JP3219941B2 - 光学ガラス - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学ガラスに係り、詳し
くは精密プレス成型性に優れているだけでなく、ガラス
よりも一般的に熱膨張係数の小さいシリコン等の材料と
組み合せて使用されるガラス成型品の製造に好適な光学
ガラスに関する。
くは精密プレス成型性に優れているだけでなく、ガラス
よりも一般的に熱膨張係数の小さいシリコン等の材料と
組み合せて使用されるガラス成型品の製造に好適な光学
ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、ガラスの精密プレスによってガラスを所望の形状に
加工してガラスブロック、ガラスレンズなどを製造する
方法が、プレス成型後、研削または研磨を必要としない
などの利点を有するため、開発されている。この方法で
は、プレス成型に際し、一般に被成型ガラスおよび金型
をガラスの屈伏点付近あるいはそれ以上の温度に加熱す
る必要があるため、被成型ガラスの屈伏点の値はガラス
の精密プレス成型の難易を決定する重要な因子となる。
すなわち、ガラスの屈伏点が高くなるほど、プレス成型
の際の金型は高温に曝されるため、酸化等によって急速
に劣化し、金型の寿命が短くなる。従ってガラスのプレ
ス成型によるガラスブロックおよびガラスレンズの製造
に際して、被成型ガラスは屈伏点が低く軟化しやすい方
が、プレス金型の酸化による劣化を防止する上で有利で
ある。
年、ガラスの精密プレスによってガラスを所望の形状に
加工してガラスブロック、ガラスレンズなどを製造する
方法が、プレス成型後、研削または研磨を必要としない
などの利点を有するため、開発されている。この方法で
は、プレス成型に際し、一般に被成型ガラスおよび金型
をガラスの屈伏点付近あるいはそれ以上の温度に加熱す
る必要があるため、被成型ガラスの屈伏点の値はガラス
の精密プレス成型の難易を決定する重要な因子となる。
すなわち、ガラスの屈伏点が高くなるほど、プレス成型
の際の金型は高温に曝されるため、酸化等によって急速
に劣化し、金型の寿命が短くなる。従ってガラスのプレ
ス成型によるガラスブロックおよびガラスレンズの製造
に際して、被成型ガラスは屈伏点が低く軟化しやすい方
が、プレス金型の酸化による劣化を防止する上で有利で
ある。
【０００３】このような観点から、低融点を有する精密
プレス成型用ガラスが数多く市販されており、その代表
例として、低融点付与成分であるアルカリ酸化物を多量
に含有させたガラスがある。しかし、このアルカリ酸化
物を多量に含有するガラスは、精密プレス成型に適した
低融点を有するものの、熱膨張係数が例えば９０×１０
-7／℃と大きく、得られたガラス成型品を、低膨張性材
料、例えばシリコン（熱膨張係数α＝３２×１０-7／
℃）と組み合せて使用した場合、ガラス成型品の熱膨張
係数がシリコンとの熱膨張係数よりも著しく大きいた
め、温度変化により形状の歪みまたは破損が生じるとい
う問題があった。
プレス成型用ガラスが数多く市販されており、その代表
例として、低融点付与成分であるアルカリ酸化物を多量
に含有させたガラスがある。しかし、このアルカリ酸化
物を多量に含有するガラスは、精密プレス成型に適した
低融点を有するものの、熱膨張係数が例えば９０×１０
-7／℃と大きく、得られたガラス成型品を、低膨張性材
料、例えばシリコン（熱膨張係数α＝３２×１０-7／
℃）と組み合せて使用した場合、ガラス成型品の熱膨張
係数がシリコンとの熱膨張係数よりも著しく大きいた
め、温度変化により形状の歪みまたは破損が生じるとい
う問題があった。
【０００４】一方、熱膨張係数の低いことのみに着目す
ると、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −ＢａＯ系光学ガラスのＳＫ
５は、その熱膨張係数が６６×１０-7／℃であり、また
ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｒ2 Ｏ系ガラスのパ
イレックス（コード番号＃７７４０）は、その熱膨張係
数が３４×１０-7／℃であって、上記のアルカリ金属酸
化物含有ガラスよりもシリコンの熱膨張係数に近い値を
有するが、これらの低熱膨張係数ガラスは、屈伏点が６
５０℃（ＳＫ５）、６２０℃（パイレックス）であり、
高融点であるため、精密プレス成型に用いることが不可
能である。
ると、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −ＢａＯ系光学ガラスのＳＫ
５は、その熱膨張係数が６６×１０-7／℃であり、また
ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｒ2 Ｏ系ガラスのパ
