JP2019112292A - 光学ガラスおよび光学素子 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、希土類酸化物成分は他のガラス成分と比べ、ガラスの比重を高める作用があり、ガラスの低比重化には好ましい成分とは言えない。
オートフォーカス方式の光学系に搭載する光学素子には、オートフォーカス機能を駆動する際の消費電力を低減するために軽量化が求められている。ガラスの比重を低減することができれば、レンズ等の光学素子の重量を減少できる。
(1)屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oに対するCaOの含有量の質量比(CaO/R’O)と、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2Oに対するNa2Oの含有量の質量比(Na2O/R2O)との合計[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]が1.1より大きく、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である、光学ガラス。
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が0より大きく、
上記合計含有量R2Oおよび上記合計含有量R’Oの合計含有量に対するCaOの含有量の質量比[CaO/(R2O+R’O)]が0.1以上であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である、光学ガラス。
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量が30質量%以上であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.7以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.7〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である、光学ガラス。
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
B2O3の含有量が5質量%以下であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.5以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.71〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である、光学ガラス。
νd=(nd−1)/(nF−nC)
Pg,F=(ng−nF)/(nF−nC)
横軸をアッベ数νd、縦軸を部分分散比Pg,Fとする平面において、ノーマルラインは下式により表される。
Pg,F(0)=0.6483−(0.0018×νd)
さらに、ノーマルラインからの部分分散比Pg,Fの偏差ΔPg,Fは次のように表される。
ΔPg,F=Pg,F−Pg,F(0)
第1実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oに対するCaOの含有量の質量比(CaO/R’O)と、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2Oに対するNa2Oの含有量の質量比(Na2O/R2O)との合計[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]が1.1より大きく、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である。
SiO2の含有量が少なすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。また、SiO2の含有量が多すぎると、屈折率が低下するおそれがある。SiO2の含有量を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れる光学ガラスが得られる。
TiO2の含有量が多すぎると、部分分散比Pg,Fが増加するおそれがある。また、TiO2の含有量が少なすぎると、所望の光学恒数が得られないおそれがある。TiO2の含有量を上記範囲とすることで、比重を低減し、またガラスの原料コストの増加を抑制できる。
Nb2O5の含有量が少なすぎると、所望の屈折率nd、アッベ数νdおよび部分分散比Pg,Fが得られないおそれがある。また、Nb2O5の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下し、また高分散化するおそれがある。Nb2O5の含有量を上記範囲とすることで、部分分散比Pg,Fを低減し、またガラスの原料コストの増加を抑制できる。
BaOの含有量が多すぎると、比重が増大するおそれがある。BaOの含有量が少なすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。BaOの含有量を上記範囲とすることで熱的安定性に優れる光学ガラスが得られる。
合計含有量[La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3+Lu2O3]が大きすぎると、比重が増大するおそれがある。また、合計含有量[La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3+Lu2O3]が小さすぎると、所望の光学恒数が得られないおそれがある。合計含有量[La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3+Lu2O3]を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が大きすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が小さすぎると、部分分散比Pg,Fが増加するおそれがある。質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]を上記範囲とすることで、比重を低減し、またガラスの原料コストの増加を抑制できる。
光学ガラスが、Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、ガラスの熔解性を高めることができる。
光学ガラスが、MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、屈折率ndの低下を抑制できる。
[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]が小さすぎると、比重が低下し、所望の光学恒数が得られないおそれがある。[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]を上記範囲とすることで、低比重で所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
質量比[(MgO+CaO)/R’O]が小さすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]を上記範囲とすることで、比重が低減された光学ガラスを得ることができる。
質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が小さすぎると、ガラスの熔解性が低下するおそれがある。質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。
質量比[CaO/(R2O+R’O)]が小さすぎると、屈折率が低下し、比重が増加するおそれがある。質量比[CaO/(R2O+R’O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。
合計含有量[Nb2O5+TiO2]を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
B2O3の含有量が多すぎると屈折率ndが低下するおそれがある。B2O3の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を改善できる。
上記成分の他に、上記光学ガラスは、清澄剤としてSb2O3、CeO2等を少量含有することもできる。清澄剤の総量(外割添加量)は0%以上、1%未満とすることが好ましく、0%以上0.5%以下とすることがより好ましい。
<屈折率nd>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ndは1.69〜1.87である。屈折率ndは、1.70〜1.865、または1.75〜1.860とすることもできる。屈折率ndは、SiO2、TiO2、Nb2O5等の含有量を調整することで制御できる。
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νdは24〜36である。アッベ数νdは、25〜35、または26〜34とすることもできる。アッベ数νdは、SiO2、TiO2、Nb2O5等の含有量を調整することで制御できる。
