JP2018118900A - Optical glass lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学ガラスレンズに関するものである。 The present invention relates to an optical glass lens.
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、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等の用途では、屈折率ndが1.48〜1.55の中屈折率レンズが必要である。 For applications such as optical pickup lenses for CD, MD, DVD and other optical disk systems, imaging lenses for digital cameras, video cameras, camera-equipped mobile phones, and transmission / reception lenses used for optical communication, the refractive index nd is 1. A medium index lens between 48 and 1.55 is required.
特許文献1には中屈折率を有するガラス組成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a glass composition having a medium refractive index.
特許文献1に開示されているガラス組成は、耐水性、耐薬品性、耐熱性等の耐久性が低いという問題がある。 The glass composition disclosed in Patent Document 1 has a problem of low durability such as water resistance, chemical resistance, and heat resistance.
本発明の目的は上記課題に鑑み、耐久性に優れた中屈折率(具体的には屈折率ndが1.48〜1.55)の光学ガラスレンズを提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical glass lens having a medium refractive index (specifically, a refractive index nd of 1.48 to 1.55) excellent in durability.
本発明の光学ガラスレンズは、質量%で、SiO2 50〜70%、B2O3 1〜18%、Al2O3 0〜15%、ZnO 0〜20%、CaO 0.1〜10%、Na2O+K2O 0.1〜18%、Sb2O3 0〜1%、SnO2 0〜1%を含有することを特徴とする。光学ガラスの耐久性(耐水性、耐薬品性、耐熱性等)には、B2O3とアルカリ成分の含有量が影響を与える。本発明ではB2O3とアルカリ成分の含有量を各々18質量%以下に規制することにより優れた耐久性を達成している。 Optical glass lens of the present invention, in mass%, SiO 2 50~70%, B 2 O 3 1~18%, Al 2 O 3 0~15%, 0~20% ZnO, CaO 0.1~10% , Na 2 O + K 2 O 0.1-18%, Sb 2 O 3 0-1%, SnO 2 0-1%. The content of B 2 O 3 and the alkali component affects the durability (water resistance, chemical resistance, heat resistance, etc.) of the optical glass. In the present invention, excellent durability is achieved by regulating the contents of B 2 O 3 and the alkali component to 18% by mass or less.
本発明の光学ガラスレンズは、さらに、質量%で、BaO 0〜15%、SrO 0〜15%、MgO 0〜15%、BaO+SrO+MgO 0〜20%を含有することが好ましい。ここで、「BaO+SrO+MgO」とは、BaO、SrO及びMgOの含有量の合量を意味する。 The optical glass lens of the present invention preferably further contains, in mass%, BaO 0 to 15%, SrO 0 to 15%, MgO 0 to 15%, BaO + SrO + MgO 0 to 20%. Here, “BaO + SrO + MgO” means the total content of BaO, SrO and MgO.
本発明の光学ガラスレンズは、質量%で、Na2O 0.1〜18%、K2O 0〜5%を含有することが好ましい。 The optical glass lens of the present invention preferably contains Na 2 O 0.1-18% and K 2 O 0-5% by mass.
本発明の光学ガラスレンズは、さらに、質量%で、ZnO+CaO 0.1〜30%を含有することが好ましい。ここで、「ZnO+CaO」とは、ZnO及びCaOの含有量の合量を意味する。 The optical glass lens of the present invention preferably further contains 0.1 to 30% by mass of ZnO + CaO. Here, “ZnO + CaO” means the total content of ZnO and CaO.
本発明の光学ガラスレンズは、質量%で、ZrO2 0〜5%、La2O3 0〜10%、Gd2O3 0〜15%を含有することが好ましい。 The optical glass lens of the present invention preferably contains, by mass%, ZrO 2 0 to 5%, La 2 O 3 0 to 10%, Gd 2 O 3 0 to 15%.
本発明の光学ガラスレンズは、屈折率(nd)が1.48〜1.55であることが好ましい。なお、「nd」は、d線における屈折率である。 The optical glass lens of the present invention preferably has a refractive index (nd) of 1.48 to 1.55. “Nd” is the refractive index at the d-line.
本発明の光学ガラスレンズは、屈折率(n1310)が1.46〜1.53であることが好ましい。なお、「n1310」は、1310nmにおける屈折率である。 The optical glass lens of the present invention preferably has a refractive index (n1310) of 1.46 to 1.53. “N1310” is the refractive index at 1310 nm.
本発明の光学ガラスレンズは、JOGISに基づく耐水性が2級以上であることが好ましい。 The optical glass lens of the present invention preferably has a water resistance based on JOGIS of 2nd or higher.
本発明の光学ガラスレンズは、液相粘度が105.0dPa・s以上であることが好ましい。 The optical glass lens of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 5.0 dPa · s or more.
本発明の光学ガラスレンズは、研磨痕を有していてもよい。 The optical glass lens of the present invention may have a polishing mark.
本発明の光学ガラスレンズは、プレス成型用であることが好ましい。 The optical glass lens of the present invention is preferably used for press molding.
本発明のレンズキャップは、円筒形状の側壁部と、側壁部の先端に設けられ且つその中心部にレンズ保持孔を有する端壁部とから構成された金属製シェルと、金属製シェルのレンズ保持孔に封着固定された上記の光学ガラスレンズと、金属製のシェルのレンズ保持孔に上記の光学ガラスレンズを固定する封着材料とを備えていることを特徴とする。 The lens cap of the present invention includes a metal shell composed of a cylindrical side wall portion, an end wall portion provided at the tip of the side wall portion and having a lens holding hole at the center thereof, and a lens holding of the metal shell. The above-mentioned optical glass lens sealed and fixed in the hole, and a sealing material for fixing the optical glass lens in the lens holding hole of the metal shell.
本発明によれば、耐久性に優れた中屈折率(具体的には屈折率ndが1.48〜1.55)の光学ガラスレンズを提供することができる。 According to the present invention, an optical glass lens having a medium refractive index (specifically, a refractive index nd of 1.48 to 1.55) excellent in durability can be provided.
本発明の光学ガラスレンズは、質量%で、SiO2 50〜70%、B2O3 1〜18%、Al2O3 0〜15%、ZnO 0〜20%、CaO 0.1〜10%、Na2O+K2O 0.1〜18%、Sb2O3 0〜1%、SnO2 0〜1%を含有する。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を詳述する。なお、特に断りが無い場合、以下の「%」は「質量%」を意味する。 Optical glass lens of the present invention, in mass%, SiO 2 50~70%, B 2 O 3 1~18%, Al 2 O 3 0~15%, 0~20% ZnO, CaO 0.1~10% , Na 2 O + K 2 O 0.1-18%, Sb 2 O 3 0-1%, SnO 2 0-1%. Below, the reason which specified content of each component as mentioned above is explained in full detail. Unless otherwise specified, the following “%” means “mass%”.
SiO2は、屈折率を低下させ、また液相粘度を高くし、さらに耐久性を向上させる効果がある。SiO2の含有量は50〜70%であり、52〜68%、54〜66%、特に56〜64%であることが好ましい。SiO2の含有量が少なすぎると、屈折率を低下させることが困難になる。一方、SiO2の含有量が多すぎると、ガラスの溶解性が悪化したり、SiO2を含む失透物が析出しやすくなる。 SiO 2 has the effects of lowering the refractive index, increasing the liquid phase viscosity, and further improving the durability. The content of SiO 2 is 50 to 70%, preferably 52 to 68%, 54 to 66%, particularly preferably 56 to 64%. When the content of SiO 2 is too small, it becomes difficult to lower the refractive index. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, deteriorated solubility in glass, devitrification is likely to precipitate containing SiO 2.
B2O3は屈折率を低下させ、また液相粘度を高くし、さらに耐久性を向上させる効果がある。B2O3の含有量は1〜18%であり、2〜16%、4〜14%、特に6〜12%であることが好ましい。B2O3の含有量が少なすぎると、屈折率を低下させることが困難になる。一方、B2O3の含有量が多すぎると、耐久性が悪化したり、成形時に蒸発しやすいため脈理が発生しやすくなる。 B 2 O 3 has the effects of lowering the refractive index, increasing the liquid phase viscosity, and further improving the durability. The content of B 2 O 3 is 1 to 18%, preferably 2 to 16%, 4 to 14%, particularly 6 to 12%. If the content of B 2 O 3 is too small, it becomes difficult to lower the refractive index. On the other hand, when the content of B 2 O 3 is too large, the durability is deteriorated, and striae is likely to occur because it easily evaporates during molding.
Al2O3は、屈折率を低下させ、また液相粘度を高くし、さらに耐久性を向上させる効果がある。Al2O3の含有量は0〜15%であり、1〜13%、2〜11%、特に3〜9%であることが好ましい。一方、Al2O3の含有量が多すぎると、ガラスの溶解性が悪化したり、Al2O3を含む失透物が析出しやすくなる。 Al 2 O 3 has effects of lowering the refractive index, increasing the liquid phase viscosity, and further improving the durability. The content of Al 2 O 3 is 0 to 15%, preferably 1 to 13%, 2 to 11%, particularly preferably 3 to 9%. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 is too large, deteriorated solubility in glass, devitrification containing Al 2 O 3 is likely to precipitate.
なお、SiO2+B2O3+Al2O3の含有量は、60〜85%、62〜83%、64〜81%、特に66〜79%であることが好ましい。SiO2+B2O3+Al2O3の含有量が少なすぎると、屈折率を低下させることが困難になる。一方、SiO2+B2O3+Al2O3の含有量が多すぎると、ガラスの溶解性が悪化しやすくなる。ここで、「SiO2+B2O3+Al2O3」とは、SiO2、B2O3及びAl2O3の含有量の合量を意味する。 The content of SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 is 60 to 85% 62 to 83%, 64 to 81%, particularly preferably 66 to 79%. If the content of SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 is too small, it is difficult to lower the refractive index. On the other hand, when the content of SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 is too large, solubility of the glass tends to deteriorate. Here, “SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ” means the total content of SiO 2 , B 2 O 3 and Al 2 O 3 .
CaOは、耐久性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させる効果がある。CaOの含有量は0.1〜10%であり、1〜9%、2〜7%、特に3〜6%であることが好ましい。CaOの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、CaOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化したり、CaOを含む失透物が析出しやすくなる。 CaO has the effect of reducing the high temperature viscosity of the glass while maintaining durability. The content of CaO is 0.1 to 10%, preferably 1 to 9%, 2 to 7%, particularly preferably 3 to 6%. When there is too little content of CaO, it will become difficult to acquire the said effect. On the other hand, when there is too much content of CaO, durability will deteriorate or the devitrification thing containing CaO will precipitate easily.
SiO2/CaOは、8〜400、10〜100、特に15〜70であることが好ましい。SiO2/CaOが小さすぎると、CaOを含む失透物が析出しやすくなる。一方、SiO2/CaOが大きすぎると、SiO2を含む失透物が析出しやすくなる。ここで、「SiO2/CaO」とは、SiO2の含有量をCaOの含有量で除した値を指す。 SiO 2 / CaO is 8~400,10~100, particularly preferably 15 to 70. If SiO 2 / CaO is too small, a devitrified material containing CaO is likely to precipitate. On the other hand, if SiO 2 / CaO is too large, a devitrified material containing SiO 2 tends to precipitate. Here, “SiO 2 / CaO” refers to a value obtained by dividing the content of SiO 2 by the content of CaO.
なお、SiO2+CaOの含有量は、51〜70%、53〜68%、特に55〜66%であることが好ましい。SiO2+CaOの含有量が少なすぎると、屈折率を低下させることが困難になる。一方、SiO2+CaOの含有量が多すぎると、ガラスの溶解性が悪化しやすくなる。ここで、「SiO2+CaO」とは、SiO2及びCaOの含有量の合量を意味する。 The content of SiO 2 + CaO is 51-70%, 53-68%, particularly preferably 55 to 66%. If the content of SiO 2 + CaO is too small, it is difficult to lower the refractive index. On the other hand, when the content of SiO 2 + CaO is too large, solubility of the glass tends to deteriorate. Here, “SiO 2 + CaO” means the total content of SiO 2 and CaO.
ZnOは、耐久性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させる効果がある。ZnOの含有量は0〜20%であり、1〜18%、2〜16%、特に3〜14%であることが好ましい。ZnOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 ZnO has the effect of reducing the high temperature viscosity of the glass while maintaining durability. The content of ZnO is 0 to 20%, preferably 1 to 18%, 2 to 16%, particularly preferably 3 to 14%. When there is too much content of ZnO, durability will deteriorate easily.
なお、Al2O3+ZnOの含有量は、2〜30%、5〜25%、特に8〜20%であることが好ましい。Al2O3+ZnOの含有量が少なすぎると、耐久性が悪化しやすくなる。一方、Al2O3+ZnOの含有量が多すぎると、ガラスの溶解性が悪化しやすくなる。ここで、「Al2O3+ZnO」とは、Al2O3及びZnOの含有量の合量を意味する。 The content of Al 2 O 3 + ZnO is 2-30% 5-25%, particularly preferably 8-20%. When Al 2 O 3 + content of ZnO is too small, the durability tends to deteriorate. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 + ZnO is too large, solubility of the glass tends to deteriorate. Here, “Al 2 O 3 + ZnO” means the total content of Al 2 O 3 and ZnO.
また、ZnO+CaOの含有量は、0.1〜30%、2〜25%、4〜20%、特に6〜15%であることが好ましい。ZnO+CaOの含有量が少なすぎても、多すぎても、耐久性が悪化しやすくなる。 Further, the content of ZnO + CaO is preferably 0.1 to 30%, 2 to 25%, 4 to 20%, particularly 6 to 15%. If the ZnO + CaO content is too low or too high, the durability tends to deteriorate.
(SiO2+CaO)/(Al2O3+ZnO)は、1〜20、2〜15、3〜10、特に5〜8であることが好ましい。(SiO2+CaO)/(Al2O3+ZnO)が小さすぎると、耐久性が悪化しやすくなる。一方、(SiO2+CaO)/(Al2O3+ZnO)が大きすぎると、SiO2及び/またはCaOを含む失透物が析出しやすくなる。ここで、「(SiO2+CaO)/(Al2O3+ZnO)」とは、SiO2及びCaOの含有量の合量をAl2O3及びZnOの含有量の合量で除した値を指す。 (SiO 2 + CaO) / (Al 2 O 3 + ZnO) is preferably 1 to 20, 2 to 15, 3 to 10, particularly 5 to 8. If (SiO 2 + CaO) / (Al 2 O 3 + ZnO) is too small, the durability tends to deteriorate. On the other hand, when (SiO 2 + CaO) / (Al 2 O 3 + ZnO) is too large, a devitrified material containing SiO 2 and / or CaO tends to precipitate. Here, “(SiO 2 + CaO) / (Al 2 O 3 + ZnO)” refers to a value obtained by dividing the total content of SiO 2 and CaO by the total content of Al 2 O 3 and ZnO. .
Na2O及びK2Oは、ガラスの高温粘性を低下し、液相粘度を高くする効果がある。Na2O+K2Oの含有量は、0.1〜18%であり、1〜16%、2〜14%、特に3〜12%であることが好ましい。Na2O+K2Oの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Na2O+K2Oの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 Na 2 O and K 2 O have the effect of decreasing the high temperature viscosity of the glass and increasing the liquid phase viscosity. The content of Na 2 O + K 2 O is 0.1 to 18%, preferably 1 to 16%, 2 to 14%, and particularly preferably 3 to 12%. When Na 2 O + K content of 2 O is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of Na 2 O + K 2 O is too large, the durability tends to deteriorate.
なお、Na2Oの含有量の好ましい範囲は、0.1〜18%、1〜16%、2〜14%、3〜12%であり、K2Oの含有量の好ましい範囲は、0〜5%、0〜4%、0〜3%、0.1〜2%である。 A preferable range of content of Na 2 O is, from 0.1 to 18% 1 to 16% 2-14%, and 3 to 12% preferred range of the content of K 2 O is from 0 5%, 0-4%, 0-3%, 0.1-2%.
Sb2O3は脱泡の効果があり、またPtイオン(不純物としてガラス中に数ppm混入)による着色を抑える効果がある。Sb2O3の含有量は、0〜1%であり、0〜0.09%、特に0〜0.08%であることが好ましい。Sb2O3は強い酸化力を有するため、Sb2O3の含有量が多すぎると、溶融容器に使用するPtやRhといった金属を酸化し、量産性が低下しやすくなる。 Sb 2 O 3 has an effect of defoaming, and also has an effect of suppressing coloring due to Pt ions (mixed in the glass as impurities by several ppm). The content of Sb 2 O 3 is 0 to 1%, preferably 0 to 0.09%, particularly preferably 0 to 0.08%. Since Sb 2 O 3 has a strong oxidizing power, if the content of Sb 2 O 3 is too large, metals such as Pt and Rh used in the melting vessel are oxidized, and mass productivity tends to be lowered.
SnO2は脱泡の効果がある。SnO2の含有量は、0〜1%であり、0〜0.09%、特に0〜0.08%であることが好ましい。SnO2の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。 SnO 2 has a defoaming effect. The content of SnO 2 is 0 to 1%, preferably 0 to 0.09%, particularly preferably 0 to 0.08%. When the content of SnO 2 is too large, it tends to be devitrified.
上記成分以外にも、以下に示す種々の成分を含有させることができる。 In addition to the above components, the following various components can be contained.
BaOは、耐久性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させる効果がある。BaOの含有量は0〜15%、1〜13%、2〜11%、特に3〜9%であることが好ましい。BaOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 BaO has the effect of reducing the high temperature viscosity of the glass while maintaining durability. The BaO content is preferably 0 to 15%, 1 to 13%, 2 to 11%, particularly 3 to 9%. When there is too much content of BaO, durability will deteriorate easily.