イレックス（コード番号＃７７４０）は、その熱膨張係
数が３４×１０-7／℃であって、上記のアルカリ金属酸
化物含有ガラスよりもシリコンの熱膨張係数に近い値を
有するが、これらの低熱膨張係数ガラスは、屈伏点が６
５０℃（ＳＫ５）、６２０℃（パイレックス）であり、
高融点であるため、精密プレス成型に用いることが不可
能である。
【０００５】このように光学ガラスをプレス成型し、得
られたガラス成型品をシリコンなどの低膨張性材料と組
み合せて使用する場合、光学ガラス自体が低融点を有す
るとともに、熱膨張係数が小さいことが必要とされる
が、これまでにこれら２つの要件を満足するガラスは見
い出されていない。また、この種のガラスは、得られた
ガラス成型品同士またはガラス成型品と他材料との接
着、接合を紫外線硬化型樹脂を用いて行なうことができ
るように、紫外部で良好な透過特性を有し、着色の少な
いものが望まれている。
られたガラス成型品をシリコンなどの低膨張性材料と組
み合せて使用する場合、光学ガラス自体が低融点を有す
るとともに、熱膨張係数が小さいことが必要とされる
が、これまでにこれら２つの要件を満足するガラスは見
い出されていない。また、この種のガラスは、得られた
ガラス成型品同士またはガラス成型品と他材料との接
着、接合を紫外線硬化型樹脂を用いて行なうことができ
るように、紫外部で良好な透過特性を有し、着色の少な
いものが望まれている。
【０００６】従って本発明の目的は、屈伏点が低く低融
点であるので、精密プレス成型に適し、かつ熱膨張係数
が小さいので、プレス成型により得た成型品をシリコン
などの低膨張性材料と組み合せて使用するに好適であ
り、かつ紫外部で良好な透過特性を有し、着色の少ない
光学ガラスを提供することにある。
点であるので、精密プレス成型に適し、かつ熱膨張係数
が小さいので、プレス成型により得た成型品をシリコン
などの低膨張性材料と組み合せて使用するに好適であ
り、かつ紫外部で良好な透過特性を有し、着色の少ない
光学ガラスを提供することにある。
【０００７】
【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、安定した操業が可能なＳｉＯ2 −Ｂ2
Ｏ3 をガラス骨格形成成分としたガラスにおいて、ガラ
スの低屈伏点（融点）化と低熱膨張係数化の両者に有効
な添加成分を探索した結果、ＺｎＯがガラスの熱膨張係
数を上昇させずに屈伏点（融点）を低下させることを見
い出した。
に、本発明者は、安定した操業が可能なＳｉＯ2 −Ｂ2
Ｏ3 をガラス骨格形成成分としたガラスにおいて、ガラ
スの低屈伏点（融点）化と低熱膨張係数化の両者に有効
な添加成分を探索した結果、ＺｎＯがガラスの熱膨張係
数を上昇させずに屈伏点（融点）を低下させることを見
い出した。
【０００８】そして精密プレス成型に使用し得るに十分
な程度にまでガラスの屈伏点を下げるため、これまで考
え得なかった多量のＺｎＯを含有させ、かつ骨格形成成
分のＳｉＯ2とＢ2Ｏ3の量を限定することにより、目的
とする、屈伏点が低く、かつ熱膨張係数が小さく、また
着色等の問題のないガラスを安定した操業で得ることに
成功した。
な程度にまでガラスの屈伏点を下げるため、これまで考
え得なかった多量のＺｎＯを含有させ、かつ骨格形成成
分のＳｉＯ2とＢ2Ｏ3の量を限定することにより、目的
とする、屈伏点が低く、かつ熱膨張係数が小さく、また
着色等の問題のないガラスを安定した操業で得ることに
成功した。
【０００９】従って本発明はガラス成分として、 ＳｉＯ2を１〜３０wt％、 Ｂ2Ｏ3を１５〜４０wt％、 ＺｎＯを４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まない）、 ＭｇＯを０〜１５wt％、 ＣａＯを０〜１０wt％、 ＳｒＯを０〜１０wt％、 ＢａＯを０〜１０wt％、 ＰｂＯを０〜２０wt％、 ［但しＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ2Ｏ3を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、さらにＧｅＯ 2 を０〜１０wt％、 ［但しＳｉＯ 2 とＧｅＯ 2 との合量が３〜３０wt％］、 Ｌａ 2 Ｏ 3 を０〜２０wt％、 Ｙ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 Ｇｄ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 ［但しＬａ 2 Ｏ 3 、Ｙ 2 Ｏ 3 およびＧｄ 2 Ｏ 3 の合量が０〜２
０wt％］、 Ｎｂ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 Ｔａ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 ［但しＮｂ 2 Ｏ 5 とＴａ 2 Ｏ 5 の合量は０〜９wt％未満］、 ＺｒＯ 2 を０〜５wt％、 ＴｉＯ 2 を０〜３wt％ 含有す ることを特徴とする光学ガラスを要旨とする。
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ2Ｏ3を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、さらにＧｅＯ 2 を０〜１０wt％、 ［但しＳｉＯ 2 とＧｅＯ 2 との合量が３〜３０wt％］、 Ｌａ 2 Ｏ 3 を０〜２０wt％、 Ｙ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 Ｇｄ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 ［但しＬａ 2 Ｏ 3 、Ｙ 2 Ｏ 3 およびＧｄ 2 Ｏ 3 の合量が０〜２
０wt％］、 Ｎｂ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 Ｔａ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 ［但しＮｂ 2 Ｏ 5 とＴａ 2 Ｏ 5 の合量は０〜９wt％未満］、 ＺｒＯ 2 を０〜５wt％、 ＴｉＯ 2 を０〜３wt％ 含有す ることを特徴とする光学ガラスを要旨とする。
【００１０】また本発明はガラス成分として、 ＳｉＯ 2 を１〜３０wt％、 Ｂ 2 Ｏ 3 を１５〜４０wt％、 ＺｎＯを４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まない）、 ＭｇＯを０〜１５wt％、 ＣａＯを０〜１０wt％、 ＳｒＯを０〜１０wt％、 ＢａＯを０〜１０wt％、 ＰｂＯを０〜２０wt％、 ［但しＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、５６０℃以下の屈伏点と７０×１０ -7
／℃以下の熱膨張係数を有し、厚さ２ｍｍにおける透過
率８０％の波長が２８８〜３５０ｎｍであることを特徴
とする光学ガラスを要旨とする。 以下本発明を詳しく説
明する。
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、５６０℃以下の屈伏点と７０×１０ -7
／℃以下の熱膨張係数を有し、厚さ２ｍｍにおける透過
率８０％の波長が２８８〜３５０ｎｍであることを特徴
とする光学ガラスを要旨とする。 以下本発明を詳しく説
明する。
【００１１】先ず本発明の光学ガラスにおける各成分の
限定理由について説明する。
限定理由について説明する。
【００１２】ＳｉＯ2 はガラス骨格を形成する基本成分
であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。このためＳｉＯ2 は少なくとも１wt％以上含有させ
ることが必要であるが、３０wt％を越えるとガラスが分
相し易くなる。従ってＳｉＯ2の含有量は１〜３０wt％
に限定される。特に好ましいＳｉＯ2 の含有量は３〜３
０wt％である。
であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。このためＳｉＯ2 は少なくとも１wt％以上含有させ
ることが必要であるが、３０wt％を越えるとガラスが分
相し易くなる。従ってＳｉＯ2の含有量は１〜３０wt％
に限定される。特に好ましいＳｉＯ2 の含有量は３〜３
０wt％である。
【００１３】また、着色の改善等を目的とし、ＳｉＯ2
の一部をＧｅＯ2 に置き換えることができるが、ＧｅＯ
2 の量が１０％を越えると耐久性が悪化するため、Ｇｅ
Ｏ2の量は０〜１０wt％に限定される。また、ガラス耐
失透性の維持及び分相を防ぐために、ＳｉＯ2 とＧｅＯ
2 との合量は３〜３０wt％の範囲でなければならない。
の一部をＧｅＯ2 に置き換えることができるが、ＧｅＯ
2 の量が１０％を越えると耐久性が悪化するため、Ｇｅ
Ｏ2の量は０〜１０wt％に限定される。また、ガラス耐
失透性の維持及び分相を防ぐために、ＳｉＯ2 とＧｅＯ
2 との合量は３〜３０wt％の範囲でなければならない。
【００１４】Ｂ2 Ｏ3 もガラスの骨格を形成する基本成
分であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。液相温度の低下に効果があるため、Ｂ2 Ｏ3 は１５
wt％以上含有させることが必要であるが、４０wt％を越
えると耐失透性および化学的耐久性が著しく低下する。
従ってＢ2 Ｏ3 の含有量は１５〜４０wt％に限定され
る。特に好ましいＢ2 Ｏ3 の含有量は２０〜４０wt％で
