JP3015079B2 - 精密プレス用光学ガラス - Google Patents
精密プレス用光学ガラスInfo
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- JP3015079B2 JP3015079B2 JP2205431A JP20543190A JP3015079B2 JP 3015079 B2 JP3015079 B2 JP 3015079B2 JP 2205431 A JP2205431 A JP 2205431A JP 20543190 A JP20543190 A JP 20543190A JP 3015079 B2 JP3015079 B2 JP 3015079B2
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- Japan
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- glass
- optical
- precision press
- optical glass
- refractive index
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
- C03C3/15—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
- C03C3/155—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths containing zirconium, titanium, tantalum or niobium
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はきわめて低温でプレス成形可能な、精密プレ
ス用光学ガラスに関する。
ス用光学ガラスに関する。
従来の技術 従来同じような光学恒数を持つものとして、高屈折率
低分散タイプ（nd＝1.740以上、νｄ＝37.0以上）の光
学ガラスが存在する。またプレス成形用のガラスとし
て、燐酸塩系ガラス（特開昭60−122749号公報、特開昭
58−79839号公報、欧州特許第19342号明細書、参照）フ
ルオロ燐酸塩系ガラス（特開昭56−59641号公報、特開
昭58−217451号公報、参照）ホウ珪酸塩系ガラス（特開
昭62−123040号公報、参照）が知られている。
低分散タイプ（nd＝1.740以上、νｄ＝37.0以上）の光
学ガラスが存在する。またプレス成形用のガラスとし
て、燐酸塩系ガラス（特開昭60−122749号公報、特開昭
58−79839号公報、欧州特許第19342号明細書、参照）フ
ルオロ燐酸塩系ガラス（特開昭56−59641号公報、特開
昭58−217451号公報、参照）ホウ珪酸塩系ガラス（特開
昭62−123040号公報、参照）が知られている。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来よりある高屈折率低分散タイプ（nd＝1.
740以上、νｄ＝37.0以上）の光学ガラスは、屈伏温度
（At）が640℃もしくは、それ以上で、そのプレス温度
は700℃もしくはそれ以上の高い温度となる。しかし、
これまでに知られている精密プレス成形用の型材料は成
形温度が600℃以上になると材料の劣化が起こり、型の
面精度を保持することが困難になりプレスレンズの量産
には適さない。そのためプレスされるガラスは可能な限
り低い温度で成形できるものが望まれ、上記プレス成形
用ガラスに関する各公開公報中に見られるようなガラス
が提案されている。しかし、これらの系のガラスは、そ
の光学特性が低屈折低分散、あるいは低屈折高分散であ
る。また上記公報中にはガラス成分として鉛を含んでい
るガラスが述べられているが、鉛を含むと鉛の揮発物が
型材に付着し面精度の保持等に問題が生じる。さらに化
学的耐久性の点で不十分なものもある。
740以上、νｄ＝37.0以上）の光学ガラスは、屈伏温度
（At）が640℃もしくは、それ以上で、そのプレス温度
は700℃もしくはそれ以上の高い温度となる。しかし、
これまでに知られている精密プレス成形用の型材料は成
形温度が600℃以上になると材料の劣化が起こり、型の
面精度を保持することが困難になりプレスレンズの量産
には適さない。そのためプレスされるガラスは可能な限
り低い温度で成形できるものが望まれ、上記プレス成形
用ガラスに関する各公開公報中に見られるようなガラス
が提案されている。しかし、これらの系のガラスは、そ
の光学特性が低屈折低分散、あるいは低屈折高分散であ
る。また上記公報中にはガラス成分として鉛を含んでい
るガラスが述べられているが、鉛を含むと鉛の揮発物が
型材に付着し面精度の保持等に問題が生じる。さらに化
学的耐久性の点で不十分なものもある。
従って本発明の第一の目的は、低い温度（620℃以
下）で精密プレスを実施することができる精密プレス用
光学ガラスを提供することにある。また本発明の第二の
目的は、第１図に示す点、Ａ（1.755、47.0）、Ｂ（1.7
