JP6692570B2 - 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 - Google Patents
光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6692570B2 JP6692570B2 JP2015125685A JP2015125685A JP6692570B2 JP 6692570 B2 JP6692570 B2 JP 6692570B2 JP 2015125685 A JP2015125685 A JP 2015125685A JP 2015125685 A JP2015125685 A JP 2015125685A JP 6692570 B2 JP6692570 B2 JP 6692570B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- glass
- less
- content
- optical glass
- 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.)
- Active
Links
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title claims description 84
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 28
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 41
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 27
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 133
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 54
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 42
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 37
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 33
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- -1 Al (OH) 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910005269 GaF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012258 LiPO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 1
- 229910008449 SnF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Description
TiO2成分 0〜40.0%
B2O3成分 0〜15.0%
Li2O成分 0〜30.0%
K2O成分 0〜25.0%
MgO成分 0〜25.0%
CaO成分 0〜25.0%
SrO成分 0〜25.0%
BaO成分 0〜25.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
WO3成分 0〜10.0%
Y2O3成分 0〜10.0%
La2O3成分 0〜10.0%
Gd2O3成分 0〜10.0%
Yb2O3成分 0〜10.0%
SiO2成分 0〜10.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Al2O3成分 0〜10.0%
TeO2成分 0〜15.0%
ZrO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜10.0%
Ga2O3成分 0〜10.0%
SnO成分 0〜10.0%
Sb2O3成分 0〜3.0%
である(1)記載の光学ガラス。
R2O成分の含有量の和が30.0%以下、
MO成分の含有量の和が30.0%以下、
Ln2O3成分の含有量の和が15.0%以下
である(1)又は(2)記載の光学ガラス(RはLi、Na及びKからなる群より選択される1種以上であり、MはMg、Ca、Sr及びBaからなる群より選択される1種以上であり、Lnは、Y、La、Gd及びYbからなる群より選択される1種以上である)。
P2O5成分、Nb2O5成分、ZnO成分及びNa2O成分を併用したガラスにおいて、各成分の含有量を調整することで、ガラス転移点の低い安定なガラスを得ることが可能になる。また、このようなガラスにおいて、各成分の含有量を調整することで、可視光についての透過率を高めることも可能になる。
このため、高い屈折率(nd)と低いアッベ数(νd)を有し、ガラス転移点が低くプレス成形に好適であり、耐失透性が高く、且つ高い可視光透過率を有する光学ガラスと、これを用いたレンズプリフォーム及び光学素子を提供できる。
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総モル数を100モル%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
P2O5成分は、ガラス形成成分であり、且つガラス原料の溶解温度を下げる必須成分である。特に、P2O5成分の含有量を15.0%以上にすることで、ガラスの安定性及び可視域における透過率を高めることができる。従って、P2O5成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは19.0%、さらに好ましくは21.0%、さらに好ましくは23.0%、さらに好ましくは24.0%を下限とする。
他方で、P2O5成分の含有量を50.0%以下にすることで、高屈折率を得ることができる。従って、P2O5成分の含有量は、好ましくは50.0%、より好ましくは40.0%、さらに好ましくは35.0%、さらに好ましくは32.0%、さらに好ましくは30.0%を上限とする。
P2O5成分は、原料としてAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いることができる。
他方で、Nb2O5成分の含有量を50.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは50.0%、より好ましくは40.0%、さらに好ましくは35.0%、さらに好ましくは32.0%、さらに好ましくは30.0%、さらに好ましくは26.0%、さらに好ましくは23.0%を上限とする。
Nb2O5成分は、原料としてNb2O5等を用いることができる。
他方で、ZnO成分の含有量の上限は、好ましくは30.0%、より好ましくは28.0%、さらに好ましくは26.0%、さらに好ましくは23.0%、さらに好ましくは21.0%を上限とする。
ZnO成分は、原料としてZnO、Zn(PO3)2、ZnSO4、ZnF2等を用いることができる。
他方で、Na2O成分の含有量を30.0%以下にすることで、屈折率の低下やアッベ数の上昇を抑えられる。従って、Na2O成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは25.0%、さらに好ましくは21.0%、さらに好ましくは18.0%を上限とする。
Na2O成分は、原料としてNa2CO3、NaH2PO4、NaNO3、NaF、Na2SiF6等を用いることができる。
他方で、TiO2成分の含有量を40.0%以下にすることで、可視光についての透過率の低下を抑えられ、耐失透性の低下を抑えられる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは35.0%、さらに好ましくは32.0%、さらに好ましくは29.0%、さらに好ましくは21.0%を上限とする。
TiO2成分は、原料としてTiO2等を用いることができる。
他方で、B2O3成分の含有量を15.0%以下にすることで、耐失透性の低下を抑えられ、且つ可視光についての透過率を高められる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは12.0%以下、さらに好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは8.0%未満、さらに好ましくは7.0%未満とする。
B2O3成分は、原料としてH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いることができる。
他方で、Li2O成分の含有量を30.0%以下にすることで、屈折率の低下やアッベ数の上昇を抑えられ、且つ耐失透性を高められる。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは20.0%を上限とし、さらに好ましくは15.0%未満、さらに好ましくは12.0%未満、さらに好ましくは9.0%未満、さらに好ましくは8.0%未満とする。
Li2O成分は、原料としてLi2CO3、LiPO3、LiNO3、LiF等を用いることができる。
他方で、K2O成分の含有量を25.0%以下にすることで、より多くのNa2O成分やLi2O成分の含有が可能になるため、ガラス転移点を低くできる。また、可視光についての透過率を高められ、耐失透性を高められ、且つ、屈折率の低下やアッベ数の上昇を抑えられる。従って、K2O成分の含有量は、好ましくは25.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%、さらに好ましくは7.0%を上限とする。
K2O成分は、原料としてK2CO3、KH2PO4、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いることができる。
他方で、MgO成分、CaO成分及びSrO成分の各々の含有量を25.0%以下にすることで、耐失透性の低下及びガラス転移点の上昇を抑えられ、且つガラスの熱的安定性も高められる。
従って、MgO成分、CaO成分及びSrO成分の各々の含有量は、好ましくは25.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは15.0%を上限とし、さらに好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは5.0%未満とする。
MgO成分、CaO成分及びSrO成分は、原料としてMgO、MgCO3、Mg(PO3)2、MgF2、CaCO3、Ca(PO3)2、CaF2、SrCO3、Sr(NO3)2、SrF2等を用いることができる。
他方で、BaO成分の含有量を25.0%以下にすることで、ガラス転移点をより低くでき、且つ、耐失透性を高められる。また、比重の上昇を抑えられる。従って、BaO成分の含有量は、好ましくは25.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは17.0%を上限とし、さらに好ましくは14.0%未満、さらに好ましくは10.0%以下、さらに好ましくは7.0%以下とする。
BaO成分は、原料としてBaCO3、Ba(PO3)2、BaSO4、Ba(NO3)2、BaF2等を用いることができる。
他方で、Bi2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、耐失透性の低下を抑えられ、且つ可視光についての透過率の低下を抑えることができる。また、Bi2O3成分の還元によってポットが侵される問題を抑えられる。従って、Bi2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
他方で、WO3成分の含有量を10.0%以下にすることで、耐失透性を高め、且つ可視光についての透過率の低下を抑えられる。従って、WO3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
WO3成分は、原料としてWO3等を用いることができる。
他方で、Y2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、耐失透性の低下や、ガラス転移点の上昇を抑えることができる。従って、Y2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
Y2O3成分は、原料としてY2O3、YF3等を用いることができる。
他方で、La2O3成分、Gd2O3成分及びYb2O3成分の含有量を各々10.0%以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑えられ、且つ耐失透性の低下を抑えられる。従って、La2O3成分、Gd2O3成分及びYb2O3成分の各々の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
La2O3成分、Gd2O3成分及びYb2O3成分は、原料としてLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)、Gd2O3、GdF3、Yb2O3等を用いることができる。
他方で、SiO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、SiO2成分による耐失透性の低下が抑えられるため、安定性の高いガラスを得易くすることができる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは4.5%以下、さらに好ましくは2.0%以下とする。
SiO2成分は、原料としてSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いることができる。
他方で、GeO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、GeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
GeO2成分は、原料としてGeO2等を用いることができる。
特に、Al2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラス原料の溶融性を高められ、耐失透性を高められる。従って、Al2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
Al2O3成分は、原料としてAl2O3、Al(OH)3、AlF3等を用いることができる。
他方で、TeO2成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められ、且つ、TeO2成分の還元によってポットが侵される問題を抑えられる。従って、TeO2成分の含有量は、好ましくは15.0%以下、より好ましくは10.0%未満、さらに好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
TeO2成分は、原料としてTeO2等を用いることができる。
他方で、ZrO2成分の含有量を10.0%以下にすることで、耐失透性の低下を抑えられる。従って、ZrO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
ZrO2成分は、原料としてZrO2、ZrF4等を用いることができる。
他方で、Ta2O5成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められる。従って、Ta2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
Ta2O5成分は、原料としてTa2O5等を用いることができる。
他方で、Ga2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めつつ、ガラスの摩耗度を大きくして研磨加工し易くできる。従って、Ga2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
Ga2O3成分は、原料としてGa2O3、GaF3を用いることができる。
他方で、SnO2成分の含有量が10.0%を越えると、ガラスが失透し易くなり、可視光における透過率も低下し易くなり、さらにSnO2成分と溶解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が起こり易くなる。従って、SnO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%未満、さらに好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。特に、SnO2成分と溶解設備の合金化を低減させる観点では、SnO2成分を含有しなくてもよい。
SnO2成分は、原料としてSnO、SnO2、SnF2、SnF4を用いることができる。
他方で、Sb2O3成分の含有量が3.0%を越えると、可視光における透過率も低下し易くなり、且つ、Sb2O3成分と溶解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が起こり易くなる。また、本発明の光学ガラスは、Sb2O3成分の含有量を低減させた場合であっても、高屈折率成分によるガラスへの着色を、ガラスへのアニールを行わなくとも低減できる。そのため、所望の屈折率を有しながらも、可視光についてのガラスの透過率が高く、且つガラス表面に形成される凹凸や曇りの少ないガラスを得ることができる。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは3.0%、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは0.5%、さらに好ましくは0.1%、さらに好ましくは0.05%、さらに好ましくは0.03%、さらに好ましくは0.01%を上限とする。
Sb2O3成分は、原料としてSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いることができる。
他方で、この合計量は0%超にしてもよい。これにより、ガラス転移点(Tg)を下げられ、且つ可視域の光についての透過率を高められる。従って、R2O成分のモル和は、好ましくは0%超、より好ましくは0.1%超、さらに好ましくは1.0%超、さらに好ましくは3.0%超、さらに好ましくは5.0%超、さらに好ましくは7.0%超、さらに好ましくは11.0%超としてもよい。
他方で、この合計量を50.0%以下にすることで、ガラスの屈折率の低下やアッベ数の上昇を抑えられる。また、ガラスの耐失透性も高められる。従って、モル和(ZnO+R2O)は、好ましくは50.0%、より好ましくは45.0%、さらに好ましくは40.0%、さらに好ましくは38.0%を上限とする。
他方で、この合計量を48.0%以下にすることで、ガラスの屈折率の低下やアッベ数の上昇を抑えられる。また、ガラスの耐失透性も高められる。従って、モル和(ZnO+Na2O)は、好ましくは48.0%、より好ましくは45.0%、さらに好ましくは43.0%、さらに好ましくは40.0%を上限とする。
他方で、モル比TiO2/ZnOは、より屈折率を高める観点から、好ましくは0超、より好ましくは0.2超、さらに好ましくは0.3超、さらに好ましくは0.5以上としてもよい。
他方で、この合計量を5.0%以上にすることで、ガラスの屈折率を高められ、アッベ数を小さくできる。また、ガラスの耐失透性も高められる。従って、モル和(TiO2+Nb2O5)は、好ましくは5.0%、より好ましくは15.0%、さらに好ましくは25.0%、さらに好ましくは26.5%、さらに好ましくは27.5%、さらに好ましくは28.5%、さらに好ましくは30.0%を下限としてもよい。
他方で、この比率を小さくすることで、ガラスの耐失透性、屈折率を高められる。従って、モル比(ZnO+R2O)/(TiO2+Nb2O5)は、好ましくは10.00、より好ましくは5.00、さらに好ましくは3.00、さらに好ましくは1.50、さらに好ましくは1.30を上限としてもよい。
他方で、この比率を小さくすることで、ガラスの耐失透性、屈折率を高められる。従って、モル比(ZnO+Na2O)/(TiO2+Nb2O5)は、好ましくは10.00、より好ましくは5.00、さらに好ましくは3.00、さらに好ましくは1.50、さらに好ましくは1.30を上限としてもよい。
なお、モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)の上限は無限大であってよく、このときモル和(SiO2+Al2O3)は0である。
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて1000〜1400℃の温度範囲で2〜10時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1300℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
本発明の光学ガラスでは、作製されたガラスに対して、可視光についての透過率を高めるための特別な加熱処理を行わなくても、後述するような優れた物性を有するガラスを得ることができる。
本発明の光学ガラスは、可視光についての透過率、特に可視光のうち短波長側の光についての透過率が高く、それにより着色が少ない。
特に、本発明の光学ガラスでは、厚み10mmのサンプルで分光透過率70%を示す最も短い波長(λ70)は、好ましくは440nm、より好ましくは425nm、さらに好ましくは420nmを上限とする。
本発明の光学ガラスは、適切な公知の製法によってガラスを作製したときに、このようにガラスの吸収端が紫外領域やその近傍に位置するようになり、可視域の特に短波長側の光についてのガラスの透明性がより高められることで、ガラスの黄色や橙色への着色が低減される。よって、この光学ガラスをレンズ等の可視光を透過させる光学素子の材料に好ましく用いることができる。
本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.80、より好ましくは1.81を下限とし、さらに好ましくは1.82超とする。屈折率(nd)の上限は、好ましくは2.20、より好ましくは2.00、さらに好ましくは1.93であってもよい。このような高い屈折率を有することで、さらに素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは35、より好ましくは30を上限とし、さらに好ましくは27未満、さらに好ましくは25未満とする。アッベ数(νd)の下限は、好ましくは10、より好ましくは15、さらに好ましくは17、さらに好ましくは19であってもよい。このような低いアッベ数を有することで、例えば高いアッベ数を有する光学素子と組み合わせた場合に、高い結像特性等を図ることができる。
従って、このような高屈折率高分散の光学ガラスを、例えば光学素子の用途に用いることで、高い結像特性等を図りながらも、光学設計の自由度を広げることができる。
なお、本発明の光学ガラスのガラス転移点の下限は特に限定されないが、本発明の光学ガラスのガラス転移点は、好ましくは460℃、より好ましくは500℃、さらに好ましくは520℃を下限としてもよい。
なお、本発明の光学ガラスの屈伏点は特に限定されないが、好ましくは500℃、より好ましくは520℃、さらに好ましくは550℃を下限としてもよい。
作製された光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形されたプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
他方で、比較例のガラスは、ガラス転移点が650℃を超えている。
そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べてガラス転移点が低く、プレス成形に好適なことが明らかになった。
そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、可視光について高い透過率を有していることが明らかになった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数(νd)が35以下、より詳細には24以下であるため、所望の低いアッベ数(νd)を有していることが明らかになった。
加えて、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも失透していない安定なガラスであった。
Claims (12)
- モル%で、P2O5成分を15.0%以上40.0%以下、Nb2O5成分を5.0%以上35.0%以下、ZnO成分を11.5%以上30.0%以下、Na2O成分を0.5%以上25.0%以下、Li2O成分を0%以上8.0%未満含有し、モル比TiO 2 /ZnOが0超2.0以下、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が425nm以下であり、ガラス転移点が650℃以下であり、平均線膨張係数(α)が90×10−7K−1以下である、1.80以上の屈折率(nd)を有する光学ガラス。
- モル%で、
TiO2成分 0超40.0%
B2O3成分 0〜15.0%
K2O成分 0〜25.0%
MgO成分 0〜25.0%
CaO成分 0〜25.0%
SrO成分 0〜25.0%
BaO成分 0〜25.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
WO3成分 0〜10.0%
Y2O3成分 0〜10.0%
La2O3成分 0〜10.0%
Gd2O3成分 0〜10.0%
Yb2O3成分 0〜10.0%
SiO2成分 0〜10.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Al2O3成分 0〜10.0%
TeO2成分 0〜15.0%
ZrO2成分 0〜10.0%
Ta2O5成分 0〜10.0%
Ga2O3成分 0〜10.0%
SnO成分 0〜10.0%
Sb2O3成分 0〜3.0%
である請求項1記載の光学ガラス。 - モル%で、
R2O成分の含有量の和が30.0%以下、
MO成分の含有量の和が30.0%以下、
Ln2O3成分の含有量の和が15.0%以下
である請求項1又は2記載の光学ガラス(RはLi、Na及びKからなる群より選択される1種以上であり、MはMg、Ca、Sr及びBaからなる群より選択される1種以上であり、Lnは、Y、La、Gd及びYbからなる群より選択される1種以上である)。 - モル和(ZnO+R2O)が10.0%以上50.0%以下である請求項1から3のいずれか記載の光学ガラス(RはLi、Na及びKからなる群より選択される1種以上である)。
- モル和(TiO2+Nb2O5)が50.0%以下である請求項1から4のいずれか記載の光学ガラス。
- モル比(ZnO+R2O)/(TiO2+Nb2O5)が0.30以上である請求項1から5のいずれか記載の光学ガラス(RはLi、Na及びKからなる群より選択される1種以上である)。
- モル和(SiO2+Al2O3)が10.0%以下である請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。
- モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0.50以上であり、又はモル和(SiO2+Al2O3)が0である請求項1から7のいずれか記載の光学ガラス。
- 35以下のアッベ数(νd)を有する請求項1から8のいずれか記載の光学ガラス。
- 請求項1から9のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
- 請求項1から9いずれか記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び/又は精密プレス成形用のプリフォーム。
- 請求項11記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510642883.0A CN105481244A (zh) | 2014-10-07 | 2015-09-30 | 光学玻璃、透镜预成型体及光学元件 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014206700 | 2014-10-07 | ||
JP2014206700 | 2014-10-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016074581A JP2016074581A (ja) | 2016-05-12 |
JP6692570B2 true JP6692570B2 (ja) | 2020-05-13 |
Family
ID=55949569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015125685A Active JP6692570B2 (ja) | 2014-10-07 | 2015-06-23 | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6692570B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3693794B1 (en) | 2016-04-01 | 2021-07-14 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Flexographic printing plate |
JP7555747B2 (ja) | 2020-07-22 | 2024-09-25 | Hoya株式会社 | 光学ガラスおよび光学素子 |
JP7518153B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-07-17 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 |
KR102687489B1 (ko) * | 2022-12-27 | 2024-07-29 | 한국세라믹기술원 | 저융점 유리, 그 제조방법, 상기 저융점 유리를 이용한 PiG 색변환 소재 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2747964B2 (ja) * | 1993-06-07 | 1998-05-06 | 株式会社オハラ | 光学ガラスの製造方法 |
JPH09188540A (ja) * | 1995-12-29 | 1997-07-22 | Ohara Inc | ソーラリゼーションのない光学ガラス |
JP4603767B2 (ja) * | 2002-03-14 | 2010-12-22 | Hoya株式会社 | ガラス光学素子の製造方法 |
JP2005154248A (ja) * | 2003-04-17 | 2005-06-16 | Hoya Corp | 光学ガラス、プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 |
JP4675587B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2011-04-27 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用プリフォーム、光学素子及びそれぞれの製造方法 |
JP4065856B2 (ja) * | 2004-01-23 | 2008-03-26 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用被成形ガラス体、光学素子およびその製造方法 |
JP4166174B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2008-10-15 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
DE102007008300B4 (de) * | 2006-08-12 | 2011-08-25 | Schott Ag, 55122 | Bleifreies optisches Glas der Schwerflint- und Lanthanschwerflintlage sowie dessen Herstellung und Verwendung |
JP2011219278A (ja) * | 2008-08-22 | 2011-11-04 | Asahi Glass Co Ltd | 光学ガラス |
WO2010074211A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 日本山村硝子株式会社 | 光学ガラス |
KR101347944B1 (ko) * | 2009-05-20 | 2014-01-07 | 호야 가부시키가이샤 | 프레스 성형용 유리 소재, 상기 유리 소재를 이용한 유리 광학 소자의 제조 방법, 및 유리 광학 소자 |
JP2011121831A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム |
JP5808081B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2015-11-10 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム |
JP2012224501A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム |
JP5867507B2 (ja) * | 2011-09-02 | 2016-02-24 | コニカミノルタ株式会社 | 光学ガラス |
JP6037501B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-12-07 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、光学素子、及びガラス成形体の製造方法 |
-
2015
- 2015-06-23 JP JP2015125685A patent/JP6692570B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016074581A (ja) | 2016-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6903373B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6664823B2 (ja) | 赤外線透過ガラス、光学素子及びプリフォーム | |
JP6808385B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6509525B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6537806B2 (ja) | 赤外線透過ガラス、光学素子及びプリフォーム | |
JP2016088835A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6692570B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6639074B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP2014210694A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2016074566A (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6893749B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6352647B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6161352B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6866012B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6635667B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP2015163564A (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6309786B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
TW201441174A (zh) | 光學玻璃、預成形材及光學元件 | |
JP6049591B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6689057B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6440948B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6910702B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6656744B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP6626298B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6656743B2 (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190910 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20191028 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200106 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200414 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200414 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6692570 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |