JP2024070680A - Optical glass and optical elements - Google Patents
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
【課題】屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラス及び光学素子を提供する。【解決手段】酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２成分 １０．０～４０．０％、Ｎｂ２Ｏ５成分 １０．０～５０．０％、ＣａＯ成分 １５．０～３５．０%、質量和ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｎＯが１５．０％未満であり、屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００である光学ガラス。【選択図】なし[Problem] To provide an optical glass and optical element that are lightweight and have good transmittance while having a refractive index (nd) in the range of 1.75000 to 1.85000. [Solution] An optical glass that, in mass % on an oxide basis, contains 10.0 to 40.0% SiO2 component, 10.0 to 50.0% Nb2O5 component, 15.0 to 35.0% CaO component, and the mass sum of BaO + Ta2O5 + La2O3 + Gd2O3 + ZnO is less than 15.0%, and has a refractive index (nd) of 1.75000 to 1.85000. [Selected Figure] None
Description
本発明は、光学ガラス、光学素子に関する。 The present invention relates to optical glass and optical elements.
光学ガラス、光学素子は、異なる光学領域のレンズを組み合わせてカメラや映像装置などの光学特性を向上させる用途や、光学機器中に搭載し様々な光学設計を実現する用途などに用いることができる。
特に光学ガラス、光学素子を軽量化することは、光学機器本体やモジュール等のコンパクト化や軽量化に繋がる。
Optical glass and optical elements can be used in applications such as combining lenses of different optical regions to improve the optical characteristics of cameras and imaging devices, and incorporating them into optical equipment to realize various optical designs.
In particular, reducing the weight of optical glass and optical elements leads to making optical equipment bodies, modules, and the like more compact and lightweight.
他方で、屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００の領域である光学ガラスとしては、特許文献１や特許文献２に記載のＳｉ－Ｎｂ系の光学ガラスが知られている。
Ｓｉ－Ｎｂ系の光学ガラスはＮｂ２Ｏ５成分の含有量が多いため、透過率を良好にすることは難しい光学ガラスである
On the other hand, Si--Nb-based optical glasses described in Patent Documents 1 and 2 are known as optical glasses having a refractive index (n d ) in the range of 1.75000 to 1.85000.
Since Si-Nb-based optical glass contains a large amount of Nb 2 O 5 , it is difficult to improve the transmittance of the optical glass.
特許文献１で開示された光学ガラスは、ＢａＯ成分の含有量が多いため、軽量な光学ガラスであるとは言えない。また、特許文献２に開示された光学ガラスは屈折率ｎｄが１．６９～１．８７、アッベ数νｄが２４～３６の範囲であり、比較的軽量な光学ガラスが記載されているが、透過率が十分良好であるとはいえない。 The optical glass disclosed in Patent Document 1 contains a large amount of BaO, and therefore cannot be said to be a lightweight optical glass. In addition, the optical glass disclosed in Patent Document 2 has a refractive index nd in the range of 1.69 to 1.87 and an Abbe number νd in the range of 24 to 36, and although it describes a relatively lightweight optical glass, it cannot be said that its transmittance is sufficiently good.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスを得ることにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to obtain an optical glass that has a refractive index (n d ) in the range of 1.75000 to 1.85000, yet is lightweight and has good transmittance.
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、ＳｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＣａＯ成分を含有し、ＢａＯ成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分の含有量を抑えることで、屈折率が所望の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
The present inventors have conducted extensive testing and research in order to solve the above problems, and as a result have discovered that an optical glass having a refractive index within the desired range, yet being lightweight and having a good transmittance, can be obtained by containing SiO2 , Nb2O5 , and CaO, and reducing the contents of BaO, Ta2O5 , La2O3 , Gd2O3 , and ZnO, thereby completing the present invention.
Specifically, the present invention provides the following:
（１） 酸化物基準の質量％で、
ＳｉＯ２成分 １０．０～４０．０％、
Ｎｂ２Ｏ５成分 １０．０～５０．０％、
ＣａＯ成分 １５．０～３５．０%、
質量和ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｎＯが１５．０％未満であり、
屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００
である光学ガラス。
(1) Mass percent based on oxides:
SiO2 component 10.0 to 40.0%,
Nb 2 O 5 component 10.0 to 50.0%,
CaO content 15.0 to 35.0%,
The mass sum of BaO+Ta 2 O 5 +La 2 O 3 +Gd 2 O 3 +ZnO is less than 15.0%;
Refractive index (n d ) is 1.75000 to 1.85000
Optical glass.
（２）質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２が０．５０～５０．００である（１）に記載の光学ガラス。 (2) The optical glass according to (1), in which the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is 0.50 to 50.00.
（３） Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が０％超１０．０％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。 (3) The optical glass according to (1) or (2), in which the sum of the contents of Rn 2 O components (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na and K) is more than 0% and 10.0% or less.
（４） （３）に記載の光学ガラスからなる光学素子。 (4) An optical element made of the optical glass described in (3).