40、47.0）、Ｃ（1.740、38.0）、Ｄ（1.785、38.0）の
４点で囲まれた範囲内の屈折率（nd）及びアッベ数（ν
ｄ）を有する高屈折率低分散の光学ガラスを提供するこ
とにある。
下）で精密プレスを実施することができる精密プレス用
光学ガラスを提供することにある。また本発明の第二の
目的は、第１図に示す点、Ａ（1.755、47.0）、Ｂ（1.7
40、47.0）、Ｃ（1.740、38.0）、Ｄ（1.785、38.0）の
４点で囲まれた範囲内の屈折率（nd）及びアッベ数（ν
ｄ）を有する高屈折率低分散の光学ガラスを提供するこ
とにある。
課題を解決するための手段 本発明者等は、以上のような従来の光学ガラス及びプ
レス成形用光学ガラスの諸欠点をかんがみて種々考察研
究した結果、B2O3、La2O3、Gd2O3、Ta2O5、ZnO2、Li2O
を必須とするガラス組成の光学ガラスが所定の範囲内に
おいて、上記の公開公報中のプレス成形用光学ガラスに
ない高屈折率低分散性の光学特性を備え、さらにプレス
レンズ成形時に型材料に対してほとんど影響を及ぼさな
い十分に低いガラス軟化温度を持つことを見出し、プレ
ス成形後研削または研磨を必要としない精密プレス用光
学ガラスとして最適であるという結論に達したものであ
る。すなわち、本発明を重量％で示すと B2O3 21.6〜30.6重量％（以下％で示す） SiO2 0 〜 3.0％ GeO2 0 〜14.0％ 但し、B2O3＋SiO2＋GeO2の合量 27.0〜40.0％ La2O3 11.0〜25.8％ Gd2O3 1.8〜18.6％ Ta2O5 16.6〜20.4％ 但し、La2O3＋Gd2O3＋Ta2O5の合量 32.0〜60.0％ ZrO2 0.9〜 8.0％ Nb2O5 ０ 〜10.0％ TiO2 0 〜 3.0％ BaO ０ 〜 5.0％ ZnO ０ 〜19.2％ Li2O 3.5〜 7.0％ Na2O 0 〜 2.0％ からなる組成を有している。
レス成形用光学ガラスの諸欠点をかんがみて種々考察研
究した結果、B2O3、La2O3、Gd2O3、Ta2O5、ZnO2、Li2O
を必須とするガラス組成の光学ガラスが所定の範囲内に
おいて、上記の公開公報中のプレス成形用光学ガラスに
ない高屈折率低分散性の光学特性を備え、さらにプレス
レンズ成形時に型材料に対してほとんど影響を及ぼさな
い十分に低いガラス軟化温度を持つことを見出し、プレ
ス成形後研削または研磨を必要としない精密プレス用光
学ガラスとして最適であるという結論に達したものであ
る。すなわち、本発明を重量％で示すと B2O3 21.6〜30.6重量％（以下％で示す） SiO2 0 〜 3.0％ GeO2 0 〜14.0％ 但し、B2O3＋SiO2＋GeO2の合量 27.0〜40.0％ La2O3 11.0〜25.8％ Gd2O3 1.8〜18.6％ Ta2O5 16.6〜20.4％ 但し、La2O3＋Gd2O3＋Ta2O5の合量 32.0〜60.0％ ZrO2 0.9〜 8.0％ Nb2O5 ０ 〜10.0％ TiO2 0 〜 3.0％ BaO ０ 〜 5.0％ ZnO ０ 〜19.2％ Li2O 3.5〜 7.0％ Na2O 0 〜 2.0％ からなる組成を有している。
本発明に係る光学ガラスの各成分範囲を上記のように
限定した理由は次のとおりである。
限定した理由は次のとおりである。
B2O3は、ガラスの網目を構成する主成分であり、ガラ
スの安定化、また軟化温度の低下、さらに低分散化に有
効である。しかし、21.6％より少ないとガラスが不安定
になり、30.6％より多くなると化学的耐久性が悪くな
る。
スの安定化、また軟化温度の低下、さらに低分散化に有
効である。しかし、21.6％より少ないとガラスが不安定
になり、30.6％より多くなると化学的耐久性が悪くな
る。
SiO2は、B2O3と同様ガラスの網目を構成する成分であ
り、ガラスの安定化に有効である。しかし3.0％より多
くなると逆にガラスを不安定にするので所定内とする。
り、ガラスの安定化に有効である。しかし3.0％より多
くなると逆にガラスを不安定にするので所定内とする。
GeO2は、B2O3、SiO2と同様ガラスの網目を構成する成
分であり、ガラスの安定化、屈折率の調整に有効であ
る。しかし14.0％より多くなるとB2O3と同様に化学的耐
久性を悪くする。
分であり、ガラスの安定化、屈折率の調整に有効であ
る。しかし14.0％より多くなるとB2O3と同様に化学的耐
久性を悪くする。
また、B2O3＋SiO2＋GeO2の合量が27.0％より少ないと
ガラスは不安定となり、40.0％より多くなると所定の光
学恒数が得られなくなるのでその範囲内とする。
ガラスは不安定となり、40.0％より多くなると所定の光
学恒数が得られなくなるのでその範囲内とする。
La2O3、Gd2O3、Ta2O5は、光学性能上の高屈折率低分
散化に有効な成分である。しかし、その合量が32.0％よ
り少ないと所定の光学恒数が得られず、60.0％より多く
なるとガラスを不安定にすると共に軟化温度を上昇させ
てしまう。
散化に有効な成分である。しかし、その合量が32.0％よ
り少ないと所定の光学恒数が得られず、60.0％より多く
