JP7378985B2 - Optical glass, preforms and optical elements - Google Patents

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本発明は、光学ガラス及び光学素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to optical glasses and optical elements.

近年、赤外線を用いた技術に対する関心が高まっている。従来の赤外線の応用分野は航空・宇宙等の特殊用途、または人感センサのような簡易なものに限られていた。これに対し、現在は高性能の赤外線センサの低コスト化が進み、赤外線が使用されるアプリケーションが拡大している状況にある。赤外線センサの使用例としては、サーモグラフィとして建物や工場設備の診断や、監視カメラに用いることでの夜間のセキュリティ強化、大気汚染を調査するガスセンサ等の用途が増えている。また、今後は自動車用のナイトビジョンとしての使用拡大も期待されている。これら様々なアプリケーションで使用される赤外線センサであるが、付随する光学系も赤外線用に設計する必要があり、用いられる光学部材には赤外域の透過率が高いことが求められる。 In recent years, there has been increasing interest in technology using infrared rays. Conventional fields of application of infrared rays have been limited to special applications such as aviation and space, or simple applications such as human sensors. On the other hand, the cost of high-performance infrared sensors is currently becoming lower and the number of applications in which infrared rays are used is expanding. Examples of the use of infrared sensors include thermography for diagnosing buildings and factory equipment, surveillance cameras to strengthen nighttime security, and gas sensors for investigating air pollution. It is also expected that its use as night vision for automobiles will expand in the future. Infrared sensors are used in these various applications, but the accompanying optical system must also be designed for infrared rays, and the optical members used are required to have high transmittance in the infrared region.

上記光学系で用いることができる材料としては、例えばSi,Ge,ZnS、ZnSe、CaFおよびAl等の単結晶の他、カルコゲナイドガラス、ならびにGeO系ガラスなどが知られている。しかしながら、単結晶のような結晶物では、レンズに加工する際に、研磨成形型に限定され、非球面レンズ、レンズアレイ等の複雑な形状の光学素子を量産することは工程的及びコスト的にも困難である。また、カルコゲナイドガラスには、Se,Asなどの毒性の高い元素が多く含まれており、安全性の点で懸念があり、GeO系ガラスでは、ゲルマニウム自体が高価であるため、汎用性の高い光学系機器に用いることが容易ではない。 Known materials that can be used in the optical system include single crystals such as Si, Ge, ZnS, ZnSe, CaF 2 and Al 2 O 3 , chalcogenide glass, and GeO 2 glass. However, when processing crystal materials such as single crystals into lenses, it is limited to polishing molds, and mass production of optical elements with complex shapes such as aspherical lenses and lens arrays is difficult due to process and cost considerations. is also difficult. In addition, chalcogenide glass contains many highly toxic elements such as Se and As, and there are concerns about safety. It is not easy to use it in optical equipment.

また、上記光学系では、赤外線での撮影だけではなく、可視光での撮影もできることが要求されており、可視光領域での透過率が高いことも求められている。 Furthermore, the above-mentioned optical system is required to be capable of photographing not only with infrared light but also with visible light, and is also required to have high transmittance in the visible light region.

特許文献1には、加工性が比較的容易でプレス成型による非球面レンズ加工も可能でありながら毒性の高い元素を含まない赤外透過材料として、カルコゲン元素を主成分として含むカルコゲナイドガラスが提案されている。しかしながら、特許文献1の材料では、ゲルマニウムを用いているためコストが高く、また赤外域の透過率が低いという問題点があった。 Patent Document 1 proposes chalcogenide glass containing a chalcogen element as a main component as an infrared transmitting material that is relatively easy to process and can be processed into an aspherical lens by press molding, but does not contain highly toxic elements. ing. However, the material disclosed in Patent Document 1 uses germanium, which causes problems such as high cost and low transmittance in the infrared region.

特許文献2には、色収差補正に好適な光学ガラスとして、B-Si成分を主体とした光学ガラスが提案されている。しかしながら、アッベ数に対する屈折率の値が高く、光学設計上はさらに低屈折率のガラスが求められていた。 Patent Document 2 proposes an optical glass mainly containing a B-Si component as an optical glass suitable for correcting chromatic aberration. However, the value of the refractive index relative to the Abbe number is high, and from the viewpoint of optical design, a glass with an even lower refractive index has been required.

特許文献3には、短波長側の透過率性にすぐれた光学ガラスとして、B-La成分を主体とした光学ガラスが提案されている。しかしながら、屈折率に対するアッベ数の値が高く、光学設計上はさらに低いアッベ数が求められている。 Patent Document 3 proposes an optical glass mainly containing B-La components as an optical glass having excellent transmittance on the short wavelength side. However, the value of the Abbe number relative to the refractive index is high, and an even lower Abbe number is required in terms of optical design.

特開2009-161374号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-161374 特開2016-196405号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-196405 特開2016-094335号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-094335

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(n)、アッベ数(ν)が所望の範囲内にありながら、短波長及び赤外域に対する透過率が高く、且つ耐失透性が高い光学ガラスを安価に得ることにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to maintain short wavelength and red An object of the present invention is to obtain optical glass having high transmittance to the outside region and high devitrification resistance at a low cost.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねた結果、ガラスフォーマー成分において、Si4+とB3+を調整することで赤外域(2700nm)の透過率が55%以上になることを見出し、更にSi4+、Ti4+、Nb5+の含有量を調整することで可視域の透過率が高く、高屈折率、且つ高分散領域のガラスを安価に得ることを見出した。 As a result of extensive testing and research in order to solve the above problems, the present inventor has found that by adjusting Si 4+ and B 3+ in the glass former component, the transmittance in the infrared region (2700 nm) can be increased to 55% or more. They have also found that by adjusting the contents of Si 4+ , Ti 4+ , and Nb 5+ , a glass with high transmittance in the visible region, high refractive index, and high dispersion region can be obtained at low cost.

(1)カチオン%(モル%)表示で、
Nb5+を0%超、Ti4+を20.0%以下、Zn2+を28%未満、Liを52%以下、Si4+を20%超、含有し、
赤外域(2700nm)の透過率が55%以上であり、
屈折率(n)が1.87000以下、アッベ数(νd)が39.5未満である光学ガラス。
(1) In cation% (mol%) display,
Contains more than 0% Nb 5+ , less than 20.0% Ti 4+ , less than 28% Zn 2+ , less than 52% Li + , and more than 20% Si 4+ ,
The transmittance in the infrared region (2700 nm) is 55% or more,
Optical glass having a refractive index (n d ) of 1.87000 or less and an Abbe number (νd) of less than 39.5.

(2)カチオン比Ti4+/(Li+Na+K)が1.0以下、カチオン比Nb5+/(Li+Na+K)が1.0以下の範囲であることを特徴とする(1)に記載の光学ガラス。 (2) The cation ratio Ti 4+ /(Li + +Na + +K + ) is in the range of 1.0 or less, and the cation ratio Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ) is in the range of 1.0 or less ( The optical glass described in 1).

(3)カチオン比(Ti4++Zr4+)/Si4+が1.0以下、カチオン比(Ti4++Nb5+)/Si4+が1.0以下の範囲であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の光学ガラス。 (3) The cation ratio (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ is in the range of 1.0 or less, and the cation ratio (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ is in the range of 1.0 or less (1) or ( The optical glass described in 2).

(4)(1)~(3)のいずれかに記載の光学ガラスからなるリヒートプレス用光学ガラス。 (4) Optical glass for reheat pressing, comprising the optical glass according to any one of (1) to (3).

本発明によれば、屈折率(n)、アッベ数(ν)が所望の範囲内にありながら、可視域及び赤外域に対する透過率が高く、且つ耐失透性が高い光学ガラスを安価に得ることができる。 According to the present invention, optical glass having a refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) within desired ranges, high transmittance in the visible region and infrared region, and high devitrification resistance can be produced at low cost. can be obtained.

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。 Although embodiments of the optical glass of the present invention will be described in detail, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate changes within the scope of the objective of the present invention. It should be noted that the explanation may be omitted as appropriate for parts where explanations overlap, but this does not limit the gist of the invention.

[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分について説明する。
本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全てモル比に基づくカチオン%で表示されるものとする。ここで、「カチオン%」(以下、「カチオン%(モル%)」と表記することがある)は、本発明の光学ガラスのガラス構成成分をカチオン成分及びアニオン成分に分離し、それぞれにおいて合計割合を100モル%として、ガラス中に含有される各成分の含有率を表記した組成である。
なお、各成分のイオン価は便宜的に代表値を用いているに過ぎないため、他のイオン価のものと区別するものではない。光学ガラス中に存在する各成分のイオン価は、代表値以外である可能性がある。例えば、Bは、通常イオン価が3価の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「B3+」と表しているが、他のイオン価の状態で存在する可能性がある。このように、厳密には他のイオン価の状態で存在するものであっても、本明細書では、各成分が代表値のイオン価でガラス中に存在するものとして扱う。
[Glass component]
Each component constituting the optical glass of the present invention will be explained.
In this specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed as cation % based on molar ratio. Here, "cation%" (hereinafter sometimes referred to as "cation% (mol%)") refers to the total percentage of the glass constituents of the optical glass of the present invention separated into cationic components and anionic components. This is a composition in which the content of each component contained in the glass is expressed as 100 mol%.
Note that the ionic valence of each component is merely a representative value for convenience, and is not distinguishable from other ionic valences. The ionic valence of each component present in the optical glass may be other than the representative value. For example, B usually exists in glass with a trivalent ionic valence, and therefore is expressed as "B 3+ " in this specification, but B may exist in other ionic valence states. In this way, even though each component strictly exists in a state with a different ionic valence, in this specification, each component is treated as existing in the glass with a representative ionic valence.

<必須成分、任意成分について>
Si4+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、Si4+の含有量を20.0%超にすることで、赤外域(2700nm)の透過率及びλの透過率を悪化させることなく、耐失透性に優れたガラスを得られる。また、失透や着色を低減できる。従って、Si4+の含有量は、好ましくは20.0%超、より好ましくは24.0%以上、さらに好ましくは29.0%以上、さらに好ましくは32%以上を下限とする。
他方で、Si4+の含有量を68.0%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、Si4+の含有量は、好ましくは68.0%以下、より好ましくは63.0%以下、さらに好ましくは58.0%以下、最も好ましくは55.0%以下を上限とする。
<About essential ingredients and optional ingredients>
Si 4+ is an essential component that promotes stable glass formation and reduces devitrification (occurrence of crystalline substances), which is undesirable as an optical glass.
In particular, by setting the Si 4+ content to more than 20.0%, a glass with excellent devitrification resistance can be obtained without deteriorating the transmittance in the infrared region (2700 nm) and the transmittance at λ 5 . Moreover, devitrification and coloring can be reduced. Therefore, the lower limit of the content of Si 4+ is preferably more than 20.0%, more preferably 24.0% or more, even more preferably 29.0% or more, and even more preferably 32% or more.
On the other hand, by setting the content of Si 4+ to 68.0% or less, the refractive index is less likely to decrease, making it easier to obtain a desired high refractive index. Moreover, this suppresses a decrease in the solubility of the glass raw material. Therefore, the upper limit of the content of Si 4+ is preferably 68.0% or less, more preferably 63.0% or less, still more preferably 58.0% or less, and most preferably 55.0% or less.

Nb5+は、屈折率を高め、高分散化させ、且つ赤外域(2700nm)の透過率及びλの透過率を悪化させない必須成分である。
特に、Nb5+の含有量を0%超にすることで、目的の光学恒数まで屈折率を高くして本発明の範囲の成分内で調整することでλの透過率を改善することができる。従って、Nb5+の含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは3.0%以上、さらに好ましくは8.0%以上、さらに好ましくは11.0%以上を下限とする。
他方で、Nb5+の含有量を37.0%%以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくし、ガラスの材料コストを低減できる。さらに、ガラスの失透を低減させることができる。従って、Nb5+の含有量は、好ましくは37.0%以下、より好ましくは32.0%以下、さらに好ましくは27.0%以下、最も好ましくは24.0%以下を上限とする。
Nb 5+ is an essential component that increases the refractive index, increases dispersion, and does not deteriorate the transmittance in the infrared region (2700 nm) and the transmittance at λ 5 .
In particular, by increasing the Nb 5+ content to more than 0%, the refractive index can be increased to the desired optical constant, and the transmittance at λ 5 can be improved by adjusting the components within the range of the present invention. can. Therefore, the lower limit of the content of Nb 5+ is preferably more than 0%, more preferably 3.0% or more, even more preferably 8.0% or more, and even more preferably 11.0% or more.
On the other hand, by setting the Nb 5+ content to 37.0% or less, the temperature coefficient of the relative refractive index can be reduced, and the material cost of the glass can be reduced. Furthermore, devitrification of glass can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of Nb 5+ is preferably 37.0% or less, more preferably 32.0% or less, still more preferably 27.0% or less, and most preferably 24.0% or less.

Ti4+は、屈折率を高め、アッベ数を低くする任意成分である。従って、Ti4+は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%以上、最も好ましくは0.8%以上を下限とすることが好ましい。
一方で、Ti4+は、多量に含有するとλの透過率を悪化する。また、Ti4+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λの透過率を改善することができる。従って、Ti4+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは7.0%以下、最も好ましくは5.0%未満を上限とする。
Ti 4+ is an optional component that increases the refractive index and lowers the Abbe number. Therefore, the lower limit of Ti 4+ is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and most preferably 0.8% or more.
On the other hand, when Ti 4+ is contained in a large amount, it deteriorates the transmittance at λ 5 . Further, by controlling the content of Ti 4+ to 20.0% or less, coloring of the glass can be reduced and internal transmittance can be increased. Moreover, this makes it possible to improve the transmittance of λ 5 . Therefore, the content of Ti 4+ is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 10.0% or less, even more preferably 7.0% or less, and most preferably 5.0% or less. The upper limit is less than %.

カチオン成分の含有量の比(Ti4++Nb5+)/Si4+は、0超である場合に、所望の屈折率及びアッベ数を維持することができる。さらにそれらの比率を調整することで、赤外域(2700nm)の透過率及びλの透過率を悪化させることがなく、広範囲で透過率が良いガラスを得ることができる。
従って、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Nb5+)/Si4+は、好ましくは0超、より好ましくは0.1以上、さらに好ましくは0.2以上、最も好ましくは0.4以上を下限とする。
他方で、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Nb5+)/Si4+を1.5以下とすることによって、ガラスの着色を低減でき、λの透過率を改善させることができ、内部透過率を高められる。従って、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Nb5+)/Si4+は、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.0以下、さらに好ましくは0.85以下、最も好ましくは0.72%以下を上限とする。
When the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ is greater than 0, the desired refractive index and Abbe number can be maintained. Further, by adjusting the ratio thereof, it is possible to obtain a glass having good transmittance over a wide range without deteriorating the transmittance in the infrared region (2700 nm) and the transmittance at λ 5 .
Therefore, the lower limit of the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ is preferably more than 0, more preferably 0.1 or more, even more preferably 0.2 or more, and most preferably 0.4 or more. shall be.
On the other hand, by setting the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ to 1.5 or less, the coloring of the glass can be reduced, the transmittance at λ 5 can be improved, and the internal transmission can be improved. rate can be increased. Therefore, the ratio of the content of cationic components (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ is preferably 1.5 or less, more preferably 1.0 or less, still more preferably 0.85 or less, and most preferably 0.72%. The upper limit is as follows.

Zr4+は、0%超を含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高め、λの透過率を改善させることができる任意成分である。従って、Zr4+は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%以上、最も好ましくは1.0%以上を下限としてもよい。
他方で、ZrO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なる。従って、Zr4+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%以下、最も好ましくは7.0%以下を上限とする。
Zr 4+ is an optional component that can increase the refractive index and Abbe number of the glass and improve the λ 5 transmittance when it is contained in an amount of more than 0%. Therefore, the lower limit of Zr 4+ may be preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and most preferably 1.0% or more.
On the other hand, by controlling the content of the four ZrO components to 20.0% or less, devitrification can be reduced and it becomes easier to obtain a more homogeneous glass. Therefore, the upper limit of the Zr 4+ content is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, more preferably 10.0% or less, and most preferably 7.0% or less.

カチオン成分の含有量の比(Ti4++Zr4+)/Si4+は、0超である場合に、ガラスの失透性を改善させ、且つ赤外域(2700nm)の透過率を改善させることができる。さらに所望の屈折率及びアッベ数を維持することができる。従って、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Zr4+)/Si4+は、好ましくは0超、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.05以上、最も好ましくは0.07以上を下限とする。
他方で、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Zr4+)/Si4+を1.00以下とすることによって、ガラス成形時の耐失透性を向上させ、さらにリヒートプレス時の失透を低減することができる。従って、カチオン成分の含有量の比(Ti4++Zr4+)/Si4+は、好ましくは1.00以下、より好ましくは0.80以下、さらに好ましくは0.50以下、最も好ましくは0.25以下を上限とする。
When the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ is more than 0, it is possible to improve the devitrification of the glass and the transmittance in the infrared region (2700 nm). Furthermore, desired refractive index and Abbe number can be maintained. Therefore, the lower limit of the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ is preferably more than 0, more preferably 0.01 or more, even more preferably 0.05 or more, and most preferably 0.07 or more. shall be.
On the other hand, by setting the content ratio of cationic components (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ to 1.00 or less, devitrification resistance during glass molding is improved and devitrification during reheat pressing is further reduced. can do. Therefore, the ratio of the content of cationic components (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ is preferably 1.00 or less, more preferably 0.80 or less, still more preferably 0.50 or less, and most preferably 0.25 or less. is the upper limit.

Rn(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)は、含有量の和が、0%超含有する場合に、ガラスの安定性を向上することができ、且つλの透過率を改善させることができる必須成分である。従って、Rnの和は、好ましくは0%超、より好ましくは14.0%以上、より好ましくは19.0%以上、さらに好ましくは24.0%以上、最も好ましくは27.0%以上を下限とする。
他方で、Rn(式中、RnはLi、Na、Kからなる群より選択される1種以上)の含有量の和は、68.0%以下とすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ過剰な含有による失透を低減できる。従って、好ましくは68.0%以下、より好ましくは63.0%以下、さらに好ましくは58.0%以下、最も好ましくは55.0%以下を上限とする。
Rn + (wherein Rn + is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) can improve the stability of the glass when the sum of the contents exceeds 0%. It is an essential component that can improve the transmittance of λ5 . Therefore, the sum of Rn + is preferably more than 0%, more preferably 14.0% or more, more preferably 19.0% or more, even more preferably 24.0% or more, and most preferably 27.0% or more. Set as the lower limit.
On the other hand, by setting the sum of the contents of Rn + (wherein Rn + is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) to 68.0% or less, the decrease in the refractive index can be prevented. devitrification due to excessive content can be reduced. Therefore, the upper limit is preferably 68.0% or less, more preferably 63.0% or less, even more preferably 58.0% or less, and most preferably 55.0% or less.

Liは、0%超含有する場合に、λの透過率を改善させることができる任意成分である。従って、Liの含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%以上、より好ましくは1.0%以上を下限としてもよい。
他方で、Liの含有量を52.0%以下にすることで、且つ過剰な含有による失透を低減でき、リヒートプレスの失透性も低減できる。
従って、Liの含有量は、好ましくは52.0%以下、より好ましくは47.0%以下、さらに好ましくは42.0%以下、さらに好ましくは39.0%以下、さらに好ましくは34.0%以下、最も好ましくは31.0%以下を上限とする。
Li + is an optional component that can improve the transmittance of λ 5 when contained in an amount exceeding 0%. Therefore, the lower limit of the Li + content may be preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and even more preferably 1.0% or more.
On the other hand, by controlling the Li + content to 52.0% or less, devitrification due to excessive content can be reduced, and devitrification in reheat press can also be reduced.
Therefore, the content of Li + is preferably 52.0% or less, more preferably 47.0% or less, even more preferably 42.0% or less, even more preferably 39.0% or less, and even more preferably 34.0%. % or less, most preferably 31.0% or less.

Naは、0%超含有する場合に、ガラス原料の熔融性を高められ、λの透過率を改善させることができ、熱膨張係数を大きくし、且つ相対屈折率の温度係数を小さくする任意成分である。従って、Naの含有量は、好ましくは0%超、より好ましくは4.0%以上、最も好ましくは7.0%以上を下限とする。
他方で、Naの含有量を43.0%以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ過剰な含有による失透を低減できる。
従って、Naの含有量は、好ましくは43.0%以下、より好ましくは38.0%以下、さらに好ましくは33.0%以下、最も好ましくは30%以下を上限とする。
When Na + is contained in an amount exceeding 0%, it can enhance the meltability of the glass raw material, improve the transmittance of λ 5 , increase the coefficient of thermal expansion, and decrease the temperature coefficient of relative refractive index. It is an optional component. Therefore, the lower limit of the Na + content is preferably more than 0%, more preferably 4.0% or more, and most preferably 7.0% or more.
On the other hand, by setting the Na + content to 43.0% or less, it is possible to suppress a decrease in the refractive index and to reduce devitrification due to excessive content.
Therefore, the upper limit of the Na + content is preferably 43.0% or less, more preferably 38.0% or less, even more preferably 33.0% or less, and most preferably 30% or less.

は、0%超含有する場合に、ガラス原料の熔融性を高められ、着色を低減する任意成分である。
他方で、Kの含有量を21.0%以下にすることで、λの透過率を改善させることができ、屈折率の上昇を抑え、失透を低減できる。従って、Kの含有量は、好ましくは21.0%以下、より好ましくは16.0%以下、さらに好ましくは11.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは6.0%以下、最も好ましくは3.0%以下を上限とする。
K + is an optional component that increases the meltability of the glass raw material and reduces coloring when it is contained in an amount exceeding 0%.
On the other hand, by controlling the content of K + to 21.0% or less, the transmittance at λ 5 can be improved, the increase in the refractive index can be suppressed, and devitrification can be reduced. Therefore, the content of K + is preferably 21.0% or less, more preferably 16.0% or less, even more preferably 11.0% or less, even more preferably 8.0% or less, and even more preferably 6.0%. % or less, most preferably 3.0% or less.

カチオン成分の含有量の比Ti4+/(Li+Na+K)は、0超である場合に、所望の屈折率及びアッベ数を維持することができる。
他方で、カチオン成分の含有量の比Ti4+/(Li+Na+K)を1.50以下とすることによって、耐失透性を高めることができ、λの透過率を改善させることができ、内部透過率を高められる。従って、カチオン成分の含有量の比Ti4+/(Li+Na+K)は、好ましくは1.50以下、より好ましくは0.60以下、さらに好ましくは0.40以下、最も好ましくは0.20%以下を上限とする。
When the content ratio of cationic components Ti 4+ /(Li + +Na + +K + ) is greater than 0, a desired refractive index and Abbe number can be maintained.
On the other hand, by setting the content ratio of cationic components Ti 4+ /(Li + +Na + +K + ) to 1.50 or less, the devitrification resistance can be increased and the transmittance at λ 5 can be improved. , and the internal transmittance can be increased. Therefore, the ratio of the content of cationic components Ti 4+ /(Li + +Na + +K + ) is preferably 1.50 or less, more preferably 0.60 or less, still more preferably 0.40 or less, most preferably 0. The upper limit is 20% or less.

カチオン成分の含有量の比Nb5+/(Li+Na+K)は、0超である場合に、所望の屈折率及びアッベ数を維持することができ、且つ可視域領域の透過率を全体的に改善することができる。従って、カチオン成分の含有量の比Nb5+/(Li+Na+K)は、好ましくは0超、より好ましくは0.1以上、さらに好ましくは0.25以上、最も好ましくは0.45以上を下限とする。
他方で、カチオン成分の含有量の比Nb5+/(Li+Na+K)を1.50以下とすることによって、耐失透性を高めることができ、λの透過率を改善させることができ、内部透過率を高められる。従って、カチオン成分の含有量の比Nb5+/(Li+Na+K)は、好ましくは1.50以下、より好ましくは1.00以下、さらに好ましくは0.85以下、最も好ましくは0.65%以下を上限とする。
When the content ratio of cationic components Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ) is greater than 0, the desired refractive index and Abbe number can be maintained, and the transmittance in the visible region can be maintained as a whole. can be improved. Therefore, the ratio of the content of cationic components, Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ), is preferably greater than 0, more preferably 0.1 or greater, still more preferably 0.25 or greater, and most preferably 0.45 or greater. is the lower limit.
On the other hand, by setting the content ratio of cationic components Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ) to 1.50 or less, the devitrification resistance can be increased and the transmittance at λ 5 can be improved. , and the internal transmittance can be increased. Therefore, the ratio of the content of cation components, Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ), is preferably 1.50 or less, more preferably 1.00 or less, still more preferably 0.85 or less, and most preferably 0. The upper limit is 65% or less.

カチオン成分の含有量の比(Li+Na+K)/Si4+は、0超である場合に、ガラスの熔融性を向上させ、λの透過率を改善させることができ、失透を低減することができる。さらに、赤外域(2700nm)の透過率を改善させることができる。従って、カチオン成分の含有量の比(Li+Na+K)/Si4+は、好ましくは0超、より好ましくは0.10以上、さらに好ましくは0.25以上、最も好ましくは0.45以上を下限とする。
他方で、カチオン成分の含有量の比(Li+Na+K)/Si4+を2.30以下とすることによって、化学的耐久性を高められる。従って、カチオン成分の含有量の比(Li+Na+K)/Si4+は、好ましくは2.30以下、より好ましくは1.80以下、さらに好ましくは1.4以下、さらに好ましくは1.005以下さらに好ましくは0.85以下、最も好ましくは0.65%以下を上限とする。
When the ratio of the cationic component content (Li + +Na + +K + )/Si 4+ is more than 0, it can improve the meltability of the glass, improve the transmittance at λ 5 , and reduce devitrification. can be reduced. Furthermore, the transmittance in the infrared region (2700 nm) can be improved. Therefore, the ratio of the content of cationic components (Li + +Na + +K + )/Si 4+ is preferably more than 0, more preferably 0.10 or more, still more preferably 0.25 or more, and most preferably 0.45 or more. is the lower limit.
On the other hand, chemical durability can be enhanced by controlling the ratio of cationic component content (Li + +Na + +K + )/Si 4+ to 2.30 or less. Therefore, the ratio of the content of cationic components (Li + +Na + +K + )/Si 4+ is preferably 2.30 or less, more preferably 1.80 or less, still more preferably 1.4 or less, even more preferably 1. The upper limit is 0.005% or less, more preferably 0.85% or less, and most preferably 0.65% or less.

2+(式中、R2+はMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)はガラスの安定性を向上することができる任意成分である。
他方で、R2+(式中、R2+はMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)の含有量の和は、20.0%以下とすることで、化学的耐久性の低下及び低分散化が抑えられ、且つ過剰な含有による失透を低減できる。従って、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
R 2+ (wherein R 2+ is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is an optional component that can improve the stability of the glass.
On the other hand, by setting the sum of the contents of R 2+ (wherein R 2+ is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) to 20.0% or less, chemical durability can be improved. Deterioration in properties and low dispersion can be suppressed, and devitrification due to excessive content can be reduced. Therefore, the upper limit is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

Mg2+は、化学的耐久性を改善でき低比重化することができる任意成分である。
他方で、Mg2+の含有量を20.0%以下にすることで、高分散化及び屈折率の低下を抑制しつつ、失透を低減できる。従って、Mg2+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
Mg 2+ is an optional component that can improve chemical durability and lower specific gravity.
On the other hand, by controlling the content of Mg 2+ to 20.0% or less, devitrification can be reduced while suppressing high dispersion and reduction in refractive index. Therefore, the content of Mg 2+ is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0%. The upper limit is % or less.

Ca2+は、ガラスの安定性を向上することができ、且つ低比重化することができる任意成分である。
他方で、Ca2+成分の含有量を20.0%以下にすることで、化学的耐久性を改善させ、屈折率の低下を抑えることができる。従って、Ca2+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
Ca 2+ is an optional component that can improve the stability of glass and lower the specific gravity.
On the other hand, by controlling the content of the Ca 2+ component to 20.0% or less, chemical durability can be improved and a decrease in refractive index can be suppressed. Therefore, the Ca 2+ content is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less. The upper limit is % or less.

Sr2+は、ガラスの安定性を向上することができる任意成分である。
他方で、Sr2+の含有量を20.0%以下にすることで、高分散化及びλの透過率の悪化及び化学的耐久性悪化を抑えられる。従って、Sr2+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
Sr 2+ is an optional component that can improve the stability of the glass.
On the other hand, by setting the Sr 2+ content to 20.0% or less, high dispersion, deterioration of λ 5 transmittance, and deterioration of chemical durability can be suppressed. Therefore, the Sr 2+ content is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0%. The upper limit is % or less.

Ba2+は、屈折率を高められることができる任意成分である。
他方で、Ba2+の含有量を20.0%以下にすることで、高分散化及び高比重化及び化学的耐久性悪化が抑えられ、且つリヒートプレス時の失透を低減できる。従って、Ba2+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
Ba 2+ is an optional component that can increase the refractive index.
On the other hand, by controlling the Ba 2+ content to 20.0% or less, high dispersion, high specific gravity, and deterioration of chemical durability can be suppressed, and devitrification during reheat pressing can be reduced. Therefore, the Ba 2+ content is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0%. The upper limit is % or less.

3+は、0%超含有する場合に、安定なガラス形成を促し、また液相温度を下げることができ、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、B3+は、好ましくは0%超、より好ましくは0.5%以上、最も好ましくは1.0%以上を下限としてもよい。
他方で、B3+の含有量を20.0%以下とすることで、赤外域の透過率を大幅に改善させることができ、λの透過率を改善させることができる。さらに屈折率の低下を抑えられ、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、B3+の含有量は、好ましくは20.0%以下、より好ましくは15.0%以下、さらに好ましくは11.0%以下を上限とする。
さらに、B3+の含有量を5.0%以下にすることで赤外域における透過率を向上させることができる。従って、B3+の含有量は、好ましくは5.0%以下、より好ましくは3.0%以下、さらに好ましくは1.0%、さらに好ましくは0.5%、最も好ましくは0.1%以下を下限とする。
B 3+ is an optional component that, when contained in excess of 0%, can promote stable glass formation, lower the liquidus temperature, improve devitrification resistance, and increase the solubility of glass raw materials. . Therefore, the lower limit of B 3+ may be preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, and most preferably 1.0% or more.
On the other hand, by setting the B 3+ content to 20.0% or less, the transmittance in the infrared region can be significantly improved, and the transmittance at λ 5 can be improved. Furthermore, a decrease in refractive index can be suppressed, and deterioration in chemical durability can also be suppressed. Therefore, the upper limit of the content of B 3+ is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, and even more preferably 11.0% or less.
Furthermore, by setting the B 3+ content to 5.0% or less, the transmittance in the infrared region can be improved. Therefore, the content of B 3+ is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, even more preferably 1.0%, even more preferably 0.5%, and most preferably 0.1% or less. is the lower limit.

Zn2+は、安価であり且つ高分散側へ調整することができる任意成分である。Zn2+の含有量を28.0%未満にすることで、失透や着色を低減することができる。従って、Zn2+の含有量は、好ましくは28.0%未満、より好ましくは18.0%以下、さらに好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 Zn 2+ is an optional component that is inexpensive and can be adjusted to a high dispersion side. By making the content of Zn 2+ less than 28.0%, devitrification and coloring can be reduced. Therefore, the content of Zn 2+ is preferably less than 28.0%, more preferably 18.0% or less, even more preferably 10.0% or less, even more preferably 8.0% or less, and even more preferably 3.0%. % or less, most preferably 1.0% or less.

カチオン成分の含有量の和(La3++Gd3++Y3++Yb3+)は、0%超含有する場合に、屈折率を高め、且つλの透過率を改善させることができる。
他方で、カチオン成分の含有量の和(La3++Gd3++Y3++Yb3+)を15.0%以下にすることで、アッベ数の上昇を抑えられ、失透を低減できる。従って、カチオン成分の含有量の和(La3++Gd3++Y3++Yb3+)は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
When the sum of the contents of cation components (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ +Yb 3+ ) exceeds 0%, the refractive index can be increased and the transmittance at λ 5 can be improved.
On the other hand, by setting the sum of the contents of cationic components (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ +Yb 3+ ) to 15.0% or less, the increase in Abbe's number can be suppressed and devitrification can be reduced. Therefore, the sum of the contents of cationic components (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ +Yb 3+ ) is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably The upper limit is 1.0% or less.

La3+、Gd3+、Y3+及びYb3+は、少なくともいずれかを含有することで、屈折率を高め、且つλの透過率を改善させることができる。
特に、La3+、Gd3+、Y3+及びYb3+のそれぞれの含有量を15.0%以下にすることで、高分散化が抑えられ、失透を低減できる。従って、La3+、Gd3+、Y3+及びYb3+のそれぞれの含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
By containing at least one of La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ , and Yb 3+ , the refractive index can be increased and the transmittance at λ 5 can be improved.
In particular, by controlling the content of each of La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ and Yb 3+ to 15.0% or less, high dispersion can be suppressed and devitrification can be reduced. Therefore, the content of each of La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ and Yb 3+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, most preferably 1 The upper limit is .0% or less.

Ta5+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。Ta5+の含有量を15.0%以下にすることで、希少鉱物資源であるTa5+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Ta5+の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、Ta5+分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。特に、ガラスの材料コストを低減させる観点では、Ta5+を含有しなくてもよい。 Ta 5+ is an optional component that, when contained in an amount exceeding 0%, can increase the refractive index, lower the Abbe number and partial dispersion ratio, and improve devitrification resistance. By setting the content of Ta 5+ to 15.0% or less, the amount of Ta 5+ , which is a rare mineral resource, used is reduced, and the glass is more easily melted at a lower temperature, so that the production cost of glass can be reduced. Moreover, this can reduce devitrification of the glass due to excessive inclusion of Ta 5+ . Therefore, the upper limit of the Ta 5+ content is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less. In particular, from the viewpoint of reducing the material cost of the glass, it is not necessary to contain Ta 5+ .

6+は、屈折率を高めて且つガラス原料の熔解性を高められる任意成分である。W6+の含有量を15.0%以下にすることで、λの透過率の悪化を改善でき、且つ、ガラスの着色を低減して内部透過率を高められ、失透性悪化を防止して、材料コストを低減させることができる。従って、W6+の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 W 6+ is an optional component that can increase the refractive index and the solubility of the glass raw material. By setting the W 6+ content to 15.0% or less, it is possible to improve the deterioration of the λ 5 transmittance, reduce the coloring of the glass, increase the internal transmittance, and prevent the deterioration of devitrification. Therefore, material costs can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of W 6+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

5+は、ガラスの安定性を高められる任意成分である。P5+の含有量を15.0%以下にすることで、P5+の過剰な含有による失透を低減できる。従って、P5+の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 P 5+ is an optional component that can enhance the stability of the glass. By controlling the content of P 5+ to 15.0% or less, devitrification due to excessive content of P 5+ can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of P 5+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

Ge4+は、屈折率を高め、且つ失透を低減できる任意成分である。Ge4+の含有量を15.0%以下にすることで、高価なGe4+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、Ge4+の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 Ge 4+ is an optional component that can increase the refractive index and reduce devitrification. By setting the content of Ge 4+ to 15.0% or less, the amount of expensive Ge 4+ used is reduced, so the cost of glass materials can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of Ge 4+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

Al3+及びGa3+は、屈折率を高め、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Al3+及びGa3+のそれぞれの含有量を15.0%以下にすることでAl3+やGa3+の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Al3+及びGa3+のそれぞれの含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。
Al 3+ and Ga 3+ are optional components that can increase the refractive index and improve the devitrification resistance.
On the other hand, by setting the content of each of Al 3+ and Ga 3+ to 15.0% or less, devitrification due to excessive content of Al 3+ and Ga 3+ can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of each of Al 3+ and Ga 3+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less. shall be.

Bi3+は、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。Bi3+の含有量を15.0%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、Bi3+の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 Bi 3+ is an optional component that can increase the refractive index, lower the Abbe number, and lower the glass transition point. By setting the Bi 3+ content to 15.0% or less, it is possible to make it difficult to increase the partial dispersion ratio, and also to reduce coloring of the glass and increase the internal transmittance. Therefore, the upper limit of the content of Bi 3+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

Te4+は、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。Te4+の含有量を15.0%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Te4+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、Te4+の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは8.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、最も好ましくは1.0%以下を上限とする。 Te 4+ is an optional component that can increase the refractive index, lower the partial dispersion ratio, and lower the glass transition point. By controlling the content of Te 4+ to 15.0% or less, it is possible to reduce the coloring of the glass and increase the internal transmittance. Furthermore, by reducing the use of expensive Te 4+ , glass with lower material costs can be obtained. Therefore, the upper limit of the content of Te 4+ is preferably 15.0% or less, more preferably 8.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less.

Sn4+は、熔解したガラスを清澄(脱泡)でき、且つガラスの可視光透過率を高められる任意成分である。Sn4+の含有量を1.0%以下にすることで、熔融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を生じ難くすることができる。また、Sn4+と熔解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図ることができる。従って、Sn4+の含有量は、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.1%以下を上限とする。 Sn 4+ is an optional component that can clarify (defoam) molten glass and increase the visible light transmittance of the glass. By setting the content of Sn 4+ to 1.0% or less, it is possible to make it difficult for the glass to be colored or to devitrify due to the reduction of the molten glass. Further, since alloying between Sn 4+ and the melting equipment (particularly noble metals such as Pt) is reduced, the life of the melting equipment can be extended. Therefore, the upper limit of the content of Sn 4+ is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.1% or less.

Sb3+は、0%超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
他方で、Sb3+の含有量を1.0%以下にすることで、λの透過率の悪化を改善でき、過度の発泡を生じ難くでき、且つ、熔解設備(特にPt等の貴金属)との合金化を低減できる。従って、Sb3+の含有量は、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.2%以下、最も好ましくは0.1%以下を上限とする。
Sb 3+ is an optional component that can degas the molten glass when it is contained in an amount exceeding 0%.
On the other hand, by reducing the content of Sb 3+ to 1.0% or less, it is possible to improve the deterioration of the transmittance of λ 5 , make it difficult to cause excessive foaming, and make it easier to use with melting equipment (especially noble metals such as Pt). Alloying can be reduced. Therefore, the upper limit of the content of Sb 3+ is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, still more preferably 0.2% or less, and most preferably 0.1% or less.

なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のSn4+及びSb3+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。 Note that the components for clarifying and defoaming the glass are not limited to the above-mentioned Sn 4+ and Sb 3+ , and any known fining agent or defoaming agent in the field of glass manufacturing, or a combination thereof can be used. .

<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。
<About ingredients that should not be included>
Next, components that should not be included in the optical glass of the present invention and components that are not preferably included will be explained.

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、Ta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 necessary within a range that does not impair the properties of the glass of the present invention. However, each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, Lu, and Ta, is Even if a small amount of these substances is contained singly or in combination, the glass will be colored and have the property of absorbing specific wavelengths in the visible range. is preferred.

また、PbO等の鉛化合物及びAs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, since lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components with a high environmental load, it is desirable that they are substantially not contained, that is, not contained at all except for unavoidable contamination.

さらに、Th、Cd、Tl、Os、Be、及びSeの各成分は、近年有害な化学物質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, the use of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se as harmful chemical substances has tended to be avoided in recent years, and they are used not only in the glass manufacturing process but also in the processing process and disposal after product production. Environmental measures are required throughout. Therefore, when placing importance on the environmental impact, it is preferable not to substantially contain these.

[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熔融した後、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1000~1400℃の温度範囲で2~5時間熔融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、950~1250℃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 raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, the prepared mixture is put into a platinum crucible, a quartz crucible, or an alumina crucible and roughly melted. , put in a platinum alloy crucible or iridium crucible and melt at a temperature range of 1000 to 1400°C for 2 to 5 hours, stir to homogenize and remove bubbles, then lower the temperature to 950 to 1250°C and finish stirring. It is manufactured by removing the striae, casting it into a mold, and slowly cooling it.

<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(n)は、好ましくは1.60000以上、より好ましくは1.64000、さらに好ましくは1.68000以上、さらに好ましくは1.70000以上を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは1.87000以下、より好ましくは1.85000以下、より好ましくは1.83000未満を上限とする。
本発明の光学ガラスのアッベ数(ν)は、好ましくは15.0以上、より好ましくは20.0以上、さらに好ましくは25.0以上を下限とする。他方で、本発明の光学ガラスのアッベ数(ν)は、好ましくは39.5未満、より好ましくは36.5以下、さらに好ましくは34.0以下を上限とする。
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 within a predetermined range.
The lower limit of the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.60000 or more, more preferably 1.64000, still more preferably 1.68000 or more, still more preferably 1.70000 or more. The upper limit of this refractive index is preferably 1.87000 or less, more preferably 1.85000 or less, and more preferably less than 1.83000.
The lower limit of the Abbe number (v d ) of the optical glass of the present invention is preferably 15.0 or more, more preferably 20.0 or more, and even more preferably 25.0 or more. On the other hand, the Abbe number (v d ) of the optical glass of the present invention is preferably less than 39.5, more preferably 36.5 or less, and even more preferably 34.0 or less.
The optical glass of the present invention having such a refractive index and Abbe number is useful in optical design, and allows for the miniaturization of the optical system while achieving particularly high imaging characteristics, allowing freedom in optical design. You can expand your horizons.

本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み10±0.1mmのサンプルで分光透過率5%を示す波長(λ)は、好ましくは390nm以下、より好ましくは380以下nm、さらに好ましくは370nm以下、最も好ましくは365nm以下を上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
In the optical glass of the present invention, when expressed in terms of glass transmittance, the wavelength (λ 5 ) at which spectral transmittance is 5% in a sample with a thickness of 10 ± 0.1 mm is preferably 390 nm or less, more preferably 380 nm or less, The upper limit is more preferably 370 nm or less, most preferably 365 nm or less.
Due to these, the absorption edge of the glass is in the vicinity of the ultraviolet region, and the transparency of the glass to visible light is enhanced, so that this optical glass can be preferably used for optical elements such as lenses that transmit light.

本発明の光学ガラスは、赤外域(2700nm)における透過率が高いことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、厚み10±0.1mmのサンプルに対する波長(2700nm)の透過率が、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、さらに好ましくは70%以上、さらに好ましくは75%以上、最も好ましくは80%以上を下限とする。
The optical glass of the present invention preferably has high transmittance in the infrared region (2700 nm).
In particular, the optical glass of the present invention has a wavelength (2700 nm) transmittance for a sample having a thickness of 10±0.1 mm, preferably 55% or more, more preferably 60% or more, more preferably 65% or more, and still more preferably The lower limit is 70% or more, more preferably 75% or more, and most preferably 80% or more.

[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]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass using a mold press forming method such as reheat press molding or precision press molding. That is, a preform for mold press molding is made from optical glass, and after reheat press molding is performed on this preform, a glass molded body is produced by performing a polishing process. Precision press molding can be performed on the preform to produce a glass molded body. Note that the means for producing the glass molded body are 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, but it is particularly preferable to use it for optical elements such as lenses and prisms. This reduces color blur due to chromatic aberration in transmitted light of the optical system in which the optical element is provided. Therefore, when this optical element is used in a camera, an object to be photographed can be expressed more accurately, and when this optical element is used in a projector, a desired image can be projected with higher definition.

本発明の実施例(No.1~No.61)及び比較例Aの組成、並びに、屈折率(n)、アッベ数(ν)、IR測定(波長2700nmおける透過率))、透過率λの結果を表1~表9に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例にのみ限定されるものではない。 Compositions of Examples (No. 1 to No. 61) of the present invention and Comparative Example A, refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), IR measurement (transmittance at a wavelength of 2700 nm)), transmittance The results for λ 5 are shown in Tables 1 to 9. Note that the following examples are for illustrative purposes only, and the present invention is not limited to these examples.

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、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、石英製坩堝(ガラスの熔融性によっては白金坩堝、アルミナ坩堝を用いても構わない)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0.5~5時間熔解した後、白金坩堝に移して攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1000~1200℃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 Examples and Comparative Examples both contain high-purity materials used in ordinary optical glasses, such as oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, fluorides, and metaphosphoric acid compounds, respectively, as raw materials for each component. After selecting the raw materials, weighing them so that they have the composition ratios of each example and comparative example shown in the table and mixing them uniformly, they are mixed in a quartz crucible (depending on the meltability of the glass, a platinum crucible or an alumina crucible). Depending on the melting difficulty of the glass composition, it is melted in an electric furnace at a temperature range of 1100 to 1400°C for 0.5 to 5 hours, and then transferred to a platinum crucible and homogenized by stirring to remove bubbles. After this, the temperature was lowered to 1,000 to 1,200°C, the mixture was stirred and homogenized, and then poured into a mold and slowly cooled to produce glass.

実施例及び比較例のガラスの屈折率(n)は、JIS B 7071-2:2018に規定されるVブロック法に準じて、ヘリウムランプのd線(587.56nm)に対する測定値で示した。また、アッベ数(ν)は、上記d線の屈折率と、水素ランプのF線(486.13nm)に対する屈折率(n)、C線(656.27nm)に対する屈折率(n)の値を用いて、アッベ数(ν)=[(n-1)/(n-n)]の式から算出した。これらの屈折率(n)、及びアッベ数(ν)は、徐冷降温速度を-25℃/hrにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。 The refractive index (n d ) of the glasses of Examples and Comparative Examples was shown as a value measured against the d-line (587.56 nm) of a helium lamp in accordance with the V block method specified in JIS B 7071-2:2018. . In addition, the Abbe number (ν d ) is the refractive index of the above d-line, the refractive index (n F ) for the F-line (486.13 nm) of the hydrogen lamp, and the refractive index (n C ) for the C-line (656.27 nm). It was calculated from the formula of Abbe number (ν d )=[(n d −1)/(n F −n C )] using the value of . These refractive index (n d ) and Abbe's number (ν d ) were determined by measuring the glass obtained by setting the gradual cooling rate to −25° C./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。具体的には、ガラスバルク材を、対面を平行に研磨した厚さ10±0.1mmの試料とし、JOGIS02-1975に規定される方法で光線透過率(分光透過率)、λ(透過率5%時の波長)を求めた。 The transmittance of the glasses of Examples and Comparative Examples was measured according to the Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. Specifically, a sample of glass bulk material with a thickness of 10 ± 0.1 mm was prepared by polishing the opposite sides parallel to each other, and the light transmittance (spectral transmittance) and λ 5 (transmittance (wavelength at 5%) was determined.

実施例及び比較例のガラスの赤外域(2700nm)の透過率は、ガラスバルク材を、対面を平行に研磨した厚さ10±0.1mmの試料とし、赤外分光光度計(IR-700:日本分光社)を使い、取扱説明書に規定された方法に則って測定した。




























The transmittance in the infrared region (2700 nm) of the glasses of Examples and Comparative Examples was measured using an infrared spectrophotometer (IR-700: (JASCO Corporation) according to the method specified in the instruction manual.




























Figure 0007378985000001
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Figure 0007378985000002
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本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(n)が1.60000以上であるとともに、1.87000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(ν)が15.0以上であるとともに39.5未満であり所望の範囲内であった。
The optical glasses of Examples of the present invention all had a refractive index (n d ) of 1.60000 or more and 1.87000 or less, which was within the desired range.
In addition, all of the optical glasses of Examples of the present invention had an Abbe number (ν d ) of 15.0 or more and less than 39.5, which was within the desired range.

表に表されるように、実施例の光学ガラスは、いずれも5%透過率波長(λ)が390nm以下であり、赤外域(2700nm)の透過率は55%以上であった。 As shown in the table, all of the optical glasses of Examples had a 5% transmittance wavelength (λ 5 ) of 390 nm or less, and a transmittance in the infrared region (2700 nm) of 55% or more.

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。


Although the present invention has been described in detail above for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, 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 (4)

カチオン%(モル%)表示で、
3+を5.0%以下、
Na16.63%以上、
Nb5+を0%超、
Ti4+を5.0%未満、
Zn2+を28%未満、
Liを0超18.42%以下、
Si4+を20%超、
含有し、
カチオン成分の含有量の比(Li+Na+K)/Si4+が1.005以下で、
赤外域(2700nm)の透過率が55%以上であり、
屈折率(n)が1.87000以下、アッベ数(ν)が39.5未満である光学ガラス。
In cation% (mol%) display,
B 3+ 5.0% or less,
Na + 16.63% or more,
Nb 5+ more than 0%,
Ti 4+ less than 5.0%,
Zn 2+ less than 28%,
Li + more than 0 and less than 18.42% ,
More than 20% Si 4+ ,
Contains
The ratio of the content of cationic components (Li + + Na + + K + )/Si 4+ is 1.005 or less,
The transmittance in the infrared region (2700 nm) is 55% or more,
Optical glass having a refractive index (n d ) of 1.87000 or less and an Abbe number (ν d ) of less than 39.5.
カチオン比Ti4+/(Li+Na+K)が1.50以下、カチオン比Nb5+/(Li+Na+K)が1.50以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 Claim 1, wherein the cation ratio Ti 4+ /(Li + +Na + +K + ) is in the range of 1.50 or less, and the cation ratio Nb 5+ /(Li + +Na + +K + ) is in the range of 1.50 or less. Optical glass as described. カチオン比(Ti4++Zr4+)/Si4+が1.5以下、カチオン比(Ti4++Nb5+)/Si4+が1.0以下の範囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学ガラス。 The cation ratio (Ti 4+ +Zr 4+ )/Si 4+ is in the range of 1.5 or less, and the cation ratio (Ti 4+ +Nb 5+ )/Si 4+ is in the range of 1.0 or less. optical glass. 請求項1~3のいずれかに記載の光学ガラスからなるリヒートプレス用光学ガラス。 Optical glass for reheat pressing, comprising the optical glass according to any one of claims 1 to 3.
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