JP2018150199A - Optical glass - Google Patents

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俣野 高宏
Takahiro Matano
高宏 俣野
高山 佳久
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佳久 高山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical glass with excellent devitrification resistance and a high refractive index.SOLUTION: An optical glass contains, in mass%, 25-40% PO, 0-4% SiO+BO+AlO, 0-11% ZnO, 1.5-6% LiO, 1-20% NaO, 0-7% KO, 1-11% TiO, 10-30% NbO, 0-15% BiO, and 0-10% WO.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は光学ガラスに関するものである。   The present invention relates to an optical glass.

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1.65〜1.85の高屈折率ガラスレンズが必要とされる。従来、高屈折率ガラスレンズとして、例えば、B−ZnO−La系ガラスが使用されていた。(例えば、特許文献1参照) 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 high refractive index glass lens of 65 to 1.85 is required. Conventionally, as a high refractive index glass lens, for example, B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 based glass has been used. (For example, see Patent Document 1)

特開2002−362938号公報JP 2002-362938

ガラスレンズの作製方法として、一旦、溶融ガラスをインゴットに成形し、これから適当な大きさに切りだした硝材を研磨した後、モールドプレスする方法と、溶融ガラスをノズル先端から滴下して液滴状にする、いわゆる液滴成形により成形した硝材を研磨した後、或いは研磨せずにモールドプレスする方法が知られている。   As a method for producing a glass lens, once molten glass is formed into an ingot, and then the glass material cut out to an appropriate size is polished, followed by mold pressing, and molten glass is dropped from the nozzle tip to form a droplet. There is known a method of performing mold pressing after polishing a glass material formed by so-called droplet forming or without polishing.

しかしながら、B−ZnO−La系ガラスは、失透性が高く液相粘度が低下するため、作業性が低いという問題がある。つまり、B−ZnO−La系ガラスは失透傾向が強いため、溶融ガラスを急冷鋳造してインゴットを作製する場合、その量産性が悪い。また、液滴成形では、溶融ガラスをノズル先端から滴下させることから、液滴成形が可能なガラスの成形粘度は、100.5dPa・s程度が下限となっている。ところが、B−ZnO−La系ガラスは100.5dPa・s以下の低粘度で失透してしまうため、液滴成形には不向きである。なお、100.5dPa・s以下の粘度で滴下すると、ガラスが連続流となって流出してしまい、液滴を成形できなくなる。 However, B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 glass has a problem that workability is low because devitrification is high and liquid phase viscosity is reduced. That is, since the B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 based glass has a strong tendency to devitrify, the mass productivity is poor when an ingot is produced by rapidly casting molten glass. In addition, since the molten glass is dropped from the tip of the nozzle in the droplet forming, the lower limit of the molding viscosity of the glass capable of forming the droplet is about 10 0.5 dPa · s. However, B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 glass is devitrified at a low viscosity of 10 0.5 dPa · s or less, and is not suitable for droplet forming. If the liquid is dropped at a viscosity of 10 0.5 dPa · s or less, the glass flows out in a continuous flow, and the liquid droplet cannot be formed.

本発明の目的は上記課題に鑑み、耐失透性に優れた高屈折率の光学ガラス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 a high refractive index optical glass excellent in devitrification resistance.

