JPH05201743A - 光学ガラスおよびそれを用いた光学レンズ - Google Patents
光学ガラスおよびそれを用いた光学レンズInfo
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- JPH05201743A JPH05201743A JP31052692A JP31052692A JPH05201743A JP H05201743 A JPH05201743 A JP H05201743A JP 31052692 A JP31052692 A JP 31052692A JP 31052692 A JP31052692 A JP 31052692A JP H05201743 A JPH05201743 A JP H05201743A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 重量％でＳｉＯ2 ５〜２５、Ｂ2Ｏ3 １６〜
４０、ただしＳｉＯ2＋Ｂ 2Ｏ3 ３０〜５０、Ｌｉ2Ｏ
２〜８、Ｎａ2Ｏ ０〜１０、Ｋ2Ｏ ０〜１０、Ｃｓ 2Ｏ
０〜１０、ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１
５、ＭｇＯ ０〜１０、ＣａＯ ０〜３０、ＳｒＯ ０〜
３０、ＢａＯ ０〜２０、ＺｎＯ １〜２０、ただしＣａ
Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０、Ａｌ2Ｏ3 ０
〜１０、ＺｒＯ2０．５〜１５、Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０の
範囲の組成からなる光学ガラスおよび該光学ガラスを用
いて精密プレス加工により形成した光学レンズ。 【効果】 屈伏点温度（Ａｔ）が５６０℃以下で、屈折
率（ｎd）が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が５
０以上の光学恒数を維持し、充分な化学的耐久性を持
ち、型材との離型性が良好な精密プレス加工による光学
レンズ成形に適した光学ガラスが得られる。
４０、ただしＳｉＯ2＋Ｂ 2Ｏ3 ３０〜５０、Ｌｉ2Ｏ
２〜８、Ｎａ2Ｏ ０〜１０、Ｋ2Ｏ ０〜１０、Ｃｓ 2Ｏ
０〜１０、ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１
５、ＭｇＯ ０〜１０、ＣａＯ ０〜３０、ＳｒＯ ０〜
３０、ＢａＯ ０〜２０、ＺｎＯ １〜２０、ただしＣａ
Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０、Ａｌ2Ｏ3 ０
〜１０、ＺｒＯ2０．５〜１５、Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０の
範囲の組成からなる光学ガラスおよび該光学ガラスを用
いて精密プレス加工により形成した光学レンズ。 【効果】 屈伏点温度（Ａｔ）が５６０℃以下で、屈折
率（ｎd）が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が５
０以上の光学恒数を維持し、充分な化学的耐久性を持
ち、型材との離型性が良好な精密プレス加工による光学
レンズ成形に適した光学ガラスが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高屈折率、高いアッベ
数及び低い屈伏点温度を併せ持つ精密プレス成形に適し
た光学ガラスに関する。
数及び低い屈伏点温度を併せ持つ精密プレス成形に適し
た光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】屈折率（ｎd）が１．６５〜１．７５、
アッベ数（νd）が５０以上の範囲の光学恒数を有する
ものとして、ショットカタログ名称のＳＳＫ，ＬａＫな
どのガラスがある。これらの高屈折低分散ガラスはカメ
ラやビデオカメラなどに使われる複数のレンズよりなる
光学結像系を作る場合に必須なガラスであり、しかもこ
のガラスを用いた非球面レンズを使用することによっ
て、従来にない結像特性を持ち、かつ、レンズの構成枚
数の少ない結像系を作ることが可能であることはよく知
られている。
アッベ数（νd）が５０以上の範囲の光学恒数を有する
ものとして、ショットカタログ名称のＳＳＫ，ＬａＫな
どのガラスがある。これらの高屈折低分散ガラスはカメ
ラやビデオカメラなどに使われる複数のレンズよりなる
光学結像系を作る場合に必須なガラスであり、しかもこ
のガラスを用いた非球面レンズを使用することによっ
て、従来にない結像特性を持ち、かつ、レンズの構成枚
数の少ない結像系を作ることが可能であることはよく知
られている。
【０００３】しかしながら、従来の研削研磨法で非球面
レンズを作製することは高コスト、低能率であるため、
近年では軟化させたガラスをプレス成形して直接レンズ
を作る精密プレス成形技術が盛んに開発されるようにな
ってきた。この方法は、レンズ等の精密光学素子を大量
生産するのに適した画期的な製造方法であるが、成形温
度が高温であり、そのため成形に用いる金型の表面の形
状劣化が激しく、頻繁に型の再加工が必要となり、これ
が製品のコストを引き上げる原因となっている。また、
精密プレスを行う際、作業温度が６００℃以上になると
型材の耐久性が急激に悪化し、さらに作業効率も悪くな
るため、６００℃以下の温度で精密プレスを行うことが
望まれる。これに対処するためにはガラスが軟化する温
度を下げ、なるべく低い温度において成形を行うことが
必要である。
レンズを作製することは高コスト、低能率であるため、
近年では軟化させたガラスをプレス成形して直接レンズ
を作る精密プレス成形技術が盛んに開発されるようにな
ってきた。この方法は、レンズ等の精密光学素子を大量
生産するのに適した画期的な製造方法であるが、成形温
度が高温であり、そのため成形に用いる金型の表面の形
状劣化が激しく、頻繁に型の再加工が必要となり、これ
が製品のコストを引き上げる原因となっている。また、
精密プレスを行う際、作業温度が６００℃以上になると
型材の耐久性が急激に悪化し、さらに作業効率も悪くな
るため、６００℃以下の温度で精密プレスを行うことが
望まれる。これに対処するためにはガラスが軟化する温
度を下げ、なるべく低い温度において成形を行うことが
必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に屈折率（ｎd）
が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が５０以上の
範囲の光学恒数を有する比較的高屈折率、低分散のガラ
スは、ガラスの屈伏点温度が高く、また、成形中、金型
との融着やガラスの割れなどの現象を起こし易いといっ
た比較的精密プレス成形が困難なガラスに属している。
が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が５０以上の
範囲の光学恒数を有する比較的高屈折率、低分散のガラ
スは、ガラスの屈伏点温度が高く、また、成形中、金型
との融着やガラスの割れなどの現象を起こし易いといっ
た比較的精密プレス成形が困難なガラスに属している。
【０００５】このような領域における低軟化点化ガラス
の例として、Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｓ
ｂ2Ｏ3系ガラスが、特開昭６２−１００４４９号公報中
の一部組成において提案されている。
の例として、Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｓ
ｂ2Ｏ3系ガラスが、特開昭６２−１００４４９号公報中
の一部組成において提案されている。
【０００６】しかしながら、高温におけるガラスの精密
プレス成形においては、Ｓｂ2Ｏ3はガラス組成中に極少
量のみ含まれる場合には問題とならないが、数％以上含
まれると揮発し、金型表面や精密プレスしたガラス素子
表面に曇り現象を発生させたり、金型表面において型材
と反応し、型材の耐久性を低下させる原因となる。
プレス成形においては、Ｓｂ2Ｏ3はガラス組成中に極少
量のみ含まれる場合には問題とならないが、数％以上含
まれると揮発し、金型表面や精密プレスしたガラス素子
表面に曇り現象を発生させたり、金型表面において型材
と反応し、型材の耐久性を低下させる原因となる。
【０００７】また、ガラスを低軟化点化させるために
は、Ｌｉ2Ｏ等のアルカリ金属酸化物を組成中に加える
ことが一般的に行われているが、高屈折率、低分散のガ
ラスにおいては、アルカリ金属酸化物を多量に加えるこ
とは、ガラスの化学的耐久性を著しく悪化させ、また光
学性能の維持が困難となる。
は、Ｌｉ2Ｏ等のアルカリ金属酸化物を組成中に加える
ことが一般的に行われているが、高屈折率、低分散のガ
ラスにおいては、アルカリ金属酸化物を多量に加えるこ
とは、ガラスの化学的耐久性を著しく悪化させ、また光
学性能の維持が困難となる。
【０００８】従って、本発明は、上記の実情に鑑み、屈
折率（ｎd）が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が
５０以上の範囲の光学恒数を有し、充分な化学的耐久性
を維持させつつ、低温での軟化性を実現させ、更に型材
との離型性が良好な精密プレス成形に適した光学ガラス
を提供することを目的とする。
折率（ｎd）が１．６５〜１．７５、アッベ数（νd）が
５０以上の範囲の光学恒数を有し、充分な化学的耐久性
を維持させつつ、低温での軟化性を実現させ、更に型材
との離型性が良好な精密プレス成形に適した光学ガラス
を提供することを目的とする。
【０００９】また、本発明の他の目的は、上述した光学
ガラスを用いて精密プレス加工により形成した光学ガラ
スに関する。
ガラスを用いて精密プレス加工により形成した光学ガラ
スに関する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による光学ガラス
は下記成分を下記含有量有するものである。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２５ Ｂ2Ｏ3 １６〜４０ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜５０ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ８ Ｎａ2Ｏ ０〜１０ Ｋ2Ｏ ０〜１０ Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１５ ＭｇＯ ０〜１０ ＣａＯ ０〜３０ ＳｒＯ ０〜３０ ＢａＯ ０〜２０ ＺｎＯ １〜２０ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 ０．５〜１５ Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０ 本発明によるＳｉＯ2−ＺｒＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−Ｚ
ｎＯ−Ｌｉ2Ｏ系の組成の光学ガラスは化学的耐久性に
優れた、低軟化点化した高屈折率、低分散ガラスの長所
を有している。
は下記成分を下記含有量有するものである。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２５ Ｂ2Ｏ3 １６〜４０ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜５０ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ８ Ｎａ2Ｏ ０〜１０ Ｋ2Ｏ ０〜１０ Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１５ ＭｇＯ ０〜１０ ＣａＯ ０〜３０ ＳｒＯ ０〜３０ ＢａＯ ０〜２０ ＺｎＯ １〜２０ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 ０．５〜１５ Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０ 本発明によるＳｉＯ2−ＺｒＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−Ｚ
ｎＯ−Ｌｉ2Ｏ系の組成の光学ガラスは化学的耐久性に
優れた、低軟化点化した高屈折率、低分散ガラスの長所
を有している。
【００１１】本発明による光学ガラスの各成分範囲を上
記のように規定した理由は次の通りである。
記のように規定した理由は次の通りである。
【００１２】ＳｉＯ2は、ガラス網目を構成する主成分
であり、化学的耐久性を向上させ、失透を抑える効果が
ある。しかし、５重量％より少ないと上記効果が充分に
得られず、また２５重量％よりも多くなると屈伏点温度
が高くなり、所望の光学性能を得難くなる。尚、屈伏点
とは、十分にアニールされた、長さ５０ｍｍ、直径４ｍ
ｍの試料ガラス棒の軸方向に５０ｇの加重をかけた状態
で毎分４℃の一定条件で均一に加熱昇温したときの試料
の伸びと温度を正確に測定することによってガラスの熱
膨張曲線が得られ、この熱膨張曲線上において、温度の
上昇に伴うガラスの軟化による変形が原因で、見かけ
上、試料の伸びが止まり、次に収縮が始まる。この見か
け上の膨張から収縮へ転ずる変化点のことである。
であり、化学的耐久性を向上させ、失透を抑える効果が
ある。しかし、５重量％より少ないと上記効果が充分に
得られず、また２５重量％よりも多くなると屈伏点温度
が高くなり、所望の光学性能を得難くなる。尚、屈伏点
とは、十分にアニールされた、長さ５０ｍｍ、直径４ｍ
ｍの試料ガラス棒の軸方向に５０ｇの加重をかけた状態
で毎分４℃の一定条件で均一に加熱昇温したときの試料
の伸びと温度を正確に測定することによってガラスの熱
膨張曲線が得られ、この熱膨張曲線上において、温度の
上昇に伴うガラスの軟化による変形が原因で、見かけ
上、試料の伸びが止まり、次に収縮が始まる。この見か
け上の膨張から収縮へ転ずる変化点のことである。
【００１３】Ｂ2Ｏ3は、ＳｉＯ2と同様にガラス網目を
構成し、１６重量％以上の量を用いると低分散化成分と
して有効である。しかし、４０重量％を越えると化学的
耐久性が悪くなり、また失透傾向が増大する。
構成し、１６重量％以上の量を用いると低分散化成分と
して有効である。しかし、４０重量％を越えると化学的
耐久性が悪くなり、また失透傾向が増大する。
【００１４】また、ガラスの安定性、低分散性（アッベ
数５０以上）を維持させるためには、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3
の合計量が３０重量％以上必要であり、低軟化性、高屈
折率（ｎd＝１．６５以上）を維持させるためにはＳｉ
Ｏ2とＢ2Ｏ3の合計量が５０重量％以下でなければなら
ない。
数５０以上）を維持させるためには、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3
の合計量が３０重量％以上必要であり、低軟化性、高屈
折率（ｎd＝１．６５以上）を維持させるためにはＳｉ
Ｏ2とＢ2Ｏ3の合計量が５０重量％以下でなければなら
ない。
【００１５】ここでアッベ数（νD）とは、
【００１６】
【数１】 （ｎD、ｎF、ｎCは、ナトリウムｄ線（５８７．５６ｎ
ｍ）、水素Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、水素Ｃ線（６５
６．２８ｎｍ）での屈折率を示す。）で表わされ、光の
波長による屈折率の差異の程度を示すものであり、アッ
ベ数が小さいと波長による屈折率の差異が大きい、すな
わち色分散が大きく、アッベ数が大きい場合はその逆で
ある。
ｍ）、水素Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、水素Ｃ線（６５
６．２８ｎｍ）での屈折率を示す。）で表わされ、光の
波長による屈折率の差異の程度を示すものであり、アッ
ベ数が小さいと波長による屈折率の差異が大きい、すな
わち色分散が大きく、アッベ数が大きい場合はその逆で
ある。
【００１７】Ｌｉ2Ｏは、必須成分とすることによって
ガラスの屈伏点温度を劇的に低下せしめることができ、
溶融性が良好となる。特に屈伏点温度を５６０℃以下に
するためには、２重量％以上を要す。またＬｉ2Ｏが多
過ぎると化学的耐久性が悪化し、熱膨張係数が大きくな
り過ぎる、所望の光学定数が得られない、等の弊害が現
われるために８重量％を最大量とする。
ガラスの屈伏点温度を劇的に低下せしめることができ、
溶融性が良好となる。特に屈伏点温度を５６０℃以下に
するためには、２重量％以上を要す。またＬｉ2Ｏが多
過ぎると化学的耐久性が悪化し、熱膨張係数が大きくな
り過ぎる、所望の光学定数が得られない、等の弊害が現
われるために８重量％を最大量とする。
【００１８】Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2ＯはＬｉ2Ｏと同
様、屈伏点温度を低下させる効果が顕著である。しかし
ながら、それぞれについて１０重量％を、かつ合計量で
１５重量％を越えると所望の光学恒数が得られなくな
る。
様、屈伏点温度を低下させる効果が顕著である。しかし
ながら、それぞれについて１０重量％を、かつ合計量で
１５重量％を越えると所望の光学恒数が得られなくな
る。
【００１９】ＭｇＯはガラスの安定化に有効であるが、
１０重量％を越えると所望の光学恒数が得られなくな
る。
１０重量％を越えると所望の光学恒数が得られなくな
る。
【００２０】ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは所望の光学恒数
を得るため、更にガラスの安定化に有効であるが、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯについてはそれぞれ３０重量％、ＢａＯにつ
いては２０重量％を越えるとガラスの化学的耐久性の悪
化、失透傾向の増大を来す。ＺｎＯは化学的耐久性の向
上、ガラスの安定化に大いに効果があり、また、屈伏点
温度の低下に対しても好ましい効果を示す。これらの効
果を引き出すためには最低１重量％の量が必要である。
しかしながら、この成分はガラスの光学性能を高分散化
させる傾向が強いため２０重量％を最大量とする。
を得るため、更にガラスの安定化に有効であるが、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯについてはそれぞれ３０重量％、ＢａＯにつ
いては２０重量％を越えるとガラスの化学的耐久性の悪
化、失透傾向の増大を来す。ＺｎＯは化学的耐久性の向
上、ガラスの安定化に大いに効果があり、また、屈伏点
温度の低下に対しても好ましい効果を示す。これらの効
果を引き出すためには最低１重量％の量が必要である。
しかしながら、この成分はガラスの光学性能を高分散化
させる傾向が強いため２０重量％を最大量とする。
【００２１】ただし、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ
の合計量として４０重量％を越えるとガラスの化学的耐
久性の悪化、失透傾向の増大を引き起こし、５重量％未
満では充分な効果が得られない。
の合計量として４０重量％を越えるとガラスの化学的耐
久性の悪化、失透傾向の増大を引き起こし、５重量％未
満では充分な効果が得られない。
【００２２】Ａｌ2Ｏ3は化学的耐久性の向上に有効であ
るが、１０重量％を越えるとガラスの屈伏点温度が高く
なる。
るが、１０重量％を越えるとガラスの屈伏点温度が高く
なる。
【００２３】ＺｒＯ2はガラスの失透現象を抑える効
果、及び化学的耐久性を向上させる効果が顕著であり、
本発明においては必須成分である。ただし、０．５重量
％未満ではその効果を得ることができない。また、１５
重量％を越えると所望の光学定数が得られない、ガラス
の屈伏点温度が高くなる、失透現象を誘発し易くなる、
等の弊害が現われる。
果、及び化学的耐久性を向上させる効果が顕著であり、
本発明においては必須成分である。ただし、０．５重量
％未満ではその効果を得ることができない。また、１５
重量％を越えると所望の光学定数が得られない、ガラス
の屈伏点温度が高くなる、失透現象を誘発し易くなる、
等の弊害が現われる。
【００２４】Ｌａ2Ｏ3は本発明のような高屈折率、低分
散のガラスには必須の成分であり、最低量として２２重
量％を要するが、４０重量％を越えるとガラスの失透を
抑えることが極めて困難となる。
散のガラスには必須の成分であり、最低量として２２重
量％を要するが、４０重量％を越えるとガラスの失透を
抑えることが極めて困難となる。
【００２５】本発明の光学ガラスには、上記成分の他に
光学性能の調整、溶融性の改良、化学的耐久性の改善の
ために、本発明の目的からはずれない範囲で、ＳｎＯ，
Ｙ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｉｎ2Ｏ3，Ｇｄ2Ｏ3，Ｇａ2Ｏ3，Ｗ
Ｏ3，ＧｅＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，ＰｂＯなどを適当
量含有させることができる。また、Ｓｂ2Ｏ3についても
精密プレス加工による光学レンズの成形時の揮発による
弊害が現われな程度の極微量であれば、清澄剤として使
用しても良い。
光学性能の調整、溶融性の改良、化学的耐久性の改善の
ために、本発明の目的からはずれない範囲で、ＳｎＯ，
Ｙ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｉｎ2Ｏ3，Ｇｄ2Ｏ3，Ｇａ2Ｏ3，Ｗ
Ｏ3，ＧｅＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，ＰｂＯなどを適当
量含有させることができる。また、Ｓｂ2Ｏ3についても
精密プレス加工による光学レンズの成形時の揮発による
弊害が現われな程度の極微量であれば、清澄剤として使
用しても良い。
【００２６】また、本発明の光学ガラスとして、失透傾
向を防ぐ点でより好ましい組成は、 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２０ Ｂ2Ｏ3 ２０〜３５ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜４５ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ７ Ｎａ2Ｏ ０〜 ５ Ｋ2Ｏ ０〜 ５ Ｃｓ2Ｏ ０〜 ５ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ＭｇＯ ０〜 ５ ＣａＯ ０〜１５ ＳｒＯ ０〜１５ ＢａＯ ０〜１５ ＺｎＯ ２〜１２ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜２０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 １〜１０ Ｌａ2Ｏ3 ２５〜３５ ただしＳｉＯ2＋ＺｒＯ2 １０〜２５ である。
向を防ぐ点でより好ましい組成は、 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２０ Ｂ2Ｏ3 ２０〜３５ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜４５ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ７ Ｎａ2Ｏ ０〜 ５ Ｋ2Ｏ ０〜 ５ Ｃｓ2Ｏ ０〜 ５ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ＭｇＯ ０〜 ５ ＣａＯ ０〜１５ ＳｒＯ ０〜１５ ＢａＯ ０〜１５ ＺｎＯ ２〜１２ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜２０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 １〜１０ Ｌａ2Ｏ3 ２５〜３５ ただしＳｉＯ2＋ＺｒＯ2 １０〜２５ である。
【００２７】
【実施例】以下、本発明に係わる実施例について図表を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００２８】まず、表１に実施例１〜１０、比較例１〜
３の合計１３種のガラスについて、組成（表中、数値は
重量％）、屈折率（ｎd）、アッベ数（νd）、屈伏点温
度（Ａｔ）、及び耐水性を示す。
３の合計１３種のガラスについて、組成（表中、数値は
重量％）、屈折率（ｎd）、アッベ数（νd）、屈伏点温
度（Ａｔ）、及び耐水性を示す。
【００２９】ガラスは、酸化物、炭酸塩、硝酸塩からな
る原料を用いて、それぞれの組成についてガラス量で２
５０ｍｌになるように、所望の量比に計算し、調合し
た。調合されたガラス原料混合物は予め充分均質になる
ように混合し、３００ｍｌの白金るつぼを用いて１００
０〜１３００℃で約３時間溶解を行った後、白金棒によ
る攪拌によってガラスの均質化を行い、清澄した後、予
熱してあったカーボンの型に溶融ガラスを流し込んでガ
ラスブロックを得、これを徐冷した。ガラスの諸特性を
確認するために、作製したガラスブロックから少量の測
定試料用ガラスを切り出し、屈折率（ｎd）、アッベ数
（νd）、屈伏点温度（Ａｔ）、及び耐水性の測定を行
った。尚、耐水性は日本光学工業会規格（ＪＯＧＩＳ規
格）に基づき次のように評価した。すなわち、４２０〜
５９０μｍの大きさに粉砕したガラスをガラスの比重×
１ｇの量をとり、白金製溶出かごの中に入れ、それを純
水の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて沸騰水浴
中で６０分間処理し、処理後粉末ガラスの重量減少
（％）を算出した。
る原料を用いて、それぞれの組成についてガラス量で２
５０ｍｌになるように、所望の量比に計算し、調合し
た。調合されたガラス原料混合物は予め充分均質になる
ように混合し、３００ｍｌの白金るつぼを用いて１００
０〜１３００℃で約３時間溶解を行った後、白金棒によ
る攪拌によってガラスの均質化を行い、清澄した後、予
熱してあったカーボンの型に溶融ガラスを流し込んでガ
ラスブロックを得、これを徐冷した。ガラスの諸特性を
確認するために、作製したガラスブロックから少量の測
定試料用ガラスを切り出し、屈折率（ｎd）、アッベ数
（νd）、屈伏点温度（Ａｔ）、及び耐水性の測定を行
った。尚、耐水性は日本光学工業会規格（ＪＯＧＩＳ規
格）に基づき次のように評価した。すなわち、４２０〜
５９０μｍの大きさに粉砕したガラスをガラスの比重×
１ｇの量をとり、白金製溶出かごの中に入れ、それを純
水の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて沸騰水浴
中で６０分間処理し、処理後粉末ガラスの重量減少
（％）を算出した。
【００３０】次に作製したガラスブロックを切り出して
加工を行い、精密プレス用のボール状のガラス素材とし
た。このガラス素材は表面粗さＲmaxが０．０１μｍ以
下となるよう仕上げ加工を行った。この表面粗さはＺｙ
ｇｏ社ＭＡＸＩＭ表面粗さ計で、１個の素材について一
ヶ所当たり０．２×０．２ｍｍの面を１０ヶ所測定し
た。Ｐ−Ｖ値は２０ｎｍ以下であった。尚、Ｐ−Ｖ値と
は、測定値のもっとも高い値（ｐｅａｋ値）と最も低い
値（ｖａｌｌｅｙ値）との差である。
加工を行い、精密プレス用のボール状のガラス素材とし
た。このガラス素材は表面粗さＲmaxが０．０１μｍ以
下となるよう仕上げ加工を行った。この表面粗さはＺｙ
ｇｏ社ＭＡＸＩＭ表面粗さ計で、１個の素材について一
ヶ所当たり０．２×０．２ｍｍの面を１０ヶ所測定し
た。Ｐ−Ｖ値は２０ｎｍ以下であった。尚、Ｐ−Ｖ値と
は、測定値のもっとも高い値（ｐｅａｋ値）と最も低い
値（ｖａｌｌｅｙ値）との差である。
【００３１】このガラス素材を用いて、表２に示す型材
料を用いて成形実験を行った。図１は成形前の状態を表
わす図であり、図中１は上型、２は下型、３はガラス素
材を示す。上型１及び下型２はそれぞれＲmaxを０．０
１μｍ以内の精度に加工し、実験では上型１、下型２と
も同一材料を使用した。
料を用いて成形実験を行った。図１は成形前の状態を表
わす図であり、図中１は上型、２は下型、３はガラス素
材を示す。上型１及び下型２はそれぞれＲmaxを０．０
１μｍ以内の精度に加工し、実験では上型１、下型２と
も同一材料を使用した。
【００３２】成形は、まずガラス素材３を下型２の上に
配置し、成形機内を１０-2Torr以下に排気した後、型の
材質が非酸化物系の場合は、窒素ガスを導入して窒素ガ
ス雰囲気とし、酸化物を含むものについては、一定の酸
素分圧になるように、窒素ガスと酸素ガスの混合ガス雰
囲気とした。その後、図３に示すスケジュールでガラス
及び金型を加熱し、所定の成形温度（Ｔ0）に達した
後、５分間そのまま保持し、その後図２に示すように１
００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で５分間上型１を加圧して成形
を行った。加圧成形が終了し、圧力を除去した後、冷却
速度を−５℃／分でガラスの転移温度よりも５０℃低い
温度（Ｔ1）まで冷却を行い、その後は−２０℃／分以
上の速度で冷却して、２００℃以下の温度でレンズ状の
ガラス試料４を取り出した。尚、それぞれ異なる組成の
ガラスに対して、成形条件を一定とするために、成形は
それぞれのガラスの粘性が１０9.5ポアズに相当する温
度で行った。また、成形実験は１つのガラス−型の組合
せに対して１０〜１００回行った。
配置し、成形機内を１０-2Torr以下に排気した後、型の
材質が非酸化物系の場合は、窒素ガスを導入して窒素ガ
ス雰囲気とし、酸化物を含むものについては、一定の酸
素分圧になるように、窒素ガスと酸素ガスの混合ガス雰
囲気とした。その後、図３に示すスケジュールでガラス
及び金型を加熱し、所定の成形温度（Ｔ0）に達した
後、５分間そのまま保持し、その後図２に示すように１
００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で５分間上型１を加圧して成形
を行った。加圧成形が終了し、圧力を除去した後、冷却
速度を−５℃／分でガラスの転移温度よりも５０℃低い
温度（Ｔ1）まで冷却を行い、その後は−２０℃／分以
上の速度で冷却して、２００℃以下の温度でレンズ状の
ガラス試料４を取り出した。尚、それぞれ異なる組成の
ガラスに対して、成形条件を一定とするために、成形は
それぞれのガラスの粘性が１０9.5ポアズに相当する温
度で行った。また、成形実験は１つのガラス−型の組合
せに対して１０〜１００回行った。
【００３３】その結果、比較例１の組成のガラスでは、
成形温度が高温となるために炭化物系や金属系の型材に
ついては型表面の劣化が激しくなり、比較例２の組成の
ガラスではガラスからの揮発成分による型表面及びレン
ズ表面の曇りが発生した。また、比較例３の組成のガラ
スについては、レンズ表面の曇りの発生及び型表面の劣
化が認められた。これらに対し、本発明による実施例１
〜１０の組成のガラスについては、全て型表面またはレ
ンズ表面の曇り現象、型表面の劣化、ガラスと型との融
着等のない良好な成形が行えた。
成形温度が高温となるために炭化物系や金属系の型材に
ついては型表面の劣化が激しくなり、比較例２の組成の
ガラスではガラスからの揮発成分による型表面及びレン
ズ表面の曇りが発生した。また、比較例３の組成のガラ
スについては、レンズ表面の曇りの発生及び型表面の劣
化が認められた。これらに対し、本発明による実施例１
〜１０の組成のガラスについては、全て型表面またはレ
ンズ表面の曇り現象、型表面の劣化、ガラスと型との融
着等のない良好な成形が行えた。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、屈伏点温度（Ａｔ）が
５６０℃以下で、屈折率（ｎd）が１．６５〜１．７
５、アッベ数（νd）が５０以上の光学恒数を維持し、
充分な化学的耐久性を持ち、型材との離型性が良好な精
密プレス成形に適した光学ガラスが得られる。
５６０℃以下で、屈折率（ｎd）が１．６５〜１．７
５、アッベ数（νd）が５０以上の光学恒数を維持し、
充分な化学的耐久性を持ち、型材との離型性が良好な精
密プレス成形に適した光学ガラスが得られる。
【図１】本発明の成形実験におけるプレス成形前の型と
ガラス素材との配置を示す断面図である。
ガラス素材との配置を示す断面図である。
【図２】プレス成形後の型と成形されたレンズ状ガラス
の断面図である。
の断面図である。
【図３】プレス成形時の温度スケジュールを表わす図で
ある。
ある。
１ 上型 ２ 下型 ３ 成形前のガラス素材 ４ 成形されたレンズ状のガラス試料
Claims (8)
- 【請求項１】 下記成分を下記含有量有する光学ガラ
ス。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２５ Ｂ2Ｏ3 １６〜４０ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜５０ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ８ Ｎａ2Ｏ ０〜１０ Ｋ2Ｏ ０〜１０ Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１５ ＭｇＯ ０〜１０ ＣａＯ ０〜３０ ＳｒＯ ０〜３０ ＢａＯ ０〜２０ ＺｎＯ １〜２０ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 ０．５〜１５ Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０ - 【請求項２】 屈折率（ｎd）が１．６５〜１．７５、
アッベ数（νd）が５０以上の範囲の光学恒数を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光学ガラス。 - 【請求項３】 屈伏点温度が５６０℃以下であることを
特徴とする請求項１または２に記載の光学ガラス。 - 【請求項４】 下記成分を下記含有量有する光学ガラ
ス。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２０ Ｂ2Ｏ3 ２０〜３５ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜４５ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ７ Ｎａ2Ｏ ０〜 ５ Ｋ2Ｏ ０〜 ５ Ｃｓ2Ｏ ０〜 ５ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ＭｇＯ ０〜 ５ ＣａＯ ０〜１５ ＳｒＯ ０〜１５ ＢａＯ ０〜１５ ＺｎＯ ２〜１２ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜２０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 １〜１０ Ｌａ2Ｏ3 ２５〜３５ ただしＳｉＯ2＋ＺｒＯ2 １０〜２５ - 【請求項５】 下記成分を下記含有量有する光学ガラス
を用いて精密プレス加工により形成した光学レンズ。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２５ Ｂ2Ｏ3 １６〜４０ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜５０ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ８ Ｎａ2Ｏ ０〜１０ Ｋ2Ｏ ０〜１０ Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１５ ＭｇＯ ０〜１０ ＣａＯ ０〜３０ ＳｒＯ ０〜３０ ＢａＯ ０〜２０ ＺｎＯ １〜２０ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜４０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 ０．５〜１５ Ｌａ2Ｏ3 ２２〜４０ - 【請求項６】 屈折率（ｎd）が１．６５〜１．７５、
アッベ数（νd）が５０以上の範囲の光学恒数を有する
ことを特徴とする請求項５記載の光学レンズ。 - 【請求項７】 屈伏点温度が５６０℃以下であることを
特徴とする請求項５または６に記載の光学レンズ。 - 【請求項８】 下記成分を下記含有量有する光学ガラス
を用いて精密プレス加工により形成した光学レンズ。 成分 含有量（重量％） ＳｉＯ2 ５〜２０ Ｂ2Ｏ3 ２０〜３５ ただしＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ３０〜４５ Ｌｉ2Ｏ ２〜 ７ Ｎａ2Ｏ ０〜 ５ Ｋ2Ｏ ０〜 ５ Ｃｓ2Ｏ ０〜 ５ ただしＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏ ０〜１０ ＭｇＯ ０〜 ５ ＣａＯ ０〜１５ ＳｒＯ ０〜１５ ＢａＯ ０〜１５ ＺｎＯ ２〜１２ ただしＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５〜２０ Ａｌ2Ｏ3 ０〜１０ ＺｒＯ2 １〜１０ Ｌａ2Ｏ3 ２５〜３５ ただしＳｉＯ2＋ＺｒＯ2 １０〜２５
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31052692A JP2958919B2 (ja) | 1991-11-25 | 1992-11-19 | 光学レンズ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30932591 | 1991-11-25 | ||
| JP3-309325 | 1991-11-25 | ||
| JP31052692A JP2958919B2 (ja) | 1991-11-25 | 1992-11-19 | 光学レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05201743A true JPH05201743A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2958919B2 JP2958919B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=26565920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31052692A Expired - Fee Related JP2958919B2 (ja) | 1991-11-25 | 1992-11-19 | 光学レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958919B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919718A (en) * | 1995-09-18 | 1999-07-06 | Hoya Precision Inc. | Glass composition moldable into an optical element with reduced pull-out |
| US6816235B2 (en) | 2000-02-18 | 2004-11-09 | Nikon Corporation | Optical glass and projection exposure apparatus using the same |
| JP2008019104A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Ohara Inc | ガラス |
| JP2009269771A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及び光学機器 |
| US7638449B2 (en) | 2006-02-20 | 2009-12-29 | Asahi Glass Company, Limited | Optical glass |
| JP2010013292A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Ohara Inc | ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体の曇り低減方法 |
| WO2018003582A1 (ja) | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
| JP2018172261A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-11-08 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP31052692A patent/JP2958919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919718A (en) * | 1995-09-18 | 1999-07-06 | Hoya Precision Inc. | Glass composition moldable into an optical element with reduced pull-out |
| US6151915A (en) * | 1995-09-18 | 2000-11-28 | Hoya Precision Inc. | Method of producing a glass optical element capable of suppressing occurrence of a damage of a mold and improving a quality of the glass optical element |
| US6588231B1 (en) | 1995-09-18 | 2003-07-08 | Hoya Corporation | Method molding a glass composition into an optical element with reduced pull-out |
| US6776007B2 (en) | 1995-09-18 | 2004-08-17 | Hoya Corporation | Method of molding a glass composition into an optical element |
| US6816235B2 (en) | 2000-02-18 | 2004-11-09 | Nikon Corporation | Optical glass and projection exposure apparatus using the same |
| US7638449B2 (en) | 2006-02-20 | 2009-12-29 | Asahi Glass Company, Limited | Optical glass |
| JP2008019104A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-31 | Ohara Inc | ガラス |
| JP2009269771A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及び光学機器 |
| JP2010013292A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Ohara Inc | ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体の曇り低減方法 |
| WO2018003582A1 (ja) | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
| JP2018172261A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-11-08 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2958919B2 (ja) | 1999-10-06 |
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