JP2021534062A - 光学ガラス、光学ガラスで製造されるガラスプリフォーム又は光学素子及び光学機器 - Google Patents
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Abstract
Description
B2O3は、ガラスの骨格を形成する成分であり、本発明においては、ガラスの溶融性、耐失透性を向上させ、ガラスの分散を低下させる働きを有する。しかし、その導入量が25%を超えると、ガラスの安定性が低下し、且つ屈折率が低下し、その導入量が5%未満であると、ガラスの溶融性が低下し、本発明に必要な光学定数に達することができない。したがって、本発明のB2O3の含有量は5〜25%であり、好ましくはB2O3の含有量は8〜22%である。
光学ガラスの実施例
表1〜表9に示す組成を有するガラスを得るために、原料として炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、酸化物、硼酸などを用い、光学ガラスの成分に対応する原料を、比率で各原料を秤量して、十分に混合して調合原料とし、この調合原料を白金製坩堝内に入れ、1200〜1450℃に加熱し、溶融、撹拌、清澄をして、均質な溶融ガラスを形成し、この溶融ガラスを適度に降温した後、予熱した金型に入れ、650〜700℃で2〜4時間保持した後、徐冷し、光学ガラスを得る。また、各ガラスの特性を以下に示す方法により測定し、測定結果を表1〜表9に示す。
温度勾配炉法を用いてガラスの結晶化性能を測定し、ガラスを180*10*10mmのサンプルに作製し、側面を研磨し、温度勾配(5℃/cm)を持つ炉内に入れて1400℃に昇温し、4時間保温した後に、取り出して室温まで自然に冷却し、顕微鏡でガラスの結晶化状況を観察し、ガラスにおける結晶の出現に対応する最高温度をガラスの結晶化上限温度とする。
屈折率と分散係数は、GB/T7962.1−2010に規定された方法に従って測定する。
GB/T 17129の測定方法に従って耐水性Dw及び耐酸性DAを測定する。
MLL−G−174Bに規定された方法に従って測定する。
光学ガラスの泡品質は、GB/T7962.8−2010に規定された測定方法に従って測定する。
2つの対向する光学研磨面を有する厚みが10±0.1mmのガラスサンプルを用いて分光透過率を測定し、その結果に基づいて算出する。
GB/T7962.20−2010に規定された方法に従って測定する。
表1における実施例1で得られた光学ガラスを所定の大きさに切断し、そして表面に窒化ホウ素粉末からなる離型剤を均一に塗布し、続いて加熱して、軟化し、プレス成形を行い、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなど、各種のレンズ、プリズムのプリフォームを作製する。
上記光学プリフォームの実施例で得られたプリフォームをアニールし、ガラス内部の歪みを低減するとともに、屈折率などの光学特性が所期の値になるように微調整する。
Claims (17)
- 酸化物に換算した組成のガラスの全質量に対して、質量パーセントで、5〜25%のB2O3と、25〜45%のLa2O3と、15〜35%のGd2O3と、0〜10%のY2O3と、0〜10%のYb2O3と、2〜15%のNb2O5と、0.5〜15%のSiO2と、1〜15%のZrO2と、0.5〜10%のTiO2と、0〜10%のWO3とを含み、Nb2O5とTiO2の重量比Nb2O5/TiO2は2.17〜8.5であり、且つTa2O5を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
- La2O3、Gd2O3、Y2O3及びYb2O3の合計含有量は50〜75%であり、TiO2、Nb2O5及びWO3の合計含有量は1〜20%であることを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
- 前記光学ガラスは、ZnO、BaO、CaO、SrO、MgO、Sb2O3、Li2O、Na2O及びK2Oからなる群から選択される1種以上をさらに含み、且つ含有量として、ZnOは0〜15%で、BaOは0〜10%で、CaOは0〜10%で、SrOは0〜10%で、MgOは0〜10%で、Sb2O3は0〜1%で、Li2O、Na2O及びK2Oは合計0〜10%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。
- 酸化物に換算した組成のガラスの全質量に対して、質量パーセントで、5〜25%のB2O3と、0.5〜15%のSiO2と、1〜15%のZrO2と、0〜15%のZnOと、0〜10%のBaOと、0〜10%のCaOと、0〜10%のSrOと、0〜10%のMgOと、合計1〜20%のTiO2、Nb2O5及びWO3と、合計0〜10%のLi2O、Na2O及びK2Oと、0〜1%のSb2O3と、合計50〜75%のLa2O3、Gd2O3、Gd2O3、Y2O3及びYb2O3とからなることを特徴である請求項1又は2に記載の光学ガラス。
- 酸化物に換算した組成のガラスの全質量に対して、質量パーセントで、8〜22%のB2O3、3〜10%のSiO2、3〜12%のZrO2、合計5〜15%のTiO2、Nb2O5及びWO3、及び/又は合計55〜70%のLa2O3、Gd2O3、Y2O3及びYb2O3を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
- Nb2O5とSiO2の重量比Nb2O5/SiO2は0.75〜2で、好ましくは1〜1.5であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- La2O3とGd2O3との重量比La2O3/Gd2O3は1.28〜1.625であり、好ましくはLa2O3/Gd2O3は1.3〜1.6で、より好ましくは1.4〜1.5であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- Y2O3及び/又はWO3を含有しないことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- ZrO2とSiO2の重量比はZrO2/SiO2≧1であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 結晶化上限温度は1350℃未満で、好ましくは1300℃未満であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 屈折率はnd>1.87で、好ましくはnd>1.88であり、アッベ数はvd>38.0で、好ましくはvd>39.0であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 耐水性Dwは3級以上で、好ましくは2級以上で、より好ましくは1級であり、耐酸性DAは3級以上で、好ましくは2級以上で、より好ましくは1級であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 脈理はC級以上で、好ましくはB級以上で、より好ましくはA級であり、泡の程度はA級以上で、好ましくはA0級以上で、より好ましくはA00級であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 透過率が70%となる時に対応する波長λ70は420nm以下で、好ましくは390nm以下であり、ガラス透過率が5%となる時に対応する波長λ5は360nm以下で、好ましくは350nm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 密度は5.3g/cm3未満で、好ましくは5.23g/cm3未満であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載の光学ガラスで製造されることを特徴とするガラスプリフォーム又は光学素子。
- 請求項16に記載の光学素子を含むことを特徴とする光学機器。
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