JP2018030735A - Production method of optical glass - Google Patents

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俣野 高宏
Takahiro Matano
高宏 俣野
隆 村田
Takashi Murata
隆 村田
高山 佳久
Yoshihisa Takayama
佳久 高山
良憲 山▲崎▼
Yoshinori Yamazaki
良憲 山▲崎▼
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of an optical glass hardly depositing a spot on the glass.SOLUTION: A raw material which is glass having a refractive index of 1.65 or higher is melted to obtain glass melt 1. Then, the glass melt 1 is dropped to a molding tool 5 from a nozzle 3, and the glass melt 4 is molded, while being floated by gas supplied from an opening 5a provided on a molding surface of the molding tool 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光学ガラスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing optical glass.

スズリン酸塩系ガラス等は、その低屈伏点特性や高屈折、高分散特性を利用して、光学レンズ用ガラス等への適用が検討されている。(例えば、特許文献1参照)   Tin phosphate glass and the like have been studied for application to glass for optical lenses and the like by utilizing their low yield point characteristics, high refraction, and high dispersion characteristics. (For example, see Patent Document 1)

光学ガラスの製造方法として、次のような製造方法が挙げられている。まず、所望の組成となるように原料を調合し、加熱溶融する。得られた溶融ガラスをノズルの先端から成形型に滴下して、液滴状ガラスを作製し、必要に応じて、研削、研磨、洗浄する。   The following manufacturing method is mentioned as a manufacturing method of optical glass. First, raw materials are prepared so as to have a desired composition, and are heated and melted. The obtained molten glass is dropped onto the mold from the tip of the nozzle to produce droplet glass, and is ground, polished, and washed as necessary.

特開2012−193065号公報JP 2012-193065 A

しかしながら、高屈折ガラスは、金属酸化物等の高屈折成分を多く含むため、失透性が高く、上記の製造方法で作製すると、ガラス中にブツが析出しやすくなるという問題がある。   However, since the high refractive glass contains many high refractive components such as metal oxides, it has a high devitrification property, and when produced by the above-described manufacturing method, there is a problem that the spots are likely to precipitate in the glass.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ガラス中にブツが析出しにくい光学ガラスの製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a condition, and it aims at providing the manufacturing method of the optical glass which is hard to precipitate in glass.

本発明の光学ガラスの製造方法は、屈折率が1.65以上のガラスであって、原料を溶融してガラス融液を得た後、ノズルからガラス融液を成形型に滴下し、成形型の成形面に設けられた開口部より供給されたガスによりガラス融液を浮上させながら成形することを特徴とする。ガラス中のブツは、ガラスと成形型との接触面を起点として発生すると考えられる。そこで、ガラスを浮上させながら成形することにより、ガラスと成形型との接触が抑制され、ブツの発生を防止することが可能となる。さらに、ガスを供給するため、ガラスを急冷しやすくなり、ガラス中のブツの発生を抑制しやすい。   The optical glass manufacturing method of the present invention is a glass having a refractive index of 1.65 or more. After melting a raw material to obtain a glass melt, the glass melt is dropped from a nozzle onto a mold, and the mold The glass melt is molded while being floated by a gas supplied from an opening provided on the molding surface. It is considered that the irregularities in the glass are generated starting from the contact surface between the glass and the mold. Therefore, by forming the glass while levitating, the contact between the glass and the mold is suppressed, and it is possible to prevent the occurrence of blisters. Furthermore, since the gas is supplied, it is easy to rapidly cool the glass, and it is easy to suppress the occurrence of scum in the glass.

本発明の光学ガラスの製造方法は、不活性雰囲気中で溶融を行うことが好ましい。このようにすれば、ガラスの酸化が原因となって生じるブツの析出を抑制することができる。   The optical glass production method of the present invention is preferably melted in an inert atmosphere. In this way, it is possible to suppress the deposition of burrs caused by the oxidation of the glass.

本発明の光学ガラスの製造方法において、ガスが、不活性ガスを含むことが好ましい。このようにすれば、ガラスの酸化が原因となって生じるブツの析出を抑制することができる。   In the method for producing an optical glass of the present invention, the gas preferably contains an inert gas. In this way, it is possible to suppress the deposition of burrs caused by the oxidation of the glass.

本発明の光学ガラスの製造方法において、不活性ガスが、窒素、アルゴンまたはヘリウムであることが好ましい。   In the method for producing an optical glass of the present invention, the inert gas is preferably nitrogen, argon or helium.

本発明の光学ガラスの製造方法において、ガス中の不活性ガスの濃度が75体積%以上であることが好ましい。   In the method for producing optical glass of the present invention, the concentration of the inert gas in the gas is preferably 75% by volume or more.

本発明の光学ガラスの製造方法において、滴下するガラス融液の粘度が、10〜10dPa・sであることが好ましい。 In the method for producing optical glass of the present invention, the viscosity of the glass melt to be dropped is preferably 10 to 10 3 dPa · s.

本発明の光学ガラスの製造方法は、ガラスがSnO−P系ガラスであることが好ましい。 Method for producing an optical glass of the present invention preferably has a glass is SnO-P 2 O 5 based glass.

