光学玻璃和光学部件制造技术

本发明专利技术提供一种高折射率、低密度且制造特性良好的光学玻璃。一种光学玻璃，特征在于，折射率(n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学玻璃和光学部件
本专利技术涉及光学玻璃和光学部件。
技术介绍
作为穿戴式设备，例如带投影仪的眼镜、眼镜型或护目镜型显示器、虚拟现实增强现实显示装置、虚拟图像显示装置等中使用的玻璃，从图像的广角化、高亮度·高对比度化、导光特性提高、衍射光栅的加工容易性等方面考虑，要求高折射率。另外，以往在车载用照相机、机器人用视觉传感器等的用途中，一直使用小型且拍摄视角宽的拍摄玻璃透镜，对于这样的拍摄玻璃透镜，为了更小型且拍摄更宽的范围而要求高折射率。作为上述用途中使用的光学玻璃，为了使使用者的佩戴感更理想，另外，汽车、机器人要求轻型化，为了减轻装置整体的重量，要求密度低。并且，如果考虑外部环境中的使用，还要求酸雨、清洗时使用的洗剂、蜡等药剂所致的表面劣化、变质少。其中，对于车载用的玻璃透镜，例如进行了使用具有规定耐酸性的车载照相机用的透镜玻璃材料而提高折射率和强度，并且提高耐酸性、耐水性的尝试(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013－256446号公报
技术实现思路
然而，以往为高折射率的组成时，大多使用重金属氧化物作为提高折射率的玻璃构成成分。因此，一般而言，高折射率玻璃的密度增大。另外，穿戴式设备有时使用成型为板状的玻璃，有时通过制造效率高的浮法、熔融法、轧平法之类的成型方法来生产。为了高效地制造，重要的是制造时的温度与玻璃的粘度的关系。此外，用作光学部件时，可见光透射率也是重要的参数，高折射率玻璃的情况下，以高的温度熔解时，特别是短波长侧的可见光透射率有可能降低。另一方面，如果粘度曲线陡峭，则制造时粘度控制变得苦难。本专利技术是为了消除上述的课题而进行的，目的在于提供一种高折射率且低密度、并且制造特性良好的光学玻璃。本专利技术的光学玻璃的特征在于，折射率(nd)为1.71～2.00，密度为5.0g/cm3以下，玻璃的粘度成为logη＝2的温度T2为750～1200℃，失透温度为1300℃，并且，以氧化物基准的摩尔％表示含有0％～21.5％的TiO2。本专利技术的光学部件的特征在于，使用本专利技术的光学玻璃。根据本专利技术，提供一种高折射率、且低密度、并且制造特性良好的、适合作为穿戴式设备、车载用、机器人搭载用等的光学部件的光学玻璃。附图说明图1是用于说明光学玻璃的翘曲的光学玻璃的截面示意图。具体实施方式以下，对本专利技术的光学玻璃和光学部件的实施方式进行说明。[光学玻璃]本专利技术的光学玻璃具有如上述那样规定的折射率(nd)、密度(d)以及熔解特性，依次对这些各特性进行说明。本专利技术的光学玻璃具有1.71～2.00的范围的高折射率(nd)。折射率(nd)为1.71以上，因此本专利技术的光学玻璃作为用于穿戴式设备的光学玻璃在图像的广角化、高亮度·高对比度化、提高导光特性、衍射光栅的加工容易性等方面是合适的。另外，作为车载用照相机、机器人用视觉传感器等的用途中使用的小型且成像视角宽的成像玻璃透镜，由于更小型且拍摄更宽的范围，因而优选。该折射率(nd)优选为1.75以上，更优选为1.78以上，进一步优选为1.81以上，更进一步优选为1.84以上，再进一步优选为1.87以上，甚至更优选为1.90以上，甚至更优选为1.93以上。另一方面，折射率(nd)超过2.00的玻璃存在密度容易变高，另外，失透温度容易变高的趋势。特别是重视光学玻璃的密度的高低的情况下，该折射率(nd)优选为1.97以下，更优选为1.94以下，进一步优选为1.91以下，更进一步优选为1.88以下。另外，本专利技术的光学玻璃具有5.0g/cm3以下的密度(d)。本专利技术的光学玻璃具有上述的范围的密度，从而在用于穿戴式设备的情况下能够使使用者的佩戴感更理想，在车载用照相机、机器人用视觉传感器等中使用的情况下，能够减轻装置整体的重量。该密度(d)优选为4.6g/cm3以下，更优选为4.2g/cm3以下，进一步优选为3.8g/cm3以下。另一方面，本专利技术的光学玻璃中，为了不易划伤玻璃表面，密度(d)优选2.0g/cm3以上。更优选为2.2g/cm3以上，进一步优选为2.3g/cm3以上，更进一步优选为2.4g/cm3以上。另外，本专利技术的光学玻璃具有玻璃的粘度成为logη＝2的温度T2为750～1200℃的范围。这里，log表示常用对数(log10)，η为剪切应力为0是的粘度。T2为熔解性的基准温度，如果玻璃的T2过高，则必须在高温下熔解，因此高折射率玻璃的情况下，特别是短波长侧的可见光透射率可能降低。该T2优选为1180℃以下，更优选为1150℃以下，进一步优选为1130℃以下，更进一步优选为1110℃以下。另一方面，如果T2过低，则粘度曲线陡峭，存在制造时难以控制粘度的问题。本专利技术的光学玻璃具有上述的范围的T2，从而能够使制造特性良好。该T2优选为800℃以上，更优选为820℃以上，进一步优选为840℃以上，更进一步优选为860℃以上，特别优选为900℃以上。另外，本专利技术的光学玻璃的失透温度为1300℃以下。如果具有该特性，则能够抑制成型时的玻璃的失透，成型性良好。该失透温度更优选为1275℃以下，进一步优选为1250℃以下，更进一步优选为1225℃以下，再进一步优选为1200℃以下，甚至更优选为1175℃以下，甚至更优选为1150℃以下，甚至更优选为1125℃以下，甚至更优选为1100℃以下，甚至更优选为1075℃以下，特别优选为1050℃以下。这里，失透温度是将加热、熔融的玻璃通过自然放冷进行冷却时，玻璃表面和内部看不到长边或者长径为1μm以上的结晶的最低温度。另外，本专利技术的光学玻璃优选失透温度下的粘度(失透粘度)为logη≥0.5。如果具有该特性，则能够抑制成型时的玻璃的失透，成型性良好。该失透粘度更优选为logη≥0.7，进一步优选为logη≥0.9，更进一步优选为logη≥1.1，再进一步优选为logη≥1.3，特别优选为logη≥1.5。失透粘度的上限没有特别限定，通常优选为logη≤6。另外，穿戴式设备中，要求抑制通过光学玻璃得到的可见光线的透射率的降低，但本专利技术的玻璃在高温下熔解而有时在比400nm短的波长侧透射率降低。另外，车载用照相机、机器人的视觉传感器中，为了识别以可见光难以辨别的对象物而有时使用近紫外线图像，对该光学体系中使用的玻璃要求近紫外区域的透射率高。因此，本专利技术的光学玻璃形成厚度1mm的玻璃板时的波长360nm下的光的透射率(T360)优选20％以上。如果具有该特性，则作为穿戴式设备、车载照相机中使用的玻璃是合适的。特别是对于穿戴式设备中显示图像、影像的导光体而言，导波的光路长度变长，短波长侧的光量损失增大。本专利技术中短波长侧的透射率高达20％以上，因此在如上所述的短波长侧的光量损失得到抑制，因此在不降低整个可见光区域的透射率的情况下容易再现所希望的颜色。另外，影像、图像的亮度不会降低。该T360更优选为30％以上，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学玻璃，其特征在于，折射率n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180131 JP 2018-0159061.一种光学玻璃，其特征在于，折射率nd为1.71～2.00，
密度d为5.0g/cm3以下，
并且玻璃的粘度成为logη＝2的温度T2为750～1200℃，
失透温度为1300℃以下，并且
以氧化物基准的摩尔％表示，含有0％～21.5％的TiO2。


2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示，含有下述成分：
Nb2O5：3％～35％，
选自BaO、TiO2、ZrO2、WO3和Ln2O3中的至少1种：0％～30％，其中，Ln为选自Y、La、Gd、Yb和Lu中的至少1种，
SiO2：29％～65％，
Li2O+Na2O+K2O：6％～40％，
Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)：0.10～0.65。


3.根据权利要求2所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示，含有下述成分：
B2O3：0％～15％、MgO：0％～10％、CaO：0％～25％、SrO：0％～20％、BaO：0％～30％、Li2O：0.6％～26％、Na2O：0％～20％、K2O：0％～10％、Al2O3：0％～5％、WO3：0％～15％、ZrO2：0％～15％、ZnO：0％～15％、La2O3：0％～20％。


4.根据权利要求1～3中任1项所述的光学玻璃，其中，失透温度下的粘度即失透粘度为logη≥0.5。


5.根据权利要求1～4中任1项所述的光学玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：安间伸一，长嶋达雄，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP