光学玻璃、光学元件坯件、压制成型用玻璃材料、光学元件及它们的制造方法
【专利说明】光学玻璃、光学元件坯件、压制成型用玻璃材料、光学元件及 它们的制造方法
[00011相关申请的相互参照
[0002] 本申请要求2013年6月4日申请的日本特愿2013-118047号的优先权，并在此特别 作为公开而引用其全部记载。
技术领域
[0003] 本发明涉及光学玻璃、光学元件坯件、压制成型用玻璃材料、光学元件及它们的制 造方法。具体涉及耐失透性优异的具有高折射率?低色散特性的氟磷酸盐类光学玻璃、由 该光学玻璃构成的光学玻璃坯件、压制成型用玻璃材料、光学元件及它们的制造方法。
【背景技术】
[0004] 作为具有高折射率?低色散特性的光学玻璃，已知含有磷和氟的所谓氟磷酸盐类 玻璃（在这里特别作为公开而引用、参照例如专利文献1~7,以及专利文献5的英语同族 US2008/132400A1和美国专利第7，989，377号，专利文献6的英语同族US2009/298668A1、美 国专利第8，198,202号、1^2012/245015六1以及美国专利8,431，499号的全部记载）。
[0005] 专利文献1:日本特开2010-235429号公报；
[0006] 专利文献2:日本特开2011-37637号公报；
[0007] 专利文献3:日本特开2012-12282号公报；
[0008] 专利文献4:日本特开2012-126603号公报；
[0009] 专利文献5:日本特开2008-137877号公报；
[0010] 专利文献6:日本特开2009-286670号公报；
[0011] 专利文献7:日本特开2003-160356号公报。
【发明内容】
[0012] 作为各种透镜等的光学元件材料，具有高的折射率且具有低色散特性(高阿贝数） 的光学玻璃的需求较高。这是因为通过例如与高折射率高色散性的透镜相组合，可以构成 小型且高功能的色像差校正用光学系统。进而，通过使高折射率低色散特性的透镜的光学 功能面非球面化，从而能够实现各种光学系统的进一步的高功能化、小型化。
[0013] 但是，作为制作透镜等光学元件的方法，已知有如下方法，即，制作近似于光学元 件的形状的被称作光学元件坯件的中间产品，对该中间产品实施研磨、抛光加工来制造光 学元件。作为这种中间产品的制作方法的一个方式，有对适量的熔融玻璃进行压制成型来 制成中间产品的方法(所谓直接压制法）。另外，作为其它方式，有如下方法等:将熔融玻璃 注入铸模而成型为玻璃板，将该玻璃板切断而制成多个玻璃片，将该玻璃片再加热使其软 化，通过压制成型制成中间产品的方法;将适量的熔融玻璃成型为被称为玻璃料滴(glass gob)的玻璃块，在对该玻璃块实施了滚筒抛光后进行再加热，使其软化进行压制成型，获得 中间产品的方法等。将玻璃再加热使其软化并进行压制成型的方法相对于直接压制法被称 为再加热压制法。
[0014] 另外，作为制作光学元件的方法也已知有如下方法：由熔融玻璃制作压制成型用 玻璃材料，将该压制成型用玻璃材料利用成型模进行精密压制成型，由此获得光学元件(所 谓精密压制成型法）。在精密压制成型法中，通过将成型模成型面形状转印于玻璃，从而可 以不经过抛光、研磨等机械加工而形成光学元件的光学功能面。
[0015] 在以上所记载的直接压制法、再加热压制法、精密压制成型法的任一方法中，由于 在制造过程中在玻璃中有晶体析出，难以获得具有优异的透明性的光学元件。因此，寻求抑 制了晶体析出、即耐失透性高的光学玻璃。
[0016] 但是，玻璃中含有磷及氟、并且含有赋予高折射率的成分及赋予低色散性的成分 的组成的光学玻璃，通常来说失透的倾向大。因此，现有技术难以提高具有高折射率?低色 散特性的氟磷酸盐类光学玻璃的耐失透性。
[0017] 本发明的一个方式提供一种具有高折射率?低色散特性并且耐失透性优异的氟 磷酸盐类光学玻璃。
[0018] 进而，根据本发明的一个方式，也提供由上述光学玻璃构成的光学元件坯件、压制 成型用玻璃材料、光学元件及它们的制造方法。
[0019] 本发明的一个方式涉及光一种学玻璃，其作为必要成分含有作为阳离子成分的P5 +、Al3+、Ba2+及 R2+(R2+为选自 Mg2+、Ca2+、Sr2+及 Zn2+的一种以上），
[0020] 作为必要成分含有作为阴离子成分的02^SF'
[0021] ?5+、厶13+、8& 2+、1?2+及1?' + (1?'+为选自1^ +、似+及1(+的一种以上）的合计含量的阳离子 成分比率为86%以上，
[0022] Al3+的含量相对于P5+的含量的摩尔比A137P5+为0.70以上，
[0023] Al3+的含量相对于Ba2及R2+的合计含量的摩尔比Al3+/(Ba 2++R2+)为0.40以上，
[0024] Ba2+的含量相对于Ba2+及R2+的合计含量的摩尔比Ba2+/(Ba 2++R2+)的范围为0.50~ 0.85,
[0025] 阿贝数vd的范围为72以上且不足80,且折射率nd和阿贝数vd满足下述(A)式：
[0026] nd> 2.179-0.0085Xvd ???(A)〇
[0027] 上述一个方式的光学玻璃中，含有P5+、Al3+、Ba2+及R 2+作为必要的阳离子成分，含有 〇2_&Fl乍为必要的阴离子成分。而且，上述的各成分和R'+的合计含量及摩尔比满足上述关 系，由此，能够获得具有高折射率低色散特性，并且示出优异的耐失透性氟磷酸盐类光学玻 璃，该高折射率低色散特性具有范围为72以上且不足80的阿贝数vd、以及与该范围内的阿 贝数vd的关系满足(A)式的折射率nd。
[0028] 根据本发明的一个方式，可以提供适合直接压制法、再加热压制法、精密压制成型 法的任一方法的具有高折射率低色散特性的氟磷酸盐类光学玻璃。根据另一个方式，也提 供由上述的光学玻璃构成的光学元件坯件、压制成型用玻璃材料、及光学元件。
【具体实施方式】
[0029] [光学玻璃]
[0030]本发明一个方式的光学玻璃，作为必要成分含有作为阳离子成分的P5+、Al 3+、Ba2+ 及R2+(R2+为选自Mg2+、Ca2+、Sr 2+及Zn2+的一种以上），作为必要成分含有作为阴离子成分的 ο2 一及F 一，卩5+^13+、8&2+、1? 2+及1?' + (1?'+为选自1^+、似+及1(+的一种以上）的合计含量的阳离子成 分比率为86%以上，Al3+的含量相对于P5+的含量的摩尔比A137P 5+为0.70以上，Al3+的含量 相对于Ba2及R2+的合计含量的摩尔比Al 3+/(Ba2++R2+)为0.40以上，Ba2+的含量相对于Ba 2+及R2 +的合计含量的摩尔比Ba2+/(Ba2++R2+)的范围为0.50~0.85,阿贝数vd的范围为72以上且不 足80,且折射率nd和阿贝数vd满足下述(A)式：
[0031] nd> 2.179-0.0085Xvd ???(A)〇
[0032] 下面，针对其细节进行说明。关于玻璃组成，只要没有特别记载，则阳离子成分的 含量及合计含量由阳离子％表示的玻璃组成中的阳离子％ (阳离子成分比率)表示，阴离子 成分的含量及合计含量由阴离子％表示的玻璃组成中的阴离子％ (阴离子成分比率)表示。 另外，阳离子成分的比例由阳离子％表示的玻璃组成中的摩尔比表示，阴离子成分的比例 由阴离子％表示的玻璃组成中的摩尔比表示，阳离子成分和阴离子成分的比例由原子％表 示的玻璃组成中的摩尔比表示。此外，众所周知，玻璃为电中性，因此，可以根据由阳离子成 分比率和阴离子成分比率表示的玻璃组成唯一地导出原子％表示的玻璃组成，也可以根据 原子％表示的玻璃组成唯一地导出由阳离子成分比率和阴离子成分比率表示的玻璃组成。 [0033] 为必要的阴离子成分，具有维持化学耐久性的作用。其含量优选为40%以上， 更优选为45%以上。另外，从维持热稳定性的观点出发，优选为60%以下。
[0034] 此外，热稳定性和耐失透性均意味着玻璃中的晶体的析出难易度。玻璃中的晶体 的析出难易度包含熔液状态的玻璃中的晶体的析出难易度、固化的玻璃中的晶体的析出难 易度、尤其是将固化的玻璃再加热时的晶体的析出难易度，热稳定性、耐失透性均包含彼此 的意思，但热稳定性主要是指前者，耐失透性主要是指后者。
[0035] 上述的光学玻璃优选包含与后述的作为必要的阳离子成分的P5+的摩尔比02VP5+ 为3.30以上的量的作为必要的阴离子成分的02'由此，能够抑制玻璃熔液的挥发，获得光 学均质性高的玻璃。摩尔比〇i/P 5+更优选为7/2以上、即3.50以上。从维持热稳定性的观点 出发，摩尔比02_/严的上限优选为4.00以下。
[0036] 另一方面，是为了获得具有低色散特性的玻璃所必要的阴离子成分，其含量优 选为30%以上，更优选为40%以上。另外，从获得化学耐久性、及适合研磨