光学玻璃、光学元件及精密加压成型用预成型体的制作方法

文档序号:1846009阅读:262来源:国知局
专利名称:光学玻璃、光学元件及精密加压成型用预成型体的制作方法
技术领域
本发明涉及光学玻璃、光学元件及精密加压成型用预成型体。
背景技术
近年来,使用光学系统的机器的数字化及高精密化迅速发展,对以数码相机及摄像机等摄影设备为代表的各种光学设备中使用的透镜等光学元件的高精度化、轻质及小型化的要求日趋强烈。因此,制作光学元件的光学玻璃中,特别是对下述高折射率高分散玻璃的需求非常强烈,所述高折射率高分散玻璃能够实现光学元件及光学系统的轻质化及小型化、具有 1.70以上2. 20以下的高折射率(rid)、且具有30以下的阿贝数(ν d)。作为上述高折射率高分散玻璃,例如作为折射率(nd)为1. 8以上、具有20左右的阿贝数(ν d)的光学玻璃,已知有以专利文献1 专利文献5为代表的碲酸盐玻璃。专利文献1日本特开2001-180971号公报专利文献2日本特开2008-273750号公报专利文献3日本特开2002-241144号公报专利文献4日本特开2006-182577号公报专利文献5日本特开2008-105869号公报

发明内容
使用上述玻璃制作光学元件时,可以采用下述方法将玻璃加热软化、成型(二次加热加压成型),将得到的玻璃成型品进行磨削研磨的方法;及将预成型体材料加热软化、 用具有高精度成型面的模进行加压成型的方法(精密加压成型),所述预成型体材料是将玻璃坯或玻璃块切断、研磨得到的,或通过公知的漂浮成型等成型得到的。但是,由于专利文献1及专利文献2中公开的玻璃的玻璃化温度(Tg)高,所以上述玻璃即使进行加热也难以软化。因此,如果想由专利文献1及专利文献2的玻璃制作预成型体材料,将预成型体材料加热软化及加压成型制作光学元件时,必须提高加热软化预成型体材料的温度,因此,加压成型中使用的模和预成型体材料引起粘接,或者影响光学元件的光学特性。另一方面,专利文献3中公开的玻璃的阿贝数(Vd)越低,由于失透越容易变得难以玻璃化,并且由于由Te成分的还原引起的着色,对可见光的透射率变低。因此,专利文献 3中公开的玻璃难以同时实现玻璃的低阿贝数(Vd)和玻璃本身的生产率。另外,专利文献4中公开的玻璃由于含有较多的TiO2及W03,所以其具有低的阿贝数(vd),但上述玻璃均着色,对可见光的透射率低。因此,专利文献4中公开的玻璃难以同时实现玻璃的低阿贝数(vd)和对可见光的高透明性。另外,本发明人制作了专利文献5中公开的玻璃,结果均为玻璃化温度(Tg)低、但磨损度(Aa)高的玻璃。因此,专利文献3中公开的玻璃均易于在表面形成划痕难以进行研
4磨加工,所以难以提高加压成型性及研磨加工性。本发明是鉴于上述问题完成的,其目的在于得到一种光学玻璃和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体,所述光学玻璃的折射率(nd)在所期望的范围内,同时具有低的阿贝数(vd)、在低温度下易于软化、且易于进行研磨加工。本发明的目的还在于得到一种对可见光的透明性高、玻璃形成时的耐失透性高的光学玻璃、和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体。为了解决上述课题,本发明人等反复进行深入的试验研究,结果发现通过并用 TeO2成分和选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TiO2成分中的1种以上成分,且控制它们的含有率在规定的范围内,可以实现玻璃的高折射率化、同时提高分散、得到低阿贝数、玻璃化温度(Tg)降低、且玻璃的磨损度变低,从而完成了本发明。另外,还发现通过并用TeO2 成分及Bi2O3成分、控制TeA成分及Bi2O3成分的含有率在规定的范围内,可以提高玻璃对可见光的透射率。另外,还发现通过并用TeO2成分及WO3成分,控制TeA成分及WO3成分的含有率在规定的范围内,可以提高玻璃对可见光的透射率、且提高玻璃形成时的耐失透性。 具体而言,本发明提供以下发明。(1) 一种光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计, TeO2成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TiO2 成分中的1种以上成分的含量为1. 0%以上、40. 0%以下,所述光学玻璃具有30以下的阿贝数(vd)。(2)如⑴所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,Bi2O3成分的含量为1. 0%以上、40. 0%以下。(3)如⑵所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,TeA 成分的含有率小于70.0%。(4)如⑴所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,Nb2O5成分的含量为1. 0%以上、25. 0%以下。(5)如(1)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TiO2成分的含量为1.0%以上、30.0%以下。(6)如(1)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,WO3成分的含量为1.0%以上、40.0%以下。(7)如(1) (6)中任一项所述的光学玻璃,其中,光谱透射率为70%的波长 (A70)为 500nm 以下。(8)如(1) (7)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 25.0%的Li2O成分,及/或0 30. 0 %的Na2O成分,及/或0 30.0%的K2O成分,及/或0 30. 0 % 的 Cs2O 成分。(9)如(8)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, Li20+Na20+K20+Cs20的物质总量为30. 0%以下。(10)如(9)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,Li20+Na20+K20+Cs20 的物质总量小于 20. 0%。(11)如(1) (10)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,Ga2O3成分的含有率为20. 0%以下。(12)如(11)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, 以摩尔%计,Gii2O3成分的含有率小于5. 0%。(13)如(1) (12)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 30.0%的ZnO成分,及/或0 25. 0 % 的 La2O3 成分。(14)如(1 所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, 以摩尔%计,La2O3成分的含有率为9. 5%以下。(15)如(14)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, 以摩尔%计,Lii2O3成分的含有率小于8.0%。(16)如(1) (1 中任一项所述的光学玻璃,其中,所述光学玻璃实质上不含有铅化合物。(17)如(1) (16)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,化03成分的含有率为40. 0%以下。(18)如(17)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, 以摩尔%计,B2O3成分的含有率小于20. 0%。(19)如(1) (18)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 15. 0%的MgO成分,及/或0 20. 0 %的CaO成分,及/或0 20. 0 %的SrO成分,及/或0 20. 0 % 的 BaO 成分。(20)如(19)所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, MgO+CaO+SrO+BaO的物质总量为20. 0%以下。(21)如(1) 00)中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 --30.0%的3102成分,及/‘或
0 --30.0%的6劝2成分,及/‘或
0 --30.0%的P2O5成分,及/或
0 --30.0%的Al2O3成分,及/或
0 --15.0%的In2O3成分,及/或
0 --20.0%的&02成分,及/‘或
0 --20.0%的Tei2O5成分,及/或
0 --25.0%的Gd2O3成分,及/或
0 --20.0%的AO3成分,及/或
0 --20.0%的Yb2O3成分,及/或
0 1.0%的Sb2O3成分,及/或0 1.0%的 CeO2 成分。(22)如(1) 中任一项所述的光学玻璃,具有1. 70以上2. 20以下的折射率 (nd)。(23)如(1) 02)中任一项所述的光学玻璃,其中,玻璃化温度(Tg)为200°C以上、550°C以下。(24)如(1) (23)中任一项所述的光学玻璃,其中,磨损度(Aa)为100以上、1000 以下。(25)如(1) 04)中任一项所述的光学玻璃,部分分散率(θ g,F)与阿贝数(ν d)之间,在ν d彡25的范围内满足(-0. 00160X ν d+0. 63460)彡(θ g, F) ( (-0. 00563X ν d+0. 75873)的关系,并且在ν d > 25的范围内满足 (-0. 00250X vd+0. 65710) ^ ( θ g, F) ^ (-0. 00340X ν d+0. 70300)的关系。(26) 一种光学元件,是由(1) 05)中任一项所述的光学玻璃形成的。(27) 一种精密加压成型用预成型体,是由(1) 0 中任一项所述的光学玻璃形成的。(28) 一种光学元件,是将(XT)所述的精密加压成型用预成型体精密加压成型得到的。根据本发明,通过并用TeA成分和选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TW2成分中的1种以上成分,控制它们的含有率在规定的范围内,可以实现玻璃的高折射率化,同时提高分散、得到低阿贝数、提高玻璃对可见光的透射率、且玻璃的磨损度变低。因此,可以得到折射率( )在所期望的范围内、同时具有低阿贝数(vd)、对可见光的透明性高、在低温度下易于软化、且易于进行研磨加工的光学玻璃、和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体。


图1为表示在纵轴为部分分散率(9g,F)、横轴为阿贝数(vd)的直角坐标中的标准线(normal line)的图。图2为表示关于本申请的实施例(No.Al No. A25)的玻璃的部分分散率(θ g, F)与阿贝数(Vd)的关系的图。图3为表示关于本申请的实施例(No.B 1 No. B22)的玻璃的部分分散率(θ g, F)与阿贝数(Vd)的关系的图。图4为表示关于本申请的实施例(No.Cl No. C10)的玻璃的部分分散率(θ g, F)与阿贝数(Vd)的关系的图。图5为表示关于本申请的实施例(No.Dl No. D7)的玻璃的部分分散率(θ g, F)与阿贝数(Vd)的关系的图。
具体实施例方式本发明的光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeO2 成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TW2成分中的1种以上成分的含量为1.0%以上、40.0%以下,所述光学玻璃具有30以下的阿贝数 (ν d)。通过并用TeA成分和选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TW2成分中的1种以上成分、且控制它们的含有率在规定的范围内,可以实现玻璃的高折射率化,同时提高分散、得到低阿贝数、提高玻璃对可见光的透射率、玻璃化温度(Tg)变低、且给玻璃带来适度的磨损度。因此,可以得到折射率(nd)在所期望的范围内、同时具有低阿贝数(vd)、对可见光的透明性高、在低温度下易于软化、且易于进行研磨加工的光学玻璃、和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体。特别是,第1光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计, TeO2成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%, Bi2O3成分的含量为1. 0%以上、40. 0%以下, 所述第1光学玻璃具有30以下的阿贝数(ν d)。其中,通过并用TeA成分及Bi2O3成分、控制TeA成分及Bi2O3成分的含有率在规定的范围内,可以提高玻璃对可见光的透射率。因此,可以得到能够优选用于透过可见光的用途的光学玻璃、和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体。另外,第2光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeA 成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,Nb2O5成分的含量为1. 0%以上、25. 0%以下,所述第2光学玻璃具有30以下的阿贝数(ν d)。另外,第3光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeA 成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,TiO2成分的含量为1. 0%以上、30. 0%以下,第3光学玻璃具有30以下的阿贝数(ν d)。另外,第4光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeA 成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,W03成分的含量为1. 0%以上、40. 0%以下,所述第 4光学玻璃具有30以下的阿贝数(ν d)。其中,通过并用TeA成分及WO3成分、控制I^2成分及WO3成分的含有率在规定的范围内,能够提高玻璃对可见光的透射率、且提高玻璃形成时的耐失透性。因此,可以得到能够优选用于透过可见光的用途的光学玻璃、和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体。以下对本发明的光学玻璃的实施方式进行详细说明,但本发明并不限定于以下实施方式,在本发明目的的范围内,可以适当改变来进行。需要说明的是,对于重复说明之处, 有时省略适当说明,但不限定发明的主旨。[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,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摩尔%进行表示。此处“换算为氧化物组成”,是指假设用作本发明的玻璃构成成分的原料的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部被分解转变为氧化物时,以该生成氧化物的总物质量为100 摩尔%来表示玻璃中含有的各成分的组成。<关于必须成分、任意成分>TeO2成分为形成玻璃的成分,为提高玻璃的分散、且提高玻璃的折射率的成分。特别是通过使TeA成分的含有率为40. 0%以上,可以提高玻璃的分散及折射率,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成分的含有率低于75.0%、降低玻璃的液相温度,可以提高玻璃形成时的耐失透性。因此,TeO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为40. 0%,较优选为43. 0%,最优选为45. 0%。另外,上述TeA成分的含有率的上限优选小于75. 0%,较优选为70. 0%,更优选小于70. 0%, 最优选为65. 0%。TeA成分可以使用例如TeA等作为原料含在玻璃内。使本发明的光学玻璃的选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TiO2成分中的1种以上成分的含有率的和为1.0%以上、40.0%以下。特别是通过使所述含有率的和为1.0% 以上,能够提高玻璃的折射率及分散、同时TeA成分的玻璃化变得容易,因此,可以得到期望的高折射率及高分散、同时降低玻璃的着色。另一方面,通过使所述含有率的和为40. 0% 以下,玻璃的液相温度及玻璃化温度(Tg)变低,因此,可以提高玻璃形成时的耐失透性、同时易于进行加压成型。因此,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,选自Bi2O3成分、 Nb2O5成分、WO3成分及TiO2成分中的1种以上成分的含有率的和的下限优选为1.0%,较优选为3. 0 %,更优选为5. 0 %,上限优选为40. 0 %,较优选为35.0%,最优选为30. 0 %。其中,Bi2O3成分为提高玻璃折射率的成分,为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40.0%以下,玻璃的液相温度及玻璃化温度(Tg)变低, 因此可以提高玻璃形成时的耐失透性、同时易于进行加压成型。另一方面,通过使第1光学玻璃中Bi2O3成分的含有率为1. 0%以上,可以提高玻璃的分散、同时TeA成分的玻璃化变得容易,因此,可以得到所期望的低阿贝数(vd)且降低玻璃的着色。因此,Bi2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为 40.0%,较优选为30. 0%,最优选为20. 0%。其中,第1光学玻璃中,Bi2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为40. 0%,较优选为35. 0%,最优选为 30.0%。另外,第2及第3光学玻璃中,Bi2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25.0%,较优选为23.0%,最优选为20. 0 %。另外,第4光学玻璃中,Bi2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25.0%,较优选为20.0%,最优选为15.0%。另一方面,第1光学玻璃中,Bi2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为1. 0%,较优选为3. 0%,最优选为5. 0%o Bi2O3成分可以使用例如Bi2O3等作为原料含在玻璃内。Nb2O5成分为提高玻璃的折射率及分散的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是,通过使Nb2O5成分的含有率为25.0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性下降、同时抑制玻璃化温度(Tg)的升高。另一方面,在第2光学玻璃中,通过使Nb2O5成分的含有率为1.0%以上,可以提高玻璃的分散、同时玻璃的磨损度变低,因此,可以同时实现所期望的低阿贝数(vd)和玻璃研磨时的加工性。因此,Nb2O5成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为 25. 0%,较优选为22. 0%,更优选为20. 0%,最优选为15. 0%。另一方面,第2光学玻璃中, Nb2O5成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为1. 0%,较优选为2. 0%,最优选为3. 0%。Nb2O5成分可以使用例如Nb2O5等作为原料含在玻璃内。另外,TiO2成分为提高玻璃的折射率及分散、同时降低玻璃的液相温度的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使TiO2成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性的降低、同时抑制玻璃化温度(Tg)的升高。另一方面,第3光学玻璃中, 通过使TW2成分的含有率为1. 0%以上,可以提高玻璃的分散、同时玻璃的磨损度变低,因此,可以同时实现期望的低阿贝数(vd)和玻璃研磨时的加工性。
因此,TiO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为 30.0%,较优选为20.0%,最优选为10.0%。特别是,第1光学玻璃中,TiO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30.0%,较优选为15.0%,最优选为10. 0%。另外,第2 第4光学玻璃中,TiO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为25. 0%,最优选为20. 0%。另一方面,第3光学玻璃中,TiO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为1.0%, 较优选为1. 5%,最优选为2. 0%。TW2成分可以使用例如TW2等作为原料含在玻璃内。另外,WO3成分为提高玻璃的折射率及分散的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是,通过使恥3成分的含有率为40.0%以下,可以抑制玻璃化温度(Tg)及液相温度的升高,因此,可以维持良好的耐失透性、同时得到良好的加压特性。另一方面,第4光学玻璃中,通过使恥3成分的含有率为1. 0%以上,可以提高玻璃的分散,同时玻璃的液相温度变低,可以同时实现期望的低阿贝数(vd)和玻璃形成时的耐失透性。因此,WO3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为 40. 0%,较优选为30. 0%,最优选为20. 0%。其中,第1 第3光学玻璃中,WO3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25. 0%,较优选为20. 0%,最优选为15.0%。另外,第4光学玻璃中,WO3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为40. 0%,较优选为30. 0%,最优选为20. 0%。另一方面,第4光学玻璃中,WO3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为1.0%,较优选为1.5%,最优选为1.7%。WO3成分可以使用例如WO3等作为原料含在玻璃内。Li2O成分为降低玻璃的溶解温度及玻璃化温度(Tg)的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是,通过使Li2O成分的含有率为25.0%以下,可以降低玻璃的膨胀系数,由此易于进行加压成型时的透镜面的准确转印,同时抑制玻璃的折射率降低、且提高玻璃的化学耐久性。因此,Li2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25.0%,较优选为22.0%,最优选为20.0%。Li2O成分可以使用例如Li2C03、 LiN03、LiF等作为原料含在玻璃内。Na2O成分为降低玻璃的溶解温度及玻璃化温度(Tg)的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Na2O成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃折射率下降, 同时提高玻璃的化学耐久性。因此,Na2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为25. 0%,最优选为20. 0%。Na2O成分可以使用例如 Na2CO3^ NaN03> NaF, Na2SiF6等作为原料含在玻璃内。K2O成分为降低玻璃的溶解温度及玻璃化温度(Tg)的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使K2O成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率下降,同时提高玻璃的化学耐久性。因此,K2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0 %,较优选为20. 0 %,最优选为10.0%。K2O成分可以使用例如K2C03、KNO3> KF、KHF2, K2SiF6等作为原料含在玻璃内。Cs2O成分为降低玻璃的溶解温度的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Cs2O成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率下降,同时提高玻璃的化学耐久性。因此,Cs2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为20. 0%,最优选为10. 0%。Cs2O成分可以使用例如Cs2C03、CsNO3等作为原料含在玻璃内。本发明的光学玻璃中,Iin2O成分(式中,1 选自Li、Na、K、Cs中的1种以上)的含有率的物质总量优选为30.0%以下。通过使上述物质总量为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率下降,同时减少玻璃的着色、且提高玻璃的化学耐久性。因此,Rn2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的物质总量的上限优选为30.0%,较优选为 28. 0%,更优选为25. 0%,最优选为20. 0%。特别是从能够降低光学玻璃的磨损度、易于进行研磨加工的方面考虑,Rn2O成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的和的上限优选小于20.0%,较优选小于15.0%,更优选为12.0%,最优选为10.0%。Ga2O3成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Ga2O3成分的含有率为20. 0%以下,可以提高玻璃的耐失透性,同时增大玻璃的磨损度,易于进行研磨加工。因此,Ga2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为10.0%,更优选小于5.0%,最优选小于4.0%。Gei2O3 成分可以使用例如Ga203、GaF3等作为原料含在玻璃内。ZnO成分为提高玻璃形成时的耐失透性、降低玻璃的着色、且提高玻璃的溶解性的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使SiO成分的含有率为30.0%以下, 可以抑制因过量含有ZnO成分而引起的玻璃的液相温度升高。因此,ZnO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为29. 0%,更优选为观.0%,最优选为25.0%。特别是从能够降低玻璃化温度(Tg)的方面考虑,ZnO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选小于15.0%,较优选为12.0%,最优选为10.0%。需要说明的是,即使不含有ZnO成分也可以得到具有所期望的高分散和高研磨加工性及加压加工性的光学玻璃,但通过含有1. 0%以上的ZnO成分,可以提高玻璃对可见光的透明性,所以可以降低玻璃的着色。因此,在上述情况下,ZnO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的下限优选为1. 0%,较优选为2. 0%,最优选为5. 0%o ZnO成分可以使用例如&ι0、ZnF2等作为原料含在玻璃内。La2O3成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使La2O3成分的含有率为25.0%以下,可以抑制玻璃化温度(Tg)升高,同时易于维持良好的耐失透性。因此,La2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25. O %,较优选为20. O %,最优选为15. O %。特别是从能够提高分散、减小阿贝数的方面考虑,La2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率优选小于10. 0%,较优选小于8. 0%,最优选小于7. 0%。另外,从能够得到具有低液相温度、高耐失透性的玻璃的方面考虑,La2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为9. 5%,较优选为8. 0%,最优选为6. 0%。Lii2O3成分可以使用例如L 03、 La(NO3)3 · X H2O (X为任意整数)等作为原料含在玻璃内。化03成分为构成玻璃的网格、且提高玻璃的耐失透性、实现玻璃的均质化的成分, 为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使化03成分的含有率为40.0%以下,可以易于得到所期望的折射率,同时可以通过提高玻璃的液相温度而提高耐失透性。因此, B2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为40. 0%,较优选为35. 0%,最优选为30. 0%。特别是着眼于能够抑制玻璃化温度(Tg)升高的方面时,第1 光学玻璃中的化03成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率上限优选小于20.0%,较优选小于17. 0%,最优选为15. 0%。另外,第2光学玻璃中的化03成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选小于20. 0%,较优选为17. 0%,最优选为15.0%。另外,第3光学玻璃中的化03成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选小于25. 0%,较优选小于23. 0%,最优选为20. 0%。另外,第4光学玻璃中的化03成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选小于25. 0%, 较优选小于20. 0%,最优选为17. 0%。化03成分可以使用例如H3B03、Na2B407、Na2B407 ·10Η20、 BPO4等作为原料含在玻璃内。MgO成分为提高玻璃在可见区域的透射率、且提高玻璃的溶解性及稳定性的成分, 为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使MgO成分的含有率为15.0%以下,可以抑制玻璃折射率降低,同时抑制玻璃的液相温度升高。因此,MgO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为15.0%,较优选为10.0%,最优选为5.0%。 MgO成分可以使用例如MgC03、MgF2等作为原料含在玻璃内。CaO成分为提高玻璃在可见区域的透射率、且提高玻璃的溶解性及稳定性的成分, 为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使CaO成分的含有率为20.0%以下,可以抑制玻璃的折射率降低,同时抑制玻璃的液相温度升高。因此,CaO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为 10. 0%。CaO成分可以使用例如CaC03、CaF2等作为原料含在玻璃内。SrO成分为提高玻璃在可见区域的透射率、且提高玻璃的溶解性及稳定性的成分, 为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使SrO成分的含有率为20.0%以下,可以抑制玻璃的折射率降低,同时抑制玻璃的液相温度升高。因此,SrO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为 10. 0%。SrO成分可以使用例如Sr (NO3) 2、SrF2等作为原料含在玻璃内。BaO成分为提高玻璃的溶解性及稳定性的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使BaO成分的含有率为20.0%以下,可以抑制玻璃的折射率降低,同时抑制玻璃的液相温度升高。因此,BaO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为10.0%。BaO成分可以使用例如BaC03、 Ba (NO3) 2等作为原料含在玻璃内。本发明的光学玻璃中,RO成分(式中,R选自Mg、Ca、Sr、Ba中的1种以上)的含有率的物质总量优选为20.0%以下。