JP6648258B2 - 光学ガラス - Google Patents
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Description
本明細書において、各組成の含有量、総含有量は特別説明のない限り、重量百分率で示す。更に、ガラス成分の含有量と総含有量の比は重量比で示す。更に、以下の説明において、規定値以下或いは規定値以上の場合も当該規定値を含むものとする。
以下、本発明の光学ガラスの特性について詳細に説明する。
本発明ガラスの短波透射スペクトル特性は着色度(λ70/λ5)で表す。λ70とは、ガラス透過率が70%達する時に対応する波長の事を指し、λ5とは、ガラス透過率が5%達する時に対応する波長の事を指す。その内、λ70の測定は相互並行して且つ、光学研磨の二つの相対平面で厚さが10±0.1mmのガラスを使って、280nmから700nmまでの波長域内の分光透過率を測定して、且つ透過率70%の波長を表す。所謂分光透過率或いは透過率とは、ガラスの上記表面に強度Iinの光を垂直に入射して、ガラスを透過して、異なる平面から強度Ioutの光を入射する状況において、Iout/Iinによって表示する量であり、また、ガラスの上記表面上の表面反射損失の透過率を含んだ。ガラスの屈折率が高いほど、表面反射損失は大きい。そのため、高屈折率ガラスにおいては、λ70の値が小さければ、ガラス自体の着色は極めて少ない。
光学ガラスは、ある温度区間で徐々に固体状態から可塑態変わる。転移温度とは、ガラス試料が室温から撓み温度まで昇温し、その低温エリアと高温エリアの直線部分の延長線が交差する接点が対応する温度を言う。
光学ガラス素子は製造及び使用において、その研磨表面が各種の侵蝕介在作用を抵抗する能力を光学ガラスの化学安定性と称する。
式において:DW−ガラス浸出百分率(%)
B−ろ過器と試料の質量(g)
C−ろ過器と侵蝕後試料の質量(g)
A−ろ過器質量(g)
により計算して得られる浸出百分率は、光学ガラス耐水作用安定DWを6類に分類し、詳細は下表による。
式において:DA−ガラス浸出百分率(%)
B−ろ過器と試料の質量(g)
C−ろ過器と侵蝕後試料の質量(g)
A−ろ過器質量(g)
計算によって得られる浸出百分率は、光学ガラス耐酸作用安定DAを6類に分類し、詳細は下表による。
光学ガラス密度は、温度が20℃際の単位体積の質量で、単位はg/cm3で表示する。
以下、本発明の光学母材と光学素子を説明する。
先ず、表1〜表4で示す成分のガラスNo.1−35を得るために、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸等を原料とし、光学ガラス成分が対応する原料を比例によって計量して、充分に混合の後配合原料となり、当該配合原料をプラチナるつぼに入れて、1380〜1450℃まで加熱し、かつ、3〜5時間澄清撹拌後、均一な熔融ガラスとなり、更に、当該溶融ガラスを予熱した金型へ流し込み、650〜700℃で2〜4時間保持後、除冷し、ガラスNo.1−35の各光学ガラス得る。
屈折率とアッベ数は、GB/T7962.1−2010によって測定する。
相互相対の二つの光学平面を研磨した厚さ10±0.1mmのガラスサンプルで、分光透過率を測定し、その結果によって算出する。
GB/T7962.16−2010規定によって測定する。
GB/T7962.20−2010規定によって測定する。
GB/T17129の測定方法により、下記の式に基づいて算出する。
表1における実施例1〜10で得られた光学ガラスを予定の大きさにカットして、更にその表面に離型剤を均一に塗布してから、加熱・軟化の後、加圧成形して、凹面のメニスカスレンズ、凸面のメニスカスレンズ、両凸レンズ、双凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ等各種レンズ、プリズムの母材を制作する。
上記光学母材実施例から得られたこれらの母材をアニーリングし、ガラス内部の変形を低下すると同時に、微調整を行い、屈折率等光学特性が予期の必要値を達成させる。
Claims (10)
- 重量百分率における、B2O3:1−20%;SiO2:0−20%を含有する光学ガラスであって、SiO2≦B2O3;La2O3:25−55%;Gd2O3:5−40%;Y2O3:0−25%;Yb2O3:0−10%;Ta2O5:0−5%;Nb2O5:1−15%;TiO2:0超−3%;ZrO2:0.5−20%;TiO2/Nb2O5の範囲は0.036−0.25;Nb2O5≧ZrO2;Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+ZrO2)の範囲は0.4−0.8;ZnO:0−15%;Al2O3:0−10%;GeO2:0−10%;Bi2O3:0−10%;PbOとFとWO3とを含有しない;屈折率は1.86−1.92であり、アッベ数は36−42である、光学ガラス。
- 更にSb2O3:0−1%及び/又はSnO2:0−1%及び/又はCeO2:0−1%及び/又はR2O:0−10%[その内R2OはLi2O、Na2O或いはK2Oの1種或いは数種];及び/又はRO:0−10%[その内ROはBaO、SrO、MgO或いはCaOの1種或いは数種]を含有する請求項1に記載の光学ガラス。
- 更にB2O3:5−20%及び/又はSiO2:0.1−15%及び/又はLa2O3:30−52%及び/又はGd2O3:5−35%及び/又はY2O3:1−20%及び/又はNb2O5:2−15%及び/又はTiO2:0.1−3%及び/又はZrO2:1−15%及び/又はZnO:0−10%及び/又はR2O:0−5%及び/又はRO:0−5%及び/又はAl2O3:0−5%及び/又はGeO2:0−5%及び/又はBi2O3:0−5%及び/又はSb2O3:0−0.5%及び/又はSnO2:0−0.5%及び/又はCeO2:0−0.5%を含有する請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- SiO2/(SiO2+B2O3)の範囲は0.5以下;及び或いはY2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)は0.2以下;及び/又はY2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は0.01−0.15;及び/又はNb2O5/(Nb2O5+TiO2+ZrO2)の範囲は0.45−0.7;及び/又は(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)の範囲は1より小さい;及び/又は(ZnO+Y2O3)/La2O3の範囲は0.5以下である請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- SiO2/(SiO2+B2O3)の範囲は0.1−0.45;及び/又はY2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は0.05−0.12;及び/又はNb2O5/(Nb2O5+TiO2+ZrO2)の範囲は0.48−0.6;及び/又は(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)の範囲は0.1−0.9;及び/又は(ZnO+Y2O3)/La2O3の範囲は0.05−0.3である請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- SiO2/(SiO2+B2O3)の範囲は0.25−0.4;及び/又は(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)の範囲は0.5−0.8;及び/又は(ZnO+Y2O3)/La2O3の範囲は0.08−0.15である請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- 屈折率の範囲は1.87−1.91であり;アッベ数の範囲は37−41である請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- 屈折率の範囲は1.88−1.90であり;アッベ数の範囲は38−40である請求項1又は請求項2に記載の光学ガラス。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学ガラスから製造されるガラス母材。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学ガラスから製造される光学素子。
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