JP5296110B2 - Optical glass, preform and optical element - Google Patents
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光学ガラス、プリフォーム及び光学素子に関する。 The present invention relates to an optical glass, a preform, and an optical element.
デジタルカメラやビデオカメラ等の光学系は、その大小はあるが、収差と呼ばれるにじみを含んでいる。この収差は単色収差と色収差に分類されるが、特に色収差は、光学系に使用されるレンズの材料特性に強く依存している。 Optical systems such as digital cameras and video cameras, although large and small, contain blurs called aberrations. This aberration is classified into monochromatic aberration and chromatic aberration. In particular, the chromatic aberration is strongly dependent on the material characteristics of the lens used in the optical system.
一般に色収差は、低分散の凸レンズと高分散の凹レンズとを組み合わせて補正されるが、この組み合わせでは赤色領域と緑色領域の収差の補正しかできず、青色領域の収差が残る。この除去しきれない青色領域の収差を二次スペクトルと呼ぶ。二次スペクトルを補正するには、青色領域のg線(435.835nm)の動向を加味した光学設計を行う必要がある。このとき、光学設計で着目される光学特性の指標として、部分分散比(θg,F)が用いられている。上述の低分散のレンズと高分散のレンズとを組み合わせた光学系では、低分散側のレンズに部分分散比(θg,F)の大きい光学材料を用い、高分散側のレンズに部分分散比(θg,F)の小さい光学材料を用いることで、二次スペクトルが良好に補正される。 In general, chromatic aberration is corrected by combining a low-dispersion convex lens and a high-dispersion concave lens. However, this combination can only correct aberrations in the red region and the green region, and remains in the blue region. This blue region aberration that cannot be removed is called a secondary spectrum. In order to correct the secondary spectrum, it is necessary to perform an optical design in consideration of the trend of the g-line (435.835 nm) in the blue region. At this time, the partial dispersion ratio (θg, F) is used as an index of the optical characteristics to be noticed in the optical design. In the optical system combining the low dispersion lens and the high dispersion lens, an optical material having a large partial dispersion ratio (θg, F) is used for the low dispersion side lens, and the partial dispersion ratio ( By using an optical material having a small θg, F), the secondary spectrum is corrected well.
部分分散比(θg,F)は、下式(1)により示される。
θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)・・・・・・(1)
The partial dispersion ratio (θg, F) is expressed by the following equation (1).
θg, F = (n g −n F ) / (n F −n C ) (1)
光学ガラスには、短波長域の部分分散性を表す部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)との間に、およそ直線的な関係がある。この関係を表す直線は、部分分散比(θg,F)を縦軸に、アッベ数(νd)を横軸に採用した直交座標上で、NSL7とPBM2の部分分散比及びアッベ数をプロットした2点を結ぶ直線で表され、ノーマルラインと呼ばれている(図1参照)。ノーマルラインの基準となるノーマルガラスは光学ガラスメーカー毎によっても異なるが、各社ともほぼ同等の傾きと切片で定義している。(NSL7とPBM2は株式会社オハラ社製の光学ガラスであり、PBM2のアッベ数(νd)は36.3,部分分散比(θg,F)は0.5828、NSL7のアッベ数(νd)は60.5、部分分散比(θg,F)は0.5436である。) In optical glass, there is an approximately linear relationship between a partial dispersion ratio (θg, F) representing partial dispersion in a short wavelength region and an Abbe number (ν d ). The straight line representing this relationship plots the partial dispersion ratio and Abbe number of NSL7 and PBM2 on the Cartesian coordinates employing the partial dispersion ratio (θg, F) on the vertical axis and the Abbe number (ν d ) on the horizontal axis. It is represented by a straight line connecting two points and is called a normal line (see FIG. 1). Normal glass, which is the standard for normal lines, differs depending on the optical glass manufacturer, but each company defines it with almost the same slope and intercept. (NSL7 and PBM2 are optical glasses manufactured by OHARA, Inc., and the Abbe number (ν d ) of PBM2 is 36.3, the partial dispersion ratio (θg, F) is 0.5828, and the Abbe number (ν d ) of NSL7. Is 60.5, and the partial dispersion ratio (θg, F) is 0.5436.)
ここで、Bi2O3成分を主成分として含有し、ガラスの部分分散比(θg,F)について着目した光学ガラスとして、例えば特許文献1及び2に示される光学ガラスが知られている。 Here, as an optical glass that contains a Bi 2 O 3 component as a main component and focuses attention on the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass, for example, optical glasses shown in Patent Documents 1 and 2 are known.
しかし、特許文献1及び2に示される光学ガラスは、部分分散比は大きいもののアッベ数が小さく、同様のアッベ数を有する一般的なガラスと比較して十分に部分分散比が大きいとはいえず、異常分散性も決して大きいとはいえなかった。そのため、色収差をより効果的に補正するためには、同様のアッベ数を有する一般的なガラスとの部分分散比の差をより一層高めるべく、光学ガラスの部分分散比をより一層高める必要がある。 However, although the optical glasses shown in Patent Documents 1 and 2 have a large partial dispersion ratio, the Abbe number is small, and it cannot be said that the partial dispersion ratio is sufficiently large as compared with a general glass having a similar Abbe number. The anomalous dispersibility was never great. Therefore, in order to more effectively correct the chromatic aberration, it is necessary to further increase the partial dispersion ratio of the optical glass in order to further increase the difference in partial dispersion ratio with a general glass having a similar Abbe number. .
また、通信用、映像用等に用いられる光学素子を製造する際には、得られる光学ガラスに対して研磨工程を行うことも多い。しかし、研磨工程を経て作製される光学素子には、表面に曇りが生じ易い問題点があった。また、精密プレス成形のように研磨工程を行わないガラスであっても、表面の汚れ等を水等を用いて洗浄する際に、表面に曇りが生じ易い問題点があった。ひとたび曇りが生じたガラスからは、特に可視領域の光を制御するような光学素子を作製することが困難であった。 Further, when manufacturing an optical element used for communication, video, etc., a polishing process is often performed on the obtained optical glass. However, the optical element manufactured through the polishing process has a problem that the surface is likely to be fogged. Further, even when the glass is not subjected to a polishing step as in precision press molding, there is a problem that the surface is likely to be clouded when the surface is cleaned with water or the like. It has been difficult to produce an optical element that can control light in the visible region, especially from glass that has once fogged.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光学素子の色収差の補正に有用であり、且つ、研磨時や洗浄時等にガラス表面に曇りが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is useful for correcting chromatic aberration of an optical element, and fogging occurs on a glass surface during polishing or cleaning. It is to obtain a difficult optical glass and a preform using the same.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねた結果、Bi2O3成分とF成分とを併用することで、ガラスの部分分散比(θg,F)がより高められながらも、ガラスの化学的耐久性、特に耐酸性や耐水性が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。特に、本発明者らは、Bi2O3成分を含有するガラスにおいて耐失透性を大きく低下させると考えられており、その混入が避けられていたF成分を敢えて用いることで、ガラスの部分分散比(θg,F)がより一層高められることを見出した。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 As a result of intensive studies and studies to solve the above problems, the present inventors have further increased the partial dispersion ratio (θg, F) of glass by using the Bi 2 O 3 component and the F component together. However, the present inventors have found that the chemical durability of glass, particularly acid resistance and water resistance, can be improved, and the present invention has been completed. In particular, the present inventors are thought to greatly reduce the devitrification resistance in a glass containing a Bi 2 O 3 component. It was found that the dispersion ratio (θg, F) can be further increased. Specifically, the present invention provides the following.
(1) 酸化物換算組成でBi2O3成分、SiO2成分及び/又はB2O3成分並びにF成分を含有し、粉末法による化学的耐久性(耐水性)がクラス1〜5であり、部分分散比[θg,F]が0.63以上、アッベ数[νd]が27以下であり、部分分散比[θg,F]>−0.0131×[νd]+0.9000を満たすことを特徴とする光学ガラス。 (1) It contains Bi 2 O 3 component, SiO 2 component and / or B 2 O 3 component and F component in oxide equivalent composition, and chemical durability (water resistance) by powder method is class 1-5 The partial dispersion ratio [θg, F] is 0.63 or more, the Abbe number [νd] is 27 or less, and the partial dispersion ratio [θg, F]> − 0.0131 × [νd] +0.9000 is satisfied. Optical glass characterized.
(2) 酸化物換算組成の全物質量に対するモル%でBi2O3成分を10〜50%含有する(1)記載の光学ガラス。 (2) The optical glass according to (1), which contains 10 to 50% of Bi 2 O 3 component in mol% with respect to the total amount of the oxide-converted composition.
(3) 酸化物換算組成の全物質量に対するモル%で、
B2O3成分 0%〜50.0%及び/又は
SiO2成分 0%〜40.0%
を含有する(1)又は(2)に記載の光学ガラス。
(3) In mol% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition,
B 2 O 3 component 0% to 50.0% and / or SiO 2 component 0% to 40.0%
The optical glass according to (1) or (2), which contains
(4) 酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(SiO2+B2O3)が1.0%以上60.0%以下である(1)から(3)のいずれか記載の光学ガラス。 (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), wherein a molar sum (SiO 2 + B 2 O 3 ) with respect to the total amount of the oxide conversion composition is 1.0% or more and 60.0% or less.
(5) 酸化物基準の物質量に対する外割りのモル%でF成分を0%より多く30.0%以下含有する(1)から(4)のいずれか記載の光学ガラス。 (5) The optical glass according to any one of (1) to (4), containing an F component in an externally divided mol% with respect to the oxide-based substance amount of more than 0% and 30.0% or less.
(6) 酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(Bi2O3+F)が10.0%より多く80.0%以下である(1)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。 (6) the molar sum to the total amount of substance of the oxide composition in terms of (Bi 2 O 3 + F) is most 80.0% less than 10.0% (1) to (5) any description of the optical glass.
(7) 酸化物換算組成の全物質量に対するモル%で、
Li2O成分 0〜30.0%及び/又は
Na2O成分 0〜20.0%及び/又は
K2O成分 0〜20.0%
である(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
(7) In mol% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition,
Li 2 O component from 0 to 30.0% and / or Na 2 O component from 0 to 20.0% and / or K 2 O ingredient from 0 to 20.0%
The optical glass according to any one of (1) to (6).
(8) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRn2O成分(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)のモル和が40.0%以下である(7)記載の光学ガラス。 (8) The molar sum of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition is 40.0% or less. (7) The optical glass as described.
(9) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和(Na2O+K2O)が15.0%以下である(7)又は(8)記載の光学ガラス。 (9) The optical glass according to (7) or (8), wherein a molar sum (Na 2 O + K 2 O) with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition is 15.0% or less.
(10) 酸化物換算組成におけるモル比Rn2O/(SiO2+B2O3)が1.00以下である(9)記載の光学ガラス。 (10) The optical glass according to (9), wherein the molar ratio Rn 2 O / (SiO 2 + B 2 O 3 ) in the oxide equivalent composition is 1.00 or less.
(11) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
MgO成分 0〜30.0%及び/又は
CaO成分 0〜30.0%及び/又は
SrO成分 0〜30.0%及び/又は
BaO成分 0〜45.0%及び/又は
ZnO成分 0〜30.0%
である(1)から(10)のいずれか記載の光学ガラス。
(11) 0 to 30.0% of MgO component and / or 0 to 30.0% of CaO component and / or 0 to 30.0% of SrO component and in mol% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition / Or BaO component 0-45.0% and / or ZnO component 0-30.0%
The optical glass according to any one of (1) to (10).
(12) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)のモル和が50.0%以下である(11)記載の光学ガラス。 (12) The molar sum of the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition is 50.0% or less. (11) The optical glass as described.
(13) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)のモル和が1.0%以上である(11)又は(12)記載の光学ガラス。 (13) The molar sum of the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition is 1.0% or more. The optical glass according to (11) or (12).
(14) 酸化物換算組成におけるモル比(Rn2O)/(Bi2O3+SiO2+B2O3+CaO)が0.400以下である(1)から(13)のいずれか記載の光学ガラス。 (14) The optical glass according to any one of (1) to (13), wherein the molar ratio (Rn 2 O) / (Bi 2 O 3 + SiO 2 + B 2 O 3 + CaO) in the oxide equivalent composition is 0.400 or less. .
(15) 酸化物換算組成におけるモル比(SiO2+B2O3)/(Bi2O3+Rn2O)が0.700以上である(1)から(14)のいずれか記載の光学ガラス。 (15) The optical glass according to any one of (1) to (14), wherein the molar ratio (SiO 2 + B 2 O 3 ) / (Bi 2 O 3 + Rn 2 O) in the oxide equivalent composition is 0.700 or more.
(16) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
La2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Lu2O3成分 0〜10.0%
である(1)から(15)のいずれか記載の光学ガラス。
(16) La 2 O 3 component 0 to 10.0% and / or Gd 2 O 3 component 0 to 10.0% and / or Y 2 O in mol% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition 3 components 0 to 10.0% and / or Yb 2 O 3 components 0 to 10.0% and / or Lu 2 O 3 components 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (15).
(17) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLn2O3成分(式中、LnはLa、Gd、Y、Yb、Luからなる群より選択される1種以上)のモル和が15.0%以下である(16)記載の光学ガラス。 (17) The molar sum of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Gd, Y, Yb, and Lu) with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition is 15. The optical glass according to (16), which is 0% or less.
(18) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
TiO2成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜10.0%及び/又は
WO3成分 0〜10.0%
である(1)から(17)のいずれか記載の光学ガラス。
(18) TiO 2 component 0 to 20.0% and / or Nb 2 O 5 component 0 to 10.0% and / or WO 3 component 0% by mol% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition 10.0%
The optical glass according to any one of (1) to (17).
(19) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和(TiO2+Nb2O5+WO3)が20.0%以下である(18)記載の光学ガラス。 (19) The optical glass according to (18), wherein a molar sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) with respect to the total amount of glass having an oxide conversion composition is 20.0% or less.
(20) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
P2O5成分 0〜10.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜15.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜10.0%及び/又は
TeO2成分 0〜35.0%及び/又は
Al2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Ga2O3成分 0〜20.0%及び/又は
CeO2成分 0〜3.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜30.0%
である(1)から(19)のいずれか記載の光学ガラス。
(20) the glass the total amount of substance of the oxide composition in terms of, 0~10.0% P 2 O 5 component in mol% and / or GeO 2 component from 0 to 30.0% and / or Ta 2 O 5
The optical glass according to any one of (1) to (19).
(21) 粉末法による化学的耐久性(耐酸性)がクラス1〜5である(1)から(20)のいずれか記載の光学ガラス。 (21) The optical glass according to any one of (1) to (20), wherein chemical durability (acid resistance) by a powder method is class 1 to 5.
(22) (1)から(21)いずれか1項の光学ガラスからなる研磨加工用及び/又は精密プレス成形用のプリフォーム。 (22) A preform for polishing and / or precision press molding comprising the optical glass of any one of (1) to (21).
(23) (22)のプリフォームを研磨してなる光学素子。 (23) An optical element obtained by polishing the preform of (22).
(24) (22)のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。 (24) An optical element obtained by precision press-molding the preform of (22).
(25) (1)から(21)いずれか1項の光学ガラスからなる光学素子。 (25) An optical element comprising the optical glass according to any one of (1) to (21).
(26) (23)から(26)のいずれかに記載の光学素子を有する光学機器。 (26) An optical apparatus having the optical element according to any one of (23) to (26).
本発明によれば、Bi2O3成分とF成分とを併用することで、ガラスの部分分散比(θg,F)がより高められ、且つガラスの化学的耐久性が高められる。従って、極めて高い部分分散比(θg,F)と低いアッベ数を有しながらも、研磨時や洗浄時等に表面に曇りが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。 According to the present invention, by using the Bi 2 O 3 component and the F component in combination, the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass is further increased, and the chemical durability of the glass is increased. Accordingly, it is possible to obtain an optical glass which has a very high partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number, and hardly causes fogging on the surface during polishing or cleaning, and a preform using the same. it can.
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成でBi2O3成分、SiO2成分及び/又はB2O3成分並びにF成分を含有し、粉末法による化学的耐久性(耐水性)がクラス1〜5であり、部分分散比[θg,F]が0.63以上、アッベ数[νd]が27以下であり、部分分散比[θg,F]>−0.0131×[νd]+0.9000を満たす。Bi2O3成分によってガラスのアッベ数(νd)が低く維持されながらも、Bi2O3成分とF成分とを併用することで、高い部分分散比(θg,F)が得られる。また、Bi2O3成分とF成分とを併用することで、アルカリ金属成分の含有量を低減できるため、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性や耐酸性も高められる。すなわち、極めて高い部分分散比(θg,F)と低いアッベ数(νd)を有しながらも、化学的耐久性が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられる光学ガラスが得られる。従って、光学素子の色収差の補正に有用であり、且つ研磨時や洗浄時等に表面に曇りが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。 The optical glass of the present invention contains a Bi 2 O 3 component, a SiO 2 component and / or a B 2 O 3 component and an F component in an oxide equivalent composition, and has chemical durability (water resistance) of class 1 by a powder method. ˜5, the partial dispersion ratio [θg, F] is 0.63 or more, the Abbe number [νd] is 27 or less, and the partial dispersion ratio [θg, F]> − 0.0131 × [νd] +0.9000. Meet. Bi 2 O 3 Abbe number of the glass with the components ([nu] d) even while being kept low by the combined use of Bi 2 O 3 component and F components, high partial dispersion ratio ([theta] g, F) is obtained. In addition, by the combined use of Bi 2 O 3 component and F components, it is possible to reduce the content of alkali metal components, chemical durability of the glass, in particular water resistance and acid resistance is enhanced. That is, an optical glass having high chemical durability and being preferably used for visible light can be obtained while having an extremely high partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number (νd). Accordingly, it is possible to obtain an optical glass that is useful for correcting chromatic aberration of the optical element and hardly causes fogging on the surface during polishing or cleaning, and a preform using the optical glass.
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. be able to. In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.
[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分の含有率は、特に断りがない場合、酸化物基準のモル%にて表現する。ここで「酸化物基準」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属フッ化物等が熔融時にすべて分解されて酸化物へ変化すると仮定した場合に、生成した当該酸化物の物質量の総和を100モル%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Unless otherwise specified, the content of each component is expressed in mol% based on oxide. Here, the “oxide standard” is generated when it is assumed that oxides, composite salts, metal fluorides, etc. used as raw materials for the glass constituents of the present invention are all decomposed and changed to oxides during melting. This is a composition in which each component contained in the glass is described with the total amount of the oxides as 100 mol%.
<必須成分、任意成分について>
Bi2O3成分は、ガラスの部分分散比(θg,F)を大きくし、ガラスの屈折率(nd)を高め、且つガラスの低分散化に効果がある成分である。また、低Tg化、耐水性の向上等にも効果がある成分であり、本発明のガラスに欠かすことができない成分である。ここで、Bi2O3成分の含有量を10.0%以上にすることで、上記技術的効果を得易くすることができる。一方で、Bi2O3成分の含有量を50.0%以下にすることで、ガラスの安定性が高められるため、ガラスの着色を低減できる。また、Bi2O3成分の含有量が多すぎると、ガラスの耐酸性が悪化し易くなる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するBi2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%を下限とし、より好ましくは15.0%より多くし、より好ましくは18.0%を下限とし、最も好ましくは20.0%を下限とする。また、酸化物換算組成の全物質量に対するBi2O3成分の含有量は、好ましくは50.0%、より好ましくは40.0%、最も好ましくは30.0%を上限とする。Bi2O3成分は、原料として例えばBi2O3等を用いてガラス内に含有することができる。
<About essential and optional components>
The Bi 2 O 3 component is a component that increases the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass, increases the refractive index (nd) of the glass, and is effective for reducing the dispersion of the glass. Further, it is a component that is also effective for lowering Tg and improving water resistance, and is an indispensable component for the glass of the present invention. Here, by the content of Bi 2 O 3 component to 10.0%, it is possible to easily obtain the above-mentioned technical effect. On the other hand, by the content of Bi 2 O 3 component below 50.0%, the stability of the glass is increased, thereby reducing the coloration of the glass. Further, when the content of Bi 2 O 3 component is too large, the acid resistance of the glass tends to deteriorate. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component with respect to the total amount of the oxide conversion composition is preferably 10.0% as a lower limit, more preferably more than 15.0%, and more preferably 18.0%. The lower limit is set, and most preferably 20.0% is set as the lower limit. Further, the content of the Bi 2 O 3 component with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably 50.0%, more preferably 40.0%, and most preferably 30.0%. The Bi 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, Bi 2 O 3 as a raw material.
B2O3成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減し、且つガラスの耐水性や耐酸性を高める成分である。また、ガラスの部分分散比(θg,F)を高く維持する効果のある成分である。しかしながら、B2O3成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなって失透が発生し易くなり、且つガラスが低屈折率化及び低分散化し易くなる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するB2O3成分の含有量は、好ましくは50.0%、より好ましくは40.0%、さらに好ましくは30.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。B2O3成分は、原料として例えばH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いてガラス内に含有することができる。 The B 2 O 3 component is a component that improves the stability of the glass, reduces devitrification, and increases the water resistance and acid resistance of the glass. Further, it is a component that has an effect of maintaining a high partial dispersion ratio (θg, F) of glass. However, if the content of the B 2 O 3 component is too large, the stability of the glass tends to decrease, devitrification tends to occur, and the glass tends to have a low refractive index and low dispersion. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 50.0%, more preferably 40.0%, still more preferably 30.0%, and most preferably 20.0% with respect to the total amount of the oxide equivalent composition. % Is the upper limit. The B 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like as a raw material.
