JP2020029378A - Optical glass - Google Patents

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俣野 高宏
Takahiro Matano
高宏 俣野
高山 佳久
Yoshihisa Takayama
佳久 高山
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Abstract

To provide an optical glass having desired optical property and good in transmittance.SOLUTION: There is provided an optical glass containing, by mol%, SiOof 1.5 to 60%, BOof 1 to 30%, TaOof 0 to 15%, NbOof 12 to 35%, TiOof 0 to 15%, and NaO+KO+LiO of 0.1 to 40%, and practically no lead component, arsenic component, nor fluorine component.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、デジタルカメラやビデオカメラの光学レンズや光通信用レンズ等として好適な光学ガラスに関する。   The present invention relates to an optical glass suitable as an optical lens of a digital camera or a video camera, a lens for optical communication, and the like.

近年、デジタルカメラやビデオカメラの高性能化、具体的には、小型化、高倍率化、高精細化等がますます進んでいる。このような高性能化を達成するため、デジタルカメラやビデオカメラに使用される光学レンズ用ガラスには、高屈折率、高分散、及び異常分散等の特性が要求されることが多くなっている。   In recent years, digital cameras and video cameras have been increasingly improved in performance, specifically, downsizing, higher magnification, higher definition, and the like. In order to achieve such high performance, glass for optical lenses used in digital cameras and video cameras is often required to have characteristics such as high refractive index, high dispersion, and extraordinary dispersion. .

上記特性を満たすガラスとして、例えば、屈折率(nd)が1.75以上、アッベ数(νd)が35以下のSiO−TiO−Nb系ガラスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a glass satisfying the above characteristics, for example, a SiO 2 —TiO 2 —Nb 2 O 5 system glass having a refractive index (nd) of 1.75 or more and an Abbe number (νd) of 35 or less has been proposed (for example, Patents). Reference 1).

特開2009−203134号公報JP 2009-203134 A

従来のSiO−TiO−Nb系ガラスは所望の光学特性を有するものの、透過率が低く、光学レンズとしての使用に支障をきたすという問題があった。 The conventional SiO 2 —TiO 2 —Nb 2 O 5 -based glass has desired optical properties, but has a problem that it has low transmittance and hinders use as an optical lens.

以上の課題に鑑み、本発明は、所望の光学特性を有し、かつ、透過率が良好である光学ガラスを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical glass having desired optical characteristics and having good transmittance.

本発明の光学ガラスは、モル%で、SiO 1.5〜60%、B 1〜30%、Ta 0〜15%、Nb 12〜35%、TiO 0〜15%、及びLiO+NaO+KO 0.1〜40%を含有し、かつ、鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分を実質的に含有しないことを特徴とする。 The optical glass of the present invention, in mol%, SiO 2 1.5~60%, B 2 O 3 1~30%, Ta 2 O 5 0~15%, Nb 2 O 5 12~35%, TiO 2 0 15%, and Li 2 O + Na 2 O + K 2 contain O 0.1 to 40%, and wherein lead component, arsenic component, that is substantially free of fluorine component.

本発明者らの調査の結果、SiO−TiO−Nb系ガラスにおいて透過率が低下する主な原因は、屈折率、及び分散を高めるための成分であるTiOが多量に含有されていることにあることを突き止めた。そこで、TiOの含有量を極力少なくするとともに、同じく屈折率、及び分散を高める成分であるNbを多く含む、SiO−Nb−−RO(RはLi、NaまたはK)系ガラスであれば、高屈折率、及び高分散の光学特性を達成しつつ、高透過率を達成できることを見出した。また、耐候性も良好となり、製造工程や製品使用中において、物性の低下や表面の変質等が生じにくくなる。さらに、Nbを必須成分として含有することにより、異常分散性に優れた(すなわち、部分分散比の低い)ガラスを得ることが可能となる。 As a result of the investigations by the present inventors, the main cause of the decrease in transmittance in the SiO 2 —TiO 2 —Nb 2 O 5 -based glass is that a large amount of TiO 2, which is a component for increasing the refractive index and dispersion, is contained. I found out what was being done. Therefore, while reducing the content of TiO 2 as much as possible, and containing a large amount of Nb 2 O 5 , which is also a component that also enhances the refractive index and dispersion, SiO 2 —Nb 2 O 5 —R 2 O (R is Li, Na Or, it has been found that a K) -based glass can achieve high transmittance while achieving high refractive index and high dispersion optical characteristics. In addition, the weather resistance is improved, and the physical properties are not easily deteriorated and the surface is not easily deteriorated during the manufacturing process or during use of the product. Further, by containing Nb 2 O 5 as an essential component, it becomes possible to obtain a glass having excellent anomalous dispersibility (ie, having a low partial dispersion ratio).

