光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法
【专利摘要】本发明提供具有期望的高稳定性及高色散（低阿贝数）的光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法。所述光学玻璃相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔%计，含有20%以上且45%以下的P2O5成分、15%以上且60%以下的Nb2O5成分、总量为5%以上且50%以下ZnO成分和MgO成分，该光学玻璃的折射率为1.75以上，阿贝数为10以上且35以下。该光学玻璃优选以摩尔%计含有总量为0.1%以上且20%以下的SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种成分。
【专利说明】光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，使用光学系统的仪器的数字化及高清晰化急速发展，对于在以数码相机及摄像机等摄影仪器为代表的各种光学仪器中使用的透镜等光学元件的高精度化、轻量及小型化的要求越发强烈。
[0003]在制作光学元件的光学玻璃中，尤其是可实现光学元件的轻量化及小型化的、具有高折射率(nd)和低阿贝数(vd)的高折射率玻璃的需求非常高。作为这样的高折射率玻璃，例如，专利文献I中记载的光学玻璃具有21以上且低于31的阿贝数，专利文献2中记载的光学玻璃具有 22以上且低于25的阿贝数。
_4] 现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平8-157231号公报
[0007]专利文献2:日本特开2001-58845号公报
[0008]专利文献3:日本特开2003-238197号公报
[0009]专利文献4:日本特开2003-321245号公报
[0010]专利文献5:日本特开2003-335549号公报
[0011]专利文献6:日本特开2005-154248号公报
[0012]专利文献7:日本特开2009-143801号公报
[0013]专利文献8:日本特开2010-83701号公报
[0014]专利文献9:日本特开2011-57509号公报
[0015]专利文献10:中国专利公开101134641号公报
【发明内容】
[0016]发明要解决的问题
[0017]然而，对专利文献I~专利文献10所记载的光学玻璃而言，虽然阿贝数低，但是稳定性难以称之为高，有可能发生失透等。
[0018]因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供具有期望的高稳定性及高色散(低阿贝数)的光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]本发明人为了解决上述问题进行了深入的实验研究，结果发现，通过以规定的平衡保持并含有规定量的P2O5成分、Nb2O5成分、ZnO成分及MgO成分，可提高稳定性、提高色散，从而完成了本发明。具体而言，本发明提供以下的技术方案。
[0021](I) 一种光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有20%以上且45%以下的P2O5成分、15%以上且60%以下的Nb2O5成分、总量为5%以上且50%以下的ZnO成分和MgO成分，所述光学玻璃的折射率为1.75以上，阿贝数为10以上且35以下。
[0022](2)根据(I)所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有总量为0.1%以上且20%以下的SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种成分。
[0023](3)根据(I)或(2)所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且40%以下的TiO2成分。
[0024](4)根据(I)~(3)中的任一项所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且25%以下的R2O成分，R2O/ (ZnO + MgO)为2.0以下。
[0025]其中，R为选自由L1、Na及K组成的组中的一种以上元素。
[0026](5)根据(I)~(4)中的任一项所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且25%以下的MO成分，MO/ (ZnO + MgO)为0.5以下。
[0027]其中，M为选自由Ca、Sr及Ba组成的组中的一种以上元素。
[0028](6) 一种光学元件，其由(I)~(5)中的任一项所述的光学玻璃形成。
[0029](7) 一种玻璃成型体的制造方法，其使用(I)~(6)中的任一项所述的光学玻璃，在模具内对软化过的前述光学玻璃进行压制成型。
[0030]发明的效果
[0031]根据本发明，可以提供通过以规定的平衡保持并含有规定量的P2O5成分、Nb2O5成分、ZnO成分及MgO成分而具有期望的高稳定性及高色散的光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为表示实施例1的光学玻璃的透射率特性的曲线图。
【具体实施方式】
