光学玻璃、加压成型用玻璃原材料、光学元件及其制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是于2010年9月30日申请的发明名称为"光学玻璃、加压成型用玻璃原材 料、光学元件及其制造方法"、申请号为201010503570. 4的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及光学玻璃、加压成型用玻璃原材料、光学元件及其制造方法。
【背景技术】
[0003] 高折射率低分散光学玻璃作为透镜、棱镜等光学元件材料是利用价值非常高的光 学玻璃。作为这种光学玻璃，已知专利文献1和专利文献2中所公开的光学玻璃。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1日本特开2001 - 348244号公报
[0007] 专利文献2日本特开2008 - 1551号公报
【发明内容】
[0008] 专利文献1和专利文献2所公开的光学玻璃均具有优异的光学特性，但期待以下 改善。
[0009] 专利文献1所记载的光学玻璃中，为了使玻璃稳定性更为优异，作为玻璃成分含 有13重量％以上的Ta 2O5。但是，钽原料非常昂贵，在玻璃原料中与昂贵的稀土类氧化物、 铌等过渡金属氧化物相比明显昂贵。因此，为了抑制原料成本的增加、进一步普及高折射率 低分散光学玻璃，期待减少Ta 2O5含量。
[0010] 专利文献2所记载的光学玻璃减少了 Ta2O5成分，抑制了原料成本的增加，作为 Ta2O5含量低的玻璃，虽然耐失透性优异，但与富含Ta 205的玻璃相比耐失透性差，因此要使 用特殊的成型法防止失透。即，必须通过使用具备贯通孔的铸模浇铸熔融玻璃，使玻璃与贯 通孔内周面接触，迅速地除去热来防止失透。成型的玻璃被取出至下方，切断、缓慢冷却。 [0011] 通常，玻璃的成型使用以下方法：使熔融玻璃连续地流入在侧面的一部分具有将 所成型的玻璃取出的取出口的铸模内进行成型，从取出口中在水平方向上取出所成型的玻 璃。该方法能够在不剪断所取出的玻璃的情况下连续放入至退火炉内进行缓慢冷却，与使 用具备贯通孔的铸模的成型法相比，是效率更为良好的方法。
[0012] 如果即使减少Ta2O5成分的量，也可以将耐失透性改善得与富含Ta的玻璃相当，则 可以高效地生产原料成本低的玻璃，对于高折射率低分散光学玻璃的普及意义深远。
[0013] 本发明的目的在于提供在抑制Ta2O5含量的同时、耐失透性优异的高折射率低分 散光学玻璃，由上述玻璃形成的加压成型用玻璃原材料、光学元件及其制造方法。
[0014] 本发明为了解决上述课题而完成，其提供：
[0015] (1) 一种光学玻璃，其特征在于，以质量％表示含有：
[0016] B2O3 1 ~30%、
[0017] SiO2 0.1 ~20%、
[0018] La2O3' Gd2O3' Y2O3和 Yb 203共计 55 ~75 %
[0019] (其中，La2O3的含量为 15 ~55%，Gd2O3含量与 La 203、Gd203、Y2O 3和 Yb 203总含量 的质量比（Gd2(V(La20 3+Gd203+Y203+Yb 203))为 0· 17 ~0· 65)、
[0020] Ta2O5 0 ~13% (但不包括 13% )、
[0021] 恥205、1102、恥3和21〇 2共计0~25%(其中，恥205的含量小于10%)，
[0022] 折射率nd为1.83~1.92,阿贝数vd为36~45。
[0023] (2)上述⑴所述的光学玻璃，其具有满足下述⑴式的折射率nd、阿贝数V d。
[0024] nd 彡 2. 2017 - 0· 0083X V d · · · (1)
[0025] (3)上述⑴或⑵所述的光学玻璃，其液相温度为1300°C以下。
[0026] (4)上述⑴~⑶任一项所述的光学玻璃，其含有Gd2O3IO~40 %、Y2030~25%、 Yb2O3O ~5% 〇
[0027] (5) -种加压成型用玻璃原材料，其由上述⑴~（4)任一项所述的光学玻璃形 成。
[0028] (6) -种光学元件，其由上述⑴~⑷任一项所述的光学玻璃形成。
