JP2022138242A - Optical glass and optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学ガラス、光学素子に関する。 The present invention relates to optical glass and optical elements.
光学ガラス、光学素子は、異なる光学領域のレンズを組み合わせてカメラや映像装置などの光学特性を向上させる用途や、光学機器中に搭載し様々な光学設計を実現する用途などに用いることができる。
特に光学ガラス、光学素子を軽量化することは、光学機器本体やモジュール等のコンパクト化や軽量化に繋がる。例えば、デジタルカメラ等の撮影機器においては複数のレンズを組み合わせることで色収差補正を図ることが可能であり、またズーム機能やオートフォーカス機能のあるカメラでは光学素子が軽量なことによってアクチュエータとレンズ間の動力の伝達がスムーズになり、パフォーマンスを高めることができる。
Optical glasses and optical elements can be used for purposes such as improving the optical characteristics of cameras and imaging devices by combining lenses with different optical regions, and for purposes such as mounting in optical equipment to realize various optical designs.
In particular, reducing the weight of optical glass and optical elements leads to the compactness and weight reduction of optical equipment bodies, modules, and the like. For example, in photographic equipment such as digital cameras, it is possible to correct chromatic aberration by combining multiple lenses, and in cameras with zoom and autofocus functions, the optical elements are lightweight, so there is a gap between the actuator and the lens. Power transmission becomes smoother and performance can be improved.
他方で、屈折率が高いガラスとしては、特許文献１に記載のＬａ系のガラスや、特許文献２に記載のＰ－Ｎｂ系のガラスが知られており、特許文献３及び特許文献４には光学機器を軽量化することに着目した発明が記載されている。 On the other hand, as glasses with a high refractive index, La-based glass described in Patent Document 1 and P—Nb-based glass described in Patent Document 2 are known, and Patent Documents 3 and 4 disclose An invention focused on reducing the weight of an optical device is described.
特許文献１で開示されたガラスでは、他の成分と比べて比重が大きい希土類酸化物を多量に含んでおり、特許文献２では高屈折率作用がある成分の中でも比重を大きくしてしまうＮｂの含有量が多い。
屈折率を高める作用が大きい成分としては、希土類酸化物やＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分があげられる。
The glass disclosed in Patent Document 1 contains a large amount of rare earth oxides, which have a higher specific gravity than other components. High content.
Examples of components having a large effect of increasing the refractive index include rare earth oxides, TiO 2 components, Nb 2 O 5 components, WO 3 components, and Bi 2 O 3 components.
屈折率の高い光学ガラスを得ようとした場合、前記成分の含有量を増やす必要があるが、前記成分は他の成分と比べた時にいずれも比重が大きい成分である。前記成分の中では、ＴｉＯ２成分が最も比重の小さい成分であるが、ＴｉＯ２成分は比重が小さい一方で、安定性を損ない失透を引き起こしやすい成分でもある。 When trying to obtain an optical glass with a high refractive index, it is necessary to increase the content of the above components, but the above components all have a large specific gravity compared to other components. Among the above components, the TiO 2 component has the smallest specific gravity, but while the TiO 2 component has a small specific gravity, it is also a component that tends to impair stability and cause devitrification.
ガラスを作製するうえで、屈折率を高める成分の含有量を増やし屈折率が高まるほど、比重は大きくなりやすい傾向にある。
特許文献３で開示されたガラスは屈折率の大きさに対し、比重が大きいため光学ガラスの軽量化が十分であるとは言えなかった。さらに特許文献４で開示されたガラスは、屈折率(ｎｄ)をＹ、ガラス比重をＸとしたとき、Ｙ≧０．１７５Ｘ＋１．１３７を満たすことで、屈折率に対し低比重なガラスを得ることを目的としている。
In producing glass, the specific gravity tends to increase as the refractive index is increased by increasing the content of the component that increases the refractive index.
Since the glass disclosed in Patent Document 3 has a large specific gravity with respect to the magnitude of the refractive index, it cannot be said that the weight reduction of the optical glass is sufficient. Furthermore, the glass disclosed in Patent Document 4 has a low specific gravity relative to the refractive index by satisfying Y≧0.175X+1.137, where Y is the refractive index (n d ) and X is the specific gravity of the glass. It is intended to
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率に対し低比重でありながら、安定性の高いガラスを得ることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a glass having a low specific gravity with respect to the refractive index and high stability.
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、希土類酸化物とＮｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を抑え、ＴｉＯ２成分とＲＯ成分の含有量を調整し、比重をｄ、屈折率をｎｄとしたときに、ｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係とすることで、屈折率に対し低比重でありながら、安定性の高いガラスを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive tests and studies, and found that the contents of rare earth oxides, Nb 2 O 5 components, WO 3 components, and Bi 2 O 3 components are suppressed, and TiO 2 components and By adjusting the content of the RO component and setting the relationship d≦6.17×n d −7.694, where d is the specific gravity and nd is the refractive index, the specific gravity is low with respect to the refractive index. However, the inventors have found that a highly stable glass can be obtained, and have completed the present invention.
Specifically, the present invention provides the following.
