JP2016013971A - ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 - Google Patents
ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016013971A JP2016013971A JP2015201077A JP2015201077A JP2016013971A JP 2016013971 A JP2016013971 A JP 2016013971A JP 2015201077 A JP2015201077 A JP 2015201077A JP 2015201077 A JP2015201077 A JP 2015201077A JP 2016013971 A JP2016013971 A JP 2016013971A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- content
- sample
- melting
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 368
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title abstract description 63
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 31
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title abstract description 23
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 41
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 10
- -1 B 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 132
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 114
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 99
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 98
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 91
- 230000008569 process Effects 0.000 description 82
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 79
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 60
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 55
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 51
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 50
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 43
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 40
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 36
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 27
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 22
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 21
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 19
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 11
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 11
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005385 borate glass Substances 0.000 description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 2
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- YKIOKAURTKXMSB-UHFFFAOYSA-N adams's catalyst Chemical compound O=[Pt]=O YKIOKAURTKXMSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020203 CeO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000575 Ir alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNJIKBGDNBEQME-UHFFFAOYSA-L barium(2+);dioxido(oxo)phosphanium Chemical compound [Ba+2].[O-][P+]([O-])=O.[O-][P+]([O-])=O XNJIKBGDNBEQME-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000923 precious metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
【解決手段】 屈折率ndが1.75以上であり、
P2O5の含有量が7〜40モル%であって、
下記式(1)に示すβOHの値が、下記式(2)で表される関係を満足するガラス。
βOH=−[ln(B/A)]/t ・・・(1)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.1 ・・・(2)
【選択図】 なし
Description
〔1〕 屈折率ndが1.75以上であり、下記式(1)に示すβOHの値が、下記式(2)で表される関係を満足するガラス。
βOH=−[ln(B/A)]/t ・・・(1)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.1 ・・・(2)
〔式(1)中、tは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み(mm)を表し、Aは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長2500nmにおける外部透過率(%)を表し、Bは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長2900nmにおける外部透過率(%)を表す。また、lnは自然対数である。式(2)中、ndは、前記ガラスの屈折率を表す。〕
〔3〕 前記ガラス成分として、P2O5を含む上記〔1〕または〔2〕に記載のガラス。
本発明に係るガラスは、屈折率ndが1.75以上であり、下記式(1)に示すβOHの値が、下記式(2)で表される関係を満足する。
βOH=−[ln(B/A)]/t ・・・(1)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.1 ・・・(2)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.05・・・(3)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.00・・・(4)
次に、本実施形態に係るガラスとして、光学ガラスの製造方法を例に、図1を参照しながら製造方法の一例を説明する。
調合材料を熔融してカレット1を得るラフメルト工程P1と、前記カレット1を再熔融してガラス2を得るリメルト工程P2と、を有し、
前記ラフメルト工程および前記リメルト工程のうち少なくともいずれか一方において、熔融ガラス中の水分量を高める操作を行うことを特徴とする。
ラフメルト工程は、調合材料を熔融してカレット1を得る工程である。
まず、所望の特性の光学ガラスが得られるように、ガラス成分に対応する原材料を秤量し、十分混合して調合材料(バッチ原料)得る。
次に、調合材料をラフメルト容器の中に入れて加熱、熔融する。
次に、熔融物を急冷し、カレットを作製する。
熔融物の流出と並行し、ラフメルト容器から熔融物を一部掬い取って成形し、屈折率測定用のガラス試料とする。そして、このガラス試料の屈折率を測定し、得られた屈折率をカレットの屈折率とする。
ラフメルト工程は、カレット1を再熔融して光学ガラス2を得る工程である。
カレットは、好ましくは事前に屈折率測定が行われており、屈折率の測定値が所望の値と等しい場合、カレットをそのまま調合カレットとする。一方、屈折率の測定値が所望の値からずれている場合、所望の値より高い屈折率を有するカレットと所望の値より低い屈折率を有するカレットを混合して、調合カレットとする。
次に、調合カレットを、リメルト容器の中に入れて加熱、熔融する。
上記装置は、いずれも公知のものを使用すればよい。
カレットが完全に熔融し、均質な熔融ガラスが得られたら、バブリングを行っている場合は、バブリングを停止し、熔融ガラスの温度を上昇させ、清澄を行う。
したがって、十分な泡切れ効果が得られる範囲で清澄時間を短くし、ガラスの着色を抑制することが好ましい。例えば、清澄時間を1〜10時間の範囲としてもよい。
清澄により熔融ガラス中の泡を熔融ガラス外へ排除した後、熔融ガラスの温度を低下させ、熔融ガラスを攪拌して均質化を行う。
清澄・均質化した熔融ガラスをリメルト容器底部に取り付けたガラス流出パイプより流出し、鋳型中に流し込んでガラスを成形する。
原料の熔解、清澄、均質化を一つの坩堝中で行う方式では、ガラス流出パイプの一部を内部のガラスが固化するように冷却してパイプを閉鎖して熔解、清澄、均質化の各工程を行う。その後、パイプの冷却箇所を加熱してガラスを熔解し、パイプを開放して熔融ガラスを流出する。ガラス流出パイプの温度制御は公知の方法で行えばよい。
次に、成形したガラスを徐冷し、再加熱処理を行い、着色と歪を除去するとともに、屈折率を微調整して目的とする光学ガラスを得る。
以下、特記しない限り、ガラス成分の含有量、合計含有量、添加剤の含有量は、酸化物換算のモル%で表示する。
上記の光学ガラスを使用して光学素子を作るには、公知の方法を適用すればよい。例えば、熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラス素材を作製する。次に、このガラス素材を再加熱、プレス成形して光学素子ブランクを作製する。さらに光学素子ブランクの研磨を含む工程により加工して光学素子を作製する。
あるいは、熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラス素材を作製し、このガラス素材を加熱、精密プレス成形して光学素子を作製する。
あるいは、熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製し、この成形体を加工して光学素子を作製する。
光学素子としては、球面レンズ、非球面レンズ、マクロレンズ、レンズアレイなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などを例示することができる。
[バッチ原料の調製]
まず、所望の特性を備えた光学ガラスを作製するにあたり、ガラスの原材料として、リン酸、メタリン酸バリウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化ビスマス、ホウ酸、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび酸化ケイ素をそれぞれ準備した。次に、最終的に得られる光学ガラスのガラス組成が、表1に示す酸化物組成I〜VIIIとなるように、上記原材料を適宜選択、秤量し、十分混合してバッチ原料I〜VIIIを作製した。
調合されたバッチ原料I〜VIIIを、各光学ガラスのガラス原料とした。このガラス原料を石英製坩堝に投入し、大気雰囲気中で900〜1350℃で熔解して熔融物を得た。このようにして得られた熔融物を水中に滴下してカレットを得た。
次に、調合カレットを白金製坩堝(熔融容器)に投入し、800〜1350℃の範囲内で白金製坩堝内の調合カレットを加熱、熔融し、熔融ガラスとした(熔融工程)。
得られた光学ガラスサンプル(試料11〜試料84)の各種物性は、以下のように測定、評価した。
光学ガラスサンプルを適量採取し、これを酸およびアルカリ処理し、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS法)、イオンクロマトグラフフィー法を用いて、各成分の含有量を定量することで測定し、酸化物組成I〜VIIIと一致していることを確認した。
光学ガラスサンプルを作製する際の、均質化工程を経た熔融ガラスを、鋳型に鋳込んで成形し、ガラス転移温度付近の温度で保持した後、―10℃/時の降温速度で冷却し、測定用試料を作製した。得られた測定用試料について、日本光学硝子工業会規格で定められた屈折率測定法により、屈折率nd、ng、nF、ncを測定した。さらに、これら屈折率の測定値より、アッベ数νdを算出した。
光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ1mmの板状ガラス試料を準備した。この板状ガラス試料の研磨面に垂直方向から光を入射して、波長2500nmにおける外部透過率Aおよび波長2900nmにおける外部透過率Bを、分光光度計を用いてそれぞれ測定し、下記式(1)により、βOHを算出した。
βOH=−[ln(B/A)]/t ・・・(1)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.1 ・・・(2)
光学ガラスサンプルを、大気雰囲気中で、+100℃/時の速度で昇温し、所定の保持温度で100時間保持して、−30℃/時の速度で降温して、熱処理した。なお、保持温度は、組成に応じて異なるため、それぞれの光学ガラスサンプルの酸化物組成に応じて、表4に示す温度とした。
光学ガラスサンプルを適量採取し、これをアルカリ融解して、Ptを分離する処理した後、ICP−MS法によりガラス中のPt量を定量した。結果を表6に示す。
まず、光学ガラスサンプルを、T450(H)の場合と同様の条件で熱処理した。
熱処理後の光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ10mm±0.1mmの板状ガラス試料を準備した。この板状ガラス試料の研磨面に垂直方向から光を入射して、波長280nm〜700nmの範囲で表面反射損失を含む分光透過率を、分光光度計を用いて測定し、分光透過率(外部透過率)が80%および70%になる波長を、それぞれ着色度λ80およびλ70とした。λ80およびλ70の値は、いずれも小さいほど、ガラスの着色が少ないことを意味する。結果を表6に示す。なお、λ80により評価した試料については、表6に示す結果に下線を付した。
光学ガラスサンプルを作製する際の、均質化工程を経た熔融ガラスを、0.5〜0.7cc採取し、浮上成形用の鋳型(熔融ガラスを受ける凹部が多孔質体で形成され、多孔質体を通して凹部表面からガスが噴出する構造になっている鋳型)の凹部に流し込み、凹部からガスを噴出し、凹部上の熔融ガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラス塊を浮上状態で成形した。
光学ガラスサンプルを作製する際の、清澄工程を開始する前の熔融ガラス(ガラス融液)を40cc採取し、大気中で別の白金坩堝で一定時間清澄し、ガラス融液を白金坩堝中で冷却し、固化させた。この過程で、ガラス中に含まれる泡の数をカウントできる程度に着色を低減した。次に固化したガラスを白金坩堝から取り出した。
ガラス原料として、バッチ原料Vに酸化アンチモン(Sb2O3)を添加した以外は、実施例1の試料51〜試料56と同様の条件で光学ガラスサンプルを作製した(試料51a〜試料56a)。酸化アンチモンの添加量を表7に示す。なお、単位は、バッチ原料100質量%に対するppmである。
得られた光学ガラスサンプル(試料51a〜試料56a)の各種物性は、実施例1の場合と同様の条件により測定、評価した。
実施例1および2で作製した光学ガラスサンプル(ガラスブロック)を分割し、必要に応じて、さらに加工を施し、各光学ガラスに対応するプレス成形用ガラス素材を得た。
本実施態様において好ましいガラスは、ガラス中に含まれるTiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量20モル%以上のガラスであり、25モル%以上のガラスがより好ましく、30モル%以上のガラスがさらに好ましく、35モル%以上のガラスが一層好ましい。
本実施態様における好ましいガラスは、貴金属を含み、貴金属の含有量が4ppm以下である。ガラス中に含まれる貴金属の含有量のより好ましい上限量は、3ppm、2.7ppm、2.5ppm、2.2ppm、2.0ppm、1.8ppm、1.6ppm、1.4ppm、1.2ppm、1.1ppm、1.0ppm、0.9ppmの順に上限値が低いほど一層好ましい。
Claims (1)
- 屈折率ndが1.75以上であり、
P2O5の含有量が7〜40モル%であり、
下記(a)〜(d)のいずれか1以上を満足するガラスであって、
(a)P2O5、SiO2、B2O3、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Li2O、Na2O、K2O、Al2O3、ZrO2、GeO2、TeO2、Sb2O3の合計含有量が90モル%以上である;
(b)ガラス転移温度Tgが541℃以上である;
(c)Nb2O5の含有量が5モル%以上である;
(d)TiO2の含有量が1モル%以上である;
下記式(1)に示すβOHの値が、下記式(2)で表される関係を満足するガラス。
βOH=−[ln(B/A)]/t ・・・(1)
βOH≧181.39×nd−3−325.75×nd−2+194.85×nd−1−38.1 ・・・(2)
〔式(1)中、tは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み(mm)を表し、Aは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長2500nmにおける外部透過率(%)を表し、Bは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長2900nmにおける外部透過率(%)を表す。また、lnは自然対数である。式(2)中、ndは、前記ガラスの屈折率を表す。〕
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015201077A JP2016013971A (ja) | 2013-04-26 | 2015-10-09 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013094501 | 2013-04-26 | ||
JP2013094501 | 2013-04-26 | ||
JP2015201077A JP2016013971A (ja) | 2013-04-26 | 2015-10-09 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015150949A Division JP5826428B1 (ja) | 2013-04-26 | 2015-07-30 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016013971A true JP2016013971A (ja) | 2016-01-28 |
JP2016013971A5 JP2016013971A5 (ja) | 2016-11-24 |
Family
ID=52123029
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013135342A Active JP5793165B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-06-27 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
JP2015150949A Active JP5826428B1 (ja) | 2013-04-26 | 2015-07-30 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
JP2015201077A Pending JP2016013971A (ja) | 2013-04-26 | 2015-10-09 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013135342A Active JP5793165B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-06-27 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
JP2015150949A Active JP5826428B1 (ja) | 2013-04-26 | 2015-07-30 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP5793165B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015117169A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Hoya株式会社 | ガラスの製造方法および光学素子の製造方法 |
WO2020203673A1 (ja) | 2019-04-05 | 2020-10-08 | 日本電気硝子株式会社 | 装飾用ガラス物品 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5793165B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2015-10-14 | Hoya株式会社 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
US9834465B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-12-05 | Hoya Corporation | Optical glass and method for producing the same |
JP6734630B2 (ja) * | 2015-05-12 | 2020-08-05 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP6812147B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2021-01-13 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 |
JP6812148B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2021-01-13 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 |
CN111556855B (zh) * | 2018-02-01 | 2023-01-31 | Hoya株式会社 | 着色玻璃及其制造方法 |
