JP3034427B2 - モールドプレス用低温軟化性光学ガラス - Google Patents
モールドプレス用低温軟化性光学ガラスInfo
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- JP3034427B2 JP3034427B2 JP6131381A JP13138194A JP3034427B2 JP 3034427 B2 JP3034427 B2 JP 3034427B2 JP 6131381 A JP6131381 A JP 6131381A JP 13138194 A JP13138194 A JP 13138194A JP 3034427 B2 JP3034427 B2 JP 3034427B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率(Nd)が1.
50〜1.60、アッベ数(νd)が62〜73の範囲
の光学定数を有し、かつ、Tg(転移点)温度が550
℃以下であるモールドプレス成形に適した光学ガラスに
関する。
50〜1.60、アッベ数(νd)が62〜73の範囲
の光学定数を有し、かつ、Tg(転移点)温度が550
℃以下であるモールドプレス成形に適した光学ガラスに
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、軟化させたゴブ(ガラス塊)をプ
レス成形して光学素子を直接作るモールドプレス技術が
盛んに開発されるようになり、低温軟化性即ち低Tg
(転移点)で、かつ、優れた化学的耐久性そしてプレス
の際に金型との離型性が良いこと等の特性を有する光学
ガラスの需要が強まってきている。屈折率(Nd)が
1.50〜1.60、アッベ数が62〜73の範囲の光
学定数を有するガラスは従来から種々の燐酸塩光学ガラ
スが知られている。燐酸塩系ガラスは一般的に化学的耐
久性が悪く、これらを改善するために種々の提案がなさ
れている。例えば、特開昭57−118045号公報、
特開昭60−171244号公報には化学的耐久性に優
れた低屈折率低分散光学ガラスが知られているが、これ
らのガラスはプレス成形の際にガラスが割れやすい。ま
た、特開平3−218941号公報にはレーザー用ガラ
スとして燐酸塩光学ガラスが記載されているが、これら
のガラスはプレス成形の際に金型との融着が起こりやす
い。弗素成分を含有した弗燐酸塩光学ガラスは、光学設
計の面からより低分散で、低温軟化性の面でも有利であ
るが、高温でのプレス成形の際に弗素成分が揮発し金型
表面に曇りを生じさせるため、モールドプレス用光学ガ
ラスとしては不適当である。
レス成形して光学素子を直接作るモールドプレス技術が
盛んに開発されるようになり、低温軟化性即ち低Tg
(転移点)で、かつ、優れた化学的耐久性そしてプレス
の際に金型との離型性が良いこと等の特性を有する光学
ガラスの需要が強まってきている。屈折率(Nd)が
1.50〜1.60、アッベ数が62〜73の範囲の光
学定数を有するガラスは従来から種々の燐酸塩光学ガラ
スが知られている。燐酸塩系ガラスは一般的に化学的耐
久性が悪く、これらを改善するために種々の提案がなさ
れている。例えば、特開昭57−118045号公報、
特開昭60−171244号公報には化学的耐久性に優
れた低屈折率低分散光学ガラスが知られているが、これ
らのガラスはプレス成形の際にガラスが割れやすい。ま
た、特開平3−218941号公報にはレーザー用ガラ
スとして燐酸塩光学ガラスが記載されているが、これら
のガラスはプレス成形の際に金型との融着が起こりやす
い。弗素成分を含有した弗燐酸塩光学ガラスは、光学設
計の面からより低分散で、低温軟化性の面でも有利であ
るが、高温でのプレス成形の際に弗素成分が揮発し金型
表面に曇りを生じさせるため、モールドプレス用光学ガ
ラスとしては不適当である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、屈折率(N
d)が1.50〜1.60、アッベ数が62〜73の範
囲の光学定数と優れた化学的耐久性および低温軟化性を
維持しつつ、モールドプレス成形の際にガラスが割れに
くく、かつ、金型との離型性が良好な光学ガラスを提供
することにある。
d)が1.50〜1.60、アッベ数が62〜73の範
囲の光学定数と優れた化学的耐久性および低温軟化性を
維持しつつ、モールドプレス成形の際にガラスが割れに
