JP2013139372A - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents
光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013139372A JP2013139372A JP2012202540A JP2012202540A JP2013139372A JP 2013139372 A JP2013139372 A JP 2013139372A JP 2012202540 A JP2012202540 A JP 2012202540A JP 2012202540 A JP2012202540 A JP 2012202540A JP 2013139372 A JP2013139372 A JP 2013139372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- glass
- mass
- optical
- optical glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 35
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 164
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 54
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 31
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 28
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 13
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- -1 Al (OH) 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005690 GdF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004844 Na2B4O7.10H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 1
- 229910008449 SnF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でB2O3成分を5.0%〜40.0%、La2O3成分を10.0%〜40.0%、ZnO成分を10.0%〜40.0%含有し、1.75以上の屈折率(nd)を有し、30以上40以下のアッベ数(νd)を有する。
【選択図】なし
Description
Gd2O3成分 0〜5.0%
Y2O3成分 0〜5.0%
Yb2O3成分 0〜5.0%
Lu2O3成分 0〜5.0%
Ta2O5成分 0〜15.0%
である(1)記載の光学ガラス。
TiO2成分 0〜20.0%
WO3成分 0〜25.0%
である(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜10.0%
BaO成分 0〜10.0%
である(1)から(13)のいずれか記載の光学ガラス。
Na2O成分 0〜5.0%
K2O成分 0〜5.0%
Cs2O成分 0〜5.0%
である(1)から(15)のいずれか記載の光学ガラス。
P2O5成分 0〜10.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
ZrO2成分 0〜15.0%
Al2O3成分 0〜5.0%
Ga2O3成分 0〜5.0%
TeO2成分 0〜15.0%
SnO2成分 0〜1.0%
Sb2O3成分 0〜1.0%
である(1)から(17)のいずれか記載の光学ガラス。
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量%で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
B2O3成分は、ガラス形成成分であり、本発明の光学ガラスに必須の成分である。
特に、B2O3成分を5.0%以上含有することで、安定なガラスの形成を促して失透を低減し、且つガラスの熱的安定性を高めることができる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは6.0%、さらに好ましくは7.0%、さらに好ましくは9.0%を下限とする。なお、B2O3成分の含有量は、15.0%以上にしてもよく、17.0%超にしてもよい。
一方、B2O3成分の含有量を40.0%以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑え、且つ化学的耐久性の悪化を抑えることができる。従って、B2O3成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは30.0%、さらに好ましくは25.0%を上限とする。
B2O3成分は、原料としてH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いることができる。
一方、La2O3成分の含有量を40.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、La2O3成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは38.0%、さらに好ましくは36.0%を上限とする。
La2O3成分は、原料としてLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)等を用いることができる。
一方で、ZnO成分の含有量を40.0%以下にすることで、ZnO成分の過剰な含有による失透を抑えることができる。また、溶融ガラスの粘性の低下が抑えられることで、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、ZnO成分の含有量は、好ましくは40.0%、より好ましくは35.0%、さらに好ましくは32.0%を上限とする。
ZnO成分は、原料としてZnO、ZnF2等を用いることができる。
一方で、これら成分の各々の含有量を5.0%以下にすることで、これら高価な成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、これら成分の過剰な含有によるガラスのアッベ数の必要以上の上昇や、失透を抑えることができる。従って、これら成分の各々の含有量は、好ましくは5.0%を上限とし、より好ましくは3.0%未満、さらに好ましくは1.6%未満、さらに好ましくは0.5%未満、さらに好ましくは0.3%未満とする。
Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3及びLu2O3成分は、原料としてGd2O3、GdF3、Y2O3、YF3、Yb2O3、Lu2O3等を用いてガラス内に含有できる。
一方で、Ta2O5成分の含有量を15.0%以下にすることで、高価なTa2O5成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、Ta2O5成分の使用の低減により、原料の溶解温度が低くなり、原料の溶解に要するエネルギーが低減されるため、光学ガラスの製造コストをも低減できる。従って、Ta2O5成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは5.0%を上限とし、さらに好ましくは2.0%未満、さらに好ましくは1.0%未満とする。
Ta2O5成分は、原料としてTa2O5等を用いてガラス内に含有できる。
一方で、Nb2O5成分の含有量を20.0%以下にすることで、高価なNb2O5成分の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。また、ガラス製造時の溶解温度の上昇が抑えられるため、ガラスの製造コストも低減できる。また、Nb2O5成分によるガラスの可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%、さらに好ましくは10.0%を上限とする。
Nb2O5成分は、原料としてNb2O5等を用いることができる。
特に、この合計量を10.0%以上にすることで、ガラスのアッベ数を高めることができる。従って、Ln2O3成分の合計量(質量和)は、好ましくは10.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは25.0%を下限とする。
一方、この合計量を40.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減しながらも、高価な希土類の使用が低減されるため、ガラスの材料コストを低減できる。従って、Ln2O3成分の質量和は、好ましくは40.0%、より好ましくは38.0%、さらに好ましくは35.0%を上限とする。
なお、この質量比の上限は特に限定されないが、好ましくは2.00、より好ましくは1.50、さらに好ましくは1.00であってもよい。
一方で、TiO2成分の含有量を20.0%以下にすることで、TiO2成分が結晶核になることによるガラスの失透を抑制し、アッベ数の必要以上の低下を抑え、且つTiO2成分の含有によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは20.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは6.0%、さらに好ましくは5.0%、さらに好ましくは4.2%を上限とし、さらに好ましくは3.94%未満とする。
TiO2成分は、原料としてTiO2等を用いてガラス内に含有できる。
一方で、WO3成分の含有量を25.0%以下にすることで、WO3成分によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、WO3成分の含有量は、好ましくは25.0%、より好ましくは20.0%、さらに好ましくは13.0%を上限とし、さらに好ましくは10.65%未満、さらに好ましくは9.0%未満とする。
WO3成分は、原料としてWO3等を用いてガラス内に含有できる。
なお、質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)の下限は、0%であってもよいが、0%超であることが好ましい。質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)を0%超含有する場合、ガラスの材料コストを低減するためにTa2O5成分や希土類の含有量を低減しても、ガラスの屈折率及び分散を高めることができるため、40以下のアッベ数を確保し易くできる。また、これによりガラスの失透を低減できる。従って、質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)は、好ましくは0%超、より好ましくは5.0%超、さらに好ましくは10.0%超とする。
一方で、SiO2成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑え、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、SiO2成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは8.0%を上限とする。
SiO2成分は、原料としてSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有できる。
一方で、Li2O成分の含有量を5.0%以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つLi2O成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。特に、Li2O成分を含むガラスは、屈折率が低くなり易く、アッベ数が高くなり易い。そのため、Li2O成分を含むガラスでは、屈折率を高め且つアッベ数を低くするため、ガラス転移点を高める性質があり且つ材料コストが高い成分である、Nb2O5成分をはじめとする高屈折率成分(屈折率を高める成分)を多く含んでいる。本願発明の光学ガラスでは、このような高屈折率成分の含有量を少なくしてプレス成形に耐えうるガラス転移点を有しながらも、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得るため、Li2O成分の含有量を低減することが好ましい。従って、Li2O成分の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは3.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とし、さらに好ましくは0.5%未満、さらに好ましくは0.35%未満、さらに好ましくは0.3%未満とする。
Li2O成分は、原料としてLi2CO3、LiNO3、LiF等を用いることができる。
一方で、これら成分の各々の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの屈折率の必要以上の低下や、失透を抑えることができる。従って、MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分の各々の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは7.5%を上限とし、さらに好ましくは3.5%未満、さらに好ましくは3.0%未満とする。
MgO成分、CaO成分、SrO成分及びBaO成分は、原料としてMgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2、BaCO3、Ba(NO3)2、BaF2等を用いることができる。
一方で、これら成分の各々の含有量を5.0%以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つこれら成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Na2O成分、K2O成分及びCs2O成分の各々の含有量は、好ましくは5.0%、より好ましくは3.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
Na2O成分、K2O成分及びCs2O成分は、原料としてNaNO3、NaF、Na2SiF6、K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6、Cs2CO3、CsNO3等を用いることができる。
一方で、P2O5成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、P2O5成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。
P2O5成分は、原料としてAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いることができる。
一方で、高価なGeO2成分を低減することで、本発明におけるガラスの材料コストを低減できる効果を高められる。従って、GeO2成分の含有量は、好ましくは10.0%以下、より好ましくは5.0%、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
GeO2成分は、原料としてGeO2等を用いることができる。
一方で、Bi2O3成分の含有量を10.0%以下にすることで、ガラスの失透を低減し且つガラスの着色を低減することで、ガラスの可視光透過率を高めることができる。従って、Bi2O3成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。
Bi2O3成分は、原料としてBi2O3等を用いることができる。
一方で、ZrO2成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラス製造時の溶解温度の上昇を抑えることでガラスの製造コストの上昇を抑えられる。従って、ZrO2成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは10.0%、さらに好ましくは5.0%を上限とする。
ZrO2成分は、原料としてZrO2、ZrF4等を用いることができる。
一方で、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量を5.0%以下にすることで、これら成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減することができる。また、高価なGa2O3成分を低減することで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、Al2O3成分及びGa2O3成分の各々の含有量は、好ましくは5.0%を上限とし、より好ましくは3.0%未満とし、さらに好ましくは1.0%を上限とする。
Al2O3成分及びGa2O3成分は、原料としてAl2O3、Al(OH)3、AlF3、Ga2O3、Ga(OH)3等を用いることができる。
一方で、TeO2成分の含有量を15.0%以下にすることで、TeO2成分と溶解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。また、高価なTeO2成分を低減することで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、TeO2成分の含有量は、好ましくは15.0%を上限とし、より好ましくは11.9%未満、さらに好ましくは7.0%未満とする。
TeO2成分は、原料としてTeO2等を用いることができる。
一方で、SnO2成分の含有量を1.0%以下にすることで、溶融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を生じ難くすることができる。また、SnO2成分と溶解設備(特にPt等の貴金属)との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。従って、SnO2成分の含有量は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%、さらに好ましくは0.3%を上限とする。
SnO2成分は、原料としてSnO、SnO2、SnF2、SnF4等を用いることができる。
一方で、CeO2成分の含有量を1.0%以下にすることで、着色による可視光透過率の低下を抑制できる。従って、CeO2成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%、さらに好ましくは0.3%を上限とする。
CeO2成分は、原料としてCeO2、Ce(OH)3等を用いることができる。
一方で、Sb2O3成分の含有量を1.0%以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を抑えられる。また、Sb2O3成分が溶解設備(特にPt等の貴金属)と合金化し難くなることで、溶解設備の長寿命化を図れる。また、Sb2O3成分の含有量が多すぎると、ガラスの可視光透過率がかえって低くなる。従って、Sb2O3成分の含有量は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.5%を上限とし、さらに好ましくは0.1%未満とする。
Sb2O3成分は、原料としてSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いることができる。
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
B2O3成分 5.0〜70.0モル%、
La2O3成分 3.0〜20.0モル%及び
ZnO成分 15.0〜60.0モル%
並びに
Gd2O3成分 0〜3.0モル%、
Y2O3成分 0〜5.0モル%、
Yb2O3成分 0〜3.0モル%、
Lu2O3成分 0〜3.0モル%、
Ta2O5成分 0〜7.0モル%、
Nb2O5成分 0〜20.0モル%、
TiO2成分 0〜40.0モル%、
WO3成分 0〜25.0モル%、
SiO2成分 0〜30.0モル%、
Li2O成分 0〜30.0モル%、
MgO成分 0〜50.0モル%、
CaO成分 0〜40.0モル%、
SrO成分 0〜30.0モル%、
BaO成分 0〜35.0モル%、
Na2O成分 0〜25.0モル%、
K2O成分 0〜20.0モル%、
Cs2O成分 0〜10.0モル%、
P2O5成分 0〜15.0モル%、
GeO2成分 0〜10.0モル%、
Bi2O3成分 0〜5.0モル%、
ZrO2成分 0〜18.0モル%、
Al2O3成分 0〜15.0モル%、
Ga2O3成分 0〜5.0モル%、
TeO2成分 0〜25.0モル%、
SnO2成分 0〜0.3モル%又は
Sb2O3成分 0〜1.0モル%
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で1200〜1400℃の温度範囲で3〜4時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高アッベ数(低分散)を有することが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.75、より好ましくは1.78、さらに好ましくは1.80を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは2.20、より好ましくは2.10、さらに好ましくは2.00であってもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは30、より好ましくは32、さらに好ましくは35を下限とし、好ましくは40、より好ましくは39.8、さらに好ましくは39.5を上限とする。
このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、このような低分散を有することで、単レンズであっても光の波長による焦点のずれ(色収差)が小さくなる。加えて、このような低分散を有することで、例えば高分散(低いアッベ数)を有する光学素子と組み合わせた場合に、高い結像特性等を図ることができる。
従って、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
作製された光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスから形成されたゴブやガラスブロックに対して研削及び研磨を行って光学素子の形状を得る方法、光学ガラスから形成されたゴブやガラスブロックを再加熱して成形(リヒートプレス成形)して得られたガラス成形体を研削及び研磨する方法、及び、ゴブやガラスブロックを切断して研磨したプリフォーム材、若しくは公知の浮上成形等により成形されたプリフォーム材を超精密加工された金型で成形(精密プレス成形)して光学素子の形状を得る方法により、ガラス成形体を作製することができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
Claims (22)
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%でB2O3成分を5.0〜40.0%、La2O3成分を10.0〜40.0%及びZnO成分を10.0〜40.0%含有し、1.75以上の屈折率(nd)を有し、30以上40以下のアッベ数(νd)を有する光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
Gd2O3成分 0〜5.0%
Y2O3成分 0〜5.0%
Yb2O3成分 0〜5.0%
Lu2O3成分 0〜5.0%
Ta2O5成分 0〜15.0%
である請求項1記載の光学ガラス。 - 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和(Gd2O3+Y2O3+Yb2O3+Lu2O3+Ta2O5)が15.0%以下である請求項1又は2に記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Nb2O5成分の含有量が20.0%以下である請求項1から3のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対するLn2O3成分(式中、LnはLa、Gd、Y、Yb、Luからなる群より選択される1種以上)の質量和が10.0%以上40.0%以下である請求項1から4のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成の質量比ZnO/(Ln2O3+Ta2O5+Nb2O5)が0.31以上である請求項1から5のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
TiO2成分 0〜20.0%
WO3成分 0〜25.0%
である請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。 - 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)が20.0%以下である請求項1から7のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成の質量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+WO3)が0.50以下である請求項1から8のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成の質量比(TiO2+Nb2O5+WO3)/Ln2O3が0.16以上である請求項1から9のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、SiO2成分の含有量が15.0%以下である請求項1から10のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成の質量比SiO2/B2O3が1.00未満である請求項1から11のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Li2O成分の含有量が5.0%以下である請求項1から12のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
MgO成分 0〜10.0%
CaO成分 0〜10.0%
SrO成分 0〜10.0%
BaO成分 0〜10.0%
である請求項1から13のいずれか記載の光学ガラス。 - 酸化物換算組成のガラス全質量に対するRO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)の質量和が15.0%未満である請求項1から14のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
