JP4563934B2 - Optical glass for precision mold press molding - Google Patents
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Description
本発明は精密モールドプレス成形用光学ガラスに関する。更に詳しくは、高屈折率で低分散の光学特性を有し、モールドプレス成形に適し、且つ耐失透性に優れた光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass for precision mold press molding . More specifically, the present invention relates to an optical glass having high refractive index and low dispersion optical characteristics, suitable for mold press molding, and excellent in devitrification resistance.
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。非球面レンズは色収差以外の収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトすることができる。
この非球面レンズは、最近では精密モールドプレス成形法で多く製造されている。ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、成形型で加圧成形して所望形状の非球面レンズ成形品を得る。
前記プリフォームを得る方法は、一般に２種類ある。その１つは、ガラスブロック或いは棒材等から切り出して球状加工する方法である。もう１つは、ガラス融液をノズル先端から滴下して球状のガラスプリフォームを得る方法である。
前記精密モールドプレス成形によりガラス成形品を得るためには、プリフォームをガラス屈伏点（Ａｔ）以上で加圧成形することが必要である。ここで、プリフォームのガラス屈伏点（Ａｔ）が高ければ高い程、使用される金型は高温にさらされ、金型表面が酸化等により劣化し易く、低コスト、大量生産が実現できなくなる。
このため、プリフォームを構成する光学ガラスは、所望の光学特性、耐失透性等を満足しつつ、ガラス屈伏点（Ａｔ）を低くすることが望まれる。
一方、非球面レンズに用いられるガラスは、その用途に応じて種々の光学特性を有するものが求められている。が、中でも高屈折率で且つ低分散である光学特性を有するものの要求が高まっている。
In recent years, aspherical lenses are increasingly used as optical devices are remarkably reduced in size and weight. An aspherical lens can easily correct aberrations other than chromatic aberration, and can reduce the number of lenses and make the device compact.
Recently, many aspheric lenses are manufactured by a precision mold press molding method. A glass preform is heated and softened, and pressure-molded with a mold to obtain an aspherical lens molded product having a desired shape.
There are generally two methods for obtaining the preform. One of them is a method of cutting out from a glass block or a bar or the like and performing spherical processing. The other is a method in which a glass melt is dropped from the nozzle tip to obtain a spherical glass preform.
In order to obtain a glass molded product by the precision mold press molding, it is necessary to press-mold the preform at a glass yield point (At) or higher. Here, the higher the glass yield point (At) of the preform, the higher the mold used is exposed to high temperatures, and the mold surface is more likely to deteriorate due to oxidation or the like, making it impossible to realize low cost and mass production.
For this reason, the optical glass constituting the preform is desired to have a low glass yield point (At) while satisfying desired optical characteristics, devitrification resistance, and the like.
On the other hand, the glass used for the aspherical lens is required to have various optical characteristics depending on its application. However, there is an increasing demand for those having optical characteristics of high refractive index and low dispersion.
前記のような高屈折率で低分散の光学特性の要求に応える従来の光学ガラスとしてはホウ酸ランタン系が代表的であり、例えば特開昭４８−５９１１６号、特開昭６０−２２１３３８号、特開平８−２６７６５号、特開２００２−１２４４３号等に係る発明が提案されている。
ところが上記特開昭４８−５９１１６号発明等に示された従来のホウ酸ランタン系ガラスでは、ガラス転移温度（Ｔｇ）やガラス屈伏点（Ａｔ）が低いという利点を有する一方、耐失透性に劣るという問題があり、精密モールドプレス成形による成形を行うと製品が失透し易くなる（曇ってしまう）という問題があった。特に上記の滴下法では、プリフォームを製造することができないという問題があった。
As a conventional optical glass that meets the demand for optical properties of high refractive index and low dispersion as described above, lanthanum borate is representative, for example, JP-A-48-59116, JP-A-60-221338, Inventions related to JP-A-8-26765 and JP-A-2002-12443 have been proposed.
However, the conventional lanthanum borate glasses disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-59116 have the advantages of low glass transition temperature (Tg) and glass yield point (At), while being resistant to devitrification. There is a problem that it is inferior, and when molding is performed by precision mold press molding, there is a problem that the product is easily devitrified (fogging). In particular, the above dropping method has a problem that a preform cannot be produced.
そこで本発明は上記した従来における光学ガラスの欠点を解消し、高屈折率で低分散の光学特性を有すると共に、ガラス転移温度（Ｔｇ）やガラス屈伏点（Ａｔ）が低く、従って精密モールドプレス成形に適して成形がより容易に且つより低コストで行うことができ、しかも耐失透性に優れた精密モールドプレス成形用光学ガラスの提供を課題とする。 Therefore, the present invention eliminates the disadvantages of the conventional optical glass described above, has high refractive index and low dispersion optical characteristics, and has a low glass transition temperature (Tg) and glass yield point (At). It is an object of the present invention to provide an optical glass for precision mold press molding that can be easily molded at a lower cost and that is excellent in devitrification resistance.
上記課題を解決するため、本発明者は種々鋭意研究を重ねた結果、特定のガラス成分の組成を有する光学ガラスにおいて、所望の高屈折率、低分散の光学特性を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）が低く、しかも耐失透性にも優れたものを得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明の精密モールドプレス成形用光学ガラスは、ガラス組成として、重量％で、ＳｉＯ２：１〜８％、Ｂ２Ｏ３：１６〜２８％、ただし、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３：１８〜３２％、Ｌｉ２Ｏ：１．５〜３％、ＺｎＯ：１７〜２８％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３２％、Ｙ２Ｏ３：２〜９％、Ｙｂ２Ｏ３：０．０５〜５％、Ｇｄ ２ Ｏ ３ ：０〜１０％、ただし、Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３：２５〜４０％、ＷＯ３：５〜１５％を含有し、ガラス屈折率（ｎｄ）が１．７４〜１．８２、アッベ数（ｖｄ）が４０〜４６、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５３５℃以下、及びガラス屈伏点（Ａｔ）が５７５℃以下であることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted various researches. As a result, the optical glass having a specific glass component composition has desired high refractive index and low dispersion optical characteristics, and has a glass transition temperature ( The inventors have found that a material having a low Tg) and a glass yield point (At) and excellent in devitrification resistance can be obtained, and the present invention has been completed.
That is, the optical glass for precision mold press molding of the present invention has, as a glass composition, wt%, SiO 2 : 1 to 8%, B 2 O 3 : 16 to 28%, but SiO 2 + B 2 O 3 : 18 to 32%, Li 2 O: 1.5~3 %, ZnO: 17~28%, La 2 O 3: 20~32%, Y 2 O 3: 2~9%, Yb 2 O 3: 0.05~ 5%, Gd 2 O 3 : 0 to 10%, provided that La 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Gd 2 O 3 : 25 to 40%, WO 3 : 5 to 15%, glass refraction The rate (n d ) is 1.74 to 1.82, the Abbe number (v d ) is 40 to 46, the glass transition temperature (Tg) is 535 ° C. or less, and the glass yield point (At) is 575 ° C. or less. It is characterized by.
上記特徴による精密モールドプレス成形用光学ガラスによれば、そこに示されたガラス組成とすることで、確実にガラスの屈折率（ｎｄ）が１．７４〜１．８２、アッベ数（ｖｄ）が４０〜４６、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５３５℃以下、及びガラス屈伏点（Ａｔ）が５７５℃以下になる。
よって高屈折率で且つ低分散の光学特性を有すると共に、ガラス転移温度（Ｔｇ）やガラス屈伏点（Ａｔ）が低く、従って精密モールドプレス成形に適して成形がより容易に且つより低コストで行え、しかも耐失透性にも優れた光学ガラスの提供が可能となる。
According to precision mold press molding an optical glass according to the above Kitoku symptoms, by a glass composition shown therein, ensure the refractive index of the glass (n d) is 1.74 to 1.82, an Abbe number ( v d ) is 40 to 46, glass transition temperature (Tg) is 535 ° C. or lower, and glass yield point (At) is 575 ° C. or lower.
Therefore, it has high refractive index and low dispersion optical characteristics, and has a low glass transition temperature (Tg) and glass yield point (At). Therefore, it is suitable for precision mold press molding and can be molded easily and at low cost. In addition, it is possible to provide an optical glass excellent in resistance to devitrification .
上記本発明の精密モールドプレス成形用ガラスによれば、そこに示されたガラス組成とすることで、ガラスの屈折率（ｎｄ）を１．７４〜１．８２、アッベ数（ｖｄ）を４０〜４６、ガラス転移温度（Ｔｇ）を５３５℃以下、及びガラス屈伏点（Ａｔ）を５７５℃以下のホウ酸ランタン系の光学ガラスを提供することができる。
よってまた本発明の精密モールドプレス成形用光学ガラスによれば、非球面レンズ等に適用して１枚又は少数のレンズによる高屈折率で且つ低分散の光学特性を有するコンパクトな光学系を設計することができ、光学機器の小型軽量化が可能となる。加えて、精密モールドプレス成形において、成形がより低温で容易に行え、且つ金型の劣化がより少なく、設備コスト、メンテナンスコストを十分に抑制することができ、更に耐失透性にも優れているので、滴下法でも透明性の良いプリフォームを製造でき、このプリフォームを更に成形することで高品質のレンズ製品を提供することができる。
According to the precision press molding glass of the present invention, by a glass composition shown therein, the refractive index of glass (n d) 1.74 to 1.82, Abbe number (v d) A lanthanum borate optical glass having a glass transition temperature (Tg) of 535 ° C. or lower and a glass yield point (At) of 575 ° C. or lower can be provided.
Therefore, according to the optical glass for precision mold press molding of the present invention, a compact optical system having a high refractive index and a low dispersion optical characteristic can be designed by applying one or a few lenses to an aspherical lens or the like. Therefore, the optical device can be reduced in size and weight. In addition, in precision mold press molding, molding can be easily performed at a lower temperature, the mold is less deteriorated, equipment costs and maintenance costs can be sufficiently suppressed, and devitrification resistance is also excellent. Therefore, a preform having good transparency can be manufactured by the dropping method, and a high-quality lens product can be provided by further molding this preform.
本発明の精密モールドプレス成形用ガラススについて、各成分の含有範囲の限定理由について、以下に説明する。なお成分組成は全て重量％で示す。 About the precision mold press molding glass of this invention, the reason for limitation of the containing range of each component is demonstrated below. In addition, all component composition is shown by weight%.
ＳｉＯ２の含有量は１〜１０％とする。ＳｉＯ２はガラス網目構造形成成分であり、ガラスを失透に対して安定させるために必須の成分である。１％未満では耐失透性が不十分となる。一方、１０％を超えると、ガラスの屈折率（ｎｄ）が低下して、所望の高屈折率ガラスが得られなくなる。
ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは１〜９％とするのがよい。
またＳｉＯ２の含有量は、更に好ましくは１〜８％とするのがよい。
The content of SiO 2 is 1 to 10%. SiO 2 is a glass network structure forming component and an essential component for stabilizing the glass against devitrification. If it is less than 1%, the devitrification resistance is insufficient. On the other hand, if it exceeds 10%, the refractive index (n d ) of the glass decreases, and the desired high refractive index glass cannot be obtained.
The content of SiO 2 is preferably 1 to 9%.
Further, the content of SiO 2 is more preferably 1 to 8%.
Ｂ２Ｏ３の含有量は１６〜２８％とする。Ｂ２Ｏ３はガラス網目構造形成成分であり、ガラスを失透に対して安定させるために必須の成分である。１６％未満では耐失透性が不十分となり、２８％を超えるとガラスの屈折率（ｎｄ）が低下し、所望の高屈折率ガラスが得られなくなる。
Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１７〜２７％とするのがよい。
またＢ２Ｏ３の含有量は、更に好ましくは１７〜２６％とするのがよい。
The content of B 2 O 3 is 16 to 28%. B 2 O 3 is a glass network structure-forming component and an essential component for stabilizing the glass against devitrification. If it is less than 16%, the devitrification resistance becomes insufficient, and if it exceeds 28%, the refractive index (n d ) of the glass is lowered, and the desired high refractive index glass cannot be obtained.
The content of B 2 O 3 is preferably 17 to 27%.
Further, the content of B 2 O 3 is more preferably 17 to 26%.
