光学玻璃制造技术

本发明专利技术提供含有下述范围的各成分的光学玻璃，以质量％表示，Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］为２５－少于４５％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为６－２０％、ＢａＯ为２４－少于４０％、ＺｎＯ为３－１４％、ＭｇＯ为０－１５％、ＣａＯ为０－１５％、ＳｒＯ为０－１５％、Ｌｉ↓［２］Ｏ为０－５％、Ｎａ↓［２］Ｏ为０－５％、Ｋ↓［２］Ｏ为０－５％、ＷＯ↓［３］为０－５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］为０－５％。优选ＷＯ↓［３］为０．１－５％、ＭｇＯ为３．６－１５％、Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ为０．１－５％、ＺｎＯ／ＢａＯ的质量比为０．１２－少于０．５０的范围、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］＋Ａｓ↓［２］Ｏ↓［３］为０－少于０．５％的范围，另外折射率（ｎｄ）为１．５４－１．６５、阿贝数（ｖｄ）为大于５７但小于６９的范围、液相温度在８７０℃－９３０℃的范围内。提供耐失透性优良、具有中折射率低分散性，并且不含有Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］等原料价格显著高的成分，可以以比较低的原料成本批量生产的光学玻璃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

optical glass

The present invention provides optical glass components comprising the following range, to the quality of P%, down 2 O down 5 to less than 45% 25, B: 2 O: 3 for 620%, BaO is less than 40% ZnO, 24 - 314%, MgO, CaO, 015% 015% SrO 015%, Li: 2, Na: O 05% 2 O 05%, K: 2, WO: O 05% 3 for 05%, Al: 2 O: 3 for 05%. Optimization of WO 3 quality 0.15% down and MgO 3.615%, Li: 2 ONa: 2 OK: 2 O 0.15%, ZnO / BaO ratio is less than 0.50 of the 0.12 range, Sb: 2 O: 3 As: 2 O: 3 was less than 0.5% in the range of 0, in addition the refractive index (nd) was 1.54 - 1.65, Abbe number (VD) range, more than 57 but less than 69 of the liquid temperature in the range of 870 to 930 DEG C. the. Provide excellent resistance to devitrification, with low refractive index dispersion, and does not contain Ta: 2 O: 5 and other raw material prices significantly higher components, optical glass can be relatively low cost of raw materials for mass production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐失透性优良的、具有中折射率和低分散性的光学玻璃。
技术介绍
通常通过直接压制或再加热压制的任意一种方法压制成型光学玻璃，来制造透镜等光学元件。直接压制是降低给定重量的熔融玻璃块的温度到成型温度范围，然后用金属模将玻璃块压制成型的方法。另外，再加热压制是将熔融玻璃冷却固化所得到的给定重量的玻璃块再加热，升温到成型温度范围后，用金属模将玻璃块压制成型的方法。如果将玻璃保持在低于液相温度的失透温度范围内，虽然由于玻璃组成的不同存在发生成长速度快慢的不同，但产生失透进行成长是众所周知的，液相温度高的玻璃，由于液相温度大大超过了成型温度范围，因而在上述方法中，直到将玻璃降温或升温进行成形之前的期间和成形的过程中，将玻璃保持在低于液相温度的失透温度范围的时间往往变长，容易产生失透。具有中等折射率、低分散性的光学玻璃，特别是具有折射率(nd)约1.54-1.65、阿贝数(νd)约57-69的光学常数的光学玻璃在光学设计上是有用的。例如，作为具有上述范围的光学常数的光学玻璃，虽然已经知道若干种总称为磷酸二氢(重磷酸)冕玻璃的玻璃，但是这些玻璃在本来显示低折射率性的磷酸冕玻璃内，主要为了提高折射率，大部分含有Ta2O5等原料价格非常高的成分，制造成本高，因此很少用于工业生产。另外，作为具有上述同样范围的光学常数的玻璃，已经公开了P2O5-ZnO类精密压制成型用光学玻璃(例如参照专利文献1)。这种玻璃存在液相温度高的问题，如前所述，液相温度高的玻璃，直到将玻璃降温或升温进行成形之前的期间和成形的过程中，多发生失透，因而，难以稳定批量生产要求玻璃的高均匀性的透镜等光学元件，是不实用的。而且，已经知道含有Ta2O5的磷酸盐光学玻璃(例如参照专利文献2、专利文献3)。然而含有Ta2O5的玻璃原料价格非常高。(专利文献1)特开平2-124743号公报(专利文献2)特公昭38-5013号公报(专利文献3)特开昭52-68217号公报本专利技术的目的是提供同时消除上述现有技术的诸多缺陷，耐失透性优良、具有中折射率和低分散性、而且不含有Ta2O5等原料价格显著高的成分、能够用比较低的原料成本批量生产的光学玻璃。专利技术公开本专利技术人为了达到上述目的，努力进行了多次试验研究，结果发现以前没有具体公开的特定组成范围的P2O5-B2O3-BaO-ZnO系玻璃中，能够得到耐失透性优良、具有中折射率和低分散性，可以用比较低的原料成本批量生产的所需要的玻璃，从而完成了本专利技术。也就是说，权利要求1中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，以质量％表示，含有下述范围的各成分，P2O525-少于45％B2O36-20％BaO 24-少于40％ZnO 3-14％MgO 0-15％CaO 0-15％SrO 0-15％Li2O 0-5％Na2O 0-5％K2O 0-5％WO30-5％Al2O30-5％，并且不含有Ta2O5。权利要求2中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1记载的本专利技术的光学玻璃中，以质量％表示，含有WO30.1-5％。权利要求3中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1或权利要求2中记载的本专利技术的光学玻璃中，以质量％表示，含有MgO 3.6-15％。权利要求4中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1、权利要求2或权利要求3中记载的本专利技术的光学玻璃中，以质量％表示，含有Li2O+Na2O+K2O 0.1-5％。权利要求5中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1、权利要求2、权利要求3或权利要求4中记载的本专利技术的光学玻璃中，ZnO/BaO的质量比在0.12-少于0.50的范围。权利要求6中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4或权利要求5中记载的本专利技术的光学玻璃中，以质量％表示，含有Sb2O3+As2O30-少于0.5％。权利要求7中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5或权利要求6中记载的本专利技术的光学玻璃中，具有折射率(nd)为1.54-1.65，阿贝数(νd)超过57、69以下的范围的光学常数。另外，权利要求8中记载的本专利技术的光学玻璃的特征为，在权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5、权利要求6或权利要求7中记载的本专利技术的光学玻璃中，液相温度在870℃-930℃的范围内。本专利技术的光学玻璃中，如上所述限定各成分组成范围的理由如下所述。也就是说，P2O5成分在本专利技术的玻璃中是玻璃形成氧化物，是本专利技术的玻璃中不可缺少的成分，如果它的量不足25％，则玻璃变得不稳定，玻璃化变得困难。另外，如果它的量为45％以上，则玻璃的机械性质变差。在含有P2O5成分的本专利技术的玻璃中，B2O3成分具有抑制玻璃乳白化的效果，若它的量不足6％，则难以获得这样的效果。另外，若超过20％，则玻璃的化学耐久性变差，而且容易在玻璃上产生着色。BaO成分是重要的成分，发现通过在本专利技术的玻璃中同时含有其与后述的ZnO成分，具有大幅度改善玻璃的耐失透性的效果。若它的量不足24％，则难以获得上述效果。另外，若它的量在40％以上，玻璃的化学耐久性反而变差。在本专利技术的玻璃中，ZnO成分是具有提高玻璃的化学耐久性和耐失透性的效果，特别是在提高耐失透性方面有利的重要成分。如上所述，通过在本专利技术的玻璃中同时含有其与BaO成分，可大幅度提高耐失透性，若它的量不足3％，则难以获得上述效果，另外，若它的量超过14％，则液相温度上升，玻璃的耐失透性反而变差。而且，一旦将ZnO/BaO的质量比限定在0.12-少于0.50的范围，玻璃的耐失透性进一步提高，因而是更优选的。特别优选为0.18-0.48。MgO成分是改善玻璃的熔融性并且对于提高玻璃的化学耐久性，特别是提高耐水性有效的成分。若它的量超过15％，玻璃的稳定性容易遭到破坏。另外，为了提高玻璃的耐水性，更优选它的量在3.6％以上，特别是为了得到耐水性良好的玻璃，进一步优选它的量在4％-15％的范围。CaO和SrO成分，为了调整光学常数可以任意添加，这些各成分的量若分别超过15％，则容易损坏玻璃的稳定性。Li2O、Na2O和K2O各成分均具有提高玻璃的熔融性和稳定性的效果，若这些成分中的一种或二种以上的总量超过5％，则玻璃的化学耐久性变差。另外，特别是为了提高玻璃的熔融性和稳定性而易于得到均质的玻璃，更优选这些成分的一种或两种以上的总量为0.1％以上。WO3成分具有提高玻璃的折射率的效果，若它的量超过5％，则玻璃的着色度变大，易于发生失透，因而不理想。另外，为了易于得到折射率(nd)在1.54以上的玻璃，它的量更优选在0.1％以上。Al2O3成分是对于提高玻璃的化学耐久性有效的成分，若它的量超过5％，耐失透性变差。本专利技术玻璃的熔融性良好，消泡良好，因而特别是即使不添加澄清剂，也能得到无泡的均质玻璃，可以以总量少于0.5％添加Sb2O3和/或As2O3成分作为澄清剂。当添加这些澄清剂时，作为环境上的对策，与添加As2O3成分相比，更优选添加Sb2O3成分。实施专利技术的最佳方式表1-表3示出了本专利技术光学玻璃的实施例(No.1～No.15)的组成和以前光学玻璃的比较例(No.A)的组成，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其含有下述范围的各成分，以质量％表示，Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］２５－少于４５％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］６－２０％、ＢａＯ２４－少于４０％、ＺｎＯ３－１４％、ＭｇＯ０－１５％ 、ＣａＯ０－１５％、ＳｒＯ０－１５％、Ｌｉ↓［２］Ｏ０－５％、Ｎａ↓［２］Ｏ０－５％、Ｋ↓［２］Ｏ０－５％、ＷＯ↓［３］０－５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０－ ５％，　并且不含有Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森克夫，小野泽雅浩，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]