第1実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは3.95以下であり、さらには3.80以下、3.70以下、3.67以下、3.65以下の順により好ましい。比重は小さいほど好ましく、その下限は好ましくは2.60である。比重は、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZrO2、La2O3、Gd2O3、Nb2O5、TiO2の含有量を調整することで制御できる。
第1実施形態に係る光学ガラスの部分分散比Pg,Fの上限は、好ましく0.6095であり、さらには0.6050、0.6030、0.6025、0.6020の順により好ましい。また、部分分散比Pg,Fは小さいほど好ましく、その下限は好ましく0.5800である。部分分散比Pg,Fを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。
第1実施形態に係る光学ガラスのガラス転移温度Tgの上限は、好ましくは740℃であり、さらには700℃、690℃、685℃、680℃の順により好ましい。また、ガラス転移温度Tgの下限は、好ましくは430℃であり、さらには460℃、490℃、520℃の順により好ましい。ガラス転移温度Tgは、Li2O、Na2O、K2O等の含有量を調整することにより制御できる。
第1実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ80、λ70およびλ5により評価できる。
厚さ10.0mm±0.1mmのガラス試料について波長200〜700nmの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が80%となる波長をλ80、外部透過率が70%となる波長をλ70、外部透過率が5%となる波長をλ5とする。
第1実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解(ラフメルト)する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融(リメルト)して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
第1実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、上記光学ガラスの製造において、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形(リヒートプレス)し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
第2実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が0より大きく、
上記合計含有量R2Oおよび上記合計含有量R’Oの合計含有量に対するCaOの含有量の質量比[CaO/(R2O+R’O)]が0.1以上であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である。
質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が小さすぎると、ガラスの熔解性が低下するおそれがある。質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。
質量比[CaO/(R2O+R’O)]が小さすぎると、屈折率が低下し、比重が増加するおそれがある。質量比[CaO/(R2O+R’O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。
光学ガラスが、Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、ガラスの溶解性を高めることができる。
光学ガラスが、MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、屈折率ndの低下を抑制できる。
第3実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量が30質量%以上であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.7以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.7〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である。
合計含有量[Nb2O5+TiO2]を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性および熔解性が低下し、低分散化し、また比重が上昇するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
質量比[(MgO+CaO)/R’O]が小さすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]を上記範囲とすることで、比重が低減された光学ガラスを得ることができる。
光学ガラスが、Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、ガラスの溶解性を高めることができる。
光学ガラスが、MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、屈折率ndの低下を抑制できる。
屈折率ndが1.69〜1.87、
アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50%であり、
TiO2の含有量が40%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60%であり、
BaOの含有量が10%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量が30%以上であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.7以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.7〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が0.1以上であってもよい。
屈折率ndが1.69〜1.87、
アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50%であり、
TiO2の含有量が40%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60%であり、
BaOの含有量が3.5%以上10%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量が30%以上であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.60以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.7〜0.97であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0であってもよい。
第4実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
B2O3の含有量が5質量%以下であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.5以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.71〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である。
B2O3の含有量が多すぎると屈折率ndが低下するおそれがある。B2O3の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を改善できる。
質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が大きすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が小さすぎると、部分分散比Pg,Fが増加するおそれがある。質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]を上記範囲とすることで、比重を低減し、またガラスの原料コストの増加を抑制できる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性および熔解性が低下し、低分散化し、また比重が上昇するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
光学ガラスが、Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、ガラスの溶解性を高めることができる。
光学ガラスが、MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含むことで、屈折率ndの低下を抑制できる。
屈折率ndが1.69〜1.87、
アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50%であり、
