WO2010041666A1 - 光学ガラス - Google Patents

光学ガラス Download PDF

Info

Publication number
WO2010041666A1
WO2010041666A1 PCT/JP2009/067427 JP2009067427W WO2010041666A1 WO 2010041666 A1 WO2010041666 A1 WO 2010041666A1 JP 2009067427 W JP2009067427 W JP 2009067427W WO 2010041666 A1 WO2010041666 A1 WO 2010041666A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
less
content
sio
refractive index
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/067427
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聡子 此下
史雄 佐藤
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
Priority to CN2009801394050A priority Critical patent/CN102171152A/zh
Publication of WO2010041666A1 publication Critical patent/WO2010041666A1/ja

Links

Images

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
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • 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
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • 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
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • 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
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to optical glass.
  • Optical lenses for CD, MD, DVD and other various optical disk systems, imaging lenses for digital cameras, video cameras, camera-equipped mobile phones, and transmission / reception lenses used for optical communications include aspherical lenses. Widely used.
  • Various glasses have been proposed as lens glass materials. For example, SiO 2 —B 2 O 3 as shown in Patent Documents 1 to 3 as optical glass having a refractive index of 1.55 to 1.65 and an Abbe number of 50 or more. Based glass has been proposed.
  • the following method is known as a method for manufacturing this type of lens.
  • molten glass is dropped from the tip of a nozzle to produce droplet glass (droplet molding), and grinding, polishing, and washing are performed to produce a preform glass.
  • a molten glass is rapidly cast to produce a glass ingot, which is then ground, polished and washed to produce a preform glass.
  • the preform glass is heated and softened, pressure-molded with a mold having a highly accurate molding surface, and the surface shape of the mold is transferred to the glass to produce a lens.
  • Such a molding method is generally called a mold press molding method and has been widely adopted in recent years as a method suitable for mass production.
  • JP 2002-187735 A Japanese published patent: JP-A-2005-350279 Japanese published patent: JP 2007-297269 A
  • spiders When mold glass is used for preform glass, spiders may be generated on the glass surface. Spiders on the lens surface can be a fatal defect because they block and scatter light transmitted through the lens.
  • An object of the present invention is to provide an optical glass in which spiders on the lens surface are hardly generated.
  • the optical glass of the present invention contains, by mass%, SiO 2 35-60%, B 2 O 3 1-20%, Li 2 O 0.1-12%, and Sb 2 O 3 0.0001%. As mentioned above, it is characterized by being less than 0.1%.
  • the basicity of the glass defined by (total number of moles of oxygen atoms / total field strength of cations) ⁇ 100 is preferably 11 or less.
  • “Field Strength” (hereinafter referred to as “FS”) is obtained by the following Equation 1.
  • Formula 1 F. S. Z / r 2
  • Z represents an ionic valence
  • r represents an ionic radius. Note that the values of Z and r in the present invention are the values in Table 1 (values described in “Science Manual Basic Bias Revised 2nd Edition (published by Maruzen Co., Ltd., 1975)”).
  • it is preferably for mold press molding.
  • the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is 3 to 12%, and Sb 2 O 3 is 0. It is preferably 0001% or more and less than 0.1%.
  • SiO 2 42-60%, B 2 O 3 2-11%, CaO 0.5-10%, BaO 3-17%, SrO 0-10%, Li 2 O 2-10%, ZrO 2 0 to 3%, La 2 O 3 0 to 2.5% is contained, the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is 3 to 12%, and Sb 2 O 3 is 0.001 % Or more and preferably less than 0.1%.
  • the above configuration it is possible to easily obtain a glass having optical characteristics such as a refractive index nd of 1.55 to 1.60 and an Abbe number ⁇ d of 57 or more in addition to preventing spiders during pressing.
  • the glass having the above composition is excellent in acid resistance and weather resistance, and the glass surface does not deteriorate even if it is washed with an acid solution in the washing step or exposed to a high temperature and humidity environment for a long period of time.
  • the glass which has the said composition has a softening point low and a glass component does not volatilize easily, the fall of a shaping
  • die will not arise.
  • the working temperature range is wide, the preform glass is excellent in mass productivity, and the weather resistance is good, so that the physical properties are not deteriorated and the surface is not deteriorated during the production process or use of the product.
  • the content is preferably 0 to 4.5%, and Sb 2 O 3 is preferably 0.0001% or more and less than 0.1%.
  • the glass having the above composition is not easily devitrified during the molding process, is excellent in mass productivity, and has good weather resistance, which may cause deterioration of physical properties and surface modification during the manufacturing process and use of the product. Absent.
  • the optical lens of the present invention is made of the above glass.
  • the optical glass of the present invention includes optical pickup lenses for CD, MD, DVD and other various optical disc systems, imaging lenses for digital cameras, video cameras, camera-equipped mobile phones, transmission / reception lenses used for optical communication, etc. It is suitable as a glass material for optical lenses obtained by mold press molding.
  • the glass of the present invention contains, by mass%, SiO 2 35-60%, B 2 O 3 1-20%, Li 2 O 0.1-12% (especially 0.1-10%), Sb 2 O 3 is 0.0001% or more and less than 0.1%.
  • the high viscosity of the optical glass such as SiO 2 -B 2 O 3 based glass containing SiO 2 more than 35 wt%, generally Sb 2 O 3 is contained about 0.5 wt% as a fining agent.
  • Sb 2 O 3 in the glass is reduced and deposited to contaminate the mold, which adheres to the glass surface and becomes a spider.
  • “%” means “% by mass” unless otherwise specified.
  • the present invention prevents spiders generated on the glass surface during pressing by limiting Sb 2 O 3 to less than 0.1%.
  • the upper limit of Sb 2 O 3 is preferably 0.08% or less, particularly 0.05% or less.
  • the lower limit of Sb 2 O 3 is limited to 0.0001% or more from the viewpoint of obtaining a glass having no bubbles inside and not colored due to the dissolution of platinum. Preferably it is 0.001% or more, 0.005% or more, and particularly preferably 0.01% or more. If Sb 2 O 3 is less than 0.0001%, the clarification effect is not recognized, and bubbles remain in the glass. In addition, when clarifying with an amount of Sb 2 O 3 of less than 0.0001%, a method of floating bubbles by increasing the melting time or raising the melting temperature can be considered. The amount of Pt dissolved in the glass increases, and the glass becomes colored.
  • Another possible method is to reduce the depth of the glass melt in the melting container to shorten the bubble floating time, but this is not preferable from the viewpoint of productivity. If the content of Sb 2 O 3 is 0.0001% or more, a clarifiable amount of gas is released, and bubbles are contained even if the melting time is extremely long or the melting temperature is not extremely high. Moreover, it becomes possible to obtain glass without coloring.
  • Clarifying agent in the present invention is a Sb 2 O 3, it is also possible to contain other fining component in addition to the Sb 2 O 3.
  • SnO 2 and CeO 2 are considered as other fining agents.
  • SnO 2 may become a spider at the time of pressing like Sb 2 O 3 , so addition of a large amount should be avoided.
  • the SnO 2 content is preferably less than 0.1%.
  • CeO 2 may be colored, so it should be avoided to add a large amount.
  • the CeO 2 content is preferably less than 0.1%.
  • the total amount of Sb 2 O 3 , SnO 2 and CeO 2 is less than 0.1% and preferably 0.0001% or more. Note that As 2 O 3, which is widely known as a fining agent, is harmful, so it is desirable not to contain it substantially.
  • substantially not contained means less than 0.0001%.
  • the optical glass of the present invention preferably has a basicity of 11 or less of glass defined by (total number of moles of oxygen atoms / total number of positive field strength) ⁇ 100.
  • the basicity exceeds 11, the reducibility of Sb ions in the glass becomes strong, and Sb easily precipitates during pressing, so that spiders are easily generated.
  • the basicity of glass is an index indicating how much oxygen electrons in glass are attracted to cations in glass.
  • the attraction of oxygen electrons by cations in the glass is weak. Therefore, when a glass having a high basicity is in contact with a cation (mold component) that has a strong tendency to demand electrons, the cation in the glass is more easily reduced than a glass having a low basicity.
  • the change in basicity is mainly due to F.A. S.
  • the influence of is great.
  • F. S. When the component having a large value is increased, the basicity tends to decrease.
  • S. When a component having a small value is increased, the basicity tends to increase. For this reason, when it is going to lower the basicity of glass, for example, comparatively F.I. S. Increase the composition ratio of SiO 2 , B 2 O 3, WO 3, etc. having a large F. S. Small Li 2 O with, Na 2 O, SrO, it is sufficient to reduce BaO or the like.
  • the glass of the present invention is highly viscous, the effect can be further enjoyed. This is because a highly viscous glass requires a clarifier such as Sb 2 O 3 because it is difficult for bubbles to escape during melting.
  • the high viscosity refers to glass having a viscosity of 10 0.3 dPa ⁇ s or more at 1300 ° C. Also from the viewpoint of easily floated foam, it is preferable viscosity at 1300 ° C. is not more than 10 1.5 dPa ⁇ s.
  • the lack of fining power due to Sb 2 O 3 being less than 0.1% can be supplemented by increasing the melting time, increasing the melting temperature, or decreasing the depth of the glass melt at the time of melting. it can.
  • the glass of the present invention can further enjoy the effect when it is a low softening point glass that can be used for mold press molding.
  • the low softening point glass refers to a glass having a glass transition point Tg of 650 ° C. or lower.
  • a glass having an optical constant having a refractive index nd of 1.55 to 1.60 and an Abbe number ⁇ d of 57 or more 42% to 60% SiO 2 , B 2 O 3 2 by mass%. -20%, CaO 0-10%, BaO 3-30%, SrO 0-10%, Li 2 O 2-10%, ZrO 2 0-3%, La 2 O 3 0-2.5%,
  • a composition range (glass composition A) in which the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is 3 to 12% and Sb 2 O 3 is 0.0001% or more and less than 0.1% is selected. Is preferred.
  • a glass having an optical constant having a refractive index nd of 1.57 to 1.62 and an Abbe number ⁇ d of 55 or more 41% to 56% SiO 2 , Al 2 O 3 by mass%. 1.5-5%, B 2 O 3 7-16%, CaO 0-10%, BaO 0-30%, SrO 0-10%, ZnO 0-5%, Li 2 O 1-10%, Na 2 It is preferable to select a composition range (glass composition B) containing O 0 to 5%, La 2 O 3 0 to 15%, and Sb 2 O 3 being 0.0001% or more and less than 0.1%.
  • a glass having an optical constant having a refractive index nd of 1.58 to 1.65 and an Abbe number ⁇ d of 50 or more it is 35% by mass, SiO 2 35 to 50.5%, Al 2. O 3 0-15%, B 2 O 3 1-15%, CaO 0-15%, BaO 0-15%, SrO 4.1-15%, ZnO 0-10%, Li 2 O 3-12%, Na 2 O 0-10%, La 2 O 3 5-15%, Gd 2 O 3 0-15%, Nb 2 O 5 0-4.5%, Sb 2 O 3 is 0.0001% or more, It is preferable to select a composition range (glass composition C) of less than 0.1%.
  • SiO 2 is a component that constitutes the skeleton of the glass, is a component that has a large effect of increasing the Abbe number after B 2 O 3 , and is also a component that improves weather resistance.
  • the content of SiO 2 is more than 60%, the refractive index tends to be low and the softening point tends to be high.
  • a preferred SiO 2 content range is 45 to 57%, and a more preferred range is 50 to 55%.
  • B 2 O 3 has the effect of increasing the Abbe number, but as mentioned above, when it is contained in a large amount, specifically more than 20%, the acid resistance tends to decrease. On the other hand, when the content is less than 2%, it becomes difficult to make the Abbe number 57 or more.
  • a preferred range for the content of B 2 O 3 is 5 to 9.5%, a more preferred range is 7 to 9.2%, and a further preferred range is 7 to 9%.
