光學玻璃、光學元件和預成型坯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供光學玻璃、光學元件和預成型坯，該光學玻璃的反常色散性更高，從而可以高精度地修正玻璃透鏡的色像差，進而其具備高折射率、低色散性。一種光學玻璃，其中，作為陽離子成分含有P5+、Al3+和R2+，其中R2+是選自由Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba2+組成的組中的至少一種物質，以陽離子％表示，Al3+的含有率為3～15％、Ca2+的含有率為14.0～24.0％、R2+的含有率為32.0～58.0％，作為陰離子成分含有F-和O2-，折射率nd為1.50以上，阿貝數(shù)νd為65以上。
【專利說明】光學玻璃、光學元件和預成型坯
[0001] 本申請是申請日為2011年5月18日、申請?zhí)枮?01110129548. 2、發(fā)明名稱為"光 學玻璃、光學元件和預成型坯"的申請的分案申請。

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及光學玻璃、光學元件和預成型坯。

【背景技術】
[0003] 光學儀器的透鏡系統(tǒng)通常是將具有不同光學性質的多個玻璃透鏡組合來設計的。 近年來，光學儀器的透鏡系統(tǒng)所要求的特性呈多樣化，為了進一步拓展其設計的自由度，正 在開發(fā)具備以往未受到關注的光學特性的光學玻璃。其中，反常色散性（△ eg，F(xiàn))高的光 學玻璃作為對像差的顏色修正具有顯著效果的光學玻璃而受到關注。
[0004] 例如專利文獻1?3中提出了一種光學玻璃，其除了具有以往所需的高折射率和 低色散性以及加工性優(yōu)異的性質以外，還具有較高的反常色散性，對于該光學玻璃，例如作 為陽離子成分包含P 5+、A13+、堿土金屬離子等，作為陰離子成分包含r和O2'
[0005] 現(xiàn)有摶術t?獻
[0006] 專利t?獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2007 - 55883號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開2008 - 137877號公報 [0009] 專利文獻3 :國際公開第2008/111439號小冊子


【發(fā)明內容】

[0010] 發(fā)明要解決的問是頁
[0011] 然而，專利文獻1?3所記載的這種現(xiàn)有的光學玻璃，其反常色散性程度不充分， 期望開發(fā)具備更高反常色散性的光學玻璃。
[0012] 本發(fā)明以解決這樣的問題為目的。
[0013] 即本發(fā)明的目的在于，提供光學玻璃、光學元件和預成型坯，該光學玻璃的反常色 散性更高，從而可高精度地修正玻璃透鏡的色像差，進而其具備高折射率、低色散性。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] 本發(fā)明人等為解決上述問題進行了深入研究，從而完成了本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明為以下⑴?（11)。
[0017] (1) 一種光學玻璃，其中，作為陽離子成分含有P5+和A13+，作為陰離子成分含有 r和0 2、折射率（nd)為1. 50以上，阿貝數(shù)（V d)為65以上。
[0018] ⑵根據上述⑴所述的光學玻璃，其中，以陽離子％表示，P5+的含有率為22.0? 38. 0 %，Al3+ 的含有率為 IL 0 ?23. 0 %。
[0019] (3)根據上述⑵所述的光學玻璃，其中，磨耗度為600以下。
[0020] (4)根據上述⑵或⑶所述的光學玻璃，其中，通過粉末法評價的耐酸性為1級 或2級。
[0021] (5)根據上述⑵?⑷中的任一項所述的光學玻璃，其中，作為陽離子成分進一 步含有R2+(R2+是選自由Mg2+、Ca2+、Sr 2+和Ba2+組成的組中的至少一種物質）和Ln3+(Ln3+是 選自由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+和Lu 3+組成的組中的至少一種物質），
[0022] 以陽離子％表示，R2+的總含有率為30. 0?70. 0%、Ln3+的總含有率為0?10. 0%。
[0023] (6)根據上述⑴所述的光學玻璃，其中，作為陽離子成分進一步包含R2+(R 2+是選 自由Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba 2+組成的組中的至少一種物質），
[0024] 以陽離子％表示，Ca2+的含有率為14. 0?24. 0%、R2+的含有率為32. 0?58. 0%。
[0025] (7)根據上述（6)所述的光學玻璃，其中，作為陽離子成分進一步含有Ln3+(Ln 3+是 選自由Y3+、La3+、Gd3+、Yb 3+和Lu3+組成的組中的至少一種物質），
[0026] 以陽離子％表不，Ln3+的總含有率為0?10. 0%。
[0027] (8)根據上述（1)?（7)中的任一項所述的光學玻璃，其中，以陰離子％表示，r的 含有率為20. 0?95. 0%。
[0028] (9) 一種光學元件，其由上述（1)?（8)中的任一項所述的光學玻璃形成。
[0029] (10) -種預成型坯，其為研磨加工用和/或精密壓制成型用的預成型坯，且該預 成型坯由上述（1)?（8)中的任一項所述的光學玻璃形成。
[0030] (11) 一種光學元件，其對上述（10)所述的預成型坯進行精密壓制而成。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 根據本發(fā)明，可提供光學玻璃、光學元件和預成型坯，該光學玻璃的反常色散性更 高，從而可高精度地修正玻璃透鏡的色像差，進而其具備高折射率、低色散性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1是在以部分色散比（0g，F(xiàn))為縱軸、以阿貝數(shù)（vd)為橫軸的直角坐標中表 示的基準線的圖。

【具體實施方式】
[0034] 對本發(fā)明進行說明。
[0035] 本發(fā)明的光學玻璃，作為陽離子成分含有P5+和A13+，作為陰離子成分含有r和 〇%折射率（nd)為1.50以上，阿貝數(shù)（Vd)為65以上。
[0036] 以下，也將這種光學玻璃稱為"本發(fā)明的光學玻璃"。
[0037] 優(yōu)選的是，本發(fā)明的光學玻璃以陽離子％表示，P5+的含有率為22. 0?38. 0%、A13+ 的含有率為11. 〇?23. 0%。以下，也將這種優(yōu)選實施方式的本發(fā)明的光學玻璃稱為"本發(fā) 明的第一光學玻璃"。
[0038] 本發(fā)明的第一光學玻璃的特征之一在于，分別以特定量含有P5+和A13+。
[0039] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有的玻璃相比，分別以特定量含有P5+和A13+、并含有r和 〇 2_(優(yōu)選特定量）、且折射率和阿貝數(shù)為特定值以上的光學玻璃，其反常色散性（△ 9g，F(xiàn)) 高、可高精度地修正玻璃透鏡的色像差，且其具備高折射率、低色散性，進而其磨耗度低至 現(xiàn)有玻璃的同等水平以上、容易進行研磨加工，并且其耐酸性優(yōu)異，從而完成了本發(fā)明的第 一光學玻璃。
[0040] 另外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的光學玻璃，作為陽離子成分含有P5+和A13+，作為陰離子 成分含有r和0 2、且折射率（nd)為1. 50以上，阿貝數(shù)（V d)為65以上，進而，作為陽離子 成分包含R2+(R2+是選自由Mg2+、Ca 2+、Sr2+和Ba2+組成的組中的至少一種物質），以陽離子％ 表示，Ca 2+的含有率為14. 0?24. 0%，R2+的含有率為32. 0?58. 0%。以下，也將這種優(yōu) 選實施方式的本發(fā)明的光學玻璃稱為"本發(fā)明的第二光學玻璃"。
[0041] 本發(fā)明的第二光學玻璃的特征之一在于，以特定量含有R2+，進而以特定量含有屬 于 R2+ 的 Ca2+。
[0042] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有的玻璃相比，含有P5+和A13+、分別以特定量含有R 2+和Ca2+、 并含有r和(優(yōu)選特定量）、且折射率和阿貝數(shù)為特定值以上的光學玻璃，其反常色散性 (A 0g，F(xiàn))高、可高精度地修正玻璃透鏡的色像差，且其具備高折射率、低色散性，進而其耐 失透性（devitrification resistance)優(yōu)異，從而完成了本發(fā)明的第二光學玻璃。
[0043] 以下，在僅記作"本發(fā)明的光學玻璃"的情況下，是表示"本發(fā)明的第一光學玻璃" 和"本發(fā)明的第二光學玻璃"這兩者的意思。
[0044] 披璃成分
[0045] 對構成本發(fā)明的光學玻璃的各成分進行說明。
[0046] 在本說明書中，只要沒有特別聲明，各成分的含有率全部以基于摩爾比的陽離 子％或陰離子％表示。在此，"陽離子％"和"陰離子％"是指將本發(fā)明的光學玻璃的玻璃構 成成分分為陽離子成分和陰離子成分、并將各自的總比例作為1〇〇摩爾％來表示玻璃中所 含有的各成分的組成。
[0047] 關于陽離子成分
[0048] P-
[0049] 本發(fā)明的第一光學玻璃包含22.0?38.0%的P5+。本發(fā)明的第二光學玻璃包含 P 5+。P5+是玻璃形成成分，具有抑制失透、提高玻璃的折射率、抑制阿貝數(shù)降低的性質。
[0050] 由于這樣的性質會增強，所以本發(fā)明的第一光學玻璃中的P5+的含有率的下限 優(yōu)選為23. 0%、更優(yōu)選為24. 0%、更優(yōu)選為25. 0%、進一步優(yōu)選為25. 5%，其上限優(yōu)選為 37. 0%、更優(yōu)選為36. 0%、更優(yōu)選為35. 0%、進一步優(yōu)選為34. 0%。
[0051] 另外，本發(fā)明的第二光學玻璃中的P5+的含有率優(yōu)選為22.0?55.0%。本發(fā)明的 第二光學玻璃中的P 5+的含有率的下限優(yōu)選為24. 0%、更優(yōu)選為26. 0%、更優(yōu)選為27. 0%、 進一步優(yōu)選為28. 0 %，其上限優(yōu)選為52. 0 %、更優(yōu)選為50. 0 %、更優(yōu)選為49. 0 %、進一步優(yōu) 選為48. 0%。
[0052] 可以使用例如 Al (PO3) 3、Ca (PO3) 2、Ba (PO3) 2、Zn (PO3) 2、BP04、H3PO4 等作為原料而使 玻璃內含有P5+。
[0053] M-
[0054] 本發(fā)明的第一光學玻璃包含11.0?23.0%的A13+。本發(fā)明的第二光學玻璃包含 Al 3+。Al3+具有提高玻璃的耐失透性、折射率和阿貝數(shù)、降低磨耗度、進而提高加工性的性質。
[0055] 由于這樣的性質會增強，所以本發(fā)明的第一光學玻璃中的Al3+的含有率的下限 優(yōu)選為11. 5%、更優(yōu)選為12. 0%、進一步優(yōu)選為12. 4%，其上限優(yōu)選為22. 0%、更優(yōu)選為 21. 5%、進一步優(yōu)選為21. 0%。
[0056] 另外，本發(fā)明的第二光學玻璃中的Al3+的含有率優(yōu)選為3. 0?15. 0 %。本發(fā)明的第 二光學玻璃中的Al3+的含有率的下限優(yōu)選為4. O%、更優(yōu)選為5. O%、進一步優(yōu)選為6. O%， 其上限優(yōu)選為13. 0%、更優(yōu)選為11.0%、進一步優(yōu)選為10. 0%。
[0057] 可以使用例如Al (PO3) 3、A1F3、Al2O3等作為原料而使玻璃內含有A1 3+。
[0058] R2i
[0059] 本發(fā)明的第一光學玻璃優(yōu)選包含R2+，且優(yōu)選為30. 0?70. 0 %。若含有率在這樣 的范圍，則可以獲得穩(wěn)定的玻璃。本發(fā)明的第一光學玻璃中，R2+的含有率的下限更優(yōu)選為 35. 0%、進一步優(yōu)選為38. 0%，其上限更優(yōu)選為65. 0%、進一步優(yōu)選為60. 0%。
[0060] 本發(fā)明的第二光學玻璃包含32. 0?58. 0%的R2+。另外，如后述那樣，對于本發(fā) 明的第二光學玻璃，必須含有R2+中的Ca 2+。若R2+為這樣的范圍、并且Ca2+為后述的特定范 圍，則與現(xiàn)有的玻璃相比較，可以獲得反常色散性（A 0g，F(xiàn))高、可高精度地修正玻璃透鏡 的色像差、且具有高折射率、低色散性、進而耐失透性優(yōu)異的光學玻璃。另外，若R2+的含有 率為這樣的范圍，則可以獲得穩(wěn)定的玻璃。
[0061] 在本發(fā)明的第二光學玻璃中，R2+的含有率的下限更優(yōu)選為34.0%、更優(yōu)選為 35. 0%、更優(yōu)選為36. 0%、更優(yōu)選為37. 0%、進一步優(yōu)選為38. 0%，其上限優(yōu)選為57. 5%、 更優(yōu)選為57. 0%、更優(yōu)選為56. 5%、進一步優(yōu)選為56. 0%。
[0062] R2+是指選自由Mg2+、Ca2+、Sr 2+和Ba2+組成的組中的至少一種物質。R2+的含有率指 這四種離子的總含有率。
[0063] Ca2i
[0064] 本發(fā)明的第一光學玻璃有包含作為R2+之一的Ca2+的情況。在本發(fā)明的第一光學 玻璃中，Ca 2+具有提高玻璃的耐失透性、抑制折射率降低、降低玻璃磨耗度的性質。由于這 樣的性質會增強，所以本發(fā)明的第一光學玻璃中的Ca 2+的含有率優(yōu)選為0%?20. 0%。本 發(fā)明的第一光學玻璃中的Ca2+的含有率的下限更優(yōu)選為2. 0%、進一步優(yōu)選為3. 0%，其上 限更優(yōu)選為19. 0%、進一步優(yōu)選為18. 0%。
[0065] 本發(fā)明的第二光學玻璃包含14. 0?24. 0%的Ca2+。若Ca2+的含有率為這樣的范 圍、且R2+的含有率為如上所述的特定范圍，則與現(xiàn)有的玻璃相比較，可以獲得反常色散性 (A 0g，F(xiàn))高、可高精度地修正玻璃透鏡的色像差、具備高折射率、低色散性、進而耐失透性 優(yōu)異的本發(fā)明的第二光學玻璃。由于這樣的性質會增強，所以在本發(fā)明的第二光學玻璃中， Ca 2+的含有率的下限更優(yōu)選為14. 5%、更優(yōu)選為15. 0%、進一步優(yōu)選為16. 0%，其上限更優(yōu) 選為23. 5%、更優(yōu)選為23. 0%、更優(yōu)選為22. 0%、進一步優(yōu)選為21. 0%。
[0066] 可以使用例如Ca (PO3) 2、CaC03、CaF2等作為原料而使玻璃內含有Ca2+。
[0067] Mg21
[0068] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為R2+之一的Mg2+的情況。Mg 2+具有提高玻璃的耐失 透性、降低磨耗度的性質。
[0069] 由于這樣的性質會增強，所以Mg2+的含有率優(yōu)選為I. 0?20. 0%。Mg2+的含有率 的下限更優(yōu)選為3. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%，其上限更優(yōu)選為17. 0%、更優(yōu)選為15. 0%、更 優(yōu)選為12. 0%、更優(yōu)選為10. 0%、進一步優(yōu)選為9. 0%。
[0070] 可以使用例如MgO、MgF2等作為原料而使玻璃內含有Mg2+。
[0071] Sr2i
[0072] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為R2+之一的Sr2+的情況。Sr 2+具有提高玻璃的耐失 透性、抑制玻璃折射率降低的性質。
[0073] 由于這樣的性質會增強，所以Sr2+的含有率優(yōu)選為0%?20. 0%。Sr2+的含有率 的上限更優(yōu)選為10. 〇%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0074] 可以使用例如Sr (NO3) 2、SrF2等作為原料而使玻璃內含有Sr2+。
[0075] Ba2i
[0076] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為R2+之一的Ba2+的情況。Ba 2+具有維持較低的色散 性、提高折射率的性質。另外，在本發(fā)明的第一光學玻璃中，Ba2+在以規(guī)定量含有時，具有提 高玻璃的耐失透性的性質。另外，在本發(fā)明的第二光學玻璃中，Ba 2+會提高玻璃的穩(wěn)定性。
[0077] 由于這樣的性質會增強，所以本發(fā)明的光學玻璃中的Ba2+的含有率優(yōu)選為0%? 40%、更優(yōu)選為15.0%?40.0%。本發(fā)明的光學玻璃中，Ba 2+的含有率的下限更優(yōu)選為 2.0%、更優(yōu)選為3.0%、更優(yōu)選為16. 0%、進一步優(yōu)選為17. 0%，其上限更優(yōu)選為38. 0%、 更優(yōu)選為37. 0%、更優(yōu)選為29. 0%、更優(yōu)選為23. 0%、更優(yōu)選為20. 0%、更優(yōu)選為19. 0%、 進一步優(yōu)選為18. 0%。
[0078] 可以使用例如Ba (PO3) 2、BaC03、Ba (NO3) 2、BaF2等作為原料而使玻璃內含有Ba2+。
[0079] Ln-
[0080] 本發(fā)明的光學玻璃優(yōu)選包含Ln3+。Ln3+是指選自由Y 3+、La3+、Gd3+、Yb3+和Lu3+組成 的組中的至少一種物質。Ln 3+的含有率是指這5種離子的總含有率。
[0081] Ln3+的含有率優(yōu)選為0?10.0%。這是因為含有率為這樣的范圍時，會提高玻璃 折射率、并變成低色散。Ln 3+的含有率的下限更優(yōu)選為1. 5%、進一步優(yōu)選為2. 0%，其上限 更優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0082] Yr
[0083] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為Ln3+之一的Y3+的情況。Y 3+具有提高玻璃的折射率、 且使反常色散性難以降低、抑制玻璃化轉變點（Tg)的上升、且提高耐失透性的性質。
[0084] 由于這樣的性質會增強，所以Y3+的含有率的下限優(yōu)選為1. 5%、更優(yōu)選為2. 0%， 其上限優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0085] 可以使用例如Y2O3、YF3等作為原料而使玻璃內含有Y 3+。
[0086] La-
[0087] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為Ln3+之一的La3+的情況。La 3+具有提高玻璃的折射 率、且使反常色散性難以降低的性質。
[0088] 由于這樣的性質會增強，所以La3+的含有率的下限優(yōu)選為1. 5%、更優(yōu)選為2. 0%， 其上限優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0089] 可以使用例如La2O3、LaF3等作為原料而使玻璃內含有La 3+。
[0090] Gd-
[0091] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為Ln3+之一的Gd3+的情況。Gd 3+具有提高玻璃的折射 率、且使反常色散性難以降低、進而提高耐失透性的性質。
[0092] 由于這樣的性質會增強，所以Gd3+的含有率的下限優(yōu)選為0. 5%、更優(yōu)選為1. 0%、更 優(yōu)選為1. 5 %、進一步優(yōu)選為2. 0 %，其上限優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0093] 可以使用例如Gd2O3、GdF3等作為原料而使玻璃內含有Gd 3+。
[0094] Yb-
[0095] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為Ln3+之一的Yb3+的情況。Yb 3+具有提高玻璃的折射 率、且使反常色散性難以降低、進而提高耐失透性的性質。
[0096] 由于這樣的性質會增強，所以Yb3+的含有率的下限優(yōu)選為1. 5%、更優(yōu)選為2. 0%， 其上限優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0097] 可以使用例如Yb2O3等作為原料而使玻璃內含有Yb 3+。
[0098] Lu-
[0099] 本發(fā)明的光學玻璃有包含作為Ln3+之一的Lu3+的情況。Lu 3+具有提高玻璃的折射 率、且使反常色散性難以降低、進而提高耐失透性的性質。
[0100] 由于這樣的性質會增強，所以Lu3+的含有率的下限優(yōu)選為1. 5%、更優(yōu)選為2. 0%， 其上限優(yōu)選為9. 0 %、更優(yōu)選為8. 0 %、進一步優(yōu)選為7. 0 %。
[0101] 可以使用例如Lu2O3等作為原料而使玻璃內含有Lu 3+。
[0102] Si-
[0103] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Si4+。Si4+在以規(guī)定量含有時，具有提 高耐失透性、提高折射率、且降低磨耗度而提高加工性的性質。
[0104] 由于這樣的性質會增強，所以Si4+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0105] 可以使用例如Si02、K2SiF6、Na 2SiF6等作為原料而使玻璃內含有Si4+。
[0106] Bit
[0107] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的B3+。B3+在以規(guī)定量含有時，具有提高 耐失透性、提高折射率、且降低磨耗度而提高加工性、進而使玻璃的化學耐久性難以惡化、 降低玻璃上的條紋形成的性質。
