JP3521942B2 - 精密プレス成形用光学ガラス - Google Patents
精密プレス成形用光学ガラスInfo
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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Description
795以上で、アッベ数(νd)が39.5以上の範囲
を有する光学ガラスに関し、プレス成形後、研削または
研磨を必要としない精密プレス成形用光学ガラスに関す
る。
で、アッベ数(νd)が39.5以上の範囲を有する光
学ガラスとして、ショットカタログ名称LaSFがあ
る。LaSF近傍の光学恒数を有する光学ガラスとし
て、B2 O3 −La2 O3 −Y2 O3 −R" O(R" =
2価金属酸化物)−LiO2 系(特開昭60−2213
38号公報)がある。また、精密プレス成形用のガラス
として、りん酸塩系ガラス(特開昭60−122749
号公報、特開昭58−79839号公報参照)、フルオ
ロりん酸塩系ガラス(特開昭56−59641号公報、
特開昭58−217451号公報参照)、ホウ珪酸塩系
ガラス(特開昭62−123040号公報参照)が知ら
れている。
らあるLaSFタイプの光学ガラスは、一般に転移温度
(Tg)より20〜80℃高い温度である屈伏温度(A
t)が690℃、もしくはそれ以上のものしか存在せ
ず、その精密プレス成形温度(通常、屈伏温度よりも3
0〜50℃高い温度)は720℃を超える高い温度でな
ければ成形することができなかった。一方、特開昭60
−221338号公報中には、本発明の光学ガラスとほ
ぼ同等の光学恒数を有する実施例が数種類含まれてい
る。しかしながら、前記公報中の実施例には転移温度
(Tg)しか示されておらず、また、それらの転移温度
(Tg)は、屈折率(nd)が1.795以上のガラス
ではいずれも非常に高く、600℃を超えるものまで存
在する。精密プレス成形の公知の型材等では、量産にお
けるプレス成形温度の限界が650℃未満、望ましくは
600℃以下であり、それ以上の高温になると型材の酸
化等の問題が起こり、面精度の保持が難しくプレスレン
ズの量産には適さない。そのため精密プレスされるガラ
スは可能な限り低い温度で成形できるものが望ましい。
よって、前記公報中で示されているガラス組成は、精密
プレス成形には不適当である。
ス成形用ガラスの各公開公報が提案されたのであるが、
それら各公開公報中には、本発明が目的としている高屈
折率低分散性を示すものが見当たらない。また、化学的
耐久性の点で不十分なものもあり、更に、ガラス成分中
にPbOを含んでいるものもある。通常精密プレス成形
は、型材の酸化を防ぐために還元雰囲気で行われるが、
精密プレス成形されるガラス組成にPbOが含有されて
いると、その雰囲気によってガラス表面に存在するPb
Oが還元され、精密プレス成形されたレンズ表面に析出
し、レンズの面精度が維持できずに、設計された光学性
能を得ることができなくなるばかりでなく、型材に付着
したPbを取り除く作業が必要となる。よって、成分中
にPbOを含むガラスは、精密プレス成形の量産には不
適当である。したがって本発明の目的は、屈折率(n
d)が1.795以上で好ましくは1.795〜1.8
20、アッベ数(νd)が39.5以上好ましくは3
9.5〜43.5の光学恒数を有し、なおかつ、ガラス
成分中にPbOを一切含まないにもかかわらず、極めて
低い温度(620℃以下)で精密プレスを実施すること
ができる精密プレス成形用光学ガラスを提供することに
ある。
な従来の光学ガラス、及び、プレス成形用光学ガラスの
諸欠点に鑑みて、上記種々の問題を解決するため鋭意考
察研究した結果、特開昭60−221338号公報中で
必須成分としてしめされている、アルカリ土類酸化物、
ZnO、及びPbOを一切含まずに、B2 O3 、GeO
2 、La2 O3、Gd2 O3 、Li2 O、Ta2 O5 、
LaF3 を必須とするガラス組成の光学ガラスが所定の
組成範囲内において、上記公開公報中のプレス成形用光
学ガラスにない高屈折率低分散性の光学特性を備え、か
つ、従来の高屈折率低分散タイプの光学ガラスよりも軟
化温度が極めて低いので、精密プレス成形の量産におけ
る型材への影響がほとんどないことを見いだし、精密プ
レス成形後、研削または研磨をまったく必要としない精
密プレスレンズ用光学ガラスとして最適である、という
結論に達し、本発明に到達したものである。
ス(以下、単に光学ガラスともいう)の各成分範囲を上
記のように限定した理由は次のとおりである。B2 O3
は、本発明の必須配合成分である。また、ガラスの網目
を構成する主成分であり、ガラスの安定化、屈伏温度
(At)の低温度化に有効である。しかし、10%より
少ないとガラスが不安定になり、25%を超えると屈伏
温度(At)の上昇を招くばかりでなく、化学的耐久性
が悪くなる。
り、また、B2 O3 と同様ガラスの網目を形成する成分
であり、B2 O3 と併用することによってガラスの屈伏
温度(At)の低温度化と高屈折率化に非常に有効な成
分である。しかし、2%より少ないとその効果は少な
く、11%を超えるとガラスが不安定になる。
3 、GeO2 と同様ガラスの網目を形成する成分であ
る。しかし、少量の導入はガラスの失透を防止する効果
があるが、5%を超えると、ガラスの軟化温度を上昇さ
せるので所定の範囲内とする。
合量が19.5%より少ないと、ガラスは不安定にな
り、28%を超えると、ガラスの軟化温度を上昇させる
ばかりでなく所望の光学恒数が得られなくなるので、所
定の範囲内とする。
り、高屈折率低分散化に非常に有効な成分であるが、2
0%より少ないとその効果は少なく、31%を超えると
ガラスが不安定になる。
り、後述のLaF3 と同様に、本発明において非常に重
要な役割を果たす成分である。すなわち、Gd2 O3 は
本発明のガラス組成において、La2 O3 と併用するこ
とによって初めて、ガラスの安定性を損なうことなく、
かつ、ガラスの軟化温度をそれほど上昇させることなく
ガラスの高屈折率低分散化を達成させることができる成
分である。しかし、9%より少ないと、所望の高屈折率
を得ることは難しく、18%を超えると、ガラスが不安
定になってしまうので所定の範囲内とする。
O3 、Gd2 O3 と同様高屈折率低分散化に有効な成分
であるとともに、少量導入することによってガラスの失
透を防止する効果があるが、5%を超えると、ガラスの
軟化温度を上昇させるばかりでなく、溶融中での溶け残
りの原因ともなるので所定の範囲内とする。
3 の合量が38%より少ないと、所望の光学恒数が得難
くなり、45%を超えると、ガラスが非常に不安定にな
ってしまうので所定の範囲内とする。
り、少量導入することによって、安定性を損なうことな
くガラスの軟化温度を著しく下げる効果を持つ重要な成
分であるが、3%より少ないとその効果は少なく、6%
を超えると、ガラスの安定性を損なってしまうので所定
の範囲内とする。
り、ガラスを安定化させ屈折率を高める成分であるが、
3%より少ないと、所望の光学恒数が得難くなり、15
%を超えると、ガラスの軟化温度を上昇させるだけでな
く安定性を損なってしまうので所定の範囲内とする。
O5 と同様ガラスの高屈折率化、更に、化学的耐久性の
向上に非常に有効な成分であるが、5%を超えると、軟
化温度を上昇させ、失透傾向を増大させるので所定の範
囲内とする。
であり、Ta2 O5 及びZrO2 と同様に屈折率を高め
る効果を持ち、また、光学恒数の調整に非常に有効な成
分であるが、それぞれ、Nb2 O5 は5%、TiO2 は
6%を超えると、軟化温度を上昇させ失透傾向を増大さ
せるばかりでなく、ガラスを高分散にするので所定の範
囲内とする。
り、前述のGd2 O3 と同様に、本発明において非常に
重要な役割を果たす成分である。従来から、ガラス中に
フッ化物を導入するとガラスの軟化温度が低下し、か
つ、得られたガラスの屈折率も低下するということが知
られている。しかしながら、本発明者は本発明のガラス
組成においてLaF3 が、適量導入されることによって
ガラスの安定性を損なうことなく、むしろ安定性を増大
させつつ軟化温度を低下させ、なおかつ、高屈折率を維
持したままで低分散化させることのできる成分であると
いうことを見いだした。しかし、7%より少ないと、ガ
ラスの軟化温度を低下させることが難しくなり、25%
を超えると、所望の光学恒数が得難くなるばかりでな
く、ガラス溶融時において揮発が多くなり、均質なガラ
スが得難くなるので所定の範囲内とする。
てそれぞれ相当する酸化物、水酸化物、フッ化物、炭酸
塩、硝酸塩等を使用し、所定の割合で秤量し、充分混合
したものをガラス調合原料とし、それを白金製坩堝に投
入して、電気炉で1000〜1300℃で溶融し、白金
製攪拌棒で攪拌して清澄、均質化してから適当な温度に
予熱した金型に鋳込んだ後、徐冷して得られる。
る。
屈折率(nd)、アッベ数(νd)、屈伏温度(At)
を表1に示す。表1に示される光学ガラスは、各成分の
原料としてそれぞれ相当する酸化物、水酸化物、フッ化
物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、所定の割合で秤量し、
充分混合したものをガラス調合原料とし、各原料を白金
製坩堝に投入して、電気炉で1000〜1300℃で溶
融し、白金製撹拌棒で撹拌して清澄、均質化してから適
当な温度に予熱した金型に鋳込んだ後、徐冷して得られ
た。
60℃以下で、かつ、1.795以上の屈折率(n
d)、39.5以上のアッベ数(νd)を有し、失透に
対して安定であり、極めて低い温度(620℃以下)で
精密プレスでき、精密プレス成形後、研削または研磨を
必要としない精密プレスレンズ用光学ガラスが得られ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】B2 O3 10〜25 重量%(以
下%で示す。) GeO2 2〜11 % SiO2 0〜 5 % 但し、B2 O3 +GeO2 +SiO2 の合量 19.5〜28 % La2 O3 20〜31 % Gd2 O3 9〜18 % Y2 O3 0〜 5 % 但し、La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 の合量 38〜45 % Li2 O 3〜 6 % Ta2 O5 3〜15 % ZrO2 0〜 5 % Nb2 O5 0〜 5 % TiO2 0〜 6 % LaF3 7〜25 %からなる精密プレス成形用 光学ガラス。 - 【請求項2】 屈折率(nd)が1.795以上で、ア
ッベ数(νd)が39.5以上の範囲の光学恒数を有す
ることを特徴とする請求項1記載の精密プレス成形用光
学ガラス。 - 【請求項3】 屈伏温度(At)が560℃以下である
ことを特徴とする請求項1記載の精密プレス成形用光学
ガラス。
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---|---|---|---|
JP26476093A JP3521942B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 精密プレス成形用光学ガラス |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN102300822A (zh) * | 2009-02-03 | 2011-12-28 | Hoya株式会社 | 光学玻璃、精密模压成型用预塑形坯、光学元件 |
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-
1993
- 1993-10-22 JP JP26476093A patent/JP3521942B2/ja not_active Expired - Fee Related
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