JP7409636B2 (ja) | 2019-11-27 | 2024-01-09 | 株式会社住田光学ガラス | 多成分系酸化物ガラス、光学素子、光ファイバ、及び多成分系酸化物ガラスの製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080216514A1 (en) * | 2000-10-23 | 2008-09-11 | Hoya Corporation | Process for the production of glass molded article, optical element produced by the process, and method of treating glass |
JP2008273791A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Ohara Inc | リン酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラスからなるガラスセラミックス、およびそれらの製造方法 |
JP2010057893A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-03-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止ガラス |
JP2011042556A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-03-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 光学ガラスの製造方法 |
JP2011046550A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止ガラスの製造方法および封止ガラス |
JP2011241103A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Ohara Inc | 光学ガラスの製造方法、光学素子及び光学素子 |
JP2011246344A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-12-08 | Ohara Inc | ガラス成形体の製造方法、光学素子及び光学機器 |
JP2014224026A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-12-04 | Hoya株式会社 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
-
2013
- 2013-06-27 JP JP2013135342A patent/JP5793165B2/ja active Active
-
2015
- 2015-07-30 JP JP2015150949A patent/JP5826428B1/ja active Active
- 2015-10-09 JP JP2015201077A patent/JP2016013971A/ja active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080216514A1 (en) * | 2000-10-23 | 2008-09-11 | Hoya Corporation | Process for the production of glass molded article, optical element produced by the process, and method of treating glass |
JP2008273791A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Ohara Inc | リン酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラスからなるガラスセラミックス、およびそれらの製造方法 |
JP2010057893A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-03-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止ガラス |
JP2011042556A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-03-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 光学ガラスの製造方法 |
JP2011046550A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止ガラスの製造方法および封止ガラス |
JP2011246344A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-12-08 | Ohara Inc | ガラス成形体の製造方法、光学素子及び光学機器 |
JP2011241103A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Ohara Inc | 光学ガラスの製造方法、光学素子及び光学素子 |
JP2014224026A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-12-04 | Hoya株式会社 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
JP5793165B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2015-10-14 | Hoya株式会社 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
JP5826428B1 (ja) * | 2013-04-26 | 2015-12-02 | Hoya株式会社 | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015117169A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Hoya株式会社 | ガラスの製造方法および光学素子の製造方法 |
WO2020203673A1 (ja) | 2019-04-05 | 2020-10-08 | 日本電気硝子株式会社 | 装飾用ガラス物品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014224026A (ja) | 2014-12-04 |
JP2015214488A (ja) | 2015-12-03 |
JP5793165B2 (ja) | 2015-10-14 |
JP5826428B1 (ja) | 2015-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6009709B1 (ja) | 光学ガラスおよびその製造方法 | |
JP5826428B1 (ja) | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 | |
KR102151279B1 (ko) | 유리, 광학 유리, 프레스 성형용 유리 소재 및 광학 소자 | |
JP7320100B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP5826429B1 (ja) | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 | |
JP6018956B2 (ja) | ガラス、カレットおよび光学素子の製造方法 | |
WO2013191271A1 (ja) | ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170124 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20170323 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170912 |