（１） 酸化物基準の質量％で、
Ｌｎ２Ｏ３成分が１０．０％以下（ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）、
質量比ＴｉＯ２／ＲＯが０．５以上１．５以下（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）、
質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が１８．０％以下、
質量比ＢａＯ／ＲＯが０．３０以上０．９５以下、
であり、
比重をｄ、屈折率をｎｄとしたときに、
ｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすガラス。
(1) in mass% based on oxides,
Ln 2 O 3 component is 10.0% or less (Ln is one or more selected from the group consisting of La, Y, Gd, and Yb),
mass ratio TiO 2 /RO is 0.5 or more and 1.5 or less (R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba);
mass sum Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 is 18.0% or less,
mass ratio BaO/RO is 0.30 or more and 0.95 or less,
and
When the specific gravity is d and the refractive index is nd,
A glass that satisfies the relationship d≦6.17×n d −7.694.
（２） 酸化物基準の質量％で、
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０～１８．０％、
ＷＯ３成分 ０～１５．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０～１０．０％
である（１）に記載の光学ガラス。
(2) in mass% based on oxides,
Nb 2 O 5 components 0-18.0%,
WO 3 components 0 to 15.0%,
La 2 O 3 components 0-10.0%
The optical glass according to (1).
（３） ＲＯ成分の含有量の和が２０．０％以上
である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
(3) The optical glass according to (1) or (2), wherein the total content of RO components is 20.0% or more.
（４）（１）～（３）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。 (4) An optical element made of the optical glass described in any one of (1) to (3).
本発明によれば、屈折率に対し低比重でありながら、安定性の高い光学ガラスと、光学素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical glass and an optical element having high stability while having a low specific gravity with respect to the refractive index.
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所について、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail. The present invention is by no means limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. In addition, although description may be suitably omitted about the part which description overlaps, it does not limit the gist of invention.
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Unless otherwise specified in this specification, the content of each component is expressed in % by mass with respect to the total mass of the glass in terms of oxide composition. Here, the term "composition converted to oxide" means that, when it is assumed that oxides, composite salts, metal fluorides, etc. used as raw materials for the constituent components of the glass of the present invention are all decomposed and changed into oxides when melted, It is a composition in which each component contained in the glass is expressed with the total mass of the produced oxide being 100% by mass.
ＳｉＯ２成分は、含有量を５．０％以上にすることで、安定なガラス形成を促すことでガラスの耐失透性を高める成分である。特に、ＳｉＯ２成分の含有量を３５．０％以下にすることで、ＳｉＯ２成分による屈折率の低下が抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下、さらに好ましくは２８．０％以下、最も好ましくは２５．０％以下を上限とする。一方、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは５．０％以上、より好ましくは６．０％以上、さらに好ましくは７．０％以上、最も好ましくは８．０％以上を下限とする。 The SiO 2 component is a component that enhances devitrification resistance of the glass by promoting stable glass formation when the content thereof is 5.0% or more. In particular, by setting the content of the SiO2 component to 35.0% or less, the decrease in the refractive index due to the SiO2 component can be suppressed. Therefore, the content of the SiO2 component is preferably 35.0% or less, more preferably 33.0% or less, still more preferably 30.0% or less, even more preferably 28.0% or less, most preferably 25.0% or less. The upper limit is 0% or less. On the other hand, the lower limit of the content of the SiO2 component is preferably 5.0% or more, more preferably 6.0% or more, still more preferably 7.0% or more, and most preferably 8.0% or more.
ＴｉＯ２成分は、含有量を２１．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高める成分であり、本発明の必須成分である。一方、ＴｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、過剰な含有による失透を抑制することができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３９．０％以下、最も好ましくは３８．０％以下を上限とする。ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２１．０％以上、より好ましくは２２．０％以上、さらに好ましくは２３．０％以上、さらに好ましくは２４．０％以上、最も好ましくは２５．０％以上を下限とする。 The TiO 2 component is a component that increases the refractive index and Abbe number of the glass by adjusting the content to 21.0% or more, and is an essential component of the present invention. On the other hand, by setting the content of the TiO 2 component to 40.0% or less, devitrification due to excessive content can be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of the TiO 2 component is preferably 40.0% or less, more preferably 39.0% or less, and most preferably 38.0% or less. The content of TiO2 component is preferably 21.0% or more, more preferably 22.0% or more, still more preferably 23.0% or more, still more preferably 24.0% or more, most preferably 25.0% Above is the lower limit.
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められ、ＴｉＯ２成分とともに含有することで安定性を高められる任意成分である。一方、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を１８．０％以下にすることで、比重を小さくし、耐失透性を高めることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１８．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１１．０％以下、最も好ましくは１０．０％以下を上限とする。他方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、安定性を高める観点から、好ましくは１．０％以上、より好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは４．０％以上、最も好ましくは５．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The Nb 2 O 5 component is an optional component that can increase the refractive index and Abbe number of the glass when it is contained in an amount of more than 0%, and can enhance the stability by being contained together with the TiO 2 component. On the other hand, by setting the content of the Nb 2 O 5 component to 18.0% or less, the specific gravity can be decreased and the devitrification resistance can be enhanced. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 18.0% or less, more preferably 15.0% or less, more preferably 12.0% or less, more preferably 11.0% or less, most preferably The upper limit is 10.0% or less. On the other hand, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 1.0% or more, more preferably 2.0% or more, still more preferably 3.0% or more, still more preferably 4% or more, from the viewpoint of enhancing stability. The lower limit is 0.0% or more, most preferably 5.0% or more, but it may be 0%.
ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高める成分であるが、含有量が多いとガラスの着色を招き比重が大きくなってしまう。ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の好ましい範囲は以下の通りである。 The WO 3 component and the Bi 2 O 3 component are components that increase the refractive index of the glass when they are contained in an amount exceeding 0%. Preferred ranges of the three WO components and the three Bi 2 O components are as follows.
ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。 The content of the WO3 component is preferably 15.0% or less , more preferably 10.0% or less, more preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, most preferably 1.0% Up to the following.
Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．３％以下、最も好ましくは０．１％以下を上限とする。 The content of the three Bi 2 O components is preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.8% or less, still more preferably 0.5% or less, still more preferably 0.5% or less. The upper limit is 3% or less, most preferably 0.1% or less.
Ｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、安定なガラスの形成を促すことで耐失透性を高める成分であり、任意成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｂ２Ｏ３成分による屈折率の低下が抑えられるため、高屈折率を得易くすることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１７．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。他方で、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The B 2 O 3 component is an optional component that, when contained in an amount exceeding 0%, promotes the formation of stable glass to enhance devitrification resistance. In particular, by setting the content of the B 2 O 3 component to 20.0% or less, the lowering of the refractive index due to the B 2 O 3 component is suppressed, so a high refractive index can be easily obtained. Therefore, the upper limit of the content of the B 2 O 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably 17.0% or less, still more preferably 15.0% or less, and most preferably 12.0% or less. . On the other hand, the content of the B 2 O 3 component is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, still more preferably 0.8% or more, and most preferably 1.0% or more as the lower limit. , 0%.
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高め、研磨・研削時の加工性を良好にする成分である。特に、ＢａＯ成分の含有量を３５．０％以下にすることで、比重を小さくすることができる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３３．５％以下、最も好ましくは３２．０％以下を上限とする。一方、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１４．０％以上、最も好ましくは１５．０％以上を下限とする。 The BaO component is a component that, when contained in an amount exceeding 0%, enhances the stability of the glass and improves the workability during polishing and grinding. In particular, by setting the content of the BaO component to 35.0% or less, the specific gravity can be reduced. Therefore, the upper limit of the BaO component content is preferably 35.0% or less, more preferably 33.5% or less, and most preferably 32.0% or less. On the other hand, the lower limit of the content of BaO component is preferably 10.0% or more, more preferably 12.0% or more, still more preferably 14.0% or more, and most preferably 15.0% or more.
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの比重を小さくできる成分である。特に、ＣａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、耐失透性を高めることができる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１４．０％以下、最も好ましくは１３．０％以下を上限とする。一方、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、最も好ましくは３．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The CaO component is a component that can reduce the specific gravity of the glass when it is contained in an amount exceeding 0%. In particular, the devitrification resistance can be enhanced by setting the content of the CaO component to 15.0% or less. Therefore, the upper limit of the CaO component content is preferably 15.0% or less, more preferably 14.0% or less, and most preferably 13.0% or less. On the other hand, the content of the CaO component is preferably 0.5% or more, more preferably 1.0% or more, still more preferably 2.0% or more, and most preferably 3.0% or more. %.
ＭｇＯ成分、ＳｒＯ成分は、０％超含有する場合にガラスの耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いと屈折率及びアッベ数の維持が難しくなる。ＭｇＯ成分、ＳｒＯ成分の好ましい範囲は以下の通りである。 The MgO component and the SrO component are components that increase the resistance to devitrification of the glass when they are contained by more than 0%, but if the content is large, it becomes difficult to maintain the refractive index and Abbe number. Preferred ranges of the MgO component and SrO component are as follows.
ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the MgO component is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, still more preferably 5.0% or less, and most preferably 3.0% or less. There may be.
ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the SrO component is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, still more preferably 5.0% or less, and most preferably 3.0% or less. There may be.
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高め、研磨時のガラスの摩耗量を低減し、ガラスの割れや欠けや面精度の悪化を生じにくくする成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない比重が大きくなってしまう。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分の好ましい範囲は以下の通りである。 La 2 O 3 components, Y 2 O 3 components, Gd 2 O 3 components, and Yb 2 O 3 components increase the refractive index of the glass when they are contained in excess of 0%, reduce the amount of wear of the glass during polishing, It is a component that makes it difficult for the glass to crack, chip, or deteriorate in surface accuracy. Preferred ranges of the three La 2 O components, the three Y 2 O components, the three Gd 2 O components, and the three Yb 2 O components are as follows.
Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。 The content of the La 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, most preferably 1.0% or less. The upper limit is 0% or less.
Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。 The content of the Y 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, most preferably 1.0% or less. The upper limit is 0% or less.
Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とする。 The content of the Gd 2 O 3 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, still more preferably 2.0% or less, still more preferably 1.0% or less, most preferably 0.0% or less. The upper limit is 5% or less.
Ｙｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とする。 The content of Yb 2 O 3 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, still more preferably 2.0% or less, still more preferably 1.0% or less, and most preferably 0.0% or less. The upper limit is 5% or less.
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、安定なガラス形成を促してガラスの耐失透性を高める成分であり、任意成分である。一方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、研磨・研削等によるガラスの加工が行いやすくなる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、最も好ましくは７．０％以下を上限とする。他方で、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上とするが、０％であってもよい。 The ZrO 2 component is an optional component that promotes stable glass formation and enhances devitrification resistance of the glass when it is contained in an amount exceeding 0%. On the other hand, by setting the content of the ZrO 2 component to 10.0% or less, it becomes easier to process the glass by polishing, grinding, or the like. Therefore, the upper limit of the content of the ZrO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably 9.0% or less, still more preferably 8.0% or less, and most preferably 7.0% or less. On the other hand, the content of the ZrO 2 component is preferably 0.1% or more, more preferably 0.2% or more, still more preferably 0.3% or more, but may be 0%.
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分は、０％超含有する場合にガラスの熔解温度を下げる成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない失透しやすくなってしまう。Ｌｉ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分の好ましい範囲は以下の通りである。 The Li 2 O component, the K 2 O component, and the Na 2 O component are components that lower the melting temperature of the glass when they are contained in an amount exceeding 0%. . Preferred ranges of the Li 2 O component, K 2 O component and Na 2 O component are as follows.
Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。 The upper limit of the Li 2 O component content is preferably 7.0% or less, more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.
Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。 The upper limit of the K 2 O component content is preferably 7.0% or less, more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.
Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、最も好ましくは４．０％以下を上限とする。他方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．３％以上、最も好ましくは０．５％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the Na 2 O component content is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 6.0% or less, and most preferably 4.0% or less. On the other hand, the content of the Na 2 O component is preferably 0.1% or more, more preferably 0.3% or more, and most preferably 0.5% or more, but may be 0%. .
Ａｌ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの化学的耐久性を向上しつつ、ガラス熔融時の粘度を高める成分であり、任意成分である。特に、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの熔融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The Al 2 O 3 component is a component that improves the chemical durability of the glass and increases the viscosity during melting of the glass when it is contained in an amount of more than 0%, and is an optional component. In particular, by setting the content of the Al 2 O 3 component to 5.0% or less, the devitrification tendency of the glass can be weakened while improving the meltability of the glass. Therefore, the upper limit of the content of the Al 2 O 3 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less, but may be 0%. .
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げ、且つガラスの耐失透性を高める成分であり、任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有量を５．０％以下にすることで、高屈折率及び低分散を得易くすることができる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The ZnO component is a component that lowers the liquidus temperature of the glass and increases the devitrification resistance of the glass when it is contained in an amount exceeding 0%, and is an optional component. In particular, by setting the content of the ZnO component to 5.0% or less, it is possible to easily obtain a high refractive index and low dispersion. Therefore, the upper limit of the content of the ZnO component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less, but may be 0%.
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有することで、ガラスの屈折率を高められ、且つガラスの耐失透性を高める成分であり、任意成分である。一方で、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ２Ｏ５成分の使用量が減り、且つガラスがより低温で熔解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減できる。また、これによりＴａ２Ｏ５成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The Ta 2 O 5 component is a component that can increase the refractive index of the glass and increase the devitrification resistance of the glass by containing more than 0%, and is an optional component. On the other hand, by setting the content of the Ta 2 O 5 component to 5.0% or less, the amount of the Ta 2 O 5 component, which is a rare mineral resource, can be reduced and the glass can be easily melted at a lower temperature. The production cost of glass can be reduced. In addition, devitrification of the glass due to the excessive content of the Ta 2 O 5 component can thereby be reduced. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and still more preferably 1.0% or less, but may be 0%. .
Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the P 2 O 5 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less, and still more preferably 0.5% or less. It may be 0%.
Ｆ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．３％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The content of component F is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.5% or less, and still more preferably 0.3% or less. is the upper limit, but it may be 0%.
ＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The content of TeO 2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.5% or less, but the upper limit is 0% may be
ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The content of GeO 2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.5% or less, but the upper limit is 0% may be
ＣｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The content of the CeO 2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.5% or less, but the upper limit is 0% may be
Ｅｒ２Ｏ３成分、Ｐｒ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下、最も好ましくは実質的に含有しない。 The content of Er 2 O 3 component and Pr 2 O 3 component is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less, and most preferably substantially free. .
ＳｎＯ２成分の含有量は、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the SnO 2 component content is preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, and still more preferably 0.5% or less, but may be 0%.
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスを熔融する際に清澄や脱泡を促す成分であり、任意成分である。ここで、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を０．１％以下にすることで、特に高屈折率ガラスにおける着色を抑えることが可能となる。また、０．１％以下とすることにより、ガラス熔融時における過度の発泡が生じ難くなるため、Ｓｂ２Ｏ３成分を熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０.０８％以下、さらに好ましくは０．０５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The Sb 2 O 3 component is a component that promotes clarification and defoaming when the glass is melted, and is an optional component. Here, by setting the content of the Sb 2 O 3 component to 0.1% or less, it is possible to suppress coloration particularly in high refractive index glass. Also, by setting the content to 0.1% or less, excessive foaming is less likely to occur during glass melting, so the Sb 2 O 3 component can be less likely to alloy with melting equipment (especially precious metals such as Pt). Therefore, the upper limit of the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 0.1% or less, more preferably 0.08% or less, and still more preferably 0.05% or less, but may be 0%.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。 The component for fining and defoaming the glass is not limited to the above Sb 2 O 3 component, and any known fining agent, defoaming agent or combination thereof in the field of glass production can be used.
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）は、含有量の和（質量和）を１０．０％以下とすることで、過剰な含有による失透を抑え比重を低減できる。従って、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下を上限とする。 Ln 2 O 3 components (in the formula, Ln is one or more selected from the group consisting of La, Y, Gd, and Yb), the sum of the contents (sum of mass) is 10.0% or less, Devitrification due to excessive content can be suppressed and the specific gravity can be reduced. Therefore, the upper limit is preferably 10.0% or less, more preferably 9.0% or less, still more preferably 6.0% or less, still more preferably 4.0% or less, and even more preferably 2.0% or less.
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、１０．０％以下とすることで、リヒートプレス成形性の悪化を抑制できる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、最も好ましくは８．０％以下を上限とする。一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、熔融性を良好にするために、好ましくは０．５％以上、より好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは１．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The sum of the contents of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) is 10.0% or less to prevent deterioration of reheat press moldability. can be suppressed. Therefore, the upper limit of the total content of Rn 2 O components is preferably 10.0% or less, more preferably 9.0% or less, and most preferably 8.0% or less. On the other hand, the sum of the contents of the Rn 2 O components is preferably 0.5% or more, more preferably 0.8% or more, and still more preferably 1.0% or more as a lower limit in order to improve the meltability. However, it may be 0%.
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、ガラスの安定性を向上させることができる。特に、ＲＯ成分はＴｉＯ２成分による失透を抑制する働きがある。ＲＯ成分の含有量の和は、好ましくは２０．０％以上、より好ましくは２１．５％以上、さらに好ましくは２３．０％以上、最も好ましくは２５．０％以上とする。一方、ＲＯ成分の含有量の和は屈折率の低下を抑えるために、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３９．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３７．０％以下、最も好ましくは３６．０％以下を上限とする。 When the sum of the contents of the RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) exceeds 0%, the stability of the glass can be improved. can. In particular, the RO component has a function of suppressing devitrification due to the TiO2 component. The sum of the RO component contents is preferably 20.0% or more, more preferably 21.5% or more, even more preferably 23.0% or more, and most preferably 25.0% or more. On the other hand, the sum of the contents of the RO components is preferably 40.0% or less, more preferably 39.0% or less, more preferably 38.0% or less, still more preferably 37.0% or less, in order to suppress the decrease in refractive index. The upper limit is 0% or less, most preferably 36.0% or less.
ＲＯ成分に対するＴｉＯ２成分の比率である質量比ＴｉＯ２／ＲＯは、０．５０以上１．５０以下とすることで、ＴｉＯ２成分による失透を抑制しながら安定性の高いガラスを作ることができる。安定性の高いガラスを作ることは、量産性の向上に繋がるため有用である。従って、質量比ＴｉＯ２／ＲＯは、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．５５以上、さらに好ましく０．６０以上、さらに好ましくは０．６５以上、最も好ましくは０．７０以上を下限とする。他方で、質量比ＴｉＯ２／ＲＯは、好ましくは１．５０以下、より好ましくは１．４５以下、さらに好ましくは１．４０以下、さらに好ましくは１．３５以下、最も好ましくは１．３０以下を上限とする。 By setting the mass ratio TiO 2 /RO, which is the ratio of the TiO 2 component to the RO component, to 0.50 or more and 1.50 or less, it is possible to produce a highly stable glass while suppressing devitrification due to the TiO 2 component. can. Making a glass with high stability is useful because it leads to an improvement in mass productivity. Therefore, the mass ratio TiO 2 /RO is preferably 0.50 or more, more preferably 0.55 or more, still more preferably 0.60 or more, still more preferably 0.65 or more, and most preferably 0.70 or more. do. On the other hand, the mass ratio TiO 2 /RO is preferably 1.50 or less, more preferably 1.45 or less, still more preferably 1.40 or less, still more preferably 1.35 or less, most preferably 1.30 or less. be the upper limit.
Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の合計量である質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３は、１８．０％以下とすることで比重の上昇を抑えることができる。高屈折率寄与成分は他の成分に比べて比重が大きいものが多く、高屈折率寄与成分であるＮｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を抑えることで比重の上昇が抑えられ、光学機器の小型化や軽量化につながる。従って、質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３は、好ましくは１８．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下を上限とする。他方で、屈折率及び分散を高める観点から、質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３は、１．０％以上としてもよい。従って、質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３は、好ましくは１．０％以上、２．０％以上、３．０％以上、４．０％以上、５．０％以上、６．０％以上であってもよい。 The total mass of Nb 2 O 5 components, WO 3 components, and Bi 2 O 3 components, which is the total amount of Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 , is 18.0% or less, thereby suppressing an increase in specific gravity. can. Many of the components contributing to the high refractive index have a higher specific gravity than other components. The rise is suppressed, leading to miniaturization and weight reduction of optical equipment. Therefore, the mass sum of Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 is preferably 18.0% or less, more preferably 15.0% or less, more preferably 13.0% or less, still more preferably 11.0% or less. , more preferably 10.0% or less. On the other hand, from the viewpoint of increasing the refractive index and dispersion, the mass sum of Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 may be 1.0% or more. Therefore, the mass sum of Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 is preferably 1.0% or more, 2.0% or more, 3.0% or more, 4.0% or more, 5.0% or more. It may be 0% or more.
ＲＯ成分に対するＢａＯ成分の比率である質量比ＢａＯ／ＲＯは、０．３０以上０．９５以下とすることで、安定性の高いガラスを得ることができる。特に本発明においてＢａＯ成分はＲＯ成分の中で最も安定性を高めてくれる成分である。また、研磨等の加工時のガラスの割れ・欠けや面精度の悪化を防止することができる。従って、質量比ＢａＯ／ＲＯは、好ましくは０．３０以上、より好ましくは０．４０以上、さらに好ましくは０．５０以上、さらに好ましくは０．５５以上を下限とする。他方で、質量比ＢａＯ／ＲＯは、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９３以下、さらに好ましくは０．９０以下を上限とする。 A highly stable glass can be obtained by setting the mass ratio BaO/RO, which is the ratio of the BaO component to the RO component, to 0.30 or more and 0.95 or less. In particular, in the present invention, the BaO component is the component that enhances the stability most among the RO components. In addition, it is possible to prevent breakage or chipping of the glass and deterioration of the surface accuracy during processing such as polishing. Therefore, the lower limit of the mass ratio BaO/RO is preferably 0.30 or more, more preferably 0.40 or more, still more preferably 0.50 or more, and still more preferably 0.55 or more. On the other hand, the upper limit of the mass ratio BaO/RO is preferably 0.95 or less, more preferably 0.93 or less, and still more preferably 0.90 or less.
ＴｉＯ２成分に対するＮｂ２Ｏ５成分の比率である質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、０．５０以下とすることで屈折率を高めながら比重を小さくすることができる。質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．４８以下、さらに好ましくは０．４５以下、さらに好ましくは０．４２以下、最も好ましくは０．４０以下を上限とする。他方で、ＴｉＯ２由来の失透を抑え安定性の高いガラスを得る観点から、質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、０．０５以上としてもよい。従って、質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．０８以上、さらに好ましくは０．１０以上、最も好ましくは０．１３以上を下限とする。 By setting the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 , which is the ratio of the Nb 2 O 5 component to the TiO 2 component, to 0.50 or less, the specific gravity can be decreased while increasing the refractive index. The mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is preferably 0.50 or less, more preferably 0.48 or less, still more preferably 0.45 or less, still more preferably 0.42 or less, most preferably 0.40 or less. be the upper limit. On the other hand, the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 may be 0.05 or more from the viewpoint of suppressing devitrification derived from TiO 2 and obtaining highly stable glass. Therefore, the lower limit of the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is preferably 0.05 or more, more preferably 0.08 or more, still more preferably 0.10 or more, and most preferably 0.13 or more.
ＴｉＯ２成分とＮｂ２Ｏ５成分の合計含有量に対するＺｒＯ２成分の比率である質量比ＺｒＯ２/(ＴｉＯ２+Ｎｂ２Ｏ５)は０．２５以下とすることで耐失透性を高めるうえで有効である。ＴｉＯ２成分とＮｂ２Ｏ５成分の合計含有量に対し、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると失透を引き起こす原因となる。質量比ＺｒＯ２/(ＴｉＯ２+Ｎｂ２Ｏ５)は、好ましくは０．２５以下、より好ましくは０．２０以下、さらに好ましくは０．１９以下を上限とする。 The mass ratio ZrO 2 /(TiO 2 +Nb 2 O 5 ), which is the ratio of the two ZrO components to the total content of the two TiO components and the five Nb 2 O components, is set to 0.25 or less to increase devitrification resistance. is effective. If the content of the two ZrO components is too large with respect to the total content of the two TiO components and the five Nb 2 O components, it causes devitrification. The upper limit of the mass ratio ZrO 2 /(TiO 2 +Nb 2 O 5 ) is preferably 0.25 or less, more preferably 0.20 or less, and still more preferably 0.19 or less.
ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分の合計含有量に対するＮｂ２Ｏ５成分とＷＯ３成分の合計含有量の比率である質量比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）はＮｂ２Ｏ５とＷＯ３による比重の上昇を抑えるために０．５０以下とするのが好ましい。質量比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．４０以下、さらに好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２８以下とする。他方で、屈折率及び分散を高める観点から質量比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、０．０５以上としてもよい。質量比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．０７以上、さらに好ましくは０．０８以上、さらに好ましくは０．１０以上を下限としてもよい。 Mass ratio (Nb 2 O 5 +WO 3 )/(TiO 2 +Nb), which is the ratio of the total content of Nb 2 O 5 components and WO 3 components to the total content of TiO 2 components, Nb 2 O 5 components, and WO 3 components 2 O 5 +WO 3 ) is preferably 0.50 or less in order to suppress an increase in specific gravity due to Nb 2 O 5 and WO 3 . The mass ratio (Nb 2 O 5 +WO 3 )/(TiO 2 +Nb 2 O 5 +WO 3 ) is preferably 0.50 or less, more preferably 0.40 or less, still more preferably 0.30 or less, still more preferably 0 .28 or less. On the other hand, from the viewpoint of increasing the refractive index and dispersion, the mass ratio (Nb 2 O 5 +WO 3 )/(TiO 2 +Nb 2 O 5 +WO 3 ) may be 0.05 or more. The mass ratio (Nb 2 O 5 +WO 3 )/(TiO 2 +Nb 2 O 5 +WO 3 ) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.07 or more, still more preferably 0.08 or more, still more preferably 0 .10 or more may be set as the lower limit.
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない
成分について説明する。
<Ingredients that should not be contained>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferable to be contained will be described.
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｎｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。 Other components can be added as necessary within a range that does not impair the properties of the glass of the present invention. However, each transition metal component such as Nd, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb and Lu, is Even if a small amount of is contained alone or in combination, the glass will be colored and have the property of causing absorption at specific wavelengths in the visible range. is preferred.
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。 In addition, since lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components with a high environmental load, it is desirable that they are not substantially contained, that is, they are not contained at all except for unavoidable contamination.
さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物質として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 In addition, Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se components have recently tended to refrain from being used as hazardous chemical substances. Environmental measures are required up to the present. Therefore, it is preferable not to contain these substantially when environmental influence is emphasized.
