JP7076981B2 - 光学ガラス、光学素子、光学機器および光学ガラスの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の光学ガラスは、ガラスを構成する陽イオンとして、カチオン%表示で、10cat%≦La 3+ ≦20cat%、10cat%≦Zn 2+ ≦60cat%、20cat%≦Nb 5+ ≦60cat%、0cat%≦Ti 4+ ≦40cat%を満たし、B 2 O 3 を含まないことを特徴とする。
本発明の光学ガラスの製造方法は、無容器凝固法を用いる光学ガラスの製造方法であって、カチオン%表示で、10cat%≦La 3+ ≦20cat%、10cat%≦Zn 2+ ≦60cat%、20cat%≦Nb 5+ ≦60cat%、0cat%≦Ti 4+ ≦40cat%を満たすガラス材料を浮上ガスで浮上させる工程と、前記浮上させたガラス材料を加熱溶解して溶融物を得る工程と、前記溶融物を浮上させた状態で冷却固化する工程と、を有し、前記ガラス材料が、B 2 O 3 を含まないことを特徴とする。
本実施形態の光学ガラスは、陽イオンとして、希土類イオン(La3+,Gd3+,Y3+,Yb3+,Lu3+)、Zn2+、Nb5+の合計量を高い割合で含有するガラスである。本発明のガラスは、高屈折率高分散で転移点が低いガラスである。
本実施形態の光学素子は、上記の光学ガラスを成形することによって得られる。本明細書において、光学素子とは、レンズ、プリズム、反射鏡(ミラー)、回折格子等の光学機器を構成する素子をいう。
本実施形態の光学ガラスの製造方法は、炭酸ガスレーザをガラス材料に照射して溶解させ、その溶融物をノズルから噴出されたガス流体により浮上させた後、冷却固化させる無容器凝固法である。ガス流体のガス種は用途に合わせて、空気、窒素、酸素、アルゴンなどに代表される不活性ガスを用いることができる。また、ガス流量は溶融物の浮上に合わせて200~5000ml/分とすることができる。
(ガラス化判定)
球体の試料2は、その後光学顕微鏡(100倍)にて観察を行い結晶の有無を判定した。表1及び表2には、表1には直径3mmの球体の試料を顕微鏡で観察した時に結晶が観察されなかったものには○を表記している。
球体の試料2をメノウ乳鉢で粉砕して、外径5mm高さ2.5mmの白金製パンに詰めた後、リガク製DSC8270示差走査型熱量計(DSC)にて10℃/分の昇温速度で1200℃まで加熱し、ガラス転移点(Tg)の検出を行った。結晶開始温度Txとガラス転移点Tgとの差ΔTx(Tx-Tg=ΔTx)を求めた。
屈折率とアッベ数は、互いに直交する2面を研磨により作製し、島津製作所製KPR-2000を用いて測定した。サンプルが小さい場合は透明な球体試料を半球状に研磨した後エリプソメーター(J.A.Woollam.Co.,Inc製M-2000F)にて測定した。
実施例1~17で得られた透明な球体試料の結果を表1に示す。また比較例1~91を表2と表3に示す。
2 試料
3 ノズル
4 酸素ガス
5 炭酸ガスレーザ
Claims (14)
- ガラスを構成する陽イオンとして、カチオン%表示で、
10cat%≦La3+≦20cat%、
10cat%≦Zn2+≦60cat%、
20cat%≦Nb5+≦60cat%、
0cat%≦Ti4+≦40cat%
を満たし、
d線における屈折率が2.20以上2.28以下、アッベ数が19以上22以下であることを特徴とする光学ガラス。 - ガラスを構成する陽イオンとして、カチオン%表示で、
10cat%≦La 3+ ≦20cat%、
10cat%≦Zn 2+ ≦60cat%、
20cat%≦Nb 5+ ≦60cat%、
0cat%≦Ti 4+ ≦40cat%
を満たし、
B 2 O 3 を含まないことを特徴とする光学ガラス。 - d線における屈折率が2.20以上2.28以下、アッベ数が19以上22以下であることを特徴とする請求項2に記載の光学ガラス。
- 10cat%≦La3+≦20cat%、
20cat%≦Zn2+≦60cat%、
30cat%≦Nb5+≦60cat%、
Ti4+=0cat%
を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光学ガラス。 - 60cat%≦(La3+とGd3+とY3+とYb3+とLu3+とZn2+とNb5+の合計量)≦100cat%
を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学ガラス。 - ガラス転移点(Tg)が705℃以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学ガラス。
- 光学ガラスを有する光学素子であって、
前記光学ガラスは、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学ガラスであることを特徴とする光学素子。 - 前記光学素子が、レンズ、プリズム、又はミラーのいずれかであることを特徴とする請求項7に記載の光学素子。
- 光学素子を有する光学機器であって、
前記光学素子が請求項7又は8に記載の光学素子である光学機器。 - 前記光学機器は、カメラであって、
前記光学素子は、レンズであることを特徴とする請求項9に記載の光学機器。 - 無容器凝固法を用いる光学ガラスの製造方法であって、カチオン%表示で、
10cat%≦La3+≦20cat%、
10cat%≦Zn2+≦60cat%、
20cat%≦Nb5+≦60cat%、
0cat%≦Ti4+≦40cat%
を満たすガラス材料を浮上ガスで浮上させる工程と、前記浮上させたガラス材料を加熱溶解して溶融物を得る工程と、前記溶融物を浮上させた状態で冷却固化する工程と、を有し、
前記光学ガラスのd線における屈折率が2.20以上2.28以下であり、前記光学ガラスのアッベ数が19以上22以下であることを特徴とする光学ガラスの製造方法。 - 無容器凝固法を用いる光学ガラスの製造方法であって、カチオン%表示で、
10cat%≦La 3+ ≦20cat%、
10cat%≦Zn 2+ ≦60cat%、
20cat%≦Nb 5+ ≦60cat%、
0cat%≦Ti 4+ ≦40cat%
を満たすガラス材料を浮上ガスで浮上させる工程と、前記浮上させたガラス材料を加熱溶解して溶融物を得る工程と、前記溶融物を浮上させた状態で冷却固化する工程と、を有し、
前記ガラス材料が、B 2 O 3 を含まないことを特徴とする光学ガラスの製造方法。 - 前記ガラス材料が
10cat%≦La3+≦20cat%、
20cat%≦Zn2+≦60cat%、
30cat%≦Nb5+≦60cat%、
Ti4+=0cat%
を満たすことを特徴とする請求項11又は12に記載の光学ガラスの製造方法。 - 前記ガラス材料が、
60cat%≦(La3+とGd3+とY3+とYb3+とLu3+とZn2+とNb5+の合計量)≦100cat%
を満たすことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の光学ガラスの製造方法。
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