JP4671298B2 - Optical glass, preform for press molding, and optical element - Google Patents
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Description
本発明は、光学ガラス、プレス成形用プリフォームとその製造方法、並びに光学素子とその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、特定の光学恒数を有すると共に、優れた耐候性を備えた光学ガラス、特にモールドプレス成形に適した低温軟化性を有する光学ガラス、並びに前記光学ガラスからなるプレス成形用プリフォームと光学素子およびそれらの製造方法に関するものである。 The present invention relates to optical glass, a press-molding preform and a manufacturing method thereof, and an optical element and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to an optical glass having a specific optical constant and excellent weather resistance, particularly an optical glass having a low-temperature softening property suitable for mold press molding, and press molding comprising the optical glass. The present invention relates to a preform, an optical element and a manufacturing method thereof.
屈折率（ｎｄ）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５〜６５の光学恒数を有する光学ガラスは、レンズなどの光学素子の材料として有用であり、日本硝子製品工業会発行「硝子データブック」にＳＫタイプのガラスとして紹介されている。しかしながら、これらのガラスは、一般にガラス転移温度が560℃よりも高く、精密モールドプレス用ガラスとして適さない。モールドプレス用ガラスにおいて、成形温度が高温となると、プレス用型の表面に損傷が生じたり、型材の耐久性が低くなったりして問題となるため、ガラスのガラス転移温度はなるべく低い方が望ましい。このような問題を解決するため、Ｌｉ2Ｏなどのアルカリを多く導入したガラス、例えば、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＳｒＯ−Ｌｉ2Ｏ系ガラス（特許文献１参照）、あるいはアルカリやＴｅＯ2を導入したガラス、例えばＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＢａＯ系ガラス（特許文献２参照）などが知られている。 An optical glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67 and an Abbe number (νd) of 55 to 65 is useful as a material for an optical element such as a lens. It is introduced as SK type glass in the published “Glass Data Book”. However, these glasses generally have a glass transition temperature higher than 560 ° C. and are not suitable as glass for precision mold presses. In the glass for mold press, when the molding temperature becomes high, the surface of the mold for press is damaged or the durability of the mold material is lowered, so that the glass transition temperature of the glass is preferably as low as possible. . In order to solve such a problem, glass into which a large amount of alkali such as Li 2 O is introduced, for example, SiO 2 —B 2 O 3 —SrO—Li 2 O-based glass (see Patent Document 1), alkali, or TeO 2 is used. For example, SiO 2 —B 2 O 3 —BaO glass (see Patent Document 2) is known.
ところで、本発明者らは、屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５付近のガラスは、一般に耐候性が不十分であることに着目した。ガラス素材としての耐候性は、レンズなどの光学素子を長期にわたり、良好な状態で使用する上で極めて重要な特性である。 By the way, the present inventors paid attention to the fact that glass having a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67 and an Abbe number (νd) of around 55 to 65 generally has insufficient weather resistance. Weather resistance as a glass material is a very important characteristic for using an optical element such as a lens in a good state for a long time.
しかしながら、前記の特許文献１に記載のガラスは、多くのＳｒＯとＬｉ2Ｏが導入されているため、耐候性が悪く、プレスした際に、プレス成形品がくもりやすいという欠点を有している。また、特許文献２に記載のガラスは、アルカリやＴｅＯ2を導入してガラス転移温度の低下を図っているが、化学的耐久性がかなり悪化しているため、モールドプレス用ガラス(精密プレス成形用ガラス）としては不適当である。
本発明は、このような状況下で、屈折率（ｎｄ）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５〜６５であり、低温軟化性と優れた耐候性を有する光学ガラス、および前記光学ガラスからなるプレス成形用プリフォームならびに光学素子を提供することを目的とするものである。 Under such circumstances, the present invention is an optical glass having a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67 and an Abbe number (νd) of 55 to 65, having low temperature softening properties and excellent weather resistance, It is another object of the present invention to provide a press-molding preform and an optical element made of the optical glass.
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、光学素子の製造上、使用上、保管上の面から、屈折率（ｎｄ）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５〜６５の範囲の光学ガラスで低温軟化性を付与したとき、ヘイズ値が３％以下の耐候性をも付与しなければならないという知見を見出すと共に、ガラスの成分としてＢａＯ及びＳｒＯの代わりにＺｎＯを
多く導入することでガラスの転移温度（Ｔｇ）を大きく低下させることができると同時に、ガラスの耐久性をも改善できること、さらに、少量のＬａ2Ｏ3の導入によりガラスの耐候性を大幅に向上させることができるという知見を見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the refractive index (nd) is 1.57 to 1.67 and the Abbe number (νd) is 55 to 55 from the viewpoint of manufacturing, use, and storage of the optical element. When the low temperature softening property is imparted with the optical glass in the range of 65, it is found that the weather resistance having a haze value of 3% or less must be imparted, and more ZnO is used instead of BaO and SrO as a glass component. By introducing it, the transition temperature (Tg) of the glass can be greatly reduced, and at the same time, the durability of the glass can be improved, and the weather resistance of the glass is greatly improved by introducing a small amount of La 2 O 3 . The inventor has found that the present invention can be performed and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、
（１） モル％表示で、Ｂ2Ｏ3 ２２〜４０％、ＳｉＯ2 １２〜４０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、ＣａＯ ５〜１５％、ＺｎＯ ２〜１４％、Ｌａ2Ｏ3 ０．５〜４％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜３％、Ｙ2Ｏ3 ０〜３％（ただし、Ｌａ2Ｏ3とＧｄ2Ｏ3とＹ2Ｏ3との合計１％以上）、Ａｌ2Ｏ3 ０〜５％、ＺｒＯ2 ０〜３％（但し、０％を除く）およびＢａＯ ０〜５％を含み、上記成分の合計量が９６％より多く、かつ屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５である光学ガラス（以下、光学ガラスIVと称す。）が得られる溶融ガラス流から所定重量の溶融ガラス塊を分離し、型で受けた溶融ガラス塊を風圧により浮上させて、ガラスプリフォームに成形することを特徴とするプレス成形用プリフォームの製造方法、
（２） 用いる光学ガラスがＢａＯを含まない上記（１）項に記載のプレス成形用プリフォームの製造方法、
（３） 用いる光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）が５６０℃以下であり、かつヘイズ値が３％以下の耐候性を有する上記（１）または（２）項に記載のプレス成形用プリフォームの製造方法、
（４） 用いる光学ガラスのヘイズ値が３％以下の耐候性を有し、精密プレス成形用である上記（１）または（２）項に記載のプレス成形用プリフォームの製造方法、および
（５） 上記（１）ないし（４）項のいずれか１項に記載の方法でプレス成形用プリフォームを製造し、得られたプレス成形用プリフォームを加熱、軟化し、プレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) by mol%, B 2 O 3 22~40%,
(2) The method for producing a press-molding preform as described in (1) above, wherein the optical glass to be used does not contain BaO,
(3) The preform for press molding according to (1) or (2) above, wherein the optical glass used has a glass transition temperature (Tg) of 560 ° C. or lower and a haze value of 3% or lower. Production method,
(4) The method for producing a press-molding preform according to the above (1) or (2), wherein the optical glass used has a weather resistance of 3% or less and is for precision press-molding, and (5 ) A press-molding preform is manufactured by the method according to any one of the above items (1) to (4), and the obtained press-molding preform is heated, softened, and press-molded. A method of manufacturing an optical element,
Is to provide.