通过使该物质总量为20.0%以下,玻璃的磨损度变低,所以可以易于进行对玻璃的研磨加工。因此,RO成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的和的上限优选为20. 0%,较优选为15. 0 %,更优选为10. 0 %,最优选为 8. 0%。SiO2成分为通过促进稳定的玻璃形成而降低玻璃的失透的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使SiO2成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率下降,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,SiO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30.0%,较优选为20.0%,最优选为15.0%。SiO2成分可以使用例如Si02、K2SiF6, Na2SiF6等作为原料含在玻璃内。GeO2成分为通过促进稳定的玻璃形成而降低玻璃失透的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使6劝2成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃化温度
12(Tg)升高。因此,GeO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0 %,较优选为20. 0 %,最优选为10.0%。特别是在第1、第3及第4光学玻璃中, GeO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为20. 0%,最优选为15. 0%。另一方面,第2光学玻璃中,GeO2成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0 %,较优选为20. 0 %,更优选为10. 0 %,最优选为4. 5%。GeA成分可以使用例如GeA等作为原料含在玻璃内。P2O5成分为通过促进稳定的玻璃形成而降低玻璃失透的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使P2O5成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率降低,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,P2O5成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30. 0%,较优选为25. 0%,最优选为20. 0%。P2O5成分可以使用例如Al (PO3) 3、Ca (PO3) 2、Ba (PO3) 2、BPO4, H3PO4等作为原料含在玻璃内。Al2O3成分为提高玻璃的耐失透性的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Al2O3成分的含有率为30.0%以下,可以抑制玻璃的折射率降低。因此,Al2O3 成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为30.0%,较优选为 20.0%,最优选为15.0%。Al2O3成分可以使用例如A1203、A1 (OH) 3、A1F3等作为原料含在玻璃内。In2O3成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使M2O3成分的含有率为15.0%以下,可以提高玻璃的耐失透性,且可以通过增大玻璃的磨损度而易于进行研磨加工。因此,In2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为15. 0%,较优选为10. 0%,更优选小于5. 0%,最优选小于4. 0%。 In2O3成分可以使用例如h203、InF3等作为原料含在玻璃内。成分为提高玻璃的折射率、对玻璃从熔融状态进行冷却的过程中的失透进行抑制的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使&02成分的含有率为 20.0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性降低,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,ZrO2 成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为 15.0%,最优选为10.0%。成分可以使用例如&02、ZrF4等作为原料含在玻璃内。Ta2O5成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Ta2O5成分的含有率为20. 0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性降低,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,Ta2O5成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为10.0%。Ta2O5成分可以使用例如Ta2O5等作为原料含在玻璃内。Gd2O3成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使Gd2O3成分的含有率为25. 0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性降低,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,Gd2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为25. 0%,较优选为20. 0%,最优选为15. 0%。Gd2O3成分可以使用例如Gd203、GdF3 等作为原料含在玻璃内。IO3成分为提高玻璃的折射率、提高玻璃的化学耐久性的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使IO3成分的含有率为20.0%以下,可以抑制玻璃的耐失透性降低,同时抑制玻璃化温度(Tg)升高。因此,IO3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为10.0%。IO3成分可以使用例如103、YF3等作为原料含在玻璃内。%203成分为提高玻璃的折射率的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使%203成分的含有率为20.0%以下,可以维持期望的光学常数,同时易于维持良好的耐失透性。因此,%203成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为20.0%,较优选为15.0%,最优选为10.0%。%203成分可以使用例如%203等作为原料含在玻璃内。Sb2O3成分为促进玻璃脱泡的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是, 通过使Sb2O3成分的含有率为1. 0%以下,能够在玻璃熔融时不易产生过度发泡,因此,能够降低Sb2O3成分与溶解设备(特别是Pt等贵金属)的合金化。因此,Sb2O3成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为1. 0%,较优选为0. 9%,最优选为 0. 8%。SId2O3成分可以使用例如SId203、Sb2O5, Na2H2Sb2O7 · 5H20等作为原料含在玻璃内。CeO2成分为对玻璃澄清有效的成分,为本发明的光学玻璃中的任意成分。特别是通过使CeO2成分的含有率为1.0%以下,可以得到内部品质良好的光学玻璃。因此,CeO2 成分相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的含有率的上限优选为1.0%,较优选为 0. 9%,最优选为0. 8%。( 成分可以使用例如( 等作为原料含在玻璃内。需要说明的是,使玻璃澄清并脱泡的成分,不限定于上述Sb2O3成分或( 成分, 可以使用在玻璃制造领域中公知的澄清剂及脱泡剂、或它们的组合。〈关于不应含有的成分〉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。可以根据需要,在不妨碍本发明的玻璃特性的范围内添加其他成分。其中,除Ti、 Nb、W、Zr、Ta、La、Gd、Y 之夕卜,V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Mo、Eu、Nd、Sm、Tb、Dy 及 Er 等各过渡金属成分,即使在分别单独或复合含有少量的情况下也具有使玻璃着色、且在可见区域内特定波长处产生吸收的性质,所以特别是在针对可见区域的波长而使用的光学玻璃中,优选实质上不含有上述成分。此处“实质上不含有”是指除了以杂质的形式混入的情况之外的不含有。进而,PbO等铅化合物及As2O3等砷化合物、以及Th、Cd、Tl、Os、Be、Se各成分,近
