JP6869482B2 - Optical glass and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は光学ガラスに関し、特に高屈折率かつ可視域での透過率に優れた光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass, and particularly to an optical glass having a high refractive index and excellent transmittance in the visible region.

近年、カメラ、顕微鏡及び内視鏡等に用いられる光学系の小型化や軽量化に伴い、使用される光学レンズに用いられるガラスの光学特性として、より高屈折率かつ、可視域の広い範囲(短波長域)で光を透過することが求められている。 In recent years, with the miniaturization and weight reduction of optical systems used in cameras, microscopes, endoscopes, etc., the optical characteristics of glass used in the optical lenses used are higher refractive index and wider visible range ( It is required to transmit light in the short wavelength range).

ガラスをより高屈折率にするためには、ガラス骨格成分であるSiOやBの含有量を少なくし、La、Gd、Ta等の希土類酸化物またはNbやTiOを多量に含有させる必要がある。しかしながら、この場合ガラス化が困難になる。これは、一般に、光学ガラスは原料を坩堝等の溶融容器内で溶融し、冷却することで作製されるため、ガラス骨格成分が少ないガラス系では、溶融容器との接触界面を起点として結晶化が進行しやすくなるためである。 In order to make the glass have a higher refractive index, the content of SiO 2 and B 2 O 3 which are glass skeleton components is reduced, and rare earth oxides such as La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Ta 2 O 5 are used. Alternatively, it is necessary to contain a large amount of Nb 2 O 5 and TiO 2. However, in this case, vitrification becomes difficult. This is because optical glass is generally produced by melting a raw material in a melting container such as a crucible and cooling it. Therefore, in a glass system having a small amount of glass skeleton components, crystallization occurs starting from the contact interface with the melting container. This is because it becomes easier to proceed.

ガラス化しにくい組成であっても、溶融容器との界面での接触をなくすことによりガラス化が可能となる。このような方法として、原料を浮遊させた状態で溶融、冷却する無容器浮遊法(無容器凝固法)が知られている。当該方法を用いると、溶融ガラスが溶融容器にほとんど接触することがないため、溶融容器との界面を起点とする結晶化を防止することができ、ガラス化が可能となる。例えば、特許文献1では、無容器浮遊法により、ガラス組成としてLaとTiOを含有するガラスが作製されている。 Even if the composition is difficult to vitrify, it can be vitrified by eliminating the contact at the interface with the melting vessel. As such a method, a container-free floating method (container-free solidification method) in which a raw material is melted and cooled in a suspended state is known. When this method is used, since the molten glass hardly comes into contact with the molten container, crystallization starting from the interface with the molten container can be prevented and vitrification becomes possible. For example, in Patent Document 1, a glass containing La 2 O 3 and TiO 2 as a glass composition is produced by a container-free floating method.

特許第4953234号公報Japanese Patent No. 4953234

特許文献1に記載のガラスは、比較的失透しやすいため、無容器浮遊法を用いた場合であっても、大径化(例えば直径2mm以上)が困難であり、また特に可視光の短波長域(約380〜400nm)での透過率が低いという問題がある。 Since the glass described in Patent Document 1 is relatively easily devitrified, it is difficult to increase the diameter (for example, a diameter of 2 mm or more) even when the containerless floating method is used, and the visible light is particularly short. There is a problem that the transmittance in the wavelength range (about 380 to 400 nm) is low.

以上に鑑み、本発明は、高屈折率で特に短波長域での透過率が高く、かつ大径化が容易である新規な光学ガラスを提供することを目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a novel optical glass having a high refractive index, a high transmittance particularly in a short wavelength region, and an easy increase in diameter.

本発明者等が鋭意検討した結果、La、TiO及びNbを含有する特定組成を有する光学ガラスにより前記課題を解決できることを見出した。 As a result of diligent studies by the present inventors, it has been found that the above problem can be solved by an optical glass having a specific composition containing La 2 O 3 , TiO 2 and Nb 2 O 5.

本発明の光学ガラスは、モル%で、La 23〜35%(ただし35%を含まない)、TiO 10〜40%、Nb 25〜67%を含有することを特徴とする。 The optical glass of the present invention is characterized by containing La 2 O 3 23 to 35% (but not 35%), TiO 2 to 10 to 40%, and Nb 2 O 5 25 to 67% in mol%. To do.

