JPH08259257A

JPH08259257A - 光学ガラス

Info

Publication number: JPH08259257A
Application number: JP7070171A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kido; 一博木戸
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】屈折率（ｎｄ）が約１．６７〜１．７８、ア
ッベ数（νｄ）が約４８〜５５の光学恒数を持ち、屈伏
点がモールド成形可能な６３０℃以下であり、さらにモ
ールド成形中の揮発がなく化学的耐久性に優れた新規な
光学ガラスを提供する。【構成】ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ−ＺｎＯ−Ｌａ₂
Ｏ₃を基本組成系からなり、屈折率（ｎｄ）が約１．６
７〜１．７８、アッベ数（νｄ）が約４８〜５５、屈伏
点（Ａｔ）が６３０℃以下であることを特徴とするモー
ルド成形用光学ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌ
ｉ₂Ｏ−ＺｎＯ−Ｌａ₂Ｏ₃を基本組成系からなり、屈折
率（ｎｄ）が約１．６７〜１．７８、アッベ数（νｄ）
が約４８〜５５である光学ガラスに関する。さらに、本
発明による光学ガラスは、低温でのプレス成形が可能で
あり、特にモールド成形に有用な光学ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学系を使用する機器の高集積
化、高機能化が進められる中で、光学系に対する高精度
化、軽量・小型化の要求も大きく、この要求を実現する
ために非球面レンズを使用した光学設計が主流となりつ
つある。このため、非球面レンズを低コストで大量に安
定供給するために、プレス成形で直接光学面を形成し、
最終的な研削・研磨工程を必要としないモールド成形技
術が盛んに研究され、モールド成形に適した光学ガラス
に対する要求も年々大きくなってきている。

【０００３】従来、前記光学恒数を有する光学ガラス
は、Ｂ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃を必須成分とする種々のガラスが
古くから知られている。しかし、これらはいずれも化学
的耐久性や耐失透性の向上に重点がおかれており、熱間
成形性については十分な配慮が成されておらず、モール
ド成形に適しているとは言い難い。これらは、一般に高
い屈伏点を持つため、プレス温度が６５０℃以上と高く
なり、成形型の劣化を招き易く、高い精度を実現するこ
とも困難となる。

【０００４】そこで、低い屈伏点を持つモールド成形用
光学ガラスとして、Ｂ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂Ｏ、Ｌａ₂Ｏ₃を主成分
とする種々の光学ガラスが開発されている。例えば、特
開平４−９２８３５号の「精密プレス用光学ガラス」に
は、ｎｄ＝１．７４０〜１．７８５、νｄ＝３８．０〜
４７．０、Ａｔが５７０℃以下（実施例Ａｔ＝５００〜
５６９℃）を特徴とする光学ガラス、特開平５−５８６
６９号の「光学ガラス」には、ｎｄ＝約１．６３〜１．
７５、νｄ＝約４５〜６０、Ａｔ＝５５５〜６４０℃を
特徴とする光学ガラス、特開平５−２０１７４３号の
「光学ガラスおよびそれを用いた光学レンズ」には、ｎ
ｄ＝１．６５〜１．７５、νｄが５０以上でＡｔ＝５６
０℃以下を特徴とする光学ガラス等が示されている。

【０００５】しかし、前記従来の光学ガラス、特にモー
ルド成形用光学ガラスは、加熱成型時にガラス組成中の
特定元素が揮発し、成形型に付着することにより高精度
なモールド成形を困難にするという問題点があった。そ
こで、加熱成型時にガラス組成中の特定元素が揮発する
ことなく、化学的耐久性、失透に対する安定性に優れた
モールド成形用光学ガラスが開発されている。例えば、
特願平６−１５６３００号の「光学ガラス」には、ｎｄ
＝１．６６〜１．７７、νｄ＝４３〜５５でＡｔ＝６２
０℃以下を特徴とする光学ガラス、特願平６−１５６３
０１号の「光学ガラス」には、ｎｄ＝１．６８〜１．８
０、νｄ＝４４〜５３でＡｔ＝６３０℃以下を特徴とす
る光学ガラス、特願平６−１９９２１０号の「光学ガラ
ス」には、ｎｄ＝１．６５〜１．７０、νｄ＝５０〜５
６でＡｔ＝６３０℃以下を特徴とする光学ガラス等が示
されている。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の加熱成型時にガラス組成中の特定元素が揮発すること
なく、化学的耐久性、失透に対する安定性に優れたモー
ルド成形用光学ガラスは、必須のガラス形成酸化物とし
てＢ₂Ｏ₃を使用しており、ＳｉＯ₂の含有量は非常に少
ないため、化学的耐久性が十分に優れているとはいえな
い。

