JPH0337130A - 精密プレス成形用光学ガラス - Google Patents

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、き、わめて低温でプレス成形可能な、精密プ
レスレンズ用の光学ガラスに関する。

従来の技術 従来同じような光学恒数を持つものとして、中屈折率低
分散タイプ（ｎ　ｄ　＝　１．　５９以上、νｄ＝５４
以上）の光学ガラスが存在する。

また、プレス成形用のガラスとして、リン酸墳墓ガラス
（特開昭５５−１５４３４３号公報、特開昭５８−７９
８３９号公報、特開昭６０−１２２７４９号公報参照）
、フルオロリン酸塩系ガラス（特開昭５６−５９６４１
号公報、特開昭５６−１４９３４３号公報、特開昭５８
−２１７４５１号公報参照）、フッホウ酸塩系ガラス（
特開昭５９−１４６９５２号公報参照）が知られている
。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来よりある中屈折率低分散タイプ（ｎ　ｄ　
＝　１．　５９以上、νｄ＝５４以上）の光学ガラスは
、屈伏温度（Ａｔ）が６３０℃もしくはそれ以上のもの
しか存在せず、そのプレス温度は７００℃を超える高い
温度でなければ成形することができなかった。精密プレ
ス成形の公知の型材等では、量産におけるプレス温度の
限界が６５０℃未満、望ましくは６００℃以下であり、
それ以上の高温になると型材の酸化等の問題が起こり、
面精度の保持が難しく量産には適さない。そのため、プ
レスされるガラスは可能な限り低い温度で成形できるも
のが望ましい。これらの問題を解決するために、上記プ
レス成形用ガラスの公開公報では、ガラス形成酸化物と
して、リン酸及びホウ酸を選んでいる。しかし、リン酸
及びホウ酸は、プレス成形温度を低くするのには有利で
あるが、ガラスの化学的耐久性及び耐候性に問題を生じ
やすい。さらに、ガラスの化学的耐久性及び耐候性が低
下すると、ブレス酸形時の面精度の悪化等につながるば
かりでなく、レンズとして長期間の実用にびえられなく
なる。また、上記公報中に見られるフッ素の導入は、プ
レス温度の低下及び低分散化には有利であるが、ガラス
溶融時の揮発が非常に多くなり、安定して均質なガラス
を得ることが難しい。また、環境等にも問題を生じやす
い。鉛を含むガラスも上記特許に見られるが、鉛を含む
と、鉛の揮発物が型材に付着し、面精度の保持等に問題
が生じやすい。また、本発明と同じホウ珪酸塩系ガラス
（特開昭６２−１２３０４０号公報参照）が知られてい
るが、これらのガラスは上記公報と同じように、化学的
耐久性の点で問題がある。すなわち、これらのガラスは
、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−０６−１９７５
の測定法による化学的耐久性試験を実際に行なってみる
と、その耐水性のランクは３以下であり、実用における
長期間の使用には問題が生じる。実際の実用上の耐水性
のランクは２以上が適切である。

従って、本発明の第１の目的は、きわめて低い温度（６
００℃以下）で精密プレスを実施することができる、精
密プレス成形用光学ガラスを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、屈折率（ｎｄ）が１．５
９〜１ｏ６５、アツベ数（νｄ）が５４以上という中屈
折率低分散で、かつ、長期間の実用に耐えうる非常に良
好な化学的耐久性及び耐候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 本発明者等は以上のような従来の光学ガラス及びプレス
成形用光学ガラスの諸欠点をかんがみて、種々考察研究
した結果、５ｉＯｚ、Ｂｔ　Ｏｘ　、Ｌｉｔ　Ｏ％Ｌａ
ｇ　Ｏｓ　、Ａｌｘ　０ＺｒＯ＊を必須とするガラス組
成の光学ガラスは、中屈折率低分散タイプ（ｎｄ−１゜
５９以上、シｄ−５４以上）の光学ガラスとほぼ同等の
光学恒数を有し、かつ、それらよりもきわめて低い温度
でプレス成形でき、型材への影響もほとんどないこと、
及び更に、上記特許のプレス成形用光学ガラスよりも、
安定性、化学的耐久性、耐候性、溶融性にすぐれ、従来
の光学ガラスと同様に扱え、かつ、屈伏温度（Ａｔ）が
低いため、ブレス成形後研削または研磨を必要としない
プレスレンズ用光学ガラスとして最適であるところのガ
ラス組成物を見出だし、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明を重量％で示すと ５ｉＯｚ Ｂｔｕｓ ただし、 　ｉＯｘ ＋Ｂｔ ２０〜４０ １１〜２２ Ｏｌの合量 ４３〜５５ ３〜８ ０〜６ Ｌｉ＊０ Ｎａｎ。

ただし、 Ｌ　ｉｓ　Ｏ＋Ｎａ＊ ＢａＯ ＢａＯ ｎ０ Ｌａ、Ｏ。

Ｇｄ、Ｏｓ ただし、 ａｔｅｘ １ｓＯｓ ＺｒＯ＊ Ｏの合量 ７〜１１ ０〜２２ ０〜１６ ０〜２３ ２〜２１ ０〜１５ ＋Ｇｄｔ　Ｏｘの合量 ４〜２９ ０　５〜５．０ ０、　２〜３．　０ からなる組成を有している。

本発明に係わる光学ガラスの各成分範囲を上記のように
限定した理由は次のとおりである。

ＳｉＯ＊はガラスの網目を構成する主成分であるが、４
０％を超えると溶融時の粘性が大きくなり、軟化温度の
上昇をまねく。また、２０％より少ないと失透傾向が増
大し、化学的耐久性が悪くなる。

Ｂ、０．は、５ｉｎｓ　と同様ガラスの網目を構威し、
ガラスの安定化に有効な成分である。また、ガラスの均
質化にも有効であり、さらに、適量含有することにより
軟化温度を下げる。しかし、１１％より少ないと上記の
効果が少なく、２２％より多くなると化学的耐久性が悪
くなる。

また、ＳｉＯ＊及びＢｔｕｓの合量が４３〜５５％を超
えて増減すると、目的の光学恒数が得られなくなるので
所定の範囲内とする。

Ｌｉ＊Ｏは、必須配合成分として適量含有させることに
より、他のアルカリ成分に比べ化学的耐久性をそこなう
ことなく、著しくプレス成形温度を下げる効果を持つ。

しかし、３％より少ないと上記効果が少なく、８％より
多いと失透傾向の増大をまねく。

Ｎａｎｏもプレス成形温度の低下に寄与するが、６％よ
り多いと失透傾向が増大するばかりでなく、化学的耐久
性も悪くなる。

また、Ｌｉ、Ｏ及びＮａ、Ｏの合量が７％より少ないと
、軟化温度の低下に対する効果が少なく、１１％より多
いと、ガラスの化学的耐久性が悪くなってしまうので所
定内とする。

ＺｎＯは任意配合成分であり、軟化温度の低下、光学恒
数の調整に非常に有効な成分であるが、２３％より多く
なると失透傾向が増大する。

ＢａＯは任意配合成分であり、屈折率を高め低分散化に
有効な成分である。しかし、ＢａＯの多量の使用はガラ
スの化学的耐久性を悪くするので、その使用量は２２％
以内とする。

ＣａＯは任意配合成分であり、化学的耐久性の向上、光
学恒数の調整に有効な成分であるが、１６％より多くな
ると失透傾向が増大する。

Ｌａ＊Ｏｓは必須配合成分であり、ガラスの高屈折率低
分散化に非常に有効である。また、化学的耐久性の向上
にも有効む成分である。しかし、２％より少ないと上記
効果が少むく、２１％より多いと軟化温度を上昇させ、
失透傾向を増大させる。

Ｇｄ、０３は任意配合成分であり、Ｌａ。

０３と合わせて光学性能の調整に使用されるが、１５％
より多いと軟化温度の上昇をもたらす。

また、Ｌａ＊ＯｘとＧ　ｄ　ｔ　Ｏｓの合量が、４％よ
り少ないと目的の光学恒数が得られず、２９％より多い
とガラスの安定性をそこなうばかりでなく、軟化温度を
上昇させてしまうので、その範囲内とする Ｚｒ０ｔは、本発明において非常に重要な意味を持つ成
分であり、少量必須配合成分として適量加えることによ
り、ガラスの化学的耐久性を著しく向上させる。しかし
、０．　２％より少ないと上記効果が少なく、３％より
多いと失透傾向が増大してしまう。

Ａ１．Ｏ，は必須配合成分であり、ＺｒＯと同様ガラス
の化学的耐久性の向上に非常に有効であるが、０．５％
より少ないとその効果が少なく、５％を超えるとガラス
の軟化温度を上昇させるので所定内とする。

本発明の光学ガラスには、上記成分のほかに光学性能の
調整、溶融性の改善、ガラス化範囲の拡大等のために、
本発明の目的から外れないかぎり、Ｓ　ｒｏ％Ｔａｓ　
Ｏｓ　、ＭｇＯ。

Ｙ２０３　　　Ｉ　ｒｌｔ　ｏ３、Ｇ　ａｓ　Ｏｘなど
を含有させることができる。

次に、本発明に係わる実施例の組成（数値は重量％）、
屈折率（ｎｄ）　、アツベ数（νｄ）、屈伏温度（Ａｔ
）、耐水性（ランク）を第１表に示す。ここで、耐水性
（Ｒｗ）については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩ
Ｓ−０６−１９７５の化学的耐久性測定法に準じて行っ
たものである。すなわち、標準網ふるい４２０〜５９０
μｍ内にとどまる粉末ガラス試料を、９９℃以上の純水
中で６０分間処理して、処理前後の試料の減量率（％）
を求め、その減量率によって表Ａに示した６階級に区分
する方法である。

第 表 本発明の光学ガラスは、各成分の原料としてそれぞれ相
当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、
所定の割合で秤量し充分混合したものをガラス調合原料
とし、白金型るつぼに投入して電気炉で１０００〜１３
００℃で溶融し、白金製攪拌線で攪拌して、清澄、均質
化してから適当な温度に予熱した金型内に鋳込んだ後、
徐冷して作る。なお、ガラスの着色を防ぎ、脱泡のため
に少量のＡｓ、０．を加えること、又は、工業上良く知
られている脱泡成分の少量添加は、本発明の効果に影響
を与えない。

発明の効果 本発明によれば、屈伏温度（Ａｔ）が５５０℃以下で、
屈折率（ｎ　ｄ）がｉ、５９〜ｔ。

６５、アツベ数（νｄ）が５４以上の光学恒数を有し、
失透に対して安定で、長期間の実用に耐えろる非常に良
好な化学的耐久性を持ち、きわめて低い温度で精密プレ
スができ、プレス成形後研削または研磨を必要としない
精密プレスレンズ用光学ガラスが得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＳｉＯ＿２２０〜４０重量％（以下 ％で示す） Ｂ＿２Ｏ＿３１１〜２２％ ただし、 ＳｉＯ＿２＋Ｂ＿２Ｏ＿３の合量 ４３〜５５％ Ｌｉ＿２Ｏ３〜８％ Ｎａ＿２Ｏ０〜６％ ただし、 Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｎａ＿２Ｏの合量 ７〜１１％ ＢａＯ０〜２２％ ＣａＯ０〜１６％ ＺｎＯ０〜２３％ Ｌａ＿２Ｏ＿３２〜２１％ Ｇｄ＿２Ｏ＿３０〜１５％ ただし、 Ｌａ＿２Ｏ＿３＋Ｇｄ＿２Ｏ＿３の合量 ４〜２９％ Ａｌ＿２Ｏ＿３０．５〜５．０％ ＺｒＯ＿２０．２〜３．０％ 以上から成る屈伏温度（Ａｔ）が５５０℃ 以下で、屈折率（ｎｄ）が１．５９〜１．６５であり、
   アッベ数（νｄ）が５４以上の軟化温度がきわめて低い
   中屈折率低分散の精密プレスレンズ用光学ガラス。