本発明の光学ガラスは、質量%で、P 25〜40%、SiO+B+Al 0〜4%、ZnO 0〜11%、LiO 1.5〜6%、NaO 1〜20%、KO 0〜7%、TiO 1〜11%、Nb 10〜30%、Bi 0〜15%、WO 0〜10%を含有することを特徴とする。本発明では、Pを25質量%以上、SiO+B+Alを4質量%以下に規制することにより、優れた耐失透性を達成している。また、屈折率を高める成分であるTiOを1質量%以上、Nbを10質量%以上に規制することにより、高屈折率を達成している。ここで、「SiO+B+Al」とは、SiO、B及びAlの含有量の合量を意味する。 The optical glass of the present invention is, by mass%, P 2 O 5 25-40%, SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 0-4%, ZnO 0-11%, Li 2 O 1.5-6%. , Na 2 O 1-20%, K 2 O 0-7%, TiO 2 1-11%, Nb 2 O 5 10-30%, Bi 2 O 3 0-15%, WO 3 0-10% It is characterized by doing. In the present invention, excellent devitrification resistance is achieved by regulating P 2 O 5 to 25% by mass or more and SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 to 4% by mass or less. Further, TiO 2 1% by mass or more is a component for increasing the refractive index, by regulating the Nb 2 O 5 more than 10 wt%, has achieved a high refractive index. 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 .

本発明の光学ガラスは、さらに、質量%で、MgO+CaO+SrO+BaO 0〜2%を含有することが好ましい。ここで、「MgO+CaO+SrO+BaO」とは、MgO、CaO、SrO及びBaOの含有量の合量を意味する。   The optical glass of the present invention preferably further contains MgO + CaO + SrO + BaO 0 to 2% by mass. Here, “MgO + CaO + SrO + BaO” means the total content of MgO, CaO, SrO and BaO.

本発明の光学ガラスは、さらに、質量%で、ZrO 0〜5%、La 0〜5%を含有することが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably further contains, in mass%, ZrO 2 0 to 5% and La 2 O 3 0 to 5%.

本発明の光学ガラスは、PbO、As、GeOを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「PbO、As、GeOを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、PbO、As及びGeOの含有量が各々0.1%未満であるということを意味する。 The optical glass of the present invention preferably contains substantially no PbO, As 2 O 3 or GeO 2 . Here, “substantially does not contain PbO, As 2 O 3 , GeO 2 ” means that these components are not intentionally added to the glass and means that unavoidable impurities are completely eliminated. Does not mean. More objectively, it means that the contents of PbO, As 2 O 3 and GeO 2 are each less than 0.1%.

本発明の光学ガラスは、屈折率(nd)が1.65〜1.85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 of the present invention preferably has a refractive index (nd) of 1.65 to 1.85. “Nd” is the refractive index at the d-line.

本発明の光学ガラスは、屈折率(n1310)が1.64〜1.84であることが好ましい。なお、「n1310」は、波長1310nmにおける屈折率である。   The optical glass of the present invention preferably has a refractive index (n1310) of 1.64 to 1.84. “N1310” is the refractive index at a wavelength of 1310 nm.

本発明の光学ガラスは、アッベ数が20〜35であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has an Abbe number of 20 to 35.

本発明の光学ガラスは、ガラス転移点が500℃以下であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point of 500 ° C. or lower.

本発明の光学ガラスは、30〜300℃における熱膨張係数が110×10−7/℃以上であることが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient at 30 to 300 ° C. of 110 × 10 −7 / ° C. or higher.

本発明の光学ガラスは、450nmにおける内部透過率が98%以上であることが好ましい。なお、「内部透過率」とは、試料の入射側および出射側における表面反射損失を除いた透過率をいう。また、本発明における「内部透過率」は、厚さ10mmでの内部透過率を指し、具体的には、厚さ5mmおよび10mmのそれぞれの表面反射損失を含む透過率の測定値から算出する。   The optical glass of the present invention preferably has an internal transmittance at 450 nm of 98% or more. The “internal transmittance” refers to the transmittance excluding the surface reflection loss on the incident side and the emission side of the sample. Further, the “internal transmittance” in the present invention refers to the internal transmittance at a thickness of 10 mm, and specifically, is calculated from the measured values of the transmittance including the respective surface reflection losses of the thicknesses of 5 mm and 10 mm.

本発明の光学ガラスは、液相粘度が10dPa・s以上であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 dPa · s or more.

本発明の光学ガラスは、プレス成型用であることが好ましい。   The optical glass of the present invention is preferably used for press molding.

本発明の光学ガラスレンズは、上記の光学ガラスからなることを特徴とする。   The optical glass lens of the present invention is made of the above optical glass.

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、耐失透性に優れた高屈折率の光学ガラスを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high refractive index optical glass excellent in devitrification resistance can be provided.

レンズキャップの構成を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing composition of a lens cap.

本発明の光学ガラスは、質量%で、P 25〜40%、SiO+B+Al 0〜4%、ZnO 0〜11%、LiO 1.5〜6%、NaO 1〜20%、KO 0〜7%、TiO 1〜11%、Nb 10〜30%、Bi 0〜15%、WO 0〜10%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。 The optical glass of the present invention is, by mass%, P 2 O 5 25-40%, SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 0-4%, ZnO 0-11%, Li 2 O 1.5-6%. , Na 2 O 1-20%, K 2 O 0-7%, TiO 2 1-11%, Nb 2 O 5 10-30%, Bi 2 O 3 0-15%, WO 3 0-10% To do. Below, the reason which specified content of each component as mentioned above is explained in full detail. Unless otherwise specified, the following “%” means “mass%”.

は、耐失透性を向上させ液相粘度を高め、またガラスの高温粘性を低下させ、さらにガラス転移点を低下させる効果がある。Pの含有量は25〜40%であり、26〜38%、27〜36%、特に28〜34%であることが好ましい。P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、Pの含有量が多すぎると、耐候性が悪化しやすくなり、またプレス成型する際にガラスが金型に融着しやすくなる。 P 2 O 5 has the effects of improving devitrification resistance and increasing the liquidus viscosity, reducing the high temperature viscosity of the glass, and further reducing the glass transition point. The content of P 2 O 5 is 25 to 40%, preferably 26 to 38%, 27 to 36%, and particularly preferably 28 to 34%. When the content of P 2 O 5 is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of P 2 O 5 is too large, weather resistance tends to deteriorate, also tends to fuse to the glass mold during the press molding.

SiO、B及びAlは、耐候性を向上させる効果がある。SiO+B+Alの含有量は、0〜4%であり、0〜3%、特に0.1〜2%であることが好ましい。SiO+B+Alの含有量が多すぎると、耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなり、また屈折率が低下しやすくなり、さらにガラスの溶解性が悪化しやすくなる。 SiO 2 , B 2 O 3 and Al 2 O 3 have the effect of improving the weather resistance. The content of SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 is 0 to 4%, preferably 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 2%. When the content of SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 is too large, the devitrification resistance is deteriorated, the liquidus viscosity is liable to be lowered, the refractive index is liable to be lowered, and the solubility of the glass is further deteriorated. It becomes easy to do.

なお、SiO、B及びAlの含有量の好ましい範囲は以下の通りである。 A preferable range of the content of SiO 2, B 2 O 3 and Al 2 O 3 is as follows.

SiOの含有量は0〜4%、0〜3%、特に0.1〜2%であることが好ましい。 The content of SiO 2 is preferably 0 to 4%, 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 2%.

の含有量は0〜4%、0〜3%、特に0.1〜2%であることが好ましい。 The content of B 2 O 3 is preferably 0 to 4%, 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 2%.

Alの含有量は0〜4%、0〜3%、特に0.1〜2%であることが好ましい。 The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 4%, 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 2%.

ZnOは、耐候性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させ、またガラス転移点を低下させる効果がある。ZnOの含有量は0〜11%であり、1〜8%、特に2〜5%であることが好ましい。ZnOの含有量が多すぎると、耐候性が悪化しやすくなり、またプレス成型する際にガラスが金型に融着しやすくなる。   ZnO has the effects of lowering the high temperature viscosity of the glass and lowering the glass transition point while maintaining weather resistance. The content of ZnO is 0 to 11%, preferably 1 to 8%, particularly preferably 2 to 5%. If the ZnO content is too large, the weather resistance tends to deteriorate, and the glass tends to be fused to the mold during press molding.

LiOは、ガラスの高温粘性を低下させ、またガラス転移点を著しく低下させる効果がある。LiOの含有量は、1.5〜6%であり、2〜5%、特に2〜4%であることが好ましい。LiO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、LiOの含有量が多すぎると、耐候性が悪化しやすくなり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 Li 2 O has the effects of reducing the high temperature viscosity of the glass and significantly reducing the glass transition point. The content of Li 2 O is 1.5 to 6%, preferably 2 to 5%, particularly preferably 2 to 4%. When the Li 2 O content is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of Li 2 O is too large, weather resistance tends to deteriorate, also the devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

NaOは、ガラスの高温粘性を低下させ、またガラス転移点を著しく低下させる効果がある。NaOの含有量は、1〜20%であり、3〜18%、5〜16%、特に7〜14%であることが好ましい。NaO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、NaOの含有量が多すぎると、耐候性が悪化しやすくなり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 Na 2 O has an effect of lowering the high temperature viscosity of the glass and remarkably lowering the glass transition point. The content of Na 2 O is 1 to 20%, preferably 3 to 18%, 5 to 16%, particularly preferably 7 to 14%. When the Na 2 O content is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of Na 2 O is too large, weather resistance tends to deteriorate, also the devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

Oは、ガラスの高温粘性を低下させ、またガラス転移点を低下させる効果がある。KOの含有量は、0〜7%であり、0〜6%、0〜5%、特に0.1〜4%であることが好ましい。KOの含有量が多すぎると、耐候性が悪化しやすくなり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 K 2 O has an effect of lowering the high temperature viscosity of the glass and lowering the glass transition point. The content of K 2 O is 0 to 7%, preferably 0 to 6%, 0 to 5%, particularly preferably 0.1 to 4%. When the content of K 2 O is too large, weather resistance tends to deteriorate, also the devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

TiOは、屈折率を高め、また耐候性を向上させる効果がある。TiOの含有量は、1〜11%であり、2〜10%、特に3〜9%であることが好ましい。TiO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、TiOの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 TiO 2 has the effect of increasing the refractive index and improving the weather resistance. The content of TiO 2 is 1 to 11%, preferably 2 to 10%, particularly preferably 3 to 9%. When the content of TiO 2 is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of TiO 2 is too large, the glass is colored and the transmittance is lowered, or the devitrification resistance is deteriorated and the liquid phase viscosity is liable to be lowered.

Nbは、屈折率を高め、また耐候性を向上させる効果がある。Nbの含有量は、10〜30%であり、12〜28%、14〜26%、16〜24%、特に18〜22%であることが好ましい。Nb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、Nbの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 Nb 2 O 5 is effective in increasing the refractive index and improving the weather resistance. The content of Nb 2 O 5 is 10 to 30%, preferably 12 to 28%, 14 to 26%, 16 to 24%, and particularly preferably 18 to 22%. When the content of Nb 2 O 5 is too small, the effect is difficult to obtain. On the other hand, when the content of Nb 2 O 5 is too large, it lowered the glass is colored transmittance and devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

Biは、屈折率を高め、またガラス転移点を著しく低下させる効果がある。Biの含有量は、0〜15%であり、0〜12%、特に1〜9%であることが好ましい。Biの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、またガラスがプレス金型に融着しやすくなる。 Bi 2 O 3 has the effect of increasing the refractive index and significantly lowering the glass transition point. The content of Bi 2 O 3 is 0 to 15%, preferably 0 to 12%, particularly preferably 1 to 9%. If the content of Bi 2 O 3 is too large, it lowered the glass is colored transmittance and glass tends to fuse to the press die.

WOは、屈折率を高め、また耐候性を向上させる効果がある。WOの含有量は、0〜10%であり、3〜9%、特に6〜9%であることが好ましい。WOの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 WO 3 is effective in increasing the refractive index and improving the weather resistance. The content of WO 3 is 0 to 10%, preferably 3 to 9%, particularly preferably 6 to 9%. When the content of WO 3 is too large, it lowered the glass is colored transmittance and devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

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.

MgO、CaO、SrO及びBaOは、耐候性を維持しながら、ガラスの高温粘性を低下させ、またガラス転移点を低下させる効果がある。MgO+CaO+SrO+BaOの含有量は0〜2%、特に0.1〜1%であることが好ましい。MgO+CaO+SrO+BaOの含有量が多すぎると、耐失透性が悪化し液相粘度が低下したり、また耐候性が悪化しやすくなり、さらにプレス成型する際にガラスが金型に融着しやすくなる。   MgO, CaO, SrO and BaO have the effect of lowering the high temperature viscosity of the glass and lowering the glass transition point while maintaining the weather resistance. The content of MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 0 to 2%, particularly preferably 0.1 to 1%. When there is too much content of MgO + CaO + SrO + BaO, devitrification resistance will deteriorate, liquid phase viscosity will fall, a weather resistance will deteriorate easily, and also glass will become easy to melt | fuse to a metal mold | die at the time of press molding.

なお、MgO、CaO、SrO及びBaOの含有量の好ましい範囲は以下の通りである。   In addition, the preferable range of content of MgO, CaO, SrO, and BaO is as follows.

MgOの含有量は0〜2%、特に0〜1%であることが好ましい。   The content of MgO is preferably 0 to 2%, particularly preferably 0 to 1%.

CaOの含有量は0〜2%、特に0.1〜1%であることが好ましい。   The content of CaO is preferably 0 to 2%, particularly preferably 0.1 to 1%.

SrOの含有量は0〜2%、特に0〜1%であることが好ましい。   The content of SrO is preferably 0 to 2%, particularly preferably 0 to 1%.

BaOの含有量は0〜2%、特に0〜1%であることが好ましい。   The BaO content is preferably 0 to 2%, particularly preferably 0 to 1%.

ZrOは、屈折率を高め、また耐候性を向上させる効果がある。ZrOの含有量は、0〜5%、0〜3%、特に0〜1%であることが好ましい。ZrOの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 ZrO 2 has the effect of increasing the refractive index and improving the weather resistance. The content of ZrO 2 is preferably 0 to 5%, 0 to 3%, particularly preferably 0 to 1%. When the content of ZrO 2 is too large, it lowered the glass is colored transmittance and devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

Laは、屈折率を高め、また耐候性を向上させる効果がある。Laの含有量は、0〜5%、0〜3%、特に0.1〜1%であることが好ましい。Laの含有量が多すぎると、ガラスが着色し透過率が低下したり、また耐失透性が悪化し液相粘度が低下しやすくなる。 La 2 O 3 has effects of increasing the refractive index and improving the weather resistance. The content of La 2 O 3 is preferably 0 to 5%, 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 1%. When the content of La 2 O 3 is too large, it lowered the glass is colored transmittance and devitrification resistance is deteriorated liquid phase viscosity tends to decrease.

Sb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。Sbの含有量は、0〜1%、0〜0.09%、特に0〜0.08%であることが好ましい。Sbは強い酸化力を有するため、Sb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、溶融容器の劣化を助長するため、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 preferably 0 to 1%, 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, it will oxidize metals such as Pt and Rh used in the melting container and promote the deterioration of the melting container. It tends to decrease.

SnOは脱泡の効果がある。SnOの含有量は、0〜1%、0〜0.09%、特に0〜0.08%であることが好ましい。SnO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 SnO 2 content is preferably 0 to 1%, 0 to 0.09%, particularly preferably 0 to 0.08%. When the content of SnO 2 is too large, it tends to be devitrified.

PbO、Asは有害であるので、実質的に含有しないことが好ましい。 Since PbO and As 2 O 3 are harmful, it is preferable that they are not substantially contained.

GeOは稀少原料であり原料コストの高騰に繋がるため、実質的に含有しないことが好ましい。 Since GeO 2 is a rare raw material and leads to an increase in the raw material cost, it is preferable not to contain it substantially.

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、実質的に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、実質的に含有しないことが好ましい。なお、「Cu、Ag、Pr、Br、Cdを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、Cu、Ag、Pr、Br、Cdの含有量が0.1%未満であるということを意味する。   Moreover, since Cu, Ag, Pr, and Br are components which color glass, it is preferable that they are not substantially contained. Considering the influence on the environment, Cd is preferably not substantially contained. “Substantially free of Cu, Ag, Pr, Br, and Cd” means that these components are not intentionally added to the glass, and that unavoidable impurities are completely eliminated. It doesn't mean. More objectively, it means that the content of Cu, Ag, Pr, Br, Cd is less than 0.1%.

本発明の光学ガラスは、屈折率ndが1.65〜1.85、1.67〜1.83、特に1.68〜1.81であることが好ましく、1310nmにおける屈折率が1.64〜1.84、1.66〜1.82、特に1.69〜1.80であることが好ましい。また、アッベ数が20〜35、22〜33、特に24〜31であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has a refractive index nd of 1.65 to 1.85, 1.67 to 1.83, particularly 1.68 to 1.81, and a refractive index at 1310 nm of 1.64 to 1.64. It is preferably 1.84, 1.66 to 1.82, particularly 1.69 to 1.80. Further, the Abbe number is preferably 20 to 35, 22 to 33, and particularly preferably 24 to 31.

本発明の光学ガラスは、ガラス転移点が500℃以下、480℃以下、特に460℃以下であることが好ましい。ガラス転移点の下限は特に限定されないが、現実的には400℃以上である。また、軟化点が700℃以下、680℃以下、特に650℃以下になりやすい。軟化点の下限は特に限定されないが、現実的には550℃以上である。ガラス転移点、軟化点が低いと、プレス成型温度が低くなり金型の劣化を抑制しやすい。   The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point of 500 ° C. or lower, 480 ° C. or lower, particularly 460 ° C. or lower. Although the minimum of a glass transition point is not specifically limited, Actually, it is 400 degreeC or more. Further, the softening point tends to be 700 ° C. or lower, 680 ° C. or lower, particularly 650 ° C. or lower. The lower limit of the softening point is not particularly limited, but is practically 550 ° C. or higher. When the glass transition point and the softening point are low, the press molding temperature is low and the deterioration of the mold is easily suppressed.

本発明の光学ガラスは、30〜300℃の範囲における熱膨張係数が110×10−7/℃以上、120×10−7/℃以上、特に130×10−7/℃以上であることが好ましい。熱膨張係数の上限は特に限定されないが、現実的には170×10−7/℃以下である。熱膨張係数が低すぎると、プレス成型し、冷却した後、プレス金型から光学ガラスが離型しにくくなる。 The optical glass of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 110 × 10 −7 / ° C. or higher, 120 × 10 −7 / ° C. or higher, particularly 130 × 10 −7 / ° C. or higher in the range of 30 to 300 ° C. . The upper limit of the thermal expansion coefficient is not particularly limited, but is practically 170 × 10 −7 / ° C. or less. If the thermal expansion coefficient is too low, it becomes difficult to release the optical glass from the press mold after press molding and cooling.

本発明の光学ガラスは、450nmにおける内部透過率が98%、98.5%、特に99%以上であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has an internal transmittance at 450 nm of 98%, 98.5%, particularly 99% or more.

本発明の光学ガラスレンズは、液相粘度が10dPa・s以上であることが好ましい。液相粘度が10dPa・s以上であると、液滴成形に好適である。   The optical glass lens of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 dPa · s or more. When the liquid phase viscosity is 10 dPa · s or more, it is suitable for droplet forming.

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。均質なガラスを得るため、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. In order to obtain homogeneous glass, the melting temperature 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液滴状ガラスを作製し、光学ガラスを得る。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し、研削、研磨、洗浄して光学ガラスを得る。   Next, molten glass is dropped from the tip of the nozzle to produce droplet glass, and optical glass is obtained. Alternatively, a molten glass is rapidly cast to produce a glass block, which is then ground, polished and washed to obtain an optical glass.

続いて、精密加工を施した金型中に光学ガラス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に転写させる。このようにして、光学ガラスレンズを得ることができる。なお、レンズ形状は、特に限定されないが、両凸形状(例えば球状)、平凸形状、メニスカス形状等が挙げられる。   Subsequently, the optical glass is put into a precision-processed mold and press-molded while being heated until it becomes softened, and the surface shape of the mold is transferred to the optical glass. In this way, an optical glass lens can be obtained. The lens shape is not particularly limited, and examples thereof include a biconvex shape (for example, a spherical shape), a plano-convex shape, and a meniscus shape.

なお、透過率の向上を目的として、光学ガラスレンズの表面に、反射防止膜を形成してもよい。   For the purpose of improving the transmittance, an antireflection film may be formed on the surface of the optical glass 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模式的断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a 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を実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the optical glass of this invention is demonstrated in detail based on an Example.

表1及び表2は本発明の実施例(試料No.1〜15)及び比較例(試料No.16、17)を示している。   Tables 1 and 2 show examples (samples Nos. 1 to 15) and comparative examples (samples Nos. 16 and 17) of the present invention.

各試料は、次のようにして作製した。   Each sample was produced as follows.

まず、表1及び表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 Table 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. 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.

アッベ数νdは、上記したd線の屈折率と水素ランプのF線(486.1nm)、同じく水素ランプのC線(656.3nm)の屈折率の値を用い、νd=[(nd−1)/(nF−nC)]の式から算出した。   The Abbe number νd uses the refractive index value of the d-line and the refractive index of the F-line (486.1 nm) of the hydrogen lamp and the C-line (656.3 nm) of the hydrogen lamp, and νd = [(nd−1 ) / (NF-nC)].

30〜300℃における熱膨張係数、ガラス転移点は、熱膨張測定装置(dilato meter)にて測定した。   The thermal expansion coefficient and glass transition point at 30 to 300 ° C. were measured with a thermal expansion measuring device (dilatometer).

内部透過率は、分光光度計(株式会社島津製作所製UV−3100)を用いて、厚さ5mm±0.1mmおよび10mm±0.1mmの研磨された各試料について、波長200〜800nmの範囲にて表面反射損失を含む透過率を測定し、得られた測定値から波長450nmにおける内部透過率を算出した。   The internal transmittance is within a wavelength range of 200 to 800 nm for each polished sample having a thickness of 5 mm ± 0.1 mm and 10 mm ± 0.1 mm using a spectrophotometer (UV-3100 manufactured by Shimadzu Corporation). Then, the transmittance including the surface reflection loss was measured, and the internal transmittance at a wavelength of 450 nm was calculated from the obtained measurement value.

液相粘度は次のようにして求めた。粒度300〜600μmとなるように粗砕した試料を白金容器に入れ、温度傾斜炉中で24時間保持した。白金容器の底面において界面結晶が析出している最高温度を液相温度とした。そして試料の粘度を測定し、液相温度における粘度を液相粘度とした。   The liquid phase viscosity was determined as follows. A sample crushed so as to have a particle size of 300 to 600 μm was placed in a platinum container and held in a temperature gradient furnace for 24 hours. The maximum temperature at which the interface crystals were precipitated on the bottom surface of the platinum container was defined as the liquidus temperature. The viscosity of the sample was measured, and the viscosity at the liquidus temperature was defined as the liquidus viscosity.

