JP7450105B2 - Optical glass, glass materials for press molding, optical element blanks and optical elements - Google Patents
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- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランクおよび光学素子に関する。 The present invention relates to an optical glass, a glass material for press molding, an optical element blank, and an optical element.
屈折率が高く低分散性を有する光学ガラス(高屈折率低分散ガラス)は、光学素子用材料として有用である。そのような高屈折率低分散ガラスが、例えば特許文献1に開示されている。 Optical glass having a high refractive index and low dispersion (high refractive index low dispersion glass) is useful as a material for optical elements. Such a high refractive index low dispersion glass is disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献1に開示されているような高屈折率低分散ガラスは、このガラスからなるレンズを超低分散ガラスからなるレンズ等と組み合わせて接合レンズとすることにより、色収差を補正しつつ光学系のコンパクト化を可能にすることができる。
しかし、特許文献1に記載されている光学ガラスは、各種ガラス成分の中で比較的高価な成分(例えばTa2O5)を多量に含んでいる。しかし、高屈折率低分散ガラスからなる光学素子の低コスト化を可能にするためには、光学ガラスのガラス組成において高価なガラス成分が占める割合を低減することが望ましい。
The high refractive index, low dispersion glass disclosed in Patent Document 1 corrects chromatic aberration and improves the optical system by combining a lens made of this glass with a lens made of ultra-low dispersion glass to form a cemented lens. It can be made more compact.
However, the optical glass described in Patent Document 1 contains a large amount of a relatively expensive component (for example, Ta 2 O 5 ) among various glass components. However, in order to reduce the cost of optical elements made of high refractive index, low dispersion glass, it is desirable to reduce the proportion of expensive glass components in the glass composition of the optical glass.
本発明の一態様は、ガラス組成において高価なガラス成分が占める割合が低く、屈折率が高く、かつ低分散性を有する光学ガラスを提供する。 One aspect of the present invention provides an optical glass that has a low proportion of expensive glass components in the glass composition, a high refractive index, and low dispersion.
本発明の一態様は、
カチオン%表示のガラス組成において、
Ta5+含有量が0~5カチオン%の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+含有量のカチオン比(Ti4+/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.60~1.00の範囲であり、
La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(La3++Gd3++Y3+))が0.30~2.40の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.30~34.00の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するLa3+、Gd3+およびY3+の合計含有量のカチオン比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.30~33.00の範囲であり、
La3+とY3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(La3++Y3+))が0.00~1.50の範囲であり、
Si4+とB3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+))が0.00~1.00の範囲であり、
Si4+、B3+、Zn2+、La3+、Y3+、Zr4+およびTi4+の合計含有量に対するGd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量のカチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))が0.000~0.100の範囲であり、
屈折率ndが1.9000~2.1500の範囲であり、かつアッベ数νdが20.0~35.0の範囲である光学ガラス、
に関する。
One aspect of the present invention is
In the glass composition expressed as cation%,
Ta 5+ content is in the range of 0 to 5 cation%,
The cation ratio of Ti 4+ content to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ /(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 0. ranges from .60 to 1.00,
Cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ ((Si 4+ + B 3+ )/(La 3+ + Gd 3+ + Y 3 + )) is in the range of 0.30 to 2.40,
The cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ ((Si 4+ +B 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 0.30 to 34.00,
Cation ratio of the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ ((La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ ) /(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 0.30 to 33.00,
The cation ratio of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of La 3+ and Y 3+ ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) is in the range of 0.00 to 1.50,
The cation ratio of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of Si 4+ and B 3+ ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(Si 4+ +B 3+ )) is in the range of 0.00 to 1.00,
Cation ratio of the total content of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ to the total content of Si 4+ , B 3+ , Zn 2+ , La 3+ , Y 3+ , Zr 4+ and Ti 4+ ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is in the range of 0.000 to 0.100,
Optical glass having a refractive index nd in the range of 1.9000 to 2.1500 and an Abbe number νd in the range of 20.0 to 35.0;
Regarding.
光学ガラスの原料化合物の中で、Ta化合物、Gd化合物、Nb化合物およびW化合物は比較的高価である。これに対し、上記光学ガラスは、Ta5+含有量が上記範囲に抑えられている。更に、ガラス組成においてGd3+、Nb5+およびW6+の占める割合も抑えられている。詳しくは、Gd3+、Nb5+およびW6+に関して、カチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))が上記範囲内にある。即ち、上記光学ガラスのガラス組成において、高価なガラス成分であるTa5+、Gd3+、Nb5+およびW6+が占める割合は低い。かかるガラス組成において、上記の各種カチオン比を満たすようにガラス組成の調整を行うことにより、上記範囲の高い屈折率ndと上記範囲のアッベ数νd(即ち低分散性)を有する光学ガラスを得ることができる。 Among the raw material compounds for optical glass, Ta compounds, Gd compounds, Nb compounds, and W compounds are relatively expensive. On the other hand, the Ta 5+ content of the optical glass is suppressed within the above range. Furthermore, the proportions of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ in the glass composition are also suppressed. Specifically, regarding Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ , the cation ratio ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is within the above range. That is, in the glass composition of the above-mentioned optical glass, the proportion of expensive glass components Ta 5+ , Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ is low. In such a glass composition, by adjusting the glass composition so as to satisfy the various cation ratios described above, an optical glass having a high refractive index nd within the above range and an Abbe number νd within the above range (i.e., low dispersion) can be obtained. Can be done.
本発明の一態様によれば、光学素子用材料として有用な光学特性(ndおよびνd)を有し、かつ光学素子の低コスト化に寄与し得る光学ガラスを提供することができる。また、一態様によれば、高いガラス安定性、低比重および低着色(高透過率)の1つ以上の物性も更に有する光学ガラスを提供することができる。更に、本発明の一態様によれば、上記光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an optical glass that has optical properties (nd and vd) useful as a material for optical elements and can contribute to cost reduction of optical elements. Also, according to one embodiment, an optical glass can be provided that further has one or more physical properties of high glass stability, low specific gravity, and low coloration (high transmittance). Furthermore, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a press-molding glass material, an optical element blank, and an optical element made of the above optical glass.
[光学ガラス]
本発明および本明細書において、カチオン成分の含有量および合計含有量は特記しない限りカチオン%で表示するものとし、アニオン成分の含有量および合計含有量は特記しないアニオン%で表示するものとする。
ここで、「カチオン%」とは、「(注目するカチオンの個数/ガラス成分のカチオンの総数)×100」で算出される値であって、注目するカチオン量のカチオン成分の総量に対するモル百分率を意味する。
また、「アニオン%」とは、「(注目するアニオンの個数/ガラス成分のアニオンの総数)×100」で算出される値であって、注目するアニオン量のアニオン成分の総量に対するモル百分率を意味する。
カチオン成分同士の含有量のモル比は、注目するカチオン成分のカチオン%表示による含有量の比に等しく、アニオン成分同士の含有量のモル比は、注目するアニオン成分のアニオン%表示による含有量の比に等しい。
カチオン成分の含有量とアニオン成分の含有量のモル比は、すべてのカチオン成分とすべてのアニオン成分の総量を100モル%としたときの注目する成分同士の含有量(モル%表示)の比率である。
各成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)、イオンクロマトグラフィ法等により定量することができる。
また、本発明および本明細書において、構成成分の含有量が0%または含まないもしくは導入しないとは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、この構成成分の含有量が不純物レベル程度以下であることを指す。不純物レベル程度以下とは、例えば、0.01%未満であることを意味する。
[Optical glass]
In the present invention and this specification, the content and total content of cationic components shall be expressed as cation% unless otherwise specified, and the content and total content of anionic components shall be expressed as anion% unless otherwise specified.
Here, "cation %" is a value calculated by "(number of cations of interest/total number of cations of glass components) x 100", and is the molar percentage of the amount of cations of interest to the total amount of cation components. means.
In addition, "anion %" is a value calculated by "(number of anions of interest/total number of anions of glass components) x 100", and means the mole percentage of the amount of anions of interest to the total amount of anion components. do.
The molar ratio of the contents of the cationic components is equal to the content ratio of the cationic components of interest expressed in cation%, and the molar ratio of the contents of the anionic components of interest is equal to the content of the anionic components of interest expressed as anion%. equal to ratio.
The molar ratio between the content of cationic components and the content of anionic components is the ratio of the contents (expressed in mol%) of the components of interest when the total amount of all cationic components and all anionic components is 100 mol%. be.
The content of each component can be determined by known methods such as inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-AES), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and ion chromatography.
In addition, in the present invention and this specification, the content of a constituent component of 0%, not included, or not introduced means that this constituent component is not substantially included, and the content of this constituent component is at an impurity level. It means that it is less than that. The term "below the impurity level" means, for example, less than 0.01%.
以下、上記光学ガラス(単に「ガラス」と記載する場合がある。)について、更に詳細に説明する。 Hereinafter, the above optical glass (sometimes simply referred to as "glass") will be explained in more detail.
<ガラス組成>
上記光学ガラスは、Ta5+含有量が0~5カチオン%の範囲であり、高価なガラス成分であるTa5+含有量が少ない。光学素子のより一層の低コスト化の観点からは、Ta5+含有量は、4%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、2%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが一層好ましく、Ta5+を含有しないことがより一層好ましい。
<Glass composition>
The optical glass has a Ta 5+ content in the range of 0 to 5 cation%, and has a low Ta 5+ content, which is an expensive glass component. From the viewpoint of further cost reduction of optical elements, the Ta 5+ content is preferably 4% or less, more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, It is more preferable that it is 1% or less, and even more preferable that it does not contain Ta 5+ .
上記光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Zn2+、La3+、Y3+、Zr4+およびTi4+の合計含有量に対するGd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量のカチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))は、0.000~0.100の範囲である。即ち、上記光学ガラスは、ガラス組成におけるGd3+、Nb5+およびW6+が占める割合が低い。光学素子のより一層の低コスト化の観点からは、上記カチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))は、0.090以下であることが好ましく、0.080以下であることがより好ましく、0.070以下であることが更に好ましく、0.060以下であることが一層好ましく、0.050以下であることがより一層好ましく、0.040以下であることが更に一層好ましく、0.030以下であることが更により一層好ましく、0.025以下、0.020以下、0.015以下、0.010以下、0.007以下、0.005以下、0.004以下、0.003以下、0.002以下、または0.001以下であることがなお一層好ましく、0.000であることがなおより一層好ましい。即ち、Gd3+、Nb5+およびW6+を含有しないことがなおより一層好ましい。 In the above optical glass, the sum of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ with respect to the total content of Si 4+ , B 3+ , Zn 2+ , La 3+ , Y 3+ , Zr 4+ and Ti 4+ The cation ratio of the content ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is 0.000 to 0. The range is 100. That is, the optical glass has a low proportion of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ in the glass composition. From the viewpoint of further cost reduction of optical elements, the above cation ratio ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti) 4+ )) is preferably 0.090 or less, more preferably 0.080 or less, even more preferably 0.070 or less, even more preferably 0.060 or less, and 0. It is even more preferably not more than .050, even more preferably not more than 0.040, even more preferably not more than 0.030, not more than 0.025, not more than 0.020, not more than 0.015 , 0.010 or less, 0.007 or less, 0.005 or less, 0.004 or less, 0.003 or less, 0.002 or less, or even more preferably 0.001 or less, and 0.000. is even more preferred. That is, it is even more preferable not to contain Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ .
上記光学ガラスにおいて、Gd3+とW6+との合計含有量(Gd3++W6+)は、光学素子の低コスト化およびガラスの低比重化の観点から、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。上記合計含有量(Gd3++W6+)は、0%以上であることができ、0%であることが特に好ましい。 In the above optical glass, the total content of Gd 3+ and W 6+ (Gd 3+ + W 6+ ) is preferably 8% or less from the viewpoint of reducing the cost of optical elements and lowering the specific gravity of the glass. It is preferably 6% or less, even more preferably 5% or less, even more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, and even more preferably 2% or less. It is even more preferable, and even more preferable that it is 1% or less. The total content (Gd 3+ +W 6+ ) can be 0% or more, and is particularly preferably 0%.
また、上記光学ガラスにおいて、Si4+、B3+、Zn2+、La3+、Y3+、Zr4+およびTi4+の合計含有量に対するGd3+とW6+との合計含有量のカチオン比((Gd3++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))は、0.000~0.080の範囲であることが好ましい。光学素子のより一層の低コスト化の観点およびガラスの低比重化の観点からは、上記カチオン比((Gd3++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))は、0.070以下であることが好ましく、0.060以下であることがより好ましく、0.050以下であることが更に好ましく、0.045以下であることが一層好ましく、0.040以下であることがより一層好ましく、0.035以下であることが更に一層好ましく、0.030以下であることが更により一層好ましく、0.025以下であることがなお一層好ましく、0.020以下であることがなおより一層好ましく、0.015以下であることがなお更に一層好ましく、0.010以下であることがなお更により一層好ましく、0.007以下であることが特に好ましく、0.005以下であることが特に一層好ましく、0.004以下であることが特により一層好ましく、0.003以下であることが特に更に一層好ましく、0.002以下であることが特に更により一層好ましく、0.001以下であることが特になおより一層好ましい。上記カチオン比((Gd3++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))は、0.000であることが特に好ましい。即ち、上記光学ガラスは、Gd3+およびW6+を含有しないことが特に好ましい。 Furthermore, in the above optical glass, the total content of Gd 3+ and W 6+ with respect to the total content of Si 4+ , B 3+ , Zn 2+ , La 3+ , Y 3+ , Zr 4+ and Ti 4+ The cation ratio ((Gd 3+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is in the range of 0.000 to 0.080. It is preferable that there be. From the viewpoint of further reducing the cost of optical elements and lowering the specific gravity of glass, the above cation ratio ((Gd 3+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3 + +Zr 4+ +Ti 4+ )) is preferably 0.070 or less, more preferably 0.060 or less, even more preferably 0.050 or less, and 0.045 or less. is more preferably 0.040 or less, even more preferably 0.035 or less, even more preferably 0.030 or less, still more preferably 0.025 or less. More preferably, it is not more than 0.020, even more preferably not more than 0.015, even more preferably not more than 0.010, even more preferably not more than 0.007. is particularly preferably 0.005 or less, particularly more preferably 0.004 or less, even more preferably 0.003 or less, and even more preferably 0.002 or less. It is especially even more preferable, and it is even more preferable that it is 0.001 or less. The above cation ratio ((Gd 3+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is particularly preferably 0.000. That is, it is particularly preferable that the optical glass does not contain Gd 3+ and W 6+ .
Si4+およびB3+は、ガラスのネットワーク形成成分である。Si4+とB3+との合計含有量(Si4++B3+)は、ガラス安定性を高める観点からは、25%以上であることが好ましく、27%以上であることがより好ましく、28%以上であることが更に好ましく、29%以上であることが一層好ましく、30%以上であることがより一層好ましく、31%以上であることが更に一層好ましい。一方、屈折率の低下を抑制する観点からは、上記合計含有量(Si4++B3+)は、55%以下であることが好ましく、45%以下であることがより好ましく、40%以下であることが更に好ましく、37%以下であることが一層好ましく、35%以下であることがより一層好ましく、34%以下であることが更に一層好ましい。 Si 4+ and B 3+ are network forming components of the glass. From the viewpoint of improving glass stability, the total content of Si 4+ and B 3+ (Si 4+ + B 3+ ) is preferably 25% or more, more preferably 27% or more, It is more preferably 28% or more, even more preferably 29% or more, even more preferably 30% or more, and even more preferably 31% or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing a decrease in the refractive index, the total content (Si 4+ +B 3+ ) is preferably 55% or less, more preferably 45% or less, and 40% or less. It is more preferably at most 37%, even more preferably at most 35%, even more preferably at most 34%.
