JPH035341A

JPH035341A - 光学ガラス

Info

Publication number: JPH035341A
Application number: JP13809289A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kinoshita; 木下　正信; Hiroharu Sagara; 相楽　弘治
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JP2535407B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、屈折率（ｎｄ　）が１．５８〜なる組成を有
し、屈折率（ｎｄ）が５０〜６２である光学ガラスに係
り、特に、上記光学恒数を有し、バリウムクラウンガラ
スおよび重クラウンガラスとして分類される光学ガラス
に関する。

［従来の技術］ｎｄ　１．　５８〜１．　６７、シｄ５０〜６２なる光
学恒数を有し、バリウムクラウンガラスあるいは重クラ
ウンガラスとして分類される光学ガラスは、古くから大
量に生産されてきている。

［発明が解決しようとする課題］近年、光学ガラスを製造するにあたり、ガス燃焼により
ガラスを熔かす従来法よりも熱効率に優れ、公害の発生
も少ない直接通電熔融が広く行われてきている。この直
接通電熔融は、ガラス融液の電気抵抗によるジュール熱
を利用してガラスを熔かすものである。

しかしながら、ｎｄ　　１．５８〜１．６７、シｄ５０
〜６２なる光学恒数を有し、バリウムクラウンガラスあ
るいは重クラウンガラスとして分類されるガラスは、電
気抵抗値が大きすぎるため、直接通電熔融が極めて困難
であるという問題があった。

また、光学ガラス成形品を得るにあたっては、研摩工程
を必要とせず、プレス加工のみで最終レンズ製品を得る
、いわゆるモールド成形が、近年、脚光を浴びている。

しかしながら、バリウムクラウンガラスあるいは重クラ
ウンガラスとして分類されるガラスにモールド成形を適
用した場合、これらのガラスは屈伏点が高いために成形
温度の上昇をまねき、成形精度の低下、金型の劣化等を
引き起こす。このため、モールド成形にはガラスの屈伏
点をできるだけ低くすることが望ましいが、一般に、ガ
ラスの屈伏点を低くしようとすると、ガラスの化学的耐
久性が低下するのが通例であり、モールド成形に適し、
化学的耐久性にも優れたバリウムクラウンガラスあるい
は重クラウンガラスを得ることは困難であった。

したがって本発明の目的は、ｎｄ　１．５８〜１゜６７
、シｄ５０〜６２なる光学恒数を有し、直接通電熔融に
適した低い電気抵抗値を持ち、モールド成形に適する低
い屈伏点を持つとともに、優れた化学的耐久性を有する
光学ガラスを提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を解決するためになされたもので、
本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ＋　＋Ｂ＋Ｏｘ　　　　　　　　　３６〜６２ｗ
ｔ％（ただし、ＳｉＯ＋　　　　　２３〜６２ｗｔ％Ｂ
Ｉ０３　　　　　０〜２８ｗｔ％）Ｌｉ＋０　　　　　　　　　　０．　５〜７ｗｔ％Ｂａ
Ｏ１２〜５２ｗｔ％Ｌａ＋Ｏｘ　＋Ａｌ１０３　＋２ｒＯ＋＋ＴｉＯ＋　　
１〜１８ｗｔ％（ただし、Ｌａ＋Ｏｔ　　　　０．　５
〜１１ｗｔ％Ａｌ２０ｘＯ〜　７ｖｔ％Ｚｔｏ＋　　　　　　　０〜８ｖｔ％Ｔｉ１ｔ　　　　　　　Ｏ〜２ｗｔ％）ＮａＩｏ　　　
　　　　　　　　　　　０〜５ｗｔ％に２０　　　　　
　　　　　　　　０〜５ｗｔ％ＭｇＯ０〜１０ｗｔ％ＣａＯＯ〜１５ｖｔ％ＳｒＯＯ〜２０ｖｔ％Ｚ口０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０〜１４ｗｔ％なる組成を有し、屈折率（ｎ
ｄ　）が１．５８〜１゜６７でアツベ数（νｄ）が５０
〜６２であることを特徴とするものである。

ガラスの組成を上記のように厳密に限定することにより
、本発明の目的である、ｎｄ　１．５８〜１．６７、シ
ｄ５０〜６２なる光学恒数を有し、直接通電熔融に適し
た低い電気抵抗値を持ち、モールド成形に適する低い屈
伏点を持つとともに、優れた化学的耐久性を有する光学
ガラスを提供することが可能となる。

各成分の限定理由は以下のとうりである。

ＳｉＯ＋とＢｌ　０３とはガラス骨格を作る成分であり
、合計量が３６ｖｔ％未満ではｎｄが高くなり過ぎるた
め３６ｗｔ％以上必要であるが、６２ｗｔ％を超えると
ｎｄが逆に低くなりすぎるため、これらの成分の合計量
は３６〜６２ｗｔ％に限定される。そして、化学的耐久
性に優れたガラスを得るためには、２３ｗｔ％以上の５
ｉＱ１が必要であり、２８ｗｔ％を超えてＢ２Ｏ３を含
有させてはならない。したがって、Ｓｉｇｈの量は２３
〜６２ｗｔ％に、またＢ＋　Ｏｓの量は０〜２８ｗｔ％
に、それぞれ限定される。

Ｌｉ１Ｏはガラスの電気抵抗値と屈伏点を下げるのに効
果的な成分であり、０．　５ｗｔ％以上必要であるが、
７ｗｔ％を超えるとガラスの化学的耐久性が低下すると
ともに耐失透性が低下するため、Ｌｉｌ　Ｑの量は０．
５〜７ｗｔ％に限定される。

ＢａＯは所望のｎｄとνｄを得るのに必須の成分であり
、１２ｗｔ％以上必要であるが、５２ｗｔ％を超えると
ガラスの化学的耐久性が低下するため、ＢａＯの量は１
２〜５２ｗｔ％に限定される。

Ｌａ＋Ｏｘ　、ＡＩ＋０３．１ｒｏｒおよびＴｉＯ＋は
、ガラスの化学的耐久性を改善する成分であるとともに
耐失透性の改善に有効な成分であり、合計量で１ｗｔ％
以上必要である。中でもＬａ＋０３　はその効果が顕著
であり、熔融性等へ悪影響を及さないばかりでなく高屈
折率、低分散のガラスを得るのに有利である等、利点が
多いので、Ｑ、　　５ｗｔ％以上必要である。しかしな
がら、Ｌａ＋Ｏｓは原料が比較的高価であるため、１１
ｗｔ％を超えて含有させるのは得策でない。ＡｌＩＯ３
の量が７ｗｔ％を超えるとガラスの耐失透性が低下し、
１ｒｏｒの量が８ｖｔ％を超えた場合も同様である。ま
た、Ｔｉ１１の量が２ｗｔ％を超えるとガラスの透過率
が低下する。これらの理由により、１ａ１０３の量は０
．５〜１ｌｖｔ％に、ＡＩ＋Ｏ葛の量はＱ　〜７　ｗｔ
％に、Ｚｒ０Ｉの量は０〜８ｗｔ％に、ＴｉＯ＋の量は
０〜２ｗｔ％にそれぞれ限定され、これらの成分の合計
量は１〜１８ｗｔ％に限定される。

Ｎａ＋　０１Ｋ１０　、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよび
２００は、光学恒数の調整、耐失透性の改善、熔融性の
改善等の目的で、夫々０〜５ｗｔ％、Ｏ〜５ｖｔ％、０
〜１Ｑｖｔ％、０〜１５ｖｔ％、０〜２０ｗｔ％および
０〜１４ｗｔ％の範囲で含有させることができるが、夫
々の範囲を超えると、化学的耐久性の低下や耐失透性の
低下をまねくため、これらの成分の量は上記範囲に限定
される。

なお本発明の光学ガラスにおいては、上述した成分の他
に、通常使用されるＡＳ＋０３　、Ｓｂ＋０３等の脱泡
剤や、ガラスの特性を悪化させない範囲での少量のＦ　
５ＰＩ０５ＳＰｂＯ等を添加することもできる。

本発明の光学ガラスは、原料として通常使用される硅石
粉、硼酸、炭酸リチウム、炭酸バリウム、酸化ランタン
、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン
、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カリウム、硝
酸カリウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、炭酸ストロンチ
ウム、酸化亜鉛（亜鉛華）等を用い、これらの原料から
なる混合物を白金製坩堝等の耐熱性容器に入れて１２０
０〜１４００℃に加熱して熔解させ、撹拌して均質化、
泡切れを行った後、適当な温度に予熱した金型に鋳込み
徐冷することにより得ることができる。

このときのガラスの熔融は、直接通電熔融も含めた従来
手法をそのまま適用することができ、成形加工も、モー
ルド成形を含む従来手法をそのまま適用することができ
る。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜４実施例１〜４の光学ガラスの出発原料として、硅石粉、
硼酸、炭酸リチウム、炭酸バリウム、酸化ランタン、水
酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸
カルシウム、硝酸ストロンチウムおよび酸化亜鉛（亜鉛
華）を用い、これらの出発原料を、最終的に得られるガ
ラスの組成が表−１に示す組成となるように実施例毎に
秤量して、瑞瑞乳鉢で十分に混合した後、得られた混合
物をシリカ坩堝で粗熔解させ、実施例毎にカレットを得
た。

次いで、得られたカレットを、ジルコニア系電鋳レンガ
で作られた溶融炉に入れ、直接通電熔融により１２５０
〜１３００℃に加熱して熔融させ、撹拌して均質化を図
り、泡切れを行った後、金型を用いて板状に成形し、徐
冷して板状の光学ガラスを得た。次に板状ガラスから所
定重量のガラス塊を切出し、従来の研摩法により球状プ
リフォームを得た後、モールド成形により計４種類の非
球面凸レンズ状の光学レンズを得た。

このようにして得られた各光学レンズの、ヘリウムラン
プのｄ線に対する屈折率（ｎｄ　）　、アツベ数（νｄ
）および屈伏点を測定したところ、ｎｄが１．５８９〜
１．６５８、νｄが５１〜６１、屈伏点が５７０〜５９
５℃であり、いずれの実施例で得られた光学レンズも、
所望のｎｄ及びνｄを有するとともに、モールド成形に
適する低い屈伏点を持つことが確認された。

また、各実施例で得られた光学レンズの耐酸性（Ｄａ）
および耐水性（Ｄｗ　）を、それぞれＪＯＧＩＳ（日本
光学硝子工業会規格）０６　１９７５に基づいて測定し
たところ、Ｄａが０．１８〜０゜７０ｗｔ％（ただし、
減量率）　、Ｄｗが０．０１〜０．０６ｗｔ％（ただし
、減量率）であり、いずれの光学レンズも化学的耐久性
に優れていることが確認された。

さらに、実施例１〜２で得られた光学レンズの比抵抗を
測定したところ、第１図に示すように、従来のバリウム
クラウンガラスおよび重クラウンガラスに比べて、はる
かに低い電気抵抗値を持つことが確認された。

比較例１〜２従来の重クラウンガラスであるＳＫ５と５ＳＫ５の組成
、ｎｄ　、νｄ　、屈伏点、ＤａおよびＤＷを表−１の
比較例１と比較例２にそれぞれ示す。

表−１から明らかなように、ＳＫ５のｎｄ、νｄは実施
例１と同一であるが、屈伏点が実施例１よりも１００℃
以上も高い。また、５ＳＫ５のｎｄ、νｄは実施例２と
同一であるが、屈伏点が実施例２よりも１００℃近くも
高い。

さらに、ＳＫ５および５ＳＫ５の比抵抗を測定したとこ
ろ、第１図に示すように、実施例１〜２で得られた光学
レンズに比べて、はるかに高い電気抵抗値を持つことが
確認された。

（以下、余白）［発明の効果コ以上説明したように、本発明の光学ガラスは、ｎｄ　１
．５８〜１．６７、シｄ５０〜６２なる光学恒数を有し
、直接通電熔融に適した低い電気抵抗値を持ち、モール
ド成形に適する低い屈伏点を持つとともに、優れた化学
的耐久性を有している。

したがって本発明を実施することにより、ｎｄｌ、５８
〜１．６７、シｄ５０〜６２なる光学恒数を有する光学
ガラスの、製造工程の簡略化、生産コストの低減、納期
の短縮等を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１．２の光学ガラスおよび比較例１．
２の光学ガラスの比抵抗と温度との関係を表すグラフで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＳｉＯ＿２＋Ｂ＿２Ｏ＿３　３６〜６２ｗｔ％（
ただし、ＳｉＯ＿２　２３〜６２ｗｔ％Ｂ＿２Ｏ＿３　０〜２８ｗｔ％）Ｌｉ＿２Ｏ　０．５〜７ｗｔ％ＢａＯ　１２〜５２ｗｔ％Ｌｉ＿２Ｏ＿３＋Ａｌ＿２Ｏ＿３＋ＺｒＯ＿２＋ＴｉＯ
＿２　１〜１８ｗｔ％（ただし、Ｌａ＿２Ｏ＿３　０．
５〜１１ｗｔ％Ａｌ＿２Ｏ＿３　０〜７ｗｔ％ＺｒＯ＿２　０〜８ｗｔ％ＴｉＯ＿２　０〜２ｗｔ％）Ｎａ＿２Ｏ　０〜５ｗｔ％Ｋ＿２Ｏ　０〜５ｗｔ％ＭｇＯ　０〜１０ｗｔ％ＣａＯ　０〜１５ｗｔ％ＳｒＯ　０〜２０ｗｔ％ＺｎＯ　０〜１４ｗｔ％なる組成を有し、屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６７
でアッベ数（νｄ）が５０〜６２であることを特徴とす
る光学ガラス。