SrOは、耐久性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させる効果がある。SrOの含有量は0〜15%、1〜13%、2〜11%、特に3〜9%であることが好ましい。SrOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 SrO has the effect of reducing the high temperature viscosity of the glass while maintaining durability. The content of SrO is preferably 0 to 15%, 1 to 13%, 2 to 11%, particularly 3 to 9%. If the SrO content is too large, the durability tends to deteriorate.
MgOは、耐久性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させる効果がある。MgOの含有量は0〜15%、1〜13%、2〜11%、特に3〜9%であることが好ましい。MgOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 MgO has the effect of reducing the high temperature viscosity of the glass while maintaining durability. The content of MgO is preferably 0 to 15%, 1 to 13%, 2 to 11%, particularly 3 to 9%. When the content of MgO is too large, durability tends to deteriorate.
なお、BaO+SrO+MgOの含有量は、0〜20%、2〜18%、4〜16%、特に6〜14%であることが好ましい。BaO+SrO+MgOの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 The content of BaO + SrO + MgO is preferably 0 to 20%, 2 to 18%, 4 to 16%, and particularly preferably 6 to 14%. When there is too much content of BaO + SrO + MgO, durability will deteriorate easily.
また、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOの含有量は、0.1〜25%、1〜23%、特に2〜21%であることが好ましい。MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOの含有量が少なすぎても、多すぎても、耐久性が悪化しやすくなる。ここで、「MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO」とは、MgO、CaO、SrO、BaO及びZnOの含有量の合量を意味する。 The content of MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO is preferably 0.1 to 25%, 1 to 23%, particularly preferably 2 to 21%. If the content of MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO is too small or too large, the durability tends to deteriorate. Here, “MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO” means the total content of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO.
ZrO2は、屈折率を高める効果があり、また耐久性を向上させる効果がある。ZrO2の含有量は、0〜5%、0〜4%、特に0.1〜3%であることが好ましい。ZrO2の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。 ZrO 2 has an effect of increasing the refractive index and an effect of improving durability. The content of ZrO 2 is preferably 0 to 5%, 0 to 4%, particularly preferably 0.1 to 3%. When the content of ZrO 2 is too large, it tends to be devitrified.
La2O3は、屈折率を高める効果があり、また耐久性を向上させる効果がある。La2O3の含有量は、0〜5%、0〜4%、特に0.1〜3%であることが好ましい。La2O3の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。 La 2 O 3 has an effect of increasing the refractive index and an effect of improving durability. The content of La 2 O 3 is preferably 0 to 5%, 0 to 4%, particularly preferably 0.1 to 3%. When the content of La 2 O 3 is too large, it tends to be devitrified.
Gd2O3は、屈折率を高める効果があり、また耐久性を向上させる効果がある。Gd2O3の含有量は、0〜5%、0〜4%、特に0.1〜3%であることが好ましい。Gd2O3の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。 Gd 2 O 3 has an effect of increasing the refractive index and an effect of improving durability. The content of Gd 2 O 3 is preferably 0 to 5%, 0 to 4%, particularly preferably 0.1 to 3%. When the content of Gd 2 O 3 is too large, it tends to be devitrified.
Li2Oは、ガラスの高温粘性を低下させ、液相粘度を高くする効果がある。Li2Oの含有量は、0〜10%、0.1〜10%、1〜8%、2〜6%、特に3〜5%であることが好ましい。Li2Oの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。 Li 2 O has an effect of decreasing the high temperature viscosity of the glass and increasing the liquid phase viscosity. The content of Li 2 O is preferably 0 to 10%, 0.1 to 10%, 1 to 8%, 2 to 6%, particularly 3 to 5%. The content of Li 2 O is too large, the durability tends to deteriorate.
なお、Li2O+Na2O+K2Oの含有量は、0.1〜20%、1〜18%、特に3〜16%であることが好ましい。Li2O+Na2O+K2Oの含有量が少なすぎると、ガラスの溶解性が悪化しやすくなる。一方、Li2O+Na2O+K2Oの含有量が多すぎると、耐久性が悪化しやすくなる。ここで、「Li2O+Na2O+K2O」とは、Li2O、Na2O及びK2Oの含有量の合量を意味する。 The content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 0.1% to 20% to 18%, particularly preferably 3-16%. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O content is too small, the solubility of the glass tends to deteriorate. On the other hand, when the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too large, the durability tends to deteriorate. Here, “Li 2 O + Na 2 O + K 2 O” means the total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O.
(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+Na2O+K2O)は、0.2〜4、0.3〜3.5、特に0.4〜3であることが好ましい。(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+Na2O+K2O)が小さすぎても、大きすぎても、耐久性が悪化しやすくなる。ここで、「(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+Na2O+K2O)」とは、MgO、CaO、SrO、BaO及びZnOの含有量の合量をLi2O、Na2O及びK2Oの含有量の合量で除した値を指す。 (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is preferably 0.2 to 4, 0.3 to 3.5, particularly preferably 0.4 to 3. If (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is too small or too large, the durability tends to deteriorate. Here, “(MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)” means the total content of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO contained in Li 2 O, Na 2 O and K 2 O. The value divided by the total amount.
なお清澄剤として広く知られているAs2O3は有害であるので、実質的に含有しないことが好ましい。またF成分は環境に悪影響を及ぼすおそれがあることから実質的に含有しないことが好ましい。ここで「実質的に含有しない」とは、これらの成分を意図的にガラス中に添加しないという意味であり、不可避的不純物まで完全に排除するということを意味するものではない。より客観的には、不純物を含めたこれらの成分の含有量が、As2O3で0.00001%以下、Fで0.01%以下であるということを意味する。 Note that As 2 O 3, which is widely known as a fining agent, is harmful, and therefore it is preferably not substantially contained. Further, it is preferable that the F component is not substantially contained because it may adversely affect the environment. Here, “substantially not containing” means that these components are not intentionally added to the glass, and does not mean that unavoidable impurities are completely eliminated. More objectively, it means that the content of these components including impurities is 0.00001% or less for As 2 O 3 and 0.01% or less for F.
また、Cu、Ag、Pr,Brはガラスを着色させる成分であることから、含有しないことが好ましい。Cdは環境に対する影響を考慮し、含有しないことが好ましい。 Further, since Cu, Ag, Pr, and Br are components that color the glass, it is preferable not to contain them. Cd is preferably not contained in consideration of the influence on the environment.
以上の組成を有する光学ガラスレンズは、屈折率ndが1.48〜1.55、1.50〜1.53、特に1.51〜1.52になりやすく、1310nmにおける屈折率が1.46〜1.53、1.47〜1.52、特に1.48〜1.51になりやすい。 The optical glass lens having the above composition tends to have a refractive index nd of 1.48 to 1.55, 1.50 to 1.53, particularly 1.51 to 1.52, and a refractive index at 1310 nm of 1.46. ˜1.53, 1.47 to 1.52, especially 1.48 to 1.51.
本発明の光学ガラスレンズは、反射防止膜を設けてもよい。ただし、上記のように屈折率が低い場合は、反射防止膜を設けなくても構わない。 The optical glass lens of the present invention may be provided with an antireflection film. However, when the refractive index is low as described above, the antireflection film need not be provided.
以上の組成を有する光学ガラスレンズは、JOGISに基づく耐水性が2級以上になりやすく、さらに液相粘度が、105.0dPa・s以上になりやすい。 The optical glass lens having the above composition tends to have a water resistance based on JOGIS of 2nd class or higher and a liquidus viscosity of 10 5.0 dPa · s or higher.
本発明の光学ガラスレンズは、30〜300℃の範囲における熱膨張係数が50×10−7/℃〜85×10−7/℃、55×10−7/℃〜80×10−7/℃、特に60×10−7/℃〜75×10−7/℃であることが好ましい。熱膨張係数が小さすぎても大きすぎても、レンズキャップの構成部材として光学ガラスレンズを使用した際に、光学ガラスレンズと金属製シェルとの熱膨張係数差が大きくなり、レンズキャップを作製する際に光学ガラスレンズが破損しやすくなる。 The optical glass lens of the present invention has a thermal expansion coefficient in the range of 30 to 300 ° C. of 50 × 10 −7 / ° C. to 85 × 10 −7 / ° C., 55 × 10 −7 / ° C. to 80 × 10 −7 / ° C. In particular, it is preferably 60 × 10 −7 / ° C. to 75 × 10 −7 / ° C. Even if the thermal expansion coefficient is too small or too large, when an optical glass lens is used as a component member of the lens cap, the difference in thermal expansion coefficient between the optical glass lens and the metal shell increases, and a lens cap is produced. At this time, the optical glass lens is easily damaged.
本発明の光学ガラスレンズは、屈伏点が640℃以下、630℃以下、特に620℃以下であることが好ましい。屈伏点が高すぎると、後述するプレス成型の際に加熱温度が高くなり、金型が破損しやすくなる。なお、屈伏点の下限は特に限定されないが、現実的には500℃以上である。 The optical glass lens of the present invention preferably has a yield point of 640 ° C. or lower, 630 ° C. or lower, and particularly 620 ° C. or lower. If the yield point is too high, the heating temperature becomes high during press molding described later, and the mold is likely to be damaged. The lower limit of the yield point is not particularly limited, but is actually 500 ° C. or higher.
次に、本発明の光学ガラスレンズを製造する方法を述べる。 Next, a method for producing the optical glass lens of the present invention will be described.
まず、所望の組成になるようにガラス原料を調合した後、ガラス溶融炉で溶融する。ガラスの溶融温度は1150℃以上、1200℃以上、特に1250℃以上であることが好ましい。なお溶融容器を構成する白金金属からのPt溶け込みによるガラス着色を防止する観点から、溶融温度は1450℃以下、1400℃以下、1350℃以下、特に1300℃以下であることが好ましい。 First, after preparing a glass raw material so that it may become a desired composition, it fuse | melts with a glass melting furnace. The melting temperature of the glass is preferably 1150 ° C. or higher, 1200 ° C. or higher, particularly 1250 ° C. or higher. Note that the melting temperature is preferably 1450 ° C. or lower, 1400 ° C. or lower, 1350 ° C. or lower, particularly 1300 ° C. or lower from the viewpoint of preventing glass coloring due to Pt melting from platinum metal constituting the melting vessel.
また溶融時間が短すぎると、十分に脱泡できない可能性があるので、溶融時間は2時間以上、特に3時間以上であることが好ましい。ただし溶融容器からのPt溶け込みによるガラス着色を防止する観点から、溶融時間は8時間以内、特に5時間以内であることが好ましい。 Further, if the melting time is too short, there is a possibility that sufficient defoaming cannot be performed. Therefore, the melting time is preferably 2 hours or more, particularly 3 hours or more. However, from the viewpoint of preventing glass coloring due to Pt penetration from the melting vessel, the melting time is preferably within 8 hours, particularly within 5 hours.
次に、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して一旦液滴状ガラスを作製する。または溶融ガラスを急冷鋳造して一旦ガラスブロックを作製する。その後、研削、研磨、洗浄して光学ガラスレンズを得る。なお、作製したガラスブロックを加熱延伸成形した後に研削、研磨、洗浄しても構わない。加熱延伸成形することにより、ガラス表面が滑らかな火造り面となるため、研削、研磨工程の時間を短くすることができる。 Next, molten glass is dripped from the tip of the nozzle to produce a glass droplet once. Alternatively, a glass block is temporarily produced by rapidly casting molten glass. Thereafter, grinding, polishing, and washing are performed to obtain an optical glass lens. In addition, you may grind | polish, grind | polish, and wash | clean after heat-stretching the produced glass block. By heat-stretching, the glass surface becomes a smooth fired surface, so that the time for the grinding and polishing steps can be shortened.
本発明の光学ガラスレンズは、研磨されるため、研磨痕を有しやすい。また、耐久性が良好であるため、研削、研磨、洗浄を施しても、ヤケが発生しにくい。 Since the optical glass lens of the present invention is polished, it tends to have polishing marks. Moreover, since durability is favorable, even if it grinds, grind | polishes and wash | cleans, it is hard to generate | occur | produce a burn.
続いて、精密加工を施した金型中に光学ガラスレンズを投入して軟化状態となるまで加熱しながらプレス成型し、金型の表面形状を光学ガラスレンズに転写させても構わない。このようにすれば、両凸形状(例えば球状)、平凸形状、メニスカス形状等にすることが可能である。 Subsequently, the optical glass lens may be put into a precision-processed mold and press-molded while being heated until it becomes softened, and the surface shape of the mold may be transferred to the optical glass lens. In this way, a biconvex shape (for example, a spherical shape), a plano-convex shape, a meniscus shape, or the like can be obtained.
なお、本発明の光学ガラスレンズを板状基板上に形成することによりレンズアレイとして使用することができる。また、本発明の光学ガラスレンズをプリズム上に形成することにより、プリズムとレンズの性能を兼ね備えることができる。 In addition, it can be used as a lens array by forming the optical glass lens of the present invention on a plate-like substrate. Further, by forming the optical glass lens of the present invention on a prism, it is possible to combine the performance of the prism and the lens.
次に、本発明の光学ガラスレンズを用いたレンズキャップの実施形態について説明する。 Next, an embodiment of a lens cap using the optical glass lens of the present invention will be described.
図1は、レンズキャップの構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the lens cap.
レンズキャップ1は、円筒形状の側壁部2と、側壁部2の先端に設けられ且つその中心部にレンズ保持孔を有する端壁部3とから構成された金属製シェル4と、金属製シェル4のレンズ保持孔に封着材料5で封着された光学ガラスレンズ6とを備えている。 The lens cap 1 includes a metal shell 4 including a cylindrical side wall portion 2 and an end wall portion 3 provided at the tip of the side wall portion 2 and having a lens holding hole at the center thereof, and the metal shell 4. And an optical glass lens 6 sealed with a sealing material 5 in the lens holding hole.
なお、金属製シェル4の材質としては、ハステロイ(登録商標)、インコネル(登録商標)、SUS等を使用することができる。また、封着材料5としては、低融点ガラス、接着剤、はんだ等を使用することができる。 As the material of the metal shell 4, Hastelloy (registered trademark), Inconel (registered trademark), SUS, or the like can be used. Moreover, as the sealing material 5, low melting glass, an adhesive agent, solder, etc. can be used.
以下、本発明の光学ガラスレンズを実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the optical glass lens of the present invention will be described in detail based on examples.
表1及び2は本発明の実施例(試料No.1〜15)及び比較例(試料No.16)を示している。 Tables 1 and 2 show examples (sample Nos. 1 to 15) and comparative examples (sample No. 16) of the present invention.
まず、表1及び2に記載の組成となるように調合したガラス原料を白金ルツボに入れ、1300℃でそれぞれ2時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、冷却固化した後、アニールを行ってガラスブロックを作製した。その後、研削、研磨、洗浄して光学ガラスレンズを得た。このようにして得られた試料について、各種特性を評価した。結果を各表に示す。 First, the glass raw material prepared so that it might become the composition of Table 1 and 2 was put into the platinum crucible, and it melted at 1300 degreeC for 2 hours, respectively. Next, the molten glass was poured onto a carbon plate, cooled and solidified, and then annealed to produce a glass block. Thereafter, grinding, polishing, and washing were performed to obtain an optical glass lens. Various characteristics of the sample thus obtained were evaluated. The results are shown in each table.
屈折率ndは、屈折率計を用いて、d線(波長:587.6nm)における測定値で示した。 The refractive index nd is indicated by a measured value at the d-line (wavelength: 587.6 nm) using a refractometer.
屈折率n1310は、屈折率計を用いて、1310nmにおける測定値で示した。 The refractive index n1310 is indicated by a measured value at 1310 nm using a refractometer.
30〜300℃における熱膨張係数、屈伏点は、熱膨張測定装置(dilato meter)にて測定した。 The thermal expansion coefficient and yield point at 30 to 300 ° C. were measured with a thermal expansion measuring device (dilatometer).
耐水性は、JOGISに定める粉末法に基づき測定した。 The water resistance was measured based on the powder method defined in JOGIS.
液相粘度は、白金球引き上げ法にて測定した。 The liquid phase viscosity was measured by a platinum ball pulling method.
表から明らかなように、本発明の実施例であるNo.1〜15の各試料は、屈折率ndが1.501〜1.528、屈折率n1310が1.486〜1.513、熱膨張係数が64×10−7/℃〜80×10−7/℃、屈伏点が536〜624℃であった。またJOGIS耐水性(粉末法)は1〜2級であり、液相粘度は105.0〜106.5dPa・sであった。これに対して比較例であるNo.16の試料は、JOGIS耐水性(粉末法)は3級であり、液相粘度が104.3dPa・sであり、量産性に劣ることが分かった。 As is apparent from the table, No. 1 as an example of the present invention. Each of the samples 1 to 15 has a refractive index nd of 1.501 to 1.528, a refractive index n1310 of 1.486 to 1.513, and a thermal expansion coefficient of 64 × 10 −7 / ° C. to 80 × 10 −7 /. C., yield point was 536-624.degree. The JOGIS water resistance (Powder Method) is 1 to 2 grade, the liquidus viscosity of 10 5.0 ~10 6.5 dPa · s. On the other hand, No. which is a comparative example. It was found that the sample No. 16 has a JOGIS water resistance (powder method) of grade 3 and a liquid phase viscosity of 104.3 dPa · s, which is inferior in mass productivity.
1 レンズキャップ
2 側壁部
3 端壁部
4 金属製シェル
5 封着材料
6 光学ガラスレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens cap 2 Side wall part 3 End wall part 4 Metal shell 5 Sealing material 6 Optical glass lens
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