  • CaO is a component that can increase the weather resistance and acid resistance by substituting an alkali metal component because it has the effect of lowering the softening point next to the alkali metal oxide. It also has the effect of increasing the refractive index. However, if contained in a large amount, the glass surface is likely to be altered when exposed to a high temperature and humidity environment for a long period of time.
  • a preferred CaO content range is 1 to 10%, a more preferred range is 5 to 10%, and a particularly preferred range is 5 to 7%.
  • BaO is a component that improves weatherability and increases the refractive index, and also improves workability by lowering the liquidus temperature of the glass. However, if contained in a large amount, the glass surface is likely to be altered when exposed to a high temperature and humidity environment for a long period of time.
  • a preferable range of BaO content is 5 to 15%, and a more preferable range is 8.5 to 11.5%.
  • SrO like BaO
  • SrO is a component that increases weather resistance and increases the refractive index, and also improves workability by lowering the liquidus temperature of the glass. However, if contained in a large amount, the glass surface is likely to be altered when exposed to a high temperature and humidity environment for a long period of time.
  • a preferred SrO content range is 3 to 10%, and a more preferred range is 5 to 10%.
  • Li 2 O is used as an essential component because it has an effect of lowering the melting temperature and softening point and improving workability.
  • a preferable range of the content of Li 2 O is 3.5 to 9%, and a more preferable range is 5 to 9%. If it exceeds 10%, the phase separation is strong, the liquidus temperature becomes high, and the workability deteriorates. On the other hand, if it is less than 2%, the melting temperature tends to be high.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O have the effect of lowering the melting temperature and softening point and improving workability, but the total amount is 3 to 12%, preferably 5 to 10%.
  • the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O increases, the surface alteration tends to be easily altered in the cleaning process.
  • the liquidus temperature rises, the working range is narrowed, and the mass productivity tends to be adversely affected.
  • the total amount thereof decreases, the softening point increases and the workability tends to be impaired.
  • Na 2 O has the effect of lowering the melting temperature and softening point and improving workability in the same manner as Li 2 O. However, if the amount is too large, the amount of volatile matter formed by B 2 O 3 —Na 2 O at the time of glass melting increases, which tends to promote the generation of striae.
  • the content of Na 2 O is desirably 5% or less, particularly 3% or less.
  • K 2 O has the effect of lowering the melting temperature and softening point and improving workability in the same manner as Na 2 O. However, if the amount is too large, the amount of volatile matter formed by B 2 O 3 —K 2 O at the time of glass melting increases, which tends to promote the generation of striae.
  • the content of K 2 O is desirably 5% or less, particularly 3% or less.
  • ZrO 2 is a component added to increase the refractive index and improve the weather resistance.
  • the Abbe number tends to decrease and the tendency to devitrification also increases, so that a homogeneous glass cannot be obtained.
  • La 2 O 3 has the effect of increasing the refractive index without reducing the Abbe number.
  • the content is preferably 2.5% or less. Further, when performing mold press molding, if the content is large, there is a tendency to fuse with the mold.
  • Al 2 O 3 , MgO and / or ZnO can be added for the purpose of improving the weather resistance.
  • Al 2 O 3 is a component constituting a glass skeleton together with SiO 2 , has an effect of improving weather resistance, and can be contained up to 10%. Moreover, it has the remarkable effect which suppresses that the alkaline component in glass elutes in water. However, when the content of Al 2 O 3 increases, the refractive index tends to decrease and the softening point tends to increase. A preferable range of Al 2 O 3 content is 0 to 8%, and a more preferable range is 1 to 5%.
  • MgO can be added up to 5% in order to increase the weather resistance and the refractive index. However, if the content is large, the tendency of phase separation is strong, and the liquidus temperature tends to be increased.
  • a preferred range for the content of MgO is 4% or less, and a more preferred range is 3% or less.
  • ZnO is a component added to increase the refractive index and improve weather resistance, and can be contained up to 5%.
  • the content increases, the Abbe number tends to decrease, the tendency to devitrification also increases, and it becomes difficult to obtain a homogeneous glass. Therefore, the content is desirably 3% or less.
  • Bi 2 O 3 can be added to increase the refractive index.
  • P 2 O 5 is a component added to reduce the liquidus temperature.
  • the content is preferably 5% or less.
  • TiO 2 and Nb 2 O 5 are effective components for increasing the refractive index, but on the other hand, since the Abbe number is remarkably lowered, the content of each of TiO 2 and Nb 2 O 5 is 0.3%. The following is preferable.
  • SiO 2 is an effective component for increasing the refractive index, but it is preferably not substantially contained since it is an environmental load substance.
  • Glass B SiO 2 is a component constituting the skeleton of the glass and has an effect of improving weather resistance. Its content is 41 to 56%, preferably 42 to 53%, more preferably 43 to 50.5%. Incidentally or becomes large SiO 2 and the refractive index is lowered, there is a tendency that the softening point increases. In addition, the tendency to devitrification becomes stronger. On the other hand, when the amount of SiO 2 decreases, the weather resistance such as acid resistance and water resistance deteriorates.
  • Al 2 O 3 is a component constituting a glass skeleton together with SiO 2 and has an effect of improving weather resistance.
  • SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R ′ 2 O—La 2 O 3 glass (where R is an alkaline earth metal and R ′ is an alkali metal)
  • selection of the alkali component in the glass to water The effect of suppressing the elution is remarkable, and its content is 1.5 to 5%, preferably 2 to 4.5%, more preferably 2.7 to 4.5%.
  • Incidentally easily devitrified and Al 2 O 3 is large.
  • the meltability deteriorates and striae and bubbles remain in the glass, which may not satisfy the required quality as glass for lenses.
  • the Al 2 O 3 is less, water resistance, acid resistance is lowered, it is difficult to obtain a glass having a very high weatherability.
  • B 2 O 3 is a skeletal component of glass and is effective in improving devitrification resistance. It is a component that increases the Abbe number and lowers the softening point. Further, it has the effect of lowering the basicity of the glass, and is effective in preventing fusion between the glass and the mold in mold press molding. Its content is 7 to 16%, preferably 9 to 16%, particularly preferably 10 to 15.5%, and further preferably 12 to 15%. Note B 2 O 3 B 2 O 3 -R ' becomes large volatiles formed by 2 O upon a number becomes the glass melting, to facilitate the generation of striae. Furthermore, weather resistance deteriorates.
  • Alkaline earth metal oxides such as CaO, BaO, and SrO act as fluxes and lower the Abbe number in SiO 2 -B 2 O 3 -RO-R ' 2 O-La 2 O 3 glass Without increasing the refractive index.
  • the total amount of CaO, BaO, and SrO is preferably 10 to 30%, particularly 10 to 20%, more preferably 12 to 18%.
  • the weather resistance is likely to deteriorate, for example, the elution of the glass into the polishing cleaning water and various cleaning solutions increases, and the glass surface changes significantly in a hot and humid state.
  • RO when RO is decreased, inconveniences such as a decrease in refractive index and an increase in softening point are likely to occur.
  • CaO is a component that increases the refractive index without decreasing the Abbe number. Moreover, since the effect which prevents precipitation to the surface of an alkali or alkaline earth in a hot and humid state becomes high, it is an essential component for a weather resistance improvement.
  • the CaO content is preferably 0.1 to 10%, particularly 0.5 to 5%, and more preferably 1 to 4%. In addition, when CaO increases, liquidus temperature will rise and it will become easy to devitrify.
  • BaO is a component that increases the refractive index, and this glass system also has the effect of lowering the liquidus temperature and improving workability. However, the amount of precipitation from the glass surface in a high-temperature and high-humidity state is remarkably large compared to other RO components.
  • the content of BaO is preferably 0 to 30%, particularly 0 to 10%, more particularly 0.5 to 9.5%, and further preferably 4 to 9%.
  • SrO is a component that increases the refractive index. Moreover, compared with BaO, there is little precipitation amount from the glass surface in a hot and humid state. Therefore, a product excellent in weather resistance can be obtained by positively using SrO. Its content is 0 to 10%, preferably 0.5 to 9%, more preferably 3 to 8%. When SrO increases, the liquidus temperature rises and the working range tends to narrow.
  • MgO may be added to increase the refractive index.
  • its content is preferably 0 to 5%, particularly preferably 0 to 3%. It becomes easy to devitrify when MgO increases.
  • ZnO has the effect of increasing the refractive index and improving the weather resistance. Moreover, since the devitrification tendency is not strong, a homogeneous glass can be obtained even if it is contained in a large amount. Its content is 0 to 5%, preferably 0.5 to 4%, more preferably 1 to 3%. When the amount of ZnO increases, the Abbe number tends to decrease.
  • Alkali metal oxides such as Li 2 O and Na 2 O are components for lowering the softening point.
  • the total amount of Li 2 O and Na 2 O is preferably 5 to 12%, particularly 6 to 11%, and more preferably 7 to 10%.
  • R ′ 2 O increases, the liquidus temperature rises and the working temperature range tends to narrow. In this case, the mass productivity may be adversely affected. Moreover, there exists a tendency for a weather resistance to deteriorate. Conversely, when R ′ 2 O decreases, the softening point increases.
  • Li 2 O has the greatest effect of lowering the softening point. Its content is 1 to 10%, preferably 3 to 9%, more preferably 5 to 8.5%. However, since Li 2 O has a strong phase separation property, if added in a large amount, the liquidus temperature tends to increase and workability tends to deteriorate. In addition, since Field Strength (hereinafter referred to as FS) is low and it is a component that increases the basicity of glass described later, it causes fusion with a mold during press molding. On the other hand, when Li 2 O decreases, the softening point increases.
  • Field Strength hereinafter referred to as FS
  • Na 2 O has an effect of lowering the softening point.
  • volatiles formed by B 2 O 3 —R ′ 2 O at the time of melting increase, and the formation of striae is promoted.
  • volatilization occurs during molding, which contaminates the mold and greatly shortens the life of the mold.
  • the content of Na 2 O is preferably 0 to 5%, particularly preferably 0.5 to 3%.
  • K 2 O may be added to lower the softening point.
  • its content is preferably 0 to 7%, particularly preferably 0 to 5%.
  • K 2 O increases, the weather resistance deteriorates.
  • La 2 O 3 Since La 2 O 3 has an effect of increasing the refractive index without reducing the Abbe number, it is not necessary to contain a large amount of RO and is effective in improving weather resistance. Moreover, although it has the effect of improving devitrification resistance and can expand the working temperature range, if it is contained in a large amount, the phase separation tendency of the glass becomes strong and it becomes difficult to obtain a homogeneous glass.
  • the content of La 2 O 3 is 0 to 15%, preferably 5 to 15%, more preferably 6 to 12%, and further preferably 7 to 10%.
  • the content of SiO 2 and La 2 O 3 is such that the value of SiO 2 / La 2 O 3 is in the range of 3.2 to 15.0, particularly 3.2 to 10.0 on a mass% basis. It is preferable to adjust. By setting this ratio to 3.2 to 15.0, high devitrification resistance can be maintained without lowering the refractive index. When this ratio decreases, the devitrification resistance decreases, and when it increases, the refractive index tends to decrease.
  • the glass B according to the present invention may contain various components other than the above.
  • TiO 2 and Nb 2 O 5 are components that increase the refractive index of glass, but they reduce the Abbe number, have a large absorption in the ultraviolet region, and reduce the transmittance at 390 to 440 nm, so that lenses for short wavelengths are used.