年来存在作为有害化学物质而被控制使用的倾向。含有其中至少一种时,不仅在玻璃制造工序中,甚至在加工工序及产品化后的处理中也需要环保方面的措施。因此,在重视环境方面影响的情况下,除不可避免的混入之外,优选实质上不含有上述成分。由此,在光学玻璃中实质上不含有污染环境的物质。因此,即使不采取特殊的环保方面的措施,也可以制造、 加工及废弃上述光学玻璃。由于本发明的玻璃组合物的组成是以相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量的摩尔%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。TeO2成分40. 0 75. 0质量%、以及Bi2O3成分0 55. 0质量%及/或Nb2O5成分0 ;35.0质量%及/或TiO2成分0 15. 0质量%及/或
WO3成分0 55. 0质量%及/或Li2O成分0 7.0质量%及/或Na2O成分0 12. 0质量%及/或K2O成分0 18. 0质量%及/或Cs2O成分0 40. 0质量%及/或Ga2O3成分0 25.0质量%及/或ZnO成分0 25. 0质量%及/或La2O3成分0 40.0质量%及/或B2O3成分0 30.0质量%及/或MgO成分0 8.0质量%及/或CaO成分0 8.0质量%及/或SrO成分0 15. 0质量%及/或BaO成分0 20. 0质量%及/或SiO2成分0 13. 0质量%及/或GeO2成分0 20. 0质量%及/或P2O5成分0 30.0质量%及/或Al2O3成分0 20. 0质量%及/或In2O3成分0 25.0质量%及/或成分0 15. 0质量%及/或Ta2O5成分0 40.0质量%及/或Gd2O3成分0 40.0质量%及/或Y2O3成分0 30.0质量%及/或Yb2O3成分0 ;35.0质量%及/或SId2O3成分0 1.0质量%及/或CeO2成分0 1. 0质量%特别是第1光学玻璃中含有的各成分以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计大概取以下值。TeO2 成分 40.0 75.0 质量 %及Bi2O3成分1. 0 55. 0质量%、以及Li2O成分0 7.0质量%及/或Na2O成分0 12. 0质量%及/或K2O成分0 18. 0质量%及/或Cs2O成分0 40.0质量%及/或La2O3成分0 40.0质量%及/或MgO成分0 8.0质量%及/或CaO成分0 8.0质量%及/或SrO成分0 15. 0质量%及/或BaO成分0 20. 0质量%及/或SiO2成分0 13. 0质量%及/或
B2O3成分0 30.0质量%及/或GeO2成分0 20.0质量%及/或P2O5成分0 30.0质量%及/或Al2O3成分0 20. 0质量%及/或Ga2O3成分0 25.0质量%及/或In2O3成分0 25.0质量%及/或ZnO成分0 25. 0质量%及/或成分0 15. 0质量%及/或WO3成分0 ;35.0质量%及/或Ta2O5成分0 40.0质量%及/或TiO2成分0 15. 0质量%及/或Nb2O5成分0 ;35.0质量%及/或Gd2O3成分0 40.0质量%及/或Y2O3成分0 30.0质量%及/或Yb2O3成分0 ;35.0质量%及/或SId2O3成分0 1.0质量%及/或CeO2 成分 0 1. 0 质量 %。另外,第2光学玻璃中含有的各成分以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计大概取以下值。TeO2 成分 40.0 75.0 质量 %及Nb2O5成分1. 0 ;35. 0质量%、以及Li2O成分0 7.0质量%及/或Na2O成分0 12. 0质量%及/或K2O成分0 18. 0质量%及/或Cs2O成分0 40.0质量%及/或ZnO成分0 25. 0质量%及/或La2O3成分0 40.0质量%及/或WO3成分0 35. 0质量%及/或B2O3成分0 30.0质量%及/或MgO成分0 8.0质量%及/或CaO成分0 8.0质量%及/或SrO成分0 15. 0质量%及/或BaO成分0 20. 0质量%及/或SiO2成分0 13. 0质量%及/或GeO2成分0 20.0质量%及/或P2O5成分0 30.0质量%及/或Al2O3成分0 20. 0质量%及/或
Ga2O3成分0 25.0质量%及/或
In2O3成分0 25.0质量%及/或
成分0 15. 0质量%及/或Ta2O5成分0 40.0质量%及/或TiO2成分0 15. 0质量%及/或Bi2O3成分0 45. 0质量%及/或Gd2O3成分0 40.0质量%及/或Y2O3成分0 30.0质量%及/或Yb2O3成分0 ;35.0质量%及/或SId2O3成分0 1.0质量%及/或CeO2 成分 0 1. 0 质量 %。另外,第3光学玻璃中含有的各成分以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计大概取以下值。TeO2 成分 40.0 75.0 质量 %及TiO2成分1.0 15. 0质量%、以及Li2O成分0 7.0质量%及/或Na2O成分0 12. 0质量%及/或K2O成分0 18. 0质量%及/或Cs2O成分0 40.0质量%及/或ZnO成分0 25. 0质量%及/或La2O3成分0 40.0质量%及/或WO3成分0 35. 0质量%及/或B2O3成分0 30.0质量%及/或MgO成分0 8.0质量%及/或CaO成分0 8.0质量%及/或SrO成分0 15. 0质量%及/或BaO成分0 20. 0质量%及/或SiO2成分0 13. 0质量%及/或GeO2成分0 20.0质量%及/或P2O5成分0 30.0质量%及/或
Al2O3成分0 20. 0质量%及/或
Ga2O3成分0 25.0质量%及/或In2O3成分0 25.0质量%及/或成分0 15. 0质量%及/或Ta2O5成分0 40.0质量%及/或Nb2O5成分0 ;35.0质量%及/或Bi2O3成分0 45. 0质量%及/或Gd2O3成分0 40.0质量%及/或Y2O3成分0 30.0质量%及/或Yb2O3成分0 ;35.0质量%及/或SId2O3成分0 1.0质量%及/或
CeO2 成分 0 1. 0 质量 %。另外,第4光学玻璃中含有的各成分以质量%表示的组成,以换算为氧化物组成计大概取以下值。TeO2成分40. 0 75. 0质量%及
WO3成分1. 0 55.0质量%、以及
Li2O成分0 --7.0质量%及/或
Na2O成分0 --口川质量^及,/或
K2O成分0 18.0质量%及/或
Cs2O成分0 - 40.0质量%及,/或
ZnO成分0 ■25.0质量%及/或
La2O3 成分 0 ‘ 40. 0质量%及/或
B2O3成分0 '30.0质量%及/'或
MgO成分0 8.0质量%及/或
CaO成分0 8.0质量%及/或
SrO成分0 ■ 15.0质量%及/或
BaO成分0 20.0质量%及/或
SiO2成分0 -川川质量^及,/或
GeO2成分0 - 20.0质量%及,/或
P2O5成分0 '30.0质量%及/'或
Al2O3 成分 0 ‘ 20.0质量%及/或
Ga2O3 成分 0 ‘ 25.0质量%及/或
In2O3 成分 0 ‘ 25.0质量%及/或
ZrO2成分0 -比川质量^及,/或
Ta2O5 成分 0 ‘ 40. 0质量%及/或
TiO2成分0 -比川质量^及,/或
Nb2O5 成分 0 ‘ ;35.0质量%及/或
Bi2O3 成分 0 ‘ 45.0质量%及/或
Gd2O3 成分 0 ‘ 40. 0质量%及/或
Y2O3成分0 '30.0质量%及/'或
Yb2O3 成分 0 ‘ ;35.0质量%及/或
Sb2O3 成分 0 ‘ 1.0质量%及/'或
CeO2成分0 -1. 0质量%。
[制造方法]本发明的光学玻璃例如可以如下所述地制作。即,将上述原料混合均勻,使各成分在规定的含有率的范围内,将制作的混合物投入石英坩埚或氧化铝坩埚内,进行粗熔融后, 放入金坩埚、钼坩埚、钼合金坩埚或铱坩埚内,在500 1200°C的温度范围内进行熔融,搅拌使其均质化进行消泡等后,降低至合适的温度后浇铸到模中,缓慢冷却,由此制作光学玻
^^ ο[物性]
本发明的光学玻璃需要具有规定的高折射率(Iid),同时具有高分散。特别是,本发明的光学玻璃的折射率(Iid)的下限优选为1. 70、较优选为1. 75、最优选为1. 80,其上限优选为2. 20、较优选为2. 18、最优选为2. 15。另外,本发明的光学玻璃的阿贝数(ν d)的上限优选为30、较优选为25、更优选为24、最优选为23。由此,即使光学设计的自由度增加、进而实现元件的薄型化,也可以获得较大的光折射量。需要说明的是,本发明的光学玻璃的阿贝数(vd)的下限没有特别限定,但根据本发明得到的玻璃的阿贝数(Vd)通常大概为10 以上,具体为12以上,更具体为14以上。另外,本发明的光学玻璃的部分分散率(θ g,F)优选接近标准线。更具体而言, 本发明的光学玻璃的部分分散率(9g,F)与阿贝数(Vd)之间,在Vd彡25的范围内满足 (-0.00160 X ν d+0. 63460) ^ ( θ g, F) ^ (-0.00563 X ν d+0. 75873)的关系,并且在 vd> 25 的范围内,满足(-0. 00250 X vd+0. 65710)彡(θ g,F)彡(-0. 00340 X ν d+0. 70300)的关系。由此,具有高分散、同时部分分散率(θ g,F)与阿贝数(vd)的绘图位置接近于图1 图 5所示的标准线。因此,可以推断由使用了上述光学玻璃的光学元件产生的色差降低。此处, vd彡25时的光学玻璃的部分分散率(θ g, F)的下限优选为(-0.00160X ν d+0. 63460)、 较优选为(-0. 00160 X ν d+0. 63660)、最优选为(-0. 00160 X ν d+0. 63860),其上限优选为(-0.00563 X ν d+0. 75873),较优选为(-0.00563 X ν d+0. 75673),更优选为(-0.00563 X ν d+0. 75473),最优选为(-0.00563 X ν d+0. 75273)。另外,vd > 25时的光学玻璃的部分分散率(eg,F)的下限优选为(-0.00250X vd+0. 65710)、 较优选为(-0.00250 X vd+0. 65910),最优选为(-0.00250 X ν d+0. 66110),其上限优选为(-0. 00340 X ν d+0. 70300)、较优选为(-0. 00340 X ν d+0. 70100)、更优选为 (-0. 00340 X ν d+0. 69900)、最优选为(-0. 00340 X ν d+0. 69700)。需要说明的是,本申请说明书中所述的标准线(Normal Line,参见图1)是在采用部分分散率(9g,F)为纵轴、采用阿贝数(Vd)为横轴的直角坐标上,对于含有比本发明更低分散的玻璃的通常玻璃,表示在部分分散率(9g,F)与阿贝数(Vd)之间发现的直线关系的直线。此处,图1的标准线被定义为,将对NSL7和PBM2(均为株式会社Ohara制)的部分分散率及阿贝数作图所形成的2点进行连接的直线(PBM2的阿贝数(vd)为36. 3、部分分散率(θ g,F)为0. 58 ,另外,NSL7的阿贝数(ν d)为60. 5,部分分散率(θ g,F)为 0. 5436)。如本发明的光学玻璃,特别是在阿贝数(vd)小的区域内,通常的玻璃的部分分散率(θ g,F)的值高于标准线,通常的玻璃的部分分散率(θ g,F)与阿贝数(vd)的关系呈曲线(图2中右侧向上倾斜的曲线)。但是,由于难以对上述曲线进行近似,所以本发明中使用以vd = 25为界具有不同斜率的直线表示部分分散率(θ g,F)低于通常的玻璃的情况。另外,本发明的光学玻璃需要着色少。特别是本发明的光学玻璃用玻璃的透射率表示时,厚IOmm的样品中光谱透射率为70%的波长(λ J为500歷以下,较优选为485nm 以下,最优选为470nm以下。另外,本发明的光学玻璃的厚IOmm的样品中光谱透射率为5% 的波长(λ 5)为450nm以下,较优选为435nm以下,最优选为420nm以下。由此,通过使玻璃的吸收端位于紫外区域附近的位置,可以提高可见区域中的玻璃的透明性,因此可以将该光学玻璃用作透镜等光学元件的材料。
另外,本发明的光学玻璃优选具有200°C以上、550°C以下的玻璃化温度(Tg)。通过使玻璃化温度(Tg)为200°C以上,特别是对玻璃进行研磨加工时,可以降低因研磨加工产生的摩擦热导致的不良影响。另一方面,通过使玻璃化温度(Tg)为550°C以下,在更低的温度下进行软化。因此,可以在低温度下进行加压成型,由此降低加压成型中使用的模的氧化,所以可以实现模的长寿命化。因此,本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)的下限优选为200°C、较优选为220°C、最优选为250°C,其上限优选为550°C、较优选为530°C、最优选为 500 "C。另外,本发明的光学玻璃优选具有规定的磨损度。特别是光学玻璃在基于 “J0GIS10-1994光学玻璃的磨损度的测定方法”的测定方法中的磨损度(Aa),优选为100以上、1000以下。通过使磨损度为100以上,进行研磨加工时玻璃易于被研磨。因此,通过提高研磨加工的加工效率,易于进行研磨加工。另一方面,通过使磨损度为1000以下,可以降低光学玻璃的所需程度以上的磨损及划伤,所以可以容易地进行对光学玻璃的研磨加工时的操作,同时易于进行研磨加工。因此,本发明的光学玻璃的磨损度的下限优选为100、较优选为120、最优选为150,其上限优选为1000、较优选为950、最优选为900。[预成型体及光学元件]本发明的光学玻璃对各光学元件及光学设计有用,其中,特别优选用于透镜、棱镜及镜子等在玻璃内透过可见光的光学元件的用途中。由此,由使用了上述光学玻璃的光学元件产生的色差降低,所以用于照相机及投影仪等光学设备时,可以实现光学元件及光学系统的小型化,同时实现高精细且高精度的成像特性。此处,在制作由本发明的光学玻璃形成的光学元件时,可以省略切削及研磨加工,所以优选将熔融状态的玻璃从钼等流出管的流出口滴下,制作球状等的精密加压成型用预成型体,对上述精密加压成型用预成型体进行精密加压成型。实施例本发明的实施例(No.Al No. A25、No. Bl No. B22、No. Cl No. CIO、No. Dl No. D7)、参考例(No. AUNo. Bi)及比较例(No. Al No. A2、No. Bl No. B2、No. Cl No. C2、 No. Dl No. D3)的组成、及上述玻璃的折射率(rid)、阿贝数(ν d)、部分分散率(θ g,F)、玻璃化温度(Tg)、磨损度(Aa)、光谱透射率为70%及5%的波长(λ7(ι、λ5)的结果、以及对形成的玻璃有无失透的结果示于表1 表10。另外,实施例(No. Al No. Α25)、参考例(No. Al)、及比较例(No. Al No. Α2)的玻璃中的阿贝数(ν d)及部分分散率(θ g,F)的关系示于图2。另外,实施例(No. Bl No. B22)、参考例(No. Bi)、及比较例(No. Bl No. B2) 的玻璃中的阿贝数(vd)及部分分散率(θ g,F)的关系示于图2。另外,实施例(No. Cl No. C10)及比较例(No. Cl No. C2)的玻璃中的阿贝数(ν d)及部分分散率(θ g,F)的关系示于图4。另外,实施例(No. Dl No. D7)及比较例(No. Dl No. D3)的玻璃中的阿贝数 (vd)及部分分散率(θ g,F)的关系示于图5。需要说明的是,以下实施例始终出于示例的目的,并不限于这些实施例。本发明的实施例的光学玻璃、以及参考例及比较例的玻璃均如下制作分别选择相应的氧化物、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中使用的高纯度原料作为各成分的原料,进行称量使其为表1 表10所示的各实施例的组成比例,混合均勻后,投入石英坩埚或钼坩埚中,根据玻璃组成的熔融难易程度,在电炉中、于500 1200°C的温度范围内进行熔融,搅拌使其均质化后,浇铸到模中,缓慢冷却, 制作玻璃。此时,实施例(No. Dl No. D7)及比较例(No. Dl No. D3)中,对于玻璃没有失透的实施例及比较例,在表3的“有无失透”栏中记作“无”。另一方面,对于玻璃失透的实施例及比较例,在表3的“有无失透”栏记作“失透”。此处,本发明的实施例的光学玻璃、以及参考例及比较例的玻璃的折射率( )、阿贝数(vd)及部分分散率(eg,F)按照日本光学硝子工业会规章J0GIS01-2003测定。对于求得的阿贝数(vd)及部分分散率(θ g,F)的值,求出关系式(θ g,F) = -aX vd+b中的斜率a为0. 00160及0. 00563时的切片b。需要说明的是,作为该测定中使用的玻璃,退火条件采用下述条件,即缓慢冷却降低速度为_25°C /hr,在缓慢冷却炉中进行处理。另外,本发明的实施例的光学玻璃、以及参考例及比较例的玻璃的玻璃化温度 (Tg)使用差示热测定装置(NETZSCH-Gerabetau公司制STA 409⑶)进行测定。设定此时的样品粒度为425 600 μ m、升温速度为10°C /min。另外,本发明的实施例的光学玻璃、以及参考例及比较例的玻璃的磨损度按照 “J0GIS10-1994光学玻璃的磨损度的测定方法”进行测定。S卩,将大小为30X 30X IOmm的玻璃方形板的试样水平放在每分钟旋转60次的铸铁制平面皿(250mm(p )上且距离该平面皿的中心为80mm的固定位置,在垂直方向上施加9. 8N(Idgf)的负荷,同时将在2OmL水中添加有10g#800 (平均粒径20 μ m)的研磨材料(氧化铝质A磨粒)的研磨液以5分钟同样地供给,使其摩擦,测定研磨前后的试样质量,求出磨损质量。同样地求出日本光学硝子工业会指定的标准试样的磨损质量,根据磨损度=K试样的磨损质量/比重)/(标准试样的磨损质量/比重)} X 100进行计算。另外,本发明的实施例的光学玻璃、以及参考例及比较例的玻璃的透射率按照日本光学硝子工业会规章J0GIS02进行测定。需要说明的是,本发明中,通过测定玻璃的透射率,求出有无玻璃的着色和程度。具体而言,按照JISZ8722,测定厚10士0. Imm的对面平行研磨品对于波长200 SOOnm的光的光谱透射率,求出λ 7(1(透射率70%时的波长)及入5(透射率5%时的波长)。[表1]
权利要求
1.一种光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeO2 成分的含量为40. 0%以上、低于75. 0%,选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TW2成分中的1种以上成分的含量为1.0%以上、40.0%以下,所述光学玻璃具有30以下的阿贝数 (Vd)0
2.如权利要求1所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,Bi2O3成分的含量为1. 0%以上、40. 0%以下。
3.如权利要求1所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,Nb2O5成分的含量为1. 0%以上、25. 0%以下。
4.如权利要求1所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TiO2成分的含量为1.0%以上、30.0%以下。
5.如权利要求1所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,WO3成分的含量为1.0%以上、40.0%以下。
6.如权利要求1 5中任一项所述的光学玻璃,其中,光谱透射率为70%的波长(λ 为500nm以下。
7.如权利要求1 6中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 25.0%的Li2O成分,及/或 0 30. 0 %的Na2O成分,及/或 0 30.0%的1(20成分,及/或 0 30. 0%的Cs2O成分。
8.如权利要求7所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, Li20+Na20+K20+Cs20的物质总量为30. 0%以下。
9.如权利要求1 8中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 20. 0 %的Ga2O3成分,及/或 0 30. 0 %的ZnO成分,及/或 0 25. 0 %的La2O3成分,及/或 0 40. 0%的B2O3成分。
10.如权利要求1 9中任一项所述的光学玻璃,其中,所述光学玻璃实质上不含有铅化合物。
11.如权利要求1 10中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分,0 15. 0%的MgO成分,及/或 0 20. 0 %的CaO成分,及/或 0 20. 0 %的SrO成分,及/或 0 20. 0%的BaO成分。
12.如权利要求11所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量, MgO+CaO+SrO+BaO的物质总量为20. 0%以下。
13.如权利要求1 12中任一项所述的光学玻璃,其中,相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,还含有以下各成分, 0 30. 0%的SiA成分,及/或 0 30. 0 %的GeA成分,及/或 0 30.0%的P2O5成分,及/或 0 30. 0%的Al2O3成分,及/或 0 15.0%的M2O3成分,及/或 0 20. 0 %的^O2成分,及/或 0 20. 0%的Ta2O5成分,及/或 0 25. 0 %的Gd2O3成分,及/或 0 20.0%的AO3成分,及/或 0 20. 0%的Yb2O3成分,及/或 0 1.0%的Sb2O3成分,及/或 0 1.0%的CeO2成分。
14.如权利要求1 13中任一项所述的光学玻璃,具有1.70以上2. 20以下的折射率 (nd)。
15.如权利要求1 14中任一项所述的光学玻璃,其中,玻璃化温度(Tg)为200°C以上、550°C以下。
16.如权利要求1 15中任一项所述的光学玻璃,其中,磨损度(Aa)为100以上1000 以下。
17.如权利要求1 16中任一项所述的光学玻璃,其中,部分分散率(9g,F)与阿贝数(ν d)之间,在ν d彡25的范围内满足(-0. 00160X ν d+0. 63460)彡(θ g, F) ( (-0. 00563X ν d+0. 75873)的关系,并且在ν d > 25的范围内满足 (-0. 00250X vd+0. 65710) ^ ( θ g, F) ^ (-0. 00340X ν d+0. 70300)的关系。
18.一种光学元件,是由权利要求1 17中任一项所述的光学玻璃形成的。
19.一种精密加压成型用预成型体,是由权利要求1 17中任一项所述的光学玻璃形成的。
20.一种光学元件,是将权利要求19所述的精密加压成型用预成型体精密加压成型得到的。
全文摘要
本发明得到一种光学玻璃和使用其的光学元件及精密加压成型用预成型体,所述光学玻璃的折射率(nd)在所期望的范围内,同时具有低的阿贝数(νd),对可见光的透明性高,在较低温度下易于软化,且易于进行研磨加工。所述光学玻璃相对于换算为氧化物组成的玻璃总物质量,以摩尔%计,TeO2成分的含量为40.0%以上、低于75.0%,选自Bi2O3成分、Nb2O5成分、WO3成分及TiO2成分中的1种以上成分的含量为1.0%以上、40.0%以下,所述光学玻璃具有30以下的阿贝数(νd)。光学元件及精密加压成型用预成型体是由上述光学玻璃形成的。
文档编号C03C3/064GK102414137SQ20108001838
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28日
发明者津田哲也 申请人:株式会社小原
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