Na2O成分 0〜5.0%
K2O成分 0〜5.0%
Cs2O成分 0〜5.0%
である請求項1から15のいずれか記載の光学ガラス。 - 酸化物換算組成のガラス全質量に対するRn2O成分(式中、RnはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)の質量和が10.0%以下である請求項1から16のいずれか記載の光学ガラス。
- 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量%で
P2O5成分 0〜10.0%
GeO2成分 0〜10.0%
Bi2O3成分 0〜10.0%
ZrO2成分 0〜15.0%
Al2O3成分 0〜5.0%
Ga2O3成分 0〜5.0%
TeO2成分 0〜15.0%
SnO2成分 0〜1.0%
Sb2O3成分 0〜1.0%
である請求項1から17のいずれか記載の光学ガラス。 - 請求項1から18のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
- 請求項1から18のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
- 請求項20に記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
- 請求項1から18のいずれか記載の光学ガラスを軟化させ、金型内でプレス成形を行うガラス成形体の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202540A JP5854956B2 (ja) | 2011-12-07 | 2012-09-14 | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
PCT/JP2012/079950 WO2013084706A1 (ja) | 2011-12-07 | 2012-11-19 | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
CN201280059731.2A CN103958427A (zh) | 2011-12-07 | 2012-11-19 | 光学玻璃、预成型体及光学元件 |
TW101145328A TWI612019B (zh) | 2011-12-07 | 2012-12-03 | 光學玻璃、預成形體及光學元件 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011267624 | 2011-12-07 | ||
JP2011267624 | 2011-12-07 | ||
JP2012202540A JP5854956B2 (ja) | 2011-12-07 | 2012-09-14 | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013139372A true JP2013139372A (ja) | 2013-07-18 |
JP5854956B2 JP5854956B2 (ja) | 2016-02-09 |
Family
ID=48574084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012202540A Active JP5854956B2 (ja) | 2011-12-07 | 2012-09-14 | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5854956B2 (ja) |
CN (1) | CN103958427A (ja) |
TW (1) | TWI612019B (ja) |
WO (1) | WO2013084706A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017088482A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2017088479A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JPWO2016076180A1 (ja) * | 2014-11-12 | 2017-08-17 | 日本電気硝子株式会社 | 立体造形用樹脂組成物、立体造形物の製造方法及び無機充填材粒子 |
JP2017202972A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | ランタンフリント光学ガラス |
JP2018008851A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2018012631A (ja) * | 2015-11-06 | 2018-01-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104788018B (zh) * | 2014-01-22 | 2019-03-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 高折射高色散光学玻璃、光学元件及光学仪器 |
CN106467358A (zh) * | 2015-08-14 | 2017-03-01 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃 |
CN117865468A (zh) * | 2015-11-06 | 2024-04-12 | 株式会社小原 | 一种光学玻璃、预制件以及光学元件 |
DE102016118364B3 (de) | 2016-09-28 | 2018-03-08 | Schott Ag | Mantelglas für Festkörperlaser |
CN112250299B (zh) | 2019-07-22 | 2024-03-08 | 肖特股份有限公司 | 用于固态激光器的包层玻璃 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4859116A (ja) * | 1971-11-29 | 1973-08-18 | ||
JPS52103412A (en) * | 1976-02-26 | 1977-08-30 | Obara Optical Glass | Optical glass |
JP2002012443A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-15 | Hoya Corp | 光学ガラス及びそれを用いた光学製品 |
JP2004161506A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-10 | Hoya Corp | 光学ガラス、プレス成形用ガラス成形体および光学素子 |
JP2005047732A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Minolta Co Ltd | 光学ガラス及び光学素子 |
JP2005350322A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Ohara Inc | Yb含有ガラス |
JP2007254197A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Hoya Corp | 光学ガラス、光学素子およびその製造方法 |
JP2008201646A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Konica Minolta Opto Inc | 光学ガラス及び光学素子 |
JP2009208974A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及び光学機器 |
JP2009537427A (ja) * | 2006-10-17 | 2009-10-29 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | 高屈折率低色分散精密プレス成形用光学ガラス |
JP2010248057A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-11-04 | Hoya Corp | 光学ガラス、ならびにプレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4756554B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2011-08-24 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法、および光学素子とその製造方法 |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012202540A patent/JP5854956B2/ja active Active
- 2012-11-19 WO PCT/JP2012/079950 patent/WO2013084706A1/ja active Application Filing
- 2012-11-19 CN CN201280059731.2A patent/CN103958427A/zh active Pending
- 2012-12-03 TW TW101145328A patent/TWI612019B/zh active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4859116A (ja) * | 1971-11-29 | 1973-08-18 | ||
JPS52103412A (en) * | 1976-02-26 | 1977-08-30 | Obara Optical Glass | Optical glass |
JP2002012443A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-15 | Hoya Corp | 光学ガラス及びそれを用いた光学製品 |
JP2004161506A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-10 | Hoya Corp | 光学ガラス、プレス成形用ガラス成形体および光学素子 |
JP2005047732A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Minolta Co Ltd | 光学ガラス及び光学素子 |
JP2005350322A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Ohara Inc | Yb含有ガラス |
JP2007254197A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Hoya Corp | 光学ガラス、光学素子およびその製造方法 |
JP2009537427A (ja) * | 2006-10-17 | 2009-10-29 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | 高屈折率低色分散精密プレス成形用光学ガラス |
JP2008201646A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Konica Minolta Opto Inc | 光学ガラス及び光学素子 |
JP2009208974A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及び光学機器 |
JP2010248057A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-11-04 | Hoya Corp | 光学ガラス、ならびにプレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2016076180A1 (ja) * | 2014-11-12 | 2017-08-17 | 日本電気硝子株式会社 | 立体造形用樹脂組成物、立体造形物の製造方法及び無機充填材粒子 |
JP2017088482A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2017088479A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2018012631A (ja) * | 2015-11-06 | 2018-01-25 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
JP2017202972A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | ランタンフリント光学ガラス |
JP2019059667A (ja) * | 2016-05-10 | 2019-04-18 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | ランタンフリント光学ガラス |
JP2018008851A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103958427A (zh) | 2014-07-30 |
TWI612019B (zh) | 2018-01-21 |
TW201331146A (zh) | 2013-08-01 |
WO2013084706A1 (ja) | 2013-06-13 |
JP5854956B2 (ja) | 2016-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6560650B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP5827067B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP5979723B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP6409039B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP5854956B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6560651B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
WO2013094619A1 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP2012229148A (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP6188553B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2017088482A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2017088479A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2016216282A (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP5875572B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2016088839A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6363141B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP6049591B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2013209232A (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP2017171578A (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP6091251B2 (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
JP2018012631A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2016179918A (ja) | 光学ガラス、レンズプリフォーム及び光学素子 | |
JP2018008851A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 | |
JP2017057121A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP2016121058A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
JP6611410B2 (ja) | 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140715 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150317 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5854956 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |