JP7668751B2 - Optical Glass and Optical Elements - Google Patents
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、所望の光学的性質を有する光学ガラスおよび光学素子に関する。 The present invention relates to optical glass and optical elements having desired optical properties.
監視カメラや防犯カメラは、暗視機能を備えているものが多く、これらの撮像光学系には赤外波長域における結像性能が求められる。一般的に、赤外波長域における結像性能は、可視短波長域における結像性能を重視するような一眼レフやミラーレスカメラ等の光学系では要求されない。 Many surveillance and security cameras are equipped with night vision capabilities, and their imaging optical systems require imaging performance in the infrared wavelength range. In general, imaging performance in the infrared wavelength range is not required for optical systems such as single-lens reflex and mirrorless cameras, which place emphasis on imaging performance in the visible short wavelength range.
高次の色収差を補正するには、二種のレンズを組み合わせることがある。二種のレンズとしては、たとえば凸レンズと凹レンズとの組み合わせや、低分散レンズと高分散レンズとの組み合わせなどがある。この二種のレンズは、アッベ数の差が大きく、各波長域における部分分散比の差が小さいことが望まれる。 To correct higher-order chromatic aberration, two types of lenses may be combined. For example, a convex lens and a concave lens, or a low-dispersion lens and a high-dispersion lens may be combined. It is desirable that the difference between the Abbe numbers of these two types of lenses is large, and that the difference in the partial dispersion ratio in each wavelength range is small.
上記二種のレンズのうち、一方のレンズとして低分散性と異常部分分散性とを備えるフツリン酸ガラスを使用することがある。低分散性と異常部分分散性とを備えるフツリン酸ガラスは、これと組み合わせて使用されるレンズと比べて、アッベ数νdおよび赤外波長域における部分分散比PC,tが大きいことが多い。したがって、近赤外域での結像性能を高める場合、フツリン酸ガラスレンズと組み合わせる他方のレンズとして使用するガラスには、アッベ数νdが該フツリン酸ガラスよりも小さく、PC,tができるだけ該フツリン酸ガラスの値に近いことが求められ、すなわち、ΔPC,tが比較的大きいことが求められる。なお可視短波長域での結像性能を高める場合、フツリン酸ガラスレンズと組み合わせる他方のレンズとして使用するガラスには、同様の理由でΔPg,Fが比較的小さいことが求められる。 Of the two types of lenses mentioned above, fluorophosphate glass, which has low dispersion and anomalous partial dispersion, may be used as one of the lenses. Fluorophosphate glass, which has low dispersion and anomalous partial dispersion, often has a larger Abbe number νd and a larger partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range than the lens used in combination with it. Therefore, when improving imaging performance in the near-infrared range, the glass used as the other lens to be combined with the fluorophosphate glass lens is required to have an Abbe number νd smaller than that of the fluorophosphate glass and a PC,t as close as possible to the value of the fluorophosphate glass, that is, a relatively large ΔPC,t is required. When improving imaging performance in the visible short wavelength range, the glass used as the other lens to be combined with the fluorophosphate glass lens is required to have a relatively small ΔPg,F for the same reason.
高分散性のガラスにおいて、ガラス組成で高分散化に寄与するガラス成分の含有量を増やしてアッベ数νdを減少させると、通常、可視短波長域における部分分散比Pg,Fは上昇し、赤外波長域における部分分散比PC,tは低下する。このような高分散性のガラスからなるレンズでは、上記フツリン酸ガラスのPC,tとの差が大きくなるため、可視長波長域での色収差を十分に補正できず、特に暗視カメラに使用するレンズとして適当ではない。 In high-dispersion glass, when the content of glass components that contribute to high dispersion in the glass composition is increased to decrease the Abbe number νd, the partial dispersion ratio Pg,F in the visible short wavelength region typically increases, and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region decreases. In lenses made of such high-dispersion glass, the difference between PC,t and that of the above-mentioned fluorophosphate glass becomes large, so chromatic aberration in the visible long wavelength region cannot be sufficiently corrected, making them unsuitable, particularly as lenses for use in night vision cameras.
特許文献1および特許文献2では、異常部分分散性に着目し、分散性が所定範囲である光学ガラスが提案されているが、赤外波長域における部分分散比PC,tについては何ら着目されていない。 Patent Documents 1 and 2 focus on anomalous partial dispersion and propose optical glass with dispersion within a specified range, but do not pay any attention to the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range.
したがって、近赤外波長域にわたって高次の色収差を補正するためにフツリン酸ガラスレンズと組み合わせるレンズとして、PC,tが比較的高いガラスからなるレンズが求められている。 Therefore, there is a demand for lenses made of glass with a relatively high PC,t to be combined with fluorophosphate glass lenses in order to correct high-order chromatic aberrations across the near-infrared wavelength range.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、赤外波長域における部分分散比PC,tが比較的高い光学ガラスおよび光学素子を提供することを目的とする。かかる目的のもと、高分散化しても部分分散比PC,tが過度に低下しないガラスを探索した結果、本発明を完成するに至った。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide optical glass and optical elements with a relatively high partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range. With this objective in mind, the researchers searched for glass that would not excessively decrease the partial dispersion ratio PC,t even when highly dispersed, and as a result, they completed the present invention.
本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5カチオン%以上であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
PC,tが下記式〔2-2〕を満たし、
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす酸化物光学ガラス。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
The gist of the present invention is as follows.
(1) the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5+ + W6 + + Bi3 + ] is 6.5 cation% or more;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
Contains substantially no Pb or As,
PC,t satisfies the following formula [2-2],
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
An oxide optical glass that satisfies one or more of the following (I) to (IV):
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
(2)Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5カチオン%以上であり、
B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.41以上1未満であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす酸化物光学ガラス。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
(2) the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5+ + W6 + + Bi3 + ] is 6.5 cation% or more;
the cation ratio [B3 + /( Si4 ++B3 + )] of the content of B3 + to the total content of Si4 + and B3 + is 0.41 or more and less than 1;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
Contains substantially no Pb or As,
An oxide optical glass that satisfies one or more of the following (I) to (IV):
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
(3)ガラス成分として、
Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有し、
Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有し、
ΔPg,FおよびΔPC,tが下記(i)または(ii)を満たす、酸化物光学ガラス。
(i)ΔPg,Fが-0.0037より大きいのとき、ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031である。
(ii)ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038である。
(3) As a glass component,
Contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ ;
Contains one or more selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + ;
An oxide optical glass in which ΔPg,F and ΔPc,t satisfy the following (i) or (ii):
(i) When ΔPg,F is greater than −0.0037, ΔPc,t ≧ 2.875 × ΔPg,F + 0.031.
(ii) When ΔPg,F is equal to or less than −0.0037, ΔPc,t ≧ 4.750 × ΔPg,F + 0.038.
(4)ガラス成分として、
Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有し、
Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有し、
PC,tが下記式〔2-1〕を満たす、酸化物光学ガラス。
PC,t≧0.5661+0.004667×νd …〔2-1〕
(4) As a glass component,
Contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ ;
Contains one or more selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + ;
An oxide optical glass, wherein P C,t satisfies the following formula [2-1]:
PC, t≧0.5661+0.004667×νd…[2-1]
(5)Pg,Fが下記式〔1-1〕を満たす、(4)に記載の酸化物光学ガラス。
Pg,F≦0.6463-0.001802×νd …〔1-1〕
(5) The oxide optical glass according to (4), in which Pg and F satisfy the following formula [1-1]:
Pg, F≦0.6463-0.001802×νd… [1-1]
(6)Nb5+およびTi4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Nb5++Ti4+)/(Nb5++Ti4++W6++Bi3+)]が0.5以上である、(1)~(5)のいずれかに記載の光学ガラス。 (6) The optical glass according to any one of (1) to (5), in which the cation ratio of the total content of Nb5 + and Ti4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , W6 + , and Bi3+ [( Nb5 + + Ti4+ )/(Nb5 + + Ti4+ + W6 + + Bi3+ )] is 0.5 or more.
(7)上記(1)~(6)のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。 (7) An optical element made of the optical glass described in any one of (1) to (6) above.
本発明によれば、赤外波長域における部分分散比PC,tが比較的高い光学ガラスおよび光学素子を提供できる。 The present invention provides optical glass and optical elements that have a relatively high partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range.
本発明の実施形態において、光学ガラスのガラス組成は、特記しない限り、カチオン%にて表示する。カチオン%とは、全てのカチオン成分の含有量の合計を100%としたときのモル百分率である。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限りカチオン%基準であり、「%」は「カチオン%」を意味する。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が0%とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。 In an embodiment of the present invention, the glass composition of the optical glass is expressed in cation % unless otherwise specified. Cation % is the molar percentage when the total content of all cationic components is 100%. The content and total content of glass components are based on cation % unless otherwise specified, and "%" means "cation %". In this specification and the present invention, a content of 0% of a component means that the component is substantially not contained, and it is acceptable for the component to be contained at an unavoidable impurity level.
なお、アニオン%とは、全てのアニオン成分の含有量の合計を100%としたときのモル百分率である。 The anion % is the molar percentage when the total content of all anion components is 100%.
カチオン成分の価数(例えばB3+の価数は+3、Si4+の価数は+4、La3+の価数は+3)は、慣習により定まった値であり、ガラス成分としてのB、Si、Laを酸化物基準で表記する際、B2O3、SiO2、La2O3と表記するのと同様である。したがって、ガラス組成を分析する際、カチオン成分の価数まで分析しなくてもよい。また、アニオン成分の価数(例えばO2-の価数が‐2)も慣習により定まった値であり、上記のように酸化物基準におけるガラス成分を、例えばB2O3、SiO2、La2O3と表記するのと同様である。したがって、ガラス組成を分析する際、アニオン成分の価数まで分析しなくてもよい。 The valence of the cationic component (e.g., the valence of B3 + is +3, the valence of Si4 + is +4, and the valence of La3 + is +3) is a value determined by convention, and is the same as when B, Si , and La as glass components are expressed on an oxide basis, such as B2O3 , SiO2 , and La2O3 . Therefore, when analyzing the glass composition, it is not necessary to analyze the valence of the cationic component. In addition, the valence of the anionic component (e.g., the valence of O2- is -2) is also a value determined by convention, and is the same as when glass components on an oxide basis are expressed on an oxide basis, such as B2O3 , SiO2 , and La2O3 . Therefore, when analyzing the glass composition, it is not necessary to analyze the valence of the anionic component.
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が0%とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。 The content of glass components can be quantified by known methods, such as inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). In this specification and the present invention, a content of 0% of a component means that the component is substantially not contained, and it is acceptable for the component to be present at an unavoidable impurity level.
本明細書において、ガラスの熱的安定性および再加熱時の安定性とは、ともにガラス中における結晶析出のしにくさを指す。特に、熱的安定性は熔融状態のガラスが固化する際の結晶析出のしにくさを指し、再加熱時の安定性はリヒートプレス時のように、固化したガラスを再加熱したときの結晶析出のしにくさを指すものとする。 In this specification, the thermal stability and reheating stability of glass both refer to the resistance to crystal precipitation in the glass. In particular, thermal stability refers to the resistance to crystal precipitation when molten glass solidifies, and reheating stability refers to the resistance to crystal precipitation when solidified glass is reheated, such as during reheat pressing.
本明細書では、屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのd線(波長587.56nm)における屈折率ndをいう。 In this specification, unless otherwise specified, the refractive index refers to the refractive index nd at the helium d line (wavelength 587.56 nm).
以下に、本発明の光学ガラスを、第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態として説明する。第1実施形態では、ガラス組成と、アッベ数νdの関数で示した部分分散比PC,tとで、本発明の光学ガラスを説明する。第2実施形態では、ガラス組成で本発明の光学ガラスを説明する。第3実施形態では、ΔPC,tとΔPg,Fとの関係をΔPg,Fの関数で示すことで、本発明の光学ガラスを説明する。第4実施形態では、部分分散比PC,tをアッベ数νdの関数で示すことで、本発明の光学ガラスを説明する。 The optical glass of the present invention will be described below as a first embodiment, a second embodiment, a third embodiment, and a fourth embodiment. In the first embodiment, the optical glass of the present invention will be described in terms of the glass composition and the partial dispersion ratio PC,t shown as a function of the Abbe number νd. In the second embodiment, the optical glass of the present invention will be described in terms of the glass composition. In the third embodiment, the optical glass of the present invention will be described by showing the relationship between ΔPC,t and ΔPg,F as a function of ΔPg,F. In the fourth embodiment, the optical glass of the present invention will be described by showing the partial dispersion ratio PC,t as a function of the Abbe number νd.
第1実施形態
第1実施形態に係る酸化物光学ガラスは、
Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5%以上であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
PC,tが下記式〔2-2〕を満たし、
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
First embodiment The oxide optical glass according to the first embodiment is
the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [ Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + ] is 6.5% or more;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
Contains substantially no Pb or As,
PC,t satisfies the following formula [2-2],
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
One or more of the following (I) to (IV) are satisfied.
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]は6.5%以上である。該合計含有量の下限は、好ましくは7%、7.5%、8%、8.5%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、12%、11.5%、11%、10.5%、10%の順により好ましい。該合計含有量を上記範囲とすることで、高屈折率および所望のアッベ数νdを維持できる。 In the optical glass according to the first embodiment, the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6+ , and Bi3+ [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5+ + W6+ + Bi3 + ] is 6.5% or more. The lower limit of the total content is preferably 7%, 7.5%, 8%, and 8.5%, in that order. The upper limit of the total content is preferably 30%, and more preferably 20%, 15%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, and 10%, in that order. By keeping the total content within the above range, a high refractive index and a desired Abbe number vd can be maintained.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.55以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは0.75であり、さらには0.80、0.85、0.90の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善できる。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the cation ratio [(Li + + Na + + K + )/(Li + + Na + + K + + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ is 0.55 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.75, and more preferably 0.80, 0.85, and 0.90 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased, the meltability of the glass can be improved, and the viscosity of the molten glass can be reduced to improve the moldability. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]は0.4以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは0.42であり、さらには0.44、0.46、0.48、0.50の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.65、0.6、0.55の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、高分散性を維持できる。 In the optical glass according to the first embodiment, the cation ratio [Zr4 + /(Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4+ , Ta5 + , W6+, and Bi3 + is 0.4 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.42, and more preferably 0.44, 0.46, 0.48, and 0.50 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.65, 0.6, and 0.55 in this order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased and high dispersion can be maintained.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]は8.6以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは8.8であり、さらには9.0、9.2、9.4、9.6、9.8の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは20であり、さらには18、16、14、13、12、11の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、アッベ数を調整できる。 In the optical glass according to the first embodiment, the cation ratio [(Si4 ++ B3 ++Li ++ Na ++ K+ Zr4 + )/( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 +) ] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4 +, Ta5 +, W6 + , and Bi3 + is 8.6 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 8.8, and more preferably 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, and 9.8 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 20, and more preferably 18, 16, 14, 13, 12, and 11 in this order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased, and the Abbe number can be adjusted.
第1実施形態に係る光学ガラスは、環境負荷が懸念される成分であるPbおよびAsを実質的に含まない。すなわち、PbイオンおよびAsイオンの各含有量は、0%である。また、Thも、PbおよびAsと同様に、環境負荷が懸念される成分である。したがって、Thイオンの含有量は0~0.1%であることが好ましく、0~0.05%、または0~0.01%であってもよい。Thイオンの含有量は0%であることが好ましい。すなわち、Thは実質的に含まれないことが好ましい。なお、Pbイオンは、Pb2+の他、価数の異なるPbイオンを含むものとする。AsイオンおよびThイオンも、それぞれ価数の異なるイオンを含むものとする。 The optical glass according to the first embodiment does not substantially contain Pb and As, which are components that are of concern for their environmental impact. That is, the content of each of Pb ions and As ions is 0%. Similarly to Pb and As, Th is also a component that is of concern for its environmental impact. Therefore, the content of Th ions is preferably 0 to 0.1%, and may be 0 to 0.05%, or 0 to 0.01%. The content of Th ions is preferably 0%. That is, it is preferable that Th is not substantially contained. Note that the Pb ions include Pb ions with different valences in addition to Pb 2+ . The As ions and Th ions also include ions with different valences.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比PC,tは下記式〔2-2〕を満たす。
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
部分分散比PC,tは、下記式〔2-3〕を満たすことがより好ましく、さらには、下記式〔2-4〕、下記式〔2-5〕、下記式〔2-6〕、下記式〔2-7〕、下記式〔2-8〕の順に満たすことがより好ましい。
PC,t≧0.5731+0.004667×νd …〔2-3〕
PC,t≧0.5751+0.004667×νd …〔2-4〕
PC,t≧0.5771+0.004667×νd …〔2-5〕
PC,t≧0.5791+0.004667×νd …〔2-6〕
PC,t≧0.5811+0.004667×νd …〔2-7〕
PC,t≧0.5831+0.004667×νd …〔2-8〕
In the optical glass according to the first embodiment, the partial dispersion ratio PC,t satisfies the following formula [2-2].
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
It is more preferable that the partial dispersion ratio PC,t satisfies the following formula [2-3], and more preferably satisfies the following formula [2-4], the following formula [2-5], the following formula [2-6], the following formula [2-7], and the following formula [2-8] in that order.
PC, t≧0.5731+0.004667×νd…[2-3]
PC, t≧0.5751+0.004667×νd…[2-4]
PC, t≧0.5771+0.004667×νd…[2-5]
PC, t≧0.5791+0.004667×νd… [2-6]
PC, t≧0.5811+0.004667×νd…[2-7]
PC, t≧0.5831+0.004667×νd…[2-8]
部分分散比PC,tが上記式を満たすことで、第1実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子は、広い波長範囲において色収差を良好に補正できる。 When the partial dispersion ratio PC,t satisfies the above formula, the optical element made of the optical glass according to the first embodiment can effectively correct chromatic aberration over a wide wavelength range.
第1実施形態に係る光学ガラスは、下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
The optical glass according to the first embodiment satisfies one or more of the following (I) to (IV).
