JP5491686B2 - Glass - Google Patents
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Description
本発明は、屈折率(nd)が1.41〜1.47、かつ、アッベ数(νd)が90〜100である極低屈折率極低分散ガラス、このガラスを利用して得られるレンズ、プリズムなどの光学素子に関し、特に、ガラス製造時に問題となる、熔融状態から冷却した際に発生する失透(結晶)を効果的に抑制する原料組成物に関し、高精度な色収差特性が要求されるカメラやプロジェクタに代表される光学機器の投影レンズやプリズムに好適なガラス素材とそれらから作製される光学素子及び光学機器に関する。 The present invention relates to an ultra-low refractive index ultra-low dispersion glass having a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) of 90 to 100, a lens obtained using this glass, With regard to an optical element such as a prism, in particular, a raw material composition that effectively suppresses devitrification (crystal) generated when cooled from a molten state, which is a problem during glass production, requires highly accurate chromatic aberration characteristics. The present invention relates to a glass material suitable for a projection lens and a prism of an optical device typified by a camera or a projector, an optical element produced therefrom, and an optical device.
低屈折率低分散光学材料は、光の波長による屈折率の変化(分散)が小さい特徴があり、高精度な色収差特性が要求される光学機器のレンズやプリズムに好適であり、古くは結晶性材料のフッ化カルシウム結晶(CaF2)が用いられていたが、均質で大型の結晶を製造することが難しく、結晶の加工にも細心の注意を払う必要があり、近年は結晶材料と比べて加工性及び化学的耐久性に優れるガラス材料が多用されている。ガラス材料としては、様々なガラス組成物及び調合組成物が特許文献1〜3に開示されている。 Low refractive index and low dispersion optical materials are characterized by small changes in refractive index (dispersion) due to the wavelength of light, and are suitable for lenses and prisms of optical devices that require high-accuracy chromatic aberration characteristics. The material calcium fluoride crystal (CaF 2 ) was used, but it is difficult to produce a homogeneous and large crystal, and it is necessary to pay close attention to the processing of the crystal. Glass materials that are excellent in workability and chemical durability are frequently used. As glass materials, Patent Documents 1 to 3 disclose various glass compositions and preparation compositions.
ガラス材料で低屈折率低分散特性を実現するためには、ガラス中へ酸素イオン以外のアニオン成分(代表例としては弗素成分)を大量に導入する必要があるが、弗素成分を大量に含むガラスは耐失透性が劣るため、ガラス融液を冷却する過程で失透が生じてしまい、安定かつ大量に均質なガラス材料を得ることが難しく、経済的な生産活動を妨げる要因の一つであった。 In order to realize low refractive index and low dispersion characteristics with a glass material, it is necessary to introduce a large amount of anion components (typically fluorine components) other than oxygen ions into the glass, but glass containing a large amount of fluorine components. Is inferior in devitrification resistance, causing devitrification in the process of cooling the glass melt, making it difficult to obtain a stable and large amount of homogeneous glass material, which is one of the factors hindering economic production activities. there were.
特許文献1及び3において、ガラスの耐失透性に関する改善検討が行われているが、それらにおいては、ガラス成形温度付近で1〜2時間程度保温するという短時間における失透性の改善しか考慮されておらず、経済性が高い連続熔融成形生産方式に適用可能な長時間の耐失透性についての考慮は、十分であるとは言えなかった。 In Patent Documents 1 and 3, improvement studies on the devitrification resistance of glass are performed, but in them, only the improvement of devitrification in a short time of keeping the temperature around the glass forming temperature for about 1 to 2 hours is considered. However, the long-term devitrification resistance applicable to a highly economical continuous melt molding production system has not been considered sufficient.
特許文献4には、失透及び脈理の形成を抑制する目的のフッ化物リン酸塩光学ガラスの製造方法が開示されているが、ガラス融液の鋳込み温度が高いまま大型のガラス材料を取得しようとすると、低粘性領域での成形となるため、ガラス流量を厳密に制御できず、その結果、ガラス融液の流れによるすじ状の不均一部分(脈理)が生じる懸念があるばかりでなく、熱伝導率が小さいというガラス状物質の特性により、ガラス内部は表面に比べると冷却されにくく、その結果、失透が生じる温度にさらされる時間は長くなってしまい、ガラス内部に失透が発生する懸念があるため、十分改善されたとは言えなかった。 Patent Document 4 discloses a method for producing a fluoride phosphate optical glass for the purpose of suppressing devitrification and formation of striae, but obtains a large glass material with a high glass melt casting temperature. Attempts to form in a low-viscosity region make it impossible to strictly control the glass flow rate, and as a result, there is a concern that streaky non-uniform portions (streaks) may occur due to the flow of glass melt. Due to the properties of glassy materials with low thermal conductivity, the inside of the glass is harder to cool than the surface, and as a result, the time of exposure to the temperature at which devitrification occurs increases, and devitrification occurs inside the glass. It could not be said that it was improved enough.
本発明の目的は、このような従来技術の事情のもと、一般的な熔融法によって安定に取得できる、屈折率(nd)が1.41〜1.47、かつ、アッベ数(νd)が90〜100である極低屈折率極低分散弗燐酸ガラスを提供することにある。 The object of the present invention is to obtain a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) that can be stably obtained by a general melting method under the circumstances of the prior art. An object of the present invention is to provide an ultra-low refractive index ultra-low dispersion fluorophosphate glass having a refractive index of 90-100.
本発明者らは、前記目標を達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、ガラス原料組成物にSi及び/又はBを0.005〜0.2元素質量%未満含有させ、P、Al、Ca、Sr、Ba、Y、F、Oの構成成分比率を調整することによって、所望の屈折率及びアッベ数を実現しつつ、熔融状態からの冷却過程におけるガラス内部の失透(結晶)発生を効果的に抑制することによって、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。その構成を以下に示す。 As a result of intensive studies and research in order to achieve the above-mentioned goals, the present inventors made Si and / or B contain less than 0.005 to 0.2 element mass% in the glass raw material composition, and P, Al, By adjusting the component ratios of Ca, Sr, Ba, Y, F, and O, devitrification (crystal) generation inside the glass during the cooling process from the molten state while realizing the desired refractive index and Abbe number. It discovered that the said objective could be achieved by suppressing effectively, and came to make this invention. The configuration is shown below.
(構成1)
元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを0.1〜5.0%、Alを1.0〜20.0%、Fを30.0〜60.0%、Oを1.0〜20.0%を含有し、かつCa、Sr、Baのうち1種以上を必須に含有し、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラス。
(構成2)
元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを0.1〜5.0%、Alを1.0〜20.0%、Caを3.0〜20.0%、Srを1.0〜20.0%、Baを1.0〜2
0.0%、Fを30.0〜60.0%、Oを1.0〜20.0%、Mgを0〜10.0%、Yを0〜10.0%含有し、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラス。
(構成3)
元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを1.0〜5.0%、Alを8.0〜18.0%、Caを3.0〜18.0%、Srを3.0〜19.0%、Baを3.0〜1
8.0%、Fを32.0〜58.0%、Oを1.0〜18.0%、Mgを0.3〜8.0
%及びYを0.1〜8.0%、並びにLaを0〜5.0%及び/又はGdを0〜5.0%及び/又はLiを0〜3.0%及び/又はNaを0〜3.0%及び/又はKを0〜3.0%含有し、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラス。
(構成4)
構成1〜3のいずれか一項に記載のガラスであって、元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fが0.15〜0.40の範囲であるガラス。
(構成5)
構成1〜3のいずれか一項に記載のガラスであって、元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fが0.20〜0.35、かつ、元素質量%比Ba/Srが0.6〜1.0の範囲であるガラス。
(構成6)
屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラスであって、
ガラス原料の総質量を基準として、元素質量%で、
酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満、
燐酸化合物原料から導入されるPを1.0〜5.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるAlを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるMgを0.0〜5.
0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるCaを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるSrを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるBaを3.0〜20.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるYを0.01〜8.0%未満、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるLaを0.0〜5.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるGdを0.0〜5.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるLiを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるNaを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるKを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるFを35〜65%、
塩化物原料から導入されるClを0.0〜3.0%、
臭化物原料から導入されるBrを0.0〜5.0%、
ヨウ化物原料から導入されるIを0.0〜5.0%、
燐酸化合物原料及び酸化物原料から導入されるOを0.1〜10%
含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラス。
(構成7)
元素質量%で、
酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満、
燐酸化合物原料から導入されるPを1.0〜5.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるAlを8.0〜18.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるMgを0.3〜3.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるCaを7.0〜15.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるSrを11.0〜18.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるBaを5.0〜15.0%、
ただし、質量%和(Sr+Ba)は、20.0〜35.0%、
フッ化物原料から導入されるYを0.5〜6%未満、
フッ化物原料から導入されるLaを0.0〜4.0%、
フッ化物原料から導入されるGdを0.0〜4.0%、
フッ化物原料から導入されるLiを0.0〜2.0%、
フッ化物原料から導入されるNaを0.0〜2.0%、
フッ化物原料から導入されるKを0.0〜1.0%、
フッ化物原料から導入されるFを40〜55%、
塩化物原料から導入されるClを0.0〜1.0%、
臭化物原料から導入されるBrを0.0〜1.0%、
ヨウ化物原料から導入されるIを0.0〜1.0%、
燐酸化合物原料及び酸化物原料から導入されるOを0.5〜8%
含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られる構成6に記載のガラス。
(構成8)
ガラス原料の総質量を基準として、質量%で、
Al(PO3)3を2.0〜10.0%、
AlF3を20〜35%、
CaF2を15〜25%、
SrF2を15〜28%、
BaF2を5〜20%、
YF3を0.1〜10.0%
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を溶融することにより得られる、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラス。
(構成9)
ガラス原料の総質量を基準として、質量%で、
Al(PO3)3を2.0〜10.0%、
AlF3を20〜35%、
CaF2を15〜25%、
SrF2を15〜28%、
BaF2を5〜20%、
YF3を0.1〜10.0%
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を溶融することにより得られる構成1〜7のいずれか一項に記載のガラス。
(構成10)
ガラス原料の総質量を基準として、質量%で、
Al(PO3)3を2.5〜10.0%、
AlF3を22〜33%、
MgF2を1〜7.0%、
CaF2を16〜24%、
但し、質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)は、0.77未満
SrF2を15.5〜27%、
BaF2を6〜18%、
YF3を0.5〜9.0%、
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られる構成8又は構成9に記載のガラス。
(構成11)
構成1〜10のいずれか一項に記載のガラスであって、SiO2、B2O3、Ba(PO3)2、BaCl2、LiF、NaF、KF、LiPF6、NaPF6、KPF6を含有しないことを特徴とするガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラス。
(構成12)
ガラス原料の総質量を基準として、質量%で、
Al(PO3)3を2.5〜10.0%、
AlF3を22〜33%、
MgF2を1〜7.0%、
CaF2を16〜24%、
但し、質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)は、0.73未満
SrF2を15.5〜27%、
BaF2を6〜18%未満、
YF3を0.5〜9.0%、
Na2SiF6を0.0〜3.0%、
K2SiF6を0.0〜3.0%、
但し、質量和(Na2SiF6+K2SiF6)は、0.01〜5.0%、
KHF2を0.1〜3.0%、
NH4F・HFを0.0〜1.0%
含有し、SiO2、B2O3、Ba(PO3)2、BaCl2、LiF、NaF、KF、LiPF6、NaPF6、KPF6を含有しないことを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラスであって、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラス。
(構成13)
構成6〜12のいずれか一項に記載のガラスであって、ガラス原料の総質量を基準とした元素質量%で、(Si+B+P+Al)/Fが0.20〜0.40の範囲に調整されることを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラス。
(構成14)
構成6〜12のいずれか一項に記載のガラスであって、ガラス原料の総質量を基準とした元素質量%で、(Si+B+P+Al)/Fが0.27〜0.30、かつ、Ba/Srが0.6〜1.0の範囲に調整されることを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラス。
(構成15)
構成1〜14のいずれか一項に記載のガラスであって、1000℃にて熔融した状態から690℃へ冷却した後、690℃で60時間保温しても、ガラス内部に失透(結晶)が発生しないことを特徴とするガラス。
(構成16)
構成1〜15のいずれか一項に記載のガラスであって、DTA測定における昇温過程での失透消失温度(Tm)と降温過程での発熱開始温度から算出される失透温度(Tx)の差が15℃以上であることを特徴とするガラス。
(構成17)
構成1〜16のいずれか一項に記載のガラスであって、日本光学硝子工業会規格JOGIS06-1999「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉末法)」により測定するガラス
の耐酸性が級1〜3であることを特徴とするガラス。
(構成18)
構成1〜17のいずれか一項に記載のガラスを母材とする光学素子。
(構成19)
構成1〜17のいずれか一項に記載のガラスをリヒートプレス加工して作成する光学素子。
(構成20)
構成18又は構成19に記載の光学素子を使用する光学機器。
(Configuration 1)
Glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, wherein P is 0.1 to 5.0%, Al 1.0 to 20.0%, F 30.0 to 60.0%, O 1.0 to 20.0%, and one or more of Ca, Sr and Ba are essential. And an optical constant having a refractive index (nd) of 1.41-1.47 and an Abbe number (νd) of 90-100.
(Configuration 2)
Glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, wherein P is 0.1 to 5.0%, Al 1.0-20.0%, Ca 3.0-20.0%, Sr 1.0-20.0%, Ba 1.0-2
0.0%, F 30.0-60.0%, O 1.0-20.0%, Mg 0-10.0%, Y 0-10.0%, nd) is a glass having an optical constant of 1.41-1.47 and an Abbe number (νd) of 90-100.
(Configuration 3)
Glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, wherein P is 1.0 to 5.0%, Al 8.0 to 18.0%, Ca 3.0 to 18.0%, Sr 3.0 to 19.0%, Ba 3.0 to 1
8.0%, F 32.0-58.0%, O 1.0-18.0%, Mg 0.3-8.0
% And Y from 0.1 to 8.0% and La from 0 to 5.0% and / or Gd from 0 to 5.0% and / or Li from 0 to 3.0% and / or Na from 0 -3.0% and / or K contains 0-3.0%, and has an optical constant in the range of refractive index (nd) of 1.42-1.46 and Abbe number (νd) of 92-98. Glass.
(Configuration 4)
The glass according to any one of configurations 1 to 3, wherein the element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F is in the range of 0.15 to 0.40.
(Configuration 5)
It is glass as described in any one of the structures 1-3, Comprising: Element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F is 0.20-0.35, and element mass% ratio Ba / Sr is 0.6-1. Glass in the range of 0.0.
(Configuration 6)
A glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98,
Based on the total mass of the glass raw material,
Less than 0.005% to 0.2% of Si and / or B is introduced from the raw materials except the oxide,
1.0 to 5.0% of P introduced from the phosphoric acid compound raw material,
3.0 to 20.0% of Al introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
Mg introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride is 0.0 to 5.
0%,
3.0 to 20.0% of Ca introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
3.0 to 20.0% of Sr introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
3.0 to 20.0% of Ba introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
0.01 to less than 8.0% of Y introduced from the raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 5.0% of La introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 5.0% of Gd introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Li introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Na introduced from the raw material containing the fluoride essential,
0.0 to 3.0% of K introduced from a raw material essentially containing fluoride,
35 to 65% of F introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Cl introduced from the chloride raw material,
0.0 to 5.0% of Br introduced from bromide raw material,
0.0 to 5.0% of I introduced from the iodide raw material,
0.1 to 10% of O introduced from phosphoric acid compound raw material and oxide raw material
A glass obtained by melting a glass raw material composition characterized by containing.
(Configuration 7)
Element mass%
Si and / or B introduced from the raw material excluding oxide is 0.005 to less than 0.2%,
1.0 to 5.0% of P introduced from the phosphoric acid compound raw material,
8.0 to 18.0% of Al introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
0.3 to 3.0% of Mg introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
7.0 to 15.0% of Ca introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
11.0 to 18.0% of Sr introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
Ba introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material is 5.0 to 15.0%,
However, the mass% sum (Sr + Ba) is 20.0-35.0%,
0.5 to less than 6% of Y introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 4.0% La introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 4.0% of Gd introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 2.0% of Li introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 2.0% of Na introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 1.0% of K introduced from the fluoride raw material,
40 to 55% of F introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 1.0% of Cl introduced from the chloride raw material,
0.0 to 1.0% of Br introduced from bromide raw material,
0.0 to 1.0% of I introduced from the iodide raw material,
0.5 to 8% of O introduced from phosphoric acid compound raw material and oxide raw material
The glass according to Configuration 6, which is obtained by melting a glass raw material composition characterized by containing.
(Configuration 8)
Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.0 to 10.0%,
20-35% AlF 3
CaF 2 15-25%,
15 to 28% of SrF 2
BaF 2 5-20%,
0.1 to 10.0% of YF 3
Melting a glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from the raw material excluding oxides in elemental mass%. Glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) of 90 to 100.
(Configuration 9)
Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.0 to 10.0%,
20-35% AlF 3
CaF 2 15-25%,
15 to 28% of SrF 2
BaF 2 5-20%,
0.1 to 10.0% of YF 3
Melting a glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from the raw material excluding oxides in elemental mass%. Glass as described in any one of the structures 1-7 obtained by this.
(Configuration 10)
Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.5 to 10.0%,
AlF 3 and 22 to 33 percent,
1 to 7.0% MgF 2
16-24% CaF 2
However, the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is less than 0.77, and SrF 2 is 15.5 to 27%.
BaF 2 6-18%,
YF 3 0.5-9.0%,
A glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from a raw material excluding oxides in elemental mass%. The glass of the structure 8 or the structure 9 obtained by fuse | melting a thing.
(Configuration 11)
A glass according to any one of configurations 1~10, SiO 2, B 2 O 3, Ba (PO 3) 2,
(Configuration 12)
Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.5 to 10.0%,
AlF 3 and 22 to 33 percent,
1 to 7.0% MgF 2
16-24% CaF 2
However, the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is less than 0.73, and SrF 2 is 15.5 to 27%.
BaF 2 is less than 6-18%,
YF 3 0.5-9.0%,
Na 2 SiF 6 0.0-3.0%,
The K 2 SiF 6 0.0~3.0%,
However, the mass sum (Na 2 SiF 6 + K 2 SiF 6 ) is 0.01 to 5.0%,
0.1 to 3.0% of KHF 2 ,
NH 4 F · HF is 0.0 to 1.0%
Melting glass raw material composition characterized by containing SiO 2 , B 2 O 3 , Ba (PO 3 ) 2 , BaCl 2 , LiF, NaF, KF, LiPF 6 , NaPF 6 , KPF 6 Glass having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98.
(Configuration 13)
It is glass as described in any one of the structures 6-12, Comprising: By element mass% on the basis of the total mass of a glass raw material, (Si + B + P + Al) / F is adjusted in the range of 0.20-0.40. A glass obtained by melting a glass raw material composition.
(Configuration 14)
It is glass as described in any one of composition 6-12, Comprising: It is element mass% on the basis of the total mass of a glass raw material, (Si + B + P + Al) / F is 0.27-0.30, and Ba / Sr Is obtained by melting a glass raw material composition characterized by being adjusted to a range of 0.6 to 1.0.
(Configuration 15)
The glass according to any one of the constitutions 1 to 14, wherein the glass is devitrified (crystal) even if it is kept at 690 ° C. for 60 hours after being cooled to 690 ° C. after being melted at 1000 ° C. Glass characterized by not generating.
(Configuration 16)
It is glass as described in any one of the structures 1-15, Comprising: The devitrification temperature (Tx) calculated from the devitrification loss temperature (Tm) in the temperature rising process in DTA measurement, and the heat generation start temperature in the temperature decreasing process The difference in glass is 15 ° C. or more.
(Configuration 17)
The glass according to any one of Structures 1 to 16, wherein the acid resistance of the glass measured by the Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS06-1999 “Measurement Method of Chemical Durability of Optical Glass (Powder Method)” Glass characterized by being of grades 1 to 3.
(Configuration 18)
The optical element which uses as a base material the glass as described in any one of the structures 1-17.
(Configuration 19)
Reheat press working optical elements to create a glass according to any one of configurations 1 to 17.
(Configuration 20)
An optical apparatus using the optical element according to Configuration 18 or Configuration 19 .
本発明の構成1〜3の光学ガラスについて説明する。構成1〜5において、各成分の元素質量%表記は、原料を熔融し最終的に製造されたガラス中に含有される各成分を、元素ごとに質量%表示したものである。
構成1のガラスは、元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを0.1〜5.0%、Alを1.0〜20.0%、Fを30.0〜60.0%、Oを1.0〜20.0%を含有し、かつCa、Sr、Baのうち1種以上を必須に含有し、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有することを特徴とする。
The optical glass having configurations 1 to 3 according to the present invention will be described. In composition 1-5, the element mass% notation of each component displays each component contained in the glass finally produced by melting the raw material by mass% for each element.
The glass of constitution 1 is a glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, and P is 0.1 to 0.1%. 5.0%, Al is 1.0 to 20.0%, F is 30.0 to 60.0%, O is 1.0 to 20.0%, and one of Ca, Sr, and Ba It contains at least seeds and has an optical constant having a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) of 90 to 100.
低屈折率かつ低分散特性を実現するためには、大量のFをガラス成分に導入する必要があり、そのガラス骨格をP、Al、F、Oで形成するために、これらは必須の構成元素である。また、P、Al、F、Oが少なすぎると、ガラス骨格形成元素の総和に対して、ガラス修飾元素の総和が多くなりすぎ、安定なガラス骨格を形成しにくくなる。 In order to realize a low refractive index and low dispersion characteristics, it is necessary to introduce a large amount of F into the glass component. In order to form the glass skeleton with P, Al, F, and O, these are essential constituent elements. It is. Moreover, when there are too few P, Al, F, and O, the sum total of a glass modification element will increase too much with respect to the sum total of a glass skeleton formation element, and it will become difficult to form a stable glass skeleton.
個々の元素の効果と好ましい含有量について、説明する。Pは、ガラスの機械的特性を向上する効果があり、切断や研磨などの加工時において割れにくくする効果が得られる成分である。Pが少なすぎると、安定なガラス骨格を形成しにくくなるばかりでなく、前述の効果を十分得にくくなるため、好ましくは、0.1%以上、より好ましくは、0.5%以上、最も好ましくは、1.0%以上である。その一方で、Pが多すぎるとガラス骨格は安定化するが、屈折率及び分散が大きくなりやすくなり、所望の低屈折率低分散特性を実現しにくくなるため、好ましくは5.0%以下、より好ましくは4.8%以下、最も好ましくは4.5%以下である。 The effects and preferred contents of the individual elements will be described. P is an ingredient that has the effect of improving the mechanical properties of glass and the effect of making it difficult to break during processing such as cutting and polishing. If the amount of P is too small, not only is it difficult to form a stable glass skeleton, but it is also difficult to obtain the above-mentioned effects sufficiently. Therefore, preferably 0.1% or more, more preferably 0.5% or more, and most preferably Is 1.0% or more. On the other hand, if the amount of P is too much, the glass skeleton is stabilized, but the refractive index and dispersion are likely to be large, and it is difficult to realize a desired low refractive index and low dispersion characteristic. More preferably, it is 4.8% or less, and most preferably 4.5% or less.
Alは、本発明のガラスにおいて、主要なガラス骨格形成成分であり、ガラスの機械的特性の向上効果のほかに、ガラスの平均線膨張係数(α)を小さくし、ガラスの化学的耐久性を向上させる効果を得やすくなる。Alが少なすぎると、安定なガラス骨格を形成しにくくなるばかりでなく、前述の効果を十分得にくくなるため、好ましくは1.0%以上、より好ましくは3.0%以上、最も好ましくは8.0%以上である。その一方で、Alが多すぎると、逆にガラスが割れやすくなるばかりでなく、融液からの冷却過程において、失透が生じやすくなるため、好ましくは20.0%以下、より好ましくは19.0%以下、最も好ましくは18.0%以下である。 In the glass of the present invention, Al is a main glass skeleton-forming component. In addition to the effect of improving the mechanical properties of the glass, the average linear expansion coefficient (α) of the glass is reduced, and the chemical durability of the glass is improved. It becomes easy to obtain the effect to improve. If the amount of Al is too small, not only will it be difficult to form a stable glass skeleton, but it will also be difficult to obtain the above-mentioned effects sufficiently, so it is preferably 1.0% or more, more preferably 3.0% or more, most preferably 8 0.0% or more. On the other hand, if there is too much Al, the glass is not only easily broken, but devitrification is likely to occur in the cooling process from the melt, so it is preferably 20.0% or less, more preferably 19. 0% or less, most preferably 18.0% or less.
Fは、本発明のガラスにおいて、ガラス骨格形成成分であるほかに、屈折率および分散を小さくする効果がある。Fが少なすぎると、屈折率と分散が大きくなりやすく、所望の光学特性を実現しにくくなるため、好ましくは30.0%以上、より好ましくは32.0%以上、最も好ましくは35.0%以上である。その一方で、Fが多すぎると、ガラス内のイオン結合性が増し、融液からの冷却過程においてイオン結合性結晶の失透が生じやすくなるため、好ましくは60.0%以下、より好ましくは58.0%以下、最も好ましくは55.0%以下である。 In addition to being a glass skeleton-forming component, F has the effect of reducing the refractive index and dispersion in the glass of the present invention. If F is too small, the refractive index and dispersion tend to increase, making it difficult to achieve the desired optical characteristics. Therefore, it is preferably 30.0% or more, more preferably 32.0% or more, and most preferably 35.0%. That's it. On the other hand, if there is too much F, the ionic bondability in the glass will increase, and devitrification of the ionic bond crystal will likely occur in the cooling process from the melt, so it is preferably 60.0% or less, more preferably It is 58.0% or less, and most preferably 55.0% or less.
Oは、本発明のガラスにおいて、ガラス骨格形成成分であり、ガラスの機械的特性を向上させる効果と屈折率を調整する効果がある。Oが少なすぎると、前述の効果を十分得にくくなるため、好ましくは1.0%以上、より好ましくは1.2%以上、最も好ましくは1.5%以上である。その一方で、Oが多すぎると、所望の屈折率を実現しにくくなるばかりでなく、ガラス内の共有結合性が増し、融液からの冷却過程において融点が高い酸化物結晶の失透が生じやすくなるため、好ましくは20.0%以下、より好ましくは18.0%以下、最も好ましくは15.0%以下である。 O is a glass skeleton-forming component in the glass of the present invention, and has the effect of improving the mechanical properties of the glass and the effect of adjusting the refractive index. If the amount of O is too small, it is difficult to obtain the above-mentioned effects. Therefore, it is preferably 1.0% or more, more preferably 1.2% or more, and most preferably 1.5% or more. On the other hand, too much O not only makes it difficult to achieve the desired refractive index, but also increases the covalent bondability in the glass and causes devitrification of oxide crystals with a high melting point during the cooling from the melt. Since it becomes easy, it is preferably 20.0% or less, more preferably 18.0% or less, and most preferably 15.0% or less.
所望の低屈折率低分散特性を実現しつつ、そのガラスを安定に取得するために、上記ガラス骨格形成成分のほかに、Ca、Sr、Baのうち1種以上をガラス修飾成分として含有することが好ましい。ガラス修飾成分は、ガラス構成成分の多成分化による耐失透性の向上効果と屈折率及び分散を調整する効果が得られやすく、その効果が得られる元素は、Ca、Sr、Baに限定されるものではないが、本発明の低屈折率低分散ガラスを安定に取得するためには、Ca、Sr、Baのような比較的大きなイオン半径の陽イオン元素を導入することが有効である。好ましくは、Ca、Sr、Baのうち1種以上、より好ましくは、Ca、Sr、Baのうち2種以上、最も好ましくは、Ca、Sr、Baを必須に含有することである。 In addition to the glass skeleton-forming component, at least one of Ca, Sr, and Ba is included as a glass modifying component in order to stably obtain the glass while realizing desired low refractive index and low dispersion characteristics. Is preferred. The glass modifying component is easy to obtain the effect of improving the devitrification resistance and the effect of adjusting the refractive index and dispersion by making the glass component multicomponent, and the elements that can obtain the effect are limited to Ca, Sr, and Ba. Although not necessarily, in order to stably obtain the low refractive index and low dispersion glass of the present invention, it is effective to introduce a cation element having a relatively large ion radius such as Ca, Sr, or Ba. Preferably, one or more of Ca, Sr, and Ba, more preferably two or more of Ca, Sr, and Ba, and most preferably, Ca, Sr, and Ba are essential.
Si及び/又はBをガラス原料組成物に含有することは、熔融状態からの冷却過程におけるガラス内部の失透(結晶)発生を抑制するために重要かつ不可欠な要素である。低屈折率かつ低分散特性を実現するためには、大量のFをガラス成分に導入する必要があり、このようなガラスの分子間結合は、共有結合性よりもイオン結合性が強い。構成成分種類と構成比率においては、ガラス融液を冷却する過程において、ガラス状態を保つより熱力学的に安定なイオン性結晶状態に変化しやすくなる。それゆえ、このような場合、ガラス構成成分を調整することで、所望の低屈折率低分散という特性を実現しつつ、ガラスの耐失透性を向上させることには大きな困難を伴う。前述した必須構成成分はP、Alを除き、イオン半径が比較的大きい元素が多く、比較的イオン半径が小さいSi及び/又はBを適度にガラスに導入することによって、主要な構成成分のガラス構造を著しく変形させること無く、ガラス状態から結晶状態への変化を効果的に阻害することが可能となる。この効果を十分得るためには、ガラス原料組成物にSi及び/又はBを合計量で、0.005%以上含有させることが好ましく、より好ましくは0.008%以上、最も好ましくは0.01%以上である。その一方で、ガラス原料組成物に大量にSi及び/又はBを含有させ過ぎると、Si及び/又はBは共有結合性が強いため、共有結合性の結晶が析出しやすくなるばかりでなく、低屈折率低分散特性を実現しにくくなる。好ましくは、0.2%未満、より好ましくは、0.195%以下、最も好ましくは、0.19%以下である。 The inclusion of Si and / or B in the glass raw material composition is an important and indispensable element for suppressing the occurrence of devitrification (crystal) inside the glass during the cooling process from the molten state. In order to realize a low refractive index and a low dispersion characteristic, it is necessary to introduce a large amount of F into the glass component, and such intermolecular bonds of glass have stronger ionic bonds than covalent bonds. In the component component type and the composition ratio, in the process of cooling the glass melt, it becomes easy to change to an ionic crystal state that is more thermodynamically stable than maintaining the glass state. Therefore, in such a case, it is very difficult to improve the devitrification resistance of the glass while realizing the desired low refractive index and low dispersion properties by adjusting the glass constituent components. The essential constituents mentioned above, except for P and Al, have many elements with relatively large ionic radii, and by introducing Si and / or B with relatively small ionic radii into the glass appropriately, the glass structure of the main constituents It is possible to effectively inhibit the change from the glass state to the crystal state without significantly deforming the film. In order to sufficiently obtain this effect, the glass raw material composition preferably contains Si and / or B in a total amount of 0.005% or more, more preferably 0.008% or more, and most preferably 0.01. % Or more. On the other hand, if Si and / or B is contained in a large amount in the glass raw material composition, since Si and / or B has strong covalent bond, not only the covalent bond crystal is likely to precipitate, but also low It becomes difficult to realize low refractive index dispersion characteristics. Preferably, it is less than 0.2%, more preferably 0.195% or less, and most preferably 0.19% or less.
