JP2014009112A - Optical glass and usage thereof - Google Patents
Optical glass and usage thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014009112A JP2014009112A JP2012145484A JP2012145484A JP2014009112A JP 2014009112 A JP2014009112 A JP 2014009112A JP 2012145484 A JP2012145484 A JP 2012145484A JP 2012145484 A JP2012145484 A JP 2012145484A JP 2014009112 A JP2014009112 A JP 2014009112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical
- preferable
- refractive index
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 173
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 53
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 62
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 30
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 19
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 23
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 17
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 15
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 7
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- -1 platinum ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008395 clarifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高屈折率の光学ガラスおよびその製造方法、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材および光学素子、ならびに前記光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical glass having a high refractive index and a method for producing the same, a glass material for press molding made of the optical glass and an optical element, and a method for producing the optical element.
撮像光学系や投射光学系の高機能化、コンパクト化にとって、特許文献1に記載されている光学ガラスのように屈折率の高い光学ガラスからなる光学素子は有効である。 An optical element made of optical glass having a high refractive index, such as the optical glass described in Patent Document 1, is effective for increasing the functionality and compactness of the imaging optical system and the projection optical system.
一般的な光学ガラスの製造工程では、石英製坩堝などの耐火物製熔融容器を用いて化合物原料(バッチ原料)を粗熔解してカレット原料を作製し、次にカレット原料を白金または金などの貴金属製熔融容器を用いて熔融、清澄、均質化し、得られた熔融ガラスを成形して光学ガラスを得る。熔融後に行われる清澄は、熔融ガラス中の泡を除くために行われる工程であり、熔融ガラスを昇温させて粘度を低下させ、ガラス中の泡切れを促進させる。 In a general optical glass manufacturing process, a compound raw material (batch raw material) is roughly melted using a refractory melting vessel such as a quartz crucible to produce a cullet raw material, and then the cullet raw material is made of platinum or gold. An optical glass is obtained by melting, clarifying and homogenizing using a precious metal melting vessel and molding the resulting molten glass. The clarification performed after melting is a process performed to remove bubbles in the molten glass, and raises the temperature of the molten glass to reduce the viscosity, thereby promoting the blowout of bubbles in the glass.
ガラスの屈折率を高めるために高屈折率成分の含有量を増加させていくと、ガラスの熔融性を改善する働きのあるリン酸成分、ホウ酸成分、アルカリ金属成分、2価金属成分などの含有量が相対的に低下する。その結果、ガラスの熔融性は悪化傾向を示す。そのため、従来の高屈折率ガラスでは、ガラス原料を完全に融液化するために、熔融温度を高くする、熔融時間を長くするなどの措置がとられていた。 Increasing the content of the high refractive index component in order to increase the refractive index of the glass, such as phosphoric acid component, boric acid component, alkali metal component, divalent metal component, etc. that have a function to improve the meltability of the glass The content is relatively lowered. As a result, the meltability of the glass tends to deteriorate. Therefore, in the conventional high refractive index glass, measures such as increasing the melting temperature and extending the melting time have been taken in order to completely melt the glass raw material.
上記の通り、清澄では熔融ガラスを昇温するため、清澄温度は熔融温度より高温になる。したがって、熔融温度を高くすると、それに伴い清澄温度も高くなる。従来の高屈折率ガラスでは、ガラスを泡切れに適した粘度にするため、清澄温度は、通常1100℃超となり、1400℃を超えることも珍しいことではない。しかし、熔融工程や清澄工程においてガラスの温度を高くすると、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+、Te4+などの高屈折率成分が還元されてガラスの着色(所謂、還元色)が増大したり、ガラス熔融容器を構成する白金、金などの金属材料がイオンとしてガラスに溶け込み、ガラスを着色させたりガラス中の異物を増加させる現象が発生してしまう。 As described above, in the clarification, the temperature of the molten glass is raised, so the clarification temperature is higher than the melting temperature. Therefore, when the melting temperature is increased, the fining temperature is increased accordingly. In the conventional high refractive index glass, the refining temperature is usually over 1100 ° C., and it is not uncommon to exceed 1400 ° C. in order to make the glass suitable for blowing bubbles. However, when the temperature of the glass is increased in the melting and refining processes, high refractive index components such as Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ , Te 4+ are reduced, and the color of the glass (so-called reduced color) increases. Or a metal material such as platinum or gold constituting the glass melting container melts into the glass as ions, causing a phenomenon in which the glass is colored or foreign substances in the glass are increased.
かかる状況下、本発明は、高屈折率ガラスでありながら、優れた熔融性を示す光学ガラスを提供することを目的とする。 Under such circumstances, an object of the present invention is to provide an optical glass exhibiting excellent meltability while being a high refractive index glass.
光学ガラスの一般的な製造工程では、カレット原料を熔解して融液化した後、融液の温度を上昇させて清澄を行い、清澄後に融液の温度を下げてからガラスを流出、成形する。カレット原料の作製における粗熔解は、バッチ原料が熔融する過程で激しい侵蝕性を示すことから、石英などの耐火物製の熔融器具を用いて行われる。しかし、カレット原料を熔解、清澄、均質化する工程では耐火物製容器を用いると耐火物がガラス中に溶け込み、均質な熔融ガラスを得ることが難しく、屈折率などの光学特性も変動してしまうため、白金、金などの貴金属製の容器を用いることが好ましい。このように貴金属製容器を用いて行う一連の工程のうち、ガラス融液の温度は清澄時が最も高い。清澄はガラス融液の気泡が浮上し融液から排出されやすいよう、熔融ガラスの粘度が1.0dPa・s程度となる温度で行うことが好ましい。高屈折率ガラス、例えば屈折率ndが2.0を超えるガラスは、上記理由から一般に熔融温度および清澄温度が高く、清澄温度が1400℃を超えることも珍しいことではない。しかし、高温で熔融および清澄を行うと、前記したようにガラスを着色させたりガラス中の異物を増加させてしまう。
これに対し本発明者は鋭意検討を重ねた結果、P5+含有の酸化物ガラス組成をベースとし、高屈折率化成分Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+、Te4+、ガラスの熔融性を改善する働きのある成分B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+を所要の配分で含有させることにより、屈折率ndを2.0を超える範囲、具体的には2.02以上としつつ、清澄温度が例えば1100℃以下になるような粘性特性を付与することができ、これにより熔融温度および清澄温度の上昇に起因するガラスの着色および異物の増加を抑制しつつ、泡切れ不良のない高屈折率ガラスを得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
In a general manufacturing process of optical glass, a cullet raw material is melted to be melted, and then the temperature of the melt is raised to clarify, and after the temperature of the melt is lowered after clarification, the glass is flowed out and molded. The rough melting in the production of the cullet raw material is carried out using a refractory melting apparatus such as quartz because it shows severe erosion in the process of melting the batch raw material. However, in the process of melting, clarifying, and homogenizing the cullet raw material, if a refractory container is used, the refractory melts into the glass, making it difficult to obtain a homogeneous molten glass, and the optical properties such as the refractive index also vary. Therefore, it is preferable to use a container made of a noble metal such as platinum or gold. Thus, among the series of steps performed using the noble metal container, the temperature of the glass melt is highest during clarification. The clarification is preferably performed at a temperature at which the viscosity of the molten glass is about 1.0 dPa · s so that bubbles of the glass melt rise and are easily discharged from the melt. A high refractive index glass, for example, a glass having a refractive index nd of more than 2.0 generally has a high melting temperature and a fining temperature, and it is not uncommon for the fining temperature to exceed 1400 ° C. However, when melting and clarification are performed at a high temperature, the glass is colored as described above, or foreign substances in the glass are increased.
On the other hand, as a result of intensive studies, the present inventor has been based on an oxide glass composition containing P 5+ , and has a high refractive index component Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ , Te 4+ , and glass meltability. By containing the components B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ in a required distribution by improving the refractive index While the ratio nd is in the range exceeding 2.0, specifically 2.02 or more, viscosity characteristics can be imparted such that the clarification temperature is, for example, 1100 ° C. or less, thereby increasing the melting temperature and the clarification temperature. The present inventors have found that a high refractive index glass free from defective bubble breakage can be obtained while suppressing the coloring of the glass and the increase in foreign matters resulting from the above.
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
[1]カチオン成分として、
P5+を10〜40カチオン%、
Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+を合計で50カチオン%以上(但し、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+およびNb5+の合計含有量のカチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))が1.3以下)、
B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+を合計で、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の1/3以下、
Li+、Na+、K+、Rb+およびCs+を合計で0%超、
含む酸化物ガラスであり、屈折率が2.02以上である光学ガラス。
[2]アッベ数νdが18.0以下である[1]に記載の光学ガラス。
[3]ガラス原料を加熱により熔融し、得られた熔融ガラスを清澄し、清澄した熔融ガラスを成形することを含む光学ガラスの製造方法において、
前記ガラス原料を、[1]または[2]に記載の光学ガラスが得られるように調合することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
[4]前記熔融を、白金、白金合金、金または金合金を用いて作製した熔融ガラス容器を用いて行う[3]に記載の光学ガラスの製造方法。
[5][1]または[2]に記載の光学ガラスよりなるプレス成形用ガラス素材。
[6][1]または[2]に記載の光学ガラスよりなる光学素子。
[7][1]もしくは[2]に記載の光学ガラスを加工することにより、または[3]もしくは[4]に記載の方法により光学ガラスを作製し、作製した光学ガラスを加工することにより、光学素子を得る光学素子の製造方法。
That is, the above object was achieved by the following means.
[1] As a cation component,
10 to 40 cation% P 5+
Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ total 50 cation% or more (provided that the cation ratio of the total content of Ti 4+ and Nb 5+ to the total content of W 6+ and Bi 3+ ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is 1.3 or less)
B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ in total, Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ 1/3 or less of the total content of
Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + in total exceeding 0%,
An optical glass having a refractive index of 2.02 or more.
[2] The optical glass according to [1], wherein the Abbe number νd is 18.0 or less.
[3] In a method for producing optical glass, comprising melting a glass raw material by heating, clarifying the obtained molten glass, and forming a clarified molten glass,
A method for producing an optical glass, wherein the glass raw material is prepared so that the optical glass according to [1] or [2] is obtained.
[4] The method for producing optical glass according to [3], wherein the melting is performed using a molten glass container prepared using platinum, a platinum alloy, gold, or a gold alloy.
[5] A press-molding glass material comprising the optical glass according to [1] or [2].
[6] An optical element made of the optical glass according to [1] or [2].
[7] By processing the optical glass described in [1] or [2], or by manufacturing the optical glass by the method described in [3] or [4], and processing the manufactured optical glass, An optical element manufacturing method for obtaining an optical element.
本発明によれば、光学ガラスの高屈折率化と熔融性の改善を両立することができる。したがって、屈折率ndが2.02以上でありながら、熔融温度の上昇が抑制された光学ガラスの提供が可能となる。優れた熔融性を有する光学ガラスによれば、ガラス熔融温度を過剰に高くしたり、熔融時間を過剰に長くしなくても均質がガラスを得ることができるので、熔融容器を構成する貴金属などの材料が熔融ガラスに溶け込むことによるガラスの着色や、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+などの高屈折率付与成分が熔融中に還元されることによる着色の増大を抑制することができる。
さらに本発明によれば、上記光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、光学素子、例えば撮像光学系、投射光学系などの光学系のコンパクト化、高機能化に適した光学素子、およびそれらの製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to achieve both higher refractive index and improved meltability of the optical glass. Therefore, it is possible to provide an optical glass in which the increase in melting temperature is suppressed while the refractive index nd is 2.02 or more. According to the optical glass having excellent meltability, it is possible to obtain a homogeneous glass without excessively increasing the glass melting temperature or excessively increasing the melting time. Coloring of the glass due to the material melting into the molten glass and increase in coloring due to reduction of high refractive index imparting components such as Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ during melting can be suppressed.
Furthermore, according to the present invention, a glass material for press molding made of the above optical glass, an optical element, for example, an optical element suitable for downsizing and high functionality of an optical system such as an imaging optical system and a projection optical system, and production thereof A method can be provided.
光学ガラス
本発明の光学ガラスは、カチオン成分として、P5+を10〜40カチオン%、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+を合計で50カチオン%以上(但し、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+およびNb5+の合計含有量のカチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))が1.3以下)、B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+を合計で、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の1/3以下、Li+、Na+、K+、Rb+およびCs+を合計で0%超含む酸化物ガラスであり、屈折率が2.02以上である光学ガラスである。
本発明の光学ガラスは、屈折率ndが2.02以上と屈折率が極めて高いガラスでありながら、優れたガラス熔融性を示すことができる。そのため、熔融温度を過剰に高くする必要がなく、白金、金などのガラス熔融容器材料の侵蝕を軽減することができ、これら金属材料の溶け込みによるガラスの着色を軽減することができる。また、清澄温度を過剰に高くしなくても泡切れが良好なため、均質性の高い光学ガラスを得ることもできる。
Optical glass In the optical glass of the present invention, P 5+ is 10 to 40 cation%, Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ as a cation component in total 50 cation% or more (however, W 6+ and Bi Cation ratio of the total content of Ti 4+ and Nb 5+ to the total content of 3+ ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is 1.3 or less), B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ in total, not more than 1/3 of the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ , It is an oxide glass containing a total of more than 0% of Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + , and an optical glass having a refractive index of 2.02 or more.
The optical glass of the present invention can exhibit excellent glass meltability while being a glass having a refractive index nd of 2.02 or higher and an extremely high refractive index. Therefore, it is not necessary to increase the melting temperature excessively, corrosion of glass melting container materials such as platinum and gold can be reduced, and coloring of glass due to the penetration of these metal materials can be reduced. Further, since the foaming is good without excessively increasing the fining temperature, it is possible to obtain optical glass with high homogeneity.
[ガラス組成]
以下、本発明の光学ガラスのガラス組成について詳説する。
本発明の光学ガラスは酸化物ガラスであり、O2−がアニオンの主成分である。O2−の含有量は90〜100アニオン%を目安として考えればよい。O2−の含有量が上記範囲内であれば、他のアニオン成分としてF−、Cl−、Br−、I−、S2−、Se2−、N3−、NO3 −、またはSO4 2−などを含有させてもよい。その場合、F−、Cl−、Br−、I−、S2−、Se2−、N3−、NO3 −、およびSO4 2−の合計含有量は、例えば、0〜10アニオン%とすることができる。O2−の含有量を100アニオン%としてもよい。
[Glass composition]
Hereinafter, the glass composition of the optical glass of the present invention will be described in detail.
The optical glass of the present invention is an oxide glass, and O 2− is a main component of an anion. The content of O 2- may be considered as a guideline 90-100 anionic%. If the content of O 2− is within the above range, the other anion components are F − , Cl − , Br − , I − , S 2− , Se 2− , N 3− , NO 3 − , or SO 4. 2- etc. may be contained. In that case, the total content of F − , Cl − , Br − , I − , S 2− , Se 2− , N 3− , NO 3 − , and SO 4 2− is, for example, 0 to 10 anion%. can do. The content of O 2− may be 100 anion%.
次にカチオン成分について説明する。以下、特記しない限り、カチオン成分の含有量、合計含有量は、カチオン%表示とする。 Next, the cation component will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, the cation component content and the total content are expressed as cation%.
P5+は、ガラスネットワーク形成成分であり、本発明の光学ガラスにおいては必須成分である。ガラスの熱的安定性改善に効果があり、液相温度を低下させるとともにガラスが泡切れに適した粘度(好ましくは粘度が1.0dPa・s程度)を示す温度の上昇を抑制する働きをする成分でもある。P5+の含有量が10%未満であると、前記効果を得ることが困難となり、P5+の含有量が40%を越えると屈折率が低下し、ガラスの結晶化傾向が増大する傾向を示すため、P5+の含有量を10〜40%とする。P5+の含有量の好ましい下限は12%であり、さらに14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%の順に下限値が大きくなるほど一層好ましい。一方、P5+の含有量の好ましい上限は38%であり、さらに35%、33%、31%、30%、29%、28%の順に上限値が小さくなるほど一層好ましい。 P 5+ is a glass network forming component and is an essential component in the optical glass of the present invention. It is effective in improving the thermal stability of the glass, and lowers the liquidus temperature and functions to suppress an increase in temperature at which the glass exhibits a viscosity suitable for blowing bubbles (preferably the viscosity is about 1.0 dPa · s). It is also an ingredient. When the content of P 5+ is less than 10%, it is difficult to obtain the above effect, and when the content of P 5+ exceeds 40%, the refractive index decreases and the tendency of crystallization of glass tends to increase. Therefore, the content of P 5+ is set to 10 to 40%. The preferable lower limit of the content of P 5+ is 12%, and it is more preferable that the lower limit value becomes larger in the order of 14%, 16%, 18%, 20%, 22%, 24%, and 26%. On the other hand, the preferable upper limit of the content of P 5+ is 38%, and it is more preferable that the upper limit value becomes smaller in the order of 35%, 33%, 31%, 30%, 29%, and 28%.
Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+、Te4+は、いずれも屈折率を高める働きがあり、屈折率ndを2.02以上にするために、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量を50%以上とする。より屈折率の高いガラスを得る上から、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の好ましい下限は55%であり、以下、56%、57%、58%、59%、60%の順により大きい値ほど下限値としてより一層好ましい。Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量が過剰になるとガラスの熱的安定性が低下するため、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の上限を75%とすることが好ましい。以下、72%、70%、68%、66%の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。 Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ , and Te 4+ all have a function of increasing the refractive index, and Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ are used to increase the refractive index nd to 2.02 or more. And the total content of Te 4+ is 50% or more. From the viewpoint of obtaining a glass having a higher refractive index, the preferable lower limit of the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ is 55%, and hereinafter, 56%, 57%, 58%, 59 Larger values in the order of% and 60% are more preferable as the lower limit value. When the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ is excessive, the thermal stability of the glass decreases, so the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ The upper limit of the amount is preferably 75%. Hereinafter, smaller values in the order of 72%, 70%, 68%, and 66% are more preferable as the upper limit value.
Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+のうち、ガラス融液の粘度が1.0dPa・sを示す温度を低くする上で有利な作用が得られる成分は、W6+、Bi3+である。したがって、本発明では、ガラス融液の粘度が1.0dPa・sを示す温度の上昇を抑制するために、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+およびNb5+の合計含有量のカチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))を1.3以下とする。カチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))が1.3を超えると、ガラス熔融時の着色増大の抑制に有効な温度域、例えば、1100℃以下の温度域よりも清澄温度が高くなる。清澄温度の上昇を抑え、ガラスの着色増大を抑制する上から、カチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))を1.2以下の範囲にすることが好ましい。以下、1.15、1.10、1.05、1.00、0.90の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。 Ti 4+, Nb 5+, W 6+ , among Bi 3+, ingredients beneficial effects on the viscosity of the glass melt to lower the temperature indicating the 1.0dPa · s is obtained, W 6+, a Bi 3+. Therefore, in the present invention, the cation ratio of the total content of Ti 4+ and Nb 5+ to the total content of W 6+ and Bi 3+ in order to suppress an increase in temperature at which the viscosity of the glass melt shows 1.0 dPa · s. ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is set to 1.3 or less. When the cation ratio ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) exceeds 1.3, the temperature range is effective for suppressing increase in coloration during glass melting, for example, clearer than the temperature range of 1100 ° C. or lower. The temperature rises. In order to suppress an increase in the fining temperature and suppress an increase in coloration of the glass, the cation ratio ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is preferably set to a range of 1.2 or less. Hereinafter, smaller values in the order of 1.15, 1.10, 1.05, 1.00, and 0.90 are more preferable as the upper limit value.
前述のように、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+、Te4+は、熔融性への影響に差異があるものの、それぞれが共存することによって、ある成分がガラス化しても、残りの成分が熔解せずガラス中に残存する、または全ての成分をガラス化させようとすると他の成分がガラスの着色を悪化させるなど、全般的にガラスの熔融性を悪化させる傾向がある。
一方、B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+は、ガラスの熔融性を改善する働きがある。
本発明では、高屈折率特性を維持するため、B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量の上限を、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量との比により規定する。すなわち、B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量を、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の1/3以下とする。その上で、熔融性改善に有効なLi+、Na+、K+、Rb+およびCs+を合計で0%超含有させる。このようにすることで、屈折率ndが2.02以上であり、熔融性に優れた光学ガラスを得ることができる。
なお、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量に対するB3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量のカチオン比((B3++Li++Na++K++Rb++Cs++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3++Te4+))の好ましい上限は3/10、より好ましい上限は1/4、さらに好ましい上限は9/40であり、好ましい下限は1/5、より好ましい下限は1/6、さらに好ましい下限は3/20、4/30である。
As described above, Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ , and Te 4+ have different effects on the meltability. However, when it is attempted to vitrify all the components without melting, there is a general tendency that the meltability of the glass is deteriorated such that other components deteriorate the coloring of the glass.
On the other hand, B 3+, Li +, Na +, K +, Rb +, Cs +, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Zn 2+ has the function of improving the meltability of the glass.
In the present invention, in order to maintain the high refractive index characteristics, the total content of B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ The upper limit is defined by the ratio to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ . That is, the total content of B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ is expressed as Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi The total content of 3+ and Te 4+ is 1/3 or less. In addition, Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + effective for improving the meltability are contained in total exceeding 0%. By doing so, an optical glass having a refractive index nd of 2.02 or more and excellent meltability can be obtained.
Note that B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ with respect to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+. and Zn 2+ total content of the cation ratio of ((B 3+ + Li + + Na + + K + + Rb + + Cs + + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+) / (Ti 4+ + Nb 5+ + W 6+ + Bi 3+ + Te 4+)) The preferred upper limit is 3/10, the more preferred upper limit is 1/4, the more preferred upper limit is 9/40, the preferred lower limit is 1/5, the more preferred lower limit is 1/6, and the more preferred lower limit is 3/20, 4 / 30.
