光学玻璃和光学部件制造技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃和使用该光学玻璃的光学部件，该光学玻璃的折射率(n

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃和光学部件
[0001]本申请是申请号为201980055962.8、申请日为2019年8月27日、专利技术名称为“光学玻璃和光学部件”的专利技术申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种光学玻璃和光学部件。

技术介绍

[0003]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、提高导光特性、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用途中，使用了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。
[0004]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、机器人被要求轻型化，为了减轻装置整体的重量，要求密度低。此外，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。
[0005]其中，对于车载用的玻璃透镜，例如进行了以下尝试：通过使用具有规定耐酸性的车载照相机用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(例如，参照专利文献1)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2013
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256446号公报

技术实现思路

[0009]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。
[0010]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，为了有效地制造，重要的是制造时的温度与玻璃的粘度的关系。
[0011]此外，作为光学部件使用时，可见光透射率也是重要的参数，在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困难。
[0012]本专利技术是为了消除如上所述的课题而进行的，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。
[0013]本专利技术的光学玻璃的特征在于，折射率(n
d
)为1.81～2.15，密度为6.0g/cm3以下，玻璃的粘度成为101dPa
·
s时的温度T1为900～1200℃，失透温度为1300℃以下，以氧化物基准的摩尔％表示，SiO2的含有比率为5％～44％。
[0014]本专利技术的光学部件的特征在于，具有本专利技术的板状的光学玻璃。
附图说明
[0015]图1是用于说明光学玻璃的翘曲的截面图。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]本专利技术的光学玻璃如上所述具有规定的折射率(n
d
)、密度(d)和熔解特性，依次对这些各特性进行说明。
[0018]本专利技术的光学玻璃具有1.81～2.15的范围的高折射率(n
d
)。由于折射率(n
d
)为1.81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用途中使用的小型且拍摄视角宽的拍摄玻璃透镜，由于更小型且拍摄更宽的范围，因而优选。该折射率(n
d
)优选为1.85以上，更优选为1.88以上，进一步优选为1.91以上，进一步优选为1.94以上，进一步优选为1.97以上，进一步优选为1.99以上，进一步优选为2.00以上。
[0019]另一方面，折射率(n
d
)超过2.15的玻璃存在密度容易变高，另外，失透温度容易变高的趋势。特别是在重视光学玻璃的密度高低的情况下，该折射率(n
d
)优选为2.10以下，更优选为2.06以下，进一步优选为2.03以下，进一步优选为2.01以下，进一步优选为1.98以下，进一步优选为1.95以下，进一步优选为1.94以下，更进一步优选为1.92以下。
[0020]另外，本专利技术的光学玻璃具有6.0g/cm3以下的密度(d)。本专利技术的光学玻璃通过具有上述范围的密度，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5.6g/cm3以下，更优选为5.2g/cm3以下，进一步优选为4.8g/cm3以下，进一步优选为4.6g/cm3以下，进一步优选为4.4g/cm3以下，进一步优选为4.2g/cm3以下。
[0021]另一方面，在本专利技术的光学中，为了不易划伤玻璃表面，密度(d)优选为3.3g/cm3以上。该密度(d)更优选为3.6g/cm3以上，进一步优选为3.9g/cm3以上，进一步优选为4.2g/cm3以上，进一步优选为4.4g/cm3以上，更进一步优选为4.7g/cm3以上。
[0022]另外，本专利技术的光学玻璃的玻璃的粘度成为101dPa
·
s时的温度T1为900～1200℃的范围。T1为熔解性的基准温度，如果玻璃的T1过高，则熔解需要在高温下进行，因此，在高折射率玻璃的情况下，特别是短波长侧的可见光透射率有可能降低。该T1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。
[0023]另一方面，如果T1过低，则粘度曲线变得陡峭，存在在制造时难以控制粘度的问题。本专利技术的光学玻璃通过具有上述范围的T1，能够使制造特性良好。该T1优选为950℃以上，更优选为1000℃以上，进一步优选为1050℃以上，进一步优选为1080℃以上，更进一步优选为1100℃以上，特别优选为1120℃以上。
[0024]另外，本专利技术的光学玻璃的失透温度为1300℃以下。如果具有这样的特性，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，进一步更优选为1225℃以下，进一步更优选为1200℃以下，进一步更优选为
1175℃以下，进一步更优选为1150℃以下，进一步更优选为1125℃以下，进一步更优选为1100℃以下，进一步更优选为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。
[0025]另外，在本专利技术的光学玻璃中，玻璃化转变温度(Tg)优选为600℃以上。本专利技术的光学玻璃通过具有600℃以上的Tg，能够抑制工艺中的挠曲等变形。该Tg更优选为630℃以上，进一步优选为660℃以上，进一步优选为690℃以上，进一步优选为720℃以上，特别优选为750℃以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，折射率n
d
为1.92～2.15，密度d为5.2g/cm3以下，玻璃的粘度成为101dPa
·
s时的温度T1为900～1200℃，失透温度为1200℃以下，以氧化物基准的摩尔％表示，SiO2的含有比率为5％～20％，B2O3的含有比率为15％～30％，CaO的含有比率为0％～5％，SrO的含有比率为0％～5％，BaO的含有比率为0％～5％，ZrO的含有比率为1％～10％，TiO2的含有比率为10％～32％，Nb2O5的含有比率为2％～10％，WO3的含有比率为0％～10％，La2O3的含有比率为20％～35％，Y2O3的含有比率为0％～7％。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，玻璃化转变温度Tg为600℃以上。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示，含有30％～80％的选自TiO2、Ta2O5、WO3、Nb2O5、ZrO2和Ln2O3中的至少1种、合计量20％～70％的SiO2和B2O3，在含有碱土金属成分即MgO、CaO、SrO、BaO的情况下，碱土金属成分中的BaO的含有比率为0.5以下，Ln为选自Y、La、Gd、Yb和L...

【专利技术属性】
技术研发人员：安间伸一，北冈贤治，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：