the refractive index of the glass, and reduces the devitrification of the glass. Therefore, the content of the Na 2 O component and the K 2 O component is preferably 5.0% or less, more preferably less than 3.0%, still more preferably less than 1.0%, still more preferably 0.5%. Less than, more preferably less than 0.1%.
Li 2 O component, Na 2 O component and K 2 O component are Li 2 CO 3 , LiNO 3 , Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 , K 2 CO 3 as raw materials. , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 or the like can be used.
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つガラスの液相温度を低くすることで安定性を高められる任意成分である。
他方で、ＴｉＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＴｉＯ２成分の過剰な含有による失透を低減でき、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。また、これによりアッベ数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、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
When the TiO 2 component is contained in an amount of more than 0%, it is an optional component that can increase the refractive index of the glass and increase the stability by lowering the liquidus temperature of the glass.
On the other hand, by setting the content of the TiO 2 component to 10.0% or less, devitrification due to excessive inclusion of the TiO 2 component can be reduced, and the transmittance of the glass with respect to visible light (especially a wavelength of 500 nm or less) is reduced. It can be suppressed. Further, this can suppress a decrease in Abbe number. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, even more preferably less than 3.0%, still more preferably less than 1.0%, still more preferably 0.00. It is less than 5%, more preferably less than 0.1%.
As the TiO 2 component, TiO 2 or the like can be used as a raw material.
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
しかしながら、Ｔａ２Ｏ５成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなる。また、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、原料の熔解温度が低くなり、原料の熔解に要するエネルギーが低減されるため、光学ガラスの製造コストも低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５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１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする、さらに好ましくは０．１％未満とする。特に材料コストを低減させる観点では、Ｔａ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
The Ta 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and increase the devitrification resistance when it exceeds 0%.
However, the Ta 2 O 5 component has a high raw material price, and if its content is large, the production cost becomes high. Further, by setting the content of Ta 2 O 5 component to 10.0% or less, melting temperature of the raw material is low, the energy required for the raw material melting is reduced, it is also reduced the production cost of optical glass. Accordingly, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, even more preferably less than 1.0%, still more preferably less than 0.5%. Preferably it is less than 0.1%. In particular, from the viewpoint of reducing the material cost, it is most preferable not to contain a Ta 2 O 5 component.
As the Ta 2 O 5 component, Ta 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
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１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％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。
The P 2 O 5 component is an optional component that can reduce the liquidus temperature of the glass and increase the devitrification resistance when it contains more than 0%.
On the other hand, by making the content of the P 2 O 5 component 10.0% or less, it is possible to suppress a decrease in chemical durability, particularly water resistance, of the glass. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
As the P 2 O 5 component, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like can be used as a raw material.
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、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は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｇｄ２Ｏ３成分やＴａ２Ｏ５成分等を低減することによる効果が減殺される。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％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、さらに好ましくは０．１％未満とする。材料コストを低減させる観点で、ＧｅＯ２成分を含有しなくてもよい。
ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
The GeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index of the glass and improve the devitrification resistance when it contains more than 0%.
However, since GeO 2 has a high raw material price and a high content, the production cost increases, so the effect of reducing the Gd 2 O 3 component, Ta 2 O 5 component, etc. is diminished. Therefore, the content of the GeO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, still more preferably less than 3.0%, still more preferably less than 1.0%, still more preferably 0.00. Less than 1%. From the viewpoint of reducing the material cost, the GeO 2 component may not be contained.
As the GeO 2 component, GeO 2 or the like can be used as a raw material.
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの化学的耐久性を向上でき、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１０．０％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。従って、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３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５．０％未満、さらに好ましくは３．０％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。
The Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component are optional components that can improve the chemical durability of the glass and improve the devitrification resistance of the molten glass when it is contained in excess of 0%.
On the other hand, by setting the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component to 10.0% or less, the liquidus temperature of the glass can be lowered and the devitrification resistance can be improved. Therefore, the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 3.0%.
For the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 , Ga 2 O 3 , Ga (OH) 3 or the like can be used as a raw material.
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、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１０．０％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。従って、Ｂｉ２Ｏ３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。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
The Bi 2 O 3 component is an optional component that can increase the refractive index and lower the glass transition point when it exceeds 0%.
On the other hand, by setting the content of the Bi 2 O 3 component to 10.0% or less, the liquidus temperature of the glass can be lowered to increase the devitrification resistance. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, still more preferably less than 3.0%, and even more preferably less than 1.0%.
As the Bi 2 O 3 component, Bi 2 O 3 or the like can be used as a raw material.
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、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問題がある。従って、ＴｅＯ２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％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、さらに好ましくは１．０％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。
The TeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index and lower the glass transition point when it is contained in excess of 0%.
On the other hand, TeO 2 has a problem that it can be alloyed with platinum when melting a glass raw material in a crucible made of platinum or a melting tank in which a portion in contact with molten glass is formed of platinum. Therefore, the content of the TeO 2 component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 10.0%, even more preferably less than 5.0%, still more preferably less than 3.0%, still more preferably 1. Less than 0%.
TeO 2 component can use TeO 2 or the like as a raw material.
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％未満、さらに好ましくは０．５％未満、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。
When the SnO 2 component is contained in an amount of more than 0%, the SnO 2 component is an optional component that can be refined by reducing the oxidation of the molten glass and can increase the visible light transmittance of the glass.
On the other hand, when the content of the SnO 2 component is 3.0% or less, the coloring of the glass due to the reduction of the molten glass and the devitrification of the glass can be reduced. Further, since the alloying of the SnO 2 component and the melting equipment (especially a noble metal such as Pt) is reduced, the life of the melting equipment can be extended. Therefore, the content of the SnO 2 component is preferably 3.0% or less, more preferably less than 1.0%, further preferably less than 0.5%, and further preferably less than 0.1%.
For the SnO 2 component, SnO, SnO 2 , SnF 2 , SnF 4 or the like can be used as a raw material.
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３量が多すぎると、可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３％未満、最も好ましくは０．１％以下とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
The Sb 2 O 3 component is an optional component that can degas the molten glass when it contains more than 0%.
On the other hand, when the amount of Sb 2 O 3 is too large, the transmittance in the short wavelength region of the visible light region is deteriorated. Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 3.0% or less, more preferably less than 1.0%, even more preferably less than 0.5%, still more preferably less than 0.3%, most preferably 0.1% or less.
As the Sb 2 O 3 component, Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Na 2 H 2 Sb 2 O 7 .5H 2 O, or the like can be used as a raw material.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。 Incidentally, components defoamed fining glass is not limited to the above Sb 2 O 3 component, a known refining agents in the field of glass production, it is possible to use a defoamer or a combination thereof.
Ｆ成分は、０％超含有する場合に、ガラスのアッベ数を高め、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る。また、アッベ数が必要以上に上昇する。
従って、Ｆ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％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。
Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いることで、ガラス内に含有することができる。
The F component is an optional component that can increase the Abbe number of the glass, lower the glass transition point, and improve the devitrification resistance when it contains more than 0%.
However, when the content of the F component, that is, the total amount of fluoride substituted for one or more of the above-mentioned one or more oxides of each metal element exceeds 15.0%, F Since the volatilization amount of the component increases, it becomes difficult to obtain a stable optical constant, and it becomes difficult to obtain a homogeneous glass. In addition, the Abbe number rises more than necessary.
Therefore, the content of the component F is preferably 15.0% or less, more preferably less than 10.0%, still more preferably less than 5.0%, and still more preferably less than 3.0%.
The F component can be contained in the glass by using, for example, ZrF 4 , AlF 3 , NaF, CaF 2 or the like as a raw material.