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の含有量の合計は１８〜３２％とする。合計含有量が１８％未満ではガラスの失透傾向が強くなり、ガラスを安定に製造することができなくなる。一方、合計含有量が３２％を超えるとガラスの屈折率（ｎｄ）が低下し、所望の高屈折率ガラスが得られなくなる。
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の含有量の合計は、好ましくは１８〜３０％とするのがよい。
The total content of SiO 2 and B 2 O 3 is 18 to 32%. If the total content is less than 18%, the tendency of devitrification of the glass becomes strong, and the glass cannot be produced stably. On the other hand, if the total content exceeds 32%, the refractive index (n d ) of the glass decreases, and the desired high refractive index glass cannot be obtained.
The total content of SiO 2 and B 2 O 3 is preferably 18-30%.
Ｌｉ２Ｏの含有量は０．５〜３％とする。Ｌｉ２Ｏはガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）を低下させるために非常に有効な必須成分である。０．５％未満ではその効果が不十分である。一方、３％を超えると、ガラスの失透に対する安定性を低下させるので好ましくない。
Ｌｉ２Ｏの含有量は、好ましくは１〜３％とするのがよい。
またＬｉ２Ｏの含有量は、更に好ましくは１．５〜３％とするのがよい。
The content of Li 2 O is 0.5 to 3%. Li 2 O is an essential component that is very effective for lowering the glass transition temperature (Tg) and the glass yield point (At). If it is less than 0.5%, the effect is insufficient. On the other hand, if it exceeds 3%, the stability of glass against devitrification is lowered, which is not preferable.
The Li 2 O content is preferably 1 to 3%.
Further, the content of Li 2 O is more preferably 1.5 to 3%.
ＺｎＯの含有量は１５〜３０％とする。ＺｎＯはガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）を低下させると共に、ガラスの失透に対する安定性にも寄与する必須成分である。１５％未満ではガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）を低下させることが難しい。一方、３０％を超えるとガラスの失透に対する安定性が悪くなる。
ＺｎＯの含有量は、好ましくは１６〜２９％とするのがよい。
またＺｎＯの含有量は、更に好ましくは１７〜２８％とするのがよい。
The ZnO content is 15 to 30%. ZnO is an essential component that lowers the glass transition temperature (Tg) and the glass yield point (At) and contributes to the stability of the glass against devitrification. If it is less than 15%, it is difficult to lower the glass transition temperature (Tg) and the glass yield point (At). On the other hand, if it exceeds 30%, the stability of the glass against devitrification deteriorates.
The content of ZnO is preferably 16 to 29%.
The content of ZnO is more preferably 17 to 28%.
Ｌａ２Ｏ３の含有量は２０〜３５％とする。Ｌａ２Ｏ３は高屈折率、低分散の光学特性に寄与すると共に、ガラスを失透に対して安定させるために有効な成分である。２０％未満ではガラスの屈折率（ｎｄ）が低下して、所望の高屈折率ガラスが得られなくなる。一方、３５％を超えるとガラスの失透傾向が増大して好ましくない。
Ｌａ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２０〜３３％とするのがよい。
またＬａ２Ｏ３の含有量は、更に好ましくは２０〜３２％とするのがよい。
The content of La 2 O 3 is 20 to 35%. La 2 O 3 is an effective component for stabilizing the glass against devitrification while contributing to the optical characteristics of high refractive index and low dispersion. If it is less than 20%, the refractive index (n d ) of the glass is lowered and the desired high refractive index glass cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 35%, the tendency of devitrification of the glass increases, which is not preferable.
The content of La 2 O 3 is preferably 20 to 33%.
The content of La 2 O 3 is more preferably 20 to 32%.
Ｙ２Ｏ３の含有量は２〜１２％とする。Ｙ２Ｏ３もＬａ２Ｏ３と同様に高屈折率、低分散の光学特性に寄与する。２％未満ではその効果が十分ではなく、１２％を超えるとガラスの失透傾向が増大して好ましくない。
Ｙ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２〜９％とするのがよい。
The content of Y 2 O 3 is 2 to 12%. Y 2 O 3 also contributes to high refractive index and low dispersion optical characteristics, like La 2 O 3 . If it is less than 2%, the effect is not sufficient, and if it exceeds 12%, the tendency of devitrification of the glass increases, which is not preferable.
The content of Y 2 O 3 is preferably 2 to 9%.
Ｙｂ２Ｏ３の含有量は０．０５〜７％とする。Ｙｂ２Ｏ３もＬａ２Ｏ３と同様に高屈折率、低分散の光学特性に寄与する。０．０５％未満では高屈折率、低分散の光学特性に対する寄与が不十分であり、７％を超えるとガラスの失透傾向が増大して好ましくない。
Ｙｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．０５〜６％とするのがよい。
The content of Yb 2 O 3 is 0.05 to 7%. Yb 2 O 3 also contributes to high refractive index and low dispersion optical characteristics, like La 2 O 3 . If it is less than 0.05%, the contribution to the optical properties of high refractive index and low dispersion is insufficient, and if it exceeds 7%, the tendency to devitrify the glass increases, which is not preferable.
The content of Yb 2 O 3 is preferably 0.05 to 6%.
ＷＯ３の含有量は４〜１７％とする。ＷＯ３はガラスを失透に対して安定させるために必須の成分である。４％未満では耐失透性が不十分となり、１７％を超えるとガラスのアッベ数（ｖｄ）が低下し、所望の高アッベ数を有するガラスが得られなくなる。
ＷＯ３の含有量は、好ましくは５〜１６％とするのがよい。
またＷＯ３の含有量は、更に好ましくは５〜１５％とするのがよい。
The content of WO 3 is 4 to 17%. WO 3 is an essential component for stabilizing the glass against devitrification. If it is less than 4%, the devitrification resistance is insufficient, and if it exceeds 17%, the Abbe number (v d ) of the glass is lowered, and a glass having a desired high Abbe number cannot be obtained.
The content of WO 3 is preferably 5 to 16%.
The content of WO 3 is more preferably 5 to 15%.
Ｇｄ２Ｏ３を含有させることができる。この場合、含有量は０〜１０％とする。Ｇｄ２Ｏ３もＬａ２Ｏ３と同様に高屈折率、低分散の光学特性に寄与する。１０％を超えるとガラスの失透傾向が増大して好ましくない。
Ｇｄ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜９％とするのがよい。
Gd 2 O 3 can be contained. In this case, the content is 0 to 10%. Gd 2 O 3 also contributes to high refractive index and low dispersion optical characteristics, like La 2 O 3 . If it exceeds 10%, the tendency of devitrification of the glass increases, which is not preferable.
The content of Gd 2 O 3 is preferably 0 to 9%.
Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３を併用して用いる場合は、その合計含有量を２５〜４２％とすることができる。
Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３を併用させることは、ガラスを失透に対して安定化させるのに有利である。この場合、これらの合計量が２５％未満の場合はガラスの屈折率（ｎｄ）が低下し、所望の高屈折率ガラスが得られなくなる。また４２％を超えると、ガラスの失透に対する安定性が悪くなる。
Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３の合計含有量は、好ましくは２５〜４０％とするのがよい。
La 2 O 3, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, when used in combination with Gd 2 O 3 can be the total content and 25 to 42%.
The combined use of La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , and Gd 2 O 3 is advantageous for stabilizing the glass against devitrification. In this case, when the total amount of these is less than 25%, the refractive index (n d ) of the glass is lowered, and a desired high refractive index glass cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 42%, the stability of the glass against devitrification deteriorates.
The total content of La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 and Gd 2 O 3 is preferably 25 to 40%.
Ｎｂ２Ｏ５を含有させることができる。この場合、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜８％とする。
Ｎｂ２Ｏ５は、ＷＯ３の一部を置換して、その含有量を上記のような範囲に調整すると、ガラスの失透に対する安定性を損なわないまま目的とする光学性能が得られる。８％を超えるとガラスの失透に対する安定性が著しく損なわれる。
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０〜７％とするのがよい。
Nb 2 O 5 can be contained. In this case , the Nb 2 O 5 content is 0 to 8%.
When Nb 2 O 5 replaces a part of WO 3 and adjusts its content to the above range, the desired optical performance can be obtained without impairing the stability of the glass against devitrification. If it exceeds 8%, the stability of the glass against devitrification is significantly impaired.
The content of Nb 2 O 5 is preferably 0 to 7%.
ＺｒＯ２を含有させることができる。この場合、ＺｒＯ２の含有量は０〜８％とする。
ＺｒＯ２はガラスの耐失透性に寄与すると同時に、ガラスの屈折率（ｎｄ）を大きくする作用がある。８％を超えるとガラスの失透に対する安定性が悪くなる。
ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０〜７％とするのがよい。
ZrO 2 can be contained. In this case, the content of ZrO 2 is set to 0 to 8%.
ZrO 2 contributes to the devitrification resistance of the glass and has the effect of increasing the refractive index (n d ) of the glass. If it exceeds 8%, the stability of the glass against devitrification deteriorates.
The content of ZrO 2 is preferably 0 to 7%.
ＳｎＯ２を含有させることができる。この場合、ＳｎＯ２の含有量は０〜５％とする。
ＳｎＯ２は上記の範囲で適量を含有させることで、ガラスの光学特性を良好に調整し、また清澄剤として働く。
ＳｎＯ２の含有量は、好ましくは０〜３％とするのがよい。
SnO 2 can be contained. In this case, the SnO 2 content is 0 to 5%.
SnO 2 contains an appropriate amount within the above range, thereby adjusting the optical properties of the glass well and acting as a fining agent.
The content of SnO 2 is preferably 0 to 3%.
ＭｇＯを含有させることができる。この場合、ＭｇＯの含有量は０〜８％とする。
ＭｇＯを上記の含有量の範囲で含有させることで、光学特性を調整することができる。
ＭｇＯの含有量は、好ましくは０〜６％とするのがよい。
MgO can be contained. In this case, the content of MgO is 0 to 8%.
By containing MgO in the above range of contents, the optical characteristics can be adjusted.
The content of MgO is preferably 0 to 6%.
Ｉｎ２Ｏ３を含有させることができる。この場合、Ｉｎ２Ｏ３の含有量は０〜１０％とする。
Ｉｎ２Ｏ３はガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）を低下させ、またガラスの屈折率（ｎｄ）を大きくする効果がある。１０％を超えるとガラスの失透に対する安定性を低下させ、且つガラスのアッベ数（ｖｄ）を小さくするため、１０％以下の含有量とした。
Ｉｎ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜８％とするのがよい。
In 2 O 3 can be contained. In this case, the content of In 2 O 3 is 0 to 10%.
In 2 O 3 has an effect of lowering the glass transition temperature (Tg) and the glass yield point (At) and increasing the refractive index (n d ) of the glass. If it exceeds 10%, the stability against devitrification of the glass is lowered and the Abbe number (v d ) of the glass is reduced, so the content is made 10% or less.
The content of In 2 O 3 is preferably 0 to 8%.
Ｔａ２Ｏ５を含有させることができる。この場合、Ｔａ２Ｏ５の含有量は０〜１０％とする。
Ｔａ２Ｏ５はガラスの屈折率（ｎｄ）を大きくする作用がある。一方、アッベ数（ｖｄ）を小さくし、またガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）を上昇させる作用を有するため、上限を１０％とした。
Ｔａ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０〜９％とするのがよい。
Ta 2 O 5 can be contained. In this case, the content of Ta 2 O 5 is 0 to 10%.
Ta 2 O 5 has the effect of increasing the refractive index (n d ) of the glass. On the other hand, since the Abbe number (v d ) is decreased and the glass transition temperature (Tg) and the glass yield point (At) are increased, the upper limit is set to 10%.
The content of Ta 2 O 5 is preferably 0 to 9%.
本発明の精密モールドプレス成形用光学ガラスに用いる原料として、Ｂ２Ｏ３についてはＨ３ＢＯ３、Ｂ２Ｏ３等を用いることができ、他の成分についてはそれらの酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を用いることができる。
これらの原料を所定の割合で混合し、これを１１００〜１３００℃の溶解炉に投入し、溶解、清澄、攪拌し、均質化した後、金型に流し込む等により、本発明のガラスを製造することができる。
本発明によるガラスは、ガラス屈伏点（Ａｔ）が低く、本発明のガラスからなるプリフォームは、精密モールドプレス成形するのに適している。
前記プリフォームは、ガラスブロック又は棒材等から切り出してこれを球状加工したものや、ガラス融液をノズルから滴下して球状としたものを用いることができる。
また前記精密モールドプレス成形は、プリフォームを加熱軟化させ、成形型で加圧成形して行われ、レンズ等の光学製品を成形する。
As a raw material used for precision mold press molding an optical glass of the present invention, for the B 2 O 3 can be used H 3 BO 3, B 2 O 3 , etc., their oxides for other ingredients, carbonate, Nitrate and the like can be used.
These raw materials are mixed in a predetermined ratio, put into a melting furnace at 1100 to 1300 ° C., melted, clarified, stirred, homogenized, and then poured into a mold to produce the glass of the present invention. be able to.
The glass according to the present invention has a low glass yield point (At), and the preform made of the glass of the present invention is suitable for precision mold press molding.
The preform can be cut out from a glass block or bar or the like and processed into a spherical shape, or can be formed into a spherical shape by dropping a glass melt from a nozzle.
The precision mold press molding is performed by heating and softening a preform and press molding with a molding die to mold an optical product such as a lens.
次に本発明を実施例により、更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は実施例によって限定されるものではない。
実施例における精密モールドプレス成形用ガラスの特性は、次の方法で測定した。
（１）．屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ｖｄ）
屈折率計（カルニュー社製、ＫＰＲ−２００）にて測定した。
（２）．ガラス転移温度（Ｔｇ）、ガラス屈伏点（Ａｔ）
直径３〜４ｍｍ、長さ１５〜２０ｍｍの棒状試料を毎分５℃の速度で昇温加熱し、試料の伸びと温度を測定して得られた熱膨張曲線から求めた。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.
The characteristics of the precision mold press-forming glass in the examples were measured by the following method.
(1). Refractive index (n d ), Abbe number (v d )
Measured with a refractometer (KPR-200, manufactured by Kalnew).
(2). Glass transition temperature (Tg), glass yield point (At)
A rod-shaped sample having a diameter of 3 to 4 mm and a length of 15 to 20 mm was heated by heating at a rate of 5 ° C. per minute, and the elongation and temperature of the sample were measured to obtain a thermal expansion curve.
ガラス原料として、各成分の酸化物、炭酸塩及び硝酸塩等を用い、表１に示す組成のガラスとなるように秤量し、各原料をよく混合した後、白金ルツボに入れ、１１００〜１３００℃の炉内で溶融し、十分に攪拌均質化し、その後９５０〜１０００℃に温度を下げ、その温度から金型に流し込んで徐冷することによりガラスを得た。
得られたガラスは、無色、均質であり、失透は認められなかった。
得られたガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ｖｄ）、ガラス屈伏点（Ａｔ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）を組成と共に表１に示す。
As the glass raw materials, oxides, carbonates, nitrates, and the like of each component were weighed so as to become a glass having the composition shown in Table 1, and each raw material was thoroughly mixed, then placed in a platinum crucible and heated to 1100-1300 ° C. Glass was obtained by melting in a furnace, homogenizing sufficiently, and then lowering the temperature to 950 to 1000 ° C., pouring into a mold from that temperature, and gradually cooling.
The obtained glass was colorless and homogeneous, and no devitrification was observed.
Table 1 shows the refractive index (n d ), Abbe number (v d ), glass yield point (At), and glass transition temperature (Tg) of the obtained glass together with the composition.
（実施例２〜１３、比較例１〜４）
ガラスの組成を変える以外は、実施例１と同様にしてガラスを得た。結果を表１、表２に示す。なお実施例４は、あくまで参考例であり、本発明の実施例を示すものではない。
実施例２〜１３、及び比較例１、４のガラスは、無色、均質であり、失透は認められなかった。しかし比較例２、３のガラスは、部分的に白色化し、失透が認められた。また比較例１、４のガラスはガラス転移温度（Ｔｇ）及びガラス屈伏点（Ａｔ）が高く、精密モールドプレス成形に適さない。
(Examples 2 to 13, Comparative Examples 1 to 4)
A glass was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the glass was changed. The results are shown in Tables 1 and 2. In addition, Example 4 is a reference example to the last, and does not show the Example of this invention .
The glasses of Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 and 4 were colorless and homogeneous, and no devitrification was observed. However, the glasses of Comparative Examples 2 and 3 were partially whitened and devitrification was observed. Moreover, the glass of Comparative Examples 1 and 4 has a high glass transition temperature (Tg) and a glass yield point (At), and is not suitable for precision mold press molding.
表１、表２から明らかなように、実施例１〜１３では、ガラスの屈折率（ｎｄ）が１．７５７〜１．８０８の範囲にあり、且つアッベ数（ｖｄ）が４０．７〜４５．１の範囲にあり、且つガラス屈伏点（Ａｔ）が５４０〜５７１℃の範囲にあり、且つガラス転移温度（Ｔｇ）が５０７〜５２９℃の範囲にある。
一方、本発明の成分範囲外の比較例１においては、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ｖｄ）は悪くないが、ガラス屈伏点（Ａｔ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）がそれぞれ６２９℃、６０１℃と高温になっており、精密モールドプレス成形に適さない。比較例４の場合も同様である。
比較例２、３は屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ｖｄ）、ガラス屈伏点（Ａｔ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）ともに悪くないが、既述したように、ガラスが部分的に失透する問題が生じた。
As is clear from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 13, the refractive index (n d ) of the glass is in the range of 1.757 to 1.808, and the Abbe number (v d ) is 40.7. In the range of ˜45.1, the glass yield point (At) in the range of 540 to 571 ° C., and the glass transition temperature (Tg) in the range of 507 to 529 ° C.
On the other hand, in Comparative Example 1 outside the component range of the present invention, the refractive index (n d ) and Abbe number (v d ) are not bad, but the glass yield point (At) and the glass transition temperature (Tg) are each 629 ° C. 601 ° C., which is not suitable for precision mold press molding. The same applies to Comparative Example 4.
In Comparative Examples 2 and 3, the refractive index (n d ), Abbe number (v d ), glass yield point (At), and glass transition temperature (Tg) are not bad, but as described above, the glass is partially lost. A transparent problem occurred.
本発明の精密モールドプレス成形用光学ガラスは、高屈折率で低分散の光学特性を有すると共に、ガラス転移温度（Ｔｇ）やガラス屈伏点（Ａｔ）が低く、従って精密モールドプレス成形に適して成形がより容易に且つより低コストで行うことができ、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、色収差以外の収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができる非球面レンズに好ましく用いることができる。 The optical glass for precision mold press molding of the present invention has high refractive index and low dispersion optical characteristics, and has a low glass transition temperature (Tg) and glass yield point (At). Therefore, it is suitable for precision mold press molding. Can be performed more easily and at a lower cost, and while optical devices are becoming smaller and lighter, the correction of aberrations other than chromatic aberration is easy, the number of lenses is reduced, and the device is compact. It can preferably be used for aspherical lenses that can be made.
Claims (1)
ＳｉＯ２ ：１〜８％
Ｂ２Ｏ３ ：１６〜２８％
ただし、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３ ：１８〜３２％
Ｌｉ２Ｏ ：１．５〜３％
ＺｎＯ ：１７〜２８％
Ｌａ２Ｏ３ ：２０〜３２％
Ｙ２Ｏ３ ：２〜９％
Ｙｂ２Ｏ３ ：０．０５〜５％
Ｇｄ ２ Ｏ ３ ：０〜１０％
ただし、Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３ ：２５〜４０％
ＷＯ３ ：５〜１５％
を含有し、ガラス屈折率（ｎｄ）が１．７４〜１．８２、アッベ数（ｖｄ）が４０〜４６、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５３５℃以下、及びガラス屈伏点（Ａｔ）が５７５℃以下であることを特徴とする精密モールドプレス成形用光学ガラス。As a glass composition,
SiO 2: 1~8%
B 2 O 3: 16~28%
However, SiO 2 + B 2 O 3 : 18~32%
Li 2 O: 1.5~3%
ZnO: 17-28%
La 2 O 3: 20~32%
Y 2 O 3 : 2 to 9%
Yb 2 O 3: 0.05~5%
Gd 2 O 3: 0~10%
However, La 2 O 3 + Y 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Gd 2 O 3: 25~40%
WO 3: 5~15%
Glass refractive index (n d ) of 1.74 to 1.82, Abbe number (v d ) of 40 to 46, glass transition temperature (Tg) of 535 ° C. or lower, and glass yield point (At) of Optical glass for precision mold press molding characterized by being 575 ° C. or lower.
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