JPH0859281A - 光学ガラス - Google Patents
光学ガラスInfo
- Publication number
- JPH0859281A JPH0859281A JP20169794A JP20169794A JPH0859281A JP H0859281 A JPH0859281 A JP H0859281A JP 20169794 A JP20169794 A JP 20169794A JP 20169794 A JP20169794 A JP 20169794A JP H0859281 A JPH0859281 A JP H0859281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical glass
- thermal expansion
- low
- zno
- 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.)
- Granted
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
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
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)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
成型に適し、かつ熱膨張係数が小さいので、プレス成型
により得た成型品をシリコンなどの低膨張性材料と組み
合せて使用するに好適な光学ガラスを提供する。 【構成】 ガラス成分として、SiO2 を1〜30wt
%、B2 O3 を15〜40wt%、ZnOを40〜60wt
%(但し40wt%は含まない)、MgOを0〜15wt
%、CaOを0〜10wt%、SrOを0〜10wt%、B
aOを0〜10wt%、PbOを0〜20wt%、[但しZ
nO、MgO、CaO、SrO、BaOおよびPbOの
合量が40〜60wt%(但し40wt%は含まない)]、
Al2 O3 を0〜10wt%(但し0wt%は含まない)含
有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が75wt
%以上であることを特徴とする光学ガラス。
Description
くは精密プレス成型性に優れているだけでなく、ガラス
よりも一般的に熱膨張係数の小さいシリコン等の材料と
組み合せて使用されるガラス成型品の製造に好適な光学
ガラスに関する。
年、ガラスの精密プレスによってガラスを所望の形状に
加工してガラスブロック、ガラスレンズなどを製造する
方法が、プレス成型後、研削または研磨を必要としない
などの利点を有するため、開発されている。この方法で
は、プレス成型に際し、一般に被成型ガラスおよび金型
をガラスの屈伏点付近あるいはそれ以上の温度に加熱す
る必要があるため、被成型ガラスの屈伏点の値はガラス
の精密プレス成型の難易を決定する重要な因子となる。
すなわち、ガラスの屈伏点が高くなるほど、プレス成型
の際の金型は高温に曝されるため、酸化等によって急速
に劣化し、金型の寿命が短くなる。従ってガラスのプレ
ス成型によるガラスブロックおよびガラスレンズの製造
に際して、被成型ガラスは屈伏点が低く軟化しやすい方
が、プレス金型の酸化による劣化を防止する上で有利で
ある。
プレス成型用ガラスが数多く市販されており、その代表
例として、低融点付与成分であるアルカリ酸化物を多量
に含有させたガラスがある。しかし、このアルカリ酸化
物を多量に含有するガラスは、精密プレス成型に適した
低融点を有するものの、熱膨張係数が例えば90×10
-7/℃と大きく、得られたガラス成型品を、低膨張性材
料、例えばシリコン(熱膨張係数α=32×10-7/
℃)と組み合せて使用した場合、ガラス成型品の熱膨張
係数がシリコンとの熱膨張係数よりも著しく大きいた
め、温度変化により形状の歪みまたは破損が生じるとい
う問題があった。
ると、SiO2 −B2 O3 −BaO系光学ガラスのSK
5は、その熱膨張係数が66×10-7/℃であり、また
SiO2 −B2 O3 −Al2 O3 −R2 O系ガラスのパ
イレックス(コード番号#7740)は、その熱膨張係
数が34×10-7/℃であって、上記のアルカリ金属酸
化物含有ガラスよりもシリコンの熱膨張係数に近い値を
有するが、これらの低熱膨張係数ガラスは、屈伏点が6
50℃(SK5)、620℃(パイレックス)であり、
高融点であるため、精密プレス成型に用いることが不可
能である。
られたガラス成型品をシリコンなどの低膨張性材料と組
み合せて使用する場合、光学ガラス自体が低融点を有す
るとともに、熱膨張係数が小さいことが必要とされる
が、これまでにこれら2つの要件を満足するガラスは見
い出されていない。
点であるので、精密プレス成型に適し、かつ熱膨張係数
が小さいので、プレス成型により得た成型品をシリコン
などの低膨張性材料と組み合せて使用するに好適な光学
ガラスを提供することにある。
に、本発明者は、安定した操業が可能なSiO2 −B2
O3 をガラス骨格形成成分としたガラスにおいて、ガラ
スの低屈伏点(融点)化と低熱膨張係数化の両者に有効
な添加成分を探索した結果、ZnOがガラスの熱膨張係
数を上昇させずに屈伏点(融点)を低下させることを見
い出した。
な程度にまでガラスの屈伏点を下げるため、これまで考
え得なかった多量のZnOを含有させ、かつ骨格形成成
分のSiO2 とB2 O3 の量を限定することにより、目
的とする、屈伏点が低く、かつ熱膨張係数が小さいガラ
スを安定した操業で得ることに成功した。
2 を1〜30wt%、B2 O3 を15〜40wt%、ZnO
を40〜60wt%(但し40wt%は含まない)、MgO
を0〜15wt%、CaOを0〜10wt%、SrOを0〜
10wt%、BaOを0〜10wt%、PbOを0〜20wt
%、[但しZnO、MgO、CaO、SrO、BaOお
よびPbOの合量が40〜60wt%(但し60wt%は含
まない)]、Al2 O3 を0〜10wt%(但し0wt%は
含まない)含有するガラスであって、前記ガラス成分の
合量が75wt%以上であることを特徴とする光学ガラス
を要旨とする。
限定理由について説明する。
であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。このためSiO2 は少なくとも1wt%以上含有させ
ることが必要であるが、30wt%を越えるとガラスが分
相し易くなる。従ってSiO2の含有量は1〜30wt%
に限定される。特に好ましいSiO2 の含有量は3〜3
0wt%である。
の一部をGeO2 に置き換えることができるが、GeO
2 の量が10%を越えると耐久性が悪化するため、Ge
O2の量は0〜10wt%に限定される。また、ガラス耐
失透性の維持及び分相を防ぐために、SiO2 とGeO
2 との合量は3〜30wt%の範囲でなければならない。
分であり、安定した操業とガラス形成に必須の成分であ
る。液相温度の低下に効果があるため、B2 O3 は15
wt%以上含有させることが必要であるが、40wt%を越
えると耐失透性および化学的耐久性が著しく低下する。
従ってB2 O3 の含有量は15〜40wt%に限定され
る。特に好ましいB2 O3 の含有量は20〜40wt%で
ある。
伏点と低熱膨張係数を得るために必須の成分である。熱
膨張係数を高めることなく屈伏点を下げるには、ZnO
は40wt%より多い量が必要であるが、60wt%を越え
るとガラス化が困難になる。好ましくは40wt%より多
く、55wt%以下である。但し、熱膨張係数を高める調
整を目的とし、ZnOの一部を、MgOは15wt%、C
aOは10wt%、SrOは10wt%、BaOは10wt%
をそれぞれ上限として、これらのアルカリ土類酸化物に
置き換えることができる。しかし、上記範囲を越えると
熱膨張係数が大きくなり過ぎるため、MgOは0〜15
wt%、CaOは0〜10wt%、SrOは0〜10wt%、
BaOは0〜10wt%に限定される。また、屈折率nd
を高くすることを目的に、ZnOの一部をPbOに置き
換えることができる。しかし、その量が20wt%を越え
ると着色が強くなってしまう。よって、PbOの量は0
〜20wt%に限定される。
ためには、2価金属酸化物であるZnO、MgO、Ca
O、SrO、BaOおよびPbOの合量は40wt%を越
え60wt%以下に限定され、40wt%を越え、55wt%
以下であるのが好ましい。
るとともに分相を防ぐ効果がある成分で、必須の成分で
あるが、10wt%を越えると、ガラスの耐失透性が悪化
するため、Al2 O3 の量は0wt%を越え10wt%以下
に限定され、好ましくは0.5〜10wt%である。
に分相を防ぐ効果がある。少量の添加で効果があるが、
多量に添加すると屈伏点が低下すると同時に著しく熱膨
張係数が大きくなってしまう。よって、所望の熱膨張係
数を維持するためには、7wt%を越えてはならない。従
ってLi2 Oの量は0〜7wt%に限定される。
し、屈折率nd を高める効果のあるLa2 O3 を添加す
ることもできる。しかし、20wt%を越えると、耐失透
性が著しく低下するため、La2 O3 の量は0〜20wt
%に限定される。また、La2O3 の一部をY2 O3 は
10wt%、Gd2 O3 は10wt%を限度として、置き換
えることができる。しかし、10wt%を越えると耐失透
性が低下するため、Y2O3 およびGd2 O3 の量は0
〜10wt%に限定され、La2 O3 とY2 O3 とGd2
O3 との合量も0〜20wt%の範囲でなければならな
い。
Ta2 O5 をそれぞれ0〜10wt%の範囲で添加でき
る。しかし、Nb2 O5 とTa2 O5 との合量が10wt
%を越えると着色が強くなり、ガラスが黄色を帯びてし
まう。よって、Nb2 O5 とTa2 O5 との合量も0〜
10wt%に限定される。
O2 等を添加することができる。しかし、ZrO2 の量
が5wt%を越えると、熔解中に未熔解物が生成し易くな
り、熔解が困難に成るため、ZrO2 の量は0〜5wt%
に限定される。また、TiO2 は3wt%を越えると着色
が強くなると同時に耐失透性も低下するため、TiO2
の量は0〜3wt%に限定される。
外割りで、As2 O3 、Sb2 O3、SnO、SnO2
のうち1種類以上を添加することができる。しかし、A
s2O3 、Sb2 O3 、SnO、SnO2 との合量で4w
t%を越えて添加しても、脱泡、着色の改善の効果は向
上しないため、これらの合量で0〜4wt%の範囲で使用
することが望ましい。
にガラスの特性を悪化させない範囲であれば、F、Bi
2 O3 、Yb2 O3 、WO3 等を適宜に、微量のNa2
O、K2 Oを添加することが可能である。
下の屈伏点と70×10-7/℃以下の熱膨張係数を有す
るので、精密プレス成型が可能であり、また得られた成
型品は、シリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用
したときに歪みや破損が生じない。
な透過特性を有し、着色も少ないので、得られた成型品
同士または成型品と他材料との接着、接合等に紫外線硬
化型樹脂等の使用も可能である。
H)3 、Li2 CO3 を、脱泡剤としてAs2 O3 を用
いガラスバッチを調合後、白金坩堝を用い1100℃で
熔解し、攪拌により均質化した後、清澄による泡切れを
行い、鋳型に流し込み徐冷することによってガラスを作
製した。作製したガラスから所定重量のガラスブロック
を切り出し、ガラス転移点475℃よりわずかに高い温
度500℃まで加熱し、その温度で3時間保持した後、
一定の温度−30℃/hrで保持温度から200℃低い温
度まで冷却することによってガラス内部の歪を除去し
た。除歪したガラスを、直径5mm×長さ20mmの円
柱状に加工し、ガラス転移点(℃)、屈伏点(℃)、3
0℃から300℃における熱膨張係数(×10-7/cm
/cm/℃)を測定した。また、除歪したガラスブロッ
クを2mmの厚さで両面を研磨し、波長250〜700
nmにおける分光透過率(反射損失を含む)を測定し、
得られた分光透過率曲線より、透過率80%を示す波長
を求め、着色度を評価した。
移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度の測定結果を表1に