  • Introducing into a substantial glass should be avoided because it may hinder the use of the glass.
  • PbO and Bi 2 O 3 should be avoided from being introduced into glass substantially because Ag and halogens are photoreversible discoloration carriers for environmental reasons.
  • "avoid introduction into substantial glass” means that the content is 0.1% or less.
  • SiO 2 is a component constituting the skeleton of the glass and has an effect of improving weather resistance. Its content is 35 to 50.5%, preferably 36 to 50.5%. If SiO 2 exceeds 50.5%, the refractive index becomes too low, or the softening point exceeds 650 ° C. On the other hand, when it is less than 35%, the weather resistance such as acid resistance and water resistance is remarkably deteriorated.
  • Al 2 O 3 is a component constituting a glass skeleton together with SiO 2 and has an effect of improving weather resistance.
  • SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R ′ 2 O—La 2 O 3 glass where R is an alkaline earth metal and R ′ is an alkali metal
  • selection of the alkali component in the glass into water The effect of suppressing the elution is remarkable, and its content is 0 to 15%, preferably 1 to 10%.
  • Al 2 O 3 exceeds 15%, devitrification is likely to occur, meltability is also significantly deteriorated, striae and bubbles remain in the glass, and the required quality as lens glass is not satisfied.
  • B 2 O 3 is essential as a component for increasing the Abbe number ( ⁇ d). It also has the effect of lowering the softening point, and its content is 1 to 15%, preferably 1 to 12%, more preferably 3 to 9.5%. If B 2 O 3 exceeds 15%, more volatiles are formed by B 2 O 3 —R ′ 2 O when the glass is melted, which promotes the formation of striae. In addition, volatilization occurs during molding, which contaminates the mold and greatly shortens the life of the mold. Furthermore, the weather resistance is significantly deteriorated. On the other hand, if B 2 O 3 is less than 1%, the Abbe number is less than 50.
  • MgO, CaO, BaO, and SrO act as a flux and increase the refractive index without reducing the Abbe number in SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R ′ 2 O—La 2 O 3 glass There is.
  • the total amount is preferably 10 to 30%, particularly preferably 14 to 27%. If the total amount of these components exceeds 30%, devitrification will easily precipitate during the melting and forming process of the preform glass, the liquidus temperature will rise, the working range will be narrowed, and mass production will be difficult.
  • the refractive index may be too low, or the softening point may exceed 650 ° C.
  • MgO is a component that increases the refractive index, but has a strong phase separation and tends to increase the liquidus temperature, so its content is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 5%.
  • CaO is a component that increases the refractive index, and is not strong in phase separation compared to MgO, so it can be contained up to 15%. Preferably, it is 3 to 10%.
  • BaO is a component that increases the refractive index, and this glass system also has the effect of lowering the liquidus temperature and improving workability.
  • the amount of precipitation from the glass surface in a high-temperature and high-humidity state is significantly larger than that of other RO components. Therefore, the content is desirably 15% or less, particularly 11.5% or less, and further desirably 10% or less.
  • SrO is an essential component for increasing the refractive index, and has an effect of lowering the liquidus temperature compared to other RO components, so the working range is widened. Moreover, compared with BaO, the degree of precipitation from the glass surface in a high-temperature and high-humidity state is small, and the weather resistance is excellent. Its content is 4.1 to 15%, preferably 4.1 to 13%. If SrO exceeds 15%, the liquidus temperature rises and the working range becomes narrow. On the other hand, if it is less than 4.1%, the refractive index becomes too low, or the softening point exceeds 650 ° C., so that desired characteristics cannot be obtained.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components for lowering the softening point, and the total amount thereof is preferably 5 to 14.5%, particularly preferably 6.5 to 14.5%.
  • the total amount of these components exceeds 14.5%, the liquidus temperature is remarkably increased, the working range is narrowed, adversely affecting mass productivity, and weatherability may be significantly deteriorated.
  • it is less than 5%, the softening point tends to be high.
  • Li 2 O is an essential component because it has the effect of reducing the softening point most among the R ′ 2 O components. Its content is 3 to 12%, preferably 3 to 10%. If it exceeds 12%, the phase separation is strong, the liquidus temperature becomes high, and the workability deteriorates. On the other hand, if it is less than 3%, the softening point exceeds 650 ° C.
  • Na 2 O and K 2 O have the effect of lowering the softening point, but together with B 2 O 3 , volatiles formed by B 2 O 3 —R ′ 2 O during glass melting increase, It encourages generation. In addition, volatilization occurs during molding, which contaminates the mold and greatly shortens the life of the mold. For this reason, the content of Na 2 O is 10% or less, preferably 5% or less.
  • the content of K 2 O is preferably 9% or less, particularly preferably 5% or less.
  • La 2 O 3 is an essential component for preventing the effect of increasing the refractive index and suppressing the softening point from increasing without lowering the Abbe number and ensuring a sufficient working range. Moreover, there exists an effect which improves a weather resistance. Its content is 5 to 15%, preferably 7.1 to 14%. If it exceeds 15%, the phase separation becomes strong, the liquidus temperature rises, and the workability is greatly reduced. On the other hand, if it is less than 5%, the above effect cannot be obtained, and the working range is particularly narrow.
  • Gd 2 O 3 is a component that increases the refractive index, but has a strong phase separation and tends to increase the liquidus temperature, so its content is 15% or less, preferably 10% or less, more preferably 5% or less. is there.
  • ZrO 2 , ZnO, and Nb 2 O 5 are components that increase the refractive index, and the content of ZrO 2 is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%.
  • the content of ZnO is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 5%.
  • the content of Nb 2 O 5 is 0 to 4.5%, preferably 0 to 3%.
  • Bi 2 O 3 is a component that increases the refractive index, and is effective in preventing fusion between glass and a mold in mold press molding. However, since the tendency to color by heating during molding becomes strong, its content is 0. It is preferably 5%, particularly 0-3%.
  • various components can be added to the glass composition C.
  • P 2 O 5 can be added in an amount of 0 to 5%, particularly 0 to 3% in order to lower the liquidus temperature.
  • 0 to 0.4% of TiO 2 can be contained as an optical constant adjusting component.
  • PbO is not preferred because it is not environmentally preferable.
  • Ag and halogens should not be used because they are photoreversible discoloration carriers. Note that “not used” here means that the content is 0.1% or less.
  • a glass material prepared to have a desired composition is melted in a melting container.
  • the glass melting temperature is preferably 1150 ° C. or higher. Furthermore, 1200 degreeC or more is preferable, and it is especially preferable that it is 1250 degreeC or more. From the viewpoint of preventing glass coloring due to Pt melting from platinum metal constituting the melting vessel, the melting temperature is preferably 1450 ° C. or lower, more preferably 1400 ° C. or lower, particularly preferably 1350 ° C. or lower, most preferably 1300 ° C. The following is preferred.
  • the melting time is preferably 2 hours or more, and more preferably 3 hours or more.
  • the melting time is preferably within 8 hours, particularly within 5 hours.
  • the depth of the glass melt in the melting vessel is preferably 30 mm or more, particularly 50 mm or more, because the productivity becomes worse if it is too shallow. On the other hand, if it is too deep, it takes time for the bubbles to rise, and therefore it is 1 m or less, preferably 0.5 m or less.
  • the molten glass is formed into a preform having a size that can be mold-pressed, and the preform is heated and softened, molded and pressed into a desired shape, washed, and dried to produce an optical component.
  • a method for forming a preform it may be prepared by cutting out into a predetermined shape from a plate-like or lump-like glass piece and polishing and washing. However, a predetermined amount is dropped continuously before grinding, polishing and washing. It is preferable to use a droplet forming method because it can be easily formed.
  • optical glass of the present invention will be described in detail based on examples.
  • Tables 2 to 12 show examples of the present invention (No. 2 to 4, 6, 7, 9, 11, 12, 15, 18, 21, 23, 24, 27, 28, 30, 31, 33, 35, 37). , 38, 40, 43) and comparative examples (No. 1, 5, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 22, 25, 26, 29, 32, 34, 36, 39, 41) , 42, 44).
  • FIG. 1 shows the relationship between the amount of Sb 2 O 3 and the number of bubbles in each example
  • FIG. 2 shows the relationship between the amount of Sb 2 O 3 and the incidence of spider
  • FIG. 3 shows the relationship between the basicity and the incidence of spider. .
  • each sample of the present invention containing Sb 2 O 3 of 0.0001% or more and less than 0.1% has almost no bubbles inside the glass sample, and the probability of occurrence of spiders is high. It was as good as 9% or less.
  • Samples Note contains no Sb 2 O 3 No. 10
  • the melting time was increased (1300 ° C.-24 hours) and the presence or absence of bubbles and the transmittance were evaluated. As shown in Table 13, although no bubbles were present inside the glass, A decrease in transmittance was observed.
  • the refractive index nd is indicated by a measured value at the d-line (wavelength: 587.6 nm) of a helium lamp using a refractometer (KPR-200, manufactured by Kalnew Optical Industry Co., Ltd.).
  • the total number ⁇ d was determined using a refractometer (KPR-200, manufactured by Kalnew Optical Industry Co., Ltd.), d line, hydrogen lamp F line (wavelength: 486.1 nm), and hydrogen lamp C line (wavelength:
  • the value obtained by measuring the refractive index at 656.3 nm was defined as ⁇ (nd-1) / (nF-nC) ⁇ when nd, nF, and nC were used.
  • the glass transition point Tg was determined from the intersection of the low temperature line and the high temperature line in the thermal expansion curve.
  • the viscosity of the glass at 1300 ° C. was measured by a well-known platinum ball pulling method.
  • the liquid phase temperature was pulverized and classified to a powder form of 297 to 500 ⁇ m, placed in a platinum boat, held in an electric furnace having a temperature gradient for 24 hours, and then allowed to cool in air. It measured by calculating
  • the transmittance was measured with a spectrophotometer (Shimadzu Corporation UV-3100PC) after mirror-finishing both surfaces of the glass sample so that the thickness was 10 mm.
  • the number of bubbles was evaluated as follows. A glass sample was cut into 50 ⁇ 50 ⁇ 15 mm, immersed in a benzyl alcohol solution, incident parallel light from the side, placed on a microscope sample stage, and observed and evaluated at a magnification of 100 times.
  • the probability of spider occurrence was evaluated as follows. First, a glass sample was placed on a WC plate coated with Pt—Ir, and heat treatment was performed 100 times in an N 2 atmosphere at Tg + 25 ° C. for 100 times. Thereafter, the presence or absence of spiders on the glass surface was observed with a microscope. Thus, 100 samples were evaluated and the spider occurrence probability was determined.
  • the Sb deposition level was determined by placing a glass sample of ⁇ 5 ⁇ 5 mm on a WC plate, heat-treating it in an N 2 atmosphere at 800 ° C. for 15 minutes, and then setting the Sb amount of the WC plate to EPMA (JXA-made by JEOL 8900M) WDX. Further, an average value obtained by dividing the total signal amount obtained by the WDX surface analysis by the measurement area was obtained. The surface analysis of WDX was performed at a current of 3 ⁇ 10 ⁇ 8 A.
  • the optical glass of the present invention is excellent in mass productivity because it does not easily generate spider on the surface even when it is mold-pressed and has no bubbles inside. Therefore, it can be suitably used for optical pickup lenses such as CD and DVD, and optical lenses such as video cameras and digital cameras.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

　本発明の目的は、レンズ表面のクモリが発生しにくい光学ガラスを提供することにある。かかる本発明の光学ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　３５～６０％、Ｂ２Ｏ３　１～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～１２％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする。

Description

光学ガラス
　本発明は、光学ガラスに関するものである。
　ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等のレンズとしては非球面形状のレンズが広く用いられている。レンズ用ガラス素材として種々のガラスが提案されており、例えば屈折率１．５５～１．６５、アッベ数５０以上の光学ガラスとして、特許文献１～３に示すようなＳｉＯ２―Ｂ２Ｏ３系ガラスが提案されている。
　この種のレンズの作製方法は例えば以下のような方法が知られている。
　まず、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して、液滴状ガラスを作製し（液滴成形）、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。または、溶融ガラスを急冷鋳造して一旦ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。続いて、プリフォームガラスを加熱して軟化し、高精度な成形表面を持つ金型によって加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写してレンズを作製する。
　このような成形方法は一般にモールドプレス成形法と呼ばれており、大量生産に適した方法として近年広く採用されている。
日本公開特許：特開２００２－１８７７３５号公報 日本公開特許：特開２００５－３５０２７９号公報 日本公開特許：特開２００７－２９７２６９号公報
　プリフォームガラスをモールドプレス成形すると、ガラス表面にクモリが生じることがある。レンズ表面のクモリは、レンズに透過する光を遮断、散乱させるため致命的な欠陥となりうる。
　本発明の目的は、レンズ表面のクモリが発生しにくい光学ガラスを提供するものである。
　本発明者等は、種々のテストを行った結果、比較的高粘性のプリフォームガラスをプレスするとクモリが生じることが明らかになった。さらに調査を進めたところ、クモリの原因は高粘性のガラスに清澄剤として入っているＳｂ２Ｏ３が原因であることを突き止め、本発明を提案するに到った。即ち、本発明の光学ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　３５～６０％、Ｂ２Ｏ３　１～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～１２％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする。本発明においては、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００で定義されるガラスの塩基性度が１１以下であることが好ましい。本発明において「Ｆｉｅｌｄ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）」とは下記の式１により求められる。
　　式１　　　Ｆ．Ｓ．＝Ｚ／ｒ２
　Ｚはイオン価数、ｒはイオン半径を示している。尚、本発明におけるＺ、ｒの数値は表１の値（『科学便覧基礎偏　改訂２版（１９７５年　丸善株式会社発行）』に記載された値）を用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記構成によれば、ガラスの還元性を示す指標である塩基性度が小さくなり、Ｓｂ２Ｏ３に起因するプレス時のクモリを効果的に抑制することが可能になる。
　本発明においては、モールドプレス成形用であることが好ましい。
　上記構成によれば、本発明の効果を的確に享受することができる。
　本発明においては、質量％で、ＳｉＯ２　４２～６０％、Ｂ２Ｏ３　２～２０％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　３～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　２～１０％、ＺｒＯ２　０～３％、Ｌａ２Ｏ３　０～２．５％含有し、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量が３～１２％であり、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。特に、質量％で、ＳｉＯ２　４２～６０％、Ｂ２Ｏ３　２～１１％、ＣａＯ　０．５～１０％、ＢａＯ　３～１７％、ＳｒＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　２～１０％、ＺｒＯ２　０～３％、Ｌａ２Ｏ３　０～２．５％含有し、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量が３～１２％であり、Ｓｂ２Ｏ３が０．００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。
　上記構成によれば、プレス時のクモリを防止できることに加え、屈折率ｎｄが１．５５～１．６０、アッベ数νｄが５７以上の光学特性を有するガラスを容易に得ることができる。また上記組成を有するガラスは、耐酸性や耐候性に優れ、洗浄工程において酸性溶液によって洗浄されても、また長期間にわたって高温多湿環境下に曝されてもガラス表面が変質することがない。
　本発明においては、質量％で、ＳｉＯ２　４１～５６％、Ａｌ２Ｏ３　１．５～５％、Ｂ２Ｏ３　７～１６％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　１～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｌａ２Ｏ３　０～１５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。特に、質量％で、ＳｉＯ２　４１～５６％、Ａｌ２Ｏ３　１．５～５％、Ｂ２Ｏ３　７～１６％、ＣａＯ　０．１～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　１～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｌａ２Ｏ３　５～１５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。
　上記構成によれば、プレス時のクモリを防止できることに加え、屈折率ｎｄが１．５７～１．６２、アッベ数νｄが５５以上の光学定数を有するガラスを容易に得ることができる。また上記組成を有するガラスは、軟化点が低くガラス成分が揮発し難いため、成形精度の低下および金型の劣化や汚染が生じない。しかも作業温度範囲が広く、プリフォームガラスの量産性に優れるとともに、耐候性が良好であるため、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質を起こすことがない。
　本発明においては、質量％で、ＳｉＯ２　３５～５０．５％、Ａｌ２Ｏ３　０～１５％、Ｂ２Ｏ３　１～１５％、ＣａＯ　０～１５％、ＢａＯ　０～１５％、ＳｒＯ　４．１～１５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　３～１２％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｌａ２Ｏ３　５～１５％、Ｇｄ２Ｏ３　０～１５％、Ｎｂ２Ｏ５　０～４．５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。特に、質量％で、ＳｉＯ２　３５～５０％、Ａｌ２Ｏ３　０～１５％、Ｂ２Ｏ３　１～１５％、ＣａＯ　０～１５％、ＢａＯ　０～１１．５％、ＳｒＯ　４．１～１５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　３～１２％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｌａ２Ｏ３　７．１～１５％、Ｇｄ２Ｏ３　０～１０％、Ｎｂ２Ｏ５　０～４．５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．００１％以上、０．１％未満であることが好ましい。
　上記構成によれば、プレス時のクモリを防止できることに加え、屈折率ｎｄが１．５８～１．６５、アッベ数νｄが５０以上の光学定数を有するガラスを容易に得ることができる。また上記組成を有するガラスは、成形工程中に失透しにくく、量産性に優れるとともに、耐候性が良好であるため、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質を起こすことがない。
　本発明の光学レンズは、上記ガラスからなることを特徴とする。
　本発明の光学ガラスは、Ｓｂ２Ｏ３の含有量を制限することで、プレス時にガラス表面にクモリが生じないガラスを得ることができる。このため、レンズ表面の高い面精度が維持され、量産性に優れたガラスである。また少量のＳｂ２Ｏ３を含有させておくことにより、高粘性のガラスであってもガラス溶融を不当に高温、長時間行うことなく清澄することが可能になる。
　それゆえ本発明の光学ガラスは、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等といったモールドプレス成形で得られる光学レンズ用硝材として好適である。
本実施例におけるＳｂ２Ｏ３量と泡数の関係を示すグラフである。 本実施例におけるＳｂ２Ｏ３量とクモリ発生率の関係を示すグラフである。 本実施例における塩基性度とクモリ発生率の関係を示すグラフである。
　本発明のガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　３５～６０％、Ｂ２Ｏ３　１～２０％、Ｌｉ２Ｏ　　０．１～１２％（特に０．１～１０％）含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする。
　ＳｉＯ２を３５質量％以上含有するＳｉＯ２―Ｂ２Ｏ３系ガラスのような高粘性の光学ガラスには、一般的にＳｂ２Ｏ３が清澄剤として０．５質量％程度含まれる。ところがプレス時にガラスが高温の金型と接触すると、ガラス中のＳｂ２Ｏ３が還元されて析出して金型を汚染し、これがガラス表面に付着してクモリとなる。なお以下の記載において、「％」は特に断りがない限り「質量％」を意味する。
　そこで本発明はＳｂ２Ｏ３を０．１％未満に制限することによって、プレス時にガラス表面で発生するクモリを防止している。Ｓｂ２Ｏ３の上限は０．０８％以下、特に０．０５％以下であることが好ましい。
　一方、内部に泡がなく、また白金の溶け込みによる着色のないガラスを得る観点から、Ｓｂ２Ｏ３の下限は０．０００１％以上に限定される。好ましくは０．００１％以上、０．００５％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％未満であると、清澄の効果が認められず、ガラス中に泡が残る。また０．０００１％未満のＳｂ２Ｏ３量で清澄させようとすると、溶融時間を長くしたり、溶融温度を高くしたりして泡を浮上させる方法が考えられるが、これらの方法ではガラス中に溶け込んでくるＰｔ量が多くなり、ガラスが着色するようになる。他にも溶融容器内のガラス融液の深さを浅くして、泡の浮上時間を短くする方法が考えられるが、生産性の面から好ましくない。Ｓｂ２Ｏ３の含有量が０．０００１％以上であれば、清澄可能な量のガスが放出されて、溶融時間を極端に長く、或いは溶融温度を極端に高くしなくても、泡を含まず、しかも着色のないガラスを得ることが可能になる。
　本発明における清澄剤はＳｂ２Ｏ３であるが、Ｓｂ２Ｏ３に加えてその他の清澄剤成分を含有させることも可能である。例えばＳｎＯ２やＣｅＯ２がその他の清澄剤として考えられる。ただしＳｎＯ２は、Ｓｂ２Ｏ３と同様にプレス時のクモリになる恐れがあるため、多量の添加は避けるべきである。ＳｎＯ２の含有量は０．１％未満であることが好ましい。またＣｅＯ２は着色する恐れがあるので、やはり多量の添加は避けるべきである。ＣｅＯ２の含有量は０．１％未満であることが好ましい。さらにＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２及びＣｅＯ２の合量は、０．１％未満で０．０００１％以上が好ましい。なお清澄剤として広く知られているＡｓ２Ｏ３は有害であるので、実質的に含有しないことが望ましい。ここで実質的に含有しないとは０．０００１％未満であることを意味する。
　本発明の光学ガラスは、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００で定義されるガラスの塩基性度１１以下であることが好ましい。塩基性度が１１を超えると、ガラス中のＳｂイオンの還元性が強くなり、プレス時にＳｂが容易に析出してクモリが発生しやすくなる。
　ガラスの塩基性度はガラス中の酸素の電子がガラス中の陽イオンにどのくらい引きつけられているかを示す指標になる。塩基性度の高いガラスではガラス中の陽イオンによる酸素の電子の引きつけが弱い。したがって、塩基性度の高いガラスは、電子を求める傾向の強い陽イオン（金型成分）と接した際、塩基性度の低いガラスに比べガラス中の陽イオンが還元しやすい。
　金型にＷＣが使われる場合、ガラスの塩基性度が１１以下、好ましくは９．５以下であればＳｂイオンが還元しにくくなると考えられる。ガラスの塩基性度が１１を超えるとガラス中のＳｂが還元しやすく、ガラス表面にクモリを生じ、量産性が悪化する可能性がある。
　塩基性度の変化は主としてＦ．Ｓ．の影響が大きい。つまりＦ．Ｓ．が大きい成分を増加させると塩基性度が低下する傾向があり、逆にＦ．Ｓ．が小さい成分を増加させると塩基性度が上昇する傾向がある。このためガラスの塩基性度を下げようとする場合、例えば比較的Ｆ．Ｓ．の大きいＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＷＯ３等の組成比を増加させるか、または比較的Ｆ．Ｓ．の小さいＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ等を減少させればよい。
　本発明のガラスが高粘性である場合に、その効果をより一層享受できる。高粘性のガラスは、溶融時に泡が抜けにくいため、Ｓｂ２Ｏ３等の清澄剤を必要とするからである。高粘性とは具体的には１３００℃で１００．３ｄＰａ・ｓ以上の粘性を持つガラスを指す。また泡を浮上しやすくするという観点から、１３００℃における粘性が１０１．５dＰａ・ｓ以下であることが好ましい。なおＳｂ２Ｏ３を０．１％未満とすることによる清澄力不足は、溶融時間を長くする、溶融温度を高くする、溶融時のガラス融液の深さ浅くすることなどで補完することができる。
　本発明のガラスは、モールドプレス成形が採用可能な低軟化点ガラスである場合に、その効果をより一層享受できる。低軟化点ガラスとは具体的に、ガラス転移点Ｔｇが６５０℃以下のガラスを指す。
　本発明において、屈折率ｎｄが１．５５～１．６０、アッベ数νｄが５７以上の光学定数を有するガラスとするためには、質量％で、ＳｉＯ２　４２～６０％、Ｂ２Ｏ３　２～２０％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　３～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　２～１０％、ＺｒＯ２　０～３％、Ｌａ２Ｏ３　０～２．５％含有し、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量が３～１２％であり、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満の組成範囲（ガラス組成Ａ）を選択することが好ましい。
　また本発明において、屈折率ｎｄが１．５７～１．６２、アッベ数νｄが５５以上の光学定数を有するガラスとするためには、質量％で、ＳｉＯ２　４１～５６％、Ａｌ２Ｏ３　１．５～５％、Ｂ２Ｏ３　７～１６％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　１～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｌａ２Ｏ３　０～１５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満の組成範囲（ガラス組成Ｂ）を選択することが好ましい。
　さらに本発明において、屈折率ｎｄが１．５８～１．６５、アッベ数νｄが５０以上の光学定数を有するガラスとするためには、質量％で、ＳｉＯ２　３５～５０．５％、Ａｌ２Ｏ３　０～１５％、Ｂ２Ｏ３　１～１５％、ＣａＯ　０～１５％、ＢａＯ　０～１５％、ＳｒＯ　４．１～１５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　３～１２％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｌａ２Ｏ３　５～１５％、Ｇｄ２Ｏ３　０～１５％、Ｎｂ２Ｏ５　０～４．５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満の組成範囲（ガラス組成Ｃ）を選択することが好ましい。
　以下に、各ガラスの組成範囲を限定した理由を示す。なおＳｂ２Ｏ３の限定理由は、既述の通りであり、以下の説明では割愛する。
（ガラスＡ）
　ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を構成する成分であり、Ｂ２Ｏ３に次いでアッベ数を高める効果の大きい成分であり、耐候性を向上させる成分でもある。ＳｉＯ２の含有量が６０％よりも多いと、屈折率が低く、軟化点が高くなる傾向にある。また、４２％よりも少ないと、耐酸性や耐候性が悪化する傾向がある。好ましいＳｉＯ２の含有量の範囲は４５～５７％、より好ましい範囲は５０～５５％である。
　Ｂ２Ｏ３は、アッベ数を高める効果を有するが、上述した様に多量に、具体的には２０％よりも多く含有すると耐酸性が低下する傾向にある。一方、２％よりも含有量が少ないと、アッベ数を５７以上の値にすることが困難となる。好ましいＢ２Ｏ３の含有量の範囲は５～９．５％、より好ましい範囲は７～９．２％、さらに好ましい範囲は７～９％である。
　ＣａＯは、アルカリ金属酸化物に次いで軟化点を下げる効果が大きいため、アルカリ金属成分と置換することで耐候性や耐酸性を高めることのできる成分である。また、屈折率を高める効果を有する。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合、ガラス表面が変質しやすい。好ましいＣａＯの含有量の範囲は１～１０％、より好ましい範囲は５～１０％、特に好ましい範囲は５～７％である。
　ＢａＯは、耐候性を高め、屈折率を高める成分であるとともに、ガラスの液相温度を低下させて、作業性を向上させる成分である。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合ガラス表面が変質しやすい。好ましいＢａＯの含有量の範囲は５～１５％、より好ましい範囲は８．５～１１．５％である。
　ＳｒＯは、ＢａＯと同様に耐候性を高め、屈折率を高める成分であるとともに、ガラスの液相温度を低下させて、作業性を向上させる成分である。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合ガラス表面が変質しやすい。好ましいＳｒＯの含有量の範囲は３～１０％、より好ましい範囲は５～１０％である。
　Ｌｉ２Ｏは、溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果があるため、必須成分として使用する。好ましいＬｉ２Ｏの含有量の範囲は３．５～９％、より好ましい範囲は５～９％である。１０％を越えると分相性が強く、液相温度が高くなって作業性が悪くなる。一方、２％より少ないと溶融温度が高くなる傾向がある。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有するが、その合量は３～１２％、好ましくは５～１０％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ合量が多くなると、洗浄工程において表面変質が変質しやすい傾向にある。また、液相温度が上昇して、作業範囲が狭くなり、量産性に悪影響を及ぼす傾向もある。一方、これらの合量が少なくなると軟化点が高くなり、作業性が損なわれる傾向にある。
　Ｎａ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏと同様に溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。ただし、多すぎるとガラス溶融時のＢ２Ｏ３‐Ｎａ２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向にある。Ｎａ２Ｏの含有量は５％以下、特に３％以下が望ましい。
　Ｋ２Ｏは、Ｎａ２Ｏと同様に溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。ただし、多すぎるとガラス溶融時のＢ２Ｏ３‐Ｋ２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向にある。Ｋ２Ｏの含有量は５％以下、特に３％以下であることが望ましい。
　ＺｒＯ２は、屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させるために添加する成分である。しかし、含有量が多くなるとアッベ数を低下させる傾向があるとともに、失透傾向も強くなり、均質なガラスが得られなくなるため、３％以下であることが望ましい。
　Ｌａ２Ｏ３は、アッベ数を低下させることなく屈折率を高める効果がある。しかし、過剰に含有すると、失透する傾向にあるため、含有量は２．５％以下であることが好ましい。また、モールドプレス成形を行なう場合、含有量が多いと金型と融着する傾向もある。
　本発明に係るガラスＡは、耐候性の向上を目的としてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯおよび／またはＺｎＯを添加することができる。
　Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２と共にガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果があり、１０％まで含有することができる。また、ガラス中のアルカリ成分が水に溶出することを抑制する顕著な効果を有する。しかし、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなると屈折率が低くなる傾向や、軟化点が高くなる傾向がある。好ましいＡｌ２Ｏ３の含有量の範囲は０～８％、より好ましい範囲は１～５％である。
　ＭｇＯは、耐候性を高めるとともに、屈折率を高めるために５％まで添加することができる。しかし、含有量が多いと分相する傾向が強く、また液相温度を高める傾向がある。ＭｇＯの含有量の好ましい範囲は４％以下、より好ましい範囲は３％以下である。
　ＺｎＯは、屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させるため添加する成分であり、５％まで含有することができる。しかし、含有量が多くなると、アッベ数が低下する傾向があるとともに、失透傾向も強くなり、均質なガラスが得られにくくなるため、その含有量は３％以下であることが望ましい。
　本発明に係るガラスＡは、上記した以外の成分も適宜添加することができる。
　例えばＢｉ２Ｏ３は、屈折率を高めるために添加することができる。ただし、含有量が多くなるとガラスが着色する傾向があるため５％以下であることが好ましい。
　Ｐ２Ｏ５は、液相温度を低下させるために添加する成分である。ただし、含有量が多くなるとガラスが分相しやすくなるとともに、洗浄工程で表面がくもる傾向にあるため、その含有量は５％以下であることが望ましい。
　ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５は、屈折率を高めるために有効な成分であるが、一方でアッベ数の低下を著しく引き起こすため、その含有量はＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５ともにそれぞれ０．３％以下とすることが好ましい。
　ＰｂＯは、屈折率を高めるために有効な成分であるが、環境負荷物質であるため実質的に含有しないことが好ましい。
（ガラスＢ）
　ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。その含有量は４１～５６％、好ましくは４２～５３％、さらに好ましくは４３～５０．５％である。なおＳｉＯ２が多くなると屈折率が低下したり、軟化点が高くなる傾向がある。また失透傾向が強くなる。一方、ＳｉＯ２が少なくなると耐酸性や耐水性等の耐候性が悪化する。
　Ａｌ２Ｏ３はＳｉＯ２と共にガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。特にＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＲＯ‐Ｒ’２Ｏ‐Ｌａ２Ｏ３系ガラス（但し、Ｒはアルカリ土類金属、Ｒ’はアルカリ金属）では、ガラス中アルカリ成分の、水への選択的溶出を抑制する効果が顕著であり、その含有量は１．５～５％、好ましくは２～４．５％、さらに好ましくは２．７～４．５％である。なおＡｌ２Ｏ３が多いと失透し易くなる。また溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。一方、Ａｌ２Ｏ３が少ないと、耐水性・耐酸性が低下し、非常に高い耐候性を有するガラスを得にくくなる。
　Ｂ２Ｏ３はガラスの骨格成分であり、耐失透性の向上に効果がある。またアッベ数を高め、軟化点を低下させる成分である。さらにガラスの塩基性度を下げる作用もあり、モールドプレス成形におけるガラスと金型の融着防止に効果がある。その含有量は７～１６％、好ましくは９～１６％、特に好ましくは１０～１５．５％、さらに好ましくは１２～１５％である。なおＢ２Ｏ３が多くなるとガラス溶融時にＢ２Ｏ３‐Ｒ’２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する。さらに耐候性が悪化する。一方、Ｂ２Ｏ３が少ないと、耐失透性が低下して十分な作業温度範囲を確保できなくなる可能性がある。また金型と融着し易くなる。さらにＳｉＯ２の少ない組成域では、Ｂ２Ｏ３が少ないとアッベ数を５５以上に維持することが難しくなる。
　ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯといったアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）は融剤として作用するとともに、ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＲＯ‐Ｒ’２Ｏ‐Ｌａ２Ｏ３系ガラスにおいて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果がある。ＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯは合量で１０～３０％、特に１０～２０％、さらには１２～１８％であることが望ましい。なおＲＯが多くなると、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易くなり、液相温度が上がって作業範囲が狭くなり量産化し難くなる傾向がある。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出が増大する、高温多湿状態でのガラス表面の変質が顕著になる等、耐候性が悪化し易い。一方ＲＯが少なくなると、屈折率が低下したり、軟化点が高くなったりする等の不都合が生じやすい。
　ＣａＯはアッベ数を低下させることなく屈折率を高める成分である。また、高温多湿状態においてアルカリやアルカリ土類の表面への析出を防止する効果が高くなることから、耐候性向上のための必須成分である。ＣａＯの含有量は０．１～１０％、特に０．５～５％、さらに１～４％であることが好ましい。なおＣａＯが多くなると液相温度が上がり、失透し易くなる。
　ＢａＯは屈折率を高める成分であり、またこのガラス系においては液相温度を低下させ作業性を向上させる効果もある。しかし、高温多湿状態でガラス表面からの析出量が他のＲＯ成分に比べ著しく多いため、多量に含有させると最終製品の耐候性を損なうおそれがある。ＢａＯの含有量は０～３０％、特に０～１０％、より特に０．５～９．５％、さらに４～９％であることが好ましい。
　ＳｒＯは屈折率を高める成分である。またＢａＯに比べると高温多湿状態でのガラス表面からの析出量が少ない。従ってＳｒＯを積極的に使用することにより、耐候性に優れた製品を得ることができる。その含有量は０～１０％、好ましくは０．５～９％、さらに好ましくは３～８％である。なおＳｒＯが多くなると液相温度が上がって作業範囲が狭くなる傾向にある。
　なおＣａＯ、ＢａＯ、或いはＳｒＯ以外にも、屈折率を高めるためにＭｇＯを添加してもよい。ＭｇＯを添加する場合、その含有量は０～５％、特に０～３％であることが好ましい。ＭｇＯが多くなると失透し易くなる。
　ＺｎＯは屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させる効果がある。また失透傾向が強くないため、多量に含有させても均質なガラスを得ることができる。その含有量は０～５％、好ましくは０．５～４％、さらに好ましくは１～３％である。ＺｎＯが多くなるとアッベ数が低下する傾向がある。
　Ｌｉ２ＯやＮａ２Ｏといったアルカリ金属酸化物（Ｒ’２Ｏ）は軟化点を低下させるための成分である。Ｌｉ２ＯとＮａ２Ｏは合量で５～１２％、特に６～１１％、さらには７～１０％であることが望ましい。なおＲ’２Ｏが多くなると液相温度が上昇して作業温度範囲が狭くなり易い。この場合、量産性に悪影響を与えるおそれがある。また耐候性が悪化する傾向がある。逆にＲ’２Ｏが少なくなると軟化点が高くなる。
　Ｒ’２ＯのなかでもＬｉ２Ｏが最も軟化点を低下させる効果が大きい。その含有量は１～１０％、好ましくは３～９％、さらに好ましくは５～８．５％である。ただしＬｉ２Ｏは分相性が強いため、多量に添加すれば液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。またＦｉｅｌｄ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）が低く、後述するガラスの塩基性度を上げる成分であるため、プレス成形時に金型との融着を引き起こす原因となる。一方、Ｌｉ２Ｏが少なくなると軟化点が高くなる。
　Ｎａ２Ｏは軟化点を低下させる効果があるが、多量に含有させると溶融時にＢ２Ｏ３‐Ｒ’２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してしまう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。Ｎａ２Ｏの含有量は０～５％、特に０．５～３％であることが好ましい。
　なおＬｉ２ＯやＮａ２Ｏ以外にも、軟化点を低下するためにＫ２Ｏを添加してもよい。Ｋ２Ｏを添加する場合、その含有量は０～７％、特に０～５％であることが好ましい。Ｋ２Ｏが多くなると耐候性が悪化する。
　Ｌａ２Ｏ３は、アッベ数を低下させることなく屈折率を高める効果があるため、多量のＲＯを含有させる必要がなくなり耐候性の向上に効果がある。また、耐失透性を向上する効果があり、作業温度範囲を拡大することができる成分であるが、多量に含有するとガラスの分相傾向が強くなり、均質なガラスを得にくくなる。Ｌａ２Ｏ３の含有量は０～１５％、好ましくは５～１５％、より好ましくは６～１２％、さらに好ましくは７～１０％である。
　またＳｉＯ２とＬａ２Ｏ３の含有量は、質量％基準でＳｉＯ２／Ｌａ２Ｏ３の値が３．２～１５．０、特に３．２～１０．０の範囲内となるように調節することが好ましい。この比を３．２～１５．０とすることで屈折率を低下させることなく、高い耐失透性を維持することができる。この比が小さくなると耐失透性が低下し、大きくなると屈折率が低下する傾向がある。
　本発明に係るガラスＢは、上記以外にも種々の成分を含み得る。ただしＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５はガラスの屈折率を高める成分であるが、アッベ数を低下させたり、紫外域での吸収が大きく、３９０～４４０ｎｍでの透過率が減少し、短波長用レンズとしての使用に支障をきたしたりするため、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。さらに、ＰｂＯ及びＢｉ２Ｏ３は環境上の理由から、Ａｇ及びハロゲン類は光可逆変色キャリヤーとなるため、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。なお、「実質的なガラスへの導入を避ける」とは、含有量が０．１％以下であることを意味する。
（ガラスＣ）
　ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。その含有量は３５～５０．５％、好ましくは３６～５０．５％である。ＳｉＯ２が５０．５％を超えると屈折率が低くなり過ぎたり、軟化点が６５０℃を超えたりしてしまう。一方、３５％より少ないと、耐酸性や耐水性等の耐候性が著しく悪化する。
　Ａｌ２Ｏ３はＳｉＯ２と共にガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。特にＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ－Ｒ'２Ｏ－Ｌａ２Ｏ３系ガラス（但し、Ｒはアルカリ土類金属、Ｒ’はアルカリ金属）では、ガラス中アルカリ成分の、水への選択的溶出を抑制する効果が顕著であり、その含有量は０～１５％、好ましくは１～１０％である。Ａｌ２Ｏ３が１５％を超えると失透し易くなり、溶融性も著しく悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる。
　Ｂ２Ｏ３はアッベ数（νｄ）を高める成分として必須である。また軟化点を低下させる効果があり、その含有量は１～１５％、好ましくは１～１２％、さらに好ましくは３～９．５％である。Ｂ２Ｏ３が１５％を超えるとガラス溶融時にＢ２Ｏ３－Ｒ'２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してしまう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。さらに耐候性が著しく悪化する。一方Ｂ２Ｏ３が１％に満たないと、アッベ数が５０より小さくなる。
　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯは融剤として作用するとともに、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ－Ｒ'２Ｏ－Ｌａ２Ｏ３系ガラスにおいて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果がある。その合量は１０～３０％、特に１４～２７％であることが好ましい。これらの成分の合量が３０％を越えると、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易く、液相温度が上がって作業範囲が狭くなり量産化し難くなる。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出が激しくなり、また高温多湿状態でのガラス表面の変質が顕著となり、耐候性が著しく悪化する可能性がある。一方１０％より少ないと、屈折率が低くなり過ぎたり、軟化点が６５０℃を越えたりするおそれがある。
　ＭｇＯは屈折率を高める成分であるが、分相性が強く、また液相温度を高める傾向があるため、その含有量は０～１０％、特に０～５％であることが好ましい。
　ＣａＯは屈折率を高める成分であり、ＭｇＯに比べると、分相性は強くないため、１５％まで含有させることができる。好ましくは３～１０％である。
　ＢａＯは屈折率を高める成分であり、またこのガラス系においては液相温度を低下させ作業性を向上させる効果もある。しかし、高温多湿状態でガラス表面からの析出量が他のＲＯ成分に比べ著しく多いため、多量に含有させると最終製品の耐候性を著しく損なうことになる。それ故、その含有量は１５％以下、特に１１．５％以下、さらには１０％以下にすることが望ましい。
　ＳｒＯは屈折率を高めるための必須成分であり、他のＲＯ成分に比べて液相温度を下げる効果があるため作業範囲が広くなる。またＢａＯに比べると、高温多湿状態でのガラス表面からの析出程度は少なく、耐候性に優れている。その含有量は４．１～１５％、好ましくは４．１～１３％である。ＳｒＯが１５％を越えると液相温度があがって作業範囲が狭くなる。一方４．１％より少ないと屈折率が低くなり過ぎたり、軟化点が６５０℃を越えたりして、所望の特性を得ることができなくなる。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは軟化点を低下させるための成分であり、その合量は５～１４．５％、特に６．５～１４．５％であることが好ましい。これらの成分の合量が１４．５％を超えると液相温度が著しく上がって、作業範囲が狭くなり量産性に悪影響を及ぼし、また耐候性が著しく悪化する可能性がある。一方５％より少ないと軟化点が高くなりやすい。
　Ｌｉ２ＯはＲ'２Ｏ成分の中で最も軟化点を低下させる効果があるため、必須成分である。その含有量は３～１２％、好ましくは３～１０％である。１２％を越えると分相性が強く、液相温度が高くなって作業性が悪くなる。一方３％より少ないと軟化点が６５０℃を越えてしまう。
　Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは軟化点を低下させる効果はあるが、Ｂ２Ｏ３とともに、ガラス溶融時のＢ２Ｏ３－Ｒ'２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してしまう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。このため、Ｎａ２Ｏの含有量は１０％以下、好ましくは５％以下である。Ｋ２Ｏの含有量は９％以下、特に５％以下が望ましい。
　Ｌａ２Ｏ３は、アッベ数を低下させることなく、屈折率を高める効果と軟化点の上昇を抑え、十分な作業範囲を確保するための必須成分である。また耐候性を向上させる効果がある。その含有量は５～１５％、好ましくは７．１～１４％である。１５％を越えると分相性が強くなり、液相温度が上がって作業性が大幅に低下する。一方５％より少ないと上記効果が得られず、特に作業範囲が著しく狭くなる。
　Ｇｄ２Ｏ３は屈折率を高める成分であるが、分相性が強く、液相温度を上げる傾向があるため、その含有量は１５％以下、好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。
　ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を高める成分であり、その含有量はＺｒＯ２が０～１０％、特に０．１～５％であることが好ましい。ＺｎＯの含有量は０～１０％、特に０～５％であることが好ましい。Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０～４．５％、好ましくは０～３％である。各成分がその範囲を超えるとアッベ数（νｄ）が下がって、所望の光学定数を得られず、失透傾向も強くなり、さらには均質なガラスが得られなくなる可能性がある。
　Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を高める成分であり、またモールドプレス成形においてガラスと金型の融着防止に効果があるが、成形時の加熱によって着色する傾向が強くなるため、その含有量は０～５％、特に０～３％であることが好ましい。
　上記以外にも、ガラス組成Ｃには種々の成分を添加することができる。例えば液相温度を下げるためＰ２Ｏ５を０～５％、特に０～３％添加することができる。また光学定数の調整成分としてＴｉＯ２を０～０．４％含有することができる。なおＰｂＯは環境上好ましくないため使用しない方がよい。さらにＡｇやハロゲン類は、光可逆変色キャリヤーとなるので使用しない方がよい。なお、ここでの「使用しない」とは、含有量が０．１％以下であることを意味する。
　次に、本発明の光学ガラスを用いたレンズ等の光学部品の製造方法について説明する。
　まず、所望の組成を有するように調合したガラス原料を溶融容器内で溶融する。
　清澄剤としてＳｂ２Ｏ３を使用するという観点から、ガラスの溶融温度は１１５０℃以上であることが好ましい。さらに１２００℃以上が好ましく、特に１２５０℃以上であることが好ましい。なお溶融容器を構成する白金金属からのＰｔ溶け込みによるガラス着色を防止する観点から、溶融温度は１４５０℃以下が好ましく、さらには１４００℃以下が好ましく、特に１３５０℃以下が好ましく、最適には１３００℃以下が好ましい。
　また溶融時間が短すぎると、十分に清澄できない可能性があるので、溶融時間は２時間以上であることが好ましく、さらに３時間以上が好ましい。ただし溶融容器からのＰｔ溶け込みによるガラス着色を防止する観点から、溶融時間は８時間以内、特に５時間以内であることが好ましい。
　また溶融容器内のガラス融液の深さは、浅すぎると生産性が悪くなるため、３０ｍｍ以上、特に５０ｍｍ以上であることが好ましい。一方、深すぎると泡の浮上に時間がかかるため、１ｍ以下、好ましくは０．５ｍ以下が好ましい。
　続いて、溶融ガラスをモールドプレス可能な大きさのプリフォームに成形し、プリフォームを加熱軟化してモールドプレスして所望の形状に加工した後、洗浄、乾燥して光学部品を作製する。
　プリフォームの成形方法としては、板状や塊状のガラス片から所定の形状に切り出して研磨、洗浄して作製してもよいが、連続的に所定量ずつ滴下してから研削、研磨、洗浄する液滴成形法を用いると、容易に成形できるため好ましい。
　以下、本発明の光学ガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。
　表２～１２は本発明の実施例（Ｎｏ．２～４、６、７、９、１１、１２、１５、１８、２１、２３、２４、２７、２８、３０、３１、３３、３５、３７、３８、４０、４３）及び比較例（Ｎｏ．１、５、８、１０、１３、１４、１６、１７、１９、２０、２２、２５、２６、２９、３２、３４、３６、３９、４１、４２、４４）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　各試料は、次のようにして作製した。
　表２～１２に記載の組成となるように調合したガラス原料を、ガラス融液深さが５０ｍｍになるよう白金ルツボに入れ、１３００℃で３時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、冷却固化した後、アニールを行って試料を作製した。このようにして得られた試料について、ガラス転移点Ｔｇ、１３００℃におけるガラスの粘度、液相温度、泡数、クモリ発生確率、Ｓｂ析出レベルを評価した。また塩基性度を算出した。結果を表２～１２に示す。
　また各実施例におけるＳｂ２Ｏ３量と泡数の関係を図１に、Ｓｂ２Ｏ３量とクモリ発生率の関係を図２に、塩基性度とクモリ発生率の関係を図３に示す。
　表及びグラフから明らかなように、Ｓｂ２Ｏ３を０．０００１％以上、０．１％未満含有する本発明の各試料は、ガラス試料内部に泡が殆ど存在せず、しかもクモリ発生確率が９％以下と良好であった。
　なおＳｂ２Ｏ３を含まない試料Ｎｏ．１０について、溶融時間を長く（１３００℃－２４時間）して、泡の有無及び透過率を評価したところ、表１３に示すように、ガラス内部に泡は存在しなかったものの、Ｐｔの溶け込みによる透過率の低下が認められた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　屈折率ｎｄは、屈折率計（カルニュー光学工業社製　ＫＰＲ－２００）を用いて、ヘリウムランプのｄ線（波長：５８７．６ｎｍ）における測定値で示した。
　アツべ数νｄは、屈折率計（カルニュー光学工業社製　ＫＰＲ－２００）を用いて、上記したｄ線、水素ランプのＦ線（波長：４８６．１ｎｍ）、および水素ランプのＣ線（波長：６５６．３ｎｍ）における屈折率をそれぞれ測定した値を、それぞれｎｄ、ｎＦ、ｎＣとした際の{（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）}の値とした。
　ガラス転移点Ｔｇは熱膨張曲線における低温度域の直線と高温度域の直線の交点より求めた。
　１３００℃におけるガラスの粘度は周知の白金球引き上げ法で測定した。
　液相温度は、２９７～５００μｍの粉末状になるようガラス試料を粉砕、分級してから白金製のボートに入れ、温度勾配を有する電気炉に２４時間保持した後、空気中で放冷し、光学顕微鏡で失透の析出位置を求めることで測定した。
　透過率は、肉厚が１０ｍｍになるようにガラス試料の両面を鏡面仕上げた後、波長５００ｎｍにおける透過率を分光光度計（島津製作所製  ＵＶ－３１００ＰＣ）で測定した。
　泡数は次のように評価した。ガラス試料を５０×５０×１５ｍｍに切断し、ベンジルアルコール溶液に浸して横から平行光を入射させ、顕微鏡試料台に設置し、１００倍の倍率で観察を行い評価した。
　クモリ発生確率は次のようにして評価した。まずＰｔ－ＩｒがコートされたＷＣ板の上にガラス試料を載置し、Ｔｇ＋２５℃のＮ２雰囲気にて１分間熱処理する作業を１００回行った。その後、ガラス表面のクモリの有無を顕微鏡で観察した。このようにして１００個の試料を評価し、クモリ発生確率を求めた。
　Ｓｂ析出レベルは、ＷＣ板上にφ５×５ｍｍのガラス試料を載置し、８００℃のＮ２雰囲気にて１５分間熱処理を行った後、ＷＣ板のＳｂ量をＥＰＭＡ（日本電子製、ＪＸＡ－８９００Ｍ）のＷＤＸにて面分析を行った。さらにＷＤＸの面分析で得られた総信号量を測定面積で割った平均値を求めた。なおＷＤＸの面分析は電流３×１０－８Ａで行った。
　本発明の光学用ガラスは、モールドプレスしても表面にクモリを生じにくく、かつ内部に泡がないことから、量産性に優れている。よってＣＤ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズや、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の光学レンズに好適に使用できる。
　本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
　なお、本出願は、２００８年１０月７日付けで出願された日本特許出願（特願２００８－２６０２８２）および２００９年９月９日付けで出願された日本特許出願（特願２００９－２０７８２７）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。

Claims (7)

  1. 　質量％で、ＳｉＯ２　３５～６０％、Ｂ２Ｏ３　１～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～１２％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする光学ガラス。
  2. 　（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００で定義されるガラスの塩基性度が１１以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
  3. 　モールドプレス成形用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。
  4. 　質量％で、ＳｉＯ２　４２～６０％、Ｂ２Ｏ３　２～２０％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　３～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　２～１０％、ＺｒＯ２　０～３％、Ｌａ２Ｏ３　０～２．５％含有し、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量が３～１２％であり、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の光学ガラス。
  5. 　質量％で、ＳｉＯ２　４１～５６％、Ａｌ２Ｏ３　１．５～５％、Ｂ２Ｏ３　７～１６％、ＣａＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～３０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＺｎＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　１～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｌａ２Ｏ３　０～１５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
  6. 　質量％で、ＳｉＯ２　３５～５０．５％、Ａｌ２Ｏ３　０～１５％、Ｂ２Ｏ３　１～１５％、ＣａＯ　０～１５％、ＢａＯ　０～１５％、ＳｒＯ　４．１～１５％、ＺｎＯ　０～１０％、Ｌｉ２Ｏ　３～１２％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｌａ２Ｏ３　５～１５％、Ｇｄ２Ｏ３　０～１５％、Ｎｂ２Ｏ５　０～４．５％含有し、Ｓｂ２Ｏ３が０．０００１％以上、０．１％未満であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
  7. 　請求項１～６の何れかに記載のガラスからなることを特徴とする光学レンズ。
PCT/JP2009/067427 2008-10-07 2009-10-06 光学ガラス WO2010041666A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801394050A CN102171152A (zh) 2008-10-07 2009-10-06 光学玻璃

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008260282 2008-10-07
JP2008-260282 2008-10-07
JP2009-207827 2009-09-09
JP2009207827 2009-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010041666A1 true WO2010041666A1 (ja) 2010-04-15

Family

ID=42100616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/067427 WO2010041666A1 (ja) 2008-10-07 2009-10-06 光学ガラス

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5729532B2 (ja)
CN (1) CN102171152A (ja)
WO (1) WO2010041666A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104386912A (zh) * 2014-11-11 2015-03-04 湖北新华光信息材料有限公司 光学玻璃及其制备方法
CN113735438A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 成都光明光电股份有限公司 玻璃组合物

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03137036A (ja) * 1989-10-12 1991-06-11 Corning Fr Sa 急速退色、高屈折率光互変性ガラス
JPH08109039A (ja) * 1994-03-22 1996-04-30 Corning Inc フォトクロミックガラスおよびそれからなる眼鏡用レンズ
JPH10194772A (ja) * 1996-11-14 1998-07-28 Ohara Inc モールドプレス用光学ガラス
JP2001066425A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Ohara Inc 光フィルター用ガラス及び光フィルター
JP2004075456A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス
JP2006117504A (ja) * 2004-03-10 2006-05-11 Ohara Inc 光学ガラス
JP2007112697A (ja) * 2005-09-21 2007-05-10 Hoya Corp 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブ、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法
JP2007297269A (ja) * 2006-04-05 2007-11-15 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5233642B2 (ja) * 1973-04-02 1977-08-30
JP2933453B2 (ja) * 1992-09-25 1999-08-16 株式会社オハラ 光学ガラス
JP2872899B2 (ja) * 1993-11-26 1999-03-24 株式会社オハラ 光学ガラス
JP3153871B2 (ja) * 1995-04-05 2001-04-09 ホーヤ株式会社 ガラス光学素子の製造方法
JP2004292306A (ja) * 2003-03-12 2004-10-21 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス
JP2007176748A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Nippon Electric Glass Co Ltd 光学ガラス

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03137036A (ja) * 1989-10-12 1991-06-11 Corning Fr Sa 急速退色、高屈折率光互変性ガラス
JPH08109039A (ja) * 1994-03-22 1996-04-30 Corning Inc フォトクロミックガラスおよびそれからなる眼鏡用レンズ
JPH10194772A (ja) * 1996-11-14 1998-07-28 Ohara Inc モールドプレス用光学ガラス
JP2001066425A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Ohara Inc 光フィルター用ガラス及び光フィルター
JP2004075456A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス
JP2006117504A (ja) * 2004-03-10 2006-05-11 Ohara Inc 光学ガラス
JP2007112697A (ja) * 2005-09-21 2007-05-10 Hoya Corp 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブ、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法
JP2007297269A (ja) * 2006-04-05 2007-11-15 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104386912A (zh) * 2014-11-11 2015-03-04 湖北新华光信息材料有限公司 光学玻璃及其制备方法
CN113735438A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 成都光明光电股份有限公司 玻璃组合物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011079688A (ja) 2011-04-21
CN102171152A (zh) 2011-08-31
JP5729532B2 (ja) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6505793B2 (ja) 光学ガラス、ガラス母材と光学素子
JP5748184B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5850384B2 (ja) ガラス
JP4924978B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5835642B2 (ja) 光学ガラス
JP2011088806A (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5671776B2 (ja) 光学ガラス
JP4305940B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP2011225418A (ja) 光学ガラス
JP2005015302A (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP2013014454A (ja) 光学ガラス
JP2010215444A (ja) 光学ガラス
JP4337134B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
WO2018155105A1 (ja) 光学ガラス
JP5987364B2 (ja) 光学ガラス
TW201837005A (zh) 光學玻璃
JP5660270B2 (ja) 光学ガラス
JP2004137145A (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5224087B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5729532B2 (ja) 光学ガラス
JP4958060B2 (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP2005139023A (ja) モールドプレス成形用光学ガラス
JP5700350B2 (ja) 光学ガラス
JP2014076941A (ja) 光学ガラス
JP2013256438A (ja) 光学ガラス

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980139405.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09819200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09819200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1