【０００７】本発明は、前記した従来の光学ガラス及び
モールド成形用光学ガラスの諸問題を鑑みてなされたも
のである。本発明の目的は、屈折率（ｎｄ）が約１．６
７〜１．７８、アッベ数（νｄ）が約４８〜５５の光学
恒数を持ち、屈伏点がモールド成形可能な６３０℃以下
であり、さらにモールド成形中の揮発がなく化学的耐久
性に優れた新規な光学ガラスを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ
₃、Ｌｉ₂Ｏ、ＺｎＯ、Ｌａ₂Ｏ₃を必須成分とする光学ガ
ラス組成が、所定の組成範囲内において所望の光学恒数
とモールド成形に適した屈伏点を持ち、さらにモールド
成形中の揮発がなく、優れた化学的耐久性を実現できる
ことを見い出し、本発明を成すに至った。すなわち、本
発明は、重量比（以下ｗｔ％）で、ＳｉＯ₂ ６〜１４ｗｔ％Ｂ₂Ｏ₃ １５〜３３ｗｔ％Ｌｉ₂Ｏ０．１〜２ｗｔ％Ｎａ₂Ｏ０〜５ｗｔ％Ｋ₂Ｏ０〜５ｗｔ％但し、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ０．１〜７．０ｗｔ％ＭｇＯ０〜５ｗｔ％ＣａＯ０〜１０ｗｔ％ＳｒＯ０〜１０ｗｔ％ＢａＯ０〜１０ｗｔ％ＺｎＯ１〜３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ ０〜７ｗｔ％Ｌａ₂Ｏ₃ １６〜４２ｗｔ％Ｇｄ₂Ｏ₃ ０〜３０ｗｔ％Ｙ₂Ｏ₃ ０〜１０ｗｔ％Ｙｂ₂Ｏ₃ ０〜１０ｗｔ％Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１ｗｔ％Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１ｗｔ％から成る組成を有し、屈折率（ｎｄ）が約１．６７〜
１．７８、アッベ数（νｄ）が約４８〜５５、屈伏点
（Ａｔ）が６３０℃以下であることを特徴とするモール
ド成形用光学ガラスを提供する。

【０００９】

【作用】前記組成範囲は、実験化学的に見い出されたも
のであり、組成範囲限定の理由は次の通りである。Ｓｉ
Ｏ₂はガラス形成酸化物であり失透に対する安定性を向
上させ、化学的耐久性を良化させるが６ｗｔ％未満では
十分な効果が得られず、１４ｗｔ％を越えると、未溶物
が生じ易くなり、溶融温度及び屈伏点を上昇させる。

【００１０】Ｂ₂Ｏ₃はＳｉＯ₂と同様にガラス形成酸化
物であり、本発明において必須成分である。１５ｗｔ％
未満では失透に対して十分な安定性を得られないが、３
３ｗｔ％を越えると屈折率が低下し、化学的耐久性を悪
化させる。Ｌｉ₂Ｏは他のアルカリ金属酸化物に比べて
大幅な屈折率低下、化学的耐久性の悪化を伴うことな
く、溶融温度及び屈伏点を低下させる必須成分である
が、０．１ｗｔ％未満では十分な効果が得られず、２．
０ｗｔ％を越えると化学的耐久性及び失透に対する安定
性が悪化する。

【００１１】Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏは溶融温度及び屈伏点を低
下させるが、５ｗｔ％を越えると屈折率が低下し、化学
的耐久性及び失透に対する安定性も悪化する。但し、Ｌ
ｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏの合計量として、７．０ｗｔ％
を越えると、屈折率が低下し、化学的耐久性及び失透に
対する安定性も悪化する。ＭｇＯは溶融温度を低下させ
るが、５ｗｔ％を越えると失透に対する安定性が低下
し、分相傾向も増大する。

【００１２】ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは屈折率の調整、
失透に対する安定性向上に有用であるが、１０ｗｔ％を
越えると逆に失透傾向が増大し、化学的耐久性も悪化さ
せる。ＺｎＯは溶融温度及び屈伏点を低下させ、屈折率
の調整にも有効な必須成分であるが、１ｗｔ％未満では
十分な効果が得られず、３０ｗｔ％を越えると分散が大
きくなり、失透に対する安定性が低下し、化学的耐久性
も悪化する。

【００１３】ＺｒＯ₂は失透に対する安定性、化学的耐
久性を向上させるが、７ｗｔ％を越えると、逆に失透傾
向が増大し、屈伏点も上昇する。Ｌａ₂Ｏ₃は比較的に失
透に対する安定性を低下させることなく、屈折率を高く
し、化学的耐久性を向上させる必須成分であるが、１６
ｗｔ％未満では十分な効果が得られず、４２ｗｔ％を越
えると失透に対する安定性が低下し、屈伏点も上昇す
る。

【００１４】Ｇｄ₂Ｏ₃は比較的に失透に対する安定性を
低下させることなく、屈折率を高くし、化学的耐久性を
向上させるが、３０ｗｔ％を越えると失透に対する安定
性が低下し、屈伏点も上昇する。Ｙ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃は屈
折率を高くし、化学的耐久性を向上させるが、１０ｗｔ
％を越えると失透に対する安定性が低下し、屈伏点も上
昇する。

【００１５】Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃は脱泡剤としてして用
いるが、１ｗｔ％以下で十分な効果を得ることができ
る。また、Ｓｂ₂Ｏ₃は１ｗｔ％を越えるとガラスに着色
が認められる。以下、本発明を実施例によりさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。

【００１６】

【実施例】次に本発明に係る実施組成例（数値はｗｔ
％）を、光学恒数（ｎｄ，νｄ）及び屈伏点（Ａｔ、数
値は℃）とともに表１、表２に示す。本発明に係る光学
ガラスは、各成分の原料として各々相当する酸化物、炭
酸塩、硝酸塩等を使用し、所望の割合に秤量し、粉末で
十分に混合して調合原料と成し、これを例えば１１００
〜１３００℃に加熱された電気炉中の白金坩堝に投入
し、溶融清澄後、攪拌均質化して予め加熱された鉄製の
鋳型に鋳込み、徐冷して製造することができる。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、屈折率（ｎｄ）が約
１．６７〜１．７８、アッベ数（νｄ）が約４８〜５
５、屈伏点（Ａｔ）が６３０℃以下であることを特徴と
し、化学的耐久性、失透に対する安定性に優れた光学ガ
ラスが得られる。しかも、本発明による光学ガラスは屈
伏点が低いため、特に、プレス成形で直接光学面を形成
し、最終的な研削・研磨工程を必要としないモールド成
形にきわめて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量比（以下ｗｔ％）で、ＳｉＯ₂ ６〜１４ｗｔ％Ｂ₂Ｏ₃ １５〜３３ｗｔ％Ｌｉ₂Ｏ０．１〜２ｗｔ％Ｎａ₂Ｏ０〜５ｗｔ％Ｋ₂Ｏ０〜５ｗｔ％但し、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ０．１〜７．０ｗｔ％ＭｇＯ０〜５ｗｔ％ＣａＯ０〜１０ｗｔ％ＳｒＯ０〜１０ｗｔ％ＢａＯ０〜１０ｗｔ％ＺｎＯ１〜３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ ０〜７ｗｔ％Ｌａ₂Ｏ₃ １６〜４２ｗｔ％Ｇｄ₂Ｏ₃ ０〜３０ｗｔ％Ｙ₂Ｏ₃ ０〜１０ｗｔ％Ｙｂ₂Ｏ₃ ０〜１０ｗｔ％Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１ｗｔ％Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１ｗｔ％の組成を有し、屈折率（ｎｄ）が約１．６７〜１．７
８、アッベ数（νｄ）が約４８〜５５、屈伏点（Ａｔ）
が６３０℃以下であることを特徴とする光学ガラス。