TiO2の含有量が40%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60%であり、
B2O3の含有量が5%以下であり、
BaOの含有量が10%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.5以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.71〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が0.1以上であってもよい。
表1−1〜1−10および表2−1〜2−10に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。
まず、ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表1−1〜1−10に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料(バッチ原料)を、白金坩堝に投入し、1350℃〜1450℃で2〜5時間加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度TgからTgより100℃低い温度の間で30分間熱処理し、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−AES)で各ガラス成分の含有量を測定し、表1−1〜1−10に示す各組成のとおりであることを確認した。
得られたガラスサンプルを、さらにガラス転移温度Tg付近で約30分から約2時間アニール処理した後、炉内で降温速度−30℃/時間で室温まで冷却してアニールサンプルを得た。得られたアニールサンプルについて、屈折率nd、ng、nFおよびnC、アッベ数νd、部分分散比Pg,F、比重、ガラス転移温度Tg、λ80、λ70およびλ5を測定した。結果を表3−1〜3−10に示す。
(i)屈折率nd、ng、nF、nCおよびアッベ数νd
上記アニールサンプルについて、JIS規格 JIS B 7071−1の屈折率測定法により、屈折率nd、ng、nF、nCを測定し、下式に基づきアッベ数νdを算出した。
νd=(nd−1)/(nF−nC)
g線、F線、c線における各屈折率ng、nF、nCを用いて、下記式に基づき部分分散比Pg,Fを算出した。
Pg,F=(ng−nF)/(nF−nC)
部分分散比Pg,Fおよびアッベ数νdを用いて、下記式に基づき算出した。
ΔPg,F=Pg,F+(0.0018×νd)−0.6483
比重は、アルキメデス法により測定した。
ガラス転移温度Tgは、NETZSCH JAPAN社製の示差走査熱量分析装置(DSC3300SA)を使用し、昇温速度10℃/分にて測定した。
上記アニールサンプルを、厚さ10mmで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長280nmから700nmまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Aとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Bとして、分光透過率B/Aを算出した。分光透過率が80%になる波長をλ80とし、分光透過率B/Aを算出した。分光透過率が70%になる波長をλ70とし、分光透過率が5%になる波長をλ5とした。なお、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。
実施例1において作製した各光学ガラスを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
作製した光学レンズは、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズである。
各種レンズは、他種の光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、二次の色収差を良好に補正することができた。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]が小さすぎると、比重が低下し、所望の光学恒数が得られないおそれがある。[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]を上記範囲とすることで、低比重で所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
質量比[(MgO+CaO)/R’O]が小さすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]を上記範囲とすることで、比重が低減された光学ガラスを得ることができる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性および熔解性が低下し、低分散化し、また比重が上昇するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
質量比[(MgO+CaO)/R’O]が小さすぎると、比重が増大するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]が大きすぎると、熱的安定性が低下するおそれがある。質量比[(MgO+CaO)/R’O]を上記範囲とすることで、比重が低減された光学ガラスを得ることができる。
質量比[R’O/(R’O+R2O)]が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]が大きすぎると、熱的安定性および熔解性が低下し、低分散化し、また比重が上昇するおそれがある。質量比[R’O/(R’O+R2O)]を上記範囲とすることで、高屈折率の光学ガラスを得ることができる。
Claims (5)
- 屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOのからなる群から選択される1以上のガラス成分を含み、
MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oに対するCaOの含有量の質量比(CaO/R’O)と、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2Oに対するNa2Oの含有量の質量比(Na2O/R2O)との合計[(CaO/R’O)+(Na2O/R2O)]が1.1より大きく、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である、光学ガラス。 - 屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.6以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(R2O+R’O)]が0より大きく、
上記合計含有量R2Oおよび上記合計含有量R’Oの合計含有量に対するCaOの含有量の質量比[CaO/(R2O+R’O)]が0.1以上であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.44〜1.0である、光学ガラス。 - 屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量が30質量%以上であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.7以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.7〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である、光学ガラス。 - 屈折率ndが1.69〜1.87、アッベ数νdが24〜36であって、
SiO2の含有量が10〜50質量%であり、
TiO2の含有量が40質量%以下であり、
Nb2O5の含有量が5〜60質量%であり、
B2O3の含有量が5質量%以下であり、
BaOの含有量が10質量%以下であり、
La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3およびLu2O3の合計含有量が13.5質量%以下であり、
Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2)]が0.5以下であり、
Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量R2OおよびMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量R’Oの合計含有量に対する上記合計含有量R’Oの質量比[R’O/(R2O+R’O)]が0.71〜1.0であり、
上記合計含有量R’Oに対するMgOおよびCaOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO)/R’O]が0.26〜1.0である、光学ガラス。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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