本発明の光学ガラスの製造方法において、ガラスが、組成として、モル%で、SnO 33.5〜90%、P+SiO+B 0.1〜66.5%を含有するガラスとなるように調合した原料を用いることが好ましい。ここで、「P+SiO+B」は、P、SiO及びBの含有量の合量を意味する。 In the method for producing an optical glass of the present invention, the glass contains, as a composition, mol%, SnO 33.5 to 90%, P 2 O 5 + SiO 2 + B 2 O 3 0.1 to 66.5%. It is preferable to use raw materials prepared so as to be. Here, “P 2 O 5 + SiO 2 + B 2 O 3 ” means the total content of P 2 O 5 , SiO 2 and B 2 O 3 .

本発明の光学ガラスの製造方法において、得られる光学ガラスの軟化点が400℃以下であることが好ましい。   In the method for producing optical glass of the present invention, it is preferable that the softening point of the obtained optical glass is 400 ° C. or lower.

本発明の光学ガラス素子は、屈折率が1.65以上、軟化点が400℃以下であって、表面に結晶相を含まない球状ガラスからなることを特徴とする。   The optical glass element of the present invention is characterized by comprising a spherical glass having a refractive index of 1.65 or more and a softening point of 400 ° C. or less and containing no crystal phase on the surface.

本発明の光学ガラス素子は、真球度が50μm以下であることが好ましい。   The optical glass element of the present invention preferably has a sphericity of 50 μm or less.

本発明の光学ガラス素子は、30〜300℃の範囲で熱膨張係数が200×10−7/℃以下であることが好ましい。 The optical glass element of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 200 × 10 −7 / ° C. or less in the range of 30 to 300 ° C.

本発明の光学ガラス素子は、ヤング率が60GPa以下であることが好ましい。   The optical glass element of the present invention preferably has a Young's modulus of 60 GPa or less.

本発明の光学ガラス素子は、熱伝導率が2W/m・K以下であることが好ましい。   The optical glass element of the present invention preferably has a thermal conductivity of 2 W / m · K or less.

本発明によれば、ガラス中にブツが析出しにくい光学ガラスの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the optical glass which cannot be easily deposited in glass can be provided.

本発明の製造方法に使用するガラス製造装置の一実施形態を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows one Embodiment of the glass manufacturing apparatus used for the manufacturing method of this invention.

本発明の光学ガラスの製造方法について図1を用いて説明する。まず、所望の組成を有し、ガラスの屈折率 1.65以上のガラスとなるように調合したガラス原料を加熱溶融して、ガラス融液1を得る。溶融雰囲気は、不活性雰囲気であることが好ましい。不活性雰囲気は、窒素、アルゴンまたはヘリウム雰囲気のいずれでも構わないが、安価である点から特に窒素雰囲気が好ましい。雰囲気制御を行わずに溶融した場合、つまり大気中で溶融した場合、ガラスが酸化され、ブツが発生する傾向がある。また、溶融温度は、800〜1200℃、特に900〜1100℃が好ましい。溶融温度が高いと、溶融容器2から溶出した不純物が原因となって、着色が強まり、透明なガラスが得られ難い。溶融温度が低いと、ガラス原料が十分に溶解しないため、未溶解のブツが発生しやすくなる。溶融容器2としては、耐火物、石英ガラス、白金、金、グラッシーカーボン等が使用できる。   The manufacturing method of the optical glass of this invention is demonstrated using FIG. First, the glass raw material which has a desired composition and was prepared so that it may become glass with a refractive index of 1.65 or more is heated and melted to obtain a glass melt 1. The melting atmosphere is preferably an inert atmosphere. The inert atmosphere may be a nitrogen, argon or helium atmosphere, but a nitrogen atmosphere is particularly preferred because it is inexpensive. When melted without controlling the atmosphere, that is, when melted in the air, the glass tends to be oxidized and blisters are generated. The melting temperature is preferably 800 to 1200 ° C, particularly 900 to 1100 ° C. When the melting temperature is high, due to impurities eluted from the melting container 2, coloring becomes strong and it is difficult to obtain a transparent glass. When the melting temperature is low, the glass raw material is not sufficiently melted, so that undissolved spots are easily generated. As the melting container 2, refractory, quartz glass, platinum, gold, glassy carbon, or the like can be used.

次に、ノズル3からガラス融液1を成形型5に滴下する。ガラス融液1を滴下するために適した粘度になるよう溶融温度を調整する。具体的には、ガラス融液1が10〜10dPa・sの粘度になるように溶融温度を調整することが好ましい。ノズル3の材質としては、溶融容器2と同様のものを用いることができる。なお、ノズル3に対するガラスのぬれ性が高いと、成形脈理が発生しやすくなる。金製ノズルは、ガラスのぬれ性が低く、成形脈理の発生を抑制できるため好ましい。 Next, the glass melt 1 is dropped into the mold 5 from the nozzle 3. The melting temperature is adjusted so that the viscosity is suitable for dropping the glass melt 1. Specifically, it is preferable to adjust the melting temperature so that the glass melt 1 has a viscosity of 10 to 10 3 dPa · s. As the material of the nozzle 3, the same material as the melting container 2 can be used. In addition, when the wettability of the glass with respect to the nozzle 3 is high, forming striae easily occur. A gold nozzle is preferable because it has low wettability of glass and can suppress formation of forming striae.