本発明の光学ガラスは、さらに、モル%で、Al 0〜20%、Ta 0〜20%、ZrO 0〜20%、Gd 0〜20%、Y 0〜20%、またはYb 0〜20%を含有することが好ましい。 The optical glass of the present invention, further, in mol%, Al 2 O 3 0~20% , Ta 2 O 5 0~20%, ZrO 2 0~20%, Gd 2 O 3 0~20%, Y 2 O It preferably contains 30 to 20%, or Yb 2 O 30 to 20%.

本発明の光学ガラスは、屈折率(nd)が2.15〜2.30であることが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably has a refractive index (nd) of 2.15 to 2.30.

本発明の光学ガラスは、厚さ1mmの試料において、波長400nmの光に対する透過率が60%以上、波長380nmの光に対する透過率が25%以上であることが好ましい。 The optical glass of the present invention preferably has a transmittance of 60% or more for light having a wavelength of 400 nm and a transmittance of 25% or more for light having a wavelength of 380 nm in a sample having a thickness of 1 mm.

本発明の光学ガラスは、例えば球形状または回転楕円体形状である。 The optical glass of the present invention has, for example, a spherical shape or a spheroidal shape.

本発明の光学ガラスの製造方法は、上記の光学ガラスを製造するための方法であって、原料塊を浮遊させて保持した状態で、原料塊を加熱融解させて溶融ガラスを得た後に、溶融ガラスを冷却する工程を備えることを特徴とする。 The method for producing an optical glass of the present invention is a method for producing the above-mentioned optical glass, in which the raw material lump is suspended and held, and the raw material lump is heated and melted to obtain molten glass, and then melted. It is characterized by including a step of cooling the glass.

本発明の光学ガラスは、従来よりも高屈折率で特に短波長域での透過率が高く、かつ大径化が容易である。 The optical glass of the present invention has a higher refractive index than the conventional one, a high transmittance especially in a short wavelength region, and an easy increase in diameter.

本発明の光学ガラスを製造するための装置の一実施形態を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one Embodiment of the apparatus for manufacturing the optical glass of this invention.

本発明の光学ガラスは、モル%で、La 23〜35%(ただし35%を含まない)、TiO 10〜40%、Nb 25〜67%を含有することを特徴とする。ガラス組成範囲をこのように限定した理由を以下に説明する。なお、以下の各成分の含有量に関する説明において、特に断りのない限り「%」は「モル%」を意味する。」 The optical glass of the present invention is characterized by containing La 2 O 3 23 to 35% (but not 35%), TiO 2 to 10 to 40%, and Nb 2 O 5 25 to 67% in mol%. To do. The reason for limiting the glass composition range in this way will be described below. In the following description of the content of each component, "%" means "mol%" unless otherwise specified. "

Laはガラス骨格を形成する成分であり、透過率を低下させることなく屈折率を高める成分である。また、耐候性を向上させる効果もある。Laの含有量は23〜35%(ただし35%を含まない)であり、好ましくは24〜33%、より好ましくは25〜30%である。Laの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Laの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。 La 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton, and is a component that increases the refractive index without lowering the transmittance. It also has the effect of improving weather resistance. The content of La 2 O 3 is 23 to 35% (but not including 35%), preferably 24 to 33%, and more preferably 25 to 30%. If the content of La 2 O 3 is too small, it becomes difficult to obtain the above effect. On the other hand, if the content of La 2 O 3 is too large, it becomes difficult to vitrify.

TiOは屈折率を高める効果が大きい成分であり、化学的耐久性を高める効果もある。TiOの含有量は10〜40%であり、好ましくは11〜39%、より好ましくは15〜35%である。TiOの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。TiOの含有量が多すぎると、吸収端が長波長側にシフトするため短波長域の透過率が低下しやすくなる。また、ガラス化しにくくなる。 TiO 2 is a component having a large effect of increasing the refractive index, and also has an effect of increasing chemical durability. The content of TiO 2 is 10 to 40%, preferably 11 to 39%, and more preferably 15 to 35%. If the content of TiO 2 is too small, it becomes difficult to obtain the above effect. If the content of TiO 2 is too large, the absorption end shifts to the long wavelength side, so that the transmittance in the short wavelength region tends to decrease. In addition, it becomes difficult to vitrify.

Nbは屈折率を高める効果が大きい成分であり、ガラス化範囲を広げる効果もある。Nbの含有量は25〜67%であり、好ましくは27〜66%、より好ましくは30〜65%である。Nbの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Nbの含有量が多すぎると、吸収端が長波長側にシフトするため短波長域の透過率が低下しやすくなる。また、ガラス化しにくくなる。 Nb 2 O 5 is a component having a large effect of increasing the refractive index, and also has an effect of expanding the vitrification range. The content of Nb 2 O 5 is 25 to 67%, preferably 27 to 66%, and more preferably 30 to 65%. If the content of Nb 2 O 5 is too small, it becomes difficult to obtain the above effect. On the other hand, if the content of Nb 2 O 5 is too large, the absorption end shifts to the long wavelength side, so that the transmittance in the short wavelength region tends to decrease. In addition, it becomes difficult to vitrify.

本発明の光学ガラスには、上記成分以外にも、Al、Ta、ZrO、Gd、YまたはYbを含有させることができる。これらの成分を導入することで、所望の光学特性を有するガラスを容易に作製することができる。 In addition to the above components, the optical glass of the present invention may contain Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 or Yb 2 O 3 . By introducing these components, a glass having desired optical properties can be easily produced.

Alはガラス骨格を形成し、ガラス化範囲を広げる成分である。ただし、Alの含有量が多すぎると、屈折率が低下して所望の光学特性が得られにくくなる。従って、Alの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 Al 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and expands the vitrification range. However, if the content of Al 2 O 3 is too large, the refractive index is lowered and it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

Taは屈折率を高める効果が大きい成分であり、化学的耐久性を高める効果も有する。ただし、Taの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。また、原料コストが高くなる傾向がある。従って、Taの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜15%である。 Ta 2 O 5 is a component having a large effect of increasing the refractive index, and also has an effect of increasing chemical durability. However, if the content of Ta 2 O 5 is too large, it becomes difficult to vitrify. In addition, raw material costs tend to be high. Therefore, the content of Ta 2 O 5 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 15%.

ZrOは屈折率を高める成分であり、化学的耐久性を高める効果も有する。ただし、ZrOの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。従って、ZrOの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 ZrO 2 is a component that increases the refractive index and also has the effect of increasing chemical durability. However, if the content of ZrO 2 is too large, it becomes difficult to vitrify. Therefore, the content of ZrO 2 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

Gdは屈折率を高める成分である。ただし、Gdの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。従って、Gdの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 Gd 2 O 3 is a component that increases the refractive index. However, if the content of Gd 2 O 3 is too large, it becomes difficult to vitrify. Therefore, the content of Gd 2 O 3 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

は屈折率を高める成分である。ただし、Yの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。従って、Yの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 Y 2 O 3 is a component that increases the refractive index. However, if the content of Y 2 O 3 is too large, it becomes difficult to vitrify. Therefore, the content of Y 2 O 3 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

Ybは屈折率を高める成分である。ただし、Ybの含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる。また、原料コストが高くなる傾向がある。従って、Ybの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 Yb 2 O 3 is a component that increases the refractive index. However, if the content of Yb 2 O 3 is too large, it becomes difficult to vitrify. In addition, raw material costs tend to be high. Therefore, the content of Yb 2 O 3 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

本発明の光学ガラスには、上記成分以外にも、以下に示すような種々の成分を含有させることができる。 In addition to the above components, the optical glass of the present invention may contain various components as shown below.

SiOはガラス骨格となり、ガラス化範囲を広げる成分である。また、耐候性を向上させる効果もある。ただし、SiOの含有量が多すぎると、屈折率が低下して所望の光学特性が得られにくくなる。従って、SiOの含有量は好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜5%である。 SiO 2 is a component that forms a glass skeleton and expands the vitrification range. It also has the effect of improving weather resistance. However, if the content of SiO 2 is too large, the refractive index is lowered and it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of SiO 2 is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%.

はガラス骨格となり、ガラス化範囲を広げる成分である。ただし、Bの含有量が多すぎると、屈折率が低下して所望の光学特性が得られにくくなる。従って、Bの含有量は好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜5%である。 B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and expands the vitrification range. However, if the content of B 2 O 3 is too large, the refractive index is lowered and it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of B 2 O 3 is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%.

GeOは屈折率を高める成分であり、ガラス化範囲を広げる効果もある。ただし、GeOの含有量が多すぎると、原料コストが高くなる傾向がある。従って、GeOの含有量は好ましくは0〜20%、より好ましくは0〜10%である。 GeO 2 is a component that increases the refractive index and also has the effect of expanding the vitrification range. However, if the content of GeO 2 is too large, the raw material cost tends to be high. Therefore, the content of GeO 2 is preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%.

WOは屈折率を高める効果がある。また、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、ガラス化範囲を広げる効果もある。ただし、WOの含有量が多すぎると、失透しやすくなり大径化が困難になる傾向がある。従って、WOの含有量は好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜5%である。 WO 3 has the effect of increasing the refractive index. In addition, since it forms a glass skeleton as an intermediate oxide, it also has the effect of expanding the vitrification range. However, if the content of WO 3 is too large, devitrification tends to occur and it tends to be difficult to increase the diameter. Therefore, the content of WO 3 is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%.

SnOは屈折率を高める効果が大きい成分である。ただし、還元されやすく着色の原因となる。従って、SnOの含有量は好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%である。 SnO 2 is a component having a large effect of increasing the refractive index. However, it is easily reduced and causes coloring. Therefore, the SnO 2 content is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%.

はガラス骨格を構成する成分であり、ガラス化範囲を広げる効果がある。ただし、その含有量が多すぎると、分相しやすくなる。従って、Pの含有量は好ましくは0〜10%、より好ましくは0〜3%である。 P 2 O 5 is a component constituting the glass skeleton and has the effect of expanding the vitrification range. However, if the content is too large, phase separation is likely to occur. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 3%.

ZnO、MgO、CaO、SrO及びBaOはガラス化の安定性を向上させたり、化学的耐久性を高める効果がある。ただし、その含有量が多すぎると、屈折率が低下して所望の光学特性が得られにくくなる。従って、これらの成分の含有量は好ましくは各々0〜10%、より好ましくは各々0〜5%である。 ZnO, MgO, CaO, SrO and BaO have the effect of improving the stability of vitrification and increasing the chemical durability. However, if the content is too large, the refractive index is lowered and it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Therefore, the content of these components is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%, respectively.

LiO、NaO、KO及びCsOは溶融温度を低下させる効果があるが、屈折率を低下させるため、好ましくは合量で0〜10%、より好ましくは合量で0〜5%である。 Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and Cs 2 O have the effect of lowering the melting temperature, but since they lower the refractive index, the total amount is preferably 0 to 10%, and more preferably the total amount is 0. ~ 5%.

清澄剤としてSbを含有させることができる。ただし、着色を避けるため、あるいは環境面を考慮して、Sbの含有量は0.1%以下であることが好ましく、実質的に含有しないことがより好ましい。 Sb 2 O 3 can be contained as a fining agent. However, in order to avoid coloring or in consideration of the environment, the content of Sb 2 O 3 is preferably 0.1% or less, and more preferably substantially not contained.

PbOは環境への負荷を考慮し、実質的に含有しないことが好ましい。 Considering the load on the environment, it is preferable that PbO is substantially not contained.

なお、本発明において「実質的に含有しない」とは、意図的に原料として含有させないことを意味し、不可避的不純物の混入までをも排除するものではない。より客観的には、含有量が0.1%未満であることを意味する。 In the present invention, "substantially not contained" means that it is intentionally not contained as a raw material, and does not exclude unavoidable contamination of impurities. More objectively, it means that the content is less than 0.1%.

本発明の光学ガラスの屈折率は、好ましくは2.15以上、より好ましくは2.17以上、さらに好ましくは2.19以上である。例えば、本発明の光学ガラスをレンズとして使用する場合、屈折率を高めるほどレンズを薄くすることが可能となり、光学デバイスを小型化する上で有利となる。なお、屈折率の上限は、ガラス化の安定性を考慮して、好ましくは2.30以下、より好ましくは2.29以下である。 The refractive index of the optical glass of the present invention is preferably 2.15 or more, more preferably 2.17 or more, still more preferably 2.19 or more. For example, when the optical glass of the present invention is used as a lens, the lens can be made thinner as the refractive index is increased, which is advantageous in reducing the size of the optical device. The upper limit of the refractive index is preferably 2.30 or less, more preferably 2.29 or less in consideration of the stability of vitrification.

本発明の光学ガラスにおいてアッベ数は特に限定されず、例えば10〜25の範囲で適宜調整される。 In the optical glass of the present invention, the Abbe number is not particularly limited, and is appropriately adjusted in the range of, for example, 10 to 25.

本発明の光学ガラスの厚さ1mmの試料での波長400nmにおける透過率は、好ましくは60%以上、より好ましくは63%以上であり、波長380nmにおける透過率は、好ましくは25%以上、より好ましくは30%以上である。このようにすれば、可視域の広い範囲で透過率が高くなり、光学レンズとして好適となる。 The transmittance of the optical glass of the present invention at a wavelength of 400 nm in a sample having a thickness of 1 mm is preferably 60% or more, more preferably 63% or more, and the transmittance at a wavelength of 380 nm is preferably 25% or more, more preferably. Is more than 30%. In this way, the transmittance becomes high in a wide range of the visible range, which makes it suitable as an optical lens.

本発明の光学ガラスは、例えば球形状や回転楕円体形状を有する。その場合、直径(あるいは長径)が2mm以上、2.5mm以上、特に3mm以上であることが好ましい。そのようにすれば、レンズ等の光学素子として適用しやすくなる。 The optical glass of the present invention has, for example, a spherical shape or a spheroidal shape. In that case, the diameter (or major axis) is preferably 2 mm or more, 2.5 mm or more, and particularly preferably 3 mm or more. By doing so, it becomes easy to apply it as an optical element such as a lens.

本発明の光学ガラスは例えば無容器浮遊法により作製することができる。図1は、無容器浮遊法によりガラス材を作製するための製造装置の一例を示す模式的断面図である。以下、図1を参照しながら、本発明の光学ガラスの製造方法について説明する。 The optical glass of the present invention can be produced, for example, by a container-free floating method. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a manufacturing apparatus for manufacturing a glass material by a containerless floating method. Hereinafter, the method for producing the optical glass of the present invention will be described with reference to FIG.

ガラス材の製造装置1は成形型10を有する。成形型10は溶融容器としての役割も果たす。成形型10は、成形面10aと、成形面10aに開口している複数のガス噴出孔10bとを有する。ガス噴出孔10bは、ガスボンベなどのガス供給機構11に接続されている。このガス供給機構11からガス噴出孔10bを経由して、成形面10aにガスが供給される。ガスの種類は特に限定されず、例えば、空気や酸素であってもよいし、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスであってもよい。 The glass material manufacturing apparatus 1 has a molding die 10. The molding die 10 also serves as a melting container. The molding die 10 has a molding surface 10a and a plurality of gas ejection holes 10b that are open to the molding surface 10a. The gas ejection hole 10b is connected to a gas supply mechanism 11 such as a gas cylinder. Gas is supplied from the gas supply mechanism 11 to the molding surface 10a via the gas ejection hole 10b. The type of gas is not particularly limited, and may be, for example, air or oxygen, or may be an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, or helium gas.

製造装置1を用いてガラス材を製造するに際しては、まず、上記組成のガラスとなるように調製したガラス原料塊12を成形面10a上に配置する。ガラス原料塊12としては、例えば、原料粉末をプレス成形等により一体化したものや、原料粉末をプレス成形等により一体化した後に焼結させた焼結体や、目標ガラス組成と同等の組成を有する結晶の集合体等が挙げられる。 When manufacturing a glass material using the manufacturing apparatus 1, first, a glass raw material block 12 prepared so as to have a glass having the above composition is arranged on a molding surface 10a. The glass raw material mass 12 includes, for example, a raw material powder integrated by press molding or the like, a sintered body obtained by integrating the raw material powder by press molding or the like and then sintering, or a composition equivalent to the target glass composition. An aggregate of crystals having the same can be mentioned.

次に、ガス噴出孔10bからガスを噴出させることにより、ガラス原料塊12を成形面10a上で浮遊させる。すなわち、ガラス原料塊12を、成形面10aに接触していない状態で保持する。その状態で、レーザー光照射装置13からレーザー光をガラス原料塊12に照射する。これによりガラス原料塊12を加熱溶融してガラス化させ、溶融ガラスを得る。その後、溶融ガラスを冷却することにより、ガラス材を得ることができる。ガラス原料塊12を加熱溶融する工程と、溶融ガラス、さらにはガラス材の温度が少なくとも軟化点以下となるまで冷却する工程とにおいては、少なくともガスの噴出を継続し、ガラス原料塊12、溶融ガラス、さらにはガラス材と成形面10aとの接触を抑制することが好ましい。なお、加熱溶融する方法としては、レーザー光を照射する方法以外にも、輻射加熱であってもよい。 Next, the glass raw material mass 12 is suspended on the molding surface 10a by ejecting gas from the gas ejection hole 10b. That is, the glass raw material block 12 is held in a state where it is not in contact with the molding surface 10a. In that state, the laser light irradiation device 13 irradiates the glass raw material block 12 with laser light. As a result, the glass raw material block 12 is heated and melted to vitrify it, and molten glass is obtained. After that, the glass material can be obtained by cooling the molten glass. In the step of heating and melting the glass raw material block 12 and the step of cooling the molten glass and further the glass material until the temperature of the glass material becomes at least the softening point or less, at least gas ejection is continued, and the glass raw material block 12 and the molten glass are continued. Furthermore, it is preferable to suppress the contact between the glass material and the molded surface 10a. In addition to the method of irradiating the laser beam, the method of heating and melting may be radiant heating.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

表1および2は本発明の実施例及び比較例をそれぞれ示している。 Tables 1 and 2 show examples and comparative examples of the present invention, respectively.

Figure 0006869482
Figure 0006869482

Figure 0006869482
Figure 0006869482

各試料は次のようにして調製した。まず表に示すガラス組成になるように調合した原料粉末を用いて原料塊を作製した。原料塊は、原料粉末をプレス成型して1100〜1400℃で12時間焼結する方法により作製した。なお、原料塊は、乳鉢を用いて粗粉砕し、0.1〜0.6gの小片にした状態で用いた。 Each sample was prepared as follows. First, a raw material mass was prepared using the raw material powder prepared so as to have the glass composition shown in the table. The raw material mass was prepared by a method in which the raw material powder was press-molded and sintered at 1100 to 1400 ° C. for 12 hours. The raw material mass was roughly pulverized using a mortar and used in a state of 0.1 to 0.6 g of small pieces.

上記で得られた原料塊を用いて、図1に準じた装置を用いた無容器浮遊法によって略球形状のガラス材(長径4.5〜6mm)を作製した。なお、熱源としては100W COレーザー発振器を用いた。また、ガラス原料塊を浮遊させるためのガスとして酸素ガスを用い、流量1〜15L/minで供給した。 Using the raw material mass obtained above, a substantially spherical glass material (major axis 4.5 to 6 mm) was produced by a container-free floating method using an apparatus according to FIG. A 100 W CO 2 laser oscillator was used as the heat source. Further, oxygen gas was used as a gas for suspending the glass raw material block, and the glass raw material was supplied at a flow rate of 1 to 15 L / min.

得られたガラス材について、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、透過率を測定した。結果を表1および2に示す。 The refractive index (nd), Abbe number (νd), and transmittance of the obtained glass material were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.

屈折率は、ガラス材を厚さ5mmのソーダ板基板上に接着後、直角研磨を行い、島津製作所製KPR−2000用いて、ヘリウムランプのd線(587.6nm)に対する測定値で評価した。 The refractive index was evaluated by adhering a glass material on a soda plate substrate having a thickness of 5 mm, performing right angle polishing, and using KPR-2000 manufactured by Shimadzu Corporation, as a measured value with respect to the d line (587.6 nm) of a helium lamp.

アッベ数は、上記d線に対する屈折率と、水素ランプのF線(486.1nm)及びC線(656.3nm)に対する屈折率の値を用い、アッベ数(νd)={(nd−1)/(nF−nC)}の式から算出した。 For the Abbe number, the refractive index for the d line and the refractive index values for the F line (486.1 nm) and the C line (656.3 nm) of the hydrogen lamp are used, and the Abbe number (νd) = {(nd-1). It was calculated from the formula of / (nF-nC)}.

透過率は、ガラス材を1mmの厚さに加工後、両面鏡面加工を行い、島津製作所製UV−3100を用いて波長300〜800nmの範囲で測定した。表には、波長400nm及び380nmにおける透過率を示した。 The transmittance was measured in the wavelength range of 300 to 800 nm using a UV-3100 manufactured by Shimadzu Corporation after processing the glass material to a thickness of 1 mm and then performing double-sided mirror processing. The table shows the transmittance at wavelengths of 400 nm and 380 nm.

表1、2に示すように、実施例1〜10の試料は、屈折率が2.1757〜2.2779と高く、波長400nmにおける透過率が60.8〜64.2%、波長380nmにおける透過率が28.6〜53.2%と可視光の短波長域において高い透過率を示した。 As shown in Tables 1 and 2, the samples of Examples 1 to 10 have a high refractive index of 2.1757 to 2.2779, a transmittance of 60.8 to 64.2% at a wavelength of 400 nm, and a transmittance at a wavelength of 380 nm. The transmittance was 28.6 to 53.2%, showing high transmittance in the short wavelength range of visible light.

一方、比較例1、2の試料は、波長400nmにおける透過率が57.2%以下、波長380nmにおける透過率が22.3%以下と短波長における透過率が低かった。また、比較例3の試料はガラス化しなかった。 On the other hand, the samples of Comparative Examples 1 and 2 had a low transmittance at a short wavelength of 57.2% or less at a wavelength of 400 nm and 22.3% or less at a wavelength of 380 nm. Moreover, the sample of Comparative Example 3 was not vitrified.

1:ガラス材の製造装置
10:成形型
10a:成形面
10b:ガス噴出孔
11:ガス供給機構
12:ガラス原料塊
13:レーザー光照射装置
1: Glass material manufacturing device 10: Molding mold 10a: Molding surface 10b: Gas ejection hole 11: Gas supply mechanism 12: Glass raw material block 13: Laser light irradiation device

Claims (6)

モル%で、La 23〜35%(ただし35%を含まない)、TiO 10〜40%、Nb 25〜67%を含有し、直径または長径が2mm以上であることを特徴とする光学ガラス。 In mol% La 2 O 3 (containing no However 35%) 23~35%, TiO 2 10~40%, Nb 2 O 5 containing 25 to 67%, der Rukoto diameter or major axis of 2mm or more Optical glass featuring. さらに、モル%で、Al 0〜20%、Ta 0〜20%、ZrO 0〜20%、Gd 0〜20%、Y 0〜20%、またはYb 0〜20%を含有することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 Furthermore, in mol%, Al 2 O 3 0~20% , Ta 2 O 5 0~20%, ZrO 2 0~20%, Gd 2 O 3 0~20%, Y 2 O 3 0~20%, or The optical glass according to claim 1, wherein the optical glass contains Yb 2 O 30 to 20%. 屈折率(nd)が2.15〜2.30であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1 or 2, wherein the refractive index (nd) is 2.15 to 2.30. 厚さ1mmの試料において、波長400nmの光に対する透過率が60%以上、波長380nmの光に対する透過率が25%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学ガラス。 The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the 1 mm-thick sample has a transmittance of 60% or more for light having a wavelength of 400 nm and 25% or more for light having a wavelength of 380 nm. Optical glass. 球形状または回転楕円体形状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学ガラス。 The optical glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical glass has a spherical shape or a spheroidal shape. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学ガラスを製造するための方法であって、
原料塊を浮遊させて保持した状態で、前記原料塊を加熱融解させて溶融ガラスを得た後に、前記溶融ガラスを冷却する工程を備えることを特徴とする、光学ガラスの製造方法。
The method for producing the optical glass according to any one of claims 1 to 5.
A method for producing optical glass, which comprises a step of cooling the molten glass after heating and melting the raw material mass to obtain molten glass while the raw material mass is suspended and held.
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