なお、Si及び/又はBの導入量は、ガラス原料組成物に含まれる量として表記している。Si及び/又はBはガラス融液からの冷却過程における失透発生を抑制するために導入されるものである。一般的な熔融法でガラスを取得する場合、さまざまなガラス原料を秤量・調合・混合し、それらを高温の熔解炉に投入しガラス化反応させ、ガラス融液を清澄、攪拌、均質化したのち、冷却固化する。ガラス原料は、所望のガラス構成元素の酸化物、炭酸化合物、硝酸化合物、硫酸化合物、燐酸化合物、ハロゲン化物、水酸化物等、多種多様に選択することが可能であり、それらのガラス化反応は、複雑かつ組み合わせが無限であるため、一義的には決まらず、最終的に得られるガラス中に存在する元素の配位数やイオン半径、イオン価数も一義的ではないため、元素にて表記した。 The amount of Si and / or B introduced is expressed as the amount contained in the glass raw material composition. Si and / or B is introduced to suppress devitrification in the cooling process from the glass melt. When glass is obtained by a general melting method, various glass raw materials are weighed, prepared and mixed, put into a high-temperature melting furnace and vitrified, and the glass melt is clarified, stirred, and homogenized. , Solidify by cooling. The glass raw material can be selected from a wide variety of oxides, carbonic acid compounds, nitric acid compounds, sulfuric acid compounds, phosphoric acid compounds, halides, hydroxides, and the like of the desired glass constituent elements. Because of the complexity and infinite number of combinations, it is not uniquely determined, and the coordination number, ionic radius, and ionic valence of the elements present in the final glass are not unique, so they are expressed in elements. did.
屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラスは、このガラス単独でレンズを作成した場合でも、光線波長の変化に対する屈折率の変化(分散)が小さく、特にカメラなどの可視光領域の光を利用する光学機器に有用であるが、高屈折率高分散ガラスと組み合わせる光学設計において、コンパクトかつ色収差の少ない高精度な光学機器を実現できるため、産業上非常に有用な材料である。 A glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) of 90 to 100 is suitable for a change in light wavelength even when a lens is made of this glass alone. Refractive index change (dispersion) is small, especially useful for optical equipment that uses light in the visible light region such as cameras, etc., but compact and highly accurate with low chromatic aberration in optical design combined with high refractive index and high dispersion glass Since an optical device can be realized, it is a very useful material in industry.
構成2のガラスは、元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを0.1〜5.0%、Alを1.0〜20.0%、Caを1.0〜20.0%、Srを1.0〜20.0%、Baを1.0〜20.0%、Fを30.0〜60.0%、Oを1.0〜20.0%、Mgを0〜10.0%、Yを0〜10.0%含有し、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有することを特徴とする。
構成1と重複する構成要素については、既に説明したとおりであるため、割愛する。
The glass of
The constituent elements that are the same as those in the first configuration are as described above, and are therefore omitted.
Caは、ガラス修飾成分の中でも、特に低分散特性を実現しつつ、ガラスの化学的耐久性を高める効果がある有用な成分である。その効果を十分得るために、好ましくは1.0%以上、より好ましくは3.0%以上、最も好ましくは5.0%以上を含有することが望ましい。その一方、過度に添加すると、主要ガラス骨格成分であるFとイオン結合性の結晶物を生じやすくなるため、好ましくは20.0%以下、より好ましくは18.0%以下、最も好ましくは、15.0%以下を含有する。 Ca is a useful component having an effect of improving the chemical durability of glass while realizing low dispersion characteristics, among other glass modifying components. In order to obtain the effect sufficiently, it is desirable to contain 1.0% or more, more preferably 3.0% or more, and most preferably 5.0% or more. On the other hand, when excessively added, it becomes easy to produce an ion-bonding crystal with F which is a main glass skeleton component. Therefore, it is preferably 20.0% or less, more preferably 18.0% or less, and most preferably 15 0.0% or less is contained.
Srは、ガラス修飾成分の中で、屈折率を調整する効果があり、そのほかの2価元素(特に、アルカリ土類元素)と共存させるとガラスの耐失透性が向上する効果が得られる有用な成分である。その効果を十分得るために、好ましくは1.0%以上、より好ましくは3.0%以上、最も好ましくは8.0%以上含有することが望ましい。その一方、過度に添加すると、屈折率が高くなりすぎ、所望の低屈折率低分散特性を実現しにくくなるばかりでなく、ガラスの耐失透性が悪化するため、好ましくは20.0%以下、より好ましくは19.0%以下、最も好ましくは18.0%以下を含有する。 Sr has the effect of adjusting the refractive index among the glass-modifying components, and is useful for improving the devitrification resistance of the glass when coexisting with other divalent elements (especially alkaline earth elements). Is an essential ingredient. In order to obtain the effect sufficiently, it is preferable to contain 1.0% or more, more preferably 3.0% or more, and most preferably 8.0% or more. On the other hand, if added excessively, the refractive index becomes too high, and it becomes difficult not only to realize the desired low refractive index and low dispersion characteristics, but also the devitrification resistance of the glass is deteriorated. More preferably, it contains 19.0% or less, and most preferably 18.0% or less.
Baは、ガラス修飾成分の中で、屈折率を調整する効果があり、ガラスの耐失透性を向上させる効果が得られる有用な成分である。その効果を十分得るためには、好ましくは1.0%以上、より好ましくは3.0%以上、最も好ましくは5.0%以上含有することが好ましい。その一方、過度に添加すると、屈折率が高くなりすぎるばかりでなく、得られるガラスの比重が大きくなり、化学的耐久性が悪化しやすくなるため、好ましくは20.0%以下、より好ましくは18.0%以下、最も好ましくは15.0%以下を含有する。 Ba is a useful component that has the effect of adjusting the refractive index among the glass modifying components and the effect of improving the devitrification resistance of the glass. In order to obtain the effect sufficiently, it is preferable to contain 1.0% or more, more preferably 3.0% or more, and most preferably 5.0% or more. On the other hand, when added excessively, not only the refractive index becomes too high, but also the specific gravity of the resulting glass increases and the chemical durability tends to deteriorate, so it is preferably 20.0% or less, more preferably 18 0.0% or less, most preferably 15.0% or less.
Mgは、ガラス修飾成分として機能し、屈折率を調整する効果、および、化学的耐久性を向上させる効果が得られやすいため、任意に含有させることが可能である。含有しなくても、本発明のガラスを得ることは可能であるが、所望の屈折率を実現しつつ、化学的耐久性を向上させたい場合には、0.3%以上を含有することがより好ましく、0.5%以上含有させることがさらに好ましい。その一方、過度に添加すると、ガラスの耐失透性が著しく悪化しやすくなるため、好ましくは10.0%以下、より好ましくは8.0%以下、最も好ましくは5.0%以下とする。 Mg functions as a glass modifying component, and it is easy to obtain the effect of adjusting the refractive index and the effect of improving the chemical durability, so it can be arbitrarily contained. Even if it is not contained, it is possible to obtain the glass of the present invention, but if it is desired to improve chemical durability while realizing a desired refractive index, it may contain 0.3% or more. More preferably, it is more preferably 0.5% or more. On the other hand, when it is added excessively, the devitrification resistance of the glass is remarkably deteriorated. Therefore, it is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, and most preferably 5.0% or less.
Yは、3価のガラス修飾成分であり、屈折率を調整する効果、および、ガラスの耐失透性を向上させる効果が得られるため、任意に含有させることが可能である。含有しなくても、本発明のガラスを得ることは可能であるが、所望の屈折率を実現しつつ、耐失透性を向上させたい場合には、0.1%以上を含有することがより好ましい。その一方、過度に添加すると、ガラスの屈折率が必要以上に高くなりやすくなるため、好ましくは10.0%以下、より好ましくは8.0%以下、最も好ましくは6.0%以下を上限とすることが望ましい。 Y is a trivalent glass-modifying component, and can be contained arbitrarily because it has the effect of adjusting the refractive index and the effect of improving the devitrification resistance of the glass. Even if it is not contained, it is possible to obtain the glass of the present invention, but if it is desired to improve the devitrification resistance while realizing a desired refractive index, it may contain 0.1% or more. More preferred. On the other hand, if added excessively, the refractive index of the glass tends to be higher than necessary, so that the upper limit is preferably 10.0% or less, more preferably 8.0% or less, and most preferably 6.0% or less. It is desirable to do.
前記構成3のガラスは、元素質量%で、Si及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を熔融することにより得られるガラスであって、Pを1.0〜5.0%、Alを8.0〜18.0%、Caを5.0〜15.0%、Srを8.0〜18.0%、Baを5.0〜15.0%、Fを35.0〜55.0%、Oを1.0〜15.0%、Mgを0.3〜5.0%及びYを0.1〜8.0%、並びにLaを0〜5.0%及び/又はGdを0〜5.0%及び/又はLiを0〜3.0%及び/又はNaを0〜3.0%及び/又はKを0〜3.0%含有し、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有することを特徴とする。 The glass of the said structure 3 is glass obtained by melting the glass raw material composition which contains less than 0.005-0.2% of Si and / or B with element mass%, Comprising: P is 1.0. -5.0%, Al 8.0-18.0%, Ca 5.0-15.0%, Sr 8.0-18.0%, Ba 5.0-15.0%, 35.0-55.0% F, 1.0-15.0% O, 0.3-5.0% Mg, 0.1-8.0% Y, and La 0-5 0.0% and / or Gd 0-5.0% and / or Li 0-3.0% and / or Na 0-3.0% and / or K 0-3.0%, It has an optical constant having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98.
屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラスは、市場から容易に調達できる市販の高屈折率高分散ガラスと組み合わせてコンパクトかつ色収差の少ない高精度な光学系を設計することが可能であるため、産業上で特に有用な材料である。
この屈折率及びアッベ数を持つガラスを安定に取得するため、構成2に記載した構成成分の種類と構成比率をさらに好ましい範囲としたものが、構成3である。重複する構成要素に関する説明は、割愛する。
La及びGdは、3価のガラス修飾成分としてYと同様の効果が得られやすいため、任意に添加することが可能である。しかし、過度に添加すると、ガラスの屈折率が高くなりやすいため、それぞれ5.0%以下、より好ましくは4.5%以下、最も好ましくは4.0%以下とする。
A glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98 is combined with a commercially available high refractive index and high dispersion glass that can be easily procured from the market. It is a particularly useful material in the industry because it is possible to design a compact and highly accurate optical system with little chromatic aberration.
In order to stably obtain a glass having this refractive index and Abbe number, Configuration 3 is a configuration in which the types and configuration ratios of the constituent components described in
La and Gd can be arbitrarily added because the same effects as Y can be easily obtained as a trivalent glass modifying component. However, if added excessively, the refractive index of the glass tends to increase, so that it is 5.0% or less, more preferably 4.5% or less, and most preferably 4.0% or less.
Li、Na及びKは、1価のガラス修飾成分であり、適量を添加することにより、ガラス構成成分の多成分化による耐失透性が向上する効果が得られやすいため、任意に添加することが可能である。しかし、1価のガラス修飾成分は、ガラス骨格を形成するFと結びついてイオン結合性結晶となりやすいため、それぞれ3.0%以下、より好ましくは2.5%以下、最も好ましくは2.0%以下とする。 Li, Na, and K are monovalent glass modifying components, and by adding an appropriate amount, it is easy to obtain the effect of improving the devitrification resistance due to the multi-component of the glass component, so add arbitrarily. Is possible. However, monovalent glass modifying components tend to be ion-bonded crystals when combined with F forming the glass skeleton, and are each 3.0% or less, more preferably 2.5% or less, and most preferably 2.0%. The following.
上記構成1〜3のガラスを得るための好ましいガラス原料形態については後述するが、本明細書の記載事項に限定されるものではない。 Although the preferable glass raw material form for obtaining the glass of the said structures 1-3 is mentioned later, it is not limited to the description matter of this specification.
Tiを除く、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、AgおよびMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独または複合して少量含有した場合でも着色してしまい、可視域の特定の波長に吸収を生じさせるため、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。さらに、Pb、Th、Cd、Tl、As、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ため、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。 Each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, and Mo, excluding Ti, is colored even when contained in a small amount by combining them individually or in combination. In order to cause absorption at the wavelength of the optical glass, it is preferable that the optical glass using the wavelength in the visible region does not substantially contain. Furthermore, each component of Pb, Th, Cd, Tl, As, Os, Be, and Se has tended to be refrained from being used as a harmful chemical material in recent years. Therefore, it is preferable not to include it substantially when the environmental impact is important.
構成4に示した、元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fは、ガラスの耐失透性を判断する指標の一つであり、0.15〜0.40の範囲とすることが好ましい。この元素質量%比の分子のうち、Si、Bの各元素は、段落〔0017〕で説明したとおり、少量の添加によってガラスの耐失透性を向上させる成分である。また、P、Alの各元素は、ガラス骨格を形成する元素(陽イオン成分)であり、ガラス融液の粘性を高め、耐失透性を向上させる成分である。一方、分母のFは、ガラス融液の粘性を低くする作用があり、多すぎると失透性を悪化させやすくなる。この比が小さすぎると、ガラス融液の粘性が低く、ガラス物品の成形が困難になりやすくなるばかりでなく、耐失透性が悪化しやすくなるため、生産性が悪くなりやすい。一方で、この比が大きすぎると、ガラス骨格中のF量が相対的に少なすぎてしまうため、耐失透性が悪化しやすくなったり、所望の光学恒数(特に低分散特性)が実現しにくくなる。そのため、好ましくは、0.40以下、より好ましくは0.37未満、最も好ましくは、0.35以下とし、好ましくは0.15より大きく、より好ましくは0.18より大きく、最も好ましくは0.20以上とする。 The element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F shown in Configuration 4 is one of the indicators for judging the devitrification resistance of the glass, and is preferably in the range of 0.15 to 0.40. Of the molecules in this element mass% ratio, each element of Si and B is a component that improves the devitrification resistance of the glass by adding a small amount as described in paragraph [0017]. Moreover, each element of P and Al is an element (cation component) that forms a glass skeleton, and is a component that increases the viscosity of the glass melt and improves the devitrification resistance. On the other hand, the denominator F has the effect of lowering the viscosity of the glass melt. If this ratio is too small, the viscosity of the glass melt is low, and it becomes difficult to form a glass article, and the devitrification resistance is likely to be deteriorated, so that the productivity tends to be deteriorated. On the other hand, if this ratio is too large, the amount of F in the glass skeleton will be relatively too small, so that the devitrification resistance is likely to deteriorate and the desired optical constant (particularly low dispersion characteristics) is realized. It becomes difficult to do. Therefore, it is preferably 0.40 or less, more preferably less than 0.37, most preferably 0.35 or less, preferably greater than 0.15, more preferably greater than 0.18, and most preferably 0. 20 or more.
構成5に示すように、(Si+B+P+Al)/Fが所定の範囲内にあり、かつ、元素質量%比Ba/Srを0.6〜1.0の範囲とすることにより、さらに耐失透性向上効果が得られやすくなる。このBa/Sr比が小さすぎると、耐失透性向上効果が得られやすいBaの相対比率が小さすぎることを意味し、ガラスの耐失透性が悪化しやすくなるため、好ましくは0.6以上、より好ましくは、0.62以上、最も好ましくは0.65以上とする。一方で、この比が大きすぎると、屈折率が所望の値より大きくなりやすくなるため、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.98以下、最も好ましくは0.95以下とする。 As shown in Configuration 5, when (Si + B + P + Al) / F is within a predetermined range and the element mass% ratio Ba / Sr is in the range of 0.6 to 1.0, the devitrification resistance is further improved. The effect is easily obtained. If this Ba / Sr ratio is too small, it means that the relative ratio of Ba where the effect of improving devitrification resistance is easily obtained is too small, and the devitrification resistance of the glass tends to be deteriorated. Above, more preferably 0.62 or more, and most preferably 0.65 or more. On the other hand, if this ratio is too large, the refractive index tends to be larger than the desired value, so it is preferably 1.0 or less, more preferably 0.98 or less, and most preferably 0.95 or less.
次に本発明の構成6〜8の光学ガラスについて説明する。構成6〜8において各成分の元素質量%表記は、熔融前の原料に含まれる各成分を、元素ごとに質量%で表示したものである。
前記構成6は、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラスを安定に得るための、ガラス原料及びガラス構成成分に関する要素である。ガラス構成成分についての役割及び効果は、既に説明しているため、割愛する。そして構成7は、構成6のより好ましい態様であり、構成8は、構成7のより好ましい態様である。
Next, optical glasses having configurations 6 to 8 of the present invention will be described. In composition 6-8, the element mass% notation of each component represents each component contained in the raw material before melting in mass% for each element.
The structure 6 includes a glass raw material and a glass component for stably obtaining a glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98. Element. Since the role and effect about a glass component have already been demonstrated, they are omitted. Configuration 7 is a more preferable aspect of Configuration 6, and Configuration 8 is a more preferable aspect of Configuration 7.
熔融法にてガラスを取得する場合、ガラス原料組成物は化学変化であるガラス化反応を経て、ガラス融液を形成するが、ガラス化反応をスムーズに進行させるためにガラス原料の形態や組み合わせを考慮することが重要である。 When glass is obtained by the melting method, the glass raw material composition undergoes a vitrification reaction, which is a chemical change, to form a glass melt, but in order to make the vitrification reaction proceed smoothly, the form and combination of the glass raw materials must be changed. It is important to consider.
酸化物原料は一般的に融点が高く、ガラス原料組成物全体のガラス化反応において、終盤までガラス原料が残りやすい傾向があり、ガラス化反応温度、すなわち、ガラス原料の熔融温度が低すぎると、酸化物原料が熔け残ってしまうことがある。熔け残りを防ぐためには、ガラス原料の熔融温度を高くするか熔融時間を長時間にすれば良いと考えられるが、本発明における低屈折率低分散ガラスには、揮発性が高いFを大量に含有させる必要があるため、これらの対処法は好ましくない。よって、本発明のガラスを得るためのガラス原料組成物に酸化物原料を大量に用いることは好ましくない。 In general, the oxide raw material has a high melting point, and in the vitrification reaction of the entire glass raw material composition, the glass raw material tends to remain until the final stage.If the vitrification reaction temperature, that is, the melting temperature of the glass raw material is too low, Oxide raw material may remain unmelted. In order to prevent unmelted residue, it is considered to increase the melting temperature of the glass raw material or to increase the melting time. However, in the low refractive index low dispersion glass in the present invention, a large amount of F having high volatility is used. These measures are not preferred because they need to be included. Therefore, it is not preferable to use a large amount of oxide raw material in the glass raw material composition for obtaining the glass of the present invention.
Siを導入するために最も安価かつ容易に入手できる原料形態は、酸化物(代表例としてはSiO2)であるが、本発明においては、ガラス化反応の初期からSiをガラス中に導入することが重要であるため、酸化物原料以外のガラス原料でSiを導入することが好ましい。
Bの酸化物であるB2O3は、不安定な化合物であり吸湿性が高いため、保管や管理において、注意を要し、安定な生産活動を阻害するため、酸化物以外のガラス原料でBを導入することが好ましい。
原料中に含有されるSi及び/又はBは、その合計量が、好ましくは0.2%未満、より好ましくは0.195%以下、最も好ましくは0.19%以下を上限とし、好ましくは0.005%、より好ましくは0.008%、最も好ましくは0.01%を下限とする。
The most inexpensive and readily available raw material form for introducing Si is an oxide (typically SiO 2 ). In the present invention, Si is introduced into the glass from the beginning of the vitrification reaction. Therefore, it is preferable to introduce Si with a glass raw material other than the oxide raw material.
B 2 O 3 , which is an oxide of B, is an unstable compound and has a high hygroscopic property. Therefore, it needs to be carefully stored and managed, and inhibits stable production activities. It is preferable to introduce B.
The total amount of Si and / or B contained in the raw material is preferably less than 0.2%, more preferably 0.195% or less, most preferably 0.19% or less, preferably 0. The lower limit is 0.005%, more preferably 0.008%, and most preferably 0.01%.
燐酸複合塩は、本発明のガラスに必要不可欠なPの供給源であるため、ガラス原料として必須に用いる。燐酸複合塩は、酸化物原料に比べると融点が低く、ガラス化反応が低温で進行しやすい傾向があるため、本発明のガラスを得るためのガラス原料として用いることが好ましい。酸化物原料及び/又は燐酸化合物原料は、本発明のガラスに必要不可欠なOの供給源であるため、ガラス原料として用いることが必要であるが、過度に用いると、所望量以上のOがガラス中に導入される点に留意することが必要である。なお、一般的な炭酸化合物、硝酸化合物、硫酸化合物、水酸化物等のガラス原料をOの供給源として用いることも可能である。しかし、これらの原料は、ガラス化反応の際に分解してガス成分(例えば、炭酸化合物の場合は、炭酸ガス)を放出するため、過度に用いると、ガラス融液が発泡して熔解坩堝からこぼれたり、放出ガス成分が泡となって融液表面に浮上して消失する(泡がはじける)際に、ガラス融液中のF成分の揮発を促進する傾向があるので、これらの化合物原料を用いる場合は、少量(ガラス原料の総質量%で5.0%未満)とすることが望ましい。
なお原料中に含有されるPは好ましくは5.0%、より好ましくは4.9%、最も好ましくは4.8%を上限とし、好ましくは1.0%、より好ましくは1.1%、最も好ましくは1.2%を下限とする。
フッ化物原料は、本発明のガラスに必要不可欠なFの供給源であるため、必須のガラス原料として用いる。
Since the phosphoric acid complex salt is an essential source of P for the glass of the present invention, it is used as a glass raw material. The phosphoric acid complex salt has a lower melting point than the oxide raw material, and the vitrification reaction tends to proceed at a low temperature. Therefore, it is preferably used as a glass raw material for obtaining the glass of the present invention. Since the oxide raw material and / or the phosphoric acid compound raw material is an essential supply source of O for the glass of the present invention, it is necessary to use it as a glass raw material. It is necessary to keep in mind that it is introduced inside. In addition, it is also possible to use glass raw materials, such as a general carbonic acid compound, a nitric acid compound, a sulfuric acid compound, a hydroxide, as a supply source of O. However, these raw materials are decomposed during the vitrification reaction to release gas components (for example, carbon dioxide in the case of carbonic acid compounds), so that if used excessively, the glass melt will foam and be melted from the melting crucible. When the spilled or released gas component becomes bubbles and floats and disappears on the melt surface (bubbles repel), the volatilization of the F component in the glass melt tends to be promoted. When used, it is desirable to use a small amount (less than 5.0% in terms of the total mass% of the glass raw material).
P contained in the raw material is preferably 5.0%, more preferably 4.9%, and most preferably 4.8%, preferably 1.0%, more preferably 1.1%, Most preferably, the lower limit is 1.2%.
Since the fluoride raw material is an essential supply source of F for the glass of the present invention, it is used as an essential glass raw material.
構成7は、構成6のより好ましい態様であり、構成8は、構成7のより好ましい態様である。なお、構成7及び構成8に記載のガラス原料から導入されるガラス構成成分についての役割及び効果、原料形態については前述の構成1〜5と同じである。 Configuration 7 is a more preferable aspect of Configuration 6, and Configuration 8 is a more preferable aspect of Configuration 7. In addition, about the role and effect about a glass structural component introduce | transduced from the glass raw material of the structure 7 and the structure 8, and a raw material form, it is the same as the above-mentioned structures 1-5.
Al、Mg、Ca、Sr、Baの各元素成分は、燐酸複合塩及び/又はフッ化物原料を必須として導入することが好ましい。Alを導入するための燐酸複合塩としては、Al(PO3)3、AlPO4など、Alを導入するためのフッ化物原料としては、AlF3が好ましい。アルカリ土類金属元素(R“=Mg、Ca、Sr、Ba)を導入するための燐酸複合塩としては、R“(PO3)2、R“2P2O7など、アルカリ土類金属元素(R“=Mg、Ca、Sr、Ba)を導入するためのフッ化物原料としては、R“F2が好ましい。
原料に含有されるAlは好ましくは20.0%、より好ましくは18.0%を上限とし、好ましくは3.0%、より好ましくは8.0%を下限とする。
原料に含有されるMgは好ましくは5.0%、より好ましくは3.0%を上限とする。またMgは含有しなくても差し支えないが、0.3%以上含有することが好ましい。
原料に含有されるCaは好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%を上限とし、好ましくは3.0%、より好ましくは7.0%を下限とする。
原料に含有されるSrは好ましくは20.0%、より好ましくは18.0%を上限とし、好ましくは3.0%、より好ましくは11.0%を下限とする。
原料に含有されるBaは好ましくは20.0%、より好ましくは15.0%を上限とし、好ましくは3.0%、より好ましくは5.0%を下限とする。
またSr+Baの和は20.0%〜35.0%の範囲であることが好ましく、22.0〜33.0%の範囲であることが好ましい。
Each elemental component of Al, Mg, Ca, Sr, and Ba is preferably introduced with a phosphate complex salt and / or a fluoride raw material as essential. As the phosphoric acid complex salt for introducing Al, Al (PO 3 ) 3 , AlPO 4 and the like, and as the fluoride raw material for introducing Al, AlF 3 is preferable. Examples of the phosphate complex salt for introducing the alkaline earth metal element (R "= Mg, Ca, Sr, Ba) include alkaline earth metal elements such as R" (PO 3 ) 2 , R " 2 P 2 O 7 As a fluoride raw material for introducing (R "= Mg, Ca, Sr, Ba), R" F 2 is preferable.
Al contained in the raw material is preferably 20.0%, more preferably 18.0%, and preferably 3.0%, more preferably 8.0%.
Mg contained in the raw material is preferably 5.0%, more preferably 3.0%. Further, Mg may be contained, but it is preferable to contain 0.3% or more.
Ca contained in the raw material is preferably 20.0%, more preferably 15.0% as an upper limit, preferably 3.0%, more preferably 7.0%.
Sr contained in the raw material is preferably 20.0%, more preferably 18.0% as the upper limit, preferably 3.0%, more preferably 11.0% as the lower limit.
Ba contained in the raw material is preferably 20.0%, more preferably 15.0% as the upper limit, preferably 3.0%, more preferably 5.0%.
The sum of Sr + Ba is preferably in the range of 20.0% to 35.0%, and more preferably in the range of 22.0 to 33.0%.
Y、La、Gdの各元素成分は、フッ化物原料を必須として導入することが好ましい。燐酸複合塩での導入も可能であるが(例えば、メタ燐酸化合物)、これらの化合物は入手し難く、また高額であるため、本発明のガラスを安定かつ経済的に取得する場合は、フッ化物原料(YF3、LaF3、GdF3)を必須として導入することが、より好ましい。
原料に含有されるYは好ましくは8.0%、より好ましくは6.0%、最も好ましくは4.0%未満を上限とし好ましくは0.01%、より好ましくは0.5%を下限とする。
原料に含有されるLaは好ましくは5.0%、より好ましくは4.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。
原料に含有されるGdは好ましくは5.0%、より好ましくは4.0%、最も好ましくは3.0%を上限とする。
Each element component of Y, La, and Gd is preferably introduced with a fluoride raw material as an essential component. Although introduction with a phosphoric acid complex salt is possible (for example, a metaphosphoric acid compound), these compounds are difficult to obtain and expensive, and therefore, when the glass of the present invention is to be obtained stably and economically, it is a fluoride. It is more preferable to introduce the raw materials (YF 3 , LaF 3 , GdF 3 ) as essential.
Y contained in the raw material is preferably 8.0%, more preferably 6.0%, and most preferably less than 4.0%, preferably 0.01%, more preferably 0.5%. To do.
La contained in the raw material is preferably 5.0%, more preferably 4.0%, and most preferably 3.0%.
Gd contained in the raw material is preferably 5.0%, more preferably 4.0%, and most preferably 3.0%.
アルカリ金属元素(R=Li、Na、K)の各元素成分は、本発明に必要不可欠なFを大量にガラスへ供給するために、フッ化物原料を必須として導入することが好ましい。これらのフッ化物として、RFの形態ではR−Fのイオン結合性が強すぎて、ガラス化反応がスムーズに進行しないため、R2SiF6やR3AlF6などの複合的なフッ化物で導入することが好ましい。RPO3、R3PO4、R2HPO4などの燐酸化合物(水和物も含む)で導入する場合は、これらの原料から導入されるP及びOが所定の量となるように考慮する。
原料に含有されるLiは好ましくは3.0%、より好ましくは2.0%、最も好ましくは1.0%を上限とする。
原料に含有されるNaは好ましくは3.0%、より好ましくは2.0%、最も好ましくは1.0%を上限とする。
原料に含有されるKは好ましくは3.0%、より好ましくは2.0%、最も好ましくは1.0%を上限とする。
なお、原料に含有されるFは好ましくは65%、より好ましくは55%を上限とし、好ましくは35%、より好ましくは40%を下限とする。
Each element component of the alkali metal element (R = Li, Na, K) is preferably introduced as a fluoride raw material in order to supply a large amount of F essential to the present invention to the glass. These fluorides are introduced with complex fluorides such as R 2 SiF 6 and R 3 AlF 6 because the RF form has too strong ionic bond of RF and the vitrification reaction does not proceed smoothly. It is preferable to do. When introducing by phosphoric acid compounds (including hydrates) such as RPO 3 , R 3 PO 4 and R 2 HPO 4 , consideration is given so that P and O introduced from these raw materials become a predetermined amount.
The upper limit of Li contained in the raw material is preferably 3.0%, more preferably 2.0%, and most preferably 1.0%.
Na contained in the raw material is preferably 3.0%, more preferably 2.0%, and most preferably 1.0%.
K contained in the raw material is preferably 3.0%, more preferably 2.0%, and most preferably 1.0%.
In addition, F contained in the raw material is preferably 65%, more preferably 55% as the upper limit, preferably 35%, more preferably 40% as the lower limit.
塩化物原料から導入されるCl、臭化物原料から導入されるBr、ヨウ化物原料から導入されるIの各元素成分は、Fの一部と置換してガラス中に導入されることによって、多成分化による耐失透性向上効果や、これらのガラス原料を適量用いることで、ガラス化反応の促進やガラス中の脱泡効果が得られるため、任意に用いることが可能である。しかし、塩化物原料から導入されるClは3.0%、臭化物原料から導入されるBr及びヨウ化物原料から導入されるIは、それぞれ5.0%より多くガラス中に導入すると、イオン半径が大きいこれらの元素が大量にガラス中に導入され、ガラス構造を不安定化させるため、ガラスの耐失透性が著しく悪化する。より好ましい上限値は、全ての元素成分とも1.0%である。
さらに、原料中に含まれるOは好ましくは10.0%、より好ましくは8.0%を上限とし、好ましくは0.1%、より好ましくは0.5%を下限とする。
Each elemental component of Cl introduced from a chloride raw material, Br introduced from a bromide raw material, and I introduced from an iodide raw material is substituted into a part of F, and is introduced into the glass. Since the devitrification resistance improving effect by crystallization and the use of an appropriate amount of these glass raw materials can promote the vitrification reaction and the defoaming effect in the glass, it can be used arbitrarily. However, if the Cl introduced from the chloride raw material is 3.0%, Br introduced from the bromide raw material and I introduced from the iodide raw material are more than 5.0% introduced into the glass, the ionic radius is Since these large elements are introduced into the glass in a large amount and destabilize the glass structure, the devitrification resistance of the glass is remarkably deteriorated. A more preferable upper limit value is 1.0% for all elemental components.
Further, O contained in the raw material is preferably 10.0%, more preferably 8.0% as the upper limit, preferably 0.1%, more preferably 0.5% as the lower limit.
構成7及び構成8に記載されている元素質量%の限定範囲とするようにガラス原料組成物を調整することにより、構成1〜6に記載されている低屈折率低分散ガラスを一般的な熔融法によって安定に取得することが可能となる。 By adjusting the glass raw material composition so as to be in the limited range of the element mass% described in the configuration 7 and the configuration 8, the low refractive index and low dispersion glass described in the configurations 1 to 6 is generally melted. It becomes possible to acquire stably by the law.
次に本発明の構成9〜13のガラスについて説明する。構成9〜13において各成分の質量%表記は、熔融前の原料に含まれる各成分を、化合物ごとに質量%で表示したものである。
構成9及び構成10は、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラスを得るために、好適な原料組成物により示したものである。この段落では、「ガラス原料の総質量を基準とした質量%」を、単に「%」と表記する。
Next, the glass of the structures 9-13 of this invention is demonstrated. In composition 9-13, the mass% notation of each component represents each component contained in the raw material before melting in mass% for each compound.
In order to obtain glass having optical constants in which the refractive index (nd) is 1.41 to 1.47 and the Abbe number (νd) is 90 to 100, It is shown. In this paragraph, “mass% based on the total mass of the glass raw material” is simply expressed as “%”.
Al(PO3)3は、Al、P及びOをガラス中に導入するために有用な原料であり、安定なガラス形成を促進し、得られるガラスの機械的強度及び化学的耐久性を高める効果がある。少なすぎると、この効果を十分得られにくいため、好ましくは2.0%以上、より好ましくは2.5%以上、最も好ましくは3.0%以上含有させる。一方、過度に用いると、ガラスの屈折率及び分散が増大し、所望の光学恒数を実現し難くなるため、好ましくは10.0%以下、より好ましくは9.5%以下、最も好ましくは、9.0%以下とする。 Al (PO 3 ) 3 is a useful raw material for introducing Al, P, and O into glass, and promotes stable glass formation, and has an effect of increasing the mechanical strength and chemical durability of the obtained glass. There is. If the amount is too small, it is difficult to obtain this effect sufficiently. Therefore, the content is preferably 2.0% or more, more preferably 2.5% or more, and most preferably 3.0% or more. On the other hand, if used excessively, the refractive index and dispersion of the glass will increase, making it difficult to achieve the desired optical constant, so it is preferably 10.0% or less, more preferably 9.5% or less, most preferably, 9.0% or less.
AlF3は、Al及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、ガラス化反応の促進、安定なガラス形成の促進効果があるほかに、得られるガラスの屈折率と分散を小さくする効果がある。少なすぎると、所望の光学恒数を実現し難くなるため、好ましくは20%以上、より好ましくは22%以上、最も好ましくは25%以上含有させる。一方、過度に用いると、ガラスの耐失透性が悪化するため、好ましくは35%以下、より好ましくは33%以下、最も好ましくは30%以下とする。 AlF 3 is a useful raw material for introducing Al and F into the glass, and has the effect of promoting the vitrification reaction and promoting the stable glass formation, and reduces the refractive index and dispersion of the resulting glass. effective. If the amount is too small, it becomes difficult to achieve a desired optical constant. Therefore, the content is preferably 20% or more, more preferably 22% or more, and most preferably 25% or more. On the other hand, if used excessively, the devitrification resistance of the glass deteriorates, so it is preferably 35% or less, more preferably 33% or less, and most preferably 30% or less.
CaF2は、Ca及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、得られるガラスの分散と比重を小さくする効果と安定なガラス形成を促進する効果が得られる。少なすぎると、その効果が十分得られにくいため、好ましくは15%以上、より好ましくは16%以上、最も好ましくは18%以上含有させる。一方、過度に用いると、ガラスの耐失透性が悪化するため、好ましくは25%以下、より好ましくは24%以下、最も好ましくは22%以下とする。 CaF 2 is a useful raw material for introducing Ca and F into glass, and an effect of reducing the dispersion and specific gravity of the obtained glass and an effect of promoting stable glass formation are obtained. If the amount is too small, it is difficult to obtain the effect sufficiently. Therefore, the content is preferably 15% or more, more preferably 16% or more, and most preferably 18% or more. On the other hand, when used excessively, the devitrification resistance of the glass deteriorates, so it is preferably 25% or less, more preferably 24% or less, and most preferably 22% or less.
SrF2は、Sr及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、得られるガラスの屈折率を調整する効果と安定なガラス形成を促進する効果が得られる。少なすぎると、その効果が十分得られにくいため、好ましくは15%以上、より好ましくは15.5%以上、最も好ましくは16%以上含有させる。一方、過度に用いると、所望の光学恒数を実現しにくくなり、ガラスの耐失透性が悪化するため、好ましくは28%以下、より好ましくは27%以下、最も好ましくは25%以下とする。 SrF 2 is a useful raw material for introducing Sr and F into glass, and an effect of adjusting the refractive index of the obtained glass and an effect of promoting stable glass formation are obtained. If the amount is too small, it is difficult to obtain the effect sufficiently. Therefore, the content is preferably 15% or more, more preferably 15.5% or more, and most preferably 16% or more. On the other hand, if it is used excessively, it becomes difficult to realize a desired optical constant, and the devitrification resistance of the glass deteriorates. Therefore, it is preferably 28% or less, more preferably 27% or less, and most preferably 25% or less. .
BaF2は、Ba及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、得られるガラスの屈折率を調整する効果と安定なガラス形成を促進する効果が得られる。少なすぎると、その効果が十分得られにくいため、好ましくは5%以上、より好ましくは6%以上、最も好ましくは8%以上含有させる。一方、過度に用いると、得られるガラスの屈折率が高くなりすぎるばかりでなく、ガラス比重が重くなり、ガラスの化学的耐久性が悪化するため、好ましくは20%以下、より好ましくは18%以下、最も好ましくは15%以下とする。 BaF 2 is a useful raw material for introducing Ba and F into the glass, and an effect of adjusting the refractive index of the obtained glass and an effect of promoting stable glass formation are obtained. If the amount is too small, it is difficult to obtain the effect sufficiently. Therefore, the amount is preferably 5% or more, more preferably 6% or more, and most preferably 8% or more. On the other hand, when used excessively, not only the refractive index of the glass obtained becomes too high, but also the glass specific gravity becomes heavy and the chemical durability of the glass deteriorates, so it is preferably 20% or less, more preferably 18% or less. And most preferably 15% or less.
YF3は、Y及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、得られるガラスの屈折率を調整する効果と安定なガラス形成を促進する効果が得られる。少なすぎると、その効果が十分得られにくいため、好ましくは0.1%以上、より好ましくは0.5%以上、最も好ましくは1.0%以上含有させる。一方、過度に用いると、得られるガラスの屈折率が高くなりやすくなるため、好ましくは10%以下、より好ましくは9%以下、最も好ましくは8%以下とする。
酸化物を除く原料から導入されるSiを0.005〜0.2元素質量%未満の範囲で原料に含有させることが、熔融状態からの冷却過程におけるガラス内部の失透(結晶)発生を抑制するために重要かつ不可欠な要素であることは、前述のとおりである。
YF 3 is a useful raw material for introducing Y and F into the glass, and an effect of adjusting the refractive index of the obtained glass and an effect of promoting stable glass formation are obtained. If the amount is too small, it is difficult to obtain the effect sufficiently. Therefore, the content is preferably 0.1% or more, more preferably 0.5% or more, and most preferably 1.0% or more. On the other hand, if it is used excessively, the refractive index of the resulting glass tends to be high, so it is preferably 10% or less, more preferably 9% or less, and most preferably 8% or less.
Adding Si introduced from the raw material excluding oxide in the range of 0.005 to less than 0.2 elemental mass% suppresses the occurrence of devitrification (crystal) inside the glass during the cooling process from the molten state. As described above, it is an important and indispensable element.
構成11は、構成9及び構成10の中でもより好適な原料組成物の構成を具体的に示したものである。この段落では、「ガラス原料の総質量を基準とした質量%」を、単に「%」と表記し、構成9及び構成10と重複する要素の説明については割愛する。
The configuration 11 specifically shows a more preferable configuration of the raw material composition among the
MgF2は、Mg及びFをガラス中に導入するために有用な原料であり、得られるガラスの屈折率を調整する効果とガラスの化学的耐久性を向上させる効果が得られる。少なすぎると、化学的耐久性を高める効果が十分得難くなるため、好ましくは1%以上、より好ましくは1.5%以上、最も好ましくは2%以上含有させる。一方、過度に用いるとガラスの耐失透性が悪化するため、好ましくは7%以下、より好ましくは6.5%以下、最も好ましくは6%以下とする。 MgF 2 is a useful raw material for introducing Mg and F into the glass, and an effect of adjusting the refractive index of the obtained glass and an effect of improving the chemical durability of the glass are obtained. If the amount is too small, the effect of enhancing the chemical durability is difficult to obtain. Therefore, the content is preferably 1% or more, more preferably 1.5% or more, and most preferably 2% or more. On the other hand, since the devitrification resistance of the glass deteriorates when used excessively, it is preferably 7% or less, more preferably 6.5% or less, and most preferably 6% or less.
また、質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)を、0.77未満とすることにより、得られるガラスの耐失透性がさらに向上させることが可能となる。この質量%比の分子であるMgF2とCaF2は、大量に含有すると失透性を悪化させる傾向が強い原料であり、一方、分母のAl(PO3)3とAlF3は、安定なガラス形成を促進し、ガラスの耐失透性を向上させる効果が高い原料であるため、この比が小さいほど、得られるガラスの耐失透性が優れることを意味する。この質量%比は、好ましくは、0.77未満、より好ましくは、0.73未満、最も好ましくは、0.72以下である。この質量%比が0.5以下となると、ガラスの耐失透性が優れても、所望の光学恒数を実現しにくくなる。 Further, by setting the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) to be less than 0.77, the devitrification resistance of the obtained glass can be further improved. . MgF 2 and CaF 2 , molecules of this mass% ratio, are raw materials that have a strong tendency to deteriorate devitrification when contained in a large amount, while denominator Al (PO 3 ) 3 and AlF 3 are stable glass. Since this is a raw material that has a high effect of promoting formation and improving the devitrification resistance of glass, the smaller this ratio, the better the devitrification resistance of the resulting glass. This mass% ratio is preferably less than 0.77, more preferably less than 0.73, and most preferably 0.72 or less. When the mass% ratio is 0.5 or less, it is difficult to achieve a desired optical constant even if the glass is excellent in devitrification resistance.
構成12は、構成1〜11に記載のガラスを安定かつ経済的に取得するための、原料形態に関する記述である。 The structure 12 is a description regarding the raw material form for stably and economically obtaining the glasses described in the structures 1 to 11.
SiO2及びB2O3は酸化物であるため、前述のとおり、スムーズなガラス化反応を阻害しやすい原料形態である。これらをガラスに導入する場合は、フッ化物あるいは燐酸化合物など、酸化物以外の原料を用いることが望ましい。なお、B2O3の水和物(H3BO3など)を原料に用いることは、ガラス化反応において水分(H2O)を発生してFの揮発を促すため、好ましくない。 Since SiO 2 and B 2 O 3 are oxides, as described above, they are raw material forms that tend to hinder a smooth vitrification reaction. When these are introduced into glass, it is desirable to use raw materials other than oxides such as fluorides or phosphoric acid compounds. It is not preferable to use a hydrate of B 2 O 3 (such as H 3 BO 3 ) as a raw material because water (H 2 O) is generated in the vitrification reaction to promote F volatilization.
Ba(PO3)2及びBaCl2は、特にガラス化反応の際に、一般的なガラス熔解設備の材質であるPtなどの白金族と合金を作りやすい原料形態である。Baは白金族イオンの中でも特にPtと合金を作りやすく、特に燐酸化合物をガラス原料に用いた場合に、合金事故が発生しやすい。本発明のガラスを、熔解設備を損傷することなく安定に取得するためには、この原料形態を用いるのは好ましくない。また、BaCl2から導入されるClは、熔解設備のPtを侵しやすく、ガラス中へPtイオンを大量に溶出させやすい。特に450nm以下の短波長領域にPtイオンの吸収が生じ、ガラスの光線透過性が悪化しやすいので、好ましくない。 Ba (PO 3 ) 2 and BaCl 2 are raw material forms that can easily form an alloy with a platinum group such as Pt, which is a material of general glass melting equipment, particularly during the vitrification reaction. Ba is particularly easy to form an alloy with Pt among platinum group ions, and an alloy accident is likely to occur particularly when a phosphoric acid compound is used as a glass raw material. In order to stably obtain the glass of the present invention without damaging the melting equipment, it is not preferable to use this raw material form. Further, Cl introduced from BaCl 2 tends to invade Pt of the melting equipment and easily elutes a large amount of Pt ions into the glass. In particular, Pt ions are absorbed in a short wavelength region of 450 nm or less, and the light transmittance of the glass tends to deteriorate.
LiF、NaF及びKFの原料形態では、R−Fのイオン結合性が強すぎて、ガラス化反応がスムーズに進行し難いだけでなく、ガラス化反応の際に、熔解器具のPtをイオン化してガラス中に大量に溶出させやすいため、特に450nm以下の短波長領域にPtイオンの吸収が生じやすく、ガラスの光線透過性が悪化しやすいので、好ましくない。 In the raw material form of LiF, NaF and KF, not only is the ionic bondability of R—F so strong that the vitrification reaction does not proceed smoothly, but during the vitrification reaction, Pt of the melting instrument is ionized. Since it is easy to elute in a large amount in the glass, it is not preferable because absorption of Pt ions is likely to occur particularly in a short wavelength region of 450 nm or less and the light transmittance of the glass tends to deteriorate.
LiPF6、NaPF6、KPF6は、ガラス化反応の際に、熔解器具のPtをイオン化してガラス中に大量に溶出させやすいため、特に450nm以下の短波長領域にPtイオンの吸収が生じやすく、ガラスの光線透過性が悪化しやすいので、好ましくない。加えて、これらのアルカリ金属複合物は、入手が困難な原料であり比較的高価なため、本発明のガラスを経済的に取得するためには、用いないことが望ましい。 LiPF 6 , NaPF 6 , and KPF 6 tend to ionize Pt of the melting apparatus and easily elute it in the glass in the vitrification reaction, so that absorption of Pt ions is likely to occur particularly in the short wavelength region of 450 nm or less. The light transmittance of the glass tends to deteriorate, which is not preferable. In addition, since these alkali metal composites are raw materials that are difficult to obtain and relatively expensive, it is desirable not to use them in order to obtain the glass of the present invention economically.
構成13は、本発明のガラスを安定かつ経済的に取得するためのさらに具体的な要件である。これまでの説明と重複する要素については、説明を割愛する。 Configuration 13 is a more specific requirement for obtaining the glass of the present invention stably and economically. Explanation of elements that overlap with the previous explanation is omitted.
Na2SiF6は、ガラス中にNa、Si、Fを導入することができる成分であり、本発明において必要不可欠なSiを導入するために好適な原料である。また、K2SiF6は、ガラス中にK、Si、Fを導入することができる成分であり、本発明において必要不可欠なSiを導入するために好適な原料である。これらをそれぞれ単独で3.0%以上用いると、過剰なFがガラス中に導入され、ガラスの耐失透性が悪化しやすいばかりでなく、Na及びKがガラス中に過剰に導入されることによって化学的耐久性が悪化しやすいため、好ましくは3.0%以下、より好ましくは2.8%以下、最も好ましくは2.5%以下とする。 Na 2 SiF 6 is a component that can introduce Na, Si, and F into the glass, and is a suitable raw material for introducing Si indispensable in the present invention. K 2 SiF 6 is a component that can introduce K, Si, and F into glass, and is a suitable raw material for introducing Si indispensable in the present invention. When these are used individually by 3.0% or more, excessive F is introduced into the glass, and not only the devitrification resistance of the glass is likely to deteriorate, but Na and K are excessively introduced into the glass. Therefore, the chemical durability is likely to deteriorate, so that it is preferably 3.0% or less, more preferably 2.8% or less, and most preferably 2.5% or less.
ガラス中にSiを導入するためには、どちらかのガラス原料ひとつを用いても良いし、両方複合させて用いても良いため、質量和(Na2SiF6+K2SiF6)は、少なくとも0.01%以上が必要であり、好ましくは0.03%以上、最も好ましくは0.05%以上である。一方、これらの合計量が、5.0%を超えると、過剰なFがガラス中に導入され、ガラスの耐失透性が悪化しやすいばかりでなく、Na及びKがガラス中に過剰に導入されることによって化学的耐久性が悪化する(→可能なら“悪化しやすい“に変更)ため、好ましい上限は5.0%以下、より好ましくは4.0%以下、最も好ましくは3.0%以下とする。 In order to introduce Si into the glass, either one of the glass raw materials may be used, or both may be used in combination, so the mass sum (Na 2 SiF 6 + K 2 SiF 6 ) is at least 0. 0.01% or more is necessary, preferably 0.03% or more, and most preferably 0.05% or more. On the other hand, when the total amount exceeds 5.0%, excessive F is introduced into the glass, and not only the devitrification resistance of the glass is likely to deteriorate, but Na and K are excessively introduced into the glass. As a result, the chemical durability deteriorates (→ if possible, it is changed to “easy to deteriorate”), so the preferable upper limit is 5.0% or less, more preferably 4.0% or less, and most preferably 3.0%. The following.
KHF2は、ガラス融液の脱泡効果と還元傾向が強いガラス融液を中性方向に向けるための酸性化剤としての効果が得られるため、有用なガラス原料である。ガラス融液の還元傾向が強まると、ガラス中のBaやPが、白金族金属で構成される熔解設備と反応しPtイオンをガラス中に溶出させやすく、ひどい場合には、白金族金属と合金を形成して合金部分からガラスが流出するという合金事故が生じる可能性も高まる。0.1%未満では、これらの効果が十分得られないため、好ましくは、0.1%以上、より好ましくは、0.13%以上、最も好ましくは、0.15%以上とする。一方で、過度にガラス原料に用いると、放出されるHFガスが増大し、ガラス中のFの揮発量を増大させやすいため、好ましくは、3.0%以下、より好ましくは、2.8%以下、最も好ましくは2.5%以下とする。 KHF 2 is a useful glass raw material because an effect as an acidifying agent for directing a glass melt having a strong defoaming effect and reduction tendency to a neutral direction is obtained. When the reduction tendency of the glass melt is strengthened, Ba and P in the glass react with the melting equipment composed of platinum group metals and easily elute Pt ions into the glass. In severe cases, platinum group metals and alloys The possibility of an alloy accident in which the glass flows out of the alloy portion due to the formation of the film increases. If it is less than 0.1%, these effects cannot be obtained sufficiently. Therefore, it is preferably 0.1% or more, more preferably 0.13% or more, and most preferably 0.15% or more. On the other hand, since it will be easy to increase the volatilization amount of F in glass, when it uses for a glass raw material too much, Preferably, it is 3.0% or less, More preferably, it is 2.8%. Hereinafter, most preferably 2.5% or less.
NH4F・HFは、KHF2と同様にガラス融液の脱泡効果と還元傾向が強いガラス融液を中性方向に向けるための酸性化剤としての効果が得られるため、任意に添加することが可能である。しかし、HFガスの導入量がKHF2に比べると多いため、その上限は、1.0%とすることが好ましい。 NH 4 F · HF is added arbitrarily as KHF 2 because the defoaming effect of the glass melt and the effect as an acidifying agent for directing the glass melt having a strong reduction tendency to the neutral direction are obtained. It is possible. However, since the amount of HF gas introduced is larger than that of KHF 2 , the upper limit is preferably 1.0%.
構成14は、構成6〜13のいずれか一項に記載のガラスの中でも、ガラス融液を冷却する過程での耐失透性をさらに向上させるための、好ましい範囲を限定する用件である。ガラス原料組成物(熔融前の原料)の状態で、元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fを0.20〜0.40の割合に調整することにより、構成1〜5に記載したガラスを得やすくなる。この比が小さすぎると、過度のF成分がガラスに導入されやすくなるため、ガラス融液の粘性が低く、ガラス物品の成形が困難になりやすくなるばかりでなく、耐失透性が悪化しやすくなるため、生産性が悪くなりやすい。一方で、この比が大きすぎると、ガラス化反応及び熔融中のF成分の揮発によって、ガラス骨格中のF量が相対的に少なくなりすぎてしまうため、耐失透性が悪化しやすくなったり、所望の光学恒数(特に低分散特性)が実現しにくくなる。そのため、好ましくは、0.40、より好ましくは0.35以下、最も好ましくは、0.30以下とし、好ましくは0.20以上、より好ましくは0.25以上、最も好ましくは0.27以上とする。 Configuration 14 is a requirement for limiting the preferred range for further improving the devitrification resistance in the process of cooling the glass melt among the glasses according to any one of Configurations 6 to 13. By adjusting the element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F to a ratio of 0.20 to 0.40 in the state of the glass raw material composition (raw material before melting), it is easy to obtain the glasses described in the constitutions 1 to 5. Become. If this ratio is too small, excessive F component is easily introduced into the glass, so that the viscosity of the glass melt is low, and it becomes difficult to form a glass article, and the devitrification resistance is likely to deteriorate. Therefore, productivity tends to deteriorate. On the other hand, if this ratio is too large, the amount of F in the glass skeleton is relatively decreased due to the vitrification reaction and volatilization of the F component during melting, and thus the devitrification resistance tends to deteriorate. Thus, it becomes difficult to achieve a desired optical constant (particularly low dispersion characteristics). Therefore, it is preferably 0.40, more preferably 0.35 or less, most preferably 0.30 or less, preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more, and most preferably 0.27 or more. To do.
構成15は、請求項6〜13のいずれか一項に記載のガラスの中でも、ガラス融液を冷却する過程での耐失透性をさらに向上させるための、最も好ましい範囲を限定する用件である。(Si+B+P+Al)/Fが所定の範囲内にあり、かつ、元素質量%比Ba/Srを0.6〜1.0の範囲とすることにより、さらに耐失透性向上効果が得られやすくなる。このBa/Sr比が小さすぎると、耐失透性向上効果が得られやすいBaの相対比率が小さすぎることを意味し、ガラスの耐失透性が悪化しやすくなるため、好ましくは0.6以上、より好ましくは、0.62以上、最も好ましくは0.65以上とする。一方で、この比が大きすぎると、屈折率が所望の値より大きくなりやすくなるため、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.98以下、最も好ましくは0.95以下とする。 Configuration 15 is a requirement to limit the most preferable range for further improving the devitrification resistance in the process of cooling the glass melt among the glasses according to any one of claims 6 to 13. is there. When (Si + B + P + Al) / F is within a predetermined range and the element mass% ratio Ba / Sr is in the range of 0.6 to 1.0, the effect of improving devitrification resistance is more easily obtained. If this Ba / Sr ratio is too small, it means that the relative ratio of Ba where the effect of improving devitrification resistance is easily obtained is too small, and the devitrification resistance of the glass tends to be deteriorated. Above, more preferably 0.62 or more, and most preferably 0.65 or more. On the other hand, if this ratio is too large, the refractive index tends to be larger than the desired value, so it is preferably 1.0 or less, more preferably 0.98 or less, and most preferably 0.95 or less.
構成16は、構成1〜15のいずれか一つのガラスの中で、ガラス融液を冷却する過程で失透が生じにくいことを特徴とする要件である。 The configuration 16 is a requirement characterized in that devitrification hardly occurs in the process of cooling the glass melt in any one of the glasses of the configurations 1 to 15.
経済性が高い連続熔融成形生産方式にてガラスを取得する場合、流出ガラスの対流によるすじ状の不均一部分(脈理)の発生を抑制するため、ガラス融液を低温にして粘性が高い状態で成形する。ガラスの耐失透性が劣るガラス組成物の場合は、ガラス融液を低温にした時点で、ガラス内に結晶が発生してしまう。また、ガラス融液からの結晶発生は、温度因子のみならず、時間因子にも影響を受け、長時間低温で保温していると、時間因子によってガラス融液から結晶が発生してしまう。このようなガラスは、長時間(少なくとも数日)の連続成形していると、熔解設備内で結晶が発生し、得られる固化ガラス内にその結晶が混入して異物の無い均質なガラスが得られなかったり、結晶が熔解設備内に滞留し、流出ガラスの流れに影響を及ぼして、得られるガラスに不均一部分(脈理)を生じさせることがある。上記のような現象が生じる懸念がある場合、経済性の高い連続熔融成形生産方式では、安定にガラスを取得できないため、別の生産性の悪い方式を取らねばならず、経済性に劣る。
1000℃は、ガラス融液から結晶が発生する温度より十分高い温度であり、60時間保温する690℃は、構成1〜15のガラスの成形温度に近い温度である。この評価方法で、ガラス内部に結晶が生じないことが確認できれば、経済性の高い連続熔融成形生産方式を適用し、安定してガラスを取得しやすくなる。
When glass is obtained by the economical continuous melt molding production method, the glass melt is kept at a low temperature and the viscosity is high in order to suppress the occurrence of streaky heterogeneous parts (striae) due to convection of the outflow glass. Molded with In the case of a glass composition in which the devitrification resistance of the glass is inferior, crystals are generated in the glass when the temperature of the glass melt is lowered. Crystal generation from the glass melt is affected not only by the temperature factor but also by the time factor. If the temperature is kept at a low temperature for a long time, crystals are generated from the glass melt by the time factor. When such glass is continuously formed for a long time (at least several days), crystals are generated in the melting equipment, and the crystals are mixed into the obtained solidified glass to obtain a homogeneous glass free from foreign matter. Or crystals may stay in the melting equipment and affect the flow of the effluent glass, resulting in non-uniform portions (streaks) in the resulting glass. In the case where there is a concern that the above phenomenon occurs, in the continuous melt molding production method with high economic efficiency, glass cannot be stably obtained. Therefore, another method with poor productivity has to be taken, which is inferior in economic efficiency.
1000 ° C. is a temperature sufficiently higher than the temperature at which crystals are generated from the glass melt, and 690 ° C., which holds the temperature for 60 hours, is a temperature close to the glass forming temperature of components 1 to 15. If it can be confirmed by this evaluation method that no crystals are formed inside the glass, it is easy to obtain a glass stably by applying a highly economical continuous melt molding production method.
構成17は、ガラスの失透性を示差熱測定(DTA)によって評価したものである。ガラスには、融点は存在しないが、ガラスを昇温するとある温度以上では結晶(失透)が発生し、さらに昇温することで発生した結晶(失透)が熔融する。この失透消失(熔融)温度をTmと表記し、DTA曲線では吸熱ピークとして検出される。一方、結晶(失透)が十分熔融したのちにガラス融液を冷却すると、結晶(失透)発生に伴う発熱がDTA曲線に観測される。この発熱開始温度、すなわち、結晶(失透)析出開始温度をTx(毎分あたりの降温速度)と表記する。ガラス融液を冷却する過程(DTA降温過程)で、観測される発熱開始温度は、ガラス融液の冷却速度に依存する。液体状態から急速に冷却するほど、液体状態から結晶(失透)は発生しにくくなるため、降温速度が大きいほど発熱開始温度はより低温に観測される。異なる降温速度にて発熱開始温度を測定し、それらを降温速度0℃/分へ外挿した値を「失透温度(Tx)」と表記する。
(Tm−Tx)が大きいほど、融液からの冷却過程において結晶(失透)が発生しにくいことを意味し、この数値を15℃以上とすることによって、低温までガラスの温度を下げても結晶(失透)が発生しにくいので、成形時のガラス粘性を高めやすくなり、流出ガラスの対流によるすじ状の不均一部分(脈理)の発生を効果的に抑制しやすくなる。安定かつ経済的に所望の低屈折率低分散ガラスを生産するためには、(Tm−Tx)は、18℃以上であることがより好ましく、最も好ましくは20℃以上である。
The structure 17 evaluates the devitrification property of glass by differential thermal measurement (DTA). Although there is no melting point in glass, when the temperature of the glass is raised, crystals (devitrification) are generated above a certain temperature, and the crystals (devitrification) generated by further raising the temperature are melted. This devitrification disappearance (melting) temperature is expressed as Tm, and is detected as an endothermic peak in the DTA curve. On the other hand, when the glass melt is cooled after the crystal (devitrification) is sufficiently melted, heat generated by the generation of the crystal (devitrification) is observed in the DTA curve. This exothermic start temperature, that is, the crystal (devitrification) precipitation start temperature is expressed as Tx ( temperature decrease rate per minute) . In the process of cooling the glass melt (DTA temperature decreasing process), the observed heat generation start temperature depends on the cooling rate of the glass melt. Crystallization (devitrification) is less likely to occur from the liquid state as the liquid state is rapidly cooled. Therefore, the heat generation start temperature is observed at a lower temperature as the temperature decrease rate is higher. A heat generation start temperature is measured at a different temperature decrease rate, and a value obtained by extrapolating them to a temperature decrease rate of 0 ° C./min is expressed as “devitrification temperature (Tx)”.
The larger (Tm−Tx) means that the crystal (devitrification) is less likely to occur in the cooling process from the melt. By setting this value to 15 ° C. or higher, the temperature of the glass can be lowered to a low temperature. Since crystals (devitrification) are unlikely to occur, it becomes easy to increase the glass viscosity at the time of molding, and it becomes easy to effectively suppress the occurrence of streaky non-uniform portions (striates) due to convection of the outflow glass. In order to stably and economically produce a desired low refractive index and low dispersion glass, (Tm−Tx) is more preferably 18 ° C. or higher, and most preferably 20 ° C. or higher.
構成18は、構成1〜17のいずれか一つのガラスの化学的耐久性に関する要件である。
日本光学硝子工業会規格JOGIS06-1999「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉末法)」により測定するガラスの耐酸性が級1〜3であることを特徴とする。
The structure 18 is a requirement regarding the chemical durability of the glass of any one of the structures 1 to 17.
Acid resistance of the glass measured by Japanese Optical Glass Industrial Standard JOGIS06 -1999 "chemical durability of the measurement method of the optical glass (Powder Method)" is characterized by a grade 1-3.
ガラスをレンズやプリズムに加工する際、水、研磨剤、洗浄剤に曝される。このとき、耐酸性が悪い材料では、ガラス成分が溶出しやすいため、研磨面の仕上がりが悪くなりやすく、清浄で平滑な研磨面を得るために、多大の労力をかけなければならず、不経済となるため、ガラスの耐酸性は、3級以上であることが好ましい。 When processing glass into lenses and prisms, it is exposed to water, abrasives, and cleaning agents. At this time, the material having poor acid resistance is likely to elute the glass component, so the finish of the polished surface tends to be poor, and a great deal of labor must be applied to obtain a clean and smooth polished surface, which is uneconomical. Therefore, the acid resistance of the glass is preferably tertiary or higher.
構成18〜21に記載のように、前記構成1〜17に記載のガラスは、レンズ・プリズムなどの光学素子を作製するための母材として有用であり、その光学素子をカメラやプロジェクタに利用することにより、高精度な色収差特性を実現することができる。 As described in Structures 18-21, the glass described in Structures 1-17 is useful as a base material for producing optical elements such as lenses and prisms, and the optical elements are used in cameras and projectors. Thus, highly accurate chromatic aberration characteristics can be realized.
本発明のガラスを母材としてレンズやプリズムを作製する手法の代表例として、構成20に、リヒートプレス加工を挙げたが、この製法に限定されることは無く、たとえば、モールドプレス加工などの技術を用いて、光学素子を作製することが可能である。 As a representative example of a method for producing a lens or a prism using the glass of the present invention as a base material, reheat press processing is given as the configuration 20, but it is not limited to this manufacturing method. For example, a technique such as mold press processing is used. It is possible to produce an optical element using
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by this example.
表1〜表4に、一般的な熔融法によって安定に取得できる、屈折率(nd)が1.41〜1.47、かつ、アッベ数(νd)が90〜100である極低屈折率極低分散弗燐酸ガラスを得るための好適な実施例(No.1〜28)のガラス原料構成元素組成、元素質量%比(Si+B+P+Al)/F、及び、Ba/Sr比、屈折率(nd)、アッべ数(νd)、保温テスト結果、(Tm−Tx)値を示す。なお、各実施例のガラス原料質量%及び質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)を、表5〜8に記載した。すなわち表5〜8の各実施例は、表1〜4の対応する実施例と同一の組成物の表記法を変えたものである。 Tables 1 to 4 show that the refractive index (nd) is 1.41 to 1.47 and the Abbe number (νd) is 90 to 100, which can be stably obtained by a general melting method. Preferred raw material (No. 1-28) glass raw material constituent element composition, element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F, and Ba / Sr ratio, refractive index (nd), for obtaining a low dispersion fluorophosphate glass Abbe number (νd), insulation test result, (Tm−Tx) value are shown. The glass raw material mass% and mass% ratio of each example of (MgF 2 + CaF 2) / (Al (PO 3) 3 + AlF 3), described in Table 5-8. That is, each Example of Tables 5-8 changes the notation of the same composition as the corresponding Example of Tables 1-4.
また、表9に公知の光学ガラスの比較例(No.A〜E)のガラス組成及び各種物性値を示す。ここで、比較例Aは、特開平10−212133号公報の実施例6、比較例B及びCは、特開昭63−14141号公報の実施例3及び実施例5、比較例D及びEは、特開平06−1919876号公報の実施例2及び実施例7であり、表中の屈折率(nd)、アッべ数(νd)はそれぞれの公報記載値である。比較例は、ガラス原料組成を意味するものと解釈し、比較例Aについては、モル%表記を質量%表記に変換し、それぞれの公報記載の手順にてガラス原料を熔融し、ガラスを得た。
なお、比較例(No.A〜E)のガラス原料質量%及び質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)を表10に示す。
Table 9 shows the glass compositions and various physical property values of comparative examples (Nos. A to E) of known optical glasses. Here, Comparative Example A is Example 6 of JP-A-10-212133, Comparative Examples B and C are Examples 3 and 5 of JP-A 63-14141, and Comparative Examples D and E are Example 2 and Example 7 of JP-A-06-1919876, and the refractive index (nd) and Abbe number (νd) in the table are the values described in the respective publications. The comparative example is interpreted to mean the glass raw material composition, and for Comparative Example A, the mol% notation is converted into the mass% notation, and the glass raw material is melted by the procedures described in the respective publications to obtain glass. .
Table 10 shows the glass raw material mass% and the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) of Comparative Examples (No. A to E).
得られた光学ガラスについて、屈折率(nd)、アッべ数(νd)、保温テストの評価結果、粉末法耐酸性を以下のようにして測定した。
(1)屈折率(nd)及びアッべ数(νd)
徐冷降温速度を−25℃/時にして得られた光学ガラスについて測定した。
(2)保温テスト評価
得られたガラスを5mm以下の大きさに破砕して容量50ccの白金坩堝に入れ、アルミナ製のフタをして1000℃の電気炉内へ投入し、1時間保温する。続いて、電気炉を約100℃/時(1000℃から690℃へ3時間)の割合で降温し、690℃の電気炉内で60時間保温した後、白金坩堝を炉外へ取り出してフタを外し、明るい光源の下でガラス内部を目視観察し、失透(結晶)が認められないものを「○」、失透(結晶)が発生していたものを「×」として表記した。
(3)失透消失温度(Tm)及び失透温度(Tx)の差 Tm−Tx
得られたガラスを粒度425〜600μmに破砕し、粉砕したガラス試料を約200mg量り取り、アルミナ製のDTA坩堝にいれ、昇温速度10℃/分で800℃へ加熱する過程で検出される示差熱曲線の吸熱ピークの中で、最高温の吸熱ピーク温度を失透消失温度Tmとする。800℃まで達した後、降温速度5℃/分で300℃へ冷却する過程で検出される示唆熱曲線の最も高温での発熱開始温度Tx(−5)と、同様に800℃まで達した後、降温速度10℃/分で300℃へ冷却する過程で検出される示唆熱曲線の最も高温での発熱開始温度Tx(−10)をそれぞれ各2回測定し、それらの値から、降温速度0℃/分へ外挿した温度を失透温度(Tx)と定義し、差分(Tm−Tx)を算出する。
実施例1および比較例DのTm−Txを表11に示し、また発熱開始温度と降温速度の関係を図1に示す。
(4)粉末法耐酸性
耐酸性(級)は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉末法)」JOGIS06−1999に基づき、得られたガラスを粒度425〜600μmに破砕し、破砕したガラス試料を比重グラムとり、白金かごの中に入れ、白金かごを10mmol/l(=0.01N)硝酸水溶液が入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で60分間処理した後、処理後のガラス試料の減量率(%)を算出して、減量率が0.20%未満の場合を級1、減量率が0.20〜0.35%未満の場合を級2、減量率が0.35〜0.65%未満の場合を級3としたものであり、級の数が小さいほど、ガラスの耐水性が優れていることを意味する。
About the obtained optical glass, the refractive index (nd), the Abbe number (νd), the evaluation result of the heat retention test, and the powder method acid resistance were measured as follows.
(1) Refractive index (nd) and Abbe number (νd)
It measured about the optical glass obtained by making slow cooling temperature-fall rate -25 degreeC / hour.
(2) Thermal insulation test evaluation The obtained glass is crushed to a size of 5 mm or less, put into a platinum crucible with a capacity of 50 cc, put into an alumina furnace with a lid made of alumina, and kept warm for 1 hour. Subsequently, the temperature of the electric furnace is decreased at a rate of about 100 ° C./hour (from 1000 ° C. to 690 ° C. for 3 hours), and the temperature is kept in the electric furnace at 690 ° C. for 60 hours. The inside of the glass was visually observed under a bright light source, and “O” indicates that no devitrification (crystal) was observed, and “X” indicates that devitrification (crystal) occurred.
(3) Difference between devitrification disappearance temperature (Tm) and devitrification temperature (Tx) Tm-Tx
The obtained glass is crushed to a particle size of 425 to 600 μm, and about 200 mg of the crushed glass sample is weighed, put in an alumina DTA crucible, and detected in the process of heating to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. Among the endothermic peaks of the thermal curve, the highest endothermic peak temperature is defined as the devitrification disappearance temperature Tm. After reaching 800 ° C., the heat generation start temperature Tx (−5) at the highest temperature of the suggested heat curve detected in the process of cooling to 300 ° C. at a temperature decrease rate of 5 ° C./min, and similarly after reaching 800 ° C. The heat generation start temperature Tx (−10) at the highest temperature of the suggested heat curve detected in the process of cooling to 300 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min is measured twice, and from these values, the temperature decrease rate is 0 The temperature extrapolated to ° C./min is defined as the devitrification temperature (Tx), and the difference (Tm−Tx) is calculated.
Table 1 shows Tm-Tx of Example 1 and Comparative Example D, and FIG. 1 shows the relationship between the heat generation start temperature and the temperature lowering rate.
(4) Powder Method acid resistance acid resistance (class) is the Japanese Optical Glass Industrial Standard "chemical durability of the measurement method of the optical glass (Powder Method)" JOGIS06- based on 1999, particle size 425~ the resulting glass Crush the glass sample to 600μm, take a specific gravity gram, put it in a platinum basket, put the platinum basket into a quartz glass round bottom flask containing 10mmol / l (= 0.01N) nitric acid aqueous solution, and boil water bath After processing for 60 minutes, the weight loss rate (%) of the treated glass sample is calculated. If the weight loss rate is less than 0.20%, it is Class 1, and the weight loss rate is less than 0.20 to 0.35%. The case of No. 2 is
表1〜8に記載の本発明の実施例のガラスは、本明細書で説明した通常の光学ガラス原料を用いて、所定の割合で秤量・混合した後、白金或いはアルミナなどの耐火物でフタができる機構の白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で900〜1050℃の温度範囲で3〜4時間熔融し、攪拌均質化した後、電気炉内で2〜3時間かけて680℃に下げ、金型などに鋳込み、徐冷することにより得られた。 The glasses of the examples of the present invention described in Tables 1 to 8 were weighed and mixed at a predetermined ratio using the ordinary optical glass raw materials described in this specification, and then covered with a refractory such as platinum or alumina. In a platinum crucible with a mechanism capable of melting, melting in a temperature range of 900 to 1050 ° C. in a temperature range of 900 to 1050 ° C. for 3 to 4 hours according to the melting difficulty of the glass composition, stirring and homogenizing, and then 2 to 3 in the electric furnace It was obtained by lowering to 680 ° C. over time, casting into a mold, etc., and slow cooling.
表1〜8に示したとおり、本発明の好ましい実施例では、いずれも所望の光学恒数を実現しつつ、保温テストにてガラス内部に失透が確認されなかったため、連続生産に好適な耐失透性を有するガラスであることが分かった。また、粉末法耐酸性は、実施例の全てが、3級であった。さらに、実施例1、6〜20、22〜25、27、28においては、元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fが0.27〜0.30であり、かつ、元素質量%比Ba/Srが0.6以上であるため、(Tm−Tx)が20℃以上であり、一方、表9に示した比較例A及びDは、光学恒数は実現したものの、ガラス原料にSi及び/又はBを含有しておらず、かつ、ガラス原料の総質量を基準とした元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fが0.27よりも小さく、かつ、ガラス原料の総質量を基準とした質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)が0.77よりも大きいため、ガラス素地の耐失透性が乏しく、690℃における60時間保温テストにて、ガラス内部に失透発生が確認された。また、比較例B及びCは、ガラス原料にSi及び/又はBを含有しておらず、かつ、ガラス原料の総質量を基準とした元素質量%比(Si+B+P+Al)/Fが0.30よりも大きく、ガラス素地の耐失透性が乏しいため、比較例Bについては透明なガラスが得られず(内部に結晶が発生し白濁した)、比較例Cでは、690℃における60時間保温テストにて、ガラス内部に失透発生が確認された。比較例Cは、そればかりでなく、ガラス中のBaが多いため、粉末法耐酸性が4級であった。比較例Eは、ガラス原料にSi及び/又はBを含有しておらず、ガラス原料の総質量を基準とした元素質量%比(Si+B+P+Al)/F、Ba/Sr比、ガラス原料の総質量を基準とした質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)のそれぞれが好ましい範囲から若干外れているが、690℃における60時間保温テストでは、ガラス内部に失透発生は認められなかった。しかし、690℃におけるガラス粘性が非常に低く、この温度では、流出ガラスの対流によるすじ状の不均一部分(脈理)が発生しやすく、高均質な光学ガラスが取得しにくいと考えられる。DTA測定による(Tm−Tx)を測定したところ、その値は6℃であり、成形時のガラス粘性を十分には高めにくいと考えられ、安定かつ経済的に所望の光学ガラスが得られにくいと考えられる。 As shown in Tables 1 to 8, in the preferred embodiments of the present invention, all of the desired optical constants were realized, and devitrification was not confirmed in the glass in the heat retention test. It was found to be a glass having devitrification. In addition, the acid resistance of the powder method was all in the third grade. Furthermore, in Examples 1, 6 to 20, 22 to 25, 27, and 28, the element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F is 0.27 to 0.30, and the element mass% ratio Ba / Sr is Since it is 0.6 or more, (Tm−Tx) is 20 ° C. or more. On the other hand, in Comparative Examples A and D shown in Table 9, although optical constants are realized, Si and / or B are used as the glass raw material. The element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F based on the total mass of the glass raw material is less than 0.27 and the mass% ratio based on the total mass of the glass raw material ( Since MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is greater than 0.77, the glass substrate has poor devitrification resistance, and the glass is devitrified in a 60-hour heat retention test at 690 ° C. Occurrence was confirmed. Further, Comparative Examples B and C do not contain Si and / or B in the glass raw material, and the element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F based on the total mass of the glass raw material is more than 0.30. Since the glass substrate is large and the devitrification resistance is poor, a transparent glass cannot be obtained for Comparative Example B (crystals are generated inside and become cloudy). In Comparative Example C, a heat insulation test at 690 ° C. for 60 hours is performed. The occurrence of devitrification was confirmed inside the glass. In Comparative Example C, not only that, but there was much Ba in the glass, so the powder method acid resistance was quaternary. Comparative Example E does not contain Si and / or B in the glass raw material, and the element mass% ratio (Si + B + P + Al) / F, Ba / Sr ratio, and the total mass of the glass raw material are based on the total mass of the glass raw material. Each of the reference mass% ratios (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is slightly out of the preferred range, but devitrification occurs inside the glass in the 60-hour heat retention test at 690 ° C. Was not recognized. However, the glass viscosity at 690 ° C. is very low, and at this temperature, streaky non-uniform portions (streaks) are likely to occur due to convection of the outflow glass, and it is considered difficult to obtain highly homogeneous optical glass. When (Tm−Tx) by DTA measurement was measured, the value was 6 ° C., and it is considered that it is difficult to sufficiently increase the glass viscosity at the time of molding, and it is difficult to obtain a desired optical glass stably and economically. Conceivable.
また、表1〜8に記載した実施例のガラスを、冷間加工或いはリヒートプレス加工したところ、ガラス内部に失透発生などの問題は生じず、安定に様々なレンズやプリズム形状に加工できた。また、ガラスの軟化温度が比較的低い実施例のガラスについて、精密モールドプレス成型加工を実施したところ、良好なレンズを取得することが可能であった。 Moreover, when the glass of the Example described in Tables 1-8 was cold-worked or reheat-pressed, problems such as devitrification did not occur inside the glass, and could be stably processed into various lenses and prism shapes. . Moreover, when the precision mold press molding process was implemented about the glass of the Example whose glass softening temperature is comparatively low, it was possible to acquire a favorable lens.
上述のように作製したレンズやプリズムをカメラやプロジェクタに搭載させ、結像特性を確認したところ、特に可視領域における色収差の小さい光学系を実現することが可能であった。 When the lens or prism manufactured as described above was mounted on a camera or projector and the imaging characteristics were confirmed, it was possible to realize an optical system with small chromatic aberration, particularly in the visible region.
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。 Although the present invention has been described in detail for the purpose of illustration, this embodiment is only for the purpose of illustration, and many modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Will be understood.
本発明によれば、高精度な色収差特性が要求されるカメラやプロジェクタに代表される光学機器の投影レンズやプリズムに好適なガラス素材である、屈折率(nd)が1.41〜1.47、かつ、アッベ数(νd)が90〜100である極低屈折率極低分散ガラスを、ガラス製造時に問題となる、熔融状態から冷却した際に発生する失透(結晶)を効果的に抑制して、安定に取得することができ、この光学ガラスを使用して、高精度なカメラなどの撮像機器及びプロジェクタなどの画像投影(再生)機器のレンズやプリズムを安定に作成できる。 According to the present invention, a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47, which is a glass material suitable for a projection lens and a prism of an optical apparatus typified by a camera or projector that requires high-accuracy chromatic aberration characteristics. Moreover, devitrification (crystals) that occurs when an ultra-low refractive index ultra-low dispersion glass having an Abbe number (νd) of 90 to 100 is cooled from a molten state, which is a problem during glass production, is effectively suppressed. Thus, it is possible to stably obtain lenses and prisms of imaging devices such as high-precision cameras and image projection (reproduction) devices such as projectors using this optical glass.
Claims (20)
0.0%、Fを30.0〜60.0%、Oを1.0〜20.0%、Mgを0〜10.0%、Yを0〜10.0%含有し、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラス。 Glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, wherein P is 0.1 to 5.0%, Al 1.0-20.0%, Ca 3.0-20.0%, Sr 1.0-20.0%, Ba 1.0-2
0.0%, F 30.0-60.0%, O 1.0-20.0%, Mg 0-10.0%, Y 0-10.0%, nd) is a glass having an optical constant of 1.41-1.47 and an Abbe number (νd) of 90-100.
8.0%、Fを32.0〜58.0%、Oを1.0〜18.0%、Mgを0.3〜8.0
%及びYを0.1〜8.0%、並びにLaを0〜5.0%及び/又はGdを0〜5.0%及び/又はLiを0〜3.0%及び/又はNaを0〜3.0%及び/又はKを0〜3.0%含有し、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラス。 Glass obtained by melting a glass raw material composition containing elemental mass% and Si and / or B less than 0.005 to 0.2%, wherein P is 1.0 to 5.0%, Al 8.0 to 18.0%, Ca 3.0 to 18.0%, Sr 3.0 to 19.0%, Ba 3.0 to 1
8.0%, F 32.0-58.0%, O 1.0-18.0%, Mg 0.3-8.0
% And Y from 0.1 to 8.0% and La from 0 to 5.0% and / or Gd from 0 to 5.0% and / or Li from 0 to 3.0% and / or Na from 0 -3.0% and / or K contains 0-3.0%, and has an optical constant in the range of refractive index (nd) of 1.42-1.46 and Abbe number (νd) of 92-98. Glass.
ガラス原料の総質量を基準として、元素質量%で、
酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満、
燐酸化合物原料から導入されるPを1.0〜5.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるAlを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるMgを0.0〜5.
0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるCaを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるSrを3.0〜20.0%、
燐酸化合物及び/又はフッ化物を必須に含有する原料から導入されるBaを3.0〜20.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるYを0.01〜8.0%未満、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるLaを0.0〜5.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるGdを0.0〜5.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるLiを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるNaを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるKを0.0〜3.0%、
フッ化物を必須に含有する原料から導入されるFを35〜65%、
塩化物原料から導入されるClを0.0〜3.0%、
臭化物原料から導入されるBrを0.0〜5.0%、
ヨウ化物原料から導入されるIを0.0〜5.0%、
燐酸化合物原料及び酸化物原料から導入されるOを0.1〜10%
を含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラス。 A glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98,
Based on the total mass of the glass raw material,
Si and / or B introduced from the raw material excluding oxide is 0.005 to less than 0.2%,
1.0 to 5.0% of P introduced from the phosphoric acid compound raw material,
3.0 to 20.0% of Al introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
Mg introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride is 0.0 to 5.
0%,
3.0 to 20.0% of Ca introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
3.0 to 20.0% of Sr introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
3.0 to 20.0% of Ba introduced from a raw material essentially containing a phosphoric acid compound and / or fluoride,
0.01 to less than 8.0% of Y introduced from the raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 5.0% of La introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 5.0% of Gd introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Li introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Na introduced from the raw material containing the fluoride essential,
0.0 to 3.0% of K introduced from a raw material essentially containing fluoride,
35 to 65% of F introduced from a raw material essentially containing fluoride,
0.0 to 3.0% of Cl introduced from the chloride raw material,
0.0 to 5.0% of Br introduced from bromide raw material,
0.0 to 5.0% of I introduced from the iodide raw material,
0.1 to 10% of O introduced from phosphoric acid compound raw material and oxide raw material
A glass obtained by melting a glass raw material composition characterized by containing.
酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満、
燐酸化合物原料から導入されるPを1.0〜5.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるAlを8.0〜18.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるMgを0.3〜3.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるCaを7.0〜15.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるSrを11.0〜18.0%、
燐酸化合物原料及び/又はフッ化物原料から導入されるBaを5.0〜15.0%、
ただし、質量%和(Sr+Ba)は、20.0〜35.0%、
フッ化物原料から導入されるYを0.5〜6%未満、
フッ化物原料から導入されるLaを0.0〜4.0%、
フッ化物原料から導入されるGdを0.0〜4.0%、
フッ化物原料から導入されるLiを0.0〜2.0%、
フッ化物原料から導入されるNaを0.0〜2.0%、
フッ化物原料から導入されるKを0.0〜1.0%、
フッ化物原料から導入されるFを40〜55%、
塩化物原料から導入されるClを0.0〜1.0%、
臭化物原料から導入されるBrを0.0〜1.0%、
ヨウ化物原料から導入されるIを0.0〜1.0%、
燐酸化合物原料及び酸化物原料から導入されるOを0.5〜8%
含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られる請求項6に記載のガラス。 Element mass%
Si and / or B introduced from the raw material excluding oxide is 0.005 to less than 0.2%,
1.0 to 5.0% of P introduced from the phosphoric acid compound raw material,
8.0 to 18.0% of Al introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
0.3 to 3.0% of Mg introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
7.0 to 15.0% of Ca introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
11.0 to 18.0% of Sr introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material,
Ba introduced from the phosphoric acid compound raw material and / or fluoride raw material is 5.0 to 15.0%,
However, the mass% sum (Sr + Ba) is 20.0-35.0%,
0.5 to less than 6% of Y introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 4.0% La introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 4.0% of Gd introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 2.0% of Li introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 2.0% of Na introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 1.0% of K introduced from the fluoride raw material,
40 to 55% of F introduced from the fluoride raw material,
0.0 to 1.0% of Cl introduced from the chloride raw material,
0.0 to 1.0% of Br introduced from bromide raw material,
0.0 to 1.0% of I introduced from the iodide raw material,
0.5 to 8% of O introduced from phosphoric acid compound raw material and oxide raw material
The glass according to claim 6, which is obtained by melting a glass raw material composition containing the glass raw material composition.
Al(PO3)3を2.0〜10.0%、
AlF3を20〜35%、
CaF2を15〜25%、
SrF2を15〜28%、
BaF2を5〜20%、
YF3を0.1〜10.0%
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を溶融することにより得られる、屈折率(nd)が1.41〜1.47、アッベ数(νd)が90〜100の範囲の光学恒数を有するガラス。 Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.0 to 10.0%,
20-35% AlF 3
CaF 2 15-25%,
15 to 28% of SrF 2
BaF 2 5-20%,
0.1 to 10.0% of YF 3
Melting a glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from the raw material excluding oxides in elemental mass%. Glass having an optical constant having a refractive index (nd) of 1.41 to 1.47 and an Abbe number (νd) of 90 to 100.
Al(PO3)3を2.0〜10.0%、
AlF3を20〜35%、
CaF2を15〜25%、
SrF2を15〜28%、
BaF2を5〜20%、
YF3を0.1〜10.0%
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有するガラス原料組成物を溶融することにより得られる請求項1〜7のいずれか一項に記載のガラス。 Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.0 to 10.0%,
20-35% AlF 3
CaF 2 15-25%,
15 to 28% of SrF 2
BaF 2 5-20%,
0.1 to 10.0% of YF 3
Melting a glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from the raw material excluding oxides in elemental mass%. The glass as described in any one of Claims 1-7 obtained by these.
Al(PO3)3を2.5〜10.0%、
AlF3を22〜33%、
MgF2を1〜7.0%、
CaF2を16〜24%、
但し、質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)は、0.77未満
SrF2を15.5〜27%、
BaF2を6〜18%、
YF3を0.5〜9.0%、
含有するガラス原料組成物であり、かつ、元素質量%で、酸化物を除く原料から導入されるSi及び/又はBを0.005〜0.2%未満含有することを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られる請求項8又は請求項9に記載のガラス。 Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.5 to 10.0%,
AlF 3 and 22 to 33 percent,
1 to 7.0% MgF 2
16-24% CaF 2
However, the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is less than 0.77, and SrF 2 is 15.5 to 27%.
BaF 2 6-18%,
YF 3 0.5-9.0%,
A glass raw material composition containing less than 0.005 to 0.2% of Si and / or B introduced from a raw material excluding oxides in elemental mass%. The glass according to claim 8 or 9, which is obtained by melting an object.
Al(PO3)3を2.5〜10.0%、
AlF3を22〜33%、
MgF2を1〜7.0%、
CaF2を16〜24%、
但し、質量%比(MgF2+CaF2)/(Al(PO3)3+AlF3)は、0.73未満
SrF2を15.5〜27%、
BaF2を6〜18%未満、
YF3を0.5〜9.0%、
Na2SiF6を0.0〜3.0%、
K2SiF6を0.0〜3.0%、
但し、質量和(Na2SiF6+K2SiF6)は、0.01〜5.0%、
KHF2を0.1〜3.0%、
NH4F・HFを0.0〜1.0%
含有し、SiO2、B2O3、Ba(PO3)2、BaCl2、LiF、NaF、KF、LiPF6、NaPF6、KPF6を含有しないことを特徴とするガラス原料組成物を溶融することにより得られるガラスであって、屈折率(nd)が1.42〜1.46、アッベ数(νd)が92〜98の範囲の光学恒数を有するガラス。 Based on the total mass of the glass raw material,
Al (PO 3 ) 3 is 2.5 to 10.0%,
AlF 3 and 22 to 33 percent,
1 to 7.0% MgF 2
16-24% CaF 2
However, the mass% ratio (MgF 2 + CaF 2 ) / (Al (PO 3 ) 3 + AlF 3 ) is less than 0.73, and SrF 2 is 15.5 to 27%.
BaF 2 is less than 6-18%,
YF 3 0.5-9.0%,
Na 2 SiF 6 0.0-3.0%,
The K 2 SiF 6 0.0~3.0%,
However, the mass sum (Na 2 SiF 6 + K 2 SiF 6 ) is 0.01 to 5.0%,
0.1 to 3.0% of KHF 2 ,
NH 4 F · HF is 0.0 to 1.0%
Melting glass raw material composition characterized by containing SiO 2 , B 2 O 3 , Ba (PO 3 ) 2 , BaCl 2 , LiF, NaF, KF, LiPF 6 , NaPF 6 , KPF 6 Glass having a refractive index (nd) of 1.42 to 1.46 and an Abbe number (νd) of 92 to 98.
スの耐酸性が級1〜3であることを特徴とするガラス。 A glass according to any one of claims 1 to 16, the acid resistance of the glass measured by Japanese Optical Glass Industrial Standard JOGIS06- 1999 "chemical durability of the measurement method of the optical glass (Powder Method)" Is a grade 1-3.
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