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５〜６５であり、かつ低温軟化性と優れた耐候性を有する光学ガラスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical glass having a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67, an Abbe number (νd) of 55 to 65, and having low-temperature softening properties and excellent weather resistance. it can.
また、本発明によれば、所望の光学恒数を有し、耐候性に優れた光学素子をプレス成形によって得るためのプレス成形用プリフォームならびにその製造方法を提供することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to provide a press molding preform for obtaining an optical element having a desired optical constant and excellent weather resistance by press molding, and a method for producing the same.
さらに、本発明によれば、所望の光学恒数を有し、耐候性に優れた光学素子ならびにその製造方法を提供することができる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an optical element having a desired optical constant and excellent weather resistance, and a method for producing the same.
本発明の光学ガラスには、光学ガラスＩ〜IVの４つの態様があり、まず、光学ガラスＩについて説明する。 The optical glass of the present invention has four modes of optical glasses I to IV. First, the optical glass I will be described.
本発明の光学ガラスＩは、屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５６０℃以下であり、かつヘイズ値が３％以下の耐候性を有するガラスである。 The optical glass I of the present invention has a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67, an Abbe number (νd) of 55 to 65, a glass transition temperature (Tg) of 560 ° C. or less, and a haze value of 3 % Is a glass having a weather resistance of not more than%.
上記ガラス転移温度（Ｔｇ）が５６０℃を超えると急激に精密プレス成形性が低下し、精密プレス成形によって良好な光学素子を製造するのが難しくなる。好ましいガラス転移温度（Ｔｇ）は５５０℃以下、より好ましくは５４０℃以下である。 When the glass transition temperature (Tg) exceeds 560 ° C., the precision press moldability is suddenly lowered, and it becomes difficult to produce a good optical element by the precision press molding. A preferable glass transition temperature (Tg) is 550 ° C. or lower, more preferably 540 ° C. or lower.
また、ヘイズ値が３％を超えると長期のわたる使用や保管、レンズなどのように通常の環境下、あるいはさらに厳しい環境下において光学素子としての性能を十分発揮させるのが難しくなる。光学ガラスＩを精密プレス成形した際に、良好な表面を有する光学素子を得る上からも光学ガラスＩにおいてヘイズ値を３％以下に限定した。好ましいヘイズ値は２％以下、より好ましくは１％以下である。 On the other hand, if the haze value exceeds 3%, it becomes difficult to sufficiently exhibit the performance as an optical element in a normal environment or a more severe environment such as long-term use and storage, and a lens. When the optical glass I was precision press-molded, the haze value was limited to 3% or less in the optical glass I from the viewpoint of obtaining an optical element having a good surface. A preferred haze value is 2% or less, more preferably 1% or less.
本発明の光学ガラスIIは、屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５、かつヘイズ値が３％以下の耐候性を有する精密プレス成形用のガラスである。 The optical glass II of the present invention is a glass for precision press molding having a weather resistance with a refractive index (nd) of 1.57-1.67, an Abbe number (νd) of 55-65, and a haze value of 3% or less. It is.
光学ガラスIIにおいて耐候性を上記のように規定した理由は、前記光学ガラスＩにおける規定の理由と同じである。好ましいヘイズ値は２％以下、より好ましくは１％以下である。 The reason why the weather resistance is defined as described above in the optical glass II is the same as the reason defined in the optical glass I. A preferred haze value is 2% or less, more preferably 1% or less.
本発明において、精密プレス成形とは、予め成形されたガラスプリフォームを加熱、軟化してプレス成形型によりプレスして、プレス成形型の成形面の形状を精密に光学ガラスに転写するとともに、所望の形状のプレス成形品を作製する方法であり、上記成形面を転写した面に機械加工を施さずに精密なガラス物品を作製可能な方法を言う。例えば、光学素子を精密プレス成形により作製する場合、光学素子としての使用時に光線を透過したり、反射させたり、屈折させたり、回折させたりする面、すなわち光学機能面を、プレス成形型の成形面を転写させることにより、機械加工を加えることなく作製できる。精密プレス成形は、モールドオプティクス成形とも呼ばれ、非球面形状、球面形状、回折格子などの微細な溝など精密さが要求される光学機能面を機械加工を加えることなしに成形できるものである。 In the present invention, precision press molding refers to heating and softening a pre-formed glass preform and pressing it with a press mold so that the shape of the molding surface of the press mold is precisely transferred to optical glass. This is a method for producing a press-molded product having the shape described above, and is a method capable of producing a precise glass article without applying machining to the surface to which the molding surface is transferred. For example, when an optical element is manufactured by precision press molding, a surface that transmits, reflects, refracts, or diffracts a light beam when used as an optical element, that is, an optical functional surface is molded into a press mold. By transferring the surface, it can be produced without machining. Precision press molding is also called mold optics molding, and can form an optical functional surface requiring precision, such as an aspherical shape, a spherical shape, and a fine groove such as a diffraction grating, without applying machining.
この光学ガラスIIにおいては、ガラス転移温度（Ｔｇ)は５６０℃以下が好ましく、より好ましくは５５０℃以下、さらに好ましくは５４０℃以下である。 In this optical glass II, the glass transition temperature (Tg) is preferably 560 ° C. or lower, more preferably 550 ° C. or lower, and further preferably 540 ° C. or lower.
本発明の光学ガラスIIIは、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯおよびＬａ2Ｏ3を含み、 屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５６０℃以下であり、かつヘイズ値が３％以下の耐候性を有するガラスである。 The optical glass III of the present invention contains B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, ZnO and La 2 O 3 , and has a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67 and an Abbe number (νd). Is a glass having a weather resistance of 55 to 65, a glass transition temperature (Tg) of 560 ° C. or less, and a haze value of 3% or less.
光学ガラスIIIにおいて、ガラス転移温度（Ｔｇ）を５６０℃以下に限定した理由は、前記光学ガラスＩにおける限定理由と同じであり、好ましくは５５０℃以下、より好ましくは５４０℃以下である。また、ヘイズ値を３％以下に限定した理由は、前記の光学ガラスＩ、IIにおける限定理由と同じであり、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下である。 In the optical glass III, the reason why the glass transition temperature (Tg) is limited to 560 ° C. or lower is the same as that for the optical glass I, preferably 550 ° C. or lower, more preferably 540 ° C. or lower. The reason why the haze value is limited to 3% or less is the same as the reason for limitation in the optical glasses I and II, and is preferably 2% or less, more preferably 1% or less.
ここでヘイズ値は、光学ガラスの研磨した表面に生じる曇りの程度を定量化したものであり、ヘイズメーターの２つの所定位置の一方に試料をセットしたときと、他方の所定位置にセットしたときの透過率の差を上記透過率の一方で割った値を百分率で示したものである。具体的には、２０×２０×２ｍｍの板状のガラス試料を用意し、その両面を光学研磨する。光学研磨が良好になされているかどうかは、研磨面に砂目が観察されないことにより容易に確認することができる。研磨された試料を洗浄した後、クリーンブース（クラス１０００）内で、温度６５℃、相対湿度０％に設定した環境試験機（エスペック（株）
製クリーン恒温恒湿器「ＰＣＲ−３ＳＰ」）内に一時間保持した後、温度６５℃、相対湿度９５％（超純水を使用）で２週間保持した。このようにして準備されたガラス試料のヘイズ値をヘイズメーター（「AUTOMATIC HAZE MATER MODEL TC-H III DPK」東京電色社製）を用いて測定する。
Here, the haze value is a quantification of the degree of fogging generated on the polished surface of the optical glass. When the sample is set at one of the two predetermined positions of the haze meter, and when it is set at the other predetermined position. The value obtained by dividing the difference in transmittance by one of the above transmittances is shown as a percentage. Specifically, a plate-shaped glass sample of 20 × 20 × 2 mm is prepared, and both surfaces thereof are optically polished. Whether optical polishing is satisfactorily confirmed can be easily confirmed by the fact that no grain is observed on the polished surface. After cleaning the polished sample, an environmental testing machine (ESPEC Corporation) set in a clean booth (Class 1000) at a temperature of 65 ° C and a relative humidity of 0%
The product was kept in a clean constant temperature and humidity chamber “PCR-3SP”) for 1 hour, and then kept at a temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 95% (using ultrapure water) for 2 weeks. The haze value of the glass sample thus prepared is measured using a haze meter (“AUTOMATIC HAZE MATER MODEL TC-H III DPK” manufactured by Tokyo Denshoku).
なお、上記寸法のガラス試料がとれない場合は、同様の組成を有するガラスを溶融して上記寸法の板状に加工したものを用いてヘイズ値の測定を行えばよい。 In addition, when the glass sample of the said dimension cannot be taken, the haze value should just be measured using what melt | dissolved the glass which has the same composition, and processed it into the plate shape of the said dimension.
この光学ガラスIIIにおいて、Ｂ2Ｏ3はガラスの網目構造を構成する成分であって、ガラスに低分散性を与え、軟化温度を低下させる成分である。ＳｉＯ2はＢ2Ｏ3と同様ガラスの網目構造を構成する主成分であり、ガラスの耐久性を向上させるための成分でもある。Ｌｉ2Ｏはガラスの低温軟化性を改善するために導入された成分である。ＣａＯはＢ2Ｏ3及びＳｉＯ2と共存することによりガラスの低軟化性や所望の光学恒数を付与するための成分である。ＺｎＯはガラスの低温軟化性や高耐候性を維持するために重要な成分である。Ｌａ2Ｏ3はガラスの耐久性及び耐候性を向上させるためにも、光学恒数を調整するためにも導入する。上記成分の加え、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＢａＯを導入することもできる。光学ガラスIIIにおいて、好ましいものは、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2からなるガラス、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＢａＯからなるガラス、前記２つのガラスに脱泡剤を加えたガラスの各ガラスである。 In this optical glass III, B 2 O 3 is a component constituting a glass network structure, and is a component that imparts low dispersibility to the glass and lowers the softening temperature. Like B 2 O 3 , SiO 2 is a main component constituting a glass network structure, and is also a component for improving the durability of the glass. Li 2 O is a component introduced to improve the low temperature softening property of the glass. CaO is a component for imparting a low softness of glass and a desired optical constant by coexisting with B 2 O 3 and SiO 2 . ZnO is an important component for maintaining the low-temperature softening property and high weather resistance of the glass. La 2 O 3 is introduced to improve the durability and weather resistance of the glass and to adjust the optical constant. In addition to the above components, Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and BaO can also be introduced. In the optical glass III, preferred are glasses made of B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2. B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , BaO It is each glass of the glass which added the defoamer.
