JP6675772B2 - Optical glass, preform and optical element - Google Patents
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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 or small, include blurs called aberrations. This aberration is classified into monochromatic aberration and chromatic aberration. In particular, chromatic aberration strongly depends on the material properties of a lens used in an 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。 Generally, chromatic aberration is corrected by a combination of a low-dispersion convex lens and a high-dispersion concave lens. However, this combination can only correct aberrations in the red and green regions, and leaves aberrations in the blue region. This aberration in the blue region that cannot be completely removed is called a secondary spectrum. In order to correct the secondary spectrum, it is necessary to perform 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 characteristic that is noticed in the optical design. In the above-described optical system in which a low dispersion lens and a high dispersion lens are combined, an optical material having a large partial dispersion ratio (θg, F) is used for the low dispersion lens, and the partial dispersion ratio (θg) is used for the high dispersion lens. By using an optical material having a small θg, F), the secondary spectrum is favorably corrected.
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 represented 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。) The optical glass has a substantially linear relationship between the partial dispersion ratio (θg, F) representing the partial dispersion in the short wavelength region and the Abbe number (ν d ). A straight line representing this relationship is obtained by plotting the partial dispersion ratio of NSL7 and PBM2 and the Abbe number on rectangular coordinates using 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). The normal glass used as the standard for the normal line differs depending on the optical glass manufacturer, but each company defines the glass with substantially the same inclination and intercept. (NSL7 and PBM2 are optical glasses manufactured by OHARA CORPORATION. The Abbe number (ν d ) of PBM2 is 36.3, the partial dispersion ratio (θg, F) is 0.5828, and the Abbe number of NSL7 (ν d ) Is 60.5, and the partial dispersion ratio (θg, F) is 0.5436.)
ここで、20以上35以下のアッベ数(νd)を有するガラスとしては、例えば特許文献1〜3に示されるような光学ガラスが知られている。 Here, as a glass having an Abbe number (νd) of 20 or more and 35 or less, for example, optical glasses as disclosed in Patent Documents 1 to 3 are known.
しかし、特許文献1、2で開示されたガラスは、部分分散比が小さくなく、前記二次スペクトルを補正するレンズとして使用するには十分でなかった。また、特許文献3で開示されたガラスは、比較的小さな部分分散比を有しているものの、アッベ数が大きいため、よりアッベ数の小さいガラスが求められていた。 However, the glasses disclosed in Patent Literatures 1 and 2 have a small partial dispersion ratio and are not sufficient for use as a lens for correcting the secondary spectrum. Further, although the glass disclosed in Patent Document 3 has a relatively small partial dispersion ratio, it has a large Abbe number, and thus a glass having a smaller Abbe number has been required.
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、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、部分分散比(θg,F)の小さい光学ガラスを得ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to reduce the partial dispersion ratio (n d ) and Abbe number (ν d ) within desired ranges. (θg, F) is to obtain an optical glass having a small value.
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、SiO2成分及びNb2O5成分を含有するガラスにおいて、所望の範囲内の高い屈折率や低いアッベ数(高い分散)と、低い部分分散比を有するガラスを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, in a glass containing a SiO 2 component and a Nb 2 O 5 component, a high refractive index and a low Abbe number (high Dispersion) and that a glass having a low partial dispersion ratio can be obtained, thereby completing the present invention.
Specifically, the present invention provides the following.
(1) 質量%で、SiO2成分を5.0〜40.0%、及び、Nb2O5成分を15.0%以上60.0%以下含有し、1.70以上2.00以下の屈折率(nd)と、20以上35以下のアッベ数(νd)と、0.610未満の部分分散比(θg,F)を有する光学ガラス。 (1) In mass%, the SiO 2 component contains 5.0 to 40.0%, and the Nb 2 O 5 component contains 15.0% or more and 60.0% or less, and 1.70 or more and 2.00 or less. An optical glass having a refractive index (n d ), an Abbe number (ν d ) of 20 or more and 35 or less, and a partial dispersion ratio (θg, F) of less than 0.610.
(2) 質量%で、
ZrO2成分 0〜20.0%
TiO2成分 0〜20.0%
Li2O成分 0〜15.0%
である(1)記載の光学ガラス。
(2) In mass%,
ZrO 2 component 0-20.0%
TiO 2 component 0-20.0%
Li 2 O component 0 to 15.0%
The optical glass according to (1), wherein
(3) 質量%で、
La2O3成分 0〜20.0%
Gd2O3成分 0〜10.0%
Y2O3成分 0〜20.0%
Yb2O3成分 0〜10.0%
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜25.0%
SrO成分 0〜15.0%
BaO成分 0〜30.0%
ZnO成分 0〜15.0%
Na2O成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜10.0%
P2O5成分 0〜10.0%
B2O3成分 0〜15.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜10.0%
WO3成分 0〜10.0%
Al2O3成分 0〜10.0%
Ga2O3成分 0〜10.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
TeO2成分 0〜10.0%
SnO2成分 0〜5.0%
Sb2O3成分 0〜1.0%
である(1)又は(2)記載の光学ガラス。
(3) In mass%,
La 2 O 3 component 0-20.0%
Gd 2 O 3 component 0 to 10.0%
Y 2 O 3 component from 0 to 20.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 10.0%
MgO component 0-10.0%
CaO component 0-25.0%
SrO component 0-15.0%
BaO component 0-30.0%
ZnO component 0-15.0%
Na 2
K 2 O component from 0 to 10.0%
P 2 O 5 component 0-10.0%
B 2 O 3 component 0 to 15.0%
GeO 2 component 0-10.0%
Ta 2 O 5 component 0-10.0%
WO 3 components 0-10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 10.0%
Ga 2 O 3 component 0 to 10.0%
Bi 2 O 3 component 0-10.0%
TeO 2 component 0-10.0%
SnO 2 component 0-5.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to (1) or (2), wherein
(4) Ln2O3成分(式中、LnはY、La、Gd、Ybからなる群より選択される1種以上)の質量和が20.0%以下である(1)から(3)のいずれか記載の光学ガラス。 (4) The mass sum of the Ln 2 O 3 component (where Ln is one or more selected from the group consisting of Y, La, Gd, and Yb) is 20.0% or less (1) to (3). The optical glass according to any one of the above.
(5) 質量比(Nb2O5+ZrO2)/(Nb2O5+TiO2+ZrO2+Ln2O3)が0.50以上である(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), wherein the mass ratio (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + TiO 2 + ZrO 2 + Ln 2 O 3 ) is 0.50 or more.
(6) 質量比(ZrO2)/(Nb2O5+ZrO2)が0.05以上0.50以下である(1)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。 (6) The optical glass according to any one of (1) to (5), wherein a mass ratio (ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) is 0.05 or more and 0.50 or less.
(7) 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)の質量和が40.0%以下である(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。 (7) Any of (1) to (6), wherein the mass sum of the RO component (where R is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is 40.0% or less. The optical glass as described.
(8) 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)の質量和が30.0%以下である(1)から(7)のいずれか記載の光学ガラス。 (8) Any of (1) to (7), wherein the mass sum of the Rn 2 O component (where Rn is at least one selected from the group consisting of Li, Na and K) is 30.0% or less. The optical glass as described.
(9) 屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が、(−0.02νd+2.35)≦nd≦(−0.02νd+2.50)の関係を満たす(1)から(8)のいずれか記載の光学ガラス。 (9) Any one of (1) to (8), wherein the refractive index (nd) and Abbe number (νd) satisfy the relationship of (−0.02νd + 2.35) ≦ nd ≦ (−0.02νd + 2.50). Optical glass.
(10) 分光透過率が70%を示す波長(λ70)が460nm以下である(1)から(9)のいずれか記載の光学ガラス。 (10) The optical glass according to any one of (1) to (9), wherein the wavelength (λ 70 ) at which the spectral transmittance indicates 70% is 460 nm or less.
(11) (1)から(9)のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。 (11) An optical element comprising the optical glass according to any one of (1) to (9).
(12) (1)から(9)のいずれか記載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。 (12) A preform for polishing and / or precision press molding, comprising the optical glass according to any one of (1) to (9).
(13) (11)記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。 (13) An optical element obtained by precision-pressing the preform according to (11).
本発明によれば、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、部分分散比(θg,F)の小さい光学ガラスを得ることができる。 According to the present invention, the refractive index (n d) and Abbe number ([nu d) is while remaining within the desired range to give the smaller optical glass having the partial dispersion ratio ([theta] g, F).
