光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用プリフォーム
【課題】屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用プリフォームを得る。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを精密プレス成形してなるものである。TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなる。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを精密プレス成形してなるものである。TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用プリフォームに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【0003】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、1.70以上2.20以下の高い屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとしては、例えば屈折率(nd)が1.80以上2.20以下である光学ガラスとして、特許文献1に代表されるようなテルライトガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−241144号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
こうした光学素子の製造方法としては、ゴブ又はガラスブロックを切断し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加熱軟化して、高精度な成形面を持つ金型で加圧成形する方法(精密プレス成形)が用いられている。
【0006】
しかしながら、特許文献1で開示されたガラスでは、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが小さいものが多く、これらのガラスの熱的安定性は低いものであった。そのため、このガラスからプリフォーム材を作製し、プリフォーム材を加熱軟化及び成型して光学素子を作製しようとすると、加熱軟化したガラスの結晶化によって、作製した光学素子が失透したり、光学素子の光学特性に影響が及んだりしていた。
【0007】
また、特許文献1で開示されたガラスは、全体的に茶色く着色するものも多かった。着色したガラスは、可視域における透明性が大きく失われたものであり、光学素子の材料として適切なものではなかった。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用プリフォームを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められること、及び、TeO2成分をP2O5成分と併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【0010】
(1) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する光学ガラス。
【0011】
(2) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
SiO2成分 0〜30.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%
の各成分をさらに含有する(1)記載の光学ガラス。
【0012】
(3) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和TeO2+P2O5+SiO2+GeO2が41.0%以上95.0%未満である(2)記載の光学ガラス。
【0013】
(4) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
MgO成分 0〜15.0%及び/又は
CaO成分 0〜20.0%及び/又は
SrO成分 0〜20.0%及び/又は
BaO成分 0〜20.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(3)のいずれか記載の光学ガラス。
【0014】
(5) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和MgO+CaO+SrO+BaOが20.0%未満である(4)記載の光学ガラス。
【0015】
(6) 酸化物換算組成の物質量比(P2O5+GeO2)/TeO2が0.01以上0.32以下である(2)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。
【0016】
(7) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
Al2O3成分 0〜30.0%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0%及び/又は
Li2O成分 0〜25.0%及び/又は
Na2O成分 0〜30.0%及び/又は
K2O成分 0〜30.0%及び/又は
Cs2O成分 0〜30.0%及び/又は
ZnO成分 0〜50.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜25.0%及び/又は
WO3成分 0〜25.0%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0%及び/又は
La2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0%及び/又は
Bi2O3成分 0〜25.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
【0017】
(8) 1.70以上2.20以下の屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm以下である(1)から(7)のいずれか記載の光学ガラス。
【0018】
(9) ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが85℃以上である(1)から(8)のいずれか記載の光学ガラス。
【0019】
(10) (1)から(9)のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【0020】
(11) (1)から(9)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。
【0021】
(12) 請求項11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。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなる。このため、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用プリフォームを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する。TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、TeO2成分をP2O5成分と併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、ガラスの着色を低減することができる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用することによって、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなると考えられるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスを得ることができる。
【0024】
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【0025】
[ガラス成分]
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。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル%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、金属弗化物等が溶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物質量を100モル%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。
【0026】
<必須成分、任意成分について>
TeO2成分は、ガラスの屈折率を高める成分である。特に、TeO2成分の含有率を40.0%以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。一方、TeO2成分の含有率を99.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO2成分の含有率は、好ましくは40.0%、より好ましくは43.0%、最も好ましくは45.0%を下限とし、好ましくは99.0%、より好ましくは95.0%、最も好ましくは90.0%を上限とする。TeO2成分は、原料として例えばTeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0027】
P2O5成分は、ガラスの網目を構成する成分である。特に、P2O5成分の含有率を1.0%以上にすることで、所望の高屈折率及び分散性を得易くすることができる。一方、P2O5成分の含有率を30.0%以下にすることで、失透傾向を低減してガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するP2O5成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは1.5%、最も好ましくは2.0%を下限とし、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。P2O5成分は、原料として例えばAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0028】
SiO2成分は、安定なガラス形成を促し、ガラスの失透を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SiO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、所望のガラスの屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSiO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。SiO2成分は、原料として例えばSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0029】
GeO2成分は、ガラスの網目を構成し、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、GeO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するGeO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。GeO2成分は、原料として例えばGeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0030】
本発明の光学ガラスでは、TeO2成分、P2O5成分、SiO2成分、及びGeO2成分の含有率の物質量和が、41.0%以上95.0%以下であることが好ましい。この物質量和を41.0%以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。また、この物質量和を95.0%以下にすることで、溶融ガラスにおける結晶核の形成及び結晶の成長が低減され、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなると考えられるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO2成分、P2O5成分、SiO2成分、及びGeO2成分の含有率の物質量和は、好ましくは41.0%、より好ましくは43.0%、最も好ましくは45.0%を下限とし、好ましくは95.0%未満とし、より好ましくは92.0%、最も好ましくは90.0%を上限とする。
【0031】
MgO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、MgO成分の含有率を15.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するMgO成分の含有率は、好ましくは15.0%、より好ましくは12.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。MgO成分は、原料として例えばMgCO3、MgF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0032】
CaO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、CaO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCaO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。CaO成分は、原料として例えばCaCO3、CaF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0033】
SrO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SrO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSrO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。SrO成分は、原料として例えばSr(NO3)2、SrF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0034】
BaO成分は、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、BaO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するBaO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。BaO成分は、原料として例えばBaCO3、Ba(NO3)2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0035】
本発明の光学ガラスでは、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)の含有率の物質量和が、20.0%未満であることが好ましい。この物質量和を20.0%未満にすることで、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが高められるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRO成分の含有率の物質量和は、好ましくは20.0%未満とし、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。
【0036】
また、本発明の光学ガラスでは、TeO2成分の含有率に対する物質量和(P2O5+GeO2)の物質量比が、0.01以上0.32以下であることが好ましい。この物質量比を0.01以上にすることで、所望の屈折率を得つつ、ガラス化を容易にすることができる。また、この物質量比を0.32以下にすることで、TeO2成分の還元が抑制されると考えられるため、可視域におけるガラスの透明性を高めることができ、ガラスへの着色を低減することができる。従って、TeO2成分の含有率に対する物質量和(P2O5+GeO2)の物質量比は、好ましくは0.01、より好ましくは0.02、最も好ましくは0.03を下限とし、好ましくは0.32、より好ましくは0.31、最も好ましくは0.30を上限とする。
【0037】
Al2O3成分は、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Al2O3成分の含有率を30.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するAl2O3成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Al2O3成分は、原料として例えばAl2O3、Al(OH)3、AlF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0038】
B2O3成分は、ガラスの網目を構成し、ガラスの耐失透性を高めてガラスの均質化を図る成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、B2O3成分の含有率を40.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するB2O3成分の含有率は、好ましくは40.0%、より好ましくは37.0%、最も好ましくは35.0%を上限とする。B2O3成分は、原料として例えばH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0039】
Li2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Li2O成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスの膨張係数を低減し、精密プレス成形の際のレンズ面の正確な転写を容易にし、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLi2O成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Li2O成分は、原料として例えばLi2CO3、LiNO3、LiF等を用いてガラス内に含有することができる。
【0040】
Na2O成分は、ガラスの融点を下げ、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Na2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNa2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Na2O成分は、原料として例えばNa2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0041】
K2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、K2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するK2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。K2O成分は、原料として例えばK2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0042】
Cs2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Cs2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCs2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Cs2O成分は、原料として例えばCs2CO3、CsNO3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0043】
ZnO成分は、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZnO成分の含有率を50.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くし、ガラス転移点(Tg)を低くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZnO成分の含有率は、好ましくは50.0%、より好ましくは45.0%、最も好ましくは35.0%を上限とする。ZnO成分は、原料として例えばZnO、ZnF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0044】
ZrO2成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを溶融状態から冷却する過程における失透を抑制する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZrO2成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラス製造時におけるエネルギー損失を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZrO2成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。ZrO2成分は、原料として例えばZrO2、ZrF4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0045】
Ta2O5成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ta2O5成分の含有率を20.0%以下にすることで、希少鉱物資源であるTa2O5成分の使用量が減るとともに、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTa2O5成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Ta2O5成分は、原料として例えばTa2O5等を用いてガラス内に含有することができる。
【0046】
Nb2O5成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Nb2O5成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスが紫外光にさらされた場合のガラスの着色を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNb2O5成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Nb2O5成分は、原料として例えばNb2O5等を用いてガラス内に含有することができる。
【0047】
WO3成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、WO3成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスが紫外光にさらされた場合のガラスの着色を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するWO3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。WO3成分は、原料として例えばWO3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0048】
TiO2成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの液相温度を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、TiO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTiO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。TiO2成分は、原料として例えばTiO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0049】
La2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、La2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLa2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。La2O3成分は、原料として例えばLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)等を用いてガラス内に含有することができる。
【0050】
Gd2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Gd2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するGd2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Gd2O3成分は、原料として例えばGd2O3、GdF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0051】
Y2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Y2O3成分の含有率を20.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するY2O3成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Y2O3成分は、原料として例えばY2O3、YF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0052】
Yb2O3成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Yb2O3成分の含有率を20.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するYb2O3成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Yb2O3成分は、原料として例えばYb2O3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0053】
Sb2O3成分は、ガラスの脱泡を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Sb2O3成分の含有率を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生じ難くすることができ、Sb2O3成分が溶解設備(特にPt等の貴金属)と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSb2O3成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.9%、最も好ましくは0.8%を上限とする。Sb2O3成分は、原料として例えばSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いてガラス内に含有することができる。
【0054】
CeO2成分は、ガラスの清澄に効果のある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、CeO2成分の含有率を1.0%以下にすることで、内部品質の良好な光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCeO2成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.9%、最も好ましくは0.8%を上限とする。CeO2成分は、原料として例えばCeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0055】
Bi2O3成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの屈伏温度(At)を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Bi2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するBi2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Bi2O3成分は、原料として例えばBi2O3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0056】
<含有すべきでない成分について>
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。
【0057】
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Tiを除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
【0058】
さらに、PbO等の鉛化合物及びAs2O3等のヒ素化合物、並びに、Th、Cd、Tl、Os、Be、Seの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。
【0059】
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル%で表されているため直接的に質量%の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量%表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
TeO2成分 35.0〜99.0質量%及び
P2O5成分 0.5〜30質量%、
並びに
SiO2成分 0〜25.0質量%及び/又は
GeO2成分 0〜25.0質量%及び/又は
MgO成分 0〜20.0質量%及び/又は
CaO成分 0〜25.0質量%及び/又は
SrO成分 0〜25.0質量%及び/又は
BaO成分 0〜25.0質量%及び/又は
Al2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Li2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
Na2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
K2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
Cs2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
ZnO成分 0〜45.0質量%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0質量%及び/又は
Ta2O5成分 0〜40.0質量%及び/又は
Nb2O5成分 0〜40.0質量%及び/又は
WO3成分 0〜30.0質量%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0質量%及び/又は
La2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Gd2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Y2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
Yb2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0質量%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0質量%及び/又は
Bi2O3成分 0〜50.0質量%
【0060】
[製造方法]
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率の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて700〜1200℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、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。
【0061】
[物性]
本発明の光学ガラスは、高い屈折率(nd)を有するとともに、適度な分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.70、より好ましくは1.85、さらに好ましくは1.90、最も好ましくは2.02を下限とし、好ましくは2.20、より好ましくは2.15、最も好ましくは2.09を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは10、より好ましくは15、最も好ましくは19を下限とし、好ましくは40、より好ましくは35、最も好ましくは30を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に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。
【0062】
また、本発明の光学ガラスは、できるだけ高い熱的安定性を有する必要がある。特に、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTは、好ましくは85℃、より好ましくは88℃、最も好ましくは90℃を下限とする。これにより、本発明の光学ガラスを精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を作製し、これを加熱軟化して光学素子を作製しても、ガラスの結晶化による失透をはじめとした、光学素子の光学特性への影響を低減することができる。
【0063】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ない必要がある。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み10mmのサンプルで分光透過率70%を示す波長(λ70)が500nm以下であり、より好ましくは490nm以下であり、最も好ましくは480nm以下である。また、本発明の光学ガラスは、厚み10mmのサンプルで分光透過率5%を示す波長(λ5)が450nm以下であり、より好ましくは420nm以下であり、最も好ましくは400nm以下である。これらの少なくともいずれかを満たすことにより、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の光学素子の材料として用いることができる。
【0064】
[プリフォーム及び光学素子]
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスから精密プレス成形等の手段を用いて、レンズ等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラ等の光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、切削及び研磨加工を省略することが可能であるため、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行うことが好ましい。
【実施例】
【0065】
本発明の実施例(No.1〜No.5)及び比較例(No.1〜No.2)の組成、及び、これらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)、ガラス転移点(Tg)、結晶化開始温度(Tx)、ガラス転移点及び結晶化開始温度の差(ΔT)、並びに分光透過率が70%及び5%を示す波長(λ70、λ5)の結果を表1に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
【0066】
本発明の実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表1に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で700〜1200℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【0067】
ここで、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)は、徐冷降温速度を−25℃/hにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。
【0068】
また、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスのΔTは、示差熱測定装置(ネッチゲレテバウ社製 STA 409 CD)を用いて測定したガラス転移点(Tg)と、結晶化開始温度(Tx)の差より求めた。このときのサンプル粒度は425〜600μmとし、昇温速度は10℃/minとした。
【0069】
また、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定し、λ70(透過率70%時の波長)とλ5(透過率5%時の波長)を求めた。
【0070】
【表1】
【0071】
表1に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ70(透過率70%時の波長)が500nm以下、より詳細には473nm以下であった。一方で、比較例のガラスは、λ70が541nmより大きかった(比較例1のガラスは、200〜800nmの範囲に透過率が70%を超える波長が存在しなかった)。また、本発明の光学ガラスは、いずれもλ5(透過率5%時の波長)が450nm以下、より詳細には390nm以下であった。一方で、比較例のガラスは、λ5が390nmより大きかった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。
【0072】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが100℃以上、より詳細には90℃以上であった。一方で、比較例のガラスは、いずれもΔTが85℃未満であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて熱的安定性が高いことが明らかになった。
【0073】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(nd)が1.70以上、より詳細には2.02以上であるとともに、この屈折率(nd)は2.20以下、より詳細には2.09以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラスは、屈折率(nd)が2.02以上であり、比較例(No.1〜No.2)に比べて高い屈折率(nd)を有することが明らかになった。
【0074】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数(νd)が10以上、より詳細には19以上であるとともに、このアッベ数(νd)は40以下、より詳細には21以下であり、所望の範囲内であった。
【0075】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率(nd)、アッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ないことが明らかになった。
【0076】
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて精密プレス成形用プリフォームを形成し、精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形加工したところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。
【0077】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用プリフォームに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【0003】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、1.70以上2.20以下の高い屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとしては、例えば屈折率(nd)が1.80以上2.20以下である光学ガラスとして、特許文献1に代表されるようなテルライトガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−241144号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
こうした光学素子の製造方法としては、ゴブ又はガラスブロックを切断し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加熱軟化して、高精度な成形面を持つ金型で加圧成形する方法(精密プレス成形)が用いられている。
【0006】
しかしながら、特許文献1で開示されたガラスでは、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが小さいものが多く、これらのガラスの熱的安定性は低いものであった。そのため、このガラスからプリフォーム材を作製し、プリフォーム材を加熱軟化及び成型して光学素子を作製しようとすると、加熱軟化したガラスの結晶化によって、作製した光学素子が失透したり、光学素子の光学特性に影響が及んだりしていた。
【0007】
また、特許文献1で開示されたガラスは、全体的に茶色く着色するものも多かった。着色したガラスは、可視域における透明性が大きく失われたものであり、光学素子の材料として適切なものではなかった。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用プリフォームを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められること、及び、TeO2成分をP2O5成分と併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【0010】
(1) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する光学ガラス。
【0011】
(2) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
SiO2成分 0〜30.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%
の各成分をさらに含有する(1)記載の光学ガラス。
【0012】
(3) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和TeO2+P2O5+SiO2+GeO2が41.0%以上95.0%未満である(2)記載の光学ガラス。
【0013】
(4) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
MgO成分 0〜15.0%及び/又は
CaO成分 0〜20.0%及び/又は
SrO成分 0〜20.0%及び/又は
BaO成分 0〜20.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(3)のいずれか記載の光学ガラス。
【0014】
(5) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和MgO+CaO+SrO+BaOが20.0%未満である(4)記載の光学ガラス。
【0015】
(6) 酸化物換算組成の物質量比(P2O5+GeO2)/TeO2が0.01以上0.32以下である(2)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。
【0016】
(7) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
Al2O3成分 0〜30.0%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0%及び/又は
Li2O成分 0〜25.0%及び/又は
Na2O成分 0〜30.0%及び/又は
K2O成分 0〜30.0%及び/又は
Cs2O成分 0〜30.0%及び/又は
ZnO成分 0〜50.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜25.0%及び/又は
WO3成分 0〜25.0%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0%及び/又は
La2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0%及び/又は
Bi2O3成分 0〜25.0%
の各成分をさらに含有する(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
【0017】
(8) 1.70以上2.20以下の屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm以下である(1)から(7)のいずれか記載の光学ガラス。
【0018】
(9) ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが85℃以上である(1)から(8)のいずれか記載の光学ガラス。
【0019】
(10) (1)から(9)のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【0020】
(11) (1)から(9)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。
【0021】
(12) 請求項11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。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められ、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなる。このため、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用プリフォームを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する。TeO2成分を加えることによって、ガラスの屈折率が高められる。また、TeO2成分をP2O5成分と併用し、TeO2成分及びP2O5成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、ガラスの着色を低減することができる。また、P2O5成分及びTeO2成分を併用することによって、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなると考えられるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、屈折率(nd)及びアッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ない光学ガラスを得ることができる。
【0024】
以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【0025】
[ガラス成分]
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。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル%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、金属弗化物等が溶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物質量を100モル%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。
【0026】
<必須成分、任意成分について>
TeO2成分は、ガラスの屈折率を高める成分である。特に、TeO2成分の含有率を40.0%以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。一方、TeO2成分の含有率を99.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO2成分の含有率は、好ましくは40.0%、より好ましくは43.0%、最も好ましくは45.0%を下限とし、好ましくは99.0%、より好ましくは95.0%、最も好ましくは90.0%を上限とする。TeO2成分は、原料として例えばTeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0027】
P2O5成分は、ガラスの網目を構成する成分である。特に、P2O5成分の含有率を1.0%以上にすることで、所望の高屈折率及び分散性を得易くすることができる。一方、P2O5成分の含有率を30.0%以下にすることで、失透傾向を低減してガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するP2O5成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは1.5%、最も好ましくは2.0%を下限とし、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。P2O5成分は、原料として例えばAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0028】
SiO2成分は、安定なガラス形成を促し、ガラスの失透を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SiO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、所望のガラスの屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSiO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。SiO2成分は、原料として例えばSiO2、K2SiF6、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0029】
GeO2成分は、ガラスの網目を構成し、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、GeO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するGeO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。GeO2成分は、原料として例えばGeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0030】
本発明の光学ガラスでは、TeO2成分、P2O5成分、SiO2成分、及びGeO2成分の含有率の物質量和が、41.0%以上95.0%以下であることが好ましい。この物質量和を41.0%以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。また、この物質量和を95.0%以下にすることで、溶融ガラスにおける結晶核の形成及び結晶の成長が低減され、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが大きくなると考えられるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTeO2成分、P2O5成分、SiO2成分、及びGeO2成分の含有率の物質量和は、好ましくは41.0%、より好ましくは43.0%、最も好ましくは45.0%を下限とし、好ましくは95.0%未満とし、より好ましくは92.0%、最も好ましくは90.0%を上限とする。
【0031】
MgO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、MgO成分の含有率を15.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するMgO成分の含有率は、好ましくは15.0%、より好ましくは12.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。MgO成分は、原料として例えばMgCO3、MgF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0032】
CaO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、CaO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCaO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。CaO成分は、原料として例えばCaCO3、CaF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0033】
SrO成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、SrO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSrO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。SrO成分は、原料として例えばSr(NO3)2、SrF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0034】
BaO成分は、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、BaO成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するBaO成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。BaO成分は、原料として例えばBaCO3、Ba(NO3)2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0035】
本発明の光学ガラスでは、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)の含有率の物質量和が、20.0%未満であることが好ましい。この物質量和を20.0%未満にすることで、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが高められるため、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRO成分の含有率の物質量和は、好ましくは20.0%未満とし、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。
【0036】
また、本発明の光学ガラスでは、TeO2成分の含有率に対する物質量和(P2O5+GeO2)の物質量比が、0.01以上0.32以下であることが好ましい。この物質量比を0.01以上にすることで、所望の屈折率を得つつ、ガラス化を容易にすることができる。また、この物質量比を0.32以下にすることで、TeO2成分の還元が抑制されると考えられるため、可視域におけるガラスの透明性を高めることができ、ガラスへの着色を低減することができる。従って、TeO2成分の含有率に対する物質量和(P2O5+GeO2)の物質量比は、好ましくは0.01、より好ましくは0.02、最も好ましくは0.03を下限とし、好ましくは0.32、より好ましくは0.31、最も好ましくは0.30を上限とする。
【0037】
Al2O3成分は、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Al2O3成分の含有率を30.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するAl2O3成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Al2O3成分は、原料として例えばAl2O3、Al(OH)3、AlF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0038】
B2O3成分は、ガラスの網目を構成し、ガラスの耐失透性を高めてガラスの均質化を図る成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、B2O3成分の含有率を40.0%以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するB2O3成分の含有率は、好ましくは40.0%、より好ましくは37.0%、最も好ましくは35.0%を上限とする。B2O3成分は、原料として例えばH3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7・10H2O、BPO4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0039】
Li2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Li2O成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスの膨張係数を低減し、精密プレス成形の際のレンズ面の正確な転写を容易にし、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLi2O成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Li2O成分は、原料として例えばLi2CO3、LiNO3、LiF等を用いてガラス内に含有することができる。
【0040】
Na2O成分は、ガラスの融点を下げ、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Na2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNa2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Na2O成分は、原料として例えばNa2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0041】
K2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、K2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するK2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。K2O成分は、原料として例えばK2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等を用いてガラス内に含有することができる。
【0042】
Cs2O成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Cs2O成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCs2O成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。Cs2O成分は、原料として例えばCs2CO3、CsNO3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0043】
ZnO成分は、ガラスの溶解性及び安定性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZnO成分の含有率を50.0%以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くし、ガラス転移点(Tg)を低くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZnO成分の含有率は、好ましくは50.0%、より好ましくは45.0%、最も好ましくは35.0%を上限とする。ZnO成分は、原料として例えばZnO、ZnF2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0044】
ZrO2成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを溶融状態から冷却する過程における失透を抑制する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ZrO2成分の含有率を20.0%以下にすることで、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラス製造時におけるエネルギー損失を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZrO2成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。ZrO2成分は、原料として例えばZrO2、ZrF4等を用いてガラス内に含有することができる。
【0045】
Ta2O5成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ta2O5成分の含有率を20.0%以下にすることで、希少鉱物資源であるTa2O5成分の使用量が減るとともに、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTa2O5成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Ta2O5成分は、原料として例えばTa2O5等を用いてガラス内に含有することができる。
【0046】
Nb2O5成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Nb2O5成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスが紫外光にさらされた場合のガラスの着色を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNb2O5成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Nb2O5成分は、原料として例えばNb2O5等を用いてガラス内に含有することができる。
【0047】
WO3成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、WO3成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスが紫外光にさらされた場合のガラスの着色を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するWO3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。WO3成分は、原料として例えばWO3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0048】
TiO2成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの液相温度を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、TiO2成分の含有率を30.0%以下にすることで、ガラスの失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTiO2成分の含有率は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、最も好ましくは25.0%を上限とする。TiO2成分は、原料として例えばTiO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0049】
La2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、La2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLa2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。La2O3成分は、原料として例えばLa2O3、La(NO3)3・XH2O(Xは任意の整数)等を用いてガラス内に含有することができる。
【0050】
Gd2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Gd2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するGd2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Gd2O3成分は、原料として例えばGd2O3、GdF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0051】
Y2O3成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Y2O3成分の含有率を20.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するY2O3成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Y2O3成分は、原料として例えばY2O3、YF3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0052】
Yb2O3成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Yb2O3成分の含有率を20.0%以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するYb2O3成分の含有率は、好ましくは20.0%、より好ましくは17.0%、最も好ましくは15.0%を上限とする。Yb2O3成分は、原料として例えばYb2O3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0053】
Sb2O3成分は、ガラスの脱泡を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Sb2O3成分の含有率を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生じ難くすることができ、Sb2O3成分が溶解設備(特にPt等の貴金属)と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するSb2O3成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.9%、最も好ましくは0.8%を上限とする。Sb2O3成分は、原料として例えばSb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7・5H2O等を用いてガラス内に含有することができる。
【0054】
CeO2成分は、ガラスの清澄に効果のある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、CeO2成分の含有率を1.0%以下にすることで、内部品質の良好な光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCeO2成分の含有率は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.9%、最も好ましくは0.8%を上限とする。CeO2成分は、原料として例えばCeO2等を用いてガラス内に含有することができる。
【0055】
Bi2O3成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの屈伏温度(At)を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Bi2O3成分の含有率を25.0%以下にすることで、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するBi2O3成分の含有率は、好ましくは25.0%、より好ましくは22.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。Bi2O3成分は、原料として例えばBi2O3等を用いてガラス内に含有することができる。
【0056】
<含有すべきでない成分について>
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。
【0057】
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Tiを除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及びMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
【0058】
さらに、PbO等の鉛化合物及びAs2O3等のヒ素化合物、並びに、Th、Cd、Tl、Os、Be、Seの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。
【0059】
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル%で表されているため直接的に質量%の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量%表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
TeO2成分 35.0〜99.0質量%及び
P2O5成分 0.5〜30質量%、
並びに
SiO2成分 0〜25.0質量%及び/又は
GeO2成分 0〜25.0質量%及び/又は
MgO成分 0〜20.0質量%及び/又は
CaO成分 0〜25.0質量%及び/又は
SrO成分 0〜25.0質量%及び/又は
BaO成分 0〜25.0質量%及び/又は
Al2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Li2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
Na2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
K2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
Cs2O成分 0〜20.0質量%及び/又は
ZnO成分 0〜45.0質量%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0質量%及び/又は
Ta2O5成分 0〜40.0質量%及び/又は
Nb2O5成分 0〜40.0質量%及び/又は
WO3成分 0〜30.0質量%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0質量%及び/又は
La2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Gd2O3成分 0〜40.0質量%及び/又は
Y2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
Yb2O3成分 0〜30.0質量%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0質量%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0質量%及び/又は
Bi2O3成分 0〜50.0質量%
【0060】
[製造方法]
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率の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて700〜1200℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、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。
【0061】
[物性]
本発明の光学ガラスは、高い屈折率(nd)を有するとともに、適度な分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率(nd)は、好ましくは1.70、より好ましくは1.85、さらに好ましくは1.90、最も好ましくは2.02を下限とし、好ましくは2.20、より好ましくは2.15、最も好ましくは2.09を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数(νd)は、好ましくは10、より好ましくは15、最も好ましくは19を下限とし、好ましくは40、より好ましくは35、最も好ましくは30を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に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。
【0062】
また、本発明の光学ガラスは、できるだけ高い熱的安定性を有する必要がある。特に、ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTは、好ましくは85℃、より好ましくは88℃、最も好ましくは90℃を下限とする。これにより、本発明の光学ガラスを精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を作製し、これを加熱軟化して光学素子を作製しても、ガラスの結晶化による失透をはじめとした、光学素子の光学特性への影響を低減することができる。
【0063】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ない必要がある。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み10mmのサンプルで分光透過率70%を示す波長(λ70)が500nm以下であり、より好ましくは490nm以下であり、最も好ましくは480nm以下である。また、本発明の光学ガラスは、厚み10mmのサンプルで分光透過率5%を示す波長(λ5)が450nm以下であり、より好ましくは420nm以下であり、最も好ましくは400nm以下である。これらの少なくともいずれかを満たすことにより、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の光学素子の材料として用いることができる。
【0064】
[プリフォーム及び光学素子]
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスから精密プレス成形等の手段を用いて、レンズ等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラ等の光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、切削及び研磨加工を省略することが可能であるため、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行うことが好ましい。
【実施例】
【0065】
本発明の実施例(No.1〜No.5)及び比較例(No.1〜No.2)の組成、及び、これらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)、ガラス転移点(Tg)、結晶化開始温度(Tx)、ガラス転移点及び結晶化開始温度の差(ΔT)、並びに分光透過率が70%及び5%を示す波長(λ70、λ5)の結果を表1に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
【0066】
本発明の実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表1に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で700〜1200℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【0067】
ここで、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)は、徐冷降温速度を−25℃/hにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。
【0068】
また、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスのΔTは、示差熱測定装置(ネッチゲレテバウ社製 STA 409 CD)を用いて測定したガラス転移点(Tg)と、結晶化開始温度(Tx)の差より求めた。このときのサンプル粒度は425〜600μmとし、昇温速度は10℃/minとした。
【0069】
また、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラス及び比較例(No.1〜No.2)のガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定し、λ70(透過率70%時の波長)とλ5(透過率5%時の波長)を求めた。
【0070】
【表1】
【0071】
表1に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ70(透過率70%時の波長)が500nm以下、より詳細には473nm以下であった。一方で、比較例のガラスは、λ70が541nmより大きかった(比較例1のガラスは、200〜800nmの範囲に透過率が70%を超える波長が存在しなかった)。また、本発明の光学ガラスは、いずれもλ5(透過率5%時の波長)が450nm以下、より詳細には390nm以下であった。一方で、比較例のガラスは、λ5が390nmより大きかった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。
【0072】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが100℃以上、より詳細には90℃以上であった。一方で、比較例のガラスは、いずれもΔTが85℃未満であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて熱的安定性が高いことが明らかになった。
【0073】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率(nd)が1.70以上、より詳細には2.02以上であるとともに、この屈折率(nd)は2.20以下、より詳細には2.09以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例(No.1〜No.5)の光学ガラスは、屈折率(nd)が2.02以上であり、比較例(No.1〜No.2)に比べて高い屈折率(nd)を有することが明らかになった。
【0074】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数(νd)が10以上、より詳細には19以上であるとともに、このアッベ数(νd)は40以下、より詳細には21以下であり、所望の範囲内であった。
【0075】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率(nd)、アッベ数(νd)が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、着色が少ないことが明らかになった。
【0076】
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて精密プレス成形用プリフォームを形成し、精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形加工したところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。
【0077】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する光学ガラス。
【請求項2】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
SiO2成分 0〜30.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%
の各成分をさらに含有する請求項1記載の光学ガラス。
【請求項3】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和TeO2+P2O5+SiO2+GeO2が41.0%以上95.0%未満である請求項2記載の光学ガラス。
【請求項4】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
MgO成分 0〜15.0%及び/又は
CaO成分 0〜20.0%及び/又は
SrO成分 0〜20.0%及び/又は
BaO成分 0〜20.0%
の各成分をさらに含有する請求項1から3のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項5】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和MgO+CaO+SrO+BaOが20.0%未満である請求項4記載の光学ガラス。
【請求項6】
酸化物換算組成の物質量比(P2O5+GeO2)/TeO2が0.01以上0.32以下である請求項2から5のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項7】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
Al2O3成分 0〜30.0%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0%及び/又は
Li2O成分 0〜25.0%及び/又は
Na2O成分 0〜30.0%及び/又は
K2O成分 0〜30.0%及び/又は
Cs2O成分 0〜30.0%及び/又は
ZnO成分 0〜50.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜25.0%及び/又は
WO3成分 0〜25.0%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0%及び/又は
La2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0%及び/又は
Bi2O3成分 0〜25.0%
の各成分をさらに含有する請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項8】
1.70以上2.20以下の屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm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。
【請求項9】
ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが85℃以上である請求項1から8のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項11】
請求項1から9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12】
請求項11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】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTeO2成分を40.0〜99.0%、及びP2O5成分を1.0〜30.0%含有する光学ガラス。
【請求項2】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
SiO2成分 0〜30.0%及び/又は
GeO2成分 0〜30.0%
の各成分をさらに含有する請求項1記載の光学ガラス。
【請求項3】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和TeO2+P2O5+SiO2+GeO2が41.0%以上95.0%未満である請求項2記載の光学ガラス。
【請求項4】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
MgO成分 0〜15.0%及び/又は
CaO成分 0〜20.0%及び/又は
SrO成分 0〜20.0%及び/又は
BaO成分 0〜20.0%
の各成分をさらに含有する請求項1から3のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項5】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和MgO+CaO+SrO+BaOが20.0%未満である請求項4記載の光学ガラス。
【請求項6】
酸化物換算組成の物質量比(P2O5+GeO2)/TeO2が0.01以上0.32以下である請求項2から5のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項7】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%で
Al2O3成分 0〜30.0%及び/又は
B2O3成分 0〜40.0%及び/又は
Li2O成分 0〜25.0%及び/又は
Na2O成分 0〜30.0%及び/又は
K2O成分 0〜30.0%及び/又は
Cs2O成分 0〜30.0%及び/又は
ZnO成分 0〜50.0%及び/又は
ZrO2成分 0〜20.0%及び/又は
Ta2O5成分 0〜20.0%及び/又は
Nb2O5成分 0〜25.0%及び/又は
WO3成分 0〜25.0%及び/又は
TiO2成分 0〜30.0%及び/又は
La2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Gd2O3成分 0〜25.0%及び/又は
Y2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Yb2O3成分 0〜20.0%及び/又は
Sb2O3成分 0〜1.0%及び/又は
CeO2成分 0〜1.0%及び/又は
Bi2O3成分 0〜25.0%
の各成分をさらに含有する請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項8】
1.70以上2.20以下の屈折率(nd)を有し、10以上40以下のアッベ数(νd)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm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。
【請求項9】
ガラス転移点(Tg)と結晶化開始温度(Tx)との差ΔTが85℃以上である請求項1から8のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項11】
請求項1から9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12】
請求項11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。
【公開番号】特開2009−263207(P2009−263207A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−36866(P2009−36866)
【出願日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【出願人】(000128784)株式会社オハラ (539)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【出願人】(000128784)株式会社オハラ (539)
【Fターム(参考)】
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