ある。
分であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。液相温度の低下に効果があるため、Ｂ2 Ｏ3 は１５
wt％以上含有させることが必要であるが、４０wt％を越
えると耐失透性および化学的耐久性が著しく低下する。
従ってＢ2 Ｏ3 の含有量は１５〜４０wt％に限定され
る。特に好ましいＢ2 Ｏ3 の含有量は２０〜４０wt％で
ある。
【００１５】ＺｎＯは、目的とする特性、すなわち低屈
伏点と低熱膨張係数を得るために必須の成分である。熱
膨張係数を高めることなく屈伏点を下げるには、ＺｎＯ
は４０wt％より多い量が必要であるが、６０wt％を越え
るとガラス化が困難になる。好ましくは４０wt％より多
く、５５wt％以下である。但し、熱膨張係数を高める調
整を目的とし、ＺｎＯの一部を、ＭｇＯは１５wt％、Ｃ
ａＯは１０wt％、ＳｒＯは１０wt％、ＢａＯは１０wt％
をそれぞれ上限として、これらのアルカリ土類酸化物に
置き換えることができる。しかし、上記範囲を越えると
熱膨張係数が大きくなり過ぎるため、ＭｇＯは０〜１５
wt％、ＣａＯは０〜１０wt％、ＳｒＯは０〜１０wt％、
ＢａＯは０〜１０wt％に限定される。また、屈折率ｎd
を高くすることを目的に、ＺｎＯの一部をＰｂＯに置き
換えることができる。しかし、その量が２０wt％を越え
ると着色が強くなってしまう。よって、ＰｂＯの量は０
〜２０wt％に限定される。
伏点と低熱膨張係数を得るために必須の成分である。熱
膨張係数を高めることなく屈伏点を下げるには、ＺｎＯ
は４０wt％より多い量が必要であるが、６０wt％を越え
るとガラス化が困難になる。好ましくは４０wt％より多
く、５５wt％以下である。但し、熱膨張係数を高める調
整を目的とし、ＺｎＯの一部を、ＭｇＯは１５wt％、Ｃ
ａＯは１０wt％、ＳｒＯは１０wt％、ＢａＯは１０wt％
をそれぞれ上限として、これらのアルカリ土類酸化物に
置き換えることができる。しかし、上記範囲を越えると
熱膨張係数が大きくなり過ぎるため、ＭｇＯは０〜１５
wt％、ＣａＯは０〜１０wt％、ＳｒＯは０〜１０wt％、
ＢａＯは０〜１０wt％に限定される。また、屈折率ｎd
を高くすることを目的に、ＺｎＯの一部をＰｂＯに置き
換えることができる。しかし、その量が２０wt％を越え
ると着色が強くなってしまう。よって、ＰｂＯの量は０
〜２０wt％に限定される。
【００１６】また上述のようにガラスの特性を維持する
ためには、２価金属酸化物であるＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＰｂＯの合量は４０wt％を越
え６０wt％以下に限定され、４０wt％を越え、５５wt％
以下であるのが好ましい。
ためには、２価金属酸化物であるＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＰｂＯの合量は４０wt％を越
え６０wt％以下に限定され、４０wt％を越え、５５wt％
以下であるのが好ましい。
【００１７】Ａｌ2 Ｏ3 は、ガラスの耐久性を向上させ
るとともに分相を防ぐ効果がある成分で、必須の成分で
あるが、１０wt％を越えると、ガラスの耐失透性が悪化
するため、Ａｌ2 Ｏ3 の量は０wt％を越え１０wt％以下
に限定され、好ましくは０．５〜１０wt％である。
るとともに分相を防ぐ効果がある成分で、必須の成分で
あるが、１０wt％を越えると、ガラスの耐失透性が悪化
するため、Ａｌ2 Ｏ3 の量は０wt％を越え１０wt％以下
に限定され、好ましくは０．５〜１０wt％である。
【００１８】Ｌｉ2 Ｏは、ガラスの融点を下げるととも
に分相を防ぐ効果がある。少量の添加で効果があるが、
多量に添加すると屈伏点が低下すると同時に著しく熱膨
張係数が大きくなってしまう。よって、所望の熱膨張係
数を維持するためには、７wt％を越えてはならない。従
ってＬｉ2 Ｏの量は０〜７wt％に限定される。
に分相を防ぐ効果がある。少量の添加で効果があるが、
多量に添加すると屈伏点が低下すると同時に著しく熱膨
張係数が大きくなってしまう。よって、所望の熱膨張係
数を維持するためには、７wt％を越えてはならない。従
ってＬｉ2 Ｏの量は０〜７wt％に限定される。
【００１９】光学恒数の調整、耐久性の向上を目的と
し、屈折率ｎd を高める効果のあるＬａ2 Ｏ3 を添加す
ることもできる。しかし、２０wt％を越えると、耐失透
性が著しく低下するため、Ｌａ2 Ｏ3 の量は０〜２０wt
％に限定される。また、Ｌａ2Ｏ3 の一部をＹ2 Ｏ3 は
１０wt％、Ｇｄ2 Ｏ3 は１０wt％を限度として、置き換
えることができる。しかし、１０wt％を越えると耐失透
性が低下するため、Ｙ2Ｏ3 およびＧｄ2 Ｏ3 の量は０
