JP4560438B2 - Optical glass - Google Patents

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Description

本発明は光学ガラスに関し、より詳しくは、屈折率(nd)が1.70 〜 1.82、アッベ数(νd)が40〜55にあり、且つ、モールド成形に適した組成を有し、しかも対失透性の改善された光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass, and more specifically, has a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82, an Abbe number (ν d ) of 40 to 55, and a composition suitable for molding. Moreover, the present invention relates to an optical glass having improved anti-devitrification properties.

近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。これは、非球面レンズは光線収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができるためである。   In recent years, aspherical lenses are increasingly used as optical devices are remarkably reduced in size and weight. This is because aspherical lenses can easily correct light aberration, reduce the number of lenses, and make the device compact.

非球面レンズの製造は、ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、これを所望形状に精密モールドプレス成形することによってなされている。プリフォームを得る方法は大きく2種類に分けられ、一つはガラスのブロックあるいは棒材等からガラス片を切り出して球状に加工する方法、もう一つはガラス融液をノズル先端から滴下して球状のガラスプリフォームを得る方法である。   Aspherical lenses are manufactured by heating and softening a glass preform and precision molding press molding it into a desired shape. There are two main methods for obtaining preforms: one is to cut glass pieces from glass blocks or rods to process them into spheres, and the other is to drop glass melt from the tip of the nozzle to form spheres. This is a method for obtaining a glass preform.

精密モールドプレス成形によってガラス成形品を得るためには、プリフォームの加圧成形を屈伏点(At)以上の温度で行うことが必要である。このため、プリフォームの屈伏点(At)が高いほど、これに接する金型が一層の高温に曝されることとなり、金型表面が酸化消耗しやすくなって、低コストでの大量生産が実現できなくなる。このため、プリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成形できること、従って、ガラス転移点(Tg)及び/又は屈伏点(At)が低いことが望まれている。   In order to obtain a glass molded product by precision mold press molding, it is necessary to perform pressure molding of the preform at a temperature equal to or higher than the yield point (At). For this reason, the higher the yield point (At) of the preform, the higher the temperature of the mold in contact with it, and the easier it is for the mold surface to be oxidized and consumed, realizing mass production at low cost. become unable. For this reason, it is desired that the optical glass constituting the preform can be molded at a relatively low temperature, and therefore has a low glass transition point (Tg) and / or yield point (At).

また、屈伏点(At)以上の温度では、プリフォームと接触した金型表面が、プリフォームとの間で反応を起こして変性し、成形中に付着性となる場合がある。プリフォームと接する金型表面の大半については、離型剤による事前処理によって付着性の発生を防止し得るが、部分型同士の摺動面は離型剤処理ができず、摺動面は未処理のまま残される。このため、金型内のプレス成形されたガラスとこれにその周囲で接する摺動面との間で付着が起こり、これは、生産性を極度に低下させ、大量生産を不可能にすることとなる。   Further, at a temperature equal to or higher than the yield point (At), the mold surface in contact with the preform may be modified by reacting with the preform and become adhesive during molding. Although most of the mold surface in contact with the preform can be prevented from causing adhesiveness by pretreatment with a mold release agent, the sliding surfaces of the partial molds cannot be treated with the mold release agent, and the sliding surface is not yet Left in processing. For this reason, adhesion occurs between the press-molded glass in the mold and the sliding surface in contact with the glass, which extremely reduces productivity and makes mass production impossible. Become.

非球面レンズに用いられる光学ガラスとしては、種々の光学恒数を有するものが求められているが、とりわけ、高屈折率且つ高アッベ数(低分散)のものが強く求められている(特許文献1、2及び3参照)。従来、そのような光学恒数を有するガラスとしてはホウ酸ランタン系が代表的なものである。しかしながら、一般に、ホウ酸ランタン系ガラスでガラス転移点(Tg)や屈伏点(At)が低いものは、対失透性が劣る、すなわち透明性を失い易いという問題があり、滴下法によるプリフォームの製造工程で、しばしば失透して曇ってしまうという問題があった。また、それらのガラスは、対失透性が改善できても金型表面を付着性に変性し易くなるという問題もあり、成形性が劣っていた。
特開昭60−221338号公報 特開2004−161506号公報 特開2002−173334号公報
Optical glasses used for aspherical lenses are required to have various optical constants, but in particular, those having a high refractive index and a high Abbe number (low dispersion) are strongly required (Patent Documents). 1, 2 and 3). Conventionally, lanthanum borate is a typical glass having such an optical constant. However, generally, a lanthanum borate glass having a low glass transition point (Tg) or yield point (At) has a problem that the anti-devitrification property is inferior, that is, the transparency tends to be lost. In the manufacturing process, there has been a problem that it is often devitrified and cloudy. Further, these glasses have a problem that even if the devitrification property can be improved, there is a problem that the surface of the mold is easily modified to be adhesive, and the moldability is inferior.
JP-A-60-221338 JP 2004-161506 A JP 2002-173334 A

本発明は、前記の光学ガラスに見られる諸欠点を改善し、望ましい光学恒数として1.70〜1.82の屈折率(nd)且つ40〜55のアッベ数(νd)を有し、モールド成形が容易で、成形中に金型に付着することがなく、かつ対失透性の改善された光学ガラスを提供することを目的とする。 The present invention improves various disadvantages found in the above optical glass, and has a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55 as desirable optical constants. An object of the present invention is to provide an optical glass that is easy to mold, does not adhere to a mold during molding, and has improved anti-devitrification properties.

本発明者らは、上記目的を達成するため研究を重ねた結果、ある特定範囲の組成とすることで、上記の望ましい光学恒数を有し、対失透性に優れ、且つ金型表面の付着性の発生を防止して優れた成形性を発揮し、しかも低い屈伏点(At)を与える光学ガラスが得られることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventors have the above-described desirable optical constant, excellent anti-devitrification property, and the mold surface. The inventors have found that an optical glass that exhibits excellent moldability by preventing the occurrence of adhesion and gives a low yield point (At) can be obtained, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、以下を提供するものである。
(1)光学ガラスであって、次の成分、
SiO2 ・・・1〜8重量%、
23 ・・・16〜40重量%
(但し、B23+SiO2 ・・・20〜42重量%)、
Li2O+Na2O+K2O ・・・0〜4重量%、
ZnO ・・・10〜30重量%、
La23 ・・・20〜40重量%、
23 ・・・6.5〜12重量%、
Gd23 ・・・0〜10重量%、
Yb23 ・・・0.05〜3重量%
(但し、Y23+La23+Yb23+Gd23 ・・・25〜50重量%)、
ZrO2 ・・・0〜8重量%、及び
Ta25 ・・・0〜8重量%、
を含んでなり、屈折率(nd)が1.70〜1.82、アッベ数(νd)が40〜55であることを特徴とするものである、光学ガラス。
(2)次の成分、
MgO ・・・0〜10重量%、
CaO ・・・0〜10重量%、
SrO ・・・0〜10重量%、
BaO ・・・0〜10重量%、
Nb25 ・・・0〜8重量%、及び
WO3 ・・・0〜3.5重量%,
を更に含んでなることを特徴とする、上記1の光学ガラス
(3)光学ガラスであって、次の成分、
SiO2 ・・・1〜6重量%、
23 ・・・16〜40重量%、
GeO2 ・・・0〜3重量%
(ただし、B23+SiO2 ・・・22〜42重量%)、
Li2O+Na2O+K2O ・・・0.5〜4重量%、
ZnO ・・・11〜28重量%、
La23 ・・・20〜38重量%、
23 ・・・6.5〜11重量%、
Gd23 ・・・1〜10重量%、
Yb23 ・・・0.05〜3重量%
(ただし、Y23+La23+Yb23+Gd23 ・・・25〜48重量%)、
ZrO2 ・・・0〜6重量%、
Ta25 ・・・0〜8重量%、
MgO ・・・0〜8重量%、
CaO ・・・0〜8重量%、
SrO ・・・0〜8重量%、
BaO ・・・0〜8重量%、
Nb25 ・・・0〜8重量%、及び
WO3 ・・・0〜3.5重量%、
を含んでなり、屈折率(nd)が1.70〜1.82、アッベ数(νd)が40〜55であることを特徴とするものである、光学ガラス。
(4)ガラス転移点(Tg)が510〜570℃であることを特徴とする、上記1ないし3の何れかの光学ガラス。
(5)屈伏点(At)が550〜610℃であることを特徴とする、上記1ないし4の何れかの光学ガラス。
That is, the present invention provides the following.
(1) An optical glass having the following components:
SiO 2 ... 1 to 8% by weight,
B 2 O 3 ... 16 to 40% by weight
(However, B 2 O 3 + SiO 2 ... 20 to 42% by weight)
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 0 to 4% by weight,
ZnO: 10 to 30% by weight,
La 2 O 3 ... 20 to 40% by weight,
Y 2 O 3 ... 6.5 to 12% by weight,
Gd 2 O 3 ... 0 to 10% by weight,
Yb 2 O 3 ... 0.05 to 3% by weight
(However, Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Gd 2 O 3 ... 25 to 50% by weight)
ZrO 2 ... 0 to 8 wt%, and Ta 2 O 5 ... 0 to 8 wt%,
An optical glass comprising a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55.
(2) The following ingredients:
MgO: 0 to 10% by weight,
CaO: 0 to 10% by weight,
SrO: 0 to 10% by weight,
BaO: 0 to 10% by weight,
Nb 2 O 5 ... 0 to 8% by weight, and WO 3 .
(1) The optical glass according to (1) above, further comprising the following components:
SiO 2 ... 1 to 6% by weight,
B 2 O 3 ... 16 to 40% by weight,
GeO 2 ... 0 to 3 wt%
(However, B 2 O 3 + SiO 2 ... 22 to 42% by weight),
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O... 0.5 to 4% by weight,
ZnO: 11 to 28% by weight,
La 2 O 3 ... 20 to 38% by weight,
Y 2 O 3 ... 6.5 to 11% by weight,
Gd 2 O 3 ... 1 to 10% by weight,
Yb 2 O 3 ... 0.05 to 3% by weight
(However, Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Gd 2 O 3 ... 25 to 48% by weight)
ZrO 2 ... 0 to 6% by weight,
Ta 2 O 5 ... 0 to 8% by weight,
MgO: 0 to 8% by weight,
CaO: 0 to 8% by weight,
SrO: 0 to 8% by weight,
BaO: 0 to 8% by weight,
Nb 2 O 5 ... 0 to 8% by weight, and WO 3 .
An optical glass comprising a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55.
(4) The optical glass according to any one of 1 to 3 above, wherein the glass transition point (Tg) is 510 to 570 ° C.
(5) The optical glass as described in any one of 1 to 4 above, wherein the yield point (At) is 550 to 610 ° C.

上記各組成になる本発明によれば、1.70〜1.82の屈折率(nd)且つ40〜55のアッベ数(νd)を有し、モールド成形が容易で、成形中に金型への付着を起こさず、かつ対失透性の改善された光学ガラスを得ることができる。 According to the present invention having the above compositions, it has a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55, is easy to mold, and is gold during molding. An optical glass having no adhesion to the mold and improved in devitrification can be obtained.

本発明において、屈折率(nd)とは、ヘリウムの与える587.56nmにおける屈折率をいう。
また本発明において、アッベ数(νd)は、νd=(nd−1)/(nF−nC)で定義され、ここに、nFは、水素が与える486.13nmにおける屈折率、nCは、水素が与える656.27nmにおける屈折率をいう。アッベ数が大きいことは、屈折率の波長依存性が低い(すなわち分散が低い)ことを示し、色収差の抑制をもたらす。
In the present invention, the refractive index (n d ) refers to the refractive index at 587.56 nm given by helium.
In the present invention, the Abbe number (ν d ) is defined by ν d = (n d −1) / (n F −n C ), where n F is a refractive index at 486.13 nm given by hydrogen. , N C refers to the refractive index at 656.27 nm given by hydrogen. A large Abbe number indicates that the wavelength dependency of the refractive index is low (that is, the dispersion is low), and suppresses chromatic aberration.

また屈伏点(At)とは、熱機械分析装置(TMA:Thermo Mechanical Analysis)で熱膨張を測定したとき、ガラスの軟化によって、膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点をとるときの温度である。   The yield point (At) is the temperature at which the expansion point of the expansion curve changes from rising to falling due to softening of the glass when the thermal expansion is measured with a thermomechanical analyzer (TMA). .

本発明の光学ガラスの組成において、SiO2は、ガラス網目構造形成成分であり、ガラスに製造可能な安定性を持たせるための必須成分である。顕著な安定化効果を得るには、SiO2含有量を1重量%以上とするのが好ましく、2重量%以上とするのがより好ましく、2.5重量%以上とするのが更に好ましい。また、光学ガラスとしての高い屈折率を得るには、SiO2の含有量を8重量%以下とするのが好ましく、6重量%以下とするのがより好ましく、5.5重量%以下とするのが更に好ましい。 In the composition of the optical glass of the present invention, SiO 2 is a glass network structure forming component and an essential component for imparting stability that can be produced to glass. In order to obtain a remarkable stabilizing effect, the SiO 2 content is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, and further preferably 2.5% by weight or more. In order to obtain a high refractive index as an optical glass, the content of SiO 2 is preferably 8% by weight or less, more preferably 6% by weight or less, and 5.5% by weight or less. Is more preferable.

23も、ガラス網目構造形成成分であり、本発明の光学ガラスに失透に対する高い安定性を持たせるための必須成分である。高い安定性を得るには、B23の含有量は16重量%以上とするのが好ましく、18重量%以上とするのがより好ましい。また、光学ガラスとしての高い屈折率を得るには、B23の含有量は40重量%以下とするのが好ましく、38重量%以下とするのがより好ましい。 B 2 O 3 is also a glass network structure forming component and an essential component for imparting high stability against devitrification to the optical glass of the present invention. In order to obtain high stability, the content of B 2 O 3 is preferably 16% by weight or more, and more preferably 18% by weight or more. Further, in order to obtain a high refractive index as optical glass, the content of B 2 O 3 is preferably 40% by weight or less, and more preferably 38% by weight or less.

しかしながら、上記範囲内であっても、失透を防止して透明な光学ガラスを安定して製造するには、SiO2とB23の合計含有量を20重量%以上とするのが好ましく、22%以上とするのがより好ましい。その一方、高屈折率のためには、SiO2とB23の合計含有量を42重量%以下とするのが好ましく、40重量%以下とするのがより好ましい。 However, even in the above range, in order to prevent devitrification and stably produce a transparent optical glass, the total content of SiO 2 and B 2 O 3 is preferably 20% by weight or more. 22% or more is more preferable. On the other hand, for high refractive index, the total content of SiO 2 and B 2 O 3 is preferably 42% by weight or less, and more preferably 40% by weight or less.

Li2O、Na2O及びK2Oは、必須な成分ではなく、これらの含有量を0重量%としてもよいが、ガラス転移点及び屈伏点を顕著に低下させるためには有効な成分であり、何れも同等の含有量で相互に交換可能である。添加する場合には、これらの成分は合計で、例えば0.5重量%以上とすることができる。一方、ガラスの安定性を低下させないためには、これらの成分の含有量(2種以上含有するときはそれらの合計)を4重量%以内とするのが好ましく、3.5重量%以下とするのがより好ましい。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are not essential components, and their content may be 0% by weight, but they are effective components for significantly reducing the glass transition point and the yield point. Yes, both are interchangeable with equivalent content. When added, these components can be added in total to, for example, 0.5% by weight or more. On the other hand, in order not to lower the stability of the glass, the content of these components (the total when two or more are contained) is preferably within 4% by weight, and is set at 3.5% by weight or less. Is more preferable.

ZnOは、ガラス転移点及び屈伏点を低下させると同時に、ガラスの安定性にも寄与する必須成分である。十分低い屈伏点を達成するには、ZnOの含有量を10重量%以上とするのが好ましく、11重量%以上とするのがより好ましい。その一方、ガラスの安定性と優れた光学恒数を達成するためには、ZnOの含有量を30重量%以下とするのが好ましく、28重量%以下とするのがより好ましい。   ZnO is an essential component that contributes to the stability of the glass as well as lowering the glass transition point and the yield point. In order to achieve a sufficiently low yield point, the ZnO content is preferably 10% by weight or more, and more preferably 11% by weight or more. On the other hand, in order to achieve stability of the glass and an excellent optical constant, the content of ZnO is preferably 30% by weight or less, and more preferably 28% by weight or less.

La23は、屈折率とアッベ数の双方に向上に寄与する成分である。屈折率とアッベ数の十分な向上を得るためには、La23の含有量を20重量%以上とするのが好ましく、22重量%以上とするのがより好ましい。その一方、過剰な含有は失透傾向を増大させる。これを防止するには、La23の含有量を40重量%以下とするのが好ましく、38重量%以下とするのがより好ましい。 La 2 O 3 is a component that contributes to improving both the refractive index and the Abbe number. In order to sufficiently improve the refractive index and the Abbe number, the content of La 2 O 3 is preferably 20% by weight or more, and more preferably 22% by weight or more. On the other hand, excessive inclusion increases the tendency to devitrification. In order to prevent this, the content of La 2 O 3 is preferably 40% by weight or less, and more preferably 38% by weight or less.

23は、La23同様に、屈折率数及びアッベ数の双方向上に寄与する成分である。検討の結果、本発明の目的にとってこれらの効果を十分に得るには、Y23の含有量を6.5重量%以上とするのが極めて好ましいことが判明した。但し過剰な含有はガラスの失透傾向を増大させる。これを防止するには、Y23の含有量を12重量%以下とするのが好ましく、11重量%以下とするのがより好ましく、10重量%以下とするのが更に好ましい。 Y 2 O 3 is a component that contributes to both the refractive index number and the Abbe number in the same way as La 2 O 3 . As a result of investigation, it has been found that it is extremely preferable to set the content of Y 2 O 3 to 6.5% by weight or more in order to sufficiently obtain these effects for the purpose of the present invention. However, excessive inclusion increases the tendency to devitrify the glass. In order to prevent this, the content of Y 2 O 3 is preferably 12% by weight or less, more preferably 11% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less.

Gd23は、必須な成分ではなく、その含有量は0重量%であってもよいが、La23同様に、屈折率数及びアッベ数の双方向上に寄与する成分であり、例えば1.0重量%などで含有させるのがより好ましい。但し過剰な含有はガラスの失透傾向を増大させる。これを防止するには、Gd23の含有量は10重量%以下とするのが好ましく、7重量%以下とするのがより好ましく、5重量%以下とするのが更に好ましい。 Gd 2 O 3 is not an essential component, and its content may be 0% by weight. Like La 2 O 3 , Gd 2 O 3 is a component that contributes to both the refractive index number and the Abbe number, It is more preferable to make it contain at 1.0 weight%. However, excessive inclusion increases the tendency to devitrify the glass. In order to prevent this, the content of Gd 2 O 3 is preferably 10% by weight or less, more preferably 7% by weight or less, and even more preferably 5% by weight or less.

Yb23は、La23同様に、屈折率数及びアッベ数の双方向上に寄与する成分である。検討の結果、本発明の目的にとってこれらの効果を十分に得るには、Yb23を0.05重量%以上含有させるのが極めて好ましいことが判明した。一方、過剰な含有はガラスの失透傾向を増大させる。これを防止するには、Yb23含有量は3重量%以下とするのが好ましく、2重量%以下とするのがより好ましく、1重量%以下とするのが更に好ましい。 Yb 2 O 3 , like La 2 O 3 , is a component that contributes to both the refractive index number and the Abbe number. As a result of investigation, it has been found that it is extremely preferable to contain 0.05% by weight or more of Yb 2 O 3 in order to sufficiently obtain these effects for the purpose of the present invention. On the other hand, excessive inclusion increases the tendency of glass to devitrify. In order to prevent this, the Yb 2 O 3 content is preferably 3% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or less.

また、La23、Y23、Gd23およびYb23の2種以上を併用することは、屈折率を向上させつつ、失透に対するガラスの安定性を増大させるのに有利である。本発明が目的とする高屈折率を達成するには、それらの合計量を25重量%以上とするのが好ましく、27重量%以上とするのがより好ましく、30重量%以上とするのが更に好ましい。その一方、得られるガラスの安定性を低下させないためには、それらの合計量は50重量%以下とするのが好ましく、48重量%以下とするのがより好ましく、46重量%以下とするのが更に好ましい。 Also, using two or more of La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Yb 2 O 3 together increases the refractive index and increases the stability of the glass against devitrification. It is advantageous. In order to achieve the target high refractive index of the present invention, the total amount thereof is preferably 25% by weight or more, more preferably 27% by weight or more, and further preferably 30% by weight or more. preferable. On the other hand, in order not to lower the stability of the obtained glass, the total amount thereof is preferably 50% by weight or less, more preferably 48% by weight or less, and 46% by weight or less. Further preferred.

ZrO2は、必須な成分ではなく、その含有量は0重量%であってもよいが、ガラスの対失透性の向上に寄与すると共に、屈折率を高める作用があるため、その含有量を例えば1重量%以上とするのがより好ましく、2重量%以上とするのが更に好ましい。その一方、ZrO2の過剰な含有でガラスの安定性を低下させないためには、ZrO2の含有量は8重量%以下とするのが好ましく、6重量%以下とするのがより好ましく、5重量%以下とするのが更に好ましい。 ZrO 2 is not an essential component, and its content may be 0% by weight, but it contributes to improving the devitrification property of the glass and has an effect of increasing the refractive index. For example, it is more preferably 1% by weight or more, and further preferably 2% by weight or more. On the other hand, the ZrO 2 content is preferably 8% by weight or less, more preferably 6% by weight or less, in order not to lower the stability of the glass due to excessive ZrO 2 content. % Or less is more preferable.

Ta25は、必須の成分ではなく、その含有量は0重量%であってもよいが、屈折率を増大させ、且つ、対失透性を向上させる効果があるため、その含有量は例えば1重量%以上とするのがより好ましく、2重量%とするのが更に好ましい。その一方、過剰な含有による分散の増大とアッベ数νdの低下を起こさせないためには、Ta25の含有量は8重量%以下とすればよく、7.5重量%以下とすれば、より好ましい。 Ta 2 O 5 is not an essential component, and its content may be 0% by weight, but it has the effect of increasing the refractive index and improving anti-devitrification, so its content is For example, it is more preferably 1% by weight or more, and further preferably 2% by weight. On the other hand, in order not to cause an increase in dispersion and a decrease in Abbe number ν d due to an excessive content, the content of Ta 2 O 5 may be 8% by weight or less, and 7.5% by weight or less. More preferable.

GeO2は、必須の成分ではなく、その含有量は0重量%であってもよいが、SiO2及びB23と同様に、ガラス網目構造形成成分として、ガラスに製造可能な安定性を持たせる作用があると共に、高屈折率の達成にはSiO2やB23よりも有利である。従って、GeO2の含有量は、例えば0.5重量%以上とするのがより好ましく、1重量%以上とするのが更に好ましい。但し高価であり、経済効果的観点からは、GeO2の含有量は、3重量%以下とするのが好ましい。 GeO 2 is not an essential component, and its content may be 0% by weight, but, like SiO 2 and B 2 O 3 , as a glass network structure forming component, it has stability that can be produced in glass. In addition, it has an effect of providing it and is more advantageous than SiO 2 and B 2 O 3 for achieving a high refractive index. Accordingly, the GeO 2 content is more preferably 0.5% by weight or more, for example, and still more preferably 1% by weight or more. However, it is expensive, and from the viewpoint of economic effectiveness, the GeO 2 content is preferably 3% by weight or less.

MgO、CaO、SrO及びBaOは、必須ではないが、何れもガラスの安定性に寄与する成分である。それぞれの含有量は0〜10重量%とするのが好ましい。また、これらの成分を2種以上含有する場合には、それらの合計含量も0〜10重量%とするのが好ましい。 MgO, CaO, SrO and BaO are not essential, but are all components that contribute to the stability of the glass. Each content is preferably 0 to 10% by weight. Moreover, when it contains 2 or more types of these components, it is preferable that those total content shall also be 0-10 weight%.

WO3は、必須の成分ではなく、その含有量は0重量%としてもよいが、本発明のガラスに失透に対する安定性に寄与する成分である。但し、この成分は、W6+からW5+に変化することにより金型表面を酸化する可能性があるため、含有させる場合には、含有量を3.5重量%以下とするのが好ましく、3重量%以下とするのがより好ましく、2重量%以下とするのが更に好ましい。 WO 3 is not an essential component, and its content may be 0% by weight, but is a component that contributes to stability against devitrification in the glass of the present invention. However, since this component may oxidize the mold surface by changing from W 6+ to W 5+ , the content is preferably 3.5% by weight or less. It is more preferably 3% by weight or less, and still more preferably 2% by weight or less.

Nb25は、必須の成分ではなく、含有量を0重量%としてもよいが、ガラスに失透に対する安定性に寄与する成分である。またNb25は、WO3の一部又は全部をこれで置換してWO3の作用を代替させることもできる成分でもある。過剰に含有させると逆にガラスの対失透性を損なうが、これを防止するにはNb25の含有量を8重量%以下とするのが好ましく、6重量%以下とするのがより好ましく、4重量%以下とするのが更に好ましい。 Nb 2 O 5 is not an essential component, and its content may be 0% by weight, but is a component that contributes to stability against devitrification in glass. Nb 2 O 5 is also a component that can replace the action of WO 3 by substituting part or all of WO 3 with this. If excessively contained, the devitrification property of the glass is adversely affected. To prevent this, the Nb 2 O 5 content is preferably 8% by weight or less, more preferably 6% by weight or less. It is preferably 4% by weight or less.

本発明の光学ガラスの製造原料としては、例えば、B23については、H3BO3、 B23等を用いることができ、他の成分ついても、原料としては各種酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス原料を用いることができる。それら製造原料を、上記した所定範囲の酸化物組成を達成する割合で混合し、混合物を1100〜1250℃で溶融し、清澄(ガス抜き)、撹拌の各工程を経て均質化させた後、温度を950〜1050℃に下げて金型に流し込み徐冷することにより、無色、高屈折率で高アッベ数の、透明、均質で加工性に優れた、本発明の光学ガラスを得ることができる。 As a raw material for producing the optical glass of the present invention, for example, for B 2 O 3 , H 3 BO 3 , B 2 O 3, etc. can be used. Usual optical glass raw materials such as salts and nitrates can be used. These production raw materials are mixed at a rate that achieves the above-mentioned predetermined range of oxide composition, and the mixture is melted at 1100 to 1250 ° C., homogenized through the steps of clarification (gas removal) and stirring, and then the temperature is increased. Is cooled to 950 to 1050 ° C., poured into a mold and gradually cooled, thereby obtaining the optical glass of the present invention which is colorless, has a high refractive index and a high Abbe number, is transparent, is homogeneous and has excellent workability.

以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明がそれらの実施例に限定されることは意図しない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely with reference to an Example, this invention is not intended to be limited to those Examples.

表1に示した実施例及び比較例の光学ガラスの組成及びそれらについての、屈折率(nd)、アッベ数(νd)、屈伏点(At)及びガラス転移点の測定を行った。ここに比較例1は、特許文献1の実施例36に記載のガラスと同一組成のもの、比較例2は、特許文献2の実施例7に記載のガラスと同一組成のもの、比較例3は、特許文献3の実施例3に記載のガラスと同一組成のものである。 The compositions of the optical glasses of Examples and Comparative Examples shown in Table 1 and the refractive index (n d ), Abbe number (ν d ), yield point (At), and glass transition point thereof were measured. Here, Comparative Example 1 has the same composition as the glass described in Example 36 of Patent Document 1, Comparative Example 2 has the same composition as the glass described in Example 7 of Patent Document 2, and Comparative Example 3 has The glass has the same composition as the glass described in Example 3 of Patent Document 3.

屈折率(nd)及びアッベ数(νd)の測定は、屈折率計(カルニュー社製、KPR−200)を用いて行った。
ガラス転移点(Tg)及び屈伏点(At)の測定は、長さ15〜20mm、直径3〜4mmの棒状試料を毎分5℃の一定速度で昇温加熱しつつ、試料の伸びと温度を測定して得られた熱膨張曲線から求めた。
測定結果を表の下段に示す。
The refractive index (n d ) and Abbe number (ν d ) were measured using a refractometer (manufactured by Kalnew, KPR-200).
The glass transition point (Tg) and the yield point (At) are measured by heating and heating a rod-shaped sample having a length of 15 to 20 mm and a diameter of 3 to 4 mm at a constant rate of 5 ° C. per minute, while measuring the elongation and temperature of the sample. It calculated | required from the thermal expansion curve obtained by measuring.
The measurement results are shown in the lower part of the table.

Figure 0004560438
Figure 0004560438

表1に見られる通り、本発明の実施例のガラスはいずれも屈折率(nd)が1.70〜1.82、アッベ数(νd)が40〜55であり、光学ガラスとして十分な光学恒数を有している。また、成形中に金型表面に付着することがなく、失透を起こすこともなかった。従って、量産を可能にするのに適した性質を備えている。更には、いずれもガラス転移点(Tg)が510〜570℃,Atが550〜610℃という比較的低い温度範囲にあるため、成形し易い。加えて、対失透性にも優れていることから、実施例のガラスは、滴下による球状プリフォームの形成にも、精密モールドプレスにも、共に好適なガラスである。 As can be seen from Table 1, all the glasses of the examples of the present invention have a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55, which is sufficient as an optical glass. It has an optical constant. Moreover, it did not adhere to the mold surface during molding and did not cause devitrification. Therefore, it has properties suitable for enabling mass production. Furthermore, since they are in a relatively low temperature range where the glass transition point (Tg) is 510 to 570 ° C. and At is 550 to 610 ° C., it is easy to mold. In addition, since the glass has excellent anti-devitrification properties, the glass of the examples is suitable for both the formation of a spherical preform by dropping and the precision mold press.

これに対して比較例1〜3についてみると、屈折率(nd)が1.70〜1.82及びアッベ数(νd)が40〜55の範囲内にある点では実施例と共通であったものの、比較例1のガラスでは失透が起こることが確認され、比較例2のガラスは、実施例のガラスに比して屈伏点(At)及びガラス転移点(Tg)が、非常に高く、通常の装置では成形が極めて困難であり、また、比較例3では、結晶化が激しくガラスの形成ができず、従ってまた屈折率とアッベ数の測定も不可能であった。表中に記載された比較例3の屈折率及びアッベ数の数値は、特許文献3に実施例3のガラスの数値として記載されているものを転載したものである。これら比較例の結果が示すように、これら比較例は、滴下による球状プリフォームの形成や、精密モールドプレス成形を効率的に行うには、適さないものであった。 On the other hand, regarding Comparative Examples 1 to 3, the refractive index (n d ) is 1.70 to 1.82 and the Abbe number (ν d ) is in the range of 40 to 55. Although it was confirmed that devitrification occurred in the glass of Comparative Example 1, the glass of Comparative Example 2 had a yield point (At) and a glass transition point (Tg) very high compared to the glass of Example. It is expensive and is extremely difficult to mold with a normal apparatus. In Comparative Example 3, crystallization is so severe that glass cannot be formed, and the refractive index and Abbe number cannot be measured. The numerical values of the refractive index and the Abbe number of Comparative Example 3 described in the table are reprinted from those described in Patent Document 3 as the numerical values of the glass of Example 3. As the results of these comparative examples show, these comparative examples were not suitable for efficiently forming spherical preforms by dropping or precision mold press molding.

本発明によれば、1.70〜1.82の屈折率(nd)且つ40〜55のアッベ数(νd)という、十分な光学恒数を有する光学ガラスを、安定して量産することができる。また、モールド成形が容易で、成形中に金型への付着を起こさず、かつ対失透性に優れるため、量産に適しており、ガラス転移点(Tg)や屈伏点(At)を低く抑えることが可能であるため、量産効率が特に高い光学ガラスを提供することができる。
According to the present invention, an optical glass having a sufficient optical constant of a refractive index (n d ) of 1.70 to 1.82 and an Abbe number (ν d ) of 40 to 55 is stably mass-produced. Can do. In addition, it is easy to mold, does not cause adhesion to the mold during molding, and is excellent in devitrification, so it is suitable for mass production and keeps the glass transition point (Tg) and yield point (At) low. Therefore, it is possible to provide an optical glass with particularly high mass production efficiency.

Claims (1)

組成において,次の成分,
SiO ・・・2.55.5重量%,
・・・1838重量%,
GeO ・・・0〜3重量%
(ただし,B+SiO・・・22〜40重量%),
LiO+NaO+KO ・・・0.5〜3.5重量%,
ZnO ・・・11〜28重量%,
La・・・22〜38重量%,
・・・6.5〜10重量%,
Gd・・・1〜重量%,
Yb・・・0.05〜重量%
(ただし,Y+La+Yb+Gd ・・・3046重量%),
ZrO・・・2〜5重量%(ただし,5重量%を除く),
Ta・・・0〜7.5重量%,
MgO ・・・0〜8重量%,
CaO ・・・0〜8重量%,
SrO ・・・0〜8重量%,
BaO ・・・0〜8重量%,
(但し,MgO+CaO+SrO+BaO・・・0〜10重量%)
Nb・・・0〜8重量%,及び
WO・・・0重量%を超え3重量%以下
を含んでなり,屈折率(n)が1.70〜1.82,アッベ数(ν)が40〜55,ガラス転移点が510〜570℃,及び屈伏点(At)が550〜610℃であり,950〜1050℃(但し,1050℃は除く)で金型に流し込むことができることを特徴とする,精密モールドプレス成形用光学ガラス。
In the composition, the following ingredients:
SiO 2 ... 2.5 to 5.5 % by weight,
B 2 O 3 ... 18 to 38 % by weight,
GeO 2 ... 0 to 3 wt%
(However, B 2 O 3 + SiO 2 ... 22 to 40 % by weight),
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O... 0.5 to 3.5 % by weight,
ZnO: 11 to 28% by weight,
La 2 O 3 ... 22 to 38% by weight,
Y 2 O 3 ... 6.5 to 10 % by weight,
Gd 2 O 3 ... 1 to 5 % by weight,
Yb 2 O 3 ... 0.05 to 1 % by weight
(However, Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Yb 2 O 3 + Gd 2 O 3 ... 30 to 46 % by weight),
ZrO 2 ... 2 to 5 wt% (excluding 5 wt%),
Ta 2 O 5 ... 0 to 7.5 % by weight,
MgO: 0 to 8% by weight,
CaO 0 to 8% by weight,
SrO: 0 to 8% by weight,
BaO: 0 to 8% by weight,
(However, MgO + CaO + SrO + BaO ... 0 to 10 wt%)
Nb 2 O 5 ··· 0~8 wt%, and WO 3 · · · 0 exceed wt% 3 wt% or less,
Comprise becomes a refractive index (n d) from 1.70 to 1.82, an Abbe's number ([nu d) is 40 to 55, a glass transition point of 510 to 570 ° C., and yield point (At) is from 550 to 610 ° C. der Ri, 950 to 1050 ° C. (however, 1050 ° C. is excluded), characterized in that it can be poured into a mold, the precision mold press molding an optical glass.
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