なるとガラスを不安定にすると共に軟化温度を上昇させ
てしまう。
La2O3は、その量が11.0％より少ないと上記効果が得
られず、25.8％より多くなるとガラスが不安定となるの
で、所定の範囲内とする。
られず、25.8％より多くなるとガラスが不安定となるの
で、所定の範囲内とする。
Gd2O3は、La2O3と同様の光学特性をガラスに与え、し
かもガラスの矢透傾向を減少させる効果があるが、その
量が1.8〜18.6％の範囲外ではガラスは矢透傾向を増し
て不安定となる。
かもガラスの矢透傾向を減少させる効果があるが、その
量が1.8〜18.6％の範囲外ではガラスは矢透傾向を増し
て不安定となる。
Ta2O5は、Gd2O3と同様ガラスを安定化するが、その量
が16.6〜20.4％の範囲になければ目的の光学恒数からは
ずれてしまうので範囲内とする。
が16.6〜20.4％の範囲になければ目的の光学恒数からは
ずれてしまうので範囲内とする。
ZrO2は、ガラスの化学的耐久性の向上に非常に有効で
ありさらに、高屈折率化にも効果がある。しかし、0.9
％より少ないと上記効果が少なく、8.0％より多くなる
と軟化温度の上昇及び高分散化、さらには矢透傾向を増
大する。
ありさらに、高屈折率化にも効果がある。しかし、0.9
％より少ないと上記効果が少なく、8.0％より多くなる
と軟化温度の上昇及び高分散化、さらには矢透傾向を増
大する。
Nb2O5、TiO2は光学恒数の調整用成分である。
Nb2O5は、10.0％より多くなると所定の光学恒数より
も高分散となり、さらに矢透傾向を増大する。
も高分散となり、さらに矢透傾向を増大する。
TiO2は、3.0％より多くなると矢透傾向が増大する。
ZnOは、他の拙文に比べガラスの軟化温度の低下に有
効である。また光学恒数の調整にも非常に有効な成分で
ある。しかし、19.2％より多くなると化学的耐久性の低
下及び矢透傾向を増してしまうので所定の範囲内とす
る。
効である。また光学恒数の調整にも非常に有効な成分で
ある。しかし、19.2％より多くなると化学的耐久性の低
下及び矢透傾向を増してしまうので所定の範囲内とす
る。
BaOは、ガラスの安定化、低分散化に効果があるが、
5.0％より多くなると化学的耐久性を悪くする。
5.0％より多くなると化学的耐久性を悪くする。
Li2Oは、少量の必須成分として適量加えることによ
り、他のアルカリ成分よりも化学的耐久性の低下をもた
らすことなく、著しく軟化温度を下げる効果を持つ。し
かし、3.5％より少ないとその効果は少なく、7.0％より
多くなるとガラスの安定性を損なうと共に、化学的耐久
性を悪くする。
り、他のアルカリ成分よりも化学的耐久性の低下をもた
らすことなく、著しく軟化温度を下げる効果を持つ。し
かし、3.5％より少ないとその効果は少なく、7.0％より
多くなるとガラスの安定性を損なうと共に、化学的耐久
性を悪くする。
Na2Oは、Li2Oと同じく、軟化温度を下げる効果を持
つ。しかし、2.0％より多くなるとガラスの化学的耐久
性を悪くしてしまう。
つ。しかし、2.0％より多くなるとガラスの化学的耐久
性を悪くしてしまう。
本発明の光学ガラスには、上記成分の他に、光学性能
の調整、溶融性の改善、ガラス化範囲の拡大及び軟化温
度の低温度化等のために、本発明の目的からはずれない
かぎり、Ｋ、Cs、Sr、Ca、Mg、Ga、In、Ｙ、Yb、などの
金属酸化物を含有させることができる。
の調整、溶融性の改善、ガラス化範囲の拡大及び軟化温
度の低温度化等のために、本発明の目的からはずれない
かぎり、Ｋ、Cs、Sr、Ca、Mg、Ga、In、Ｙ、Yb、などの
金属酸化物を含有させることができる。
実施例 次に本発明に係る実施例の組成（数値は重量％）、屈
折率（nd）、アッベ数（νｄ）、屈伏温度（At）を第１
表に示す。
折率（nd）、アッベ数（νｄ）、屈伏温度（At）を第１
表に示す。
本発明の光学ガラスは、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、硝酸塩等を使用し、所
定の割合で秤量し、充分混合してガラス調合原料とし
て、白金製坩堝に投入して電気炉で1000℃〜1300℃で溶
融し、白金製撹拌棒にて撹拌して、清澄、均質化してか
ら適当な温度に予熱した金型内に鋳込んだ後、徐冷して
作る。なおガラスの着色を防ぎ、脱泡のため少量のAs2O
3を加えること、または工業上良く知られている脱泡成
分の少量添加は、本発明の効果に影響を与えない。
する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、所
定の割合で秤量し、充分混合してガラス調合原料とし
て、白金製坩堝に投入して電気炉で1000℃〜1300℃で溶
融し、白金製撹拌棒にて撹拌して、清澄、均質化してか
ら適当な温度に予熱した金型内に鋳込んだ後、徐冷して
作る。なおガラスの着色を防ぎ、脱泡のため少量のAs2O
3を加えること、または工業上良く知られている脱泡成
分の少量添加は、本発明の効果に影響を与えない。
発明の効果 本発明によれば、屈伏温度（At）が570℃以下で、か
つ第１図に示す点Ａ（1.755、47.0）、Ｂ（1.740、47.
0）、Ｃ（1.740、38.0）、Ｄ（1.785、38.0）の４点で
囲まれた範囲内の屈折率（nd）及びアッベ数（νｄ）を
有し、矢透に対して安定であり、きわめて低い温度でプ
レス成形が可能なため、プレス成形後、研削または研磨
を必要としない精密プレス用光学ガラスとして有用であ
る。
つ第１図に示す点Ａ（1.755、47.0）、Ｂ（1.740、47.
0）、Ｃ（1.740、38.0）、Ｄ（1.785、38.0）の４点で
囲まれた範囲内の屈折率（nd）及びアッベ数（νｄ）を
有し、矢透に対して安定であり、きわめて低い温度でプ
レス成形が可能なため、プレス成形後、研削または研磨
を必要としない精密プレス用光学ガラスとして有用であ
る。
第１図は、本発明のガラスの光学恒数領域を示す光学恒
数図（nd−νｄ図）である。
数図（nd−νｄ図）である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 3/00 - 4/20
Claims (1)
- 【請求項１】B2O3 21.6〜30.6重量％（以下％で
示す） SiO2 0 〜 3.0％ GeO2 0 〜14.0％ 但し、B2O3＋SiO2＋GeO2の合量 27.0〜40.0％ La2O3 11.0〜25.8％ Gd2O3 1.8〜18.6％ Ta2O5 16.6〜20.4％ 但し、La2O3＋Gd2O3＋Ta2O5の合量 32.0〜60.0％ ZrO2 0.9〜 8.0％ Nb2O5 ０ 〜10.0％ TiO2 0 〜 3.0％ BaO ０ 〜 5.0％ ZnO ０ 〜19.2％ Li2O 3.5〜 7.0％ Na2O 0 〜 2.0％ の組成からなる、屈伏温度（At）が570℃以下で、かつ
第１図に示す点、Ａ（1.755、47.0）、Ｂ（1.740、47.
0）、Ｃ（1.740、38.0）、Ｄ（1.785、38.0）の４点で
囲まれた範囲内の屈折率（nd）及びアッベ数（νｄ）を
有する低い高屈折率低分散の精密プレス用光学ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205431A JP3015079B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 精密プレス用光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205431A JP3015079B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 精密プレス用光学ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492835A JPH0492835A (ja) | 1992-03-25 |
| JP3015079B2 true JP3015079B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16506750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2205431A Expired - Lifetime JP3015079B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 精密プレス用光学ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015079B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4093524B2 (ja) | 2001-02-20 | 2008-06-04 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品 |
| JP3762421B2 (ja) * | 2002-12-17 | 2006-04-05 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
| WO2004087596A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. | 光学ガラス |
| WO2006022438A1 (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Kabushiki Kaisha Ohara | 光学ガラス |
| JP5601557B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2014-10-08 | 日本電気硝子株式会社 | 光学ガラス |
| JP5850384B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2016-02-03 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス |
| JP2011246337A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-12-08 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子およびガラス成形体の製造方法 |
| JP2012041268A (ja) * | 2011-11-14 | 2012-03-01 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| CN109704563B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-09-21 | 湖北戈碧迦光电科技股份有限公司 | 环保镧系光学玻璃及其制备方法和应用 |
-
1990
- 1990-08-02 JP JP2205431A patent/JP3015079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0492835A (ja) | 1992-03-25 |
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