くく、かつ、金型との離型性が良好な光学ガラスを提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は鋭意試験研究を重ねた結果、特定範囲の
SiO2−Al2O3−P2O5−R2O系ガラスにおいて、
前記光学定数と優れた化学的耐久性および低温軟化性を
維持しつつ、モールドプレス成形の際にガラスの割れと
金型との融着が起こりにくくなることを見いだし本発明
をなすに至った。
に、本発明者は鋭意試験研究を重ねた結果、特定範囲の
SiO2−Al2O3−P2O5−R2O系ガラスにおいて、
前記光学定数と優れた化学的耐久性および低温軟化性を
維持しつつ、モールドプレス成形の際にガラスの割れと
金型との融着が起こりにくくなることを見いだし本発明
をなすに至った。
【0005】本発明にかかる光学ガラスは、重量%で、
SiO2 0.5〜15%、B2O30〜10%、Al2O
3 7〜20%、P2O5 50〜80%、Y2O3 0〜
3%、La2O3 0〜3%、Gd2O3 0〜3%、Ti
O2 0〜1%、ZnO0〜5%、MgO 0〜10
%、CaO 0〜5%、SrO 0〜5%、BaO0〜
5%、Li2O 0〜3%、Na2O 0〜5%、K2O
8〜25%、ただし、Li2O+Na2O+K2O 8〜
25%、Sb2O3 0〜1%の範囲の各成分から成り、
かつ、屈折率(Nd)が1.50〜1.60、アッベ数
(νd)が62〜73の範囲の光学定数を有するところ
にある。
SiO2 0.5〜15%、B2O30〜10%、Al2O
3 7〜20%、P2O5 50〜80%、Y2O3 0〜
3%、La2O3 0〜3%、Gd2O3 0〜3%、Ti
O2 0〜1%、ZnO0〜5%、MgO 0〜10
%、CaO 0〜5%、SrO 0〜5%、BaO0〜
5%、Li2O 0〜3%、Na2O 0〜5%、K2O
8〜25%、ただし、Li2O+Na2O+K2O 8〜
25%、Sb2O3 0〜1%の範囲の各成分から成り、
かつ、屈折率(Nd)が1.50〜1.60、アッベ数
(νd)が62〜73の範囲の光学定数を有するところ
にある。
【0006】上記のとおり、各成分の組成範囲を限定し
た理由は次のとおりである。SiO2成分は本発明にお
いて、モールドプレス成形の際にガラスの割れを抑制す
る効果のあることを見いだした重要な成分であるが、そ
の量が0.5%以下では上記効果が少なく、15%を超
えると耐失透性が悪化する。
た理由は次のとおりである。SiO2成分は本発明にお
いて、モールドプレス成形の際にガラスの割れを抑制す
る効果のあることを見いだした重要な成分であるが、そ
の量が0.5%以下では上記効果が少なく、15%を超
えると耐失透性が悪化する。
【0007】B2O3成分はガラスを低分散にさせる効果
のある成分であり、光学定数の調整には有効な成分であ
るが、10%を超えると化学的耐久性が劣化する。
のある成分であり、光学定数の調整には有効な成分であ
るが、10%を超えると化学的耐久性が劣化する。
【0008】Al2O3成分はガラスの化学的耐久性を向
上させるのに有効であるが、その量が7%未満では効果
が小さく、また20%を超えると失透傾向が増大する。
また、好ましくは本発明において、P2O5/Al2O3の
値を重量%比で10以下にするとき、モールドプレス時
に金型との融着がより起こりにくくなるということを見
いだした。
上させるのに有効であるが、その量が7%未満では効果
が小さく、また20%を超えると失透傾向が増大する。
また、好ましくは本発明において、P2O5/Al2O3の
値を重量%比で10以下にするとき、モールドプレス時
に金型との融着がより起こりにくくなるということを見
いだした。
【0009】P2O5成分はガラスを構成する主成分であ
るが、その量が50%未満では、前記光学定数を維持す
ることが出来なくなり、また、80%を超えると化学的
耐久性が悪くなる。
るが、その量が50%未満では、前記光学定数を維持す
ることが出来なくなり、また、80%を超えると化学的
耐久性が悪くなる。
【0010】Y2O3、La2O3、Gd2O3成分は、化学
的耐久性の向上と、光学定数の調整のために添加し得る
が、これらの成分の1種または2種以上の合計量が3%
を超えるとプレス時にガラスが割れやすくなる。
的耐久性の向上と、光学定数の調整のために添加し得る
が、これらの成分の1種または2種以上の合計量が3%
を超えるとプレス時にガラスが割れやすくなる。
【0011】TiO2成分はソーラリゼーション防止
と、光学定数調整のため添加し得るが、その量は1%以
下で十分である。
と、光学定数調整のため添加し得るが、その量は1%以
下で十分である。
【0012】ZnO、CaO、SrO、BaO成分は光
学定数調整のため添加し得るが、その量はそれぞれ5%
以下で十分である。
学定数調整のため添加し得るが、その量はそれぞれ5%
以下で十分である。
【0013】MgO成分は化学的耐久性を向上させる成
分である。特に組成中にAl2O3成分の少ない場合には
低温軟化性を維持しつつ化学的耐久性を向上させる効果
がある。ただし、その量が10%を超えるとガラスが失
透しやすくなる。
分である。特に組成中にAl2O3成分の少ない場合には
低温軟化性を維持しつつ化学的耐久性を向上させる効果
がある。ただし、その量が10%を超えるとガラスが失
透しやすくなる。
【0014】Li2O、Na2O、K2O成分はガラスに
低温軟化性を与える重要な成分であると同時に、溶融性
を向上させる効果がある。特にK2O成分は他のアルカ
リ金属酸化物に比べてガラス化範囲が広く、その量が2
5%以下では安定性に優れているが、Li2O、Na2O
成分は5%を超えるとガラスが失透しやすくなる。ただ
し、これらの成分の1種または2種以上の合計量が25
%を超えると化学的耐久性が悪くなる。また、Tg(転
移点)温度を550℃以下に維持するためには、これら
の成分の1種または2種以上の合計量を8%以上にする
必要がある。
低温軟化性を与える重要な成分であると同時に、溶融性
を向上させる効果がある。特にK2O成分は他のアルカ
リ金属酸化物に比べてガラス化範囲が広く、その量が2
5%以下では安定性に優れているが、Li2O、Na2O
成分は5%を超えるとガラスが失透しやすくなる。ただ
し、これらの成分の1種または2種以上の合計量が25
%を超えると化学的耐久性が悪くなる。また、Tg(転
移点)温度を550℃以下に維持するためには、これら
の成分の1種または2種以上の合計量を8%以上にする
必要がある。
【0015】Sb2O3成分はガラス溶融の際の清澄剤と
して任意に添加し得るが、その量は1%以下で十分であ
る。
して任意に添加し得るが、その量は1%以下で十分であ
る。
【0016】なお、本発明のガラスに上記以外の成分、
例えばGeO2、Nb2O5、Bi2O3、ZrO2お
よびSnO等の成分を合計で3%程度まで、光学恒数の
調整、ガラスの溶解性および失透性の改善のため必要に
応じ添加してもさしつかえない。
例えばGeO2、Nb2O5、Bi2O3、ZrO2お
よびSnO等の成分を合計で3%程度まで、光学恒数の
調整、ガラスの溶解性および失透性の改善のため必要に
応じ添加してもさしつかえない。
【0017】
【実施例】次に、本発明の光学ガラスにかかる実施組成
例(No.1〜No.10)および前記従来の光学ガラ
スの比較組成例(No.11〜No.12)についてそ
れぞれ得られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数(ν
d)、転移点(Tg)、耐酸性(SR)の測定結果およ
び、モールドプレステストの結果とともに表1に示し
た。
例(No.1〜No.10)および前記従来の光学ガラ
スの比較組成例(No.11〜No.12)についてそ
れぞれ得られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数(ν
d)、転移点(Tg)、耐酸性(SR)の測定結果およ
び、モールドプレステストの結果とともに表1に示し
た。
【0018】
【表1】
【表1】
【表1】
【0019】耐酸性試験は、国際標準化機構ISO 8
424;1987(E)の測定方法に準拠し、測定して
得た結果を表したものである。ここでSR値は所定の酸
処理液中におけるガラス試料が0.1μmの浸食を受け
るのに要した時間(h)によって等級付けしたものであ
る。SR値=1、2、3および4はpH0.3の硝酸溶
液を用い、それぞれ100h以上、100〜10h、1
0〜1hおよび1〜0.1hを要したことを示す。
424;1987(E)の測定方法に準拠し、測定して
得た結果を表したものである。ここでSR値は所定の酸
処理液中におけるガラス試料が0.1μmの浸食を受け
るのに要した時間(h)によって等級付けしたものであ
る。SR値=1、2、3および4はpH0.3の硝酸溶
液を用い、それぞれ100h以上、100〜10h、1
0〜1hおよび1〜0.1hを要したことを示す。
【0020】モールドプレステストは、作製したガラス
をブロック状に切り出し、研削、研磨加工を行いボール
状にしたものをサンプルとし、型材としてWCを使用し
た。金型との融着については、50ショット以内に融着
しなかったものを○印、10ショット以内に融着しなか
ったものを△印、10ショット以内に融着したものを×
印で表示し、また、ガラスの割れについては、その発生
率が2%以内、10%以内、10%以上をそれぞれ○
印、△印、×印で表示した。
をブロック状に切り出し、研削、研磨加工を行いボール
状にしたものをサンプルとし、型材としてWCを使用し
た。金型との融着については、50ショット以内に融着
しなかったものを○印、10ショット以内に融着しなか
ったものを△印、10ショット以内に融着したものを×
印で表示し、また、ガラスの割れについては、その発生
率が2%以内、10%以内、10%以上をそれぞれ○
印、△印、×印で表示した。
【0021】なお、本発明の光学ガラスは、P2O5原料
として正燐酸、五酸化燐、メタ燐酸塩等を適宜選択し、
これに酸化物、炭酸塩および硝酸塩の原料を所定の割合
で秤量混合した後白金坩堝に投入し、組成による溶融の
難易度に応じて1000〜1300℃の温度で2〜4時
間溶融し、攪拌均質化した後適当な温度に下げて金型等
に鋳込み徐冷することにより容易に得ることができる。
として正燐酸、五酸化燐、メタ燐酸塩等を適宜選択し、
これに酸化物、炭酸塩および硝酸塩の原料を所定の割合
で秤量混合した後白金坩堝に投入し、組成による溶融の
難易度に応じて1000〜1300℃の温度で2〜4時
間溶融し、攪拌均質化した後適当な温度に下げて金型等
に鋳込み徐冷することにより容易に得ることができる。
【0022】表1に見られるとおり、本発明の実施例の
ガラスはいずれも優れた化学的耐久性を維持しつつ、所
定の光学定数と転移点(Tg)とを有し、モールドプレ
ス成形の際にガラスが割れにくく、金型との離型性が良
好である。また、これらのガラスはいずれも耐失透性に
優れ、また均質化しやすい。このため前記実施例のガラ
スは製造が容易であり、モールドプレス用素材として適
している。
ガラスはいずれも優れた化学的耐久性を維持しつつ、所
定の光学定数と転移点(Tg)とを有し、モールドプレ
ス成形の際にガラスが割れにくく、金型との離型性が良
好である。また、これらのガラスはいずれも耐失透性に
優れ、また均質化しやすい。このため前記実施例のガラ
スは製造が容易であり、モールドプレス用素材として適
している。
【0022】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の光学ガラス
はSiO2−Al2O3−P2O5−R2O系の特定範囲の組
成を有するものであるから、屈折率(Nd)が1.50
〜1.60、アッベ数(νd)が62〜73の範囲の光
学定数と550℃以下の転移点(Tg)温度を有し、か
つ、従来のガラスに比べて化学的耐久性を維持しつつ、
モールドプレス成形の際にガラスが割れにくく、金型と
の離型性が良好な光学ガラスが得られる。
はSiO2−Al2O3−P2O5−R2O系の特定範囲の組
成を有するものであるから、屈折率(Nd)が1.50
〜1.60、アッベ数(νd)が62〜73の範囲の光
学定数と550℃以下の転移点(Tg)温度を有し、か
つ、従来のガラスに比べて化学的耐久性を維持しつつ、
モールドプレス成形の際にガラスが割れにくく、金型と
の離型性が良好な光学ガラスが得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量%で、SiO2 0.5〜15%、
B2O3 0〜10%、Al2O3 7〜20%、P2O5
50〜80%、Y2O3 0〜3%、La2O30〜3%、
Gd2O3 0〜3%、ただし、Y2O3+La2O3+Gd
2O3 0〜3%、TiO2 0〜1%、ZnO 0〜5
%、MgO 0〜10%、CaO0〜5%、SrO 0
〜5%、BaO 0〜5%、Li2O 0〜3%、Na2
O0〜5%、K2O 8〜25%、ただし、Li2O+N
a2O+K2O 8〜25%、Sb2O3 0〜1%から成
り、Tg(転移点)温度が550℃以下であることを特
徴とするモールドプレス用低温軟化性光学ガラス。 - 【請求項2】 重量%で、SiO2 0.5〜15%、
B2O3 0〜10%、Al2O3 7〜20%、P2O5
50〜80%、ただし、重量%比で、P2O5/Al2O3
2.5〜10、TiO2 0〜1%、ZnO 0〜5
%、MgO0〜10%、Li2O 0〜3%、Na2O
0〜5%、K2O 8〜25%、ただし、Li2O+Na
2O+K2O 8〜25%、Sb2O3 0〜1%から成る
ことを特徴とする請求項1記載のモールドプレス用低温
軟化性光学ガラス。 - 【請求項3】 前記光学ガラスにおいて、屈折率(N
d)が1.50〜1.60、アッベ数(νd)が62〜
73の範囲の光学定数を有することを特徴とする請求項
1または2記載のモールドプレス用低温軟化性光学ガラ
ス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6131381A JP3034427B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | モールドプレス用低温軟化性光学ガラス |
US08/540,204 US5607886A (en) | 1994-05-20 | 1995-10-06 | Optical glass for mold pressing having softening capability at low temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6131381A JP3034427B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | モールドプレス用低温軟化性光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07315860A JPH07315860A (ja) | 1995-12-05 |
JP3034427B2 true JP3034427B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=15056626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6131381A Expired - Fee Related JP3034427B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | モールドプレス用低温軟化性光学ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3034427B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015850A1 (fr) | 1995-10-27 | 1997-05-01 | Hoya Corporation | Element de fixation de fibre optique et procede de fabrication |
JPH10316447A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Nikon Corp | 光学ガラス |
CN100430330C (zh) * | 2002-11-08 | 2008-11-05 | Hoya株式会社 | 光学玻璃、加压成型用预制坯和光学元件 |
EP1730084B1 (en) * | 2003-12-31 | 2017-05-17 | Corning Incorporated | Aluminum silicophosphate glasses |
EP1555247A1 (de) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | Schott AG | Optisches Glas insbesondere für blankgepresste optische Elemente |
JPWO2007049622A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2009-04-30 | 旭硝子株式会社 | リン酸塩光学ガラス |
CN111116039B (zh) * | 2016-11-07 | 2022-02-11 | 成都光明光电股份有限公司 | 重冕光学玻璃 |
JPWO2020262014A1 (ja) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP6131381A patent/JP3034427B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07315860A (ja) | 1995-12-05 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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