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
すなわち、第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(I)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]は0.85以下とすることができる。上記(I)の場合、該カチオン比の上限は、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、または0.55とすることもできる。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 That is, in the optical glass according to the first embodiment, in the case of (I) above, the cation ratio [( Li + Na + K + )/(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.85 or less. In the case of (I) above, the upper limit of the cation ratio can be 0.80, 0.75, 0.70, 0.65, 0.60, or 0.55. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, and 0.40 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(II)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]は0.97以下とすることができる。上記(II)の場合、該カチオン比の上限は、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、または0.55とすることもできる。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, in the case of (II) above, the cation ratio [(Li + Na + K + ) /(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.97 or less. In the case of (II) above, the upper limit of the cation ratio can be 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, 0.65, 0.60, or 0.55. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, and 0.40 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
また、第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(II)の場合、Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.75以上とすることができる。上記(II)の場合、該カチオン比の下限は、0.77、0.79、0.81、0.83、0.85、0.87、または0.89とすることもできる。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.99、0.98、0.95の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, in the case of (II) above, the cation ratio [(Li + Na + Mg 2+ + Ca 2+ )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , Mg 2+ , and Ca 2+ to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ can be 0.75 or more. In the case of (II) above, the lower limit of the cation ratio can be 0.77, 0.79, 0.81, 0.83, 0.85, 0.87, or 0.89. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, and more preferably 0.99, 0.98, and 0.95 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve formability, it is preferable that the cation ratio be within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(III)の場合、B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]は0.46以上とすることができる。上記(III)の場合、該カチオン比の下限は、0.50、0.51、0.53、0.55、0.57、または0.59とすることもできる。また、該カチオン比は、好ましくは1未満であり、その上限は、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, in the case of (III), the cation ratio [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.46 or more. In the case of (III), the lower limit of the cation ratio can be 0.50, 0.51, 0.53, 0.55, 0.57, or 0.59. The cation ratio is preferably less than 1, and the upper limit is more preferably 0.90, 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, and 0.65 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable to set the cation ratio within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the chemical durability of the glass may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(IV)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.75以上とすることができる。上記(IV)の場合、該カチオン比の下限は、0.80、0.85、または0.90とすることもできる。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, in the case of (IV) above, the cation ratio [(Li + Na + K + )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ can be 0.75 or more. In the case of (IV) above, the lower limit of the cation ratio can be 0.80, 0.85, or 0.90. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the moldability, it is preferable that the cation ratio is within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(IV)の場合、B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]は0.31以上とすることができる。該カチオン比の下限は、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.10、または1.20とすることもできる。該カチオン比の上限は、好ましくは10であり、さらには9、8、7、6、5、4、3、2、1.8の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、該カチオン比は上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, in the case of (IV) above, the cation ratio [( B3+ + Li + ) / (Si4 + + Na + + K + )] of the total content of B3 + and Li + to the total content of Si4 + , Na + , and K + can be 0.31 or more. The lower limit of the cation ratio can be 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 1.00, 1.10, or 1.20. The upper limit of the cation ratio is preferably 10, and more preferably 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, and 1.8 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおける上記以外のガラス成分の含有量および比率について、以下に非制限的な例を示す。 The following are non-limiting examples of the contents and ratios of glass components other than those described above in the optical glass according to the first embodiment.
第1実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、好ましくは、Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有する。 The optical glass according to the first embodiment preferably contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ as glass components.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+の含有量の下限は、好ましくは5%であり、さらには7%、9%、11%、13%、15%、17%、19%、21%の順により好ましい。また、Si4+の含有量の上限は、好ましくは50%であり、さらには40%、35%、32%、30%、28%、26%、24%の順により好ましい。Si4+はガラスのネットワーク形成成分である。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、Si4+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。Si4+の含有量が少なすぎると、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下し、また、ガラスの熱的安定性および化学的耐久性が低下するおそれがある。Si4+の含有量が多すぎると、ガラスの熔解性が低下するおそれがあり、また、熔融ガラスの粘性が増大して成形性が悪化するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the Si 4+ content is preferably 5%, more preferably 7%, 9%, 11%, 13%, 15%, 17%, 19%, and 21% in this order. The upper limit of the Si 4+ content is preferably 50%, more preferably 40%, 35%, 32%, 30%, 28%, 26%, and 24% in this order. Si 4+ is a glass network forming component. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving the chemical durability, it is preferable that the Si 4+ content is within the above range. If the Si 4+ content is too small, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range may decrease, and the thermal stability and chemical durability of the glass may decrease. If the Si 4+ content is too large, the meltability of the glass may decrease, and the viscosity of the molten glass may increase, causing the moldability to deteriorate.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、B3+の含有量の下限は、好ましくは10%であり、さらには15%、20%、25%、28%、30%、32%の順により好ましい。また、B3+の含有量の上限は、好ましくは60%であり、さらには55%、50%、45%、40%、38%、36%の順により好ましい。B3+はガラスのネットワーク形成成分である。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、B3+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。B3+の含有量が少なすぎると、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下し、また、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。B3+の含有量が多すぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the content of B 3+ is preferably 10%, more preferably 15%, 20%, 25%, 28%, 30%, and 32% in this order. The upper limit of the content of B 3+ is preferably 60%, more preferably 55%, 50%, 45%, 40%, 38%, and 36% in this order. B 3+ is a glass network forming component. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable that the content of B 3+ is within the above range. If the content of B 3+ is too small, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region may decrease, and the thermal stability of the glass may decrease. If the content of B 3+ is too large, the chemical durability of the glass may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量の下限は、好ましくは0.1%であり、さらには1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%の順により好ましい。また、Zr4+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%、6%、5%の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、Zr4+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。Zr4+の含有量が少なすぎると、化学的耐久性が低下するおそれがある。Zr4+の含有量が多すぎると、液相温度LTが上昇するおそれがあり、また再加熱時の安定性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the content of Zr4 + is preferably 0.1%, more preferably 1%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, and 4.5% in that order. The upper limit of the content of Zr4 + is preferably 20%, more preferably 15%, 10%, 8%, 6%, and 5% in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the content of Zr4 + is within the above range. If the content of Zr4 + is too small, the chemical durability may decrease. If the content of Zr4+ is too large, the liquidus temperature LT may increase and the stability during reheating may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+の含有量の下限は、好ましくは0.1%であり、さらには1%、3%、5%、7%、7.5%、8%の順により好ましい。また、Nb5+の含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、12%、11.5%、11%、10.5%、10%の順により好ましい。Nb5+の含有量を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tの低下を抑制しながら高分散性を維持できる。Nb5+の含有量が少なすぎると、高分散性を維持できないおそれがある。Nb5+の含有量が多すぎると、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the content of Nb 5+ is preferably 0.1%, more preferably 1%, 3%, 5%, 7%, 7.5%, and 8%, in that order. The upper limit of the content of Nb 5+ is preferably 30%, more preferably 20%, 15%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, and 10%, in that order. By setting the content of Nb 5+ within the above range, high dispersion can be maintained while suppressing a decrease in the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range. If the content of Nb 5+ is too small, high dispersion may not be maintained. If the content of Nb 5+ is too large, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、好ましくは、Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有する。第1実施形態に係る光学ガラスは、より好ましくはLi+およびNa+を含有する。 The optical glass according to the first embodiment preferably contains, as a glass component, one or more elements selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + . The optical glass according to the first embodiment more preferably contains Li + and Na + .
第1実施形態に係るガラスにおいて、Li+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには5%、10%、15%の順により好ましい。また、Li+の含有量の上限は、好ましくは50%であり、さらには40%、30%、25%の順により好ましい。Li+はガラスの低粘性化に寄与する成分であり、アルカリ金属の中では比較的赤外波長域における部分分散比PC,tを高める働きが大きい。Li+の含有量が多すぎると、再加熱時の安定性が低下するおそれがある。また、Li+の含有量が少なすぎると、ガラスの粘性が増大するおそれがある。 In the glass according to the first embodiment, the lower limit of the Li + content is preferably 0%, more preferably 5%, 10%, and 15% in that order. The upper limit of the Li + content is preferably 50%, more preferably 40%, 30%, and 25% in that order. Li + is a component that contributes to lowering the viscosity of the glass, and among alkali metals, it has a large effect of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range. If the Li + content is too high, the stability during reheating may decrease. If the Li + content is too low, the viscosity of the glass may increase.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Na+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには2%、4%、6%、8%の順により好ましい。また、Na+の含有量の上限は、好ましくは50%であり、さらには40%、30%、25%、20%、15%、10%の順により好ましい。Na+は、Li+と同様にガラスの低粘性化に寄与する成分である。Na+の含有量が多すぎると、再加熱時の安定性が低下するおそれがある。また、Na+の含有量が少なすぎると、ガラスの粘性が増大するおそれがある。 In the glass according to the first embodiment, the lower limit of the content of Na + is preferably 0%, more preferably 2%, 4%, 6%, and 8% in this order. The upper limit of the content of Na + is preferably 50%, more preferably 40%, 30%, 25%, 20%, 15%, and 10% in this order. Na + is a component that contributes to the low viscosity of glass, similar to Li + . If the content of Na + is too high, the stability during reheating may decrease. If the content of Na + is too low, the viscosity of glass may increase.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、K+の含有量の上限は、好ましくは50%であり、さらには40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%の順により好ましい。また、K+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%の順により好ましい。K+の含有量は0%であってもよい。K+は、液相温度を下げ、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、K+の含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性、再加熱時の安定性が低下する。そのため、K+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the content of K + is preferably 50%, more preferably 40%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, and 5% in this order. The lower limit of the content of K + is preferably 0%, more preferably 1%, 2%, and 3% in this order. The content of K + may be 0%. K + has the function of lowering the liquidus temperature and improving the thermal stability of the glass. On the other hand, if the content of K + increases, the chemical durability, weather resistance, and stability during reheating decrease. Therefore, the content of K + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量[Li++Na++K+]の下限は、好ましくは1%であり、さらには5%、10%、15%、20%、25%の順により好ましい。また、合計含有量[Li++Na++K+]の上限は、好ましくは60%であり、さらには50%、40%、35%、30%の順により好ましい。再加熱時の安定性の低下を抑制する観点から、合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the total content of Li + , Na + , and K + [ Li + Na +K + ] is preferably 1%, more preferably 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% in that order. The upper limit of the total content [ Li + Na+K + ] is preferably 60%, more preferably 50%, 40%, 35%, and 30% in that order. From the viewpoint of suppressing a decrease in stability during reheating, it is preferable that the total content is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Al3+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、2%、1%の順により好ましい。また、Al3+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.1%、0.2%、0.3%の順により好ましい。Al3+の含有量は0%であってもよい。Al3+は、適当量を含有することによりガラスの相分離を抑制する働きを有する。一方、ガラスの熱的安定性を保持する観点から、Al3+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Al 3+ content is preferably 20%, more preferably 10%, 5%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Al 3+ content is preferably 0%, more preferably 0.1%, 0.2%, and 0.3% in that order. The Al 3+ content may be 0%. When an appropriate amount of Al 3+ is contained, it has the effect of suppressing phase separation of the glass. On the other hand, from the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass, it is preferable that the Al 3+ content is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、P5+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、3%の順により好ましい。また、P5+の含有量の下限は、好ましくは0.1%であり、さらには0.5%、0.8%、1%の順により好ましい。P5+の含有量は0%であってもよい。P5+の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を保持できる。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the P5 + content is preferably 20%, more preferably 10%, 5%, and 3%, in that order. The lower limit of the P5 + content is preferably 0.1%, more preferably 0.5%, 0.8%, and 1%, in that order. The P5+ content may be 0%. By keeping the P5+ content within the above range, the thermal stability of the glass can be maintained.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Cs+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、5%の順により好ましい。Cs+の含有量の下限は、好ましくは0%である。Cs+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Cs + content is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, and 5% in that order. The lower limit of the Cs + content is preferably 0%. The Cs + content may be 0%.
Cs+は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下するおそれがある。そのため、Cs+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 Cs + has the function of improving the thermal stability of glass, but if the content is too high, there is a risk of reducing chemical durability and weather resistance. Therefore, the content of Cs + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Mg2+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%、2%、1%の順により好ましい。また、Mg2+の含有量の下限は、好ましくは0%である。Mg2+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Mg2 + content is preferably 20%, and more preferably 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, and 1%, in that order. The lower limit of the Mg2 + content is preferably 0%. The Mg2+ content may be 0%.
Mg2+は、アルカリ土類金属の中では赤外波長域における部分分散比PC,tを高める成分である。しかし、Mg2+の含有量が多くなると、高分散性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。そのため、Mg2+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 Among alkaline earth metals, Mg 2+ is a component that increases the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region. However, if the content of Mg 2+ increases, the high dispersion is impaired, and the thermal stability and devitrification resistance of the glass may be reduced. Therefore, the content of Mg 2+ is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ca2+の含有量の上限は好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%、2%、1%の順により好ましい。また、Ca2+の含有量の下限は、好ましくは0%である。Ca2+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Ca2 + content is preferably 20%, and more preferably 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Ca2 + content is preferably 0%. The Ca2+ content may be 0%.
Ca2+は、アルカリ土類金属の中では赤外波長域における部分分散比PC,tを高める成分である。しかし、Ca2+の含有量が多くなると、高分散性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。そのため、Ca2+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 Among alkaline earth metals, Ca2 + is a component that increases the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region. However, if the content of Ca2 + increases, the high dispersion is impaired, and the thermal stability and devitrification resistance of the glass may be reduced. Therefore, the content of Ca2 + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Sr2+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%、2%、1%の順により好ましい。また、Sr2+の含有量の下限は、好ましくは0%である。Sr2+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Sr2 + content is preferably 20%, and more preferably 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, and 1%, in that order. The lower limit of the Sr2 + content is preferably 0%. The Sr2+ content may be 0%.
Sr2+は、アルカリ土類金属の中では屈折率を高める成分である。しかし、Sr2+の含有量が多くなると、高分散性が損なわれ、また、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。そのため、Sr2+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 Sr2 + is a component that increases the refractive index among alkaline earth metals. However, if the content of Sr2 + is large, the high dispersion is impaired and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region may decrease. Therefore, the content of Sr2 + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ba2+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%の順により好ましい。Ba2+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.5%、1.0%、1.5%の順により好ましい。Ba2+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Ba2 + content is preferably 20%, and more preferably 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, and 3% in that order. The lower limit of the Ba2+ content is preferably 0%, and more preferably 0.5%, 1.0%, and 1.5% in that order. The Ba2+ content may be 0%.
Ba2+は、屈折率を高める成分であると同時に液相温度を下げガラスの安定性を高める成分である。しかし、Ba2+の含有量が多すぎると、高分散性が損なわれ、また、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。また、Ba2+の含有量が少なすぎると、屈折率ndが低下し、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。そのため、Ba2+の含有量は、上記範囲であることが好ましい。 Ba2 + is a component that increases the refractive index and at the same time lowers the liquidus temperature and increases the stability of the glass. However, if the content of Ba2 + is too high, the high dispersion is impaired and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range may decrease. If the content of Ba2 + is too low, the refractive index nd may decrease and the thermal stability and devitrification resistance of the glass may decrease. Therefore, the content of Ba2 + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zn2+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%、2%、1%の順により好ましい。また、Zn2+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.1%、0.5%、0.7%の順により好ましい。Zn2+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Zn2 + content is preferably 20%, and more preferably 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Zn2 + content is preferably 0%, and more preferably 0.1%, 0.5%, and 0.7% in that order. The Zn2+ content may be 0%.
Zn2+は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、Zn2+の含有量が多すぎると比重が上昇するおそれ、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。そのため、ガラスの熱的安定性を改善し、所望の光学恒数を維持する観点から、Zn2+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Zn2 + is a glass component that has the function of improving the thermal stability of glass. However, if the content of Zn2 + is too high, the specific gravity may increase and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region may decrease. Therefore, from the viewpoint of improving the thermal stability of the glass and maintaining the desired optical constants, the content of Zn2 + is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、La3+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%の順により好ましい。また、La3+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%の順により好ましい。La3+の含有量は0%であってもよい。La3+は一定量導入することにより屈折率ndを高めることが出来る。しかし、La3+の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。また、高分散性が損なわれるおそれ、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。したがって、La3+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the content of La 3+ is preferably 20%, more preferably 10%, 5%, 4%, and 3% in that order. The lower limit of the content of La 3+ is preferably 0%, more preferably 1% and 2% in that order. The content of La 3+ may be 0%. The refractive index nd can be increased by introducing a certain amount of La 3+ . However, if the content of La 3+ becomes too large, the thermal stability of the glass decreases, and the glass becomes more likely to devitrify during production. In addition, there is a risk that the high dispersion is impaired, and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region decreases. Therefore, it is preferable that the content of La 3+ is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Gd3+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Gd3+の含有量の下限は、好ましくは0%である。Gd3+の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下する。また、Gd3+の含有量が多くなり過ぎるとガラスの比重が増大し、好ましくない。また原料コストが増大するおそれがある。したがって、ガラスの熱的安定性を良好に維持しつつ、比重の増大を抑制する観点から、Gd3+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the content of Gd 3+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Gd 3+ is preferably 0%. If the content of Gd 3+ is too high, the thermal stability of the glass decreases. If the content of Gd 3+ is too high, the specific gravity of the glass increases, which is undesirable. There is also a risk of an increase in raw material costs. Therefore, from the viewpoint of suppressing an increase in the specific gravity while maintaining good thermal stability of the glass, the content of Gd 3+ is preferably within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Y3+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%の順により好ましい。また、Y3+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%の順により好ましい。Y3+の含有量は0%であってもよい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the Y 3+ content is preferably 20%, more preferably 10%, 5%, 4%, and 3% in that order. The lower limit of the Y 3+ content is preferably 0%, more preferably 1%, and 2% in that order. The Y 3+ content may be 0%.
Y3+は一定量導入することにより屈折率ndを高めることが出来る。しかしY3+の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。また、高分散性が損なわれるおそれがある。したがって、ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、Y3+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 By introducing a certain amount of Y 3+ , the refractive index nd can be increased. However, if the content of Y 3+ is too high, the thermal stability of the glass decreases, and the glass is likely to devitrify during production. In addition, there is a risk of losing high dispersion. Therefore, from the viewpoint of suppressing the decrease in the thermal stability of the glass, the content of Y 3+ is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ti4+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%、6%、4%の順により好ましい。また、Ti4+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%の順により好ましい。Ti4+の含有量は0%であってもよい。Ti4+の含有量を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を実現し、また比重の増大を抑えることができる。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Ti4 + content is preferably 20%, more preferably 15%, 10%, 8%, 6%, and 4% in that order. The lower limit of the Ti4 + content is preferably 0%, more preferably 1%, 2%, and 3% in that order. The Ti4+ content may be 0%. By setting the Ti4+ content within the above range, it is possible to realize the desired optical constants and suppress an increase in specific gravity.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ta5+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、9%、8%、6%の順により好ましい。また、Ta5+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%、4%の順により好ましい。Ta5+の含有量は0%であってもよい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Ta5 + content is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 9%, 8%, and 6% in that order. The lower limit of the Ta5 + content is preferably 0%, and more preferably 1%, 2%, 3%, and 4% in that order. The Ta5+ content may be 0%.
Ta5+は、ガラスに高屈折低分散性を与え、赤外波長域における部分分散比PC,tを高める成分である。一方、Ta5+の含有量が多くなると、原料コストが高くなる。また、比重が上昇するおそれがある。そのため、Ta5+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Ta5 + is a component that gives the glass high refraction and low dispersion, and increases the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region. On the other hand, if the content of Ta5 + increases, the raw material cost increases. In addition, there is a risk of the specific gravity increasing. Therefore, it is preferable that the content of Ta5 + is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、W6+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.1%の順により好ましい。W6+の含有量の下限は、好ましくは0%である。W6+の含有量は0%であってもよい。透過率を高め、赤外波長域における部分分散比PC,tの低下を抑制し、また、比重を低減する観点から、W6+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the content of W6 + is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, and 0.1% in that order. The lower limit of the content of W6+ is preferably 0%. The content of W6 + may be 0%. From the viewpoints of increasing the transmittance, suppressing a decrease in the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range, and reducing the specific gravity, it is preferable that the content of W6 + is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Bi3+の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%、6%の順により好ましい。また、Bi3+の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%、4%、5%の順により好ましい。Bi3+の含有量は0%であってもよい。透過率を高め、また比重を低減する観点から、また白金製の製造装置へのダメージ低減の観点から、Bi3+の含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the Bi 3+ content is preferably 20%, more preferably 15%, 10%, 8%, and 6%, in that order. The lower limit of the Bi 3+ content is preferably 0%, more preferably 1%, 2%, 3%, 4%, and 5%, in that order. The Bi 3+ content may be 0%. From the viewpoints of increasing the transmittance and reducing the specific gravity, and from the viewpoint of reducing damage to platinum manufacturing equipment, it is preferable that the Bi 3+ content be within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Sc3+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Sc3+の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass according to the first embodiment, the content of Sc 3+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Sc 3+ is preferably 0%.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Hf4+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Hf4+の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass according to the first embodiment, the content of Hf 4+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Hf 4+ is preferably 0%.
Sc3+、Hf4+は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、高価な成分である。そのため、Sc3+、Hf4+の各含有量は上記範囲であることが好ましい。 Sc 3+ and Hf 4+ have the effect of increasing the dispersibility of the glass, but are expensive components, so the contents of Sc 3+ and Hf 4+ are preferably within the above ranges.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Lu3+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Lu3+の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass according to the first embodiment, the content of Lu 3+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Lu 3+ is preferably 0%.
Lu3+は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Lu3+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Lu 3+ has the function of increasing the dispersibility of the glass, but because of its large molecular weight, it is also a glass component that increases the specific gravity of the glass, so the content of Lu 3+ is preferably within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Ge4+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Ge4+の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass according to the first embodiment, the content of Ge 4+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Ge 4+ is preferably 0%.
Ge4+は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、Ge4+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Ge 4+ has the function of increasing the high dispersibility of the glass, but is an extremely expensive component among commonly used glass components, and therefore, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the glass, the content of Ge 4+ is preferably within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Yb3+の含有量は、好ましくは2%以下である。また、Yb3+の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass according to the first embodiment, the content of Yb 3+ is preferably 2% or less. The lower limit of the content of Yb 3+ is preferably 0%.
Yb3+は、La3+、Gd3+、Y3+と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させる。また、Yb3+の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性が低下する。ガラスの熱的安定性の低下を防ぎ、比重の増大を抑制する観点から、Yb3+の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Yb3 + has a larger molecular weight than La3 + , Gd3 + , and Y3 + , and therefore increases the specific gravity of the glass. If the content of Yb3 + is too high, the thermal stability of the glass decreases. From the viewpoint of preventing the decrease in the thermal stability of the glass and suppressing the increase in the specific gravity, the content of Yb3 + is preferably within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、CuイオンおよびAgイオンの各含有量の上限は、好ましくは1%であり、さらには0.5%、0.2%、0.1%、0.05%、0.03%の順により好ましい。また、CuイオンおよびAgイオンの各含有量の下限は、好ましくは0%である。ガラスの着色を抑制する観点から、CuイオンおよびAgイオンの各含有量は上記範囲とすることが好ましい。CuイオンおよびAgイオンは、それぞれ価数の異なるイオンを含むものとする。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of each of the Cu ion and Ag ion contents is preferably 1%, and more preferably 0.5%, 0.2%, 0.1%, 0.05%, and 0.03%, in that order. The lower limit of each of the Cu ion and Ag ion contents is preferably 0%. From the viewpoint of suppressing coloration of the glass, it is preferable that each of the Cu ion and Ag ion contents is within the above range. The Cu ions and Ag ions each include ions with different valences.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Nb5+およびTi4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Nb5++Ti4+)/(Nb5++Ti4++W6++Bi3+)]の下限は、好ましくは0.5であり、さらには0.6、0.7、0.8、0.9、0.95の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.99、0.98、0.97の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tの低下を抑制する観点から、該カチオン比は上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Nb5 + + Ti4 + )/(Nb5 + + Ti4 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Nb5+ and Ti4+ to the total content of Nb5 + , Ti4 +, W6+ , and Bi3+ is preferably 0.5, more preferably 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, and 0.95 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, more preferably 0.99, 0.98, and 0.97 in this order. From the viewpoint of suppressing the decrease in the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, the cation ratio is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+およびB3+の合計含有量[Si4++B3+]の下限は、好ましくは20%であり、さらには25%、30%、35%、40%、45%、50%、52%、54%、56%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは80%であり、さらには75%、70%、65%、60%の順により好ましい。該合計含有量を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、ガラスの熱的安定性を維持できる。該合計含有量が少なすぎると、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下し、また、ガラスの熱的安定性および化学的耐久性が維持できないおそれがある。該合計含有量が多すぎると、熔融ガラスの粘性が増大して成形性が悪化するおそれがある。また、屈折率が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the total content of Si 4+ and B 3+ [Si 4+ +B 3+ ] is preferably 20%, more preferably 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 52%, 54%, and 56% in this order. The upper limit of the total content is preferably 80%, more preferably 75%, 70%, 65%, and 60% in this order. By setting the total content within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range can be increased and the thermal stability of the glass can be maintained. If the total content is too small, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range may decrease, and the thermal stability and chemical durability of the glass may not be maintained. If the total content is too large, the viscosity of the molten glass may increase, and the moldability may deteriorate. In addition, the refractive index may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、およびAl3+の合計含有量[Si4++B3++Al3+]の下限は、好ましくは20%であり、さらには25%、30%、35%、40%、45%、50%、52%、54%、56%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは80%であり、さらには75%、70%、65%、60%の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、ガラスの熱的安定性および再加熱時の安定性を保持する観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the total content of Si4 + , B3 + , and Al3 + [ Si4 ++ B3 ++Al3 + ] is preferably 20%, more preferably 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 52%, 54%, and 56% in this order. The upper limit of the total content is preferably 80%, more preferably 75%, 70%, 65%, and 60% in this order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and maintaining the thermal stability and stability during reheating of the glass, it is preferable that the total content is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+の含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[Li+/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.95、0.90、0.85、0.80、0.75の順により好ましい。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65の順により好ましい。再加熱時の安定性の低下を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Li + / (Li + + Na + + K + )] of the content of Li + to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 1, more preferably 0.95, 0.90, 0.85, 0.80, and 0.75 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, and 0.65 in this order. From the viewpoint of suppressing the decrease in stability during reheating, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Na+の含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[Na+/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.90、0.80、0.70、0.60、0.50、0.40、0.35の順により好ましい。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.05、0.10、0.15、0.20、0.25の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。再加熱時の安定性の低下を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Na + /(Li + +Na + +K +)] of the content of Na + to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 1, and more preferably 0.90, 0.80, 0.70, 0.60, 0.50, 0.40, and 0.35 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, and 0.25 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing the decrease in stability during reheating, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、K+の含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[K+/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30、0.25の順により好ましい。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.05、0.10、0.15の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。再加熱時の安定性の低下を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [K + / (Li + Na + + K + )] of the content of K + to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 1, and more preferably 0.95, 0.90, 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, 0.65, 0.60, 0.55, 0.50, 0.45, 0.40, 0.35, 0.30, 0.25 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.05, 0.10, 0.15 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing the decrease in stability during reheating, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量[Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+]の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%の順により好ましい。該合計含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.3%、0.6%、0.9%、1.0%、1.2%、1.5%、1.7%、1.9%の順により好ましい。該合計含有量は0%であってもよい。該合計含有量が多すぎると、高分散性が損なわれ、また、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。また、該合計含有量が少なすぎると、屈折率ndが低下し、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。そのため、該合計含有量は、上記範囲であることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , and Ba 2+ [Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ ] is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, and 3% in this order. The lower limit of the total content is preferably 0%, and more preferably 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.0%, 1.2%, 1.5%, 1.7%, and 1.9% in this order. The total content may be 0%. If the total content is too high, the high dispersion may be impaired, and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region may be reduced. If the total content is too low, the refractive index nd may be reduced, and the thermal stability and devitrification resistance of the glass may be reduced. Therefore, the total content is preferably within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量[Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+]の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%の順により好ましい。該合計含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.3%、0.6%、0.9%、1.0%、1.2%、1.5%、1.7%、1.9%の順により好ましい。該合計含有量は0%であってもよい。該合計含有量が多すぎると、高分散性が損なわれ、また、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するおそれがある。また、該合計含有量が少なすぎると、屈折率ndが低下し、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。そのため、該合計含有量は、上記範囲であることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ [Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ ] is preferably 20%, more preferably 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3% in this order. The lower limit of the total content is preferably 0%, more preferably 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.0%, 1.2%, 1.5%, 1.7%, 1.9% in this order. The total content may be 0%. If the total content is too high, the high dispersion is impaired, and the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region may decrease. On the other hand, if the total content is too small, the refractive index nd decreases, and the thermal stability and devitrification resistance of the glass may decrease. Therefore, the total content is preferably in the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量[La3++Gd3++Y3+]の上限は、好ましくは20%であり、さらには10%、5%、4%、3%、2%、1%の順により好ましい。該合計含有量の下限は、好ましくは0%である。ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点、赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するのを防ぐ観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of La3 + , Gd3 + , and Y3+ [La3 + + Gd3+ + Y3 + ] is preferably 20%, and more preferably 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the total content is preferably 0%. From the viewpoint of suppressing a decrease in the thermal stability of the glass and from the viewpoint of preventing a decrease in the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable that the total content is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+およびZr4+の合計含有量[Nb5++Zr4+]の上限は、好ましくは30%であり、さらには25%、20%、18%、16%、15%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは5%であり、さらには7%、9%、10%、11%、12%の順により好ましい。高分散性を損なうことなく赤外波長域における部分分散比PC,tが低下するのを最低限にとどめる観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of Nb5 + and Zr4 + [Nb5 + + Zr4 + ] is preferably 30%, more preferably 25%, 20%, 18%, 16%, and 15% in that order. The lower limit of the total content is preferably 5%, more preferably 7%, 9%, 10%, 11%, and 12% in that order. From the viewpoint of minimizing the decrease in the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region without impairing high dispersion, it is preferable that the total content be within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ta5+およびZr4+の合計含有量[Ta5++Zr4+]の上限は好ましくは20.0%であり、さらには15.0%、12.0%、10.0%、9.5%、9.0%、8.5%、8.0%、7.5%、7.0%、6.5%、6.0%、5.5%、5.0%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは1.0%であり、さらには1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%の順により好ましい。ガラスの熱的安定性を維持する観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。該合計含有量が少なすぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。該合計含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがあり、原料コストが増大するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of Ta5 + and Zr4 + [Ta5 + + Zr4 + ] is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, 12.0%, 10.0%, 9.5%, 9.0%, 8.5%, 8.0%, 7.5%, 7.0%, 6.5%, 6.0%, 5.5%, 5.0% in this order. The lower limit of the total content is preferably 1.0%, more preferably 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%, 3.5%, 4.0%, 4.5% in this order. From the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass, it is preferable that the total content is within the above range. If the total content is too small, the chemical durability of the glass may be reduced. If the total content is too large, the thermal stability of the glass may be reduced, and the raw material cost may be increased.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.99、0.98、0.97、0.96、0.95、0.94、0.93、0.92、0.91の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.5、0.6、0.7、0.8、0.9の順により好ましい。該カチオン比は1であってもよい。高屈折率を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Nb5 + /(Nb5 ++ Ti4++ Ta5 ++ W6++ Bi3 + )] of the content of Nb5 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 +, W6+ , and Bi3 + is preferably 1, and more preferably 0.99, 0.98, 0.97, 0.96, 0.95, 0.94, 0.93, 0.92, and 0.91 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, and 0.9 in this order. The cation ratio may be 1. From the viewpoint of maintaining a high refractive index, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ta5+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.03、0.05、0.07の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。原料コストの増大を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Ta5 + /(Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Ta5 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 +, W6+ , and Bi3 + is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.03, 0.05, and 0.07 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing an increase in raw material costs, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ti4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ti4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.03、0.05、0.07の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。高分散性を維持する観点、また可視短波長域における部分分散比Pg,Fの上昇を抑える観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Ti4 + /(Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Ti4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 +, W6+ , and Bi3 + is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.03, 0.05, and 0.07 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of maintaining high dispersion and from the viewpoint of suppressing the increase of the partial dispersion ratio Pg,F in the visible short wavelength region, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]の下限は、好ましくは5.0%であり、さらには5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%、9.0%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには19%、18%、17%、16%、15%の順により好ましい。屈折率ndを高め、またアッベ数νdを調整する観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the total content of Nb5 + , Zr4 + , Ti4 + , Ta5 + , W6+ , and Bi3 + [Nb5 + + Zr4 + + Ti4 + + Ta5+ + W6 + + Bi3 + ] is preferably 5.0%, and more preferably 5.5%, 6.0%, 6.5%, 7.0%, 7.5%, 8.0%, 8.5%, 9.0%, 9.5%, 10%, 10.5%, 11%, 11.5%, 12%, 12.5%, and 13%, in that order. The upper limit of the total content is preferably 20%, and more preferably 19%, 18%, 17%, 16%, and 15%, in that order. From the viewpoint of increasing the refractive index nd and adjusting the Abbe number vd, it is preferable that the total content is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Nb5+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.9であり、さらには0.8、0.75、0.7の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0.1であり、さらには0.2、0.3、0.4、0.45の順により好ましい。高分散性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Nb5 + /(Nb5++ Zr4 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Nb5 + to the total content of Nb5 + , Zr4 +, Ti4 +, Ta5+ , W6+ , and Bi3 + is preferably 0.9, more preferably 0.8, 0.75, and 0.7 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.1, more preferably 0.2, 0.3, 0.4, and 0.45 in this order. From the viewpoint of maintaining high dispersibility, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.9であり、さらには0.8、0.7、0.6、0.55、0.5、0.45、0.4の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0.01であり、さらには0.10、0.15、0.20、0.25、0.30の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、高分散性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [Zr4 + /( Nb5++ Zr4 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Zr4+, Ti4 +, Ta5 + , W6 +, and Bi3 + is preferably 0.9, more preferably 0.8, 0.7, 0.6, 0.55, 0.5, 0.45, and 0.4 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.01, more preferably 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, and 0.30 in this order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region and maintaining high dispersion, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ta5+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ta5+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.03、0.05、0.07の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。原料コストの増大を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [ Ta5+ / (Nb5++ Zr4 ++ Ti4 ++Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Ta5 + to the total content of Nb5 + , Zr4 +, Ti4 +, Ta5 +, W6+ , and Bi3 + is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.03, 0.05, and 0.07 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing the increase in raw material cost, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ti4+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ti4+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.03、0.05、0.07の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。高分散性を維持する観点、また可視短波長域における部分分散比Pg,Fの上昇を抑える観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [ Ti4+ / (Nb5++ Zr4 ++Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Ti4 + to the total content of Nb5 + , Zr4 +, Ti4 +, Ta5 +, W6+ , and Bi3 + is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.03, 0.05, and 0.07 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of maintaining high dispersion and from the viewpoint of suppressing the increase of the partial dispersion ratio Pg,F in the visible short wavelength region, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)/(Si4++B3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1、0.08の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.02、0.03の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ )/(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , and Ba 2+ to the total content of Si 4+ and B 3+ is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, and 0.08 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.01, 0.02, and 0.03 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1、0.08の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.02、0.03の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )/(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of Si 4+ and B 3+ is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, 0.08 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.01, 0.02, 0.03 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+)]の上限は、好ましくは1.50であり、さらには1.40、1.30、1.20、1.10、1.00、0.90、0.80、0.70、0.60、0.55の順により好ましい。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Li + Na ++ K ++ Mg2 ++ Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 +) /( Si4 ++B3 +) ] of the total content of Li + , Na +, K + , Mg2 +, Ca2 +, Sr2 + , Ba2 + and Zn2 + to the total content of Si4 + and B3 + is preferably 1.50, and more preferably 1.40, 1.30, 1.20, 1.10, 1.00, 0.90, 0.80, 0.70, 0.60 and 0.55 in that order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, and 0.45 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(La3++Gd3++Y3+)/(Si4++B3+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2、0.1、0.08の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.02、0.03の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ )/(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of La 3+ , Gd 3+ , and Y 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ is preferably 0.5, and more preferably 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, and 0.08 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.01, 0.02, and 0.03 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing the deterioration of the thermal stability of the glass, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)/(Si4++B3+)]の上限は、好ましくは0.50であり、さらには0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.18の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12の順により好ましい。高屈折率および所望のアッベ数νdを維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Nb5 +Ti4 + Ta5 + W6 +Bi3 + )/(Si4+ B3+ )] of the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 +, W6 + , and Bi3 + to the total content of Si4 + and B3+ is preferably 0.50, and more preferably 0.40, 0.35, 0.30, 0.25, 0.20, and 0.18 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, and 0.12 in this order. From the viewpoint of maintaining a high refractive index and a desired Abbe number νd, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは0.6であり、さらには0.5、0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.02、0.04、0.06の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ )/(Li + + Na + K + )] of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , and Ba 2+ to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 0.6, and more preferably 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.02, 0.04, and 0.06 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the formability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは0.6であり、さらには0.5、0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.02、0.04、0.06の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )/(Li + + Na + K + )] of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of Li + , Na + and K + is preferably 0.6, more preferably 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.02, 0.04 and 0.06 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the formability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(La3++Gd3++Y3+)/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは0.5であり、さらには0.4、0.3、0.2の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.03、0.05の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ )/(Li + + Na + + K + )] of the total content of La 3+ , Gd 3+ , and Y 3+ to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 0.5, more preferably 0.4, 0.3, and 0.2 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, more preferably 0.01, 0.03, and 0.05 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of suppressing the deterioration of the thermal stability of the glass, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)/(Li++Na++K+)]の上限は、好ましくは0.60であり、さらには0.55、0.50、0.45、0.40の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0.05であり、さらには0.10、0.15、0.17、0.19、0.21、0.23、0.25の順により好ましい。高屈折率を維持し、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Nb5 + Ti4 + Ta5 + W6 + Bi3+) / (Li + Na + K + )] of the total content of Nb5+, Ti4 + , Ta5 + , W6+ , and Bi3+ to the total content of Li + , Na + , and K + is preferably 0.60, more preferably 0.55, 0.50, 0.45, and 0.40 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.05, more preferably 0.10, 0.15, 0.17, 0.19, 0.21, 0.23, and 0.25 in this order. From the viewpoints of maintaining a high refractive index, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve its moldability, it is preferable that the cation ratio be within the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.99、0.98、0.97、0.96、0.95、0.94の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0.50であり、さらには0.55、0.60、0.65、0.70、0.75の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(Li + Na + K + )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , and Ba 2+ is preferably 1, and more preferably 0.99, 0.98, 0.97, 0.96, 0.95, and 0.94 in that order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.50, and more preferably 0.55, 0.60, 0.65, 0.70, and 0.75 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve formability, it is preferable that the cation ratio be in the above range.
第1実施形態に係るガラスにおいて、La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(La3++Gd3++Y3+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1の順により好ましい。該カチオン比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.02、0.03、0.04、0.05の順により好ましい。該カチオン比は0であってもよい。ガラスの熱的安定性の低下を抑制、また高屈折率を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [(La3 + Gd3 ++Y3 +) /( Nb5 ++ Ti4 ++Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the total content of La3 + , Gd3 + , and Y3 + to the total content of Nb5 + , Ti4+, Ta5 +, W6 + , and Bi3 + is preferably 1, and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 0, and more preferably 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, and 0.05 in this order. The cation ratio may be 0. From the viewpoint of preventing a decrease in the thermal stability of the glass and maintaining a high refractive index, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、B3+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の上限は、好ましくは7.0であり、さらには6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5、3.0の順により好ましい。また、該カチオン比の下限は、好ましくは1.0であり、さらには1.2、1.4、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the cation ratio [ B3+ / (Nb5++Zr4 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6++ Bi3 + )] of the content of B3 + to the total content of Nb5 + , Zr4+, Ti4 +, Ta5 +, W6 + and Bi3+ is preferably 7.0, more preferably 6.0, 5.5, 5.0, 4.5, 4.0, 3.5, 3.0 in this order. The lower limit of the cation ratio is preferably 1.0, more preferably 1.2, 1.4, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2 in this order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Bi3+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]の下限は、好ましくは0.17であり、さらには0.20、0.25、0.30、0.35、0.37、0.39、0.40の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは2.00であり、さらには1.80、1.60、1.40、1.20、1.00、0.80、0.60の順により好ましい。化学的耐久性を改善し、また、屈折率ndを高め、さらに高分散性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがあり、また、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、液相温度LTが上昇するおそれがあり、また再加熱時の安定性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the cation ratio [Zr4 +/ (Nb5 + +Ti4 + +Ta5 + +W6 + + Bi3 + + Mg2 + +Ca2 + +Sr2 + +Ba2+ +Zn2 +) ] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5+, W6 +, Bi3 +, Mg2 +, Ca2 + , Sr2 + , Ba2+ , and Zn2 + is preferably 0.17, and more preferably 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.37, 0.39, and 0.40 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 2.00, and more preferably 1.80, 1.60, 1.40, 1.20, 1.00, 0.80, and 0.60 in that order. In order to improve chemical durability, increase the refractive index nd, and maintain high dispersibility, it is preferable to set the cation ratio within the above range. If the cation ratio is too small, the refractive index nd may decrease, and the chemical durability of the glass may decrease. If the cation ratio is too large, the liquidus temperature LT may increase, and the stability during reheating may decrease.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+およびTa5+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、W6+、Bi3+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Zr4++Ta5+)/(Nb5++Ti4++W6++Bi3++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]の下限は、好ましくは0.25であり、さらには0.30、0.35、0.37、0.39、0.40の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは3.10であり、さらには2.80、2.60、2.40、2.20、2.00、1.80、1.60、1.40、1.20、1.00、0.80、0.60、0.55の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、屈折率ndを高め、高分散性を維持し、ガラスの化学的耐久性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、屈折率ndが低下するおそれがあり、また、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Zr4 + + Ta5 +) /(Nb5 + + Ti4 + + W6 + + Bi3 + + Mg2 + + Ca2 + + Sr2 + + Ba2+ + Zn2 + )] of the total content of Zr4 + and Ta5 + to the total content of Nb5 + , Ti4+, W6 +, Bi3 + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + is preferably 0.25, and more preferably 0.30, 0.35, 0.37, 0.39, and 0.40 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 3.10, and more preferably 2.80, 2.60, 2.40, 2.20, 2.00, 1.80, 1.60, 1.40, 1.20, 1.00, 0.80, 0.60, 0.55 in that order. It is preferable that the cation ratio is within the above range in order to increase the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range, increase the refractive index nd, maintain high dispersion, and maintain the chemical durability of the glass. If the cation ratio is too small, the refractive index nd may decrease, and the chemical durability of the glass may decrease. If the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease.
第1実施形態に係るガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、Si4+、B3+、Zr4+、Nb5+、Li+、Na+、K+、Al3+、P5+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、La3+、Gd3+、Y3+、Ti4+、Ta5+、W6+、Bi3+、Sc3+、Hf4+、Lu3+、Ge4+、およびYb3+で構成されていることが好ましい。上述のガラス成分の合計含有量は、好ましくは95%以上であり、より好ましくは98%以上である、さらに好ましくは99%以上であり、特に好ましくは99.5%以上である。 The glass according to the first embodiment is preferably mainly composed of the above-mentioned glass components, i.e., Si4 + , B3 + , Zr4 + , Nb5 + , Li + , Na + , K+, Al3 + , P5 + , Cs + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , Zn2 + , La3 + , Gd3 + , Y3 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , Bi3 + , Sc3 + , Hf4 + , Lu3+, Ge4 + , and Yb3 + . The total content of the above-mentioned glass components is preferably 95% or more, more preferably 98% or more, even more preferably 99% or more, and particularly preferably 99.5% or more.
第1実施形態に係る光学ガラスは、酸化物ガラスであり、アニオン成分としてO2-を含む。O2-の含有量は、好ましくは90~100アニオン%であり、より好ましくは95~100アニオン%である。 The optical glass according to the first embodiment is an oxide glass and contains O 2− as an anion component. The content of O 2− is preferably 90 to 100 anion %, and more preferably 95 to 100 anion %.
第1実施形態に係る光学ガラスは、アニオン成分としてF-を含むことができる。F-の含有量は、好ましくは0~10アニオン%であり、より好ましくは0~5アニオン%である。 The optical glass according to the first embodiment may contain F 2 − as an anion component. The content of F 2 − is preferably 0 to 10 anion %, and more preferably 0 to 5 anion %.
第1実施形態に係る光学ガラスは、アニオン成分として、O2-およびF-以外の成分を含んでいてもよい。O2-およびF-以外のアニオン成分として、Cl-、Br-、I-を例示できる。しかし、Cl-、Br-、I-は、いずれもガラスの熔融中に揮発しやすい。これらの成分の揮発によって、ガラスの特性が変動する、ガラスの均質性が低下する、熔融設備の消耗が著しくなる等の問題が生じる。したがって、Cl-の含有量は、5アニオン%未満であることが好ましく、より好ましくは3アニオン%未満、さらに好ましくは1アニオン%未満、特に好ましくは0.5アニオン%未満、一層好ましくは0.25アニオン%未満である。また、Br-およびI-の合計含有量は、5アニオン%未満であることが好ましく、より好ましくは3アニオン%未満、さらに好ましくは1アニオン%未満、特に好ましくは0.5アニオン%未満、一層好ましくは0.1アニオン%未満、より一層好ましくは0アニオン%である。 The optical glass according to the first embodiment may contain a component other than O 2- and F - as an anion component. Examples of an anion component other than O 2- and F - include Cl - , Br - , and I - . However, Cl - , Br - , and I - are all likely to volatilize during melting of the glass. The volatilization of these components causes problems such as fluctuations in glass properties, reduction in glass homogeneity, and significant wear of melting equipment. Therefore, the content of Cl - is preferably less than 5 anion%, more preferably less than 3 anion%, even more preferably less than 1 anion%, particularly preferably less than 0.5 anion%, and even more preferably less than 0.25 anion%. In addition, the total content of Br - and I - is preferably less than 5 anion%, more preferably less than 3 anion%, even more preferably less than 1 anion%, particularly preferably less than 0.5 anion%, even more preferably less than 0.1 anion%, and even more preferably 0 anion%.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、F-、Cl-、Br-、およびI-の合計含有量[F-+Cl-+Br-+I-]の上限は、好ましくは5アニオン%であり、さらには3アニオン%、1アニオン%、0.5アニオン%、0.1アニオン%の順により好ましい。該合計含有量の下限は0アニオン%である。該合計含有量は0アニオン%であってもよい。これらの成分の揮発によって、ガラスの特性が変動する、ガラスの均質性が低下する、熔融設備の消耗が著しくなる等の問題が生じる。したがって、該合計含有量は上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the total content of F- , Cl- , Br- , and I- [ F- + Cl- + Br- + I- ] is preferably 5 anion%, and more preferably 3 anion%, 1 anion%, 0.5 anion%, and 0.1 anion% in that order. The lower limit of the total content is 0 anion%. The total content may be 0 anion%. The volatilization of these components causes problems such as fluctuations in glass properties, deterioration of glass homogeneity, and significant wear of melting equipment. Therefore, it is preferable that the total content is within the above range.
第1実施形態に係るガラスは、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。 The glass according to the first embodiment is preferably basically composed of the above glass components, but may contain other components as long as they do not impede the effects of the present invention. Furthermore, the present invention does not exclude the inclusion of unavoidable impurities.
上記成分の他に、上記光学ガラスは、清澄剤としてSb3+等を少量含有することもできる。清澄剤の総量(外割添加量)は0%以上1%未満とすることが好ましく、0%以上0.9%以下、0%以上0.8%以下、0%以上0.7%以下、0%以上0.6%以下、0%以上0.5%以下、0%以上0.4%以下、0%以上0.3%以下、0%以上0.2%以下、0%以上0.1%以下、0%以上0.05%以下、0%以上0.03%以下とすることがより好ましい。 In addition to the above components, the optical glass may contain a small amount of Sb3 + as a clarifier. The total amount of the clarifier (exclusive addition amount) is preferably 0% or more and less than 1%, and more preferably 0% or more and 0.9% or less, 0% or more and 0.8% or less, 0% or more and 0.7% or less, 0% or more and 0.6% or less, 0% or more and 0.5% or less, 0% or more and 0.4% or less, 0% or more and 0.3% or less, 0% or more and 0.2% or less, 0% or more and 0.1% or less, 0% or more and 0.05% or less, or 0% or more and 0.03% or less.
外割添加量とは、清澄剤を除く全てのカチオン成分の含有量の合計を100%としたときの清澄剤の添加量をモル百分率で表したものである。 The total amount added is the amount of clarifier added expressed as a molar percentage when the total content of all cationic components excluding the clarifier is taken as 100%.
また、上記光学ガラスは、可視領域の広い範囲にわたり高い透過率が得られる。こうした特長を活かすには、着色性の元素を含まないことが好ましい。着色性の元素としては、Co、Ni、Fe、Cr、Eu、Nd、Er、V等を例示することができる。いずれの元素とも、100質量ppm未満であることが好ましく、0~80質量ppmであることがより好ましく、0~50質量ppmであることが更に好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。 The optical glass also provides high transmittance over a wide range of the visible light region. To make the most of this feature, it is preferable that the glass does not contain any coloring elements. Examples of coloring elements include Co, Ni, Fe, Cr, Eu, Nd, Er, and V. Each element is preferably contained at less than 100 ppm by mass, more preferably 0 to 80 ppm by mass, and even more preferably 0 to 50 ppm by mass, and it is particularly preferable that the glass is substantially free of these elements.
Ga、Te、Tb等は、導入が不要な成分であり、高価な成分でもある。そのため、質量%表示によるGa2O3、TeO2、TbO2の含有量の範囲は、いずれも、それぞれ0~0.1%であることが好ましく、0~0.05%であることがより好ましく、0~0.01%であることが更に好ましく、0~0.005%であることが一層好ましく、0~0.001%であることがより一層好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。 Ga, Te, Tb, etc. are components that do not need to be incorporated and are expensive components, so the ranges of the contents of Ga 2 O 3 , TeO 2 , and TbO 2 expressed in mass % are each preferably 0 to 0.1%, more preferably 0 to 0.05%, even more preferably 0 to 0.01%, even more preferably 0 to 0.005%, even more preferably 0 to 0.001%, and particularly preferably not substantially contained.
(ガラス特性)
<アッベ数νd>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νdは好ましくは30~60であり、32~50、34~45、36~40、または37~39とすることもできる。
(Glass properties)
<Abbe number νd>
In the optical glass according to the first embodiment, the Abbe number νd is preferably 30-60, and can also be 32-50, 34-45, 36-40, or 37-39.
アッベ数νdは、各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的にアッベ数νdを低くする成分、すなわち高分散化成分は、Nb5+、Ti4+、Zr4+、W6+、Bi3+、Ta5+等である。一方、相対的にアッベ数νdを高くする成分、すなわち低分散化成分は、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、La3+、Ba2+、Ca2+、Sr2+等である。 The Abbe number vd can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content of each glass component. Components that relatively lower the Abbe number vd, i.e., high dispersion components, include Nb5 + , Ti4 + , Zr4 + , W6 + , Bi3 + , Ta5 + , etc. On the other hand, components that relatively increase the Abbe number vd, i.e., low dispersion components, include Si4 + , B3 + , Li + , Na + , K + , La3 + , Ba2 + , Ca2 + , Sr2 + , etc.
本発明では、アッベ数νd、後述する部分分散比PC,tおよび部分分散比Pg,Fを次のように算出する。すなわち、日本産業規格(JIS) B 7071-1 光学ガラスの屈折率測定法-第1部:最小偏角法により、表Aに示す12の波長における屈折率を測定する。次に、JIS B 7071-1 光学ガラスの屈折率測定法-第1部:最小偏角法の附属書Bで定められているショットの分散式に、測定によって得た各線の屈折率をあてはめ、最小二乗法によりショットの分散式の定数を求める。そして、定数の定まったショットの分散式を使用して得た各線屈折率の値よりアッベ数νd、後述する部分分散比PC,tおよび部分分散比Pg,Fを算出する。 In the present invention, the Abbe number νd, partial dispersion ratio PC,t, and partial dispersion ratio Pg,F described later are calculated as follows. That is, the refractive index at the 12 wavelengths shown in Table A is measured according to the Japanese Industrial Standards (JIS) B 7071-1 Method for measuring the refractive index of optical glass - Part 1: Minimum deviation method. Next, the refractive index of each line obtained by measurement is applied to the shot dispersion formula defined in Annex B of JIS B 7071-1 Method for measuring the refractive index of optical glass - Part 1: Minimum deviation method, and the constants of the shot dispersion formula are obtained by the least squares method. Then, the Abbe number νd, partial dispersion ratio PC,t, and partial dispersion ratio Pg,F described later are calculated from the values of each linear refractive index obtained using the shot dispersion formula with the constants determined.
ここで、nは屈折率、λは波長(μm)、a0、a1、a2、a3、a4、a5は定数である。
アッベ数νdは、d線、F線、C線における各屈折率nd、nF、nCを用いて次のように表される。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
Here, n is the refractive index, λ is the wavelength (μm), and a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , and a 5 are constants.
The Abbe number νd is expressed as follows using the refractive indices nd, nF, and nC at the d line, F line, and C line, respectively.
νd=(nd-1)/(nF-nC)
<屈折率nd>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ndは、好ましくは1.50~1.80であり、1.60~1.70、1.63~1.69、または1.66~1.68とすることもできる。
<Refractive index nd>
In the optical glass according to the first embodiment, the refractive index nd is preferably 1.50 to 1.80, and can also be 1.60 to 1.70, 1.63 to 1.69, or 1.66 to 1.68.
屈折率ndは各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に屈折率ndを高める働きを有する成分(高屈折率化成分)は、Nb5+、Ti4+、Zr4+、Ta5+、La3+等である。一方、相対的に屈折率ndを低くする働きを有する成分(低屈折率化成分)は、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+等である。 The refractive index nd can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content of each glass component. Components that act to relatively increase the refractive index nd (high refractive index components) include Nb5 + , Ti4 + , Zr4 + , Ta5 + , La3 + , etc. On the other hand, components that act to relatively decrease the refractive index nd (low refractive index components) include Si4 + , B3 + , Li + , Na + , K +, etc.
<部分分散比Pg,F>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、可視短波長域における部分分散比Pg,Fの上限は、好ましくは0.5900であり、さらには0.5850、0.5820、0.5780、0.5770、0.5760、0.5750の順により好ましい。部分分散比Pg,Fを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。一方、部分分散比Pg,Fの下限は、特に限定されないが、通常0.5600であり、好ましくは0.5650である。
<Partial dispersion ratio Pg,F>
In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of the partial dispersion ratio Pg,F in the visible short wavelength region is preferably 0.5900, and more preferably 0.5850, 0.5820, 0.5780, 0.5770, 0.5760, and 0.5750 in that order. By making the partial dispersion ratio Pg,F within the above range, an optical glass suitable for correcting high-order chromatic aberration can be obtained. On the other hand, the lower limit of the partial dispersion ratio Pg,F is not particularly limited, but is usually 0.5600, and preferably 0.5650.
また、第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比Pg,Fは下記式〔1-1〕を満たすことが好ましい。
Pg,F≦0.6463-0.001802×νd …〔1-1〕
部分分散比Pg,Fは、下記式〔1-2〕を満たすことがより好ましく、さらには、下記式〔1-3〕、下記式〔1-4〕、下記式〔1-5〕、下記式〔1-6〕の順に満たすことがより好ましい。
Pg,F≦0.6458-0.001802×νd …〔1-2〕
Pg,F≦0.6453-0.001802×νd …〔1-3〕
Pg,F≦0.6448-0.001802×νd …〔1-4〕
Pg,F≦0.6446-0.001802×νd …〔1-5〕
Pg,F≦0.6443-0.001802×νd …〔1-6〕
In the optical glass according to the first embodiment, it is preferable that the partial dispersion ratio Pg,F satisfies the following formula [1-1].
Pg, F≦0.6463-0.001802×νd… [1-1]
It is more preferable that the partial dispersion ratio Pg,F satisfies the following formula [1-2], and more preferably satisfies the following formula [1-3], the following formula [1-4], the following formula [1-5], and the following formula [1-6] in that order.
Pg, F≦0.6458-0.001802×νd… [1-2]
Pg, F≦0.6453-0.001802×νd…[1-3]
Pg, F≦0.6448-0.001802×νd…[1-4]
Pg, F≦0.6446-0.001802×νd…[1-5]
Pg, F≦0.6443-0.001802×νd…[1-6]
第1実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子において、広い波長範囲において色収差を良好に補正する観点から、部分分散比Pg,Fは上記式を満たすことが好ましい。 In the optical element made of the optical glass according to the first embodiment, from the viewpoint of effectively correcting chromatic aberration over a wide wavelength range, it is preferable that the partial dispersion ratio Pg,F satisfy the above formula.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,Fの上限は、好ましくは-0.0020であり、さらには-0.0025、-0.0030、-0.0035、-0.0037、-0.0040の順により好ましい。一方、ΔPg,Fの下限は、特に限定されないが、通常-0.0100であり、好ましくは-0.0080である。ΔPg,Fを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。 In the optical glass according to the first embodiment, the upper limit of ΔPg,F is preferably -0.0020, and more preferably -0.0025, -0.0030, -0.0035, -0.0037, and -0.0040 in that order. On the other hand, the lower limit of ΔPg,F is not particularly limited, but is usually -0.0100, and preferably -0.0080. By setting ΔPg,F in the above range, an optical glass suitable for correcting high-order chromatic aberration can be obtained.
部分分散比Pg,Fは、上記ショットの分散式を用いて算出する。
本願発明では、部分分散比Pg,Fは、上記表Aに示す12の異なる波長(スペクトル線)において測定した屈折率の値を用い、上記ショットの分散式と呼ばれる屈折率と波長とを関係付ける式の波長項の係数をフィッティングにより求め、これら係数を定めた後に当該分散式を用いて算出する。12の異なる波長において測定した屈折率の値を使用することにより、高い精度で部分分散比Pg,Fを算出することができる。一方、屈折率を測定する波長の数を減らし、簡略化した方法によって部分分散比Pg,Fを算出することもできるが、精度が十分でなく、12の異なる波長において測定した屈折率を使用して算出される値と比較して簡略な方法で算出した部分分散比Pg,Fのほうが小さい値になる傾向がある。すなわち、部分分散比Pg,Fの値が同じであっても、その算出方法によって実際の色収差の補正に関する性能に優劣が生じる場合がある。具体的には、上述のとおり簡略な方法で算出した部分分散比Pg,Fは小さく見積もられるから、そのPg,Fの値が12の異なる波長において測定した屈折率を使用して算出される部分分散比Pg,Fと同じ値であっても、実際の色収差の補正に関する性能は劣ることがある。
The partial dispersion ratio Pg,F is calculated using the above shot dispersion formula.
In the present invention, the partial dispersion ratio Pg,F is calculated by using the refractive index values measured at 12 different wavelengths (spectral lines) shown in Table A above, fitting the coefficients of the wavelength term of the equation that relates the refractive index to the wavelength, called the dispersion equation of the shot, and after determining these coefficients, using the dispersion equation. By using the refractive index values measured at 12 different wavelengths, the partial dispersion ratio Pg,F can be calculated with high accuracy. On the other hand, the partial dispersion ratio Pg,F can be calculated by a simplified method by reducing the number of wavelengths at which the refractive index is measured, but the accuracy is not sufficient, and the partial dispersion ratio Pg,F calculated by the simplified method tends to be smaller than the value calculated using the refractive index measured at 12 different wavelengths. In other words, even if the partial dispersion ratio Pg,F is the same, the performance regarding the correction of actual chromatic aberration may be superior or inferior depending on the calculation method. Specifically, since the partial dispersion ratio Pg,F calculated by the simplified method as described above is estimated to be small, even if the value of Pg,F is the same as the partial dispersion ratio Pg,F calculated using refractive indices measured at 12 different wavelengths, the performance with respect to actual chromatic aberration correction may be inferior.
部分分散比Pg,Fは、g線、F線、C線における各屈折率ng、nF、nCを用いて次のように表される。
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)
また、横軸をアッベ数νd、縦軸を部分分散比Pg,Fとする平面において、ノーマルラインは下式により表される。
Pg,F(0)=0.6483-(0.001802×νd)
さらに、ノーマルラインからの部分分散比Pg,Fの偏差ΔPg,Fは次のように表される。
ΔPg,F=Pg,F-Pg,F(0)
The partial dispersion ratio Pg,F is expressed as follows using the refractive indices ng, nF, and nC for the g-line, F-line, and C-line, respectively.
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)
In addition, in a plane in which the horizontal axis represents the Abbe number vd and the vertical axis represents the partial dispersion ratio Pg,F, the normal line is expressed by the following formula.
Pg,F(0)=0.6483-(0.001802×νd)
Furthermore, the deviation ΔPg,F of the partial dispersion ratio Pg,F from the normal line is expressed as follows:
ΔPg, F=Pg, F-Pg, F(0)
<部分分散比PC,t>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、赤外波長域における部分分散比PC,tの下限は、好ましくは0.7200であり、さらには0.7300、0.7400、0.7450、0.7500、0.7550、0.7560、0.7570、0.7580、0.7590、0.7600の順により好ましい。部分分散比PC,tを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。一方、部分分散比PC,tの上限は、特に限定されないが、通常0.8500であり、好ましくは0.8400であり、さらには0.8300、0.8200、0.8100、0.8000の順により好ましい。
<Partial dispersion ratio PC,t>
In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region is preferably 0.7200, and more preferably 0.7300, 0.7400, 0.7450, 0.7500, 0.7550, 0.7560, 0.7570, 0.7580, 0.7590, and 0.7600 in that order. By making the partial dispersion ratio PC,t within the above range, an optical glass suitable for high-order chromatic aberration correction can be obtained. On the other hand, the upper limit of the partial dispersion ratio PC,t is not particularly limited, but is usually 0.8500, preferably 0.8400, and more preferably 0.8300, 0.8200, 0.8100, and 0.8000 in that order.
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPC,tの下限は、好ましくは0.0200であり、さらには0.0250、0.0270、0.0290、0.0310、0.0330、0.0350、0.0370の順により好ましい。一方、ΔPC,tの上限は、特に限定されないが、通常0.0900であり、好ましくは0.0800である。ΔPC,tを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。 In the optical glass according to the first embodiment, the lower limit of ΔPC,t is preferably 0.0200, and more preferably 0.0250, 0.0270, 0.0290, 0.0310, 0.0330, 0.0350, and 0.0370, in that order. On the other hand, the upper limit of ΔPC,t is not particularly limited, but is usually 0.0900, and preferably 0.0800. By setting ΔPC,t in the above range, an optical glass suitable for correcting high-order chromatic aberration can be obtained.
部分分散比PC,tは、上記ショットの分散式を用いて算出する。
部分分散比PC,tは、t線、F線、C線における各屈折率nt、nF、nCを用いて次のように表される。
PC,t=(nC-nt)/(nF-nC)
また、横軸をアッベ数νd、縦軸を部分分散比PC,tとする平面において、ノーマルラインは下式により表される。
PC,t(0)=0.5461-(0.004667×νd)
さらに、ノーマルラインからの部分分散比PC,tの偏差ΔPC,tは次のように表される。
ΔPC,t=PC,t-PC,t(0)
The partial dispersion ratio PC,t is calculated using the above shot dispersion formula.
The partial dispersion ratio P C,t is expressed as follows using the refractive indices nt, nF, and nC at the t-line, F-line, and C-line, respectively:
PC, t=(nC-nt)/(nF-nC)
Moreover, in a plane in which the horizontal axis represents the Abbe number vd and the vertical axis represents the partial dispersion ratio PC,t, the normal line is expressed by the following equation.
PC, t(0)=0.5461-(0.004667×νd)
Furthermore, the deviation ΔPC,t of the partial dispersion ratio PC,t from the normal line is expressed as follows:
ΔPC, t=PC, t-PC, t(0)
部分分散比PC,tは各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に部分分散比PC,tを高める働きを有する成分は、Si4+、B3+、Al3+、Li+等である。一方、相対的に部分分散比PC,tを低くする働きを有する成分は、Sr2+、Ba2+、Zn2+、La3+、Ti4+、Nb5+、W6+等である。 The partial dispersion ratio PC,t can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content of each glass component. Components that act to relatively increase the partial dispersion ratio PC,t include Si4 + , B3 + , Al3+ , Li + , etc. On the other hand, components that act to relatively decrease the partial dispersion ratio PC,t include Sr2 + , Ba2 + , Zn2 + , La3 + , Ti4 + , Nb5 + , W6 + , etc.
<ΔPg,FおよびΔPC,t>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,FおよびΔPC,tは、好ましくは下記(i)または(ii)を満たす。
(i)ΔPg,Fが-0.0037より大きいとき、ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031である。
(ii)ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038である。
<ΔPg,F and ΔPC,t>
In the optical glass according to the first embodiment, ΔPg,F and ΔPc,t preferably satisfy the following (i) or (ii).
(i) When ΔPg,F is greater than −0.0037, ΔPc,t ≧ 2.875 × ΔPg,F + 0.031.
(ii) When ΔPg,F is equal to or less than −0.0037, ΔPc,t ≧ 4.750 × ΔPg,F + 0.038.
(i)第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,Fが-0.0037より大きいのとき、好ましくは下記式(A1)を満たし、さらには下記式(A2)、下記式(A3)、下記式(A4)、下記式(A5)の順に満たすことがより好ましい。
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031 …(A1)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.035 …(A2)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.037 …(A3)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.039 …(A4)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.041 …(A5)
(i) In the optical glass according to the first embodiment, when ΔPg,F is greater than −0.0037, it is preferable that the following formula (A1) is satisfied, and it is more preferable that the following formulas (A2), (A3), (A4), and (A5) are satisfied in this order:
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031…(A1)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.035…(A2)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.037…(A3)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.039…(A4)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.041…(A5)
(ii)第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、好ましくは下記式(B1)を満たし、さらには下記式(B2)、下記式(B3)、下記式(B4)、下記式(B5)の順に満たすことがより好ましい。
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038 …(B1)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.042 …(B2)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.044 …(B3)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.046 …(B4)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.048 …(B5)
(ii) In the optical glass according to the first embodiment, when ΔPg,F is −0.0037 or less, it is preferable that the following formula (B1) is satisfied, and it is more preferable that the following formulas (B2), (B3), (B4), and (B5) are satisfied in this order:
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038…(B1)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.042…(B2)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.044…(B3)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.046…(B4)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.048…(B5)
<ガラスの比重>
第1実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは4.00以下であり、さらには3.50以下、3.10以下、3.05以下、3.00以下、2.95以下、2.90以下、2.85以下、2.80以下の順により好ましい。
相対的に比重を高くする成分は、Ba2+、La3+、Zr4+、Nb5+、Ta5+等である。一方、相対的に比重を低くする成分は、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+等である。これら成分の含有量を適宜調整することで比重を制御することができる。
<Specific gravity of glass>
The specific gravity of the optical glass according to the first embodiment is preferably 4.00 or less, more preferably 3.50 or less, 3.10 or less, 3.05 or less, 3.00 or less, 2.95 or less, 2.90 or less, 2.85 or less, and further more preferably 2.80 or less, in that order.
Components that relatively increase the specific gravity are Ba2 + , La3 + , Zr4 + , Nb5 + , Ta5 + , etc. On the other hand, components that relatively decrease the specific gravity are Si4 + , B3 + , Li + , Na + , K + , etc. The specific gravity can be controlled by appropriately adjusting the contents of these components.
<液相温度LT>
第1実施形態に係る光学ガラスの液相温度LTの上限は、好ましくは1300℃であり、さらには1270℃、1240℃、1210℃、1180℃、1150℃、1100℃の順により好ましい。液相温度を上記範囲とすることで、ガラスの熔融、成形温度を低下させることができ、その結果、熔融工程におけるガラス熔融器具(例えば、坩堝、熔融ガラスの攪拌器具など)の侵蝕ならびにガラス成分自身の揮発に起因する脈理の発生を低減できる。液相温度LTの下限は特に限定されないが、通常1000℃であり、好ましくは1050℃である。液相温度LTは、全てのガラス成分の含有量のバランスによって決まる。その中でも、液相温度LTに対しては、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+等の含有量の影響が大きい。またZr4+、Al3+等の含有量が多いと液相温度は上昇する。
<Liquid phase temperature LT>
The upper limit of the liquidus temperature LT of the optical glass according to the first embodiment is preferably 1300°C, and more preferably 1270°C, 1240°C, 1210°C, 1180°C, 1150°C, and 1100°C in that order. By setting the liquidus temperature within the above range, the melting and forming temperatures of the glass can be lowered, and as a result, the corrosion of the glass melting equipment (e.g., crucible, molten glass stirring equipment, etc.) in the melting process and the occurrence of striae due to the volatilization of the glass components themselves can be reduced. The lower limit of the liquidus temperature LT is not particularly limited, but is usually 1000°C, and preferably 1050°C. The liquidus temperature LT is determined by the balance of the contents of all the glass components. Among them, the contents of Si4 + , B3 + , Li + , Na + , K +, etc. have a large effect on the liquidus temperature LT. Furthermore, if the content of Zr 4+ , Al 3+ , etc. is large, the liquidus temperature increases.
液相温度は次のように決定する。10cc(10ml)のガラスを白金坩堝中に投入し1250℃~1400℃で15~30分熔融した後にガラス転移温度Tg以下まで冷却し、ガラスを白金坩堝ごと所定温度の熔解炉に入れ2時間保持する。保持温度は1000℃以上で5℃あるいは10℃刻みとし、2時間保持後、冷却し、100倍の光学顕微鏡でガラス内部の結晶の有無を観察する。この操作を温度毎に繰り返し、結晶の析出しなかった最低温度を液相温度とする。 The liquidus temperature is determined as follows: 10 cc (10 ml) of glass is placed in a platinum crucible and melted at 1250°C to 1400°C for 15 to 30 minutes, then cooled to below the glass transition temperature Tg. The glass, together with the platinum crucible, is placed in a melting furnace at the specified temperature and held there for 2 hours. The holding temperature is 1000°C or higher in 5°C or 10°C increments, and after holding for 2 hours, it is cooled and the presence or absence of crystals inside the glass is observed under a 100x optical microscope. This operation is repeated for each temperature, and the lowest temperature at which no crystals precipitate is taken as the liquidus temperature.
<ガラス転移温度Tg>
第1実施形態に係る光学ガラスのガラス転移温度Tgの下限は、好ましくは400℃であり、さらには450℃、470℃、480℃の順により好ましい。また、ガラス転移温度Tgの上限は、好ましくは600℃であり、さらには580℃、560℃、550℃、540℃、530℃、520℃、510℃の順により好ましい。
相対的にガラス転移温度Tgを下げる成分は、Li+、Na+、K+等である。相対的にガラス転移温度Tgを上げる成分は、La3+、Zr4+、Nb5+等である。これらの成分の含有量を適宜調整することでガラス転移温度Tgを制御できる。
<Glass transition temperature Tg>
The lower limit of the glass transition temperature Tg of the optical glass according to the first embodiment is preferably 400° C., and more preferably 450° C., 470° C., and 480° C. in that order. The upper limit of the glass transition temperature Tg is preferably 600° C., and more preferably 580° C., 560° C., 550° C., 540° C., 530° C., 520° C., and 510° C. in that order.
Components that relatively lower the glass transition temperature Tg are Li + , Na + , K + , etc. Components that relatively raise the glass transition temperature Tg are La3 + , Zr4 + , Nb5 + , etc. The glass transition temperature Tg can be controlled by appropriately adjusting the contents of these components.
<ガラスの光線透過性>
第1実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ80およびλ5により評価できる。
厚さ10.0mm±0.1mmのガラス試料について波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が80%となる波長をλ80、外部透過率が5%となる波長をλ5とする。
<Light transmittance of glass>
The light transmittance of the optical glass according to the first embodiment can be evaluated by the coloring degrees λ80 and λ5.
The spectral transmittance of a glass sample having a thickness of 10.0 mm±0.1 mm is measured in the wavelength range of 200 to 700 nm. The wavelength at which the external transmittance is 80% is defined as λ80, and the wavelength at which the external transmittance is 5% is defined as λ5.
第1実施形態に係る光学ガラスのλ80は、好ましくは450nm以下であり、より好ましくは430nm以下であり、さらに好ましくは410nm以下である。λ5は、好ましくは400nm以下であり、より好ましくは380nm以下であり、さらに好ましくは360nm以下である。 The λ80 of the optical glass according to the first embodiment is preferably 450 nm or less, more preferably 430 nm or less, and even more preferably 410 nm or less. λ5 is preferably 400 nm or less, more preferably 380 nm or less, and even more preferably 360 nm or less.
<化学的耐久性 耐水性Dw>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、耐水性Dwは、好ましくは5級以上であり、より好ましくは4級以上、さらに好ましくは3級以上である。
<Chemical durability Water resistance Dw>
In the optical glass according to the first embodiment, the water resistance Dw is preferably class 5 or higher, more preferably class 4 or higher, and further preferably class 3 or higher.
耐水性Dwは、比重に相当する質量の粉末ガラス(粒度425~600μm)を白金かごに入れ、それを純水(pH=6.5~7.5)80mLの入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で60分間処理し、その減量率(%)によって表Bの級に分類し評価する。
<化学的耐久性 耐酸性Da>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、耐酸性Daは、好ましくは5級以上であり、より好ましくは4級以上、さらに好ましくは3級以上である。
<Chemical durability Acid resistance Da>
In the optical glass according to the first embodiment, the acid resistance Da is preferably class 5 or higher, more preferably class 4 or higher, and further preferably class 3 or higher.
耐酸性Daは、比重に相当する質量の粉末ガラス(粒度425~600μm)を白金かごに入れ、それを0.01mol/L硝酸水溶液80mLの入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬して60分間処理し、その減量率(%)によって表Cの級に分類し評価する。
<化学的耐久性 耐潜傷性DNaOH>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、耐潜傷性DNaOHは、好ましくは4級以上であり、より好ましくは3級以上、さらに好ましくは2級以上である。
<Chemical durability Latent scratch resistance D NaOH >
In the optical glass according to the first embodiment, the latent scratch resistance D NaOH is preferably grade 4 or higher, more preferably grade 3 or higher, and further preferably grade 2 or higher.
耐潜傷性DNaOHは、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨されたガラス試料を、よく攪拌されている50℃、0.01mol/LのNaOH水溶液中に、15時間浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔mg/(cm2・15h)〕によって表Dの級に分類し評価する。
<化学的耐久性 耐潜傷性DSTPP>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、耐潜傷性DSTPPは、好ましくは4級以上であり、より好ましくは3級以上、さらに好ましくは2級以上である。
<Chemical durability Latent scratch resistance D STPP >
In the optical glass according to the first embodiment, the latent scratch resistance D STPP is preferably grade 4 or higher, more preferably grade 3 or higher, and further preferably grade 2 or higher.
耐潜傷性DSTPPは、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨されたガラス試料を、よく攪拌されている50℃、0.01mol/LのNa5P3O10(STPP)水溶液中に、1時間浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔mg/(cm2・h)〕によって表Eの級に分類し評価する。
<化学的耐久性 化学的耐久性D0>
第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、化学的耐久性D0は、好ましくは4級以上であり、より好ましくは3級以上、さらに好ましくは2級以上である。
<Chemical durability Chemical durability D 0 >
In the optical glass according to the first embodiment, the chemical durability D 0 is preferably grade 4 or higher, more preferably grade 3 or higher, and further preferably grade 2 or higher.
化学的耐久性D0は、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨されたガラス試料を、毎分1Lの速度でイオン交換樹脂層を通って循環され、50℃、pH=7.0±0.2に保たれて、よく攪拌されている純水中に浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔10-3mg/(cm2・h)〕によって表Fの級に分類し評価する。
(光学ガラスの製造)
第1実施形態に係るガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解(ラフメルト)する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融(リメルト)して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
(Optical glass manufacturing)
The glass according to the first embodiment may be produced by blending glass raw materials to obtain the above-mentioned predetermined composition, and using the blended glass raw materials in accordance with a known glass manufacturing method. For example, a plurality of compounds may be blended and thoroughly mixed to obtain a batch raw material, and the batch raw material may be placed in a quartz crucible or a platinum crucible to be roughly melted (rough melt). The molten material obtained by the rough melting is quenched and crushed to produce cullet. The cullet is then placed in a platinum crucible, heated and remelted (remelt) to obtain a molten glass, which is then clarified and homogenized, molded, and slowly cooled to obtain an optical glass. A known method may be applied to the molding and slow cooling of the molten glass.
なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物等が挙げられる。 The compounds used to prepare the batch raw materials are not particularly limited as long as the desired glass components can be introduced into the glass in the desired content, but examples of such compounds include oxides, carbonates, nitrates, hydroxides, fluorides, etc.
(光学素子等の製造)
第1実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、上記光学ガラスの製造において、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形(リヒートプレス)し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
(Manufacturing of optical elements, etc.)
To manufacture an optical element using the optical glass according to the first embodiment, a known method may be applied. For example, in the manufacture of the optical glass, molten glass is poured into a mold and molded into a plate shape to manufacture a glass material made of the optical glass according to the present invention. The obtained glass material is appropriately cut, ground, and polished to manufacture cut pieces having a size and shape suitable for press molding. The cut pieces are heated and softened, and press molded (reheat pressed) by a known method to manufacture an optical element blank that is similar to the shape of the optical element. The optical element blank is annealed, and then ground and polished by a known method to manufacture an optical element.
作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。 The optically functional surfaces of the fabricated optical elements may be coated with anti-reflection films, total reflection films, etc., depending on the intended use.
本発明の一態様によれば、上記光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム、回折格子等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、上記光学ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。こうした加工を行う際、上記ガラスを使用することにより、破損を軽減することができ、高品質の光学素子を安定して供給することができる。 According to one aspect of the present invention, an optical element made of the optical glass can be provided. Examples of the type of optical element include lenses such as spherical lenses and aspherical lenses, prisms, and diffraction gratings. Examples of the lens shape include biconvex lenses, plano-convex lenses, biconcave lenses, plano-concave lenses, convex meniscus lenses, and concave meniscus lenses. The optical element can be manufactured by a method including a process of processing a glass molded body made of the optical glass. Examples of the processing include cutting, milling, rough grinding, fine grinding, and polishing. When such processing is performed, the use of the glass can reduce breakage and enable a stable supply of high-quality optical elements.
第2実施形態
第2実施形態に係る酸化物光学ガラスは、
Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5%以上であり、
B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.41以上1未満であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
Second embodiment The oxide optical glass according to the second embodiment is
the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [ Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + ] is 6.5% or more;
the cation ratio [B3 + /( Si4 ++B3 + )] of the content of B3 + to the total content of Si4 + and B3 + is 0.41 or more and less than 1;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
Contains substantially no Pb or As,
One or more of the following (I) to (IV) are satisfied.
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]は6.5%以上である。該合計含有量の下限は、好ましくは7%、7.5%、8%、8.5%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、12%、11.5%、11%、10.5%、10%の順により好ましい。該合計含有量を上記範囲とすることで、高屈折率および所望のアッベ数νdを維持できる。 In the optical glass according to the second embodiment, the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6+ , and Bi3+ [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5+ + W6+ + Bi3 + ] is 6.5% or more. The lower limit of the total content is preferably 7%, 7.5%, 8%, and 8.5%, in that order. The upper limit of the total content is preferably 30%, and more preferably 20%, 15%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, and 10%, in that order. By keeping the total content within the above range, a high refractive index and a desired Abbe number vd can be maintained.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]は0.41以上1未満である。該カチオン比の下限は、好ましくは0.46であり、さらには0.50、0.51、0.53、0.55、0.57、0.59の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは0.90であり、さらには0.85、0.80、0.75、0.70、0.65の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高めることができる。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the second embodiment, the cationic ratio [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ is 0.41 or more and less than 1. The lower limit of the cationic ratio is preferably 0.46, and more preferably 0.50, 0.51, 0.53, 0.55, 0.57, and 0.59 in this order. The upper limit of the cationic ratio is preferably 0.90, and more preferably 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, and 0.65 in this order. By setting the cationic ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased. If the cationic ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cationic ratio is too large, the chemical durability of the glass may decrease.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.55以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは0.75であり、さらには0.80、0.85、0.90の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善できる。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the second embodiment, the cation ratio [(Li + + Na + + K + )/(Li + + Na + + K + + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ is 0.55 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.75, and more preferably 0.80, 0.85, and 0.90 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased, the meltability of the glass can be improved, and the viscosity of the molten glass can be reduced to improve the moldability. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]は0.4以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは0.42であり、さらには0.44、0.46、0.48、0.50の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.65、0.6、0.55の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、高分散性を維持できる。 In the optical glass according to the second embodiment, the cation ratio [Zr4 + /(Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4+ , Ta5 + , W6+, and Bi3 + is 0.4 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.42, and more preferably 0.44, 0.46, 0.48, and 0.50 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.65, 0.6, and 0.55 in this order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased and high dispersion can be maintained.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]は8.6以上である。該カチオン比の下限は、好ましくは8.8であり、さらには9.0、9.2、9.4、9.6、9.8の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは20であり、さらには18、16、14、13、12、11の順により好ましい。該カチオン比を上記範囲とすることで、赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、アッベ数を調整できる。 In the optical glass according to the second embodiment, the cation ratio [(Si4 ++ B3 ++Li ++ Na ++ K+ Zr4 + )/( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 +) ] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4 +, Ta5 +, W6 + , and Bi3 + is 8.6 or more. The lower limit of the cation ratio is preferably 8.8, and more preferably 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, and 9.8 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 20, and more preferably 18, 16, 14, 13, 12, and 11 in this order. By setting the cation ratio within the above range, the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region can be increased, and the Abbe number can be adjusted.
第2実施形態に係る光学ガラスは、環境負荷が懸念される成分であるPbおよびAsを実質的に含まない。すなわち、PbイオンおよびAsイオンの各含有量は、0%である。また、Thも、PbおよびAsと同様に、環境負荷が懸念される成分である。したがって、Thイオンの含有量は0~0.1%であることが好ましく、0~0.05%、または0~0.01%であってもよい。Thイオンの含有量は0%であることが好ましい。すなわち、Thは実質的に含まれないことが好ましい。なお、Pbイオンは、Pb2+の他、価数の異なるPbイオンを含むものとする。AsイオンおよびThイオンも、それぞれ価数の異なるイオンを含むものとする。 The optical glass according to the second embodiment does not substantially contain Pb and As, which are components that are of concern for their environmental impact. That is, the content of each of Pb ions and As ions is 0%. Similarly to Pb and As, Th is also a component that is of concern for its environmental impact. Therefore, the content of Th ions is preferably 0 to 0.1%, and may be 0 to 0.05%, or 0 to 0.01%. The content of Th ions is preferably 0%. That is, it is preferable that Th is not substantially contained. Note that the Pb ions include Pb ions with different valences in addition to Pb 2+ . The As ions and Th ions also include ions with different valences.
第2実施形態に係る光学ガラスは、下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]が0.31以上である。
The optical glass according to the second embodiment satisfies one or more of the following (I) to (IV).
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) the cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si4 + and B3 + [(Li ++ Na ++ K + )/( Si4 ++B3 + )] is 0.97 or less;
The cation ratio of the total content of Li + , Na + , Mg2 + , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ Mg2 ++Ca2 + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) the cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + +Na + +K + + Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
The cation ratio of the total content of B 3+ and Li + to the total content of Si 4+ , Na + and K + [(B 3+ + Li + )/(Si 4+ + Na + + K + )] is 0.31 or more.
すなわち、第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(I)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]は0.85以下とすることができる。上記(I)の場合、該カチオン比の上限は、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、または0.55とすることもできる。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 That is, in the optical glass according to the second embodiment, in the case of (I) above, the cation ratio [( Li + Na + K + )/(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.85 or less. In the case of (I) above, the upper limit of the cation ratio can be 0.80, 0.75, 0.70, 0.65, 0.60, or 0.55. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, and 0.40 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(II)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]は0.97以下とすることができる。上記(II)の場合、該カチオン比の上限は、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、または0.55とすることもできる。また、該カチオン比の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、化学的耐久性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the second embodiment, in the case of (II) above, the cation ratio [(Li + Na + K + ) /(Si 4+ + B 3+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.97 or less. In the case of (II) above, the upper limit of the cation ratio can be 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, 0.65, 0.60, or 0.55. The lower limit of the cation ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, and 0.40 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength range and improving chemical durability, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
また、第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(II)の場合、Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.75以上とすることができる。上記(II)の場合、該カチオン比の下限は、0.77、0.79、0.81、0.83、0.85、0.87、または0.89とすることもできる。該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.99、0.98、0.95の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the second embodiment, in the case of (II) above, the cation ratio [(Li + Na + Mg2 ++Ca2 + )/(Li + Na + K + Mg2 ++ Ca2 ++ Sr2 ++Ba2++Zn2+)] of the total content of Li +, Na +, Mg2+ , and Ca2 + to the total content of Li + , Na + , K+, Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + can be 0.75 or more. In the case of (II) above, the lower limit of the cation ratio can be 0.77, 0.79, 0.81, 0.83, 0.85, 0.87, or 0.89. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.99, 0.98, and 0.95 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve formability, it is preferable that the cation ratio be in the above range.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(III)の場合、B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]は0.46以上とすることができる。上記(III)の場合、該カチオン比の下限は、0.50、0.51、0.53、0.55、0.57、または0.59とすることもできる。また、該カチオン比は、好ましくは1未満であり、その上限は、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。 In the optical glass according to the second embodiment, in the case of (III), the cation ratio [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ can be 0.46 or more. In the case of (III), the lower limit of the cation ratio can be 0.50, 0.51, 0.53, 0.55, 0.57, or 0.59. The cation ratio is preferably less than 1, and the upper limit is more preferably 0.90, 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, and 0.65 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable to set the cation ratio within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the chemical durability of the glass may decrease.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(IV)の場合、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]は0.75以上とすることができる。上記(IV)の場合、該カチオン比の下限は、0.80、0.85、または0.90とすることもできる。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the second embodiment, in the case of (IV) above, the cation ratio [(Li + Na + K + )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ can be 0.75 or more. In the case of (IV) above, the lower limit of the cation ratio can be 0.80, 0.85, or 0.90. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the moldability, it is preferable that the cation ratio is within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. If the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記(IV)の場合、B3+およびLi+の合計含有量と、Si4+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(B3++Li+)/(Si4++Na++K+)]は0.31以上とすることができる。該カチオン比の下限は、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.10、または1.20とすることもできる。該カチオン比の上限は、好ましくは10であり、さらには9、8、7、6、5、4、3、2、1.8の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高める観点から、該カチオン比は上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the second embodiment, in the case of (IV) above, the cation ratio [(B3 + + Li + )/(Si4 + + Na + + K + )] of the total content of B3 + and Li + to the total content of Si4 + , Na + , and K + can be 0.31 or more. The lower limit of the cation ratio can be 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 1.00, 1.10, or 1.20. The upper limit of the cation ratio is preferably 10, and more preferably 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, and 1.8 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
また、第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比PC,tは下記式〔2-1〕を満たすことが好ましい。
PC,t≧0.5661+0.004667×νd …〔2-1〕
部分分散比PC,tは、下記式〔2-3〕を満たすことがより好ましく、さらには、下記式〔2-3〕、下記式〔2-4〕、下記式〔2-5〕、下記式〔2-6〕、下記式〔2-7〕、下記式〔2-8〕の順に満たすことがより好ましい。
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
PC,t≧0.5731+0.004667×νd …〔2-3〕
PC,t≧0.5751+0.004667×νd …〔2-4〕
PC,t≧0.5771+0.004667×νd …〔2-5〕
PC,t≧0.5791+0.004667×νd …〔2-6〕
PC,t≧0.5811+0.004667×νd …〔2-7〕
PC,t≧0.5831+0.004667×νd …〔2-8〕
In the optical glass according to the second embodiment, the partial dispersion ratio PC,t preferably satisfies the following formula [2-1].
PC, t≧0.5661+0.004667×νd…[2-1]
It is more preferable that the partial dispersion ratio PC,t satisfies the following formula [2-3], and more preferably satisfies the following formula [2-3], the following formula [2-4], the following formula [2-5], the following formula [2-6], the following formula [2-7], and the following formula [2-8] in that order.
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
PC, t≧0.5731+0.004667×νd…[2-3]
PC, t≧0.5751+0.004667×νd…[2-4]
PC, t≧0.5771+0.004667×νd…[2-5]
PC, t≧0.5791+0.004667×νd… [2-6]
PC, t≧0.5811+0.004667×νd…[2-7]
PC, t≧0.5831+0.004667×νd…[2-8]
第2実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子において、広い波長範囲における色収差を良好に補正する観点から、部分分散比PC,tは上記式を満たすことが好ましい。 In the optical element made of the optical glass according to the second embodiment, from the viewpoint of effectively correcting chromatic aberration over a wide wavelength range, it is preferable that the partial dispersion ratio PC,t satisfies the above formula.
第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス成分の含有量および比率は、第1実施形態と同様とすることができる。 In the optical glass according to the second embodiment, the contents and ratios of glass components other than those mentioned above can be the same as those in the first embodiment.
また、第2実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス特性は、第1実施形態と同様とすることができる。 In addition, in the optical glass according to the second embodiment, the glass properties other than those described above can be the same as those of the first embodiment.
さらに、第2実施形態に係る光学ガラスの製造および光学素子等の製造も、第1実施形態と同様とすることができる。 Furthermore, the manufacture of the optical glass and the optical elements according to the second embodiment can be similar to that of the first embodiment.
第3実施形態
第3実施形態に係る酸化物光学ガラスは、
ガラス成分として、
Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有し、
Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有し、
ΔPg,FおよびΔPC,tが下記(i)または(ii)を満たす。
(i)ΔPg,Fが-0.0037より大きいとき、ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031である。
(ii)ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038である。
The oxide optical glass according to the third embodiment is
As a glass component,
Contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ ;
Contains one or more selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + ;
ΔPg,F and ΔPC,t satisfy the following (i) or (ii).
(i) When ΔPg,F is greater than −0.0037, ΔPc,t ≧ 2.875 × ΔPg,F + 0.031.
(ii) When ΔPg,F is equal to or less than −0.0037, ΔPc,t ≧ 4.750 × ΔPg,F + 0.038.
第3実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有する。 The optical glass according to the third embodiment contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ as glass components.
また、第3実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有する。第2実施形態に係る光学ガラスは、好ましくはLi+およびNa+を含有する。 The optical glass according to the third embodiment contains, as a glass component, one or more elements selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + . The optical glass according to the second embodiment preferably contains Li + and Na + .
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,FおよびΔPC,tは下記(i)または(ii)を満たす。
(i)ΔPg,Fが-0.0037より大きいのとき、ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031である。
(ii)ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038である。
In the optical glass according to the third embodiment, ΔPg,F and ΔPc,t satisfy the following (i) or (ii).
(i) When ΔPg,F is greater than −0.0037, ΔPc,t ≧ 2.875 × ΔPg,F + 0.031.
(ii) When ΔPg,F is equal to or less than −0.0037, ΔPc,t ≧ 4.750 × ΔPg,F + 0.038.
(i)第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,Fが-0.0037より大きいのとき、好ましくは下記式(A1)を満たし、さらには下記式(A2)、下記式(A3)、下記式(A4)、下記式(A5)の順に満たすことがより好ましい。
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031 …(A1)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.035 …(A2)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.037 …(A3)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.039 …(A4)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.041 …(A5)
(i) In the optical glass according to the first embodiment, when ΔPg,F is greater than −0.0037, it is preferable that the following formula (A1) is satisfied, and it is more preferable that the following formulas (A2), (A3), (A4), and (A5) are satisfied in this order:
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.031…(A1)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.035…(A2)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.037…(A3)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.039…(A4)
ΔPC,t≧2.875×ΔPg,F+0.041…(A5)
(ii)第1実施形態に係る光学ガラスにおいて、ΔPg,Fが-0.0037以下のとき、好ましくは下記式(B1)を満たし、さらには下記式(B2)、下記式(B3)、下記式(B4)、下記式(B5)の順に満たすことがより好ましい。
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038 …(B1)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.042 …(B2)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.044 …(B3)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.046 …(B4)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.048 …(B5)
(ii) In the optical glass according to the first embodiment, when ΔPg,F is −0.0037 or less, it is preferable that the following formula (B1) is satisfied, and it is more preferable that the following formulas (B2), (B3), (B4), and (B5) are satisfied in this order:
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.038…(B1)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.042…(B2)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.044…(B3)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.046…(B4)
ΔPC,t≧4.750×ΔPg,F+0.048…(B5)
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]の下限は、好ましくは6.5%であり、さらには7%、7.5%、8%、8.5%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、12%、11.5%、11%、10.5%、10%の順により好ましい。高屈折率および所望のアッベ数νdを維持する観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the third embodiment, the lower limit of the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6 + + Bi3 + ] is preferably 6.5%, more preferably 7%, 7.5%, 8%, and 8.5% in that order. The upper limit of the total content is preferably 30%, more preferably 20%, 15%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, and 10% in that order. From the viewpoint of maintaining a high refractive index and a desired Abbe number vd, it is preferable that the total content be within the above range.
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]の下限は、好ましくは0.55であり、さらには0.75、0.80、0.85、0.90の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。また、該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the third embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Li + Na + K + )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is preferably 0.55, more preferably 0.75, 0.80, 0.85, and 0.90 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the moldability, it is preferable that the cation ratio is within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. On the other hand, if the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の下限は、好ましくは0.4であり、さらには0.42、0.44、0.46、0.48、0.50の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.65、0.6、0.55の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、高分散性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the third embodiment, the lower limit of the cation ratio [Zr4 + /(Nb5 ++ Ti4 ++Ta5 ++ W6++ Bi3 + )] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5+, W6 + , and Bi3+ is preferably 0.4, more preferably 0.42, 0.44, 0.46, 0.48, and 0.50 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.65, 0.6, and 0.55 in this order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region and maintaining high dispersion, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の下限は、好ましくは8.6であり、さらには8.8、9.0、9.2、9.4、9.6、9.8の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは20であり、さらには18、16、14、13、12、11の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、アッベ数を調整する観点から、該カチオン比は上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the third embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Si4 + B3 ++Li + Na + K + Zr4 + )/( Nb5 ++Ti4 + Ta5 + W6 +Bi3+ ) ] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K+, and Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4 +, Ta5 + , W6+ , and Bi3 + is preferably 8.6, more preferably 8.8, 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, and 9.8 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 20, more preferably 18, 16, 14, 13, 12, and 11 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region and adjusting the Abbe number, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第3実施形態に係る光学ガラスは、環境負荷が懸念される成分であるPbおよびAsを実質的に含まないことが好ましい。すなわち、PbイオンおよびAsイオンの各含有量は、0%であることが好ましい。また、Thも、PbおよびAsと同様に、環境負荷が懸念される成分である。したがって、Thイオンの含有量は0~0.1%であることが好ましく、0~0.05%、または0~0.01%であってもよい。Thイオンの含有量は0%であることが好ましい。すなわち、Thは実質的に含まれないことが好ましい。なお、Pbイオンは、Pb2+の他、価数の異なるPbイオンを含むものとする。AsイオンおよびThイオンも、それぞれ価数の異なるイオンを含むものとする。 The optical glass according to the third embodiment is preferably substantially free of Pb and As, which are components of concern for their environmental impact. That is, the respective contents of Pb ions and As ions are preferably 0%. Furthermore, Th is also a component of concern for its environmental impact, similar to Pb and As. Therefore, the content of Th ions is preferably 0-0.1%, and may be 0-0.05%, or 0-0.01%. The content of Th ions is preferably 0%. That is, it is preferable that Th is not substantially included. Note that the Pb ions include Pb ions having different valences in addition to Pb 2+ . The As ions and Th ions also include ions having different valences.
また、第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比PC,tは下記式〔2-1〕を満たすことが好ましい。
PC,t≧0.5661+0.004667×νd …〔2-1〕
部分分散比PC,tは、下記式〔2-3〕を満たすことがより好ましく、さらには、下記式〔2-3〕、下記式〔2-4〕、下記式〔2-5〕、下記式〔2-6〕、下記式〔2-7〕、下記式〔2-8〕の順に満たすことがより好ましい。
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
PC,t≧0.5731+0.004667×νd …〔2-3〕
PC,t≧0.5751+0.004667×νd …〔2-4〕
PC,t≧0.5771+0.004667×νd …〔2-5〕
PC,t≧0.5791+0.004667×νd …〔2-6〕
PC,t≧0.5811+0.004667×νd …〔2-7〕
PC,t≧0.5831+0.004667×νd …〔2-8〕
In the optical glass according to the third embodiment, the partial dispersion ratio PC,t preferably satisfies the following formula [2-1].
PC, t≧0.5661+0.004667×νd…[2-1]
It is more preferable that the partial dispersion ratio PC,t satisfies the following formula [2-3], and more preferably satisfies the following formula [2-3], the following formula [2-4], the following formula [2-5], the following formula [2-6], the following formula [2-7], and the following formula [2-8] in that order.
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
PC, t≧0.5731+0.004667×νd…[2-3]
PC, t≧0.5751+0.004667×νd…[2-4]
PC, t≧0.5771+0.004667×νd…[2-5]
PC, t≧0.5791+0.004667×νd… [2-6]
PC, t≧0.5811+0.004667×νd…[2-7]
PC, t≧0.5831+0.004667×νd…[2-8]
第3実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子において、広い波長範囲における色収差を良好に補正する観点から、部分分散比PC,tは上記式を満たすことが好ましい。 In the optical element made of the optical glass according to the third embodiment, from the viewpoint of effectively correcting chromatic aberration over a wide wavelength range, it is preferable that the partial dispersion ratio PC,t satisfies the above formula.
第3実施形態に係る光学ガラスは、第1実施形態で詳述した(I)~(IV)のうち1以上を満たしてもよい。 The optical glass according to the third embodiment may satisfy one or more of the conditions (I) to (IV) detailed in the first embodiment.
第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス成分の含有量および比率は、第1実施形態と同様とすることができる。 In the optical glass according to the third embodiment, the contents and ratios of glass components other than those mentioned above can be the same as those in the first embodiment.
また、第3実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス特性は、第1実施形態と同様とすることができる。 In addition, in the optical glass according to the third embodiment, the glass properties other than those described above can be the same as those of the first embodiment.
さらに、第3実施形態に係る光学ガラスの製造および光学素子等の製造も、第1実施形態と同様とすることができる。 Furthermore, the manufacture of the optical glass and the optical elements according to the third embodiment can be similar to that of the first embodiment.
第4実施形態
第4実施形態に係る酸化物光学ガラスは、
ガラス成分として、
Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有し、
Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有し、
PC,tが下記式〔2-1〕を満たす。
PC,t≧0.5661+0.004667×νd …〔2-1〕
Fourth embodiment The oxide optical glass according to the fourth embodiment is
As a glass component,
Contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ ;
Contains one or more selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + ;
P C,t satisfies the following formula [2-1].
PC, t≧0.5661+0.004667×νd…[2-1]
第4実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、Si4+、B3+、Zr4+、およびNb5+を含有する。 The optical glass according to the fourth embodiment contains Si 4+ , B 3+ , Zr 4+ , and Nb 5+ as glass components.
また、第4実施形態に係る光学ガラスは、ガラス成分として、Li+、Na+、およびK+からなる群から選択される1以上を含有する。第2実施形態に係る光学ガラスは、好ましくはLi+およびNa+を含有する。 The optical glass according to the fourth embodiment contains, as a glass component, one or more elements selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + . The optical glass according to the second embodiment preferably contains Li + and Na + .
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比PC,tは下記式〔2-1〕を満たす。
PC,t≧0.5661+0.004667×νd …〔2-1〕
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比PC,tは、下記式〔2-2〕を満たすことが好ましく、さらには、下記式〔2-3〕、下記式〔2-4〕、下記式〔2-5〕、下記式〔2-6〕、下記式〔2-7〕、下記式〔2-8〕の順に満たすことがより好ましい。
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
PC,t≧0.5731+0.004667×νd …〔2-3〕
PC,t≧0.5751+0.004667×νd …〔2-4〕
PC,t≧0.5771+0.004667×νd …〔2-5〕
PC,t≧0.5791+0.004667×νd …〔2-6〕
PC,t≧0.5811+0.004667×νd …〔2-7〕
PC,t≧0.5831+0.004667×νd …〔2-8〕
In the optical glass according to the fourth embodiment, the partial dispersion ratio PC,t satisfies the following formula [2-1].
PC, t≧0.5661+0.004667×νd…[2-1]
In the optical glass according to the fourth embodiment, the partial dispersion ratio PC,t preferably satisfies the following formula [2-2], and more preferably satisfies the following formulas [2-3], [2-4], [2-5], [2-6], [2-7], and [2-8] in this order.
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
PC, t≧0.5731+0.004667×νd…[2-3]
PC, t≧0.5751+0.004667×νd…[2-4]
PC, t≧0.5771+0.004667×νd…[2-5]
PC, t≧0.5791+0.004667×νd… [2-6]
PC, t≧0.5811+0.004667×νd…[2-7]
PC, t≧0.5831+0.004667×νd…[2-8]
部分分散比PC,tの算出方法は、第1実施形態で述べたとおりである。部分分散比PC,tが上記式を満たすことで、第4実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子は、広い波長範囲において色収差を良好に補正できる。 The method for calculating the partial dispersion ratio PC,t is as described in the first embodiment. When the partial dispersion ratio PC,t satisfies the above formula, the optical element made of the optical glass according to the fourth embodiment can effectively correct chromatic aberration over a wide wavelength range.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比Pg,Fは好ましくは下記式〔1-1〕を満たす。
Pg,F≦0.6463-0.001802×νd …〔1-1〕
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比Pg,Fは、下記式〔1-2〕を満たすことがより好ましく、さらには、下記式〔1-3〕、下記式〔1-4〕、下記式〔1-5〕、下記式〔1-6〕の順に満たすことがさらに好ましい。
Pg,F≦0.6458-0.001802×νd …〔1-2〕
Pg,F≦0.6453-0.001802×νd …〔1-3〕
Pg,F≦0.6448-0.001802×νd …〔1-4〕
Pg,F≦0.6446-0.001802×νd …〔1-5〕
Pg,F≦0.6443-0.001802×νd …〔1-6〕
In the optical glass according to the fourth embodiment, the partial dispersion ratio Pg,F preferably satisfies the following formula [1-1].
Pg, F≦0.6463-0.001802×νd… [1-1]
In the optical glass according to the fourth embodiment, the partial dispersion ratio Pg,F more preferably satisfies the following formula [1-2], and further more preferably satisfies the following formulas [1-3], [1-4], [1-5], and [1-6] in this order:
Pg, F≦0.6458-0.001802×νd… [1-2]
Pg, F≦0.6453-0.001802×νd…[1-3]
Pg, F≦0.6448-0.001802×νd…[1-4]
Pg, F≦0.6446-0.001802×νd…[1-5]
Pg, F≦0.6443-0.001802×νd…[1-6]
部分分散比Pg,Fの算出方法は、第1実施形態で述べたとおりである。部分分散比Pg,Fが上記式を満たすことで、第4実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子は、広い波長範囲において色収差を良好に補正できる。 The method for calculating the partial dispersion ratios Pg and F is as described in the first embodiment. When the partial dispersion ratios Pg and F satisfy the above formula, the optical element made of the optical glass according to the fourth embodiment can effectively correct chromatic aberration over a wide wavelength range.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]の下限は、好ましくは6.5%であり、さらには7%、7.5%、8%、8.5%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、12%、11.5%、11%、10.5%、10%の順により好ましい。高屈折率および所望のアッベ数νdを維持する観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the fourth embodiment, the lower limit of the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [ Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6 + + Bi3 + ] is preferably 6.5%, more preferably 7%, 7.5%, 8%, and 8.5% in that order. The upper limit of the total content is preferably 30%, more preferably 20%, 15%, 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, and 10% in that order. From the viewpoint of maintaining a high refractive index and a desired Abbe number vd, it is preferable that the total content be within the above range.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]の下限は、好ましくは0.55であり、さらには0.75、0.80、0.85、0.90の順により好ましい。また、該カチオン比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.98、0.96、0.94の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、ガラスの熔解性を向上させ、さらに、熔融ガラスの粘性を低下させて成形性を改善する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。該カチオン比が小さすぎると、部分分散比PC,tが低下するおそれがある。また、該カチオン比が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また屈折率ndが低下するおそれがある。 In the optical glass according to the fourth embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Li + Na + K + )/(Li + Na + K + Mg 2+ + Ca 2+ + Sr 2+ + Ba 2+ + Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is preferably 0.55, more preferably 0.75, 0.80, 0.85, and 0.90 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1.00, more preferably 0.98, 0.96, and 0.94 in that order. From the viewpoints of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region, improving the meltability of the glass, and further reducing the viscosity of the molten glass to improve the moldability, it is preferable that the cation ratio is within the above range. If the cation ratio is too small, the partial dispersion ratio PC,t may decrease. On the other hand, if the cation ratio is too large, the thermal stability of the glass may decrease, and the refractive index nd may decrease.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の下限は、好ましくは0.4であり、さらには0.42、0.44、0.46、0.48、0.50の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.65、0.6、0.55の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、高分散性を維持する観点から、該カチオン比を上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the fourth embodiment, the lower limit of the cation ratio [Zr4 + /(Nb5 ++ Ti4++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5+, W6 + , and Bi3 + is preferably 0.4, more preferably 0.42, 0.44, 0.46, 0.48, and 0.50 in this order. The upper limit of the cation ratio is preferably 1, more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.65, 0.6, and 0.55 in this order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region and maintaining high dispersion, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]の下限は、好ましくは8.6であり、さらには8.8、9.0、9.2、9.4、9.6、9.8の順により好ましい。該カチオン比の上限は、好ましくは20であり、さらには18、16、14、13、12、11の順により好ましい。赤外波長域における部分分散比PC,tを高め、また、アッベ数を調整する観点から、該カチオン比は上記範囲とすることが好ましい。 In the optical glass according to the fourth embodiment, the lower limit of the cation ratio [(Si4 + B3 ++Li + Na + K + Zr4 +) /( Nb5 ++Ti4 + Ta5 + W6 +Bi3+ ) ] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K+, and Zr4 + to the total content of Nb5+, Ti4 +, Ta5 + , W6+ , and Bi3 + is preferably 8.6, more preferably 8.8, 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, and 9.8 in that order. The upper limit of the cation ratio is preferably 20, more preferably 18, 16, 14, 13, 12, and 11 in that order. From the viewpoint of increasing the partial dispersion ratio PC,t in the infrared wavelength region and adjusting the Abbe number, it is preferable that the cation ratio is within the above range.
第4実施形態に係る光学ガラスは、環境負荷が懸念される成分であるPbおよびAsを実質的に含まないことが好ましい。すなわち、PbイオンおよびAsイオンの各含有量は、0%であることが好ましい。また、Thも、PbおよびAsと同様に、環境負荷が懸念される成分である。したがって、Thイオンの含有量は0~0.1%であることが好ましく、0~0.05%、または0~0.01%であってもよい。Thイオンの含有量は0%であることが好ましい。すなわち、Thは実質的に含まれないことが好ましい。なお、Pbイオンは、Pb2+の他、価数の異なるPbイオンを含むものとする。AsイオンおよびThイオンも、それぞれ価数の異なるイオンを含むものとする。 The optical glass according to the fourth embodiment is preferably substantially free of Pb and As, which are components of concern for their environmental impact. That is, the respective contents of Pb ions and As ions are preferably 0%. Furthermore, Th is also a component of concern for its environmental impact, similar to Pb and As. Therefore, the content of Th ions is preferably 0-0.1%, and may be 0-0.05%, or 0-0.01%. The content of Th ions is preferably 0%. That is, it is preferable that Th is not substantially included. Note that the Pb ions include Pb ions with different valences in addition to Pb 2+ . The As ions and Th ions also include ions with different valences.
第4実施形態に係る光学ガラスは、第1実施形態で詳述した(I)~(IV)のうち1以上を満たしてもよい。 The optical glass according to the fourth embodiment may satisfy one or more of (I) to (IV) detailed in the first embodiment.
第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス成分の含有量および比率は、第1実施形態と同様とすることができる。 In the optical glass according to the fourth embodiment, the contents and ratios of glass components other than those mentioned above can be the same as those in the first embodiment.
また、第4実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス特性は、第1実施形態と同様とすることができる。 In addition, in the optical glass according to the fourth embodiment, the glass properties other than those described above can be the same as those of the first embodiment.
さらに、第4実施形態に係る光学ガラスの製造および光学素子等の製造も、第1実施形態と同様とすることができる。 Furthermore, the manufacture of the optical glass and the optical elements according to the fourth embodiment can be similar to that of the first embodiment.
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。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。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples.
(実施例1)
表1(表1(1)、表1(2)、表1(3))、表2(表2(1)、表2(2)、表2(3))、表3(表3(1)、表3(2)、表3(3))、表4(表4(1)、表4(2)、表4(3))、表5(表5(1)、表5(2)、表5(3))、表6(表6(1)、表6(2)、表6(3))、表7(表7(1)、表7(2)、表7(3))、表8(表8(1)、表8(2)、表8(3))、表9(表9(1)、表9(2)、表9(3))、表10(表10(1)、表10(2)、表10(3))に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。
Example 1
Glass samples having the glass compositions shown in Table 1 (Table 1(1), Table 1(2), Table 1(3)), Table 2 (Table 2(1), Table 2(2), Table 2(3)), Table 3 (Table 3(1), Table 3(2), Table 3(3)), Table 4 (Table 4(1), Table 4(2), Table 4(3)), Table 5 (Table 5(1), Table 5(2), Table 5(3)), Table 6 (Table 6(1), Table 6(2), Table 6(3)), Table 7 (Table 7(1), Table 7(2), Table 7(3)), Table 8 (Table 8(1), Table 8(2), Table 8(3)), Table 9 (Table 9(1), Table 9(2), Table 9(3)), and Table 10 (Table 10(1), Table 10(2), Table 10(3)) were prepared by the following procedure, and various evaluations were performed.
[光学ガラスの製造]
まず、ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表1~4に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料(バッチ原料)を、白金坩堝に投入し、1350℃~1400℃で2~4時間加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Tg近傍の温度で30分間熱処理し、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。
[Production of optical glass]
First, oxides, hydroxides, carbonates, and nitrates corresponding to the constituent components of the glass were prepared as raw materials, and the raw materials were weighed, mixed, and thoroughly mixed so that the resulting optical glass had the glass composition shown in Tables 1 to 4. The mixed raw materials (batch raw materials) thus obtained were placed in a platinum crucible and heated at 1350°C to 1400°C for 2 to 4 hours to form molten glass, which was then stirred to homogenize and clarified, after which the molten glass was cast into a mold preheated to an appropriate temperature. The cast glass was heat-treated for 30 minutes at a temperature near the glass transition temperature Tg, and allowed to cool to room temperature in a furnace to obtain a glass sample.
[ガラス成分組成の確認]
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)で各ガラス成分の含有量を測定し、表1~4に示す各組成のとおりであることを確認した。なお、全てのガラスサンプルにおいて、PbイオンおよびAsイオンの含有量は0%であった。
[Confirmation of glass composition]
The contents of each glass component in the obtained glass samples were measured by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), and it was confirmed that each composition was as shown in Tables 1 to 4. In all glass samples, the contents of Pb ions and As ions were 0%.
[光学特性の測定]
得られたガラスサンプルを、さらにガラス転移温度Tg付近で約30分から約2時間アニール処理した後、炉内で降温速度-30℃/時間で室温まで冷却してアニールサンプルを得た。得られたアニールサンプルについて、屈折率、アッベ数νd、部分分散比Pg,F、ΔPg,F、部分分散比PC,t、ΔPC,t、比重、ガラス転移温度Tg、液相温度LT、λ80およびλ5を測定した。
[Measurement of optical properties]
The obtained glass sample was further annealed at about the glass transition temperature Tg for about 30 minutes to about 2 hours, and then cooled to room temperature in a furnace at a temperature drop rate of -30°C/hour to obtain an annealed sample. The refractive index, Abbe number vd, partial dispersion ratios Pg,F, ΔPg,F, partial dispersion ratios PC,t, ΔPC,t, specific gravity, glass transition temperature Tg, liquidus temperature LT, λ80, and λ5 of the obtained annealed sample were measured.
(i)屈折率nd、ng、nF、nC、アッベ数νd、部分分散比PC,tおよび部分分散比Pg,F
上記アニールサンプルについて、JIS B 7071-1 光学ガラスの屈折率測定法-第1部:最小偏角法により、表Aに示す12の波長における屈折率を測定した。
次にJIS B 7071-1 光学ガラスの屈折率測定法-第1部:最小偏角法の附属書Bで定められているショットの分散式に、測定によって得た各線の屈折率をあてはめ、最小二乗法によりショットの分散式の定数を求めた。そして、定数の定まったショットの分散式を使用してアッベ数νd、部分分散比PC,tおよび部分分散比Pg,Fを算出した。
(i) Refractive indexes nd, ng, nF, nC, Abbe number νd, partial dispersion ratio Pc,t and partial dispersion ratio Pg,F
The refractive index of the annealed sample was measured at the 12 wavelengths shown in Table A according to JIS B 7071-1, Measurement of refractive index of optical glass, Part 1: Minimum deviation angle method.
Next, the refractive index of each line obtained by the measurement was applied to the Schott dispersion formula defined in JIS B 7071-1, Measurement of the refractive index of optical glass - Part 1: Minimum deviation angle method, Appendix B, and the constants of the Schott dispersion formula were obtained by the least squares method. Then, the Abbe number νd, partial dispersion ratio PC,t, and partial dispersion ratio Pg,F were calculated using the Schott dispersion formula with the determined constants.
ここで、nは屈折率、λは波長(μm)、a0、a1、a2、a3、a4、a5は定数である。
なお、屈折ndとは、波長587.56nmにおける屈折率である。
アッベ数νdは、d線、F線、C線における各屈折率nd、nF、nCを用いて次のように表される。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
部分分散比PC,tは、t線、F線、C線における各屈折率nt、nF、nCを用いて次のように表される。
PC,t=(nC-nt)/(nF-nC)
部分分散比Pg,Fは、g線、F線、C線における各屈折率ng、nF、nCを用いて次のように表される。
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)
Here, n is the refractive index, λ is the wavelength (μm), and a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , and a 5 are constants.
The refraction nd is the refractive index at a wavelength of 587.56 nm.
The Abbe number νd is expressed as follows using the refractive indices nd, nF, and nC at the d line, F line, and C line, respectively.
νd=(nd-1)/(nF-nC)
The partial dispersion ratio P C,t is expressed as follows using the refractive indices nt, nF, and nC at the t-line, F-line, and C-line, respectively:
PC, t=(nC-nt)/(nF-nC)
The partial dispersion ratio Pg,F is expressed as follows using the refractive indices ng, nF, and nC for the g-line, F-line, and C-line, respectively.
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)
(ii)ΔPC,t、ΔPg,F
横軸をアッベ数νd、縦軸を部分分散比PC,tとする平面において、ノーマルラインPC,t(0)は下式により表される。
PC,t(0)=0.5461-(0.004667×νd)
ノーマルラインからの部分分散比PC,tの偏差であるΔPC,tを下記式に基づき算出した。
ΔPC,t=PC,t-PC,t(0)
また、横軸をアッベ数νd、縦軸を部分分散比Pg,Fとする平面において、ノーマルラインPg,F(0)は下式により表される。
Pg,F(0)=0.6483-(0.001802×νd)
ノーマルラインからの部分分散比Pg,Fの偏差ΔであるPg,Fを下記式に基づき算出した。
ΔPg,F=Pg,F-Pg,F(0)
(ii) ΔPC,t, ΔPg,F
In a plane in which the horizontal axis represents the Abbe number vd and the vertical axis represents the partial dispersion ratio PC,t, the normal line PC,t(0) is expressed by the following equation.
PC, t(0)=0.5461-(0.004667×νd)
The deviation of the partial dispersion ratio PC,t from the normal line, ΔPC,t, was calculated based on the following formula.
ΔPC, t=PC, t-PC, t(0)
In addition, in a plane in which the horizontal axis represents the Abbe number νd and the vertical axis represents the partial dispersion ratio Pg,F, the normal line Pg,F(0) is expressed by the following equation.
Pg,F(0)=0.6483-(0.001802×νd)
The deviation Δ of the partial dispersion ratio Pg,F from the normal line, Pg,F, was calculated based on the following formula.
ΔPg, F=Pg, F-Pg, F(0)
(iii)比重
比重は、アルキメデス法により測定した。
(iii) Specific Gravity Specific gravity was measured by Archimedes' method.
(iv)ガラス転移温度Tg
ガラス転移温度Tgは、NETZSCH JAPAN社製の示差走査熱量分析装置(DSC3300SA)を使用し、昇温速度10℃/分にて測定した。
(iv) Glass transition temperature Tg
The glass transition temperature Tg was measured using a differential scanning calorimeter (DSC3300SA) manufactured by NETZSCH JAPAN at a heating rate of 10° C./min.
(v)液相温度LT
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて約2時間保持し、冷却後、ガラス内部を40~100倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を測定した。
(v) Liquidus temperature LT
The glass was placed in a furnace heated to a prescribed temperature and held there for about 2 hours. After cooling, the inside of the glass was observed under an optical microscope at 40 to 100 magnifications to measure the liquidus temperature from the presence or absence of crystals.
(vi)λ80、λ5
上記アニールサンプルを、厚さ10mmで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長280nmから700nmまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Aとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Bとして、分光透過率B/Aを算出した。分光透過率が80%になる波長をλ80とし、分光透過率が5%になる波長をλ5とした。なお、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。
(vi) λ80, λ5
The annealed sample was processed to have a thickness of 10 mm and parallel optically polished flat surfaces, and the spectral transmittance was measured in the wavelength range from 280 nm to 700 nm. The intensity of the light beam perpendicularly incident on one of the optically polished flat surfaces was defined as intensity A, and the intensity of the light beam emerging from the other flat surface was defined as intensity B, and the spectral transmittance B/A was calculated. The wavelength at which the spectral transmittance was 80% was defined as λ80, and the wavelength at which the spectral transmittance was 5% was defined as λ5. The spectral transmittance also includes the reflection loss of the light beam on the sample surface.
[化学的耐久性 耐水性Dw]
得られたガラスサンプルを粉末ガラス(粒度425~600μm)とし、比重に相当する質量の当該粉末ガラスを白金かごに入れ、それを純水(pH=6.5~7.5)80mLの入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で60分間処理した。減量率(%)によって表Bの級に分類し評価した。
The obtained glass sample was made into powder glass (particle size 425-600 μm), and the powder glass of a mass equivalent to the specific gravity was placed in a platinum cage, which was then immersed in a quartz glass round-bottom flask containing 80 mL of pure water (pH = 6.5-7.5) and treated in a boiling water bath for 60 minutes. The glass samples were classified into the classes in Table B according to the weight loss rate (%) and evaluated.
[化学的耐久性 耐酸性Da]
得られたガラスサンプルを粉末ガラス(粒度425~600μm)とし、比重に相当する質量の当該粉末ガラスを白金かごに入れ、それを0.01mol/L硝酸水溶液80mLの入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬して60分間処理した。その減量率(%)によって表Cの級に分類し評価した。
The obtained glass sample was made into powder glass (particle size 425 to 600 μm), and the powder glass of a mass corresponding to the specific gravity was placed in a platinum cage, which was then immersed in a quartz glass round-bottom flask containing 80 mL of 0.01 mol/L nitric acid aqueous solution for 60 minutes. The glass was classified into the grades in Table C according to the weight loss rate (%) and evaluated.
[化学的耐久性 耐潜傷性DNaOH]
得られたガラスサンプルを、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨された試料に加工した。これを、よく攪拌されている50℃、0.01mol/LのNaOH水溶液中に、15時間浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔mg/(cm2・15h)〕によって表Dの級に分類し評価した。
The obtained glass samples were processed into specimens with a diameter of 43.7 mm (30 cm2 on both sides) and a thickness of about 5 mm, which were polished on both sides. These were immersed in a well-stirred 0.01 mol/L NaOH aqueous solution at 50°C for 15 hours, and the mass loss per unit area [mg/( cm2 ·15h)] was classified and evaluated according to the grades in Table D.
[化学的耐久性 耐潜傷性DSTPP]
得られたガラスサンプルを、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨された試料に加工した。これを、よく攪拌されている50℃、0.01mol/LのNa5P3O10(STPP)水溶液中に、1時間浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔mg/(cm2・h)〕によって表Eの級に分類し評価した。
The obtained glass samples were processed into specimens with a diameter of 43.7 mm (30 cm2 on both sides) and a thickness of about 5 mm, which were polished on both sides. These were immersed for 1 hour in a well-stirred 50°C 0.01 mol/L Na5P3O10 (STPP ) aqueous solution, and classified and evaluated into the classes shown in Table E according to the mass loss per unit area [mg/( cm2 ·h)].
[化学的耐久性 化学的耐久性D0]
得られたガラスサンプルを、直径43.7mm(両面で30cm2)、厚さ約5mmの大きさの対面研磨された試料に加工した。これを、毎分1Lの速度でイオン交換樹脂層を通って循環され、50℃、pH=7.0±0.2に保たれて、よく攪拌されている純水中に浸漬したときの単位面積当たりの質量減〔10-3mg/(cm2・h)〕によって表Fの級に分類し評価した。
The obtained glass samples were processed into specimens with a diameter of 43.7 mm (30 cm2 on both sides) and a thickness of about 5 mm, both sides of which were polished. These were circulated through an ion exchange resin layer at a rate of 1 L per minute, and immersed in well-stirred pure water maintained at 50°C and pH = 7.0 ± 0.2. The mass loss per unit area [ 10-3 mg/( cm2 ·h)] was then classified and evaluated according to the grades in Table F.
(実施例2)
実施例1において作製した各光学ガラスを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
作製した光学レンズは、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズである。
各種レンズは、アッベ数が65以上である低分散ガラス、例えばフツリン酸塩ガラスからなるレンズと組合せることにより、赤外域における高次の色収差を良好に補正することができた。
Example 2
Using each of the optical glasses produced in Example 1, lens blanks were produced by a known method, and the lens blanks were processed by a known method such as polishing to produce various lenses.
The optical lenses produced include various lenses such as a biconvex lens, a biconcave lens, a plano-convex lens, a plano-concave lens, a concave meniscus lens, and a convex meniscus lens.
By combining each of the lenses with a lens made of low dispersion glass having an Abbe number of 65 or more, such as fluorophosphate glass, it was possible to satisfactorily correct high-order chromatic aberration in the infrared region.
また、ガラスは比較的低比重であるため、各レンズとも同等の光学特性、大きさを有するレンズよりも重量が小さく、各種撮像機器、特に省エネルギー可能という理由等によりオートフォーカス式の撮像機器用として好適である。同様にして、実施例1で作製した各種光学ガラスを用いてプリズムを作製した。 In addition, because glass has a relatively low specific gravity, each lens is lighter than lenses with similar optical properties and size, making them suitable for use in various imaging devices, especially autofocus imaging devices, due to their energy-saving capabilities. In the same manner, prisms were made using the various optical glasses made in Example 1.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成を調整することにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製することができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
For example, by adjusting the composition described in the specification to the glass compositions exemplified above, an optical glass according to one aspect of the present invention can be produced.
Furthermore, it is of course possible to arbitrarily combine two or more of the items described in the specification as examples or preferred ranges.
Claims (7)
B3+の含有量が10~60カチオン%であり、
Nb5+の含有量が3カチオン%以上であり、
Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5カチオン%以上であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
Nb5+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.5以上であり、
B 3+ およびLi + の合計含有量と、Si 4+ 、Na + 、およびK + の合計含有量とのカチオン比[(B 3+ +Li + )/(Si 4+ +Na + +K + )]が0.40以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
PC,tが下記式〔2-2〕を満たし、
PC,t≧0.5711+0.004667×νd …〔2-2〕
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす酸化物光学ガラス。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。 The content of Si4 + is 5 to 50 cation %,
The B3 + content is 10 to 60 cation %,
The content of Nb5 + is 3 cation% or more,
the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [ Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + ] is 6.5 cation % or more;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
a cation ratio [(Li + + Na + Mg 2+ +Ca 2+ )/(Li + + Na + + K +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , Mg 2+ , and Ca 2+ to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
the cation ratio of the content of Nb5 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Nb5 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.5 or more;
a cation ratio of the total content of B3 + and Li + to the total content of Si4 + , Na + , and K + [(B3 + + Li + )/(Si4 + + Na + + K + )] is 0.40 or more;
Contains substantially no Pb or As,
PC,t satisfies the following formula [2-2],
PC, t≧0.5711+0.004667×νd…[2-2]
An oxide optical glass that satisfies one or more of the following (I) to (IV):
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.97 or less.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ K + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++ Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
B3+の含有量が10~60カチオン%であり、
Nb5+の含有量が3カチオン%以上であり、
Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量[Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+]が6.5カチオン%以上であり、
B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.41以上1未満であり、
Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.55以上であり、
Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.4以上であり、
Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、およびZr4+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(Si4++B3++Li++Na++K++Zr4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が8.6以上であり、
Li+、Na+、Mg2+、およびCa2+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++Mg2++Ca2+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上であり、
Nb5+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.5以上であり、
B 3+ およびLi + の合計含有量と、Si 4+ 、Na + 、およびK + の合計含有量とのカチオン比[(B 3+ +Li + )/(Si 4+ +Na + +K + )]が0.40以上であり、
PbおよびAsを実質的に含有せず、
下記(I)~(IV)のうち1以上を満たす酸化物光学ガラス。
(I) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(II) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.97以下である。
(III) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。
(IV) Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Li++Na++K++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.75以上である。 The content of Si4 + is 5 to 50 cation %,
The B3 + content is 10 to 60 cation %,
The content of Nb5 + is 3 cation% or more,
the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [ Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + ] is 6.5 cation % or more;
the cation ratio [B3 + /( Si4 ++B3 + )] of the content of B3 + to the total content of Si4 + and B3 + is 0.41 or more and less than 1;
a cation ratio [(Li + + Na + +K + )/(Li + + Na + +K + +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.55 or more;
the cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.4 or more;
a cation ratio [(Si4 + + B3+ + Li + + Na + + K + + Zr4 +) /( Nb5 + + Ti4 + + Ta5 + + W6+ + Bi3 + )] of the total content of Si4 + , B3+ , Li + , Na + , K + , and Zr4 + to the total content of Nb5 +, Ti4 +, Ta5 +, W6 +, and Bi3 + is 8.6 or more;
a cation ratio [(Li + + Na + Mg 2+ +Ca 2+ )/(Li + +Na + + K +Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )] of the total content of Li + , Na + , Mg 2+ , and Ca 2+ to the total content of Li + , Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , and Zn 2+ is 0.75 or more;
the cation ratio of the content of Nb5 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Nb5 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.5 or more;
a cation ratio of the total content of B3 + and Li + to the total content of Si4 + , Na + , and K + [(B3 + + Li + )/(Si4 + + Na + + K + )] is 0.40 or more;
Contains substantially no Pb or As,
An oxide optical glass that satisfies one or more of the following (I) to (IV):
(I) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(II) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.97 or less.
(III) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(IV) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Li + , Na + , K + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , and Zn2 + [(Li ++ Na ++ K + )/(Li ++ Na ++ K ++ Mg2++ Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.75 or more.
(1) Na+の含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[Na+/(Li++Na++K+)]が0.15以上である。
(2)Li+、Na+、およびK+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Li++Na++K+)/(Si4++B3+)]が0.85以下である。
(3) B3+の含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[B3+/(Si4++B3+)]が0.46以上である。 3. The oxide optical glass according to claim 1, which satisfies one or more of the following (1) to (3):
(1) The cation ratio [Na + /(Li + + Na + +K + )] of the content of Na + to the total content of Li + , Na + and K + is 0.15 or more.
(2) The cation ratio of the total content of Li + , Na + , and K + to the total content of Si 4+ and B 3+ [(Li + +Na + +K + )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.85 or less.
(3) The cation ratio of the content of B 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )] is 0.46 or more.
(4) Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.44以上である。
(5) Ca2+の含有量が10カチオン%以下である。
(6) La3+の含有量が4カチオン%以下である。
(7) Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量[Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+]が10カチオン%以下である。
(8) Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量[Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+]が10カチオン%以下である。
(9) La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量[La3++Gd3++Y3+]が4カチオン%以下である。
(10)Nb5+およびZr4+の合計含有量[Nb5++Zr4+]が7カチオン%以上である。
(11) Ti4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ti4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.5以下である。
(12) Nb5+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Nb5+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.3以上である。
(13) Ti4+の含有量と、Nb5+、Zr4+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[Ti4+/(Nb5++Zr4++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.3以下である。
(14) Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)/(Si4++B3+)]が0.2以下である。
(15) Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+)]が0.2以下である。
(16) La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量と、Si4+およびB3+の合計含有量とのカチオン比[(La3++Gd3++Y3+)/(Si4++B3+)]が0.08以下である。
(17) Mg2+、Ca2+、Sr2+、およびBa2+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)/(Li++Na++K+)]が0.4以下である。
(18) Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量と、Li+、Na+、およびK+の合計含有量とのカチオン比[(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Li++Na++K+)]が0.4以下である。
(19) La3+、Gd3+、およびY3+の合計含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、およびBi3+の合計含有量とのカチオン比[(La3++Gd3++Y3+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3+)]が0.6以下である。
(20) Zr4+の含有量と、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Bi3+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、およびZn2+の合計含有量とのカチオン比[Zr4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6++Bi3++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)]が0.17以上である。 3. The oxide optical glass according to claim 1, which satisfies one or more of the following (4) to (20):
(4) The cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + and Bi3+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.44 or more.
(5) The Ca2 + content is 10 cation % or less.
(6) The La3 + content is 4 cation % or less.
(7) The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ [Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ ] is 10 cation % or less.
(8) The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ [Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ ] is 10 cation % or less.
(9) The total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ [La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ ] is 4 cation % or less.
(10) The total content of Nb 5+ and Zr 4+ [Nb 5+ +Zr 4+ ] is 7 cation % or more.
(11) The cation ratio of the content of Ti4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + and Bi3+ [Ti4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++Ta5++ W6 ++ Bi3 + )] is 0.5 or less.
(12) The cation ratio of the content of Nb5 + to the total content of Nb5 + , Zr4 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [Nb5 + /( Nb5 ++ Zr4 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.3 or more.
(13) The cation ratio of the content of Ti4 + to the total content of Nb5 + , Zr4 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3+ [Ti4 + / ( Nb5 ++ Zr4 ++Ti4++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.3 or less.
(14) The cation ratio of the total content of Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , and Ba2 + to the total content of Si4 + and B3 + [(Mg2 + + Ca2 + + Sr2 + + Ba2 + )/(Si4 + + B3 + )] is 0.2 or less.
(15) The cation ratio of the total content of Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + and Zn2 + to the total content of Si4 + and B3+ [(Mg2 + + Ca2+ + Sr2 + + Ba2 + + Zn2 + )/(Si4 + + B3 + )] is 0.2 or less.
(16) The cation ratio of the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ to the total content of Si 4+ and B 3+ [(La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )/(Si 4+ +B 3+ )] is 0.08 or less.
(17) The cation ratio of the total content of Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , and Ba2 + to the total content of Li + , Na + , and K + [(Mg2 + +Ca2 + +Sr2 + + Ba2+ )/(Li + +Na + +K + )] is 0.4 or less.
(18) The cation ratio of the total content of Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + and Zn2 + to the total content of Li + , Na + and K + [(Mg2 + + Ca2+ +Sr2+ + Ba2 + +Zn2 + )/(Li + +Na + +K + )] is 0.4 or less.
(19) The cation ratio of the total content of La3 + , Gd3 + , and Y3 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , and Bi3 + [( La3 ++ Gd3 ++ Y3+ )/( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++Bi3 + )] is 0.6 or less.
(20) The cation ratio of the content of Zr4 + to the total content of Nb5 + , Ti4 + , Ta5 + , W6 + , Bi3+, Mg2+ , Ca2 + , Sr2+, Ba2 + , and Zn2+ [Zr4 + /( Nb5 ++ Ti4 ++ Ta5 ++ W6 ++ Bi3 ++Mg2 ++Ca2 ++ Sr2 ++ Ba2 ++Zn2 + )] is 0.17 or more.
Pg,F≦0.6463-0.001802×νd …〔1-1〕 5. The oxide optical glass according to claim 4, wherein Pg and F satisfy the following formula [1-1]:
Pg, F≦0.6463-0.001802×νd…[1-1]
7. An optical element comprising the oxide optical glass according to claim 1.
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