JPH01148726A - 光学ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、低温にてプレス成形でき、プレス成形１：研
削または断層を必要としない、精密プレスレンズ用の光
学ガラスに関する。

従来の技術 従来屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．８４、アツベ数（
νｄ）が３２以下の光学恒数を持つものとしてＳＦタイ
プと、ＳＦタイプを軽比トヒしたタイプの光学ガラスが
存在する。

またプレス成形用のガラスとして、リン酸塩系ガラス（
特開昭５５−１５４３４３、特開昭５８−７９８３９、
特開昭６０−１２２７４９参照）、フルオロリン酸塩系
ガラス（特開昭５６−５９６４１、特開昭５６−１４９
３４３、特開昭５８−２１７４．５１参照）、フッホウ
酸塩系ガラス（特開昭５９−１４６９５２参照）が知ら
れている。

発明が解決しようとする問題点 ガラス組成中に酸化鉛を多量に含む従来のＳＦタイプの
ガラスにおける、精密プレス成形はガラスが安定で低融
点のため、低温度域で実施されている。しかし成形中に
結晶が析出することは少ないが、プレス成形時にガラス
中の鉛の揮発物が型材等に付着するため、成形されたレ
ンズの面精度や、成形型の取り扱いなどに支障を来すば
かりでなく、比重が大きいために成形されたレンズの重
量が大きい等の間趙がある。酸化鉛を含まない軽比重化
したＳＦタイプのガラスにおいては、成形されたレンズ
の重量は小さくなり、さらにプレス成形時に型材への鉛
の付着等の問題は生じないが、プレス成形温度が高温で
あるとか、プレス温度域においてガラスが不安定なため
、結晶が析出しやすく、そのプレス成形は非常に難しい
ものであった。

第１表に、例として従来の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）
、アツベ数（ｖｄ）、屈伏温度（Ａｔ、’Ｃ）、並びに
比重を示す。

第１表 精密プレス成形の公知の型材等では、プレス成形温度が
高温になると型材の酸化等の問題が起こり、面精度の保
持が難しくなり、レンズの量産が難しい。そのため、プ
レスされるガラスは、可能な限り低い温度で成形される
のが望ましい。上記プレス成形用ガラスの特許公開公報
はこれらの問題を解決するためとして、ガラス形成酸化
物に、　リン酸、及びホウ酸を選んでいる。しかしリン
酸、及びホウ酸の多量の使用は低融化には有利であるが
、ガラスの化学的耐久性、及び耐候性に問題が生じる。

また、フッ素の導入は、低融化に有利であるが、ガラス
溶融時における安定性に欠けやすく、溶融時、プレス成
形時におけるフッ素の揮発による環境、及び型材への影
響を生じやすい。酸化鉛を含んでいるガラスも上記特許
公開公報中にみられるが、酸化鉛を含むとＳＦタイプの
光学ガラスと同様に鉛の揮発物が型材に付着し面精度の
保持等に問題が生じる。

従って、本発明の第一の目的は、低い温度（６５０°Ｃ
以下）で精密プレスが実施され、プレス成形（妾に研削
、　または研磨を必要としない精密プレスレンズ用光学
ガラスを提供することにある。

また、本発明の第二の目的は光学ガラス組成に型材に悪
影響ある酸化鉛を含ませず、屈伏温度（Ａｔ　）が６０
０℃以下で、屈折率（ｎｄ）が、　１．７０〜１．８４
、アツベ数（νｄ）が３２以下、比重が３．６０以下を
持つ、高屈折率高分散で軽比重であり、安定に精密プレ
ス成形できる光学ガラスを提供することにある。

問題を解決するための手段 本発明者等は以上のような従来の光学ガラス、及びプレ
ス成形用光学ガラスの諸欠点を鑑みて、鋭意研究した結
果、Ｓ　ｉｏａ、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎ　ａ　２０
、ＣＳ　２０の成分を必須とする組成系の光学ガラスが
、ＳＦタイプ、及びＳＦを軽比重化したタイプの光学ガ
ラスとほぼ同等の光学恒数を有し、６５０°Ｃ以下の温
度で安定に精密プレス成形が実施され、型材への影響も
殆どないこと、さらに上記特許公開公報のプレス成形用
光学ガラスよりも、安定性、化学的耐久性、耐候性、溶
融性にすぐれ、従来の光学ガラスと同等に扱え、プレス
成形後研削、または研磨を必要としない績密プレスレン
ズ用光学ガラスとして最適であるところのガラス組成物
を見いだし、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明を重量％（以下％で表す）で示すと、 Ｓ　ｉ　０２　　２０　〜２６％ ８２０３　　　０　〜１５％ Ｔ　ｉ　Ｏ２１４〜　３０％ Ｎｂ２Ｏ５１４〜　２２％ かつＴ　ｉ　Ｏ２＋　Ｎ　ｂ　２０５ ３０〜５２％ Ｎ８２０　　３〜１８％ Ｃ５２０８〜　２３％ Ｌｉ２Ｏ０〜　　２％ Ｋ２Ｏ　　　０〜　８％ かつＮａ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ２５〜３７
％ からなる組成を有している。

本発明にかかる光学ガラスの各成分範囲を、上記のよう
に限定した理由は次の通りである。

Ｓ　ｉ　Ｏ２は本発明の必須配合成分であり、ガラスの
網目を構成する主成分であるが、２６％を超えると、屈
伏温度（、Ａｔ）の上昇をまねき、また目的とする屈折
率が得られない。

２０％より少ないと失透傾向が増大する。

Ｂ２Ｏ３は、任意配合成分であり、Ｓ　ｉ　Ｏ２と同様
ガラスの網目を構成し、ガラスの均質化に有効な成分で
ある。Ｂ２Ｏ３を適量含有させることにより屈伏温度（
Ａｔ）を低下させる。

しかし１５％より多いとガラスの失透傾向が増大する。

ＴｉＯ２は、本発明の必須配合成分であり、ガラスの屈
折率を高める効果があり、本発明の目的である高い屈折
率と軽比重の２つを満足せしめるのに重要な成分である
。１４％より少ないと、所期の目的である光学恒数が得
られず、３０％より多いと失透傾向が増大する。

Ｎｂ２Ｏ５は、本発明の必須配合成分であり、ＴｌＯ２
と同様ガラスの屈折率を高め、さらに軽比重化する効果
があるが、　１４％より少ないと、所期の目的である光
学恒数が得られず、２２％より多いと失透傾向が増大す
る。

ｂ’　ツＴ　ｉ　Ｏ２＋Ｎ　ｂ　２０　ａが、３０％よ
り少ないと、所期の目的である光学恒数が得られない。

Ｎ　ａ　２０は、本発明の必須配合成分であり、適量加
えることによりガラスの安定性に非ゝ常に寄与する。し
かし３％より少ないと安定なガラスが得られず、１８％
より多いと所期の目的である光学恒数が得られないばか
りでなく、化学的耐久性も悪くなる。

ＣＳ　２０は、本発明の必須配合成分であり、Ｎａ２Ｏ
同様ガラスの安定化に非常に寄与する。

しかし８％より少ないと安定なガラスが得られず、　２
３％よ一ノ多いと安定性が損なわれるばかりでなく、比
重が大きくなり、化学的耐久性にも影響する。

Ｌ　ｉ　２０は、任意配合成分であり、Ｌｉ２ＯをＪｆ
ｆｉ加えることにより、ガラスの安定性を損なうことな
く、プレス成形時の温度を下げる効果を持つが、　２％
より多いと、ガラスの安定性が損なわれるばかりか、化
学的耐久性も悪くなる。

Ｋ２Ｏは、任意配合成分であり、Ｋ２Ｏを適量加えるこ
とによりガラスの安定性に寄与するが、８％より多いと
安定性が損なわれるばかりでなく、化学的耐久性も悪く
なる。

かつＮａ２Ｏ＋Ｃ３２０＋ＬｉｐＯ＋Ｋ２Ｏの合量が、
２５％より少ないと屈伏温度の上昇をまねくばかりでな
く、安定なガラスが得られず、３７％より多いと初期の
目的である屈折率が得られないばかりでなく、化学的耐
久性も悪くなる。

本発明の光学ガラスには、上記基本成分のほかに光学恒
数の調整、溶融性の改善、ガラス化範囲の拡大等のため
に、本発明の目的に外れない限り、Ｐ２Ｏ５、ＧｅＯ２
、Ｚｒ’０２、ＭｇＯ、Ｃａｂ、Ｂａｄ、Ｚｎ○、Ａｌ
ｐＯｚ、ＷＯａ等を含有することができる。

実施例 次に本発明にかかる実施例の組成（数値は重量％、屈折
率（ｎｄ）、アツベ数（νｄ）、屈伏温度（Ａｔ、”Ｃ
）、並びに比重を示す）を第２表に示す。

本発明の光学ガラスは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、硝酸塩等を使用し、所定
の割合で秤量し十分混合してガラス調合原料として、白
金製坩堝に投入して電気炉で１０００　”０〜１２５０
℃で溶融し、清澄、均質化してから適当な温度に余熱し
た金型内に鋳込んだ後、除冷して作る。

なおガラスの着色を防ぎ、脱泡のために少量のＡ　Ｓ　
ｔ　Ｏａを加えること、または工業上よく知られている
脱泡成分の少量添加は、本発明の効果に影響を与えない
。

第２表 発明の効果 本発明によれば、加法温度（Ａし）が６００℃以ｌ：で
、屈折率＋　ｎ　（１）が１．７０〜１、　８４．　　
アツベ数（νｄｌが３２以Ｆ（７）光学恒数を有し、比
重が３．６０以下の失透に対して安定で、比較的低い、
２度でｉ／Ｉ密プレスができる精密フレスレンズ用光学
ガラスが得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＳｉＯ＿２２０〜２６重量％ Ｂ＿２Ｏ＿３０〜１５重量％ ＴｉＯ＿２１４〜３０重量％ Ｎｂ＿２Ｏ＿５１４〜２２重量％ かつＴｉＯ＿２＋Ｎｂ＿２Ｏ＿５ ３０〜５２重量％ Ｎａ＿２Ｏ３〜１８重量％ Ｃｓ＿２Ｏ８〜２３重量％ Ｌｉ＿２Ｏ０〜２３重量％ Ｋ＿２Ｏ０〜８重量％ かつＮａ＿２Ｏ＋Ｃｓ＿２Ｏ＋Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ２
   ５〜３７重量％ 以上からなる屈伏温度（Ａｔ）が６０ ０℃以下で、屈折率（ｎｄ）が１．７ ０〜１．８４であり、アッベ数（νｄ） が３２以下、比重が３．６０以下の低 軟化点を有し高屈折率高分散の特性を 有する軽比重精密プレスレンズ用光学 ガラス。