示す。
505℃であり軟化温度が低く、熱膨張係数も64×1
0-7cm/cm/℃であり、低膨張性であった。また厚
さ2mmにおける透過率80%の波長が290nmであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少なく、接
着、接合等に紫外線硬化型樹脂等の使用も可能であるこ
とが明らかとなった。
工によって球状プリフォームを得た後、精密プレス成型
により、直方体状のガラスブロックを作製したところ、
精密プレスに適することが確認された。また精密プレス
成型により得たガラスブロックをシリコンブロックに組
み込んだところ、歪みおよび破損は認められなかった。
同様にしてガラスを作製し、実施例1と同様にしてガラ
スのガラス転移点、屈伏点、熱膨張係数、着色度を測定
した。測定結果は表1〜3に示すように、実施例2〜1
7のガラスは、屈伏点が495〜555℃であって軟化
温度が低く、熱膨張係数は50〜70×10-7cm/c
m/℃であって、低膨張性であった。また厚さ2mmに
おける透過率80%の波長が288〜350nmであ
り、紫外部で良好な透過特性を有し、着色が少ないこと
が確認された。
施例1と同様に冷間研磨加工によって球状プリフォーム
を得た後、精密プレス成型により、直方体状のガラスブ
ロックを作製したところ、精密プレスに適することが確
認された。また精密プレス成型により得たガラスブロッ
クをシリコンブロックに組み込んだところ、歪みおよび
破損は認められなかった。
が低く、低融点であるので、精密プレス成型に適し、か
つ熱膨張係数が小さいので、プレス成型により得た成型
品をシリコンなどの低膨張性材料と組み合せて使用する
に好適な光学ガラスが提供された。
Claims (5)
- 【請求項1】 ガラス成分として、 SiO2 を1〜30wt%、 B2 O3 を15〜40wt%、 ZnOを40〜60wt%(但し40wt%は含まない)、 MgOを0〜15wt%、 CaOを0〜10wt%、 SrOを0〜10wt%、 BaOを0〜10wt%、 PbOを0〜20wt%、[但しZnO、MgO、Ca
O、SrO、BaOおよびPbOの合量が40〜60wt
%(但し40wt%は含まない)]、 Al2 O3 を0〜10wt%(但し0wt%は含まない)含
有するガラスであって、前記ガラス成分の合量が75wt
%以上であることを特徴とする光学ガラス。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光学ガラスにおいて、 SiO2 を3〜30wt%、 B2 O3 を20〜40wt%、 ZnOを40〜55wt%(但し40wt%は含まない)、 MgOを0〜15wt%、 CaOを0〜10wt%、 SrOを0〜10wt%、 BaOを0〜10wt%、 PbOを0〜20wt%、[但しZnO、MgO、Ca
O、SrO、BaOおよびPbOの合量が40〜55wt
%(但し40wt%は含まない)]、 Al2 O3 を0.5〜10wt%含有し、 さらにLi2 Oを0〜7wt%含有することを特徴とする
光学ガラス。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の光学ガラスに
おいて、さらにGeO2 を0〜10wt%、[但しSiO
2 とGeO2 との合量が3〜30wt%]、 La2 O3 を0〜20wt%、 Y2 O3 を0〜10wt%、 Gd2 O3 を0〜10wt%、[但しLa2 O3 、Y2 O
3 およびGd2 O3 の合量が0〜20wt%]、 Nb2 O5 を0〜10wt%、 Ta2 O5 を0〜10wt%、[但しNb2 O5 とTa2
O5 の合量は0〜10wt%]、 ZrO2 を0〜5wt%、 TiO2 を0〜3wt%含有することを特徴とする光学ガ
ラス。 - 【請求項4】 560℃以下の屈伏点と70×10-7/
℃以下の熱膨張係数を有し、着色の少ないガラスである
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。 - 【請求項5】 光学ガラスが精密プレス用光学ガラスで
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20169794A JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20169794A JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0859281A true JPH0859281A (ja) | 1996-03-05 |
JP3219941B2 JP3219941B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16445420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20169794A Expired - Fee Related JP3219941B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光学ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3219941B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015850A1 (fr) * | 1995-10-27 | 1997-05-01 | Hoya Corporation | Element de fixation de fibre optique et procede de fabrication |
WO2000021895A1 (fr) * | 1998-10-12 | 2000-04-20 | Kabushiki Kaisha Ohara | Verre optique pour moulage sous pression et element optique |
US6816235B2 (en) | 2000-02-18 | 2004-11-09 | Nikon Corporation | Optical glass and projection exposure apparatus using the same |
JP2010076993A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 無鉛無ビスマスガラス組成物 |
JP2011079684A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Sumita Optical Glass Inc | 光学ガラス |
JP2019194139A (ja) * | 2017-07-27 | 2019-11-07 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20169794A patent/JP3219941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015850A1 (fr) * | 1995-10-27 | 1997-05-01 | Hoya Corporation | Element de fixation de fibre optique et procede de fabrication |
US6240235B1 (en) | 1995-10-27 | 2001-05-29 | Hoya Corporation | Optical fiber fixing member and method for manufacturing the same |
WO2000021895A1 (fr) * | 1998-10-12 | 2000-04-20 | Kabushiki Kaisha Ohara | Verre optique pour moulage sous pression et element optique |
US6713419B1 (en) | 1998-10-12 | 2004-03-30 | Kabushiki Kaisha Ohara | Optical glass for precision press molding and optical element |
US6816235B2 (en) | 2000-02-18 | 2004-11-09 | Nikon Corporation | Optical glass and projection exposure apparatus using the same |
JP2010076993A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 無鉛無ビスマスガラス組成物 |
JP2011079684A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Sumita Optical Glass Inc | 光学ガラス |
JP2019194139A (ja) * | 2017-07-27 | 2019-11-07 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3219941B2 (ja) | 2001-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3750984B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学製品の製造方法 | |
JP3255390B2 (ja) | 低融点光学ガラス | |
JP3194835B2 (ja) | 光学ガラス | |
US6703333B2 (en) | Optical glass | |
JP2002362938A (ja) | 光学ガラス | |
JP2015020913A (ja) | 光学ガラス | |
JP2015074572A (ja) | 光学ガラス | |
JP2002201039A (ja) | プレス成形用ガラスおよびレンズ | |
JP2002029773A (ja) | ガラス組成物 | |
JP3130245B2 (ja) | 光学ガラス | |
JP2002087841A (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用素材および光学部品 | |
JPH09278479A (ja) | モールドプレス用光学ガラス | |
JPH0859281A (ja) | 光学ガラス | |
JP2004168593A (ja) | 光学ガラス | |
KR101719312B1 (ko) | 광학 유리 및 광학 소자 | |
JPH07247136A (ja) | 低融点光学ガラス及び光学製品 | |
US7087542B2 (en) | Optical glass | |
JPH05201743A (ja) | 光学ガラスおよびそれを用いた光学レンズ | |
JP4233832B2 (ja) | モールド成形用光学ガラス | |
JP4442168B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
TW202114956A (zh) | 光學玻璃及光學元件 | |
JP4641863B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学製品の製造方法 | |
JPH04292435A (ja) | レンズの製造方法 | |
JP2001089183A (ja) | プレス成形レンズ用光学ガラス | |
JP3583598B2 (ja) | モールドプレス用光学ガラス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010719 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090810 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130810 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |