光学玻璃的制作方法

文档序号:1817846阅读:254来源:国知局
专利名称:光学玻璃的制作方法
技术领域
本发明涉及一种高分散光学玻璃及利用该光学玻璃所得的透镜及棱镜等光学元件,所述光学玻璃具有下述光学常数且部分分散率小,所述光学常数为,阿贝数(Vd)及部分分散率(9g,F)在vd <25的范围内满足θ g,F <-0.0058 X ν d+0. 7539的关系式,在 vd > 25的范围内满足θ g,F彡-0. 0020 X ν d+0. 6589的关系式。
背景技术
数码相机和摄像机等光学系统的大小虽然不同,但含有被称作像差的渗色。所述像差被分为单色像差和色像差,其中,特别是色像差,强烈地依存于光学系统中使用的透镜的材料特性。通常而言,色像差可以通过组合低分散的凸透镜和高分散的凹透镜来校正,但这些组合只能校正关于红色区域与绿色区域的双色的像差,残存蓝色区域的像差。所述不能被除去的蓝色区域的像差被称作二级色谱。校正二级色谱时,需要考虑蓝色区域的g线 (435. 835nm)进行光学设计,作为光学特性的指标,可以使用部分分散率(θ g,F)。组合透镜时,通过在低分散侧的透镜中使用部分分散率(9g,F)大的光学材料、且在高分散侧的透镜中使用部分分散率(θ g,F)小的光学材料,二级色谱能够被良好地校正。作为低分散、且部分分散率(θ g,F)大的光学材料,已知有氟化磷酸类光学玻璃和萤石。另外,作为高分散、且部分分散率(θ g,F)小的光学材料,已知有专利文献1中记载的光学玻璃。但是,由于专利文献1的实施例中记载的光学玻璃的阿贝数(ν d)为30. 5以上,所以需要与其相比阿贝数(vd)更小的光学玻璃,即,需要高分散、且部分分散率(θ g, F)小的光学玻璃。专利文献1 日本特开平10-265238号公报

发明内容
本发明的目的在于提供一种全面地消除上述背景技术中记载的光学玻璃中可见的各种缺点、具有上述的光学常数、且部分分散率小的光学玻璃。本发明人为了解决上述课题,进行了深入的试验研究,结果通过含有特定量的化03 成分及TeO2成分,可以得到了具有上述光学常数、且部分分散率小的光学玻璃。本发明的第1构成为一种光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,高于0%、50%以下的化03成分,15 70% 的 iTeO2 成分,B203/Te02 大于 0、小于 2. 0,所述光学玻璃具有下述光学常数,所述光学常数为,阿贝数(vd)及部分分散率 (0g,F)在vd彡25的范围内满足θ g,F彡-0. 0058 X ν d+0. 7539的关系式,在ν d > 25 的范围内满足θ g,F彡-0.0020X ν d+0. 6589的关系式。
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本发明的第2构成为如上述构成1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的m0l%计,含有以下成分,高于0%、低于8%的化03成分,15% 低于63%的TeO2成分,B20/Te02 大于 0、小于 0. 5。本发明的第3构成为如上述构成1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的m0l%计,含有以下成分,8% 低于四%的化03成分,15% 低于70%的iTeO2成分,B20/Te02 大于 0. 01、小于 2。本发明的第4构成为如上述构成1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的m0l%计,含有以下成分,四% 50 %的化03成分,20 % 70 % 的 1^ 成分,B20/Te02 大于 0. 4、小于 0. 75,Y2O3成分、Lei2O3成分及Gd2O3成分的总含量为0 低于5%。本发明的第5构成为如上述构成1 4中任一项所述的光学玻璃,其中,以氧化物基准的m0l%计,Ga2O3成分的含量为20%以下。本发明的第6构成为如上述构成5所述的光学玻璃,其中,以氧化物基准的 mol%计,Gei2O3成分的含量低于5%。本发明的第7构成为如上述构成1 6中任一项所述的光学玻璃,其特征在于, 以氧化物基准的mol%计,以下各成分的含量为In2O3 成分为 0 20 %,CeO2 成分为 0 10 %,Bi2O3 成分为 0 20%。本发明的第8构成为如上述构成1 7中任一项所述的光学玻璃,其特征在于, 以氧化物基准的mol%计,以下各成分的含量为SiO2成分为0 --20%,
GeO2成分为0 --20%,
Al2O3成分为0 20%,
TiO2成分为0 --20%,
ZrO2成分为0 --20%,
Nb2O5成分为0 30%,
Ta2O5成分为0 20%,
WO3成分为0 20%,
La2O3成分为0 30%,
Gd2O3成分为0 30%,
Y2O3成分为0 -30%,
Yb2O3成分为0 30%,
ZnO 成分为 0 70 %,MgO 成分为 0 40 %,CaO 成分为 0 40 %,SrO 成分为 0 40 %,BaO 成分为 0 40 %,Li2O 成分为 0 20 %,
Na2O 成分为 0 20 %,K2O 成分为 0 20%,Sb2O3 成分为 0 1 %。本发明的第9构成为如上述构成1 8中任一项所述的光学玻璃,其特征在于, 折射率(nd)为1.7以上。本发明的第10的构成为如上述构成1 9中任一项所述的光学玻璃,其特征在于,玻璃化温度(Tg)为600°C以下。本发明的第11构成为一种透镜预成型体材料,是由上述构成1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。本发明的第12构成为一种模加压成型用透镜预成型体材料,是由上述构成1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。本发明的第13构成为一种光学元件,是由上述构成1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。根据本发明,通过以规定的关系含有TeA成分及化03成分,能够得到具有下述光学常数、且部分分散率小的高分散光学玻璃,所述光学常数为,阿贝数(vd)及部分分散率 (0g,F)在vd彡25的范围内满足θ g,F彡-0.0058 X ν d+0. 7539的关系式,在ν d > 25 的范围内满足θ g,F < -0. 0020X ν d+0. 6589的关系式。并且,能够得到利用该光学玻璃得到的透镜、棱镜等光学元件。
具体实施例方式本发明的光学玻璃的特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,高于0%、50%以下的化03成分,15 70% 的 iTeO2 成分,B20/Te02 大于 0、小于 2. 0,所述光学玻璃具有下述光学常数,所述光学常数为,阿贝数(vd)及部分分散率 (θ g, F)的关系式为,在vd彡25的范围内θ g,F彡-0. 0058 X ν d+0. 7539,在ν d > 25 的范围内 θ g,F 彡-0. 0020 X ν d+0. 6589。其中,第1光学玻璃的特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,高于0%、低于8%的化03成分,15% 低于63%的iTeO2成分,B20/Te02 大于 0、小于 0. 5。另外,第2光学玻璃的特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,8% 低于四%的化03成分,
15% 低于70%的TeO2成分为,B20/Te02 大于 0. 01、小于 2。另外,第3光学玻璃的特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,四% 50 %的化03成分,20 % 70 % 的 1^ 成分,B20/Te02 大于 0. 4、小于 0. 75,Y2O3成分、Lei2O3成分及Gd2O3成分的总含量为0 低于5%。以下对本发明的光学玻璃的实施方案进行详细说明,但本发明不受以下实施方案的任何限定,可以在本发明的目的的范围内加以适当改变进行实施。需要说明的是,对于重复说明之处,有时适当地省略说明,但并不限定发明的主旨。[玻璃成分]构成本发明的光学玻璃的各成分的组成范围如下所述。在本说明书中的各成分的含有率没有特别说明时,全部以相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的mol%进行表示。此处“换算为氧化物组成”,是指在假设作为本发明的玻璃构成成分的原料使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部被分解、转化为氧化物的情况下,以该生成的氧化物的总物质量为IOOmol%来表示玻璃中含有的各成分的组成。化03成分由于为作为玻璃形成氧化物成分不能缺少的成分,所以是对提高玻璃的耐失透性及化学耐久性有效的成分。但是,其量过少时,其效果不充分,过多时熔融性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的化03成分的下限优选高于0%,较优选为0. 1%,最优选为0.5%,光学玻璃中可以含有的化03成分的上限优选为50%,较优选为45%、最优选为 40%。特别是第1光学玻璃中,可以含有的化03成分的下限优选高于0%、较优选为 0.1%,最优选为0. 5 %,可以含有的化03成分的上限优选低于8 %,较优选为7.8%,最优选为 7. 6%。另外,第2光学玻璃中,可以含有的化03成分的下限优选为8%以上,较优选为 8. 1%,最优选为8. 2%,可以含有的化03成分的上限优选低于四%,较优选为27%、最优选为 25%。另外,第3光学玻璃中,可以含有的化03成分的下限优选为四%,较优选为 29. 5%,最优选为30%,可以含有的化03成分的上限优选为50%,较优选为45%,最优选为 40%。B2O3成分可以使用例如H3B03、B2O3等作为原料导入到玻璃内。TeO2成分由于是对具有高分散特性、且降低部分分散率(9g,F)极为有效的成分,所以为了使阿贝数(vd)及部分分散率(θ g,F)在vd彡25的范围内满足θ g,F彡-0. 0058 X ν d+0. 7539的关系式、在ν d > 25的范围时满足θ g, F^ -0. 0020X ν d+0. 6589的关系式,TeO2成分为必须成分。但是,其量过少时,其效果不充分,过多时,玻璃的透射率变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的TeO2成分的下限优选为15%,较优选为20%,最优选为25%,光学玻璃中可以含有的TeO2成分的上限优选为70 %,较优选为68 %,最优选为65 %。特别是第1光学玻璃中,可以含有的TeA成分的下限优选为15 %,较优选为30 %,最优选为45%,可以含有的TeA成分的上限优选低于63%,较优选为62. 5%,最优选为 62%。另外,第2光学玻璃中,可以含有的TeA成分的下限优选为15%,较优选为20%, 最优选为25 %,可以含有的TeA成分的上限优选低于70 %,较优选为68 %,最优选为65 %。另外,第3光学玻璃中,可以含有的TeA成分的下限优选为20%,较优选为30%、 最优选为40%,可以含有的TeA成分的上限优选为70%,较优选为65%,最优选为60%。TeO2成分可以使用例如TeA等作为原料导入到玻璃内。SiO2成分是本发明的光学玻璃中作为玻璃形成氧化物成分发挥作用的成分,同时是对提高玻璃的粘度且提高化学耐久性是有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性及熔融性变得易于恶化。因此,在光学玻璃中可以含有的SiO2成分的上限优选为20%,较优选为 15%,更优选为10%,最优选为5%。SiO2成分可以使用例如S^2等作为原料导入到玻璃内。GeO2成分为具有提高折射率、同时提高耐失透性的效果的任意成分,作为玻璃形成氧化物发挥作用。但是,其量过多时,由于原料价格非常高,所以玻璃的原料成本变高。因此,光学玻璃中可以含有的GeA成分的上限优选为20%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。GeO2成分可以使用例如等作为原料导入到玻璃内。Al2O3成分是对化学耐久性的改善有效的任意成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Al2O3成分的上限优选为20%,较优选为15%, 最优选为10%。特别是第1光学玻璃中,可以含有的Al2O3成分的上限优选为20%,较优选为15%,最优选为10%。另外,第2光学玻璃中,可以含有的Al2O3成分的上限优选为20%, 较优选为10%,最优选为6%。另外,第3光学玻璃中,可以含有的Al2O3成分的上限优选为 20 %,较优选为10 %,最优选为5 %。Al2O3成分可以使用例如A1203、Al (OH)3等作为原料导入到玻璃内。TiO2成分是对提高折射率、和扩大分散有效的成分。但是,其量过多时,可见光短波长区域的透射率恶化,且部分分散率也变大。因此,光学玻璃中可以含有的TiO2成分的上限优选为20%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。TiO2成分可以使用例如TW2等作为原料导入到玻璃内。ZrO2成分是对提高折射率、减小部分分散率、提高化学耐久性有效的成分。但是, 其量过多时,熔融性和耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的&02成分的上限优选为20%,较优选为10%,最优选为5%。ZrO2成分可以使用例如^O2等作为原料导入到玻璃内。Nb2O5成分是对提高折射率、扩大分散、且减小部分分散率有效的成分。但是,过多时,反而使耐失透性恶化,可见光短波长区域的透射率也变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Nb2O5成分的上限优选为30 %,较优选为20 %,最优选为10 %。Nb2O5成分可以使用例如Nb2O5等作为原料导入到玻璃内。Ta2O5成分是对提高折射率、改善化学耐久性有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Ta2O5成分的上限优选为20%,较优选为 10%,最优选为5%。
Ta2O5成分可以使用例如Tii2O5等作为原料导入到玻璃内。WO3成分是对改善耐失透性有效的成分。但是,其量过多时,反而使耐失透性和可见光区域的短波长区域的光线透射率恶化,并且部分分散率变大。因此,光学玻璃中可以含有的WO3成分的上限优选为50 %,较优选为40 %,更优选为30 %,最优选为10 %。WO3成分可以使用例如WO3等作为原料导入到玻璃内。La2O3成分是对提高玻璃的折射率、使其低分散化有效的成分。但是,其量过多时, 耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的La2O3成分的上限优选为30%,较优选为17%,更优选低于7.5%,最优选为4.9%。Lii2O3成分可以使用例如La2O3、硝酸镧或其水合物等作为原料导入到玻璃内。Gd2O3成分是对提高玻璃的折射率、使其低分散化有效的成分。但是,其量过多时, 耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Gd2O3成分的上限优选为30%,较优选为20%,更优选为15%,最优选为10%。Gd2O3成分可以使用例如Gd2O3等作为原料导入到玻璃内。IO3成分是对提高玻璃的折射率、使其低分散化有效的成分。但是,其量过多时, 耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的IO3成分的上限优选为30%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。Y2O3成分可以使用例如^O3等作为原料导入到玻璃内。Yb2O3成分是对提高玻璃的折射率、且使其低分散化有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性及化学耐久性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的%203成分的上限优选为30%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。Yb2O3成分可以使用例如%203等作为原料导入到玻璃内。ZnO成分是对改善耐失透性、降低玻璃化温度(Tg)、改善化学耐久性有效的成分。 但是,其量过多时,反而使耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的ZnO成分的上限较优选为70%,较优选为60%,最优选为50%。特别是第1光学玻璃中,可以含有的ZnO成分的上限优选为70%,较优选为55%,最优选为45%。另外,第2光学玻璃中,可以含有的ZnO成分的上限优选为70 %,较优选为60 %,最优选为50 %。另外,第3光学玻璃中,可以含有的ZnO成分的上限优选为70 %,较优选为55 %,最优选为40 %。ZnO成分可以使用例如ZnO等作为原料导入到玻璃内。MgO成分是对调节光学常数有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的MgO成分的上限优选为40 %,较优选为10 %,最优选为5%。MgO成分可以使用例如MgO或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。CaO成分是对调节光学常数有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的CaO成分的上限优选为40 %,较优选为10 %,最优选为5%。CaO成分可以使用例如CaO或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。SrO成分是对调节光学常数有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的SrO成分的上限优选为40 %,较优选为10 %,最优选为5%。SrO成分可以使用例如SrO或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。BaO成分是对调节光学常数有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的BaO成分的上限优选为40 %,较优选为10 %,最优选为5%。BaO成分可以使用例如BaO或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。Li2O成分是对减小部分分散率、大幅降低玻璃化温度(Tg)、且促进混合后的玻璃原料熔融有效的成分。但是,其量过多时,磨损度、化学耐久性及耐失透性变得易于急剧恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Li2O成分的上限优选为20%,较优选为18%,最优选为 16%。特别是第1光学玻璃中,可以含有的Li2O成分的上限优选为20%,较优选为18%, 最优选为16%。另外,第2及第3光学玻璃中,可以含有的Li2O成分的上限优选为20%, 较优选为15%,最优选为10%。Li2O成分可以使用例如Li2O或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。Na2O成分是对降低玻璃化温度(Tg)、且促进混合后的玻璃原料熔融有效的成分。 但是,其量过多时,磨损度、化学耐久性及耐失透性变得易于急剧恶化。因此,光学玻璃中可以含有的妝20成分的上限优选为20%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。Na2O成分可以使用例如Na2O或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。K2O成分是对降低玻璃化温度(Tg)、且促进混合后的玻璃原料熔融有效的成分。但是,其量过多时,耐失透性变得易于急剧恶化。因此,光学玻璃中可以含有的K2O成分的上限优选为20%,较优选为15%,更优选为10%,最优选为5%。K2O成分可以使用例如K2O或其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料导入到玻璃内。Sb2O3成分是用于玻璃熔融时脱泡而可以任意添加的成分。但是,其量过多时,可见光区域的短波长区域中的透射率变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的Sb2O3成分的上限优选为1 %,较优选为0.5%,最优选为0.2%。Ga2O3成分时对提高折射率有效的成分。但是,其量过多时,由于原料价格非常高, 所以玻璃的原料成本变高。因此,光学玻璃中可以含有的Ga2O3成分的上限优选为20%,较优选为15%,较优选为10%,最优选为5%。特别是第2光学玻璃中可以含有的Ga2O3成分的上限优选低于5%,较优选为3%,最优选为1%。Ga2O3成分可以使用例如Gii2O3等作为原料导入到玻璃内。In2O3成分是对提高折射率有效的成分。但是,其量过多时,由于原料价格非常高, 所以玻璃的原料成本变高。因此,光学玻璃中可以含有的M2O3成分的上限优选为20%,较优选为10 %,更优选为5 %,最优选为3 %。In2O3成分可以使用例如M2O3等作为原料导入到玻璃内。
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CeO2成分是对改善耐失透性有效的成分。但是,其量过多时,短波长区域的光线透射率变得易于恶化。因此,光学玻璃中可以含有的CeO2成分的上限优选为10%,较优选为 5%,最优选为3%。CeO2可以使用例如( 等作为原料导入到玻璃内。Bi2O3成分是对提高折射率、降低玻璃化温度(Tg)有效的成分。但是,其量过多时, 耐失透性变得易于恶化,部分分散率变大。因此,光学玻璃中可以含有的Bi2O3成分的上限优选为20%,较优选为15%,最优选为10%。Bi2O3可以使用例如Bi2O3等作为原料导入到玻璃内。需要说明的是,用于导入上述玻璃中存在的各成分而使用的原料,始终是出于列举的目的记载的内容,所以光学玻璃的原料并不限定于上述列举的氧化物等。因此,与制造玻璃的条件的各种变更适当对应,可以从公知的原料中选择原料。本发明人发现,在上述范围内的光学常数中,通过将氏03成分的含量与TeO2成分的含量的比调节为规定的值,可以得到部分分散率(θ g,F)小的玻璃。S卩,B203/Te02的值的上限优选小于2,较优选为1,最优选小于0. 75,B203/Te02的值的下限优选大于0,较优选大于0.01,最优选为0.015。特别是第1光学玻璃中,B2OZTeA的值的上限优选小于0. 5,较优选为0. 2,最优选为0. 15,B2O3AeO2的值的下限优选大于0,较优选为0. 01,最优选为0. 015。另外,第2光学玻璃中,B2O3ZteA的值的上限优选小于2,较优选为1,最优选为0. 7,B203/Te02的值的下限优选大于0. 01,较优选为0. 05,最优选为0. 1。另外,第3光学玻璃中,4 / 的值的上限优选小于0. 75,较优选为0. 7,最优选为0. 65, B2O3AeO2的值的下限优选大于0. 4,较优选为0.41,最优选为0. 45。光学玻璃中可以含有Lu203、Sn02、Be0各成分。但是,由于Lu2O3价格非常高,所以玻璃的原料成本变高,在实际的制造中是不现实的。另外,对于SnO2,由于使用钼制的坩埚、 或与熔融玻璃接触的部分为由钼形成的熔融槽使玻璃原料熔融时,锡与钼合金化,所以变成合金的地方耐热性变差。与此相伴,合金化的地方出现孔,担心引起熔融玻璃流出的事故的危险性。另外,由于BeO对环境带来有害影响,所以是对环境负荷非常大的成分。因此, 含有的Lu203、SnO2及BeO的各成分的上限优选低于5%,较优选为1%,最优选不含有。光学玻璃中可以含有F成分。但是,F成分存在熔解过程中挥发性强的问题。另外,存在于本组成系统中时,耐失透性易于恶化。因此,光学玻璃中含有的F成分的上限优选低于5%,较优选为1%,最优选不含有。光学玻璃中可以含有Ag2O成分。但是,由于Ag2O成分的价格非常高,所以玻璃的原料成本变高。因此,光学玻璃中含有的Ag2O成分的上限优选低于37%,较优选为10%, 最优选不含有。接下来,对本发明的光学玻璃中不应含有的成分进行说明。