JP2022063221A - 光学ガラス及び光学ガラスからなる光学素子 - Google Patents
光学ガラス及び光学ガラスからなる光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022063221A JP2022063221A JP2021138721A JP2021138721A JP2022063221A JP 2022063221 A JP2022063221 A JP 2022063221A JP 2021138721 A JP2021138721 A JP 2021138721A JP 2021138721 A JP2021138721 A JP 2021138721A JP 2022063221 A JP2022063221 A JP 2022063221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- glass
- content
- refractive index
- optical
- 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
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 31
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 93
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 4
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 229910011255 B2O3 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 31
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 8
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000008395 clarifying agent Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
熱的安定性が低下すると、ガラスを成形するときに失透しやすくなる。また高いガラス転移温度を有するガラスの場合は、プレス成形するときにガラスを高温に加熱する必要があり、ガラスと成形型の成形面とが反応してガラスが発泡するなどしてガラス成形品の表面品質が悪化しやすくなる。特に表面品質の悪化は大型の成形品を生産する際に顕著になる傾向がある。
特許文献1、2に記載のガラスはいずれも光学ガラスとして優れたものであるが、高屈折率特性を維持しつつ熱的安定性の更なる改善や、高屈折率と低ガラス転移温度の両立の面で改善の余地がある。
[1] 必須成分として、B2O3、La2O3、Gd2O3、Ta2O5、Li2OおよびZnOを含み、
質量%表示で、
SiO2 2.5~12%、
Li2O 0.70%以上、
ZnO 6%以上、
La2O3 25%以上、
Gd2O3 17.5%以下、
Ta2O5 6%以上、
含み、
Li2OおよびZnOの合計含有量が10%以上、
Nb2O5およびWO3の合計含有量が1.0%以上、
質量比(La2O3+Gd2O3)/B2O3が2.2以上、
質量比(Li2O/SiO2)が0.200以上、
である光学ガラス。
[2] 屈折率ndとガラス転移温度Tg[℃]が式(1)を満たす[1]に記載の光学ガラス。
Tg<1700×nd-2555 ・・・ (1)
[3] 屈折率ndが1.80以上、ガラス転移温度Tgが600℃以下である[1]に記載の光学ガラス。
[4] [1]乃至[3]のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
νd=(nd-1)/nF-nC
質量%表示で、
SiO2 2.5~12%、
Li2O 0.70%以上、
ZnO 6%以上、
Gd2O3 17.5%以下、
Ta2O5 6%以上、
含み、Li2OおよびZnOの合計含有量が10%以上であり、Nb2O5およびWO3の合計含有量が1.0%以上であり、質量比(La2O3+Gd2O3)/B2O3が2.2以上であり、質量比(Li2O/SiO2)が0.200以上、である光学ガラス、である。
B2O3とSiO2はガラスのネットワーク形成成分である。
SiO2の含有量は、ガラスの熱的安定性を維持する観点から2.5%以上であり、屈折率を維持するとともにガラス転移温度を低く抑える観点から12%以下である。
SiO2の含有量の下限は、2.55%以上、2.60%以上、2.65%、2.70%、2.75%以上の順に好ましい。また、SiO2の含有量の好ましい上限は、11.0%以下、10.75%以下、10.50%以下、10.25%以下、10.0%以下の順に好ましい。
B2O3の含有量の下限は、7.92%以上、8.50%以上、9.0%以上、9.50%以上、10.0%以上、10.5%以上、11.0%以上、11.46%以上、12.0%以上、12.47%以上、13.0%以上、13.5%以上の順により好ましい。また、B2O3の含有量の上限は、20.0%以下、19.5%以下、19%以下、18.5%以下、18%以下、17.5%以下、17.0%以下の順により好ましい。
Li2Oの含有量の下限は、0.70%以上、0.72%以上、0.74%以上、0.76%以上、0.78%以上、0.80%以上の順により好ましい。
Li2Oの含有量の上限は、特に限定されるものではないが、ガラスの熱的安定性、高屈折率特性を維持する観点からLi2Oの含有量の上限は、2.16%以下、1.99%以下、1.90%以下、1.80%以下、1.78%以下、1.76%以下、1.74%以下、1.72%以下、1.70%以下の順により好ましい。
ZnOの含有量の下限は、6.0%以上、7.0%以上、8.0%以上、9.0%以上、10.0%以上、11.0%以上の順により好ましい。
ZnOの上限は特に限定されるものではないが、ガラスの化学的耐久性、熱的安定性を維持する観点からZnOの含有量の上限は、22.0%以下、21.0%以下、20.0%以下、19.0%以下、18.0%以下、17.0%以下、16.0%以下の順により好ましい。