高屈折率低分散ガラスである上記光学ガラスのガラス安定性をより一層高める観点および屈折率を更に高める観点からは、Si4+とB3+との合計含有量に対するB3+含有量のカチオン比(B3+/(Si4++B3+))は、0.20以上であることが好ましく、0.30以上であることがより好ましく、0.40以上であることが更に好ましく、0.50以上であることが一層好ましく、0.55以上であることがより一層好ましく、0.60以上であることが更に一層好ましく、0.61以上であることが更により一層好ましく、0.62以上であることがなお一層好ましく、0.63以上であることがなおより一層好ましく、0.64以上であることがなお更に一層好ましく、0.65以上であることがなお更により一層好ましい。また、同様の観点からは、上記カチオン比(B3+/(Si4++B3+))は、0.95以下であることが好ましく、0.90以下であることがより好ましく、0.85以下であることが更に好ましく、0.83以下であることが一層好ましく、0.80以下であることがより一層好ましく、0.79以下であることが更に一層好ましく、0.78以下であることがなお一層好ましく、0.77以下であることがなおより一層好ましく、0.76以下であることがなお更に一層好ましく、0.75以下であることがなお更により一層好ましい。 上記カチオン比(B3+/(Si4++B3+))が上記例示した下限以上であることは、ガラスの熔融性改善の観点からも好ましい。上記カチオン比(B3+/(Si4++B3+))が上記例示した上限以下であることは、熔融時のガラスの粘性を高めるうえでも好ましい。更に、上記カチオン比(B3+/(Si4++B3+))が上記例示した上限以下であることは、熔融時の揮発によるガラス組成の変動およびこれによる光学特性の変動を低減する観点からも、ガラスの化学的耐久性、耐候性および機械加工性の1つ以上を改善する観点からも、着色低減の観点からも好ましい。 From the viewpoint of further increasing the glass stability of the optical glass, which is a high refractive index and low dispersion glass, and from the viewpoint of further increasing the refractive index, the cation of the B 3+ content relative to the total content of Si 4+ and B 3+ The ratio (B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )) is preferably 0.20 or more, more preferably 0.30 or more, even more preferably 0.40 or more, and 0. It is more preferably .50 or more, even more preferably 0.55 or more, even more preferably 0.60 or more, even more preferably 0.61 or more, 0.62 It is even more preferable that it is 0.63 or more, even more preferably that it is 0.64 or more, and even more preferably that it is 0.65 or more. Further, from the same viewpoint, the cation ratio (B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )) is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less, and 0.95 or less. It is more preferably 85 or less, even more preferably 0.83 or less, even more preferably 0.80 or less, even more preferably 0.79 or less, and even more preferably 0.78 or less. Even more preferably, it is 0.77 or less, even more preferably 0.76 or less, and even more preferably 0.75 or less. It is preferable that the cation ratio (B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )) is equal to or higher than the above-exemplified lower limit from the viewpoint of improving the meltability of the glass. It is preferable that the cation ratio (B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )) be less than or equal to the upper limit exemplified above in order to increase the viscosity of the glass during melting. Furthermore, the fact that the cation ratio (B 3+ /(Si 4+ +B 3+ )) is below the upper limit exemplified above is from the viewpoint of reducing fluctuations in the glass composition due to volatilization during melting and fluctuations in optical properties due to this. It is also preferable from the viewpoint of improving one or more of the chemical durability, weather resistance, and machinability of the glass, and from the viewpoint of reducing coloring.
ガラスのネットワーク形成成分であるSi4+とB3+との合計含有量等については、先に記載した通りである。Si4+含有量およびB3+含有量のそれぞれについて、ガラスの安定性、熔融性、成形性、化学的耐久性、耐候性、機械加工性等を改善する観点および着色低減の観点から好ましい範囲は、以下の通りである。
Si4+含有量は、2%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、4%以上であることが更に好ましく、5%以上であることが一層好ましく、6%以上であることがより一層好ましく、7%以上であることが更に一層好ましい。また、Si4+含有量は、20%以下であることが好ましく、18%以下であることがより好ましく、16%以下であることが更に好ましく、14%以下であることが一層好ましく、12%以下であることがより一層好ましい。
B3+含有量は、10%以上であることが好ましく、15%以上であることがより好ましく、16%以上であることが更に好ましく、17%以上であることが一層好ましく、18%以上であることがより一層好ましく、19%以上であることが更に一層好ましい。また、B3+含有量は、40%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、35%以下であることが更に好ましく、30%以下であることが一層好ましく、26%以下であることがより一層好ましく、25%以下であることが更に一層好ましく、24%以下であることが更により一層好ましく、23%以下であることがなおより一層好ましい。
The total content of Si 4+ and B 3+ , which are network forming components of the glass, is as described above. Preferred ranges for each of the Si 4+ content and B 3+ content from the viewpoint of improving glass stability, meltability, moldability, chemical durability, weather resistance, machinability, etc. and from the viewpoint of reducing coloration. is as follows.
The Si 4+ content is preferably 2% or more, more preferably 3% or more, even more preferably 4% or more, even more preferably 5% or more, and even more preferably 6% or more. It is even more preferable that it be present, and even more preferable that it be 7% or more. Further, the Si 4+ content is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, even more preferably 16% or less, even more preferably 14% or less, and even more preferably 12% or less. The following is even more preferable.
The B 3+ content is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, even more preferably 16% or more, even more preferably 17% or more, and even more preferably 18% or more. It is even more preferable that it be present, and even more preferable that it be 19% or more. Further, the B 3+ content is preferably 40% or less, more preferably 40% or less, even more preferably 35% or less, even more preferably 30% or less, and 26% or less. It is even more preferably at most 25%, even more preferably at most 24%, even more preferably at most 23%.
La3+、Gd3+およびY3は、アッベ数の低下を抑えつつ屈折率を高める働きを有する成分である。また、これらの成分は、ガラスの化学的耐久性および/または耐候性を改善し、ガラス転移温度を高める働きも有する。
La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量(La3++Gd3++Y3+)は、屈折率の低下を抑制する観点からは、20%以上であることが好ましく、22%以上であることがより好ましく、24%以上であることが更に好ましく、26%以上であることが一層好ましく、28%以上であることがより一層好ましく、30%以上であることが更に一層好ましく、32%以上であることが更により一層好ましく、33%以上であることがなお一層好ましく、34%以上であることがなおより一層好ましく、35%以上であることがなお更に一層好ましく、36%以上であることがなお更により一層好ましい。更に、ガラスの化学的耐久性および/または耐候性の低下を抑制する観点、ならびにガラス転移温度の低下を抑制する観点からも、上記合計含有量(La3++Gd3++Y3+)が上記例示した下限以上であることは好ましい。ガラス転移温度が低下すると、ガラスを機械的に加工(切断、切削、研削、研磨等)するときにガラスが破損しやすくなる(機械加工性の低下)。したがって、ガラス転移温度の低下を抑制することは、機械加工性を高めることにつながる。上記合計含有量(La3++Gd3++Y3+)が上記例示した下限以上であることは、以上の観点からも好ましい。
一方、上記合計含有量(La3++Gd3++Y3+)は、ガラス安定性を高める観点からは、60%以下であることが好ましく、55%以下であることがより好ましく、50%以下であることが更に好ましく、47%以下であることが一層好ましく、45%以下であることがより一層好ましく、44%以下であることが更に一層好ましく、43%以下であることが更により一層好ましく、42%以下であることがなお一層好ましく、41%以下であることがなおより一層好ましく、40%以下であることがなお更に一層好ましく、39%以下であることがなお更により一層好ましい。
La 3+ , Gd 3+ and Y 3 are components that have the function of increasing the refractive index while suppressing a decrease in the Abbe number. These components also have the function of improving the chemical durability and/or weather resistance of the glass and increasing the glass transition temperature.
The total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ (La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ ) is preferably 20% or more, and 22% or more from the viewpoint of suppressing a decrease in the refractive index. It is more preferably at least 24%, even more preferably at least 26%, even more preferably at least 28%, even more preferably at least 30%, It is even more preferable that it is 32% or more, even more preferably that it is 33% or more, even more preferably that it is 34% or more, even more preferably that it is 35% or more, and even more preferably that it is 36% or more. Even more preferably. Furthermore, from the viewpoint of suppressing a decrease in the chemical durability and/or weather resistance of the glass, and from the perspective of suppressing a decrease in the glass transition temperature, the above-mentioned total content (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ ) is It is preferable that it is equal to or higher than the lower limit illustrated. When the glass transition temperature decreases, the glass becomes more likely to break when mechanically processed (cutting, cutting, grinding, polishing, etc.) (decreased machinability). Therefore, suppressing the decrease in glass transition temperature leads to improving machinability. It is also preferable from the above viewpoint that the total content (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ ) is equal to or higher than the lower limit exemplified above.
On the other hand, the above total content (La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ ) is preferably 60% or less, more preferably 55% or less, and 50% or less from the viewpoint of improving glass stability. It is more preferably 47% or less, even more preferably 45% or less, even more preferably 44% or less, and even more preferably 43% or less. , even more preferably 42% or less, even more preferably 41% or less, even more preferably 40% or less, and even more preferably 39% or less.
ガラス安定性を高める観点および低比重化の観点から、上記光学ガラスにおいて、La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量に対する、ガラスのネットワーク形成成分であるSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(La3++Gd3++Y3+))は、0.30以上であり、0.50以上であることが好ましく、0.60以上であることがより好ましく、0.65以上であることが更に好ましく、0.70以上であることが一層好ましく、0.75以上であることがより一層好ましく、0.77以上であることがより一層好ましく、0.79以上であることが更に一層好ましく、0.80以上であることが更により一層好ましい。
上記カチオン比((Si4++B3+)/(La3++Gd3++Y3+))は、高屈折率化の観点から、2.40以下であり、2.00以下であることが好ましく、1.50以下であることがより好ましく、1.30以下であることが更に好ましく、1.10以下であることが一層好ましく、1.05以下であることがより一層好ましく、1.00以下であることが更に一層好ましく、0.95以下であることが更により一層好ましく、0.94以下であることがなお一層好ましく、0.93以下であることがなおより一層好ましく、0.92以下であることがなお更に一層好ましく、0.91以下であることがなお更により一層好ましく、0.90以下であることが特に好ましい。
From the viewpoint of increasing glass stability and lowering specific gravity, in the above optical glass, Si 4+ and B 3+ , which are network forming components of the glass, are added to the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ . The cation ratio of the total content ((Si 4+ +B 3+ )/(La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )) is 0.30 or more, preferably 0.50 or more, and 0. It is more preferably .60 or more, even more preferably 0.65 or more, even more preferably 0.70 or more, even more preferably 0.75 or more, and 0.77 or more. It is even more preferable that it is 0.79 or more, even more preferably that it is 0.80 or more.
The above cation ratio ((Si 4+ +B 3+ )/(La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )) is 2.40 or less, and preferably 2.00 or less, from the viewpoint of increasing the refractive index. preferably, 1.50 or less, more preferably 1.30 or less, even more preferably 1.10 or less, even more preferably 1.05 or less, 1.00 It is even more preferable that it is less than or equal to 0.95, even more preferably that it is less than or equal to 0.94, even more preferably that it is less than or equal to 0.93, and even more preferably that it is less than or equal to 0.92. It is even more preferable that it is less than or equal to 0.91, even more preferably that it is less than or equal to 0.91, and particularly preferably that it is less than or equal to 0.90.
La3+、Gd3+およびY3+の各成分の含有量に関して、好ましい範囲は以下の通りである。
La3+含有量は、20%以上であることが好ましく、21%以上であることがより好ましく、22%以上であることが更に好ましく、23%以上であることが一層好ましく、24%以上であることがより一層好ましく、25%以上であることが更に一層好ましく、26%以上であることが更により一層好ましく、27%以上であることがなお一層好ましい。また、La3+含有量は、60%以下であることが好ましく、57%以下であることがより好ましく、55%以下であることが更に好ましく、53%以下であることが一層好ましく、50%以下であることがより一層好ましく、47%以下であることが更に一層好ましく、45%以下であることが更により一層好ましく、43%以下であることがなお一層好ましく、40%以下であることがなおより一層好ましく、37%以下であることがなお更に一層好ましく、35%以下であることがなお更により一層好ましく、34%以下であることが特に好ましく、33%以下であることが特に一層好ましく、32%以下であることが特により一層好ましく、31%以下であることが特に更に一層好ましく、30%以下であることが特に更により一層好ましく、29%以下であることが特になお一層好ましい。
Gd3+含有量は、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、4%以下であることが更に好ましく、3%以下であることが一層好ましく、2%以下であることがより一層好ましく、1%以下であることが更に一層好ましい。Gd3+含有量は、0%以上であることができ、光学素子のより一層の低コスト化および低比重化の観点からは、Gd3+含有量が0%であること、即ちGd3+が含まれないことが特に好ましい。
Y3+含有量は、熔融性改善およびガラス安定性向上の観点から、0%以上であることが好ましく、1%以上であることがより好ましく、2%以上であることが更に好ましく、4%以上であることが一層好ましく、6%以上であることがより一層好ましく、7%以上であることが更に一層好ましく、8%以上であることが更により一層好ましく、9%以上であることがなお一層好ましい。また、Y3+含有量は、30%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、20%以下であることが更に好ましく、17%以下であることが一層好ましく、15%以下であることがより一層好ましく、14%以下であることが更に一層好ましく、13%以下であることが更により一層好ましく、12%以下であることがなお一層好ましく、11%以下であることがなおより一層好ましい。
The preferable ranges for the content of each component of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ are as follows.
The La 3+ content is preferably 20% or more, more preferably 21% or more, even more preferably 22% or more, even more preferably 23% or more, and even more preferably 24% or more. It is even more preferable that it be at least 25%, even more preferably that it is at least 26%, even more preferably that it is at least 27%. Further, the La 3+ content is preferably 60% or less, more preferably 57% or less, even more preferably 55% or less, even more preferably 53% or less, and 50% or less. It is even more preferable that it is less than or equal to 47%, even more preferably that it is less than or equal to 45%, even more preferably that it is less than or equal to 43%, and even more preferably that it is less than or equal to 40%. Even more preferably, it is still more preferably 37% or less, even more preferably 35% or less, particularly preferably 34% or less, and even more preferably 33% or less. , 32% or less is especially more preferred, 31% or less is even more preferred, 30% or less is even more preferred, and 29% or less is even more preferred.
The Gd 3+ content is preferably 8% or less, more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, and 2% or less. It is even more preferable that it be present, and even more preferable that it be 1% or less. The Gd 3+ content can be 0% or more, and from the viewpoint of further cost reduction and lower specific gravity of the optical element, the Gd 3+ content is 0%, that is, Gd 3+ It is particularly preferable that it not be included.
From the viewpoint of improving meltability and glass stability, the Y 3+ content is preferably 0% or more, more preferably 1% or more, even more preferably 2% or more, and 4%. It is more preferably at least 6%, even more preferably at least 7%, even more preferably at least 8%, and even more preferably at least 9%. More preferred. Further, the Y 3+ content is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, even more preferably 20% or less, even more preferably 17% or less, and 15% or less. It is even more preferably less than or equal to 14%, even more preferably less than or equal to 13%, even more preferably less than or equal to 12%, and even more preferably less than or equal to 11%. Even more preferred.
Ybは希土類元素の中では原子量が大きくガラスの比重を増加させる傾向がある。また、Ybは近赤外域に吸収を有する。一方、一眼レフカメラ用の交換レンズや監視カメラのレンズは、近赤外域の光線透過率が高いことが望ましい。そのため、これらレンズの作製に有用なガラスとするためには、Yb3+含有量が少ないことが望ましい。以上の観点から、Yb3+含有量は、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが一層好ましい。また、Yb3+含有量は0%以上であることができ、Yb3+含有量が0%であること、即ちYb3+が含まれないことが特に好ましい。 Yb has a large atomic weight among rare earth elements and tends to increase the specific gravity of glass. Moreover, Yb has absorption in the near-infrared region. On the other hand, it is desirable for interchangeable lenses for single-lens reflex cameras and lenses for surveillance cameras to have high light transmittance in the near-infrared region. Therefore, in order to make the glass useful for producing these lenses, it is desirable that the Yb 3+ content be low. From the above viewpoint, the Yb 3+ content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, even more preferably 3% or less, and even more preferably 1% or less. . Moreover, the Yb 3+ content can be 0% or more, and it is particularly preferable that the Yb 3+ content is 0%, that is, no Yb 3+ is included.
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+は、屈折率を高める働きのある成分であり、適量を含有させることにより、ガラス安定性を高める働きも有する。Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量(Ti4++Nb5++W6++Bi3+)は、ガラス安定性を高める観点からは、0%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることが更に好ましく、15%以上であることが一層好ましく、16%以上であることがより一層好ましく、17%以上であることが更に一層好ましく、18%以上であることが更により一層好ましく、19%以上であることがなお一層好ましく、20%以上であることがなおより一層好ましく、21%以上であることがなお更に一層好ましい。一方、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量(Ti4++Nb5++W6++Bi3+)は、ガラス安定性の維持およびアッベ数の低下抑制の観点からは、50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることが更に好ましく、29%以下であることが一層好ましく、28%以下であることがより一層好ましく、27%以下であることが更に一層好ましく、26%以下であることがなお一層好ましく、25%以下であることがなおより一層好ましく、24%以下であることがなお更に一層好ましい。 Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ are components that have the function of increasing the refractive index, and when included in appropriate amounts, they also have the function of increasing glass stability. The total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ + Nb 5+ + W 6+ + Bi 3+ ) should be 0% or more from the viewpoint of improving glass stability. is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, even more preferably 15% or more, even more preferably 16% or more, and even more preferably 17% or more. is even more preferably at least 18%, even more preferably at least 19%, even more preferably at least 20%, and even more preferably at least 21%. preferable. On the other hand, the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ + Nb 5+ + W 6+ + Bi 3+ ) is determined from the viewpoint of maintaining glass stability and suppressing the decrease in Abbe number. It is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, even more preferably 30% or less, even more preferably 29% or less, and even more preferably 28% or less. More preferably, it is less than or equal to 27%, even more preferably less than or equal to 26%, even more preferably less than or equal to 25%, and even more preferably less than or equal to 24%.
ガラス安定性を維持しつつ高分散化を抑制する観点および着色低減の観点から、上記光学ガラスにおいて、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するLa3+、Gd3+およびY3+の合計含有量のカチオン比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、0.30以上であり、0.40以上であることがより好ましく、0.50以上であることが更に好ましく、0.60以上であることが一層好ましく、0.70以上であることがより一層好ましく、0.80以上であることが更に一層好ましく、0.90以上であることが更により一層好ましく、1.00以上であることがなお一層好ましく、1.10以上であることがなおより一層好ましく、1.20以上であることがなお更に一層好ましく、1.30以上であることがなおより一層好ましく、1.40以上であることが特に好ましく、1.50以上であることが特に一層好ましい。一方、屈折率の低下を抑制しつつガラス安定性を維持する観点および低比重化の観点から、上記光学ガラスにおいて、上記カチオン比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、33.00以下であり、20.00以下であることが好ましく、10.00以下であることが更に好ましく、5.00以下であることが一層好ましく、4.00以下であることがより一層好ましく、3.00以下であることが更に一層好ましく、2.50以下であることが更により一層好ましく、2.20以下であることがなお一層好ましく、2.00以下であることがなおより一層好ましく、1.90以下であることがなお更に一層好ましく、1.80以下であることがなお更により一層好ましく、1.70以下であることが特に好ましい。 From the viewpoint of suppressing high dispersion while maintaining glass stability and reducing coloration, in the above optical glass, La 3+ , relative to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ , The cation ratio of the total content of Gd 3+ and Y 3+ ((La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 0.30 or more. , more preferably 0.40 or more, even more preferably 0.50 or more, even more preferably 0.60 or more, even more preferably 0.70 or more, 0.80 or more It is even more preferably that it is 0.90 or more, even more preferably that it is 1.00 or more, even more preferably that it is 1.10 or more, and even more preferably that it is 1.20 or more. Still more preferably, it is 1.30 or more, even more preferably 1.40 or more, and even more preferably 1.50 or more. On the other hand, from the viewpoint of maintaining glass stability while suppressing a decrease in the refractive index and from the viewpoint of lowering the specific gravity, the cation ratio ((La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 33.00 or less, preferably 20.00 or less, more preferably 10.00 or less, and even more preferably 5.00 or less. It is preferably 4.00 or less, even more preferably 3.00 or less, even more preferably 2.50 or less, and even more preferably 2.20 or less. , even more preferably 2.00 or less, even more preferably 1.90 or less, even more preferably 1.80 or less, and especially 1.70 or less. preferable.
高屈折率化の観点から、上記光学ガラスにおいて、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対する、ガラスのネットワーク形成成分であるSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、34.00以下であり、30.00以下であることが好ましく、20.00以下であることがより好ましく、10.00以下であることが更に好ましく、5.00以下であることが一層好ましく、4.00以下であることがより一層好ましく、3.00以下であることが更に一層好ましく、2.50以下であることが更により一層好ましく、2.20以下であることがなお一層好ましく、2.00以下であることがなおより一層好ましく、1.90以下であることがなお更に一層好ましく、1.80以下であることがなお更により一層好ましく、1.70以下であることが特に好ましく、1.60以下であることが特に一層好ましい。一方、高分散化の抑制、ガラス安定性の維持および着色低減の観点から、上記カチオン比((Si4++B3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、0.30以上であり、0.40以上であることが好ましく、0.50以上であることがより好ましく、0.60以上であることが更に好ましく、0.70以上であることが一層好ましく、0.80以上であることがより一層好ましく、0.85以上であることが更に一層好ましく、0.90以上であることが更により一層好ましく、0.95以上であることがなお一層好ましく、1.00以上であることがなお更に一層好ましく、1.05以上であることがなお更により一層好ましく、1.10以上であることが特に好ましく、1.15以上であることが特に一層好ましく、1.20以上であることが特により一層好ましく、1.25以上であることが特に更に一層好ましく、1.30以上であることが特に更により一層好ましい。 From the viewpoint of increasing the refractive index, in the optical glass, Si 4+ and B 3+ , which are network forming components of the glass, are smaller than the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ The cation ratio of the total content ((Si 4+ +B 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 34.00 or less, preferably 30.00 or less, It is more preferably 20.00 or less, even more preferably 10.00 or less, even more preferably 5.00 or less, even more preferably 4.00 or less, and 3.00 or less. It is even more preferably that it is 2.50 or less, even more preferably that it is 2.20 or less, even more preferably that it is 2.00 or less, Even more preferably, it is less than or equal to 1.80, even more preferably less than or equal to 1.70, even more preferably less than or equal to 1.60. On the other hand, from the viewpoint of suppressing high dispersion, maintaining glass stability, and reducing coloring, the above cation ratio ((Si 4+ +B 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 0.30 or more, preferably 0.40 or more, more preferably 0.50 or more, even more preferably 0.60 or more, even more preferably 0.70 or more, It is even more preferably 0.80 or more, even more preferably 0.85 or more, even more preferably 0.90 or more, even more preferably 0.95 or more, 1 .00 or more is even more preferable, 1.05 or more is even more preferable, 1.10 or more is particularly preferable, 1.15 or more is especially more preferable, 1. It is especially even more preferable that it is .20 or more, it is especially even more preferable that it is 1.25 or more, and it is especially even more preferable that it is 1.30 or more.
ガラス安定性の維持および着色低減の観点から、上記光学ガラスにおいて、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+含有量のカチオン比(Ti4+/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、0.60~1.00の範囲である。上記カチオン比(Ti4+/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))は、0.70以上であることが好ましく、0.75以上であることがより好ましく、0.80以上であることが更に好ましく、0.85以上であることが一層好ましく、0.90以上であることがより一層好ましく、0.95以上であることが更に一層好ましく、1.00であることが更により一層好ましい。 From the viewpoint of maintaining glass stability and reducing coloring, the cation ratio of Ti 4+ content to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ / (Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 0.60 to 1.00. The cation ratio (Ti 4+ /(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is preferably 0.70 or more, more preferably 0.75 or more, and 0.80 or more. It is more preferably 0.85 or more, even more preferably 0.90 or more, even more preferably 0.95 or more, and even more preferably 1.00. Even more preferred.
Ti4+、Nb5+およびW6+の各成分の含有量に関して、好ましい範囲は以下の通りである。
Ti4+含有量は、0%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることが更に好ましく、15%以上であることが一層好ましく、16%以上であることがより一層好ましく、17%以上であることが更に一層好ましく、18%以上であることが更により一層好ましく、19%以上であることがなお一層好ましく、20%以上であることがなおより一層好ましく、21%以上であることがなお更に一層好ましい。また、Ti4+含有量は、50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることが更に好ましく、29%以下であることが一層好ましく、28%以下であることがより一層好ましく、27%以下であることが更に一層好ましく、26%以下であることがなお一層好ましく、25%以下であることがなおより一層好ましく、24%以下であることがなお更に一層好ましい。
Nb5+含有量は、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。Nb5+含有量は、0%以上であることができ、光学素子のより一層の低コスト化の観点からは、Nb5+含有量が0%であること、即ちNb5+が含まれないことが特に好ましい。
W6+含有量は、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。W6+含有量は、0%以上であることができ、光学素子のより一層の低コスト化、ガラスの低比重化および着色低減の観点からは、W6+含有量が0%であること、即ちW6+が含まれないことが特に好ましい。
Regarding the content of each component of Ti 4+ , Nb 5+ and W 6+ , preferred ranges are as follows.
The Ti 4+ content is preferably 0% or more, more preferably 5% or more, even more preferably 10% or more, even more preferably 15% or more, and even more preferably 16% or more. It is even more preferable that it is at least 17%, even more preferably that it is at least 18%, even more preferably that it is at least 19%, even more preferably at least 20%. More preferably, it is 21% or more, even more preferably. Further, the Ti 4+ content is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, even more preferably 30% or less, even more preferably 29% or less, and 28% or less. It is even more preferable that it is less than or equal to 27%, even more preferably that it is less than or equal to 26%, even more preferably that it is less than or equal to 25%, and even more preferably that it is less than or equal to 24%. Even more preferred.
The Nb 5+ content is preferably 8% or less, more preferably 6% or less, even more preferably 5% or less, even more preferably 4% or less, and 3% or less. It is even more preferable that it be present, even more preferably that it is 2% or less, and even more preferably that it is 1% or less. The Nb 5+ content can be 0% or more, and from the viewpoint of further cost reduction of optical elements, the Nb 5+ content should be 0%, that is, Nb 5+ is not included. This is particularly preferred.
The W 6+ content is preferably 8% or less, more preferably 6% or less, even more preferably 5% or less, even more preferably 4% or less, and 3% or less. It is even more preferable that it be present, even more preferably that it is 2% or less, and even more preferably that it is 1% or less. The W 6+ content can be 0% or more, and from the viewpoint of further reducing the cost of optical elements, lowering the specific gravity of glass, and reducing coloring, the W 6+ content should be 0%. , that is, it is particularly preferable that W 6+ is not included.
Nb5+とW6+との合計含有量(Nb5++W6+)は、光学素子の低コスト化およびガラスの低比重化の観点からは、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。上記合計含有量(Nb5++W6+)は、0%以上であることができ、0%であることが特に好ましい。 The total content of Nb 5+ and W 6+ (Nb 5+ + W 6+ ) is preferably 8% or less, and 6% or less, from the viewpoint of reducing the cost of optical elements and lowering the specific gravity of glass. It is more preferably at most 5%, even more preferably at most 4%, even more preferably at most 3%, even more preferably at most 2%, It is even more preferably 1% or less. The total content (Nb 5+ +W 6+ ) can be 0% or more, and is particularly preferably 0%.
Gd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量(Gd3++Nb5++W6+)は、光学素子の低コスト化およびガラスの低比重化の観点からは、8%以下であることが好ましく、6%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。上記合計含有量(Gd3++Nb5++W6+)は、0%以上であることができ、0%であることが特に好ましい。 The total content of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ (Gd 3+ + Nb 5+ + W 6+ ) is 8% or less from the viewpoint of reducing the cost of optical elements and lowering the specific gravity of glass. It is preferably 6% or less, even more preferably 5% or less, even more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, and 2% or less. Even more preferably, it is 1% or less, and even more preferably 1% or less. The total content (Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ ) can be 0% or more, and is particularly preferably 0%.
Bi3+は、屈折率を高めるとともにアッベ数を低下させる成分である。また、比重や着色を増大させやすい成分でもある。上記した光学特性を有し、かつ着色が少なく低比重なガラスを作製するうえで、Bi3+含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Bi3+含有量は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、5%以下であることがより一層好ましく、3%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Bi3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Bi 3+ is a component that increases the refractive index and decreases the Abbe number. It is also a component that tends to increase specific gravity and coloration. In order to produce a glass having the above-mentioned optical properties and having little coloration and low specific gravity, the preferable range of the Bi 3+ content is as follows.
The Bi 3+ content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 5% or less. It is even more preferable that it be present, even more preferably that it is 3% or less, and even more preferably that it is 1% or less. Further, the Bi 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+の合計含有量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)は、ガラス安定性を維持する観点ならびに高屈折率化および低分散化の観点から、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、6%以下であることがより一層好ましく、5%以下であることが更に一層好ましく、4%以下であることが更により一層好ましく、3%以下であることがなお一層好ましく、2%以下であることがなおより一層好ましく、1%以下であることがなお更に一層好ましい。また、上記合計含有量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)は、0%以上であることができる。一態様では、上記合計含有量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)は、0%であることが好ましい。 The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ (Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ ) is determined from the viewpoint of maintaining glass stability, high refractive index, and low dispersion. From the viewpoint of reduction, the content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 6% or less. is even more preferably at most 5%, even more preferably at most 4%, even more preferably at most 3%, even more preferably at most 2%. , even more preferably 1% or less. Further, the total content (Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ ) can be 0% or more. In one aspect, the total content (Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ ) is preferably 0%.
Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)は、ガラスの熔融性の改善、ガラス安定性の維持およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは、0%以上であることが好ましく、0.05%以上であることがより好ましく、0.1%以上であることが更に好ましい。一方、ガラス安定性を維持する観点ならびに高屈折率化および低分散化の観点からは、上記合計含有量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)は、30%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、20%以下であることが更に好ましく、15%以下であることが一層好ましく、10%以下であることがより一層好ましく、8%以下であることが更に一層好ましく、6%以下であることが更により一層好ましく、4%以下であることがなお一層好ましい。 The total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ (Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ ) improves the meltability of glass, From the viewpoint of maintaining stability and suppressing an excessive increase in glass transition temperature, the content is preferably 0% or more, more preferably 0.05% or more, and even more preferably 0.1% or more. preferable. On the other hand, from the viewpoint of maintaining glass stability, increasing the refractive index, and reducing dispersion, the above total content (Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ ) should be 30% or less. It is preferably at most 25%, even more preferably at most 20%, even more preferably at most 15%, even more preferably at most 10%, and even more preferably at most 8%. Even more preferably, it is at most 6%, even more preferably at most 4%, even more preferably at most 4%.
ガラス安定性の維持、高屈折率化および低分散化の観点から、上記光学ガラスにおいて、La3+とY3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(La3++Y3+))は、1.500以下であり、1.000以下であることが好ましく、0.800以下であることがより好ましく、0.500以下であることが更に好ましく、0.400以下であることが一層好ましく、0.300以下であることがより一層好ましく、0.250以下であることが更に一層好ましく、0.200以下であることが更により一層好ましく、0.150以下であることがなお一層好ましく、0.100以下であることがなおより一層好ましく、0.080以下であることがなお更に一層好ましく、0.060以下であることがなお更により一層好ましく、0.040以下であることが特に好ましく、0.020以下であることが特に一層好ましく、0.010以下であることが特により一層好ましく、0.007以下であることが特に更に一層好ましく、0.005以下であることが特に更により一層好ましい。また、上記カチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(La3++Y3+))は、0.00以上であり、ガラスの熔融性の改善、ガラス安定性の維持およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは0.00以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましく、0.003以上であることが更に好ましく、0.005以上であることが一層好ましい。 From the viewpoint of maintaining glass stability, increasing the refractive index, and decreasing dispersion, in the above optical glass, Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2 with respect to the total content of La 3+ and Y 3+ The cation ratio of the total content of + and Zn 2+ ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) is 1.500 or less, and 1 It is preferably at most .000, more preferably at most 0.800, even more preferably at most 0.500, even more preferably at most 0.400, and most preferably at most 0.300. It is even more preferable that it is 0.250 or less, even more preferably that it is 0.200 or less, even more preferably that it is 0.150 or less, and even more preferably that it is 0.100 or less. It is even more preferable that it is 0.080 or less, even more preferably that it is 0.060 or less, it is particularly preferable that it is 0.040 or less, and it is particularly preferable that it is 0.020 or less. It is especially more preferably 0.010 or less, even more preferably 0.007 or less, even more preferably 0.005 or less. Further, the cation ratio ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) is 0.00 or more, which improves the meltability of glass and From the viewpoint of maintaining stability and suppressing excessive increase in glass transition temperature, it is preferably 0.00 or more, more preferably 0.001 or more, even more preferably 0.003 or more, More preferably, it is 0.005 or more.
ガラス安定性の維持および低比重化の観点から、上記光学ガラスにおいて、Si4+とB3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+))は、1.000以下であり、0.900以下であることが好ましく、0.800以下であることがより好ましく、0.700以下であることが更に好ましく、0.600以下であることが一層好ましく、0.550以下であることがより一層好ましく、0.500以下であることが更に一層好ましく、0.450以下であることが更により一層好ましく、0.400以下であることがなお一層好ましく、0.350以下であることがなおより一層好ましく、0.300以下であることがなお更に一層好ましく、0.250以下であることがなお更により一層好ましく、0.200以下であることが特に好ましく、0.150以下であることが特に一層好ましく、0.100以下であることが特により一層好ましく、0.090以下であることが特に更に一層好ましい。また、上記カチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+))は、0.00以上であり、ガラスの熔融性の改善およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは0.001以上であることが好ましく、0.003以上であることがより好ましく、0.005以上であることが更に好ましい。 From the viewpoint of maintaining glass stability and reducing specific gravity, in the above optical glass, Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ are added to the total content of Si 4+ and B 3+ . The cation ratio ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(Si 4+ +B 3+ )) is 1.000 or less, preferably 0.900 or less, It is more preferably 0.800 or less, even more preferably 0.700 or less, even more preferably 0.600 or less, even more preferably 0.550 or less, and even more preferably 0.500 or less. It is even more preferable that the It is even more preferable that the It is especially more preferable that it be 0.090 or less, and even more preferable that it be 0.090 or less. Further, the above cation ratio ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(Si 4+ +B 3+ )) is 0.00 or more, which improves the meltability of glass and From the viewpoint of suppressing an excessive rise in the transition temperature, it is preferably 0.001 or more, more preferably 0.003 or more, and even more preferably 0.005 or more.
Mg2+、Ca2+、Sr2+およびBa2+は、いずれもガラスの熔融性を改善させる働きを有する成分である。ただし、これら成分の含有量が多くなると、ガラス安定性が低下する傾向がある。以上の観点から、これら成分のそれぞれの含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Mg2+含有量は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、6%以下であることがより一層好ましく、5%以下であることが更に一層好ましく、4%以下であることが更により一層好ましく、3%以下であることがなお一層好ましく、2%以下であることがなおより一層好ましく、1%以下であることがなお更に一層好ましい。また、Mg2+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Ca2+含有量は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、6%以下であることがより一層好ましく、5%以下であることが更に一層好ましく、4%以下であることが更により一層好ましく、3%以下であることがなお一層好ましく、2%以下であることがなおより一層好ましく、1%以下であることがなお更に一層好ましい。また、Ca2+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Sr2+含有量は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、6%以下であることがより一層好ましく、5%以下であることが更に一層好ましく、4%以下であることが更により一層好ましく、3%以下であることがなお一層好ましく、2%以下であることがなおより一層好ましく、1%以下であることがなお更に一層好ましい。また、Sr2+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Ba2+含有量は、20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、7%以下であることが一層好ましく、6%以下であることがより一層好ましく、5%以下であることが更に一層好ましく、4%以下であることが更により一層好ましく、3%以下であることがなお一層好ましく、2%以下であることがなおより一層好ましく、1%以下であることがなお更に一層好ましい。また、Ba2+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ are all components that have the function of improving the meltability of glass. However, when the content of these components increases, the glass stability tends to decrease. From the above viewpoint, the preferable range of the content of each of these components is as follows.