次に、本発明の光学ガラスIVは、モル％表示で、Ｂ2Ｏ3 ２２〜４０％、ＳｉＯ2 １２〜４０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、ＣａＯ ５〜１５％、ＺｎＯ ２〜１４％、Ｌａ2Ｏ3 ０．５〜４％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜３％、Ｙ2Ｏ3 ０〜３％（ただし、Ｌａ2Ｏ3とＧｄ2Ｏ3とＹ2Ｏ3との合計１％以上）、Ａｌ2Ｏ3 ０〜５％、ＺｒＯ2 ０〜３％およびＢａＯ ０〜５％を含み、上記成分の合計量が９６％より多く、かつ屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νd）が５５〜６５のガラスである。
Then, the optical glass IV of the present invention, by mol%, B 2 O 3 22~40%,
光学ガラスIVにおいて、上記各成分の組成範囲を定めた理由は次のとおりである。なお、以下、含有量はモル％により表示するものとする。 In the optical glass IV, the reason why the composition ranges of the respective components are determined is as follows. Hereinafter, the content is expressed by mol%.
Ｂ2Ｏ3はガラスの網目構造を構成する成分であって、ガラスに低分散性を与え、軟化温度を低下させるために必要な成分である。その含有量が２２％未満では、ガラスの転移温度（Ｔｇ）が高くなるとともに、所望の光学恒数を付与する上から好ましくない。４０％を超えると、ガラスの耐久性や耐酸性が悪化してしまうおそれが生じる。したがって、その導入量は２２〜４０％の範囲に限定される。好ましくは２４〜３８％の範囲である。 B 2 O 3 is a component constituting the glass network structure, and is a component necessary for imparting low dispersibility to the glass and lowering the softening temperature. If the content is less than 22%, the glass transition temperature (Tg) becomes high, and it is not preferable from the viewpoint of imparting a desired optical constant. If it exceeds 40%, the durability and acid resistance of the glass may deteriorate. Therefore, the introduction amount is limited to a range of 22 to 40%. Preferably it is 24 to 38% of range.
ＳｉＯ2はＢ2Ｏ3と同様ガラスの網目構造を構成する主成分であり、ガラスの耐久性を向上させるための成分でもある。その含有量が１２％未満では耐久性が急激に悪くなる傾向があり、一方、４０％を超えて導入すると、低温軟化性を付与する上から、また所望の光学恒数を付与する上から好ましくない。したがって、その導入量は１２〜４０％の範囲に限定される。好ましくは１５〜３５％の範囲である。 Like B 2 O 3 , SiO 2 is a main component constituting a glass network structure, and is also a component for improving the durability of the glass. If its content is less than 12%, the durability tends to deteriorate rapidly. On the other hand, if it is introduced in excess of 40%, it is preferable from the viewpoint of imparting low-temperature softening properties and imparting a desired optical constant. Absent. Therefore, the introduction amount is limited to a range of 12 to 40%. Preferably it is 15 to 35% of range.
Ｌｉ2Ｏはガラスの低温軟化性を改善するために導入された成分である。その含有量が２％未満では、軟化温度が高くなり、プレスに困難をもたらす一方、２０％を超えて導入すると、ガラスの液相温度が急激に高くなり、耐候性も悪化するため、その導入量は２〜２０％の範囲に限定される。好ましくは５〜１８％の範囲である。 Li 2 O is a component introduced to improve the low temperature softening property of the glass. If its content is less than 2%, the softening temperature becomes high, causing difficulty in pressing. On the other hand, if it is introduced in excess of 20%, the liquidus temperature of the glass increases rapidly and the weather resistance deteriorates. The amount is limited to a range of 2-20%. Preferably it is 5 to 18% of range.
ＣａＯは本発明において特定範囲のＢ2Ｏ3及びＳｉＯ2と共存することにより、ガラス
の低軟化性や目標の光学恒数を維持することができる。しかし、その含有量が５％未満ではガラスの転移温度が高くなり、光学恒数も目標の範囲から外れてしまうのに対し、１５％を超えて導入すると、逆に耐久性及び耐候性が悪化してしまうおそれがある。したがって、その導入量は５〜１５％の範囲に限定される。好ましくは６〜１２％の範囲である。
In the present invention, CaO coexists with a specific range of B 2 O 3 and SiO 2 to maintain the low softness of the glass and the target optical constant. However, if its content is less than 5%, the glass transition temperature becomes high and the optical constant is also out of the target range. On the other hand, if it is introduced in excess of 15%, the durability and weather resistance are worsened. There is a risk of it. Therefore, the introduction amount is limited to a range of 5 to 15%. Preferably it is 6 to 12% of range.
ＺｎＯはガラスの低温軟化性や高耐候性を維持するために非常に重要な成分である。特に、ＢａＯの代わりに多くのＺｎＯを導入すると、耐候性が大幅に改善される。本発明の光学恒数を有する従来のガラスにはＺｎＯはＢａＯ、ＣａＯと同様光学恒数の調整に用いられているが、本発明の組成系においてＺｎＯは他の２価成分と比べ、ガラスの耐候性を大幅に高める上、低温軟化性の改善や光学恒数の調整の点で最も優れている成分である。その導入量が２％未満では目標の耐候性と低温軟化性を維持することができなくなる一方、１４％より多く導入すると、ガラスの安定性が悪化し、液相温度も急上昇するため、熱間プリフォームの成形に支障が出るおそれがある。したがって、その導入量は２〜１４％の範囲に限定される。好ましくは３〜１２％の範囲である。 ZnO is a very important component for maintaining the low-temperature softening property and high weather resistance of the glass. In particular, when a large amount of ZnO is introduced instead of BaO, the weather resistance is greatly improved. In the conventional glass having the optical constant of the present invention, ZnO is used for adjusting the optical constant as in the case of BaO and CaO, but in the composition system of the present invention, ZnO is less glass than the other divalent components. In addition to greatly improving weather resistance, it is the most excellent component in terms of improving low-temperature softening properties and adjusting optical constants. If the amount introduced is less than 2%, the target weather resistance and low-temperature softening properties cannot be maintained. On the other hand, if the amount introduced exceeds 14%, the stability of the glass deteriorates and the liquidus temperature rises rapidly. There is a risk of hindering preform molding. Therefore, the introduction amount is limited to a range of 2 to 14%. Preferably it is 3 to 12% of range.
Ｌａ2Ｏ3はガラスの耐久性及び耐候性を向上させるためにも、光学恒数を調整するためにも必要な成分である。しかし、その含有量が４％を超えると、ガラスの屈折率が所望の範囲より高くなり、アッベ数も低くなるおそれがあるため、４％以下とする。また、０．５％未満では耐候性を向上させる効果が薄れるので、その導入量は０．５〜４％の範囲に限定される。好ましくは１〜３％の範囲である。 La 2 O 3 is a component necessary for improving the durability and weather resistance of the glass and adjusting the optical constant. However, if the content exceeds 4%, the refractive index of the glass becomes higher than the desired range, and the Abbe number may be lowered. Moreover, since the effect which improves a weather resistance will fade if it is less than 0.5%, the introduction amount is limited to the range of 0.5 to 4%. Preferably it is 1 to 3% of range.
以上は、光学ガラスIVの必須成分である。
Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3は何れもガラスの耐候性の向上や光学恒数の調整に使われる成分であるが、それぞれの導入量が３％より多くなると、光学恒数が所望の範囲より外れやすくなり、低温軟化性も悪化するので、それぞれの導入量を０〜３％とする。ただし、ガラスの高耐候性を維持するため、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3の合計量を１％以上にする。
The above are essential components of the optical glass IV.
Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 are components used for improving the weather resistance of the glass and adjusting the optical constant, but when the amount of each introduced exceeds 3%, the optical constant is in the desired range. Since it becomes easier to come off and the low-temperature softening property deteriorates, the amount of each introduced is set to 0 to 3%. However, in order to maintain the high weather resistance of the glass, the total amount of La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 is made 1% or more.
Ａl2Ｏ3はガラスの耐久性及び耐候性を向上させるために導入される成分であるが、その導入量が5％を超えると、ガラス転移温度（Ｔｇ）が急上昇し、光学恒数も所望の範囲から外れるおそれがあるため、０〜５％とする。好ましくは０〜4％である。 Al 2 O 3 is a component introduced to improve the durability and weather resistance of the glass. However, if the introduced amount exceeds 5%, the glass transition temperature (Tg) increases rapidly, and an optical constant is also desired. Therefore, 0 to 5% is set. Preferably it is 0 to 4%.
ＺｒＯ2はガラスの耐候性の向上や光学恒数の調整に使われる成分であるが、導入量が３％より多くなると、光学恒数が所望の範囲より外れやすくなり、低温軟化性も悪化するので、導入量を０〜３％とする。 ZrO 2 is a component used for improving the weather resistance of glass and adjusting the optical constant. However, when the amount introduced is more than 3%, the optical constant tends to be out of the desired range and the low-temperature softening property is also deteriorated. Therefore, the introduction amount is set to 0 to 3%.
ＢａＯはガラスの光学恒数を調整するために導入される成分であるが、ガラスの耐候性を悪化させるため、可能な限りその導入量を少なく抑えたほうがよい。特に５％より多く導入する場合、ガラスの耐候性がかなり悪化するので、０〜５％とする。好ましくは０〜４％である。 BaO is a component introduced to adjust the optical constant of the glass. However, in order to deteriorate the weather resistance of the glass, it is preferable to suppress the introduction amount as small as possible. In particular, when it is introduced more than 5%, the weather resistance of the glass is considerably deteriorated, so 0 to 5% is set. Preferably it is 0 to 4%.
この光学ガラスIVにおける好ましい組成範囲は、Ｂ2Ｏ3 ２４〜３８％、ＳｉＯ2 １５〜３５％、Ｌｉ2Ｏ ５〜１８％、ＣａＯ ６〜１２％、ＺｎＯ ３〜１２％、Ｌａ2Ｏ3 １〜３％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜３％、Ｙ2Ｏ3 ０〜３％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜４％、ＺｒＯ2 ０〜３％およびＢａＯ ０〜４％である。
A preferred composition range in the optical glass IV is, B 2 O 3 24~38%, SiO 2 15~35%, Li 2 O 5~18%, CaO 6~12%, 3~12% ZnO, La 2
なお、本発明の光学ガラスIVにおいては、上記成分のほか、通常使用されるＳｂ2Ｏ3などの脱泡剤や、ガラスの特性を悪化させない範囲での少量のＦ、Ｐ2Ｏ5、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＳｒＯなどの成分を添加することも可能であるが、所望の光学恒数、低温軟化性、耐候性を付与する上からＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＢａＯの合計含有量を９６％より多くする。好ましくは上
記合計含有量を９８％以上、より好ましくは９９％以上とする。なお、脱泡剤を別にすれば、上記合計含有量を１００％にすることがさらに好ましい。中でも、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2からなるガラス、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、ＣａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＢａＯからなるガラス、前記２つのガラスに脱泡剤を加えたガラスが好ましい。
In addition, in the optical glass IV of the present invention, in addition to the above components, usually used defoaming agents such as Sb 2 O 3 and small amounts of F, P 2 O 5 , Na in a range not deteriorating the properties of the glass. Although components such as 2 O, K 2 O, and SrO can be added, B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, etc. from the viewpoint of imparting desired optical constants, low-temperature softening properties, and weather resistance. The total content of CaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , and BaO is made more than 96%. Preferably, the total content is 98% or more, more preferably 99% or more. In addition, it is more preferable that the total content is 100%, except for the defoaming agent. Among them, glass made of B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , B 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , BaO, a glass obtained by adding a defoaming agent to the above two glasses Is preferred.
また、この光学ガラスIVにおいてもガラス転移温度（Ｔg)を低温軟化性の指標とすることができ、ガラス転移温度を５６０℃以下とすることが好ましく、５５０℃以下とするのがより好ましく、５４０℃以下とするのがさらに好ましい。 Also in this optical glass IV, the glass transition temperature (Tg) can be used as an indicator of low-temperature softening properties, and the glass transition temperature is preferably 560 ° C. or less, more preferably 550 ° C. or less. It is more preferable that the temperature be set to ° C.
さらに、ヘイズ値についても３％以下とするのが好ましく、２％以下とするのがより好ましく、１％以下とするのがさらに好ましい。 Further, the haze value is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and still more preferably 1% or less.
なお、光学ガラスＩ〜IVのいずれにおいても、鉛、トリウム、カドミウム、テルルなどの有害物質をガラス原料から排除することが望ましい。また、ヒ素化合物も環境影響の上から使用しないことが望ましい。
〈プレス成形用プリフォームとその製造方法〉
プレス成形用プリフォーム（以下、プリフォームという。）は、加熱、軟化することによりプレス成形に供されるガラス素材であり、予めプレス成形に好適な形状に成形されたガラス成形予備体である。一般にプレス成形前後でガラスの容量は変化しないので、所望の容量のプレス成形品を作製するには、プリフォームの容量もプレス成形品の容量に合わせる。通常、ガラスの容量は重量によって管理される。
In any of the optical glasses I to IV, it is desirable to exclude harmful substances such as lead, thorium, cadmium and tellurium from the glass raw material. Also, it is desirable not to use arsenic compounds because of environmental impact.
<Preform for press molding and its manufacturing method>
A press molding preform (hereinafter referred to as a preform) is a glass material that is subjected to press molding by heating and softening, and is a glass molding preform that has been previously molded into a shape suitable for press molding. In general, since the glass capacity does not change before and after the press molding, in order to produce a press-molded product having a desired capacity, the capacity of the preform is matched with the capacity of the press-molded product. Usually, the capacity of glass is controlled by weight.
レンズなどのように回転対称性を有する光学素子をプレス成形するには、プリフォームの形状も同様の対称性をもたせることが望ましく、球状、マーブル状などが好ましい形状として例示できる。 In order to press-mold an optical element having rotational symmetry such as a lens, it is desirable that the shape of the preform has the same symmetry, and examples of preferable shapes include a spherical shape and a marble shape.
特に、精密プレス成形用のプリフォームは、プレス成形のみで光学機能面を形成したり、形状精度を極めて高いものにするから、プリフォームの重量管理を厳密に行う必要がある。また、プリフォームの形状もプリフォームとプレス成形型の成形面の間にガスがトラップされないよう、成形面の曲率などを配慮し、プレス成形品の寸法を考慮して決めることが望ましい。 In particular, a preform for precision press molding forms an optical functional surface only by press molding or has extremely high shape accuracy. Therefore, it is necessary to strictly control the weight of the preform. Further, it is desirable to determine the shape of the preform in consideration of the curvature of the molding surface and the dimensions of the press-molded product so that gas is not trapped between the preform and the molding surface of the press mold.
本発明のプリフォームは、前述の光学ガラスＩ〜IVのいずれかのガラスからなるものである。プリフォームは、すぐにプレス成形に供される場合と、在庫として保管しておき、必要に応じてプレス成形に供する場合があるが、本発明のプリフォームによれば、光学ガラスＩ〜IVが備える優れた耐候性によって長期にわたり保管しても、また、通常の気候条件下で保管しても表面が劣化し、曇りを生じることがない。 The preform of the present invention is made of any one of the aforementioned optical glasses I to IV. The preform may be immediately subjected to press molding or stored in stock, and may be subjected to press molding as necessary. According to the preform of the present invention, the optical glasses I to IV are Even if it is stored for a long time due to the excellent weather resistance provided, and it is stored under normal climatic conditions, the surface does not deteriorate and cloudiness does not occur.
したがって、このようなプリフォームを使用することにより優れた表面を有する光学素子をプレス成形によって作製することができる。特に精密プレス成形により光学素子を製造する場合、プリフォームの表面は光学素子の表面層に残存し、研磨などの機械加工によって除去されない。したがって、プリフォーム表面の曇りは光学素子の表面、特に光学機能面の曇りなどの欠陥となってしまう。上記プリフォームによれば、優れた耐候性のガラス材料を使用しているので、良好な表面を有するプレス成形品を製造することができる。 Therefore, by using such a preform, an optical element having an excellent surface can be produced by press molding. In particular, when an optical element is manufactured by precision press molding, the surface of the preform remains on the surface layer of the optical element and is not removed by machining such as polishing. Therefore, fogging of the preform surface becomes a defect such as fogging of the surface of the optical element, particularly the optical functional surface. According to the preform, since a glass material having excellent weather resistance is used, a press-formed product having a good surface can be produced.
次に本発明のプリフォームの製造方法について説明する。まず、光学ガラスＩ〜IVのいずれかのガラスが得られる溶融ガラスを、通常使用されるような酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物などのガラス原料を用いて溶解、清澄、攪拌することにより
用意する。そして、この溶融ガラスを温度制御された白金製などのノズルから一定の流下速度で流下させて型に受け、プリフォームに成形する。ここで一定重量の溶融ガラス塊を溶融ガラス流から分離する方法としては、ノズルから溶融ガラス滴として滴下させる方法、ノズルより流下する溶融ガラス流の先端部を支持部材で受けて溶融ガラス流にくびれを形成し、所望の重量の溶融ガラス塊が分離できるタイミングで上記支持部材を急降下（溶融ガラス流の流下速度よりも大きな速度で降下）させ、支持を失った溶融ガラス流先端部を上記くびれから分離する方法などを例示できる。
Next, the preform manufacturing method of the present invention will be described. First, the molten glass from which any one of the optical glasses I to IV can be obtained is melted by using glass materials such as oxides, carbonates, sulfates, nitrates, fluorides and hydroxides that are usually used. Prepare by clarification and stirring. Then, the molten glass is caused to flow down from a temperature-controlled nozzle made of platinum or the like at a constant flow speed, is received by a mold, and is formed into a preform. Here, as a method of separating a molten glass lump of a constant weight from the molten glass flow, a method of dropping the molten glass mass as a molten glass droplet from the nozzle, receiving the tip of the molten glass flow flowing down from the nozzle with a support member, and constricting the molten glass flow Is formed, and the support member is rapidly lowered at a timing at which a molten glass lump of a desired weight can be separated (lower than the flow velocity of the molten glass flow), and the molten glass flow leading end portion that has lost support is removed from the constriction. Examples of the separation method can be given.
型で受けた溶融ガラス塊は、ガスを吹き付けて風圧により浮上させたり、回転させたりしてプリフォームに成形することができる。ガラスの温度がガラス転移温度付近にまで低下してから、プリフォームを型から取り出す。なお、取り出したプリフォームは急激な温度変化によって破損しないようアニールしてもよい。 The molten glass lump received by the mold can be formed into a preform by blowing a gas and floating it by wind pressure or rotating it. The preform is removed from the mold after the glass temperature has dropped to near the glass transition temperature. The preform taken out may be annealed so as not to be damaged by a rapid temperature change.
これらの方法では、耐候性に優れた光学ガラスＩ〜IVを使用するので、良好な表面を有するプリフォームを得ることができる。この方法は、精密プレス成形用プリフォームの製造に好適である。 In these methods, optical glasses I to IV excellent in weather resistance are used, so a preform having a good surface can be obtained. This method is suitable for manufacturing a precision press-molding preform.
このプリフォームは耐候性に優れたガラスからなるので、洗浄などによる表面の曇りを効果的に抑えることができる。プリフォームの表面には必要に応じて公知の方法により薄膜を形成してもよい。
〈光学素子およびその製造方法〉
本発明の光学素子は、前述の光学ガラスＩ〜IVのいずれかの光学ガラスからなるものである。したがって、耐候性に優れた光学素子を提供することができる。上記光学素子は、プレス成形によって得られるもの、さらに研削、研磨加工して得られるもの、精密プレス成形によって得られるもの、溶融ガラスを鋳込んで成形されたガラス成形体をアニールして除歪した後、切断、切削、研削、研磨などの機械加工して得られるものを含んでいる。光学素子としては球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズ、マイクロレンズアレイ、ピックアップレンズ、シリンドリカルレンズなどの各種光学レンズ、回折格子、プリズムなどを例示できる。これら光学素子には必要に応じて反射防止膜、部分反射膜、高反射膜などの光学多層膜を形成することもできる。このような多層膜を形成する際、光学素子を構成するガラスの耐候性が優れているので、表面が清浄に保たれ、良好な成膜が可能となる。また、長期にわたり使用してもこれらの膜は剥がれるといった不具合が生じることもない。
Since this preform is made of glass having excellent weather resistance, it is possible to effectively suppress fogging of the surface due to cleaning or the like. If necessary, a thin film may be formed on the surface of the preform by a known method.
<Optical element and manufacturing method thereof>
The optical element of the present invention is made of any one of the optical glasses I to IV described above. Therefore, an optical element having excellent weather resistance can be provided. The above optical element is obtained by press molding, further obtained by grinding and polishing, obtained by precision press molding, and a glass molded body molded by casting molten glass is annealed to remove strain. After that, what is obtained by machining such as cutting, cutting, grinding and polishing is included. Examples of the optical element include a spherical lens, an aspheric lens, a micro lens, a micro lens array, a pickup lens, and various optical lenses such as a cylindrical lens, a diffraction grating, and a prism. An optical multilayer film such as an antireflection film, a partial reflection film, or a high reflection film can be formed on these optical elements as necessary. When forming such a multilayer film, the weather resistance of the glass constituting the optical element is excellent, so that the surface is kept clean and good film formation is possible. Further, even when used for a long period of time, such a problem that these films peel off does not occur.
次に光学素子の製造方法について説明する。まず、上記プリフォームを非酸化性雰囲気、例えば窒素雰囲気や窒素と水素の混合ガス雰囲気において加熱、軟化して、成形面が精密に加工された成形型を用いて精密プレス成形し、得られた成形品をアニールしてレンズなどの光学素子を作製する。なお、プレス成形されたガラス成形品に研削、研磨を施してレンズなどの光学素子に仕上げてもよい。 Next, a method for manufacturing an optical element will be described. First, the preform was heated and softened in a non-oxidizing atmosphere, for example, a nitrogen atmosphere or a mixed gas atmosphere of nitrogen and hydrogen, and obtained by precision press molding using a molding die whose molding surface was precisely processed. The molded product is annealed to produce an optical element such as a lens. Note that a press-molded glass molded product may be ground and polished to finish an optical element such as a lens.
次に、本発明を実施例および参考例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、参考例は出願当初は実施例であったが、その後の特許請求の範囲の補正により実施例ではなくなったものである。
実施例１〜２３および参考例１〜５
それぞれのガラス成分に対応する酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物など、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ(ＯＨ)3、ＣａＣＯ3、ＺｎＯ、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｌｉ2ＣＯ3などを適宜用いて、表１、表２に示した組成のガラスが得られるように、２５０〜３００g秤量し、十分に混合して調合バッチと成し、これを白金るつぼに入れ、１２００〜１２５０℃で攪拌しながら空気中で２〜４時間、ガラスの溶解を行った。溶解後、ガラス融液を４０×７０×１５ｍｍのカーボンの金型に流し、ガラスの転移温度（Ｔｇ)まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度付近で約１時間アニールして炉内で室温まで放冷した。このようにして得られた実施例１〜２３および参考例１〜５のガラスは顕微鏡で観察できる結晶が析出しなかった。なお、各実施例および参考例において脱泡剤として通常使用される程度のＳｂ2Ｏ3を外割添加してもよい。
EXAMPLES Next, although an Example and a reference example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. The reference example was an example at the beginning of the application, but was no longer an example due to the subsequent amendment of the claims.
Examples 1 to 23 and Reference Examples 1 to 5
Oxides, carbonates, sulfates, nitrates, fluorides, hydroxides, etc. corresponding to each glass component, such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , CaCO 3 , ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , Li 2 CO 3, etc. are used appropriately so that 250 to 300 g are weighed so that the glass having the composition shown in Table 1 and Table 2 can be obtained. The mixture was mixed to form a preparation batch, which was placed in a platinum crucible, and the glass was melted in air for 2 to 4 hours while stirring at 1200 to 1250 ° C. After melting, the glass melt is poured into a 40 × 70 × 15 mm carbon mold, allowed to cool to the glass transition temperature (Tg), and immediately placed in an annealing furnace, and annealed for about 1 hour near the glass transition temperature. And allowed to cool to room temperature in the furnace. The crystals of Examples 1 to 23 and Reference Examples 1 to 5 thus obtained did not precipitate crystals that could be observed with a microscope. Incidentally, the Sb 2 O 3 to the extent that is usually used as a defoaming agent in each of the Examples and Reference Examples may be outer percentage added.
次に実施例１〜２３および参考例１〜５の光学ガラスについて、屈折率(ｎd)、アッベ数(νd)、転移温度(Ｔｇ)、ガラスの耐候性を以下のようにして測定すると共に、密度を測定した。これらの結果を表３に示す。
（１）屈折率（ｎd）及びアッベ数（νd）
徐冷降温速度を−３０℃/時にして得られた光学ガラスについて測定した。
（２）転移温度（Ｔｇ）
理学電機株式会社の熱機械分析装置により昇温速度を４℃／分にして測定した。
（３）耐候性評価
試料（２０×２０×２ｍｍ）を砂目が見えない程度まで光学研磨した。洗浄後、クリーンブース（クラス１０００）内で、温度６５℃、相対湿度０％に設定した環境試験機（エスペック（株）製クリーン恒温恒湿器「ＰＣＲ−３ＳＰ」）内に一時間保持した後、温度６５℃、相対湿度９５％（超純水を使用）で２週間保持した。これをヘイズメーター（「AUTOMATIC HAZE MATER MODEL TC-H III DPK」東京電色社製）を用いてヘイズ値を測定した。
Next, for the optical glasses of Examples 1 to 23 and Reference Examples 1 to 5 , the refractive index (nd), Abbe number (νd), transition temperature (Tg), and weather resistance of the glass were measured as follows, Density was measured. These results are shown in Table 3.
(1) Refractive index (nd) and Abbe number (νd)
It measured about the optical glass obtained by making slow cooling temperature-fall rate -30 degreeC / hour.
(2) Transition temperature (Tg)
The temperature was increased at a rate of 4 ° C./min with a thermomechanical analyzer from Rigaku Corporation.
(3) Weather resistance evaluation A sample (20 × 20 × 2 mm) was optically polished to such an extent that the grain was not visible. After cleaning, in a clean booth (class 1000), hold for 1 hour in an environmental tester (clean temperature and humidity chamber “PCR-3SP” manufactured by Espec Co., Ltd.) set to a temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 0%. And kept at a temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 95% (using ultrapure water) for 2 weeks. The haze value was measured using a haze meter ("AUTOMATIC HAZE MATER MODEL TC-H III DPK" manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).
このように、屈折率（ｎd）が１．５７〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５〜６５、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５６０℃以下であり、ヘイズ値が３％以下の耐候性を有する光学ガラスを作製することができた。また、密度は２．９〜３．４の範囲であった。 Thus, the weather resistance with a refractive index (nd) of 1.57 to 1.67, an Abbe number (νd) of 55 to 65, a glass transition temperature (Tg) of 560 ° C. or less, and a haze value of 3% or less. It was possible to produce an optical glass having The density was in the range of 2.9 to 3.4.
実施例２４
実施例１〜２３および参考例１〜５の各ガラスが得られる溶融ガラスを多量に溶解し、清澄、攪拌した後、白金製の温度制御されたノズルから一定の速度で流下させ、ノズルの先端から常に一定の重量の溶融ガラス滴を受け型に滴下させて、上記重量の球形状のプリフォームを浮上、回転させながら成形した。
Example 24
After melting a large amount of the molten glass from which each glass of Examples 1 to 23 and Reference Examples 1 to 5 was obtained, clarified and stirred, it was allowed to flow down at a constant speed from a temperature-controlled nozzle made of platinum, and the tip of the nozzle A molten glass drop having a constant weight was always dropped on the mold, and a spherical preform having the above weight was formed while floating and rotating.
さらに、支持部材でノズルから流下する溶融ガラス流の先端部を受け、所定重量の溶融ガラス塊が得られるタイミングで支持部材を急降下させて溶融ガラス塊を受け型上に受け、この溶融ガラス塊にガスを吹き付けて浮上、回転させながらプリフォームを成形した。 Furthermore, the tip of the molten glass flow flowing down from the nozzle is received by the support member, the support member is rapidly lowered at a timing when a molten glass lump of a predetermined weight is obtained, and the molten glass lump is received on the mold. A preform was molded while floating and rotating by blowing gas.
このようにして重量制御された実施例１〜２３および参考例１〜５の各ガラスからなる直径２〜３０ｍｍのプリフォームを作製した。
実施例２５
実施例２４で得られたプリフォームを、図１に示すプレス装置を用いて精密プレス成形により非球面レンズを得た。
Thus, preforms having a diameter of 2 to 30 mm made of the glasses of Examples 1 to 23 and Reference Examples 1 to 5 whose weights were controlled were produced.
Example 25
An aspheric lens was obtained from the preform obtained in Example 24 by precision press molding using the press apparatus shown in FIG.
図１において、非球面形状の成形面を有する下型２及び上型１の間に実施例２９の各種プリフォーム４を静置した後、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。プレス成形型内部の温度をガラスの転移温度＋２０〜６０℃となる温度に設定し、同温度を維持しつつ、押し棒１３を降下させて上型１を押してプレス成形型内のプリフォーム４をプレス成形した。成形圧力を８ＭＰａ、成形時間を３０秒とし、プレスの後に成形圧力を低下させ、精密プレス成形された非球面レンズを下型２及び上型１と接触させたままの状態でガラスの転移温度−３０℃の温度までに徐冷し、次いで室温まで急冷して非球面レンズをプレス成形型から取り出した。なお、図１において、符号３は案内型、９は支持棒、１０は支持台、１４は熱伝対である。
In FIG. 1, various preforms 4 of Example 29 were allowed to stand between a
このようにして得られた各種非球面レンズは、きわめて精度の高いレンズであった。 The various aspherical lenses thus obtained were extremely high precision lenses.
本実施例では非球面レンズを例に説明したが、その他の光学素子についても同様にして作製することができる。 In this embodiment, an aspherical lens is described as an example, but other optical elements can be similarly manufactured.
１ 上型
２ 下型
３ 案内型（胴型）
４ プリフォーム
９ 支持棒
１０ 支持台
１１ 石英管
１２ ヒーター
１３ 押し棒
１４ 熱伝対
1
4
Claims (5)
A press molding preform is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4, and the obtained press molding preform is heated, softened, and press molded. Method.
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