本発明の光学ガラスは、さらに、モル%で、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0〜10%を含有することが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably further contains 0 to 10% of MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO in mol%.

本発明の光学ガラスは、さらに、モル%で、ZrO 0〜15%、Al 0〜10%を含有することが好ましい。 It is preferable that the optical glass of the present invention further contains 0 to 15% of ZrO 2 and 0 to 10% of Al 2 O 3 in mol%.

本発明の光学ガラスは、さらに、ガラス組成として、質量%で、La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeO 0〜10%を含有することが好ましい。 The optical glass of the present invention may further contain, as a glass composition, 0 to 10% by mass% of La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2. preferable.

本発明の光学ガラスは、モル比で、Nb/Taが350以下であることが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably has a molar ratio of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 of 350 or less.

本発明の光学ガラスは、モル比で、TiO/Nbが1.2以下であることが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably has a molar ratio of TiO 2 / Nb 2 O 5 of 1.2 or less.

本発明の光学ガラスは、屈折率が1.75〜1.95、アッベ数が15〜35であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has a refractive index of 1.75 to 1.95 and an Abbe number of 15 to 35.

本発明の光学ガラスは、部分分散比が0.645以下であることが好ましい。   The optical glass of the present invention preferably has a partial dispersion ratio of 0.645 or less.

本発明の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)が、(θg,F)<−0.0041×(νd)+0.7190の関係式を満たすことが好ましい。   In the optical glass of the present invention, it is preferable that the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) satisfy the relational expression of (θg, F) <− 0.0041 × (νd) +0.7190.

本発明の光学ガラスは、着色度λ70が480nm未満であることが好ましい。 The optical glass of the present invention, it is preferable degree of coloration lambda 70 is less than 480 nm.

本発明によれば、所望の光学特性を有し、かつ、透過率が良好である光学ガラスを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical glass having desired optical characteristics and good transmittance.

以下に、本発明の光学ガラスにおける各成分の含有量を上記のように限定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の説明において「%」は「モル%」を意味する。   Hereinafter, the reason for limiting the content of each component in the optical glass of the present invention as described above will be described. Unless otherwise specified, “%” in the following description means “mol%”.

SiOはガラス骨格を形成する成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中のアルカリ金属酸化物等の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。さらに、液相温度を低下させ、失透を抑制する効果がある。SiOの含有量は1.5〜60%であり、2.5〜57.5%、5〜55%、7.5〜30%、特に10〜27.5%であることが好ましい。SiO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、SiOの含有量が多すぎると、溶融性が低下して未溶解による脈理や気泡がガラス中に残存しやすくなり、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。また、部分分散比が上昇しやすくなる。 SiO 2 is a component that forms a glass skeleton. Further, it has an effect of improving weather resistance, and particularly has a high effect of suppressing a component such as an alkali metal oxide in glass from being selectively eluted into water. Further, it has the effect of lowering the liquidus temperature and suppressing devitrification. The content of SiO 2 is 1.5 to 60%, preferably 2.5 to 57.5%, 5 to 55%, 7.5 to 30%, and particularly preferably 10 to 27.5%. If the content of SiO 2 is too small, it is difficult to obtain the above effects. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, the meltability is reduced, and striae and bubbles due to undissolution are likely to remain in the glass, which may not satisfy the required quality as glass for lenses. Further, the partial dispersion ratio tends to increase.

はSiOと同様にガラス骨格を形成する成分である。また、SiOと比較すると部分分散比を上昇させにくい。Bの含有量は1〜30%であり、1.5〜25%、2.5〜20%、特に5〜17.5%であることが好ましい。Bの含有量が少なすぎると、ガラス化が困難になる傾向がある。一方、Bの含有量が多すぎると、溶融時に蒸発しやすくなり、均質なガラスが得られにくくなる。 B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton similarly to SiO 2 . Further, compared to SiO 2 , it is difficult to increase the partial dispersion ratio. The content of B 2 O 3 is 1 to 30%, preferably 1.5 to 25%, 2.5 to 20%, particularly preferably 5 to 17.5%. If the content of B 2 O 3 is too small, vitrification tends to be difficult. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too large, it tends to evaporate during melting, making it difficult to obtain a homogeneous glass.