本発明の光学ガラスは、質量%で、SiO2成分を5.0〜40.0%、及び、Nb2O5成分を15.0%以上60.0%以下含有し、1.70以上2.00以下の屈折率(nd)と、20以上35以下のアッベ数(νd)と、0.610未満の部分分散比(θg,F)を有する。
SiO2成分及びNb2O5成分を含有するガラスにおいて、所望の範囲内の高い屈折率や低いアッベ数(高い分散)と、低い部分分散比を有するガラスを得られる。
そのため、所望の高い屈折率(nd)及び低いアッベ数(νd)を有しながら、部分分散比(θg,F)が小さく光学系の色収差の低減に有用な光学ガラスを得ることができる。
加えて、比重が小さいことで光学機器の軽量化に寄与でき、可視光についての透過率が高いことで可視光を透過させる用途に好適に使用でき、且つ、ガラス転移点が低いことでプレス成形による成形に好適な、光学ガラスを得ることもできる。
The optical glass of the present invention contains 5.0 to 40.0% of a SiO 2 component and 15.0% or more and 60.0% or less of a Nb 2 O 5 component by mass%, and with .00 following
In the glass containing the SiO 2 component and the Nb 2 O 5 component, a glass having a high refractive index, a low Abbe number (high dispersion) and a low partial dispersion ratio within a desired range can be obtained.
Therefore, it is possible to obtain desired while having a high refractive index (n d) and low Abbe number ([nu d), the partial dispersion ratio ([theta] g, F) useful optical glass in reducing chromatic aberration is small optical system .
In addition, low specific gravity can contribute to the weight reduction of optical equipment, high transmittance for visible light allows it to be used suitably for applications that transmit visible light, and press molding due to low glass transition point An optical glass suitable for molding by the above method can also be obtained.
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, but the present invention is not limited to the following embodiments at all, and can be implemented with appropriate changes within the scope of the present invention. . In addition, although the description may be omitted as appropriate for portions where the description is duplicated, the purpose of the 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。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、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、金属弗化物等が熔融時に全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。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention will be described below. In the present specification, unless otherwise specified, the contents of the respective components are all represented by mass% with respect to the total mass of the glass in terms of oxide. Here, the `` composition in terms of oxides '' refers to oxides, composite salts, metal fluorides, and the like used as raw materials of the glass constituent components of the present invention, assuming that they are all decomposed at the time of melting and change to oxides. The composition is a composition in which each component contained in the glass is described, with the total mass of the generated oxide being 100% by mass.
<必須成分、任意成分について>
SiO2成分は、安定なガラス形成を促し、光学ガラスとして好ましくない失透(結晶物の発生)を低減する必須成分である。
特に、SiO2成分の含有量を5.0%以上にすることで、部分分散比を大幅に高めることなく、耐失透性に優れたガラスを得られる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは5.0%以上、より好ましくは8.0%超、さらに好ましくは10.0%超、さらに好ましくは15.0%超、さらに好ましくは17.0%超とする。
他方で、SiO2成分の含有量を40.0%以下にすることで、屈折率が低下し難くなることで所望の高屈折率を得易くでき、且つ、部分分散比の上昇を抑えられる。また、これによりガラス原料の熔解性の低下を抑えられる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは35.0%を上限とし、さらに好ましくは30.0%未満、さらに好ましくは25.0%未満とする。
SiO2成分は、原料としてSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いることができる。
<About essential and optional components>
The SiO 2 component is an essential component that promotes stable glass formation and reduces undesired devitrification (formation of crystals) as optical glass.
In particular, by setting the content of the SiO 2 component to 5.0% or more, a glass having excellent devitrification resistance can be obtained without significantly increasing the partial dispersion ratio. This can also reduce devitrification and coloring during reheating. Therefore, the content of the SiO 2 component is preferably 5.0% or more, more preferably more than 8.0%, further preferably more than 10.0%, further preferably more than 15.0%, and still more preferably 17. More than 0%.
On the other hand, when the content of the SiO 2 component is set to 40.0% or less, a desired high refractive index can be easily obtained because the refractive index does not easily decrease, and an increase in the partial dispersion ratio can be suppressed. In addition, a decrease in the melting property of the glass raw material can be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of the SiO 2 component is preferably 40.0%, more preferably 35.0%, further preferably less than 30.0%, and further preferably less than 25.0%.
As the SiO 2 component, SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6, or the like can be used as a raw material.
Nb2O5成分は、15.0%以上含有することで、屈折率を高め、且つアッベ数及び部分分散比を低くでき、且つ耐失透性を高められる必須成分である。従って、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは15.0%以上、より好ましくは20.0%超、さらに好ましくは22.0%超、さらに好ましくは25.0%超、さらに好ましくは29.0%超、さらに好ましくは31.0%超としてもよい。
他方で、Nb2O5成分の含有量を60.0%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減できる。また、ガラス製造時における熔解温度の上昇を抑制し、且つNb2O5成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは60.0%以下、より好ましくは55.0%以下、さらに好ましくは50.0%未満とする。
Nb2O5成分は、原料としてNb2O5等を用いることができる。
The Nb 2 O 5 component is an essential component that, when contained at 15.0% or more, can increase the refractive index, lower the Abbe number and the partial dispersion ratio, and increase the devitrification resistance. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 15.0% or more, more preferably more than 20.0%, further preferably more than 22.0%, further more preferably more than 25.0%, and still more preferably. It may be more than 29.0%, more preferably more than 31.0%.
On the other hand, by reducing the content of the Nb 2 O 5 component to 60.0% or less, the material cost of the glass can be reduced. In addition, it is possible to suppress an increase in the melting temperature during glass production and reduce devitrification due to excessive Nb 2 O 5 component content. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 60.0% or less, more preferably 55.0% or less, and further preferably less than 50.0%.
As the Nb 2 O 5 component, Nb 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
ZrO2成分は、0%超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高め、部分分散比を低くし、且つ耐失透性を高めることができる任意成分である。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、ZrO2成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%超、より好ましくは3.0%超、さらに好ましくは5.0%超、さらに好ましくは6.0%超としてもよい。
他方で、ZrO2成分の含有量を20.0%以下にすることで、失透を低減でき、且つ、より均質なガラスを得易くできる。従って、ZrO2成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、さらに好ましくは12.0%、さらに好ましくは9.0%を上限とする。
ZrO2成分は、原料としてZrO2、ZrF4等を用いることができる。
The ZrO 2 component is an optional component that, when contained more than 0%, can increase the refractive index and Abbe number of the glass, lower the partial dispersion ratio, and increase the devitrification resistance. This can also reduce devitrification and coloring during reheating. Therefore, the content of the ZrO 2 component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, more preferably more than 3.0%, still more preferably more than 5.0%, and still more preferably 6.0%. It may be super.
On the other hand, by setting the content of the ZrO 2 component to 20.0% or less, devitrification can be reduced and more uniform glass can be easily obtained. Therefore, the upper limit of the content of the ZrO 2 component is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, further preferably 12.0%, and still more preferably 9.0%.
As the ZrO 2 component, ZrO 2 , ZrF 4 or the like can be used as a raw material.
TiO2成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高め、アッベ数を低くし、且つ耐失透性を高める任意成分である。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%超、さらに好ましくは2.0%超、さらに好ましくは2.4%超としてもよい。
他方で、TiO2成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの着色を低減でき、内部透過率を高められる。また、これにより部分分散比が上昇し難くなるため、ノーマルラインに近い所望の低い部分分散比を得易くできる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは17.0%未満、さらに好ましくは14.0%未満、さらに好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは6.2%以下とする。
TiO2成分は、原料としてTiO2等を用いることができる。
The TiO 2 component is an optional component that increases the refractive index, lowers the Abbe number, and increases the devitrification resistance when it contains more than 0%. Therefore, the content of the TiO 2 component may be preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, further preferably more than 2.0%, and still more preferably more than 2.4%.
On the other hand, by setting the content of the TiO 2 component to 20.0% or less, the coloring of the glass can be reduced and the internal transmittance can be increased. Further, this makes it difficult for the partial dispersion ratio to increase, so that a desired low partial dispersion ratio close to a normal line can be easily obtained. Therefore, the content of the TiO 2 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 17.0%, further preferably less than 14.0%, further preferably 10.0% or less, and further preferably 6. 2% or less.
As the TiO 2 component, TiO 2 or the like can be used as a raw material.
Li2O成分は、0%超含有する場合に、部分分散比を低くでき、ガラス転移点を低くでき、且つガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%超、さらに好ましくは1.0%超、さらに好ましくは1.2%以上、さらに好ましくは1.6%以上としてもよい。
他方で、Li2O成分の含有量を15.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、化学的耐久性を悪化し難くでき、且つ過剰な含有による失透を低減できる。
従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは8.0%未満とする。
Li2O成分は、原料としてLi2CO3、LiNO3、LiF等を用いることができる。
The Li 2 O component is an optional component that can lower the partial dispersion ratio, lower the glass transition point, and enhance the melting property of the glass raw material when it contains more than 0%. Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably more than 0%, more preferably more than 0.5%, furthermore preferably more than 1.0%, further preferably 1.2% or more, and still more preferably 1.6. %.
On the other hand, when the content of the Li 2 O component is 15.0% or less, a decrease in the refractive index can be suppressed, the chemical durability can be hardly deteriorated, and devitrification due to excessive content can be reduced.
