光学玻璃、用于精密冲压成型的预成型件及光学元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及光学玻璃、用于精密冲压成型的预成型件（preform)及光学元件。具 体地，本公开涉及具有低比重、低磨损度、和高耐失透稳定性的氟磷酸盐光学玻璃并且还涉 及使用这种光学玻璃的用于精密冲压成型的预成型件及光学元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，光学装置的普及和发展促使了对具有宽范围特性的光学玻璃的需要。特 别是，由于氟磷酸盐光学玻璃的诸如低分散性、异常分散性、和可见光区域的宽范围中的高 透光率的特性，对氟磷酸盐光学玻璃的需求很大。利用其低分散性和异常分散性，氟磷酸 盐光学玻璃对于色差的校正是有效的。利用其高透光率，氟磷酸盐光学玻璃还不仅可有效 作为成像光学系统中的光学元件的材料，而且可有效作为用于引导短波长光（诸如近紫外 光）的光学元件的材料。此外，添加有铜离子的氟磷酸盐光学玻璃被赋予用于截止近红光 的滤光器功能，从而用作半导体成像装置中的颜色校正滤光器的材料。
[0003] 常规的已知氟磷酸盐光学玻璃包括：（i)具有1. 58183的折射率（nd)和67. 6的 阿贝数（vd)(例如，参照专利文献1)的氟磷酸盐光学玻璃，（ii)作为阳离子组分包含 39. 0%的量的P+、12. 0%的量的Al3+、12. 0%的量的Mg'和29. 3%的量的Ba2+并且作为阴 离子组分包含75. 5 %的量的02和24. 5 %的F，并且具有1. 5909的折射率（nd)和67. 9 % 的阿贝数（vd)(例如，参照专利文献2)的氟磷酸盐光学玻璃，以及（iii)作为阳离子组分 包含39. 0%的量的P+、12. 0%的量的Al3+、和2. 4%的Y3+并且作为阴离子组分包含73. 3% 的量的〇2和26. 7%的量的F，并且具有1. 5881的折射率（nd)和68. 0的阿贝数（vd)(例 如，参照专利文献3)的氟磷酸盐光学玻璃。
[0004] 然而，在专利文献1至3中描述的光学玻璃在比重、磨损度、和耐失透稳定性方面 仍然还没有令人满意。
[0005] 引用列表
[0006] 专利文献
[0007] PTL1 :日本专利申请公开No. 2010-235429
[0008] PTL2 :日本专利申请公开No. 2012-12282
[0009] PTL3 :日本专利申请公开No. 2012-126603
【发明内容】
[0010] 鉴于上述当前状态构思了本公开，并且其可有助于提供具有低比重、低磨损度、高 耐失透稳定性的光学玻璃并且提供使用这种光学玻璃的用于精密冲压成型的预成型件和 光学元件。
[0011] 用于解决上述问题的本公开的第一方面在于：
[0012] 1. -种光学玻璃，具有包含如下成分的组合物，
[0013]该组合物以阳离子％表示包含：
[0014] 36 % 至 40 % 的量的P5+，
[0015] 11%至16%的量的厶13+，
[0016] 11%至19%的量的]\%2+，
[0017] 大于0%且等于或小于2%的量的0，，
[0018] 0%至 4%的量的Sr2+，
[0019] 25%至31%的量的8&2+，
[0020] 等于或大于0%且小于2. 4%的量的Zn2+，以及
[0021] 2%至7%的量的丫3+，
[0022] 总量为 3 % 至 7 % 的Zn2+和Y3+ (Zn2++Y3+)，并且
[0023] 该组合物以阴离子％表示包含：
[0024] 74%至78%的量的02，以及
[0025]22%至26%的量的F，其中，
[0026] 不包含Li+、Na+、K+、La3+和Gd3+，并且
[0027] 光学玻璃进一步具有1. 58至1. 60的折射率（nd)和67至69的阿贝数（vd)。
[0028] "不包含Li+、Na+、K+、La3+、和Gd3+" 意味着Li+、Na+、K+、La3+、和Gd3+有意地不包含于 组合物中。就是说，组合物基本不包含Li+、Na+、K+、La3+、和Gd3+的成分。
[0029] 本公开的第二方面在于：
[0030] 2.如项1所述的光学玻璃，具有4. 10以下的比重。
[0031] 本公开的第三方面在于：