[0029] (7)光学元件的制造方法，其将上述（5)所述加压成型用玻璃原材料加热、软化、 加压成型，制作光学元件坯料，并对上述坯料进行磨削、研磨。
[0030] 本发明可以提供在抑制Ta2O5含量的同时，耐失透性优异的高折射率低分散光学 玻璃，由上述玻璃形成的加压成型用玻璃原材料和光学元件及其制造方法。
【具体实施方式】
[0031] I.光学玻璃
[0032] 本发明的光学玻璃为高折射率低分散玻璃，与高折射率高分散玻璃制透镜组合， 具有适合作为构成紧凑的色差校正光学体系的透镜材料的光学特性、即满足下述（a)式和 (b)式的折射率nd和阿贝数vd。
[0033] 36 彡 V d 彡 45 · · · (a)
[0034] 1. 83 彡 nd 彡 1. 92 · · · (b)
[0035] 为了实现这种光学特性，高折射率化是有效的，但必须限制也具有提高分散的作 用的Nb 205、Ti02、W03、ZrO2的含量。为了在维持低分散性的同时提高折射率，要增加作为高 折射率低分散赋予成分的La 203、Gd203、￥20 3等稀土类氧化物的总量，但在限制Ta2O5含量的 同时仅增加稀土类氧化物的总量时，玻璃的热稳定性会大幅受损。因而，本发明人发现通过 导入多种稀土类氧化物作为玻璃成分、将这些成分的配比最优化，即使在抑制Ta 2O5含量的 同时增加稀土类氧化物的总量也可维持优异的玻璃稳定性，从而完成了本发明。
[0036] 即，本发明的光学玻璃的特征在于，以质量％表示含有：
[0037] B2O3 1 ~30%、
[0038] SiO2 0.1 ~20%、
[0039] La2O3' Gd2O3' Y2O3和 Yb 203共计 55 ~75 %
[0040] (其中，La2O3的含量为 15 ~55%，Gd2O3含量与 La 203、Gd203、Y2O 3和 Yb 203总含量 的质量比（Gd2(V(La20 3+Gd203+Y203+Yb 203))为 0· 17 ~0· 65)、
[0041] Ta2O5 0 ~13% (但不包括 13% )、
[0042] Nb2O5' Ti02、WO3和 ZrO 2共计 0 ~25 % (Nb 205的含量小于 10 % )，折射率 nd 为 L 83~L 92、阿贝数V d为36~45。
[0043][光学玻璃的组成]
[0044] 对本发明的光学玻璃的组成详细地进行说明，各玻璃成分的含量、总含量只要没 有特别说明，则使用质量％进行表示，玻璃成分的含量与总含量之比以质量比表示。另外， 在以下的说明中，提到规定值以下或规定值以上时也包括上述规定值。
[0045] B2O3是玻璃网络形成成分，具有改善玻璃的热稳定性的作用。其含量小于1 %时， 液相温度上升，将玻璃融液成型时的成型性降低。而其含量超过30%时，难以获得所需要的 折射率。因此，使B 2O3的含量为1~30%。B2O3含量的优选范围为2~25%、更优选的范 围为3~22%、进一步优选的范围为5~20%、更加优选的范围为7~17%。
[0046] SiO2是玻璃网络形成成分，具有改善玻璃的热稳定性的效果、使玻璃融液的粘性 达到适于成型的范围的效果。其含量小于〇. 1%时，难以获得上述效果，超过20%时，液相 温度上升，玻璃融液的成型变得困难，也难以获得所需要的折射率。因此，使310 2的含量为 0. 1~20%。SiO2含量的优选范围为0. 1~17%、更优选的范围为1~15%、进一步优选 的范围为2~13%、更加优选的范围为3~10%。
[0047] La203、Gd203、Y20 3、Yb2O3是具有在维持低分散性的同时提高折射率的作用的成分。 当1^ 203、6(1203、￥20 3和￥13 203的总含量小于55%时，难以获得所需要的光学特性；超过75% 时，耐失透性恶化、液相温度也上升、玻璃融液的成型性恶化。因此，使La 203、Gd203、￥20 3和 Yb2O3的总含量为55~75%。La 203、Gd203、Y2OjP Yb2O3的总含量的优选范围为55. 5~ 72. 5%、更优选的范围为56~72. 5%、进一步优选的范围为56. 5~70%、更加优选的范围 为57~70%、进而优选的范围是57. 5~70%、进一步更加优选的范围为58~67. 5%，予 以说明，更优选的范围为58. 5~65%、特别优选的范围为59~65%。