Taは高屈折率化、及び高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果の高い成分である。さらに、高屈折率化を達成できる成分の中で、比較的液相温度を上昇させにくい(失透が発生しにくい)成分である。Taの含有量は0〜15%であり、0.5〜13%、1〜11%、特に1.5〜9%であることが好ましい。Taの含有量が多すぎると、液相温度が上昇してTaを主成分とした結晶が析出しやすくなり、ガラス化が困難になる傾向がある。 Ta 2 O 5 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and is a component having a high effect of lowering the partial dispersion ratio. Further, among the components that can achieve a high refractive index, they are components that are relatively hard to raise the liquidus temperature (hardly cause devitrification). The content of Ta 2 O 5 is 0 to 15%, preferably 0.5 to 13%, 1 to 11%, and particularly preferably 1.5 to 9%. If the content of Ta 2 O 5 is too large, the liquidus temperature rises, and crystals containing Ta 2 O 5 as a main component tend to precipitate, and vitrification tends to be difficult.

Nbは高屈折率化、及び高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果の高い成分である。Nbの含有量は12〜35%であり、13〜32.5%、15〜30%、17〜27.5%、19〜26%、特に20〜25%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、液相温度が上昇してNbを主成分とした結晶が析出しやすくなり、ガラス化が困難になる傾向がある。 Nb 2 O 5 is a component for achieving a high refractive index and a high dispersion, and is a component having a high effect of lowering the partial dispersion ratio. The content of Nb 2 O 5 is an 12-35%, 13 to 32.5%, 15% to 30%, from 17 to 27.5%, from 19 to 26%, particularly preferably 20-25%. If the content of Nb 2 O 5 is too small, it is difficult to obtain the above effects. On the other hand, if the content of Nb 2 O 5 is too large, the liquidus temperature rises and crystals containing Nb 2 O 5 as a main component tend to be precipitated, and vitrification tends to be difficult.

TiOは高屈折率化、及び高分散化を達成するための成分であり、また、部分分散比を低下させる効果も有する。また、紫外光によるガラスの着色を抑制する効果がある。TiOの含有量は0〜15%であり、0.1〜12.5%、0.5〜10%、特に1〜8.5%であることが好ましい。TiOの含有量が多すぎると、耐失透性が低下してガラス化が困難になる傾向がある。また、可視域透過率が低下しやすくなる。 TiO 2 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and also has an effect of reducing the partial dispersion ratio. Further, there is an effect of suppressing coloring of the glass due to ultraviolet light. The content of TiO 2 is 0 to 15% from 0.1 to 12.5%, 0.5% to 10%, particularly preferably from 1 to 8.5%. If the content of TiO 2 is too large, the devitrification resistance tends to decrease and vitrification tends to be difficult. Further, the visible light transmittance tends to decrease.

なお、Ta、Nb、TiOの中で部分分散比を低下させる効果が最も大きい成分はTaであり、次にNb、次いでTiOである。 Among the Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and TiO 2 , the component having the greatest effect of lowering the partial dispersion ratio is Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , and then TiO 2 .

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するため、NbとTaの合量(Nb+Ta)を適宜調整することが好ましい。具体的には、Nb+Taは12%以上、14%以上、16%以上、特に18%以上であることが好ましい。 In the optical glass of the present invention, it is preferable to appropriately adjust the total amount of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 (Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 ) in order to achieve a low partial dispersion ratio. Specifically, Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 is preferably at least 12%, at least 14%, at least 16%, particularly preferably at least 18%.

本発明の光学ガラスにおいて、低い部分分散比を達成するため、NbとTa、TiOとNbのそれぞれの含有量の比を適宜調整することが好ましい。具体的には、モル比で、Nb/Taが350以下、200以下、100以下、50以下、40以下、30以下、20以下、18以下、特に16以下であることが好ましい。モル比で、TiO/Nbが1.2以下、1.1以下、特に1以下であることが好ましい。Nb/Ta、TiO/Nbのいずれかが上記範囲より大きすぎると、低い部分分散比が得られにくくなる。また、可視域透過率が低下しやすくなる。 In the optical glass of the present invention, in order to achieve a low partial dispersion ratio, it is preferable to appropriately adjust the ratio between the respective contents of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 , and between TiO 2 and Nb 2 O 5 . Specifically, the molar ratio of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 is 350 or less, 200 or less, 100 or less, 50 or less, 40 or less, 30 or less, 20 or less, 18 or less, particularly 16 or less. preferable. The molar ratio of TiO 2 / Nb 2 O 5 is preferably 1.2 or less, 1.1 or less, particularly preferably 1 or less. If any one of Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 and TiO 2 / Nb 2 O 5 is larger than the above range, it becomes difficult to obtain a low partial dispersion ratio. Further, the visible light transmittance tends to decrease.

LiO、NaO、及びKOは部分分散比を低下させる成分である。また、軟化点を低下させたり、ガラス化を容易にする効果がある。LiO、NaO、及びKOの合量(LiO+NaO+KO)は0.1〜40%であり、0.5〜37.5%、1〜35%、1.5〜32.5%、特に2〜30%であることが好ましい。LiO、NaO、及びKOの合量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、LiO、NaO、及びKOの合量が多すぎると、化学的耐久性が低下しやすくなる。また、高屈折率かつ高分散の光学特性が得られにくくなる。 Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components that lower the partial dispersion ratio. In addition, there is an effect of lowering the softening point and facilitating vitrification. The total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is 0.1 to 40%, 0.5 to 37.5%, 1 to 35%, and 1.0. It is preferably from 5 to 32.5%, particularly preferably from 2 to 30%. If the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is too small, it is difficult to obtain the above effects. On the other hand, if the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is too large, the chemical durability tends to decrease. Further, it becomes difficult to obtain optical characteristics having a high refractive index and a high dispersion.

なお、LiO、NaO、及びKOの各成分の含有量は、それぞれ0〜40%、0.1〜37.5%、0.5〜35%、1〜32.5%、特に1.5〜30%であることが好ましい。 The contents of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are 0 to 40%, 0.1 to 37.5%, 0.5 to 35%, and 1 to 32.5%, respectively. And particularly preferably 1.5 to 30%.

本発明の光学ガラスには、上記成分以外にも、下記の成分を含有させることが可能である。   The optical glass of the present invention can contain the following components in addition to the above components.

MgO、CaO、SrO、BaO、及びZnOは、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、耐失透性を改善したり、化学的耐久性を向上させる効果がある。ただし、これらの成分は部分分散比を上昇させるため、その含有量が多すぎると所望の光学特性が得られにくくなる。したがって、MgO、CaO、SrO、BaO、及びZnOの合量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)は0〜10%、0〜8%、0.1〜7、5%、特に0.5〜6.5%であることが好ましい。   Since MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO form a glass skeleton as an intermediate oxide, they have an effect of improving devitrification resistance and improving chemical durability. However, since these components increase the partial dispersion ratio, if the content is too large, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the total amount (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO is 0 to 10%, 0 to 8%, 0.1 to 7, 5%, especially 0.5 to 6.5%. Is preferred.

なお、MgO、CaO、SrO、BaO、及びZnOの各成分の含有量は、それぞれ0〜10%、0〜8%、0.1〜7、5%、特に0.5〜6.5%であることが好ましい。   In addition, the content of each component of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO is 0 to 10%, 0 to 8%, 0.1 to 7, 5%, and particularly 0.5 to 6.5%. Preferably, there is.

ZrOは屈折率を高める成分であり、部分分散比を低下させる効果も有する。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。ZrOの含有量は0〜15%、0.5〜14%、1〜12.5%、特に2〜12%であることが好ましい。ZrOの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。また、溶融性が低下して脈理や気泡がガラス中に残存し、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 ZrO 2 is a component that increases the refractive index and also has the effect of lowering the partial dispersion ratio. Further, it has an effect of improving weather resistance, and particularly has a high effect of suppressing a component in glass from being selectively eluted into water. The content of ZrO 2 0 to 15% 0.5 to 14%, from 1 to 12.5%, particularly preferably 2-12%. If the content of ZrO 2 is too large, devitrification tends to occur. Further, the meltability may be reduced, and striae and bubbles may remain in the glass, and may not satisfy the required quality as glass for lenses.

なお、低い部分分散比を達成するため、NbとTaの合量(Nb+Ta)とZrOの含有量の比を適宜調整することが好ましい。具体的には、モル比で、(Nb+Ta)/ZrOが1以上、1.5以上、2以上、3以上、5以上、7.5以上、特に10以上であることが好ましい。(Nb+Ta)/ZrOが上記範囲より小さすぎると、低い部分分散比が得られにくくなる。また、可視域透過率が低下しやすくなる。 In order to achieve a low partial dispersion ratio, it is preferable to appropriately adjust the ratio between the total amount of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 (Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 ) and the content of ZrO 2 . Specifically, the molar ratio of (Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 ) / ZrO 2 is 1 or more, 1.5 or more, 2 or more, 3 or more, 5 or more, 7.5 or more, particularly 10 or more. Is preferred. When (Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 ) / ZrO 2 is smaller than the above range, it becomes difficult to obtain a low partial dispersion ratio. Further, the visible light transmittance tends to decrease.