铅化合物不仅在玻璃的制造中,甚至在研磨等玻璃的冷加工及玻璃的废弃中也需要环保方面的措施,是环境负荷大的成分。因此,本发明的光学玻璃中不应含有铅化合物。As2O3、镉及钍均对环境带来有害影响,是环境负荷非常大的成分,因此,本发明的光学玻璃中不应含有。进而,本发明的光学玻璃中优选不含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Eu、Nd、Sm、Tb、Dy、Er等着色成分。但是,此处所谓不含有,是指除了以杂质的形式混入的情况外,人为的使其不含有。本发明的玻璃组合物,由于其组成是以m0l%进行表示,所以不是直接表示为质量%,但本发明中在满足所要求的各特性的玻璃组合物中存在的各成分的以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计,大概取以下值。B2O3成分高于0%、在30%以下,iTeO2 成分为 40 85%,SiO2 成分为 0 15%,GeO2 成分为 0 15%,Al2O3 成分为 0 10 %,TiO2 成分为 0 10%,成分为 0 5%,Nb2O5 成分为 0 30 %,Ta2O5 成分为 0 10 %,WO3 成分为 0 15%,Lei2o3 成分为 0 20%,Gd2O3 成分为 0 20 %,Y2O3 成分为 0 20%,Yb2O3 成分为 0 20 %,ZnO 成分为 0 60%,MgO 成分为 0 10%,CaO 成分为 0 10%,SrO 成分为 0 10%,BaO 成分为 0 10%,Li2O 成分为 0 10%,Nei2o 成分为 0 10%,k2o 成分为 0 10%,SId2O3 成分为 0 1%,Ga2O3 成分为 0 10 %,In2O3 成分为 0 10 %,CeO2 成分为 0 10%,Bi2O3 成分为 0 40%。此处,第1光学玻璃中存在的各成分的以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计,大概取以下值。B2O3成分高于0%、在15%以下,TeO2 成分为 45 80 %,SiO2 成分为 0 15%,GeO2 成分为 0 15%,Al2O3 成分为 0 10 %,
TiO2成分为0 --10%,
ZrO2成分为0 --5%,
Nb2O5成分为0 30%,
Ta2O5成分为0 10%,
WO3成分为0 15%,
La2O3成分为0 20%,
Gd2O3成分为0 20%,
Y2O3成分为0 乂 20%,
Yb2O3成分为0 20%,
ZnO成分为0 50%,
MgO成分为0 10%,
CaO成分为0 10%,
SrO成分为0 10%,
BaO成分为0 10%,
Li2O成分为0 --10%,
Na2O成分为0 --10%,
K2O成分为0 10%,
Sb2O3成分为0 1%,
Ga2O3成分为0 10%,
In2O3成分为0 10%,
CeO2成分为0 --10%,
Bi2O3成分为0 40%。
另外,第2光学玻璃中不计,大概取以下值。
B2O3成分为3 乂 25%,
TeO2成分为40 85%,
SiO2成分为0 --10%,
GeO2成分为0 --10%,
Al2O3成分为0 10%,
TiO2成分为0 --10%,
ZrO2成分为0 --5%,
Nb2O5成分为0 20%,
Ta2O5成分为0 10%,
WO3成分为0 15%,
La2O3成分为0 20%,
Gd2O3成分为0 20%,
Y2O3成分为0 乂 20%,
Yb2O3成分为0 20%,
ZnO成分为0 60%,
MgO 成分为 0 10 %,CaO 成分为 0 10%,SrO 成分为 0 10 %、BaO 成分为 0 10 %,Li2O 成分为 0 10 %,Na2O 成分为 0 10 %,K2O 成分为 0 10%,SId2O3 成分为 0 1%,Ga2O3 成分为 0 10 %,
In2O3 成分为 0 10 %,CeO2 成分为 0 10 %,Bi2O3 成分为 0 40 %。另外,第3光学玻璃中存在各成分的以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计,大概取以下值。B2O3 成分为 10 30 %,TeO2 成分为 50 85 %,SiO2 成分为 0 10%,GeO2 成分为 0 10 %,Al2O3 成分为 0 10 %,TiO2 成分为 0 10 %,成分为 0 5%,Nb2O5 成分为 0 20 %,Ta2O5 成分为 0 10 %,WO3 成分为 0 15%,La2O3 成分为 0 20 %,Gd2O3 成分为 0 20 %,Y2O3 成分为 0 20 %,Yb2O3 成分为 0 20 %,ZnO 成分为 0 30 %,MgO 成分为 0 10 %,CaO 成分为 0 10%,SrO 成分为 0 10 %,BaO 成分为 0 10 %,Li2O 成分为 0 10 %,Na2O 成分为 0 10 %,K2O 成分为 0 10%,SId2O3 成分为 0 1%,Ga2O3 成分为 0 10 %,In2O3 成分为 0 10 %,
CeO2 成分为 0 10 %,Bi2O3 成分为 0 40%。接下来对本发明的光学玻璃的物性进行说明。如上所述,本发明的光学玻璃的折射率(Iid),从光学设计上的有用性的观点考虑, 其下限优选为1. 7,较优选为1. 78,最优选为1. 83,其上限优选为2. 2,较优选为2. 1,最优选为2. 06。特别是第1光学玻璃中,折射率(rid)的下限优选为1. 7,较优选为1. 78,最优选为1.89,折射率(rid)的上限优选为2. 2,较优选为2.1,最优选为2. 06。另外,第2光学玻璃中,折射率(nd)的下限优选为1. 7,较优选为1. 78,最优选为1. 83,折射率(nd)的上限优选为2. 2,较优选为2.1,最优选为2. 01。另外,第3光学玻璃中,折射率( )的下限优选为 1.7,较优选为1.78,最优选为1.88,折射率( )的上限优选为2. 1,较优选为2. 0,最优选为 1. 93。另外,本发明的光学玻璃的阿贝数(vd),从光学设计上的有用性的观点考虑,其下限优选为18,较优选为18. 5,最优选为19,其上限优选为35,较优选为33,最优选为30。 特别是第1光学玻璃中,阿贝数(vd)的下限优选为18,较优选为18. 5,最优选为19,阿贝数(vd)的上限优选为30,较优选为28,最优选为27。另外,第2光学玻璃中,下限优选为 18,较优选为18. 5,最优选为19,阿贝数(vd)的上限优选为35,较优选为33,最优选为30。 另外,第3光学玻璃中,下限优选为18,较优选为20,最优选为22,阿贝数(vd)的上限优选为35,较优选为33,最优选为30。另外,本发明的光学玻璃的阿贝数(vd)及部分分散率(9g,F),从光学设计上的有用性的观点考虑,在vd <25的范围内,部分分散率(θ g,F)的上限优选满足eg, F ^ -0. 0058 X vd+0. 7539 的关系式,较优选满足 θ g,F < -0. 0058 X ν d+0. 7519 的关系式,最优选满足θ g,F^-0. 0058 X vd+0. 7509的关系式,部分分散率(θ g,F)的下限优选满足 θ g,F <-0.0016 X vd+0. 6346 的关系式,较优选满足 θ g,F <-0. 0016 X ν d+0. 6366 的关系式,最优选满足θ g,F < -0. 0016 X ν d+0. 6386的关系式。另一方面,在vd > 25的范围内,部分分散率(eg,F)的上限优选满足eg,F ^ -0. 0020X ν d+0. 6589 的关系式,较优选满足9g,F < -0. 0020 X ν d+0. 6569的关系式,最优选满足θ g, F ^ -0. 0020 X ν d+0. 6559的关系式,部分分散率(θ g,F)的下限优选满足θ g, F ^ -0. 0025X vd+0. 6571 的关系式,较优选满足 θ g,F < -0. 0025X vd+0. 6591 的关系式,最优选满足θ g,F <-0.0025X vd+0. 6611的关系式。本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)过高时,在如上所述进行精密加压成型时, 容易引起成型模的劣化等。因此,本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)的上限优选为 6000C,较优选为550°C,最优选为500°C。本发明的光学玻璃可以用作精密加压成型用的预成型体材料。作为预成型体材料使用时,其制造方法及精密加压成型方法没有特殊的限定,可以使用公知的制造方法及成型方法。例如,可以由熔融玻璃直接制造预成型体材料,另外也可以将成型为板状的玻璃进行冷加工进行制造。需要说明的是,使用本发明的光学玻璃、滴入熔融玻璃制造预成型体时,熔融玻璃的粘度过低时,玻璃预成型体中易产生纹理,粘度过高时,由自重和表面张力产生的玻璃的断裂变得困难。
因此,为了高品质且稳定地进行生产,液相温度中的粘度(Pa*s)的对数Iogn的值优选在0. 2 2. O的范围内,较优选在0. 3 1. 8的范围内,最优选在0. 4 1. 6的范围内。
实施例以下对本发明的实施例进行说明,但本发明不限定于这些实施例。本发明的第1光学玻璃的实施例(No. Al No. A61)的组成与上述玻璃的折射率 (nd)、阿贝数(vd)、部分分散率(θ g,F)、包括反射损失的透射率70%中的波长(λ70)及玻璃化温度(Tg) —并示于表1 表6。表中,各成分的组成用mol%表示。另外,本发明的第2光学玻璃的实施例(No. Bl No. B129)的组成与上述玻璃的折射率(nd)、阿贝数(vd)、部分分散率(0g,F)、包括反射损失的透射率70%中的波长 (λ 70)及玻璃化温度(Tg) —并示于表7 表19。表中,各成分的组成用mol%表示。另外,本发明的第3光学玻璃的实施例(No. Cl No.以)的组成、上述玻璃的折射率(nd)、阿贝数(vd)、部分分散率(0g,F)与包括反射损失的透射率70%中的波长 (λ 70)及玻璃化温度(Tg) —并示于表20。表中,各成分的组成用mol%表示。另外,本发明的比较例的玻璃(No. a No. b)的组成与上述玻璃的折射率(nd)、阿贝数(vd)、部分分散率(0g,F)及玻璃化温度(Tg) —并示于表21。表中,各成分的组成用mol%表示。
1权利要求
1.一种光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分, 高于0%、50%以下的化03成分,15 70%的iTeO2成分, B203/Te02 大于 0、小于 2. 0,所述光学玻璃具有下述光学常数,所述光学常数为,阿贝数(vd)及部分分散率(9g, F)在vd彡25的范围内满足θ g,F彡-0. 0058 X ν d+0. 7539的关系式,在ν d > 25的范围内满足θ g, F彡-0. 0020X ν d+0. 6589的关系式。
2.如权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,高于0%、低于8%的化03成分, 15% 低于63%的TeR成分, B203/Te02 大于 0、小于 0. 5。
3.如权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,8% 低于四%的B2O3成分, 15% 低于70%的TeO2成分, B203/te02 大于 0. 01、小于 2。
4.如权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol%计,含有以下成分,29% 50%的B2O3成分,20% 70%的iTeO2成分,B203/te02 大于 0. 4、小于 0. 75,Y2O3成分、Lei2O3成分及Gd2O3的总含量为0 低于5%。
5.如权利要求1 4中任一项所述的光学玻璃,其中,以氧化物基准的mol%计,Ga2O3 成分的含量为20%以下。
6.如权利要求5所述的光学玻璃,其中,以氧化物基准的mol%计,Ga2O3成分的含量小于5%。
7.如权利要求1 6中任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol% 计,以下各成分的含量为,In2O3成分为0 20%, CeO2成分为0 10%, Bi2O3成分为0 20%。
8.如权利要求1 7中任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以氧化物基准的mol% 计,以下各成分的含量为SiO2成分为0 20%, GeO2成分为0 20%, Al2O3成分为0 20%, TiO2成分为0 20%, 成分为0 20%,Nb2O5成分为0 30%, Ta2O5成分为0 20%, WO3成分为0 50%, La2O3成分为0 30%, Gd2O3成分为0 30%, Y2O3成分为0 30%, Yb2O3成分为0 30%, SiO成分为0 70%, MgO成分为0 40%, CaO成分为0 40%, SrO成分为0 40%, BaO成分为0 40%, Li2O成分为0 20%, Na2O成分为0 20%, K2O成分为0 20%, SId2O3成分为0 1%。
9.如权利要求1 8中任一项所述的光学玻璃,其特征在于,折射率(nd)为1.7以上。
10.如权利要求1 9中任一项所述的光学玻璃,其特征在于,玻璃化温度(Tg)为 600°C以下。
11.一种透镜预成型体材料,是由权利要求1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。
12.—种模加压成型用透镜预成型体材料,是由权利要求1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。
13.一种光学元件,是由权利要求1 10中任一项所述的光学玻璃形成的。
全文摘要
本发明提供一种光学玻璃,所述光学玻璃具有下述光学常数,所述光学常数为,阿贝数(νd)及部分分散率(θg,F)在νd≤25的范围内满足θg,F≤-0.0058×νd+0.7539的关系式,在νd>25的范围内满足θg,F≤-0.0020×νd+0.6589的关系式,且所述光学玻璃以氧化物基准的mol%计,含有高于0%、50%以下的B2O3成分及15~70%的TeO2成分,且B2O3/TeO2大于、小于2.0。
文档编号C03C3/066GK102414138SQ20108001819
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月30日
发明者上原进, 津田哲也 申请人:株式会社小原
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