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスと、光学素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical glass and an optical element that have a refractive index (n d ) in the range of 1.75000 to 1.85000, yet are lightweight and have good transmittance.
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所について、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 The following is a detailed description of the embodiments of the optical glass of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be practiced with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. Note that duplicated explanations may be omitted as appropriate, but this does not limit the spirit of the invention.
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass components]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Unless otherwise specified in this specification, the content of each component is expressed as mass% relative to the total substance amount of the glass in terms of oxide. Here, "composition in terms of oxide" refers to a composition in which each component contained in the glass is expressed, assuming that oxides, composite salts, metal fluorides, etc. used as raw materials for the glass components of the present invention are all decomposed and converted to oxides during melting, with the total mass of the generated oxides being 100 mass%.
ＳｉＯ２成分は、含有量を１０．０％以上にすることで、安定なガラス形成を促すことができ、さらにガラスの耐失透性を高める成分である。他方で、ＳｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＳｉＯ２成分による屈折率の低下が抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３３．０％以下を上限とする。一方、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１１．０％以上、さらに好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１３．０％以上、さらに好ましくは１５．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上、さらに好ましくは２２．０％以上を下限とする。 The SiO2 component is a component that can promote stable glass formation and further enhance the devitrification resistance of glass by making the content of the SiO2 component 10.0% or more. On the other hand, by making the content of the SiO2 component 40.0% or less, the decrease in the refractive index caused by the SiO2 component is suppressed. Therefore, the content of the SiO2 component is preferably 40.0% or less, more preferably 38.0% or less, even more preferably 35.0% or less, and even more preferably 33.0% or less as the upper limit. On the other hand, the content of the SiO2 component is preferably 10.0% or more, more preferably 11.0% or more, even more preferably 12.0% or more, even more preferably 13.0% or more, even more preferably 15.0% or more, even more preferably 18.0% or more, even more preferably 20.0% or more, and even more preferably 22.0% or more as the lower limit.
Ｎｂ２Ｏ５成分は、含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることができる成分である。他方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を５０．０％以下にすることで、比重を小さくし、透過率を高めることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４５．０％以下、さらに好ましくは４０．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。他方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１５．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、を下限とする。 The Nb 2 O 5 component is a component that can increase the refractive index and Abbe number of the glass by making the content of the Nb 2 O 5 component 10.0% or more. On the other hand, the specific gravity can be reduced and the transmittance can be increased by making the content of the Nb 2 O 5 component 50.0% or less. Therefore, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 50.0% or less, more preferably 45.0% or less, even more preferably 40.0% or less, even more preferably 35.0% or less, and even more preferably 30.0% or less as the upper limit. On the other hand, the content of the Nb 2 O 5 component is preferably 10.0% or more, more preferably 12.0% or more, even more preferably 15.0% or more, and even more preferably 18.0% or more as the lower limit.
ＣａＯ成分は、含有量を１５．０％以上にすることで、ガラスの比重を小さくできる成分である。ＣａＯ成分はアルカリ土類金属の中で、比重を小さくしながらガラスの安定性を最も高めることができる成分である。特に、ＣａＯ成分の含有量を３５．０％以下にすることで、耐失透性を高めることができる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下、さらに好ましくは２８．０％を上限とする。一方、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１６．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上を下限とする。 The CaO component is a component that can reduce the specific gravity of the glass by making the content 15.0% or more. Among alkaline earth metals, the CaO component is the component that can most increase the stability of the glass while reducing the specific gravity. In particular, by making the CaO component content 35.0% or less, the devitrification resistance can be improved. Therefore, the CaO component content is preferably 35.0% or less, more preferably 33.0% or less, even more preferably 30.0% or less, and even more preferably 28.0% is the upper limit. On the other hand, the CaO component content is preferably 15.0% or more, more preferably 16.0% or more, even more preferably 18.0% or more, and even more preferably 20.0% or more as the lower limit.
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高め、研磨・研削時の加工性を良好にする成分である。特に、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％未満にすることで、比重を小さくすることができる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 When the BaO component is contained at more than 0%, it increases the stability of the glass and improves the workability during polishing and grinding. In particular, the specific gravity can be reduced by making the BaO content less than 15.0%. Therefore, the upper limit of the BaO content is preferably less than 15.0%, more preferably less than 10.0%, even more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but it may be 0%.
ＭｇＯ成分は、０％超含有する場合に比重を軽くする成分であるが、含有量が多いと耐失透性が悪化する成分である。ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The MgO component reduces the specific gravity when it is contained at more than 0%, but if the content is high, the devitrification resistance deteriorates. The upper limit of the MgO content is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but it may be 0%.
ＳｒＯ成分は、０％超含有する場合に耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いとガラスの比重を高めてしまう成分である。ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The SrO component is a component that increases resistance to devitrification when contained in an amount exceeding 0%, but if the content is high, it increases the specific gravity of the glass. The upper limit of the SrO component content is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but it may be 0%.
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分は、０％超含有する場合にガラスの熔解温度を下げる成分であるが、含有量が多いとリヒートプレス成形性が悪化し、失透しやすくなる成分である。Ｌｉ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分の好ましい範囲は以下の通りである。 The Li2O , K2O and Na2O components are components that lower the melting temperature of glass when contained in an amount exceeding 0%, but are components that deteriorate reheat press formability and tend to cause devitrification when contained in a large amount. The preferred ranges of the Li2O , K2O and Na2O components are as follows:
Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。一方、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上を下限とする。 The upper limit of the Li2O content is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, and even more preferably 3.0% or less. On the other hand, the lower limit of the Li2O content is preferably more than 0%, more preferably 0.1% or more, even more preferably 0.5% or more, and even more preferably 1.0% or more.
Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。 The upper limit of the K 2 O content is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, and still more preferably 1.0% or less.
Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。 The upper limit of the Na 2 O content is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, even more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, and still more preferably 1.0% or less.
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高めつつ安定なガラス形成を促してガラスの耐失透性を高める成分である。一方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、比重を小さくすることができる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下を上限とする。他方で、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上とするが、０％であってもよい。 When the ZrO2 component is contained in an amount of more than 0%, it is a component that increases the refractive index while promoting stable glass formation and thereby increasing the devitrification resistance of the glass. On the other hand, by making the content of the ZrO2 component 15.0% or less, the specific gravity can be reduced. Therefore, the content of the ZrO2 component is preferably 15.0% or less, more preferably 13.0% or less, even more preferably 12.0% or less, even more preferably 11.0% or less, and even more preferably 10.0% or less as the upper limit. On the other hand, the content of the ZrO2 component is preferably more than 0%, more preferably 0.2% or more, even more preferably 0.3% or more, but may be 0%.
ＴｉＯ２成分は、含有量を０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることができる成分である。一方、ＴｉＯ２成分の含有量を２０．０％以下にすることで、過剰な含有による失透や透過率の悪化を抑制することができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１２．０％以下を上限とする。ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 The TiO2 component is a component that can increase the refractive index and Abbe number of glass when the content exceeds 0%. On the other hand, by making the content of the TiO2 component 20.0% or less, it is possible to suppress devitrification and deterioration of transmittance due to excessive content. Therefore, the content of the TiO2 component is preferably 20.0% or less, more preferably 18.0% or less, even more preferably 15.0% or less, even more preferably 13.0% or less, and even more preferably 12.0% or less as the upper limit. The content of the TiO2 component is preferably more than 0%, more preferably 1.0% or more, even more preferably 2.0% or more, and even more preferably 3.0% or more as the lower limit, but may be 0%.
ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高める成分であるが、含有量が多いとガラスの着色を招き、比重が大きくなってしまう。ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の好ましい範囲は以下の通りである。 The WO3 component and the Bi2O3 component are components that increase the refractive index of the glass when contained in an amount exceeding 0%, but if the content is high, the glass is colored and the specific gravity increases. The preferred ranges of the WO3 component and the Bi2O3 component are as follows:
ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the WO3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but may be 0%.
Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the Bi2O3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but may be 0%.
Ｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、安定なガラスの形成を促すことで耐失透性を高める成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｂ２Ｏ３成分による屈折率の低下が抑えられるため、高屈折率を得易くすることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。 When the B 2 O 3 component is contained in an amount of more than 0%, it is a component that promotes the formation of stable glass and enhances devitrification resistance. In particular, by making the content of the B 2 O 3 component 10.0% or less, the decrease in refractive index caused by the B 2 O 3 component is suppressed, so that it is easy to obtain a high refractive index. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, and even more preferably 5.0% or less as the upper limit. On the other hand, the content of the B 2 O 3 component is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, even more preferably 1.0% or more, and even more preferably 2.0% or more as the lower limit, but may be 0%.
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高め、研磨時のガラスの摩耗量を低減し、ガラスの割れや欠けや面精度の悪化を生じにくくする成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない比重が大きくなってしまう。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分の好ましい範囲は以下の通りである。 La2O3 , Y2O3 , Gd2O3 , and Yb2O3 components are components that increase the refractive index of glass when contained at more than 0%, reduce the amount of wear of glass during polishing, and make glass less susceptible to cracking, chipping , and deterioration of surface accuracy, but if the content is too high, stability is impaired and the specific gravity increases. The preferred ranges of La2O3, Y2O3 , Gd2O3 , and Yb2O3 are as follows .
Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the La2O3 component is preferably 12.0% or less, more preferably less than 10.0%, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 5.0% or less, even more preferably 3.0% or less, and even more preferably 1.0% or less, but may be 0%.
Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the Y2O3 component is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, even more preferably 5.0% or less, still more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less, but may be 0%.
Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％未満、より好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The content of the Gd2O3 component is preferably less than 5.0%, more preferably 4.0% or less, even more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, even more preferably 1.0% or less, and most preferably 0.5% or less as the upper limit, but may be 0%.
Ｙｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The upper limit of the content of the Yb 2 O 3 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, even more preferably 2.0% or less, still more preferably 1.0% or less, and most preferably 0.5% or less, but may be 0%.
Ａｌ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの化学的耐久性を向上しつつ、ガラス熔融時の粘度を高める成分である。特に、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの熔融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 When the Al 2 O 3 component is contained in an amount exceeding 0%, it is a component that improves the chemical durability of the glass while increasing the viscosity of the glass during melting. In particular, by making the content of the Al 2 O 3 component 5.0% or less, it is possible to improve the meltability of the glass while weakening the tendency of the glass to devitrify. Therefore, the content of the Al 2 O 3 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less as the upper limit, but may be 0%.
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げ、かつガラスの耐失透性を高める成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有量を５．０％以下にすることで、比重を小さくし高屈折率及び低分散を得易くすることができる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 When the ZnO content exceeds 0%, it lowers the liquidus temperature of the glass and increases the devitrification resistance of the glass. In particular, by making the ZnO content 5.0% or less, it is possible to reduce the specific gravity and make it easier to obtain a high refractive index and low dispersion. Therefore, the upper limit of the ZnO content is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and most preferably 1.0% or less, but it may be 0%.
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有することで、ガラスの屈折率を高められ、かつガラスの耐失透性を高める成分である。一方で、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ２Ｏ５成分の使用量が減り、かつガラスがより低温で熔解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減できる。また、これによりＴａ２Ｏ５成分の過剰な含有によるガラスの失透及び比重を低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 The Ta 2 O 5 component is a component that increases the refractive index of glass and increases the devitrification resistance of glass by containing more than 0%. On the other hand, by making the content of the Ta 2 O 5 component 5.0% or less, the amount of Ta 2 O 5 component, which is a rare mineral resource, used is reduced, and glass is more easily melted at a lower temperature, so that the production cost of glass can be reduced. In addition, this can reduce the devitrification and specific gravity of glass caused by the excessive content of Ta 2 O 5 component. Therefore, the content of the Ta 2 O 5 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, and even more preferably 1.0% or less as the upper limit, but may be 0%.
Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the P 2 O 5 component is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less, and further preferably 0.5% or less, but may be 0%.
Ｆ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．３％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the F content is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, more preferably 1.0% or less, even more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.3% or less, but may be 0%.
ＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the TeO2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, and even more preferably 0.5% or less, but may be 0%.
ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the GeO2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, and further preferably 0.5% or less, but may be 0%.
ＣｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the CeO2 component is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, and even more preferably 0.5% or less, but may be 0%.
Ｅｒ２Ｏ３成分、Ｐｒ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下、最も好ましくは実質的に含有しない。 The content of the Er 2 O 3 component and the Pr 2 O 3 component is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less, and most preferably substantially none is contained.
ＳｎＯ２成分の含有量は、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The upper limit of the content of the SnO2 component is preferably 2.0% or less, more preferably 1.0% or less, and further preferably 0.5% or less, but may be 0%.
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスを熔融する際に清澄や脱泡を促す成分であり、任意成分である。ここで、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を０．２０％以下にすることで、特に高屈折率ガラスにおける着色を抑えることが可能となる。また、０．２０％以下とすることにより、ガラス熔融時における過度の発泡が生じ難くなるため、Ｓｂ２Ｏ３成分を熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．２０％以下、より好ましくは０.１０％以下、さらに好ましくは０．０８％以下を上限とするが、０％としてもよい。 The Sb 2 O 3 component is an optional component that promotes clarification and defoaming when melting glass. Here, by making the content of the Sb 2 O 3 component 0.20% or less, it is possible to suppress coloring, especially in high refractive index glass. In addition, by making the content 0.20% or less, excessive foaming during glass melting is unlikely to occur, so that the Sb 2 O 3 component is unlikely to be alloyed with melting equipment (especially precious metals such as Pt). Therefore, the content of the Sb 2 O 3 component is preferably 0.20% or less, more preferably 0.10% or less, and even more preferably 0.08% or less as the upper limit, but may be 0%.
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。 The component for clarifying and defoaming the glass is not limited to the above Sb 2 O 3 component, and any known fining agent, defoaming agent or combination thereof in the field of glass manufacturing can be used.
Ｃ成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、Ｃ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｃ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。 The C component is a component that can maintain a reducing atmosphere inside the platinum crucible, suppress the incorporation of platinum into the glass due to oxidation, and improve the transmittance, but if the content is high, the cationic components in the glass are reduced, causing coloring of the glass. Therefore, the upper limit of the C component content is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, more preferably 6.0% or less, and most preferably 5.0% or less. On the other hand, the lower limit of the C component content is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, even more preferably 1.0% or more, and most preferably 2.0% or more, but it may be 0%.
Ｓ成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。 The S component is a component that can maintain a reducing atmosphere inside the platinum crucible, suppress the incorporation of platinum into the glass due to oxidation, and improve the transmittance, but if the content is high, the cationic components in the glass are reduced, causing coloring of the glass. Therefore, the upper limit of the S component content is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, more preferably 6.0% or less, and most preferably 5.0% or less. On the other hand, the lower limit of the S component content is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, even more preferably 1.0% or more, and most preferably 2.0% or more, but it may be 0%.
スクロース等の有機物成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、スクロース等の有機物成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、スクロース等の有機物分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。 Organic components such as sucrose maintain a reducing atmosphere in the platinum crucible, suppress the incorporation of platinum into the glass due to oxidation, and improve the transmittance, but if the content is high, the cationic components in the glass are reduced, causing coloring of the glass. Therefore, the content of organic components such as sucrose is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, more preferably 6.0% or less, and most preferably 5.0% or less as the upper limit. On the other hand, the content of organic components such as sucrose is preferably more than 0%, more preferably 0.5% or more, even more preferably 1.0% or more, and most preferably 2.0% or more as the lower limit, but may be 0%.
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）は、含有量の和（質量和）を１２．０％以下とすることで、過剰な含有による失透を抑え比重を低減できる。従って、好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。 By setting the sum of the contents (sum of mass) of the Ln2O3 components (wherein Ln is one or more selected from the group consisting of La, Y, Gd, and Yb) to 12.0% or less, devitrification due to excessive content can be suppressed and the specific gravity can be reduced. Therefore, the upper limit is preferably 12.0% or less, more preferably 10.0% or less, even more preferably 8.0% or less, even more preferably 6.0% or less, even more preferably 4.0% or less, and even more preferably 2.0% or less, but it may be 0%.
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、１０．０％以下とすることで、リヒートプレス成形性の悪化を抑制できる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは４．０％未満を上限とする。一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、熔融性を良好にし、また比重を高めず屈折率を維持することができることから、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上を下限とする。 The sum of the contents of Rn 2 O components (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, and K) is 10.0% or less, so that the deterioration of reheat press moldability can be suppressed. Therefore, the sum of the contents of Rn 2 O components is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, even more preferably 6.0% or less, and even more preferably less than 4.0% as the upper limit. On the other hand, the sum of the contents of Rn 2 O components improves the meltability and can maintain the refractive index without increasing the specific gravity, so that the lower limit is preferably more than 0%, more preferably 0.3% or more, even more preferably 0.5% or more, and even more preferably 0.8% or more.
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、ガラスの安定性を向上させることができる。ＲＯ成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１６．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上とする。一方、ＲＯ成分の含有量の和は屈折率の低下を抑えるために、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。 When the sum of the contents of RO components (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, and Ba) is more than 0%, the stability of the glass can be improved. The sum of the contents of RO components is preferably 15.0% or more, more preferably 16.0% or more, even more preferably 18.0% or more, and even more preferably 20.0% or more. On the other hand, in order to suppress a decrease in the refractive index, the upper limit of the sum of the contents of RO components is preferably 40.0% or less, more preferably 38.0% or less, even more preferably 35.0% or less, even more preferably 33.0% or less, and even more preferably 30.0% or less.
ＢａＯ成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分の合計量である質量和ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｎＯは、１５．０％未満とすることで比重の上昇を抑えることができる。ＢａＯ成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分の含有量を抑えることで比重の上昇が抑えられ、光学機器の小型化や軽量化につながる。従って、質量和ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｎＯは、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下を上限とする。 The total mass of BaO, Ta2O5 , La2O3 , Gd2O3, and ZnO, BaO+Ta2O5+La2O3+Gd2O3+ZnO, can be suppressed by being less than 15.0%. The increase in specific gravity can be suppressed by suppressing the content of BaO, Ta2O5, La2O3 , Gd2O3 , and ZnO , leading to the miniaturization and weight reduction of optical devices. Therefore, the upper limit of the total mass of BaO+ Ta2O5 + La2O3 + Gd2O3 +ZnO is preferably less than 15.0 %, more preferably 13.0% or less, and even more preferably 10.0% or less.
ＴｉＯ２成分に対するＮｂ２Ｏ５成分の比率である質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、５０．０以下とすることで屈折率を高めながら透過率を改善させ、かつ比重を小さくすることができる。質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、好ましくは５０．０以下、より好ましくは２０．０以下、さらに好ましくは１５．０以下、さらに好ましくは１０．０以下、さらに好ましくは６．０以下を上限とする。他方で、ＴｉＯ２由来の失透を抑え安定性の高いガラスを得る観点から、質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、０．５０以上としてもよい。従って、質量比Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２は、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．８０以上、さらに好ましくは１．１０以上、さらに好ましくは１．４０以上、最も好ましくは１．７０以上を下限とする。 The mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 , which is the ratio of the Nb 2 O 5 component to the TiO 2 component, can be set to 50.0 or less to increase the refractive index while improving the transmittance and reducing the specific gravity. The mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is preferably 50.0 or less, more preferably 20.0 or less, even more preferably 15.0 or less, even more preferably 10.0 or less, and even more preferably 6.0 or less as the upper limit. On the other hand, from the viewpoint of suppressing TiO 2 -derived devitrification and obtaining a highly stable glass, the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 may be 0.50 or more. Therefore, the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is preferably set to 0.50 or more, more preferably 0.80 or more, even more preferably 1.10 or more, even more preferably 1.40 or more, and most preferably 1.70 or more as the lower limit.
ＴｉＯ２成分とＮｂ２Ｏ５成分の合計含有量に対するＺｒＯ２成分の比率である質量比ＺｒＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）は１．２０以下とすることでプレス時の耐失透性を高めかつ低比重化するうえで有効である。ＴｉＯ２成分とＮｂ２Ｏ５成分の合計含有量に対し、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると失透を引き起こす原因となる。質量比ＺｒＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）は、好ましくは１．２０以下、より好ましくは１．００以下、さらに好ましくは０．８０以下さらにこのましくは上限を０．６０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．４０以下を上限とする。他方で、質量比ＺｒＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）は、０超とすることで、透過率を改善させ色収差における部分分散比を小さくさせることができる。質量比ＺｒＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．１０以上、さらに好ましくは０．１５上、さらに好ましくは０．２０以上を下限としてもよい。 The mass ratio ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 ) , which is the ratio of the ZrO2 component to the total content of the TiO2 component and the Nb2O5 component , is set to 1.20 or less, which is effective in increasing the devitrification resistance during pressing and reducing the specific gravity. If the content of the ZrO2 component is too high relative to the total content of the TiO2 component and the Nb2O5 component, it causes devitrification. The mass ratio ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 ) is preferably 1.20 or less, more preferably 1.00 or less, even more preferably 0.80 or less, and even more preferably the upper limit is 0.60 or less, even more preferably 0.50 or less, and even more preferably 0.40 or less. On the other hand, the transmittance can be improved and the partial dispersion ratio in chromatic aberration can be reduced by making the mass ratio ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 ) greater than 0. The lower limit of the mass ratio ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 ) may be preferably greater than 0, more preferably 0.10 or more, even more preferably 0.15 or more, and even more preferably 0.20 or more.
ＢａＯ成分とＺｎＯ成分の合計量である質量和ＢａＯ＋ＺｎＯは、２０．０％以下とすることで比重を軽くしプレス時の失透性を改善させることができる。従って、質量和ＢａＯ＋ＺｎＯは、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。 The total mass of BaO and ZnO, BaO+ZnO, can be reduced in specific gravity and improved devitrification during pressing by being 20.0% or less. Therefore, the upper limit of the total mass of BaO+ZnO is preferably 20.0% or less, more preferably 15.0% or less, more preferably 10.0% or less, and even more preferably 3.0% or less.
Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分の合計含有量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有量の和の比率である質量比Ｒｎ２Ｏ／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３）は熔融性を高めつつ透過率を良好にすることができる。
質量比Ｒｎ２Ｏ／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．０２以上を下限とする。他方で、質量比Ｒｎ２Ｏ／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３）は、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．５０以下、さらに０．１８以下、さらに好ましくは０．１５未満を上限とする。
The mass ratio Rn2O /( Nb2O5 +TiO2+WO3 + Bi2O3 ), which is the ratio of the sum of the contents of the Rn2O component to the total contents of the Nb2O5 component, the TiO2 component , the WO3 component, and the Bi2O3 component , can improve the melting property while improving the transmittance.
The lower limit of the mass ratio Rn2O /( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 ) is preferably more than 0, more preferably 0.01 or more, and even more preferably 0.02 or more. On the other hand, the upper limit of the mass ratio Rn2O /( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 ) is preferably 0.80 or less, more preferably 0.50 or less , even more preferably 0.18 or less, and even more preferably less than 0.15.
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない
成分について説明する。
<Ingredients that should not be included>
Next, components that should not be contained in the optical glass of the present invention and components whose inclusion is undesirable will be described.
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｎｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。 Other components may be added as necessary to the extent that they do not impair the properties of the glass of the present invention. However, transition metal components such as Nd, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Mo, excluding Ti, Zr, Nb, W, La, Gd, Y, Yb, and Lu, have the property of coloring the glass and absorbing specific wavelengths in the visible range even when contained in small amounts alone or in combination, so it is preferable that they are substantially not contained, especially in optical glasses that use wavelengths in the visible range.
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。 Furthermore, since lead compounds such as PbO and arsenic compounds such as As 2 O 3 are components that impose a high environmental load, it is desirable that they are not substantially contained, that is, that they are not contained at all except for unavoidable contamination.
さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物質として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、これらを実質的に含有しないことが好ましい。 Furthermore, in recent years, there has been a trend to refrain from using the components Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se as harmful chemical substances, and environmental measures are required not only in the glass manufacturing process, but also in the processing process and disposal after productization. Therefore, when environmental impact is important, it is preferable that these components are not substantially contained.
［物性］
本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７５０００以上、より好ましくは１．７６０００以上、さらに好ましくは１．７７０００以上、さらに好ましくは１．７８０００以上を下限とする。他方で、この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．８５０００以下、より好ましくは１．８４０００以下、さらに好ましくは１．８３０００以下を上限とする。本発明のアッベ数（νｄ）は、好ましくは２０．００以上、より好ましくは２２．００以上、さらに好ましくは２５．００以上、さらに好ましくは２８．００以上を下限とする。他方で、このアッベ数（νｄ）は、好ましくは４０．００以下、より好ましくは３８．００以下、さらに好ましくは３７．００以下、さらに好ましくは３６．００以下を上限とする
[Physical Properties]
The refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.75000 or more, more preferably 1.76000 or more, even more preferably 1.77000 or more, and even more preferably 1.78000 or more as the lower limit. On the other hand, this refractive index (n d ) is preferably 1.85000 or less, more preferably 1.84000 or less, and even more preferably 1.83000 or less as the upper limit. The Abbe number (ν d ) of the present invention is preferably 20.00 or more, more preferably 22.00 or more, even more preferably 25.00 or more, and even more preferably 28.00 or more as the lower limit. On the other hand, this Abbe number (ν d ) is preferably 40.00 or less, more preferably 38.00 or less, even more preferably 37.00 or less, and even more preferably 36.00 or less as the upper limit.
また、本発明のガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明のガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す波長（λ８０）は、好ましくは４８０ｎｍ以下、より好ましくは４７０ｎｍ以下、さらに好ましくは４６５ｎｍ以下、さらに好ましくは４６０ｎｍ以下、さらに好ましくは４５５ｎｍ以下、さらに好ましくは４５０ｎｍ以下を上限とする。また、分光透過率５％を示す波長（λ５）は、好ましくは３９０ｎｍ以下であり、より好ましくは３８５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３８０ｎｍ以下を上限とする。 The glass of the present invention is preferably less colored. In particular, when the glass of the present invention is expressed in terms of glass transmittance, the wavelength (λ 80 ) at which a sample having a thickness of 10 mm shows a spectral transmittance of 80% is preferably 480 nm or less, more preferably 470 nm or less, even more preferably 465 nm or less, even more preferably 460 nm or less, even more preferably 455 nm or less, and even more preferably 450 nm or less as the upper limit. The wavelength (λ 5 ) at which a spectral transmittance of 5% is preferably 390 nm or less, more preferably 385 nm or less, and even more preferably 380 nm or less as the upper limit.
本発明の光学ガラスの比重（ｄ）は、好ましくは３．８０以下、より好ましくは３．７０以下、さらに好ましくは３．６５以下、さらに好ましくは３．６０以下を上限とする。 The upper limit of the specific gravity (d) of the optical glass of the present invention is preferably 3.80 or less, more preferably 3.70 or less, even more preferably 3.65 or less, and even more preferably 3.60 or less.
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１５００℃の温度範囲で２～５時間熔解させて攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。熔解は、石英坩堝を用いて熔解したあとに白金坩堝による熔解を行ってもよい。
[Production method]
The optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are mixed uniformly so that each component falls within a prescribed content range, the mixture produced is charged into a platinum crucible, and melted in an electric furnace at a temperature range of 1100 to 1500°C for 2 to 5 hours depending on the degree of difficulty of melting the glass raw materials, stirred and homogenized, and then cooled to an appropriate temperature before being poured into a mold and slowly cooled. Melting may be performed using a quartz crucible and then a platinum crucible.
［ガラスの成形］
本発明のガラスは、公知の方法によって、熔解成形することが可能である。なお、ガラス熔融体を成形する手段は限定されない。
[Glass molding]
The glass of the present invention can be melt-molded by a known method. However, the means for shaping the glass melt is not limited.
［光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製することができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
[Optical elements]
A glass molded body can be produced from the produced optical glass by, for example, polishing means or mold press molding means such as reheat press molding or precision press molding. That is, a glass molded body can be produced by subjecting the optical glass to mechanical processing such as grinding and polishing. The means for producing the glass molded body are not limited to these means.
このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、光学素子の軽量化に加え、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。 As described above, the optical glass of the present invention is useful for various optical elements and optical designs. In particular, it is preferable to manufacture optical elements such as lenses and prisms. This not only reduces the weight of the optical elements, but also realizes high-definition and high-precision imaging and projection characteristics when used in optical equipment such as cameras and projectors.
本発明のガラスの実施例及び比較例の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、分光透過率が５％及び８０％を示す波長（λ５、λ８0）、比重（ｄ）、の値を表１～８に示す。なお、比較例１のガラスは特開２０１９－１１２２９２の実施例１０である。 The compositions of the examples and comparative examples of the glass of the present invention, as well as the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), wavelengths (λ 5 , λ 80 ) at which the spectral transmittance is 5% and 80%, and specific gravity (d) of these glasses are shown in Tables 1 to 8. The glass of Comparative Example 1 is Example 10 of JP 2019-112292 A.
本発明の実施例のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して、均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１４００℃の温度範囲で２～５時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。 For the glasses of the examples of the present invention, high-purity raw materials used in ordinary optical glass, such as the corresponding oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, fluorides, and metaphosphate compounds, were selected as the raw materials for each component, weighed out to obtain the composition ratios of each example shown in the table, mixed uniformly, and then placed in a platinum crucible. Depending on the degree of difficulty of melting the glass raw materials, the mixture was melted in an electric furnace at a temperature range of 1100 to 1400°C for 2 to 5 hours, and then stirred to homogenize the mixture before being cast into a mold or the like and slowly cooled.
実施例のガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１－２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて測定した。ここで、屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（νｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝［（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）］の式から算出した。これらの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を－２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。 The refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) of the glass of the examples were measured according to the V-block method defined in JIS B 7071-2:2018. Here, the refractive index (n d ) is shown as a measured value for the d-line (587.56 nm) of a helium lamp. The Abbe number (ν d ) was calculated from the formula Abbe number (ν d ) = [(n d -1) / (n F -n C )] using the values of the refractive index (n d ) for the d-line of a helium lamp, the refractive index (n F ) for the F-line ( 486.13 nm) of a hydrogen lamp, and the refractive index (n C ) for the C-line (656.27 nm). These refractive indexes (n d ) and Abbe number (ν d ) were obtained by measuring the glass obtained by slow cooling at a temperature drop rate of -25 ° C / hr.
実施例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０２－２０１９ 光学ガラスの着色度の測定方法）に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００～７００ｎｍの分光透過率を測定し、λ８０（透過率８０％時の波長）とλ５（透過率５％時の波長）を求めた。 The transmittance of the glass in the examples was measured in accordance with the Japan Optical Glass Industry Association standard (JOGIS02-2019 Method for measuring the degree of coloration of optical glass). In the present invention, the transmittance of the glass was measured to determine the presence and degree of coloration of the glass. Specifically, the spectral transmittance of a 10±0.1 mm thick parallel polished product was measured from 200 to 700 nm in accordance with JIS Z8722 to determine λ 80 (wavelength at 80% transmittance) and λ 5 (wavelength at 5% transmittance).
実施例のガラス中の比重は、ＪＩＳＺ８８０７：２０１２の液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法に基づいて行った。 The specific gravity of the glass in the examples was measured based on the density and specific gravity measurement method using the liquid weighing method specified in JIS Z8807:2012.
表に表されるように、本発明の実施例のガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７５０００以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は１．８５０００以下であり、所望の範囲内であった。 As shown in the table, the glasses of the examples of the present invention all had a refractive index (n d ) of 1.75000 or more, and at the same time, this refractive index (n d ) was 1.85000 or less, which was within the desired range.
本発明の実施例のガラスは、いずれも波長（λ８０）が４８０ｎｍ以下、より詳細には４５０ｎｍ以下であるとともに、波長（λ５）は３９０ｎｍ以下、より詳細には３６０ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
一方で、特許請求の範囲を満たさない比較例１は透過率が十分な値であるとはいえなかった。
The glasses in the examples of the present invention all had a wavelength (λ 80 ) of 480 nm or less, more specifically 450 nm or less, and a wavelength (λ 5 ) of 390 nm or less, more specifically 360 nm or less, which were within the desired range.
On the other hand, the transmittance of Comparative Example 1, which does not satisfy the scope of the claims, cannot be said to be sufficient.
本発明の実施例のガラスは、いずれも比重（ｄ）が、３．８０以下、より詳細には３．
６５以下であり、所望の範囲内であった。
The glasses in the examples of the present invention all have a specific gravity (d) of 3.80 or less, more specifically, 3.
65 or less, which was within the desired range.
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好であることが明らかになった。 Therefore, it is clear that the optical glasses according to the examples of the present invention are lightweight and have good transmittance, while having a refractive index (n d ) in the range of 1.75000 to 1.85000.
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。 The present invention has been described in detail above for illustrative purposes, but it will be understood that the present examples are for illustrative purposes only and that many modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (4)
ＳｉＯ２成分 １０．０～４０．０％、
Ｎｂ２Ｏ５成分 １０．０～５０．０％、
ＣａＯ成分 １５．０～３５．０％、
質量和ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＺｎＯが１５．０％未満
であり、
屈折率（ｎｄ）が１．７５０００～１．８５０００
である光学ガラス。 In mass% based on oxide,
SiO2 component 10.0 to 40.0%,
Nb 2 O 5 component 10.0 to 50.0%,
CaO content 15.0 to 35.0%,
The mass sum of BaO+Ta 2 O 5 +La 2 O 3 +Gd 2 O 3 +ZnO is less than 15.0%;
Refractive index (n d ) is 1.75000 to 1.85000
Optical glass.
請求項１に記載の光学ガラス。 2. The optical glass according to claim 1, wherein the mass ratio Nb 2 O 5 /TiO 2 is 0.50 to 50.00.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2022181311A JP2024070680A (en) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | Optical glass and optical elements |
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Family Applications (1)
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| CN118026524A (en) | 2024-05-14 |
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