JP2007169157A - 光学ガラス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学ガラスは、酸化物基準の質量%表示で以下の組成:SiO2 19〜45%、B2O3 3〜7.5%、Nb2O5 25〜31%、K2O 2〜8%、TiO2 0.1〜2%、ZrO2 6〜10%、Ta2O5 0.5〜8%を有する。
【選択図】なし
Description
SiO2 19〜45質量%、
B2O3 3〜7.5質量%、
Nb2O5 25〜31質量%、
K2O 2〜8質量%、
TiO2 0.1〜2質量%、
ZrO2 6〜10質量%、
Ta2O5 0.5〜8質量%
を有することを特徴とする光学ガラスが提供される。
しかしながら、成分Nb2O5、ZrO2及びTa2O5の核形成特性のために、それらの合計含有量は好ましくは47質量%、より好ましくは45質量%を超えるべきではない。
本発明の他の態様によれば、光学ガラス又は固体レーザーのベース・ガラスとして、本発明に係るガラスは5質量%以下の含有量で着色剤及び/又は光学的に活性な例えばレーザー活性成分を含有してもよく、この量はガラス組成物の他の成分100質量%に添加する量としてさらに添加される。
本発明の他の態様によれば、本発明に係るガラスはまた、好ましくは、前述しなかった他の成分を含有せず、即ち、そのような態様によれば、ガラスは実質的に前記した成分からなる。ここで、用語「実質的に…からなる」は、この場合、他の成分はせいぜい不純物としては存在するが、ガラス組成物に個々の成分として故意に添加されていないことを意味する。
Sb2O3 0〜1%及び/又は
SnO 0〜1%及び/又は
SO4 2− 0〜1%及び/又は
NaCl 0〜1%及び/又は
As2O3 0〜0.1%及び/又は
F− 0〜1%。
SiO2 28〜36質量%、
B2O3 5〜7.5質量%、
Nb2O5 26〜29質量%、
Li2O 3〜6質量%、
Na2O 5〜8質量%、
K2O 2.5〜4.5質量%、
CaO 2〜4質量%、
BaO 0.1〜2質量%、
ZnO 0.1〜2質量%、
TiO2 0.1〜0.45質量%、
ZrO2 7〜9質量%、
Ta2O5 0.5〜6質量%
を有する。
本発明に係るガラスは、約7K/hの冷却速度で冷却した測定サンプルについて、−50×10−3以下の負の異常相対部分分散を有する。
本発明に係るガラスは、10.5×10−7/K以下の熱膨張率αを有する。これにより、さらなる加工及び組立技術における熱応力の問題を回避できる。
本発明はさらに、光学部材や光学部品、例えばセンサー、鏡検法、医療技術、デジタル映写、電気通信、光通信技術/情報伝達、自動車部門でのオプチクス/照明、フォトリソグラフィー、ステッパー、エキシマレーザー、ウェハー、コンピューター・チップ及び/又は集積回路、及びそのような回路やチップを含む電子機器などを製造するための、そのような光学素子の使用にも関する。
酸化物用の原料、好ましくは対応する炭酸塩を計量し、Sb2O3などの1種以上の清澄剤を加え、次いで充分に混合した。ガラスバッチをバッチ溶解装置内で約1250℃で溶解し、次いで清澄化し(1300℃)、均質化した。ガラスは約1000℃の注型温度で注型でき、所望の寸法に加工した。大容積の連続装置では、経験から、温度は少なくとも約100K低くでき、材料は最終形状に近い熱間成形法により、例えば精密プレス法で加工できる。
ガラス100kgの溶解例(計算値)の一例を表1に示す。なお、下記溶解例に従って得られたガラスは、表2に示す実施例2の特性を有していた。
なお、比較例の組成では透明なガラスは得られず、むしろ冷却時に部分的な結晶化が生じ、ガラスセラミックを生成するような組成であった。従って、光学データを測定することができなかった。
Claims (14)
- 酸化物基準で以下の組成
SiO2 19〜45質量%、
B2O3 3〜7.5質量%、
Nb2O5 25〜31質量%、
K2O 2〜8質量%、
TiO2 0.1〜2質量%、
ZrO2 6〜10質量%、
Ta2O5 0.5〜8質量%
を有することを特徴とする光学ガラス。 - 5質量%以下の量でAl2O3を含有することを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
- 20質量%以下の量でLi2O、Na2O、K2Oよりなる群から選ばれた1種以上の成分を含有し、Li2Oの最大含有量が8質量%、Na2Oの最大含有量が10質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学ガラス。
- 4質量%以下、好ましくは2〜4質量%の量でCaOを含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 18質量%以下の量でMgO、CaO、SrO、BaO、ZnOよりなる群から選ばれた1種以上の成分を含有し、各成分の個々の含有量が8質量%以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 酸化物基準で以下の組成
SiO2 28〜36質量%、
B2O3 5〜7.5質量%、
Nb2O5 26〜29質量%、
Li2O 3〜6質量%、
Na2O 5〜8質量%、
K2O 2.5〜4.5質量%、
CaO 2〜4質量%、
BaO 0.1〜2質量%、
ZnO 0.1〜2質量%、
TiO2 0.1〜0.45質量%、
ZrO2 7〜9質量%、
Ta2O5 0.5〜6質量%
を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学ガラス。 - 合計量で5質量%以下の量でF、P2O5、Y2O3、Gd2O3、GeO2、Yb2O5、WO3よりなる群から選ばれた1種以上の成分を含有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 清澄剤として少なくとも1種の以下の成分
Sb2O3 0〜1質量%及び/又は
SnO 0〜1質量%及び/又は
NaCl 0〜1質量%及び/又は
SO4 2− 0〜1質量%及び/又は
F− 0〜1質量%
を含有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光学ガラス。 - 1.60≦nd≦1.80の屈折率nd及び/又は30≦νd≦40のアッベ数νdを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 前記請求項1乃至9のいずれか一項に記載のガラスのレンズ、プリズム、光導波路ロッド、アレー、光ファイバー、勾配部材、及び光学窓等の光学素子としての使用。
- 前記請求項1乃至9のいずれか一項に記載のガラスを精密プレスする工程からなる光学素子の製造方法。
- 前記請求項1乃至9のいずれか一項に記載のガラスを含む、レンズ、プリズム、光導波路ロッド、アレー、光ファイバー、勾配部材、及び光学窓等の光学素子。
- 前記請求項12に記載の1つ以上の光学素子を含む、画像、センサー、鏡検法、医療技術、デジタル映写、電気通信、光通信技術/情報伝達、自動車部門でのオプチクス/照明、フォトリソグラフィー、ステッパー、エキシマレーザー、ウェハー、コンピューター・チップ及び/又は集積回路、及びそのような回路やチップを含む電子機器用の光学部材又は光学部品。
- 画像、センサー、鏡検法、医療技術、デジタル映写、電気通信、光通信技術/情報伝達、自動車部門でのオプチクス/照明、フォトリソグラフィー、ステッパー、エキシマレーザー、ウェハー、コンピューター・チップ及び/又は集積回路、及びそのような回路やチップを含む電子機器用の光学部材又は光学部品を製造するための前記請求項12に記載の光学素子の使用。
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