The Mg 2+ content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 6% or less. It is even more preferable that it is present, even more preferably that it is 5% or less, even more preferably that it is 4% or less, even more preferably that it is 3% or less, and even more preferably that it is 2% or less. More preferably, 1% or less is even more preferred. Further, the Mg 2+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Ca 2+ content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 6% or less. It is even more preferable that it is present, even more preferably that it is 5% or less, even more preferably that it is 4% or less, even more preferably that it is 3% or less, and even more preferably that it is 2% or less. More preferably, 1% or less is even more preferred. Further, the Ca 2+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Sr 2+ content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 6% or less. It is even more preferable that it is present, even more preferably that it is 5% or less, even more preferably that it is 4% or less, even more preferably that it is 3% or less, and even more preferably that it is 2% or less. More preferably, 1% or less is even more preferred. Further, the Sr 2+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Ba 2+ content is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, even more preferably 7% or less, and 6% or less. It is even more preferable that it is present, even more preferably that it is 5% or less, even more preferably that it is 4% or less, even more preferably that it is 3% or less, and even more preferably that it is 2% or less. More preferably, 1% or less is even more preferred. Moreover, the Ba 2+ content can be 0% or more, and may be 0%.
ガラスの熔融性、安定性、成形性、機械加工性等を改善し、上記した光学特性を実現する観点から、Zn2+含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Zn2+含有量は、0%以上であることができ、0.03%以上であることが好ましく、0.05%以上であることがより好ましく、0.08%以上であることが更に好ましく、0.1%以上であることが一層好ましい。また、Zn2+含有量は、30%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、20%以下であることが更に好ましく、15%以下であることが一層好ましく、10%以下であることがより一層好ましく、8%以下であることが更に一層好ましく、6%以下であることが更により一層好ましく、4%以下であることがなお一層好ましい。
From the viewpoint of improving the meltability, stability, moldability, machinability, etc. of the glass and realizing the above-mentioned optical properties, the preferred range of the Zn 2+ content is as follows.
The Zn 2+ content can be 0% or more, preferably 0.03% or more, more preferably 0.05% or more, even more preferably 0.08% or more. , more preferably 0.1% or more. Further, the Zn 2+ content is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, even more preferably 20% or less, even more preferably 15% or less, and 10% or less. It is even more preferably at most 8%, even more preferably at most 6%, even more preferably at most 4%.
Zn2+に関して、ガラス安定性を改善しつつ上記した光学特性を実現する観点から、La3+とY3+との合計含有量に対するZn2+含有量のカチオン比(Zn2+/(La3++Y3))は、0.66以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.40以下であることが更に好ましく、0.30以下であることが一層好ましく、0.25以下であることがより一層好ましく、0.20以下であることが更に一層好ましく、0.15以下であることが更により一層好ましく、0.13以下であることがなお一層好ましく、0.12以下であることがなおより一層好ましく、0.11以下であることがなお更に一層好ましく、0.10以下であることがなお更により一層好ましく、0.090以下であることが特に好ましく、0.085以下であることが特に一層好ましく、0.080以下であることが特により一層好ましい。また、上記カチオン比(Zn2+/(La3++Y3+))が小さいことは、ガラス転移温度の低下抑制(これによる機械加工性の改善)および化学的耐久性向上の観点からも好ましい。上記カチオン比(Zn2+/(La3++Y3+))は、0.00%以上であることができ、熔融性改善およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは、0.00%超であることが好ましい。上記カチオン比(Zn2+/(La3++Y3+))は、0.001以上であることがより好ましく、0.003以上であることが更に好ましく、0.005以上であることが一層好ましい。 Regarding Zn 2+ , from the viewpoint of achieving the above optical properties while improving glass stability, the cation ratio of Zn 2+ content to the total content of La 3+ and Y 3+ (Zn 2+ /(La 3+ +Y 3 )) is preferably 0.66 or less, more preferably 0.50 or less, even more preferably 0.40 or less, and even more preferably 0.30 or less. , even more preferably 0.25 or less, even more preferably 0.20 or less, even more preferably 0.15 or less, even more preferably 0.13 or less, It is even more preferably 0.12 or less, even more preferably 0.11 or less, even more preferably 0.10 or less, and particularly preferably 0.090 or less. , 0.085 or less is especially more preferable, and 0.080 or less is particularly more preferable. Furthermore, it is preferable that the cation ratio (Zn 2+ /(La 3+ + Y 3+ )) is small from the viewpoint of suppressing a decrease in the glass transition temperature (thereby improving machinability) and improving chemical durability. . The above cation ratio (Zn 2+ /(La 3+ +Y 3+ )) can be 0.00% or more, and from the viewpoint of improving meltability and suppressing excessive increase in glass transition temperature, it is 0.00% or more. It is preferable that it is more than 00%. The cation ratio (Zn 2+ /(La 3+ +Y 3+ )) is more preferably 0.001 or more, even more preferably 0.003 or more, and even more preferably 0.005 or more. preferable.
La3+含有量に対するZn2+とBa2+との合計含有量のカチオン比((Zn2++Ba2+)/La3+)は、ガラス安定性を改善しつつ上記した光学特性を実現する観点からは0.00以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましく、0.003以上であることが更に好ましく、0.005以上であることが一層好ましく、0.008以上であることがより一層好ましい。上記カチオン比((Zn2++Ba2+)/La3+)は、熔融性改善、低比重化およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは0.66以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.40以下であることが更に好ましく、0.30以下であることが一層好ましく、0.25以下であることがより一層好ましく、0.20以下であることが更に一層好ましく、0.16以下であることが更により一層好ましく、0.14以下であることがなお一層好ましく、0.13以下であることがなおより一層好ましく、0.12以下であることがなお更に一層好ましく、0.11以下であることがなお更により一層好ましく、0.100以下であることが特に好ましく、0.090以下であることが特に一層好ましい。 The cation ratio of the total content of Zn 2+ and Ba 2+ to the La 3+ content ((Zn 2+ + Ba 2+ )/La 3+ ) achieves the above optical properties while improving glass stability. From the viewpoint of It is even more preferable that it is the above. The cation ratio ((Zn 2+ +Ba 2+ )/La 3+ ) is preferably 0.66 or less from the viewpoint of improving meltability, lowering the specific gravity, and suppressing an excessive increase in the glass transition temperature, It is more preferably 0.50 or less, even more preferably 0.40 or less, even more preferably 0.30 or less, even more preferably 0.25 or less, and 0.20 or less. It is even more preferably that it is 0.16 or less, even more preferably that it is 0.14 or less, even more preferably that it is 0.13 or less, Even more preferably, it is less than or equal to 0.11, even more preferably less than or equal to 0.10, even more preferably less than or equal to 0.090.
La3+とY3+との合計含有量に対するZn2+とBa2+との合計含有量のカチオン比((Zn2++Ba2+)/(La3++Y3+))は、ガラス安定性を改善しつつ上記した光学特性を実現する観点からは0.00以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましく、0.003以上であることが更に好ましく、0.005以上であることが一層好ましい。上記カチオン比((Zn2++Ba2+)/(La3++Y3+))は、熔融性改善、低比重化およびガラス転移温度の過剰な上昇の抑制の観点からは0.66以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.40以下であることが更に好ましく、0.30以下であることが一層好ましく、0.25以下であることがより一層好ましく、0.20以下であることが更に一層好ましく、0.15以下であることが更により一層好ましく、0.13以下であることがなお一層好ましく、0.12以下であることがなおより一層好ましく、0.11以下であることがなお更に一層好ましく、0.10以下であることがなお更により一層好ましく、0.090以下であることが特に好ましく、0.085以下であることが特に一層好ましく、0.080以下であることが特により一層好ましい。 The cation ratio of the total content of Zn 2+ and Ba 2+ to the total content of La 3+ and Y 3+ ((Zn 2+ + Ba 2+ )/(La 3+ + Y 3+ )) is From the viewpoint of realizing the above optical properties while improving stability, it is preferably 0.00 or more, more preferably 0.001 or more, even more preferably 0.003 or more, and 0.00 or more. More preferably, it is 005 or more. The above cation ratio ((Zn 2+ +Ba 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) should be 0.66 or less from the viewpoint of improving meltability, lowering specific gravity, and suppressing excessive increase in glass transition temperature. It is preferably at most 0.50, more preferably at most 0.40, even more preferably at most 0.30, even more preferably at most 0.25, It is even more preferably 0.20 or less, even more preferably 0.15 or less, even more preferably 0.13 or less, even more preferably 0.12 or less, It is even more preferably 0.11 or less, even more preferably 0.10 or less, particularly preferably 0.090 or less, particularly even more preferably 0.085 or less, It is especially more preferable that it is 0.080 or less.
Li+は、ガラス転移温度を低下させる作用が強いため、その含有量が多くなると機械加工性が低下傾向を示す。また、ガラス安定性、化学的耐久性および耐候性も低下傾向を示す。したがって、Li+含有量は10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Li+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。 Since Li + has a strong effect of lowering the glass transition temperature, as its content increases, machinability tends to decrease. Furthermore, glass stability, chemical durability, and weather resistance also tend to decrease. Therefore, the Li + content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it be present, even more preferably that it is 2% or less, and even more preferably that it is 1% or less. Moreover, the Li + content can be 0% or more, and may be 0%.
Na+、K+、Rb+およびCs+は、いずれも、ガラスの熔融性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、ガラス安定性、化学的耐久性、耐候性、機械加工性が低下傾向を示す。したがって、Na+、K+、Rb+およびCs+の各含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Na+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Na+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
K+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、K+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Rb+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Rb+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Cs+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Cs+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Na + , K + , Rb + and Cs + all have the function of improving the meltability of glass, but when their content increases, glass stability, chemical durability, weather resistance, and machining properties deteriorate. The gender shows a decreasing trend. Therefore, the preferred ranges of each content of Na + , K + , Rb + and Cs + are as follows.
The Na + content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it is 2% or less, even more preferably that it is 1% or less. Further, the Na + content can be 0% or more, and may be 0%.
The K + content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it is 2% or less, even more preferably that it is 1% or less. Further, the K + content can be 0% or more, and may be 0%.
The Rb + content is preferably 10% or less, more preferably 8 % or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it is 2% or less, even more preferably that it is 1% or less. Further, the Rb + content can be 0% or more, and may be 0%.
The Cs + content is preferably 10% or less, more preferably 8 % or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it is 2% or less, even more preferably that it is 1% or less. Further, the Cs + content can be 0% or more, and may be 0%.
Al3+は、ガラスの化学的耐久性および耐候性を改善する働きを有する成分である。ただし、Al3+の含有量が多くなると、屈折率の低下傾向、ガラス安定性の低下傾向、熔融性の低下傾向が見られる場合がある。以上の点を考慮し、Al3+含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Al3+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、3%以下であることがより一層好ましく、2%以下であることが更に一層好ましく、1%以下であることが更により一層好ましい。また、Al3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Al 3+ is a component that functions to improve the chemical durability and weather resistance of glass. However, when the content of Al 3+ increases, there may be a tendency for the refractive index to decrease, the glass stability to decrease, and the meltability to decrease. Considering the above points, the preferable range of Al 3+ content is as follows.
The Al 3+ content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less. It is even more preferable that it be present, even more preferably that it is 2% or less, and even more preferably that it is 1% or less. Further, the Al 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Zr4+は、屈折率を高める働きのある成分であり、適量を含有させることにより、ガラス安定性を改善する働きも有する。また、Zr4+は、ガラス転移温度を高めることにより機械的な加工時にガラスが破損しにくくする働きも有する。これらの作用を良好に得る観点からは、Zr4+含有量は0%以上であることが好ましく、1%以上であることがより好ましく、2%以上であることが更に好ましく、3%以上であることが一層好ましく、4%以上であることがより一層好ましい。ガラス安定性の改善の観点からは、Zr4+含有量が15%以下であるが好ましく、13%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましく、9%以下であることが一層好ましく、8%以下であることがより一層好ましく、7%以下であることが更に一層好ましく、6%以下であることが更により一層好ましい。 Zr 4+ is a component that has the function of increasing the refractive index, and by containing it in an appropriate amount, it also has the function of improving glass stability. Zr 4+ also has the function of making the glass less likely to break during mechanical processing by increasing the glass transition temperature. From the viewpoint of obtaining these effects favorably, the Zr 4+ content is preferably 0% or more, more preferably 1% or more, even more preferably 2% or more, and even more preferably 3% or more. It is more preferable that the amount is 4% or more, and even more preferably that it is 4% or more. From the viewpoint of improving glass stability, the Zr 4+ content is preferably 15% or less, more preferably 13% or less, even more preferably 10% or less, and 9% or less. is more preferably 8% or less, even more preferably 7% or less, and even more preferably 6% or less.
P5+は、屈折率を低下させる成分であり、ガラス安定性を低下させる成分でもあるが、極少量の導入であればガラス安定性を改善することがある。上記した光学特性を有するとともにガラス安定性に優れるガラスを得るうえで、P5+含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
P5+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、P5+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
P 5+ is a component that lowers the refractive index and also a component that lowers glass stability, but if it is introduced in a very small amount, it may improve glass stability. In order to obtain a glass having the above-mentioned optical properties and excellent glass stability, the preferable range of the P 5+ content is as follows.
The P 5+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the P 5+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Ga3+、In3+、Sc3+およびHf4+は、いずれも屈折率を高める働きを有する。ただし、これらの成分は、上記ガラスを得るうえで必須の成分ではない。Ga3+、In3+、Sc3+およびHf4+の各含有量の好ましい範囲は、以下の通りである。
Ga3+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、Ga3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
In3+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、In3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Sc3+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、Sc3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Sc3+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、Sc3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Hf4+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、2%以下であることがより一層好ましい。また、Hf4+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。
Ga 3+ , In 3+ , Sc 3+ and Hf 4+ all have the function of increasing the refractive index. However, these components are not essential components for obtaining the above glass. The preferred ranges of each content of Ga 3+ , In 3+ , Sc 3+ and Hf 4+ are as follows.
The Ga 3+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the Ga 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The In 3+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the In 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Sc 3+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the Sc 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Sc 3+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the Sc 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
The Hf 4+ content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, and even more preferably 2% or less. It is even more preferable that there be. Further, the Hf 4+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Lu3+は、屈折率を高める働きを有するが、ガラスの比重を増加させる成分でもある。また、Luは、GdおよびYbと同様に重希土類元素であることから、ガラスの安定供給の観点から、Lu3+含有量は少ないことが望ましい。以上の観点から、Lu3+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、2%以下であることがより一層好ましい。また、Lu3+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。 Lu 3+ has the function of increasing the refractive index, but is also a component that increases the specific gravity of the glass. Further, since Lu is a heavy rare earth element like Gd and Yb, from the viewpoint of stable supply of glass, it is desirable that the Lu 3+ content is low. From the above viewpoint, the Lu 3+ content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, even more preferably 6% or less, and even more preferably 4% or less. , 2% or less is even more preferable. Moreover, the Lu 3+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Ge4+は、屈折率を高める働きを有するが、光学素子のより一層の低コスト化の観点から、Ge4+含有量は、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることが更に好ましく、4%以下であることが一層好ましく、2%以下であることがより一層好ましい。また、Ge4+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。 Ge 4+ has the function of increasing the refractive index, but from the viewpoint of further cost reduction of optical elements, the Ge 4+ content is preferably 10% or less, and preferably 8% or less. It is more preferably 6% or less, even more preferably 4% or less, even more preferably 2% or less. Moreover, the Ge 4+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Te4+は、屈折率を高める成分であるが、環境への配慮等の観点からTe4+含有量は少ないことが好ましい。Te4+含有量は、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることが更に好ましく、2%以下であることが一層好ましく、1%以下であることがより一層好ましい。また、Te4+含有量は0%以上であることができ、0%であってもよい。 Te 4+ is a component that increases the refractive index, but from the viewpoint of environmental considerations, it is preferable that the Te 4+ content is small. The Te 4+ content is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, even more preferably 3% or less, even more preferably 2% or less, and 1% or less. It is even more preferable that there be. Further, the Te 4+ content can be 0% or more, and may be 0%.
Pb、As、Cd、Tl、BeおよびSeは、それぞれ毒性を有する。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことか好ましい。
U、ThおよびRaはいずれも放射性元素である。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことか好ましい。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr,Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、TmおよびCeは、ガラスの着色を増大させたり、蛍光の発生源となり、光学素子用のガラスに含有させる元素としては好ましくない。そのため、これらの元素を含有させないこと、即ち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
Pb, As, Cd, Tl, Be and Se each have toxicity. Therefore, it is preferable not to contain these elements, that is, not to introduce these elements into the glass as glass components.
U, Th, and Ra are all radioactive elements. Therefore, it is preferable not to contain these elements, that is, not to introduce these elements into the glass as glass components.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Ce increase the coloring of the glass and become sources of fluorescence. , is not preferable as an element to be included in glass for optical elements. Therefore, it is preferable not to contain these elements, that is, not to introduce these elements into the glass as glass components.
SbおよびSnは清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。
上記光学ガラスのSb含有量は、Sb3+の含有量として、例えば0.40%以下、0.20%以下、0.10%以下、0.05%以下、0.02%以下、0.01%以下であることができる。Sb3+含有量は、0.00%以上であることができ、0.00%であることもできる。
上記光学ガラスのSn含有量は、Sn2+の含有量として、例えば0.40%以下、0.20%以下、0.10%以下、0.05%以下、0.02%以下、0.01%以下であることができる。Sb3+含有量は、0.00%以上であることができ、0.00%であることもできる。
Sb and Sn are optional elements that function as refining agents.
The Sb content of the optical glass is, for example, 0.40 % or less, 0.20% or less, 0.10% or less, 0.05% or less, 0.02% or less, 0. 0.01% or less. The Sb 3+ content can be greater than or equal to 0.00%, and can also be 0.00%.
The Sn content of the optical glass is, for example, 0.40 % or less, 0.20% or less, 0.10% or less, 0.05% or less, 0.02% or less, 0. 0.01% or less. The Sb 3+ content can be greater than or equal to 0.00%, and can also be 0.00%.
以上、カチオン成分について説明した。次に、アニオン成分について説明する。 The cation component has been explained above. Next, the anion component will be explained.
上記光学ガラスは、酸化物ガラスであることができ、アニオン成分としてO2-を含むことができる。O2-含有量は、95.0アニオン%以上であることが好ましく、97.0アニオン%以上であることがより好ましく、98.0アニオン%以上であることが更に好ましく、99.0アニオン%以上であることが一層好ましく、99.5アニオン%以上であることがより一層好ましく、100アニオン%であってもよい。 The optical glass may be an oxide glass and may include O 2- as an anion component. The O 2- content is preferably 95.0 anion% or more, more preferably 97.0 anion% or more, even more preferably 98.0 anion% or more, and 99.0 anion%. It is more preferably at least 99.5% anion, even more preferably at least 100% anion.
O2-以外のアニオン成分としては、F-、Cl-、Br-およびI-を例示することができる。ただし、F-、Cl-、Br-およびI-は、いずれもガラスの熔融中に揮発しやすい。これらの成分の揮発によって、ガラスの物性が変動しガラスの均質性が低下したり、熔融設備の消耗が著しくなる傾向がある。したがって、F-、Cl-、Br-およびI-の合計含有量を、100アニオン%から、O2-の含有量を差し引いた量に抑えることが好ましい。 Examples of anion components other than O 2 - include F - , Cl - , Br - and I - . However, F - , Cl - , Br - and I - all easily volatilize during melting of the glass. Volatilization of these components tends to change the physical properties of the glass, reduce the homogeneity of the glass, and significantly wear out the melting equipment. Therefore, it is preferable to suppress the total content of F - , Cl - , Br - and I - to an amount obtained by subtracting the O 2 - content from 100 anion %.
<ガラス物性>
(屈折率nd、アッベ数νd)
上記光学ガラスは、屈折率ndが1.9000~2.1500の範囲であり、かつアッベ数νdが20.0~35.0の範囲の高屈折率低分散ガラスである。光学素子用材料としての有用性の観点から、屈折率ndおよびアッベ数νdの好ましい範囲は、以下の通りである。
屈折率ndは、1.9000以上であり、1.9500以上であることが好ましく、1.9600以上であることがより好ましく、1.9700以上であることが更に好ましく、1.9800以上であることが一層好ましく、1.9850以上であることがより一層好ましく、1.9900以上であることが更に一層好ましく、1.9950以上であることが更により一層好ましく、2.0000以上であることがなお一層好ましい。また、屈折率ndは、2.1500以下であり、2.1000以下であることが好ましく、2.0500以下であることがより好ましく、2.0300以下であることが更に好ましく、2.0100以下であることが一層好ましく、2.0020以下であることがより一層好ましい。
アッベ数νdは分散に関する性質を表す値であり、d線、F線、C線における各屈折率nd、nF、nCを用いてνd=(nd-1)/(nF-nC)と表される。アッベ数は、35.0以下であり、34.0以下であることが好ましく、33.0以下であることがより好ましく、32.0以下であることが更に好ましく、31.0以下であることが一層好ましく、30.5以下であることがより一層好ましく、30.0以下であることが更に一層好ましく、29.5以下であることが更により一層好ましい。また、アッベ数νdは、20.0以上であり、21.0以上であることが好ましく、22.0以上であることがより好ましく、23.0以上であることが更に好ましく、24.0以上であることが一層好ましく、25.0以上であることがより一層好ましく、26.0以上であることが更に一層好ましく、27.0以上であることが更により一層好ましく、27.5以上であることがなお一層好ましく、28.0以上であることがなおより一層好ましく、28.3以上であることがなお更に一層好ましい。
また、屈折率ndとアッベ数νdとが、下記関係式の1つ以上を満たすことも好ましい。
nd≧2.3700-0.0140×νd
nd≧2.1450-0.0070×νd
nd≧2.3900-0.0140×νd
nd≧2.1510-0.0070×νd
nd≧2.3960-0.0140×νd
nd≧2.1550-0.0070×νd
nd≧2.4000-0.0140×νd
nd≧2.1600-0.0070×νd
nd≧2.1700-0.0070×νd
nd≧2.0715-0.0380×νd
nd≧2.0915-0.0380×νd
nd≧2.1015-0.0380×νd
nd≦2.4900-0.0140×νd
nd≦2.4500-0.0140×νd
nd≦2.4300-0.0140×νd
nd≦2.4200-0.0140×νd
本発明および本明細書において、特記しない限り、「屈折率」は「屈折率nd」を意味し、「アッベ数」は「アッベ数νd」を意味する。
<Glass physical properties>
(Refractive index nd, Abbe number νd)
The optical glass is a high refractive index, low dispersion glass having a refractive index nd in the range of 1.9000 to 2.1500 and an Abbe number νd in the range of 20.0 to 35.0. From the viewpoint of usefulness as a material for optical elements, the preferred ranges of the refractive index nd and Abbe number νd are as follows.
The refractive index nd is 1.9000 or more, preferably 1.9500 or more, more preferably 1.9600 or more, even more preferably 1.9700 or more, and 1.9800 or more. is even more preferable, it is even more preferable that it is 1.9850 or more, it is even more preferable that it is 1.9900 or more, it is even more preferable that it is 1.9950 or more, and it is even more preferable that it is 2.0000 or more. Even more preferred. Further, the refractive index nd is 2.1500 or less, preferably 2.1000 or less, more preferably 2.0500 or less, even more preferably 2.0300 or less, and 2.0100 or less. It is more preferable that it is, and it is even more preferable that it is 2.0020 or less.
The Abbe number νd is a value that represents the properties related to dispersion, and is expressed as νd = (nd-1)/(nF-nC) using the refractive indices nd, nF, and nC at the d-line, F-line, and C-line. . The Abbe number is 35.0 or less, preferably 34.0 or less, more preferably 33.0 or less, even more preferably 32.0 or less, and 31.0 or less. is more preferably 30.5 or less, even more preferably 30.0 or less, and even more preferably 29.5 or less. Further, the Abbe number νd is 20.0 or more, preferably 21.0 or more, more preferably 22.0 or more, even more preferably 23.0 or more, and 24.0 or more. It is more preferably 25.0 or more, even more preferably 26.0 or more, even more preferably 27.0 or more, and even more preferably 27.5 or more. Even more preferably, it is 28.0 or more, even more preferably 28.3 or more.
Further, it is also preferable that the refractive index nd and the Abbe number νd satisfy one or more of the following relational expressions.
nd≧2.3700-0.0140×νd
nd≧2.1450-0.0070×νd
nd≧2.3900-0.0140×νd
nd≧2.1510-0.0070×νd
nd≧2.3960-0.0140×νd
nd≧2.1550-0.0070×νd
nd≧2.4000-0.0140×νd
nd≧2.1600-0.0070×νd
nd≧2.1700-0.0070×νd
nd≧2.0715-0.0380×νd
nd≧2.0915-0.0380×νd
nd≧2.1015-0.0380×νd
nd≦2.4900-0.0140×νd
nd≦2.4500-0.0140×νd
nd≦2.4300-0.0140×νd
nd≦2.4200-0.0140×νd
In the present invention and this specification, unless otherwise specified, "refractive index" means "refractive index nd", and "Abbe number" means "Abbe number νd".
(部分分散特性Pg,F)
色収差補正の観点から、上記光学ガラスは、アッベ数νdを固定したとき、部分分散比が小さいガラスであることが好ましい。
ここで、部分分散比Pg,Fは、g線、F線、c線における各屈折率ng、nF、ncを用いて、(ng-nF)/(nF-nc)と表される。
高次の色収差補正に好適な高屈折率低分散ガラスを提供する観点から、上記光学ガラスの部分分散比Pg,Fの好ましい範囲は、以下の通りである。
部分分散比Pg,Fは、0.6500以下であることが好ましく、0.6300以下であることがより好ましく、0.6200以下であることが更に好ましく、0.6100以下であることが一層好ましく、0.6000以下であることがより一層好ましい。また、部分分散比Pg,Fは、0.5700以上であることが好ましく、0.5800以上であることがより好ましく、0.5820以上であることが更に好ましく、0.5850以上であることが一層好ましく、0.590以上であることがより一層好ましい。
(Partial dispersion characteristics Pg, F)
From the viewpoint of chromatic aberration correction, the optical glass is preferably a glass having a small partial dispersion ratio when the Abbe number νd is fixed.
Here, the partial dispersion ratios Pg and F are expressed as (ng-nF)/(nF-nc) using the refractive indices ng, nF, and nc at the g-line, F-line, and c-line, respectively.
From the viewpoint of providing a high refractive index, low dispersion glass suitable for high-order chromatic aberration correction, the preferable ranges of the partial dispersion ratios Pg and F of the optical glass are as follows.
The partial dispersion ratio Pg,F is preferably 0.6500 or less, more preferably 0.6300 or less, even more preferably 0.6200 or less, and even more preferably 0.6100 or less. , 0.6000 or less is even more preferable. Further, the partial dispersion ratio Pg,F is preferably 0.5700 or more, more preferably 0.5800 or more, even more preferably 0.5820 or more, and preferably 0.5850 or more. More preferably, it is 0.590 or more.
(液相温度LT)
ガラス製造時の結晶化を抑制する観点からは、上記光学ガラスの液相温度LTは、1400℃以下であることが好ましく、1380℃以下であることがより好ましく、1360℃以下であることが更に好ましく、1340℃以下であることが一層好ましく、1320℃以下であることがより一層好ましく、1310℃以下であることが更に一層好ましく、1300℃以下であることが更により一層好ましく、1290℃以下であることがなお一層好ましく、1280℃以下であることがなおより一層好ましく、1270℃以下であることがなお更に一層好ましく、1260℃以下であることがなお更により一層好ましい。液相温度LTは、例えば1150℃以上であることができる。ただし、液相温度が低いことは好ましいため、液相温度は1150℃を下回ってもよく、下限は特に限定されるものではない。
(Liquidus temperature LT)
From the viewpoint of suppressing crystallization during glass production, the liquidus temperature LT of the optical glass is preferably 1400°C or lower, more preferably 1380°C or lower, and even more preferably 1360°C or lower. The temperature is preferably 1340°C or lower, even more preferably 1320°C or lower, even more preferably 1310°C or lower, even more preferably 1300°C or lower, and even more preferably 1290°C or lower. Still more preferably at most 1280°C, even more preferably at most 1270°C, still even more preferably at most 1260°C. The liquidus temperature LT can be, for example, 1150° C. or higher. However, since it is preferable that the liquidus temperature is low, the liquidus temperature may be lower than 1150°C, and the lower limit is not particularly limited.
(ガラス転移温度Tg)
上記光学ガラスのガラス転移温度Tgは、特に限定されないが、機械加工性の観点からは、好ましくは630℃以上である。ガラス転移温度を630℃以上にすることにより、切断、切削、研削、研磨等のガラスの機械加工を行う際にガラスを破損しにくくすることができる。機械加工性の観点からは、ガラス転移温度Tgは、640℃以上であることがより好ましく、700℃以上であることが更に好ましく、710℃以上であることが一層好ましく、720℃以下であることがより一層好ましく、730℃以上であることが更に一層好ましく、740℃以上であることが更により一層好ましく、745℃以上であることがなお一層好ましい。一方、アニール炉や成形型への負担軽減の観点からは、ガラス転移温度Tgは、800℃以下であることが好ましく、790℃以下であることがより好ましく、780℃以下であることが更に好ましく、775℃以下であることが一層好ましく、770℃以下であることがより一層好ましく、765℃以下であることが更に一層好ましく、760℃以下であることが更により一層好ましい。
(Glass transition temperature Tg)
The glass transition temperature Tg of the optical glass is not particularly limited, but from the viewpoint of machinability, it is preferably 630° C. or higher. By setting the glass transition temperature to 630° C. or higher, it is possible to make the glass less likely to be damaged when machining the glass, such as cutting, cutting, grinding, and polishing. From the viewpoint of machinability, the glass transition temperature Tg is more preferably 640°C or higher, even more preferably 700°C or higher, even more preferably 710°C or higher, and even more preferably 720°C or lower. The temperature is even more preferably 730°C or higher, even more preferably 740°C or higher, and even more preferably 745°C or higher. On the other hand, from the viewpoint of reducing the burden on the annealing furnace and mold, the glass transition temperature Tg is preferably 800°C or lower, more preferably 790°C or lower, and even more preferably 780°C or lower. , more preferably 775°C or lower, even more preferably 770°C or lower, even more preferably 765°C or lower, even more preferably 760°C or lower.
(比重、比重/nd)
光学系を構成する光学素子(レンズ)では、レンズを構成するガラスの屈折率とレンズの光学機能面(制御しようとする光線が入射、出射する面)の曲率によって、屈折力が決まる。光学機能面の曲率を大きくしようとすると、レンズの厚みも増加する。その結果、レンズが重くなる。これに対し、屈折率の高いガラスを使用すれば、光学機能面の曲率を大きくしなくても大きな屈折力を得ることができる。
以上より、ガラスの比重の増加を抑えつつ、屈折率を高めることができれば、一定の屈折力を有する光学素子の軽量化が可能となる。
以上の観点から、上記光学ガラスの比重は、5.40以下であることが好ましく、5.35以下であることがより好ましく、5.30以下であることが更に好ましく、5.25以下であることが一層好ましく、5.20以下であることがより一層好ましく、5.15以下であることが更に一層好ましく、5.10以下であることが更により一層好ましく、5.05以下であることがなお一層好ましく、5.00以下であることがなおより一層好ましい。比重が低いほど光学素子の軽量化の観点から好ましいため、上記光学ガラスの比重について、下限は特に限定されない。一態様では、上記光学ガラスの比重は、例えば、4.30以上、4.40以上、4.50以上、4.60以上、4.70以上、4.75以上、4.77以上、4.80以上または4.85以上であることができる。
また、同様の観点から、上記光学ガラスの比重を屈折率ndで除した値(比重/nd)は、2.80以下であることが好ましく、2.70以下であることがより好ましく、2.65以下であることが更に好ましく、2.60以下であることが一層好ましく、2.56以下であることがより一層好ましく、2.54以下であることが更に一層好ましく、2.52以下であることが更により一層好ましく、2.51以下であることがなお一層好ましく、2.50以下であることがなおより一層好ましい。「比重/nd」の値が小さいほど光学素子の軽量化の観点から好ましいため、上記光学ガラスの「比重/nd」の値について、下限は特に限定されない。一態様では、上記光学ガラスの「比重/nd」は、例えば、2.20以上、2.30以上、2.35以上、2.36以上、2.37以上、2.38以上、2.39以上、2.40以上、2.41以上、2.42以上または2.43以上であることができる。
(specific gravity, specific gravity/nd)
The refractive power of the optical elements (lenses) that make up the optical system is determined by the refractive index of the glass that makes up the lens and the curvature of the optically functional surface of the lens (the surface through which the light beam to be controlled enters and exits). Increasing the curvature of the optically functional surface also increases the thickness of the lens. As a result, the lens becomes heavier. On the other hand, if glass with a high refractive index is used, a large refractive power can be obtained without increasing the curvature of the optically functional surface.
From the above, if the refractive index can be increased while suppressing an increase in the specific gravity of glass, it is possible to reduce the weight of an optical element having a certain refractive power.
From the above viewpoint, the specific gravity of the optical glass is preferably 5.40 or less, more preferably 5.35 or less, even more preferably 5.30 or less, and 5.25 or less. is more preferably 5.20 or less, even more preferably 5.15 or less, even more preferably 5.10 or less, and even more preferably 5.05 or less. It is even more preferred, and even more preferred that it is 5.00 or less. Since the lower the specific gravity is, the more preferable it is from the viewpoint of reducing the weight of the optical element, the lower limit of the specific gravity of the optical glass is not particularly limited. In one embodiment, the specific gravity of the optical glass is, for example, 4.30 or more, 4.40 or more, 4.50 or more, 4.60 or more, 4.70 or more, 4.75 or more, 4.77 or more, 4. It can be 80 or more or 4.85 or more.
From the same viewpoint, the value obtained by dividing the specific gravity of the optical glass by the refractive index nd (specific gravity/nd) is preferably 2.80 or less, more preferably 2.70 or less, and 2. It is more preferably 65 or less, even more preferably 2.60 or less, even more preferably 2.56 or less, even more preferably 2.54 or less, and even more preferably 2.52 or less. Even more preferably, it is 2.51 or less, even more preferably 2.50 or less. Since the smaller the value of "specific gravity/nd" is, the more preferable it is from the viewpoint of reducing the weight of the optical element, the lower limit of the value of "specific gravity/nd" of the optical glass is not particularly limited. In one aspect, the "specific gravity/nd" of the optical glass is, for example, 2.20 or more, 2.30 or more, 2.35 or more, 2.36 or more, 2.37 or more, 2.38 or more, 2.39. or more, 2.40 or more, 2.41 or more, 2.42 or more, or 2.43 or more.
(着色度λ5、λ70)
ガラスの光線透過性、詳しくは、短波長側の光吸収端の長波長化が抑制されていることは、着色度λ5により評価することができる。着色度λ5とは、紫外域から可視域にかけて、厚さ10mmのガラスの分光透過率(表面反射損失を含む)が5%となる波長を表す。後述の実施例に示すλ5は、250~700nmの波長域において測定された値である。分光透過率とは、例えばより詳しくは、10.0±0.1mmの厚さに研磨された互いに平行な平面を有するガラス試料を用い、上記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、上記ガラス試料に入射する光の強度をIin、上記ガラス試料を透過した光の強度をIoutとしたときのIout/Iinのことである。
着色度λ5によれば、分光透過率の短波長側の吸収端を定量的に評価することができる。接合レンズ作製のためにレンズ同士を紫外線硬化型接着剤により接合する際等には、光学素子を通して接着剤に紫外線を照射し接着剤を硬化させることが行われる。効率よく紫外線硬化型接着剤の硬化を行う観点からは、分光透過率の短波長側の吸収端が短い波長域にあることが好ましい。この短波長側の吸収端を定量的に評価する指標として、着色度λ5を用いることができる。上記光学ガラスは、好ましくは400nm以下、より好ましくは390nm以下、更に好ましくは385nm以下、一層好ましくは380nm以下、より一層好ましくは378nm以下、更に一層好ましくは376nm以下、更により一層好ましくは374nm以下、なお一層好ましくは372nm以下、なおより一層好ましくは370nm以下のλ5を示すことができる。λ5は、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ5は、330nm以上、340nm以上、345nm以上、350nm以上、355nm以上、356nm以上、357nm以上、358nm以上、359nm以上、360nm以上、361nm以上、362nm以上または363nm以上であることができる。
(Coloring degree λ5, λ70)
The light transmittance of the glass, specifically, the fact that the light absorption edge on the short wavelength side is suppressed from becoming longer in wavelength can be evaluated by the degree of coloration λ5. The degree of coloring λ5 represents a wavelength at which the spectral transmittance (including surface reflection loss) of a 10 mm thick glass is 5% from the ultraviolet region to the visible region. λ5 shown in Examples below is a value measured in a wavelength range of 250 to 700 nm. Spectral transmittance refers to, for example, using a glass sample polished to a thickness of 10.0 ± 0.1 mm and having planes parallel to each other, and incident light from a direction perpendicular to the polished surface. The spectral transmittance obtained is Iout/Iin, where Iin is the intensity of the light incident on the glass sample, and Iout is the intensity of the light transmitted through the glass sample.
According to the coloring degree λ5, the absorption edge on the short wavelength side of the spectral transmittance can be quantitatively evaluated. When joining lenses together using an ultraviolet curable adhesive to produce a cemented lens, the adhesive is cured by irradiating the adhesive with ultraviolet rays through an optical element. From the viewpoint of efficiently curing the ultraviolet curable adhesive, it is preferable that the absorption edge on the short wavelength side of the spectral transmittance is in a short wavelength range. The degree of coloration λ5 can be used as an index for quantitatively evaluating the absorption edge on the short wavelength side. The optical glass preferably has a particle diameter of 400 nm or less, more preferably 390 nm or less, still more preferably 385 nm or less, even more preferably 380 nm or less, even more preferably 378 nm or less, even more preferably 376 nm or less, even more preferably 374 nm or less, Even more preferably it can exhibit a λ5 of 372 nm or less, even more preferably 370 nm or less. The lower λ5 is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one aspect, λ5 of the optical glass is 330 nm or more, 340 nm or more, 345 nm or more, 350 nm or more, 355 nm or more, 356 nm or more, 357 nm or more, 358 nm or more, 359 nm or more, 360 nm or more, 361 nm or more, 362 nm or more, or 363 nm or more. Something can happen.
一方、ガラスの着色度の指標としては、着色度λ70も挙げられる。λ70は、λ5について記載した方法で測定される分光透過率が70%となる波長を表す。着色の少ないガラスとする観点から、λ70は、好ましくは500nm以下、より好ましくは490nm以下、更に好ましくは480nm以下、一層好ましくは470nm以下、より一層好ましくは460nm以下、更に一層好ましくは457nm以下、更により一層好ましくは455nm以下、なお一層好ましくは450nm以下、なおより一層好ましくは445nm以下、なお更に一層好ましくは440nm以下である。λ70は、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ70は、370nm以上、380nm以上、390nm以上、400nm以上、410nm以上、420nm以上、425nm以上、430nm以上、または435nm以上であることができる。 On the other hand, as an index of the degree of coloration of glass, the degree of coloration λ70 can also be mentioned. λ70 represents a wavelength at which the spectral transmittance measured by the method described for λ5 is 70%. From the viewpoint of obtaining a glass with little coloration, λ70 is preferably 500 nm or less, more preferably 490 nm or less, still more preferably 480 nm or less, even more preferably 470 nm or less, even more preferably 460 nm or less, even more preferably 457 nm or less, and even more preferably 457 nm or less. Even more preferably 455 nm or less, even more preferably 450 nm or less, even more preferably 445 nm or less, even more preferably 440 nm or less. The lower λ70 is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one aspect, λ70 of the optical glass can be 370 nm or more, 380 nm or more, 390 nm or more, 400 nm or more, 410 nm or more, 420 nm or more, 425 nm or more, 430 nm or more, or 435 nm or more.
(λ5/nd、λ5/νd、λ70/nd、λ70/νd)
着色度については、ガラスの着色度の上昇を抑えつつ屈折率を高めることができることは好ましい。また、ガラスの着色度の上昇を抑えつつ低分散化できることも好ましい。
以上の観点から、上記光学ガラスのλ5を屈折率ndで除した値(λ5/nd)は、195.00nm以下であることが好ましく、190.00nm以下であることがより好ましく、188.00nm以下であることが更に好ましく、187.00nm以下であることが一層好ましく、187.50nm以下であることがより一層好ましく、187.00nm以下であることが更に一層好ましく、186.50nm以下であることが更により一層好ましく、186.00nm以下であることがなお一層好ましく、185.55nm以下であることがなおより一層好ましく、185.00nm以下であることがなお更に一層好ましい。また、λ5/ndは、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ5/ndは、160.00nm以上、170.00nm以上、171.00nm以上、172.00nm以上、173.00nm以上、174.00nm以上、175.00nm以上、176.00nm以上、177.00nm以上、または178.00nm以上であることができる。
上記光学ガラスのλ5をアッベ数νdで除した値(λ5/νd)は、20.00nm以下であることが好ましく、15.00nm以下であることがより好ましく、14.00nm以下であることが更に好ましく、13.00nm以下であることが一層好ましく、12.90nm以下であることがより一層好ましく、12.80nm以下であることが更に一層好ましく、12.70nm以下であることが更により一層好ましい。また、λ5/νdは、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ5/νdは、8.00nm以上、8.50nm以上、9.00nm以上、9.50nm以上、10.00nm以上、10.50nm以上、11.00nm以上、11.50nm以上、11.70nm以上、12.00nm以上、12.10nm以上、12.20nm以上、12.30nm以上、12.40nm以上または12.50nm以上であることができる。
上記光学ガラスのλ70を屈折率ndで除した値(λ70/nd)は、270.00nm以下であることが好ましく、260.00nm以下であることがより好ましく、250.00nm以下であることが更に好ましく、240.00nm以下であることが一層好ましく、235.00nm以下であることがより一層好ましく、230.00nm以下であることが更に一層好ましく、227.00nm以下であることが更により一層好ましく、225.00nm以下であることがなお一層好ましい。また、λ70/ndは、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ70/ndは、190.00nm以上、200.00nm以上、205.00nm以上、210.00nm以上、212.00nm以上、214.00nm以上、216.00nm以上、218.00nm以上、または220.00nm以上であることができる。
上記光学ガラスのλ70をアッベ数νdで除した値(λ70/νd)は、25.00nm以下であることが好ましく、22.00nm以下であることがより好ましく、20.00nm以下であることが更に好ましく、19.00nm以下であることが一層好ましく、18.00nm以下であることがより一層好ましく、17.00nm以下であることが更に一層好ましく、16.00nm以下であることが更により一層好ましい。また、λ70/νdは、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。一態様では、上記光学ガラスのλ70/νdは、8.00nm以上、9.00nm以上、10.00nm以上、11.00nm以上、12.00nm以上、13.00nm以上、14.00nm以上または15.00nm以上であることができる。
(λ5/nd, λ5/νd, λ70/nd, λ70/νd)
Regarding the degree of coloration, it is preferable that the refractive index can be increased while suppressing an increase in the degree of coloration of the glass. Further, it is also preferable that dispersion can be reduced while suppressing an increase in the degree of coloration of the glass.
From the above viewpoint, the value obtained by dividing λ5 by the refractive index nd (λ5/nd) of the optical glass is preferably 195.00 nm or less, more preferably 190.00 nm or less, and 188.00 nm or less. It is more preferably 187.00 nm or less, even more preferably 187.50 nm or less, even more preferably 187.00 nm or less, and even more preferably 186.50 nm or less. Even more preferably, it is 186.00 nm or less, even more preferably 185.55 nm or less, and even more preferably 185.00 nm or less. Moreover, the lower λ5/nd is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one aspect, λ5/nd of the optical glass is 160.00 nm or more, 170.00 nm or more, 171.00 nm or more, 172.00 nm or more, 173.00 nm or more, 174.00 nm or more, 175.00 nm or more, 176.0 nm or more. 00 nm or more, 177.00 nm or more, or 178.00 nm or more.
The value (λ5/νd) obtained by dividing λ5 by the Abbe number νd of the optical glass is preferably 20.00 nm or less, more preferably 15.00 nm or less, and even more preferably 14.00 nm or less. It is preferably 13.00 nm or less, even more preferably 12.90 nm or less, even more preferably 12.80 nm or less, and even more preferably 12.70 nm or less. Further, the lower λ5/νd is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one aspect, λ5/νd of the optical glass is 8.00 nm or more, 8.50 nm or more, 9.00 nm or more, 9.50 nm or more, 10.00 nm or more, 10.50 nm or more, 11.00 nm or more, 11. It can be 50 nm or more, 11.70 nm or more, 12.00 nm or more, 12.10 nm or more, 12.20 nm or more, 12.30 nm or more, 12.40 nm or more, or 12.50 nm or more.
The value obtained by dividing λ70 by the refractive index nd (λ70/nd) of the optical glass is preferably 270.00 nm or less, more preferably 260.00 nm or less, and still more preferably 250.00 nm or less. preferably, 240.00 nm or less, more preferably 235.00 nm or less, even more preferably 230.00 nm or less, even more preferably 227.00 nm or less, Even more preferred is 225.00 nm or less. Further, the lower λ70/nd is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one embodiment, the optical glass has a λ70/nd of 190.00 nm or more, 200.00 nm or more, 205.00 nm or more, 210.00 nm or more, 212.00 nm or more, 214.00 nm or more, 216.00 nm or more, 218. 00 nm or more, or 220.00 nm or more.
The value (λ70/νd) obtained by dividing λ70 by the Abbe number νd of the optical glass is preferably 25.00 nm or less, more preferably 22.00 nm or less, and still more preferably 20.00 nm or less. It is preferably 19.00 nm or less, even more preferably 18.00 nm or less, even more preferably 17.00 nm or less, and even more preferably 16.00 nm or less. Moreover, the lower λ70/νd is, the more preferable it is, and the lower limit is not particularly limited. In one embodiment, the optical glass has a λ70/νd of 8.00 nm or more, 9.00 nm or more, 10.00 nm or more, 11.00 nm or more, 12.00 nm or more, 13.00 nm or more, 14.00 nm or more, or 15.0 nm or more. 00 nm or more.
<ガラスの製造方法>
上記光学ガラスは、例えば所要の特性が得られるようにガラス原料を調合、熔融、成形することにより得ることができる。ガラス原料としては、例えばリン酸塩、フッ化物、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等を用いればよい。ガラスの熔融法、成形法については公知の方法を用いればよい。
<Glass manufacturing method>
The above-mentioned optical glass can be obtained, for example, by blending, melting, and molding glass raw materials so as to obtain desired characteristics. As the glass raw material, for example, phosphates, fluorides, alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, etc. may be used. Known methods may be used for glass melting and molding.
[プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、およびそれらの製造方法]
本発明の他の一態様は、
上記光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材;
上記光学ガラスからなる光学素子ブランク、
に関する。
[Glass material for press molding, optical element blank, and manufacturing method thereof]
Another aspect of the present invention is
Glass material for press molding made of the above optical glass;
An optical element blank made of the above optical glass,
Regarding.
本発明の他の一態様によれば、
上記光学ガラスをプレス成形用ガラス素材に成形する工程を備えるプレス成形用ガラス素材の製造方法;
上記プレス成形用ガラス素材を、プレス成形型を用いてプレス成形することにより光学素子ブランクを作製する工程を備える光学素子ブランクの製造方法;
上記光学ガラスを光学素子ブランクに成形する工程を備える光学素子ブランクの製造方法、
も提供される。
According to another aspect of the present invention,
A method for producing a press-molding glass material, comprising a step of forming the optical glass into a press-molding glass material;
A method for producing an optical element blank, comprising the step of producing an optical element blank by press-molding the glass material for press-molding using a press mold;
A method for producing an optical element blank, comprising a step of molding the optical glass into an optical element blank;
is also provided.
光学素子ブランクとは、目的とする光学素子の形状に近似し、光学素子の形状に研磨しろ(研磨により除去することになる表面層)、必要に応じて研削しろ(研削により除去することになる表面層)を加えた光学素子母材である。光学素子ブランクの表面を研削、研磨することにより、光学素子が仕上げられる。一態様では、上記光学ガラスを適量熔融して得た熔融ガラスをプレス成形する方法(ダイレクトプレス法と呼ばれる。)により、光学素子ブランクを作製することができる。他の一態様では、上記ガラスを適量熔融して得た熔融ガラスを固化することにより光学素子ブランクを作製することもできる。 An optical element blank is a material that approximates the shape of the intended optical element, and can be polished to the shape of the optical element (the surface layer will be removed by polishing), or ground as necessary (the surface layer will be removed by grinding). This is an optical element base material with a surface layer) added. The optical element is finished by grinding and polishing the surface of the optical element blank. In one embodiment, an optical element blank can be produced by a method of press-molding a molten glass obtained by melting an appropriate amount of the optical glass (referred to as a direct press method). In another aspect, an optical element blank can also be produced by melting an appropriate amount of the above glass and solidifying a molten glass.
また、他の一態様では、プレス成形用ガラス素材を作製し、作製したプレス成形用ガラス素材をプレス成形することにより、光学素子ブランクを作製することができる。 In another aspect, an optical element blank can be produced by producing a press-molding glass material and press-molding the produced press-molding glass material.
プレス成形用ガラス素材のプレス成形は、加熱して軟化した状態にあるプレス成形用ガラス素材をプレス成形型でプレスする公知の方法により行うことができる。加熱、プレス成形は、ともに大気中で行うことができる。プレス成形後にアニールしてガラス内部の歪を低減することにより、均質な光学素子ブランクを得ることができる。 Press molding of the glass material for press molding can be performed by a known method of pressing the glass material for press molding that has been heated and softened using a press mold. Both heating and press molding can be performed in the atmosphere. By annealing the glass after press molding to reduce distortion inside the glass, a homogeneous optical element blank can be obtained.
プレス成形用ガラス素材は、そのままの状態で光学素子ブランク作製のためのプレス成形に供されるプレス成形用ガラスゴブと呼ばれるものに加え、切断、研削、研磨などの機械加工を施してプレス成形用ガラスゴブを経てプレス成形に供されるものも含む。切断方法としては、ガラス板の表面の切断したい部分にスクライビングと呼ばれる方法で溝を形成し、溝が形成された面の裏面から溝の部分に局所的な圧力を加えて、溝の部分でガラス板を割る方法や、切断刃によってガラス板をカットする方法などがある。また、研削、研磨方法としてはバレル研磨などが挙げられる。 Press-molding glass materials are used in their original state as press-molding glass gobs to produce optical element blanks, and in addition to press-molding glass gobs that are subjected to mechanical processing such as cutting, grinding, and polishing. It also includes those that are subjected to press molding after passing through the process. The cutting method involves forming grooves on the surface of the glass plate where you want to cut using a method called scribing, and applying local pressure to the grooves from the back side of the surface where the grooves were formed to cut the glass at the grooves. There are methods such as breaking the glass plate and cutting the glass plate with a cutting blade. Furthermore, examples of grinding and polishing methods include barrel polishing.
プレス成形用ガラス素材は、例えば、熔融ガラスを鋳型に鋳込みガラス板に成形し、このガラス板を複数のガラス片に切断することにより作製することができる。または、適量の熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラスゴブを作製することもできる。プレス成形用ガラスゴブを、再加熱、軟化してプレス成形して作製することにより、光学素子ブランクを作製することもできる。ガラスを再加熱、軟化してプレス成形して光学素子ブランクを作製する方法は、ダイレクトプレス法に対してリヒートプレス法と呼ばれる。 The glass material for press molding can be produced, for example, by casting molten glass into a mold to form a glass plate, and cutting the glass plate into a plurality of glass pieces. Alternatively, a glass gob for press molding can also be produced by molding an appropriate amount of molten glass. An optical element blank can also be produced by reheating, softening, and press-molding a glass gob for press molding. The method of producing an optical element blank by reheating and softening glass and press-molding it is called a reheat press method, as opposed to a direct press method.
[光学素子およびその製造方法]
本発明の他の一態様は、
上記光学ガラスからなる光学素子
に関する。
上記光学素子は、上記光学ガラスを用いて作製される。上記光学素子において、ガラス表面には、例えば、反射防止膜等の多層膜等、一層以上のコーティングが形成されていてもよい。
[Optical element and its manufacturing method]
Another aspect of the present invention is
The present invention relates to an optical element made of the optical glass described above.
The optical element is manufactured using the optical glass. In the above optical element, one or more coatings such as a multilayer film such as an antireflection film may be formed on the glass surface.
また、本発明の一態様によれば、
上記光学素子ブランクを研削および/または研磨することにより光学素子を作製する工程を備える光学素子の製造方法、
も提供される。
Further, according to one aspect of the present invention,
A method for manufacturing an optical element, comprising a step of manufacturing an optical element by grinding and/or polishing the optical element blank;
is also provided.
上記光学素子の製造方法において、研削、研磨は公知の方法を適用すればよく、加工後に光学素子表面を十分洗浄、乾燥させるなどすることにより、内部品質および表面品質の高い光学素子を得ることができる。このようにして、上記光学ガラスからなる光学素子を得ることができる。光学素子としては、球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズなどの各種のレンズ、プリズムなどを例示することができる。 In the above method for manufacturing an optical element, known methods may be used for grinding and polishing, and by thoroughly cleaning and drying the surface of the optical element after processing, it is possible to obtain an optical element with high internal quality and surface quality. can. In this way, an optical element made of the above optical glass can be obtained. Examples of optical elements include various lenses such as spherical lenses, aspherical lenses, and microlenses, prisms, and the like.
また、上記光学ガラスからなる光学素子は、接合光学素子を構成するレンズとしても好適である。接合光学素子としては、レンズ同士を接合したもの(接合レンズ)、レンズとプリズムを接合したものなどを例示することができる。例えば、接合光学素子は、接合する2つの光学素子の接合面を形状が反転形状となるように精密に加工(例えば、球面研磨加工)し、接合レンズの接着に使用される紫外線硬化型接着剤を塗布し、貼り合わせてからレンズを通して紫外線を照射し接着剤を硬化させることで作製することができる。このように接合光学素子を作製するための光学素子用材料として、上記光学ガラスは好ましい。接合する複数個の光学素子を、アッベ数νdが相違する複数種の光学ガラスを用いてそれぞれ作製し、接合することにより、色収差の補正に好適な素子とすることができる。 Further, the optical element made of the above optical glass is also suitable as a lens constituting a cemented optical element. Examples of the cemented optical element include one in which lenses are cemented together (a cemented lens), and one in which a lens and a prism are cemented together. For example, a bonded optical element is manufactured by precisely processing (e.g., spherical polishing) the bonding surfaces of two optical elements to be bonded so that the shape is inverted, and using an ultraviolet curing adhesive used to bond the bonded lens. It can be manufactured by coating the adhesive, bonding it together, and then irradiating it with ultraviolet light through a lens to harden the adhesive. The above-mentioned optical glass is preferable as an optical element material for producing a bonded optical element in this way. By manufacturing a plurality of optical elements to be bonded using a plurality of types of optical glass having different Abbe numbers νd and bonding them, an element suitable for correcting chromatic aberration can be obtained.
ガラス組成の定量分析の結果、ガラス成分が酸化物基準で表され、ガラス成分の含有量が質量%表示されることがある。このように酸化物基準で質量%表示された組成は、例えば次のような方法で、カチオン%、アニオン%表示の組成に換算することができる。
ガラス中にN種のガラス成分が含まれる場合、k番目のガラス成分をA(k)mOnと表記する。ただし、kは1以上、N以下の任意の整数である。
A(k)はカチオン、Oは酸素、mとnは化学量論的に定まる整数である。例えば、酸化物基準による表記がB2O3の場合、m=2、n=3となり、SiO2の場合、m=1、n=2となる。
次に、A(k)mOnの含有量を、X(k)[質量%]とする。ここで、A(k)の原子量をP(k)、酸素Oの原子番号をQとすると、A(k)mOnの形式的な分子量R(k)は、
R(k)=P(k)×m+Q×n
となる。
更に、
B=100/{Σ[m×X(k)/R(k)]}
とすると、カチオン成分A(k)s+の含有量(カチオン%)は、[X(k)/R(k)]×m×B(カチオン%)となる。ここで、Σは、k=1からNまでのm×X(k)/R(K)の合計を意味する。mはkに応じて変化する。sは2n/mである。
また、分子量R(k)は、小数点以下4桁目を四捨五入し、小数点以下3桁目までの表示とした値を用いて計算すればよい。なお、幾つかのガラス成分、添加剤について、酸化物基準による表記における分子量を、下記の表1に示す。
As a result of quantitative analysis of the glass composition, the glass components may be expressed on an oxide basis, and the content of the glass components may be expressed in mass %. The composition expressed as % by mass on an oxide basis can be converted into a composition expressed as cation % or anion %, for example, by the following method.
When the glass contains N types of glass components, the k-th glass component is expressed as A(k) m O n . However, k is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N.
A(k) is a cation, O is oxygen, and m and n are integers determined stoichiometrically. For example, when the oxide-based notation is B 2 O 3 , m=2 and n=3, and when it is SiO 2 , m=1 and n=2.
Next, the content of A(k) m O n is defined as X(k) [mass%]. Here, if the atomic weight of A(k) is P(k) and the atomic number of oxygen O is Q, then the formal molecular weight R(k) of A(k) m O n is
R(k)=P(k)×m+Q×n
becomes.
Furthermore,
B=100/{Σ[m×X(k)/R(k)]}
Then, the content (cation %) of the cation component A(k) s+ is [X(k)/R(k)]×m×B (cation %). Here, Σ means the sum of m×X(k)/R(K) from k=1 to N. m changes depending on k. s is 2n/m.
Further, the molecular weight R(k) may be calculated by rounding off the fourth decimal place and displaying the value up to the third decimal place. The molecular weights of some glass components and additives expressed on an oxide basis are shown in Table 1 below.
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。 EXAMPLES Below, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples.
<実施例1>
以下の表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硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸等を用い、原料を秤量し、十分に混合して調合原料とした。
この調合原料を白金製坩堝に入れ、加熱、熔融した。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(酸化物ガラス)を得た。
以下の表に示す各光学ガラスのアニオン成分については、O2-含有量が100アニオン%である。
得られた光学ガラスを光学顕微鏡により拡大観察したところ、結晶の析出、白金粒子等の異物、泡は認められず、脈理も見られなかった。
このようにして得られた光学ガラスの諸物性を以下の表に示す。
光学ガラスの諸物性は、以下に示す方法により測定した。
<Example 1>
In order to obtain the glass composition shown in the table below, we weighed the raw materials using corresponding nitrates, sulfates, carbonates, hydroxides, oxides, boric acid, etc. as raw materials for introducing each component, and The mixture was thoroughly mixed and used as a raw material for preparation.
This mixed raw material was put into a platinum crucible, heated and melted. After melting, the molten glass is poured into a mold, allowed to cool to around the glass transition temperature, then immediately placed in an annealing furnace, annealed for approximately 1 hour within the glass transition temperature range, and then allowed to cool to room temperature in the furnace. , each optical glass (oxide glass) shown in Table 1 was obtained.
For the anionic components of each optical glass shown in the table below, the O 2- content is 100% anion.
When the obtained optical glass was observed under magnification using an optical microscope, no crystal precipitation, foreign matter such as platinum particles, or bubbles were observed, and no striae were observed.
The physical properties of the optical glass thus obtained are shown in the table below.
Various physical properties of the optical glass were measured by the methods shown below.
<光学ガラスの物性評価>
(1)屈折率nd、ng、nF、nC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、ng、nF、nC、アッベ数νdを測定した。
<Evaluation of physical properties of optical glass>
(1) Refractive index nd, ng, nF, nC and Abbe number νd
The refractive index nd, ng, nF, nC, and Abbe number νd of the glass obtained by lowering the temperature at a cooling rate of −30° C./hour were measured by the refractive index measurement method specified by the Japan Optical Glass Industry Association.
(2)部分分散比Pg,F
上記(1)で求められた屈折率ng、nF、nCから、部分分散比Pg,Fを算出した。
(2) Partial dispersion ratio Pg,F
Partial dispersion ratios Pg and F were calculated from the refractive indices ng, nF, and nC determined in (1) above.
(3)ガラス転移温度Tg
NETZSCH社製の示差走査熱量分析装置(DSC3300)を使用し、昇温速度10℃/分にしてガラス転移温度Tgを測定した。
(3) Glass transition temperature Tg
Using a differential scanning calorimeter (DSC3300) manufactured by NETZSCH, the glass transition temperature Tg was measured at a heating rate of 10° C./min.
(4)液相温度LT
以下の表に示す各ガラスからなるガラス試料(体積:10cm3)を白金製坩堝内に入れ、1400℃に設定したガラス熔解炉内で20分保持してガラス試料を十分に熔融して熔融状態とした後、白金製坩堝をガラス熔解炉から取り出し、ガラス試料の温度が500℃以下になるまで白金製坩堝内でガラス試料を放置し冷却した。その後、上記白金製坩堝を温度T℃に設定したガラス熔解炉内に入れて2時間保持し、炉外に取り出した後、直ちに(8秒以内に)ガラス試料が入った白金製坩堝を室温の耐火物(レンガ等)の上に置き、ガラス試料を室温まで冷却した。ここでの室温は、-10~80℃の範囲の温度である。その後、ガラス試料の表面および内部を目視で観察し、結晶の有無を確認した。上記の温度T℃を1100~1350℃の範囲で10℃刻みで変化させて、上記実験を繰り返し行い、ガラス試料の表面および内部に結晶が認められない最も低い温度を液相温度LTとした。
(4) Liquidus temperature LT
A glass sample (volume: 10 cm 3 ) made of each glass shown in the table below was placed in a platinum crucible and kept in a glass melting furnace set at 1400°C for 20 minutes to fully melt the glass sample and bring it to a molten state. After that, the platinum crucible was taken out from the glass melting furnace, and the glass sample was left to cool in the platinum crucible until the temperature of the glass sample became 500° C. or less. Thereafter, the above-mentioned platinum crucible was placed in a glass melting furnace set at a temperature of T°C and maintained for 2 hours. After taking it out of the furnace, the platinum crucible containing the glass sample was immediately (within 8 seconds) heated to room temperature. Placed on a refractory (such as brick), the glass sample was cooled to room temperature. The room temperature here is a temperature in the range of -10 to 80°C. Thereafter, the surface and interior of the glass sample were visually observed to confirm the presence or absence of crystals. The above experiment was repeated by changing the temperature T° C. in the range of 1100 to 1350° C. in 10° C. increments, and the lowest temperature at which no crystals were observed on the surface or inside of the glass sample was taken as the liquidus temperature LT.
(5)比重、比重/nd
アルキメデス法により比重を測定した。
測定された比重を上記(1)で求められた屈折率ndで除した値(比重/nd)を算出した。
(5) Specific gravity, specific gravity/nd
Specific gravity was measured by Archimedes method.
A value (specific gravity/nd) was calculated by dividing the measured specific gravity by the refractive index nd determined in (1) above.
(6)着色度λ5、λ70
互いに対向する2つの光学研磨された平面を有する厚さ10±0.1mmのガラス試料を用い、分光光度計により、研磨された面に対して垂直方向から強度Iinの光を入射し、ガラス試料を透過した光の強度Ioutを測定し、分光透過率Iout/Iinを算出し、分光透過率が5%になる波長をλ5、分光透過率が70%になる波長をλ70とした。
(6) Coloring degree λ5, λ70
Using a glass sample with a thickness of 10 ± 0.1 mm and having two optically polished planes facing each other, light with an intensity of Iin was incident on the polished surface from a direction perpendicular to the glass sample using a spectrophotometer. The intensity Iout of the transmitted light was measured, the spectral transmittance Iout/Iin was calculated, and the wavelength at which the spectral transmittance was 5% was defined as λ5, and the wavelength at which the spectral transmittance was 70% was defined as λ70.
(7)λ5/nd、λ5/νd、λ70/nd、λ70/νd
上記で求められたnd、νd、λ5およびλ70から、λ5/nd、λ5/νd、λ70/ndおよびλ70/νdを算出した。
(7) λ5/nd, λ5/νd, λ70/nd, λ70/νd
λ5/nd, λ5/νd, λ70/nd, and λ70/νd were calculated from nd, νd, λ5, and λ70 determined above.
以上の結果を、以下の表2(表2-1~2-6)に示す。 The above results are shown in Table 2 below (Tables 2-1 to 2-6).
<ガラス安定性の評価>
ガラスは、熔融ガラスを成形して得られる。ガラス安定性が低いと、熔融ガラスを鋳型に流し込んで成形して得られるガラス中に含まれる結晶粒の数が増加する。したがって、ガラス安定性、特にガラス融液を成形するときの耐失透性は、一定の条件で熔融、成形したガラスに含まれる結晶の数によって評価することができる。評価方法の一例を、以下に示す。
原料として硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸等を用い、各原料粉末を秤量して十分混合し、調合原料とし、この調合原料を容量が300mlの白金製坩堝に入れて1400℃に設定したガラス熔解炉内で2時間、加熱、熔融し、均質な熔融ガラスを150g作製する。この間、熔融ガラスを数回攪拌、振とうする。
2時間経過後、上記の炉から熔融ガラスが入った坩堝を取り出し、15~20秒間、攪拌、振とうした後、カーボン製の鋳型(50mm×40mm×8mm~12mm)に熔融ガラスを流し込み、徐冷炉内に入れて歪を除く。
得られたガラス内部を、光学顕微鏡(倍率100倍)を用いて観察し、析出している結晶の数をカウントし、ガラス1kg当たりに含まれる結晶数を算出して、結晶の数密度(個/kg)とする。
上記方法により評価される結晶の数密度は、2000個/kg以下であることが好ましく、1000個/kg以下であることがより好ましく、800個/kg以下であることが更に好ましく、600個/kg以下であることが一層好ましく、400個/kg以下であることがより一層好ましく、200個/kg以下であることが更に一層好ましく、100個/kg以下であることがなお一層好ましく、50個/kg以下であることがなおより一層好ましく、30個/kg以下であることがなお更に一層好ましく、0個/kgであることが特に好ましい。 上記方法により評価した上記表2に示された各ガラスの結晶の数密度は、すべて、0個/kgであった。
<Evaluation of glass stability>
Glass is obtained by molding molten glass. When glass stability is low, the number of crystal grains contained in the glass obtained by pouring molten glass into a mold and forming it increases. Therefore, glass stability, particularly devitrification resistance when molding a glass melt, can be evaluated by the number of crystals contained in the glass melted and molded under certain conditions. An example of the evaluation method is shown below.
Nitrate, sulfate, carbonate, hydroxide, oxide, boric acid, etc. are used as raw materials. Each raw material powder is weighed and thoroughly mixed to form a compounded raw material. This compounded raw material is placed in a platinum crucible with a capacity of 300 ml. The mixture was heated and melted in a glass melting furnace set at 1400° C. for 2 hours to produce 150 g of homogeneous molten glass. During this time, the molten glass is stirred and shaken several times.
After 2 hours, the crucible containing the molten glass was taken out from the above furnace, stirred and shaken for 15 to 20 seconds, and then poured into a carbon mold (50 mm x 40 mm x 8 mm to 12 mm) and placed in a slow cooling furnace. inside to remove distortion.
Observe the inside of the obtained glass using an optical microscope (100x magnification), count the number of precipitated crystals, calculate the number of crystals contained per 1 kg of glass, and calculate the number density of crystals (number of crystals). /kg).
The number density of crystals evaluated by the above method is preferably 2000 pieces/kg or less, more preferably 1000 pieces/kg or less, still more preferably 800 pieces/kg or less, and 600 pieces/kg or less. kg or less, even more preferably 400 pieces/kg or less, even more preferably 200 pieces/kg or less, even more preferably 100 pieces/kg or less, and even more preferably 50 pieces/kg or less. /kg or less is even more preferred, still more preferably 30 pieces/kg or less, and particularly preferably 0 pieces/kg. The number density of crystals of each glass shown in Table 2 above evaluated by the above method was all 0 pieces/kg.
<実施例2>
実施例1で得られた各種ガラスを使用し、プレス成形用ガラス塊(ガラスゴブ)を作製した。このガラス塊を大気中で加熱、軟化し、プレス成形型でプレス成形し、レンズブランク(光学素子ブランク)を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
<Example 2>
Using the various glasses obtained in Example 1, glass gobs for press molding were produced. This glass gob was heated and softened in the atmosphere and press-molded using a press mold to produce a lens blank (optical element blank). The produced lens blank was taken out from the press mold, annealed, and machined including polishing to produce spherical lenses made of the various glasses produced in Example 1.
<実施例3>
実施例1において作製した熔融ガラスを所望量、プレス成形型でプレス成形し、レンズブランク(光学素子ブランク)を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
<Example 3>
A desired amount of the molten glass produced in Example 1 was press-molded using a press mold to produce a lens blank (optical element blank). The produced lens blank was taken out from the press mold, annealed, and machined including polishing to produce spherical lenses made of the various glasses produced in Example 1.
<実施例4>
実施例1において作製した熔融ガラスを固化して作製したガラス塊(光学素子ブランク)アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
<Example 4>
A glass lump (optical element blank) produced by solidifying the molten glass produced in Example 1 was annealed and machined including polishing to produce spherical lenses made of the various glasses produced in Example 1.
<実施例5>
実施例2~4において作製した球面レンズを、他種のガラスからなる球面レンズと貼り合せ、接合レンズを作製した。実施例2~4において作製した球面レンズの接合面は凸面、他種の光学ガラスからなる球面レンズの接合面は凹面であった。上記2つの接合面は、互いに曲率半径の絶対値が等しくなるように作製した。接合面に光学素子接合用の紫外線硬化型接着剤を塗布し、2つのレンズを接合面同士で貼り合せた。その後、実施例2~4において作製した球面レンズを通して、接合面に塗布した接着剤に紫外線を照射し、接着剤を固化させた。
上記のようにして接合レンズを作製した。
<Example 5>
The spherical lenses produced in Examples 2 to 4 were bonded to spherical lenses made of other types of glass to produce cemented lenses. The cemented surfaces of the spherical lenses produced in Examples 2 to 4 were convex, and the cemented surfaces of spherical lenses made of other types of optical glass were concave. The two bonding surfaces were fabricated so that the absolute values of the radii of curvature were equal to each other. An ultraviolet curing adhesive for bonding optical elements was applied to the bonding surfaces, and the two lenses were bonded together. Thereafter, the adhesive applied to the joint surface was irradiated with ultraviolet rays through the spherical lenses prepared in Examples 2 to 4 to solidify the adhesive.
A cemented lens was produced as described above.
最後に、前述の各態様を総括する。 Finally, the above-mentioned aspects will be summarized.
一態様によれば、カチオン%表示のガラス組成において、Ta5+含有量が0~5カチオン%の範囲であり、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+含有量のカチオン比(Ti4+/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.60~1.00の範囲であり、La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(La3++Gd3++Y3+))が0.30~2.40の範囲であり、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.30~34.00の範囲であり、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するLa3+、Gd3+およびY3+の合計含有量のカチオン比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.30~33.00の範囲であり、La3+とY3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(La3++Y3+))が0.00~1.50の範囲であり、Si4+とB3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+))が0.00~1.00の範囲であり、Si4+、B3+、Zn2+、La3+、Y3+、Zr4+およびTi4+の合計含有量に対するGd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量のカチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))が0.000~0.100の範囲であり、屈折率ndが1.9000~2.1500の範囲であり、かつアッベ数νdが20.0~35.0の範囲である光学ガラスが提供される。 According to one aspect, in the glass composition expressed in cation %, the Ta 5+ content is in the range of 0 to 5 cation %, relative to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ . The cation ratio of Ti 4+ content (Ti 4+ / (Ti 4+ + Nb 5+ + W 6+ + Bi 3+ )) is in the range of 0.60 to 1.00, and La 3+ , Gd 3+ and Y The cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of 3+ (( Si 4+ + B 3+ )/(La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )) is 0.30 to 2. The cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ ((Si 4+ + B 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 0.30 to 34.00, relative to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ The cation ratio of the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ ((La 3+ +Gd 3+ +Y 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 0.30. 33.00, and the cation ratio of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of La 3+ and Y 3+ (( Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) is in the range of 0.00 to 1.50, and the total content of Si 4+ and B 3+ Cation ratio of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the amount ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(Si 4+ +B 3+ )) is in the range of 0.00 to 1.00, and Gd 3+ with respect to the total content of Si 4+ , B 3+ , Zn 2+ , La 3+ , Y 3+ , Zr 4+ and Ti 4+ , the cation ratio of the total content of Nb 5+ and W 6+ ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is in the range of 0.000 to 0.100, the refractive index nd is in the range of 1.9000 to 2.1500, and the Abbe number νd is in the range of 20.0 to 35.0. provided.
上記光学ガラスは、光学素子用材料として有用な光学特性(ndおよびνd)を有する。更に、上記光学ガラスは、高価なガラス成分であるTa5+、Gd3+、Nb5+およびW6+が占める割合が低いため、光学素子の低コスト化に寄与し得る光学ガラスである。 The above optical glass has optical properties (nd and vd) useful as a material for optical elements. Furthermore, the above-mentioned optical glass has a low proportion of expensive glass components Ta 5+ , Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ , so it is an optical glass that can contribute to cost reduction of optical elements.
一態様では、上記光学ガラスは、Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量が、0~30カチオン%の範囲であることができる。 In one embodiment, the optical glass may have a total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ in a range of 0 to 30 cation%.
一態様では、上記光学ガラスは、Gd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量が、0~8カチオン%の範囲であることができる。 In one embodiment, the optical glass may have a total content of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ in a range of 0 to 8 cation%.
一態様では、上記光学ガラスは、La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量が、20~60カチオン%の範囲であることができる。 In one embodiment, the optical glass may have a total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ in a range of 20 to 60 cation%.
一態様によれば、上記光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材が提供される。 According to one aspect, a press-molding glass material made of the optical glass described above is provided.
一態様によれば、上記光学ガラスからなる光学素子ブランクが提供される。 According to one aspect, an optical element blank made of the optical glass described above is provided.
上記プレス成形用ガラス素材および光学素子ブランクは、高価なガラス成分であるTa5+、Gd3+、Nb5+およびW6+が占める割合が低い上記光学ガラスからなるため、光学素子の低コスト化に寄与し得る。 The glass material for press molding and the optical element blank are made of the optical glass in which the proportion of expensive glass components Ta 5+ , Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ is low, so that the cost of the optical element can be reduced. This can contribute to the
一態様によれば、上記光学ガラスからなる光学素子が提供される。 According to one aspect, an optical element made of the optical glass described above is provided.
上記光学素子は、高価なガラス成分であるTa5+、Gd3+、Nb5+およびW6+が占める割合が低い上記光学ガラスからなるため、低コストで製造することができる。 The above-mentioned optical element is made of the above-mentioned optical glass in which the proportion of Ta 5+ , Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ which are expensive glass components is low, and therefore it can be manufactured at low cost.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上述の例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを得ることができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.
For example, an optical glass according to one embodiment of the present invention can be obtained by adjusting the composition described in the specification with respect to the glass composition exemplified above.
Furthermore, it is of course possible to arbitrarily combine two or more of the items described as examples or preferred ranges in the specification.
Claims (10)
Ta5+含有量が0~5カチオン%の範囲であり、
Zr4+の含有量が1~15カチオン%の範囲であり、
Al3+の含有量が2カチオン%以下であり、
Si4+とB3+との合計含有量(Si4++B3+)が28~45カチオン%の範囲であり、
La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量(La3++Gd3++Y3+)が20~55カチオン%の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量(Ti4++Nb5++W6++Bi3+)が10~28カチオン%の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するTi4+含有量のカチオン比(Ti4+/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が0.60~1.00の範囲であり、
La3+、Gd3+およびY3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(La3++Gd3++Y3+))が0.79~0.95の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するSi4+とB3+との合計含有量のカチオン比((Si4++B3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が1.36~1.52の範囲であり、
Ti4+、Nb5+、W6+およびBi3+の合計含有量に対するLa3+、Gd3+およびY3+の合計含有量のカチオン比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++W6++Bi3+))が1.57~5.00の範囲であり、
La3+とY3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+の合計含有量のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(La3++Y3+))が0.00~0.040の範囲であり、
Si4+とB3+との合計含有量に対するMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびZn2+のカチオン比((Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)/(Si4++B3+))が0.00~0.150の範囲であり、
Si4+、B3+、Zn2+、La3+、Y3+、Zr4+およびTi4+の合計含有量に対するGd3+、Nb5+およびW6+の合計含有量のカチオン比((Gd3++Nb5++W6+)/(Si4++B3++Zn2++La3++Y3++Zr4++Ti4+))が0.000~0.100の範囲であり、
屈折率ndが1.9800~2.0300の範囲であり、アッベ数νdが25.0~34.0の範囲であり、かつ着色度λ70が457nm以下である光学ガラス(ただし、WO 3 を0.75質量%以上含有する光学ガラスを除く)。 In the glass composition expressed as cation%,
Ta 5+ content is in the range of 0 to 5 cation%,
The content of Zr 4+ is in the range of 1 to 15 cation%,
The content of Al 3+ is 2 cation% or less,
The total content of Si 4+ and B 3+ (Si 4+ + B 3+ ) is in the range of 28 to 45 cation%,
The total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ (La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ ) is in the range of 20 to 55 cation%,
The total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ + Nb 5+ + W 6+ + Bi 3+ ) is in the range of 10 to 28 cation%,
The cation ratio of Ti 4+ content to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ (Ti 4+ /(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is 0. ranges from .60 to 1.00,
Cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ ((Si 4+ + B 3+ )/(La 3+ + Gd 3+ + Y 3 + )) is in the range of 0.79 to 0.95,
The cation ratio of the total content of Si 4+ and B 3+ to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ ((Si 4+ +B 3+ )/(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 1.36 to 1.52,
Cation ratio of the total content of La 3+ , Gd 3+ and Y 3+ to the total content of Ti 4+ , Nb 5+ , W 6+ and Bi 3+ ((La 3+ + Gd 3+ + Y 3+ ) /(Ti 4+ +Nb 5+ +W 6+ +Bi 3+ )) is in the range of 1.57 to 5.00,
The cation ratio of the total content of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of La 3+ and Y 3+ ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(La 3+ +Y 3+ )) is in the range of 0.00 to 0.040,
The cation ratio of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ to the total content of Si 4+ and B 3+ ((Mg 2+ +Ca 2+ +Sr 2+ +Ba 2+ +Zn 2+ )/(Si 4+ +B 3+ )) is in the range of 0.00 to 0.150,
Cation ratio of the total content of Gd 3+ , Nb 5+ and W 6+ to the total content of Si 4+ , B 3+ , Zn 2+ , La 3+ , Y 3+ , Zr 4+ and Ti 4+ ((Gd 3+ +Nb 5+ +W 6+ )/(Si 4+ +B 3+ +Zn 2+ +La 3+ +Y 3+ +Zr 4+ +Ti 4+ )) is in the range of 0.000 to 0.100,
Optical glass having a refractive index nd in the range of 1.9800 to 2.0300, an Abbe number νd in the range of 25.0 to 34.0, and a coloring degree λ70 of 457 nm or less (however, if WO 3 is (excluding optical glasses containing 75% by mass or more) .
TaTa 5+5+ 含有量が0~5カチオン%の範囲であり、The content is in the range of 0 to 5 cation%,
ZrZr 4+4+ の含有量が1~15カチオン%の範囲であり、The content of is in the range of 1 to 15 cation%,
AlAl 3+3+ の含有量が2カチオン%以下であり、The content of is 2 cation% or less,
SiSi 4+4+ とBand B 3+3+ との合計含有量(SiTotal content (Si 4+4+ +B+B 3+3+ )が28~45カチオン%の範囲であり、) is in the range of 28 to 45 cation%,
LaLa 3+3+ 、Gd, Gd 3+3+ およびYand Y 3+3+ の合計含有量(LaThe total content of (La 3+3+ +Gd+Gd 3+3+ +Y+Y 3+3+ )が20~55カチオン%の範囲であり、) is in the range of 20 to 55 cation%,
TiTi 4+4+ 、Nb,Nb 5+5+ 、W,W 6+6+ およびBiand Bi 3+3+ の合計含有量(TiThe total content of (Ti 4+4+ +Nb+Nb 5+5+ +W+W 6+6+ +Bi+Bi 3+3+ )が10~28カチオン%の範囲であり、) is in the range of 10 to 28 cation%,
TiTi 4+4+ 、Nb,Nb 5+5+ 、W,W 6+6+ およびBiand Bi 3+3+ の合計含有量に対するTiTi for the total content of 4+4+ 含有量のカチオン比(TiCation ratio of content (Ti 4+4+ /(Ti/(Ti 4+4+ +Nb+Nb 5+5+ +W+W 6+6+ +Bi+Bi 3+3+ ))が0.60~1.00の範囲であり、)) is in the range of 0.60 to 1.00,
LaLa 3+3+ 、Gd, Gd 3+3+ およびYand Y 3+3+ の合計含有量に対するSiSi for the total content of 4+4+ とBand B 3+3+ との合計含有量のカチオン比((Sication ratio of total content ((Si 4+4+ +B+B 3+3+ )/(La)/(La 3+3+ +Gd+Gd 3+3+ +Y+Y 3+3+ ))が0.79~0.95の範囲であり、)) is in the range of 0.79 to 0.95,
TiTi 4+4+ 、Nb,Nb 5+5+ 、W,W 6+6+ およびBiand Bi 3+3+ の合計含有量に対するSiSi for the total content of 4+4+ とBand B 3+3+ との合計含有量のカチオン比((Sication ratio of total content ((Si 4+4+ +B+B 3+3+ )/(Ti)/(Ti 4+4+ +Nb+Nb 5+5+ +W+W 6+6+ +Bi+Bi 3+3+ ))が1.47~1.52の範囲であり、)) is in the range of 1.47 to 1.52,
TiTi 4+4+ 、Nb,Nb 5+5+ 、W,W 6+6+ およびBiand Bi 3+3+ の合計含有量に対するLaLa for the total content of 3+3+ 、Gd, Gd 3+3+ およびYand Y 3+3+ の合計含有量のカチオン比((LaThe cation ratio of the total content of ((La 3+3+ +Gd+Gd 3+3+ +Y+Y 3+3+ )/(Ti)/(Ti 4+4+ +Nb+Nb 5+5+ +W+W 6+6+ +Bi+Bi 3+3+ ))が1.57~5.00の範囲であり、)) is in the range of 1.57 to 5.00,
LaLa 3+3+ とYand Y 3+3+ との合計含有量に対するMgMg relative to the total content of 2+2+ 、Ca, Ca 2+2+ 、Sr, Sr. 2+2+ 、Ba, Ba 2+2+ およびZnand Zn 2+2+ の合計含有量のカチオン比((MgCation ratio of total content of ((Mg 2+2+ +Ca+Ca 2+2+ +Sr+Sr 2+2+ +Ba+Ba 2+2+ +Zn+Zn 2+2+ )/(La)/(La 3+3+ +Y+Y 3+3+ ))が0.00~0.040の範囲であり、)) is in the range of 0.00 to 0.040,
SiSi 4+4+ とBand B 3+3+ との合計含有量に対するMgMg relative to the total content of 2+2+ 、Ca, Ca 2+2+ 、Sr, Sr. 2+2+ 、Ba, Ba 2+2+ およびZnand Zn 2+2+ のカチオン比((Mgcation ratio ((Mg 2+2+ +Ca+Ca 2+2+ +Sr+Sr 2+2+ +Ba+Ba 2+2+ +Zn+Zn 2+2+ )/(Si)/(Si 4+4+ +B+B 3+3+ ))が0.00~0.150の範囲であり、)) is in the range of 0.00 to 0.150,
SiSi 4+4+ 、B, B 3+3+ 、Zn,Zn 2+2+ 、La, La 3+3+ 、Y,Y 3+3+ 、Zr,Zr 4+4+ およびTiand Ti 4+4+ の合計含有量に対するGdGd for the total content of 3+3+ 、Nb,Nb 5+5+ およびWand W 6+6+ の合計含有量のカチオン比((GdThe cation ratio of the total content of ((Gd 3+3+ +Nb+Nb 5+5+ +W+W 6+6+ )/(Si)/(Si 4+4+ +B+B 3+3+ +Zn+Zn 2+2+ +La+La 3+3+ +Y+Y 3+3+ +Zr+Zr 4+4+ +Ti+Ti 4+4+ ))が0.000~0.100の範囲であり、)) is in the range of 0.000 to 0.100,
屈折率ndが1.9800~2.0300の範囲であり、アッベ数νdが25.0~34.0の範囲であり、かつ着色度λ70が457nm以下である光学ガラス(ただし、LiOptical glass whose refractive index nd is in the range of 1.9800 to 2.0300, Abbe number νd is in the range of 25.0 to 34.0, and coloring degree λ70 is 457 nm or less (however, Li 22 Oを0.10質量%以上含有する光学ガラスを除く)。(excluding optical glasses containing 0.10% by mass or more of O).
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