Alは、SiOと同様にガラス骨格を形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り、特にガラス中の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が高い。また、少量添加することで失透を抑制する効果がある。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、溶融性が低下して脈理や気泡がガラス中に残存し、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 Al 2 O 3 is a component capable of forming a glass skeleton similarly to SiO 2 . Further, it has an effect of improving weather resistance, and particularly has a high effect of suppressing a component in glass from being selectively eluted into water. In addition, the addition of a small amount has an effect of suppressing devitrification. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%. If the content of Al 2 O 3 is too large, devitrification tends to occur. Further, the meltability may be reduced, and striae and bubbles may remain in the glass, and may not satisfy the required quality as glass for lenses.

La、Gd、Bi、Y、Yb、TeO、及びGeOは屈折率を高める成分である。ただし、これらの成分は部分分散比を上昇させるため、その含有量が多すぎると所望の光学特性が得られにくくなる。したがって、La、Gd、Bi、Y、Yb、TeO、及びGeOの合量(La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeO)は0〜10%、0〜9%、0.1〜8%、特に0.5〜5%であることが好ましい。 La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , TeO 2 , and GeO 2 are components that increase the refractive index. However, since these components increase the partial dispersion ratio, if the content is too large, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the total amount of La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , TeO 2 and GeO 2 (La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2) is 0-10%, 0-9% 0.1 to 8%, particularly preferably 0.5% to 5%.

なお、La、Gd、Bi、Y、Yb、TeO、及びGeOの各成分の含有量は、それぞれ0〜10%、0〜9%、0.1〜8%、特に0.5〜5%であることが好ましい。 The contents of La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , TeO 2 , and GeO 2 are respectively 0 to 10% and 0 to 9%. %, 0.1 to 8%, particularly preferably 0.5 to 5%.

はガラス骨格を形成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。また、アッベ数を高める効果がある。ただし、Pの含有量が多すぎると、かえって耐候性が低下する傾向がある。また、屈折率が低下したり、軟化点が上昇して低温でのモールドプレス成形が困難になる傾向がある。さらに、部分分散比が不当に上昇する傾向がある。したがって、Pの含有量は0〜10%、特に0〜5%であることが好ましい。 P 2 O 5 is a component that forms a glass skeleton, and has an effect of suppressing devitrification and improving weather resistance. It also has the effect of increasing the Abbe number. However, if the content of P 2 O 5 is too large, the weather resistance tends to be rather reduced. In addition, the refractive index decreases, and the softening point increases, so that mold press molding at low temperatures tends to be difficult. Furthermore, the partial dispersion ratio tends to increase unduly. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 5%.

WOは高屈折率化、及び高分散化を達成するための成分であり、部分分散比を低下させる効果も有する。また、紫外光による着色を抑制できる。ただし、その含有量が多すぎると、耐失透性が低下してガラス化が困難になったり、紫外域透過率が低下する傾向がある。また、プレス金型との親和性が増大して、モールドプレス成形時にガラスが金型と融着しやすくなる傾向がある。したがって、WOの含有量は0〜30%、0.1〜29%、0.5〜28%、特に1〜27.5%であることが好ましい。 WO 3 is a component for achieving high refractive index and high dispersion, and also has an effect of lowering the partial dispersion ratio. Further, coloring due to ultraviolet light can be suppressed. However, if the content is too large, the devitrification resistance tends to decrease, making vitrification difficult, or the transmittance in the ultraviolet region tends to decrease. Further, the affinity with the press mold is increased, and the glass tends to be easily fused to the mold during mold press molding. Accordingly, the content of WO 3 0 to 30% 0.1 to 29%, from 0.5 to 28%, particularly preferably from 1 to 27.5%.

清澄剤として、例えばSb、SnO、CeO、NO、又はSOを含有させることができる。Sbは微量であれば可視域透過率を向上させる効果も有する。ただし、上記清澄剤の含有量が多すぎると、望まない着色が発生するおそれがあるため、これらの成分の含有量はそれぞれ1%以下とすることが好ましい。 As a fining agent, for example, Sb 2 O 3 , SnO 2 , CeO 2 , NO 3 , or SO 3 can be contained. If the amount of Sb 2 O 3 is very small, it also has the effect of improving the transmittance in the visible region. However, if the content of the fining agent is too large, undesired coloring may occur. Therefore, the content of each of these components is preferably 1% or less.

鉛成分(例えばPbO)、ヒ素成分(例えばAs)、及びフッ素成分(例えばF)は環境への負荷が大きく、また、ガラスへの着色が懸念されるため、実質的に含有しない(具体的には各々0.1%未満)。 A lead component (for example, PbO), an arsenic component (for example, As 2 O 3 ), and a fluorine component (for example, F 2 ) have a large load on the environment and are substantially not contained because there is a concern that the glass may be colored. (Specifically, each less than 0.1%).

本発明の光学ガラスをレンズとして使用する場合、屈折率を高めるほど薄型化が可能となり、光学デバイスを小型化する上で有利となる。よって、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は1.75以上、1.775以上、1.785以上、特に1.8以上であることが好ましい。一方、屈折率を向上させるためには、Nb等のガラスを不安定にさせる成分を多く含有させる必要があるため、ガラスの安定性を考慮して屈折率の上限を規定する必要がある。具体的には、本発明の光学ガラスの屈折率は1.95以下、特に1.9以下であることが好ましい。 When the optical glass of the present invention is used as a lens, the thickness can be reduced as the refractive index increases, which is advantageous in reducing the size of the optical device. Therefore, the refractive index (nd) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75 or more, 1.775 or more, 1.785 or more, and particularly preferably 1.8 or more. On the other hand, in order to improve the refractive index, it is necessary to contain a large amount of components that make the glass unstable, such as Nb 2 O 5. Therefore, it is necessary to define the upper limit of the refractive index in consideration of the stability of the glass. is there. Specifically, the refractive index of the optical glass of the present invention is preferably 1.95 or less, particularly preferably 1.9 or less.

本発明の光学ガラスのアッベ数は35以下、30以下、26以下、特に24以下であることが好ましい。なお、アッベ数が低いほど、光学設計上、他のレンズとの組み合わせにおける色収差の低減に有利となるが、一方で、屈折率が低下したり、ガラスが不安定になる傾向がある。そのため、本発明の光学ガラスのアッベ数は15以上、18以上、20以上、21以上、特に22以上であることが好ましい。   The Abbe number of the optical glass of the present invention is preferably 35 or less, 30 or less, 26 or less, and particularly preferably 24 or less. In addition, as the Abbe number is lower, the optical design is advantageous in reducing the chromatic aberration in combination with another lens, but on the other hand, the refractive index tends to decrease and the glass tends to be unstable. Therefore, the Abbe number of the optical glass of the present invention is preferably 15 or more, 18 or more, 20 or more, 21 or more, particularly preferably 22 or more.

光学デバイスにおいて色収差の補正をおこなうため、低分散ガラスと高分散ガラスを組み合わせて使用するのが一般的である。ここで、高分散ガラスとして部分分散比の小さいガラスを使用することにより、色収差の補正がより効果的に行えることが分かっている。したがって、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、0.645以下、0.63以下、0.62以下、特に0.615以下であることが好ましい。   In order to correct chromatic aberration in an optical device, it is common to use a low dispersion glass and a high dispersion glass in combination. Here, it is known that chromatic aberration can be more effectively corrected by using glass having a small partial dispersion ratio as the high dispersion glass. Therefore, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably 0.645 or less, 0.63 or less, 0.62 or less, and particularly preferably 0.615 or less.

なお、部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)が、(θg,F)<−0.0041×(νd)+0.7190の関係式を満たすことが好ましい。このようにすれば、色収差の補正をより効果的に行うことが出来る。   It is preferable that the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) satisfy the relational expression of (θg, F) <− 0.0041 × (νd) +0.7190. This makes it possible to more effectively correct the chromatic aberration.

本発明の光学ガラスは着色度λ70が低いことが好ましい。それにより、可視域、及び近紫外域における透過率が高くなり、かつ、色収差が小さくなるため、各種光学レンズ等の光学素子に好適となる。具体的には、本発明の光学ガラスの着色度λ70は480nm未満、470nm以下、特に460nm以下であることが好ましい。なお、本発明において、着色度λ70とは、厚み10mmの試料を用いて測定した光透過率曲線において、光透過率が70%となる最短波長をいう。 The optical glass of the present invention preferably has a low degree of coloration lambda 70. As a result, the transmittance in the visible region and the near-ultraviolet region increases, and the chromatic aberration decreases, which is suitable for optical elements such as various optical lenses. Specifically, the coloring degree λ 70 of the optical glass of the present invention is preferably less than 480 nm, 470 nm or less, particularly preferably 460 nm or less. In the present invention, the coloring degree λ 70 refers to the shortest wavelength at which the light transmittance becomes 70% in a light transmittance curve measured using a sample having a thickness of 10 mm.

既述の特性以外に、本発明の光学ガラスはガラス転移点が低いことが好ましい。それにより、モールドプレス成形時の金型との融着を抑制でき、量産性を向上させることができる。また、ガラス転移点が低いほど、モールドプレス成形時にガラス成分が揮発しにくくなり、成形精度の低下や金型の劣化または汚染といった問題が生じにくくなる。具体的には、本発明の光学ガラスのガラス転移点は700℃以下、特に650℃以下であることが好ましい。   In addition to the characteristics described above, the optical glass of the present invention preferably has a low glass transition point. Thereby, fusion with a mold at the time of mold press molding can be suppressed, and mass productivity can be improved. Further, as the glass transition point is lower, the glass component is less likely to volatilize during mold press molding, so that problems such as lowering of molding accuracy and deterioration or contamination of the mold are less likely to occur. Specifically, the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 700 ° C. or lower, particularly preferably 650 ° C. or lower.

次に本発明の光学ガラスを用いた、デジタルカメラやビデオカメラ等に使用される光学レンズを作製する方法を説明する。   Next, a method for manufacturing an optical lens used for a digital camera, a video camera, or the like using the optical glass of the present invention will be described.

まず所望の組成となるように調合したガラス原料を溶融する。次に、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して液滴状に成形(液滴成形)して硝材を得る。得られた硝材を研磨した後、あるいは研磨することなくモールドプレス成形し、所定形状の光学レンズを得る。なお、液滴成形を行う代わりに、溶融ガラスをインゴット状に成形し、適当な大きさに切り出した硝材を研磨した後、モールドプレス成形する方法を採用することもできる。   First, a glass material prepared to have a desired composition is melted. Next, the molten glass is dropped from the tip of the nozzle and formed into a droplet (droplet forming) to obtain a glass material. After the obtained glass material is polished or molded without being polished, an optical lens having a predetermined shape is obtained. Instead of performing droplet forming, a method of forming molten glass into an ingot, polishing a glass material cut out to an appropriate size, and then performing mold press forming may be employed.

本発明の光学ガラスから作製された光学レンズは、金属部品にアセンブリしてレンズキャップとして使用することもできる。   An optical lens made from the optical glass of the present invention can be assembled to a metal part and used as a lens cap.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

表1〜3は本発明の実施例(試料No.1〜26)、及び比較例(試料No.27〜29)を示している。   Tables 1 to 3 show Examples (Samples Nos. 1 to 26) of the present invention and Comparative Examples (Samples Nos. 27 to 29).

各試料は次のようにして調製した。まず表に示す各組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて1500℃で2時間溶融した。得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、アニール後、各測定に適した試料を作製した。   Each sample was prepared as follows. First, glass raw materials were prepared so as to have the respective compositions shown in the table, and were melted at 1500 ° C. for 2 hours using a platinum crucible. The obtained molten glass was poured onto a carbon plate, and after annealing, samples suitable for each measurement were prepared.

得られた試料について、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、部分分散比(θg,F)、及び着色度λ70を測定した。結果を表1〜3に示す。 The obtained sample refractive index (nd), Abbe number ([nu] d), the partial dispersion ratio ([theta] g, F), and was measured coloring degree lambda 70. The results are shown in Tables 1 to 3.

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 was shown by a measured value with respect to a d line (587.6 nm) of a helium lamp.

アッベ数は、ヘリウムランプのd線の屈折率と、水素ランプのF線(486.1nm)、及びC線(656.3nm)の屈折率の値を用い、アッベ数(νd)={(nd−1)/(nF−nC)}の式から算出した。   The Abbe number is calculated using the values of the refractive index of the d-line of the helium lamp and the refractive indices of the F-line (486.1 nm) and the C-line (656.3 nm) of the hydrogen lamp, and the Abbe number (νd) = {(nd) -1) / (nF-nC)}.

部分分散比は、水素ランプのF線、C線、及びg線(435.8nm)の屈折率の値を用い、部分分散比(θg,F)={(ng−nF)/(nF−nC)}の式から算出した。   The partial dispersion ratio is determined using the refractive index values of the F line, the C line, and the g line (435.8 nm) of the hydrogen lamp, and the partial dispersion ratio (θg, F) = n (ng−nF) / (nF−nC ) Calculated from equation (1).

着色度λ70は、分光光度計を用いて、厚み10mm±0.1mmの光学研磨された試料について、200〜800nmの波長域での透過率を0.5nm間隔で測定し、得られた透過率曲線における透過率70%を示す最短波長により評価した。 The degree of coloring λ 70 was measured using a spectrophotometer at a wavelength of 200 to 800 nm at 0.5 nm intervals for optically polished samples having a thickness of 10 mm ± 0.1 mm. The evaluation was made based on the shortest wavelength showing a transmittance of 70% in the rate curve.

表1〜3から明らかなように、本発明の実施例であるNo.1〜26の各試料は失透せずにガラス化し、かつ、屈折率が1.7992〜1.8891、アッベ数が23.2〜27.3、部分分散比が0.5995〜0.6180、着色度λ70が415〜445nmであり、所望の光学特性を有していた。 As is evident from Tables 1 to 3, No. 1 was an example of the present invention. Each of Samples 1 to 26 was vitrified without devitrification, and had a refractive index of 1.7992 to 1.8891; an Abbe number of 23.2 to 27.3; and a partial dispersion ratio of 0.5995 to 0.6180. , The degree of coloring λ 70 was 415 to 445 nm, and had desired optical characteristics.

一方、比較例であるNo.27の試料はガラス化しなかった。No.28の試料は部分分散比が0.6502と高かった。No.29の試料は着色度λ70が500nmと高かった。 On the other hand, in Comparative Example No. 27 samples did not vitrify. No. Sample No. 28 had a high partial dispersion ratio of 0.6502. No. 29 samples of the coloring degree λ 70 was as high as 500nm.

本発明の光学ガラスは、モールドプレス成形用硝材や研磨加工用硝材として、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、ビデオカメラ、デジタルカメラ、その他一般のカメラの撮影用レンズや光通信用レンズ等に好適である。   The optical glass of the present invention can be used as a glass material for mold press molding or a glass material for polishing, as an optical pickup lens for CD, MD, DVD, and other various optical disk systems, a video camera, a digital camera, and a shooting lens or light for other general cameras. It is suitable for communication lenses and the like.

Claims (10)

モル%で、SiO 1.5〜60%、B 1〜30%、Ta 0〜15%、Nb 12〜35%、TiO 0〜15%、及びLiO+NaO+KO 0.1〜40%を含有し、かつ、鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分を実質的に含有しないことを特徴とする光学ガラス。 In mol%, SiO 2 1.5~60%, B 2 O 3 1~30%, Ta 2 O 5 0~15%, Nb 2 O 5 12~35%, TiO 2 0~15%, and Li 2 O + Na 2 O + K 2 contain O 0.1 to 40%, and lead component, arsenic component, optical glass characterized in that it does not substantially contain fluorine component. さらに、モル%で、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0〜10%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。   The optical glass according to claim 1, further comprising 0 to 10% of MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO in mol%. さらに、モル%で、ZrO 0〜15%、Al 0〜10%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 15% of ZrO 2 and 0 to 10% of Al 2 O 3 in mol%. さらに、モル%で、La+Gd+Bi+Y+Yb+TeO+GeO 0〜10%を含有する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。 Furthermore, La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Bi 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + TeO 2 + GeO 2 0 to 10% is contained in mol%. The optical glass according to 1. モル比で、Nb/Taが350以下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。 In a molar ratio, the optical glass according to claim 1, Nb 2 O 5 / Ta 2 O 5 is characterized in that 350 or less. モル比で、TiO/Nbが1.2以下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。 In a molar ratio, the optical glass according to any one of claims 1 to 5 TiO 2 / Nb 2 O 5 is characterized in that 1.2 or less. 屈折率が1.75〜1.95、アッベ数が15〜35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。   The optical glass according to any one of claims 1 to 6, wherein a refractive index is 1.75 to 1.95 and an Abbe number is 15 to 35. 部分分散比が0.645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。   The optical glass according to any one of claims 1 to 7, wherein a partial dispersion ratio is 0.645 or less. 部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)が、(θg,F)<−0.0041×(νd)+0.7190の関係式を満たす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 partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd) satisfy the relational expression of (θg, F) <− 0.0041 × (νd) +0.7190. An optical glass described in Crab. 着色度λ70が480nm未満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 coloring degree λ 70 is less than 480 nm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021230229A1 (en) * 2020-05-15 2021-11-18 日本電気硝子株式会社 Glass material
WO2022102045A1 (en) * 2020-11-12 2022-05-19 株式会社ニコン Optical glass, optical element, optical system, cemented lens, interchangeable lens for camera, objective lens for microscope, and optical device

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