〜１０wt％に限定され、Ｌａ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 とＧｄ2
Ｏ3 との合量も０〜２０wt％の範囲でなければならな
い。
し、屈折率ｎd を高める効果のあるＬａ2 Ｏ3 を添加す
ることもできる。しかし、２０wt％を越えると、耐失透
性が著しく低下するため、Ｌａ2 Ｏ3 の量は０〜２０wt
％に限定される。また、Ｌａ2Ｏ3 の一部をＹ2 Ｏ3 は
１０wt％、Ｇｄ2 Ｏ3 は１０wt％を限度として、置き換
えることができる。しかし、１０wt％を越えると耐失透
性が低下するため、Ｙ2Ｏ3 およびＧｄ2 Ｏ3 の量は０
〜１０wt％に限定され、Ｌａ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3 とＧｄ2
Ｏ3 との合量も０〜２０wt％の範囲でなければならな
い。
【００２０】耐久性の向上を目的として、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔ
ａ2Ｏ5をそれぞれ０〜９wt％未満の範囲で添加できる。
しかし、Ｎｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5との合量が９wt％以上であ
ると着色が強くなり、ガラスが黄色を帯びてしまう。よ
って、Ｎｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5との合量も０〜９wt％未満に
限定される。
ａ2Ｏ5をそれぞれ０〜９wt％未満の範囲で添加できる。
しかし、Ｎｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5との合量が９wt％以上であ
ると着色が強くなり、ガラスが黄色を帯びてしまう。よ
って、Ｎｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5との合量も０〜９wt％未満に
限定される。
【００２１】耐久性の向上を目的とし、ＺｒＯ2 、Ｔｉ
Ｏ2 等を添加することができる。しかし、ＺｒＯ2 の量
が５wt％を越えると、熔解中に未熔解物が生成し易くな
り、熔解が困難に成るため、ＺｒＯ2 の量は０〜５wt％
に限定される。また、ＴｉＯ2 は３wt％を越えると着色
が強くなると同時に耐失透性も低下するため、ＴｉＯ2
の量は０〜３wt％に限定される。
Ｏ2 等を添加することができる。しかし、ＺｒＯ2 の量
が５wt％を越えると、熔解中に未熔解物が生成し易くな
り、熔解が困難に成るため、ＺｒＯ2 の量は０〜５wt％
に限定される。また、ＴｉＯ2 は３wt％を越えると着色
が強くなると同時に耐失透性も低下するため、ＴｉＯ2
の量は０〜３wt％に限定される。
【００２２】脱泡、着色の改善を目的とし、上記成分に
外割りで、Ａｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3、ＳｎＯ、ＳｎＯ2
のうち１種類以上を添加することができる。しかし、Ａ
ｓ2Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｎＯ、ＳｎＯ2 との合量で４w
t％を越えて添加しても、脱泡、着色の改善の効果は向
上しないため、これらの合量で０〜４wt％の範囲で使用
することが望ましい。
外割りで、Ａｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3、ＳｎＯ、ＳｎＯ2
のうち１種類以上を添加することができる。しかし、Ａ
ｓ2Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＳｎＯ、ＳｎＯ2 との合量で４w
t％を越えて添加しても、脱泡、着色の改善の効果は向
上しないため、これらの合量で０〜４wt％の範囲で使用
することが望ましい。
【００２３】本発明のガラスには、上述した成分のほか
にガラスの特性を悪化させない範囲であれば、Ｆ、Ｂｉ
2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、ＷＯ3 等を適宜に、微量のＮａ2
Ｏ、Ｋ2 Ｏを添加することが可能である。
にガラスの特性を悪化させない範囲であれば、Ｆ、Ｂｉ
2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 、ＷＯ3 等を適宜に、微量のＮａ2
Ｏ、Ｋ2 Ｏを添加することが可能である。
【００２４】本発明の光学ガラスは、例えば５６０℃以
下の屈伏点と７０×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有す
るので、精密プレス成型が可能であり、また得られた成
型品は、シリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用
したときに歪みや破損が生じない。
下の屈伏点と７０×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有す
るので、精密プレス成型が可能であり、また得られた成
型品は、シリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用
したときに歪みや破損が生じない。
【００２５】また本発明の光学ガラスは、紫外部で良好
な透過特性を有し、着色も少ないので、得られた成型品
同士または成型品と他材料との接着、接合等に紫外線硬
化型樹脂等の使用も可能である。
な透過特性を有し、着色も少ないので、得られた成型品
同士または成型品と他材料との接着、接合等に紫外線硬
化型樹脂等の使用も可能である。
【００２６】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する。 実施例１ 原料としてＳｉＯ2 、Ｈ3 ＢＯ3 、ＺｎＯ、Ａｌ（Ｏ
Ｈ）3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 を、脱泡剤としてＡｓ2 Ｏ3 を用
いガラスバッチを調合後、白金坩堝を用い１１００℃で
熔解し、攪拌により均質化した後、清澄による泡切れを
行い、鋳型に流し込み徐冷することによってガラスを作
製した。作製したガラスから所定重量のガラスブロック
を切り出し、ガラス転移点４７５℃よりわずかに高い温
度５００℃まで加熱し、その温度で３時間保持した後、
一定の温度−３０℃／hrで保持温度から２００℃低い温
度まで冷却することによってガラス内部の歪を除去し
た。除歪したガラスを、直径５ｍｍ×長さ２０ｍｍの円
柱状に加工し、ガラス転移点（℃）、屈伏点（℃）、３
０℃から３００℃における熱膨張係数（×１０-7／ｃｍ
／ｃｍ／℃）を測定した。また、除歪したガラスブロッ
クを２ｍｍの厚さで両面を研磨し、波長２５０〜７００
ｎｍにおける分光透過率（反射損失を含む）を測定し、
得られた分光透過率曲線より、透過率８０％を示す波長
を求め、着色度を評価した。
Ｈ）3 、Ｌｉ2 ＣＯ3 を、脱泡剤としてＡｓ2 Ｏ3 を用
いガラスバッチを調合後、白金坩堝を用い１１００℃で
熔解し、攪拌により均質化した後、清澄による泡切れを
行い、鋳型に流し込み徐冷することによってガラスを作
製した。作製したガラスから所定重量のガラスブロック
を切り出し、ガラス転移点４７５℃よりわずかに高い温
度５００℃まで加熱し、その温度で３時間保持した後、
一定の温度−３０℃／hrで保持温度から２００℃低い温
度まで冷却することによってガラス内部の歪を除去し
た。除歪したガラスを、直径５ｍｍ×長さ２０ｍｍの円
柱状に加工し、ガラス転移点（℃）、屈伏点（℃）、３
０℃から３００℃における熱膨張係数（×１０-7／ｃｍ
／ｃｍ／℃）を測定した。また、除歪したガラスブロッ
クを２ｍｍの厚さで両面を研磨し、波長２５０〜７００
ｎｍにおける分光透過率（反射損失を含む）を測定し、
得られた分光透過率曲線より、透過率８０％を示す波長
を求め、着色度を評価した。
【００２７】本実施例で得られた光学ガラスのガラス転
移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度の測定結果を表１に
示す。
移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度の測定結果を表１に
示す。
【００２８】表１より実施例１の光学ガラスは屈伏点が
５０５℃であり軟化温度が低く、熱膨張係数も６４×１
０-7ｃｍ／ｃｍ／℃であり、低膨張性であった。また厚
さ２ｍｍにおける透過率８０％の波長が２９０ｎｍであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少なく、接
着、接合等に紫外線硬化型樹脂等の使用も可能であるこ
とが明らかとなった。
５０５℃であり軟化温度が低く、熱膨張係数も６４×１
０-7ｃｍ／ｃｍ／℃であり、低膨張性であった。また厚
さ２ｍｍにおける透過率８０％の波長が２９０ｎｍであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少なく、接
着、接合等に紫外線硬化型樹脂等の使用も可能であるこ
とが明らかとなった。
【００２９】また、作製したガラスの一部を冷間研磨加
工によって球状プリフォームを得た後、精密プレス成型
により、直方体状のガラスブロックを作製したところ、
精密プレスに適することが確認された。また精密プレス
成型により得たガラスブロックをシリコンブロックに組
み込んだところ、歪みおよび破損は認められなかった。
工によって球状プリフォームを得た後、精密プレス成型
により、直方体状のガラスブロックを作製したところ、
精密プレスに適することが確認された。また精密プレス
成型により得たガラスブロックをシリコンブロックに組
み込んだところ、歪みおよび破損は認められなかった。
【００３０】実施例２〜１７ 表１〜表３に示すガラス組成を用いた以外は実施例１と
同様にしてガラスを作製し、実施例１と同様にしてガラ
スのガラス転移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度を測定
した。測定結果は表１〜３に示すように、実施例２〜１
７のガラスは、屈伏点が４９５〜５５５℃であって軟化
温度が低く、熱膨張係数は５０〜７０×１０-7ｃｍ／ｃ
ｍ／℃であって、低膨張性であった。また厚さ２ｍｍに
おける透過率８０％の波長が２８８〜３５０ｎｍであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少ないこと
が確認された。
同様にしてガラスを作製し、実施例１と同様にしてガラ
スのガラス転移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度を測定
した。測定結果は表１〜３に示すように、実施例２〜１
７のガラスは、屈伏点が４９５〜５５５℃であって軟化
温度が低く、熱膨張係数は５０〜７０×１０-7ｃｍ／ｃ
ｍ／℃であって、低膨張性であった。また厚さ２ｍｍに
おける透過率８０％の波長が２８８〜３５０ｎｍであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少ないこと
が確認された。
【００３１】また実施例２〜１７のガラスを用いて、実
施例１と同様に冷間研磨加工によって球状プリフォーム
を得た後、精密プレス成型により、直方体状のガラスブ
ロックを作製したところ、精密プレスに適することが確
認された。また精密プレス成型により得たガラスブロッ
クをシリコンブロックに組み込んだところ、歪みおよび
破損は認められなかった。
施例１と同様に冷間研磨加工によって球状プリフォーム
を得た後、精密プレス成型により、直方体状のガラスブ
ロックを作製したところ、精密プレスに適することが確
認された。また精密プレス成型により得たガラスブロッ
クをシリコンブロックに組み込んだところ、歪みおよび
破損は認められなかった。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、屈伏点
が低く、低融点であるので、精密プレス成型に適し、か
つ熱膨張係数が小さいので、プレス成型により得た成型
品をシリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用する
に好適な光学ガラスが提供された。
が低く、低融点であるので、精密プレス成型に適し、か
つ熱膨張係数が小さいので、プレス成型により得た成型
品をシリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用する
に好適な光学ガラスが提供された。
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス成分として、 ＳｉＯ2を１〜３０wt％、 Ｂ2Ｏ3を１５〜４０wt％、 ＺｎＯを４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まない）、 ＭｇＯを０〜１５wt％、 ＣａＯを０〜１０wt％、 ＳｒＯを０〜１０wt％、 ＢａＯを０〜１０wt％、 ＰｂＯを０〜２０wt％、 ［但しＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ2Ｏ3を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、さらにＧｅＯ 2 を０〜１０wt％、 ［但しＳｉＯ 2 とＧｅＯ 2 との合量が３〜３０wt％］、 Ｌａ 2 Ｏ 3 を０〜２０wt％、 Ｙ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 Ｇｄ 2 Ｏ 3 を０〜１０wt％、 ［但しＬａ 2 Ｏ 3 、Ｙ 2 Ｏ 3 およびＧｄ 2 Ｏ 3 の合量が０〜２
０wt％］、 Ｎｂ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 Ｔａ 2 Ｏ 5 を０〜９wt％未満、 ［但しＮｂ 2 Ｏ 5 とＴａ 2 Ｏ 5 の合量は０〜９wt％未満］、 ＺｒＯ 2 を０〜５wt％、 ＴｉＯ 2 を０〜３wt％ 含有す ることを特徴とする光学ガラス。 - 【請求項２】 ガラス成分として、 ＳｉＯ2を１〜３０wt％、 Ｂ2Ｏ3を１５〜４０wt％、 ＺｎＯを４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まない）、 ＭｇＯを０〜１５wt％、 ＣａＯを０〜１０wt％、 ＳｒＯを０〜１０wt％、 ＢａＯを０〜１０wt％、 ＰｂＯを０〜２０wt％、 ［但しＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび
ＰｂＯの合量が４０〜６０wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ2Ｏ3を０〜１０wt％（但し０wt％は含まない） 含有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が７５
wt％以上であり、５６０℃以下の屈伏点と７０×１０ -7
／℃以下の熱膨張係数を有し、厚さ２ｍｍにおける透過
率８０％の波長が２８８〜３５０ｎｍであることを特徴
とする光学ガラス。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の光学ガラスに
おいて、 ＳｉＯ2を３〜３０wt％、 Ｂ2Ｏ3を２０〜４０wt％、 ＺｎＯを４０〜５５wt％（但し４０wt％は含まない）、 ＭｇＯを０〜１５wt％、 ＣａＯを０〜１０wt％、 ＳｒＯを０〜１０wt％、 ＢａＯを０〜１０wt％、 ＰｂＯを０〜２０wt％、 ［但しＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび
ＰｂＯの合量が４０〜５５wt％（但し４０wt％は含まな
い）］、 Ａｌ2Ｏ3を０．５〜１０wt％ 含有し、 さらにＬｉ2Ｏを０〜７wt％ 含有することを特徴とする光学ガラス。 - 【請求項４】 光学ガラスが精密プレス用光学ガラスで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記
載の光学ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20169794A JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20169794A JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859281A JPH0859281A (ja) | 1996-03-05 |
| JP3219941B2 true JP3219941B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16445420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20169794A Expired - Fee Related JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219941B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997015850A1 (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-01 | Hoya Corporation | Optical fiber fixing member and method of production thereof |
| JP3377454B2 (ja) * | 1998-10-12 | 2003-02-17 | 株式会社オハラ | モールドプレス用光学ガラス |
| CN1195693C (zh) | 2000-02-18 | 2005-04-06 | 株式会社尼康 | 光学玻璃及使用该光学玻璃的投影曝光装置 |
| JP5683778B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2015-03-11 | 日本山村硝子株式会社 | 無鉛無ビスマスガラス組成物 |
| JP5688887B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2015-03-25 | 株式会社住田光学ガラス | 光学ガラス |
| JP7446052B2 (ja) * | 2017-07-27 | 2024-03-08 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20169794A patent/JP3219941B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0859281A (ja) | 1996-03-05 |
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