[0033]本发明的光学玻璃相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计含有20%以上且45%以下的P2O5成分、15%以上且60%以下的Nb2O5成分、总量为5%以上且50%以下的ZnO成分和MgO成分，所述光学玻璃的折射率为1.75以上，阿贝数为10以上且35以下。通过含有规定量的P2O5成分、Nb2O5成分及TiO2成分，光学玻璃的对可见光的透射率的降低被抑制、色散得到提高。此外，通过减少光学玻璃中含有的Sb2O3成分，对环境的影响减轻、在玻璃表面的凹凸及雾浊减少。因此，可以提供具有期望的高透射率及高色散且能够减少表面的凹凸及雾浊的光学玻璃、光学元件及玻璃成型体的制造方法。
[0034]以下，对本发明的光学玻璃的实施方式进行详细地说明，但本发明不受以下实施方式的任何限定，可在本发明的目的范围内加以适当变更来实施。需要说明的是，关于说明重复的地方，有时会适当省略说明，但是并非限定发明的主旨。
[0035]玻璃成分
[0036]以下叙述构成本发明的光学玻璃的各成分的组成范围。在本说明书中，在没有特别限定的情况下，各成分的含有率全部用相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量的摩尔％来表示。此处，“以氧化物换算的组成”是指:假定作为本发明的玻璃构成成分的原料而使用的氧化物、复合盐及金属氟化物等在熔融时全部分解而向氧化物转变的情况下，以该生成氧化物的总物质的量作为100摩尔％来表示玻璃中所含有的各成分的组成。
[0037]关于必需成分、任意成分
[0038]接着，对作为本发明的光学玻璃而优选使用的、玻璃的必需成分及任意成分进行说明。
[0039]P2O5成分是玻璃形成成分，并且是降低玻璃的熔解温度的必需成分。特别是，通过使P2O5成分的含有率为20%以上，耐失透性上升，可以容易地得到稳定性高的玻璃。另一方面，通过使P2O5成分的含有率为45%以下，可以得到高折射率。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，P2O5成分的含有率优选以20%为下限、更优选以22%为下限、最优选以24%为下限，优选以45%为上限、更优选以35%为上限、最优选以32%为上限。P2O5成分可以通过使用例如Al (PO3) 3、Ca (PO3) 2、Ba (PO3) 2、BP04、H3PO4等作为原料而含于玻璃内。
[0040]Nb2O5成分是提高玻璃的折射率及色散的必需成分。特别是，通过使Nb2O5成分的含有率为15%以上，可以得到高折射率，并且可以得到期望的高色散。另一方面，通过使Nb2O5成分的含有率为60%以下，可以提高玻璃的稳定性、可以提高耐失透性。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Nb2O5成分的含有率优选以15%为下限、更优选以20%为下限、最优选以23%为下限，优选以60%为上限、更优选以50%为上限、最优选以40%为上限。Nb2O5成分可以通过使用例如Nb2O5等作为原料而含于玻璃内。
[0041]SiO2成分在玻璃的熔融性、稳定性及化学耐久性的提高上是有效的，因此是可以任意添加的成分。通过使其含量、特别是SiO2成分的含有率大于0%，可以提高玻璃的耐失透性。另一方面，通过使SiO2成分的含有率为15%以下，由SiO2成分导致的稳定性的降低被抑制、可以容易地得到高折射率。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，SiO2成分的含有率优选以15%为上限、更优选以12%为上限、最优选以10%为上限。SiO2成分可以通过使用例如Si02、K2SiF6、Na2SiF6等作为原料而含于玻璃内。
[0042]GeO2成分具有与上述的SiO2成分同样的作用，因此是可以任意添加的成分。通过使GeO2成分的含有率为10%以下，可以减少材料成本。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，GeO2成分的含有率优选以10%为上限、更优选以5%为上限、最优选以1%为上限。GeO2成分可以通过使用例如GeO2等作为原料而含于玻璃内。
[0043]Al2O3成分在玻璃的熔融性、稳定性及化学耐久性的提高上是有效的，因此可以任意添加。特别是，通过使Al2O3成分的含有率为15%以下，可以提高玻璃的熔融性并削弱玻璃的失透倾向。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Al2O3成分的含有率优选超过0%，优选以15%为上限、更优选以10%为上限、最优选以8%为上限。Al2O3成分可以通过使用例如A1203、A1 (OH) 3、A1F3等作为原料而含于玻璃内。
[0044]Ga2O3成分具有与上述的Al2O3成分同样的效果，因此是可以任意添加的成分。通过使Ga2O3成分的含有率为10%以下，可以提高玻璃的耐失透性并降低材料成本。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Ga2O3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、 最优选以5%为上限。Ga2O3成分可以通过使用例如Ga203、GaF3等作为原料而含于玻璃内。
[0045]B2O3成分是提高玻璃的熔融性和耐失透性的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使B2O3成分的含有率低于10%，可以抑制由B2O3成分导致的玻璃稳定性的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，B2O3成分的含有率优选设为低于10%,更优选以5%为上限、最优选以1%为上限。B2O3成分可以通过使用例如H3B03、Na2B4O7,Na2B4O7.10H20、BPO4等作为原料而含于玻璃内。
[0046]ZnO成分是降低玻璃的液相线温度并提高玻璃的耐失透性的任意成分，并且是使对可见光的透射率难以降低的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使ZnO成分的含有率为50%以下，可以容易地得到高折射率及高色散。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，ZnO成分的含有率优选以50为上限％、更优选以45%为上限、最优选以40%为上限。ZnO成分可以通过使用例如ZnO、ZnF2等作为原料而含于玻璃内。
[0047]MgO成分是降低玻璃的液相线温度并提高玻璃的耐失透性的任意成分，并且是使对可见光的透射率难以降低的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使MgO成分的含有率为45%以下，可以容易地得到高折射率及高色散。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，MgO成分的含有率优选以50%为上限、更优选以45%为上限、最优选以40%为上限。MgO成分可以通过使用例如MgC03、MgF2等作为原料而含于玻璃内。
[0048]CaO成分是 降低玻璃的液相线温度并提高玻璃的耐失透性的任意成分，并且是使对可见光的透射率难以降低的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使CaO成分的含有率为25%以下，可以容易地得到高折射率及高色散，并且可以抑制玻璃的耐失透性及化学耐久性的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，CaO成分的含有率优选以25%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。CaO成分可以通过使用例如CaC03、CaF2等作为原料而含于玻璃内。
[0049]SrO成分是降低玻璃的液相线温度、提高玻璃的耐失透性的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使SrO成分的含有率为25%以下，可以容易地得到高折射率及高色散，并且可以抑制玻璃的耐失透性及化学耐久性的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，SrO成分的含有率优选以25%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。SrO成分可以通过使用例如Sr (NO3) 2、SrF2等作为原料而含于玻璃内。
[0050]BaO成分是提高玻璃的折射率并提高玻璃的耐失透性的任意成分，并且是使对可见光的透射率难以降低的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使BaO成分的含有率为25%以下，可以容易地得到高折射率及高色散，并且可以抑制耐失透性及化学耐久性的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，BaO成分的含有率优选以25%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。此处，特别是从能够得到色散大(阿贝数小)的玻璃的观点出发，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，BaO成分的含有率优选为12.0%以下。BaO成分可以通过使用例如BaC03、Ba (NO3) 2、BaF2等作为原料而含于玻璃内。
[0051]Li2O成分是提高玻璃的稳定性和透明性并降低玻璃化转变温度(Tg)的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使Li2O成分的含有率为25%以下，可以容易地得到高折射率，并且可以提高玻璃的稳定性、减少失透等的发生。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Li2O成分的含有率优选以25%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。Li2O成分可以通过使用例如Li2C03、LiN03、LiF等作为原料而含于玻璃内。
[0052]Na2O成分是提高玻璃的稳定性和透明性并降低玻璃化转变温度(Tg)的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使Na2O成分的含有率低于25%，可以容易地得到高折射率，并且可以提高玻璃的稳定性、减少失透等的发生。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Na2O成分的含有率优选设为低于25%，更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。Na2O成分可以通过使用例如Na2C03、NaNO3> NaF, Na2SiF6等作为原料而含于玻璃内。
[0053]K2O成分是提高玻璃的稳定性和透明性并降低玻璃化转变温度(Tg)的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使K2O成分的含有率为25%以下，可以容易地得到高折射率，并且可以提高玻璃的稳定性、减少失透等的发生。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，K20成分的含有率优选以25%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。K2O成分可以通过使用例如K2C03、KNO3> KF、KHF2, K2SiF6等作为原料而含于玻璃内。 [0054]TiO2成分是提高玻璃的折射率及色散并提高玻璃的化学耐久性的任意成分。特别是，通过使TiO2成分的含有率为0%以上，可以得到高折射率，并且可以得到期望的高色散。另一方面，通过使TiO2成分的含有率为40%以下，可以提高玻璃的稳定性和透明性。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，TiO2成分的含有率优选以0%为下限、更优选以1%为下限、进一步优选以3%为下限。另一方面，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，TiO2成分的含有率优选以40%为上限、更优选以35%为上限、最优选以30%为上限。TiO2成分可以通过使用例如TiO2等作为原料而含于玻璃内。
[0055]ZrO2成分是减少玻璃的着色、提高对短波长的可见光的透射率并促进稳定的玻璃形成、提高玻璃的耐失透性的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使ZrO2成分的含有率为10%以下，由于由ZrO2成分导致的折射率的降低被抑制，因此可以容易地得到期望的高折射率。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，ZrO2成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、最优选以5%为上限。ZrO2成分可以通过使用例如ZrO2, ZrF4等作为原料而含于玻璃内。
[0056]Ta2O5成分是提高玻璃的折射率的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使Ta2O5成分的含有率为10%以下，可以使玻璃难以失透。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Ta2O5成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、最优选以5%为上限。Ta2O5成分可以通过使用例如Ta2O5等作为原料而含于玻璃内。
[0057]WO3成分是提高玻璃的折射率、提高玻璃的色散的任意成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使WO3成分的含有率为10%以下，可以提高玻璃的耐失透性并抑制对短波长的可见光的玻璃的透射率的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，WO3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以5%为上限、最优选以1%为上限。WO3成分可以通过使用例如WO3等作为原料而含于玻璃内。
[0058]Y2O3成分是提高玻璃的折射率、对色散的调整具有巨大效果的成分，是本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是，通过使Y2O3成分的含有率为10%以下，可以抑制玻璃的耐失透性的降低并抑制玻璃化转变点(Tg)的上升。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Y2O3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、最优选以5%为上限。Y2O3成分可以通过使用例如Y203、YF3等作为原料而含于玻璃内。
[0059]La2O3成分是提高玻璃的折射率、并且对色散的调整具有巨大的效果的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使La2O3成分的含有率为10%以下，可以增大玻璃的色散，并且可以提高玻璃的耐失透性。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，La2O3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、最优选以5%为上限。La2O3成分可以通过使用例如La203、La(N03)3.XH2O (X为任意整数)等作为原料而含于玻璃内。
