光學(xué)玻璃及光學(xué)元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。本發(fā)明的課題在于更廉價地獲得折射率(nd)及阿貝數(shù)(νd)在所期望的范圍內(nèi)、并且耐失透性高的光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。本發(fā)明的光學(xué)玻璃，以質(zhì)量％計，含有10.0～40.0％的B2O3成分、25.0～55.0％的La2O3成分、及大于0％的Y2O3成分，質(zhì)量比Y2O3/(Y2O3+Gd2O3)為0.500以上，所述光學(xué)玻璃具有39以上的阿貝數(shù)(νd)。本發(fā)明的光學(xué)元件以該光學(xué)玻璃為基材。
【專利說明】光學(xué)玻璃及光學(xué)元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃及光學(xué)元件。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，使用光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的數(shù)字化和高精密化迅速發(fā)展，在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī) 等攝影設(shè)備、投影機(jī)、投影電視等圖像播放（投影）設(shè)備等各種光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域中，對減少光 學(xué)系統(tǒng)中使用的透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的個數(shù)，使光學(xué)系統(tǒng)整體輕質(zhì)化及小型化的要求日 趨強(qiáng)烈。
[0003] 在制作光學(xué)元件的光學(xué)玻璃中，特別是可實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)整體的輕質(zhì)化及小型化的 具有1. 70 W上的折射率（nd)且具有39 W上60 W下的阿貝數(shù)（V d)的高折射率低分散玻 璃的需求非常高。作為上述高折射率低分散玻璃，已知W專利文獻(xiàn)1?4為代表那樣的玻 璃組合物。
[0004] [專利文獻(xiàn)1]日本特開昭58 - 058669號公報
[0005] [專利文獻(xiàn)2]日本特開平11 - 071129號公報
[0006] [專利文獻(xiàn)3]日本特開2008 - 001551號公報
[0007] [專利文獻(xiàn)4]日本特開2011 - 093780號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[000引作為由光學(xué)玻璃制作光學(xué)元件的方法，已知W下方法；例如，對由光學(xué)玻璃形成的 料塊（gob)或玻璃塊（glass block)進(jìn)行磨削及研磨而得到光學(xué)元件的形狀的方法，將對 由光學(xué)玻璃形成的料塊或玻璃塊進(jìn)行再加熱并成型（再熱壓成型）而得到的玻璃成型體進(jìn) 行磨削及研磨的方法，及使用經(jīng)超精密加工過的模具將由料塊或玻璃塊得到的預(yù)成型體材 料進(jìn)行成型（精密模壓成型）而得到光學(xué)元件的形狀的方法。所有方法均要求由烙融了的 玻璃原料形成料塊或玻璃塊時可得到穩(wěn)定的玻璃。此處，構(gòu)成得到的料塊或玻璃塊的玻璃 相對于失透的穩(wěn)定性（耐失透性）降低而在玻璃的內(nèi)部發(fā)生結(jié)晶時，已經(jīng)無法得到適合作 為光學(xué)兀件的玻璃。
[0009] 另外，為了降低光學(xué)玻璃的材料成本，期望構(gòu)成光學(xué)玻璃的各成分的原料費(fèi)盡量 廉價。另外，為了降低光學(xué)玻璃的制造成本，期望原料的烙融性高，在更低溫度下烙融?？?是，專利文獻(xiàn)1?4中記載的玻璃很難說充分滿足上述各要求。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于更廉價地獲得折射率（nd)及阿貝 數(shù)（Vd)在所期望的范圍內(nèi)、并且耐失透性高的玻璃。
[0011] 本發(fā)明人等為了解決上述課題而反復(fù)進(jìn)行了潛也試驗研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在Bs化 成分及La2〇3成分中并用Y203成分，并且，將質(zhì)量比Y2O3/ (Y2〇3+Gd2〇3)設(shè)定在規(guī)定的范圍內(nèi)， 由此玻璃的材料成本降低，并且玻璃的液相溫度變低，從而完成了本發(fā)明。具體而言，本發(fā) 明提供如下所述的的方案。
[0012] (1) 一種光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，含有10.0?40.0%的B203成分、25.0? 55. O %的La2〇3成分、及大于O %的Y203成分，質(zhì)量比Y2O3/化〇3+Gd2〇3)為0. 500 W上，所述 光學(xué)玻璃具有39 W上的阿貝數(shù)（V d)。
[001引 似如（1)所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，Gda化成分的含量小于10. 0%。
[0014] 做如（1)或似所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0015] LiaO 成分為 0 ?10. 0%，
[001引 ZnO成分為0?25. 0%。
[0017] (4)如（1)至做中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，Si化成分的含量為30.0%W 下。
[001引 妨如（1)至（4)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0019] Ta2〇5 成分為 0 ?18. 0%，
[0020] Yb2〇3 成分為 0 ?20. 0 %。
[0021] 做如（1)至妨中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，咕〇3成分（式中，Ln為選自 La、GcU Y、孔中的一種W上）的質(zhì)量和為25. 0% W上75. 0% W下。
[002引 （7)如（1)至做中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0023] MgO 成分為 0 ?20. 0 %，
[0024] CaO 成分為 0 ?20. 0 %，
[00巧]SrO成分為0?20. 0 %，
[0026] BaO 成分為 0 ?25. 0 %。
[0027] 做如（1)至（7)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，RO成分（式中，R為選自Mg、 Ca、Sr、Ba中的一種W上）的質(zhì)量和為25. 0% W下。
[002引 （9)如（1)至做中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0029] Ti〇2 成分為 0 ?15. 0%，
[0030] 佩2〇5 成分為 0 ?20. 0 %，
[00；31] W〇3 成分為 0 ?20. 0%。
[00礎(chǔ) （10)如（1)至（9)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，Ti02成分、佩205成分及W03成 分的含量的和為30. 0 % W下。
[003引 （11)如（1)至（10)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0034] 化2〇成分為0?10. 0 %，
[00巧]馬0成分為0?10. 0 %，
[0036] Cs2〇 成分為 0 ?10. 0%。
[0037] (。）如（1)至（11)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，化2〇成分（式中，化為選自 Li、化、K、Cs中的一種W上）的質(zhì)量和為15. 0% W下。
[003引（蝴如（1)至中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，W質(zhì)量％計，
[0039] P2O5 成分為 0 ?10. 0 %，
[0040] Ge〇2 成分為 0 ?10. 0 %，
[0041] Zr〇2 成分為 0 ?15. 0%，
[0042] AI2O3 成分為 0 ?10. 0 %，
[0043] Ga2〇3 成分為 0 ?10. 0 %，
[0044] Bi2〇3 成分為 0 ?10. 0 %，
[0045] Te〇2 成分為 0 ?20. 0 %，
[0046] Sn〇2 成分為 0 ?1.0%,
[0047] Sb2〇3 成分為 0 ?1. 0%。
[004引 （14)如（1)至（蝴中任一項所述的光學(xué)玻璃，具有1. 70 W上的折射率（nd)，具 有39 W上60 W下的阿貝數(shù)（Vd)D
[004引（切如（1)至（14)中任一項所述的光學(xué)玻璃，具有130(TC W下的液相溫度。
[0050] (16)如（1)至（巧）中任一項所述的光學(xué)玻璃，具有5. 50 W下的比重。
[005。 （17) -種光學(xué)元件，W (1)至（16)中任一項所述的光學(xué)玻璃為基材。
[005引 （18) -種光學(xué)儀器，具有（17)所述的光學(xué)元件。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明，可W更廉價地獲得折射率（nd)及阿貝數(shù)（Vd)在所期望的范圍內(nèi)、 并且耐失透性高的玻璃。

【具體實(shí)施方式】
[0054] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃，W質(zhì)量％計，含有10. 0?40. 0%的Bs化成分、25. 0?55. 0% 的La2〇3成分、及大于0%的Y203成分，質(zhì)量比Y2O3/化〇3+Gd2〇3)為0. 500 W上，所述光學(xué)玻 璃具有39 W上的阿貝數(shù)（Vd)D通過在Bs化成分及Las化成分中并用Ys化成分，并且，將質(zhì) 量比Y2O3/化〇3+Gd2〇3)設(shè)定在規(guī)定的范圍內(nèi)，由此即使作為昂貴成分的Gd2〇3成分、Ta2〇5成 分的使用量少，也能容易地得到穩(wěn)定的玻璃。并且，通過W B203成分及La2〇3成分為基礎(chǔ)， 從而具有39 W上的阿貝數(shù)（Vd),并且液相溫度也容易降低。因此，可W更廉價地獲得折射 率（nd)及阿貝數(shù)（Vd)在所期望的范圍內(nèi)、并且耐失透性高的光學(xué)玻璃和使用其的光學(xué)元 件。
[0055] W下，詳細(xì)地說明本發(fā)明的光學(xué)玻璃的實(shí)施方式，但本發(fā)明不受W下實(shí)施方式的 任何限定，在本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，可W進(jìn)行適當(dāng)改變來實(shí)施。需要說明的是，對于重復(fù) 說明之處，有時適當(dāng)省略說明，但不限制發(fā)明的主旨。
[005引[玻璃成分]
[0057] 構(gòu)成本發(fā)明的光學(xué)玻璃的各成分的組成范圍如下所述。本說明書中，關(guān)于各成分 的含量，只要沒有特別說明，均為W相對于換算為氧化物的組成的玻璃總質(zhì)量的質(zhì)量％表 示的含量。此處，所謂"換算為氧化物的組成"是指，假定作為本發(fā)明的玻璃構(gòu)成成分的原 料而使用的氧化物、復(fù)鹽、金屬氣化物等在烙融時全部被分解而轉(zhuǎn)化為氧化物，此時，W該 生成氧化物的總質(zhì)量為100質(zhì)量％，來表示玻璃中含有的各成分的組成。
[0058] <關(guān)于必需成分、任選成分>
[0059] Bs化成分是作為玻璃形成氧化物而不可缺少的必需成分。
[0060] 特別是，通過含有10. 0% W上的B203成分，可提高玻璃的耐失透性，并且，可減 小玻璃的分散。因此，Bs化成分的含量的下限優(yōu)選為10.0%、較優(yōu)選為11.0%、更優(yōu)選為 15. 0%。
[0061] 另一方面，通過使Bs化成分的含量為40.0% W下，能容易得到更大的折射率，可抑 制化學(xué)耐久性的惡化。因此，B203成分的含量的上限優(yōu)選為40. 0%、較優(yōu)選為38. 0%、更優(yōu) 選為36. 0%。
[00間 對于B203成分，作為原料可使用H3BO3、NasB^、NasB^ ? 10&0、BP04等。
[0063] La,化成分是提高玻璃的折射率、并且減小分散（增大阿貝數(shù)）的成分。特別是， 通過含有25. 0% W上的La2〇3成分，能得到所期望的高折射率。因此，La2〇3成分的含量的下 限優(yōu)選為25. 0%、較優(yōu)選為28. 0%、更優(yōu)選為31. 0%、更優(yōu)選為34. 0%、更優(yōu)選為36. 0%、 更優(yōu)選為39. 0 %、更優(yōu)選為42. 0 %、更優(yōu)選為45. 0 %。
[0064] 另一方面，通過使La2〇3成分的含量為55.0% W下，可提高玻璃的耐失透性。因此， Las化成分的含量的上限優(yōu)選為55. 0%、較優(yōu)選為52. 0%、更優(yōu)選為50. 0%。
[006引對于La203成分，作為原料可使用La203、La(N03)3 ? XHsO狂為任意的整數(shù)）等。
[0066] Ys化成分是含量大于0%時，可在維持高折射率及高阿貝數(shù)的同時，抑制玻璃的 材料成本，并且可降低比重的成分。因此，Ys化成分的含量優(yōu)選為大于〇%、下限較優(yōu)選為 2. 0%、更優(yōu)選為4. 0%、更優(yōu)選為4. 5%、更優(yōu)選為6. 5%、更優(yōu)選為8. 0%。
[0067] 另一方面，通過使Y203成分的含量為30.0% W下，可抑制玻璃的折射率的降低，并 且，提高玻璃的耐失透性。因此，Y203成分的含量的上限優(yōu)選為30.0%、較優(yōu)選為25.0%、 更優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為15.0%。
[006引對于Y203成分，作為原料可使用Y203、化等。
[0069] Gds化成分是含量大于0%時，可提高玻璃的折射率、并且可提高阿貝數(shù)的任選成 分。
[0070] 另一方面，通過使稀±類元素中特別昂貴的Gd2〇3成分降低至小于10.0%，可W 將玻璃的比重抑制為低水平，并且，可W抑制玻璃的材料成本。另外，由此可W抑制玻璃的 阿貝數(shù)的超出必要的上升。因此，Gds化成分的含量分別優(yōu)選為小于10. 0%、較優(yōu)選為小于 8. 0%、更優(yōu)選為小于5. 0%。
[00川對于Gd203成分，作為原料，可使用Gd203、GdF3等。
[007引 Y203成分的含量相對于Y203成分及Gd203成分的總量的比率優(yōu)選為0. 500 W上。 由此，通過與La203成分組合配合而含有多種稀±類成分，由此在容易獲得穩(wěn)定的玻璃的 同時，可將玻璃的比重抑制在低水平，并且，可抑制玻璃的材料成本。因此，質(zhì)量比Y2O3/ (Y203+Gd203)的下限優(yōu)選為0. 500、較優(yōu)選為0. 600、更優(yōu)選為0. 700。
[0073] 需要說明的是，該質(zhì)量比的上限可W為1.000。
[0074] 對于叫0成分，是W大于0%的量含有時，能夠改善玻璃的烙融性，并且能夠降低 玻璃化溫度的任選成分。
[00巧]另一方面，通過使LisO成分的含量為10.0% W下，可提高玻璃的粘性，因此能夠減 少玻璃的波筋。另外，由此能夠不易降低玻璃的折射率，能夠提高玻璃的化學(xué)耐久性，并且， 可提高耐失透性。因此，LisO成分的含量的上限優(yōu)選為10.0%、較優(yōu)選為5.0%，更優(yōu)選為 小于3. 0%、更優(yōu)選為小于2. 0%、更優(yōu)選為小于1. 0%。
[007引 對于叫0成分，作為原料可使用Li2C03、LiN03、Li2C03等。
[0077] ZnO成分是W大于0%的量含有時，能夠降低玻璃化溫度、并且能夠提高化學(xué)耐久 性的任選成分。因此，ZnO成分的含量優(yōu)選為大于0%，下限可W較優(yōu)選為1.0%、更優(yōu)選為 1. 5%。
[0078] 另一方面，通過使ZnO成分的含量為25.0% W下，可抑制玻璃的折射率的降低、 耐失透性的降低。另外，由此可提高烙融玻璃的粘性，因此可減少玻璃的波筋的產(chǎn)生。因 此，ZnO成分的含量的上限優(yōu)選為25.0%、較優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為15.0%、更優(yōu)選為 10. 0%，更優(yōu)選為小于5. 0%。
[0079] 對于ZnO成分，作為原料可使用化0、化Fs等。
[0080] Si〇2成分是W大于0%的量含有時，可提高烙融玻璃的粘度，可降低玻璃的著色， 并且，可提高耐失透性的任選成分。因此，Si化成分的含量優(yōu)選為大于0%，下限較優(yōu)選為 1.0%、更優(yōu)選為1.3%、更優(yōu)選為2.0%。
[0081] 另一方面，通過使Si〇2成分的含量為30. 0 % W下，可抑制玻璃化溫度的升高，并 且，可抑制折射率的降低。因此，Si〇2成分的含量的上限優(yōu)選為30. 0%、較優(yōu)選為20. 0%、 更優(yōu)選為15. 0%，更優(yōu)選小于10. 0%、更優(yōu)選小于8. 0%。
[00礎(chǔ)對于Si02成分，作為原料可使用Si02、K2SiFe、Na2SiFe等。
[0083] Ta2〇5成分是W大于0 %的量含有時，可提高玻璃的折射率，可提高耐失透性，并 且，可提高烙融玻璃的粘性的任選成分。
[0084] 另一方面，通過使昂貴的Ta2〇5成分的含量為18.0% W下，可降低玻璃的材料成 本，因此可制作更廉價的光學(xué)玻璃。另外，由此，原料的烙融溫度降低，原料烙融所需的能量 被減少，因此也可降低光學(xué)玻璃的制造成本。因此，Ta2〇e成分的含量的上限優(yōu)選為18. 0%、 較優(yōu)選為16.0%、更優(yōu)選為13.0%、更優(yōu)選為9.0%。