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、１５．０％以上６０．０％以下が好ましい。
特に、この和を１５．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が高められるため、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成分の質量和は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２５．０％超、さらに好ましくは３０．０％超とする。
他方で、この和を４０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの失透を低減できる。また、アッベ数の必要以上の上昇を抑えられる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、好ましくは６０．０％以下、より好ましくは５５．０％未満、さらに好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは３７．５％未満とする。
Sum (mass sum) of contents of Ln 2 O 3 components (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, and Yb) is 15.0% or more and 60.0% or less Is preferred.
In particular, by setting the sum to 15.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased, so that a glass having a desired refractive index and Abbe number can be easily obtained. Therefore, the mass sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 15.0% or more, more preferably more than 20.0%, still more preferably more than 25.0%, still more preferably more than 30.0%.
On the other hand, by setting the sum to 40.0% or less, the liquidus temperature of the glass is lowered, so that devitrification of the glass can be reduced. In addition, the Abbe number can be prevented from rising more than necessary. Therefore, the mass sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 60.0% or less, more preferably less than 55.0%, even more preferably less than 45.0%, and even more preferably less than 37.5%.
Ｌａ２Ｏ３成分及びＹ２Ｏ３成分の合計量（質量和）は、１５．０％以上５５．０％以下が好ましい。特に、この和を１５．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることが出来る。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１７．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上、さらに好ましくは２５．０％以上、さらに好ましくは３０．０％超とする。
他方で、この質量和を５５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めることで失透を低減できる。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は、好ましくは５５．０％以下、より好ましくは５０．０％以下、さらに好ましくは４７．５％以下、さらに好ましくは４５．０％以下、さらに好ましくは４１．０％未満とする。
The total amount (mass sum) of the La 2 O 3 component and the Y 2 O 3 component is preferably 15.0% or more and 55.0% or less. In particular, by making this sum 15.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased. Accordingly, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 ) is preferably 15.0% or more, more preferably 17.0% or more, further preferably 20.0% or more, and further preferably 25.0% or more. More preferably, it exceeds 30.0%.
On the other hand, devitrification can be reduced by making this mass sum 55.0% or less and improving the stability of glass. Therefore, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 ) is preferably 55.0% or less, more preferably 50.0% or less, further preferably 47.5% or less, and further preferably 45.0% or less. More preferably, the content is less than 41.0%.
Ｙ２Ｏ３成分及びＺｎＯ成分の合計量（質量和）は、１０．０％以上５５．０％以下が好ましい。特に、この和を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が高められ、且つ化学的耐久性を改善できる。従って、質量和（Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１５．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上とする。
他方で、この質量和を５５．０％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、質量和（Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは５５．０％以下、より好ましくは５０．０％以下、さらに好ましくは４５．０％以下、さらに好ましくは４０．０％以下、さらに好ましくは３８．０％以下とする。
The total amount (mass sum) of the Y 2 O 3 component and the ZnO component is preferably 10.0% or more and 55.0% or less. In particular, by making this sum 10.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased, and the chemical durability can be improved. Therefore, the mass sum (Y 2 O 3 + ZnO) is preferably 10.0% or more, more preferably 12.0% or more, further preferably 15.0% or more, and further preferably 18.0% or more, and further preferably Is 20.0% or more.
On the other hand, the fall of the refractive index of glass can be suppressed by making this mass sum into 55.0% or less. Accordingly, the mass sum (Y 2 O 3 + ZnO) is preferably 55.0% or less, more preferably 50.0% or less, further preferably 45.0% or less, and further preferably 40.0% or less, and still more preferably. Is 38.0% or less.
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、ＺｒＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、及びＷＯ３成分の合計量（質量和）は、６０．０％以上９０．０％以下が好ましい。特に、この和を６０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が高められ、且つ化学的耐久性を改善できる。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは６０．０％以上、より好ましくは６５．０％以上、さらに好ましくは７０．０％以上、さらに好ましくは７２．０％以上、さらに好ましくは７３．０％超とする。
他方で、この質量和を９０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることが出来る。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは９０．０％以下、より好ましくは８５．０％以下、さらに好ましくは８２．０％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７８．０％以下とする。
The total amount (mass sum) of La 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, ZnO component, ZrO 2 component, Nb 2 O 5 component, and WO 3 component is preferably 60.0% or more and 90.0% or less. . In particular, by making this sum 60.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased, and the chemical durability can be improved. Therefore, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + ZrO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 60.0% or more, more preferably 65.0% or more, further preferably 70.0% or more. More preferably, it is 72.0% or more, more preferably more than 73.0%.
On the other hand, the devitrification resistance of glass can be improved by making this mass sum 90.0% or less. Accordingly, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + ZrO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 90.0% or less, more preferably 85.0% or less, and even more preferably 82.0% or less. More preferably, it is 80.0% or less, More preferably, it is 78.0% or less.
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、及びＷＯ３成分の合計量（質量和）は、６０．０％以上８５．０％以下が好ましい。特に、この和を６０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が高められ、且つ化学的耐久性を改善できる。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは６０．０％以上、より好ましくは６２．５％以上、さらに好ましくは６５．０％以上、さらに好ましくは６９．７％超とする。
他方で、この質量和を８５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることが出来る。従って、質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは８５．０％以下、より好ましくは８２．５％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７７．５％以下とする。
The total amount (mass sum) of La 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, ZnO component, Nb 2 O 5 component, and WO 3 component is preferably 60.0% or more and 85.0% or less. In particular, by making this sum 60.0% or more, the refractive index and Abbe number of the glass can be increased, and the chemical durability can be improved. Therefore, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 60.0% or more, more preferably 62.5% or more, further preferably 65.0% or more, and further preferably Is over 69.7%.
On the other hand, the devitrification resistance of glass can be improved by making this mass sum 85.0% or less. Accordingly, the mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO + Nb 2 O 5 + WO 3 ) is preferably 85.0% or less, more preferably 82.5% or less, still more preferably 80.0% or less, and even more preferably. Is 77.5% or less.
Ｂ２Ｏ３及びＺｎＯ成分の合計量に対するＬａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、及びＷＯ３成分の合計量の比率（質量比）は、３．００以下が好ましい。特に、この質量比を０％超にすることで、ガラスの安定性を高めることができる。従って、この質量比を、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上としてもよい。一方で、この質量比を３．００以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは３．００以下、より好ましくは２．５０以下、さらに好ましくは１．５以下、さらに好ましくは１．３０以下とする。 The ratio (mass ratio) of the total amount of La 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Nb 2 O 5 component, and WO 3 component to the total amount of B 2 O 3 and ZnO component is preferably 3.00 or less. . In particular, the stability of the glass can be enhanced by setting the mass ratio to more than 0%. Therefore, this mass ratio may be preferably more than 0%, more preferably 0.1% or more, further preferably 0.3% or more, and further preferably 0.5% or more. On the other hand, by setting this mass ratio to 3.00 or less, the devitrification resistance of the glass can be increased and the deterioration of chemical durability can be suppressed. Therefore, the mass ratio (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) / (B 2 O 3 + ZnO) is preferably 3.00 or less, more preferably 2.50 or less, and even more preferably 1. 5 or less, more preferably 1.30 or less.