Li2O+ZnOの含有量の下限は、10.0%以上、10.5%以上、11.0%以上、11.5%以上、12.0%以上、12.5%以上の順により好ましい。また、Li2O+ZnOの含有量の上限は、特に限定されるものではないが、23.0%以下、22.0%以下、21.0%以下、20.0%以下、19.0%以下、18.0%以下、17.0%以下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、Gd2O3の含有量を17.5%以下とする。Gd2O3の含有量の上限は、17.25%以下、17.0%以下、16.75%以下、16.50%以下、16.25%以下、16.0%以下の順により好ましい。
Gd2O3の含有量の下限は、特に限定されるものではないが、熱的安定性が優れた高屈折率低分散特性を得る観点からGd2O3の含有量の下限は、3.0%以上、3.5%以上、4.0%以上、4.5%以上、5.0%以上の順に好ましい。
また、ガラスの熱的安定性をより向上する上から、Gd2O3の含有量を13.0%未満とすることが好ましく、12.5%以下とすることがより好ましく12.0%以下とすることがさらに好ましく、11.5%未満とすることが一層好ましい。なお、これらの好ましい例をモル%表示すると、Gd2O3の含有量を6.7モル%未満とすることが好ましく、5.5モル%以下とすることがより好ましく、4.9モル%以下とすることがより好ましく、4.8モル%以下とすることがさらに好ましく、4.5モル%未満とすることが一層好ましい、となる。
La2O3の含有量の下限は、25.5%以上、26.0%以上、26.5%以上、27.0%以上、27.5%以上、28.0%以上、28.5%以上の順に好ましい。
また、La2O3の含有量の上限は、特に限定されるものではないが、過剰の導入により熱的安定性が低下傾向を示す場合があるため、41.0%以下、40.5%以下、40.0%以下、39.5%以下、39.0%以下、38.5%以下、38.0%以下の順に好ましい。
また、La2O3とGd2O3の合計含有量(La2O3+Gd2O3の含有量)の上限は、50.0%以下、49.5%以下、49.0%以下、48.5以下、48.0%以下、47.5%以下の順に好ましい。
上記を考慮すると、Nb2O5+WO3の含有量の下限は、1.00%以上、1.25%以上、1.50%以上、1.75%以上、2.00%以上、2.25%以上、2.50%以上の順に好ましい。
また、Nb2O5+WO3の含有量の上限は、10.0%以下、9.5%以下、9.0%以下、8.5%以下、8.0%以下、7.5%以下、7.0%以下、6.5%以下、6.0%以下の順により好ましい。
Nb2O5の含有量の上限は、導入量が過剰になると分散が大きくなる場合があるため、9.0%以下、8.5%以下、8.0%以下、7.5%以下、7.0%以下、6.5%以下、6.0%以下の順に好ましい。
WO3の含有量の上限は、導入量が過剰になると分散が大きくなる場合があるため、9.0%以下、8.5%以下、8.0%以下、7.5%以下、7.0%以下、6.5%以下の順に好ましい。
質量比(La2O3+Gd2O3)/B2O3)の下限は、2.25%以上、2.30%以上、2.35%以上、2.38%以上、2.49%以上、2.54%以上、2.58%以上、2.60%以上の順により好ましい。
質量比(La2O3+Gd2O3)/B2O3)の上限は、特に限定されるものではないが、ガラスの熱的安定性を維持する観点から、5.1%以下、4.9%以下、4.7%以下、4.5%以下、4.2%以下、4.1%以下、4.0%以下、3.9%以下、3.8%以下、3.7%以下の順に好ましい。
Ta2O5の下限は、6.0%以上、7.0%以上、8.0%以上、9.0%以上、10.0%以上の順に好ましい。
Ta2O5の含有量の上限は、特に限定されるわけではないが、ガラスの熱的安定性を維持する観点から、20.0%以下、19.5%以下、19.0%以下、18.5%以下、18.0%以下、17.5%以下の順に好ましい。
上記の観点からY2O3の含有量の上限は、3%以下、2%以下、1%以上、0.5%以下、0.1%以下の順に好ましく0%でもよい。
ZrO2の含有量の上限は、10.0%以下、9.5%以下、9.0%以下、8.5%以下、8.0%以下、7.5%以下、7.0%以下、6.5%以下の順により好ましい。なお、その含有量が多くなると液相温度(熱的安定性が悪くなる)が急激に上昇する。
Sb2O3の含有量の下限は、0%以上、0.01%以上、0.02%以上の順に好ましく、Sb2O3の含有量の上限は、1.0%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下の順に好ましい。なお、Sb2O3の含有量は、外割り(Sb2O3以外のガラス成分の合計質量を100としたきのSb2O3の割合)の数値である。
また、ガラス転移温度の上昇を抑制し、熱的安定性を維持する上から、質量比(Li2O/SiO2)の上限は、0.300以下、0.290以下、0.280以下、0.270以下の順に好ましい。
発明の課題を解決する上から、Bi2O3、Ga2O3、Al2O3、BaO、SrO、CaO、MgO、Lu2O3、P2O5、GeO2の合計含有量を8%以下にすることが好ましく、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%以下の順により好ましい。
環境への負荷を抑制する上から、Pb、Cd、Te、Tl、U、Th、Se、Asを実質的に含まないことが好ましい。
またガラスの着色を防ぐ上から、Fe、Cr、V、Co、Ni、Nd、Er、Eu、Cu、Tb、Hoを実質的に含まないことが好ましい。
本実施態様の光学ガラスは、屈折率ndとガラス転移温度Tg[℃]が式(1)を満たすことが好ましい。
Tg<1700×nd-2555 ・・・ (1)
式(1)を満たすことにより、高屈折率特性とプレス成形性を両立することができる。
本実施態様の光学ガラスは、屈折率ndが1.80以上であることが好ましく、ガラス転移温度Tgが600℃以下であることが好ましい。
屈折率ndの下限は、1.805、1.810、1.815、1.820、1.825、1.830、1.835、1.840、1.845の順により好ましい。
屈折率のより好ましい上限は、1.880以下、1.875以下、1.870以下、1.865以下、1.860以下の順により好ましい。
アッベ数νdのより好ましい下限:39.0以上、39.1以上、39.2以上、39.3以上、39.4以上、39.5以上の順により好ましい。
アッベ数νdのより好ましい上限:41.0以下、40.9以下、40.8以下、40.7以下、40.6以下の順により好ましい。
ガラスの屈折率を高めるということは、ガラスを光学素子の材料として考えた場合、ガラスのもつ自由度を広げることに相当する。屈折率を高めることは、前記自由度を広げるという観点から好ましいが、分散を維持しつつ屈折率を高めると、ガラス安定性が低下するという傾向が発生するため上記の範囲が好ましい。
ガラス転移温度Tgの上限は、600℃以下、595℃以下、590℃以下、585℃以下の順により好ましい。
ガラス安定性に関して、結晶化温度Txとガラス転移温度Tgとの差(Tx-Tg)は、一度固化したガラスを再加熱するときの耐失透性の指標とすることができる。結晶化温度Txとガラス転移温度Tgの差(Tx-Tg)が大きいガラスほど、上記の耐失透性に優れると考えることができる。
Tx-Tgは、例えば、300.0℃以下、280.0℃以下、260.0℃以下、240.0℃以下または220.0℃以下であることができるが、ここに例示した値を上回ることもできる。
また、高屈折率、低ガラス転移温度を維持する観点から、液相温度の下限は、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃の順に好ましい。
着色度λ80の下限は、組成から自ずから決まる。
着色度λ80の上限は、490nm以下、485nm以下、480nm以下、475nm以下の順に好ましい。
着色度λ70の下限は、組成から自ずから決まる。
着色度λ70の上限は、400nm以下、395nm以下、390nm以下、385nm以下の順に好ましい。
着色度λ5の下限は、組成から自ずから決まる。
着色度λ5の上限は、360nm以下、355nm以下、350nm以下、345nm以下の順に好ましい。
部分分散比Pg,Fの下限は、0.525以上、0.535以上、0.545以上、0.555以上の順に好ましい。
部分分散比Pg,Fの上限は、0.610以下、0.600以下、0.590以下、0.580以下の順に好ましい。
本発明の実施形態に係る光学ガラスは、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などの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。
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、水酸化物等が挙げられる。
本発明の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、ガラス原料を熔融して熔融ガラスとし、この熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形、アニールし、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のプレス成形予備体(プリフォーム)を作製する。プリフォームを加熱、軟化して、公知の方法で精密プレス成形し、必要に応じて心取り加工をするなどして非球面レンズなどの光学素子を作製する。
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。
光学素子としては、非球面レンズなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などが例示できる。
(実施例1)
質量%で表示する表1~3(表4~6は、モル%表示)に示す各組成を有するガラスとなるように、各成分に対応する化合物原料、すなわち、ホウ酸、炭酸塩、酸化物等の原料を秤量し、十分混合して調合原料とした。該調合原料を白金製坩堝に投入し、大気雰囲気下で1300~1400℃で2時間加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して熔融ガラスを得た。該熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形し、徐冷して、ブロック形状のガラスサンプルを得た。
なお、調合原料を粗熔解してカレットを作り、カレットを再熔融し、攪拌により均質化、清澄して得た熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形、徐冷してもよい。
〔1〕ガラス組成
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た。なお、表1~3(表4~6は、モル%表示)に示す全てのガラスサンプルにおいて、Fの含有量は0%であった。
〔2〕屈折率nd、アッベ数νdおよび部分分散比Pg,F
徐冷速度-30℃/時でアニールしたガラスサンプルを日本光学硝子工業会規格JOGIS-01に基づいて所定波長における屈折率を測定した。屈折率の測定結果からアッベ数νdおよび部分分散比Pg,Fを算出した。
〔3〕比重
日本光学硝子工業会規格JOGIS-05に基づいて測定した。
〔4〕λ80、λ70、λ5
ガラスサンプルを、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%、70%、5%になる波長をそれぞれλ80、λ70、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。
〔5〕ガラス転移温度Tg、結晶化ピーク温度Tx
ガラスを乳鉢で十分粉砕したものを試料とし、例えば、株式会社ブルカー製の高温型示差走査熱量計「DSC3300SA」を使用して測定した。
各ガラスサンプルの表面および内部には結晶は認められなかった。
〔6〕液相温度
ガラス試料5~8ccを1300℃に加熱された炉内に入れて20分保持し、十分熔融した後に所定の温度に加熱された炉に移し2時間保持後、室温で冷却を行った。冷却後ガラス内部を光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
なお、測定された上記ガラス物性は、表7~9に記載する。
実施例1で得られた各ガラスサンプルを、切断、研削してプリフォームを作製した。プリフォームを加熱、精密プレス成形し、精密アニールして非球面レンズを作製した。
作製した非球面レンズの内部および表面には結晶や泡などの異物は認められず、内部および表面の品質が優れた光学素子を得ることができた。
なお、精密プレス成形条件、成形型、離型膜などは公知の条件、成形型、離型膜を適用することができる。
Claims (4)
- 必須成分として、B2O3、La2O3、Gd2O3、Ta2O5、Li2OおよびZnOを含み、
質量%表示で、
SiO2 2.5~12%、
Li2O 0.70%以上、
ZnO 6%以上、
La2O3 25%以上、
Gd2O3 17.5%以下、
Ta2O5 6%以上、
含み、
Li2OおよびZnOの合計含有量が10%以上、
Nb2O5およびWO3の合計含有量が1.0%以上、
質量比(La2O3+Gd2O3)/B2O3が2.2以上、
質量比(Li2O/SiO2)が0.200以上、
である光学ガラス。 - 屈折率ndとガラス転移温度Tg[℃]が式(1)を満たす請求項1に記載の光学ガラス。
Tg<1700×nd-2555 ・・・ (1) - 屈折率ndが1.80以上、ガラス転移温度Tgが600℃以下である請求項1に記載の光学ガラス。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学ガラスからなる光学素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020171061 | 2020-10-09 | ||
JP2020171061 | 2020-10-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022063221A true JP2022063221A (ja) | 2022-04-21 |
Family
ID=81044692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021138721A Pending JP2022063221A (ja) | 2020-10-09 | 2021-08-27 | 光学ガラス及び光学ガラスからなる光学素子 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022063221A (ja) |
CN (1) | CN114315130A (ja) |
TW (1) | TW202222719A (ja) |
-
2021
- 2021-08-27 JP JP2021138721A patent/JP2022063221A/ja active Pending
- 2021-09-16 CN CN202111086079.0A patent/CN114315130A/zh active Pending
- 2021-10-07 TW TW110137284A patent/TW202222719A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114315130A (zh) | 2022-04-12 |
TW202222719A (zh) | 2022-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20160038780A (ko) | 유리, 프레스 성형용 유리 소재, 광학 소자 블랭크, 및 광학 소자 | |
TW201619084A (zh) | 玻璃、壓製成型用玻璃材料、光學元件胚料及光學元件 | |
JP2023017903A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
CN117945648A (zh) | 玻璃、光学玻璃及光学元件 | |
TWI836510B (zh) | 光學玻璃和光學元件 | |
JP6396622B1 (ja) | ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子 | |
JP6280284B1 (ja) | ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子 | |
JP6812147B2 (ja) | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 | |
JP7401236B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7383375B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP6812148B2 (ja) | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 | |
JP7339781B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
TW202114956A (zh) | 光學玻璃及光學元件 | |
JP2022063221A (ja) | 光学ガラス及び光学ガラスからなる光学素子 | |
JP2021050126A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7320110B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7142118B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
WO2018221678A1 (ja) | ガラス、光学ガラスおよび光学素子 | |
JP2019182716A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7488878B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7481847B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP7089933B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP6626907B2 (ja) | ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子 | |
TW202231592A (zh) | 光學玻璃和光學元件 | |
JP2024088788A (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210930 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230728 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240531 |