次に、成形型5の成形面に設けられた開口部5aより供給されたガスにより、滴下したガラス融液4を浮上させながら成形し、光学ガラスを得る。詳細に述べると、成形型5には、ガス流路6が形成されており、ガス流路6はガス供給機構7に接続されている。ガス供給機構7から供給されたガスは、ガス流路6を通り、開口部5aから噴出する。この噴出したガスによりガラス融液4は浮上するため、成形型5には、ほとんど接触することなく、球状の光学ガラスを得ることができる。供給するガスは、不活性ガスを含むことが好ましい。不活性ガスは、窒素、アルゴンまたはヘリウムガスであることが好ましく、安価である点から特に窒素ガスが好ましい。また、ガス中の不活性ガスの濃度が、体積%で、75%以上、80%以上、85%以上、特に90%以上であることが好ましい。ガス中の不活性ガスの濃度が低すぎると、ガラスが酸化され、ブツが発生する傾向がある。ちなみに、ガラス融液4とガスの温度差は200〜600℃、250〜550℃、特に300〜500℃であることが好ましい。温度差が大きすぎると、ガラスが破損しやすくなり、一方、小さすぎると、急冷されず、ブツが発生しやすくなる。   Next, with the gas supplied from the opening part 5a provided in the molding surface of the shaping | molding die 5, it shape | molds, dripping the glass melt 4 dripped, and obtains optical glass. More specifically, a gas flow path 6 is formed in the mold 5, and the gas flow path 6 is connected to a gas supply mechanism 7. The gas supplied from the gas supply mechanism 7 passes through the gas flow path 6 and is ejected from the opening 5a. Since the glass melt 4 is floated by the jetted gas, a spherical optical glass can be obtained with almost no contact with the mold 5. The gas to be supplied preferably contains an inert gas. The inert gas is preferably nitrogen, argon or helium gas, and nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoint of low cost. Moreover, it is preferable that the density | concentration of the inert gas in gas is 75% or more, 80% or more, 85% or more, especially 90% or more by volume%. When the concentration of the inert gas in the gas is too low, the glass tends to be oxidized and blisters are generated. Incidentally, the temperature difference between the glass melt 4 and the gas is preferably 200 to 600 ° C., 250 to 550 ° C., and particularly preferably 300 to 500 ° C. If the temperature difference is too large, the glass is liable to break, whereas if it is too small, the glass is not rapidly cooled and fluff is likely to occur.

得られた光学ガラスを、必要に応じて研削、研磨、洗浄しても構わない。続いて、光学ガラスを加熱して軟化し、精密加工を施した金型によって加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写してレンズ状の光学ガラス素子を得る。   The obtained optical glass may be ground, polished, and washed as necessary. Subsequently, the optical glass is heated and softened, and pressure-molded with a precision-processed mold, and the surface shape of the mold is transferred to the glass to obtain a lens-shaped optical glass element.

ガラスとしては、SnO−P系ガラスであることが好ましい。SnO−P系ガラスは、低軟化点、高屈折率及び高分散という光学特性を有する。 The glass is preferably SnO—P 2 O 5 glass. SnO—P 2 O 5 glass has optical properties such as a low softening point, a high refractive index, and a high dispersion.

SnO−P系ガラスとしては、モル%で、SnO 33.5〜90%、P+B+SiO 0.1〜66.5%を含有するものが好ましい。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の成分含有量に関する説明において、「%」は「モル%」を意味する。 The SnO-P 2 O 5 based glass, in mol%, SnO 33.5-90%, those containing 2 O 3 + SiO 2 0.1~66.5% P 2 O 5 + B preferred. Below, the reason which specified content of each component as mentioned above is demonstrated. Unless otherwise specified, “%” means “mol%” in the following description of component contents.

SnOは、高屈折率かつ高分散の光学特性を達成し、化学耐久性を向上させるための成分である。SnOの含有量は33.5〜90%、35〜88%、40〜86%、50〜85%、特に57.5〜83%であることが好ましい。SnOの含有量が少なすぎると、高屈折率特性を達成しにくくなり、また、耐侯性や化学耐久性が低下する傾向がある。一方、SnOの含有量が多すぎると、耐失透性が低下する傾向がある。   SnO is a component for achieving high refractive index and high dispersion optical characteristics and improving chemical durability. The SnO content is preferably 33.5 to 90%, 35 to 88%, 40 to 86%, 50 to 85%, particularly 57.5 to 83%. When the content of SnO is too small, it becomes difficult to achieve high refractive index characteristics, and the weather resistance and chemical durability tend to decrease. On the other hand, when there is too much content of SnO, there exists a tendency for devitrification resistance to fall.

、BおよびSiOはガラスの骨格を構成する成分である。また、ガラスの透過率を高める成分であり、紫外域付近の透過率低下を抑制したり、吸収端を低波長側にシフトさせることができる。特に、高屈折率のガラスの場合は、これらの成分による透過率向上の効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果も有する。P、BおよびSiOの含有量は、合量で0.1〜66.5%、10〜60%、15〜57.5%、20〜55%、特に25〜47%であることが好ましい。これらの成分の含有量が少なすぎると、前記効果が得られにくくなり、一方、多すぎると、SnOの含有量が相対的に少なくなって、屈折率が低下しやすくなる。 P 2 O 5 , B 2 O 3 and SiO 2 are components constituting the skeleton of the glass. Moreover, it is a component which raises the transmittance | permeability of glass, can suppress the transmittance | permeability fall near ultraviolet region, or can shift an absorption edge to the low wavelength side. In particular, in the case of a glass having a high refractive index, the effect of improving the transmittance due to these components is easily obtained. It also has the effect of suppressing devitrification. The total content of P 2 O 5 , B 2 O 3 and SiO 2 is 0.1 to 66.5%, 10 to 60%, 15 to 57.5%, 20 to 55%, particularly 25 to 47 in total. % Is preferred. If the content of these components is too small, the above-described effects are hardly obtained. On the other hand, if the content is too large, the content of SnO 2 becomes relatively small, and the refractive index tends to decrease.

なお、P、BおよびSiOの各成分の好ましい含有量は以下の通りである。 A preferable content of each component of the P 2 O 5, B 2 O 3 and SiO 2 are as follows.

の含有量は0.1〜56.5%、1〜50%、3〜47.5%、4〜45%、5〜40%、特に10〜37%であることが好ましい。Pの含有量が多すぎると、屈折率が低下しやすくなる。また、耐侯性や化学耐久性が低下しやすくなる。なお、Pを積極的に添加することにより、ガラス軟化点の低いガラスが得られやすくなる。 The content of P 2 O 5 is preferably 0.1 to 56.5%, 1 to 50%, 3 to 47.5%, 4 to 45%, 5 to 40%, particularly 10 to 37%. When the content of P 2 O 5 is too large, the refractive index tends to decrease. Further, weather resistance and chemical durability are likely to be lowered. Note that by adding P 2 O 5 aggressively glass low glass softening point can be easily obtained.

の含有量は0〜56.5%、0.1〜56.5%、1〜50%、3〜47.5%、4〜45%、5〜40%、特に10〜37%であることが好ましい。Bの含有量が多すぎると、屈折率が低下しやすくなる。また、耐侯性や化学耐久性が低下しやすくなる。 The content of B 2 O 3 is 0 to 56.5%, 0.1 to 56.5%, 1 to 50%, 3 to 47.5%, 4 to 45%, 5 to 40%, particularly 10 to 37. % Is preferred. If the B 2 O 3 content is too large, the refractive index tends to decrease. Further, weather resistance and chemical durability are likely to be lowered.

SiOの含有量は0〜56.5%、0.1〜56.5%、1〜50%、3〜47.5%、4〜45%、5〜40%、特に10〜37%であることが好ましい。SiOの含有量が多すぎると、屈折率が低下しやすくなる。また、未溶解による脈理や泡がガラス中に残り、光学素子としての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 The content of SiO 2 is 0 to 56.5%, 0.1 to 56.5%, 1 to 50%, 3 to 47.5%, 4 to 45%, 5 to 40%, particularly 10 to 37%. Preferably there is. When the content of SiO 2 is too large, the refractive index tends to decrease. Further, striae and bubbles due to undissolved may remain in the glass, and the required quality as an optical element may not be satisfied.

本発明を構成するガラスには、上記成分以外にも以下の成分を含有させることができる。   In addition to the above components, the glass constituting the present invention may contain the following components.

ZnOは融剤として作用する成分である。また、耐候性を向上させたり、ガラス化を安定にする効果もある。ZnOの含有量は0〜50%、0〜30%、0〜10%、0.1〜5%、特に0.2〜1%であることが好ましい。ZnOの含有量が多すぎると、失透しやすくなったり、光透過率が低下しやすくなる。   ZnO is a component that acts as a flux. Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance or stabilizes vitrification. The content of ZnO is preferably 0 to 50%, 0 to 30%, 0 to 10%, 0.1 to 5%, particularly preferably 0.2 to 1%. When there is too much content of ZnO, it will become easy to devitrify and light transmittance will fall easily.

なお、P+SnO+TiO+B+ZnOの含有量が50%以上、60%以上、特に70%以上であると、熱伝導率が低下しやすくなるため好ましい。また、耐失透性、耐侯性、化学耐久性にも優れ、かつ、可視域または近紫外域の光透過率に優れたガラスが得られやすくなる。P+SnO+TiO+B+ZnOの含有量の上限は特に限定されず、100%であってもよいが、他の成分を含有させる場合は、99%以下、さらには98%以下にしてもよい。なお、「P+SnO+TiO+B+ZnO」は、P、SnO、TiO、B及びZnOの含有量の合量を意味する。 Note that it is preferable that the content of P 2 O 5 + SnO + TiO 2 + B 2 O 3 + ZnO is 50% or more, 60% or more, particularly 70% or more because the thermal conductivity tends to be lowered. In addition, it is easy to obtain a glass excellent in devitrification resistance, weather resistance, and chemical durability and excellent in light transmittance in the visible region or near ultraviolet region. The upper limit of the content of P 2 O 5 + SnO + TiO 2 + B 2 O 3 + ZnO is not particularly limited, and may be 100%. However, when other components are contained, it is 99% or less, and further 98% or less. May be. “P 2 O 5 + SnO + TiO 2 + B 2 O 3 + ZnO” means the total content of P 2 O 5 , SnO, TiO 2 , B 2 O 3 and ZnO.

Alは、SiOやBとともにガラス骨格を構成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果がある。Alの含有量は0〜10%、特に0.1〜5%であることが好ましい。Alの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。また、溶融性が低下したり、光透過率が低下する傾向がある。 Al 2 O 3 is a component that can form a glass skeleton together with SiO 2 and B 2 O 3 . Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%. When the content of Al 2 O 3 is too large, it tends to be devitrified. Moreover, there exists a tendency for a meltability to fall or for a light transmittance to fall.

ZrOは耐候性を向上させる成分である。ただし、その含有量が多すぎると、耐失透性が低下したり、溶融温度が上昇して光透過率が低下しやすくなる。従って、ZrOの含有量は0〜2%、0〜1.5%、0.1〜1%、特に0.2〜0.5%であることが好ましい。 ZrO 2 is a component that improves weather resistance. However, when there is too much the content, devitrification resistance falls or a melting temperature rises and it becomes easy to fall light transmittance. Therefore, the content of ZrO 2 is preferably 0 to 2%, 0 to 1.5%, 0.1 to 1%, particularly preferably 0.2 to 0.5%.

La、Gd、Ta、WO、Nb、Y、Yb及びGeOは耐侯性及び化学耐久性を高める成分である。また、これらの成分を含有させることにより、屈折率を調整することができる。La+Gd+Ta+WO+Nb+Y+Yb+GeOの含有量は0〜30%、0.1〜20%、0.3〜15%、0.5〜10%、特に1〜7.5%であることが好ましい。これらの成分の含有量が多すぎると、耐失透性の低下、溶融温度の上昇、あるいは光透過率の低下等の不具合が生じやすくなる。なお、「La+Gd+Ta+WO+Nb+Y+Yb+GeO」は、La、Gd、Ta、WO、Nb、Y、Yb及びGeOの含有量の合量を意味する。 La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Ta 2 O 5 , WO 3 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 and GeO 2 are components that enhance weather resistance and chemical durability. Moreover, a refractive index can be adjusted by containing these components. The content of La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 5 + WO 3 + Nb 2 O 5 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + GeO 2 is 0 to 30%, 0.1 to 20%, 0.3 to 15% 0.5 to 10%, preferably 1 to 7.5%. When there is too much content of these components, it will become easy to produce malfunctions, such as a fall of devitrification resistance, a raise of melting temperature, or a fall of the light transmittance. Note that “La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 5 + WO 3 + Nb 2 O 5 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + GeO 2 ” means La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Ta 2 O 5 , WO 3 , means the total content of Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 and GeO 2 .

MgO、CaO、SrO及びBaO(アルカリ土類金属酸化物)は融剤として作用する成分である。また、耐候性を向上させる効果がある。ただし、これらの成分の含有量が多すぎると、液相温度が上昇(液相粘度が低下)して、溶融または成形工程中に失透物が析出しやすくなる。以上に鑑み、MgO+CaO+SrO+BaOの含有量は0〜30%、0.5〜25%、1〜20%、特に2〜15%であることが好ましい。なお、「MgO+CaO+SrO+BaO」は、MgO、CaO、SrO及びBaOの含有量の合量を意味する。   MgO, CaO, SrO and BaO (alkaline earth metal oxide) are components that act as fluxes. Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance. However, when there is too much content of these components, liquidus temperature will rise (liquidus viscosity will fall) and it will become easy to precipitate a devitrified substance during a melting or a shaping | molding process. In view of the above, the content of MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 0 to 30%, 0.5 to 25%, 1 to 20%, and particularly preferably 2 to 15%. “MgO + CaO + SrO + BaO” means the total content of MgO, CaO, SrO and BaO.

LiO、NaO及びKOは屈伏点を低下させる成分である。LiO+NaO+KOの含有量は0〜10%、特に0〜8%であることが好ましい。LiO+NaO+KOの含有量が多すぎると、失透しやすくなり、化学耐久性も低下する傾向がある。また、光透過率が低下しやすくなる。なお、「LiO+NaO+KO」は、LiO、NaO及びKOの含有量の合量を意味する。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that lower the yield point. The content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 8%. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O content is too large, easily devitrified, chemical durability tends to decrease. In addition, the light transmittance tends to decrease. “Li 2 O + Na 2 O + K 2 O” means the total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O.

清澄剤として、Cl、SまたはBrを含有させてもよい。Cl+S+Brの含有量は0〜1%、0.01〜1%、特に0.05〜0.5%であることが好ましい。Cl+S+Brの含有量が多すぎると、溶融時に揮発して溶融容器が腐食しやすくなる。また、他の清澄剤として、SbまたはSnOを含有させることができる。Sb及びSnOの含有量は各々0〜1%、0.01〜1%、特に0.05〜0.5%であることが好ましい。Sb、SnOの含有量が多すぎると、光透過率が低下しやすくなる。なお、「Cl+S+Br」は、Cl、S及びBrの含有量の合量を意味する。 As a fining agent, Cl, S or Br may be contained. The Cl + S + Br content is preferably 0 to 1%, 0.01 to 1%, particularly preferably 0.05 to 0.5%. When there is too much content of Cl + S + Br, it will volatilize at the time of fusion | melting and a melting container will become easy to corrode. Further, as another refining agent, it may contain Sb 2 O 3 or SnO 2. The contents of Sb 2 O 3 and SnO 2 are preferably 0 to 1%, 0.01 to 1%, particularly 0.05 to 0.5%, respectively. If sb 2 O 3, SnO 2 content is too large, the light transmittance tends to decrease. “Cl + S + Br” means the total content of Cl, S and Br.

Fe、NiO及びCoOは光透過率を低下させる成分である。よって、これら成分は実質的に含有しない(具体的には、各々0.1%未満)ことが好ましい。 Fe 2 O 3 , NiO and CoO are components that reduce the light transmittance. Therefore, it is preferable that these components are not substantially contained (specifically, each is less than 0.1%).

Ce、Pr、Nd、Eu、Tb及びEr等の希土類成分も光透過率を低下させるおそれがあるため、これらの成分の含有量は酸化物換算で各々1%未満であることが好ましい。   Since rare earth components such as Ce, Pr, Nd, Eu, Tb and Er may also reduce the light transmittance, the content of these components is preferably less than 1% in terms of oxide.

In及びGaは光透過率を低下させるおそれがあり、また高価であるため、実質的に含有しない(具体的には、酸化物換算で各々0.1%未満)ことが好ましい。   Since In and Ga may reduce the light transmittance and are expensive, it is preferably not substantially contained (specifically, less than 0.1% each in terms of oxide).

なお、環境上の理由から、鉛成分(例えばPbO)及びヒ素成分(例えばAs)を実質的に含有しない(具体的には、各々0.1%未満)ことが好ましい。 For environmental reasons, it is preferable that the lead component (for example, PbO) and the arsenic component (for example, As 2 O 3 ) are not substantially contained (specifically, less than 0.1% each).

本発明により作製した光学ガラスは、低軟化点、高屈折を達成しやすいSnO−P系ガラスであることが好ましい。具体的には、1.65以上、1.75以上、特に1.85以上の高屈折率を達成しやすく、400℃以下、350℃以下、特に300℃以下の低軟化点を達成しやすい。 The optical glass produced according to the present invention is preferably a SnO—P 2 O 5 glass that easily achieves a low softening point and high refraction. Specifically, it is easy to achieve a high refractive index of 1.65 or more, 1.75 or more, particularly 1.85 or more, and it is easy to achieve a low softening point of 400 ° C. or lower, 350 ° C. or lower, particularly 300 ° C. or lower.

本発明の方法により光学ガラスを製造すれば、ブツの発生を抑制でき均質なガラスを得ることができる。また、着色を抑制しやすいため、近紫外〜可視域における光透過率に優れた光学ガラスが得られる。具体的には、着色度(λ70)が420nm以下、410nm以下、特に400nm以下の光学ガラスが得られやすい。着色度λ70が大きすぎると、可視域または近紫外域における光透過率に劣り、光学ガラスとして使用することが困難となる。なお、着色度(λ70)は厚み10mmにおいて、光透過率が70%となる最短波長を指す。 If an optical glass is manufactured by the method of the present invention, the generation of irregularities can be suppressed and a homogeneous glass can be obtained. Moreover, since it is easy to suppress coloring, the optical glass excellent in the light transmittance in a near ultraviolet-visible region is obtained. Specifically, an optical glass having a coloring degree (λ 70 ) of 420 nm or less, 410 nm or less, particularly 400 nm or less is easily obtained. When the coloring degree λ 70 is too large, the light transmittance in the visible region or near-ultraviolet region is inferior, making it difficult to use as optical glass. In addition, coloring degree ((lambda) 70 ) points out the shortest wavelength from which the light transmittance will be 70% in thickness 10mm.

本発明の光学ガラス素子は、屈折率が1.65以上、軟化点が400℃以下であって、表面に結晶相を含まない球状ガラスからなる。光学ガラス素子は、低軟化点、高屈折を達成しやすいSnO−P系ガラスからなることが好ましい。具体的には、1.65以上、1.75以上、特に1.85以上の高屈折率を達成しやすく、400℃以下、350℃以下、特に300℃以下の低軟化点を達成しやすい。また、光学ガラス素子の真球度は、50μm以下、30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下、特に3μm以下が好ましい。なお、光学ガラス素子は、未研磨であることが好ましい。 The optical glass element of the present invention is made of spherical glass having a refractive index of 1.65 or more and a softening point of 400 ° C. or less and containing no crystal phase on the surface. The optical glass element is preferably made of SnO—P 2 O 5 glass that easily achieves a low softening point and high refraction. Specifically, it is easy to achieve a high refractive index of 1.65 or more, 1.75 or more, particularly 1.85 or more, and it is easy to achieve a low softening point of 400 ° C. or lower, 350 ° C. or lower, particularly 300 ° C. or lower. The sphericity of the optical glass element is preferably 50 μm or less, 30 μm or less, 20 μm or less, 10 μm or less, 5 μm or less, and particularly preferably 3 μm or less. The optical glass element is preferably unpolished.

本発明の光学ガラス素子は、30〜300℃の範囲で熱膨張係数が200×10−7/℃以下、180×10−7/℃以下、160×10−7/℃以下、140×10−7/℃以下、120×10−7/℃以下、特に100×10−7/℃以下であることが好ましい。熱膨張係数が大きすぎると、冷却時に破損しやすくなる。 Optical glass element of the present invention has a thermal expansion coefficient in the range of 30 to 300 ° C. is 200 × 10 -7 / ℃ less, 180 × 10 -7 / ℃ less, 160 × 10 -7 / ℃ less, 140 × 10 - It is preferably 7 / ° C. or lower, 120 × 10 −7 / ° C. or lower, and particularly preferably 100 × 10 −7 / ° C. or lower. If the thermal expansion coefficient is too large, it tends to break during cooling.

本発明の光学ガラス素子は、ヤング率が60GPa以下、50GPa以下、45GPa以下、40GPa以下、35GPa以下、特に30GPa以下であることが好ましい。ヤング率が大きすぎると、冷却時に歪が入りやすくなる。   The optical glass element of the present invention preferably has a Young's modulus of 60 GPa or less, 50 GPa or less, 45 GPa or less, 40 GPa or less, 35 GPa or less, particularly 30 GPa or less. If the Young's modulus is too large, distortion is likely to occur during cooling.

本発明の光学ガラス素子は、熱伝導率が2W/m・K以下、1.5W/m・K以下、特に1.0W/m・K以下であることが好ましい。熱伝導率が大きすぎると、急冷されやすく、寸法精度が悪化しやすくなる。   The optical glass element of the present invention preferably has a thermal conductivity of 2 W / m · K or less, 1.5 W / m · K or less, particularly 1.0 W / m · K or less. If the thermal conductivity is too large, it is easily cooled and the dimensional accuracy tends to deteriorate.

本発明の光学ガラス素子は、アッベ数が30以下、28以下、26以下、特に25以下であることが好ましい。アッベ数が大きすぎると、色分散が多くなりやすく、光学素子として機能しにくくなる。   The optical glass element of the present invention preferably has an Abbe number of 30 or less, 28 or less, 26 or less, particularly 25 or less. If the Abbe number is too large, chromatic dispersion tends to increase, and it becomes difficult to function as an optical element.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

表1は本発明の実施例(No.1〜5、7)及び比較例(No.6、8)を示している。   Table 1 shows Examples (No. 1 to 5, 7) and Comparative Examples (No. 6, 8) of the present invention.

図1に示すガラス製造装置を用いて、光学ガラスを得た。具体的には、表1に記載の各ガラス組成となるように原料を調合し、窒素雰囲気中にて金製容器を用いて700〜1000℃で1時間溶融することにより、ガラス融液1を得た。次に、金製ノズル3からガラス融液1を滴下し、滴下したガラス融液4を成形型5の開口部5aより供給されたガスにより浮上させながら成形し、球状の光学ガラスを得た。ガスの種類、ガスの有無については、表1に示す。「無」とは、ガスを供給しないことを意味する。つまり、ガラス融液を浮上させることなく、成形型に直接滴下して光学ガラスを得た。その後、得られた光学ガラスについて、ブツの有無、屈折率、アッベ数、及び、着色度を評価した。結果を表1に示す。   Optical glass was obtained using the glass manufacturing apparatus shown in FIG. Specifically, the glass melt 1 is prepared by preparing the raw materials so as to have the respective glass compositions shown in Table 1 and melting them at 700 to 1000 ° C. for 1 hour using a gold container in a nitrogen atmosphere. Obtained. Next, the glass melt 1 was dropped from the gold nozzle 3, and the dropped glass melt 4 was molded while being floated by the gas supplied from the opening 5a of the mold 5 to obtain a spherical optical glass. Table 1 shows the types of gas and the presence or absence of gas. “None” means that no gas is supplied. That is, an optical glass was obtained by directly dropping the glass melt on the mold without floating. Thereafter, the obtained optical glass was evaluated for the presence / absence of irregularities, the refractive index, the Abbe number, and the degree of coloring. The results are shown in Table 1.

表1から明らかなように、実施例であるNo.1〜5、7の試料は光学ガラスにブツが確認されなかった、または、ブツが若干確認されたが実用上問題なかった。一方、比較例であるNo.6、8は、光学ガラスにブツが析出していた。   As is apparent from Table 1, No. 1 as an example. In the samples 1 to 5 and 7, no flaws were confirmed in the optical glass, or some flaws were confirmed, but there was no practical problem. On the other hand, No. which is a comparative example. Nos. 6 and 8 had deposits on the optical glass.

ブツの有無は、試料を目視で評価し、ブツが確認されなかったものを「◎」、ブツが若干確認されたが実用上問題なかったものを「〇」、ブツが確認されたものを「×」とした。   The presence or absence of bumps was evaluated by visually observing the sample. × ”.

屈折率はヘリウムランプのd線(587.6nm)に対する測定値で示した。   The refractive index is indicated by a measured value with respect to d-line (587.6 nm) of a helium lamp.

着色度は、厚さ10mm±0.1mmの光学研磨された試料について、分光光度計を用いて、200〜800nmの波長域での光透過率を0.5nm間隔で測定し、光透過率70%を示す最短波長により評価した。   The degree of coloration was determined by measuring the light transmittance in the wavelength range of 200 to 800 nm at intervals of 0.5 nm using a spectrophotometer for an optically polished sample having a thickness of 10 mm ± 0.1 mm. The shortest wavelength indicating% was evaluated.

本発明により作製した光学ガラスは、CD、MD、DVD、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズや、ビデオカメラ、一般のカメラの撮影用レンズ、光通信用等のレンズに使用することができる。   The optical glass produced by the present invention can be used for optical pickup lenses for CD, MD, DVD, and other various optical disk systems, video cameras, photographing lenses for general cameras, optical communication lenses, and the like.

1 ガラス融液
2 溶融容器
3 ノズル
4 滴下したガラス融液
5 成形型
5a 開口部
6 ガス流路
7 ガス供給機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass melt 2 Melting container 3 Nozzle 4 Dropped glass melt 5 Mold 5a Opening 6 Gas flow path 7 Gas supply mechanism

Claims (14)

屈折率が1.65以上のガラスであって、原料を溶融してガラス融液を得た後、ノズルからガラス融液を成形型に滴下し、成形型の成形面に設けられた開口部より供給されたガスによりガラス融液を浮上させながら成形することを特徴とする光学ガラスの製造方法。   A glass having a refractive index of 1.65 or more, and after melting a raw material to obtain a glass melt, the glass melt is dropped from a nozzle onto a mold, and from an opening provided on a molding surface of the mold A method for producing optical glass, characterized in that molding is performed while a glass melt is floated by a supplied gas. 不活性雰囲気中で溶融を行うことを特徴とする請求項1に記載の光学ガラスの製造方法。   The method for producing an optical glass according to claim 1, wherein melting is performed in an inert atmosphere. ガスが、不活性ガスを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学ガラスの製造方法。   The method for producing an optical glass according to claim 1, wherein the gas contains an inert gas. 不活性ガスが、窒素、アルゴンまたはヘリウムであることを特徴とする請求項3に記載の光学ガラスの製造方法。   The method for producing an optical glass according to claim 3, wherein the inert gas is nitrogen, argon, or helium. ガス中の不活性ガスの濃度が75体積%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。   The method for producing an optical glass according to claim 1, wherein the concentration of the inert gas in the gas is 75% by volume or more. 滴下するガラス融液の粘度が、10〜10dPa・sであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。 The method for producing an optical glass according to claim 1, wherein the viscosity of the glass melt to be dropped is 10 to 10 3 dPa · s. ガラスがSnO−P系ガラスであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。 The method for producing an optical glass according to claim 1, wherein the glass is SnO—P 2 O 5 based glass. 組成として、モル%で、SnO 33.5〜90%、P+SiO+B 0.1〜66.5%を含有するガラスとなるように調合した原料を用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。 It is characterized by using a raw material prepared so as to be a glass containing SnO 33.5 to 90% and P 2 O 5 + SiO 2 + B 2 O 3 0.1 to 66.5% in mol% as a composition. The manufacturing method of the optical glass in any one of Claims 1-7 to do. 得られる光学ガラスの軟化点が400℃以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法。   The method for producing an optical glass according to any one of claims 1 to 8, wherein a softening point of the obtained optical glass is 400 ° C or lower. 屈折率が1.65以上、軟化点が400℃以下であって、表面に結晶相を含まない球状ガラスからなることを特徴とする光学ガラス素子。   An optical glass element comprising a spherical glass having a refractive index of 1.65 or more and a softening point of 400 ° C. or less and containing no crystal phase on the surface. 真球度が50μm以下であることを特徴とする請求項10に記載の光学ガラス素子。   The optical glass element according to claim 10, wherein the sphericity is 50 μm or less. 30〜300℃の範囲で熱膨張係数が200×10−7/℃以下であることを特徴とする請求項10又は11に記載の光学ガラス素子。 12. The optical glass element according to claim 10, wherein the thermal expansion coefficient is 200 × 10 −7 / ° C. or less in the range of 30 to 300 ° C. 13. ヤング率が60GPa以下であることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の光学ガラス素子。   The optical glass element according to any one of claims 10 to 12, wherein Young's modulus is 60 GPa or less. 熱伝導率が2W/m・K以下であることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の光学ガラス素子。   The optical glass element according to claim 10, wherein the thermal conductivity is 2 W / m · K or less.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021098616A (en) * 2019-12-20 2021-07-01 日本電気硝子株式会社 Production method of optical glass material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293572A (en) * 2001-01-29 2002-10-09 Hoya Corp Optical glass
JP2005272292A (en) * 2004-02-10 2005-10-06 Hoya Corp Methods of manufacturing precision glass sphere and glass optical element
JP2014043355A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass preform manufacturing method, and glass preform manufacturing device
JP2014210696A (en) * 2013-04-04 2014-11-13 日本電気硝子株式会社 Optical glass

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293572A (en) * 2001-01-29 2002-10-09 Hoya Corp Optical glass
JP2005272292A (en) * 2004-02-10 2005-10-06 Hoya Corp Methods of manufacturing precision glass sphere and glass optical element
JP2014043355A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass preform manufacturing method, and glass preform manufacturing device
JP2014210696A (en) * 2013-04-04 2014-11-13 日本電気硝子株式会社 Optical glass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021098616A (en) * 2019-12-20 2021-07-01 日本電気硝子株式会社 Production method of optical glass material

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