[0108] 由于這樣的性質會增強，所以B3+的含有率的上限優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為8.0%、 進一步優(yōu)選為5.0%。
[0109] 可以使用例如H3BO3、Na2B 4O7、BPO4等作為原料而使玻璃內含有B3+。
[0110] Rn1
[0111] 在本發(fā)明的光學玻璃中，Rn+(Rn+為選自由Li+、Na+和K+組成的組中的至少一種物 質）的總含有率優(yōu)選為20. 0%以下、更優(yōu)選為15. 0%以下、進一步優(yōu)選為10. 0%以下。
[0112] Li1
[0113] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Li+。Li+具有維持玻璃形成時的耐失 透性、且降低玻璃化轉變點（Tg)的性質。
[0114] 由于這樣的性質會增強，所以Li+的含有率的上限優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為 15. 0%、進一步優(yōu)選為10. 0%。
[0115] 可以使用例如Li2C03、LiN03、LiF等作為原料而使玻璃內含有Li+。
[0116] Na1
[0117] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Na+。Na+具有維持玻璃形成時的耐失 透性、且降低玻璃化轉變點（Tg)的性質。
[0118] 由于這樣的性質會增強，所以Na+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0119] 可以使用例如Na2C03、NaN03、NaF、Na 2SiF6等作為原料而使玻璃內含有Na+。
[0120] K1
[0121] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的K+。K+具有維持玻璃形成時的耐失透 性、且降低玻璃化轉變點（Tg)的性質。
[0122] 由于這樣的性質會增強，所以K+的含有率的上限優(yōu)選為10. 0%、更優(yōu)選為8. 0%、 進一步優(yōu)選為5.0%。
[0123] 可以使用例如K2C03、KN03、KF、KHF 2、K2SiF6等作為原料而使玻璃內含有K+。
[0124] Zn2i
[0125] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Zn2+。Zn2+在以規(guī)定量含有時，具有提 高玻璃的耐失透性的性質。另外，具有抑制玻璃的磨耗度的性質。
[0126] 由于這樣的性質會增強，所以Zn2+的含有率優(yōu)選為0%?40. 0%。Zn2+的含有率 的下限更優(yōu)選為1.0%、更優(yōu)選為15. 0%、更優(yōu)選為16. 0%、進一步優(yōu)選為17. 0%，其上限 更優(yōu)選為38. 0%、進一步優(yōu)選為37. 0%、更優(yōu)選為7.0%、進一步優(yōu)選為5.0%。
[0127] 可以使用例如Zn (PO3) 2、ZnCKZnF2等作為原料而使玻璃內含有Zn2+。
[0128] Nb-
[0129] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Nb5+。Nb5+具有提高玻璃的折射率、提 高化學耐久性、進而抑制阿貝數(shù)降低、抑制熔融溫度上升的性質。
[0130] 由于這樣的性質會增強，所以Nb5+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0131] 可以使用例如Nb2O5等作為原料而使玻璃內含有Nb 5+。
[0132] Ti-
[0133] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Ti4+。Ti4+具有提高玻璃的折射率、降 低著色的性質。
[0134] 由于這樣的性質會增強，所以Ti4+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0135] 可以使用例如TiO2等作為原料而使玻璃內含有Ti4+。
[0136] Zr-
[0137] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Zr4+。Zr4+具有提高玻璃的折射率、提 高玻璃的機械強度的性質。
[0138] 由于這樣的性質會增強，所以Zr4+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0139] 可以使用例如Zr02、ZrF4等作為原料而使玻璃內含有Zr 4+。
[0140] Ta-
[0141] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Ta5+。Ta5+具有提高玻璃的折射率的 性質。
[0142] 由于這樣的性質會增強，所以Ta5+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0143] 可以使用例如Ta2O5等作為原料而使玻璃內含有Ta 5+。
[0144] W-
[0145] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的W6+。W6+具有提高玻璃的折射率、進而 抑制阿貝數(shù)降低的性質。
[0146] 由于這樣的性質會增強，所以W6+的含有率的上限優(yōu)選為10.0%、更優(yōu)選為8.0%、 進一步優(yōu)選為5.0%。
[0147] 可以使用例如WO3等作為原料而使玻璃內含有W6+。
[0148] Ge-
[0149] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Ge4+。Ge4+具有提高玻璃的折射率、提 高玻璃的耐失透性的性質。
[0150] 由于這樣的性質會變得顯著，所以Ge4+的含有率的上限優(yōu)選為10. 0%、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0151] 可以使用例如GeO2等作為原料而使玻璃內含有Ge4+。
[0152] Bi- tO^S] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Bi3+。Bi3+具有提高玻璃的折射率、降 低玻璃化轉變點的性質。
[0154] 由于這樣的性質會增強，所以Bi3+的含有率的上限優(yōu)選為10.0 %、更優(yōu)選為 8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0155] 可以使用例如Bi2O3等作為原料而使玻璃內含有Bi 3+。
[0156] Te-
[0157] 本發(fā)明的光學玻璃可以包含作為任意成分的Te4+。Te4+具有能夠提高玻璃的折射 率、使玻璃難以失透、抑制玻璃著色的性質。
[0158] 由于這樣的性質會增強，所以Te4+的含有率的上限優(yōu)選為15.0 %、更優(yōu)選為 10. 0%、更優(yōu)選為8. 0%、進一步優(yōu)選為5. 0%。
[0159] 可以使用例如TeO2等作為原料而使玻璃內含有Te4+。
[0160] 關于陰離子成分
[0161] F-
[0162] 本發(fā)明的光學玻璃包含r。r具有提高玻璃的反常色散性和阿貝數(shù)、進而使玻璃 難以失透的性質。
[0163] 由于這樣的性質會增強，所以，以陰離子％表示，r的含有率優(yōu)選為20.0? 95. 0%。
[0164] 另外，在本發(fā)明的第一光學玻璃中，F(xiàn)的含有率的下限優(yōu)選為25. 0%、更優(yōu)選為 30. 0%、更優(yōu)選為33. 0%、進一步優(yōu)選為35. 0%，其上限優(yōu)選為70. 0%、更優(yōu)選為65. 0%、 更優(yōu)選為60. 0 %、更優(yōu)選為58. 0 %。
[0165] 另外，在本發(fā)明的第二光學玻璃中，r的含有率的下限優(yōu)選為22.0%、更優(yōu)選為 23. 0%、更優(yōu)選為24. 0%，其上限優(yōu)選為70. 0%、更優(yōu)選為65. 0%、更優(yōu)選為60. 0%、更優(yōu) 選為59. 0 %、更優(yōu)選為58. 0 %。
[0166] 可以使用例如八1&、1^2、8&&等各種陽離子成分的氟化物作為原料而使玻璃內含 有F-。
[0167] O2z
[0168] 本發(fā)明的光學玻璃包含O2' 具有抑制磨耗度上升的性質，另外，對于形成網絡 結構而言是必需成分。
[0169] 以陰離子％表示，的含有率與r的含有率的總和優(yōu)選為98. 0%以上、更優(yōu)選為 99. 0%以上、進一步優(yōu)選為100%。這是因為這樣可以獲得穩(wěn)定的玻璃。
[0170] 可以使用例如A1203、MgO、BaO等各種陽離子成分的氧化物、Al (PO) 3、Mg (PO) 2、 Ba(PO)2等各種陽離子成分的磷酸鹽等作為原料而使玻璃內含有O2'
[0171] 關于不應該含有的成分
[0172] 下面，對本發(fā)明的光學玻璃不應該含有的成分和不優(yōu)選含有的成分進行說明。
[0173] 根據需要，可以在不損害本申請發(fā)明的玻璃的特性的范圍內向本發(fā)明的光學玻璃 中添加其他成分。
[0174] 另外，除了 Ti、Zr、Nb、W、La、GcU Y、Yb、Lu以外，哪怕還分別單獨或復合地少量含 有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag和Mo等過渡金屬的陽離子的情況，也會產生玻璃著色、對可 見區(qū)域的特定波長產生吸收的性質，因此特別是在使用可見區(qū)域的波長的光學玻璃中優(yōu)選 基本上不含有這些成分。
[0175] 此外，Pb、Th、CcU Tl、0s、Be和Se的陽離子近年來有作為有害化學物質而控制使 用的傾向，不僅在玻璃制造工序，以至在加工工序和成為產品后的處理中都需要采取環(huán)境 對策上的措施。因此，在重視環(huán)境上的影響時，除了不可避免的混入外，優(yōu)選基本不含有這 些成分。由此，使得光學玻璃中基本不含有污染環(huán)境的物質。因此，即便不采取特別的環(huán)境 對策上的措施，也可以制造、加工、以及廢棄該光學玻璃。
[0176] 制誥方法
[0177] 本發(fā)明的光學玻璃的制造方法沒有特別限定。例如可如下制造：均勻混合上述原 料以使得各成分在規(guī)定的含有率的范圍內，將調制的混合物投入到石英坩堝或氧化鋁坩堝 或鉬坩堝中進行粗熔融，然后放入到鉬坩堝、鉬合金坩堝或銥坩堝中，在900?1200°C的溫 度范圍下熔融2?10小時，攪拌均質化，進行消泡等，然后降低到850°C以下的溫度，然后進 行后加工攪拌除去條紋，澆注到模具中緩冷，從而制造。
[0178] 物件
[0179] 本發(fā)明的光學玻璃的特征在于部分色散比（0 g，F(xiàn))。因此，容易得到可高精度地 修正色像差的光學玻璃。
[0180] 部分色散比（0 g，F(xiàn))為0. 530以上、優(yōu)選為0. 533以上、更優(yōu)選為0. 538以上、進 一步優(yōu)選為〇. 540以上。
[0181] 此外，部分色散比（9 g，F(xiàn))是指基于日本光學硝子工業(yè)會標準J0GIS01-2003進行 測定得到的值。
[0182] 另外，本發(fā)明所說的部分色散比是指短波長區(qū)域下的部分色散比。
[0183] 本發(fā)明的光學玻璃的反常色散性（A 0 g，F(xiàn))高。因此，容易獲得可高精度地修正 色像差的透鏡。
[0184] 反常色散性（A 0 g，F(xiàn))優(yōu)選為0. 006以上、更優(yōu)選為0. 008以上、更優(yōu)選為0. 010 以上、更優(yōu)選為〇. oil以上、更優(yōu)選為〇. 012以上、進一步優(yōu)選為0. 013以上。
[0185] 在此，對部分色散比（9 g，F(xiàn))和反常色散性（A 0 g，F(xiàn))進行說明，然后，對本發(fā)明 的光學玻璃的物性中的特征進行更為詳細的說明。
[0186] 首先，對部分色散比（e g，F(xiàn))進行說明。
[0187] 部分色散比（Q g，F(xiàn))表不在折射率的波長依賴性中某2個波長區(qū)域下的折射率的 差的比值，以下式⑴表示。
[0188] 0 g, F = (ng - nF) / (nF - nc)......式⑴
[0189] 這里，ng表示g線（435. 83nm)的折射率、nF表示F線（486. 13nm)的折射率、nc表 示C線（656. 27nm)的折射率。
[0190] 并且，若將該部分色散比（9g，F(xiàn))與阿貝數(shù)（Vd)的關系在XY圖表上作圖，則通 常的光學玻璃的情況是基本落在被稱為基準線的直線上。所謂基準線是指：在采用部分色 散比（e g，F(xiàn))為縱軸、阿貝數(shù)（Vd)為橫軸的XY圖表上（直角坐標上），對NSL7與PBM2的 部分色散比和阿貝數(shù)作圖，連結所得到的2點的向上傾斜的直線（參照圖1)。雖然作為基 準線的基準的標準玻璃根據每個光學玻璃制造商的不同而不同，但各公司都是以幾乎相同 的斜率和截距進行定義的（NSL7與PBM2是株式會社小原制造的光學玻璃，NSL7的阿貝數(shù) (V d)為60. 5、部分色散比（0 g，F(xiàn))為0. 5436, PBM2的阿貝數(shù)（V d)為36. 3、部分色散比 (9 g，F(xiàn))為 0? 5828)。
[0191] 相對于這樣的部分色散比（0g，F(xiàn))，反常色散性（A 0g，F(xiàn))是表示由部分色散比 (0g，F(xiàn))和阿貝數(shù)（vd)所作出的圖從基準線向縱軸方向偏離到何種程度。由反常色散性 (A 0g，F(xiàn))大的玻璃形成的光學元件具有在藍色附近的波長范圍內可以修正由其他的透鏡 所產生的色像差的性質。
[0192] 另外，在中低色散區(qū)域（阿貝數(shù)為55左右以上的區(qū)域）中，以往具有阿貝數(shù)（vd) 越大、反常色散性（△ 9g，F(xiàn))越大的傾向。進而，有難以降低磨耗度（特別是在本發(fā)明的第 一光學玻璃中，使磨耗度為600以下）、且難以將反常色散性維持在高位的傾向。
[0193] 本發(fā)明人進行深入研究，成功地開發(fā)出了與現(xiàn)有的玻璃相比較，相對于阿貝數(shù) (vd)的反常色散性（A 0g，F(xiàn))的值更高的光學玻璃。
[0194] 例如，若為后述實施例不出的更優(yōu)選實施方式的光學玻璃，貝1J在本發(fā)明的第一光 學玻璃的情況下，可以獲得在阿貝數(shù)（vd)為70?78左右時部分色散比（0g，F(xiàn))為0.530 以上、且反常色散性（A 0g，F(xiàn))也為0.010以上的光學玻璃。另外，在本發(fā)明的第二光學玻 璃的情況下，可以獲得在阿貝數(shù)（vd)為68?75左右時部分色散比（0g，F(xiàn))為0.54以 上、且反常色散性（A 0 g，F(xiàn))也為0. 011以上的光學玻璃。
[0195] 這樣的部分色散比（e g，F(xiàn))和反常色散性（A 0 g，F(xiàn))的值與具有同等程度阿貝數(shù) (vd)的以往的玻璃相比是明顯的高值。
[0196] 本發(fā)明的光學玻璃具有高折射率（nd)，并且具有較低的色散（高阿貝數(shù)）。
[0197] 折射率（nd)為1. 50以上、優(yōu)選為1. 51以上、更優(yōu)選為1. 52以上、進一步優(yōu)選為 1. 524以上。
[0198] 阿貝數(shù)（vd)為65以上、優(yōu)選為66以上、更優(yōu)選為68以上、更優(yōu)選為70以上、進 一步優(yōu)選為71以上。
[0199] 本發(fā)明的光學玻璃由于具備這樣的折射率（nd)和阿貝數(shù)（V d)，因此光學設計的 自由度擴大，即使進一步謀求元件的薄型化也可以獲得較大的光折射量。
[0200] 此外，折射率（nd)和阿貝數(shù)（vd)是指基于日本光學硝子工業(yè)會標準 J0GIS01-2003進行測定獲得的值。
[0201] 本發(fā)明的第一光學玻璃的磨耗度低。因此，可以減少光學玻璃不必要的磨耗、損 傷，使對光學玻璃的研磨加工中的處理變得容易，易于進行研磨加工。
[0202] 本發(fā)明的第一光學玻璃中的磨耗度更優(yōu)選為600以下、更優(yōu)選為580以下、更優(yōu)選 為535以下、更優(yōu)選為510以下、更優(yōu)選為500以下、更優(yōu)選為490以下、更優(yōu)選為480以下、 更優(yōu)選為470以下、更優(yōu)選為460以下、進一步優(yōu)選為450以下。
[0203] 另一方面，磨耗度過低時反而有研磨加工變難的傾向。因此，磨耗度優(yōu)選為80以 上、更優(yōu)選為1〇〇以上、進一步優(yōu)選為120以上。
[0204] 其中，磨耗度是指基于"J0GIS10 - 1994光學玻璃的磨耗度的測定方法"進行測定 獲得的值。
[0205] 本發(fā)明的第一光學玻璃的耐酸性優(yōu)異。因此，可以容易地清洗從而品質優(yōu)異。另 夕卜，可以使用強酸清洗因因而品質優(yōu)異。
[0206] 本發(fā)明的第一光學玻璃通過粉末法評價的耐酸性優(yōu)選為2級以上、更優(yōu)選為1級。
[0207] 本發(fā)明的第二光學玻璃的耐失透性優(yōu)異。因此，即使在壓制成型時進行再加熱也 難以失透。
[0208] 由于本發(fā)明的第二光學玻璃的耐失透性優(yōu)異，因此觀測不到由DTA(差熱分析法） 測定的結晶溫度（Tc)。
[0209] 預成型壞和光學元件
[0210] 本發(fā)明的光學玻璃在各種光學元件和光學設計上是有用的，其中特別優(yōu)選由本發(fā) 明的光學玻璃形成預成型坯，并對該預成型坯采用研磨加工、精密壓制成型等方法來制作 透鏡、棱鏡、鏡子等光學元件。由此，在用于相機、投影儀等之類的使可見光透過光學元件的 光學儀器時，可實現(xiàn)高精細且高精度的成像特性，而且可謀求這些光學儀器中的光學系統(tǒng) 的小型化。這里，對預成型坯材的制造方法沒有特別的限定，例如可以使用日本特開平8 - 319124中記載的玻璃料滴的成型方法、日本特開平8 - 73229中記載的光學玻璃的制造方 法和制造裝置那樣的由熔融玻璃直接制造預成型坯材的方法，另外，也可以使用對由光學 玻璃形成的板狀玻璃進行研削研磨等冷加工來制造的方法。
[0211] 實施例
[0212] 第1表和第2表中示出本發(fā)明的實施例（No. 1?No. 14)的玻璃的組成、折射率 (nd)、阿貝數(shù)（vd)、部分色散比（0g，F(xiàn))、反常色散性（A 0g，F(xiàn))、磨耗度和比重。
[0213] 本發(fā)明的實施例（No. 1?No. 14)的光學玻璃均為如下制作的：作為各成分的原料 選定各自相應的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氟化物、偏磷酸化合物等通常用于氟磷酸鹽玻璃的 高純度原料，按照第1表和第2表所示的各實施例的組成的比例進行秤量，均勻混合后投入鉬 坩堝，根據玻璃組成的熔融難易程度，用電爐在900?1200°C的溫度范圍熔解2?10小時， 攪拌均質化進行消泡等，然后將溫度降至850°C以下再澆注到模具中，緩冷來制作玻璃。
[0214] 這里，基于日本光學硝子工業(yè)會標準J0GIS01-2003對實施例（No. 1?No. 14)的 光學玻璃的折射率（nd)、阿貝數(shù)（vd)和部分色散比（0g，F(xiàn))進行測定。其中，作為在本 測定中使用的玻璃，使用以_25°C /hr的緩冷降溫速度為退火條件，在緩冷爐中進行過處理 的玻璃。并且，由所測定的阿貝數(shù)（vd)中的、處于圖1的基準線上的部分色散比（0g，F(xiàn)) 的值與所測定的部分色散比（9 g，F(xiàn))的值之差來求得反常色散性（A 0 g，F(xiàn))。
[0215] 以"J0GIS10 - 1994光學玻璃的磨耗度的測定方法"為基準對磨耗度進行測定。 艮P，將30 X 30 X IOmm大小的方形玻璃板試樣水平放置在每分鐘60次旋轉的鑄鐵制平面皿 (25 Um m (P)的距中心80謹?shù)墓潭ㄎ恢茫叴怪笔┘?. 8N(lkgf)的負載，邊在5分鐘的時 間內同樣地供給在20mL水中添加有10g#800 (平均粒徑20 ii m)的研磨材料（氧化鋁質A 磨粒）的研磨液進行摩擦，測定研磨前后的試樣質量來求出磨耗質量。用同樣方法求出日 本光學硝子工業(yè)會指定的標準試樣的磨耗質量，由下式計算：
[0216] 磨耗度={(試樣的磨耗質量/比重）八標準試樣的磨耗質量/比重）} X 100。
[0217] 比重以JIS Z 8807(固體比重測定方法）為基準。
[0218] 耐失透性通過用DTA測定是否觀測到結晶溫度（Tc)來判斷。若未觀測到Tc,則即 使為了壓制成型而進行再加熱也不會失透，即，認為再熱壓制的穩(wěn)定性優(yōu)異。
[0219] 復1
[0220] 第 1 表

【權利要求】
1. 一種光學玻璃，其中，作為陽離子成分含有P5+、Al3+和R 2+，其中R2+是選自由Mg2+、 Ca2+、Sr2+和Ba2+組成的組中的至少一種物質， 以陽離子％表示，Al3+的含有率為3?15%、Ca2+的含有率為14. 0?24. 0%、R2+的含 有率為32. 0?58. 0%， 作為陰離子成分含有Γ和02、 折射率nd為1.50以上，阿貝數(shù)vd為65以上。
2. 根據權利要求1所述的光學玻璃，其中，作為陽離子成分進一步含有Ln3+，其中Ln3+ 是選自由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+和Lu 3+組成的組中的至少一種物質， 以陽離子％表示，Ln3+的總含有率為0?10. 0%。
3. 根據權利要求1或2所述的光學玻璃，其中，以陰離子％表示，Γ的含有率為20.0? 95. 0%。
4. 一種光學元件，其由權利要求1?3中的任一項所述的光學玻璃形成。
5. -種預成型坯，其為研磨加工用和/或精密壓制成型用的預成型坯，且該預成型坯 由權利要求1?3中的任一項所述的光學玻璃形成。
6. -種光學元件，其對權利要求5所述的預成型坯進行精密壓制而成。
【文檔編號】G02B1/00GK104276759SQ201410483702
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2011年5月18日 優(yōu)先權日:2010年5月18日
【發(fā)明者】吉川健 申請人:株式會社小原