JP3252152B2 - Low melting point optical glass and optical products - Google Patents

Low melting point optical glass and optical products

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JP3252152B2
JP3252152B2 JP04276194A JP4276194A JP3252152B2 JP 3252152 B2 JP3252152 B2 JP 3252152B2 JP 04276194 A JP04276194 A JP 04276194A JP 4276194 A JP4276194 A JP 4276194A JP 3252152 B2 JP3252152 B2 JP 3252152B2
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optical glass
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低温度でプレスするこ
とが可能な低融点光学ガラス及びこのガラスを用いた光
学製品に関する。本発明の低融点光学ガラスは、非球面
精密プレスが可能であり、本発明の低融点光学ガラスを
用いて精密プレスにより非球面レンズを得ることができ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-melting optical glass which can be pressed at a low temperature and an optical product using the glass. The low-melting-point optical glass of the present invention can be subjected to aspherical precision pressing, and an aspherical lens can be obtained by precision pressing using the low-melting-point optical glass of the present invention.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光学ガラスの中で高屈折率・高分
散領域のガラスとしては、例えば、特公昭55−375
00号公報に開示されているP2 5 −B2 3 −Nb
2 5−アルカリ金属酸化物系や特公昭56−4009
4号公報に開示されているP25 −Nb2 5 アルカ
リ金属酸化物系のガラスがある。しかし、これらのガラ
スはガラスの屈伏温度(Ts)が580℃以上と高く、
一方、精密プレス成形は、通常、屈伏温度(Ts)より
50℃程度高い温度で行われる。よって、これらのガラ
スを精密プレス成形に使用した場合、630℃以上の温
度でのプレスとなる。しかし、このような比較的高い温
度でプレスをくり返すと型材の劣化が著しく、精密なガ
ラス面が得られなくなり、型の交換が頻繁になり、精密
レンズの量産は非常に困難となる。そこで精密プレスレ
ンズ製造の歩留りを良くするためには、ガラスの屈伏温
度(Ts)を下げる必要がある。さらにこれらのガラス
は、液相温度(L.T)も高く、このことも、精密プレ
ス成形に適さない原因となっている。
2. Description of the Related Art Among conventional optical glasses, glass having a high refractive index and a high dispersion region is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 55-375.
No. 00 are disclosed in Japanese P 2 O 5 -B 2 O 3 -Nb
2 O 5 -alkali metal oxides and JP-B-56-4009
There is a P 2 O 5 —Nb 2 O 5 alkali metal oxide-based glass disclosed in Japanese Patent Publication No. However, these glasses have a high glass yield temperature (Ts) of 580 ° C. or higher,
On the other hand, precision press molding is usually performed at a temperature about 50 ° C. higher than the yielding temperature (Ts). Therefore, when these glasses are used for precision press molding, they are pressed at a temperature of 630 ° C. or higher. However, when the press is repeated at such a relatively high temperature, the mold material is significantly deteriorated, a precise glass surface cannot be obtained, the mold is frequently replaced, and mass production of precision lenses becomes very difficult. Therefore, in order to improve the yield of precision press lens production, it is necessary to lower the yield temperature (Ts) of glass. Furthermore, these glasses also have a high liquidus temperature (LT), which also makes them unsuitable for precision press molding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のガラスとは別
に、高屈折率・高分散であり、かつ低融点光学ガラスと
しては、特開平5−51233号公報に示されている、
SiO2 −GeO2 −TiO2 −Nb2 5 −アルカリ
金属酸化物系のガラスがある。しかしながら、特開平5
−51233号公報に記載のガラスは、ガラス屈伏温度
は550℃以下と低いが、液相温度(L.T)が高く、
軟化点付近での失透傾向も強い。そのため、ガラスプリ
フォームを昇温して軟化させ、精密プレス成型をするの
は困難であり、プレスレンズの製造には適さない。
[0007] Apart from the above-mentioned glass, an optical glass having a high refractive index, a high dispersion and a low melting point is disclosed in JP-A-5-51233.
SiO 2 -GeO 2 -TiO 2 -Nb 2 O 5 - there is a glass of the alkali metal oxide. However, Japanese Patent Application Laid-Open
The glass described in JP-A-51233 has a low glass deformation temperature of 550 ° C. or lower, but has a high liquidus temperature (LT).
There is also a strong tendency to devitrify near the softening point. For this reason, it is difficult to heat the glass preform to soften it and perform precision press molding, which is not suitable for manufacturing a pressed lens.

