JP5619422B2 - 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子とそれら製造方法、ならびに撮像装置 - Google Patents
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Description
カメラレンズなどに代表される撮像光学系における色収差補正は、高分散レンズと低分散レンズを組合せることによって行われる。近年では高分散レンズ、低分散レンズとも、収差補正の可能な範囲で、より屈折率の高い光学ガラスを用いることにより、一層の高機能化、コンパクト化を実現させようとする傾向がある。
[特許文献1]特開2006−016293号公報
[特許文献2]特開2006−016295号公報
上記特許文献1及び2、並びに上記特許文献1及び2のファミリーであるUS2005−0272589A1及びUS2008−0220961の全記載は、ここに特に開示として援用される。
ところで、特許文献1、2とも、具体的に開示しているガラスは、すべてアッベ数νdが40以上の高屈折率低分散ガラスである。
これらのガラスでは、組成において高屈折率かつ低分散を与えるLa2O3、Gd2O3などの希土類成分を多量に含有し、一方でZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3などの高屈折率付与成分でありながら低分散性を損なう成分の含有量をなるべく少量に抑えることにより高屈折率と低分散性を両立させている。ところが希土類成分を多量に含むガラスは、屈折率を高めようとして希土類の含有率を高めるほどガラスの熱的安定性が低下し、さらにガラス転移温度を低下させるためにアルカリ成分やアルカリ土類成分を多く含有させようとすると、さらに結晶化傾向が高まるという特徴がある。
しかし、ZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3を増量したガラスは、上記に述べたとおりに低分散性を悪化させることに加え、精密プレス成形性にも問題を及ぼす。
本発明における課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
[1]
モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
Li2Oを0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、及び
TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3の少なくとも一種を含み、
カチオン%表示によるTi、Nb、WおよびBiの合計含有量Xが3〜25%、アッベ数νdおよび屈折率ndが図1の点A(40,1.85)、B(39,1.91)、C(33,1.93)、D(34,1.87)、A(40,1.85)を順に直線で結んだときに囲まれる範囲(ただし、直線AB、BC、CD、DA上を含み、点Aを含まず)に含まれ、ガラス転移温度Tgが下記(1)式を満たすことを特徴とする光学ガラス。
Tg[℃]≦655℃−5×X ・・・(1)
[2]
ZrO2を0〜10モル%、及び
Ta2O5を0〜15モル%
さらに含む[1]に記載の光学ガラス。
[3]
モル%表示で、
Na2OとK2Oを合計で0%以上0.5%未満、
MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で0〜10%、
Y2O3を0〜10%、
Yb2O3を0〜10%、及び
Al2O30〜10%、
さらに含む[1]または[2]に記載の光学ガラス。
[4]
SiO2を任意成分として含み、かつSiO2の含有量は、B2O3の含有量の0〜0.55倍である[1]〜[3]のいずれかに記載の光学ガラス。
[5]
モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
SiO2を0〜6%(ただし、6%を含まず。)、
Li2O、Na2OおよびK2Oを合計で0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、
ZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3を合計で12.5〜20%含むとともに、
Zr4+、Ta5+、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+の含有量のカチオン比が0.30以下であり、
107.2dPa・sの粘度を示す温度Tpが706℃以下であり、屈折率ndおよびアッベ数νdが下記(I)式〜(IV)式のすべてを満たすことを特徴とする光学ガラス。
34.0≦νd<40 ・・・(I)
nd≧1.87 ・・・(II)
nd≧2.23−0.01×νd ・・・(III)
nd≦2.28−0.01×νd ・・・(IV)
[6]
Gd2O3を1〜20モル%さらに含む[5]に記載の光学ガラス。
[7]
モル%表示にて、
ZrO2を10モル%以下、
Ta2O5を15モル%以下、
TiO2を10%以下、
Nb2O5を8%以下、
WO3を20%以下、及び
Bi2O3を10%以下さらに含む [5]または[6]に記載の光学ガラス。
[8]
モル%表示で、
MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で0〜10%、
Y2O3を0〜10%、
Yb2O3を0〜10%、及び
Al2O3を0〜10%、
さらに含む [5]〜[7]のいずれかに記載の光学ガラス。
[9]
任意成分としてY2O3を0〜10モル%含むとともに、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(La2O3+Gd2O3+Y2O3)に対するLa2O3の含有量の割合(La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))が0.66を超えることを特徴とする[1]〜[8]のいずれかに記載の光学ガラス。
[10]
モル%表示にて、
TiO2を10%以下、Nb2O5を8%以下、WO3を20%以下、Bi2O3を10%以下含む[1]〜[9]のいずれかに記載の光学ガラス。
[11]
Ta2O5を1〜15モル%含む[1]〜[10]のいずれか1項に記載の光学ガラス。
[12]
液相温度が1200℃以下である[1]〜[11]のいずれかに記載の光学ガラス。
[13]
[1]〜[8]のいずれか1項に記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
[14]
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスを流出して熔融ガラス塊を分離し、該熔融ガラス塊を冷却過程で成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
[1]〜[12]のいずれかに記載の光学ガラスからなるプリフォームを成形することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[15]
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製し、該成形体を加工して[1]〜[12]のいずれかに記載の光学ガラスからなるプリフォームを作製する精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[16]
[1]〜[12]のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
[17]
[16]に記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
[18]
[13]に記載のプリフォーム、または[14]または[15]に記載の方法により作製したプリフォームを、プレス成形型を用いて精密プレス成形する光学素子の製造方法。
[19]
[16]に記載のプリフォーム、または[14]または[15]に記載の方法により作製したプリフォームを、同一のプレス成形型を用いて精密プレス成形する工程を繰り返し、光学素子を量産する光学素子の製造方法。
[20]
プリフォームをプレス成形型に導入し、前記プリフォームとプレス成形型を一緒に加熱して精密プレス成形する[18]または[19]に記載の光学素子の製造方法。
[21]
加熱したプリフォームを予熱したプレス成形型に導入し、精密プレス成形する[18]または[19]に記載の光学素子の製造方法。
[22]
[16]または[17]に記載の光学素子を備える撮像装置。
である。
本発明によれば、精密プレス成形に好適であって、成形性に優れた光学ガラス、および前記光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォームと光学素子を提供すること、ならびに前記精密プレス成形用プリフォームと光学素子の製造方法、前記光学素子を備える撮像装置を提供することができる。
本発明の光学ガラスは、2つの態様からなる。第1の態様を光学ガラスI、第2の態様を光学ガラスIIという。
本発明の光学ガラスIは、B2O3−La2O3系組成をベースとし、屈折率ndが1.85を超え、アッベ数νdが40未満の光学ガラスである。こうした光学特性を有するガラスの精密プレス成形性を低下させる要因は、ガラス中に相当量導入されたTiイオン、Nbイオン、Wイオン、Biイオンが高温下でプレス成形型の成形面との反応することにあると本発明者は考えた。Tiイオン、Nbイオン、Wイオン、Biイオンはプレス成形時の高温下で価数変化を起こしやすく、その結果、成形面との間で酸化還元反応をおこしやすいと考えられる。多量のTiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3を含むガラスでも、この反応を抑制することができれば、精密プレス成形性の改善は可能と本発明者は考える。
本発明の第1の態様では、これらの4つの要素を同時に満たすことにより、上記課題が解決される。
モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
Li2Oを0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、及び
TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3の少なくとも一種を含み、
カチオン%表示によるTi、Nb、WおよびBiの合計含有量Xが3〜25%、アッベ数νdおよび屈折率ndが図1の点A(40,1.85)、B(39,1.91)、C(33,1.93)、D(34,1.87)、A(40,1.85)を順に直線で結んだときに囲まれる範囲(ただし、直線AB、BC、CD、DA上を含み、点Aを含まず)に含まれ、ガラス転移温度Tgが下記(1)式を満たすことを特徴とするものである。
Tg[℃]≦655℃−5×X ・・・(1)
nd≧1.995−0.0033×νd ・・・(a)
nd≧2.000−0.0033×νd ・・・(b)
nd≦2.035−0.0033×νd ・・・(c)
nd≦2.030−0.0033×νd ・・・(d)
nd≦2.022−0.0033×νd ・・・(e)
Tg[℃]≦655℃−5×X ・・・(1)
例えば、Ti、Nb、WおよびBiの合計含有量Xが5カチオン%の場合は、
Tg≦655℃−5×5℃
=655℃−25℃
=630℃
となり、ガラス転移温度が630℃以下になるようにガラスの組成を調整する。
また、Xが10カチオン%の場合は、
Tg≦655℃−5×10℃
=655℃−50℃
=605℃
となり、ガラス転移温度が605℃以下になるようにガラスの組成を調整する。
Tg[℃]≦650℃−5×X ・・・(2)
Tg[℃]≦645℃−5×X ・・・(3)
Tg[℃]≦640℃−5×X ・・・(4)
Tg[℃]≦635℃−5×X ・・・(5)
Tp[℃]≦755℃−5×X ・・・(5)
Tp[℃]≦750℃−5×X ・・・(6)
Tp[℃]≦745℃−5×X ・・・(7)
Tp[℃]≦740℃−5×X ・・・(8)
Tp[℃]≦735℃−5×X ・・・(9)
光学ガラスIは、上記成分以外に以下の任意成分を含む成分を含むことができる。
光学ガラスIの低温軟化性はガラス転移温度によって定められるが、屈伏点に注目して、より好ましいガラスを示すこともできる。
上記屈伏点Tsの調整もガラス転移温度Tgの調整と同様に行うことができる。
光学ガラスIIは、B2O3−La2O3系組成をベースとし、屈折率ndが1.87以上、アッベ数νdが34.0以上40未満の光学ガラスである。こうした光学特性を実現するために、高屈折率付与成分としてLa2O3、Gd2O3に加え、相当量のZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3を導入するが、高屈折率付与成分の配分が適正になされていないと、精密プレス成形性が著しく低下する。
光学ガラスIIのネットワーク形成成分には、主にSiO2(任意成分)とB2O3が挙げられる。SiO2はガラス中において主に4配位のSiO4四面体として存在すると考えられる。一方、B2O3は3配位と4配位の構造が知られているが、ホウ酸希土類結晶において希土類などの多価イオンに配位した4配位のBO4構造を取ることが提案されており、ここから本発明の第2の態様においても、主に4配位のBO4四面体が存在すると推察される。
こうした思想に基づき完成した光学ガラスIIは、モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
SiO2を0〜6%(ただし、6%を含まず。)、
Li2O、Na2OおよびK2Oを合計で0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、
ZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3を合計で12.5〜20%含むとともに、
Zr4+、Ta5+、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+の含有量のカチオン比が0.30以下、107.2dPa・sの粘度を示す温度Tpが706℃以下であり、屈折率ndおよびアッベ数νdが下記(I)式〜(IV)式のすべてを満たすことを特徴とする光学ガラスである。
34.0≦νd<40 ・・・(I)
nd≧1.87 ・・・(II)
nd≧2.23−0.01×νd ・・・(III)
nd≦2.28−0.01×νd ・・・(IV)
を含まず。)であって、Li2Oを含まないガラスが最も好ましい。
34.0≦νd<40 ・・・(I)
nd≧1.87 ・・・(II)
nd≧2.23−0.01×νd ・・・(III)
nd≦2.28−0.01×νd ・・・(IV)
νd≧34.5 ・・・(I−1−1)
νd≧35.0 ・・・(I−1−2)
νd≧36.0 ・・・(I−1−3)
νd≧36.5 ・・・(I−1−4)
νd≧36.75 ・・・(I−1−5)
νd≧37.0 ・・・(I−1−6)
νd≦39.5 ・・・(I−2−1)
νd≦39.3 ・・・(I−2−2)
νd≦39.0 ・・・(I−2−3)
り好ましく、下記(II−3)式を満たす光学ガラスがさらに好ましく、下記(II−4)式を満たす光学ガラスが一層好ましい。
nd≧1.8725 ・・・(II−1)
nd≧1.875 ・・・(II−2)
nd≧1.8775 ・・・(II−3)
nd≧1.88 ・・・(II−4)
nd≧2.230−0.01×νd ・・・(III−1)
nd≧2.2325−0.01×νd ・・・(III−2)
nd≧2.235−0.01×νd ・・・(III−3)
nd≧2.2375−0.01×νd ・・・(III−4)
nd≧2.240−0.01×νd ・・・(III−5)
nd≧2.2425−0.01×νd ・・・(III−6)
nd≧2.245−0.01×νd ・・・(III−7)
nd≧2.2475−0.01×νd ・・・(III−8)
nd≧2.250−0.01×νd ・・・(III−9)
nd≧2.2525−0.01×νd ・・・(III−10)
nd≦2.280−0.01×νd ・・・(IV−1)
nd≦2.2775−0.01×νd ・・・(IV−2)
nd≦2.275−0.01×νd ・・・(IV−3)
nd≦2.2725−0.01×νd ・・・(IV−4)
nd≦2.270−0.01×νd ・・・(IV−5)
nd≦2.2675−0.01×νd ・・・(IV−6)
nd≦2.265−0.01×νd ・・・(IV−7)
nd≦2.2625−0.01×νd ・・・(IV−8)
nd≦2.260−0.01×νd ・・・(IV−9)
nd≦2.2575−0.01×νd ・・・(IV−10)
精密プレス成形における量産性を高める上から、屈伏点Tsを700℃以下にすることが好ましく、690℃以下にすることがより好ましく、685℃以下にすることがさらに好ましく、680℃以下にすることが一層好ましく、670℃以下にすることがより一層好ましい。
上記屈伏点Tsの調整はTpの調整と同様に行うことができる。
光学ガラスIおよび光学ガラスIIは、高屈折率ガラスでありながら、Tpが低い上に優れた熱的安定性を有する。本発明の光学ガラスの好ましいものは液相温度が1200℃以下であり、より好ましいものでは1180℃以下、さらに好ましいものでは1160℃以下、一層好ましいものでは1140℃以下、より一層好ましいものでは1120℃以下、さらに一層好ましいものでは1100℃以下、特に好ましいものでは1080℃以下、最も好ましいものでは1060℃以下である。
本発明の精密プレス成形用プリフォームは、2つの態様からなる。第1の態様(プリフォームIという。)は、上記光学ガラスIからなるものであり、第2の態様(プリフォームIIという。)は、上記光学ガラスIIからなるものである。
本発明のプリフォームの作製方法は限定されないが、上記ガラスの優れた特質を活かして、次の方法により製造することが望ましい。
光学ガラスI、光学ガラスIIはともにガラス素材の面から、優れた精密プレス成形性を提供するが、精密プレス成形におけるガラスの変形量を減少させることにより、精密プレス成形時のガラスと成形型の温度の低下、プレス成形に要する時間の短縮化、プレス圧力の低下などが可能になる。その結果、ガラスと成形型成形面との反応性が低下し、精密プレス成形時に発生する上記不具合が低減され、量産性がより高まる。
両凸レンズの精密プレス成形に好適なプリフォームは、被プレス面の一方が凸面、他方が凸面または平面のプリフォームである。
いずれの場合も精密プレス成形品の形状に、より近似する形状のプリフォームが好ましい。
次に本発明の光学素子について説明する。
本発明の第1の光学素子は、上記光学ガラスIまたは光学ガラスIIからなる光学素子である。
本発明の第2の光学素子は、上記プリフォームIまたはプリフォームIIを加熱、精密プレス成形してなる光学素子である。
本発明の光学素子の製造方法は、上記本発明のプリフォーム(プリフォームIまたはプリフォームII)、または上記本発明の方法(プリフォーム製法Iまたはプリフォーム製法II)により作製したプリフォームを、プレス成形型を用いて精密プレス成形する光学素子の製造方法である。
第1の態様(光学素子製法Iという)は、プリフォームIまたはプリフォームIIをプレス成形型に導入し、前記プリフォームとプレス成形型を一緒に加熱して精密プレス成形する光学素子の製造方法であり、第2の態様(光学素子製法IIという)は、加熱したプリフォームIまたはプリフォームIIを予熱したプレス成形型に導入し、精密プレス成形する光学素子の製造方法である。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
表1に示すガラス組成になるように、各成分を導入するための原料としてそれぞれ相当するホウ酸、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物などを用い、原料を秤量し、十分に混合して調合原料とし、これを白金坩堝に入れ、ガラス組成の違いに応じて1200℃〜1350℃の範囲の温度で加熱、熔融した。なお、上記温度範囲で、原料の熔解性を一層改善するには ガラスの熔解温度を1250℃以上とすることが好ましく、 ガラスの着色を抑制するには1300℃以下とすることが好ましかった。熔融後、熔融ガラスを鋳型に流し込み、ガラス転移温度付近まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度範囲で約1時間アニール処理した後、炉内で室温まで放冷することにより、表1に示す各光学ガラスを得た。得られた光学ガラス中には、顕微鏡で観察できる結晶は析出しなかった。このようにして得られた光学ガラスの諸特性を表1に示す。表1のNo.1〜No.35は光学ガラスIに相当し、表1のNo.5〜No.8、No.10、No.11、No.18〜No.20、No.22、No.23、No.26〜No.28は光学ガラスIIに相当する。
(注2)Tpは、ガラスが107.2dPa・sの粘度を示す温度
(1)屈折率ndおよびアッベ数νd
降温速度−30℃/時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率nd、nF、ncを測定し、これらの結果からアッベ数νdを算出した。
(2)液相温度LTおよび液相温度における粘度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて2時間保持し、冷却後、ガラス内部を100倍の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。
"JIS Z 8803−1991 「液体の粘度−測定方法」8.単一円筒形回転粘度計による粘度測定"に基づき、回転円筒法によってガラスの液相温度における粘度を測定した。
(3)ガラス転移温度Tgおよび屈伏点Ts
ブルカーAXS社製 熱機械分析(TMA)により、昇温速度4℃/分として測定した。
(4)Tp
平行板粘度計を用いて105〜109dPa・sの粘度範囲で測定を行い、107.2dPa・sの粘度を示す温度をTpとした。
実施例1で作製した各光学ガラスが得られるように調合したガラス原料を熔融、清澄、均質化して熔融ガラスを作り、白金製のノズルから熔融ガラス滴を滴下してプリフォーム成形型で受け、風圧を加えて浮上させながら上記各種ガラスからなる球状のプリフォームに成形した。
実施例2で用意した熔融ガラスを連続的に流出して鋳型に鋳込み、ガラスブロックに成形した後、アニールし、切断して複数個のガラス片を得た。これらガラス片を研削、研磨して上記各種ガラスからなるプリフォームを作製した。
この方法で得られたプリフォームにも失透、脈理などの欠陥は認められず、光学的に均質なものであった。
実施例2、3で作製したプリフォームの表面に炭素含有膜をコートし、成形面に炭素系離型膜を設けたSiC製の上下型および胴型を含むプレス成形型内に導入し、窒素雰囲気中で成形型とプリフォームを一緒に加熱してプリフォームを軟化し、精密プレス成形して上記各種ガラスからなる非球面凸メニスカスレンズ、非球面凹メニスカスレンズ、非球面両凸レンズ、非球面両凹レンズの各種レンズを作製した。(光学素子製法1に相当する。)
いずれの光学素子も成形型から取り出した後、ガラス表面に残存する炭素含有膜を酸化して除去した。
いずれの光学ガラスを用いても、優れた量産性を示す。
実施例2で用意した熔融ガラスを流出し、鋳型に鋳込んでガラスブロックを作製し、これらのブロックを切断、研削、研磨して各種球面レンズ、プリズムを作製した。
実施例4で作製した非球面凸メニスカスレンズ、非球面凹メニスカスレンズ、非球面両凸レンズ、非球面両凹レンズ、実施例5で作製した球面レンズの各々のレンズを用いて、各レンズを内蔵する一眼レフカメラ用の交換レンズ各種を作製した。
次に、表1に記載のNo.1〜No.35の各光学ガラスを用いて、互いに反対方向を向く2つの被プレス面を有するプリフォームであって、前記2つの被プレス面の中心を貫く回転対称軸を有するプリフォームを作製した。
被プレス面の一方が凸面であり、他方が凹面のプリフォーム。
被プレス面の一方が凸面であり、他方が平面のプリフォーム。
被プレス面の一方が凸面であり、他方が前記一方の凸面よりも曲率が小さいプリフォーム。
2つの被プレス面がともに平面のプリフォーム。
2つの被プレス面がともに凹面のプリフォーム。
被プレス面の一方が平面、他方が凹面のプリフォーム。
2つの被プレス面がともに凸面のプリフォーム。
被プレス面の一方が凸面、他方が凹面のプリフォーム。
いずれの場合も目的とするレンズの形状に、より近似する形状のプリフォームを作製することにより量産性を高めることができる。
また、上記各レンズを用いて、コンパクトデジタルカメラの光学系各種を作製し、モジュール化した。さらにこれら光学系にCCDあるいはCMOSなどのイメージセンサーを取り付けモジュール化した。
このようにして高機能、コンパクトな光学系、交換レンズ、レンズモジュール、撮像装置を得ることができる。
Claims (22)
- モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
Li2Oを0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、及び
TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3の少なくとも一種を含み、
TiO 2 の含有量が0〜2.33%であり、
カチオン%表示によるTi、Nb、WおよびBiの合計含有量Xが3.5〜9%、アッベ数νdおよび屈折率ndが図1の点A(40,1.85)、B(39,1.91)、C(33,1.93)、D(34,1.87)、A(40,1.85)を順に直線で結んだときに囲まれる範囲(ただし、直線AB、BC、CD、DA上を含み、点Aを含まず、下記(2)式を満たす)に含まれ、ガラス転移温度Tgが下記(1)式を満たすことを特徴とする光学ガラス。
Tg[℃]≦655℃−5×X ・・・(1)
nd≧2.000−0.0033×νd ・・・(2) - ZrO2を0〜10モル%、及び
Ta2O5を0〜15モル%
さらに含む請求項1に記載の光学ガラス。 - モル%表示で、
Na2OとK2Oを合計で0%以上0.5%未満、
MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で0〜10%、
Y2O3を0〜10%、
Yb2O3を0〜10%、及び
Al2O3を0〜10%、
さらに含む請求項1または2に記載の光学ガラス。 - SiO2を任意成分として含み、かつSiO2の含有量が、B2O3の含有量の0〜0.55倍である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学ガラス。
- モル%表示にて、
B2O3を5〜45%、
SiO2を0〜6%(ただし、6%を含まず。)、
Li2O、Na2OおよびK2Oを合計で0〜3%、
ZnOを10〜40%、
La2O3を5〜30%、
Gd2O3を0〜20%、
ZrO2、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3を合計で12.5〜25%含むとともに、
Zr4+、Ta5+、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+の含有量のカチオン比が0.15以下、
カチオン%表示によるTi、Nb、WおよびBiの合計含有量Xが3.5〜10%であり、
107.2dPa・sの粘度を示す温度Tpが706℃以下であり、屈折率ndおよびアッベ数νdが下記(I)式〜(IV)式のすべてを満たすことを特徴とする光学ガラス。
34.0≦νd<40 ・・・(I)
nd≧1.87 ・・・(II)
nd≧2.235−0.01×νd ・・・(III)
nd≦2.28−0.01×νd ・・・(IV) - Gd2O3を1〜20モル%さらに含む請求項5に記載の光学ガラス。
- モル%表示にて、
ZrO2を10モル%以下、
Ta2O5を15モル%以下、
TiO2を10%以下、
Nb2O5を8%以下、
WO3を20%以下、及び
Bi2O3を10%以下さらに含む 請求項5または6に記載の光学ガラス。 - モル%表示で、
MgO、CaO、SrOおよびBaOを合計で0〜10%、
Y2O3を0〜10%、
Yb2O3を0〜10%、及び
Al2O3を0〜10%、
さらに含む 請求項5〜7のいずれかに記載の光学ガラス。 - 任意成分としてY2O3を0〜10モル%含むとともに、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(La2O3+Gd2O3+Y2O3)に対するLa2O3の含有量の割合(La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))が0.66を超える、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学ガラス。
- モル%表示にて、
TiO2を10%以下、Nb2O5を8%以下、WO3を20%以下、及びBi2O3を10%以下さらに含む請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学ガラス。 - Ta2O5を1〜15モル%さらに含む請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学ガラス。
- 液相温度が1200℃以下である請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学ガラス。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
- ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスを流出して熔融ガラス塊を分離し、該熔融ガラス塊を冷却過程で成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学ガラスからなるプリフォームを成形することを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。 - ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製し、該成形体を加工して請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学ガラスからなるプリフォームを作製する精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学ガラスからなる光学素子。
- 請求項16に記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
- 請求項13に記載のプリフォーム、または請求項14または15に記載の方法により作製したプリフォームを、プレス成形型を用いて精密プレス成形する光学素子の製造方法。
- 請求項16に記載のプリフォーム、または請求項14または15に記載の方法により作製したプリフォームを、同一のプレス成形型を用いて精密プレス成形する工程を繰り返し、光学素子を量産する光学素子の製造方法。
- プリフォームをプレス成形型に導入し、前記プリフォームとプレス成形型を一緒に加熱して精密プレス成形する請求項18または19に記載の光学素子の製造方法。
- 加熱したプリフォームを予熱したプレス成形型に導入し、精密プレス成形する請求項18または19に記載の光学素子の製造方法。
- 請求項16または17に記載の光学素子を備える撮像装置。
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US8887532B2 (en) * | 2010-08-24 | 2014-11-18 | Corning Incorporated | Glass-forming tools and methods |
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JP6611410B2 (ja) * | 2013-11-08 | 2019-11-27 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
CN107445473B (zh) * | 2015-08-14 | 2020-08-11 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃 |
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US10494294B2 (en) * | 2016-03-07 | 2019-12-03 | Cdgm Glass Co., Ltd. | Optical glass and optical element |
CN106430948A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件和光学元件 |
US11319243B2 (en) | 2018-01-17 | 2022-05-03 | Corning Incorporated | High refractive index optical borate glass |
JP7433764B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2024-02-20 | Hoya株式会社 | ガラスの透過率の改善を促進させる方法、及びガラスの製造方法及びガラス |
CN111977970B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-04-15 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及光学元件 |
CN112028472B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-04-15 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、光学元件和光学仪器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005247613A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 |
JP2005281124A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-10-13 | Hoya Corp | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
JP2006016295A (ja) * | 2004-06-02 | 2006-01-19 | Ohara Inc | 光学ガラス |
JP2006016293A (ja) * | 2004-06-02 | 2006-01-19 | Ohara Inc | 光学ガラス |
JP2008120677A (ja) * | 2007-12-10 | 2008-05-29 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565345A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-20 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Optical glass |
JP3912774B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2007-05-09 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法 |
US7043274B2 (en) * | 2002-06-28 | 2006-05-09 | Interdigital Technology Corporation | System for efficiently providing coverage of a sectorized cell for common and dedicated channels utilizing beam forming and sweeping |
US20050188724A1 (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-01 | Hoya Corporation | Process for the production of precision press-molding preform and process for the production of optical element |
JP4166172B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2008-10-15 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
JP4218804B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2009-02-04 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法 |
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US7576020B2 (en) * | 2004-10-12 | 2009-08-18 | Hoya Corporation | Optical glass, precision press-molding preform, process for the production of the preform, optical element and process for the production of the optical element |
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JP2005281124A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-10-13 | Hoya Corp | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
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