JP7081967B2 - 光学ガラスおよび光学素子 - Google Patents
光学ガラスおよび光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7081967B2 JP7081967B2 JP2018077485A JP2018077485A JP7081967B2 JP 7081967 B2 JP7081967 B2 JP 7081967B2 JP 2018077485 A JP2018077485 A JP 2018077485A JP 2018077485 A JP2018077485 A JP 2018077485A JP 7081967 B2 JP7081967 B2 JP 7081967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- glass
- optical
- mass
- optical glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
(1)アッベ数νdが35~39であり、
B2O3の含有量が12~26質量%であり、
La2O3の含有量が29~46質量%であり、
ZnOの含有量が18~28質量%であり、
SiO2の含有量が0質量%を超え10質量%以下であり、
TiO2の含有量が0質量%を超え12質量%以下であり、
ZrO2の含有量が0質量%を超え4.85質量%以下であり、
Gd2O3の含有量が0~5質量%であり、
CaOの含有量が0~12質量%であり、
Ta2O5の含有量が0~2.5質量%であり、
Y2O3の含有量が0~5質量%であり、
Nb2O5およびWO3の合計含有量[Nb2O5+WO3]が0~6質量%である、光学ガラス。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
アッベ数νdが35~39であり、
B2O3の含有量が12~26%であり、
La2O3の含有量が29~46%であり、
ZnOの含有量が18~28%であり、
SiO2の含有量が0%を超え10%以下であり、
TiO2の含有量が0%を超え12%以下であり、
ZrO2の含有量が0%を超え4.85%以下であり、
Gd2O3の含有量が0~5%であり、
CaOの含有量が0~12%であり、
Ta2O5の含有量が0~2.5%であり、
Y2O3の含有量が0~5%であり、
Nb2O5およびWO3の合計含有量[Nb2O5+WO3]が0~6%であることを特徴とする。
B2O3の含有量が多すぎると、屈折率ndが低下し、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られない。また、B2O3の含有量が少なすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。
La2O3の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、比重が増大するおそれがある。また、La2O3の含有量が少なすぎると、屈折率ndが低下し、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られない。
ZnOの含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。また、ZnOの含有量が少なすぎると、ガラスの熔融時に、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。
SiO2の含有量が多すぎると、屈折率ndが低下し、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られない。また、ガラスの熔融時に、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。SiO2の含有量が少なすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。
TiO2の含有量が多すぎると、ガラスが着色して透過率が低下するおそれがある。また、TiO2の含有量が少なすぎると、屈折率ndが低下し、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られない。さらに、TiO2の含有量が少ない場合には、所望の光学恒数を有する光学ガラスを得るために、Nb2O5またはWO3といった他の高屈折率成分の含有量を増やす必要があり、結果として原料コストが増大するおそれがある。
ZrO2の含有量が多すぎると、比重が増大するおそれがある。
Gd2O3の含有量が多すぎると、比重が増大し、また原料コストが増大するおそれがある。
CaOの含有量が多すぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。
Ta2O5の含有量が多すぎると、原料コストが増大するおそれがある。
Y2O3の含有量が多すぎると、比重が増大し、原料コストが増大するおそれがある。
合計含有量[Nb2O5+WO3]が多すぎると、比重が増大し、原料コストが増大するおそれがある。
Cs2Oは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Cs2Oの各含有量は、上記範囲であることが好ましい。
合計含有量[MgO+CaO+SrO+BaO]を上記範囲とすることで、高分散化を妨げることなく化学的耐久性および熱的安定性を維持できる。
Lu2O3は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Lu2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。
GeO2は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、GeO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。
Yb2O3の含有量が多くなると、ガラスの比重が増大し、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。したがって、Yb2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。
上記成分の他に、上記光学ガラスは、清澄剤としてSb2O3、CeO2等を少量含有することもできる。清澄剤の総量(外割添加量)は0%以上、1%未満とすることが好ましく、0%以上0.5%以下とすることがより好ましい。
<アッベ数νd>
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νdは35~39である。アッベ数νdは、36~38.5、または37~38とすることもできる。相対的にアッベ数νdを低くする成分は、Nb2O5、TiO2、ZrO2、Ta2O5、WO3である。相対的にアッベ数νdを高くする成分は、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O、La2O3、BaO、CaO、SrOである。これらの成分の含有量を適宜調整することでアッベ数νdを制御できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ndは好ましくは1.80~1.86である。屈折率ndは、1.81~1.85、または1.82~1.84とすることもできる。相対的に屈折率ndを上げる成分は、Nb2O5、TiO2、ZrO2、Ta2O5、WO3、La2O3である。相対的に屈折率ndを下げる成分は、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2Oである。これらの成分の含有量を適宜調整することで屈折率ndを制御できる。
本実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは5.0以下であり、さらには4.7以下、4.6以下、4.55以下の順により好ましい。比重は小さいほど好ましく、下限は特に限定されないが、一般的には4.3程度である。相対的に比重を高くする成分は、BaO、La2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5などである。相対的に比重を低くする成分は、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2Oなどである。これらの成分の含有量を調整することで比重を制御できる。
本実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解(ラフメルト)する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融(リメルト)して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
本実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、上記光学ガラスの製造において、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形(リヒートプレス)し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
表1、2に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。
まず、ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表1、2に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料(バッチ原料)を、白金坩堝に投入し、1050℃~1400℃で2~5時間加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Tgより100℃低い温度(Tg-100℃)~Tgより30℃高い温度(Tg+30℃)の間の任意の温度で30~120分間熱処理し、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)で各ガラス成分の含有量を測定し、表1、2に示す各組成のとおりであることを確認した。
得られたガラスサンプルを、さらにガラス転移温度Tg付近で約30分から約2時間アニール処理した後、炉内で降温速度-30℃/時間で室温まで冷却してアニールサンプルを得た。得られたアニールサンプルについて、屈折率nd、ng、nFおよびnC、アッベ数νd、比重を測定した。結果を表2に示す。
(i)屈折率nd、ng、nF、nCおよびアッベ数νd
上記アニールサンプルについて、JIS規格 JIS B 7071-1の屈折率測定法により、屈折率nd、ng、nF、nCを測定し、下記式に基づきアッベ数νdを算出した。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
比重は、アルキメデス法により測定した。
実施例1において作製した各光学ガラスを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
作製した光学レンズは、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズである。
各種レンズは、他種の光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、二次の色収差を良好に補正することができた。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
Claims (2)
- アッベ数νdが35~39であり、
B2O3の含有量が12~26質量%であり、
La2O3の含有量が29~46質量%であり、
ZnOの含有量が18~28質量%であり、
SiO2の含有量が0質量%を超え10質量%以下であり、
TiO2の含有量が0質量%を超え12質量%以下であり、
ZrO2の含有量が0質量%を超え4.85質量%以下であり、
Gd2O3の含有量が0~5質量%であり、
CaOの含有量が0~12質量%であり、
Ta2O5の含有量が0~2.5質量%であり、
Y2O3の含有量が0~4質量%であり、
Nb2O5およびWO3の合計含有量[Nb2O5+WO3]が0~6質量%であり、
SiO 2 、B 2 O 3 の合計含有量に対するTiO 2 、Nb 2 O 5 、WO 3 、ZrO 2 、Ta 2 O 5 、Bi 2 O 3 、La 2 O 3 、Gd 2 O 3 、Y 2 O 3 の合計含有量の質量比[(TiO 2 +Nb 2 O 5 +WO 3 +ZrO 2 +Ta 2 O 5 +Bi 2 O 3 +La 2 O 3 +Gd 2 O 3 +Y 2 O 3 )/(SiO 2 +B 2 O 3 )]が1.7~2.4である、光学ガラス。 - 請求項1に記載の光学ガラスからなる光学素子。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077485A JP7081967B2 (ja) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 光学ガラスおよび光学素子 |
CN202211024814.XA CN115321812B (zh) | 2018-04-13 | 2019-04-12 | 光学玻璃和光学元件 |
CN201910294313.5A CN110372203B (zh) | 2018-04-13 | 2019-04-12 | 光学玻璃和光学元件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077485A JP7081967B2 (ja) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 光学ガラスおよび光学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019182716A JP2019182716A (ja) | 2019-10-24 |
JP7081967B2 true JP7081967B2 (ja) | 2022-06-07 |
Family
ID=68248501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018077485A Active JP7081967B2 (ja) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 光学ガラスおよび光学素子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7081967B2 (ja) |
CN (2) | CN115321812B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111977970B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-04-15 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及光学元件 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009537427A (ja) | 2006-10-17 | 2009-10-29 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | 高屈折率低色分散精密プレス成形用光学ガラス |
JP2011246337A (ja) | 2010-04-30 | 2011-12-08 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子およびガラス成形体の製造方法 |
JP2017088482A (ja) | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2018012631A (ja) | 2015-11-06 | 2018-01-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
US20180093916A1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Cdgm Glass Co., Ltd. | Optical glass, glass preform, optical element and optical instrument |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2875709B2 (ja) * | 1993-04-22 | 1999-03-31 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP3943348B2 (ja) * | 2001-06-06 | 2007-07-11 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP4218804B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2009-02-04 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法 |
JP4895512B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2012-03-14 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP5561888B2 (ja) * | 2005-10-11 | 2014-07-30 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP4522392B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2010-08-11 | Hoya株式会社 | 光学ガラス及びそれを用いた光学製品 |
JP5358888B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2013-12-04 | コニカミノルタ株式会社 | 光学ガラス及び光学素子 |
DE102009010701B4 (de) * | 2009-02-27 | 2016-12-15 | Schott Ag | Optisches Glas |
JP5761603B2 (ja) * | 2011-07-01 | 2015-08-12 | 日本電気硝子株式会社 | 光学ガラス |
-
2018
- 2018-04-13 JP JP2018077485A patent/JP7081967B2/ja active Active
-
2019
- 2019-04-12 CN CN202211024814.XA patent/CN115321812B/zh active Active
- 2019-04-12 CN CN201910294313.5A patent/CN110372203B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009537427A (ja) | 2006-10-17 | 2009-10-29 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | 高屈折率低色分散精密プレス成形用光学ガラス |
JP2011246337A (ja) | 2010-04-30 | 2011-12-08 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子およびガラス成形体の製造方法 |
JP2017088482A (ja) | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2018012631A (ja) | 2015-11-06 | 2018-01-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
US20180093916A1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Cdgm Glass Co., Ltd. | Optical glass, glass preform, optical element and optical instrument |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019182716A (ja) | 2019-10-24 |
CN110372203B (zh) | 2022-08-16 |
CN115321812A (zh) | 2022-11-11 |
CN115321812B (zh) | 2024-03-01 |
CN110372203A (zh) | 2019-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7226927B2 (ja) | ガラス、光学ガラスおよび光学素子 | |
JP2023017903A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
TWI773862B (zh) | 光學玻璃和光學元件 | |
CN109956666B (zh) | 光学玻璃和光学元件 | |
JP7383375B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7081967B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
TWI836089B (zh) | 光學玻璃及光學元件 | |
JP7089933B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7320110B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7086726B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7142118B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7488878B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
WO2018221678A1 (ja) | ガラス、光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7305317B2 (ja) | 光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子 | |
JP2024088788A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP2022021586A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
CN114763293A (zh) | 光学玻璃和光学元件 | |
JP2024043490A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220526 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7081967 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |