JP2012232883A - Optical glass - Google Patents

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Takahiro Matano
高宏 俣野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide optical glass capable of satisfying all requirements, i.e. the requirement (1) that components not suitable for environments are not contained, the requirement (2) that a low glass transition point can be easily achieved, the requirement (3) that high refractive index and high dispersion are satisfied, the requirement (4) that excellent transmittance can be easily achieved in a visible region and a near-ultraviolet region, and the requirement (5) that excellent devitrification resistance is obtained in molding preform glass.SOLUTION: The optical glass has a refractive index of 1.85 or more, an Abbe number of 30 or less and a glass transition point of 450°C or lower, and contains 40-90 mass% BiO, 0-30 mass% BO, and 0.1-19 mass% TeOas glass components, where the contents of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO are each less than 1 mass%, and a lead component, an arsenic component, a fluorine component and GeOare not substantially contained.

Description

本発明は光学ガラスに関するものである。詳細には、高屈折率かつ高分散であり、各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズや、ビデオカメラ、一般のカメラの撮影用レンズ等に好適な光学ガラスに関する。   The present invention relates to an optical glass. More specifically, the present invention relates to an optical glass that has a high refractive index and a high dispersion and is suitable for an optical pickup lens of various optical disk systems, a video camera, a photographing lens of a general camera, and the like.

CD、MD、DVD、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラ、一般のカメラの撮影用レンズは、一般に以下のようにして作製される。   Optical pickup lenses for CD, MD, DVD, and other various optical disk systems, video cameras, and photographing lenses for general cameras are generally manufactured as follows.

まず、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して、液滴状ガラスを作製し(液滴成形)、必要に応じて、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。または、溶融ガラスを急冷鋳造して、一旦ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。続いて、プリフォームガラスを加熱して軟化し、精密加工を施した金型によって加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写してレンズを作製する。このような成形方法は、一般にモールドプレス成形法(または精密プレス成形法)と呼ばれている。   First, molten glass is dropped from the tip of a nozzle to produce a droplet glass (droplet molding), and if necessary, grinding, polishing, and washing are performed to produce a preform glass. Alternatively, the molten glass is rapidly cast to produce a glass ingot, which is then ground, polished and washed to produce a preform glass. Subsequently, the preform glass is heated and softened, and pressure-molded with a precision-processed mold, and the surface shape of the mold is transferred to the glass to produce a lens. Such a molding method is generally called a mold press molding method (or precision press molding method).

モールドプレス成形法を採用する場合、金型の劣化を抑制しつつ、レンズを精密にモールドプレス成形するために、できるだけ低いガラス転移点(少なくとも650℃以下)を有するガラスが求められており、種々のガラスが提案されている。   When adopting the mold press molding method, glass having a glass transition point as low as possible (at least 650 ° C. or less) is required to precisely mold press mold the lens while suppressing deterioration of the mold. Glass has been proposed.

また、プリフォームガラスを作製する際に失透が生じると、モールドプレスレンズとしての基本性能が損なわれることから、耐失透性に優れたガラスであることが重要である。さらに、近年の環境問題への意識の高まりから、ガラス成分に鉛等の有害な物質を使用しない光学ガラスが望まれている。なお、近年では、各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズや撮影用レンズといった光学レンズには、コスト削減を目的として、レンズを薄くしたり、レンズの枚数を少なくしたりすることが検討されている。このように、レンズの薄肉化やレンズ枚数の低減を実現するために、高屈折率で高分散(アッベ数の小さい)のガラス材質が求められている。このような光学特性を有するガラスとして、ビスマスを主成分として含有する光学ガラスが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   In addition, if devitrification occurs when producing a preform glass, the basic performance as a mold press lens is impaired, so it is important that the glass has excellent devitrification resistance. Furthermore, with the recent increase in awareness of environmental problems, optical glass that does not use harmful substances such as lead as glass components is desired. In recent years, in order to reduce costs, optical lenses such as optical pickup lenses and photographing lenses of various optical disk systems have been studied to reduce the thickness of the lenses or the number of lenses. As described above, in order to reduce the thickness of the lens and reduce the number of lenses, a glass material having a high refractive index and high dispersion (small Abbe number) is required. As glass having such optical characteristics, optical glass containing bismuth as a main component has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開2002−201039号公報JP 2002-201039 A 特開2007−106625号公報JP 2007-106625 A 特開2006−151758号公報JP 2006-151758 A

一般に、高屈折率の光学ガラスを作製しようとすると、高屈折率に寄与する成分に起因して着色が生じ、特に可視域または近紫外域の透過率が低下しやすいという問題がある。一方、着色を抑制する成分を添加するとアッベ数が大きくなる、すなわち低分散になる傾向がある。このように、高屈折率かつ高分散で、しかも可視光透過率に優れた光学ガラスを作製することは困難であるとされている。   In general, when an optical glass having a high refractive index is to be produced, coloring occurs due to components that contribute to the high refractive index, and there is a problem that the transmittance in the visible region or near-ultraviolet region tends to decrease. On the other hand, when a component that suppresses coloring is added, the Abbe number tends to increase, that is, the dispersion tends to be low. Thus, it is considered difficult to produce an optical glass having a high refractive index, high dispersion, and excellent visible light transmittance.

そこで、本発明は、(1)環境上好ましくない成分を含有しない、(2)低ガラス転移点を達成しやすい、(3)高屈折率かつ高分散である、(4)可視域または近紫外域において優れた透過率を達成しやすい、(5)プリフォームガラス成形時の耐失透性に優れる、といった要求をすべて満足することが可能な光学ガラスを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention is (1) contains no environmentally undesirable components, (2) easily achieves a low glass transition point, (3) has a high refractive index and high dispersion, and (4) visible or near ultraviolet. It is an object of the present invention to provide an optical glass capable of satisfying all the requirements of easily achieving excellent transmittance in a region and (5) excellent devitrification resistance at the time of forming a preform glass.

本発明は、屈折率が1.85以上、アッベ数が30以下、ガラス転移点が450℃以下であり、ガラス組成として、質量%で、Bi 40〜90%、B 0〜30%、TeO 0.1%〜19%を含有し、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOがそれぞれ1%未満であり、かつ、鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分、GeOを実質的に含有しないことを特徴とする光学ガラスに関する。 In the present invention, the refractive index is 1.85 or more, the Abbe number is 30 or less, the glass transition point is 450 ° C. or less, and the glass composition is, by mass, Bi 2 O 3 40 to 90%, B 2 O 3 0. -30%, TeO 2 0.1% to 19%, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO are each less than 1%, and lead component, arsenic component, fluorine component, GeO 2 are substantially contained It is related with the optical glass characterized by not containing.

本発明の光学ガラスは、組成中にBiを多量に含有しており、かつ、TeOを必須成分として含有するため、低ガラス転移点を達成しやすい。そのため、低温でモールドプレス成形可能であり、ガラス成分の揮発物に起因する金型の劣化を抑制することができる。また、モールドプレス成形の際に、透明性を阻害する失透物が生じにくいという効果も奏する。 Since the optical glass of the present invention contains a large amount of Bi 2 O 3 in the composition and contains TeO 2 as an essential component, it is easy to achieve a low glass transition point. Therefore, mold press molding is possible at a low temperature, and deterioration of the mold due to the volatiles of the glass component can be suppressed. In addition, there is also an effect that a devitrified substance that hinders transparency is hardly generated during mold press molding.

また、本発明の光学ガラスは、高屈折率かつ高分散の光学特性を達成しやすい。さらに、透過率を低下させやすいMgO、CaO、SrO、BaO、ZnOの各成分の含有量をそれぞれ1%未満に厳しく規制しており、また、同じく透過率を低下させやすいGeOを実質的に含有しないため、可視域または近紫外域における透過率に優れる。よって、光学デバイスにおいて、光学レンズの薄肉化やレンズ枚数の低減が可能になり、部品コストの削減や性能の向上を図ることが可能になる。 In addition, the optical glass of the present invention easily achieves high refractive index and high dispersion optical characteristics. Furthermore, the content of each component of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO that easily lowers the transmittance is strictly regulated to less than 1%, respectively, and GeO 2 that easily lowers the transmittance is substantially reduced. Since it does not contain, it has excellent transmittance in the visible region or near ultraviolet region. Therefore, in the optical device, it is possible to reduce the thickness of the optical lens and reduce the number of lenses, and it is possible to reduce the cost of components and improve the performance.

さらに、本発明の光学ガラスは、有害成分である鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分を実質的に含有しないため、環境上好ましいガラスである。   Furthermore, since the optical glass of the present invention does not substantially contain lead components, arsenic components and fluorine components which are harmful components, it is an environmentally preferable glass.

なお、本発明において、「鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分、GeOを実質的に含有しない」とは、これらの成分を意図的にガラス中に添加しないという意味であり、不可避的不純物まで完全に排除することを意味するものではない。客観的には、不純物を含めたこれらの成分の含有量が、質量%で、各々0.1%未満であることを意味する。 In the present invention, “substantially free of lead component, arsenic component, fluorine component, and GeO 2 ” means that these components are not intentionally added to the glass, and even unavoidable impurities are completely removed. It does not mean to be excluded. Objectively, it means that the content of these components including impurities is less than 0.1% by mass.

第二に、本発明の光学ガラスは、質量%で、SiO+Alが0〜2.5%であることが好ましい。 Secondly, the optical glass of the present invention, in mass%, it is preferable SiO 2 + Al 2 O 3 is 0 to 2.5%.

SiOまたはAlの含有量が多すぎると、溶融温度が高くなり、結果として、ビスマス成分が還元されて金属ビスマスが析出しやすくなり、透過率低下の原因となる。そこで、これらの成分の含有量を上記の通り規制することにより、溶融温度を低下させて、透過率に優れたガラスを製造することが可能となる。また、製造コストを低減することが可能となる。 When the content of SiO 2 or Al 2 O 3 is too large, the melting temperature becomes high, as a result, the bismuth component is reduced becomes metallic bismuth tends to precipitate, causing decrease in transmittance. Therefore, by regulating the content of these components as described above, it is possible to reduce the melting temperature and produce a glass having excellent transmittance. In addition, the manufacturing cost can be reduced.

第三に、本発明の光学ガラスは、質量比で、B/(SiO+Al)が5.5以上であることが好ましい。 Third, it is preferable that the optical glass of the present invention has a mass ratio of B 2 O 3 / (SiO 2 + Al 2 O 3 ) of 5.5 or more.

当該構成により、高屈折率かつ高分散であり、ガラス転移点が低く、しかも透過率に優れたガラスが得られやすくなる。   With this configuration, a glass having a high refractive index and high dispersion, a low glass transition point, and excellent transmittance can be easily obtained.

第四に、本発明の光学ガラスは、質量比で、Bi/Bが8以下であることが好ましい。 Fourthly, it is preferable that Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is 8 or less in mass ratio in the optical glass of the present invention.

当該構成により、透過率に優れたガラスが得られやすくなる。また、溶融温度を下げて、製造コストを低減することが可能となる。   With this configuration, it becomes easy to obtain a glass having excellent transmittance. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost by lowering the melting temperature.

第五に、本発明の光学ガラスは、質量比で、(Bi+TeO)/Bが8以下であることが好ましい。 Fifth, the optical glass of the present invention preferably has (Bi 2 O 3 + TeO 2 ) / B 2 O 3 of 8 or less in terms of mass ratio.

当該構成により、透過率に優れたガラスが得られやすくなる。また、溶融温度を下げて、製造コストを低減することが可能となる。   With this configuration, it becomes easy to obtain a glass having excellent transmittance. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost by lowering the melting temperature.

第六に、本発明の光学ガラスは、質量%で、Bi+B+TeOが90%以上であることが好ましい。 Sixthly, it is preferable that the optical glass of the present invention has a mass% of Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 of 90% or more.

当該構成により、高屈折率かつ高分散であり、ガラス転移点が低く、しかも透過率に優れたガラスが得られやすくなる。   With this configuration, a glass having a high refractive index and high dispersion, a low glass transition point, and excellent transmittance can be easily obtained.

第七に、本発明の光学ガラスは、質量%で、La+Gd+Taが0〜20%であることが好ましい。 Seventh, the optical glass of the present invention, in mass%, La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 5 is preferably a 0-20%.

当該構成により、透過率が高く、耐失透性に優れたガラスが得られやすくなる。   With this configuration, it is easy to obtain a glass having high transmittance and excellent devitrification resistance.

第八に、本発明の光学ガラスは、質量%で、TiO+WO+Nbが0〜15%であることが好ましい。 Eighth, the optical glass of the present invention is preferably% by mass and TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is 0 to 15%.

TiO、WO、Nbは屈折率を高める成分であるが、透過率を低下しやすい成分である。したがって、これらの成分を上記範囲に制限することにより、透過率の高いガラスが得られやすくなる。 TiO 2 , WO 3 and Nb 2 O 5 are components that increase the refractive index, but are components that tend to decrease the transmittance. Therefore, limiting these components to the above range makes it easy to obtain a glass with high transmittance.

第九に、本発明の光学ガラスは、質量%で、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOが2%以下であることが好ましい。   Ninth, it is preferable that the optical glass of the present invention has a mass% and MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO is 2% or less.

当該構成により、透過率に優れたガラスが得られやすくなる。   With this configuration, it becomes easy to obtain a glass having excellent transmittance.

第十に、本発明の光学ガラスは、質量%で、LiO+NaO+KOが0〜10%であることが好ましい。 Tenth, the optical glass of the present invention, in mass%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably a 0 to 10%.

LiO、NaO、KOは低ガラス転移点を達成しやすくする成分である。しかし、これらの成分を添加すると、黄色に着色しやすくなり、透過率低下の原因になる。よって、これらの成分の含有量を上記範囲に制限することにより、透過率の高いガラスが得られやすくなる。 Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components that facilitate the achievement of a low glass transition point. However, when these components are added, it becomes easy to be colored yellow, which causes a decrease in transmittance. Therefore, limiting the content of these components to the above range makes it easy to obtain a glass with high transmittance.

なお、LiO、NaO、KOを添加した場合に着色する原因は、以下のように考えられている。LiO、NaO、KOは融剤として働き、ガラスネットワークを切断する。その結果、ガラス中における非架橋酸素が増加する。ビスマスを多く含有するガラスにおいて、非架橋酸素は近紫外域に吸収を示すため、近紫外域および可視域の透過率が低下しやすくなる。 The cause of coloring when Li 2 O, Na 2 O, or K 2 O is added is considered as follows. Li 2 O, Na 2 O, K 2 O acts as a flux and cuts the glass network. As a result, non-crosslinked oxygen in the glass increases. In a glass containing a large amount of bismuth, non-bridging oxygen exhibits absorption in the near ultraviolet region, so that the transmittance in the near ultraviolet region and the visible region is likely to decrease.

第十一に、本発明の光学ガラスは、質量%で、Bi+B+TeO+LiO+NaO+KO+TiO+WO+Nbが95%以上であることが好ましい。 Eleventh, it is preferable that the optical glass of the present invention is 95% or more in terms of mass%, Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 + Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 .

当該構成により、高屈折率かつ高分散であり、ガラス転移点が低く、しかも透過率に優れたガラスが得られやすくなる。   With this configuration, a glass having a high refractive index and high dispersion, a low glass transition point, and excellent transmittance can be easily obtained.

第十二に、本発明の光学ガラスは、質量%で、Sbを0〜1%含有することが好ましい。 Twelfth, the optical glass of the present invention, in mass%, the Sb 2 O 3 preferably contains 0 to 1%.

第十三に、本発明の光学ガラスは、着色度λ70が500nm未満であることが好ましい。 Thirteenth, the optical glass of the present invention preferably has a coloring degree λ 70 of less than 500 nm.

本発明において「着色度λ70」とは、透過率曲線において透過率が70%になる波長をいう。着色度λ70が小さいほど、可視域および近紫外域において高い透過率を有することを意味する。 In the present invention, “coloring degree λ 70 ” refers to a wavelength at which the transmittance is 70% in the transmittance curve. It means that it has the high transmittance | permeability in visible region and a near ultraviolet region, so that coloring degree (lambda) 70 is small.

第十四に、本発明の光学ガラスは、モールドプレス成形用であることが好ましい。   Fourteenth, the optical glass of the present invention is preferably used for mold press molding.

第十五に、本発明は、前記いずれかの光学ガラスを用いたことを特徴とする光学素子に関する。   Fifteenth, the present invention relates to an optical element using any one of the above optical glasses.

本発明の実施例であるNo.40の試料について、プレス性評価を行った際の金型の様子を示す写真である。No. which is an example of the present invention. It is a photograph which shows the mode of the metal mold | die at the time of performing press property evaluation about 40 samples. 本発明の比較例であるNo.34の試料について、プレス性評価を行った際の金型の様子を示す写真である。No. 1 which is a comparative example of the present invention. It is a photograph which shows the mode of the metal mold | die at the time of performing press property evaluation about 34 samples. 本発明の比較例であるNo.60の試料について、プレス性評価を行った際の金型の様子を示す写真である。No. 1 which is a comparative example of the present invention. It is a photograph which shows the mode of the metal mold | die at the time of performing press property evaluation about 60 samples.

以下に、本発明の光学ガラスにおける各成分の含有量を上記のように限定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の説明において「%」は「質量%」を意味する。   The reason why the content of each component in the optical glass of the present invention is limited as described above will be described below. Unless otherwise specified, “%” in the following description means “% by mass”.

Biは高屈折率かつ高分散、低ガラス転移点、化学耐久性等の各特性を実現させる必須成分である。また、屈折率を向上させる成分のなかでも耐失透性が低下しにくく、液相温度の上昇(液相粘度の低下)を抑制する効果もある。Biの含有量は40〜90%、50〜89%、60〜88%、70〜87%、特に71〜86%であることが好ましい。Biの含有量が少なすぎると、高屈折率かつ高分散の光学特性を達成しにくくなり、低ガラス転移点化も困難になる傾向がある。一方、Biは揮発性が高いため、その含有量が多すぎると、モールドプレス成形時に金型が劣化しやすくなったり、ガラスが金型に融着しやすくなる。また、化学耐久性が低下したり、透過率が低下しやすくなる。さらに、失透しやすくなる。 Bi 2 O 3 is an essential component for realizing each characteristic such as a high refractive index and high dispersion, a low glass transition point, and chemical durability. Further, among the components for improving the refractive index, the devitrification resistance is not easily lowered, and there is an effect of suppressing an increase in liquid phase temperature (a decrease in liquid phase viscosity). The content of Bi 2 O 3 is preferably 40 to 90%, 50 to 89%, 60 to 88%, 70 to 87%, particularly 71 to 86%. When the content of Bi 2 O 3 is too small, it becomes difficult to achieve high refractive index and high dispersion optical characteristics, and it tends to be difficult to achieve a low glass transition point. On the other hand, since Bi 2 O 3 has high volatility, if its content is too large, the mold tends to deteriorate during mold press molding, or the glass tends to be fused to the mold. Moreover, chemical durability falls and the transmittance | permeability falls easily. Furthermore, it becomes easy to devitrify.

はガラス骨格を構成する成分である。また、透過率を高める成分であり、紫外域付近の透過率低下を抑制し、吸収端を低波長側にシフトさせることができる。特に、高屈折率のガラスの場合は、Bの添加による透過率を高める効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果も有する。さらに、化学耐久性を向上させる効果や、モールドプレス成形時における金型の劣化やガラスの金型への融着を抑制する効果を有する。Bの含有量は0〜30%、2〜29.5%、4〜29%、特に6〜28%であることが好ましい。Bはアッベ数を上昇させやすい成分であるため、その含有量が多すぎると、高分散特性が得られにくくなる。また、高屈折率特性を達成しにくくなる。さらに、低ガラス転移点化が困難になる傾向がある。 B 2 O 3 is a component constituting the glass skeleton. Moreover, it is a component which raises the transmittance | permeability, can suppress the transmittance | permeability fall near ultraviolet region, and can shift an absorption edge to the low wavelength side. In particular, in the case of a glass having a high refractive index, the effect of increasing the transmittance due to the addition of B 2 O 3 is easily obtained. It also has the effect of suppressing devitrification. Furthermore, it has the effect of improving the chemical durability, and the effect of suppressing the deterioration of the mold during mold press molding and the fusion of the glass to the mold. The content of B 2 O 3 is preferably 0 to 30%, 2 to 29.5%, 4 to 29%, particularly 6 to 28%. Since B 2 O 3 is a component that tends to increase the Abbe number, if its content is too large, it becomes difficult to obtain high dispersion characteristics. Moreover, it becomes difficult to achieve high refractive index characteristics. Furthermore, it tends to be difficult to lower the glass transition point.

着色度に優れたガラスを得るためには、BiとBの含有量の比を調整することが好ましい。具体的には、質量比で、Bi/Bが8以下、7.5以下、特に7以下であることが好ましい。当該比率が大きすぎると、着色度に優れたガラスが得られにくくなる。また、BiおよびBを主成分とする失透物が析出しやすくなる。 In order to obtain a glass with excellent coloring degree, it is preferable to adjust the content ratio of Bi 2 O 3 and B 2 O 3 . Specifically, Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is preferably 8 or less, 7.5 or less, particularly 7 or less in terms of mass ratio. When the ratio is too large, it is difficult to obtain a glass with excellent coloring. Moreover, the devitrified substance which has Bi and B as a main component becomes easy to precipitate.

TeOは、Biと同様に高屈折率かつ高分散、低ガラス転移点、化学耐久性等の各特性を実現させる必須成分である。また、屈折率を向上させる成分のなかでも耐失透性が低下しにくく、液相温度の上昇を抑制する効果もある。TeOの含有量は0.1〜19%、0.1〜15%、0.1〜10%、特に0.5〜5%であることが好ましい。TeOはBiと同様に揮発性が高いため、その含有量が多すぎると、モールドプレス成形時に金型が劣化しやすくなったり、ガラスが金型に融着しやすくなる。また、化学耐久性が低下したり、透過率が低下しやすくなる。なお、BiをTeOに置換することで、BiおよびBを主成分とする失透物の析出を抑制したり、化学耐久性を向上させることが可能となる。 TeO 2 is an essential component that realizes various properties such as high refractive index and high dispersion, low glass transition point, chemical durability, and the like, similarly to Bi 2 O 3 . Further, among the components for improving the refractive index, the devitrification resistance is hardly lowered, and there is an effect of suppressing an increase in the liquidus temperature. The TeO 2 content is preferably 0.1 to 19%, 0.1 to 15%, 0.1 to 10%, particularly preferably 0.5 to 5%. Since TeO 2 has high volatility like Bi 2 O 3 , if its content is too large, the mold is likely to deteriorate during mold press molding, or the glass is likely to be fused to the mold. Moreover, chemical durability falls and the transmittance | permeability falls easily. By substituting Bi 2 O 3 with TeO 2 , it becomes possible to suppress precipitation of devitrified substances containing Bi and B as main components and to improve chemical durability.

着色度に優れたガラスを得るためには、Bi+TeOとBの含有量の比を調整することが好ましい。具体的には、質量比で、(Bi+TeO)/Bが8以下、7.5以下、特に7以下であることが好ましい。当該比率が大きすぎると、着色度に優れたガラスが得られにくくなる。また、BiおよびBを主成分とする失透物が析出しやすくなる。 In order to obtain a glass having excellent coloring degree, it is preferable to adjust the ratio of the content of Bi 2 O 3 + TeO 2 and B 2 O 3 . Specifically, in terms of mass ratio, (Bi 2 O 3 + TeO 2 ) / B 2 O 3 is preferably 8 or less, 7.5 or less, particularly 7 or less. When the ratio is too large, it is difficult to obtain a glass with excellent coloring. Moreover, the devitrified substance which has Bi and B as a main component becomes easy to precipitate.

また、Bi+B+TeOを90%以上、93%以上、95%以上、特に97.5%以上と多くすることにより、高屈折率かつ高分散で、ガラス転移点が低く、しかも透過率に優れ、さらにモールドプレス成形時における金型の劣化や金型への融着が発生しにくいガラスが得られやすくなる。 Further, by increasing Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 to 90% or more, 93% or more, 95% or more, particularly 97.5% or more, high refractive index, high dispersion, and low glass transition point are achieved. In addition, it is easy to obtain a glass that is excellent in transmittance and hardly causes deterioration of the mold during mold press molding and fusion to the mold.

なお、本発明において、B+TeOを8%以上、9%以上、10%以上、特に12%以上と多くすることにより、高屈折率かつ高分散で、ガラス転移点が低く、しかも透過率に優れ、さらにモールドプレス成形時における金型の劣化や金型への融着が発生しにくいガラスが得られやすくなる。 In the present invention, by increasing B 2 O 3 + TeO 2 to 8% or more, 9% or more, 10% or more, particularly 12% or more, high refractive index and high dispersion, low glass transition point, and Further, it is easy to obtain a glass that is excellent in transmittance and hardly causes deterioration of the mold during mold press molding or fusion to the mold.

また、Bi/(B+TeO)が7.5以下、5以下、特に4.5以下であることが好ましい。Bi/(B+TeO)が上記範囲を満たすことにより、透過率に優れ、さらにモールドプレス成形時における金型の劣化や金型への融着が発生しにくいガラスが得られやすくなる。 Bi 2 O 3 / (B 2 O 3 + TeO 2 ) is preferably 7.5 or less, 5 or less, particularly 4.5 or less. When Bi 2 O 3 / (B 2 O 3 + TeO 2 ) satisfies the above range, it is possible to obtain a glass that has excellent transmittance and is less susceptible to deterioration of the mold during mold press molding and fusion to the mold. It becomes easy to be done.

MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOは、屈折率を大きく低下させたりアッベ数を大きく上昇させることなく、融剤として作用する成分である。これらの成分を添加することにより、粘度を低下させて低ガラス転移点化を図り、金型と融着しにくいガラスを得ることができる。しかし、これらの成分の含有量が多すぎると、液相温度が上昇して溶融、成形工程中に失透物が析出しやすくなり、作業温度範囲が狭くなる。その結果、ガラスを量産化しにくくなる。また、耐候性が低下し、研磨洗浄水等の各種洗浄溶液中へのガラス成分の溶出量が増大したり、高温多湿状態でのガラス表面の変質が顕著になったりする。さらに、アルカリ金属酸化物と同様、融剤として働くことによりガラス中に非架橋酸素が増加し、当該非架橋酸素が原因となって透過率が低下しやすくなる。またモールドプレス成形時に、かえってガラスが金型に融着しやすくなる。よって、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOの含有量は、それぞれ1%未満、特に0.5%以下であることが好ましく、特に実質的に含有しない(具体的には、それぞれ0.1%未満)ことが最も好ましい。ただし、これらの成分による融剤としての効果を積極的に得るためには、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOの少なくとも1種を0.1%以上含有しても構わない。   MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO are components that act as fluxes without significantly decreasing the refractive index or increasing the Abbe number. By adding these components, it is possible to lower the viscosity and lower the glass transition point, thereby obtaining a glass that is difficult to fuse with the mold. However, if the content of these components is too large, the liquidus temperature rises and the devitrified material is likely to precipitate during the melting and molding process, and the working temperature range becomes narrow. As a result, it becomes difficult to mass-produce glass. In addition, the weather resistance decreases, the amount of the glass component eluted into various cleaning solutions such as polishing cleaning water increases, and the glass surface changes significantly in a high temperature and high humidity state. Further, like an alkali metal oxide, non-crosslinked oxygen increases in the glass by acting as a flux, and the transmittance tends to decrease due to the non-crosslinked oxygen. In addition, during mold press molding, the glass tends to be fused to the mold. Therefore, the contents of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO are each preferably less than 1%, particularly preferably 0.5% or less, and particularly not substantially contained (specifically, each 0.1% Less than). However, in order to positively obtain the effect as a flux by these components, 0.1% or more of at least one of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO may be contained.

なお、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOは2%以下、1%以下、特に0.5%以下であることが好ましく、特に実質的に含有しない(具体的には、0.1%未満)ことが最も好ましい。   MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO is preferably 2% or less, 1% or less, particularly preferably 0.5% or less, and most preferably not substantially contained (specifically, less than 0.1%).

SiOは、Bとともにガラス骨格を構成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中のBやアルカリ金属酸化物等の成分が研磨洗浄水等の各種洗浄溶液中へ選択的に溶出することを抑制する効果が大きい。SiOの含有量は0〜2.5%、特に0.1〜2%であることが好ましい。SiOの含有量が多すぎると、溶融性が低下し、溶融温度が高くなる傾向がある。結果として、酸化ビスマス成分の還元により金属ビスマスが析出して透過率が低下したり、未溶解による脈理や泡がガラス中に残存してレンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 SiO 2 is a component capable of constituting a glass skeleton together with B 2 O 3 . In addition, it has an effect of improving weather resistance, and in particular, has a large effect of suppressing the selective elution of components such as B 2 O 3 and alkali metal oxide in glass into various cleaning solutions such as polishing cleaning water. . The content of SiO 2 is preferably 0 to 2.5%, particularly preferably 0.1 to 2%. When the content of SiO 2 is too large, it decreases the melting property tends to melt temperature increases. As a result, metal bismuth may be precipitated by reduction of the bismuth oxide component, resulting in a decrease in transmittance, or striae and bubbles due to undissolution may remain in the glass and fail to satisfy the required quality as lens glass. .

Alは、SiOやBとともにガラス骨格を構成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特にガラス中のBやアルカリ金属酸化物等の成分が研磨洗浄水等の各種洗浄溶液中へ選択的に溶出することを抑制する効果が大きい。Alの含有量は0〜2.5%、特に0.1〜2%であることが好ましい。Alの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。また、溶融温度が高くなって、透過率が低下したり、未溶解による脈理や泡がガラス中に残存してレンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。 Al 2 O 3 is a component that can form a glass skeleton together with SiO 2 and B 2 O 3 . In addition, it has an effect of improving weather resistance, and in particular, has a large effect of suppressing the selective elution of components such as B 2 O 3 and alkali metal oxide in glass into various cleaning solutions such as polishing cleaning water. . The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 2.5%, particularly preferably 0.1 to 2%. When the content of Al 2 O 3 is too large, it tends to be devitrified. In addition, the melting temperature is increased, the transmittance may be reduced, or striae and bubbles due to undissolved may remain in the glass, failing to satisfy the required quality as lens glass.

なお、SiO+Alは0〜2.5%、0〜2%、0〜1.5%、0〜1%、特に0.1〜0.5%であることが好ましい。SiO+Alが多すぎると、溶融温度が高くなり、透過率が低下の原因となる。 Incidentally, SiO 2 + Al 2 O 3 is from 0 to 2.5%, 0-2%, 0 to 1.5%, 0 to 1%, particularly preferably 0.1% to 0.5%. If there is too much SiO 2 + Al 2 O 3 , the melting temperature becomes high and the transmittance is reduced.

また、透過率の高いガラスを得るためには、B/(SiO+Al)は5.5以上、7以上、特に10以上であることが好ましい。 Further, in order to obtain a glass having a high transmittance, B 2 O 3 / (SiO 2 + Al 2 O 3 ) is preferably 5.5 or more, 7 or more, particularly 10 or more.

上記成分以外に、軟化点を低下させる成分として、LiO、NaO、KO等のアルカリ金属酸化物を添加することができる。 In addition to the above components, alkali metal oxides such as Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O can be added as components that lower the softening point.

LiOはアルカリ金属酸化物のなかで最も軟化点を低下させる効果が大きい。また、他のアルカリ金属酸化物と比較して液相温度の上昇が少ない成分である。また、B、SiO、Alと置換することにより、アッベ数を低下させることができる。しかし、LiOは分相性が強いため、その含有量が多すぎると、液相温度が上昇して失透物が析出しやすくなり、作業性が低下するおそれがある。また、LiOは化学耐久性を低下させやすく、着色により透過率も低下させやすい。さらに、LiOは屈折率を低下させる成分であるため、多量に含有すると高屈折率特性を達成しにくくなる。また、LiOの含有量が多すぎると、モールドプレス成形時にガラスが金型に融着しやすくなる。したがって、LiOの含有量は0〜5%、0〜3%、特に0.1〜1.5%であることが好ましい。 Li 2 O has the greatest effect of lowering the softening point among alkali metal oxides. Moreover, it is a component with a small rise in liquidus temperature compared with other alkali metal oxides. Moreover, the Abbe number can be reduced by substituting with B 2 O 3 , SiO 2 , or Al 2 O 3 . However, since Li 2 O has a strong phase separation property, if its content is too large, the liquidus temperature rises and devitrified substances are likely to precipitate, which may reduce workability. Further, Li 2 O tends to reduce chemical durability, and the transmittance tends to decrease due to coloring. Furthermore, since Li 2 O is a component that lowers the refractive index, if it is contained in a large amount, it becomes difficult to achieve high refractive index characteristics. Further, when the content of Li 2 O is too large, the glass tends to fuse to the mold during press molding. Therefore, the content of Li 2 O is preferably 0 to 5%, 0 to 3%, particularly preferably 0.1 to 1.5%.

NaOはLiOと同様に軟化点を低下させる効果を有する。また、B、SiO、Alと置換することにより、アッベ数を低下させることができる。しかし、その含有量が多すぎると、屈折率が大幅に低下したり、ガラス溶融時にBとNaOを主成分とする揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向がある。また、液相温度が上昇して、ガラス中に失透物が析出しやすくなる。さらに、モールドプレス成形時にガラスが金型に融着しやすくなる。したがって、NaOの含有量は0〜10%、特に0.1〜5%であることが好ましい。 Na 2 O has the effect of lowering the softening point, like Li 2 O. Moreover, the Abbe number can be reduced by substituting with B 2 O 3 , SiO 2 , or Al 2 O 3 . However, if the content is too large, the refractive index is greatly reduced, or volatiles mainly composed of B 2 O 3 and Na 2 O increase during glass melting, which tends to promote the generation of striae. is there. Moreover, liquidus temperature rises and a devitrification thing precipitates easily in glass. Furthermore, the glass is easily fused to the mold during mold press molding. Therefore, the content of Na 2 O is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%.

OもLiOと同様に軟化点を低下させる効果を有する。また、B、SiO、Alと置換することにより、アッベ数を低下させることができる。しかし、その含有量が多くなりすぎると、屈折率が大幅に低下したり、耐候性が低下する傾向がある。また、液相温度が上昇して、ガラス中に失透物が析出しやすくなる。さらに、モールドプレス成形時にガラスが金型に融着しやすくなる。したがって、KOの含有量は0〜10%、特に0.1〜5%であることが好ましい。 K 2 O also has the effect of lowering the softening point, like Li 2 O. Moreover, the Abbe number can be reduced by substituting with B 2 O 3 , SiO 2 , or Al 2 O 3 . However, when the content is too large, the refractive index tends to be greatly reduced and the weather resistance tends to be lowered. Moreover, liquidus temperature rises and a devitrification thing precipitates easily in glass. Furthermore, the glass is easily fused to the mold during mold press molding. Therefore, the content of K 2 O is preferably 0 to 10%, particularly preferably 0.1 to 5%.

LiO+NaO+KOは0〜10%、0.1〜5%、特に0.5〜5%であることが好ましい。LiO+NaO+KOが多すぎると、BiおよびBを主成分とする失透物が析出しやすくなったり、化学耐久性が低下しやすくなる。また、所望の光学特性が得られにくくなる。さらに、着色して透過率が低下しやすくなったり、モールドプレス成形時にガラスが金型に融着しやすくなる。 Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably 0 to 10%, 0.1 to 5%, particularly preferably 0.5 to 5%. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too large, or it devitrification is likely to precipitate consisting mainly of Bi and B, the chemical durability tends to decrease. Moreover, it becomes difficult to obtain desired optical characteristics. Furthermore, it is colored and the transmittance tends to decrease, or the glass is easily fused to the mold during mold press molding.

本発明の光学ガラスは、上記成分以外にも以下の成分を含有することができる。   The optical glass of the present invention can contain the following components in addition to the above components.

Laは、透過率をほとんど低下させることなく屈折率を高めることが可能な成分であり、同時に化学耐久性を向上させる効果も有する。Laの含有量は0〜20%、特に0.1〜10%であることが好ましい。Laの含有量が多すぎると、耐失透性が低下すると同時に、高分散なガラスが得られにくくなる。 La 2 O 3 is a component that can increase the refractive index with almost no decrease in transmittance, and at the same time, has an effect of improving chemical durability. The content of La 2 O 3 is preferably 0 to 20%, particularly preferably 0.1 to 10%. When the content of La 2 O 3 is too large, and at the same time the devitrification resistance is decreased, high-dispersion glass is difficult to obtain.

GdはLaと同様に、透過率をほとんど低下させることなく屈折率を高めることが可能な成分であり、同時に化学耐久性を向上させる効果も有する。Gdの含有量は0〜20%、特に0.1〜10%であることが好ましい。Gdの含有量が多すぎると、耐失透性が低下すると同時に、高分散なガラスが得られにくくなる。 Gd 2 O 3 , like La 2 O 3 , is a component that can increase the refractive index with almost no decrease in transmittance, and at the same time has the effect of improving chemical durability. The content of Gd 2 O 3 is preferably 0 to 20%, particularly preferably 0.1 to 10%. When the content of Gd 2 O 3 is too large, and at the same time the devitrification resistance is decreased, high-dispersion glass is difficult to obtain.

Taは、透過率をほとんど低下させることなく屈折率および分散を高める効果がある。Taの含有量は0〜20%、0〜15%、特に0.1〜10%であることが好ましい。Taの含有量が多すぎると、耐失透性が低下しやすくなる。 Ta 2 O 5 has the effect of increasing the refractive index and dispersion without substantially reducing the transmittance. The content of Ta 2 O 5 is preferably 0 to 20%, 0 to 15%, particularly preferably 0.1 to 10%. When the content of Ta 2 O 5 is too large, the devitrification resistance tends to decrease.

La+Gd+Taは0〜20%、0〜10%、0〜7.5%、0〜5%、特に0.1〜2.5%であることが好ましい。La+Gd+Taが多すぎると、ガラスが着色しやすくなったり、失透しやすくなる。なお、これらの成分は、希少価値が高く高価な原料(レアメタル)であるため、コストを低減する観点からは、実質的に含有しない(具体的には、0.1%未満)ことが好ましい。 La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 5 is preferably 0 to 20%, 0 to 10%, 0 to 7.5%, 0 to 5%, particularly preferably 0.1 to 2.5%. When La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 5 is too large, may become glass is easily colored, tends to be devitrified. In addition, since these components are rare raw materials and expensive raw materials (rare metals), it is preferable that they are not substantially contained (specifically, less than 0.1%) from the viewpoint of reducing costs.

TiO、WO、Nbは屈折率を高める効果が大きい成分であると同時に、分散を高める効果もあり、化学耐久性を向上させる効果も有する。また、La、Gd、Taと比較して、失透を抑制する働きが大きい。 TiO 2 , WO 3 , and Nb 2 O 5 are components that have a large effect of increasing the refractive index, and also have an effect of improving dispersion and an effect of improving chemical durability. Further, as compared with La 2 O 3, Gd 2 O 3, Ta 2 O 5, it is greater suppressing work devitrification.

TiOの含有量は0〜10%、0〜5%、特に0.1〜5%であることが好ましい。TiOはLa、Gd、Taに比べ透過率を低下させる割合が小さいため、TiOを積極的に添加することで、比較的高い透過率を維持しつつ、高屈折率および高分散の光学特性が得られやすくなる。また、TiOは、上記3成分のなかでは耐失透性の向上に最も有効な成分である。さらに、TiOを含有することで紫外線による劣化を抑制することができる。しかし、その含有量が多すぎると透過率が低下する傾向がある。特に、不純物としてFe成分がガラス中に多く含まれる場合(例えば20ppm以上)に透過率が顕著に低下する傾向がある。 The content of TiO 2 is preferably 0 to 10%, 0 to 5%, particularly preferably 0.1 to 5%. Since TiO 2 has a smaller ratio of reducing the transmittance as compared with La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Ta 2 O 5 , by actively adding TiO 2 , while maintaining a relatively high transmittance, High refractive index and high dispersion optical characteristics are easily obtained. TiO 2 is the most effective component for improving devitrification resistance among the above three components. Furthermore, deterioration due to ultraviolet rays can be suppressed by containing TiO 2 . However, if the content is too large, the transmittance tends to decrease. In particular, when a large amount of Fe component is contained in the glass as an impurity (for example, 20 ppm or more), the transmittance tends to be significantly reduced.

WOの含有量は0〜10%、0〜5%、0〜2%、特に0.1〜1%であることが好ましい。WOは上記3成分のなかで最も透過率を低下させやすい成分であるため、透過率の高いガラスを得る場合は、その含有量はなるべく少なくしたほうがよい。 The content of WO 3 is preferably 0 to 10%, 0 to 5%, 0 to 2%, particularly preferably 0.1 to 1%. WO 3 is the component that most easily reduces the transmittance among the above three components. Therefore, when obtaining a glass having a high transmittance, the content should be as small as possible.

Nbの含有量は0〜10%、0〜5%、特に0.1〜5%であることが好ましい。Nbの含有量が多すぎると、Nbを主成分とする失透物がガラス表面に析出(表面失透)したり、ガラスが不均質となり脈理が発生しやすくなる。また、透過率が低下する傾向がある。 The content of Nb 2 O 5 is preferably 0 to 10%, 0 to 5%, particularly preferably 0.1 to 5%. When the content of Nb 2 O 5 is too large, devitrification mainly composed of Nb 2 O 5 is or deposited on the glass surface (surface devitrification), glass striae become inhomogeneous tends to occur. Moreover, the transmittance tends to decrease.

TiO+WO+Nbは0〜15%、特に0.1〜10%であることが好ましい。TiO+WO+Nbが多すぎると、透過率が顕著に低下しやすくなる。 TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is preferably 0 to 15%, particularly preferably 0.1 to 10%. When TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is too large, the transmittance tends to decrease significantly.

なお、Bi+B+TeO+LiO+NaO+KO+TiO+WO+Nbを95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、特に99.5%以上と多くすることにより、高屈折率および高分散の特性を達成しやすくなる。 Note that Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 + Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, particularly 99. By increasing it to 5% or more, it becomes easy to achieve high refractive index and high dispersion characteristics.

また、本発明の光学ガラスは、上記成分以外にも種々の成分を、本発明の特性を損なわない範囲で添加することが可能である。このような成分として、例えばZrO、Y、Yb、P、清澄剤などが挙げられる。 Moreover, the optical glass of this invention can add various components other than the said component in the range which does not impair the characteristic of this invention. Examples of such components include ZrO 2 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , P 2 O 5 , a clarifying agent, and the like.

ZrOは屈折率を高める成分である。また、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、耐失透性を改善(BおよびLaで形成される失透物の抑制)したり、化学的耐久性を向上させる効果もある。ただし、ZrOの含有量が多くなるとガラス転移点が上昇し、モールドプレス成形性が低下すると同時に、ZrOを主成分とする失透物が析出しやすくなる。また、アッベ数が大きくなって、高分散なガラスが得られにくくなる傾向がある。したがって、ZrOの含有量は0〜10%、0〜7.5%、特に0.1〜5%であることが好ましい。 ZrO 2 is a component that increases the refractive index. Moreover, since a glass skeleton is formed as an intermediate oxide, the devitrification resistance is improved (suppression of devitrification substances formed by B 2 O 3 and La 2 O 3 ), and the chemical durability is improved. There is also. However, if the content of ZrO 2 increases, the glass transition point increases, mold press formability decreases, and at the same time, a devitrified material containing ZrO 2 as a main component tends to precipitate. Moreover, there is a tendency that the Abbe number increases and it becomes difficult to obtain a highly dispersed glass. Therefore, the content of ZrO 2 is preferably 0 to 10%, 0 to 7.5%, particularly preferably 0.1 to 5%.

およびYbは屈折率を高め、分散を低下させる成分である。また、分相を抑制する効果がある。YおよびYbは、Laと置換することにより耐失透性を改善することができる。YおよびYbの含有量は各々0〜10%、特に0〜8%であることが好ましい。YまたはYbの含有量が多すぎると、失透しやすくなり、作業温度範囲が狭くなる傾向がある。また、ガラス中に脈理が発生しやすくなる。 Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 are components that increase the refractive index and decrease the dispersion. Moreover, there exists an effect which suppresses a phase separation. Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 can improve devitrification resistance by substituting La 2 O 3 . The contents of Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 are each preferably 0 to 10%, particularly preferably 0 to 8%. When Y 2 O 3 or Yb 2 O 3 content is too large, easily devitrified, they tend to work temperature range is narrowed. In addition, striae are likely to occur in the glass.

は、SiOやBとともにガラス骨格を構成することが可能な成分である。また、透過率を高める成分であり、紫外域付近の透過率低下を抑制し、吸収端を低波長側にシフトさせることができる。特に、高屈折率のガラスの場合は、Pの添加による透過率を高める効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果やモールドプレス成形時に金型が劣化しやすくなったり、ガラスが金型に融着しやすくなることを抑制できる効果を有する。Pの含有量は0〜5%、0.1〜4%、0.1〜3%、特に0.1〜2.5%であることが好ましい。Pはアッベ数を上昇させやすい成分であるため、その含有量が多すぎると、高分散特性が得られにくくなったり、化学耐久性が低下する傾向がある。また、高屈折率特性を達成しにくくなったり、低ガラス転移点化が困難になる傾向がある。 P 2 O 5 is a component capable of constituting a glass skeleton together with SiO 2 and B 2 O 3 . Moreover, it is a component which raises the transmittance | permeability, can suppress the transmittance | permeability fall near ultraviolet region, and can shift an absorption edge to the low wavelength side. In particular, in the case of a glass having a high refractive index, the effect of increasing the transmittance due to the addition of P 2 O 5 is easily obtained. Moreover, it has the effect which can suppress the devitrification suppressing effect, the mold being easily deteriorated during mold press molding, and the glass being easily fused to the mold. The content of P 2 O 5 is preferably 0 to 5%, 0.1 to 4%, 0.1 to 3%, particularly preferably 0.1 to 2.5%. Since P 2 O 5 is a component that tends to increase the Abbe number, if its content is too large, it tends to be difficult to obtain high dispersion characteristics or chemical durability tends to be reduced. In addition, it tends to be difficult to achieve high refractive index characteristics and it is difficult to achieve a low glass transition point.

清澄剤としては、例えばSbが挙げられる。Sbは低温で溶融するガラスの清澄に有効であり、不純物であるFe成分等による着色を抑制することができる。ただし、その添加量が多くなりすぎると、当該清澄剤からなるブツが発生しやすくなる。したがって、Sbの含有量は0〜1%、特に0.001〜0.1%であることが好ましい。清澄剤としては、その他にSnO等を使用することができる。 An example of the clarifying agent is Sb 2 O 3 . Sb 2 O 3 is effective for clarification of glass that melts at a low temperature, and can suppress coloring due to Fe components as impurities. However, if the amount added is too large, the scum consisting of the fining agent tends to be generated. Therefore, the content of Sb 2 O 3 is preferably 0 to 1%, particularly preferably 0.001 to 0.1%. In addition, SnO 2 or the like can be used as a fining agent.

GeOは、高屈折率かつ高分散の光学特性を得るための成分であるが、透過率が低下しやすい。また、高価な原料であるため、多量に使用すると原料コストが高くなる傾向がある。したがって、本発明の光学ガラスはGeOを実質的に含有しない。 GeO 2 is a component for obtaining high refractive index and high dispersion optical characteristics, but the transmittance tends to decrease. Moreover, since it is an expensive raw material, if it is used in a large amount, the raw material cost tends to increase. Therefore, the optical glass of the present invention does not contain GeO 2 substantially.

鉛成分(PbO等)、ヒ素成分(As等)およびフッ素成分(F等)は、環境上の理由から、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。よって、本発明の光学ガラスはこれらの成分は実質的に含有しない。 Lead components (such as PbO), arsenic components (such as As 2 O 3 ), and fluorine components (such as F 2 ) should be avoided from being introduced into substantial glass for environmental reasons. Therefore, the optical glass of the present invention does not substantially contain these components.

本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は1.85以上、1.9以上、特に1.95以上であることが好ましい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は30以下、25以下、特に20以下であることが好ましい。これらの光学特性を満たすことにより、レンズの薄肉化やレンズ枚数の低減を実現でき、高機能で小型の光学デバイス用光学レンズとして好適となる。   The refractive index (nd) of the optical glass of the present invention is preferably 1.85 or more, 1.9 or more, particularly 1.95 or more. The Abbe number (νd) of the optical glass of the present invention is preferably 30 or less, 25 or less, particularly 20 or less. By satisfying these optical characteristics, it is possible to reduce the thickness of the lens and reduce the number of lenses, and it is suitable as a high-performance and small optical lens for optical devices.

本発明の光学ガラスは、着色度λ70が500nm未満、480nm以下、特に460nm以下であることが好ましい。着色度λ70が大きすぎると、可視域または近紫外域における透過率特性に劣り、各種光学レンズ等の光学素子に使用することが困難となる。 The optical glass of the present invention preferably has a coloring degree λ 70 of less than 500 nm, 480 nm or less, particularly 460 nm or less. When the coloring degree λ 70 is too large, the transmittance characteristic in the visible region or the near ultraviolet region is inferior, and it becomes difficult to use it for optical elements such as various optical lenses.

着色度λ70を上記範囲に調整するためには、既述の通り、Bi/Bの比を調整したり、Nb、WO、TiO等の透過率を低下させる成分の含有量を制限することが効果的である。また、後述するように、溶融を酸化雰囲気下で行って、着色の原因となる金属ビスマスの析出を抑制することも好ましい。なお、不純物として白金が混入すると透過率が低下する傾向があるため、溶融炉の材質としては極力、白金を含有しないものが好ましい。例えば、溶融炉としては金を主成分として含有する材質を採用することが好ましい。なお、バッチ原料として粒径の小さいものや、一旦ガラス化したものを使用することにより、溶解性を向上させ、未溶解不純物の混入を抑制することができる。 In order to adjust the coloring degree λ 70 to the above range, as described above, the ratio of Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is adjusted, or the transmittance of Nb 2 O 5 , WO 3 , TiO 2 or the like is adjusted. It is effective to limit the content of the component to be reduced. In addition, as described later, it is also preferable to suppress the precipitation of metal bismuth that causes coloring by melting in an oxidizing atmosphere. In addition, since the transmittance tends to decrease when platinum is mixed as an impurity, it is preferable that the material of the melting furnace does not contain platinum as much as possible. For example, it is preferable to employ a material containing gold as a main component for the melting furnace. In addition, by using a batch material having a small particle size or once vitrified, the solubility can be improved and mixing of undissolved impurities can be suppressed.

本発明の光学ガラスは、ガラス転移点が450℃以下、425℃以下、特に420℃以下であることが好ましい。ガラス転移点が高すぎると、低温でのモールドプレス成形が困難となり、金型の酸化、ガラス成分の揮発による金型の汚染、ガラスと金型との融着などの問題が発生しやすくなる。   The optical glass of the present invention preferably has a glass transition point of 450 ° C. or lower, 425 ° C. or lower, particularly 420 ° C. or lower. If the glass transition point is too high, mold press molding at a low temperature becomes difficult, and problems such as oxidation of the mold, contamination of the mold due to volatilization of glass components, and fusion between the glass and the mold are likely to occur.

次に、本発明のガラスを用いて光ピックアップレンズや撮影用レンズ等の光学ガラスを製造する方法を説明する。   Next, a method for producing an optical glass such as an optical pickup lens or a photographing lens using the glass of the present invention will be described.

まず、所望の組成になるようにガラス原料を調合した後、溶融炉中で溶融を行う。酸化ビスマスは溶融時に他の成分を酸化したり、自身が還元されて金属ビスマスとなり、透過率低下の原因となりやすい。したがって、酸化雰囲気で溶融することが好ましい。酸化雰囲気を実現するためには、酸化剤として働く硝酸原料、炭酸原料、水和物等を多く含む原料、具体的には硝酸ビスマス、硝酸ランタン、硝酸バリウム、硝酸ソーダ等を多く使用することが好ましい。また、溶融時に酸素を多く含むガスをガラス中に導入することで、より酸化方向の溶融雰囲気を達成することができる。   First, after preparing a glass raw material so that it may become a desired composition, it fuse | melts in a melting furnace. Bismuth oxide oxidizes other components at the time of melting, or is itself reduced to metal bismuth, which tends to cause a decrease in transmittance. Therefore, it is preferable to melt in an oxidizing atmosphere. In order to realize an oxidizing atmosphere, it is necessary to use a raw material containing a large amount of nitric acid raw material, carbonic acid raw material, hydrate, etc. that act as an oxidizing agent, specifically, bismuth nitrate, lanthanum nitrate, barium nitrate, sodium nitrate, etc. preferable. Further, by introducing a gas containing a large amount of oxygen into the glass at the time of melting, a melting atmosphere in a more oxidizing direction can be achieved.

なお、高温で溶融すると、酸化ビスマスがより還元されやすく、金属ビスマスが析出しやすくなるため、溶融温度はなるべく低いほうが好ましい。具体的には、溶融温度は1200℃以下、1100℃以下、特に1000℃以下が好ましい。特に、溶融炉として金を主成分として含有する材質を使用する場合、その融点が低いため(純金で約1060℃)、溶融温度もそれに応じて低くする必要がある。溶融温度の下限は特に限定されないが、ガラス原料を十分に溶融してガラス化するために、700℃以上、特に800℃以上であることが好ましい。   It should be noted that when melted at a high temperature, bismuth oxide is more easily reduced and metal bismuth is likely to precipitate, so the melting temperature is preferably as low as possible. Specifically, the melting temperature is preferably 1200 ° C. or lower, 1100 ° C. or lower, particularly 1000 ° C. or lower. In particular, when a material containing gold as a main component is used as a melting furnace, since the melting point is low (about 1060 ° C. with pure gold), the melting temperature must be lowered accordingly. The lower limit of the melting temperature is not particularly limited, but it is preferably 700 ° C. or higher, particularly 800 ° C. or higher in order to sufficiently melt the glass raw material and vitrify it.

次に、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して液滴状ガラスを作製し、プリフォームガラスを得る。または、溶融ガラスを急冷鋳造して、一旦ガラスブロックを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを得る。   Next, molten glass is dropped from the tip of the nozzle to produce droplet glass, and preform glass is obtained. Alternatively, the molten glass is rapidly cast to prepare a glass block, which is then ground, polished and washed to obtain a preform glass.

続いて、精密加工を施した金型中にプリフォームガラスを投入して軟化状態となるまで加熱しながら加圧成形し、金型の表面形状をプリフォームガラスに転写させる(モールドプレス成形)。このようにして光学ガラスを得ることができる。   Subsequently, the preform glass is put into a precision-processed mold and is pressure-formed while being heated until it becomes softened, and the surface shape of the mold is transferred to the preform glass (mold press molding). Thus, an optical glass can be obtained.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

表1〜9は本発明の実施例(No.1〜32、36〜59)および比較例(No.33〜35、60)を示している。   Tables 1-9 show Examples (Nos. 1-32, 36-59) and Comparative Examples (Nos. 33-35, 60) of the present invention.

各ガラス試料は次のようにして調製した。   Each glass sample was prepared as follows.

まず、表に示す各組成になるようにガラス原料を調合し、金ルツボを用いて800〜1050℃で1時間溶融した。溶融後、ガラス融液をカーボン板上に流し出し、さらにアニール後、各測定に適したガラス試料を作製した。   First, the glass raw material was prepared so that it might become each composition shown to a table | surface, and it melted at 800-1050 degreeC for 1 hour using the gold crucible. After melting, the glass melt was poured onto a carbon plate, and after annealing, a glass sample suitable for each measurement was produced.

得られたガラス試料について、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、ガラス転移点(Tg)、着色度λ70を測定した。結果を表1〜9に示す。 The obtained glass sample refractive index (nd), Abbe number ([nu] d), glass transition temperature (Tg), was measured coloring degree lambda 70. The results are shown in Tables 1-9.

屈折率は、ヘリウムランプのd線(587.6nm)に対する測定値で示した。   The refractive index is indicated by the measured value for the d-line (587.6 nm) of the helium lamp.

アッベ数は、上記d線の屈折率と水素ランプのF線(486.1nm)、同じく水素ランプのC線(656.3nm)の屈折率の値を用い、アッベ数=[(nd−1)/(nF−nC)]式から算出した。   The Abbe number uses the refractive index value of the d-line and the refractive index of the F-line (486.1 nm) of the hydrogen lamp and the C-line (656.3 nm) of the hydrogen lamp, and the Abbe number = [(nd−1) / (NF-nC)] formula.

ガラス転移点は、熱膨張測定装置(dilato meter)にて測定される値によって評価した。   The glass transition point was evaluated by a value measured with a thermal expansion measuring device (dilatometer).

着色度λ70は、分光光度計を用いて、厚さ10mm±0.1mmの光学研磨されたガラス試料について、200〜800nmの波長域での透過率を0.5nm間隔で測定し、透過率70%を示す波長により評価した。 The degree of coloration λ 70 is obtained by measuring the transmittance in the wavelength range of 200 to 800 nm at intervals of 0.5 nm for an optically polished glass sample having a thickness of 10 mm ± 0.1 mm using a spectrophotometer. The evaluation was based on a wavelength indicating 70%.

さらに、実施例であるNo.40および比較例であるNo.34およびNo.60の試料についてプレス性評価を行った。このプレス性評価は、モールドプレス成形を想定した金型とガラスの融着を評価したものである。具体的には、研磨されたタングステンカーバイト(WC)板の間に、5mmφ×5mmtのサイズの端面鏡面研磨されたガラス試料を挟み込み、窒素雰囲気で熱処理を行いながら50KPaで10分間加圧した後の金型へのガラスの融着状態を観察した。ここで、熱処理温度はガラス転移点+40℃とした。試験後の金型の写真を図1〜3(順にNo.40、No.34およびNo.60に対応)に示す。   Furthermore, No. which is an example. 40 and Comparative Example No. 34 and no. The pressability evaluation was performed on 60 samples. This pressability evaluation evaluates the fusion between a mold and glass assuming mold press molding. Specifically, a gold sample after sandwiching an end mirror polished glass sample having a size of 5 mmφ × 5 mmt between polished tungsten carbide (WC) plates and pressurizing at 50 KPa for 10 minutes while performing heat treatment in a nitrogen atmosphere. The fused state of the glass to the mold was observed. Here, the heat treatment temperature was the glass transition point + 40 ° C. The photograph of the metal mold | die after a test is shown to FIGS. 1-3 (corresponding to No.40, No.34, and No.60 in order).

表1〜9から明らかなように、実施例であるNo.1〜32、36〜59のガラスは、高屈折かつ高分散の光学特性、低ガラス転移点および低着色度の各特性を満たしていた。一方、比較例であるNo.33および34のガラスは着色度に劣り、No.35のガラスはガラス転移点が高かった。また、図1〜3から明らかなように、実施例であるNo.40の試料では、金型にガラスがほとんど融着していないのに対し、比較例であるNo.34およびNo.60の試料では、金型とガラスの接したほとんどの部分でガラスが融着していることが確認された。   As is apparent from Tables 1-9, No. 1 as an example. The glasses of 1 to 32 and 36 to 59 satisfied the properties of high refraction and high dispersion, the low glass transition point, and the low coloring degree. On the other hand, No. which is a comparative example. The glasses Nos. 33 and 34 are inferior in coloration. The glass of 35 had a high glass transition point. As is clear from FIGS. In the sample No. 40, the glass was hardly fused to the mold, whereas in the comparative example No. 34 and no. In the 60 samples, it was confirmed that the glass was fused at most portions where the mold and the glass were in contact.

本発明の光学ガラスは、CD、MD、DVD、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ;ビデオカメラ、一般のカメラの撮影用レンズ;光通信用レンズ等の光学素子に好適である。なお、モールドプレス成形以外の成形方法で製造される硝材として使用することも可能である。   The optical glass of the present invention is suitable for optical elements such as optical pickup lenses for CD, MD, DVD, and other various optical disk systems; video cameras, photographing lenses for general cameras, and lenses for optical communication. In addition, it can also be used as a glass material manufactured by a molding method other than mold press molding.

Claims (15)

屈折率が1.85以上、アッベ数が30以下、ガラス転移点が450℃以下であり、ガラス組成として、質量%で、Bi 40〜90%、B 0〜30%、TeO 0.1%〜19%を含有し、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnOがそれぞれ1%未満であり、かつ、鉛成分、ヒ素成分、フッ素成分、GeOを実質的に含有しないことを特徴とする光学ガラス。 The refractive index is 1.85 or more, the Abbe number is 30 or less, the glass transition point is 450 ° C. or less, and the glass composition is, by mass, Bi 2 O 3 40 to 90%, B 2 O 3 0 to 30%, TeO 2 0.1% to 19%, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO are less than 1% each, and substantially free of lead component, arsenic component, fluorine component, GeO 2 Optical glass characterized by 質量%で、SiO+Alが0〜2.5%であることを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein SiO 2 + Al 2 O 3 is 0 to 2.5% by mass%. 質量比で、B/(SiO+Al)が5.5以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1 or 2, wherein B 2 O 3 / (SiO 2 + Al 2 O 3 ) is 5.5 or more by mass ratio. 質量比で、Bi/Bが8以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学ガラス。 A mass ratio, the optical glass according to any one of claims 1 to 3, wherein the Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is 8 or less. 質量比で、(Bi+TeO)/Bが8以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学ガラス。 A mass ratio, (Bi 2 O 3 + TeO 2) / optical glass according to any one of claims 1 to 4 B 2 O 3 is equal to or 8 or less. 質量%で、Bi+B+TeOが90%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 is 90% or more by mass%. 質量%で、La+Gd+Taが0〜20%であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光学ガラス。 By mass%, La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + optical glass according to claim 1, Ta 2 O 5 is characterized in that 0 to 20%. 質量%で、TiO+WO+Nbが0〜15%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is 0 to 15% by mass. 質量%で、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOが2%以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光学ガラス。   The optical glass according to any one of claims 1 to 8, wherein MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO is 2% or less by mass%. 質量%で、LiO+NaO+KOが0〜10%であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光学ガラス。 In mass%, the optical glass according to any one of claims 1 to 9 Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is equal to or is 0-10%. 質量%で、Bi+B+TeO+LiO+NaO+KO+TiO+WO+Nbが95%以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光学ガラス。 The mass%, Bi 2 O 3 + B 2 O 3 + TeO 2 + Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + TiO 2 + WO 3 + Nb 2 O 5 is 95% or more, and according to any one of claims 1 to 10 Optical glass. 質量%で、Sbを0〜1%含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein the optical glass contains 0 to 1% of Sb 2 O 3 by mass%. 着色度λ70が500nm未満であることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein the coloring degree λ 70 is less than 500 nm. モールドプレス成形用であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の光学ガラス。   The optical glass according to claim 1, wherein the optical glass is used for mold press molding. 請求項1〜14のいずれかに記載の光学ガラスを用いたことを特徴とする光学素子。   An optical element comprising the optical glass according to claim 1.
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