JP5727689B2 - 光学ガラス、光学素子及び光学機器 - Google Patents
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Description
Nb2O5成分 0〜15.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜15.0%
の各成分をさらに含有する(1)記載の光学ガラス。
MgO成分 0〜25.0%及び/又は
CaO成分 0〜50.0%及び/又は
SrO成分 0〜50.0%及び/又は
BaO成分 0〜50.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(3)のいずれか記載の光学ガラス。
ZnO成分 0〜40.0%及び/又は
Li2O成分 0〜10.0%及び/又は
WO3成分 0〜9.0%及び/又は
の各成分をさらに含有する(1)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。
Gd2O3成分 0〜15.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜9.0%及び/又は
Na2O成分 0〜15.0%及び/又は
K2O成分 0〜15.0%及び/又は
Al2O3成分 0〜10.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜10.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(10)のいずれか記載の光学ガラス。
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。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」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、金属弗化物等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を100質量%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。
SiO2成分は、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの形成を容易にする成分である。特に、SiO2成分の含有率を2.0%以上にすることで、ガラスを成形する際にガラス融液が適度な粘度を有することができる。一方、SiO2成分の含有率を40.0%以下にすることで、ガラスの溶融性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSiO2成分の含有率は、好ましくは2.0%、より好ましくは2.5%、最も好ましくは3.0%を下限とし、好ましくは40.0%、より好ましくは37.0%、最も好ましくは35.0%を上限とする。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。
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
SiO2成分 3.0〜60.0mol%及び
B2O3成分 5.0〜60.0mol%及び
La2O3成分 0.3〜20.0mol%及び
TiO2成分 0.1〜15.0mol%、
並びに
Nb2O5成分 0〜30.0mol%及び/又は
ZrO2成分 0〜30.0mol%及び/又は
MgO成分 0〜40.0mol%及び/又は
CaO成分 0〜50.0mol%及び/又は
SrO成分 0〜50.0mol%及び/又は
BaO成分 0〜50.0mol%及び/又は
ZnO成分 0〜40.0mol%及び/又は
Li2O成分 0〜40.0mol%及び/又は
WO3成分 0〜5.0mol%及び/又は
Gd2O3成分 0〜5.0mol%及び/又は
Y2O3成分 0〜6.0mol%及び/又は
Na2O成分 0〜25.0mol%及び/又は
K2O成分 0〜15.0mol%及び/又は
Al2O3成分 0〜10.0mol%及び/又は
Ta2O5成分 0〜3.0mol%及び/又は
Sb2O3成分 0〜0.5mol%
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アルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて1300〜1400℃の温度範囲で1〜10時間溶融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込んだりプレスしたりして成形し、徐冷することにより作製される。
本発明の光学ガラスは、高い屈折率(nd)を有するとともに、低い分散性(高いアッベ数νd)を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.680、より好ましくは1.685、最も好ましくは1.690を下限とし、好ましくは1.820、より好ましくは1.810、最も好ましくは1.800を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは30、より好ましくは32、最も好ましくは35を下限とし、好ましくは55、より好ましくは52、最も好ましくは50を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更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。
このように、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が、その中でも特に、本発明の光学ガラスから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光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現しつつ、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。
Claims (5)
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
SiO2成分を3.58〜16.27%、
B2O3成分を13.20〜33.12%、
La2O3成分を19.25〜56.0%、
TiO2成分を0.91〜3.58%及び
ZrO2成分を1.89〜15.0%、
含有し、
Nb2O5成分 0〜15.0%、
MgO成分 0〜25.0%、
CaO成分 0〜5.00%、
SrO成分 0〜45.0%、
BaO成分 0〜45.0%、
ZnO成分 0〜40.0%、
WO3成分 0〜9.0%、
Gd2O3成分 0〜10.0%(但し、Gd2O3成分を5.0%以上含有するものを除く)、
Y2O3成分 0〜9.0%、
Na2O成分 0〜15.0%、
K2O成分 0〜15.0%、
Al2O3成分 0〜10.0%、
Ta2O5成分 0〜10.0%、
Sb2O3成分 0〜1.0%、
であり(但し、SnO2成分の含有量が0.05%以上のものを除く)、
Li2O成分を含有せず、
質量比(TiO2+Nb2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)が0.53以下であり、
質量比(MgO+CaO+SrO+BaO)/(SiO2)が5.00以下であり、
質量和SiO2+B2O3が26.0%以上37.03%以下であり、
質量和TiO2+Nb2O5が1.04%以上16.0%以下であり、
質量和(MgO+CaO+SrO+BaO)が45.0%以下であり、
実質的に鉛化合物及びヒ素化合物を含有せず、
1.680以上1.820以下の屈折率(nd)を有し、30以上55以下のアッベ数(νd)を有し、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが100℃以上である光学ガラス。 - 請求項1記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
- 請求項1記載の光学ガラスをリヒートプレス成形して作製する光学素子。
- 請求項1記載の光学ガラスからなるプリフォームを精密プレス成形して作製する光学素子。
- 請求項1記載の光学ガラスで作製された光学素子を備える光学機器。
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