【0004】そこで本発明の目的は、高屈折率及び高分
散特性を有するとともに、ガラス軟化点付近の比較的低
い温度でガラスが失透せずにプレス成型することが可能
であり、かつ液相温度が低く安定性に優れた光学ガラス
を提供することにある。特に本発明は、屈折率が1.7
3〜1.84の範囲にあり、分散率が29〜23の範囲
にあり、ガラス屈伏点(Ts)が570℃以下であり、
しかもガラス軟化点付近の比較的低い温度でもガラスが
失透せずにプレス成型することが可能でる安定性に優れ
た(耐失透性の優れた)低融点の光学ガラスを提供する
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-refractive-index and high-dispersion property, press molding at a relatively low temperature near the glass softening point without devitrification of the glass, An object of the present invention is to provide an optical glass having a low temperature and excellent stability. In particular, the present invention has a refractive index of 1.7.
In the range of 3 to 1.84, the dispersion ratio is in the range of 29 to 23, the glass yield point (Ts) is 570 ° C. or less,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a low-stability optical glass with excellent stability (excellent devitrification resistance) that enables press molding without devitrification even at a relatively low temperature near the glass softening point. And

【0005】さらに本発明の別の目的は、上記の低融点
の光学ガラスを精密プレスすることにより得られる光学
製品を提供することである。特に本発明は、上記の低融
点の光学ガラスを非球面精密プレスすることにより得ら
れる非球面レンズを提供することを目的とする。
Still another object of the present invention is to provide an optical product obtained by precision pressing the above-mentioned low melting point optical glass. In particular, an object of the present invention is to provide an aspheric lens obtained by aspherical precision press of the above-mentioned low melting point optical glass.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の低融点光学ガラ
スは、各成分の含量を重量%で表示して P2 5 16〜38% B2 3 1〜20% Nb2 5 14〜44% PbO 7〜26% WO3 1〜20% TiO2 0〜10%未満 (但し、TiO2 +WO3 5%を超え、2
2%以下) Li2 O 0〜5% Na2 O 0〜18% K2 O 0〜13% (但し、Li2 O+Na2 O+K2 O 6〜20
%) であることを特徴とする。
Low melting optical glass of the present invention According to an aspect of the, P 2 O 5 16~38% B 2 O 3 1~20% Nb 2 O 5 14 to display the content of each component in percent by weight ~44% PbO 7~26% WO 3 below 1~20% TiO 2 0~10% (however, exceed TiO 2 + WO 3 5%, 2
2%) Li 2 O 0~5% Na 2 O 0~18% K 2 O 0~13% ( however, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 6~20
%).

【0007】本発明の低融点光学ガラスは、更にCa
O、SrO、BaO、GeO2 、TaO2 、ZnO、A
2 3 、Sb2 3 のうちの少なくとも1種を含むこ
ともできる。これら成分の含量は、重量%で表示して、
それぞれ、CaOが0〜5%、SrOが0〜5%、Ba
Oが0〜10%、GeO2 が0〜10%、Ta2 5
0〜6%、ZnOが0〜4%、As2 3 が0〜2%、
Sb2 3 が0〜2%である。
The low melting point optical glass of the present invention further comprises Ca
O, SrO, BaO, GeO 2 , TaO 2 , ZnO, A
At least one of s 2 O 3 and Sb 2 O 3 may be included. The contents of these components are expressed in weight%,
0-5% of CaO, 0-5% of SrO, Ba
O is 0% GeO 2 is 0% Ta 2 O 5 is Less than six% ZnO is 0 to 4% As 2 O 3 0-2%
Sb 2 O 3 is 0-2%.

【0008】さらに本発明は、上記本発明の低融点光学
ガラスを精密プレスすることにより得られる光学製品、
特に、本発明の低融点光学ガラスを非球面精密プレスす
ることにより得られる非球面レンズに関する。本発明の
低融点光学ガラスにおける各成分およびその含量の限定
理由を、以下に説明する。
Further, the present invention provides an optical product obtained by precision pressing the low melting point optical glass of the present invention,
In particular, the present invention relates to an aspheric lens obtained by aspherical precision pressing of the low melting point optical glass of the present invention. The reasons for limiting each component and its content in the low melting point optical glass of the present invention will be described below.

【0009】P2 5 は燐酸塩ガラスにおいてガラス形
成成分として欠かせない成分である。燐酸塩ガラスは珪
酸塩ガラスと比べて低い温度でガラスを溶解することが
でき、可視域の透過率が高いという特徴をもつ。また同
じガラス形成酸化物成分であるSiO2 やB2 3 に比
べてP2 5 は高分散側に位置する成分のため、アッベ
数29以下の光学特性を得るには、P2 5 は少なくと
も16%は必要である。逆に38%を超えると失透性が
強くなり、高屈折率特性が得られなくなる。そのためP
2 5 の含量は16〜38%の範囲に限定される。好ま
しいP2 5 の含量は18〜36%の範囲である。
[0009] P 2 O 5 is an essential component as a glass forming component in phosphate glass. Phosphate glass is capable of dissolving glass at a lower temperature than silicate glass, and is characterized by high transmittance in the visible region. Since the component P 2 O 5 which is located in a highly dispersed side as compared to SiO 2 or B 2 O 3 is the same glass-forming oxide component, in order to obtain the Abbe number 29 following optical characteristics, P 2 O 5 Should be at least 16%. On the other hand, if it exceeds 38%, the devitrification becomes strong and high refractive index characteristics cannot be obtained. Therefore P
The content of the 2 O 5 is limited to the range of 16-38%. The content of the preferred P 2 O 5 is in the range of 18-36%.