［物性］
本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、１．８０５００以上、１．８１０００以上、１．８２０００以上、１．８３０００以上、１．８４０００以上、１．８５０００以上、１．８６０００以上、１．８７０００以上、１．８８０００以上、１．８９０００以上、１．９００００以上の順に好ましい。他方で、この屈折率（ｎｄ）は、２．０００００以下、１．９９０００以下、１．９８０００以下、１．９７０００以下、１．９６０００以下としてもよい。本発明のアッベ数（νｄ）は、１７．００以上、１８．００以上、１９．００以上、２０．００以上、２１．００以上の順に好ましい。他方で、このアッベ数（νｄ）は、３０．００以下、２８．００以下、２７．００以下、２６．００以下の順に好ましい。
[Physical properties]
The refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is 1.80500 or more, 1.81000 or more, 1.82000 or more, 1.83000 or more, 1.84000 or more, 1.85000 or more, 1.86000 or more, 1 0.87000 or more, 1.88000 or more, 1.89000 or more, and 1.90000 or more are preferable in this order. On the other hand, the refractive index (n d ) may be 2.00000 or less, 1.99000 or less, 1.98000 or less, 1.97000 or less, or 1.96000 or less. The Abbe number (ν d ) of the present invention is preferably 17.00 or more, 18.00 or more, 19.00 or more, 20.00 or more, and 21.00 or more in that order. On the other hand, the Abbe number (ν d ) is preferably 30.00 or less, 28.00 or less, 27.00 or less, and 26.00 or less in this order.
本発明の光学ガラスの比重（ｄ）は、４．４３以下、４．３０以下、４．２０以下、４．１０以下、４．０５以下の順に好ましい。
上記に加え、本発明の光学ガラスの比重（ｄ）は、屈折率（ｎｄ）に対しｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすことが好ましい。ガラスを作製するうえで、屈折率を高める成分は他の成分に加え比重が大きいため、屈折率を高める成分の含有量を増やし屈折率が高まるほど、比重は大きくなりやすい傾向にある。本発明者はｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすことで、屈折率に対し比重が小さく光学設計上有用になることを見出した。比重（ｄ）は、屈折率（ｎｄ）に対し、好ましくはｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすこと、より好ましくはｄ≦６．１７×ｎｄ－７．８００の関係を満たすこと、さらに好ましくはｄ≦６．１７×ｎｄ－７．９１４を満たすことである。
図１の通り、特許文献４に記載のＹ≧０．１７５Ｘ＋１．１３７と比べたときに、本発明のｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすことは、屈折率に対しより低比重のガラスを表す式であることが明らかである。
The specific gravity (d) of the optical glass of the present invention is preferably 4.43 or less, 4.30 or less, 4.20 or less, 4.10 or less, and 4.05 or less in this order.
In addition to the above, the specific gravity (d) of the optical glass of the present invention preferably satisfies the relationship of d≦6.17×n d −7.694 with respect to the refractive index (n d ). In producing glass, since the component that increases the refractive index has a large specific gravity in addition to other components, the specific gravity tends to increase as the refractive index is increased by increasing the content of the component that increases the refractive index. The inventors have found that satisfying the relationship d≦6.17×n d −7.694 has a small specific gravity relative to the refractive index and is useful in optical design. The specific gravity (d), with respect to the refractive index (n d ), preferably satisfies the relationship d≦6.17×n d −7.694, more preferably d≦6.17×n d −7.800. and more preferably d≦6.17×n d −7.914.
As shown in FIG. 1, when compared with Y≧0.175X+1.137 described in Patent Document 4, satisfying the relationship d≦6.17×n d −7.694 of the present invention is It is clear that the equation represents a glass with a lower specific gravity.
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１５００℃の温度範囲で２～５時間熔解させて攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, the prepared mixture is put into a platinum crucible, and the temperature is 1100 to 1500 ° C. in an electric furnace depending on the melting difficulty of the glass raw material. After melting for 2 to 5 hours in the temperature range of , stirring and homogenizing, the temperature is lowered to an appropriate temperature, cast into a mold, and slowly cooled.
［ガラスの成形］
本発明のガラスは、公知の方法によって、熔解成形することが可能である。なお、ガラス熔融体を成形する手段は限定されない。
[Glass molding]
The glass of the present invention can be melt-molded by a known method. In addition, the means to shape|mold a glass melt is not limited.
［光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製することができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
[Optical element]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by, for example, polishing means or mold press molding means such as reheat press molding or precision press molding. That is, the glass molding can be produced by subjecting the optical glass to mechanical processing such as grinding and polishing. In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、光学素子の軽量化に加え、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。 Thus, the optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs. Among them, it is particularly preferable to produce optical elements such as lenses and prisms. As a result, in addition to reducing the weight of the optical element, it is possible to realize high-definition and high-precision imaging and projection characteristics when used in optical equipment such as cameras and projectors.
本発明のガラスの実施例及び比較例の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、比重（ｄ）、また６．１７×ｎｄ－７．６９４、６．１７×ｎｄ－７．８００、６．１７×ｎｄ－７．９１４の値を表１、表２に示す。比較例ＢはＷＯ２０１８／２３５７２５の実施例１３である。 The compositions of Examples and Comparative Examples of the glasses of the present invention, and the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), specific gravity (d) of these glasses, and 6.17×n d −7.694, Tables 1 and 2 show the values of 6.17×n d −7.800 and 6.17×n d −7.914. Comparative Example B is Example 13 of WO2018/235725.
本発明の実施例及び比較例のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して、均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１４００℃の温度範囲で２～５時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。 The glasses of the examples and comparative examples of the present invention are used in ordinary optical glasses such as corresponding oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, metaphosphate compounds, etc., as raw materials for each component. High-purity raw materials are selected, weighed so that the composition ratio of each example shown in the table is obtained, mixed uniformly, put into a platinum crucible, and depending on the melting difficulty of the glass raw materials, an electric furnace is used. After melting in a temperature range of 1100 to 1400° C. for 2 to 5 hours, the mixture was stirred and homogenized, cast into a mold or the like, and slowly cooled to produce the product.
実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１－２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて測定した。ここで、屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（νｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝［（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）］の式から算出した。これらの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を－２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。 The refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) of the glasses of Examples and Comparative Examples were measured according to the V-block method defined in JIS B 7071-2:2018. Here, the refractive index (n d ) is shown as a measured value for the d-line (587.56 nm) of a helium lamp. In addition, the Abbe number (ν d ) is the refractive index (n d ) for the d-line of the helium lamp, the refractive index (n F ) for the F-line (486.13 nm) of the hydrogen lamp, and the C-line (656.27 nm). Using the value of the refractive index (n C ), it was calculated from the formula of Abbe number (ν d )=[(n d −1)/(n F −n C )]. These refractive index (n d ) and Abbe's number (ν d ) were determined by measuring the glass obtained at a slow cooling rate of −25° C./hr.
実施例のガラス中の比重は、ＪＩＳＺ８８０７：２０１２の液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法に基づいて行った。 The specific gravity in the glass of the example was determined based on the density and specific gravity measurement method by the submerged weighing method of JISZ8807:2012.
表に表されるように、本発明の実施例のガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．８０５００以上、より詳細には１．８５０００以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．０００００以下、より詳細には１．９７０００以下であり、所望の範囲内であった。 As shown in the table, all the glasses of the examples of the present invention have a refractive index (n d ) of 1.80500 or more, more specifically 1.85000 or more, and this refractive index (n d ) is 2.00000 or less, more specifically 1.97000 or less, which is within the desired range.
本発明の実施例のガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が１７．００以上、より詳細には２１．００以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は３０．００以下、より詳細には２６．００以下であり、所望の範囲内であった。 The glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number (ν d ) of 17.00 or more, more specifically 21.00 or more, and this Abbe number (ν d ) is 30.00 or less, more specifically was 26.00 or less, which was within the desired range.
本発明の実施例のガラスは、いずれも、失透を生じず安定性の高いガラスであった。一方で、質量比ＴｉＯ２／ＲＯが１．５０を超える比較例Ａは失透し、ガラス化しなかった。 All of the glasses of Examples of the present invention did not cause devitrification and were highly stable glasses. On the other hand, Comparative Example A, in which the mass ratio TiO 2 /RO exceeded 1.50, devitrified and did not vitrify.
本発明の実施例のガラスは、いずれもｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係、より詳細にはｄ≦６．１７×ｎｄ－７．８００を満たしていた。一方で、図１の通り特開２００６－２１９３６５号の実施例１１、１３、１９、２２のガラス、図２の通り比較例Ｂのガラスはｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たしておらず、製品重量の軽量化の観点で劣るものであった。 All the glasses of the examples of the present invention satisfied the relationship d≦6.17×n d −7.694, more specifically d≦6.17×n d −7.800. On the other hand, the glasses of Examples 11, 13, 19 and 22 of JP-A- 2006-219365 as shown in FIG. 1 and the glass of Comparative Example B as shown in FIG. was not satisfied, and it was inferior from the viewpoint of weight reduction of the product.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率に対し低比重でありながら、安定性の高いガラスであることが明らかになった。 Therefore, it has been clarified that the optical glasses of the examples of the present invention are glasses having a low specific gravity with respect to the refractive index and high stability.
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 Although the invention has been described in detail for purposes of illustration, the examples are for illustration only and many modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. be understood.
Claims (4)
Ｌｎ２Ｏ３成分が１０．０％以下（ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）、
質量比ＴｉＯ２／ＲＯが０．５以上１．５以下（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）、
質量和Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が１８．０％以下、
質量比ＢａＯ／ＲＯが０．３０以上０．９５以下、
であり、
比重をｄ、屈折率をｎｄとしたときに、
ｄ≦６．１７×ｎｄ－７．６９４の関係を満たすガラス。 % by mass based on oxides,
Ln 2 O 3 component is 10.0% or less (Ln is one or more selected from the group consisting of La, Y, Gd, and Yb),
mass ratio TiO 2 /RO is 0.5 or more and 1.5 or less (R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba);
mass sum Nb 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 is 18.0% or less,
mass ratio BaO/RO is 0.30 or more and 0.95 or less,
and
When the specific gravity is d and the refractive index is nd,
A glass that satisfies the relationship d≦6.17×n d −7.694.
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０～１８．０％、
ＷＯ３成分 ０～１５．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０～１０．０％
である請求項１に記載の光学ガラス。 % by mass based on oxides,
Nb 2 O 5 components 0-18.0%,
WO 3 components 0 to 15.0%,
La 2 O 3 components 0-10.0%
The optical glass according to claim 1, wherein
である請求項１又は２に記載の光学ガラス。 3. The optical glass according to claim 1, wherein the total content of RO components is 20.0% or more.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021038023A JP2022138242A (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Optical glass and optical element |
| TW111102143A TW202246192A (en) | 2021-03-10 | 2022-01-19 | Optical glass and optical element having high stability while having a low specific gravity relative to its refractive index |
| CN202210223455.4A CN115072989A (en) | 2021-03-10 | 2022-03-09 | Optical glass and optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2021038023A JP2022138242A (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Optical glass and optical element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022138242A true JP2022138242A (en) | 2022-09-26 |
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ID=83247345
Family Applications (1)
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| JP2021038023A Pending JP2022138242A (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Optical glass and optical element |
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| TW202246192A (en) | 2022-12-01 |
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