JP6632156B2 - 光学ガラス、ガラスプリフォームと光学素子 - Google Patents

光学ガラス、ガラスプリフォームと光学素子 Download PDF

Info

Publication number
JP6632156B2
JP6632156B2 JP2017164228A JP2017164228A JP6632156B2 JP 6632156 B2 JP6632156 B2 JP 6632156B2 JP 2017164228 A JP2017164228 A JP 2017164228A JP 2017164228 A JP2017164228 A JP 2017164228A JP 6632156 B2 JP6632156 B2 JP 6632156B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
optical glass
tio
sio
zno
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017164228A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018052801A (ja
Inventor
匡波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU GUANG MING GUANG DIAN GLASS CO., LTD.
Original Assignee
CHENGDU GUANG MING GUANG DIAN GLASS CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU GUANG MING GUANG DIAN GLASS CO., LTD. filed Critical CHENGDU GUANG MING GUANG DIAN GLASS CO., LTD.
Publication of JP2018052801A publication Critical patent/JP2018052801A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6632156B2 publication Critical patent/JP6632156B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

本発明は、高屈折・低分散光学ガラスに関する。特に、低コストの高屈折・低分散光学ガラスと光学素子に関する。
最近、光学系のデジタル化、高精密化の急速な発展に伴い、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影設備及びプロジェクター、投写型テレビ等画像放送（投影）装置等の光学装置、光学系に使用されるレンズ、プリズム等の光学素子では、光学系全体の軽量化とコンパクト化への要求がますます高まってきている。光学系の設計においては、高屈折率のガラスを幅広く採用し、非球面レンズを利用することによって、コンパクト化、超薄型と広角化を実現し、光学系の軽量化・高性能化を実現すると同時に、色差をさらに容易に補正することができる。これによって、高屈折・低分散ガラスの研究開発ニーズは徐々に大きくなってきている。
初期の高屈折・低分散ガラスの製造には、大量のTa2O5を含有したガラスを用いた。特許文献１では、屈折率が1.75-1.85、アッベ数が34-44の光学ガラスが開示されており、そのうち、15%より大きく35%より小さいTa2O5が入っている。タンタルはレアメタルであり、Ta2O5を使うことは製品のコスト制御にはとても不利である。そのため、高屈折・低分散ガラス組成においてTa2O5を低減する、或いは不使用することは、光学ガラス開発者の研究開発目標となってきた。
中国特許出願公開第１８７６５８９号明細書
発明が解決しようとする課題は、原料コストが低く、屈折率が1.77-1.85、アッベ数が40-48の高屈折・低分散光学ガラスを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は更に上記光学ガラスを含むガラスプリフォームと光学素子を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の光学ガラスは、屈折率（nd）は1.77-1.85で、アッベ数（vd）は40-48で、質量百分率で、以下の成分を含有する：SiO2+B2O3：15-40%；La2O3+Gd2O3+Y2O3：35-70%；WO3+Nb2O5+ZrO2+TiO2：1-30%；ZnO：11-30%；Nb2O5/Gd2O3は0.01-0.45%。
更に、質量百分率で、以下の成分を含有する：
Al2O3：0-10%；Ta2O5：0-8%；Rn2O：0-10%，そのうちRn2OはLi2O、Na2O、K2Oの1種或いは数種で、RO：0-10%、そのうちROはMgO、CaO、SrO或いはBaOの1種或いは数種である。
更に、SiO2+B2O3：18-38%； La2O3+Gd2O3+Y2O3：35-65%； WO3+Nb2O5+ZrO2+TiO2：2-20%；Rn2O：0-5%，そのうちRn2OはLi2O、Na2O、K2Oの1種或いは数種である；RO：0-5%、そのうちROはMgO、CaO、SrO或いはBaOの1種或いは数種であり、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、SiO2+B2O3：20-35%； La2O3+Gd2O3+Y2O3：38-60%； WO3+Nb2O5+ZrO2+TiO2：4-15%；Rn2O：0-2%，そのうちRn2OはLi2O、Na2O、K2Oの1種或いは数種である；RO：0-1%、そのうちROはMgO、CaO、SrO或いはBaOの1種或いは数種であり、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、各組成の含有量は下記の9つの条件のうち1種或いは1種以上を満足する：
1）Ta2O5/Nb2O5：1より小さい；
2）ZnO/(SiO2+B2O3）は0.3-2である；
3）Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は0.2-0.55である；
4）SiO2/（SiO2+B2O3）は0.2-0.6である；
5）Nb2O5/Gd2O3は0.01-0.4である；
6）（WO3+Ta2O5+Nb2O5）/(ZrO2+TiO2）は0.1-5である；
7）Nb2O5/ZnOは0.01-0.5である；
8）TiO2/(TiO2+Nb2O5)は0.01-0.8である；
9）ZnO/（WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2）は1.8以上である。
更に、そのうち：Nb2O5+ZrO2+TiO2：1-25%である。
更に、そのうち：Nb2O5：0％超過8％以下；ZrO2：0％超過15%以下；TiO2：0-8%；WO3：0-15%である。
更に、そのうち：La2O3：20-40%；Gd2O3：11-30%；Y2O3：0-15%。
更に、そのうち：SiO2：4-20%；B2O3：8-24%；Li2O：0-2%；Na2O：0-10%；K2O：0-10%。
更に、そのうち：SiO2：5-18%； B2O3：10-23%； La2O3：20-35%； Gd2O3：11-25%； Y2O3：0-10%； WO3：0-10%； Ta2O5：0-5%； Nb2O5：0.1-6%； ZrO2：1-10%； ZnO：15-30%； TiO2：0-5； Al2O3：0-5%； Li2O：0-1%； Na2O：0-5%； K2O：0-5%； Sb2O3：0-0.5%； RO：0-5%、そのうちROはMgO、CaO、SrO或いはBaOの1種或いは数種であり、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、そのうち：SiO2：6-15%； B2O3：12-20%； La2O3：22-32%； Gd2O3：12-22%； Y2O3：0-8%； WO3：0-7%； ZrO2：2-8%； ZnO：15-25%； TiO2：0-2%、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、そのうち：Ta2O5/Nb2O5：0.8より小さい； ZnO/（SiO2+B2O3）は0.5-1.8； Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は0.25-0.5； SiO2/（SiO2+B2O3）は0.23-0.5； Nb2O5/Gd2O3は0.02-0.35； （WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）は0.1-3； Nb2O5/ZnOは0.02-0.35； TiO2/(TiO2+Nb2O5)は0.05-0.7； ZnO/（WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2）は3-15、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、そのうち：Ta2O5/Nb2O5：0.5より小さい；ZnO/（SiO2+B2O3）は0.5-1.45； Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は0.25-0.45； SiO2/（SiO2+B2O3）は0.25-0.45； Nb2O5/Gd2O3は0.05-0.25； （WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）は0.1-1； Nb2O5/ZnOは0.03-0.25； TiO2/(TiO2+Nb2O5)は0.1-0.6； ZnO/（WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2）は4-12、これらのうち少なくとも１つを満たす。
更に、そのうち：Nb2O5+ZrO2+TiO2：2-20%；La2O3+Gd2O3+Y2O3：40-55%。
更に、そのうち：Nb2O5+ZrO2+TiO2：4-15%。
更に、そのうち：SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2とZnOの合計含有量は95%以上で、Ta2O5は含有しない。
更に、そのうち：SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、ZrO2とZnOの合計含有量は99%以上である。
更に、質量百分率で、以下の成分を含有する：
Yb2O3：0-10%；
P2O5：0-10%；
Bi2O3：0-10%；
TeO2：0-10%；
Ga2O3:0-10%；
Lu2O3:0-10%；
GeO2：0-8%；
CeO2：0-1%；
SnO2：0-1%；
Sb2O3：0-1%；
F：0-10%。
更に、質量百分率で、以下の成分を含有する：
Yb2O3：0-5%；
P2O5：0-5%；
Bi2O3：0-5%；
TeO2：0-5%；
Ga2O3:0-5%；
Lu2O3:0-5%；
GeO2：0-5%；
CeO2：0-0.5%；
SnO2：0-0.5%；
Sb2O3：0-1%；
F：0-5%。
更に、ガラスの透過率が80%を達成する際対応する波長λ80は410nm以下で、透過率が5%を達成する際対応する波長λ5は350nm以下で、結晶化上限温度は1160℃以下で、ガラス転移温度（Tg）は630℃以下で、ガラスの密度（ρ）は5.00g/cm3以下である。
更に、ガラスの透過率が80%を達成する際対応する波長λ80は410nm以下で、透過率が5%を達成する際対応する波長λ5は340nm以下である；結晶化上限温度は1150℃以下で、ガラス転移温度（Tg）は620℃以下で、ガラスの密度（ρ）は4.90g/cm3以下である。
ガラスプリフォームであって、上記の光学ガラスを用いて製造される。
光学素子であって、上記の光学ガラスを用いて製造される。
本発明の有益な効果：
Ta2O5の含有量を下げ、原料コストを最適化した。合理的な組成設計により、本発明の光学ガラスは、必要とする光学定数を達成すると同時に精密成形にも有利であり、優れた化学安定性を有する。当該光学ガラスを含むガラスプリフォームと光学素子とを得ることができる。
Ｉ．光学ガラス
本発明の光学ガラスは、原料のコスト削減から鑑み、高価なTa2O5の含有量を低減し、又は含有しないことで、屈折率が1.77-1.85で、アッベ数が40-48の高屈折率低分散の光学ガラスを得ることである。
本発明の光学ガラスを構成する各成分について説明する。
本明細書において、各組成の含有量、総含有量は特別説明のない限り、質量百分率で示す。更に、以下の説明において、規定値以下或いは規定値以上の場合も当該規定値を含むものとする。
B2O3はガラスの網目形成成分であり、ガラスの可溶性と耐失透性を向上して、ガラス状転移温度と密度を下げる役割をし、上記の効果を達成するため、本発明では8%以上或いはもっと多くのB2O3を含有し、好ましくは10%以上のB2O3を含有し、もっと好ましくは12%以上のB2O3を含有する。但し、その含有量が24%を超えてしまうと、ガラスの安定性が下がり、屈折率も下がり、本発明の高屈折率ガラスは得られなくなる。そのため、本発明のB2O3の含有量は24%を上限と設定し、好ましくは23%とし、更に好ましくは20%とする。
SiO2もガラスの形成体であり、B2O3が構成する粗雑なチェーン状の層状網目構造とは異なって、SiO2が、ガラスにおいて形成するのは、珪素酸素四面体三次元網目構造であり、非常に緻密で堅固である。このような網目構造をガラスに入れると、粗雑なホウ素酸素三角体[BO3]網目構造を補強して、緻密になり、ガラスの高温粘度が上がり、同時に、珪素酸素四面体三次元網目構造の取入れにより、ガラス網目構造のLa、Nb、Li等結晶陽イオンを隔離する能力が増強され、結晶閾値が増え、ガラスの耐結晶性能が向上する。本発明のガラスにおけるSiO2含有量の下限は4%とし、好ましくは5%とし、更に好ましくは6%にする時上記の効果は比較的に良くなる。但しSiO2の含有量が多すぎると、ガラスの転移温度が上がり、且つ、ガラスの溶融性が下がってしまう。そのため、その含有量の上限を20%とし、好ましい上限は18%とし、更に好ましい上限は15%とする。
B2O3とSiO2は全てガラスの網目構造の形成成分であり、その総含有量が15%より低い場合は、結晶化傾向が増加し、安定したガラスは得られなくなる。その総含有量が40%を超えてしまうと、ガラスの光学定数は設計値より低くなる。そのため、B2O3とSiO2の総含有量（B2O3+SiO2）は15-40%で、好ましくは18-38%で、更に好ましくは20-35%である。更に、本発明ではSiO2の含有量とSiO2とB2O3の合計含有量の比SiO2/（SiO2+B2O3）を制御することで、その比が0.2-0.6内の場合、ガラスの溶融性を保証するだけではなく、ガラス安定性と高温粘度を効果的に増加し、特にSiO2/（SiO2+B2O3）値が0.23-0.5である場合、ガラスの高屈折・低分散光学特性及び低転移温度特性を維持すると同時に、ガラスの耐結晶性能を効果的に改善する事ができる。SiO2/（SiO2+B2O3）値は、更に好ましくは0.25-0.45とする。
本発明において、La2O3、Gd2O3、Y2O3は全てガラスの屈折率を向上する事が出来るもので、その総含有量が35%より低い場合、予期した光学定数は得られなくなり、その総含有量が70%を超えてしまうと、ガラスの安定性、耐失透性が下がる。そのため、La2O3、Gd2O3、Y2O3の総含有量(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は35-70%で、好ましくは35-65%で、更に好ましくは38-60%で、より一層好ましくは40-55%である。
La2O3は、本発明の必要な光学特性を得る必須組成であり、本発明の配合システムにおいて、B2O3とLa2O3の組み合わせにより存在し、ガラスの耐失透性能を効果的に向上させると同時に、ガラスの化学安定性を向上させることができる。La2O3の含有量が20%より小さい場合、必要な光学特性は達成し難くなる。但しその含有量が40%を超えてしまうと、ガラスの耐失透性と溶融性能が全て悪化してしまう。そのため、本発明のLa2O3の含有量の範囲は20-40%とし、好ましくは20-35%とし、更に好ましくは22-32%とする。
Gd2O3は、ガラスの屈折率を増加させてもガラスの色分散を著しく向上させない。本発明では11%以上のGd2O3とLa2O3を取入れて共存させることで、ガラスの安定性を向上させ、且つ、ガラスの化学安定性を著しく増強させ、屈折率を維持すると同時に、アッベ数の過度な上昇を抑制する。若しその含有量が30%を超えてしまうと、ガラスの耐失透性が下がり、ガラスの密度も上昇する傾向になってしまう。そのため、本発明のGd2O3の含有量の範囲は11-30%とし、好ましくは11-25%とし、更に好ましくは12-22%とする。
本発明の高屈折・低分散作用の組成では、更に好ましくはY2O3を添加し、高屈折率と高アッベ数を維持すると同時に、ガラス材料のコストの上昇を抑制し、ガラスの溶融性、耐失透性が改善し、ガラスの結晶化上限温度と比重を下げることが出来る。但しその含有量が15%を超えてしまうと、ガラスの安定性、耐失透性が下がってしまう。そのため、Y2O3の含有量の範囲は0-15%とし、好ましくは0-10%とし、更に好ましくは0-8%とする。
本発明においてはLa2O3とGd2O3を共存させ、或いは好ましくはLa2O3、Gd2O3とY2O3を共存させ、更に好ましくはGd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)の範囲を0.2-0.55とし、一層好ましくはGd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)の範囲を0.25-0.5とし、より一層好ましくはGd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)の範囲を0.25-0.45とし、Ta2O5の使用量を削減する、或いは不使用することによるガラス安定性低減の不良効果を最大限回避し、優良なガラス安定性を有する高屈折率・低分散のガラスが得られ、同時にガラスも着色し難い。
Yb2O3も高屈折、低分散性能の組成を付与する物で、その含有量が10%を超えてしまうと、ガラスの耐結晶性能が下がるので、その含有量の範囲を0-10%に限定し、好ましくは0-5%とする。
本発明のガラスにおいて、Nb2O5の含有量が0%を超えてしまうと、液相温度低減にはとても良い効果を有し、透過率を悪化させない状況において、ガラスの屈折率、耐結晶性と化学耐久性を向上する作用を有し、適量のNb2O5の含有は、精密成形過程において、ガラスの耐結晶性能を効果的に改善させる。若しその含有量が8%を超えてしまうと、ガラス色分散が高くなり、本発明のガラスの光学特性は得られなくなる。そのため、Nb2O5の含有量の範囲は0％超過8％以下とし、好ましい範囲は0.1-6%とする。本発明者の研究によって、本発明のガラスにおいてNb2O5含有量とGd2O3含有量の比がNb2O5/Gd2O3は0.01-0.45である場合、ガラスの化学耐久性と耐失透性は著しく改善し、特にNb2O5/Gd2O3が0.02-0.35である場合、効果は特に明らかで、もっと好ましくは0.05-0.25とする。
Ta2O5の添加はガラスの屈折率、耐失透性と溶融ガラスの粘度を向上させるが、高価の為、原料のコスト削減には不利であるため、その含有量を8%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは1%以下とし、より一層好ましくは実質的に添加しないことである。
本発明の光学ガラスにおいて、Ta2O5/Nb2O5の値を1より小さく制御すると、屈折率と色分散を効果的に調節すると同時に、ガラスの耐結晶性能を向上し、更に、ガラスに着色し易い成分が含有する場合、好ましくはTa2O5/Nb2O5の値を0.8より小さくし、ガラスの着色性能を効果的に改善し、好ましくはTa2O5/Nb2O5の値を0.5より小さくし、更に好ましくはTa2O5/Nb2O5の値を0.3より小さくする。
ZnOを本体系にガラスに添加すると、ガラスの屈折率と色分散を調整することができ、ガラスの耐結晶性能を改善し、ガラスの転移温度を下げ、ガラスの安定性を向上することができる。ZnOは更にガラスの高温粘度を下げ、比較的に低い温度においてガラスを精錬して、ガラスの透過率を向上することができる。特に、本発明のガラスに酸化タンタルを少量含有し、引いては含有しない場合、11%以上のZnOを含有することにより、ある程度光学定数の低減を補うことが出来る。但し、ZnOの含有量が余りにも多過ぎる場合は、ガラスの耐結晶性能が下がってしまい、同時に高温粘度が小さくなり、成形し難くなる。本発明のガラス体系において、ZnOの含有量が11%より低い場合は、Tg温度が設計要求を満たさなくなる。若し、その含有量が30%より高くなる場合は、ガラスの耐結晶性が下がり、高温粘度は設計要求を達成しなくなる。そのため、ZnOの含有量の下限を11%に限定し、好ましくは15%とする。ZnOの含有量の上限を30%に限定し、好ましくは25%とする。
Tg温度が比較的低く、且つ安定性が良好で、溶解し易いガラスを得るため、発明者は大量な試験研究を通して、ZnO/（B2O3+SiO2）の比の範囲が0.3-2とする場合、好ましくはZnO/（B2O3+SiO2）の比の範囲を0.5-1.8とする場合、更に好ましくはZnO/（B2O3+SiO2）の比の範囲を0.5-1.45とする場合に、ガラスの安定性とTg温度は最適なバランスが取れて、良質の製品が得られる事を発見した。
同時に、ガラスを適切なTg温度を有する状況において、優れる耐結晶性能を持たせるために、好ましくはNb2O5/ZnOの値を0.01-0.5の範囲内に制御し、更に好ましくは0.02-0.35とし、より一層好ましくは0.03-0.25とする。
ZrO2は高屈折・低分散の酸化物であり、ZrO2をガラスに添加すると、ガラスの屈折率を向上し、色分散を調節する。同時に、適量のZrO2をガラスに添加すると、ガラスの耐結晶性能とガラスの安定性を向上することができる。本発明においては、その含有量が15%より高い場合は、ガラスは溶け難く、精錬温度が上昇し、ガラス内部に介在物が生じ、透過率が下がってしまう。そのため、その含有量を0％超過15％以下に設定し、好ましくは1-10%とし、更に好ましくは2-8%とする。
TiO2は高屈折高色分散酸化物であり、TiO2をガラスに添加するとガラスの屈折率と色分散を著しく向上することができる。本発明者は、適量のTiO2を本発明のガラスに添加すると、ガラス安定性を増加し、特に耐結晶性能が向上できることを発見する。但し、過量のTiO2をガラスに添加すると、低分散の開発目標は実現し難く、同時にガラスの透過率も著しく低減し、ガラスの安定性も悪化してしまう事を発見した。そのため、TiO2の含有量の範囲は0-8%とし、好ましくは0-5%とし、更に好ましくは0-2%とする。本発明においては、好ましくはTiO2/(TiO2+Nb2O5)の値を0.01-0.8に制御し、ガラスの結晶性能と化学耐久性を効果的に調節し、更に好ましくはTiO2/(TiO2+Nb2O5)を0.05-0.7とし、より一層好ましくはTiO2/(TiO2+Nb2O5)を0.1-0.6とする。
WO3のガラスにおける主な役目は光学定数を維持して、ガラス結晶を改善することであるが、その含有量が高すぎるとガラス透過率が下がり、着色度が増大し、結晶性能も悪化してしまう。従って、WO3の好ましい含有量の範囲は0-15%であり、更に好ましくは0-10%で、より一層好ましい含有量の範囲は0-7%である。
WO3、Nb2O5、ZrO2、TiO2は、ガラスの光学定数の維持に有利であり、その含有量（WO3+Nb2O5+ZrO2+TiO2）が1-30%である場合、ガラスの耐結晶性能を著しく向上するので、好ましくは2-20%で、更に好ましくは4-15%である。特にNb2O5、ZrO2、TiO2の合計量（Nb2O5+ZrO2+TiO2）が1-25%である場合、ガラスの化学耐久性とガラス性を更に最適化させ、好ましい合計量は2-20%であり、更に好ましくは4-15%である。
WO3とTiO2の過量な添加は、ガラスの透過率を下げてしまうが、両者はガラスの耐結晶性能に比較的に良好な役目を果たし、発明者は本システムの光学ガラスに対する研究を通して、（WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）を0.1-5の範囲内に制御すると、透過率と結晶性能のバランスを良く満足するだけではなく、更にガラスの化学安定性を最適化するので、更に好ましくは（WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）の値を0.1-3とし、より一層好ましくは（WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）の値を0.1-1とする事を発見した。
特に、本発明者はガラスが優れる耐結晶性能と高屈折・低分散の光学特性を有すると同時に、良好な透過率と低コストのメリットを保証するため、大量の実験研究を通して、ZnO/（WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2）の値を1.8以上に維持するように制御することによって、好ましくは3-15とし、更に好ましくは4-12とする事によって、前記の目標を満たすことを発見した。
Al2O3を少量添加するとガラスになる安定性と化学安定性を改善することができるが、その含有量が10%を超えてしまうと、ガラス溶融性が悪くなり、耐失透性が低減する傾向があるので、本発明のAl2O3の含有量の範囲は0-10%で、好ましくは0-5%で、更に好ましくは0-1%で、より一層好ましくは添加しないことである。
Rn2OはLi2O、Na2O、K2Oの1種或いは数種から選ばれたものであり、Rn2Oをガラスに添加すると、ガラスの溶融性を改善し、ガラスのTg温度を下げることが出来る。ガラスのRn2O含有量を10%以下に限定する場合、ガラスの屈折率は下げ難くなり、耐失透性が安定するので、Rn2O含有量を0-10%に限定し、好ましくは0-5%とし、更に好ましくは0-2%とする。
Li2Oをガラスに添加すると、ガラスのTg温度を効果的に下げることが出来る。但し、低軟化点光学ガラスは通常白金或いは白金合金るつぼを使って精錬し、高温精錬において、ガラス組成のLi+は、白金或いは白金合金るつぼを腐食し、完成品ガラスに比較的に多い白金を含む異物が生じ、ガラスの品質が下がってしまう。また、本発明において、Li2Oの含有量が2%を超えると、ガラスの結晶性能が急激に下がってしまうので、その含有量を0-2%に限定し、好ましくは0-1%とする。
Na2OとK2OはTgを下げる効果的な任意成分であり、その含有量が多すぎると、失透温度の上昇によりガラス化し難くなり、そのため、その含有量の範囲を好ましくはそれぞれ0-10%に限定し、更に好ましくは0-5%とし、より一層好ましくは0-1%とする。
RO（ROはMgO、CaO、SrO或いはBaOの1種或いは数種）をガラスに添加すると、ガラスの溶融性を改善し、ガラスの光性を調整できるが、その含有量が10%を超えてしまうと、ガラスの耐失透性が下がるので、本発明において、ROの含有量の範囲は0-10%とし、更に好ましくは0-5%で、一層好ましくは0-1%で、より一層好ましくは実質的に添加しない。
P2O5はガラスの耐失透性を向上する任意選択成分であり、特にP2O5の含有量を10%以下にすることで、ガラスの化学耐久性、特に耐水性の低減を抑制することができる。そのため、酸化物換算組成のガラス総質量に対して、その含有量を10%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは3%以下とし、より一層好ましくは実質的に添加しない。
Bi2O3はガラス屈折率を適切に向上させて、ガラス化温度を下げる任意選択成分であり、その含有量が10%を超えてしまうと、ガラス耐失透性が下がってしまうので、その含有量を10%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは1%以下とし、より一層好ましくは実質的に添加しない。
GeO2はガラスの屈折率を向上させて耐失透性効果を増加させる成分であり、本発明の光学ガラスの任意選択成分であるが、高価なものであるため、過量に含有すると本発明の生産コストを削減する目的を果たせなくなるので、その含有量を8%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは2%以下とし、より一層好ましくは実質的に添加しない。
本発明において10%以下の含有量でLu2O3を含有させると、その他レアメタル組成とは相乗効果を果たし、ガラスの安定性をより一層向上するが、高価のため、ガラスに添加すると生産コストの削減に不利であるため、その含有量を10%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは3%以下とし、より一層好ましくは実質的に添加しない。
本発明に任意選択成分として、Ga2O3を10%以下に制御することにより、ガラスの耐失透性を向上して、ガラスの摩耗度を増加するので、その含有量は好ましくは10%以下とし、更に好ましくは5%以下とし、もっと好ましくは3%以下、より一層好ましくは実質的に添加しない。
TeO2はガラスの屈折率を向上してガラスの転移温度を下げる任意選択成分であり、その含有量が多すぎると、白金るつぼと反応し易くなり、設備の耐用年数に不利である。そのため、TeO2の含有量を10%以下に限定し、好ましくは5%以下とし、更に好ましくは実質的に添加しない。
Sb2O3、SnO2、CeO2組成を少量添加することにより、ガラスの清澄効果を向上することができるが、Sb2O3の含有量が1%を超えてしまうと、ガラスの清澄性能が下がる傾向があり、同時に強い酸化作用によりガラスを精錬する白金或いは白金合金るつぼの腐食及び成形型の悪化を進行させてしまうので、本発明ではSb2O3の含有量を好ましくは0-1%とし、更に好ましくは0-0.5%とし、より一層好ましくは実質的に添加しない。SnO2も清澄剤として添加することができるが、その含有量が1%を超えてしまうと、ガラスは着色し、或いはガラスを加熱、軟化して、圧縮成型等再成形する際、Snは結晶核が生成するスタートとなり、失透を生じる傾向がある。そのため、本発明のSnO2の含有量の範囲は好ましくは0-1%で、更に好ましくは0-0.5%で、より一層好ましくは添加しない。CeO2の作用及び添加量比例はSnO2と一致しており、その含有量の範囲は好ましくは0-1%で、更に好ましくは0-0.5%で、より一層好ましくは添加しない。
Fは低分散化、ガラス化転移温度を下げる有効な組成であるが、過剰に含有する時は、ガラスの屈折率は著しく低減することを示し、或いはガラス融液の揮発性が増大され、ガラス溶液が成形時に縞が発生し、或いは揮発により、屈折率変動が増大する傾向に繋がる。Fの原料は、例えば、YF3、LaF3、GdF3、ZrF4、ZnF2、アルカリ金属フッ素化物或いはアルカリ土金属フッ素化物である。本発明ではFの含有量を、好ましくは光学ガラスの総含有量の0-10%とし、更に好ましくは0-5%とし、より好ましくは、Ｆを実質的に添加しない。
本発明の目的を達成するため、ガラスの各組成を質量百分率で示し、好ましくはSiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2とZnOの合計含有量を95%以上とし、且つTa2O5を含有しない。更に好ましくはSiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2とZnOの合計含有量を99%以上とし、より一層好ましくはSiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、TiO2、Nb2O5、ZrO2とZnOの合計含有量を99%以上とする。
[含有してはならない成分について]
本発明のガラス特性を損害しない範囲において、必要に応じて、上記において言及していないその他成分を添加することができる。ただしV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo等遷移金属成分は、個別或いは複合的に少量に含有する場合にでも、ガラスは着色されてしまい、可視光区域の特定波長において吸収が発生し、本発明における、可視光透過率效果を向上する性質を弱くさせてしまう。そのため、特に可視光区域における波長の透過率を要求する光学ガラスについては、含有させないことが好ましい。
Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be及びSeの陽イオンは、近年以来、有害化学物質として取り扱いを制限する傾向がある。ガラスの製造工程だけではなく、加工工程及び製品化後の処置まで、環境保護対策が必要である。そのため、環境への影響を重要視する状況においては、不可欠に混入する場合を除き、含有しないことが好ましい。従って、光学ガラスは、実際には環境汚染物質を含まないことになる。そのため、特殊の環境対策を取らなくても、本発明の光学ガラスは製造、加工及び廃棄が可能となる。
以下、本発明の光学ガラスの特性について詳細に説明する。
[光学ガラスの光学定数]
本発明の光学ガラスは高屈折率・低分散ガラスであり、高屈折率・低分散ガラスより製造されたレンズの多くは高屈折率高分散ガラスより製造されたレンズと組合せて、色差校正に用いる。本発明の光学ガラスは、その用途の光学特性に適用する角度から考慮して、ガラス屈折率ndの範囲を1.77-1.85とし、好ましい範囲は1.78-1.84で、もっと好ましい範囲は1.785-1.84である。本発明のガラスのアッベ数νdの範囲は40-48で、好ましい範囲は41-47である。
[光学ガラスの転移温度]
光学ガラスは、ある温度区間において徐々に固体状態から塑性状態に変わる。転移温度とは、ガラス試料が室温状態からたるみ温度まで上昇し、その低温区域と高温区域の直線部分の延長線が交差する交差点の対応する温度である。
本発明のガラスの転移温度Tgは630℃以下で、620℃以下が好ましく、615℃以下が更に好ましく、610℃以下がもっと好ましい。
[光学ガラスの着色]
本発明のガラスの短波透射スペクトル特性は着色度（λ80/λ5）で表す。λ80とは、ガラス透過率が80%に達する時に対応する波長の事を指し、λ5とは、ガラス透過率が5%に達する時に対応する波長の事を指す。そのうち、λ80の測定は、相互並行して且つ、光学研磨された二つの相対する平面で厚さが10±0.1mmのガラスを使って、280nmから700nmまでの波長域内の分光透過率を測定して、且つ透過率80%の波長を表す。所謂分光透過率或いは透過率とは、ガラスの上記表面に強度Iinの光を垂直に入射して、ガラスを透過して、異なる平面から強度Ioutの光を入射する状況において、Iout/Iinによって表示する量であり、また、ガラスの上記表面上の表面反射損失の透過率を含んだ。ガラスの屈折率が高いほど、表面反射損失は大きい。そのため、高屈折率ガラスにおいては、λ80の値が小さければ、ガラス自体の着色は極めて少ない。

本発明の光学ガラスのλ80は、410nm以下であり、λ80の範囲は405nm以下であることが好ましく、λ80の範囲は400nm以下であることが更に好ましく、λ80の範囲は395nm以下であることがもっと好ましく、λ80の範囲は390nm以下であることがより一層好ましい。λ5の範囲は350nm以下であり、λ5の範囲は345nm以下であることが更に好ましく、λ5の範囲は340nm以下であることがもっと好ましく、λ5の範囲は335nm以下であることがより一層好ましい。
[光学ガラスの密度]
光学ガラスの密度は温度20℃の時の単位体積の質量であり、単位g/cm3で表示する。
本発明のガラスの密度は5.00g/cm3以下で、4.90g/cm3以下が好ましい。
[結晶化上限温度]
温度勾配炉法を使ってガラスの結晶化性能を測定し、180*10*10mmの大きさのガラスサンプルを作って、側面をグラインダーして、温度勾配付きの炉内に入れて4時間保持した後、取り出して、顕微鏡を使って結晶化状態を観察した。この観察の際中において、ガラスには結晶体の対応する最高温度が現れた。即ち、この最高温度がガラスの結晶化上限温度である。
ガラスの結晶化上限温度が低ければ低いほど、ガラスの高温における安定性が強くなり、生産の工学的性質もますます良くなる。
本発明のガラスの結晶化上限温度は1160℃以下で、好ましくは1155℃以下で、更に好ましくは1150℃以下で、より一層好ましくは1140℃以下である。
II．ガラスプリフォームと光学素子
以下、本発明のガラスプリフォームと光学素子を説明する。
本発明のガラスプリフォームと光学素子は、全て上記本発明の光学ガラスからなり、又は上記本発明の光学ガラスを含む。本発明のガラスプリフォームは、高屈折率・低分散特性を有する。本発明の光学素子は、高屈折率・低分散特性を有し、低コストで光学価値の高い各種レンズ、プリズム等光学素子を提供することができる。
レンズの例として、レンズ面が球面或いは非球面の凹面のメニスカスレンズ、凸面のメニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ等の各種レンズがある。
これらレンズは、高屈折率高分散ガラスより製造されたレンズと組合せて、色差校正をすることができ、色差校正用のレンズに適する。また、光学系のコンパクト化にも非常に有効なレンズである。
プリズムにとっては、屈折率が高い為、撮影光学系に組合せすることによって、屈曲光路を経由して、必要とする方向へ向けば、即ち、コンパクトで、広角の光学系を実現できる。
本発明の課題を解決するための手段として、以下、実施例を挙げて本発明の光学ガラスを更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られない。
光学ガラスを製造する溶融と成型方法として、本技術分野における技術者にとって公知の技術を適宜、採用することができる。ガラス原料（炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸等）をガラス酸化物の配合比率によって計量配合して、均一に混合した後、精錬装置に投入して（例えば、プラチナるつぼ）、1150〜1400℃の温度条件で適切に攪拌し、清澄化させる、及び均質化させる。その後、1250℃以下まで温度を下げ、成型金型に流し込む、或いは漏れ込む。最後にアニーリング、加工等の後処理、或いは精密成形技術によって直接圧縮成形する。
[光学ガラス実施例]
更に、以下に示す方法で本発明の各ガラスの特性を定義するものとし、測定結果を表１〜表６に示し、そのうち、A1はSiO2+B2O3の値を示し、A2はLa2O3+Gd2O3+Y2O3の値を示し、A3はWO3+Nb2O5+ZrO2+TiO2の値を示し、K1はTa2O5/Nb2O5を示し、K2はSiO2/（SiO2+B2O3）を示し、K3はNb2O5/Gd2O3を示し、K4はGd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)を示し、K5は（WO3+Ta2O5+Nb2O5）/（ZrO2+TiO2）を示し、K6はZnO/（SiO2+B2O3）を示し、K7はNb2O5/ZnOを示し、K8はTiO2/(TiO2+Nb2O5)を示し、K9はZnO/（WO3+Ta2O5+Nb2O5+TiO2）を示す。
（1）屈折率ndとアッベ数νd
屈折率とアッベ数は、GB/T 7962.1-2010によって測定する。
（2）ガラス着色度（λ80/λ5）
相互に相対する二つの光学平面を研磨した厚さ10±0.1mmのガラスサンプルで、分光透過率を測定し、その結果によって算出する。
（3）ガラス転移温度（Tg）
GB/T7962.16-2010規定によって測定する。
（4）ガラスの密度（ρ）
GB/T 7962.20-2010規定によって測定する。
（5）ガラス結晶化上限温度
温度勾配炉法を使ってガラスの結晶化性能を測定し、180*10*10mmの大きさのガラスサンプルを作って、側面をグラインダーして、温度勾配付きの炉内に入れて4時間保持の後、取り出して、顕微鏡を使って結晶化状態を観察する。その観察する際中において、ガラスには結晶体の対応する最高温度が現れる。即ち、この最高温度は、ガラスの結晶化上限温度である。
（6）ガラス生産成形における結晶状況
ガラスが溶融し、清澄化され、及び均質化された後、白金或いは白金合金製ガラス排出管により成形型に流されインゴット或いは角材に成形される。その後、ガラスは冷却された後、ガラス内部と表面を観察して、ガラス内部或いは表面に結晶体が現れる場合は、ガラスの結晶性能が不足することを示す。ガラス内部と表面には結晶体が無ければ「A」と示し、内部或いは表面に結晶体が有れば「O」と示す。
Figure 0006632156
Figure 0006632156
Figure 0006632156
Figure 0006632156
Figure 0006632156
Figure 0006632156
 [ガラスプリフォーム実施例]
表1における実施例1〜10で得られた光学ガラスを予定の大きさにカットして、更にその表面に離型剤を均一に塗布してから、加熱・軟化する。この加熱・軟化の後、加圧成形して、凹面のメニスカスレンズ、凸面のメニスカスレンズ、両凸レンズ、双凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ等各種レンズ、プリズムのプリフォームを制作する。
[光学素子実施例]
上記ガラスプリフォームの実施例から得られたこれらのガラスプリフォームをアニーリングし、ガラス内部の変形を低下すると同時に、微調整を行い、屈折率等の光学特性が予期の必要値を達成させる。
次に、各ガラスプリフォームを研削、研磨して、凹面のメニスカスレンズ、凸面のメニスカスレンズ、両凸レンズ、双凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ等の各種レンズ、プリズムを制作する。得られる光学素子の表面には反射防止フィルムを塗布することができる。
本発明は低コストで、且つ化学安定性の優れた高屈折・低分散光学ガラスであり、屈折率は1.77-1.85、アッベ数は40-48で、及び記述したガラスを含む光学素子であり、現代における新型の光電製品のニーズを満たすことができる。

Claims (27)

  1. 屈折率（ｎｄ）は１．７７−１．８５で、アッベ数（ｖｄ）は４０−４８で、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３：１５−４０％；
    Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−７０％；
    ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：１−３０％；
    ＺｎＯ：１２．３３−３０％；
    Ｎｂ２Ｏ５／Ｇｄ２Ｏ３：０．０１−０．４；
    かつ、ＳｉＯ ２ 、Ｂ ２ Ｏ ３ 、Ｌａ ２ Ｏ ３ 、Ｇｄ ２ Ｏ ３ 、Ｙ ２ Ｏ ３ 、ＴｉＯ ２ 、Ｎｂ ２ Ｏ ５ 、ＷＯ ３ 、ＺｒＯ ２ とＺｎＯの合計含有量が９５％以上で、Ｔａ ２ Ｏ ５ は含有しない。
  2. 請求項１に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ａｌ２Ｏ３：０−１０％；
    Ｒｎ２Ｏ：０−１０％，そのうちＲｎ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの１種或いは数種であり、
    ＲＯ：０−１０％、そのうちＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ或いはＢａＯの１種或いは数種である。
  3. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３：２０−３５％；及び／又はＬａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−６５％；及び／又はＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：４−１５％；
    Ｒｎ２Ｏ：０−２％，そのうちＲｎ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの１種或いは数種で、
    ＲＯ：０−１％、そのうちＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ或いはＢａＯの１種或いは数種である。
  4. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３：２０−３５％；及び／又はＬａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−６０％；及び／又はＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：４−１５％；
    Ｒｎ２Ｏ：０−２％，そのうちＲｎ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの１種或いは数種で、
    ＲＯ：０−１％，そのうちＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ或いはＢａＯの１種或いは数種である。
  5. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、各組成の含有量は、下記の条件１）〜７）のうち、少なくとも１条件を満足する光学ガラス：
    １）ＺｎＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は０．３−２である；
    ２）Ｇｄ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は０．２−０．５５である；
    ３）ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は０．２−０．６である；
    ４）（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）は０．１−５である；
    ５）Ｎｂ２Ｏ５／ＺｎＯは０．０１−０．５である；
    ６）ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）は０．０１−０．８である；
    ７）ＺｎＯ／（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）は１．８以上である。
  6. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：１−２５％。
  7. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｎｂ２Ｏ５：０％超過８％以下；ＺｒＯ２：０％超過１５％以下；ＴｉＯ２：０−８％；ＷＯ３：０−１５％。
  8. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｌａ２Ｏ３：２０−４０％；Ｇｄ２Ｏ３：１１−３０％；Ｙ２Ｏ３：０−１５％。
  9. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２：４−２０％；Ｂ２Ｏ３：８−２４％；Ｌｉ２Ｏ：０−２％；Ｎａ２Ｏ：０−１０％；Ｋ２Ｏ：０−１０％。
  10. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＺｎＯ／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）：０．５−１．８；及び／又はＧｄ ２ Ｏ ３ ／（Ｌａ ２ Ｏ ３ ＋Ｇｄ ２ Ｏ ３ ＋Ｙ ２ Ｏ ３ ）：０．２５−０．５；及び／又はＳｉＯ ２ ／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）：０．２３−０．５；及び／又はＮｂ ２ Ｏ ５ ／Ｇｄ ２ Ｏ ３ ：０．０２−０．３５；及び／又はＮｂ ２ Ｏ ５ ／ＺｎＯ：０．０２−０．３５；及び／又はＴｉＯ ２ ／（ＴｉＯ ２ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）：０．０５−０．７。
  11. 請求項１又は２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＺｎＯ／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）は０．５−１．４５；及び／又はＧｄ ２ Ｏ ３ ／（Ｌａ ２ Ｏ ３ ＋Ｇｄ ２ Ｏ ３ ＋Ｙ ２ Ｏ ３ ）：０．２５−０．４５；及び／又はＳｉＯ ２ ／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）：０．２５−０．４５；及び／又はＮｂ ２ Ｏ ５ ／Ｇｄ ２ Ｏ ３ ：０．０５−０．２５；及び／又はＮｂ ２ Ｏ ５ ／ＺｎＯ：０．０３−０．２５；及び／又はＴｉＯ ２ ／（ＴｉＯ ２ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）：０．１−０．６。
  12. 質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２：４−２０％；
    Ｂ２Ｏ３：８−２４％；
    Ｌａ２Ｏ３：２０−４０％；
    Ｇｄ２Ｏ３：１１−３０％；
    Ｙ２Ｏ３：０超過−１５％；
    ＴｉＯ２：０超過−８％；
    Ｔａ２Ｏ５：０−５％；
    Ｎｂ２Ｏ５：０％超過８％以下；
    ＺｒＯ２：０％超過１５％以下；
    ＺｎＯ：１１−３０％；
    ＷＯ３：０−１５％；
    Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−７０％；
    Ｎｂ２Ｏ５／Ｇｄ２Ｏ３：０．０１−０．４。
  13. 質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２：４−２０％；
    Ｂ２Ｏ３：８−２４％；
    Ｌａ２Ｏ３：２０−４０％；
    Ｇｄ２Ｏ３：１１−３０％；
    Ｙ２Ｏ３：０超過−１５％；
    ＷＯ３：０−１５％；
    Ｔａ２Ｏ５：０−５％；
    Ｎｂ２Ｏ５：０％超過８％以下；
    ＺｒＯ２：０％超過１５％以下；
    ＺｎＯ：１１−３０％；
    ＴｉＯ２：０超過−８％；
    Ａｌ２Ｏ３：０−１０％；
    Ｙｂ２Ｏ３：０−１０％；
    Ｌｉ２Ｏ：０−２％；
    Ｎａ２Ｏ：０−１０％；
    Ｋ２Ｏ：０−１０％；
    Ｓｂ２Ｏ３：０−１％；
    ＲＯ：０−１０％、そのうちＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ或いはＢａＯの１種或いは数種である；
    Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−７０％；
    Ｎｂ２Ｏ５／Ｇｄ２Ｏ３：０．０１−０．４。
  14. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２：５−１８％；及び／又はＢ２Ｏ３：１０−２３％；及び／又はＬａ２Ｏ３：２０−３５％；及び／又はＧｄ２Ｏ３：１１−２５％；及び／又はＹ２Ｏ３：０−１０％；及び／又はＷＯ３：０−１０％；及び／又はＮｂ２Ｏ５：０．１−６％；及び／又はＺｒＯ２：１−１０％；及び／又はＺｎＯ：１５−３０％；及び／又はＴｉＯ２：０超過−５％；及び／又はＡｌ２Ｏ３：０−５％；
    及び／又はＬｉ２Ｏ：０−１％；及び／又はＮａ２Ｏ：０−５％；及び／又はＫ２Ｏ：０−５％；及び／又はＳｂ２Ｏ３：０−０．５％；及び／又はＲＯ：０−５％、そのうちＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ或いはＢａＯの１種或いは数種である。
  15. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２：６−１５％；及び／又はＢ２Ｏ３：１２−２０％；及び／又はＬａ２Ｏ３：２２−３２％；及び／又はＧｄ２Ｏ３：１２−２２％；及び／又はＹ２Ｏ３：０−８％；及び／又はＷＯ３：０−７％；及び／又はＺｒＯ２：２−８％；及び／又はＺｎＯ：１５−２５％；及び／又はＴｉＯ２：０超過−２％。
  16. 請求項１２又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｔａ２Ｏ５／Ｎｂ２Ｏ５：０．８より小さい；及び／又はＺｎＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：０．５−１．８；及び／又はＧｄ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）：０．２５−０．５；及び／又はＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：０．２３−０．５；及び／又はＮｂ２Ｏ５／Ｇｄ２Ｏ３：０．０２−０．３５；及び／又は（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）：０．１−３；及び／又はＮｂ２Ｏ５／ＺｎＯ：０．０２−０．３５；及び／又はＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）：０．０５−０．７；及び／又はＺｎＯ／（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）：３−１５。
  17. 請求項１２又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｔａ２Ｏ５／Ｎｂ２Ｏ５：０．５より小さい；ＺｎＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は０．５−１．４５；及び／又はＧｄ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）：０．２５−０．４５；及び／又はＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：０．２５−０．４５；及び／又はＮｂ２Ｏ５／Ｇｄ２Ｏ３：０．０５−０．２５；及び／又は（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）：０．１−１；及び／又はＮｂ２Ｏ５／ＺｎＯ：０．０３−０．２５；及び／又はＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）：０．１−０．６；及び／又はＺｎＯ／（ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）は４−１２。
  18. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：２−２０％；Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３：４０−５５％。
  19. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２：４−１５％。
  20. 請求項１２又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２とＺｎＯの合計含有量が９５％以上で、Ｔａ２Ｏ５は含有しない。
  21. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２とＺｎＯの合計含有量は９９％以上である。
  22. 請求項１、２、又は１２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｙｂ２Ｏ３：０−１０％；
    Ｐ２Ｏ５：０−１０％；
    Ｂｉ２Ｏ３：０−１０％；
    ＴｅＯ２：０−１０％；
    Ｇａ２Ｏ３：０−１０％；
    Ｌｕ２Ｏ３：０−１０％；
    ＧｅＯ２：０−８％；
    ＣｅＯ２：０−１％；
    ＳｎＯ２：０−１％；
    Ｓｂ２Ｏ３：０−１％；
    Ｆ：０−１０％。
  23. 請求項１、２、又は１２に記載の光学ガラスであって、質量百分率で、以下の成分を含有する光学ガラス：
    Ｙｂ２Ｏ３：０−５％；
    Ｐ２Ｏ５：０−５％；
    Ｂｉ２Ｏ３：０−５％；
    ＴｅＯ２：０−５％；
    Ｇａ２Ｏ３：０−５％；
    Ｌｕ２Ｏ３：０−５％；
    ＧｅＯ２：０−５％；
    ＣｅＯ２：０−０．５％；
    ＳｎＯ２：０−０．５％；
    Ｓｂ２Ｏ３：０−１％；
    Ｆ：０−５％。
  24. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、ガラスの透過率が８０％を達成する際対応する波長λ８０は４１０ｎｍ以下で、透過率が５％に達成する際対応する波長λ５は３５０ｎｍ以下で、結晶化上限温度は１１６０℃以下で、ガラス転移温度（Ｔｇ）は６３０℃以下で、ガラスの密度（ρ）は５．００ｇ／ｃｍ３以下である光学ガラス。
  25. 請求項１、２、１２、又は１３に記載の光学ガラスであって、ガラスの透過率が８０％を達成する際対応する波長λ８０は４１０ｎｍ以下で、透過率が５％に達成する際対応する波長λ５は３４０ｎｍ以下である；結晶化上限温度は１１５０℃以下で、ガラス転移温度（Ｔｇ）は６２０℃以下で、ガラスの密度（ρ）は４．９０ｇ／ｃｍ３以下である光学ガラス。
  26. 請求項１〜２５のいずれか１項に記載の光学ガラスを用いて製造されたガラスプリフォーム。
  27. 請求項１〜２５のいずれか１項に記載の光学ガラスを用いて製造された光学素子。
JP2017164228A 2016-09-29 2017-08-29 光学ガラス、ガラスプリフォームと光学素子 Active JP6632156B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610861598.2 2016-09-29
CN201610861598.2A CN107879620B (zh) 2016-09-29 2016-09-29 光学玻璃、玻璃预制件和光学元件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018052801A JP2018052801A (ja) 2018-04-05
JP6632156B2 true JP6632156B2 (ja) 2020-01-22

Family

ID=61769560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017164228A Active JP6632156B2 (ja) 2016-09-29 2017-08-29 光学ガラス、ガラスプリフォームと光学素子

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6632156B2 (ja)
CN (1) CN107879620B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963700B (zh) * 2018-09-28 2022-11-22 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、其预制件、光学元件和光学仪器
CN111285601B (zh) * 2018-12-07 2022-03-08 成都光明光电股份有限公司 重镧火石玻璃及其预制件、光学元件和光学仪器
CN111285602B (zh) * 2018-12-07 2022-03-08 成都光明光电股份有限公司 重镧火石玻璃及其预制件、光学元件和光学仪器
CN109734304B (zh) * 2019-03-28 2021-12-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器
CN109761489B (zh) * 2019-03-28 2022-04-12 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN109775982B (zh) * 2019-03-28 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
CN109987835B (zh) * 2019-04-28 2021-12-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器
CN110963701A (zh) * 2019-12-24 2020-04-07 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器
CN111925117A (zh) * 2020-06-05 2020-11-13 哈尔滨工程大学 一种Ho3+掺杂的ZBYA氟化物玻璃
CN113603361B (zh) * 2021-09-14 2022-12-13 成都光明光电股份有限公司 磷酸盐光学玻璃

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2237259A1 (de) * 1971-07-30 1973-02-01 Hoya Glass Works Ltd Optische glaeser
JPS5678447A (en) * 1979-11-29 1981-06-27 Minolta Camera Co Ltd Optical glass
DE3102690C2 (de) * 1981-01-28 1984-02-23 Schott Glaswerke, 6500 Mainz CdO- und ThO↓2↓-freies optisches Glas mit einem Brechwert von 1,75 - 1,82 und einem Abbe-Wert von 37 - 48 im System B↓2↓O↓3↓ - La↓2↓O↓3↓ - Y↓2↓O↓3↓ - Nb↓2↓O↓5↓ - ZnO - ZrO↓2↓
JP2875709B2 (ja) * 1993-04-22 1999-03-31 株式会社オハラ 光学ガラス
JP4141739B2 (ja) * 2001-10-22 2008-08-27 株式会社住田光学ガラス 精密プレス成形用光学ガラス
JP3883547B2 (ja) * 2004-03-23 2007-02-21 泉陽硝子工業株式会社 ガラス組成物
US7576020B2 (en) * 2004-10-12 2009-08-18 Hoya Corporation Optical glass, precision press-molding preform, process for the production of the preform, optical element and process for the production of the optical element
JP4756554B2 (ja) * 2006-03-23 2011-08-24 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法、および光学素子とその製造方法
CN1935717B (zh) * 2006-10-17 2010-10-06 成都光明光电股份有限公司 高折射率低色散精密压型用光学玻璃
JP5601557B2 (ja) * 2007-02-28 2014-10-08 日本電気硝子株式会社 光学ガラス
US8003556B2 (en) * 2007-09-28 2011-08-23 Ohara Inc. Optical glass
JP5678447B2 (ja) * 2010-03-19 2015-03-04 三菱電機株式会社 入退室システム
JP2013087047A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Ohara Inc 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム
JP6603449B2 (ja) * 2014-09-30 2019-11-06 Ｈｏｙａ株式会社 ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
JP6618692B2 (ja) * 2015-03-17 2019-12-11 Hoya株式会社 光学ガラスおよび光学素子

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018052801A (ja) 2018-04-05
CN107879620B (zh) 2020-12-29
CN107879620A (zh) 2018-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6632156B2 (ja) 光学ガラス、ガラスプリフォームと光学素子
JP6505793B2 (ja) 光学ガラス、ガラス母材と光学素子
US10252934B2 (en) Optical glass, glass preform and optical element
TWI610899B (zh) 光學玻璃、玻璃預製件、光學元件
JP7528313B2 (ja) 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
TWI779744B (zh) 光學玻璃、玻璃預製件及光學元件
JP6830951B2 (ja) 光学ガラス
TW201800351A (zh) 光學玻璃及光學元件
JP7112856B2 (ja) 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
JP6672472B2 (ja) 光学ガラス及び光学素子
JP2011088806A (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP6694229B2 (ja) ガラス
JP7227693B2 (ja) 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
JP2023017903A (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP7213952B2 (ja) 光学ガラス、光学ガラスで製造されるガラスプリフォーム又は光学素子及び光学機器
JPWO2019031095A1 (ja) 光学ガラス、光学素子及び光学機器
TW201840494A (zh) 光學玻璃、預成形體構材以及光學元件
TW202010717A (zh) 光學玻璃、預形體以及光學元件
JP7126350B2 (ja) 光学ガラス、光学素子およびプリフォーム
TW202108531A (zh) 光學玻璃、預形體以及光學元件
JP6910702B2 (ja) 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子
JP6626298B2 (ja) 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
TWI793345B (zh) 光學玻璃以及光學元件
WO2018185946A1 (ja) 光学ガラス及び光学素子
JP2022118066A (ja) 光学ガラスおよび光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190326

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190625

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6632156

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250