[00財對于Ta205成分，作為原料可使用Ta205等。
[008引孔203成分是W大于0 %的量含有時，可提高玻璃的折射率，并且，可減小分散的任 選成分。
[0087] 另一方面，通過使孔2化成分的含量為20.0% W下，可降低玻璃的材料成本，因此 可制作更廉價的光學(xué)玻璃。另外，由此可提高玻璃的耐失透性。因此，孔2化成分的含量優(yōu) 選為20. 0% W下，較優(yōu)選為小于10. 0%、更優(yōu)選為小于5. 0%、更優(yōu)選為小于3. 0%、更優(yōu)選 為小于1. 0%、最優(yōu)選為不含有。
[008引對于孔203成分，作為原料可使用孔203等。
[008引咕03成分（式中，Ln為選自La、Gt Y、孔中的一種W上）的含量的和（質(zhì)量和） 優(yōu)選為25. 0% W上75. 0% W下。
[0090] 特別是通過使該和為25.0% W上，可減小玻璃的分散。因此，山2〇3成分的質(zhì)量 和的下限優(yōu)選為25. 0%、較優(yōu)選為30. 0%、更優(yōu)選為36. 0%、更優(yōu)選為41. 0%、更優(yōu)選為 44. 0 %、更優(yōu)選為47. 0 %、更優(yōu)選為50. 0 %、更優(yōu)選為53. 0 %。
[0091] 另一方面，通過使該和為75.0% W下，玻璃的液相溫度變低，因此可提高耐失透 性。因此，山2化成分的質(zhì)量和的上限優(yōu)選為75. 0%、較優(yōu)選為70. 0%、更優(yōu)選為65. 0%、更 優(yōu)選為61.0%。
[009引 La203成分的含量相對于La203成分、Y203成分、Gd203成分及孔203成分的總量 的比率優(yōu)選為0.600 W上0.900 W下。通過使該比率在0.600 W上0.900 W下的范圍 內(nèi)，即使在山203成分的總量較多的情況下，也可W提高耐失透性。因此，質(zhì)量比La203/ (La203+Y203+Gd203+Yb203)的下限優(yōu)選為0. 600、較優(yōu)選為0. 650、更優(yōu)選為0. 700、更優(yōu)選為 0. 750。另一方面，該質(zhì)量比的上限優(yōu)選為0. 900、較優(yōu)選為0. 880、更優(yōu)選為0. 850。
[0093] MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分是W大于0%的量含有時，可提商玻璃原 料的烙融性、玻璃的耐失透性的任選成分。
[0094] 另一方面，通過使MgO成分、CaO成分及SrO成分各自的含量為20. 0% W下、及/ 或使BaO成分的含量為25. 0% W下，由此可抑制由過量含有上述成分而導(dǎo)致的折射率的降 低、耐失透性的降低。因此，MgO成分、CaO成分及SrO成分各自的含量的上限優(yōu)選為20. 0%、 較優(yōu)選為15.0%、更優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為7.0%、更優(yōu)選為4. 5%、更優(yōu)選為3.0%。另 夕F，BaO成分的含量的上限優(yōu)選為25.0%、較優(yōu)選為15.0%、更優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為 5. 0%、更優(yōu)選為3. 0%。
[009引對于MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分，作為原料可使用MgC03、M化、CaC03、 CaFg、Sr (N03) 2、SrFg、BaC03、Ba (N03) 2、BaFg 等。
[009引 RO成分（式中，R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的一種W上）的含量的總計（質(zhì)量和） 優(yōu)選為25.0% W下。由此，可抑制由過量含有RO成分而導(dǎo)致的玻璃折射率的降低、耐失透 性的降低。因此，RO成分的質(zhì)量和的上限優(yōu)選為25.0%、較優(yōu)選為15.0%，更優(yōu)選為小于 10.0%，更優(yōu)選為8. 5% W下，更優(yōu)選為5.0% W下。
[0097] Ti化成分是W大于0%的量含有時，可提高玻璃的折射率，將阿貝數(shù)調(diào)整得較低， 并且，可提高耐失透性的任選成分。
[0098] 另一方面，通過使Ti〇2的含量為15.0% W下，可降低玻璃的著色，提高可見光透射 率，并且，可抑制阿貝數(shù)的超出必要的降低。另外，可抑制由過量含有Ti化成分而導(dǎo)致的失 透。因此，Ti〇2成分的含量的上限優(yōu)選為15.0%、較優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為5.0%、更優(yōu) 選為3.0%。
[009引對于Ti02成分，作為原料可使用Ti02等。
[0100] 佩2〇。成分是W大于0%的量含有時，可提高玻璃的折射率，并且，可提高耐失透性 的任選成分。
[0101] 另一方面，通過使佩2〇5成分的含量為20. 0% W下，可抑制由過量含有佩2〇5成分 而導(dǎo)致的玻璃的耐失透性的降低、可見光的透射率的降低。因此，佩2〇。成分的含量的上限 優(yōu)選為20.0%、較優(yōu)選為15.0%、更優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為8.0%。
[010引對于佩205成分，作為原料可使用佩205等。
[0103] W〇3成分是W大于0%的量含有時，可降低由其他高折射率成分導(dǎo)致的玻璃的著 色，同時可提高折射率，并且，可提高玻璃的耐失透性的任選成分。另外，W〇3成分也是能夠 降低玻璃化溫度的成分。
[0104] 另一方面，通過使W〇3成分的含量為20.0% W下，能夠降低由W〇3成分導(dǎo)致的玻璃 的著色，提高可見光透射率。因此，W〇3成分的含量的上限優(yōu)選為20. 0%、較優(yōu)選為10. 0%、 更優(yōu)選為5. 0 %、更優(yōu)選為3. 0 %。
[010引對于W03成分，作為原料可使用W03等。
[0106] 此處，11〇2成分、佩2〇5成分及胖〇3成分的含量的和（質(zhì)量和）優(yōu)選為30.0%^ 下。由此，可抑制阿貝數(shù)的降低，因此可容易得到所期望的阿貝數(shù)。另外，可降低由過量含 有所述成分而導(dǎo)致的著色，可提高耐失透性。因此，質(zhì)量和（Ti〇2+Nb2〇e+W〇3)的上限優(yōu)選為 30. 0%、較優(yōu)選為20. 0%、更優(yōu)選為15. 0%、更優(yōu)選為11. 0%、更優(yōu)選為8. 0%。
[0107] Na2〇成分、馬0成分及Cs2〇成分是W大于0%的量含有時，可改善玻璃的烙融性，提 高玻璃的耐失透性，并且，降低玻璃化溫度的任選成分。
[010引另一方面，通過使Na20成分、馬0成分及Cs20成分各自的含量為10. 0%W下，難W 降低玻璃的折射率，并且，可提高耐失透性。因此，Na20成分、馬0成分及Cs20成分各自的含 量的上限優(yōu)選為10.0%、較優(yōu)選為5.0%、更優(yōu)選為3.0%。
[010引對于化20成分、馬0成分及Cs20成分，作為原料可使用NaN03、NaF、NaaSiFe、K2CO3、 KNO3、KF、KHF2、KaSiFe、CS2CO3、CsN03 等。
[0110] 化2〇成分（式中，化為選自Li、化、K、Cs中的一種W上）的總量優(yōu)選為15.0%w 下。由此，可抑制玻璃的折射率的降低，并且，可提高耐失透性。因此，化2〇成分的質(zhì)量和的 上限優(yōu)選為15. 0%、較優(yōu)選為10. 0%、更優(yōu)選為5.0%、更優(yōu)選為3.0%。
[0111] P2〇e成分是W大于0%的量含有時，可提高玻璃的耐失透性的任選成分。特別是通 過使P2〇e成分的含量為10.0%W下，可抑制玻璃的化學(xué)耐久性、特別是耐水性的降低。因 此，？2〇5成分的含量的上限優(yōu)選為10.0%、較優(yōu)選為5.0%、更優(yōu)選為3.0%。
[01 1引對于P205成分，作為原料可使用Al (P03) 3、化(P03) 2、Ba (P03) 2、BP04、畔04等。
[0113] Ge〇2成分是W大于0%的量含有時，可提高玻璃的折射率，并且，可提高耐失透性 的任選成分。但是，由于Ge化原料價格高，因此若其量多則材料成本升高，由此會削減由減 少Ta2〇5成分等而帶來的成本降低的效果。因此，Ge化成分的含量的上限優(yōu)選為10. 0%、較 優(yōu)選為5. 0%、更優(yōu)選為1. 0%，最優(yōu)選為不含有。
[0114] 對于Ge化成分，作為原料可使用Ge化等。
[0115] 對于Zr化成分，W大于0%的量含有時，可有助于玻璃的高折射率化及低分散化， 并且，可提高玻璃的耐失透性。因此，Zr化成分的含量優(yōu)選為大于0%，下限可較優(yōu)選為 1. 〇%、更優(yōu)選為3. 0%、更優(yōu)選為5. 0%。
[0116] 另一方面，通過使Zr化成分為15.0% W下，可抑制由過量含有Zr化成分而導(dǎo)致的 玻璃的耐失透性的降低。因此，Zr〇2成分的含量的上限優(yōu)選為15. 0%、較優(yōu)選為10. 0%、更 優(yōu)選為7.0%。
[0117] 對于Zr〇2成分，作為原料可使用Zr〇2、ZrF4等。
[0118] Ala化成分及Ga2化成分是W大于0 %的量含有時，可提商玻璃的化學(xué)耐久性，并且， 可提高玻璃的耐失透性的任選成分。
[0119] 另一方面，通過使Al2〇3成分及Ga2〇3成分各自的含量為10.0% W下，可抑制由過 量含有該些成分而導(dǎo)致的玻璃的耐失透性的降低。因此，Als化成分及Gas化成分各自的含 量的上限優(yōu)選為10. 〇%、較優(yōu)選為5. 0%、更優(yōu)選為3. 0%。
[0120] 對于 AI2O3 成分及 Ga2〇3 成分，作為原料可使用 Al2〇3、Al (OH)3、AlF3、Ga2〇3、Ga(OH)3 等。
[0121] Bi2〇3成分是W大于0%的量含有時，可提高折射率，并且，可降低玻璃化溫度的任 選成分。
[0122] 另一方面，通過使Bi2〇3成分的含量為10.0% W下，可提高玻璃的耐失透性，并且， 可降低玻璃的著色并提高可見光透射率。因此，Bis化成分的含量的上限優(yōu)選為10. 0%、較 優(yōu)選為5. 0 %、更優(yōu)選為3. 0 %。
[0123] 對于Bi2〇3成分，作為原料可使用Bi2〇3等。
[0124] Te〇2成分是W大于0%的量含有時，可提高折射率，并且，可降低玻璃化溫度的任 選成分。
[0125] 但是，對于Te化而言，在笛制的巧巧、或與烙融玻璃接觸的部分由笛形成的烙融 槽中來烙融玻璃原料時，存在可與笛合金化的問題。因此，Te化成分的含量的上限優(yōu)選為 20.0%、較優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為5.0%，更優(yōu)選為不含有。
[0126] 對于Te〇2成分，作為原料可使用Te〇2等。
[0127] Sn〇2成分是W大于0%的量含有時，可降低烙融玻璃的氧化，使其澄清，并且，可提 高玻璃的可見光透射率的任選成分。
[012引另一方面，通過使Sn化成分的含量為1. 0% W下，可降低由烙融玻璃的還原導(dǎo)致的 玻璃的著色、玻璃的失透。另外，由于Sn化成分與烙融設(shè)備（特別是Pt等貴金屬）的合金 化被減少，因此可謀求烙融設(shè)備的長壽命化。因此，Sn化成分的含量的上限優(yōu)選為1.0%、 較優(yōu)選為0. 7 %、更優(yōu)選為0. 5 %。
[0129] 對于Sn〇2成分，作為原料可使用SnO、Sn〇2、SnFa、SnF*等。
[0130] 訊2化成分是W大于0%的量含有時，可將烙融玻璃脫泡的任選成分。
[013。 另一方面，若訊2化量過多，則可見光區(qū)域的短波長區(qū)域中的透射率變差。因此， 訊203成分的含量的上限優(yōu)選為1. 0%、較優(yōu)選為0. 7%、更優(yōu)選為0. 5%。
[01礎(chǔ) 對于訊203成分，作為原料可使用訊203、Sb205、化2&56207 ? 5&0等。
[0133] 需要說明的是，使玻璃澄清并進(jìn)行脫泡的成分不限于上述訊2化成分，可使用玻璃 制造領(lǐng)域中的公知的澄清劑、脫泡劑或它們的組合。
[0134] <關(guān)于不應(yīng)含有的成分>
[0135] 接著，說明不應(yīng)在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中含有的成分和若含有則不理想的成分。
[0136] 可W在不損害本申請發(fā)明的玻璃的特性的范圍內(nèi)根據(jù)需要添加其他成分。其中， 除了 Ti、Zr、佩、W、La、GcU Y、孔、Lu W外的 V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ciu Ag 及 Mo 等各過渡金 屬成分具有如下該樣的性質(zhì)，因此，尤其是在使用可見區(qū)域的波長的光學(xué)玻璃中，優(yōu)選實(shí)質(zhì) 上不含有，所述性質(zhì)是，即使在分別單獨(dú)含有少量或復(fù)合含有少量時，玻璃也會發(fā)生著色， 在可見光區(qū)域的特定的波長處產(chǎn)生吸收。
[0137] 另外，PbO等鉛化合物及As2化等神化合物是環(huán)境負(fù)擔(dān)大的成分，因此，期望實(shí)質(zhì)上 不含有，即，除了不可避免的混入W外，完全不含有。
[0138] 進(jìn)而，TK CcU T1、化、Be及Se各成分作為有害的化學(xué)物質(zhì)，近年來有控制其使用 的傾向。不僅在玻璃的制造工序，而且在加工工序W及直至產(chǎn)品化后的處分，需要環(huán)境對策 上的措施。因此，當(dāng)重視環(huán)境上的影響時，優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有該些。
[0139] 就本發(fā)明的玻璃組合物而言，其組成W相對于換算為氧化物組成的玻璃總質(zhì)量的 質(zhì)量％表示，因此，不直接W摩爾％的記載表示，但在滿足本發(fā)明中要求的各特性的玻璃組 合物中存在的各成分的基于摩爾％表示的組成，W換算為氧化物組成計，大致取W下的值。
[0140] B203 成分為 25. 0 ?60. 0 摩爾％，
[01川 La203成分為10. 0?30. 0摩爾％，及
[0142] Y203成分為大于0%?15.0摩爾％，
[014引 W及
[0144] Gd2〇3成分為0?5. 0摩爾％，
[0145] LigO成分為0?30. 0摩爾％，
[014引 ZnO成分為0?30. 0摩爾％，
[0147] Si〇2成分為0?45. 0摩爾％，
[014引 Ta205成分為0?5. 0摩爾％，
[0149] 孔2化成分為0?5.0摩爾％，
[0150] MgO成分為0?25. 0摩爾％，
[0151] CaO成分為0?25. 0摩爾％，
[015引 SrO成分為0?15. 0摩爾％，
[0153] BaO成分為0?20. 0摩爾％，
[0154] Ti〇2成分為0?20. 0摩爾％，
[0155] 佩2〇日成分為0?10. 0摩爾％，
[015引 W03成分為0?10. 0摩爾％，
[0157] 化2〇成分為0?20. 0摩爾％，
[015引 馬0成分為0?10. 0摩爾％，
[0159] Cs2〇成分為0?5. 0摩爾％，
[0160] 口2〇5成分為0?10. 0摩爾％，
[0161] Ge〇2成分為0?10. 0摩爾％，
[0162] Zr〇2成分為0?15. 0摩爾％，
[0163] AI2O3成分為0?10. 0摩爾％，
[0164] Ga2〇3成分為0?5. 0摩爾％，
[0165] Bi2〇3成分為0?5. 0摩爾％，
[0166] Te〇2成分為0?15. 0摩爾％，
[0167] Sn〇2成分為0?1.0摩爾％，或
[016引 Sb203成分為0?0. 5摩爾％。
[0169] [制造方法]
[0170] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃例如按照W下的方式制作。目P，均勻混合上述原料，使各成分在 規(guī)定的含量的范圍內(nèi)，將制作的混合物投入到笛巧巧中，根據(jù)玻璃組成的烙融難易度，在電 爐中在1100?150(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行2?5小時烙融，并攬拌均質(zhì)化，然后降低至適當(dāng) 的溫度，然后德鑄至模具中，緩慢冷卻。由此制作。
[0171] [物性]
[0172] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選具有高折射率及高阿貝數(shù)（低分散）。特別是本發(fā)明的光 學(xué)玻璃的折射率（?)的下限優(yōu)選為1. 70、較優(yōu)選為1. 73、更優(yōu)選為1. 75。該折射率的上限 可W優(yōu)選為2. 20、較優(yōu)選為2. 10、更優(yōu)選為2. 00。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)（Vd) 的下限優(yōu)選為39、較優(yōu)選為40、更優(yōu)選為42,上限優(yōu)選為60、較優(yōu)選為58、更優(yōu)選為55。
[0173] 另夕b本發(fā)明的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)（Vd)與折射率（?)之間，優(yōu)選滿足 (Vd) > ( - 125Xna+260)的關(guān)系，較優(yōu)選滿足（Vd) > ( - 125Xna+26W的關(guān)系，更優(yōu)選 滿足（Vd) > ( _ 125Xnd+267)的關(guān)系，進(jìn)一步優(yōu)選滿足（Vd) > ( _ 125Xnd+270)的關(guān) 系。
[0174] 通過具有該樣的高折射率，從而即使謀求光學(xué)元件的薄型化，也可得到較大的光 折射量。另外，通過具有該樣的低分散，從而即使是單透鏡，由于光的波長不同而導(dǎo)致的焦 點(diǎn)偏差（色差）也變小。而且，通過具有該樣的低分散，例如在與具有高分散（低阿貝數(shù)） 的光學(xué)元件組合時，可謀求高的成像特性等。
[0175] 因此，本發(fā)明的光學(xué)玻璃在光學(xué)設(shè)計上有用，尤其是，不僅可實(shí)現(xiàn)高的成像特性 等，而且還可實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的小型化，可擴(kuò)展光學(xué)設(shè)計的自由度。
[0176] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選耐失透性高，更具體而言，優(yōu)選具有低液相溫度。目P，本發(fā) 明的光學(xué)玻璃的液相溫度的上限優(yōu)選為130(TC、較優(yōu)選為128(TC、更優(yōu)選為125(TC。由此， 即使在較低溫度下流出烙融玻璃，制成的玻璃的結(jié)晶化也被降低，因此，特別是可降低由烙 融狀態(tài)形成玻璃時的失透，可降低對使用了玻璃的光學(xué)元件的光學(xué)特性的影響。另外，由于 即使降低玻璃的烙融溫度也能夠成型玻璃，因此通過抑制玻璃的成型時消耗的能量，可降 低玻璃的制造成本。另一方面，本發(fā)明的光學(xué)玻璃的液相溫度的下限沒有特別限定，通過本 發(fā)明得到的玻璃的液相溫度的下限可W優(yōu)選為50(TC、較優(yōu)選為60(TC、更優(yōu)選為70(TC。需 要說明的是，本說明書中的"液相溫度"表示如下的溫度；向50ml的容量的笛制巧巧中裝入 30CC的碎玻璃狀的玻璃試樣，放入笛巧巧中并在135CTC下制成完全烙融狀態(tài)，降溫至規(guī)定 的溫度，保持12小時，取出至爐外，將其冷卻，然后立即觀察玻璃表面及玻璃中有無結(jié)晶， 將未確認(rèn)到結(jié)晶的最低溫度作為"液相溫度"。此處，降溫時的規(guī)定的溫度是直至130(TC為 止的每l〇°C的溫度。
[0177] 對于本發(fā)明的光學(xué)玻璃，優(yōu)選可見光透射率尤其是可見光中短波長側(cè)的光的透射 率高，由其產(chǎn)生的著色少。
[017引特別是，對于本發(fā)明的光學(xué)玻璃，若W玻璃的透射率表示，則W厚度IOmm的樣品 計，顯示光譜透射率80%的波長（AJ的上限優(yōu)選為500nm、較優(yōu)選為450nm、更優(yōu)選為 420nm。
[0179] 另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃中的、W厚度IOmm的樣品計，顯示光譜透射率5%的最短 的波長（A g)的上限優(yōu)選為400皿、較優(yōu)選為380皿、更優(yōu)選為360皿。
[0180] 由此，玻璃的吸收端在紫外區(qū)域附近，玻璃相對于可見光的透明性提高，因此，可 優(yōu)選將該光學(xué)玻璃用于透鏡等使光透過的光學(xué)元件。
[0181] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選比重小。更具體而言，本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重優(yōu)選為 5. 50[g/cm3] W下。由此，光學(xué)元件、使用其的光學(xué)儀器的質(zhì)量被降低，因此可W有助于光學(xué) 儀器的輕質(zhì)化。因此，本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重的上限優(yōu)選為5. 50、較優(yōu)選為5. 30、更優(yōu)選 為5. 20、更優(yōu)選為4. 90。需要說明的是，本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重通常大致在3. 00 W上， 更詳細(xì)而言在3. 50 W上，更詳細(xì)而言在4. 00 W上。
[0182] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會標(biāo)準(zhǔn)J0GIS05 - 1975"光學(xué)玻 璃的比重的測定方法"進(jìn)行測定。
[0183] [玻璃成型體及光學(xué)元件]
[0184] 由制作的光學(xué)玻璃，使用例如研磨加工的方法、或再熱壓成型、精密加壓成型等模 壓成型的方法，可制作玻璃成型體。目P，對光學(xué)玻璃進(jìn)行磨削及研磨等機(jī)械加工制作玻璃成 型體，或者對由光學(xué)玻璃制成的預(yù)成型體進(jìn)行再熱壓成型后進(jìn)行研磨加工來制作玻璃成型 體，或者對進(jìn)行研磨加工制成的預(yù)成型體、利用公知的浮法成型等而被成型的預(yù)成型體進(jìn) 行精密加壓成型，可制作玻璃成型體。需要說明的是，制作玻璃成型體的方法不限于該些方 法。
[0185] 由此，由本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成的玻璃成型體對于多種光學(xué)元件及光學(xué)設(shè)計有 用，其中特別優(yōu)選用于透鏡、棱鏡等光學(xué)元件。由此，可形成直徑大的玻璃成型體，因此，可 實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件的大型化，而且，在用于照相機(jī)、投影機(jī)等光學(xué)儀器時可實(shí)現(xiàn)高精細(xì)且高精度 的成像特性及投影特性。
[0186] [實(shí)施例]
[0187] 將本發(fā)明的實(shí)施例（No. 1?No. 9)及比較例（No. A)的組成、W及該些玻璃的折射 率（叫)、阿貝數(shù)（Vd)、液相溫度、光譜透射率顯示5%及80%的波長（入5及AJ W及比重 的結(jié)果示于表1?表2。需要說明的是，W下的實(shí)施例僅為例示目的，并不僅限于所述實(shí)施 例。
[018引本發(fā)明的實(shí)施例及比較例的玻璃均按照如下方式制作；選擇作為各成分的原料分 別相當(dāng)?shù)难趸?、氨氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氣化物、氨氧化物、偏磯酸化合物等通常的光 學(xué)玻璃中使用的高純度原料，W成為表中所示的各實(shí)施例的組成的比例的方式進(jìn)行稱量并 均勻混合后，投入到笛巧巧中，根據(jù)玻璃組成的烙融難易度，使用電爐在1100?150(TC的 溫度范圍內(nèi)進(jìn)行2?5小時烙融，然后攬拌均質(zhì)化，然后德鑄至模具等中，緩慢冷卻，制作玻 璃。
[0189] 此處，實(shí)施例及比較例的玻璃的折射率及阿貝數(shù)基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會標(biāo)準(zhǔn) J0GIS01-2003進(jìn)行測定。此處，折射率及阿貝數(shù)通過對使緩慢冷卻降溫速度為一25C Ar 而得到的玻璃進(jìn)行測定而求出。
[0190] 另外，實(shí)施例及比較例的玻璃的透射率基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會標(biāo)準(zhǔn)J0GIS02測 定。需要說明的是，本發(fā)明中，通過測定玻璃的透射率，求出玻璃的著色的有無和程度。具 體而言，對于厚度10 + 0. Imm的對面平行研磨品，依據(jù)JISZ8722,測定200?800皿的光譜 透射率，求出A g(透射率5%時的波長）及Aw(透射率80%時的波長）。
[0191] 另外，實(shí)施例及比較例的玻璃的液相溫度如下求出：向50ml的容量的笛制巧巧中 裝入30CC的碎玻璃狀的玻璃試樣，在笛巧巧中并在135CTC下使其為完全烙融狀態(tài)，降溫至 130(TC?116(TC的每隔IOC設(shè)定的任一溫度，保持12小時，取出至爐外，將其冷卻，然后立 即觀察玻璃表面及玻璃中有無結(jié)晶，求出未確認(rèn)到結(jié)晶的最低溫度。
[0192] 另外，實(shí)施例及比較例的玻璃的比重基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會標(biāo)準(zhǔn)J0GIS05 -1975 "光學(xué)玻璃的比重的測定方法"測定。
[0193] [表 1]
[0194]

【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計，含有10. 0?40. 0%的B203成分、25. 0?55. 0% 的La203成分、及大于0%的Y203成分，質(zhì)量比Y 2(V(Y203+Gd203)為0? 500以上，所述光學(xué)玻 璃具有39以上的阿貝數(shù)vd。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計，Gd203成分的含量小于10. 0%。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， Li20成分為0?10. 0%， ZnO成分為0?25. 0%。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，Si02成分的含量為30.0%以下。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， Ta205成分為0?18. 0%， Yb203成分為0?20. 0%。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，Ln203成分的質(zhì)量和為25.0 %以上75.0 %以 下，Ln203式中，Ln為選自La、Gd、Y、Yb中的一種以上。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， MgO成分為0?20. 0%， CaO成分為0?20. 0%， SrO成分為0?20. 0%， BaO成分為0?25. 0%。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，R0成分的質(zhì)量和為25.0%以下，R0式中，R為 選自Mg、Ca、Sr、Ba中的一種以上。
9. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， Ti02成分為0?15.0%， Nb205成分為0?20. 0%， W03成分為0?20. 0%。
10. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，Ti02成分、Nb205成分及W0 3成分的含量的和 為30. 0%以下。
11. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， Na20成分為0?10. 0%， K20成分為0?10. 0%， Cs20成分為0?10. 0%。
12. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，Rn20成分的質(zhì)量和為15. 0%以下，Rn20式中， Rn為選自Li、Na、K、Cs中的一種以上。
13. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，以質(zhì)量％計， P2〇5成分為〇?1〇.〇%， Ge02成分為0?10.0%， Zr02成分為0?15.0%， A1203成分為0?10. 0%， Ga203成分為0?10. 0%， Bi203成分為0?10. 0%， Te02成分為0?20.0%， Sn02成分為0?1.0%， Sb203成分為0?1. 0%。
14. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，具有1. 70以上的折射率nd，具有39以上60以下 的阿貝數(shù)vd。
15. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，具有1300°C以下的液相溫度。
16. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，具有5. 50以下的比重。
17. -種光學(xué)兀件，以權(quán)利要求1?16中任一項所述的光學(xué)玻璃為基材。
18. -種光學(xué)儀器，具有權(quán)利要求17所述的光學(xué)元件。
【文檔編號】C03C3/068GK104341102SQ201410366725
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】桃野凈行 申請人:株式會社小原