Ti4+は、ガラスを高屈折率高分散化する働きのある成分であり、Bi3+およびNb5+と共存することにより、ガラスの熱的安定性を維持する働きのある任意成分である。従って、含有量が0%であることもできる。また、ガラスの化学的耐久性を高め、ガラスの機械的強度を高める働きをする。Ti4+の含有量が15%を超えると熱的安定性が低下し、結晶化傾向が増大するとともに、熔融性が悪化し、液相温度が著しく上昇する。また、分光透過率特性における吸収端が長波長化し、ガラスが褐色に着色する傾向を示す。したがって、Ti4+の含有量を0〜15%とすることが好ましい。Ti4+の含有量のより好ましい上限は14%、さらに好ましい上限は13%、一層好ましい上限は12%、より一層好ましい上限は11%、さらに一層好ましい上限は10%である。Ti4+の含有量のより好ましい下限は2%、さらに好ましい下限は3%、一層好ましい下限は4%、より一層好ましい下限は5%、さらに一層好ましい下限は6%、7%、8%、である。 Ti 4+ is a component having a function of dispersing the glass with a high refractive index and a high dispersion, and is an optional component having a function of maintaining the thermal stability of the glass by coexisting with Bi 3+ and Nb 5+ . Therefore, the content can be 0%. It also functions to increase the chemical durability of the glass and increase the mechanical strength of the glass. When the content of Ti 4+ exceeds 15%, the thermal stability is lowered, the crystallization tendency is increased, the meltability is deteriorated, and the liquidus temperature is remarkably increased. Further, the absorption edge in the spectral transmittance characteristic has a longer wavelength, and the glass tends to be colored brown. Therefore, the content of Ti 4+ is preferably 0 to 15%. A more preferable upper limit of the content of Ti 4+ is 14%, a further preferable upper limit is 13%, a still more preferable upper limit is 12%, a still more preferable upper limit is 11%, and a still more preferable upper limit is 10%. The more preferred lower limit of the Ti 4+ content is 2%, the more preferred lower limit is 3%, the still more preferred lower limit is 4%, the still more preferred lower limit is 5%, and the still more preferred lower limits are 6%, 7% and 8%. is there.
Nb5+は、ガラスを高屈折率高分散化する働きのある成分であり、Bi3+およびTi4+と共存することにより、ガラスの熱的安定性を維持する働きのある任意成分である。また、ガラスの化学的耐久性を高め、ガラスの機械的強度を高める働きをする。熱的安定性を維持しつつ所望の高屈折率高分散特性を得る上から、Nb5+の含有量が10%以上であるとことが好ましく、12%以上であるとことがより好ましく、13%以上、14%以上、15%以上、であることがさらに好ましい。一方、Nb5+の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、液相温度が著しく上昇するとともに分光透過率特性における吸収端がやや長波長化する傾向を示す。しがって、Nb5+の含有量を24%以下とすることが好ましい。以下、23%、22%、21%、20%、19%の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。 Nb 5+ is a component having a function of making the glass have a high refractive index and a high dispersion, and is an optional component having a function of maintaining the thermal stability of the glass by coexisting with Bi 3+ and Ti 4+ . It also functions to increase the chemical durability of the glass and increase the mechanical strength of the glass. In order to obtain a desired high refractive index and high dispersion characteristic while maintaining thermal stability, the Nb 5+ content is preferably 10% or more, more preferably 12% or more, and 13% More preferably, it is 14% or more and 15% or more. On the other hand, when there is too much content of Nb5 + , the thermal stability of glass will fall, liquid phase temperature will rise remarkably, and the absorption edge in a spectral transmittance characteristic will show the tendency to become a little longer wavelength. Therefore, the Nb 5+ content is preferably 24% or less. Hereinafter, smaller values in the order of 23%, 22%, 21%, 20%, and 19% are more preferable as the upper limit value.
W6+は、ガラスを高屈折率高分散化し、ガラスの化学的耐久性、機械的強度を高める働きをする働きのある任意成分である。従って、含有量が0%であることもできる。W6+の含有量が多くなりすぎるとガラスの熱的安定性が低下し、液相温度が上昇傾向を示すとともに、ガラスが青灰色を呈し、分光透過率特性における吸収端も長波長化する。したがって、W6+の含有量を19%以下とすることが好ましい。W6+の含有量のより好ましい上限は18%である。以下、17%、16%、15%、14%、13%、12%の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。 W 6+ is an optional component that functions to increase the refractive index and dispersion of the glass and increase the chemical durability and mechanical strength of the glass. Therefore, the content can be 0%. When the content of W 6+ increases too much, the thermal stability of the glass decreases, the liquidus temperature tends to increase, the glass exhibits a blue-gray color, and the absorption edge in the spectral transmittance characteristics becomes longer. Accordingly, the content of W 6+ is preferably 19% or less. A more preferable upper limit of the content of W 6+ is 18%. Hereinafter, smaller values in the order of 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, and 12% are more preferable as the upper limit value.
Bi3+は、高屈折率高分散化成分であり、適量を含有させることによりガラスの熱的安定性を改善する働きをする。Bi3+の含有量が多すぎると熱的安定性が低下するとともに、液相温度が上昇するとともに、ガラスが褐色に着色し、分光透過率特性における吸収端が長波長化する。したがって、Bi3+の含有量を33%以下とすることが好ましい。以下、32%、31%、30%、29%、28%の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。Bi3+の含有量の好ましい下限は16%であり、以下、17%、18%、19%、20%の順により大きい値ほど下限値としてより一層好ましい。 Bi 3+ is a component having a high refractive index and a high dispersion, and works to improve the thermal stability of the glass by containing an appropriate amount. When the content of Bi 3+ is too large, the thermal stability is lowered, the liquidus temperature is raised, the glass is colored brown, and the absorption edge in the spectral transmittance characteristic is lengthened. Therefore, the Bi 3+ content is preferably 33% or less. Hereinafter, smaller values in the order of 32%, 31%, 30%, 29%, and 28% are more preferable as the upper limit value. The preferable lower limit of the Bi 3+ content is 16%, and the higher the order of 17%, 18%, 19%, and 20%, the more preferable the lower limit value.
Te4+は、ガラスを高屈折率高分散化し、ガラスの熱的安定性を改善する働きがある。ガラスの熱的安定性を考慮するとTe4+の含有量を0〜4%とすることが好ましいが、環境への影響に配慮するとTe4+の含有量は少ないほうが好ましく、その含有範囲を0〜2%とすることがより好ましく、0〜1%とすることがさらに好ましい。なおTe4+を含有させなくてもよい。 Te 4+ has a function of increasing the refractive index and the dispersion of the glass and improving the thermal stability of the glass. Considering the thermal stability of the glass, the Te 4+ content is preferably 0 to 4%. However, considering the environmental impact, the Te 4+ content is preferably small, and the content range is 0 to 2%. % Is more preferable, and 0 to 1% is more preferable. Te 4+ may not be contained.
Li+は、熔融性を改善し、熔融温度を低下させ、ガラスが粘度1.0dPa・sを示す温度を低下させるために有効な成分であり、分光透過率特性における吸収端を短波長化するとともに、ガラス熔融中における上記高屈折率化成分の還元を抑制し、着色を抑制する働きをする。しかし、Li+の含有量が過剰になると屈折率が低下し、熱的安定性が低下する傾向を示すため、Li+の含有量を5%以下とすることが好ましい。Li+の含有量のより好ましい上限は4%、より好ましい上限は3%、さらに好ましい上限は2%、一層好ましい上限は1%である。Li+の含有量の好ましい下限は0%、より好ましい下限は0.1%である。なお、ガラスの安定性を重要視する場合は、Li+を含有させなくてもよい。 Li + is an effective component for improving the meltability, lowering the melting temperature, and lowering the temperature at which the glass exhibits a viscosity of 1.0 dPa · s, and shortens the absorption edge in the spectral transmittance characteristics. At the same time, it suppresses the reduction of the high refractive index component during glass melting and functions to suppress coloring. However, if the Li + content is excessive, the refractive index tends to decrease and the thermal stability tends to decrease. Therefore, the Li + content is preferably 5% or less. A more preferable upper limit of the content of Li + is 4%, a more preferable upper limit is 3%, a still more preferable upper limit is 2%, and a more preferable upper limit is 1%. The minimum with preferable content of Li <+> is 0%, and a more preferable minimum is 0.1%. In addition, when importance is attached to the stability of glass, it is not necessary to contain Li <+> .
Na+は、ガラスの熱的安定性を大きく損なうことなしに、熔融性を改善し、熔融温度を低下させ、分光透過率特性における吸収端を短波長化するとともに、ガラス熔融中における上記高屈折率化成分の還元を抑制し、着色を抑制する働きをする。また、液相温度を低下させる働きもする。しかし、Na+の含有量が過剰になると屈折率が低下し、熱的安定性が低下する傾向を示す。高屈折率特性を維持しつつガラスの熔融性、熱的安定性を改善する上から、Na+の含有量を0〜15%とすることが好ましい。Na+の含有量の上限については、13%、10%、8%、6%の順により小さい値ほど上限値としてより一層好ましい。Na+は、イオン半径がLi+とK+の間にあるため、屈折率を低下させる働きはLi+よりも大きく、K+よりは小さい。Na+の含有量の好ましい下限は0%、より好ましい下限は0.5%、さらに好ましい下限は1.0%、一層好ましい下限は1.5%、より一層好ましい下限は2.0%である。 Na + improves the meltability without lowering the thermal stability of the glass, lowers the melting temperature, shortens the absorption edge in the spectral transmittance characteristics, and reduces the high refraction during glass melting. It functions to suppress reduction of the rate-increasing component and to suppress coloring. It also serves to lower the liquidus temperature. However, when the Na + content is excessive, the refractive index is lowered, and the thermal stability tends to be lowered. In order to improve the meltability and thermal stability of the glass while maintaining the high refractive index characteristics, the Na + content is preferably 0 to 15%. As for the upper limit of the Na + content, smaller values in the order of 13%, 10%, 8%, and 6% are more preferable as the upper limit. Since Na + has an ionic radius between Li + and K + , the action of lowering the refractive index is larger than Li + and smaller than K + . The preferable lower limit of the Na + content is 0%, the more preferable lower limit is 0.5%, the still more preferable lower limit is 1.0%, the more preferable lower limit is 1.5%, and the still more preferable lower limit is 2.0%. .
K+も熔融性を改善し、熔融温度を低下させる働きをする。また、分光透過率特性における吸収端を短波長化するとともに、ガラス熔融中における上記高屈折率化成分の還元を抑制し、着色を抑制する働きもする。さらに、Li+、Na+と比べ熱的安定性を改善し、液相温度を低下させる働きもする。しかし、K+の含有量が過剰になると屈折率が低下し、熱的安定性が低下する傾向を示すため、K+の含有量を0〜15%とすることが好ましい。K+の含有量のより好ましい上限は13%、さらに好ましい上限は10%であり、より一層好ましい上限は8%、さらには6%である。 K + also functions to improve the meltability and lower the melting temperature. In addition, the wavelength of the absorption edge in the spectral transmittance characteristics is shortened, and the reduction of the high refractive index component during glass melting is suppressed and coloring is also suppressed. Furthermore, compared with Li <+> and Na < +> , it improves the thermal stability and functions to lower the liquidus temperature. However, when the K + content is excessive, the refractive index decreases and the thermal stability tends to decrease. Therefore, the K + content is preferably 0 to 15%. A more preferable upper limit of the content of K + is 13%, a further preferable upper limit is 10%, and a still more preferable upper limit is 8%, and further 6%.
Rb+も熔融性を改善する働きがあり、任意成分としてガラスに導入することができる。しかし、他のアルカリ金属成分と比較し高価であることから、Rb+の含有量を0〜2%とすることが好ましく、0〜1%とすることがより好ましく、0〜0.5%とすることがさらに好ましい。
Cs+は少量の導入によりガラスが安定化するため、任意成分としてガラスに導入することができる。しかし、他のアルカリ金属成分と比較し高価であることから、Cs+の含有量を0〜5%とすることが好ましく、0〜3%とすることがより好ましく、0〜2%、0〜1%とすることがさらに好ましい。
なおRb+、Cs+は、含有させなくてもよい。
Rb + also has a function of improving the meltability and can be introduced into the glass as an optional component. However, since it is more expensive than other alkali metal components, the content of Rb + is preferably 0 to 2%, more preferably 0 to 1%, and 0 to 0.5%. More preferably.
Cs + can be introduced into the glass as an optional component because the glass is stabilized by introduction of a small amount. However, since it is more expensive than other alkali metal components, the content of Cs + is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, 0 to 2%, 0 to More preferably, it is 1%.
Rb + and Cs + need not be contained.
熔融性を改善し、白金、金などの侵蝕を抑制する上から、Li+、Na+およびK+の合計含有量を0%超とすることが好ましく、0.2%以上とすることがより好ましく、0.5%以上とすることがさらに好ましく、1.0%以上とすることが一層好ましく、1.5%以上とすることがより一層好ましく、2.0%以上とすることがさらに一層好ましく、2.5%以上とすることがなお一層好ましい。また、上記アルカリ金属成分の導入は、高屈折率化成分の還元によるガラスの着色を抑制する上からも好ましい。
高屈折率特性、ガラスの熱的安定性を維持する上から、Li+、Na+およびK+の合計含有量を15%以下にすることが好ましく、12%以下にすることがより好ましく、10%以下にすることがさらに好ましく、8%以下にすることが一層好ましく、6%以下にすることがより一層好ましく、5%以下にすることがさらに一層好ましく、4%以下にすることがなお一層好ましい。
In order to improve the meltability and suppress the corrosion of platinum, gold and the like, the total content of Li + , Na + and K + is preferably more than 0%, more preferably 0.2% or more. Preferably, it is more preferably 0.5% or more, still more preferably 1.0% or more, still more preferably 1.5% or more, and even more preferably 2.0% or more. Preferably, 2.5% or more is even more preferable. The introduction of the alkali metal component is also preferable from the viewpoint of suppressing the coloring of the glass due to the reduction of the high refractive index increasing component.
From the standpoint of maintaining the high refractive index characteristics and the thermal stability of the glass, the total content of Li + , Na + and K + is preferably 15% or less, more preferably 12% or less. % Or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, still more preferably 5% or less, and even more preferably 4% or less. preferable.
B3+は、適量の導入によりガラスの熱的安定性、熔融性を改善し、粘性を高め、液相温度を低下させる働きをする。しかし、B3+の粘性を高める効果によってガラスが清澄可能な温度が上昇し、その結果製造されるガラスの着色度が悪化する傾向にある。また含有量が過剰になると屈折率が低下し、ガラスの再加熱に伴う熱的安定性が低下、液相温度が上昇、高屈折率化成分の還元によるガラスの着色を促進する傾向を示すため、本発明においてB3+はできるだけ含有量を少なくすべき成分である。すなわちB3+の含有量を0〜8%とすることが好ましい。B3+の含有量のより好ましい上限は6%、さらに好ましい上限は4%、一層好ましい上限は2%、より一層好ましい上限は1%である。B3+の含有量の好ましい下限は0%以上であり、清澄粘性を低下させる観点からはB3+を含まないことが好ましい。 B 3+ functions to improve the thermal stability and meltability of the glass, increase the viscosity, and lower the liquidus temperature by introducing an appropriate amount. However, the temperature at which the glass can be clarified increases due to the effect of increasing the viscosity of B 3+ , and as a result, the coloration degree of the produced glass tends to deteriorate. If the content is excessive, the refractive index decreases, the thermal stability associated with reheating of the glass decreases, the liquidus temperature increases, and the glass tends to accelerate coloring due to the reduction of the higher refractive index component. In the present invention, B 3+ is a component whose content should be reduced as much as possible. That is, the content of B 3+ is preferably 0 to 8%. The more preferable upper limit of the content of B 3+ is 6%, the more preferable upper limit is 4%, the more preferable upper limit is 2%, and the still more preferable upper limit is 1%. The minimum with preferable content of B3 + is 0% or more, and it is preferable not to contain B3 + from a viewpoint of reducing clarification viscosity.
Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+は、いずれもガラスの熔融性を高める働きがある。しかし、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Zn2+は、これら成分の含有量を多くすると屈折率が低下傾向を示すため、Mg2+の含有量を0〜4%の範囲にすることが好ましく、0〜2%の範囲にすることがより好ましく、0〜1%の範囲にすることがさらに好ましく、Ca2+の含有量を0〜4%の範囲にすることが好ましく、0〜2%の範囲にすることがより好ましく、0〜1%の範囲にすることがさらに好ましく、Sr2+の含有量を0〜4%の範囲にすることが好ましく、0〜2%の範囲にすることがより好ましく、0〜1%の範囲にすることがさらに好ましく、Zn2+の含有量を0〜4%の範囲にすることが好ましく、0〜2%の範囲にすることがより好ましく、0〜1%の範囲にすることがさらに好ましい。
なお、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Zn2+を含有させなくてもよい。
Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ all have a function of improving the meltability of the glass. However, since Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Zn 2+ tend to decrease the refractive index when the content of these components is increased, the content of Mg 2+ is preferably in the range of 0 to 4%. More preferably, it is in the range of 0 to 2%, more preferably in the range of 0 to 1%, and the content of Ca 2+ is preferably in the range of 0 to 4%, and the range of 0 to 2% More preferably, it is more preferably in the range of 0 to 1%, the Sr 2+ content is preferably in the range of 0 to 4%, more preferably in the range of 0 to 2%. The content of Zn 2+ is preferably in the range of 0 to 4%, more preferably in the range of 0 to 2%, and more preferably in the range of 0 to 1%. It is more preferable to make the range.
Incidentally, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, may not contain a Zn 2+.
Ba2+はガラスの熱的安定性を改善し、熔融性を改善し、分光透過率特性における吸収端を短波長化し、高屈折率化成分の還元によるガラスの着色を抑制する働きをする。しかし、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Zn2+ほどではないが、高屈折率特性維持の観点からは、その含有量が過剰ではないことが望ましい。この点から、Ba2+の含有量を0〜10%の範囲にすることが好ましい。Ba2+の含有量の上限はより好ましくは8%、さらに好ましくは7%、より一層好ましくは6%、さらに一層好ましくは5%である。Ba2+の含有量のより好ましい下限は0%、さらに好ましい下限は1%、一層好ましい下限は2%、より一層好ましい下限は3%、さらに一層好ましい下限は4%である。なお光学特性の観点からはBa2+を含有させなくてもよい。 Ba 2+ improves the thermal stability of the glass, improves the meltability, shortens the absorption edge in the spectral transmittance characteristics, and functions to suppress the coloring of the glass due to the reduction of the high refractive index component. However, although not as much as Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , and Zn 2+ , the content is preferably not excessive from the viewpoint of maintaining high refractive index characteristics. In this respect, the Ba 2+ content is preferably in the range of 0 to 10%. The upper limit of the Ba 2+ content is more preferably 8%, still more preferably 7%, still more preferably 6%, and even more preferably 5%. The more preferable lower limit of the Ba 2+ content is 0%, the more preferable lower limit is 1%, the still more preferable lower limit is 2%, the still more preferable lower limit is 3%, and the still more preferable lower limit is 4%. From the viewpoint of optical characteristics, Ba 2+ may not be contained.
Si4+は屈折率を低下させる成分である。また、過剰な導入はガラスの液相温度の上昇あるいはガラスの分相を招くため、Si4+の含有量は0〜4%とすることが好ましく、0〜2%とすることがより好ましく、0〜1%とすることがさらに好ましい。Si4+の導入方法は通常の酸化物原料によるものが主であるが、SiO2を主成分とする材質で作られた坩堝(石英製坩堝)から混入させることもできる。 Si 4+ is a component that lowers the refractive index. Further, since excessive introduction causes an increase in the liquidus temperature of the glass or phase separation of the glass, the content of Si 4+ is preferably 0 to 4%, more preferably 0 to 2%. More preferably, it is set to ˜1%. Although Si 4+ is mainly introduced by an ordinary oxide raw material, it can be mixed from a crucible (quartz crucible) made of a material mainly composed of SiO 2 .
Al3+は屈折率を低下させ、かつガラスの液相温度を上昇させる働きをするため、Al3+の含有量は0〜3%の範囲とすることが好ましく、0〜1%の範囲とすることがより好ましい。なお、Al3+を含有させなくてもよい。 Since Al 3+ functions to lower the refractive index and raise the liquidus temperature of the glass, the content of Al 3+ is preferably in the range of 0 to 3%, preferably in the range of 0 to 1%. Is more preferable. In addition, it is not necessary to contain Al3 + .
2.02を超える屈折率ndを維持しつつ、ガラスの熔融性、熱的安定性を維持する上から、P5+、Bi3+、Nb5+、Ti4+、W6+、Li+、Na+、K+、B3+、Si4+およびBa2+の合計含有量を90〜100%とすることが好ましく、95〜100%とすることがより好ましく、98〜100%とすることがさらに好ましく、99〜100%とすることが一層好ましい。前記合計含有量を100%としてもよい。 From the standpoint of maintaining the meltability and thermal stability of the glass while maintaining the refractive index nd exceeding 2.02, P 5+ , Bi 3+ , Nb 5+ , Ti 4+ , W 6+ , Li + , Na + , K The total content of + , B 3+ , Si 4+ and Ba 2+ is preferably 90 to 100%, more preferably 95 to 100%, still more preferably 98 to 100%, and 99 to 100 % Is more preferable. The total content may be 100%.
本発明の光学ガラスには清澄剤を添加することもできる。清澄剤の中で好ましいものはSb2O3である。Sb2O3を用いる場合は、質量比によるSb2O3の外割り添加量を0〜10000ppmの範囲とすることが好ましい。尚、質量比による外割り添加量とは、ガラス成分の質量を基準とした割合で示す添加量である。Sb2O3は清澄効果があることに加え、ガラス熔融中、前述の高屈折率化成分を酸化状態にするとともに、この酸化状態を安定化する働きをする。しかし、外割り添加量が10000ppmを超えるとSb自体の光吸収により、ガラスが着色する傾向を示す。ガラスの透過率特性を改善するという観点から、Sb2O3の外割り添加量の好ましい上限は5000ppm、より好ましい上限は2000ppm、さらに好ましい上限は1100ppm、一層好ましい上限は900ppm、より一層好ましい上限は600ppm、さらに一層好ましい上限は400ppmであり、好ましい下限は0ppm、より好ましい下限は50ppm、さらに好ましい下限は100ppm、一層好ましい下限は150ppm、より一層好ましい下限は200ppmである。なお、Sbは添加剤であるため、本発明では、ガラス成分とは異なり酸化物換算した値で添加量を示す。 A clarifying agent may be added to the optical glass of the present invention. Among the fining agents, preferred is Sb 2 O 3 . When using the Sb 2 O 3, it is preferable to set the outer split amount of Sb 2 O 3 by mass ratio in the range of 0 to 10,000 ppm. In addition, the extra split addition amount by mass ratio is an addition amount shown by the ratio on the basis of the mass of a glass component. In addition to having a clarification effect, Sb 2 O 3 functions to make the above-described high refractive index component in an oxidized state and stabilize this oxidized state during glass melting. However, when the external addition amount exceeds 10,000 ppm, the glass tends to be colored due to light absorption of Sb itself. From the viewpoint of improving the transmittance characteristics of the glass, the preferable upper limit of the external addition amount of Sb 2 O 3 is 5000 ppm, the more preferable upper limit is 2000 ppm, the further preferable upper limit is 1100 ppm, the more preferable upper limit is 900 ppm, and the more preferable upper limit is An even more preferable upper limit is 400 ppm, a preferable lower limit is 0 ppm, a more preferable lower limit is 50 ppm, a still more preferable lower limit is 100 ppm, a still more preferable lower limit is 150 ppm, and a still more preferable lower limit is 200 ppm. In addition, since Sb is an additive, in the present invention, the addition amount is shown as an oxide-converted value, unlike the glass component.
本発明の光学ガラスにおいて、Pb、As、Cd、Tl、Seのカチオンはいずれも環境への負荷を配慮し、含有、添加しないことが望ましい。また、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Erのカチオンはいずれもガラスを着色したり、紫外光の照射により蛍光を発生するため、含有、添加しないことが望ましい。ただし、上記の含有、添加しないとは、ガラス原料やガラス熔融工程に由来する不純物としての混入までも排除するものではない。
Ga3+、La3+、Gd3+、Y3+、Yb3+、Lu3+、In3+、Ge4+、Hf4+は、少量であれば含有しても構わないが、これら成分により有意義な効果が得られることはなく、いずれも高価な成分であることから、それぞれの含有量を0〜2%の範囲とすることが好ましく、0〜1%の範囲とすることがより好ましく、0%以上0.5%未満とすることがさらに好ましく、0%以上0.1%未満とすることが一層好ましく、ガラスの製造コストを抑える上から含有させないことが望ましい。
In the optical glass of the present invention, it is desirable that any of cations of Pb, As, Cd, Tl, and Se is not contained or added in consideration of environmental load. In addition, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, and Er cations are all contained in the glass or fluorescent when irradiated with ultraviolet light. It is desirable not to add. However, the inclusion and addition of the above does not exclude even mixing as impurities derived from the glass raw material or the glass melting step.
Ga 3+ , La 3+ , Gd 3+ , Y 3+ , Yb 3+ , Lu 3+ , In 3+ , Ge 4+ and Hf 4+ may be contained in small amounts, but a significant effect can be obtained by these components. Since both are expensive components, the content is preferably in the range of 0 to 2%, more preferably in the range of 0 to 1%, and 0% or more and 0.5%. More preferably, it is more preferably 0% or more and less than 0.1%, and it is desirable not to contain it in order to reduce the manufacturing cost of the glass.
[屈折率、アッベ数]
次に、本発明の光学ガラスのガラス特性について詳述する。
本発明の光学ガラスの屈折率ndは2.02以上である。このように高屈折率が極めて高い光学ガラスは、高ズーム比、広角、コンパクトな光学系を構成するための光学素子の材料として好適である。屈折率ndの上限は、上記ガラス組成の範囲から自ずと定まるが、3.0を目安とすることができる。
なお、光学系の高機能化、コンパクト化により有効な光学素子に用いられる光学ガラスを提供するという観点から、屈折率ndの好ましい下限は2.03、より好ましい下限は2.05、さらに好ましい下限は2.07である。
ガラスの熔融性、熱的安定性を維持する上から、屈折率ndの好ましい上限は2.3、より好ましい上限は2.2、さらに好ましい上限は2.18、一層好ましい上限は2.16である。
[Refractive index, Abbe number]
Next, the glass characteristics of the optical glass of the present invention will be described in detail.
The refractive index nd of the optical glass of the present invention is 2.02 or more. Thus, the optical glass having a very high refractive index is suitable as a material for an optical element for constituting a high zoom ratio, wide angle, and compact optical system. The upper limit of the refractive index nd is naturally determined from the range of the glass composition, but can be 3.0 as a guide.
In addition, from the viewpoint of providing an optical glass used for an effective optical element by increasing the functionality of the optical system and making it compact, a preferable lower limit of the refractive index nd is 2.03, a more preferable lower limit is 2.05, and a further preferable lower limit. Is 2.07.
In order to maintain the meltability and thermal stability of the glass, the preferable upper limit of the refractive index nd is 2.3, the more preferable upper limit is 2.2, the still more preferable upper limit is 2.18, and the more preferable upper limit is 2.16. is there.
低分散ガラス製の光学素子との組合せにより色収差補正を行う上から、アッベ数νdの好ましい上限は18.0、より好ましい上限は17.8、さらに好ましい上限は17.6、一層好ましい上限は17.4、より一層好ましい上限は17.2、さらに一層好ましい上限は17.1である。
アッベ数νdの下限は、上記ガラス組成の範囲から自ずと定まるが、ガラスの熔融性、熱的安定性を維持する上から、アッベ数νdの好ましい下限は14、より好ましい下限は15、さらに好ましい下限は16である。
The upper limit of the Abbe number νd is preferably 18.0, more preferably 17.8, still more preferably 17.6, and still more preferably 17 in terms of correcting chromatic aberration by combining with an optical element made of low dispersion glass. .4, an even more preferred upper limit is 17.2, and an even more preferred upper limit is 17.1.
The lower limit of the Abbe number νd is naturally determined from the range of the above glass composition. From the viewpoint of maintaining the meltability and thermal stability of the glass, the preferred lower limit of the Abbe number νd is 14, a more preferred lower limit is 15, and a more preferred lower limit. Is 16.
色収差補正に好適なガラスを得る上から、好ましい屈折率nd、アッベ数νdの範囲は下記(1)式を満たす範囲であり、より好ましい範囲は下記(2)式を満たす範囲であり、さらに好ましい範囲は下記(3)式を満たす範囲であり、一層好ましい範囲は下記(4)式を満たす範囲であり、より一層好ましい範囲は下記(5)式を満たす範囲である。
νd<39.00−10×nd ・・・・・ (1)
νd<38.80−10×nd ・・・・・ (2)
νd<38.60−10×nd ・・・・・ (3)
νd<38.40−10×nd ・・・・・ (4)
νd<38.20−10×nd ・・・・・ (5)
From the viewpoint of obtaining a glass suitable for correcting chromatic aberration, a preferable range of refractive index nd and Abbe number νd is a range satisfying the following formula (1), and a more preferable range is a range satisfying the following formula (2), and further preferable. The range is a range that satisfies the following formula (3), a more preferable range is a range that satisfies the following formula (4), and a still more preferable range is a range that satisfies the following formula (5).
νd <39.00-10 × nd (1)
νd <38.80-10 × nd (2)
νd <38.60-10 × nd (3)
νd <38.40-10 × nd (4)
νd <38.20-10 × nd (5)
[粘性特性]
本発明の光学ガラスの好ましい態様において、ガラス融液状態において粘度が1.0dPa・sを示す温度が1100℃以下となる。ガラス製造時、熔融ガラスの清澄温度は、粘度が1.0dPa・sを示す温度が目安となる。そして、清澄温度はガラス熔融中においてガラスの温度が最も高くなる温度であることから、上記温度が1100℃以下であると、ガラス熔融工程を1100℃以下で行うことが可能になる。その結果、熔融ガラスの侵蝕性が軽減されて白金、金などの金属製熔融容器がガラスによって侵蝕されにくくなり、白金イオン、金イオンなどの溶け込みによるガラスの着色増大や、Ti、Nb、W、Biなどの高屈折率成分の還元による着色増大を抑制することができる。こうして、泡切れが十分になされ光学的に均質な、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。
また、清澄温度の上昇を抑制することにより、熔融ガラスからの揮発を抑制し、揮発による組成変化、光学特性の変動を抑制することもできる。
ガラス融液状態において粘度が1.0dPa・sを示す温度の好ましい範囲は1080℃以下、より好ましい範囲は1060℃以下、好ましい範囲は1050以下,さらに好ましい範囲は1040℃以下、一層好ましい範囲は1030℃以下、より一層好ましい範囲は1020℃以下である。1.0dPa・sを示す温度の下限はガラスの組成範囲から自ずと定まるが、800℃を下限の目安と考えればよい。
[Viscosity characteristics]
In a preferred embodiment of the optical glass of the present invention, the temperature at which the viscosity is 1.0 dPa · s in the glass melt state is 1100 ° C. or lower. At the time of glass production, the refining temperature of the molten glass is a temperature at which the viscosity shows 1.0 dPa · s. And since the refining temperature is the temperature at which the temperature of the glass becomes highest during glass melting, when the temperature is 1100 ° C. or lower, the glass melting step can be performed at 1100 ° C. or lower. As a result, the erodibility of the molten glass is reduced, and a metal melting vessel such as platinum and gold is less likely to be eroded by the glass, increasing the coloring of the glass due to the penetration of platinum ions, gold ions, etc., Ti, Nb, W, An increase in coloration due to reduction of a high refractive index component such as Bi can be suppressed. Thus, it is possible to obtain an optical glass that is sufficiently blown out and optically homogeneous and less colored.
Moreover, by suppressing the raise of the refining temperature, volatilization from molten glass can be suppressed, and the composition change by a volatilization and the fluctuation | variation of an optical characteristic can also be suppressed.
A preferable range of the temperature at which the viscosity is 1.0 dPa · s in the glass melt state is 1080 ° C. or less, a more preferable range is 1060 ° C. or less, a preferable range is 1050 or less, a further preferable range is 1040 ° C. or less, and a more preferable range is 1030. C. or lower, and a more preferable range is 1020 C or lower. Although the lower limit of the temperature indicating 1.0 dPa · s is naturally determined from the composition range of the glass, 800 ° C. may be considered as a guideline for the lower limit.
[液相温度]
液相温度はガラスの高屈折率高分散化に伴い上昇傾向を示す。液相温度が上昇すると、ガラス製造時の失透を防止するために、熔融温度、成形温度を上昇させることとなる。本発明の光学ガラスの液相温度の好ましい範囲は1100℃以下の範囲である。液相温度を前記範囲にすることで、熔融温度、成形温度の過度な上昇を抑制することができる。ガラス製造時、熔融容器材料である白金や金がガラスに溶け込んでガラスが着色したり、白金や金が異物として混入しガラスの品質を低下することを防止する上から、液相温度を上記範囲にすることが好ましい。液相温度のより好ましい上限は1050℃、さらに好ましい上限は1000℃、一層好ましい上限は980℃、より一層好ましい上限は960℃、さらに一層好ましい上限は950℃、なお一層好ましい上限は940℃、特に好ましい上限は930℃、最も好ましい上限は920℃である。
なお、液相温度の下限は、高融点の高屈折率成分を多く含有する観点から800℃以上、より好ましくは850℃以上を目安として考えることができる。
なお液相温度におけるガラスの粘度は1.0dPa・s以上であることが好ましく、1.5dPa・s以上であることがより好ましく、2.0dPa・s以上であることがさらに好ましく、2.5dPa・s以上であることがより一層好ましく、3.0dPa・s以上であることがさらに一層好ましく、3.5dPa・s以上がなお一層好ましい。
液相温度におけるガラスの粘度の上限に特に制限はないが、ガラスの光学特性などの改善を図る上から、100dPa・s以下であることが好ましく、30dPa・s以下であることがより好ましく、20dPa・s以下であることがさらに好ましい。
[Liquid phase temperature]
The liquidus temperature tends to increase with increasing the refractive index and dispersion of the glass. When the liquidus temperature rises, the melting temperature and the molding temperature are raised in order to prevent devitrification during glass production. A preferable range of the liquidus temperature of the optical glass of the present invention is a range of 1100 ° C. or lower. By setting the liquidus temperature within the above range, an excessive increase in the melting temperature and the molding temperature can be suppressed. In the glass manufacturing process, the liquid phase temperature is within the above range in order to prevent platinum and gold, which are melting container materials, from being melted into the glass and coloring the glass, or from mixing platinum and gold as foreign substances and deteriorating the quality of the glass. It is preferable to make it. The more preferred upper limit of the liquidus temperature is 1050 ° C., the more preferred upper limit is 1000 ° C., the more preferred upper limit is 980 ° C., the still more preferred upper limit is 960 ° C., the still more preferred upper limit is 950 ° C., and the still more preferred upper limit is 940 ° C. The preferred upper limit is 930 ° C, and the most preferred upper limit is 920 ° C.
Note that the lower limit of the liquidus temperature can be considered with 800 ° C. or more, more preferably 850 ° C. or more as a guideline from the viewpoint of containing a high refractive index component having a high melting point.
The viscosity of the glass at the liquidus temperature is preferably 1.0 dPa · s or more, more preferably 1.5 dPa · s or more, further preferably 2.0 dPa · s or more, and 2.5 dPa · s. -It is more preferable that it is s or more, it is still more preferable that it is 3.0 dPa * s or more, and it is still more preferable that it is 3.5 dPa * s or more.
The upper limit of the viscosity of the glass at the liquidus temperature is not particularly limited, but is preferably 100 dPa · s or less, more preferably 30 dPa · s or less, more preferably 20 dPa from the viewpoint of improving the optical properties of the glass. -More preferably, it is s or less.
[着色度]
一般に、光学ガラスの分光透過率特性において、どこまで短波長の光を透過するかを示す指標として、外部透過率70%を示す波長であるλ70、外部透過率5%を示す波長であるλ5といった特定波長による指標が用いられている。
λ70とは、波長280〜700nmの範囲において光線透過率が70%になる波長のことである。ここで、光線透過率とは、10.0±0.1mmの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、前記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、前記試料に入射する光の強度をIin、前記試料を透過した光の強度をIoutとしたときのIout/Iinのことである。分光透過率には、試料表面における光の反射損失も含まれる。また、上記研磨は測定波長域の波長に対し、表面粗さが十分小さい状態に平滑化されていることを意味する。λ5は、λ70について前記した方法で測定される光線透過率が5%となる波長である。
前述の通り従来の高屈折率ガラスは熔融、清澄において着色しやすい傾向があるが、本発明の光学ガラスの好ましい態様では、屈折率ndが2.02以上でありながら、550nm以下のλ70を実現することができる。λ70のより好ましい範囲は520nm以下、さらに好ましい範囲は500nm以下、一層好ましい範囲は490nm以下、より一層好ましい範囲は480nm以下、さらに一層好ましい範囲は470nm以下、なお一層好ましい範囲は460nm以下である。λ70の下限は特に限定されるものではないが、380nmをλ70の下限の目安として考えればよい。
λ5の好ましい範囲は450nm以下、より好ましい範囲は430nm以下、さらに好ましい範囲は410nm以下、一層好ましい範囲は400nm以下、より一層好ましい範囲は395nm以下、さらに一層好ましい範囲は390nm以下である。λ5の下限は特に限定されるものではないが、300nmをλ5の下限の目安として考えればよい。
本発明によれば、着色が少ないというだけでなく、白金や金など熔融容器を構成する金属材料のイオン化による混入や金属粒子としての混入が極めて少ない光学ガラスの提供が可能である。
[Coloring degree]
In general, in the spectral transmittance characteristics of optical glass, as an index indicating how far a short wavelength light is transmitted, a wavelength such as λ70 indicating a wavelength of 70% external transmittance and λ5 indicating a wavelength of 5% external transmittance are specified. An index by wavelength is used.
λ70 is a wavelength at which the light transmittance is 70% in the wavelength range of 280 to 700 nm. Here, the light transmittance means that a glass sample having parallel surfaces polished to a thickness of 10.0 ± 0.1 mm is used, and light is incident on the polished surface from a vertical direction. The obtained spectral transmittance, that is, Iout / Iin where Iin is the intensity of light incident on the sample and Iout is the intensity of light transmitted through the sample. The spectral transmittance includes light reflection loss on the sample surface. Moreover, the said grinding | polishing means that the surface roughness is smooth | blunted in the state small enough with respect to the wavelength of a measurement wavelength range. λ5 is a wavelength at which the light transmittance measured by the method described above for λ70 is 5%.
As described above, the conventional high refractive index glass tends to be easily colored in melting and refining. However, in the preferred embodiment of the optical glass of the present invention, λ70 of 550 nm or less is realized while the refractive index nd is 2.02 or more. can do. A more preferable range of λ70 is 520 nm or less, a further preferable range is 500 nm or less, a more preferable range is 490 nm or less, a still more preferable range is 480 nm or less, a still more preferable range is 470 nm or less, and a still more preferable range is 460 nm or less. The lower limit of λ70 is not particularly limited, but 380 nm may be considered as a guideline for the lower limit of λ70.
A preferable range of λ5 is 450 nm or less, a more preferable range is 430 nm or less, a further preferable range is 410 nm or less, a more preferable range is 400 nm or less, a still more preferable range is 395 nm or less, and an even more preferable range is 390 nm or less. The lower limit of λ5 is not particularly limited, but 300 nm may be considered as a guideline for the lower limit of λ5.
According to the present invention, it is possible to provide an optical glass that is not only less colored but also contains very little contamination due to ionization or contamination as a metal particle of a metallic material such as platinum or gold.
[比重]
本発明において、比重は−30℃/時の徐冷速度で得られたガラスの比重により定義される。本発明の光学ガラスの比重の好ましい上限は6.5、より好ましい上限は5.9、さらに好ましい上限は5.8、一層好ましい上限は5.7、より一層好ましい上限は5.65である。好ましい下限には特に制限はないが、比重を過剰に低くすると、屈折率の低下などの現象が発生するおそれがあるため、比重の好ましい下限は3.0、より好ましい下限は4.0、さらに好ましい下限は4.5、一層好ましい下限は4.8、より一層好ましい下限は5.0である。
[specific gravity]
In the present invention, the specific gravity is defined by the specific gravity of the glass obtained at a slow cooling rate of −30 ° C./hour. The preferred upper limit of the specific gravity of the optical glass of the present invention is 6.5, the more preferred upper limit is 5.9, the still more preferred upper limit is 5.8, the more preferred upper limit is 5.7, and the still more preferred upper limit is 5.65. The preferred lower limit is not particularly limited, but if the specific gravity is excessively lowered, a phenomenon such as a decrease in the refractive index may occur. Therefore, the preferred lower limit of the specific gravity is 3.0, and the more preferred lower limit is 4.0. The preferred lower limit is 4.5, the more preferred lower limit is 4.8, and the still more preferred lower limit is 5.0.
光学ガラスの製造方法
本発明の光学ガラスの製造方法は、ガラス原料を加熱により熔融し、得られた熔融ガラスを清澄し、清澄した熔融ガラスを成形することを含み、前記ガラス原料を、前記した本発明の光学ガラスが得られるように調合する。
以下、本発明の光学ガラスの製造方法の具体的貸与について説明するが、本発明は下記態様に限定されるものではない。
Method for Producing Optical Glass The method for producing an optical glass of the present invention comprises melting a glass raw material by heating, clarifying the obtained molten glass, and forming a clarified molten glass. It mix | blends so that the optical glass of this invention is obtained.
Hereinafter, although specific loan of the manufacturing method of the optical glass of this invention is demonstrated, this invention is not limited to the following aspect.
例えば、所要の組成を有するガラスとなるように各成分に対応する化合物原料を秤量し、十分混合して調合原料とし、調合原料を坩堝に入れて1050〜1250℃で攪拌しながら0.5〜3時間熔融を行った後、ガラス融液を所定の容器に流し出し、冷却、粉砕して、カレットを得る。
次に、得られたカレットを白金、白金合金、金、金合金などの貴金属製の坩堝に投入し、液相温度LT〜LT+80℃、好ましくは液相温度LT〜LT+50℃に加熱し、攪拌して、熔融した。次いでガラスが1.0dPa・sを示す温度±50℃、好ましくはガラスが1.0dPa・sを示す温度±20℃で0.5〜3時間かけて熔融ガラスを清澄する。清澄後、ガラスの温度を清澄温度から液相温度LT〜LT+80℃、好ましくは液相温度LT〜LT+50℃、より好ましくは液相温度LT〜LT+40℃、さらに好ましくは液相温度LT〜LT+30℃に降温した後、坩堝底部に接続したパイプから熔融ガラスを流出させ、または鋳型に鋳込んで成形し、光学ガラスを得ることができる。なお、金製の貴金属製坩堝を使う際の設定温度は金の融点より低い1050℃以下とする。
上記温度条件、ならびに各工程に要する時間は適宜、調整可能である。
また、光学特性が異なる複数種のカレットを上述の方法で作製し、これらカレットを所要の光学特性が得られるように調合して熔融、清澄、成形し、光学ガラスを作製することもできる。
For example, the compound raw materials corresponding to each component are weighed so as to become a glass having a required composition, mixed well to prepare a mixed raw material, and the mixed raw material is placed in a crucible and stirred at 1050 to 1250 ° C. with 0.5 to After melting for 3 hours, the glass melt is poured into a predetermined container, cooled and pulverized to obtain cullet.
Next, the obtained cullet is put into a crucible made of noble metal such as platinum, platinum alloy, gold, gold alloy, and heated to a liquidus temperature LT to LT + 80 ° C., preferably a liquidus temperature LT to LT + 50 ° C., and stirred. And melted. Next, the molten glass is clarified at a temperature ± 50 ° C. at which the glass exhibits 1.0 dPa · s, preferably at a temperature ± 20 ° C. at which the glass exhibits 1.0 dPa · s over 0.5 to 3 hours. After clarification, the glass temperature is changed from the clarification temperature to the liquidus temperature LT to LT + 80 ° C, preferably the liquidus temperature LT to LT + 50 ° C, more preferably the liquidus temperature LT to LT + 40 ° C, and more preferably the liquidus temperature LT to LT + 30 ° C. After the temperature is lowered, molten glass is allowed to flow out from a pipe connected to the bottom of the crucible, or cast into a mold and molded to obtain optical glass. The set temperature when using a gold noble metal crucible is set to 1050 ° C. or lower, which is lower than the melting point of gold.
The temperature conditions and the time required for each step can be adjusted as appropriate.
It is also possible to produce a plurality of types of cullet having different optical characteristics by the above-described method, prepare these cullets so as to obtain the required optical characteristics, and melt, clarify, and shape the optical glass.
プレス成形用ガラス素材
本発明のプレス成形用ガラス素材(以下、ガラス素材という)は、前記した本発明の光学ガラスからなる。本発明のガラス素材を得るためには、例えば、まず本発明の光学ガラスが得られるように調合したガラス原料を加熱、熔融し、成形する。このようにして作製したガラス成形体を加工し、プレス成形品1個分の量に相当するガラス素材を作製する。このような方法以外でも熔融ガラスからプレス成形用ガラス素材を作る公知の方法を適用することができる。
Glass material for press molding The glass material for press molding of the present invention (hereinafter referred to as glass material) is composed of the optical glass of the present invention described above. In order to obtain the glass material of the present invention, for example, first, a glass material prepared so as to obtain the optical glass of the present invention is heated, melted and molded. The glass molded body thus produced is processed to produce a glass material corresponding to the amount of one press-formed product. Other than this method, a known method for producing a glass material for press molding from molten glass can be applied.
光学素子、光学素子の製造方法
本発明の光学素子は、前記した本発明の光学ガラスからなる。
本発明の光学素子の製造方法は、前記した本発明の光学ガラスを加工することにより、または前記した本発明の光学ガラスの製造方法により光学ガラスを作製し、作製した光学ガラスを加工することにより、光学素子を得る。
光学素子の具体例としては、非球面レンズ、球面レンズ、または平凹レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズなどのレンズ、マイクロレンズ、レンズアレイ、回折格子付きレンズなどの各種レンズ、プリズム、レンズ機能付きプリズムなどを例示することができる。表面には必要に応じて反射防止膜や波長選択性のある部分反射膜などを設けてもよい。
本発明の光学素子は超高屈折率特性を有する光学ガラスからなるので、他のガラスからなる光学素子と組合せることにより、良好な色収差補正を行うことができる。また、撮像光学系を高ズーム比化、広角化、コンパクト化する上でも有効である。さらに、超高屈折率特性を備えながら、組成調整により比重増大を抑制することができるため、光学素子の軽量化が可能となり、振動に対する焦点位置のズレ防止にも有効である。
さらに、分光透過率特性における吸収端が短波長化されたガラスの使用により、可視短波長域の画像情報の欠落を防止することができ、デジタル式撮像装置の色再現性改善にも有効である。
本発明の光学素子は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラなど各種カメラの撮像光学系、DVD、CDなどの光記録媒体へのデータ書き込み、読み出し用の光線を導く光学素子、例えば、光ピックアップレンズやコリメータレンズなどにも好適である。また、光通信用の光学素子としても好適である。
Optical element, method for producing optical element The optical element of the present invention comprises the optical glass of the present invention described above.
The optical element manufacturing method of the present invention is obtained by processing the optical glass of the present invention described above or by manufacturing the optical glass by the above-described optical glass manufacturing method of the present invention and processing the manufactured optical glass. To obtain an optical element.
Specific examples of optical elements include aspherical lenses, spherical lenses, or plano-concave lenses, plano-convex lenses, biconcave lenses, biconvex lenses, convex meniscus lenses, concave meniscus lenses, micro lenses, lens arrays, lenses with diffraction gratings, etc. Various lenses, prisms, prisms with lens functions, and the like can be exemplified. If necessary, an antireflection film, a wavelength selective partial reflection film, or the like may be provided on the surface.
Since the optical element of the present invention is made of optical glass having ultrahigh refractive index characteristics, it can be favorably corrected by combining with an optical element made of other glass. It is also effective in increasing the zoom ratio, wide angle, and compactness of the imaging optical system. Furthermore, since the increase in specific gravity can be suppressed by adjusting the composition while having an ultrahigh refractive index characteristic, it is possible to reduce the weight of the optical element, and it is also effective in preventing the deviation of the focal position with respect to vibration.
In addition, the use of glass with a shorter absorption edge in the spectral transmittance characteristics can prevent loss of image information in the visible short wavelength region, and is also effective in improving the color reproducibility of digital imaging devices. .
The optical element of the present invention includes an imaging optical system of various cameras such as a digital still camera, a digital video camera, a surveillance camera, and an in-vehicle camera, an optical element that guides a light beam for writing and reading data on an optical recording medium such as a DVD and a CD, For example, it is also suitable for an optical pickup lens or a collimator lens. It is also suitable as an optical element for optical communication.
光学素子を得るための加工は、精密プレス成形、研削、研磨、等の公知の方法により行うことができる。例えば、本発明の光学ガラスを成形して得られた成形体の表面を研磨する方法、本発明のプレス成形用ガラス素材を加熱しプレス成形して光学素子ブランクを製造し、この光学素子ブランクを研削および研磨する方法、本発明のプレス成形用ガラス素材を加熱し精密プレス成形して光学素子とする方法など、公知の方法により、光学素子を製造することができる。 Processing for obtaining an optical element can be performed by a known method such as precision press molding, grinding, polishing, or the like. For example, a method of polishing the surface of a molded product obtained by molding the optical glass of the present invention, a glass material for press molding of the present invention is heated and press-molded to produce an optical element blank. The optical element can be produced by a known method such as a method of grinding and polishing, a method of heating the glass material for press molding of the present invention and precision press molding to form an optical element.
以下、実施例により本発明をさらに説明する。ただし本発明は、実施例に示す態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described by examples. However, the present invention is not limited to the embodiment shown in the examples.
(実施例1)
表1に示すNo.1〜14の組成を有するガラスとなるように各成分に対応する化合物原料を秤量し、十分混合して調合原料とした。なお、表1に示すガラス組成は、カチオン%表示の値が基準である。なお、No.1〜14の組成を有する酸化物ガラスのアニオン成分は、全量、O2−である。
次に調合原料を石英製坩堝に入れて1100℃〜1200℃で攪拌しながら0.5〜1.5時間熔解を行った後、急冷、粉砕して、カレットを得た。
次に、得られたカレットを白金製または金製の貴金属製坩堝に投入し、液相温度LT+20℃〜LT+80℃に加熱し、攪拌して、熔融した。次いで、ガラスが1.0dPa・sを示す温度±50℃、好ましくはガラスが1.0dPa・sを示す温度±20℃で0.5〜3時間かけて熔融ガラスを清澄した。清澄後、ガラスの温度を清澄温度から液相温度LT〜LT+60℃に降温した後、坩堝底部に接続したパイプから熔融ガラスを流出させ、または鋳型に鋳込んでガラスブロックに成形した。なお、金製の貴金属製坩堝を使う際の設定温度は金の融点より低い1050℃以下とした。
得られた各ガラスブロックに光線を入射させ、ガラス中の前記光線の光路を横から観察したところ、ガラス中に結晶などの異物は認められず、均質性の高い、高品質の光学ガラスが得られたことが確認された。
Example 1
No. shown in Table 1. The compound raw material corresponding to each component was weighed so as to obtain a glass having a composition of 1 to 14, and mixed well to obtain a blended raw material. The glass composition shown in Table 1 is based on the cation% value. In addition, No. The total amount of the anion component of the oxide glass having the composition of 1 to 14 is O 2− .
Next, the prepared raw material was put in a quartz crucible and melted for 0.5 to 1.5 hours while stirring at 1100 ° C. to 1200 ° C., and then rapidly cooled and pulverized to obtain cullet.
Next, the obtained cullet was put into a platinum or gold noble metal crucible, heated to a liquidus temperature LT + 20 ° C. to LT + 80 ° C., stirred and melted. Next, the molten glass was clarified at a temperature ± 50 ° C. at which the glass exhibits 1.0 dPa · s, preferably at a temperature ± 20 ° C. at which the glass exhibits 1.0 dPa · s over 0.5 to 3 hours. After clarification, the temperature of the glass was lowered from the clarification temperature to the liquidus temperature LT to LT + 60 ° C., and then the molten glass was discharged from a pipe connected to the bottom of the crucible or cast into a mold to form a glass block. The set temperature when using a gold precious metal crucible was set to 1050 ° C. or lower, which is lower than the melting point of gold.
When light was incident on each of the obtained glass blocks and the optical path of the light in the glass was observed from the side, no foreign substances such as crystals were observed in the glass, and high-quality optical glass with high homogeneity was obtained. It was confirmed that
得られた光学ガラスNo.1〜14について、屈折率nd、アッベ数νd、液相温度、粘度1.0dPa・sを示す温度、ガラス転移温度、比重、λ70、λ5を、以下のようにして測定した。
(1)屈折率ndおよびアッベ数νd
日本光学硝子工業会規格JOGIS−01に基づいて測定した。測定結果を表1に示す。
(2)液相温度LTおよび粘度1.0dPa・sを示す温度
ガラス試料を所定温度に加熱された炉内に入れて2時間保持し、冷却後、ガラス内部を100倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。粘度JIS規格 Z8803、共軸二重円筒形回転粘度計による粘度測定方法により粘度を測定し、粘度1.0dPa・sを示す温度を求めた。
(3)ガラス転移温度Tg
ガラス転移温度は示差走査型熱量計DSC3300SAを用いて固体状態のガラスを昇温したときの吸熱カーブから測定した。この測定方法により測定されるTgは日本光学硝子工業会規格JOGIS−08に基づいて測定したTgと対応関係を示す。測定結果を表1に示す。
(4)比重
日本光学硝子工業会規格JOGIS−05に基づいて測定した。測定結果を表1に示す。
(5)λ70、λ5
λ70、λ5は次のようにして測定した。厚さ10mmの互いに平行かつ光学研磨された平面を有するガラス試料を用い、波長280nmから700nmまでの波長域における分光透過率を測定する。分光透過率は、光学研磨された一方の平面に垂直に強度Aの光線を入射し、他方の平面から出射する光線の強度Bを測定し、B/Aによって算出される。したがって、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。分光透過率が70%になる波長がλ70であり、分光透過率が5%になる波長がλ5である。測定結果を表1に示す。
The obtained optical glass No. For 1 to 14, the refractive index nd, Abbe number νd, liquidus temperature, temperature showing a viscosity of 1.0 dPa · s, glass transition temperature, specific gravity, λ70, λ5 were measured as follows.
(1) Refractive index nd and Abbe number νd
It measured based on Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS-01. The measurement results are shown in Table 1.
(2) Temperature indicating liquidus temperature LT and viscosity of 1.0 dPa · s A glass sample is placed in a furnace heated to a predetermined temperature and held for 2 hours. After cooling, the inside of the glass is observed with a 100 × optical microscope. The liquidus temperature was determined from the presence or absence of crystals. Viscosity JIS standard Z8803, the viscosity was measured by a viscosity measuring method using a coaxial double cylindrical rotational viscometer, and a temperature showing a viscosity of 1.0 dPa · s was determined.
(3) Glass transition temperature Tg
The glass transition temperature was measured from the endothermic curve when the temperature of the solid glass was raised using a differential scanning calorimeter DSC3300SA. Tg measured by this measuring method shows a correspondence relationship with Tg measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS-08. The measurement results are shown in Table 1.
(4) Specific gravity Measured based on Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS-05. The measurement results are shown in Table 1.
(5) λ70, λ5
λ70 and λ5 were measured as follows. Spectral transmittances in a wavelength range from 280 nm to 700 nm are measured using glass samples having a plane parallel to each other and optically polished having a thickness of 10 mm. The spectral transmittance is calculated by B / A by measuring the intensity B of a light beam incident on an optically polished plane perpendicular to one plane and exiting from the other plane. Therefore, the spectral transmittance includes a reflection loss of light rays on the sample surface. The wavelength at which the spectral transmittance is 70% is λ70, and the wavelength at which the spectral transmittance is 5% is λ5. The measurement results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1と同様にして光学ガラスNo.1〜14が得られるようにガラス原料を加熱、熔融、清澄、均質化し、得られた熔融ガラスを鋳型に流し込んで急冷し、ガラスブラックに成形した。次にガラスブロックをアニールした後、切断、研削してプレス成形用ガラス素材を作製した。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, optical glass no. The glass raw material was heated, melted, clarified and homogenized so that 1 to 14 were obtained, and the obtained molten glass was poured into a mold and rapidly cooled to form glass black. Next, after annealing the glass block, it was cut and ground to produce a glass material for press molding.
(実施例3)
実施例2において作製したプレス成形用ガラス素材を加熱、軟化し、プレス成形型を用いて公知の方法によりプレス成形し、レンズブランク、プリズムブランクなどの光学素子ブランクを作製した。
得られた光学素子ブランクは精密アニールを施し所要の屈折率になるよう屈折率の精密調整を行った後、公知の研削、研磨法によりレンズやプリズムに仕上げた。
(Example 3)
The glass material for press molding produced in Example 2 was heated and softened, and was press-molded by a known method using a press mold to produce optical element blanks such as a lens blank and a prism blank.
The obtained optical element blank was subjected to precision annealing to precisely adjust the refractive index so as to have a required refractive index, and then finished into a lens or a prism by known grinding and polishing methods.
(実施例4)
実施例2において作製したプレス成形用ガラス素材の表面を研磨して精密プレス成形用のプレス成形用ガラス素材とし、このガラス素材を加熱し精密プレス成形して非球面レンズを得た。精密プレス成形は公知の方法で行った。
このようにして、各種レンズ、プリズムなどの光学素子を作製した。
Example 4
The surface of the glass material for press molding produced in Example 2 was polished to obtain a glass material for press molding for precision press molding, and this glass material was heated and precision press molded to obtain an aspheric lens. Precision press molding was performed by a known method.
In this way, optical elements such as various lenses and prisms were produced.
実施例3、4で得られたレンズを用いて撮像光学系を構成したところ、色再現性のよい撮像装置を得ることができた。
また、得られたレンズを用いて携帯電話搭載の撮像ユニットや光ピックアップユニットを作製したところ、振動に対して焦点位置ズレの極めて少ないユニットを得ることができた。
本実施例の光学素子は、低分散ガラス製光学素子との組合せにより良好な色収差補正を可能にする。また、撮像装置をはじめ各種光学機器の高性能化、コンパクト化に有効である。
When the imaging optical system was configured using the lenses obtained in Examples 3 and 4, an imaging device with good color reproducibility could be obtained.
Moreover, when an imaging unit or an optical pickup unit mounted on a mobile phone was produced using the obtained lens, a unit with extremely small focal position deviation with respect to vibration could be obtained.
The optical element of the present embodiment enables good chromatic aberration correction when combined with a low dispersion glass optical element. In addition, it is effective for improving the performance and compactness of various optical devices including imaging devices.
本発明は、色収差補正用の光学素子材料として好適な高い屈折率を有する光学ガラスを提供することができ、更には当該光学ガラスを用いてプレス成形用ガラス素材および光学素子を提供することができる。 The present invention can provide an optical glass having a high refractive index suitable as an optical element material for correcting chromatic aberration, and further can provide a glass material for press molding and an optical element using the optical glass. .
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
[1]カチオン成分として、
P5+を10〜40カチオン%、
Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+を合計で50カチオン%以上(但し、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+およびNb5+の合計含有量のカチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))が1.3以下)、
B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+を合計で、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の1/3以下、
Li+、Na+、K+、Rb+およびCs+を合計で0%超、
含む酸化物ガラスであり、屈折率が2.02以上である光学ガラス。
[2]カチオン成分として、Te 4+ を0〜4カチオン%含む[1]に記載の光学ガラス。
[3]アッベ数νdが18.0以下である[1]または[2]に記載の光学ガラス。
[4]ガラス原料を加熱により熔融し、得られた熔融ガラスを清澄し、清澄した熔融ガラスを成形することを含む光学ガラスの製造方法において、
前記ガラス原料を、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学ガラスが得られるように調合することを特徴とする光学ガラスの製造方法。
[5]前記熔融を、白金、白金合金、金または金合金を用いて作製した熔融ガラス容器を用いて行う[4]に記載の光学ガラスの製造方法。
[6][1]〜[3]のいずれかに記載の光学ガラスよりなるプレス成形用ガラス素材。
[7][1]〜[3]のいずれかに記載の光学ガラスよりなる光学素子。
[8][1]〜[3]のいずれかに記載の光学ガラスを加工することにより、または[4]もしくは[5]に記載の方法により光学ガラスを作製し、作製した光学ガラスを加工することにより、光学素子を得る光学素子の製造方法。
That is, the above object was achieved by the following means.
[1] As a cation component,
10 to 40 cation% of P 5+
Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ total 50 cation% or more (however, the sum of Ti 4+ and Nb 5+ with respect to the total content of W 6+ and Bi 3+ Cation ratio of content ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is 1.3 or less),
B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ in total, Ti 4+ , Nb 5+ , 1/3 or less of the total content of W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ ,
Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + in total exceeding 0%,
An optical glass having a refractive index of 2.02 or more.
[2] The optical glass according to [1], containing 0 to 4 cation% of Te 4+ as a cation component .
[ 3 ] The optical glass according to [1] or [2] , wherein the Abbe number νd is 18.0 or less.
[ 4 ] In a method for producing optical glass, comprising melting a glass raw material by heating, refining the obtained molten glass, and forming a clarified molten glass.
A method for producing an optical glass, wherein the glass raw material is prepared such that the optical glass according to any one of [1] to [3] is obtained.
[ 5 ] The method for producing an optical glass according to [ 4 ], wherein the melting is performed using a molten glass container prepared using platinum, a platinum alloy, gold, or a gold alloy.
[ 6 ] A glass material for press molding comprising the optical glass according to any one of [1] to [3] .
[ 7 ] An optical element made of the optical glass according to any one of [1] to [3] .
[ 8 ] By processing the optical glass according to any one of [1] to [3] , or by manufacturing the optical glass by the method according to [ 4 ] or [ 5 ], the manufactured optical glass is processed. By this, the manufacturing method of the optical element which obtains an optical element.
Claims (7)
P5+を10〜40カチオン%、
Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+を合計で50カチオン%以上(但し、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+およびNb5+の合計含有量のカチオン比((Ti4++Nb5+)/(W6++Bi3+))が1.3以下)、
B3+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+を合計で、Ti4+、Nb5+、W6+、Bi3+およびTe4+の合計含有量の1/3以下、
Li+、Na+、K+、Rb+およびCs+を合計で0%超、
含む酸化物ガラスであり、屈折率が2.02以上である光学ガラス。 As a cation component,
10 to 40 cation% P 5+
Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ total 50 cation% or more (provided that the cation ratio of the total content of Ti 4+ and Nb 5+ to the total content of W 6+ and Bi 3+ ((Ti 4+ + Nb 5+ ) / (W 6+ + Bi 3+ )) is 1.3 or less)
B 3+ , Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ in total, Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ , Bi 3+ and Te 4+ 1/3 or less of the total content of
Li + , Na + , K + , Rb + and Cs + in total exceeding 0%,
An optical glass having a refractive index of 2.02 or more.
前記ガラス原料を、請求項1または2に記載の光学ガラスが得られるように調合することを特徴とする光学ガラスの製造方法。 In a method for producing optical glass, comprising melting a glass raw material by heating, clarifying the obtained molten glass, and forming a clarified molten glass,
The method for producing optical glass, wherein the glass raw material is prepared so that the optical glass according to claim 1 or 2 is obtained.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012145484A JP2014009112A (en) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Optical glass and usage thereof |
| US14/411,730 US9550698B2 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-21 | Optical glass and use thereof |
| PCT/JP2013/067117 WO2014002903A1 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-21 | Optical glass and application of same |
| KR1020147035900A KR101660625B1 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-21 | Optical glass and application of same |
| CN201380033257.0A CN104379524A (en) | 2012-06-28 | 2013-06-21 | Optical glass and application of same |
| TW102122647A TW201410634A (en) | 2012-06-28 | 2013-06-26 | Optical glass and application of same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012145484A JP2014009112A (en) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Optical glass and usage thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014009112A true JP2014009112A (en) | 2014-01-20 |
| JP2014009112A5 JP2014009112A5 (en) | 2015-06-25 |
Family
ID=50106129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012145484A Pending JP2014009112A (en) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Optical glass and usage thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014009112A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043815A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Hoya株式会社 | Optical glass, glass material for press molding, and optical element |
-
2012
- 2012-06-28 JP JP2012145484A patent/JP2014009112A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043815A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Hoya株式会社 | Optical glass, glass material for press molding, and optical element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5260623B2 (en) | Optical glass, glass material for press molding, and optical element | |
| JP6382256B2 (en) | Optical glass and use thereof | |
| JP5543395B2 (en) | Optical glass, glass material for press molding, and optical element | |
| KR102265764B1 (en) | Optical glass, optical element blank, glass material for press forming, optical element, and processes for producing these | |
| JP6069217B2 (en) | Optical glass, glass material for press molding, optical element and method for producing the same | |
| JP5116616B2 (en) | Fluorophosphate glass, glass material for press molding, optical element blank, optical element, and production method thereof | |
| WO2010053214A1 (en) | Method for producing glass, optical glass, glass material for press molding, optical element and methods for producing same | |
| JP2010083705A (en) | Optical glass, glass gob for press-molding, optical element and method for manufacturing the same, and method for manufacturing optical element blank | |
| WO2015025943A1 (en) | Optical glass and application for same | |
| JP5922228B2 (en) | Optical glass, precision press-molding preform, and optical element and manufacturing method thereof | |
| JP5856509B2 (en) | Optical glass, glass material for press molding, optical element and method for producing the same | |
| JP2010248057A (en) | Optical glass, glass raw material for press molding, optical element blank, optical element and method for manufacturing them | |
| KR101660625B1 (en) | Optical glass and application of same | |
| JP5802707B2 (en) | Optical glass, glass gob for press molding, optical element, manufacturing method thereof, and manufacturing method of optical element blank | |
| CN105985017B (en) | Optical glass and optical element | |
| JP5444490B2 (en) | Optical glass, glass material for press molding, and optical element | |
| JP2018002520A (en) | Optical glass, optical element blank and optical element | |
| JP2014009112A (en) | Optical glass and usage thereof | |
| JP5185463B2 (en) | Optical glass, glass gob for press molding, optical element, manufacturing method thereof, and manufacturing method of optical element blank | |
| JP2014009113A (en) | Optical glass and usage thereof | |
| JP2012232883A (en) | Optical glass | |
| WO2017002956A1 (en) | Optical glass and optical element | |
| CN119707284A (en) | Optical glass and optical element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150511 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150511 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160322 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160927 |