SiO2成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減する成分であり、且つガラスの耐水性や耐酸性を高める成分である。また、ガラスの低分散化を図る効果、及び透過率を向上させる効果のある成分である。しかしながら、SiO2成分の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率(nd)や部分分散比(θg,F)が低下し易く、ガラスの溶融性も悪化し易い。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するSiO2成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは30.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。一方で、SiO2成分を0%より多くすることで、ガラスの着色を低減しつつ、ガラスの安定性を向上することで失透を低減することができる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するSiO2成分の含有量は、好ましくは0%より多くし、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは3.0%を下限とし、最も好ましくは5.0%より多くする。SiO2成分は、原料として例えばSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。 SiO 2 component is a component that reduces devitrification and improving stability of the glass is a component and improve the water resistance and acid resistance of the glass. Moreover, it is a component which has the effect of achieving low dispersion | distribution of glass, and the effect of improving the transmittance | permeability. However, if the content of the SiO 2 component is too large, the refractive index (nd) and the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass are likely to be lowered, and the meltability of the glass is likely to be deteriorated. Accordingly, the content of the SiO 2 component with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably 40.0%, more preferably 30.0%, and most preferably 20.0%. On the other hand, devitrification can be reduced by increasing the stability of the glass while reducing the coloring of the glass by making the SiO 2 component more than 0%. Accordingly, the content of the SiO 2 component with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, still more preferably 3.0%, and most preferably 5%. More than 0%. SiO 2 component may be contained in the glass by using as a raw material such as SiO 2, K 2 SiF 6, Na 2 SiF 6 or the like.
本発明の光学ガラスにおいて、SiO2成分及びB2O3成分は失透を低減できるガラス形成成分であり、且つ化学的耐久性(耐水性及び耐酸性)や磨耗度、ヌープ硬さを高められる成分であるため、両者のうち少なくとも一方が1.0%以上含有されていることが好ましい。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、所望の部分分散比(θg,F)や屈折率(nd)、アッベ数(νd)が得難くなる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(SiO2+B2O3)は、好ましくは1.0%、より好ましくは5.0%、さらに好ましくは10.0%、最も好ましくは20.0%を下限とする。一方、酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(SiO2+B2O3)は、好ましくは60.0%、より好ましくは50.0%、さらに好ましくは40.0%、最も好ましくは34.0%を上限とする。 In the optical glass of the present invention, the SiO 2 component and the B 2 O 3 component are glass-forming components that can reduce devitrification, and can improve chemical durability (water resistance and acid resistance), abrasion degree, and Knoop hardness. Since it is a component, it is preferable that at least one of both is contained by 1.0% or more. However, if the content is too large, it is difficult to obtain a desired partial dispersion ratio (θg, F), refractive index (nd), and Abbe number (νd). Therefore, the molar sum (SiO 2 + B 2 O 3 ) with respect to the total substance amount of the oxide conversion composition is preferably 1.0%, more preferably 5.0%, still more preferably 10.0%, and most preferably 20%. 0.0% is the lower limit. On the other hand, the molar sum (SiO 2 + B 2 O 3 ) with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably 60.0%, more preferably 50.0%, still more preferably 40.0%, and most preferably 34. 0.0% is the upper limit.
F成分は、Bi2O3成分を含有するガラスにおいて、アルカリ金属成分を低減しても所望の高い部分分散比(θg,F)が得られるため、部分分散比(θg,F)、特にヌープ硬さや磨耗度を高めつつ、ガラスの機械的強度を高めることができる成分である。そのため、酸化物基準の物質量に対する外割りでのF成分の含有量は、好ましくは0%より多くし、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは5.0%を下限とする。一方で、酸化物基準の物質量に対する外割りのモル%で、F成分の含有量を30.0%以下にすることで、ガラスのアッベ数の上昇を抑えることができ、且つ、可視光に対する透明性が高い光学ガラスを得易くすることができる。従って、酸化物基準の物質量に対する外割りでのF成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。F成分は、原料として例えばZrF4、AlF3、NaF、CaF2等を用いてガラス内に含有することができる。 The F component is a glass containing a Bi 2 O 3 component, and even if the alkali metal component is reduced, a desired high partial dispersion ratio (θg, F) can be obtained. Therefore, the partial dispersion ratio (θg, F), particularly Knoop It is a component that can increase the mechanical strength of glass while increasing the hardness and the degree of wear. For this reason, the content of the F component in an external ratio with respect to the oxide-based substance amount is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, and even more preferably 5.0%. On the other hand, by increasing the content of the F component to 30.0% or less with the mol% of the oxide-based substance amount, it is possible to suppress an increase in the glass Abbe number and to visible light. An optical glass having high transparency can be easily obtained. Therefore, the upper limit of the content of the F component with respect to the oxide-based substance amount is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 15.0%. The F component can be contained in the glass using, for example, ZrF 4 , AlF 3 , NaF, CaF 2 or the like as a raw material.
なお、本明細書におけるF成分の含有量は、ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の物質量を100%として、F成分の物質量をモル%で表したもの(酸化物基準の物質量に対する外割りモル%)である。 Note that the content of the F component in this specification is based on the assumption that all of the cation components constituting the glass are made of oxides combined with oxygen that balances the charge, and the entire glass material made of these oxides. The amount is 100%, and the amount of substance of the F component is expressed in mol% (extra mol% with respect to the oxide-based substance amount).
本発明の光学ガラスでは、Bi2O3成分及びF成分の含有量の和が10.0%より多く80.0%以下であることが好ましい。特に、この和を10.0%より多くすることで、ガラスの部分分散比(θg,F)を高めつつ、低いガラス転移点(Tg)を有するガラスを得ることができる。一方で、この和を80.0%以下にすることで、所望の耐失透性を有するガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(Bi2O3+F)は、好ましくは10.0%より多くし、より好ましくは20.0%より多くし、最も好ましくは25.0%より多くする。一方で、酸化物換算組成の全物質量に対するモル和(Bi2O3+F)は、好ましくは80.0%、より好ましくは60.0%、最も好ましくは40.0%を上限とする。なお、この含有量の比率において、F成分の含有量は酸化物基準の物質量に対する外割りでの含有量を指し、Bi2O3成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全物質量に対する含有量を指す。 In the optical glass of the present invention, the sum of the contents of the Bi 2 O 3 component and the F component is preferably more than 10.0% and not more than 80.0%. In particular, when the sum is more than 10.0%, a glass having a low glass transition point (Tg) can be obtained while increasing the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass. On the other hand, by making this sum 80.0% or less, it is possible to easily obtain glass having desired devitrification resistance. Therefore, the molar sum (Bi 2 O 3 + F) with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably more than 10.0%, more preferably more than 20.0%, and most preferably 25.0%. Do more. On the other hand, the upper limit of the molar sum (Bi 2 O 3 + F) with respect to the total substance amount of the oxide conversion composition is preferably 80.0%, more preferably 60.0%, and most preferably 40.0%. In this content ratio, the content of the F component refers to the content of the oxide based material amount, and the content of the Bi 2 O 3 component is based on the total glass material amount of the oxide equivalent composition. Refers to the content.
Li2O成分は、ガラスの耐失透性を向上させて失透や着色を低減させる成分であり、且つガラスの低Tg化に効果のある成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Li2O成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下し易くなり、部分分散比(θg,F)が低くなり、且つ、耐水性や耐酸性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するLi2O成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。なお、本発明の光学ガラスはLi2O成分を含有しなくてもよいが、Li2O成分はアルカリ金属の中でもガラスの安定性を向上する作用が強いため、Li2O成分を含有することで、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するLi2O成分の含有量は、好ましくは0%より多くし、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは3.0%を下限とし、最も好ましくは5.0%より多くする。Li2O成分は、原料として例えばLi2CO3、LiNO3、LiF等を用いてガラス内に含有することができる。 The Li 2 O component is a component that improves the devitrification resistance of the glass to reduce devitrification and coloring, and is an effective component for lowering the Tg of the glass, and is an optional component of the optical glass of the present invention. is there. However, when the content of the Li 2 O component is too large, the stability of the glass tends to be lowered, the partial dispersion ratio (θg, F) is lowered, and the water resistance and acid resistance are likely to be lowered. Therefore, the content of the Li 2 O component with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, and most preferably 20.0%. Note that the optical glass of the present invention may not contain Li 2 O component, Li 2 O component is a strong action to improve the stability of the glass among alkali metals, containing Li 2 O component Thus, the devitrification resistance of the glass can be further improved. Therefore, the content of the Li 2 O component with respect to the total amount of the oxide-converted composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, still more preferably 3.0%, and most preferably More than 5.0%. The Li 2 O component can be contained in the glass using, for example, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF or the like as a raw material.
Na2O成分及びK2O成分は、ガラスの部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)を調整できる成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Na2O成分やK2O成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなり、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度、並びに化学的耐久性(耐水性及び耐酸性)が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全物質量に対するNa2O成分及びK2O成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。Na2O成分及びK2O成分は、原料として例えばNa2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6、K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。 The Na 2 O component and the K 2 O component are components that can adjust the partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd) of the glass, and are optional components of the optical glass of the present invention. However, if the content of the Na 2 O component or the K 2 O component is too large, the stability of the glass tends to decrease, the mechanical strength such as Knoop hardness and abrasion degree of the glass, and chemical durability (water resistance) Property and acid resistance) are likely to decrease. Therefore, the content of each of the Na 2 O component and the K 2 O component is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition. The upper limit. The Na 2 O component and the K 2 O component use, for example, Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 , K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 as raw materials. It can be contained in glass.
本発明の光学ガラスでは、Rn2O成分(RnはLi、Na及びKから選ばれる1種又は2種以上)の含有量のモル和が、40.0%以下であることが好ましい。このモル和を40.0%以下にすることで、ガラスのアッベ数(νd)を所望の範囲に調整しつつ、ガラスの安定性をより高めて透過率の低下を抑えることができる。また、このモル和を40.0%以下にすることで、ガラスの耐水性及び耐酸性を低下し難くすることができる。特に、Rn2O成分のモル和を20.0%以下にすることで、部分分散比(θg,F)の低下が抑制されるため、所望の高い部分分散比(θg,F)をより得易くすることができる。従って、Rn2O成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは30.0%、さらに好ましくは20.0%、最も好ましくは16.0%を上限とする。 In the optical glass of the present invention, the molar sum of the contents of the Rn 2 O component (Rn is one or more selected from Li, Na and K) is preferably 40.0% or less. By adjusting the molar sum to 40.0% or less, the stability of the glass can be further improved and the decrease in transmittance can be suppressed while adjusting the Abbe number (νd) of the glass to a desired range. Moreover, it can be made hard to reduce the water resistance and acid resistance of glass by making this molar sum into 40.0% or less. In particular, by setting the molar sum of the Rn 2 O component to 20.0% or less, a decrease in the partial dispersion ratio (θg, F) is suppressed, so that a desired high partial dispersion ratio (θg, F) is obtained more. Can be made easier. Therefore, the upper limit of the content of the Rn 2 O component is preferably 40.0%, more preferably 30.0%, still more preferably 20.0%, and most preferably 16.0%.
本発明の光学ガラスは、Na2O成分及びK2O成分の含有量の和が15.0%以下であることが好ましい。この和を低減することにより、耐失透性が高く、ヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度が高く、且つ、化学的耐久性、特に耐水性及び耐酸性の高い光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和(Na2O+K2O)は、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%を上限とし、さらに好ましくは3.4%を上限とする。特に化学的耐久性や耐失透性が高いガラスを得られる観点では、このモル和を1.0%以下にすることがより一層好ましい。 In the optical glass of the present invention, the sum of the contents of the Na 2 O component and the K 2 O component is preferably 15.0% or less. By reducing this sum, it is possible to obtain an optical glass having high devitrification resistance, high mechanical strength such as Knoop hardness and abrasion degree, and high chemical durability, particularly water resistance and acid resistance. it can. Accordingly, the molar sum (Na 2 O + K 2 O) with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and even more preferably 3.4%. And In particular, from the viewpoint of obtaining a glass having high chemical durability and high devitrification resistance, it is more preferable to set the molar sum to 1.0% or less.
また、本発明の光学ガラスは、SiO2成分及びB2O3成分の含有量の和に対するRn2O成分の含有量の比率が0.40以下であることが好ましい。この比率を低減することにより、耐水性や耐酸性といった化学的耐久性の高いガラスが得られるため、光学ガラスの研磨時や洗浄時における表面の白濁を低減することができる。また、この比率を低減することにより、ガラスの液相温度における粘性を高められるため、成形の行いやすいガラスを得やすくすることができる。従って、酸化物換算組成におけるモル比Rn2O/(SiO2+B2O3)は、好ましくは1.00、より好ましくは0.80、最も好ましくは0.60を上限とする。なお、Rn2O/(SiO2+B2O3)は0としてもよいが、Rn2O/(SiO2+B2O3)を0.01以上にすること、特にLi2O/(SiO2+B2O3)を0.01以上にすることで、より耐失透性の高い光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成におけるモル比Rn2O/(SiO2+B2O3)は、好ましくは0.01、より好ましくは0.05、最も好ましくは0.10を下限とする。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the content of the Rn 2 O component to the sum of the contents of the SiO 2 component and the B 2 O 3 component is preferably 0.40 or less. By reducing this ratio, a glass having high chemical durability such as water resistance and acid resistance can be obtained, so that the white turbidity of the surface during polishing or cleaning of the optical glass can be reduced. Moreover, since the viscosity at the liquidus temperature of glass can be increased by reducing this ratio, it is possible to easily obtain glass that can be easily formed. Therefore, the molar ratio Rn 2 O / (SiO 2 + B 2 O 3 ) in the oxide equivalent composition is preferably 1.00, more preferably 0.80, and most preferably 0.60. Incidentally, Rn 2 O / (SiO 2 + B 2 O 3) is may be 0, Rn 2 O / (SiO 2 + B 2 O 3) to be more than 0.01, in particular Li 2 O / (SiO 2 By making + B 2 O 3 ) 0.01 or more, an optical glass with higher devitrification resistance can be obtained. Therefore, the molar ratio Rn 2 O / (SiO 2 + B 2 O 3 ) in the oxide equivalent composition is preferably 0.01, more preferably 0.05, and most preferably 0.10.
MgO成分は、ガラスの低分散化と耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、MgO成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなるため、可視光の透過率が低下し易くなり、且つプレス成形時の再加熱処理によって失透し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるMgO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。MgO成分は、原料として例えばMgO、MgCO3、MgF2等を用いてガラス内に含有することができる。 The MgO component is a component useful for reducing dispersion of glass and improving devitrification resistance, and is an optional component of the optical glass of the present invention. However, when the content of the MgO component is too large, the stability of the glass tends to be lowered, so that the visible light transmittance is liable to be lowered, and the glass is easily devitrified by reheating treatment during press molding. Therefore, the content of the MgO component in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 10.0%. The MgO component can be contained in the glass using, for example, MgO, MgCO 3 , MgF 2 or the like as a raw material.
CaO成分は、ガラスの低分散化と耐失透性を高め、化学的耐久性、特に耐水性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、CaO成分の含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるCaO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。CaO成分は、原料として例えばCaCO3、CaF2等を用いてガラス内に含有することができる。 The CaO component is a component useful for improving the chemical durability, particularly water resistance, by reducing the dispersion and devitrification resistance of the glass, and is an optional component of the optical glass of the present invention. However, when there is too much content of a CaO component, the devitrification resistance of glass will fall easily. Therefore, the content of the CaO component in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 15.0%. The CaO component can be contained in the glass using, for example, CaCO 3 , CaF 2 or the like as a raw material.
SrO成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、SrO成分の含有量が多すぎると、耐失透性が低下し易くなる。また、所望の部分分散比(θg,F)やアッベ数(νd)を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるSrO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、最も好ましくは22.0%を上限とする。SrO成分は、原料として例えばSr(NO3)2、SrF2等を用いてガラス内に含有することができる。 The SrO component is a component useful for improving the devitrification resistance of the glass, and is an optional component of the optical glass of the present invention. However, when there is too much content of a SrO component, devitrification resistance will fall easily. Further, it becomes difficult to obtain a desired partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd). Therefore, the content of the SrO component in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, and most preferably 22.0%. The SrO component can be contained in the glass using, for example, Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 or the like as a raw material.
BaO成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、BaO成分の含有量が多すぎると、所望の部分分散比(θg,F)やアッベ数(νd)を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるBaO成分の含有量は、好ましくは45.0%、より好ましくは35.0%、最も好ましくは30.0%を上限とする。なお、BaO成分の含有量は0%としてもよいが、BaO成分を含有することで、ガラスの屈折率を高く保ちつつ、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成におけるBaO成分の含有量は、好ましくは0%より多くし、より好ましくは1.0%、最も好ましくは3.0%を下限とする。BaO成分は、原料として例えばBaCO3、Ba(NO3)2等を用いてガラス内に含有することができる。 The BaO component is a component useful for improving the devitrification resistance of the glass, and is an optional component of the optical glass of the present invention. However, if the content of the BaO component is too large, it becomes difficult to obtain a desired partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd). Therefore, the content of the BaO component in the oxide equivalent composition is preferably 45.0%, more preferably 35.0%, and most preferably 30.0%. In addition, although content of BaO component is good also as 0%, devitrification resistance of glass can be improved, keeping the refractive index of glass high by containing BaO component. Therefore, the content of the BaO component in the oxide equivalent composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, and most preferably 3.0%. The BaO component can be contained in the glass using, for example, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 or the like as a raw material.
ZnO成分は、ガラスの部分分散比(θg,F)を高く保ちながらも、ガラスの安定性を高めて着色を低減し、且つ耐失透性を向上するために有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ZnO成分の含有量が多すぎると、アッベ数(νd)が上昇し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるZnO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。ZnO成分は、原料として例えばZnO、ZnF2等を用いてガラス内に含有することができる。 The ZnO component is a useful component for increasing the stability of the glass to reduce the coloration and improving the devitrification resistance while keeping the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass high. It is an optional component of the optical glass. However, if the content of the ZnO component is too large, the Abbe number (νd) tends to increase. Therefore, the content of the ZnO component in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 10.0%. The ZnO component can be contained in the glass using, for example, ZnO, ZnF 2 or the like as a raw material.
本発明の光学ガラスでは、RO成分(RはMg、Ca、Sr、Ba、Znから選ばれる1種又は2種以上)は、ガラスの耐失透性や分散、機械的強度等のあらゆる物性を調整するために有用な成分である。しかし、RO成分の合計含有量が大きすぎると、所望の部分分散比(θg,F)やアッベ数(νd)、ヌープ硬さ、磨耗度を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるRO成分の合計含有量は、好ましくは50.0%、より好ましくは45.0%、最も好ましくは40.0%を上限とする。なお、RO成分の合計量は0%でもよいが、RO成分の少なくとのいずれかを含有することで、ガラスの耐失透性を高めながらも、ガラスの部分分散比(θg,F)やアッベ数(νd)の調整を容易に行うことができる。従って、酸化物換算組成におけるRO成分の合計含有量は、好ましくは0%を超え、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは15.0%、最も好ましくは25.0%を下限とする。その中でも、所望の高い屈折率を得易くする観点から、SrO成分とBaO成分の含有量の和は、1.0%以上であることが好ましく、5.0%以上であることがより好ましく、10.0%より多いことが最も好ましい。 In the optical glass of the present invention, the RO component (R is one or more selected from Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) has all physical properties such as devitrification resistance, dispersion, and mechanical strength of the glass. It is a useful component for adjusting. However, if the total content of the RO components is too large, it is difficult to obtain a desired partial dispersion ratio (θg, F), Abbe number (νd), Knoop hardness, and degree of wear. Therefore, the total content of the RO components in the oxide conversion composition is preferably 50.0%, more preferably 45.0%, and most preferably 40.0%. The total amount of the RO component may be 0%. However, by containing at least one of the RO components, the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass is increased while improving the devitrification resistance of the glass. The Abbe number (νd) can be easily adjusted. Therefore, the total content of RO components in the oxide equivalent composition is preferably more than 0%, more preferably 10.0%, still more preferably 15.0%, and most preferably 25.0%. Among them, from the viewpoint of easily obtaining a desired high refractive index, the sum of the contents of the SrO component and the BaO component is preferably 1.0% or more, more preferably 5.0% or more, Most preferred is greater than 10.0%.
また、本発明の光学ガラスは、Bi2O3成分、SiO2成分、B2O3成分及びCaO成分の含有量の和に対するRn2O成分の含有量の和の比率が、0.400以下であることが好ましい。これにより、耐水性を上げる成分の含有量に対する耐水性を下げる成分の含有量が減少するため、より耐水性の高い光学ガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成におけるモル比(Rn2O)/(Bi2O3+SiO2+B2O3+CaO)は、好ましくは0.400、より好ましくは0.300、最も好ましくは0.250を上限とする。なお、この比率は0であってもよいが、この比率を0よりも大きくすること、すなわちRn2O成分の含有量を0より大きくすることで、ガラスの耐失透性を高めることが可能になる。従って、酸化物換算組成におけるモル比(Rn2O)/(Bi2O3+SiO2+B2O3+CaO)は、好ましくは0より大きくし、より好ましくは0.050、最も好ましくは0.080を下限としてもよい。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the sum of the contents of the Rn 2 O component to the sum of the contents of the Bi 2 O 3 component, the SiO 2 component, the B 2 O 3 component, and the CaO component is 0.400 or less. It is preferable that Thereby, since content of the component which reduces water resistance with respect to content of the component which raises water resistance reduces, it can make it easy to obtain optical glass with higher water resistance. Therefore, the molar ratio (Rn 2 O) / (Bi 2 O 3 + SiO 2 + B 2 O 3 + CaO) in the oxide equivalent composition is preferably 0.400, more preferably 0.300, and most preferably 0.250. The upper limit. Although this ratio may be 0, it is possible to increase the devitrification resistance of the glass by making this ratio larger than 0, that is, by making the content of the Rn 2 O component larger than 0. become. Therefore, the molar ratio (Rn 2 O) / (Bi 2 O 3 + SiO 2 + B 2 O 3 + CaO) in the oxide equivalent composition is preferably greater than 0, more preferably 0.050, and most preferably 0.080. May be the lower limit.
また、本発明の光学ガラスは、Bi2O3成分及びRn2O成分の含有量の和に対するSiO2成分及びB2O3成分の含有量の和の比率が0.700以上であることが好ましい。これにより、耐酸性を下げる成分の含有量に対する耐酸性を上げる成分の含有量が減少するため、研磨時や洗浄時等に用いられることが多い酸性の溶液による、ガラスの白濁を低減することができる。従って、酸化物換算組成におけるモル比(SiO2+B2O3)/(Bi2O3+Rn2O)は、好ましくは0.700、より好ましくは0.800、さらに好ましくは0.900、最も好ましくは1.052を下限とする。なお、この比率の上限は、所望の耐失透性及び光学特性を有するガラスが得られる限り特に限定されないが、SiO2成分及びB2O3成分の過剰な含有による屈折率の低下が抑えられる点で、好ましくは8.00、より好ましくは5.00、さらに好ましくは3.00を上限としてもよい。 In the optical glass of the present invention, the ratio of the sum of the contents of the SiO 2 component and the B 2 O 3 component to the sum of the contents of the Bi 2 O 3 component and the Rn 2 O component is 0.700 or more. preferable. As a result, the content of the component that increases acid resistance relative to the content of the component that decreases acid resistance decreases, so that it is possible to reduce the white turbidity of the glass due to an acidic solution that is often used during polishing or washing. it can. Therefore, the molar ratio (SiO 2 + B 2 O 3 ) / (Bi 2 O 3 + Rn 2 O) in the oxide equivalent composition is preferably 0.700, more preferably 0.800, still more preferably 0.900, Preferably, 1.052 is set as the lower limit. The upper limit of this ratio is not particularly limited as long as a glass having desired devitrification resistance and optical properties can be obtained, but a decrease in refractive index due to excessive inclusion of SiO 2 component and B 2 O 3 component can be suppressed. In this respect, the upper limit is preferably 8.00, more preferably 5.00, and even more preferably 3.00.
La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及びLu2O3成分は、ガラスの分散を低く調整する任意成分である。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、ガラスの部分分散比が低下し、且つガラスの安定性が低下して失透し易くなる。従って、La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及びLu2O3成分の各々の含有量は、酸化物基準のモル%で、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。また、Ln2O3成分(式中、Lnは、La、Gd、Y、Yb及びLuからなる群より選択される1種以上である)のモル和は、酸化物基準のモル%で、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは5.0%を上限とする。特に、Ln2O3成分のモル和は、2.0%未満とすることが、ガラスの着色や、部分分散比の低下、アッベ数の上昇をより一層低減できるため、最も好ましい。La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及びLu2O3成分は、原料として例えばLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)、Gd2O3、GdF3、Y2O3、YF3、Yb2O3、Lu2O3等を用いることができる。 La 2 O 3 component, Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 component, and Lu 2 O 3 component are optional components that adjust the dispersion of the glass low. However, when these contents are too large, the partial dispersion ratio of the glass is lowered, and the stability of the glass is lowered and the glass tends to be devitrified. Therefore, the content of each of the La 2 O 3 component, the Gd 2 O 3 component, the Y 2 O 3 component, the Yb 2 O 3 component, and the Lu 2 O 3 component is mol% based on the oxide, preferably 10. The upper limit is 0%, more preferably 8.0%, and most preferably 5.0%. Further, the molar sum of the Ln 2 O 3 component (wherein Ln is at least one selected from the group consisting of La, Gd, Y, Yb and Lu) is preferably a mol% based on the oxide. Is 15.0%, more preferably 10.0%, and still more preferably 5.0%. In particular, the molar sum of the Ln 2 O 3 component is most preferably set to less than 2.0% because coloring of the glass, a decrease in the partial dispersion ratio, and an increase in the Abbe number can be further reduced. La 2 O 3 component, Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component, Yb 2 O 3 component and Lu 2 O 3 component are, for example, La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O ( X is an arbitrary integer), Gd 2 O 3 , GdF 3 , Y 2 O 3 , YF 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 and the like can be used.
TiO2成分及びNb2O5成分は、ガラスの屈折率(nd)、分散及び部分分散比(θg,F)を高める成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTiO2成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNb2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。TiO2成分及びNb2O5成分は、原料として例えばTiO2、Nb2O5等を用いてガラス内に含有することができる。 The TiO 2 component and the Nb 2 O 5 component are components that increase the refractive index (nd), dispersion, and partial dispersion ratio (θg, F) of the glass. However, when there is too much the content, stability of glass will fall and it will become easy to fall in the transmittance. Therefore, the upper limit of the content of the TiO 2 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%. Further, the content of the Nb 2 O 5 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and most preferably 3.0%. TiO 2 component and Nb 2 O 5 component may be contained in the glass by using as a raw material such as TiO 2, Nb 2 O 5 or the like.
WO3成分は、ガラスの部分分散比(θg,F)を向上させ、且つ低Tg化を図るために有用な任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するWO3成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。WO3成分は、原料として例えばWO3等を用いてガラス内に含有することができる。 The WO 3 component is an optional component useful for improving the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass and reducing the Tg. However, when there is too much the content, stability of glass will fall and it will become easy to fall in the transmittance. Therefore, the upper limit of the content of the WO 3 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and most preferably 3.0%. The WO 3 component can be contained in the glass using, for example, WO 3 as a raw material.
本発明の光学ガラスは、Bi2O3成分及びF成分と、TiO2成分、Nb2O5成分及びWO3成分からなる群のうち1種以上とを併用することで、高い透過率を維持したまま、ガラスの部分分散比(θg,F)をより一層高めることができる。その一方で、TiO2成分、Nb2O5成分及びWO3成分の含有量の和を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を高めて失透を起こり難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和(TiO2+Nb2O5+WO3)は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%を上限とし、最も好ましくは5.0%未満とする。 The optical glass of the present invention maintains high transmittance by using a Bi 2 O 3 component and an F component together with one or more members selected from the group consisting of a TiO 2 component, an Nb 2 O 5 component, and a WO 3 component. As it is, the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass can be further increased. On the other hand, by making the sum of the contents of the TiO 2 component, the Nb 2 O 5 component, and the WO 3 component 20.0% or less, the stability of the glass can be increased and devitrification can hardly occur. Therefore, the molar sum (TiO 2 + Nb 2 O 5 + WO 3 ) with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%. %.
P2O5成分は、ガラスの透過率を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、P2O5成分を含有すると、ガラスの安定性及び溶融性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するP2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%、さらに好ましくは4.0%、さらに好ましくは2.0%を上限とする。特に、耐失透性の高いガラスを得る観点では、P2O5成分を含有しないことが最も好ましい。P2O5成分は、原料として例えばAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、Na(PO3)、BPO4、H3PO4等を用いてガラス内に含有することができる。 The P 2 O 5 component is an optional component useful for improving the transmittance of glass. However, when the P 2 O 5 component is contained, the stability and meltability of the glass tends to be lowered. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 10.0%, more preferably 8.0%, still more preferably 4.0%, and even more preferably 2.% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition. The upper limit is 0%. In particular, from the viewpoint of obtaining a glass having high devitrification resistance, it is most preferable not to contain a P 2 O 5 component. The P 2 O 5 component contains, for example, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , Na (PO 3 ), BPO 4 , H 3 PO 4, and the like as raw materials. It can contain.
GeO2成分は、ガラスの耐失透性を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、GeO2成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するGeO2成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。GeO2成分は、原料として例えばGeO2等を用いてガラス内に含有することができる。 The GeO 2 component is an optional component useful for improving the devitrification resistance of the glass. However, if the content of the GeO 2 component is too large, the meltability of the glass tends to be lowered. Therefore, the content of the GeO 2 component with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 10.0%. The GeO 2 component can be contained in the glass using, for example, GeO 2 as a raw material.
Ta2O5成分は、ガラスの安定性を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ta2O5成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなり、且つガラスの原料コストが大幅に上昇する。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTa2O5成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは8.0%、最も好ましくは5.0%を上限とする。Ta2O5成分は、原料として例えばTa2O5等を用いてガラス内に含有することができる。 The Ta 2 O 5 component is an optional component useful for improving the stability of the glass. However, if the content of the Ta 2 O 5 component is too large, the stability of the glass is lowered, the transmittance tends to be lowered, and the raw material cost of the glass is significantly increased. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 8.0%, most preferably 5. The upper limit is 0%. The Ta 2 O 5 component can be contained in the glass using, for example, Ta 2 O 5 as a raw material.
ZrO2成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、ZrO2成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZrO2成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。ZrO2成分は、原料として例えばZrO2、ZrF4等を用いてガラス内に含有することができる。 The ZrO 2 component is an optional component useful for improving the chemical durability and mechanical strength of glass. However, if the content of the ZrO 2 component is too large, the transmittance tends to decrease the stability of the glass is lowered. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and most preferably 3.0% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition. The ZrO 2 component can be contained in the glass using, for example, ZrO 2 , ZrF 4 or the like as a raw material.
TeO2成分はガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO2成分の含有量は、好ましくは35.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは15.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。TeO2成分は、原料として例えばTeO2等を用いてガラス内に含有することができる。 The TeO 2 component is an optional component that has an effect of promoting glass clarification. However, when there is too much the content, the devitrification resistance of glass will fall easily. Therefore, the content of the TeO 2 component with respect to the total glass material amount of the oxide conversion composition is preferably 35.0%, more preferably 25.0%, still more preferably 15.0%, most preferably 10.0%. Is the upper limit. The TeO 2 component can be contained in the glass using, for example, TeO 2 as a raw material.
Al2O3成分及びGa2O3成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Al2O3成分及びGa2O3成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するAl2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。Al2O3成分は、原料として例えばAl2O3、Al(OH)3、AlF3等を用いてガラス内に含有することができる。 The Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component are optional components useful for improving the chemical durability and mechanical strength of the glass. However, the Al 2 O 3 content of component and Ga 2 O 3 component is too large, the melting property of the glass tends to decrease. Accordingly, the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and most preferably 10. The upper limit is 0%. The Al 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 or the like as a raw material.
CeO2成分は、ガラスの部分分散比(θg,F)を大きくする任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスが着色して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCeO2成分の含有量は、好ましくは3.0%、より好ましくは2.0%、さらに好ましくは1.5%、さらに好ましくは1.0%である。最も好ましくは、CeO2成分を実質的に含有しない。CeO2成分は、原料として例えばCeO2等を用いてガラス内に含有することができる。 The CeO 2 component is an optional component that increases the partial dispersion ratio (θg, F) of the glass. However, if the content is too large, the glass is colored and the transmittance tends to decrease. Therefore, the content of the CeO 2 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 3.0%, more preferably 2.0%, still more preferably 1.5%, and even more preferably 1.0%. It is. Most preferably, it is substantially free of CeO 2 component. The CeO 2 component can be contained in the glass using, for example, CeO 2 as a raw material.
Sb2O3成分は、ガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下する。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSb2O3成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは15.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。特に、Sb2O3成分の含有による環境への負荷を低減する観点では、Sb2O3成分の含有量を1.0%以下としてもよい。Sb2O3成分は、原料として例えばSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いてガラス内に含有することができる。 The Sb 2 O 3 component is an optional component that has an effect of promoting clarification of glass. However, when there is too much the content, the devitrification resistance of glass will fall. Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, even more preferably 15.0%, and most preferably 10.5% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition. The upper limit is 0%. In particular, from the viewpoint of reducing the environmental load due to the inclusion of the Sb 2 O 3 component, the content of the Sb 2 O 3 component may be 1.0% or less. The Sb 2 O 3 component can be contained in the glass using, for example, Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Na 2 H 2 Sb 2 O 7 · 5H 2 O, or the like as a raw material.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のSb2O3成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤や脱泡剤、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。 Incidentally, components of the fining defoaming of glass is not limited to the above Sb 2 O 3 ingredients may be used known refining agents and defoamers in the field of glass production, or a combination thereof .
<含有させるべきでない成分について>
本発明においては、他の成分を本発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ti、Zr、Nbを除くV、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Mo、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びLu等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色して可視域の特定の波長に吸収を生じる。従って、本発明の光学ガラスは、上記成分を実質的に含まないことが好ましい。ここで、「実質的に含まない」とは、不純物として混入される場合を除いて、人為的に含有させないことを意味する。
<About ingredients that should not be included>
In this invention, another component can be added as needed in the range which does not impair the characteristic of the glass of this invention. However, transitions such as V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Ag, Mo, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Lu except Ti, Zr, and Nb Even when each of the metal components is contained alone or in combination with a small amount, the glass is colored to cause absorption at a specific wavelength in the visible region. Therefore, it is preferable that the optical glass of the present invention does not substantially contain the above components. Here, “substantially does not contain” means that it is not contained artificially unless it is mixed as an impurity.
さらに、PbO等の鉛化合物及びAs2O3等のヒ素化合物、並びに、Th、Cd、Tl、Os、Be、Seの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。 Furthermore, lead compounds such as PbO, arsenic compounds such as As 2 O 3 , and components of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se have been refraining from being used as harmful chemical substances in recent years. Environmental measures are required not only in the manufacturing process but also in the processing process and disposal after commercialization. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable not to substantially contain them except for inevitable mixing. As a result, the optical glass is substantially free of substances that pollute the environment. Therefore, the optical glass can be manufactured, processed, and discarded without taking any special environmental measures.
本発明の光学ガラスとして好ましく用いられるガラスは、その組成が酸化物基準のモル%で表されているため直接的に質量%やカチオン%の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の、酸化物換算組成における質量%の組成、及び、カチオン%・アニオン%の組成は、概ね以下の値をとる。
(質量%表示による組成)
Bi2O3成分 15.0〜85.0質量%及び
F成分 0質量%超〜8.0質量%
及び
B2O3成分 0〜20.0質量%、及び/又は
SiO2成分 0〜15.0質量%、及び/又は
Li2O成分 0〜5.0質量%、及び/又は
Na2O成分 0〜7.0質量%、及び/又は
K2O成分 0〜10.0質量%、及び/又は
MgO成分 0〜6.0質量%、及び/又は
CaO成分 0〜10.0質量%、及び/又は
SrO成分 0〜20.0質量%、及び/又は
BaO成分 0〜40.0質量%、及び/又は
ZnO成分 0〜20.0質量%、及び/又は
La2O3成分 0〜20.0質量%、及び/又は
Gd2O3成分 0〜20.0質量%、及び/又は
Y2O3成分 0〜15.0質量%、及び/又は
Yb2O3成分 0〜20.0質量%、及び/又は
Lu2O3成分 0〜20.0質量%、及び/又は
TiO2成分 0〜10.0質量%、及び/又は
Nb2O5成分 0〜15.0質量%、及び/又は
WO3成分 0〜15.0質量%、及び/又は
P2O5成分 0〜10.0質量%、及び/又は
GeO2成分 0〜35.0質量%、及び/又は
Ta2O5成分 0〜30.0質量%、及び/又は
ZrO2成分 0〜10.0質量%、及び/又は
TeO2成分 0〜30.0質量%、及び/又は
Al2O3成分 0〜15.0質量%、及び/又は
Ga2O3成分 0〜30.0質量%、及び/又は
CeO2成分 0〜6.0質量%、及び/又は
Sb2O3成分 0〜40.0質量%、
The glass that is preferably used as the optical glass of the present invention cannot be expressed directly in the description of mass% or cation% because the composition is expressed in mol% based on the oxide, but is required in the present invention. The composition of mass% in the oxide conversion composition and the composition of cation% and anion% of each component present in the glass composition satisfying various properties generally take the following values.
(Composition by mass% display)
Bi 2 O 3 component 15.0 to 85.0 mass% and F component more than 0 mass% to 8.0 mass%
And B 2 O 3 component 0 to 20.0 mass%, and / or SiO 2 component 0 to 15.0 mass%, and / or Li 2 O component 0 to 5.0 mass%, and / or Na 2 O component 0 to 7.0 wt%, and / or K 2
(カチオン%・アニオン%表示による組成)
Bi3+ 13.0〜65.0カチオン%、
及び
B3+ 0〜65.0カチオン%、及び/又は
Si4+ 0〜50.0カチオン%、及び/又は
Li+ 0〜35.0カチオン%、及び/又は
Na+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
K+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
Mg2+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
Ca2+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
Sr2+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
Ba2+ 0〜30.0カチオン%、及び/又は
Zn2+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
La3+ 0〜13.0カチオン%、及び/又は
Gd3+ 0〜13.0カチオン%、及び/又は
Y3+ 0〜13.0カチオン%、及び/又は
Yb3+ 0〜13.0カチオン%、及び/又は
Lu3+ 0〜13.0カチオン%、及び/又は
Ti4+ 0〜15.0カチオン%、及び/又は
Nb5+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
W6+ 0〜7.0カチオン%、及び/又は
P5+ 0〜12.0カチオン%、及び/又は
Ge4+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
Ta5+ 0〜20.0カチオン%、及び/又は
Zr4+ 0〜7.0カチオン%、及び/又は
Te4+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
Al3+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
Ga3+ 0〜25.0カチオン%、及び/又は
Ce4+ 0〜2.5カチオン%、及び/又は
Sb3+ 0〜40.0カチオン%、
並びに
F− 0〜20.0アニオン%
(Composition by cation% / anion% display)
Bi 3+ 13.0-65.0 cation%,
And B 3+ 0 to 65.0 cation%, and / or Si 4+ 0 to 50.0 cation%, and / or Li + 0 to 35.0 cation%, and / or Na + 0 to 25.0 cation%, And / or K + 0 to 25.0 cation%, and / or Mg 2+ 0 to 20.0 cation%, and / or Ca 2+ 0 to 20.0 cation%, and / or Sr 2+ 0 to 20.0 cation. % And / or Ba 2+ 0 to 30.0 cation% and / or Zn 2+ 0 to 20.0 cation% and / or La 3+ 0 to 13.0 cation% and / or Gd 3+ 0 to 13. 0 cation% and / or
And F -0 to 20.0 anion%
[製造方法]
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有率の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を石英坩堝又は金坩堝に入れて750℃〜950℃の温度範囲で2〜3時間溶融して攪拌均質化を行い、800〜650℃程度の温度に下げてから1時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, and the prepared mixture is put in a quartz crucible or a gold crucible and melted at a temperature range of 750 ° C. to 950 ° C. for 2 to 3 hours. Then, the mixture is homogenized by stirring, and after about 1 hour has passed since the temperature is lowered to about 800 to 650 ° C., it is cast into a mold and gradually cooled.
<物性>
本発明の光学ガラスは、高い部分分散比(θg,F)と低いアッベ数[νd]を有する。より具体的には、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、好ましくは0.63、より好ましくは0.64、最も好ましくは0.65を下限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは27、より好ましくは25、最も好ましくは22を上限とする。これらにより、高い部分分散比(θg,F)と低いアッベ数[νd]を有する光学ガラスが得られるため、低い部分分散比(θg,F)と高いアッベ数[νd]を有する光学ガラスと組み合わせることで、光学素子の色収差をより正確に補正することができる。なお、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)の上限は特に限定されないが、概ね0.70以下、より具体的には0.69以下、さらに具体的には0.68以下であることが多い。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)の下限は特に限定されないが、概ね10以上、より具体的には12以上、さらに具体的には15以上であることが多い。
<Physical properties>
The optical glass of the present invention has a high partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number [νd]. More specifically, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably 0.63, more preferably 0.64, and most preferably 0.65. Further, the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 27, more preferably 25, and most preferably 22 as the upper limit. As a result, an optical glass having a high partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number [νd] can be obtained. Therefore, it is combined with an optical glass having a low partial dispersion ratio (θg, F) and a high Abbe number [νd]. Thus, the chromatic aberration of the optical element can be corrected more accurately. The upper limit of the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is generally 0.70 or less, more specifically 0.69 or less, and more specifically 0.68 or less. There are often. Further, the lower limit of the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is generally 10 or more, more specifically 12 or more, and more specifically 15 or more in many cases.
ここで、本発明の光学ガラスは、アッベ数[νd]が27以下であり、部分分散比[θg,F]>−0.0131×[νd]+0.9000を満たす。これにより、部分分散比[θg,F]とアッベ数[νd]のプロットにおける、一般的なガラスのνd−θg,Fラインから大きく離れるため、この光学ガラスを用いた光学素子は、光学素子の色収差をより顕著に低減する際に有用であることが推論できる。ここで、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、好ましくは(−0.0131×[νd]+0.9000)より大きくし、より好ましくは(−0.0131×[νd]+0.9040)より大きくし、最も好ましくは(−0.0131×[νd]+0.9080)より大きくする。一方、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)の上限は特に限定されないが、例えば(−0.0131×[νd]+0.9500)以下、より具体的には(−0.0131×[νd]+0.9450)、さらに具体的には(−0.0131×[νd]+0.9400)以下であることが多い。なお、本願の光学ガラスのようにアッベ数(νd)が小さいガラスでは、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)はノーマルラインよりも高い値にあり、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)の関係は、アッベ数が小さくなるほど部分分散比の変動が大きくなるような曲線で表される。しかしながら、この曲線の近似が困難であるため、本発明では、一般的なガラスのνd−θg,Fラインよりも部分分散比(θg,F)が低いことを、上述の傾きを有する直線を用いて表した。 Here, the optical glass of the present invention has an Abbe number [νd] of 27 or less and satisfies a partial dispersion ratio [θg, F]> − 0.0131 × [νd] +0.9000. Accordingly, in the plot of the partial dispersion ratio [θg, F] and the Abbe number [νd], the optical element using this optical glass is greatly separated from the general glass νd−θg, F line. It can be inferred that it is useful in reducing chromatic aberration more significantly. Here, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably larger than (−0.0131 × [νd] +0.9000), more preferably (−0.0131 × [νd]). Greater than +0.9040), and most preferably greater than (−0.0131 × [νd] +0.9080). On the other hand, the upper limit of the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is, for example, (−0.0131 × [νd] +0.9500) or less, more specifically (−0.0131). × [νd] +0.9450), more specifically, (−0.0131 × [νd] +0.9400) or less in many cases. In the case of a glass having a small Abbe number (ν d ) like the optical glass of the present application, the partial dispersion ratio (θg, F) of a general glass is higher than that of a normal line, and the partial dispersion of a general glass The relationship between the ratio (θg, F) and the Abbe number (ν d ) is represented by a curve in which the variation in the partial dispersion ratio increases as the Abbe number decreases. However, since it is difficult to approximate this curve, in the present invention, the partial dispersion ratio (θg, F) is lower than that of a general glass νd−θg, F line. Expressed.
また、本発明の光学ガラスは、高い化学的耐久性を有する。
より具体的には、本発明の光学ガラスは、JOGIS06−1999に準じたガラスの粉末法による化学的耐久性(耐水性)が、好ましくはクラス1〜5、より好ましくはクラス1〜4、最も好ましくはクラス1〜3であることが好ましい。これにより、光学ガラスを研磨加工する際に、水性の研磨液や洗浄液によるガラスの曇りが低減されるため、研磨加工や洗浄をより行い易くすることができる。ここで「耐水性」とは、水によるガラスの侵食に対する耐久性であり、この耐水性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」JOGIS06−1999により測定することができる。また、「粉末法による化学的耐久性(耐水性)がクラス1〜3である」とは、JOGIS06−1999に準じて行った化学的耐久性(耐水性)が、測定前後の試料の質量の減量率で、0.10質量%未満であることを意味する。なお、クラス1は、測定前後の試料の質量の減量率が、0.05質量%未満であり、クラス2は、0.05質量%以上0.10質量%未満であり、クラス3は、0.10質量%以上0.25質量%未満である。
Moreover, the optical glass of the present invention has high chemical durability.
More specifically, the optical glass of the present invention has a chemical durability (water resistance) by a glass powder method according to JOGIS06-1999, preferably class 1 to 5, more preferably class 1 to 4, most preferably Preferably it is class 1-3. Accordingly, when the optical glass is polished, the fogging of the glass due to the aqueous polishing liquid or the cleaning liquid is reduced, so that the polishing and cleaning can be performed more easily. Here, “water resistance” means durability against erosion of glass by water, and this water resistance is measured according to the Japan Optical Glass Industry Association Standard “Measurement Method of Chemical Durability of Optical Glass” JOGIS06-1999. Can do. Further, “the chemical durability (water resistance) by the powder method is class 1 to 3” means that the chemical durability (water resistance) performed according to JOGIS06-1999 is the mass of the sample before and after the measurement. The weight loss rate means less than 0.10% by mass. In class 1, the weight loss rate of the sample before and after the measurement is less than 0.05% by mass, class 2 is 0.05% by mass or more and less than 0.10% by mass, and class 3 is 0%. It is 10 mass% or more and less than 0.25 mass%.
また、本発明の光学ガラスは、JOGIS06−1999に準じたガラスの粉末法による化学的耐久性(耐酸性)が、好ましくはクラス1〜5、より好ましくはクラス1〜4、最も好ましくはクラス1〜3である。これにより、光学ガラスを研磨加工する際に、酸性の研磨液や洗浄液によるガラスの曇りが低減されるため、研磨加工や洗浄をより行い易くすることができる。ここで「耐酸性」とは、酸によるガラスの侵食に対する耐久性であり、この耐酸性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」JOGIS06−1999により測定することができる。また、「粉末法による化学的耐久性(耐酸性)がクラス1〜5である」とは、JOGIS06−1999に準じて行った化学的耐久性(耐酸性)が、測定前後の試料の質量の減量率で、2.20質量%未満であることを意味する。なお、化学的耐久性(耐酸性)の「クラス1」は、測定前後の試料の質量の減量率が0.20質量%未満であり、「クラス2」は、測定前後の試料の質量の減量率が0.20質量%以上0.35質量%未満であり、「クラス3」は、測定前後の試料の質量の減量率が0.35質量%以上0.65質量%未満であり、「クラス4」は、測定前後の試料の質量の減量率が0.65質量%以上1.20質量%未満であり、「クラス5」は、測定前後の試料の質量の減量率が1.20質量%以上2.20質量%未満であり、「クラス6」は、測定前後の試料の質量の減量率が2.20質量%以上である。 Further, the optical glass of the present invention has a chemical durability (acid resistance) by a glass powder method according to JOGIS06-1999, preferably class 1 to 5, more preferably class 1 to 4, most preferably class 1 ~ 3. Thus, when the optical glass is polished, the fogging of the glass due to the acidic polishing liquid or the cleaning liquid is reduced, so that the polishing process and the cleaning can be performed more easily. Here, “acid resistance” means durability against erosion of glass by acid, and this acid resistance is measured according to the Japan Optical Glass Industry Association Standard “Measurement Method of Chemical Durability of Optical Glass” JOGIS06-1999. Can do. In addition, “the chemical durability (acid resistance) by the powder method is class 1 to 5” means that the chemical durability (acid resistance) performed according to JOGIS06-1999 is the mass of the sample before and after the measurement. It means a weight loss rate of less than 2.20% by mass. In addition, “Class 1” of chemical durability (acid resistance) indicates that the weight loss rate of the sample before and after measurement is less than 0.20% by mass, and “Class 2” indicates weight loss of the sample before and after measurement. The rate is 0.20% by mass or more and less than 0.35% by mass, and “Class 3” indicates that the weight loss rate of the sample before and after the measurement is 0.35% by mass or more and less than 0.65% by mass. “4” indicates that the weight loss rate of the sample before and after the measurement is 0.65% by mass or more and less than 1.20% by mass, and “Class 5” indicates that the sample weight loss rate before and after the measurement is 1.20% by mass. The amount is less than 2.20% by mass, and “Class 6” has a mass reduction rate of the sample before and after the measurement of 2.20% by mass or more.
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み10mmのサンプルで分光透過率70%を示す波長(λ70)が600nm以下であり、より好ましくは580nm以下であり、最も好ましくは550nm以下である。また、分光透過率5%を示す波長(λ5)が480nm以下であり、より好ましくは460nm以下であり、最も好ましくは440nm以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍に位置するようになり、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を扱う光学素子等の材料として好ましく用いることができる。 Moreover, it is preferable that the optical glass of this invention has little coloring. In particular, when the optical glass of the present invention is represented by the transmittance of the glass, the wavelength (λ 70 ) showing a spectral transmittance of 70% in a sample having a thickness of 10 mm is 600 nm or less, more preferably 580 nm or less, and most preferably. Is 550 nm or less. The wavelength (λ 5 ) exhibiting a spectral transmittance of 5% is 480 nm or less, more preferably 460 nm or less, and most preferably 440 nm or less. Thereby, the absorption edge of the glass is positioned in the vicinity of the ultraviolet region, and the transparency of the glass in the visible region is enhanced. Therefore, this optical glass is preferably used as a material for an optical element that handles visible light such as a lens. be able to.
また、本発明の光学ガラスは、高い屈折率を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.75、より好ましくは1.80、さらに好ましくは1.85、最も好ましくは1.90を下限とする。ここで、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)の上限は特に限定されないが、概ね2.30以下、より具体的には2.20以下、さらに具体的には2.10以下であることが多い。これにより、光学設計の自由度が広がり、さらに素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、光学系における素子の点数を削減できるため、光学系全体の小型化を図ることができる。 The optical glass of the present invention preferably has a high refractive index. More specifically, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75, more preferably 1.80, still more preferably 1.85, and most preferably 1.90. . Here, the upper limit of the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is generally 2.30 or less, more specifically 2.20 or less, and more specifically 2.10 or less. There are many cases. As a result, the degree of freedom in optical design is increased, and a large amount of light refraction can be obtained even if the device is made thinner. In addition, since the number of elements in the optical system can be reduced, the entire optical system can be reduced in size.
[プリフォーム及び光学素子]
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、本発明の光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。また、この光学ガラスを用いた光学素子は色収差の低減に有用であるため、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現できる。
[Preforms and optical elements]
The optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs. Among them, it is particularly preferable to produce optical elements such as lenses, prisms, and mirrors from the optical glass of the present invention using means such as reheat press molding and precision press molding. As a result, when used in optical devices that transmit visible light to optical elements such as cameras and projectors, the optical system in these optical devices can be miniaturized while realizing high-definition and high-precision imaging characteristics. Can be planned. In addition, since an optical element using this optical glass is useful for reducing chromatic aberration, high-definition and high-precision imaging characteristics can be realized when used in an optical device such as a camera or a projector.
ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、光学ガラスから形成したストリップ材(板状の熱間成形品)や、ストリップ材をプレス成形することで形成される研磨加工用のプリフォームに対して、研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いてもよく、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行ってもよい。特に、本発明の光学ガラスから研磨加工用のプリフォームを形成することにより、研磨加工によるガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。また、本発明の光学ガラスから精密プレス成形用のプリフォームを形成することにより、このプリフォームや精密プレス成形後のガラスを洗浄する際のガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。 Here, in order to produce an optical element made of the optical glass of the present invention, a strip material (plate-like hot-formed product) formed from the optical glass or a polishing process formed by press-molding the strip material is used. The preform may be manufactured by cold working such as grinding and polishing, and molten glass is dropped from the outlet of an outflow pipe of platinum or the like for precision press molding such as spherical A preform may be produced and precision press molding may be performed on the precision press molding preform. In particular, by forming a preform for polishing processing from the optical glass of the present invention, white turbidity on the glass surface due to polishing processing is reduced, so that an optical element suitable for the purpose of transmitting visible light can be obtained. In addition, by forming a preform for precision press molding from the optical glass of the present invention, the white turbidity of the glass surface when this preform or glass after precision press molding is washed is reduced, so that visible light is transmitted. An optical element suitable for the intended use can be obtained. In addition, the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
本発明の実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)の組成、並びに、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、部分分散比(θg,F)、粉末法による化学的耐久性(耐酸性、耐水性)及び、分光透過率5%を示す波長(λ5)の結果を表1〜表3に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。 Compositions of Examples (No. 1 to No. 21) and Comparative Examples (No. 1) of the present invention, refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), partial dispersion ratio (θg, F), Tables 1 to 3 show the results of chemical durability (acid resistance, water resistance) by the powder method and wavelength (λ 5 ) indicating a spectral transmittance of 5%. The following examples are merely for illustrative purposes, and are not limited to these examples.
本発明の実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度の原料を選定し、表1〜表3に示した各実施例及び比較例の組成で、ガラス重量が400gになるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で750℃〜950℃の温度範囲で2〜3時間溶融して攪拌均質化を行い、800〜650℃程度の温度に下げてから1時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製した。 The glasses of Examples (No. 1 to No. 21) and Comparative Examples (No. 1) of the present invention are all oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides corresponding to the raw materials of the respective components. The raw materials of high purity used for ordinary optical glasses such as hydroxides and metaphosphoric acid compounds are selected, and the glass weight is 400 g with the compositions of the examples and comparative examples shown in Tables 1 to 3. Are weighed and mixed uniformly, and then put into a quartz crucible or a gold crucible, and melted in an electric furnace at a temperature range of 750 ° C. to 950 ° C. for 2 to 3 hours according to the degree of melting difficulty of the glass composition. After about 1 hour has passed since the temperature was lowered to about 800 to 650 ° C., it was cast into a mold and slowly cooled.
ここで、実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)のガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)及び部分分散比(θg,F)は、日本光学硝子工業会規格JOGIS01―2003に基づいて測定した。そして、求められたアッベ数(νd)及び部分分散比(θg,F)の値について、関係式(θg,F)=−a×νd+bにおける、傾きaが0.0131のときの切片bを求めた。なお、本測定に用いたガラスは、徐冷降温速度を−25℃/hrとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。 Here, the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ) and partial dispersion ratio (θg, F) of the glass of Examples (No. 1 to No. 21) and Comparative Example (No. 1) are as follows. It measured based on optical glass industry association standard JOGIS01-2003. Then, with respect to the obtained Abbe number (ν d ) and partial dispersion ratio (θg, F), the intercept when the slope a is 0.0131 in the relational expression (θg, F) = − a × ν d + b b was determined. In addition, the glass used for this measurement used what was processed in the slow cooling furnace by making slow cooling temperature-fall rate into -25 degrees C / hr.
また、実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)のガラスの耐水性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」JOGIS06−1999に準じて測定した。すなわち、粒度425〜600μmに破砕したガラス試料を比重ビンにとり、白金かごの中に入れた。白金かごを純水(pH6.5〜7.5)の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で60分間処理した。処理後のガラス試料の減量率(質量%)を算出して、この減量率が0.05未満の場合をクラス1、減量率が0.05〜0.10未満の場合をクラス2、減量率が0.10〜0.25未満の場合をクラス3、減量率が0.25〜0.60未満の場合をクラス4、減量率が0.60〜1.10未満の場合をクラス5、減量率が1.10以上の場合をクラス6とした。このとき、クラスの数が小さいほど、ガラスの耐水性が優れていることを意味する。 Moreover, the water resistance of the glass of an Example (No.1-No.21) and a comparative example (No.1) is Japan Optical Glass Industry Association standard "measuring method of the chemical durability of optical glass" JOGIS06-1999. Measured accordingly. That is, a glass sample crushed to a particle size of 425 to 600 μm was taken in a specific gravity bottle and placed in a platinum basket. The platinum basket was placed in a quartz glass round bottom flask containing pure water (pH 6.5-7.5) and treated in a boiling water bath for 60 minutes. The weight loss rate (mass%) of the glass sample after the treatment is calculated, class 1 when this weight loss rate is less than 0.05, class 2 when the weight loss rate is less than 0.05 to 0.10, and weight loss rate. Is less than 0.10 to 0.25 class 3, when the weight loss rate is less than 0.25 to 0.60, class 4 and when the weight loss rate is less than 0.60 to 1.10, class 5. The case where the rate was 1.10 or higher was classified as class 6. At this time, the smaller the number of classes, the better the water resistance of the glass.
また、実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)のガラスの耐酸性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」JOGIS06−1999に準じて測定した。すなわち、粒度425〜600μmに破砕したガラス試料を比重ビンにとり、白金かごの中に入れた。白金かごを0.01N硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で60分間処理した。処理後のガラス試料の減量率(質量%)を算出して、この減量率(質量%)が0.20未満の場合をクラス1、減量率が0.20〜0.35未満の場合をクラス2、減量率が0.35〜0.65未満の場合をクラス3、減量率が0.65〜1.20未満の場合をクラス4、減量率が1.20〜2.20未満の場合をクラス5、減量率が2.20以上の場合をクラス6とした。このとき、クラスの数が小さいほど、ガラスの耐酸性が優れていることを意味する。 Moreover, the acid resistance of the glass of an Example (No.1-No.21) and a comparative example (No.1) is Japan Optical Glass Industry Association standard "the measuring method of the chemical durability of optical glass" JOGIS06-1999. Measured accordingly. That is, a glass sample crushed to a particle size of 425 to 600 μm was taken in a specific gravity bottle and placed in a platinum basket. The platinum basket was placed in a quartz glass round bottom flask containing a 0.01N nitric acid aqueous solution and treated in a boiling water bath for 60 minutes. Calculate the weight loss rate (mass%) of the glass sample after treatment, class 1 when this weight loss ratio (mass%) is less than 0.20, class when the weight loss rate is less than 0.20 to 0.35 2. When the weight loss rate is less than 0.35 to 0.65, class 3, when the weight loss rate is less than 0.65 to 1.20, class 4, and when the weight loss rate is less than 1.20 to 2.20. Class 5 and the weight loss rate of 2.20 or higher were classified as Class 6. At this time, it means that the acid resistance of glass is excellent, so that the number of classes is small.
また、実施例(No.1〜No.21)及び比較例(No.1)のガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定し、λ5(透過率5%時の波長)を求めた。 Moreover, about the transmittance | permeability of the glass of an Example (No.1-No.21) and a comparative example (No.1), it measured according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. In the present invention, the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. Specifically, a face-parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722 to obtain λ 5 (wavelength at a transmittance of 5%).
表1〜表3に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)が0.63以上、より詳細には0.6640以上であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数(νd)が27以下、より具体的には20以下であり、いずれも所望の範囲内であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)がアッベ数(νd)との関係において、いずれも(−0.0131×[νd]+0.9000)よりも大きく、より詳細には(−0.0131×[νd]+0.9200)より大きく、所望の範囲内であった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、所望の高い部分分散比(θg,F)と低いアッベ数(νd)を有しているため、光学素子の色収差の補正に有用であることが明らかになった。 As shown in Tables 1 to 3, the optical glass of the examples of the present invention had a partial dispersion ratio (θg, F) of 0.63 or more, more specifically 0.6640 or more. Moreover, the optical glass of the Example of this invention had Abbe number ((nu) d ) of 27 or less, more specifically 20 or less, and all were in the desired range. Further, in the optical glass of the example of the present invention, the partial dispersion ratio (θg, F) is larger than (−0.0131 × [νd] +0.9000) in relation to the Abbe number (ν d ). More specifically, it was larger than (−0.0131 × [νd] +0.9200) and was within the desired range. Therefore, since the optical glass of the embodiment of the present invention has a desired high partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number (ν d ), it may be useful for correcting chromatic aberration of an optical element. It was revealed.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも粉末法による化学的耐久性(耐水性)がクラス1〜5、より詳細にはクラス2〜3であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも粉末法による化学的耐久性(耐酸性)がクラス1〜5、より詳細にはクラス1〜4であり、いずれも所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスは、粉末法による化学的耐久性(耐水性)及び化学的耐久性(耐酸性)のいずれもがクラス6であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて研磨時や洗浄時等に表面に曇りが発生し難いことが明らかになった。 In addition, the optical glasses of the examples of the present invention all had chemical durability (water resistance) by the powder method of class 1 to 5, more specifically class 2 to 3. In addition, the optical glasses of the examples of the present invention all have chemical durability (acid resistance) by the powder method of class 1 to 5, more specifically class 1 to 4, and all are within a desired range. It was. On the other hand, the glass of the comparative example was class 6 in both chemical durability (water resistance) and chemical durability (acid resistance) by the powder method. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention did not generate | occur | produce fogging on the surface at the time of grinding | polishing or a washing | cleaning compared with the glass of a comparative example.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ5(透過率5%時の波長)が480nm以下、より詳細には476nm以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、着色が少なく、可視領域の波長の光に対する透明性が高いことが明らかになった。 In addition, in all the optical glasses of the examples of the present invention, λ 5 (wavelength at 5% transmittance) was 480 nm or less, more specifically, 476 nm or less. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention has little coloring, and its transparency with respect to the light of the wavelength of a visible region is high.
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(nd)が1.75以上、より詳細には1.93以上であり、所望の範囲内であった。 In addition, the optical glasses of the examples of the present invention all had a refractive index (n d ) of 1.75 or more, more specifically 1.93 or more, and were within a desired range.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、きわめて大きな部分分散比(θg,F)と低いアッベ数を有しながらも、研磨時や洗浄時等に表面に曇りが発生し難く、高い屈折率を有し、且つ可視領域の波長を扱う光学素子等に好ましく用いられることが明らかになった。 Therefore, the optical glass of the example of the present invention has a very large partial dispersion ratio (θg, F) and a low Abbe number, but is difficult to cause fogging on the surface during polishing or cleaning, and has a high refractive index. It has become clear that it is preferably used for an optical element or the like that handles the wavelength in the visible region.
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 Although the present invention has been described in detail for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, and many modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Will be understood.
Claims (21)
Bi2O3成分を15.0〜40.0%、
SiO2成分及びB 2O3成分を合計で20.0%以上50.0%以下、並びに
RO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)のモル和を25.0%以上50.0%以下含有し、
SiO 2 成分の含有量が40.0%以下であり、
酸化物基準の物質量に対する外割りのモル%でF成分を5.0%以上15.0%以下含有し、
粉末法による化学的耐久性(耐水性)がクラス1〜5であり、
部分分散比[θg,F]が0.63以上、アッベ数[νd]が27以下であり、部分分散比[θg,F]>−0.0131×[νd]+0.9000を満たすことを特徴とする光学ガラス。 In mol% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition ,
Bi 2 O 3 component from 15.0 to 40.0%,
SiO 2 component及beauty B 2 O 3 component in total 20.0% more than 50.0% or less, and
Containing 25.0% or more and 50.0% or less of a molar sum of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba);
The content of SiO 2 component is 40.0% or less,
Containing 5.0% or more and 15.0% or less of the F component in the mol% of the external ratio with respect to the oxide-based substance amount
Chemical durability (water resistance) by the powder method is class 1-5,
The partial dispersion ratio [θg, F] is 0.63 or more, the Abbe number [νd] is 27 or less, and the partial dispersion ratio [θg, F]> − 0.0131 × [νd] +0.9000 is satisfied. Optical glass.
B2O3成分 0%〜50.0%
を含有する請求項1記載の光学ガラス。 In mol% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition,
B 2 O 3 component 0% to 50.0 %
Claim 1 Symbol mounting an optical glass containing.
Li2O成分 0〜30.0%及び/又は
Na2O成分 0〜20.0%及び/又は
K2O成分 0〜20.0%
である請求項1から3のいずれか記載の光学ガラス。 In mol% with respect to the total amount of substances in oxide equivalent composition,
Li 2 O component from 0 to 30.0% and / or Na 2 O component from 0 to 20.0% and / or K 2 O ingredient from 0 to 20.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 3 .
MgO成分 0〜30.0%及び/又は
CaO成分 0〜30.0%及び/又は
SrO成分 0〜30.0%及び/又は
BaO成分 0〜45.0%及び/又は
ZnO成分 0〜30.0%
である請求項1から7のいずれか記載の光学ガラス。 MgO component 0 to 30.0% and / or CaO component 0 to 30.0% and / or SrO component 0 to 30.0% and / or BaO in mol% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition Component 0-45.0% and / or ZnO component 0-30.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 7 .
La2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Lu2O3成分 0〜10.0%
である請求項1から10のいずれか記載の光学ガラス。 The glass the total amount of substance of the oxide composition in terms of, from 0 to 10.0% La 2 O 3 component in mol% and / or Gd 2 O 3 component from 0 to 10.0% and / or Y 2 O 3 component 0 10.0% and / or Yb 2 O 3 component from 0 to 10.0% and / or Lu 2 O 3 component from 0 to 10.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 10 .
TiO2成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜10.0%及び/又は
WO3成分 0〜10.0%
である請求項1から12のいずれか記載の光学ガラス。 TiO 2 component 0 to 20.0% and / or Nb 2 O 5 component 0 to 10.0% and / or WO 3 component 0 to 10.0 in mol% with respect to the total amount of glass in oxide conversion composition %
The optical glass according to any one of claims 1 to 12 .
P2O5成分 0〜10.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜15.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜10.0%及び/又は
TeO2成分 0〜35.0%及び/又は
Al2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Ga2O3成分 0〜20.0%及び/又は
CeO2成分 0〜3.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜30.0%
である請求項1から14のいずれか記載の光学ガラス。 The glass the total amount of substance of the oxide composition in terms of, 0~10.0% P 2 O 5 component in mol% and / or GeO 2 component from 0 to 30.0% and / or Ta 2 O 5 component 0 to 15 .0% and / or ZrO 2 component from 0 to 10.0% and / or TeO 2 component from 0 to 35.0% and / or Al 2 O 3 component from 0 to 20.0% and / or Ga 2 O 3 component 0 20.0% and / or CeO 2 component from 0 to 3.0% and / or Sb 2 O 3 component from 0 to 30.0%
The optical glass according to any one of claims 1 to 14 .
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