[0060]Gd2O3成分是提高玻璃的折射率、并且对色散的调整具有巨大的效果的成分，是玻璃中的任意成分。特别是，通过使Gd2O3成分的含有率为10%以下，可以增大玻璃的色散、并且可以提高玻璃的耐失透性。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Gd2O3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以8%为上限、最优选以5%为上限。Gd2O3成分可以通过使用例如Gd203、GdF3等作为原料而含于玻璃内。
[0061]Bi2O3成分是提高玻璃的折射率及色散的成分、是本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是，通过使Bi2O3成分的含有率为10%以下，玻璃的稳定性得到提高，因此可以抑制耐失透性的降低，并且可以抑制玻璃的透射率的降低。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，Bi2O3成分的含有率优选以10%为上限、更优选以5%为上限、最优选设为低于1%。
[0062]TeO2成分是玻璃形成成分、是提高玻璃的折射率及色散并提高透射率的任意成分。特别是，通过使TeO2成分的含有率超过0%，玻璃的色散及折射率得到提高，因此可以得到期望的阿贝数(vd)及折射率。另一方面，通过使TeO2成分的含有率为30.0%以下，可以降低玻璃的液相线温度、提高玻璃形成时的耐失透性。此外，若大量含有会使耐摩耗性恶化。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，TeO2成分的含有率优选以0%为下限、更优选以0.5 %为下限、最优选以1%为下限。此外，该TeO2成分的含有率优选以30%为上限、更优选以20%为上限、最优选以低于5%为上限。TeO2成分可以通过使用例如TeO2等作为原料而含于玻璃内。
[0063]SnO2成分是减少熔融玻璃的氧化而使熔融玻璃澄清、并且使对玻璃的光照射的透射率难以恶化的成分，是本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是，通过使SnO2成分的含量为6%以下，可以使由熔融玻璃的还原导致的玻璃的着色、玻璃的失透难以产生。此外，由于SnO2成分与熔解设备(特别是Pt等贵金属)的合金化减少，因此可以实现熔解设备的长寿命化。因此，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，SnO2成分的含量优选以6%为上限、更优选以5%为上限、最优选以4%为上限。SnO2成分可以通过使用例如SnO、SnO2,SnF2, SnF4等作为原料而含于玻璃内。
[0064]Sb2O3成分是提高对短波长的可见光的玻璃的透射率的成分，并且是在熔融玻璃时具有脱泡效果的成分，是本发明的光学玻璃中的任意成分。此处，通过使Sb2O3成分的含量为1.0%以下，玻璃熔融时的过度的发泡难以产生，因此可以使Sb2O3成分难以与熔解设备(特别是Pt等贵金属)发生合金化。因此，Sb2O3成分的含量优选以1.0%为上限、更优选以
0.9%为上限、进一步优选以0.8%为上限。特别是，即便是在少量含有Sb2O3成分的情况下，Sb2O3成分也会从熔融玻璃挥发而以杂质的形式附着于模具，因此会成为在玻璃成型体的表面上产生凹凸及雾浊的原因。所以，通过使Sb2O3成分的含量为0.7%以下，作为杂质的主要成分的Sb成分被从玻璃中去除，由此附着于模具的杂质减少，因此可减少在玻璃成型体的表面形成的凹凸及雾浊。因此，Sb2O3成分的含量优选以0.7%为上限、更优选以0.6%为上限、进一步优选以0.5%为上限。对本发明而言，尤其是使用实质上不含Sb成分的玻璃是最优选的。在提高压制成型温度时，在模具上的杂质的形成变得显著，因此实质上不含Sb成分所带来的效果变得显著。
[0065]在本发明的光学玻璃中，优选含有总量为5%以上且50%以下的ZnO成分和MgO成分。
[0066]由此，具有玻璃的熔融性、稳定性及透明性显著地上升且容易得到期望的光学常数的效果。因此，ZnO成分和MgO成分以总量计优选以5%为下限、更优选以7%为下限、最优选以9%为下限、优选以50%为上限、更优选以45%为上限、最优选以40%为上限。
[0067]在本发明的光学玻璃中，优选含有总量为0.1%以上且20%以下的SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种成分。 [0068]由此，具有玻璃的熔融性、稳定性及化学耐久性大幅提高的效果。因此，SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种成分以总量计优选以0.5%为下限、更优选以1%为下限、最优选以3%为下限，优选以20%为上限、更优选以15%为上限、最优选以10%为上限。
[0069]在本发明的光学玻璃中，优选含有0%以上且30%以下的R2O成分。此处，R为选自由L1、Na、及K组成的组中的一种以上元素。
[0070]由此，具有玻璃的熔融性、稳定性及透明性上升且容易得到具有更低的Tg的玻璃的效果。因此，R2O成分以总量计优选以30%为上限、更优选以25%为上限、最优选以20%为上限。
[0071]在本发明的光学玻璃中，R2O/ (ZnO+ MgO)优选为2.0以下。此处，R为选自由L1、Na、及K组成的组中的一种以上元素。
[0072]由此，可以制造稳定性更高的光学玻璃。因此，R2O/ (ZnO + MgO)优选以2.0%为上限、更优选以1.5%为上限、最优选以0.8%为上限。
[0073]在本发明的光学玻璃中，优选含有0%以上且30%以下的MO成分。此处，M为选自由Ca、Sr、及Ba组成的组中的一种以上元素。
[0074]由此，可以制造稳定性更高的光学玻璃。因此，MO成分优选以30%为上限、更优选以20%为上限、最优选以15%为上限。
[0075]在本发明的光学玻璃中，MO/(ZnO+ MgO)优选为0.5以下。此处，M为选自由Ca、Sr、及Ba组成的组中的一种以上元素。
[0076]由此，可以制造稳定性更高的光学玻璃。因此，MO/ (ZnO + MgO)优选以0.5%为上限、更优选以0.45%为上限、最优选以0.4%为上限。
[0077]在本发明的光学玻璃中，优选的是:(I)含有20%以上且45%以下的P2O5成分、15%以上且60%以下的Nb2O5成分、总量为5%以上且50%以下的ZnO成分和MgO成分，所述光学玻璃的折射率为1.75以上、阿贝数为10以上且35以下，(2)相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种的成分的总量为
0.1%以上且20%以下。
[0078]由此，可以制造稳定性和透明性高的光学玻璃。
[0079]关于不应含有的成分
[0080]接着，对本发明的光学玻璃中不应含有的成分、及不优选含有的成分进行说明。[0081]在本发明的光学玻璃中，可以在不损害本申请发明的玻璃的特性的范围内根据需要添加其它成分。
[0082]但是，对V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Ag及Mo等各过渡金属成分而言，即便在分别单独或复合地少量含有的情况下，也具有使玻璃着色、在可见光区的特定的波长处产生吸收的性质，因此特别是在使用可见光区域的波长的光学玻璃中，优选实质上不含有。
[0083]进而，PbO等铅化合物及As2O3等砷化合物、以及Th、Cd、Tl、Os、Be及Se的各成分近年来有作为有害的化学物质而控制使用的倾向，不仅在玻璃的制造工序中，在加工工序乃至产品化后的处理中都需要环境对策上的措置。因此，在重视环境上的影响的情况下，除了不可避免的混入外，优选实质上不含有这些成分。由此，光学玻璃中实质上不含有污染环境的物质。因此，即使不寻求特別的环境对策上的措置也可以对该光学玻璃进行制造、加工及废弃。
_4] 光学玻璃的物性
[0085]本发明的光学玻璃具有高折射率(nd)、并且具有规定的色散。特别是，本发明的光学玻璃的折射率Ud)优选以1.75为下限、更优选以1.80为下限、最优选以1.84为下限，优选以2.20为上限、更优选以2.10为上限、最优选以2.02为上限。此外，本发明的光学玻璃的阿贝数(V d)优选以10为下限、更优选以13为下限、最优选以17为下限、优选以35为上限、更优选以30为上限、最优选以24为上限。由此，即便拓展光学设计的自由度、进一步谋求元件的薄型化，也可以得到大的光的折射量。
[0086]此外，虽然为光学玻璃时需要着色少，但本发明的玻璃由于组成而存在成型时发生着色的情况。然而，其后通过在玻璃化转变点附近的温度下进行4小时以上热处理，该着色会消失，可以得到满足应用的透明的玻璃。特别是，对本发明的光学玻璃而言，在以玻璃的透射率表示时，用厚度IOmm的样品显示分光透射率70%的波长(λ 7(|)为500nm以下、更优选为480nm以下、最优选为450nm以下。由此，可见光区中的玻璃的透明性得到提高，因此可以将该光学玻璃作为透镜等光学元件的材料使用。需要说明的是，在本发明中，虽然将玻璃材料熔融、缓慢冷却之后进行热处理而得到的玻璃具有上述的透射率即可，但从不需要进行热处理来抑制玻璃的着色的观点出发，进行热处理之前的玻璃的透射率具有上述的透射率是更优选的。
[0087]玻璃成型体的制造方法
[0088]本发明的光学玻璃例如通过如下方式制作。即，以各成分在规定的含有率的范围内的方式均匀地混合上述原料，将制作的混合物投入到石英坩埚或氧化铝坩埚中、进行粗熔融之后，投入到金坩埚、钼坩埚、钼合金坩埚或铱坩埚中，在1250~1500°C的温度范围熔融，搅拌均化进行消泡等，然后降低至适当的温度，然后浇注到模具中，进行缓慢冷却，由此制作。
[0089]关于由这样制作的光学玻璃制成光学元件的手段，可以使用在进行再热压制之后进行磨削及研磨的方法，或者制成预成型坯、进行模压的方法。
[0090]特别是，在进行模压时，通过将由本发明的光学玻璃形成的预成型坯在例如由包括上模、下模、套模的模具部件构成的模具中进行加热，从而使其软化、进行压制成型。此处，关于模具的母材材质以及在模具的成型面形成的保护膜的材质，只要为不在软化的预成型坯中熔解的材质就没有特别限定，可使用公知的材质。其中，模具的母材的材质优选为碳化钨(WC)、碳化硅(SiC)或者不锈钢合金等公知的模具材料，保护膜的材质优选最表面层包含选自由 Pt、Au、Ir、N1、Cr、Mo、Rh、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Re及C组成的元素组中的至少一种以上元素的材质。通过由这样的材料制作模具的母材，模具的母材变得难以变形，因此可以实现模具的长寿命化。其中，从加工的容易性出发，可以在模具的母材中使用不锈钢合金等金属。此外，通过利用选自由Pt、Au、Ir、N1、Cr、Mo、Rh、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Re 及 C 组成的元素组中的至少一种以上的元素制作保护膜的最表面层，软化的玻璃与保护膜的反应被抑制，因此可进一步减少杂质向保护膜的附着。此外，预成型坯的软化并不限定于利用在模具内的加热而进行的方式。
[0091]压制成型例如按照以下的步骤来进行。在套模的贯通孔内插入的下模的成型面的中心配置预成型坯之后，在套模的贯通孔内插入上模。此时，下模的成型面和上模的成型面以相对的方式设置。接着，通过将预成型坯和模具一起加热，构成预成型坯的玻璃软化，结果通过用上模和下模对预成型坯进行加压来进行压制。由此，预成型坯在由合模的上模、下模及套模围成的模腔的内部被挤压延伸，因此可以将玻璃充填到模腔的内部。即，可以将模腔的内表面的形状转印到玻璃上。
[0092]此处，模具以模腔成为规定的形状的方式精密地形成合模状态中的上模、下模及套模的各成型面的相对位置、以及成型面的法线所呈的角度。此外，至利用模具进行的压制完成为止，以上模及下模的朝向为相互相对、并且上模及下模的中心轴一致的方式精确地维持。由此，可制作光学功能面及位置决定基准面相互以高精度的位置关系及角度形成的玻璃成型体。
[0093]光学元件的制作
[0094]本发明的光学玻璃在各种光学元件及光学设计中都是有用的，其中，特别优选对本发明的光学玻璃进行压制成型来制作透镜、棱镜及镜子等光学元件。由此，将所得到的光学元件用于如照相机及 投影仪等那样的使可见光透过的光学仪器时，可以实现高清晰且高精度的成像特性，而且可以实现这些光学仪器中的光学系统的小型化。
[0095]实施例
[0096]在表1~表3中示出本发明的实施例(N0.1~N0.32)的组成(摩尔％)、折射率(nd)、阿贝数(V d)、玻璃化转变温度(°C)、变形点(At、°C)、及线膨胀系数(10_7/K)的测定结果。需要说明的是，以下的实施例仅用于例示，本发明并不仅限于这些实施例。
[0097]本发明的实施例(N0.1~N0.32)的光学玻璃作为各成分的原料均选取了各自相应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物、偏磷酸化合物等通常的光学玻璃所使用的高纯度原料，按照表1~表3中示出的各实施例的组成的比例进行秤量并均匀地混合之后，投入到石英坩埚或钼坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易度用电炉于1300~1450°C的温度范围进行熔融，搅拌均化之后浇注到模具中，制作试验片。
[0098]关于比较例的光学玻璃，其采用了相对于本发明的实施例(N0.1~N0.32)将ZnO成分和MgO成分设为0%的组成，但未玻璃化。
[0099]此处，实施例(N0.1~N0.32)的玻璃的折射率(nd)及阿贝数(vd)是按照日本光学硝子工业会标准J0GIS01-2003测定的。需要说明的是，作为在本测定中使用的玻璃，使用了退火条件为将缓慢冷却降温速度设定为_25°C /小时、并在缓慢冷却炉中进行处理而的得到的玻璃。
[0100]此外，玻璃化转变温度(V )、变形点(At、V )是利用热膨胀曲线求出的，所述热膨胀曲线是按照日本光学硝子工业会标准J0GIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定方法”、测定上述的温度和试样的伸长率而得到的。
[0101]关于线膨胀系数(10_7/κ)，根据日本光学硝子工业会标准J0GIS08-2003 “光学玻
璃的热膨胀的测定方法”求出了 100~300°C下的平均线膨胀系数。复I
[0102]
【权利要求】
1.一种光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有20%以上且45%以下的P2O5成分、15%以上且60%以下的Nb2O5成分、总量为5%以上且50%以下的ZnO成分和MgO成分，所述光学玻璃的折射率为1.75以上，阿贝数为10以上且35以下。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有总量为0.1%以上且20%以下的SiO2成分及Al2O3成分中的一种或两种成分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学玻璃，其中，相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且40%以下的TiO2成分。
4.根据权利要求1~权利要求3中的任一项所述的光学玻璃,其中,相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且25%以下的R2O成分，R2O/(ZnO + MgO)为 2.0 以下， 其中，R为选自由L1、Na及K组成的组中的一种以上元素。
5.根据权利要求1~权利要求4中的任一项所述的光学玻璃,其中,相对于以氧化物换算的组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0%以上且25%以下的MO成分，MOAZnO +MgO)为0.5以下， 其中，M为选自由Ca、Sr、及Ba组成的组中的一种以上元素。
6.一种光学兀件，其由权利要求1~权利要求5中的任一项所述的光学玻璃形成。
7.—种玻璃成型体的制造方法,其使用权利要求1~权利要求6中的任一项所述的光学玻璃，在模具内对软化的所述光`学玻璃进行压制成型。
【文档编号】C03C3/062GK103663961SQ201310389532
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】傅杰 申请人:株式会社小原