Therefore, the content of the Li 2 O component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 10.0%, and still more preferably less than 8.0%.
As the Li 2 O component, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF, or the like can be used as a raw material.
La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分及びYb2O3成分は、少なくともいずれかを0%超含有することで、屈折率を高め、且つ部分分散比を小さくできる任意成分である。
他方で、La2O3成分及びY2O3成分のそれぞれの含有量を20.0%以下にすることで、アッベ数の上昇を抑えられ、比重を小さくでき、失透を低減でき、且つ材料コストを低減できる。従って、La2O3成分及びY2O3成分のそれぞれの含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
また、Gd2O3成分及びYb2O3成分のそれぞれの含有量を10.0%以下にすることで、アッベ数の上昇を抑えられ、比重を小さくでき、失透を低減でき、且つ材料コストを低減できる。従って、Gd2O3成分及びYb2O3成分のそれぞれの含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分及びYb2O3成分は、原料としてLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)、Y2O3、YF3、Gd2O3、GdF3、Yb2O3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, and Yb 2 O 3 component contain at least any one of more than 0%, so that the refractive index can be increased and the partial dispersion ratio can be reduced. Component.
On the other hand, when the content of each of the La 2 O 3 component and the Y 2 O 3 component is 20.0% or less, an increase in Abbe number can be suppressed, specific gravity can be reduced, devitrification can be reduced, and Material cost can be reduced. Therefore, the content of each of the La 2 O 3 component and the Y 2 O 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 10.0%, further preferably less than 5.0%, and still more preferably 3%. 0.0% or less.
Further, by setting the content of each of the Gd 2 O 3 component and the Yb 2 O 3 component to 10.0% or less, an increase in Abbe number can be suppressed, specific gravity can be reduced, devitrification can be reduced, and the material can be reduced. Cost can be reduced. Therefore, the content of each of the Gd 2 O 3 component and the Yb 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and still more preferably less than 3.0%.
La 2 O 3 component, Gd 2 O 3 component, Y 2 O 3 component and Yb 2 O 3 component are La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) as raw materials, Y 2 O 3 , YF 3 , Gd 2 O 3 , GdF 3 , Yb 2 O 3, or the like can be used.
MgO成分は、0%超含有する場合に、ガラスの熔解温度を低くできる任意成分である。
他方で、MgO成分の含有量を10.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑制しつつ、失透を低減できる。従って、MgO成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
MgO成分は、原料としてMgO、MgCO3、MgF2等を用いることができる。
The MgO component is an optional component that can lower the melting temperature of glass when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the content of the MgO component to 10.0% or less, devitrification can be reduced while suppressing a decrease in the refractive index. Therefore, the content of the MgO component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and further preferably less than 3.0%.
As the MgO component, MgO, MgCO 3 , MgF 2 or the like can be used as a raw material.
CaO成分は、0%超含有する場合に、ガラスの材料コストを低減しつつ、アッベ数を低くでき、失透を低減でき、且つ、ガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。従って、CaO成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%超、さらに好ましくは2.0%超としてもよい。
他方で、CaO成分の含有量を25.0%以下にすることで、屈折率の低下やアッベ数の上昇、部分分散比の上昇を抑えられ、且つ失透を低減できる。従って、CaO成分の含有量は、好ましくは25.0%以下、より好ましくは20.0%未満、さらに好ましくは17.0%未満、さらに好ましくは14.0%未満、さらに好ましくは12.0%未満とする。
CaO成分は、原料としてCaCO3、CaF2等を用いることができる。
The CaO component is an optional component that, when contained in more than 0%, can reduce the Abbe number, reduce the devitrification, and enhance the melting property of the glass raw material while reducing the material cost of the glass. Therefore, the content of the CaO component may be preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, and even more preferably more than 2.0%.
On the other hand, by setting the content of the CaO component to 25.0% or less, a decrease in the refractive index, an increase in the Abbe number, and an increase in the partial dispersion ratio can be suppressed, and devitrification can be reduced. Therefore, the content of the CaO component is preferably 25.0% or less, more preferably less than 20.0%, further preferably less than 17.0%, further preferably less than 14.0%, and still more preferably 12.0%. %.
As the CaO component, CaCO 3 , CaF 2 or the like can be used as a raw material.
SrO成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
特に、SrO成分の含有量を15.0%以下にすることで、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、SrO成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
SrO成分は、原料としてSr(NO3)2、SrF2等を用いることができる。
The SrO component is an optional component that can increase the refractive index and increase the devitrification resistance when it contains more than 0%.
In particular, by setting the content of the SrO component to 15.0% or less, deterioration of chemical durability can be suppressed. Therefore, the content of the SrO component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 10.0%, further preferably less than 5.0%, further preferably less than 3.0%, and still more preferably 1.0%. %.
As the SrO component, Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 or the like can be used as a raw material.
BaO成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高められ、部分分散比を低くでき、耐失透性を高められ、ガラス原料の熔解性を高められ、且つ、他のアルカリ土類成分に比べてガラスの材料コストを低減できる任意成分である。従って、BaO成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%超、さらに好ましくは2.0%超、さらに好ましくは5.0%超としてもよい。
他方で、BaO成分の含有量を30.0%以下にすることで、化学的耐久性の悪化や、失透を抑えられる。従って、BaO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22.0%、さらに好ましくは19.0%を上限とする。
BaO成分は、原料としてBaCO3、Ba(NO3)2等を用いることができる。
When the BaO component contains more than 0%, the refractive index can be increased, the partial dispersion ratio can be reduced, the devitrification resistance can be increased, the melting property of the glass raw material can be increased, and other alkaline earth components can be used. It is an optional component that can reduce the material cost of glass as compared with. Therefore, the content of the BaO component may be preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, further preferably more than 2.0%, and still more preferably more than 5.0%.
On the other hand, by setting the content of the BaO component to 30.0% or less, deterioration of chemical durability and devitrification can be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of the BaO component is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, still more preferably 22.0%, and still more preferably 19.0%.
As the BaO component, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 or the like can be used as a raw material.
ZnO成分は、0%超含有する場合に、部分分散比を低くし、耐失透性を高め、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%超、さらに好ましくは1.0%超、さらに好ましくは1.4%以上としてもよい。
他方で、ZnO成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの再加熱時における失透や着色を低減しつつ、化学的耐久性を高められる。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは12.0%未満、さらに好ましくは9.0%未満、さらに好ましくは4.0%未満、さらに好ましくは2.5%未満とする。
ZnO成分は、原料としてZnO、ZnF2等を用いることができる。
The ZnO component is an optional component that, when contained at more than 0%, can lower the partial dispersion ratio, increase the devitrification resistance, and lower the glass transition point. Therefore, the content of the ZnO component may be preferably more than 0%, more preferably more than 0.5%, further preferably more than 1.0%, and still more preferably 1.4% or more.
On the other hand, by reducing the content of the ZnO component to 15.0% or less, chemical durability can be enhanced while reducing devitrification and coloring at the time of reheating glass. Therefore, the content of the ZnO component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 12.0%, further preferably less than 9.0%, further preferably less than 4.0%, and still more preferably 2.5%. %.
As the ZnO component, ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
Na2O成分は、0%超含有する場合に、部分分散比を低くでき、ガラス転移点を低くでき、且つガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%超、さらに好ましくは1.0%超としてもよい。
他方で、Na2O成分の含有量を15.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、化学的耐久性を悪化し難くでき、且つ過剰な含有による失透を低減できる。
従って、Na2O成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは12.0%以下、さらに好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは7.0%未満とする。
Na2O成分は、原料としてNa2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等を用いることができる。
The Na 2 O component is an optional component that can lower the partial dispersion ratio, lower the glass transition point, and enhance the melting property of the glass raw material when it contains more than 0%. Therefore, the content of the Li 2 O component may be preferably more than 0%, more preferably more than 0.5%, and still more preferably more than 1.0%.
On the other hand, when the content of the Na 2 O component is 15.0% or less, a decrease in the refractive index can be suppressed, chemical durability can be hardly deteriorated, and devitrification due to excessive content can be reduced.
Therefore, the content of the Na 2 O component is preferably 15.0% or less, more preferably 12.0% or less, further preferably less than 10.0%, and still more preferably less than 7.0%.
As the Na 2 O component, Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
K2O成分は、少なくともいずれかを0%超含有する場合に、ガラス原料の熔解性を高められ、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
他方で、K2O成分の含有量を10.0%以下にすることで、部分分散比の上昇を抑えられ、失透を低減でき、且つ化学的耐久性を悪化し難くできる。従って、K2O成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満とする。
K2O成分は、原料としてK2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いることができる。
The K 2 O component is an optional component that can increase the melting property of the glass raw material and lower the glass transition point when at least one of them exceeds 0%.
On the other hand, when the content of the K 2 O component is 10.0% or less, an increase in the partial dispersion ratio can be suppressed, devitrification can be reduced, and chemical durability can be hardly deteriorated. Therefore, the content of the K 2 O component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%.
As the K 2 O component, K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
P2O5成分は、0%超含有する場合に、ガラスの安定性を高められる任意成分である。
一方で、P2O5成分の含有量を10.0%以下にすることで、P2O5成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、P2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
P2O5成分は、原料としてAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いることができる。
The P 2 O 5 component is an optional component that can enhance the stability of the glass when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the content of the P 2 O 5 component to 10.0% or less, the devitrification due to the excessive content of the P 2 O 5 component can be reduced. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and still more preferably less than 3.0%.
As the P 2 O 5 component, Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like can be used as a raw material.
B2O3成分は、0%超含有する場合に、安定なガラス形成を促すことで耐失透性を高められ、且つガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは2.0%を下限としてもよい。
他方で、B2O3成分の含有量を15.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ部分分散比の上昇を抑えられる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは14.0%未満、さらに好ましくは12.0%未満、さらに好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは8.0%未満、さらに好ましくは6.0%未満とする。
B2O3成分は、原料としてH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いることができる。
The B 2 O 3 component is an optional component that, when contained in more than 0%, promotes stable glass formation to enhance devitrification resistance and enhance the melting property of the glass raw material. Therefore, the content of the B 2 O 3 component may preferably have a lower limit of more than 0%, more preferably 1.0%, and still more preferably 2.0%.
On the other hand, by setting the content of the B 2 O 3 component to 15.0% or less, a decrease in the refractive index and an increase in the partial dispersion ratio can be suppressed. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 15.0% or less, more preferably less than 14.0%, further preferably less than 12.0%, further preferably less than 10.0%, and still more preferably. It is less than 8.0%, more preferably less than 6.0%.
As the B 2 O 3 component, H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like can be used as a raw material.
GeO2成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高め、且つ失透を低減できる任意成分である。
他方で、GeO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、高価なGeO2成分の使用量が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。従って、GeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
GeO2成分は、原料としてGeO2等を用いることができる。
The GeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index and reduce devitrification when it contains more than 0%.
On the other hand, by setting the content of the GeO 2 component to 10.0% or less, the amount of the expensive GeO 2 component used is reduced, so that the material cost of the glass can be reduced. Therefore, the content of the GeO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and further preferably less than 3.0%.
As the GeO 2 component, GeO 2 or the like can be used as a raw material.
Ta2O5成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高め、アッベ数及び部分分散比を下げ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ta2O5成分の含有量を10.0%以下にすることで、希少鉱物資源であるTa2O5成分の使用量が減り、且つガラスがより低温で熔解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減できる。また、これによりTa2O5成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、Ta2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。特にガラスの材料コストを低減させる観点では、Ta2O5成分を含有しなくてもよい。
Ta2O5成分は、原料としてTa2O5等を用いることができる。
The Ta 2 O 5 component is an optional component that, when contained more than 0%, can increase the refractive index, decrease the Abbe number and the partial dispersion ratio, and increase the devitrification resistance.
On the other hand, by reducing the content of the Ta 2 O 5 component to 10.0% or less, the use amount of the Ta 2 O 5 component, which is a rare mineral resource, is reduced, and the glass is easily melted at a lower temperature. Glass production costs can be reduced. In addition, this can reduce the devitrification of the glass due to the excessive content of the Ta 2 O 5 component. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, further preferably less than 3.0%, and still more preferably less than 1.0%. In particular, from the viewpoint of reducing the material cost of the glass, the Ta 2 O 5 component need not be contained.
As the Ta 2 O 5 component, Ta 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
WO3成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高めてアッベ数を低くし、耐失透性を高め、且つガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。
他方で、WO3成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの部分分散比を上昇し難くでき、且つ、ガラスの着色を低減して内部透過率を高められる。従って、WO3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満を上限とする。
WO3成分は、原料としてWO3等を用いることができる。
The WO 3 component is an optional component that, when contained in more than 0%, can increase the refractive index, lower the Abbe number, increase the devitrification resistance, and enhance the melting property of the glass raw material.
On the other hand, by setting the content of the WO 3 component to 10.0% or less, it is possible to make it difficult to increase the partial dispersion ratio of the glass, and to reduce the coloring of the glass to increase the internal transmittance. Therefore, the content of WO 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, more preferably less than 3.0%, more preferably the upper limit of less than 1.0%.
As the WO 3 component, WO 3 or the like can be used as a raw material.
Al2O3成分及びGa2O3成分は、少なくともいずれかを0%超含有する場合に、化学的耐久性を高め、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Al2O3成分及びGa2O3成分のそれぞれの含有量を10.0%以下にすることで、Al2O3成分やGa2O3成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Al2O3成分及びGa2O3成分のそれぞれの含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
Al2O3成分及びGa2O3成分は、原料としてAl2O3、Al(OH)3、AlF3、Ga2O3、Ga(OH)3等を用いることができる。
The Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component are optional components that can enhance chemical durability and improve devitrification resistance when at least one of them exceeds 0%.
On the other hand, by setting the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component to 10.0% or less, devitrification due to excessive content of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component is reduced. it can. Therefore, the content of each of the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, and further preferably less than 3.0%.
As the Al 2 O 3 component and the Ga 2 O 3 component, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 , Ga 2 O 3 , Ga (OH) 3 and the like can be used as raw materials.
Bi2O3成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高めてアッベ数を低くでき、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
他方で、Bi2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、部分分散比を上昇し難くでき、且つ、ガラスの着色を低減して内部透過率を高めることができる。従って、Bi2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
Bi2O3成分は、原料としてBi2O3等を用いることができる。
The Bi 2 O 3 component is an optional component that, when contained more than 0%, can increase the refractive index to lower the Abbe number and lower the glass transition point.
On the other hand, by setting the content of the Bi 2 O 3 component to 10.0% or less, the partial dispersion ratio can be hardly increased, and the coloring of the glass can be reduced to increase the internal transmittance. Therefore, the content of the Bi 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, further preferably less than 3.0%, and still more preferably less than 1.0%.
As the Bi 2 O 3 component, Bi 2 O 3 or the like can be used as a raw material.
TeO2成分は、0%超含有する場合に、屈折率を高め、部分分散比を低くでき、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
他方で、TeO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの着色を低減して内部透過率を高めることができる。また、高価なTeO2成分の使用を低減することで、より材料コストの安いガラスを得られる。従って、TeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
TeO2成分は、原料としてTeO2等を用いることができる。
The TeO 2 component is an optional component that can increase the refractive index, lower the partial dispersion ratio, and lower the glass transition point when containing more than 0%.
On the other hand, by setting the content of the TeO 2 component to 10.0% or less, the coloring of the glass can be reduced and the internal transmittance can be increased. Further, by reducing the use of expensive TeO 2 components, a glass with lower material cost can be obtained. Therefore, the content of the TeO 2 component is preferably 10.0% or less, more preferably less than 5.0%, further preferably less than 3.0%, and still more preferably less than 1.0%.
As the TeO 2 component, TeO 2 or the like can be used as a raw material.
Sb2O3成分は、0%超含有する場合に、熔解したガラスからの脱泡を促進し、ガラスを清澄できる任意成分である。
他方で、Sb2O3成分の含有量を1.0%以下にすることで、ガラス熔解時における過度の発泡を生じ難くすることができるため、Sb2O3成分を熔解設備(特にPt等の貴金属)と合金化し難くできる。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%、さらに好ましくは0.1%を上限とする。但し、光学ガラスの環境上の影響を重視する場合には、Sb2O3成分を含有しなくてもよい。
Sb2O3成分は、原料としてSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いることができる。
The Sb 2 O 3 component is an optional component capable of promoting defoaming from the molten glass and refining the glass when contained in an amount of more than 0%.
On the other hand, by the content of Sb 2 O 3 ingredient 1.0% or less, it is possible to hardly cause excessive foaming during glass melting, melting facilities Sb 2 O 3 component (especially Pt, etc. Alloy with noble metals). Therefore, the upper limit of the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 1.0%, more preferably 0.5%, and still more preferably 0.1%. However, when importance is placed on the environmental influence of the optical glass, the Sb 2 O 3 component may not be contained.
Sb 2 O 3 component can be used Sb 2 O 3, Sb 2 O 5, Na 2 H 2 Sb 2 O 7 · 5H 2 O and the like as raw materials.
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。 In addition, the component which clarifies and defoams glass is not limited to the above-mentioned Sb 2 O 3 component, and a known fining agent or defoaming agent in the field of glass production, or a combination thereof can be used. .
Ln2O3成分(式中、LnはLa、Gd、Y、Ybからなる群より選択される1種以上)の含有量の和(質量和)は、20.0%以下が好ましい。これにより、ガラスの失透を低減でき、アッベ数の上昇を抑えられ、且つガラスの材料コストを低減できる。従って、Ln2O3成分の質量和は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%未満、さらに好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは7.0%未満、さらに好ましくは4.0%未満、さらに好ましくは2.0%未満とする。 The sum (mass sum) of the contents of Ln 2 O 3 components (where Ln is at least one selected from the group consisting of La, Gd, Y, and Yb) is preferably 20.0% or less. Thereby, devitrification of glass can be reduced, increase in Abbe number can be suppressed, and material cost of glass can be reduced. Therefore, the mass sum of the Ln 2 O 3 component is preferably 20.0% or less, more preferably less than 15.0%, further preferably less than 10.0%, further preferably less than 7.0%, further preferably less than 7.0%. It is less than 4.0%, more preferably less than 2.0%.
Nb2O5成分、TiO2成分、ZrO2成分及びLn2O3成分(式中、LnはY、La、Gd、Ybからなる群より選択される1種以上)の合計量に対する、Nb2O5成分及びZrO2成分の合計量の比率は、0.50以上が好ましい。これにより、所望の高い屈折率を得ながらも、部分分散比をより小さくできる。従って、質量比(Nb2O5+ZrO2)/(Nb2O5+TiO2+ZrO2+Ln2O3)は、好ましくは0.50、より好ましくは0.60、さらに好ましくは0.75、さらに好ましくは0.80、さらに好ましくは0.86を下限とする。
なお、質量比(Nb2O5+ZrO2)/(Nb2O5+TiO2+ZrO2+Ln2O3)の上限は1であってもよいが、ガラス原料の熔解性の低下を抑える観点では、1未満であってもよい。
Nb 2 with respect to the total amount of the Nb 2 O 5 component, the TiO 2 component, the ZrO 2 component, and the Ln 2 O 3 component (where Ln is at least one selected from the group consisting of Y, La, Gd, and Yb) O 5 component and the total amount of the ratio of the ZrO 2 component is preferably 0.50 or more. Thereby, the partial dispersion ratio can be made smaller while obtaining a desired high refractive index. Therefore, the mass ratio (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + TiO 2 + ZrO 2 + Ln 2 O 3 ) is preferably 0.50, more preferably 0.60, further preferably 0.75, The lower limit is preferably 0.80, and more preferably 0.86.
The upper limit of the mass ratio (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + TiO 2 + ZrO 2 + Ln 2 O 3 ) may be 1, but from the viewpoint of suppressing a decrease in the melting property of the glass raw material. It may be less than one.
Nb2O5成分及びZrO2成分の合計量に対する、ZrO2成分の含有量の比率は、0.05以上が好ましい。これにより、所望の高い屈折率を得ながらも、ガラスの材料コストを低減でき、且つ部分分散比をより小さくできる。従って、質量比(ZrO2)/(Nb2O5+ZrO2)は、好ましくは0.05、より好ましくは0.10、さらに好ましくは0.13を下限とする。
なお、質量比(ZrO2)/(Nb2O5+ZrO2)の上限は1であってもよいが、耐失透性をより高める観点では1未満であってもよく、0.50以下であってもよい。
The total amount of nb 2 O 5 component and ZrO 2 component, the ratio of the content of the ZrO 2 component is preferably 0.05 or more. Thereby, while obtaining a desired high refractive index, the material cost of the glass can be reduced, and the partial dispersion ratio can be further reduced. Therefore, the lower limit of the mass ratio (ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) is preferably 0.05, more preferably 0.10, and still more preferably 0.13.
The upper limit of the mass ratio (ZrO 2 ) / (Nb 2 O 5 + ZrO 2 ) may be 1, but may be less than 1 from the viewpoint of further improving the devitrification resistance, and may be 0.50 or less. There may be.
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)の含有量の和(質量和)は、40.0%以下が好ましい。これにより、これら成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、RO成分の質量和は、好ましくは40.0%以下、より好ましくは35.0%以下、さらに好ましくは32.0%未満とする。
他方で、RO成分の質量和は、ガラス原料の熔解性を高め、且つ失透を低減する観点から、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%以上、さらに好ましくは1.8%以上としてもよい。
The sum (mass sum) of the contents of the RO components (where R is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is preferably 40.0% or less. Thereby, the devitrification of the glass due to excessive content of these components can be reduced. Therefore, the mass sum of the RO component is preferably 40.0% or less, more preferably 35.0% or less, and further preferably less than 32.0%.
On the other hand, the mass sum of the RO component is preferably more than 0%, more preferably 1.0% or more, and still more preferably 1.8% or more, from the viewpoint of enhancing the meltability of the glass raw material and reducing the devitrification. It may be.
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)の含有量の和(質量和)は、30.0%以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラス形成時の失透を低減できる。従って、Rn2O成分の合計含有量は、好ましくは30.0%以下、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは20.0%、さらに好ましくは16.0%を上限とする。
他方で、Rn2O成分の質量和は、ガラス原料の熔解性を高め、且つガラス転移点を低くする観点から、好ましくは0%超、より好ましくは1.0%超、さらに好ましくは1.9%以上としてもよい。
The sum (mass sum) of the contents of Rn 2 O components (where Rn is at least one selected from the group consisting of Li, Na and K) is preferably 30.0% or less. This makes it difficult to lower the refractive index of the glass and reduces the devitrification during glass formation. Therefore, the total content of the Rn 2 O component is preferably 30.0% or less, more preferably 25.0%, further preferably 20.0%, and further preferably 16.0%.
On the other hand, the mass sum of the Rn 2 O component is preferably more than 0%, more preferably more than 1.0%, and still more preferably 1.0%, from the viewpoint of increasing the melting property of the glass raw material and lowering the glass transition point. It may be 9% or more.
B2O3成分及びLn2O3成分(式中、LnはY、La、Gd、Ybからなる群より選択される1種以上)の合計量(質量和)は、30.0%以下が好ましい。これにより、比重を小さくでき、且つ、高い透過率を得られる。従って、質量和(B2O3+La2O3)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20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは11.0%、さらに好ましくは7.0%、さらに好ましくは4.0%を上限とする。 The total amount (mass sum) of the B 2 O 3 component and the Ln 2 O 3 component (where Ln is one or more selected from the group consisting of Y, La, Gd, and Yb) is 30.0% or less. preferable. Thereby, specific gravity can be reduced and high transmittance can be obtained. Therefore, the mass sum (B 2 O 3 + La 2 O 3 ) is preferably 30.0%, more preferably 25.0%, further preferably 20.0%, still more preferably 15.0%, and still more preferably. The upper limit is 11.0%, more preferably 7.0%, and still more preferably 4.0%.
ZrO2成分の含有量に対する、B2O3成分及びLn2O3成分(式中、LnはY、La、Gd、Ybからなる群より選択される1種以上)の合計量の比率は、3.00以下が好ましい。これにより、比重を小さくでき、高い透過率を得られ、且つ部分分散比をより小さくできる。従って、質量比ZrO2/(B2O3+Ln2O3)は、好ましくは3.00、より好ましくは2.00、さらに好ましくは1.00、さらに好ましくは0.50を上限とする。 The ratio of the total amount of the B 2 O 3 component and the Ln 2 O 3 component (where Ln is one or more selected from the group consisting of Y, La, Gd and Yb) to the content of the ZrO 2 component is as follows: It is preferably 3.00 or less. Thereby, the specific gravity can be reduced, a high transmittance can be obtained, and the partial dispersion ratio can be further reduced. Therefore, the upper limit of the mass ratio ZrO 2 / (B 2 O 3 + Ln 2 O 3 ) is preferably 3.00, more preferably 2.00, further preferably 1.00, and further preferably 0.50.
Li2O成分の含有量に対する、Na2O成分の含有量の比率は、0.01以上10.00以下が好ましい。
特に、この比率を0.01以上にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、質量比Na2O/Li2Oは、好ましくは0.01、より好ましくは0.02、さらに好ましくは0.03を下限としてもよい。
他方で、この比率を10.00以下にすることで、部分分散比をより小さくできる。従って、質量比Na2O/Li2Oは、好ましくは10.00、より好ましくは5.00、さらに好ましくは3.00、さらに好ましくは1.50を上限としてもよい。
The ratio of the content of the Na 2 O component to the content of the Li 2 O component is preferably 0.01 or more and 10.00 or less.
In particular, by setting this ratio to 0.01 or more, devitrification of glass can be reduced. Therefore, the lower limit of the mass ratio Na 2 O / Li 2 O may preferably be 0.01, more preferably 0.02, and even more preferably 0.03.
On the other hand, by setting this ratio to 10.00 or less, the partial dispersion ratio can be further reduced. Therefore, the upper limit of the mass ratio Na 2 O / Li 2 O is preferably 10.00, more preferably 5.00, further preferably 3.00, and further preferably 1.50.
<含有すべきでない成分について>
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。
<Ingredients that should not be contained>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components that are not preferably contained will be described.
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加できる。ただし、Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Luを除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo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でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。 Other components can be added as needed as long as the properties of the glass of the present invention are not impaired. However, each of transition metal components such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, is used alone. Or, even when a small amount is contained in a complex, the glass is colored, and has a property of causing absorption at a specific wavelength in the visible region.In particular, in an optical glass using a wavelength in the visible region, it is preferable that the glass is not substantially contained. .
また、PbO等の鉛化合物及びAs2O3等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。 Further, lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components that have a high environmental load, and therefore, should not substantially be contained, that is, should not be contained at all except for unavoidable contamination.
さらに、Th、Cd、Tl、Os、Be、及び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、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 Furthermore, each component of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se tends to refrain from using as harmful chemicals in recent years, and is used not only in the glass manufacturing process but also in the processing process and disposal after commercialization. Environmental measures are required to this extent. Therefore, when importance is placed on environmental influences, it is preferable that these are not substantially contained.
[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量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝、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1100〜1400℃の温度範囲で3〜5時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1000〜1400℃の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、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-mentioned raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, and the prepared mixture is charged into a platinum crucible, a quartz crucible or an alumina crucible and roughly melted, and then a gold crucible, a platinum crucible , Placed in a platinum alloy crucible or an iridium crucible, melted in a temperature range of 1100 to 1400 ° C for 3 to 5 hours, homogenized by stirring, foamed out, etc., lowered to a temperature of 1000 to 1400 ° C, and then finished with stirring. It is manufactured by removing striae by casting, casting in a mold and gradually cooling.
<物性>
本発明の光学ガラスは、高い屈折率と所定の範囲のアッベ数を有する。
本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.70、より好ましくは1.72、さらに好ましくは1.75、さらに好ましくは1.80を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは2.00、より好ましくは1.97、さらに好ましくは1.95、さらに好ましくは1.92、さらに好ましくは1.90であってもよい。
本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは35以下、より好ましくは32未満、さらに好ましくは30未満とする。他方で、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは20、より好ましくは22、さらに好ましくは25を下限とする。
このような屈折率及びアッベ数を有する本発明の光学ガラスは光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
<Physical properties>
The optical glass of the present invention has a high refractive index and an Abbe number in a predetermined range.
The lower limit of the refractive index ( nd ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.70, more preferably 1.72, further preferably 1.75, and further preferably 1.80. The upper limit of the refractive index may be preferably 2.00, more preferably 1.97, further preferably 1.95, further preferably 1.92, further preferably 1.90.
The Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 35 or less, more preferably less than 32, and further preferably less than 30. On the other hand, the lower limit of the Abbe number (ν d ) of the optical glass of the present invention is preferably 20, more preferably 22, and still more preferably 25.
The optical glass of the present invention having such a refractive index and Abbe's number is useful in optical design. In particular, it is possible to reduce the size of an optical system while achieving high imaging characteristics and the like. The degree can be expanded.
ここで、本発明の光学ガラスは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が、(−0.02νd+2.35)≦nd≦(−0.02νd+2.50)の関係を満たすことが好ましい。本発明で特定される組成のガラスでは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)がこの関係を満たすことで、より安定なガラスを得られる。
従って、本発明の光学ガラスでは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が、nd≧(−0.02νd+2.35)の関係を満たすことが好ましく、nd≧(−0.02νd+2.36)の関係を満たすことがより好ましく、nd≧(−0.02νd+2.37)の関係を満たすことがさらに好ましい。
他方で、本発明の光学ガラスでは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が、nd≦(−0.02νd+2.50)の関係を満たすことが好ましく、nd≦(−0.02νd+2.49)の関係を満たすことがより好ましく、nd≦(−0.02νd+2.48))の関係を満たすことがさらに好ましく、nd≦(−0.02νd+2.47)の関係を満たすことがさらに好ましい。
Here, the optical glass of the present invention preferably has a refractive index (nd) and an Abbe number (νd) satisfying a relationship of (−0.02νd + 2.35) ≦ nd ≦ (−0.02νd + 2.50). In the glass having the composition specified by the present invention, a more stable glass can be obtained by satisfying the relationship between the refractive index (nd) and the Abbe number (νd).
Therefore, in the optical glass of the present invention, the refractive index (nd) and Abbe number (νd) preferably satisfy the relationship of nd ≧ (−0.02νd + 2.35), and nd ≧ (−0.02νd + 2.36) More preferably, the relationship of nd ≧ (−0.02νd + 2.37) is satisfied.
On the other hand, in the optical glass of the present invention, the refractive index (nd) and Abbe number (νd) preferably satisfy the relationship of nd ≦ (−0.02νd + 2.50), and nd ≦ (−0.02νd + 2.49). ) Is more preferably satisfied, the relationship of nd ≦ (−0.02νd + 2.48) is more preferably satisfied, and the relationship of nd ≦ (−0.02νd + 2.47) is more preferably satisfied.
本発明の光学ガラスは、低い部分分散比(θg,F)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0.610未満とし、より好ましくは0.605、さらに好ましくは0.600を上限とする。この部分分散比(θg,F)の下限は、好ましくは0.550、より好ましくは0.560、さらに好ましくは0.570であってもよい。
また、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、アッベ数(νd)との間で、(−0.0025×νd+0.645)≦(θg,F)≦(−0.0025×νd+0.695)の関係を満たすことが好ましい。
これにより、低い部分分散比(θg,F)を有する光学ガラスが得られるため、この光学ガラスから形成される光学素子を、光学系の色収差の低減に役立てられる。
The optical glass of the present invention has a low partial dispersion ratio (θg, F).
More specifically, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is preferably less than 0.610, more preferably 0.605, and still more preferably 0.600. The lower limit of the partial dispersion ratio (θg, F) may be preferably 0.550, more preferably 0.560, and even more preferably 0.570.
In addition, the partial dispersion ratio (θg, F) of the optical glass of the present invention is (−0.0025 × νd + 0.645) ≦ (θg, F) ≦ (−0.05) with respect to the Abbe number (ν d ). 0025 × νd + 0.695).
As a result, an optical glass having a low partial dispersion ratio (θg, F) can be obtained, and an optical element formed from this optical glass can be used to reduce chromatic aberration of an optical system.
従って、本発明の光学ガラスでは、部分分散比(θg,F)及びアッベ数(νd)が、θg,F≧(−0.0025×νd+0.645)の関係を満たすことが好ましく、θg,F≧(−0.0025×νd+0.655)の関係を満たすことがより好ましく、θg,F≧(−0.0025×νd+0.660)の関係を満たすことがさらに好ましい。
他方で、本発明の光学ガラスでは、部分分散比(θg,F)及びアッベ数(νd)が、θg,F≦(−0.0025×νd+0.695)の関係を満たすことが好ましく、θg,F≦(−0.0025×νd+0.685)の関係を満たすことがより好ましく、θg,F≦(−0.0025×νd+0.680)の関係を満たすことがさらに好ましい。
Therefore, in the optical glass of the present invention, it is preferable that the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (νd) satisfy the relationship of θg, F ≧ (−0.0025 × νd + 0.645). It is more preferable to satisfy the relationship of ≧ (−0.0025 × νd + 0.655), and it is more preferable to satisfy the relationship of θg, F ≧ (−0.0025 × νd + 0.660).
On the other hand, in the optical glass of the present invention, the partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd) preferably satisfy the relationship of θg, F ≦ (−0.0025 × νd + 0.695). It is more preferable to satisfy the relationship of F ≦ (−0.0025 × νd + 0.685), and it is further preferable to satisfy the relationship of θg, F ≦ (−0.0025 × νd + 0.680).
なお、特にアッベ数(νd)が小さい領域では、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、横軸にアッベ数(νd)、縦軸に部分分散比(θg,F)を取ったときの、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、ノーマルラインよりも傾きの大きな曲線で表される。上述の部分分散比(θg,F)及びアッベ数(νd)の関係式では、ノーマルラインよりも傾きの大きな直線を使ってこれらの関係を規定することで、一般的なガラスよりも部分分散比(θg,F)の小さなガラスを得られることを表している。 In particular, in a region where the Abbe number (ν d ) is small, the partial dispersion ratio (θg, F) of general glass is higher than that of the normal line, and the Abbe number (νd) is plotted on the horizontal axis and the partial axis is plotted on the vertical axis. When the dispersion ratio (θg, F) is taken, the relationship between the partial dispersion ratio (θg, F) of general glass and the Abbe number (ν d ) is represented by a curve having a larger slope than the normal line. In the above-mentioned relational expression of the partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd), by defining these relations using a straight line having a larger slope than the normal line, the partial dispersion ratio is more than that of general glass. This indicates that a glass having a small (θg, F) can be obtained.
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、好ましくは460nm以下、より好ましくは430nm以下、さらに好ましくは420nm以下である。
また、本発明の光学ガラスは、厚み10mmのサンプルで分光透過率5%を示す波長(λ5)が、好ましくは400nm以下、より好ましくは380nm以下、さらに好ましくは360nm以下である。
また、本発明の光学ガラスは、厚み10mmのサンプルで分光透過率80%を示す波長(λ80)が、好ましくは550nm以下、より好ましくは520nm以下、さらに好ましくは500nm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光学素子の材料として好ましく用いることができる。
It is preferable that the optical glass of the present invention has little coloring.
In particular, the optical glass of the present invention, when expressed in terms of glass transmittance, has a wavelength (λ 70 ) showing a spectral transmittance of 70% in a sample having a thickness of 10 mm, preferably 460 nm or less, more preferably 430 nm or less, and further more preferably. It is 420 nm or less.
In the optical glass of the present invention, the wavelength (λ 5 ) showing a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is preferably 400 nm or less, more preferably 380 nm or less, and still more preferably 360 nm or less.
In the optical glass of the present invention, the wavelength (λ 80 ) at which a sample having a thickness of 10 mm shows a spectral transmittance of 80% is preferably 550 nm or less, more preferably 520 nm or less, and still more preferably 500 nm or less.
As a result, the absorption edge of the glass is positioned near the ultraviolet region, and the transparency of the glass in the visible region is increased. Therefore, this optical glass can be preferably used as a material for an optical element such as a lens.
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は5.00[g/cm3]以下であることが好ましい。これにより、光学素子やそれを用いた光学機器の質量が低減されるため、光学機器の軽量化に寄与できる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは5.00、より好ましくは4.80、さらに好ましくは4.50、さらに好ましくは4.10を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの比重は、概ね2.50以上、より詳細には2.80以上、さらに詳細には3.00以上であることが多い。
本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格JOGIS05−1975「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。
The optical glass of the present invention preferably has a low specific gravity. More specifically, the specific gravity of the optical glass of the present invention is preferably 5.00 [g / cm 3 ] or less. This reduces the mass of the optical element and the optical device using the same, which can contribute to the weight reduction of the optical device. Therefore, the specific gravity of the optical glass of the present invention is preferably 5.00, more preferably 4.80, further preferably 4.50, and further preferably 4.10. The specific gravity of the optical glass of the present invention is generally about 2.50 or more, more specifically 2.80 or more, and more specifically 3.00 or more in many cases.
The specific gravity of the optical glass of the present invention is measured based on Japan Optical Glass Industrial Association Standard JOGIS05-1975 “Method for measuring specific gravity of optical glass”.
本発明の光学ガラスは、650℃以下のガラス転移点を有することが好ましい。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをモールドプレス成形できる。また、モールドプレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明の光学ガラスのガラス転移点は、好ましくは650℃、より好ましくは630℃、さらに好ましくは620℃を上限とする。
なお、本発明の光学ガラスのガラス転移点の下限は特に限定されないが、本発明の光学ガラスのガラス転移点は、好ましくは460℃、より好ましくは480℃、さらに好ましくは500℃を下限としてもよい。
The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point of 650 ° C. or lower. As a result, the glass is softened at a lower temperature, so that the glass can be mold-pressed at a lower temperature. In addition, the life of the mold can be extended by reducing the oxidation of the mold used for mold press molding. Therefore, the upper limit of the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 650 ° C, more preferably 630 ° C, and further preferably 620 ° C.
The lower limit of the glass transition point of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but the glass transition point of the optical glass of the present invention is preferably 460 ° C, more preferably 480 ° C, and even more preferably 500 ° C. Good.
本発明の光学ガラスは、ガラス作製時における耐失透性(明細書中では、単に「耐失透性」という場合がある。)が高いことが好ましい。これにより、ガラス作製時におけるガラスの結晶化等による透過率の低下が抑えられるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。なお、ガラス作製時における耐失透性が高いことを示す尺度としては、例えば液相温度が低いことが挙げられる。 It is preferable that the optical glass of the present invention has high devitrification resistance at the time of glass production (in the specification, it may be simply referred to as “devitrification resistance”). This suppresses a decrease in transmittance due to crystallization of the glass or the like at the time of glass production, so that the optical glass can be preferably used for an optical element such as a lens that transmits visible light. In addition, as a scale which shows that devitrification resistance at the time of glass preparation is high, a low liquidus temperature is mentioned, for example.
[プリフォーム及び光学素子]
作製された光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製できる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、例えば研磨加工を行って作製したプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりできる。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。
[Preform and optical element]
From the produced optical glass, a glass molded body can be produced by means of mold press molding such as reheat press molding and precision press molding. That is, a preform for mold press molding is produced from optical glass, and a reheat press molding is performed on the preform, and then a polishing process is performed to produce a glass molded body. Precision press molding is performed on the preform thus formed to produce a glass molded body. The means for producing the glass molded body is not limited to these means.
このようにして作製されるガラス成形体は、様々な光学素子に有用であるが、その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子の用途に用いることが好ましい。これにより、光学素子が設けられる光学系の透過光における、色収差による色のにじみが低減される。そのため、この光学素子をカメラに用いた場合は撮影対象物をより正確に表現でき、この光学素子をプロジェクタに用いた場合は所望の映像をより高精彩に投影できる。 The glass molded body produced in this way is useful for various optical elements, and among them, it is particularly preferable to use it for applications of optical elements such as lenses and prisms. Accordingly, color blur due to chromatic aberration in transmitted light of the optical system provided with the optical element is reduced. Therefore, when this optical element is used for a camera, an object to be photographed can be represented more accurately, and when this optical element is used for a projector, a desired image can be projected with higher definition.
本発明の実施例(No.1〜No.15)及び比較例(No.A)の組成、並びに、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、部分分散比(θg,F)、分光透過率が5%、70%及び80%を示す波長(λ5、λ70、λ80)、ガラス転移点(Tg)、並びに比重の結果を表1〜表2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。 The composition of the embodiment of the present invention (No.1~No.15) and Comparative Example (No. A), and a refractive index (n d), Abbe number ([nu d), the partial dispersion ratio ([theta] g, F), Tables 1 and 2 show the results of wavelengths (λ 5 , λ 70 , λ 80 ) at which the spectral transmittances show 5%, 70% and 80%, the glass transition point (Tg), and the specific gravity. The following embodiments are for illustrative purposes only, and are not limited to these embodiments.
実施例及び比較例のガラスは、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、表に示した各実施例及び比較例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で1100〜1400℃の温度範囲で3〜5時間熔解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1000〜1400℃に温度を下げて攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。 The glasses of the Examples and Comparative Examples were used as ordinary raw materials for the respective components, such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, hydroxides, and metaphosphate compounds. High-purity raw materials are selected, weighed so as to have the composition ratios of the respective Examples and Comparative Examples shown in the table, uniformly mixed, and then charged into a platinum crucible, depending on the melting difficulty of the glass composition. After melting in an electric furnace in a temperature range of 1100 to 1400 ° C. for 3 to 5 hours, performing homogenization by stirring and homogenizing the foam, lowering the temperature to 1000 to 1400 ° C., homogenizing with stirring, and then casting into a mold. The glass was produced by slow cooling.
実施例及び比較例のガラスの屈折率(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、得られる屈折率(nd)及びアッベ数(νd)の値から、関係式(nd=−a×νd+b)における、傾きaが0.02のときの切片bを求めた。
また、得られるアッベ数(νd)及び部分分散比(θg,F)の値から、関係式(θg,F=−a´×νd+b´)における、傾きa´が0.0025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。
The refractive index of the glass of the Examples and Comparative Examples (n d), Abbe number ([nu d) and partial dispersion ratio ([theta] g, F) were measured according to Japan Optical Glass Industry Society Standard JOGIS01-2003.
Then, from the value of the refractive index obtained (n d) and Abbe number ([nu d), in relation (n d = -a × ν d + b), the gradient a is calculated intercept b when 0.02 .
Also, when the slope a ′ in the relational expression (θg, F = −a ′ × ν d + b ′) is 0.0025 from the obtained Abbe number (ν d ) and the value of the partial dispersion ratio (θg, F). Was obtained.
In addition, the glass used for this measurement used what was processed in the annealing furnace with the annealing temperature falling rate of -25 degreeC / hr.
実施例及び比較例のガラスの透過率は、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)、λ70(透過率70%時の波長)及びλ80(透過率80%時の波長)を求めた。 The transmittances of the glasses of the examples and the comparative examples were measured according to the Japan Optical Glass Industrial Association standard JOGIS02. In the present invention, the presence or absence and the degree of coloring of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass. Specifically, a face-to-face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for spectral transmittance from 200 to 800 nm according to JISZ8722, and λ 5 (wavelength at a transmittance of 5%), λ 70 (transmittance) (Wavelength at 70%) and λ 80 (wavelength at a transmittance of 80%) were obtained.
実施例及び比較例のガラスのガラス転移点(Tg)は、日本光学硝子工業会規格JOGIS08−2003「光学ガラスの熱膨張の測定方法」に従い、温度と試料の伸びとの関係を測定することで得られる熱膨張曲線より求めた。 The glass transition point (Tg) of each of the glasses of the examples and the comparative examples is determined by measuring the relationship between the temperature and the elongation of the sample in accordance with JOGIS08-2003 “Method for measuring the thermal expansion of optical glass” specified by the Japan Optical Glass Industrial Association. It was determined from the obtained thermal expansion curve.
実施例及び比較例のガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格JOGIS05−1975「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定した。 The specific gravities of the glasses of the examples and the comparative examples were measured based on JOGIS05-1975 “Method for measuring the specific gravity of optical glass” specified by Japan Optical Glass Industrial Association.
これらの表のとおり、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)が0.610未満であり、所望の範囲内であった。
ここで、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)及びアッベ数(νd)が、(−0.0025×νd+0.645)≦(θg,F)≦(−0.0025×νd+0.695)の関係を満たしており、より詳細には(−0.0025×νd+0.660)≦(θg,F)≦(−0.0025×νd+0.680)の関係を満たしていた。すなわち、本願の実施例のガラスについての部分分散比(θg,F)とアッベ数(νd)の関係は、図2に示されるようになった。
他方で、本発明の比較例(No.A)のガラスは、部分分散比(θg,F)が0.610であった。従って、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小さい部分分散比(θg,F)を有することが明らかになった。
As shown in these tables, the optical glass of the example of the present invention had a partial dispersion ratio (θg, F) of less than 0.610, which was within a desired range.
Here, in the optical glass of the example of the present invention, the partial dispersion ratio (θg, F) and Abbe number (νd) are (−0.0025 × νd + 0.645) ≦ (θg, F) ≦ (−0. 0025 × νd + 0.695), and more specifically, the relationship of (−0.0025 × νd + 0.660) ≦ (θg, F) ≦ (−0.0025 × νd + 0.680). . That is, the relationship between the partial dispersion ratio (θg, F) and the Abbe number (ν d ) of the glass of the example of the present application is as shown in FIG.
On the other hand, the glass of Comparative Example (No. A) of the present invention had a partial dispersion ratio (θg, F) of 0.610. Therefore, it became clear that the optical glass of the example of the present invention had a smaller partial dispersion ratio (θg, F) than the glass of the comparative example.
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1.80以上であるとともに、この屈折率(nd)は2.00以下、より詳細には1.90以下であり、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、いずれもアッベ数(νd)が20以上、より詳細には26以上であるとともに、このアッベ数(νd)は35以下、より詳細には30以下であり、所望の範囲内であった。
ここで、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が、(−0.02νd+2.35)≦nd≦(−0.02νd+2.50)の関係を満たしており、より詳細には(−0.02νd+2.37)≦nd≦(−0.02νd+2.47)の関係を満たしていた。そして、本願の実施例のガラスについての屈折率(nd)及びアッベ数(νd)の関係は、図3に示されるようになった。
The optical glasses of Examples of the present invention are both refractive index (n d) of 1.75 or more, with more particularly 1.80 or more, the refractive index (n d) is 2.00 or less, more Specifically, it was 1.90 or less, which was within a desired range.
Further, the optical glasses of the examples of the present invention each have an Abbe number (ν d ) of 20 or more, more specifically 26 or more, and an Abbe number (ν d ) of 35 or less, more specifically 30. And within the desired range.
Here, in the optical glass of the example of the present invention, the refractive index (nd) and the Abbe number (νd) satisfy the relationship of (−0.02νd + 2.35) ≦ nd ≦ (−0.02νd + 2.50). More specifically, the relationship of (−0.02νd + 2.37) ≦ nd ≦ (−0.02νd + 2.47) was satisfied. FIG. 3 shows the relationship between the refractive index (nd) and Abbe number (νd) of the glass of the example of the present invention.
従って、実施例の光学ガラスは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にあり、且つ部分分散比(θg,F)の小さい光学ガラスであることが明らかになった。 Therefore, the optical glass of the embodiment, there refractive index (n d) and Abbe number ([nu d) is within a desired range, and the partial dispersion ratio ([theta] g, F) found to be a small optical glass having Was.
加えて、本発明の実施例の光学ガラスは、λ70(透過率70%時の波長)がいずれも460nm以下、より詳細には420nm以下であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ5(透過率5%時の波長)がいずれも400nm以下、より詳細には360nm以下であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ80(透過率80%時の波長)がいずれも550nm以下、より詳細には500nm以下であった。
よって、本発明の実施例の光学ガラスは、可視光に対する透過率が高く着色し難いことが明らかになった。
In addition, each of the optical glasses of Examples of the present invention had λ 70 (wavelength at a transmittance of 70%) of 460 nm or less, more specifically 420 nm or less.
Further, the optical glasses of the examples of the present invention each had λ 5 (wavelength at a transmittance of 5%) of 400 nm or less, more specifically 360 nm or less.
Further, the optical glasses of the examples of the present invention each had λ 80 (wavelength at a transmittance of 80%) of 550 nm or less, more specifically 500 nm or less.
Therefore, it became clear that the optical glass of the example of the present invention had high transmittance to visible light and was hardly colored.
また、実施例の光学ガラスは、いずれも比重が5.00以下、より詳細には4.00以下であり、所望の範囲内であった。 Further, the optical glasses of the examples each had a specific gravity of 5.00 or less, more specifically 4.00 or less, and were within a desired range.
また、実施例の光学ガラスは、ガラス転移点が650℃以下、より詳細には620℃以下であるため、より低い温度でガラスをモールドプレス成形できることが推察される。 In addition, since the optical glass of the example has a glass transition point of 650 ° C. or lower, more specifically 620 ° C. or lower, it is presumed that the glass can be press-molded at a lower temperature.
さらに、実施例の光学ガラスを用いてレンズプリフォームを形成し、このレンズプリフォームに対してモールドプレス成形したところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。 Furthermore, a lens preform was formed using the optical glass of the example, and the lens preform was subjected to mold press molding. As a result, various lens shapes could be stably processed.
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。 As described above, the present invention has been described in detail for the purpose of illustration. However, this example is for the purpose of illustration only, 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 (11)
ZrO2成分 3.0%超〜7.25%
CaO成分 0〜17.0%未満
ZnO成分 0.5%超〜12.0%未満
B2O3成分 1.0〜15.0%
Ta2O5成分 0〜1.0%未満
TiO2成分 1.0%超〜10.0%
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)の質量和が1.0%超〜20.0%、
質量比Na2O/Li2Oが0〜1.50であって、
1.75以上2.00以下の屈折率(nd)と、27.1以上35以下のアッベ数(νd)と、0.610未満の部分分散比(θg,F)を有する光学ガラス。 % By mass, containing more than 15.0% to 35.0% or less of SiO 2 component and more than 25.0% or more of 55.0% of Nb 2 O 5 component,
ZrO 2 component more than 3.0% to 7.25 %
CaO component 0 to less than 17.0% ZnO component more than 0.5% to less than 12.0% B 2 O 3 component 1.0 to 15.0%
Ta 2 O 5 component 0 to less than 1.0% TiO 2 component More than 1.0% to 10.0%
Rn 2 O component (where Rn is at least one selected from the group consisting of Li, Na and K) having a mass sum of more than 1.0% to 20.0 % ;
The mass ratio Na 2 O / Li 2 O is 0 to 1.50,
1.75 to 2.00 of the refractive index (n d), 27.1 or more 35 or less the Abbe number of the (ν d), a partial dispersion ratio of less than 0.610 (θg, F) an optical glass having.
Li2O成分 0〜15.0%
である請求項1記載の光学ガラス。 In mass%,
Li 2 O component 0 to 15.0%
The optical glass according to claim 1, wherein
La2O3成分 0〜20.0%
Gd2O3成分 0〜10.0%
Y2O3成分 0〜20.0%
Yb2O3成分 0〜10.0%
MgO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜15.0%
BaO成分 0〜30.0%
Na2O成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜10.0%
P2O5成分 0〜10.0%
GeO2成分 0〜10.0%
WO3成分 0〜10.0%
Al2O3成分 0〜10.0%
Ga2O3成分 0〜10.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
TeO2成分 0〜10.0%
SnO2成分 0〜5.0%
Sb2O3成分 0〜1.0%
である請求項1又は2記載の光学ガラス。 In mass%,
La 2 O 3 component 0-20.0%
Gd 2 O 3 component 0 to 10.0%
Y 2 O 3 component from 0 to 20.0%
Yb 2 O 3 component 0 to 10.0%
MgO component 0-10.0%
SrO component 0-15.0%
BaO component 0-30.0%
Na 2 O component 0 to 15.0%
K 2 O component from 0 to 10.0%
P 2 O 5 component 0-10.0%
GeO 2 component 0-10.0%
WO 3 components 0-10.0%
Al 2 O 3 component 0 to 10.0%
Ga 2 O 3 component 0 to 10.0%
Bi 2 O 3 component 0-10.0%
TeO 2 component 0-10.0%
SnO 2 component 0-5.0%
Sb 2 O 3 component 0-1.0%
The optical glass according to claim 1, wherein
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