【0010】B2 3 は燐酸塩ガラスにおいて適量添加
により耐失透性が極めて良くなり、かつP2 5 、Si
2 といった他のガラス形成酸化物に比べてガラス屈伏
点(Ts)を下げる効果が大きい。そのため、本発明の
ガラスには欠かせない成分である。B2 3 が1%未満
であると上記のごとくガラスの耐失透性が悪くなり、ガ
ラスの屈伏点(Ts)が上昇し、20%を超えると目的
とする高屈折率・高分散特性が得られなくなる。このた
めB2 3 は1〜20%の範囲に限定される。好ましい
2 3 の含量は2〜18%の範囲である。
B 2 O 3 has a very good devitrification resistance when added in an appropriate amount to a phosphate glass, and P 2 O 5 , Si
The effect of lowering the glass yield point (Ts) is greater than other glass-forming oxides such as O 2 . Therefore, it is an indispensable component for the glass of the present invention. When the content of B 2 O 3 is less than 1%, the devitrification resistance of the glass deteriorates as described above, and the yield point (Ts) of the glass increases. When the content exceeds 20%, the desired high refractive index and high dispersion characteristics are obtained. Can not be obtained. Therefore B 2 O 3 is limited to a range of 1-20%. The content of the preferred B 2 O 3 is in the range from 2 to 18%.

【0011】Nb2 5 は、目的とする高屈折率・高分
散特性を得るために不可欠な成分であり、また耐久性を
上げる効果のある成分である。Nb2 5 が14%未満
であると、目的とする高屈折率・高分散特性が得られな
くなり、44%を超えるとガラスの耐失透性が悪くな
り、かつガラスの屈伏点(Ts)が上昇する。このた
め、Nb2 5 は14〜44%の範囲に限定される。好
ましいNb2 5 の含量は16〜42%の範囲である。
Nb 2 O 5 is a component indispensable for obtaining the intended high refractive index and high dispersion characteristics, and is a component having an effect of improving durability. If Nb 2 O 5 is less than 14%, the desired high refractive index and high dispersion characteristics cannot be obtained. If it exceeds 44%, the devitrification resistance of the glass deteriorates, and the yield point (Ts) of the glass becomes low. Rises. Thus, Nb 2 O 5 is limited to the range of 14-44%. The content of the preferred Nb 2 O 5 is a range of 16-42%.

【0012】PbOは、目的とする高屈折率特性とガラ
ス屈伏点(Ts)を下げる効果があるために少なくとも
7%は必要である。また26%を超えると、目的とする
高分散特性が得られなくなる。そのため、PbOは7〜
26%の範囲に限定される。好ましいPbOの含量は9
〜24%の範囲である。
PbO is required to be at least 7% in order to have the desired high refractive index characteristics and the effect of lowering the glass yield point (Ts). If it exceeds 26%, the desired high dispersion characteristics cannot be obtained. Therefore, PbO is 7 ~
It is limited to a range of 26%. The preferred PbO content is 9
2424%.

【0013】WO3 は、目的とする高屈折率・高分散特
性とTiO2 、Nb2 5 といった他の高屈折率・高分
散特性を持った成分と比べてガラス屈伏点(Ts)を下
げる効果があるため、1%は少なくとも必要である。ま
た20%を超えると、耐失透性が悪くなり、ガラスが強
く着色することになる。そのため、WO3 の含量は1〜
20%に限定される。好ましいWO3 は含量は2〜18
%の範囲である。
WO 3 lowers the glass yield point (Ts) as compared with the components having the desired high refractive index and high dispersion characteristics and other high refractive index and high dispersion characteristics such as TiO 2 and Nb 2 O 5. To be effective, at least 1% is needed. On the other hand, if it exceeds 20%, the devitrification resistance deteriorates, and the glass is strongly colored. Therefore, the content of WO 3 is 1 to
Limited to 20%. The preferred WO 3 is content 2-18
% Range.

【0014】TiO2 は高屈折率・高分散特性を得る効
果が大きい成分であるが、10%以上になると、耐失透
性が悪くなり、ガラスの屈伏点が上昇し、強く着色する
ことになる。そのため、TiO2 の含量は0〜10%未
満に限定される。好ましいTiO2 の含量は0〜8%の
範囲である。さらにTiO2 とWO3 の合計量が5%以
下だと目的とする高分散特性が得られなくなり、22%
を超えると耐失透性が悪くなりガラスが強く着色するこ
とになる。よって、TiO2 とWO3 の合計量は5%を
超え、22%以下の範囲に限定される。好ましいTiO
2 とWO3 の合計量は6〜20%の範囲である。
TiO 2 is a component having a large effect of obtaining a high refractive index and a high dispersion property. However, if it exceeds 10%, the devitrification resistance is deteriorated, the yield point of the glass is increased, and strong coloring is caused. Become. Therefore, the content of TiO 2 is limited to less than 0-10%. The content of the preferred TiO 2 is in the range 0 to 8%. Further, if the total amount of TiO 2 and WO 3 is 5% or less, the desired high dispersion property cannot be obtained, and
If it exceeds 300, the devitrification resistance will deteriorate and the glass will be strongly colored. Therefore, the total amount of TiO 2 and WO 3 is limited to a range exceeding 5% and 22% or less. Preferred TiO
The total amount of 2 and WO 3 is in the range of 6-20%.

【0015】Li2 O、Na2 O及びK2 Oは、いずれ
も適量添加することで、ガラスの耐失透性を良くする効
果が非常に大きく、かつガラス屈伏点(Ts)を下げる
効果も非常に大きな成分である。そのため、これらの1
種又は2種以上の合量が6%以上であることが必要であ
る。しかし、これらの1種又は2種以上の合量が20%
を超えると耐失透性が悪くなる。そのため、(Li2
+Na2 O+K2 O)で表されるLi2 O、Na2 O及
びK2 Oの1種又は2種以上の合量は、6〜20%の範
囲に限定され、好ましくは、8〜17%の範囲である。
但し、Li2 Oは5%、Na2 Oは18%、K2 Oは1
3%をそれぞれ超えると、ガラスの耐失透性が悪くな
る。そのため、Li2 Oは0〜5%の範囲、Na2 Oは
0〜18%の範囲、K2 Oは0〜13%の範囲にそれぞ
れ限定される。好ましくは、Li2 Oは0〜3%の範
囲、Na2 Oは0〜16%の範囲、K2 Oは0〜9%の
範囲である。
By adding Li 2 O, Na 2 O and K 2 O in appropriate amounts, the effect of improving the devitrification resistance of the glass is very large, and the effect of lowering the glass yield point (Ts) is also improved. It is a very large component. Therefore, these 1
It is necessary that the total amount of the species or two or more species is 6% or more. However, the total amount of one or more of these is 20%
If it exceeds 300, the devitrification resistance will deteriorate. Therefore, (Li 2 O
+ Na 2 O + K 2 O), the total amount of one or more of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is limited to the range of 6 to 20%, preferably 8 to 17% Range.
However, Li 2 O is 5%, Na 2 O is 18%, K 2 O is 1%.
If each exceeds 3%, the devitrification resistance of the glass deteriorates. Therefore, Li 2 O is limited to a range of 0 to 5%, Na 2 O is limited to a range of 0 to 18%, and K 2 O is limited to a range of 0 to 13%. Preferably, Li 2 O in the range of 0~3%, Na 2 O in the range of 0~16%, K 2 O is in the range 0-9%.

【0016】任意成分であるCaO、SrO及びBaO
は、適量を添加するによりガラスの液相温度を下げ、安
定性を増す効果が大きな成分である。しかし、CaOは
5%を超え、SrOは5%を超え、BaOは10%を超
えると、目的とする高屈折率・高分散特性が得られず、
かつ耐失透性も悪くなる。このため、CaO、SrO及
びBaOの含量は、それぞれ0〜5%の範囲、0〜5%
の範囲及び0〜10%の範囲に限定される。好ましく
は、CaOは0〜3%の範囲であり、SrOは0〜3%
の範囲であり、BaOは0〜8%の範囲である。
Optional components CaO, SrO and BaO
Is a component having a large effect of lowering the liquidus temperature of the glass by adding an appropriate amount and increasing the stability. However, if CaO exceeds 5%, SrO exceeds 5%, and BaO exceeds 10%, the intended high refractive index and high dispersion characteristics cannot be obtained,
In addition, the devitrification resistance also deteriorates. Therefore, the contents of CaO, SrO and BaO are respectively in the range of 0 to 5%, and 0 to 5%.
And the range of 0 to 10%. Preferably, CaO is in the range of 0-3% and SrO is 0-3%.
And BaO is in the range of 0 to 8%.

【0017】任意成分であるGeO2 はガラスの安定性
を上げる効果が非常に大きな成分である。しかし、10
%を超えると、目的とする高屈折率・高分散特性が得ら
れなくなり、またガラスの屈伏点も上昇する。そのため
GeO2 は0〜10%の範囲に限定される。好ましくは
0〜8%の範囲である。
GeO 2 , an optional component, is a component having a very large effect of increasing the stability of glass. However, 10
%, The desired high refractive index and high dispersion properties cannot be obtained, and the yield point of the glass also increases. Therefore GeO 2 is limited to a range of 0%. Preferably, it is in the range of 0 to 8%.

【0018】任意成分であるZnO及びTa2 5 は、
耐失透性を損なわずに少量添加により屈折率の調整をす
ることが可能である。しかしZnOが4%を超え、Ta
2 5 が6%を超えると、ガラスの耐失透性が悪くな
る。そのためZnOの含量は0〜4%の範囲、Ta2
5 の含量は0〜6%の範囲にそれぞれ限定される。好ま
しくはZnOが0〜2%の範囲であり、Ta2 5 が0
〜4%の範囲である。
The optional components ZnO and Ta 2 O 5
The refractive index can be adjusted by adding a small amount without deteriorating the devitrification resistance. However, ZnO exceeds 4% and Ta
When 2 O 5 exceeds 6%, the devitrification resistance of the glass deteriorates. Therefore the content of ZnO in the range of 0~4%, Ta 2 O
The content of 5 is each limited to the range of 0 to 6%. Preferably in the range ZnO is 0~2%, Ta 2 O 5 is 0
44%.

【0019】As2 3 及びSb2 3 は消色剤および
清澄剤として有効である。しかし、いずれも2%を超え
て添加すると耐失透性を悪くする。そのため、As2
3 及びSb2 3 の含量はそれぞれ0〜2%の範囲に限
定される。さらに、SiO2 、La2 3 、Y2 3
Gd2 3 、Cs2 O、ZrO2、Al2 3 、MgO
等の成分も、本発明の目的をそこなわない程度であれば
添加可能である。
As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are effective as a decolorizing agent and a fining agent. However, if any of them exceeds 2%, the devitrification resistance deteriorates. Therefore, As 2 O
Content of 3 and Sb 2 O 3 content of is limited to the range of 0-2%, respectively. Further, SiO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 ,
Gd 2 O 3 , Cs 2 O, ZrO 2 , Al 2 O 3 , MgO
And the like can be added as long as the object of the present invention is not impaired.

【0020】本発明の低融点光学ガラスの原料として
は、P2 5 については正燐酸(H3PO4 )、メタリ
ン酸塩、五酸化二燐等を用い、他の成分については炭酸
塩、硝酸塩、酸化物等を適宜用いることが可能である。
これらの原料を所望の割合に秤取し、混合して調合原料
とし、これを1000℃〜1200℃に加熱した溶解炉
に投入し、溶解、清澄後、攪拌し、均一化してから鋳型
に鋳込み徐冷することにより、本発明の低融点光学ガラ
スを得ることができる。
As raw materials for the optical glass having a low melting point of the present invention, orthophosphoric acid (H 3 PO 4 ), metaphosphate, diphosphorus pentoxide and the like are used for P 2 O 5 , and carbonates are used for other components. Nitrate, oxide, and the like can be used as appropriate.
These raw materials are weighed to a desired ratio and mixed to prepare a blended raw material, which is put into a melting furnace heated to 1000 ° C to 1200 ° C, melted, clarified, stirred, homogenized, and then cast into a mold. By slow cooling, the low melting point optical glass of the present invention can be obtained.

【0021】本発明の光学製品は、上記の本発明の低融
点光学ガラスを精密プレスすることにより得られる。精
密プレスの方法及び装置は、公知のものを用いることが
でき、条件は、ガラスの組成及び物性等を考慮して適宜
決定できる。さらに好ましい光学製品は、本発明の低融
点光学ガラスを非球面精密プレスすることにより得られ
る非球面レンズである。精密プレスは、例えば、図1に
示すようなプレス装置を用いて行うことができる。図1
に示す装置は、支持棒9上に設けた支持台10上に、上
型1、下型2及び案内型3からなる成型鋳型を載置した
ものを、外周にヒーター12を巻き付けた石英管11中
に設けたものである。本発明の低融点光学ガラスからな
る被成形ガラス塊4を下型2及び上型1の間に配置す
る。被成形ガラス塊4は、例えば、直径2〜20mm程
度の球状物であることができる。球状物の大きさは、最
終製品の大きさを考慮して適宜決定される。
The optical product of the present invention can be obtained by precision pressing the above-mentioned low melting point optical glass of the present invention. Known methods and apparatuses can be used for the precision press, and the conditions can be appropriately determined in consideration of the composition and physical properties of the glass. A further preferable optical product is an aspheric lens obtained by aspherical precision press of the low melting point optical glass of the present invention. The precision press can be performed using, for example, a press device as shown in FIG. FIG.
Is a quartz tube 11 having a molding die composed of an upper mold 1, a lower mold 2 and a guide mold 3 placed on a support 10 provided on a support rod 9 and a heater 12 wound around the outer periphery thereof. It is provided inside. The molded glass block 4 made of the low melting point optical glass of the present invention is disposed between the lower mold 2 and the upper mold 1. The molded glass lump 4 can be, for example, a sphere having a diameter of about 2 to 20 mm. The size of the spherical object is appropriately determined in consideration of the size of the final product.

【0022】被成形ガラス塊4を下型2及び上型1の間
に配置した後、ヒーター12に通電して石英管11内を
加熱する。成型鋳型内の温度は、下型2の内部に挿入さ
れた熱電対14によりモニターされる。加熱温度は、被
成形ガラス塊4の粘度が精密プレスに適した、例えば約
107.6 ポアズ程度になる温度とする。所定の温度とな
った後に、押し棒13を降下させて上型1を上方から押
して成型鋳型内の被成形ガラス塊4をプレスする。プレ
スの圧力及び時間は、ガラスの粘度等を考慮して適宜決
定できるが、例えば圧力は50〜100kg/cm2
範囲、時間は10〜120秒とすることができる。プレ
スの後、ガラス転移温度まで徐冷し、次いで室温まで急
冷し、成型鋳型から成形物を取り出すことで、本発明の
光学製品を得ることができる。
After placing the glass lump 4 between the lower mold 2 and the upper mold 1, the heater 12 is energized to heat the inside of the quartz tube 11. The temperature in the mold is monitored by a thermocouple 14 inserted inside the lower mold 2. The heating temperature is set to a temperature at which the viscosity of the molded glass block 4 becomes suitable for precision press, for example, about 107.6 poise. After the temperature reaches a predetermined temperature, the push rod 13 is lowered to push the upper mold 1 from above, thereby pressing the glass lump 4 in the molding mold. The pressure and time of the press can be appropriately determined in consideration of the viscosity of the glass and the like. For example, the pressure can be in the range of 50 to 100 kg / cm 2 , and the time can be 10 to 120 seconds. After pressing, the optical product of the present invention can be obtained by gradually cooling to a glass transition temperature, then rapidly cooling to room temperature, and taking out a molded product from a mold.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。 実施例1〜12 表1に示す調合組成(重量%)に従って、常法により、
本発明の低融点光学ガラス(実施例1〜12)を調製し
た。即ち、原料としては、P2 5 は正燐酸(H3 PO
4 )、メタリン酸塩又は五酸化二燐等を用い、他の成分
については炭酸塩、硝酸塩、酸化物等を用い、これらの
原料を所望の割合に秤取し、混合して調合原料とし、こ
れを1000℃〜1200℃に加熱した溶解炉に投入
し、溶解、清澄後、攪拌し、均一化してから鋳型に鋳込
み徐冷することにより、本発明の低融点光学ガラスを得
た。得られたガラスの光学的性能を表1に示す。表中の
屈折率nd、アッベ数νdは、徐冷降温速度−30℃/
hrにした場合の結果である。ガラス屈伏点(Ts)は
熱膨張測定機を用いて8℃/minで昇温した場合の結
果である。又、液相温度(L.T)は400℃〜105
0℃の温度勾配のついた失透試験炉に30分保持し、倍
率80倍の顕微鏡により結晶の有無を観察し、軟化点付
近の失透性も液相温度測定の際、同時に目視により観察
した結果である。
The present invention will be further described below with reference to examples. Examples 1 to 12 According to the formulation (% by weight) shown in Table 1, by a conventional method,
The low melting point optical glass of the present invention (Examples 1 to 12) was prepared. That is, as a raw material, P 2 O 5 is orthophosphoric acid (H 3 PO
4 ), using metaphosphate or diphosphorus pentoxide, etc., and using other components such as carbonates, nitrates, oxides, etc., weigh these raw materials in a desired ratio, mix them to form a blended raw material, This was put into a melting furnace heated to 1000 ° C. to 1200 ° C., melted, clarified, stirred, homogenized, and then cast into a mold and slowly cooled to obtain a low melting point optical glass of the present invention. Table 1 shows the optical performance of the obtained glass. In the table, the refractive index nd and Abbe number νd are:
hr. The glass yield point (Ts) is the result when the temperature is raised at 8 ° C./min using a thermal expansion measuring device. The liquidus temperature (LT) is 400 ° C. to 105 ° C.
Hold in a devitrification test furnace with a temperature gradient of 0 ° C. for 30 minutes, observe the presence or absence of crystals with a microscope with a magnification of 80, and observe the devitrification near the softening point visually at the same time as measuring the liquidus temperature. This is the result.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】比較例1〜3 特公昭55−37500号公報に記載の実施例9と12
と14のガラスを比較例1〜3として、その屈折率、ア
ッベ数、液相温度、ガラス屈伏点(Ts)を測定した。
結果を表2に示す。この比較ガラスは高屈折・高分散特
性を持たせる成分としてNb2 5 、TiO2 を用いて
WO3 を用いてないために耐失透性が悪く、ガラス屈伏
点も580℃以上と精密プレス成形用ガラスとしては実
用的でないことがわかる。
Comparative Examples 1 to 3 Examples 9 and 12 described in JP-B-55-37500
Using the glasses Nos. 14 and 14 as Comparative Examples 1 to 3, the refractive index, Abbe number, liquidus temperature, and glass yield point (Ts) were measured.
Table 2 shows the results. This comparative glass uses Nb 2 O 5 and TiO 2 as components having high refraction and high dispersion characteristics and does not use WO 3 , so that it has poor devitrification resistance and a glass deformation point of 580 ° C. or higher. It turns out that it is not practical as a forming glass.

【0026】比較例4〜7 比較例4〜7のガラスは、それぞれ特公昭56−400
94号公報に記載の実施例1、4、7、14のガラスで
ある。これらのガラスの屈折率、アッベ数、液相温度
(L.T)、ガラス屈伏点(Ts)を測定した結果を表
2に示す。これらの比較ガラスはガラス形成酸化物とし
て、P2 5 だけを用いているため耐失透性が悪く、ガ
ラス屈伏点(Ts)も高い。またガラスの屈伏点を下げ
るのに最も効果の高いアルカリ金属酸化物としてK2
のみを用いているためガラス屈伏点が高く、精密プレス
成形用ガラスとしては実用的でないことがわかる。
Comparative Examples 4 to 7 The glasses of Comparative Examples 4 to 7 were prepared as described in JP-B-56-400, respectively.
These are the glasses of Examples 1, 4, 7, and 14 described in JP-A-94. Table 2 shows the measurement results of the refractive index, Abbe number, liquidus temperature (LT), and glass yield point (Ts) of these glasses. Since these comparative glasses use only P 2 O 5 as a glass-forming oxide, they have poor devitrification resistance and a high glass yield point (Ts). K 2 O is the most effective alkali metal oxide for lowering the yield point of glass.
Since only glass is used, the glass yield point is high, and it is understood that it is not practical as a glass for precision press molding.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】比較例8〜14 比較例8〜14のガラスは、特開平5−51233号公
報に記載の実施例1、2、3、4、5、6、8のガラス
である。これらのガラスの屈折率、アッベ数、ガラス屈
伏点(Ts)を測定した結果を表3に示す。これらのガ
ラスは、ガラス熔解中にガラスが失透したり、熔解後キ
ャストしてガラスになったものでも液相温度は1000
℃以上と高く、軟化点付近で30分間保持するとガラス
が失透してしまうため、いずれも実用的でないことが分
かる。
Comparative Examples 8 to 14 The glasses of Comparative Examples 8 to 14 are the glasses of Examples 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 8 described in JP-A-5-51233. Table 3 shows the results of measuring the refractive index, Abbe number, and glass yield point (Ts) of these glasses. These glasses have a liquidus temperature of 1000 even if the glass is devitrified during the melting of the glass or the glass is cast after melting.
It is understood that none of them is practical because the glass is devitrified when held at a temperature close to the softening point for 30 minutes.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】実施例の各ガラスと比較して、表1に示し
た実施例1〜12の本発明のガラスは高屈折率かつ高分
散の低融点光学ガラスである。さらに実施例1〜12の
本発明のガラスは、ガラス屈伏点(Ts)が570℃以
下で、ガラスの液相温度(L.T)はすべて900℃以
下であり、軟化点付近でガラスを30分間保持してもガ
ラスは失透することがなかった。特に、特公昭55−3
7500号公報に記載のガラスと比較すると、組成の上
では、本発明のガラスは、所定量のWO3 をさらに含む
ものであるが、物性的には、本発明のガラスの液相温度
(L.T)は、いずれも900℃以下であった。また、
特公昭56−40094号公報には、WO3 を含有する
ガラスも記載されているが、比較例7として示すよう
に、単にWO3 を添加することだけでは、ガラスの液相
温度(L.T)を低下させることはできない。即ち、ガ
ラスを構成する各成分とその含有範囲を本発明の範囲に
することにより、始めて上記の如き優れた特性を有する
低融点光学ガラスを得ることができることが分かる。上
記実施例の結果から、比較例に挙げたガラスと異なり、
本発明のガラスはいずれも精密プレスによるレンズを大
量に生産することが可能な安定性を有することが分か
る。
Compared with the glasses of the examples, the glasses of the present invention of Examples 1 to 12 shown in Table 1 are low-melting optical glasses having a high refractive index and a high dispersion. Further, the glasses of Examples 1 to 12 of the present invention have a glass deformation point (Ts) of 570 ° C. or less, a liquidus temperature (LT) of all glasses of 900 ° C. or less, and a temperature of 30 ° C. near the softening point. The glass did not devitrify when held for minutes. In particular, Japanese Patent Publication No. 55-3
Compared to the glass described in Japanese Patent No. 7500, the glass of the present invention further contains a predetermined amount of WO 3 in terms of composition, but is physically characterized by the liquidus temperature (LT) of the glass of the present invention. ) Was 900 ° C. or less. Also,
In Japanese Patent Publication 56-40094, a glass are also described containing WO 3, as shown as Comparative Example 7, merely the addition of WO 3, glass liquidus temperature (L.T ) Cannot be reduced. That is, it is understood that the low melting point optical glass having the above-mentioned excellent properties can be obtained for the first time by setting each component constituting the glass and the content range thereof to the range of the present invention. From the results of the above examples, unlike the glasses listed in the comparative examples,
It can be seen that each of the glasses of the present invention has stability such that lenses can be mass-produced by precision pressing.

【0031】実施例13 実施例2のガラスを用いて、図1に示すプレス装置を用
いて非球面精密プレスすることにより非球面レンズを得
た。直径2〜20mmの球状物とした実施例4のガラス
を下型2及び上型1の間に配置した後、石英管11内を
窒素雰囲気としてヒーター12に通電して石英管11内
を加熱した。成型鋳型内の温度を、被成形ガラス塊の粘
度が約107.6 ポアズとなる570℃とした後、この温
度を維持しつつ、押し棒13を降下させて上型1を上方
から押して成型鋳型内の被成形ガラス塊をプレスした。
プレスの圧力は80kg/cm2 、プレス時間は30秒
間とした。プレスの後、プレスの圧力を解除し、非球面
プレス成形されたガラス成形体を下型2及び上型1と接
触させたままの状態でガラス転移温度495℃まで徐冷
し、次いで室温付近まで急冷して非球面に成形されたガ
ラスを成型鋳型を取り出した。得られた非球面レンズ
は、極めて精度の高いレンズであった。
Example 13 Using the glass of Example 2, an aspherical lens was obtained by performing an aspherical precision press using the press apparatus shown in FIG. After the glass of Example 4 having a spherical shape having a diameter of 2 to 20 mm was placed between the lower mold 2 and the upper mold 1, the quartz tube 11 was heated by energizing the heater 12 with a nitrogen atmosphere in the quartz tube 11. . After setting the temperature in the molding mold to 570 ° C. at which the viscosity of the glass mass to be molded becomes about 10 7.6 poise, while maintaining this temperature, the push rod 13 is lowered to push the upper mold 1 from above to thereby form the inside of the molding mold. Was pressed.
The pressing pressure was 80 kg / cm 2 , and the pressing time was 30 seconds. After pressing, the pressure of the press is released, and the glass molded body formed by the aspherical press molding is gradually cooled to a glass transition temperature of 495 ° C. while being kept in contact with the lower mold 2 and the upper mold 1, and then to around room temperature. The glass that was quenched and formed into an aspherical surface was removed from the mold. The obtained aspherical lens was an extremely accurate lens.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、高屈折率・高分散特性
を有するとともに、ガラス屈伏点が570℃以下で耐失
透性を有し安定であり、かつ成形性に優れた低融点光学
ガラスを提供することができる。さらに、本発明の低融
点光学ガラスを用いることにより、精密プレス用の成型
鋳型の寿命を伸ばしてレンズを生産することが可能であ
る。また、本発明の低融点光学ガラスを用いて精密プレ
スすることで、非球面レンズ等の光学製品を得ることも
できる。
According to the present invention, a low melting point optical material having a high refractive index and a high dispersion property, a glass having a deformation point of 570 ° C. or lower, having devitrification resistance, being stable, and having excellent moldability. Glass can be provided. Furthermore, by using the low melting point optical glass of the present invention, it is possible to produce a lens while extending the life of a molding die for precision press. Further, optical products such as aspherical lenses can be obtained by precision pressing using the low melting point optical glass of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の光学製品を製造するための精密プレ
ス装置の断面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory sectional view of a precision press device for producing an optical product of the present invention.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記各成分を下記の含量(重量%表示)
で含む(但し、GeO2及びAl23は含まない)こと
を特徴とする低融点光学ガラス。 P25 16〜38% B23 1〜20% Nb25 14〜44% PbO 7〜26% WO3 1〜20% TiO2 0〜10%未満 (但し、TiO2 +WO3 5%を超え、22%以下) Li2O 0〜5% Na2O 0〜18% K2O 0〜13% (但し、Li2O+Na2O+K2O 6〜20%)
1. The following components are represented by the following contents (in% by weight).
(Excluding GeO 2 and Al 2 O 3 ). P 2 O 5 16~38% B 2 O 3 1~20% Nb 2 O 5 14~44% PbO 7~26% WO 3 below 1~20% TiO 2 0~10% (however, TiO 2 + WO 3 5 %, greater or less 22%) Li 2 O 0~5% Na 2 O 0~18% K 2 O 0~13% ( however, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 6~20%)
【請求項2】 各成分の含量の合計が80%以上である
請求項1記載の低融点光学ガラス。
2. The low melting point optical glass according to claim 1, wherein the total content of each component is 80% or more.
【請求項3】 CaOを0〜5%、SrOを0〜5%、
BaOを0〜10%、ZnOを0〜4%さらに含む請求
項1又は2記載の低融点光学ガラス。
3. 0-5% of CaO, 0-5% of SrO,
The low melting point optical glass according to claim 1, further comprising 0 to 10% of BaO and 0 to 4% of ZnO.
【請求項4】 Ta25を0〜6%、As23を0〜2
%、Sb23を0〜2%さらに含む請求項1〜3のいず
れか1項に記載の低融点光学ガラス。
4. An amount of 0 to 6% of Ta 2 O 5 and 0 to 2 of As 2 O 3 .
%, Low melting optical glass according to any one of claims 1 to 3 containing Sb 2 O 3 0 to 2% more.
【請求項5】 屈折率が1.73〜1.84の範囲にあ
り、分散率が29〜23の範囲にあり、ガラス屈伏点
(Ts)が570℃以下である請求項1〜4のいずれか
1項に記載の低融点光学ガラス。
5. The method according to claim 1, wherein the refractive index is in the range of 1.73 to 1.84, the dispersion is in the range of 29 to 23, and the glass deformation point (Ts) is 570 ° C. or less. 2. The low melting point optical glass according to claim 1.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の低
融点光学ガラスを精密プレスすることにより得られる光
学製品。
6. An optical product obtained by precision-pressing the low-melting-point optical glass according to claim 1.
【請求項7】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の低
融点光学ガラスを非球面精密プレスすることにより得ら
れる非球面レンズ。
7. An aspherical lens obtained by subjecting the low-melting-point optical glass according to claim 1 to aspherical precision press.
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