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1.69〜1.79、屈折率n1310が1.67〜1.75、アッベ数が24〜31、30〜300℃における熱膨張係数が121〜152×10−7/℃であった。また、ガラス転移点は410〜470℃であり、液相粘度は10〜102.5dPa・sであった。これに対して比較例であるNo.16の試料は、ガラス転移点が551℃と高くプレス成型性に劣ることが分かった。No.17の試料は、液相粘度が100.3dPa・sと低く、量産性に劣り、また液滴成形できないことが分かった。 As is apparent from the table, No. 1 as an example of the present invention. Samples 1 to 15 have a refractive index nd of 1.69 to 1.79, a refractive index n1310 of 1.67 to 1.75, an Abbe number of 24 to 31 and a thermal expansion coefficient of 121 to 30 at 30 to 300 ° C. It was 152 * 10 < -7 > / degreeC . The glass transition point is 410 to 470 ° C., the liquidus viscosity of 10~10 2.5 dPa · s. On the other hand, No. which is a comparative example. It was found that the sample No. 16 had a high glass transition point of 551 ° C. and was inferior in press moldability. No. Sample No. 17 had a low liquidus viscosity of 10 0.3 dPa · s, was inferior in mass productivity, and could not be formed into droplets.

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

Claims (14)

質量%で、P 25〜40%、SiO+B+Al 0〜4%、ZnO 0〜11%、LiO 1.5〜6%、NaO 1〜20%、KO 0〜7%、TiO 1〜11%、Nb 10〜30%、Bi 0〜15%、WO 0〜10%を含有することを特徴とする光学ガラス。 By mass%, P 2 O 5 25~40% , SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 0~4%, ZnO 0~11%, Li 2 O 1.5~6%, Na 2 O 1~20 %, K 2 O 0-7%, TiO 2 1-11%, Nb 2 O 5 10-30%, Bi 2 O 3 0-15%, WO 3 0-10% Glass. さらに、質量%で、MgO+CaO+SrO+BaO 0〜2%を含有することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。   Furthermore, it contains MgO + CaO + SrO + BaO 0-2% by mass%, The optical glass of Claim 1 characterized by the above-mentioned. さらに、質量%で、ZrO 0〜5%、La 0〜5%を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, further comprising 0 to 5% ZrO 2 and 0 to 5% La 2 O 3 by mass%. PbO、As、GeOを実質的に含有しないことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学ガラス。 PbO, As 2 O 3, the optical glass according to claim 1, the GeO 2, characterized in that is substantially free. 屈折率(nd)が1.65〜1.85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。   The optical glass according to any one of claims 1 to 4, wherein a refractive index (nd) is 1.65 to 1.85. 屈折率(n1310)が1.64〜1.84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。   Refractive index (n1310) is 1.64-1.84, Optical glass in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. アッベ数が20〜35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。   Abbe number is 20-35, Optical glass in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. ガラス転移点が500℃以下であ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。   A glass transition point is 500 degrees C or less, The optical glass in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 30〜300℃における熱膨張係数が110×10−7/℃以上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。 The optical glass according to any one of claims 1 to 8, wherein a coefficient of thermal expansion at 30 to 300 ° C is 110 × 10 -7 / ° C or more. 450nmにおける内部透過率が98%以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光学ガラス。   The optical glass according to any one of claims 1 to 9, wherein the internal transmittance at 450 nm is 98% or more. 液相粘度が10dPa・s以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光学ガラス。   Liquid phase viscosity is 10 dPa * s or more, The optical glass in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. プレス成型用であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光学ガラス。   It is an object for press molding, The optical glass in any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜12のいずれかに記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学ガラスレンズ。   An optical glass lens comprising the optical glass according to claim 1. 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請求項13に記載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レンズキャップ。   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 sealed and fixed to the lens holding hole of the metal shell A lens cap comprising: the optical glass lens according to claim 13; and a sealing material for fixing the optical glass lens to a lens holding hole of a metal shell.
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