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（質量和）は、１０．０％以下が好ましい。特にこの質量和を０％超にすることで、ガラスの溶融性を改善することができ、ガラス転移点を下げることもできる。従って、この質量比を、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上としてもよい。一方で、この質量和を１０．０％以下にすることで、溶融ガラスの粘性の低下を抑えられ、ガラスの屈折率を低下し難くでき、且つガラスの失透を低減できる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和は、好ましくは１０．０％以下、よりに好ましくは７．５％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満とする。 The sum (mass sum) of the contents of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na and K) is preferably 10.0% or less. In particular, when the mass sum exceeds 0%, the meltability of the glass can be improved and the glass transition point can be lowered. Therefore, this mass ratio may be preferably more than 0%, more preferably 0.1% or more, further preferably 0.3% or more, and further preferably 0.5% or more. On the other hand, by making this mass sum 10.0% or less, the fall of the viscosity of a molten glass can be suppressed, the refractive index of glass can be made hard to fall, and devitrification of glass can be reduced. Therefore, the mass sum of the Rn 2 O component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 7.5%, still more preferably less than 5.0%, and even more preferably less than 2.5%.
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、３０．０％以下が好ましい。これにより、屈折率の低下を抑えられ、また、ガラスの安定性を高められる。従って、ＲＯ成分の質量和は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする The sum (mass sum) of the contents of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is preferably 30.0% or less. Thereby, the fall of a refractive index can be suppressed and stability of glass can be improved. Therefore, the mass sum of the RO component is preferably 30.0% or less, more preferably less than 20.0%, still more preferably less than 10.0%, and even more preferably less than 5.0%.
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
<About ingredients that should not be included>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferably contained will be described.
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。 Other components can be added as necessary within the range not impairing the properties of the glass of the present invention. However, each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, is independent of each other. Or, even when it is contained in a small amount in combination, the glass is colored and has the property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range. .
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。 Moreover, since lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components with high environmental loads, it is desirable that they are not substantially contained, that is, not contained at all except for inevitable mixing.
さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 Furthermore, each component of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se has tended to be refrained from being used as a harmful chemical material in recent years, and not only in the glass manufacturing process, but also in the processing process and disposal after commercialization. Until then, environmental measures are required. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable that these are not substantially contained.
［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、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔解させ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。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, the prepared mixture is put into a platinum crucible, and 1100-1500 ° C. in an electric furnace according to the difficulty of melting the glass raw materials. It is produced by melting in a temperature range of 2 to 5 hours, homogenizing with stirring, lowering to an appropriate temperature, casting into a mold, and slow cooling.
このとき、ガラス原料として熔解性の高いものを用いることが好ましい。これにより、より低温での熔解や、より短時間での熔解が可能になるため、ガラスの生産性を高め、生産コストを低減できる。また、成分の揮発や坩堝等との反応が低減されるため、着色の少ないガラスを得易くできる。 At this time, it is preferable to use a highly meltable glass raw material. As a result, melting at a lower temperature and melting in a shorter time are possible, so that the productivity of glass can be increased and the production cost can be reduced. Further, since the volatilization of the components and the reaction with the crucible are reduced, it is possible to easily obtain a glass with little coloring.
［物性］
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７５、より好ましくは１．７７、さらに好ましくは１．７９を下限とする。この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．８８、より好ましくは１．８６、さらに好ましくは１．８４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３５、より好ましくは３６、さらに好ましくは３８を下限とする。このアッベ数（νｄ）は、好ましくは４５、より好ましくは４４、さらに好ましくは４２．５を上限とする。
このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、このような低分散を有することで、単レンズとして用いたときに光の波長による焦点のずれ（色収差）を小さくできる。そのため、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て光学系を構成した場合に、その光学系の全体として収差を低減させて高い結像特性等を図ることができる。
このように、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に光学系を構成したときに、高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
[Physical properties]
The optical glass of the present invention preferably has a high refractive index and a high Abbe number (low dispersion). In particular, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75, more preferably 1.77, and still more preferably 1.79. The refractive index (n d ) is preferably 1.88, more preferably 1.86, and still more preferably 1.84.
Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 35, more preferably 36, and still more preferably 38. The Abbe number (ν d ) is preferably 45, more preferably 44, and still more preferably 42.5.
By having such a high refractive index, a large amount of light can be obtained even if the optical element is thinned. Further, by having such low dispersion, it is possible to reduce a focus shift (chromatic aberration) due to the wavelength of light when used as a single lens. Therefore, for example, when an optical system is configured in combination with an optical element having high dispersion (low Abbe number), it is possible to achieve high imaging characteristics and the like by reducing aberrations as a whole of the optical system.
As described above, the optical glass of the present invention is useful in optical design. Particularly when an optical system is configured, the optical system can be downsized while achieving high imaging characteristics and the like. The degree of freedom can be expanded.
本発明の光学ガラスは、６２０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有することが好ましい。光学ガラスが６２０℃以下のガラス転移点を有することで、ガラスがより低い温度で軟化するため、光学ガラスをプレス成形に用いた場合であっても、より低い温度でガラスをプレス成形し易くできる。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６２０℃以下、より好ましくは６００℃以下、さらに好ましくは５８０℃以下とする。 The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point (Tg) of 620 ° C. or lower. Since the optical glass has a glass transition point of 620 ° C. or lower, the glass is softened at a lower temperature. Therefore, even when the optical glass is used for press molding, the glass can be easily pressed at a lower temperature. . Therefore, the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 620 ° C. or less, more preferably 600 ° C. or less, and further preferably 580 ° C. or less.
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す波長（λ８０）は、好ましくは４２０ｎｍ、より好ましくは４１５ｎｍ、さらに好ましくは４１０ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは３５５ｎｍ、より好ましくは３５０ｎｍ、さらに好ましくは３４５ｎｍを上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域又はその近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
It is preferable that the optical glass of the present invention has high visible light transmittance, in particular, high transmittance of light on the short wavelength side of visible light, and thereby less coloring.
In particular, when the optical glass of the present invention is represented by the transmittance of the glass, the wavelength (λ 80 ) showing a spectral transmittance of 80% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 420 nm, more preferably 415 nm, and even more preferably 410 nm. The upper limit.
In the optical glass of the present invention, the shortest wavelength (λ 5 ) having a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 355 nm, more preferably 350 nm, and still more preferably 345 nm.
As a result, the absorption edge of the glass is in the ultraviolet region or the vicinity thereof, and the transparency of the glass with respect to visible light is enhanced. Therefore, this optical glass can be preferably used for an optical element that transmits light such as a lens.
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は５．００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５．００、より好ましくは４．８０、好ましくは４．７０を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの比重は、概ね３．００以上、より詳細には３．３０以上、さらに詳細には３．５０以上であることが多い。 The optical glass of the present invention preferably has a small specific gravity. More specifically, the specific gravity of the optical glass of the present invention is 5.00 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 4.80, and preferably 4.70. The specific gravity of the optical glass of the present invention is generally about 3.00 or more, more specifically 3.30 or more, and more specifically 3.50 or more in many cases.
［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、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスから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。
[Preform materials and optical elements]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by means of, for example, polishing or molding press molding such as reheat press molding or precision press molding. In other words, optical glass is subjected to mechanical processing such as grinding and polishing to produce a glass molded body, or a preform for mold press molding is produced from optical glass, and reheat press molding is performed on this preform. Then, polishing is performed to produce a glass molded body, or precision preforming is performed on a preform formed by polishing or a preform formed by known floating molding, etc., to form a glass molded body. Can be produced. In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このように、本発明の光学ガラスは、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、径の大きなプリフォームの形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。 Thus, the optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs. Among these, it is particularly preferable to form a preform from the optical glass of the present invention, and perform reheat press molding, precision press molding or the like using this preform to produce an optical element such as a lens or a prism. As a result, preforms with large diameters can be formed, so that the optical elements can be made larger, but when they are used in optical equipment such as cameras and projectors, high-definition and high-precision imaging characteristics and projection characteristics. Can be realized.
本発明の実施例の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、分光透過率が５％、８０％を示す波長（λ５、λ８０）、及び比重の結果を表１〜表７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。 The composition of the examples of the present invention, and the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), glass transition point (Tg), and spectral transmittance of these glasses of 5% and 80% wavelength (λ 5 , Λ 80 ) and specific gravity results are shown in Tables 1-7. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.
本発明の実施例及び比較例のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。 The glasses of the examples and comparative examples of the present invention are ordinary optical glasses such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, hydroxides, and metaphosphate compounds corresponding to the raw materials of the respective components. Select the high-purity raw materials used in the above, weigh them so that they have the composition ratios of the respective examples shown in the table, mix them uniformly, and then put them into a platinum crucible, depending on the degree of difficulty in melting the glass raw materials. After melting in a temperature range of 1100 to 1500 ° C. for 2 to 5 hours in an electric furnace, the mixture was homogenized with stirring, cast into a mold or the like, and slowly cooled.
ここで、実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（νｄ）は、上記ｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]の式から算出した。なお、本測定に用いたガラスは、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。 Here, the refractive index of the glass of Example and Comparative Example (n d) is indicated by the measured value for the helium lamp d line (587.56 nm). The Abbe number (ν d ) is the refractive index of the d line, the refractive index (n F ) for the F lamp (486.13 nm) of the hydrogen lamp, and the refractive index (n C ) for the C line (656.27 nm). Was calculated from the equation of Abbe number (ν d ) = [(n d −1) / (n F −n C )]. In addition, the glass used for this measurement used what was processed in the slow cooling furnace by making slow cooling temperature-fall rate into -25 degrees C / hr.
実施例及び比較例のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）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 (Tg) of the glass of Examples and Comparative Examples is determined by measuring the relationship between temperature and sample elongation according to the Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS08-2003 “Measurement Method of Thermal Expansion of Optical Glass”. It calculated | required from the obtained thermal expansion curve.
実施例及び比較例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３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）、λ８０（透過率８０％時の波長）を求めた。 The transmittance | permeability of the glass of an Example and a comparative example was measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02-2003. In the present invention, the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. Specifically, a face-to-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%), λ 80 (transmittance). Wavelength at 80%).
実施例及び比較例のガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−２０１５「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 and a comparative example was measured based on Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS05-2015 "Measuring method of specific gravity of optical glass".
これらの表のとおり、本発明の実施例の光学ガラスは、高価な成分、特に特にＴａ２Ｏ５成分やＧｄ２Ｏ３成分を含まないものであり、より安価に得ることが可能である。 As shown in these tables, the optical glass of the examples of the present invention does not contain expensive components, particularly Ta 2 O 5 component and Gd 2 O 3 component, and can be obtained at a lower cost.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、質量和Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯは３０．０％以上８０．０％以下であり、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めつつ、安定性の高いガラスが作製できている。 In the optical glass of the example of the present invention, the mass sum La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO is 30.0% or more and 80.0% or less, and the stability is improved while increasing the refractive index and Abbe number of the glass. High glass can be made.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、より詳細には１．７９以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は１．８８以下、より詳細には１．８４以下であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have a refractive index (n d ) of 1.75 or more, more specifically 1.79 or more, and this refractive index (n d ) is 1.88 or less. More specifically, it was 1.84 or less, which was within the desired range.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）は４５以下、より詳細には４２．５以下であるとともに、このアッベ数（νｄ）が３５以上、より詳細には４２．５以上であり、所望の範囲内であった。 The optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 45 or less, more specifically 42.5 or less, and the Abbe number (ν d ) of 35 or more. Was 42.5 or more and was within the desired range.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながらも、安定性の高いガラスであることが明らかになった。 Therefore, it was revealed that the optical glass of the example of the present invention is a highly stable glass even though the refractive index (n d ) and the Abbe number (ν d ) are within the desired ranges.
加えて、本発明の実施例の光学ガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）が６２０℃以下、より詳細には５８０℃以下であった。
また、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４２０ｎｍ以下、より詳細には４１０ｎｍ以下であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも３５５ｎｍ以下、より詳細には３４５ｎｍ以下であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも比重が５．００以下、より詳細には４．７０以下であった。
In addition, the optical glass of the example of the present invention had a glass transition point (Tg) of 620 ° C. or lower, more specifically 580 ° C. or lower.
In addition, the optical glasses of the examples of the present invention each had a λ 80 (wavelength at 80% transmittance) of 420 nm or less, more specifically 410 nm or less.
The optical glasses of the examples of the present invention all had λ 5 (wavelength at 5% transmittance) of 355 nm or less, more specifically 345 nm or less.
Further, the optical glasses of the examples of the present invention all had a specific gravity of 5.00 or less, more specifically 4.70 or less.
このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、ガラス転移点が低く、可視光についての透過率が高く、比重が小さいことも推察される。 From this, it can be inferred that the optical glass of the example of the present invention has a low glass transition point, a high transmittance for visible light, and a low specific gravity.
一方で、比較例の光学ガラスは、ＺｎＯ成分が７．２１％と少なく、（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内になく、λ８０（透過率８０％時の波長）が５０８ｎｍと高い。 On the other hand, the optical glass of the comparative example has a ZnO component as low as 7.21%, (n d ) and Abbe number (ν d ) are not within the desired ranges, and λ 80 (wavelength at 80% transmittance) Is as high as 508 nm.
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 (16)
Ｂ２Ｏ３成分 １０．０〜４０．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 １５．０〜５０．０％
ＺｎＯ成分 １０．０〜４５．０％
であり、
酸化物基準での質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｎＯ）が３０．０〜８０．０％であり、
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜１．８８であり、アッベ数（νｄ）が３５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。 In mass% of oxide equivalent composition,
B 2 O 3 component 10.0-40.0%,
La 2 O 3 component 15.0-50.0%
ZnO component 10.0-45.0%
And
The mass sum (La 2 O 3 + Y 2 O 3 + ZnO) based on oxide is 30.0 to 80.0%,
An optical glass having a refractive index (n d ) of 1.75 to 1.88 and an Abbe number (ν d ) of 35 to 45.
ＳｉＯ２成分 ０〜１５．０％、
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％
ＷＯ３成分 ０〜２０．０％
である請求項１記載の光学ガラス。 In mass% of oxide equivalent composition,
SiO 2 component 0 to 15.0%,
ZrO 2 component 0 to 15.0%
Nb 2 O 5 component 0 to 20.0%
WO 3 component 0-20.0%
The optical glass according to claim 1.
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％
ＭｇＯ成分 ０〜１５．０％
ＣａＯ成分 ０〜１５．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％
ＢａＯ成分 ０〜２０．０％
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜５．０％
Ｋ２Ｏ成分 ０〜５．０％
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％
ＴｅＯ２成分 ０〜１５．０％
ＳｎＯ２成分 ０〜３．０％
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３．０％
である請求項１又は２記載の光学ガラス。 In mass% of oxide equivalent composition,
Y 2 O 3 component 0 to 20.0%
Gd 2 O 3 component 0 to 20.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 20.0%
MgO component 0 to 15.0%
CaO component 0 to 15.0%
SrO component 0 to 15.0%
BaO component 0 to 20.0%
Li 2 O component 0 to 10.0%
Na 2 O component 0-5.0%
K 2 O component 0-5.0%
TiO 2 component 0 to 10.0%
Bi 2 O 3 component 0 to 10.0%
P 2 O 5 component 0 to 10.0%
Ta 2 O 5 component 0 to 10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 10.0%
Ga 2 O 3 component from 0 to 10.0%
GeO 2 component 0-10.0%
TeO 2 component 0-15.0%
SnO 2 component 0-3.0%
Sb 2 O 3 component 0-3.0%
The optical glass according to claim 1 or 2.
6. The optical glass according to claim 1, wherein a mass sum (Y 2 O 3 + ZnO) of an oxide conversion composition is 10.0% or more and 55.0% or less.
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