[0032] 3.如项1或2所述的光学玻璃，具有420以下的磨损度。
[0033] 本公开的第四方面在于：
[0034] 4. -种用于精密冲压成型的预成型件，包含项1至3中的任意一种光学玻璃作为 其材料。
[0035] 本公开的第五方面在于：
[0036] 5. -种光学元件，包含项1至3中的任意一种光学玻璃作为其材料。
[0037] 我们提供了一种具有低比重、低磨损度、和高耐失透稳定性的光学玻璃。我们还提 供了使用这种光学玻璃的用于精密冲压成型的预成型件和光学元件。
【具体实施方式】
[0038] (光学玻璃）
[0039] 以下将详细描述本公开的优选的光学玻璃。
[0040] 首先，给出关于光学玻璃的玻璃组成限于上述范围的理由的描述。
[0041] 按阳离子％或阴离子％基于它们摩尔比来表达本文中描述的成分的含量，除非另 有规定。根据本公开的光学玻璃的玻璃组合物包括阳离子组分和阴离子组分。在本文中 "阳离子％"是指基于总数为lOOmol%的阳离子组分的玻璃组合物中的阳离子组分的比例， 并且在本文中"阴离子％"是指基于总数为lOOmol%的阴离子组分的玻璃组合物中的阴离 子组分的比例。
[0042] 下文描述包括在光学玻璃中的阳离子组分。
[0043] <P5+>
[0044] P5+是能够形成玻璃的网状结构并赋予玻璃可生产的耐失透稳定性的有用组分。 P5+还帮助减小磨损度。然而，大于40 %的P5+的含量会劣化耐失透稳定性，而小于36 %的 P5+的含量会增加磨损度。因此，P5+的含量设置在36%至40%范围内。P5+的含量优选地在 36. 3%至39. 7%的范围内，并且更加优选地，在36. 6%至39. 4%的范围内。
[0045] P5+可通过使用A1 (P0 3)3、Mg(P03)2、Ca(P03)2、Sr(P03)2、Ba(P03) 2等作为玻璃的材料 包括在玻璃中。
[0046] <Al3+>
[0047] Al3+是能够增强玻璃的化学耐久性并且还能够减小磨损度的有用组分。然而，大于 16%的Al3+的含量会劣化耐失透稳定性，而小于11 %的A13+的含量会增加磨损度。因此， Al3+的含量设置在11 %至16%的范围内。Al3+的含量优选地在11. 3%至15. 7%的范围内， 并且更加优选地，在11. 6%至15. 4%的范围内。
[0048] Al3+可通过使用△1(?03)331匕31 203等作为玻璃的材料包括在玻璃中。
[0049] <Mg2+>
[0050] Mg2+是能够增加阿贝数（vd)并且还能够减小磨损度和比重的有用组分。然而，大 于19 %的Mg2+的含量会劣化耐失透稳定性，并且小于11 %的Mg2+的含量会增加磨损度和比 重。因此，Mg2+的含量设置在11 %至19%的范围内。Mg2+的含量优选地在11. 5%至18. 5% 范围内，并且更加优选地，在12%至18%范围内。
[0051] Mg2+可通过使用Mg(P03)2、MgF2、Mg0等作为玻璃的材料包括在玻璃中。
[0052] <Ca2+>
[0053] Ca2+是能够在不减小阿贝数（vd)的情况下增加折射率（nd)的有用组分。然而， 大于2%的Ca2+的含量或者0%的Ca2+的含量均会劣化耐失透稳定性。因此，Ca2+的含量设 置在大于〇%至2%或更小的范围内。Ca2+的含量优选地在大于0%至1. 8%或更小的范围 内，并且更加优选地，在大于0%至1. 6%或更小的范围内。
[0054] Ca2+可通过使用Ca(P0 3)2、CaF2、CaC03等作为玻璃的材料包括在玻璃中。
[0055] <Sr2+>
[0056] Sr2+用作增加玻璃的耐失透稳定性并增加玻璃的折射率（nd)。然而，大于4%的 Sr2+的含量会劣化耐失透稳定性。因此，Sr2+的含量设置在0%至4%的范围内。Sr2+的含 量优选地在0%至3. 8%的范围内，并且更加优选地，在0%至3. 6%的范围内。
[0057] Sr2+可通过使用Sr(P0 3)2、SrF2、SrC03等作为玻璃的材料包括在玻璃中。
[0058] <Ba2+>
[0059] Ba2+是能够增加玻璃的耐失透稳定性并且还能够增加玻璃的折射率（nd)的有用 组分。然而，大于31 %的Ba2+的含量会增加比重和磨损度，并且小于25 %的Ba2+的含量会 劣化耐失透稳定性。因此，Ba2+的含量设