CN102206043B - 光学玻璃、光学元件以及预成形品 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有高折射率高色散性、部分色散比小且透射率良好的光学玻璃。本发明的光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、以及5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、0％以上且不足30.0％的B₂O₃成分；并且，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足(‑0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(‑0.00563×v_d+0.75873)的关系，在v_d＞25的范围内满足(‑0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(‑0.0034×v_d+0.70300)的关系。

Description

光学玻璃、光学元件以及预成形品

技术领域

本发明涉及光学玻璃、光学元件以及预成形品。

背景技术

高折射率高色散玻璃作为各种透镜等光学元件用材料被广泛需求，例如，专利文献1～3记载了折射率(n_d)为1.70～2.00且阿贝数(v_d)为15～29.5的光学玻璃。

这些使用了光学玻璃的光学***被搭载于数码相机等光学产品中。其中，光学***包括了被称为像差的渗色，并且像差中的色差也对光学***所使用的光学玻璃的材料特性依存度大。即，为了改善色差，要求高折射率高色散领域的光学玻璃具有的部分色散比小。

并且，以往的高折射率高色散玻璃具有使可见光透射率(着色度)变差的倾向。

专利文献1：日本特开昭52-25812号公报

专利文献2：日本特开2004-161598号公报

专利文献3：国际公开第2004/110942号小册子

发明内容

光学玻璃中表示短波长区域的部分色散性的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间大致呈直线关系。表示该关系的直线，在以部分色散比(θg，F)为纵轴、阿贝数(v_d)为横轴的正交坐标上，用将对NSL7与PBM2的部分色散比和阿贝数作图得到的两点连接而成的直线表示，称为标准线(normal line)(参照图1)。作为标准线基准的标准玻璃(normal glass)，根据光学玻璃制造商的不同而不同，但各公司均以大致相等的倾斜度和切片来定义标准玻璃。(NSL7和PBM2为株式会社オハラ社制的光学玻璃，PBM2的阿贝数(v_d)为36.3、部分色散比(θg，F)为0.5828，NSL7的阿贝数(v_d)为60.5、部分色散比(θg，F)为0.5436。)

然而，特别是高色散(低阿贝数(v_d))的玻璃，玻璃的部分色散比(θg，F)为大于标准线的值。因此，使用这些高色散的玻璃制造光学元件时，光学元件中会产生色差，因此需要修正色差。

本发明的目的在于解决如上所述以往的光学玻璃的问题。

即，本发明的目的在于提供具有高折射率高色散性、部分色散比小且透射率良好的光学玻璃。

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，从而完成本发明。

本发明如以下(1)～(13)所示。

(1)一种玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、以及5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、0％以上且不足30.0％的B₂O₃成分；

并且，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)的关系，在v_d＞25的范围内满足(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)的关系。

(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有0％以上且不足5.0％的B₂O₃成分。

(3)如(1)所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有1.0％以上且不足12.0％的B₂O₃成分。

(4)如(1)所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有5.0％以上且不足30.0％的B₂O₃成分。

(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的光学玻璃，其中，氧化物换算组成的物质的量之比(Li₂O+K₂O)/Na₂O为2.000以下。

(6)如上述(1)至(5)中任一项所述的光学玻璃，其中，氧化物换算组成的物质的量之比TiO₂/Nb₂O₅为1.00以下。

(7)如上述(1)至(6)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有8.9％以下的WO₃成分、以及13.9％以下的Bi₂O₃成分。

(8)如上述(1)至(7)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，进一步含有以下各成分：

(9)如上述(8)所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，ZnO成分的含量为30.0％以下。

(10)如上述(1)至(9)中任一项所述的光学玻璃，其具有1.70以上2.00以下的折射率(n_d)，具有15以上29.5以下的阿贝数(v_d)，光谱透射比显示为70％时的波长(λ₇₀)为500nm以下。

(11)一种光学元件，其是对上述(1)至(10)中任一项所述的光学玻璃进行研削、研磨而得。

(12)一种光学元件，其是对上述(1)至(10)中任一项所述的光学玻璃进行精密加压成形而得。

(13)一种精密加压成形用预成形品，其是由上述(1)至(10)中任一项所述的光学玻璃制成。

根据本发明可以提供具有高折射率高色散性、部分色散比小且透射率良好的光学玻璃。

附图说明

图1是在以部分色散比(θg，F)为纵轴、阿贝数(v_d)为横轴的正交坐标中显示的标准线的示意图。

图2是表示本发明的实施例A1～A29和比较例1～3的玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系图。

图3是表示本发明的实施例B1～B37和比较例1～3的玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系图。

图4是表示本发明的实施例C1～C36和比较例1～3的玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系图。

具体实施方式

对本发明进行说明。

本发明为光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、0％以上且不足30.0％的B₂O₃成分；

并且，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足下式(1)的关系，在v_d＞25的范围内满足下式(2)的关系。

式(1)…(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)

式(2)…(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)

以下将这种光学玻璃称为“本发明的光学玻璃”。

本发明光学玻璃的第一实施方式为光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、0％以上且不足5.0％的B₂O₃成分，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足下式(1)的关系，在v_d＞25的范围内满足下式(2)的关系。

式(1)…(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)

式(2)…(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)

以下将这种光学玻璃称为“第一实施方式的光学玻璃”。

本发明光学玻璃的第二实施方式为光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、1.0％以上且不足12.0％的B₂O₃成分，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足下式(1)的关系，在v_d＞25的范围内满足下式(2)的关系。

式(1)…(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)

式(2)…(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)

以下将这种光学玻璃称为“第二实施方式的光学玻璃”。

本发明光学玻璃第三实施方式为光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、5.0～45.0％的Nb₂O₅成分、0～30.0％的TiO₂成分、5.0％以上且不足30.0％的B₂O₃成分，部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足下式(1)的关系，在v_d＞25的范围内满足下式(2)的关系。

式(1)…(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)

式(2)…(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)

以下将这种光学玻璃称为“第三实施方式的光学玻璃”。

对本发明光学玻璃的各成分进行说明。

以下，如没有特别限定，各成分的含有率(％)是指氧化物基准的摩尔％。

P₂O₅成分是作为玻璃形成氧化物的重要成分，同时是具有赋予玻璃高色散性的效果的成分。因此，P₂O₅成分含量的下限值可优选为10.0％、更优选为15.0％、进一步优选为20.0％，上限值可优选为60.0％、更优选为50.0％、进一步优选为40.0％。

可使用例如正磷酸、磷酸盐等作为原料，使玻璃内含有P₂O₅成分。

Nb₂O₅成分是具有提高折射率、加大色散同时减小部分色散比、改善化学耐久性和耐失透性的效果的必要成分。但是，如果Nb₂O₅成分的量过小则其效果不充分，如果过多则反而耐失透性变差，并且也容易导致可见光短波长区域的透射率变差。因此，Nb₂O₅成分含量的下限值可优选为5.0％、更优选为10.0％、进一步优选为15.0％，上限值可优选为45.0％、更优选为40.0％、进一步优选为35.0％。

可使用例如Nb₅O₅等作为原料，使玻璃内含有Nb₂O₅成分。

TiO₂成分具有提高折射率、加大色散同时增大部分色散比的效果。但是，如果TiO₂成分的量过多则会使可见光短波长区域的透射率变差。因此，TiO₂成分含量的上限值可优选为30.0％、更优选为26.0％、进一步优选为15.0％。其中，特别是第一实施方式的光学玻璃中，TiO₂成分也可为12％以下。

可使用例如TiO₂等作为原料，使玻璃内含有TiO₂成分。

B₂O₃成分是作为玻璃形成氧化物而起作用的任选成分，并且具有降低玻璃化点(Tg)的效果。但是，如果B₂O₃成分的量过多则容易导致化学耐久性变差。因此，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，B₂O₃成分含量的上限值可优选为不足30.0％、更优选为25.0％、进一步优选为22.0％。特别是第一实施方式的光学玻璃中，B₂O₃成分含量的上限值也可优选为不足5％、更优选为3.0％、进一步优选为不足2.37％。并且，第二实施方式的光学玻璃中，B₂O₃成分含量的上限值也可优选为不足12％、更优选为10.0％、进一步优选为不足9.5％。另一方面，B₂O₃成分的含量也可为0％，但特别是第二实施方式的光学玻璃中，B₂O₃成分含量的下限值也可优选为1％、更优选为1.5％、进一步优选为2.37％。此外，第三实施方式的光学玻璃中，B₂O₃成分含量的下限值也可优选为5％、更优选为7.0％、进一步优选为9.5％。

可使用例如H₃BO₃、B₂O₃等作为原料，使玻璃内含有B₂O₃。

本发明的光学玻璃，其TiO₂与Nb₂O₅的物质的量之比优选为1.00以下。通过使该物质的量之比为1.00以下，可以减小部分色散比(θg，F)。还可以提高可见光区域的玻璃的透明性，并且可以减少玻璃的着色。因此，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，物质的量之比TiO₂/Nb₂O₅的上限值可优选为1.00、更优选为0.80、进一步优选为0.71。特别是第一实施方式的光学玻璃中，该物质的量之比TiO₂/Nb₂O₅的上限值也可为0.63。并且，第二实施方式的光学玻璃中，该物质的量之比TiO₂/Nb₂O₅的上限值也可为0.44。

WO₃成分具有调整光学常数、改善耐失透性、增大部分色散比的效果。但是，如果WO₃成分的量过多，则反而耐失透性和可见光短波长区域的透光率变差。因此，WO₃成分含量的上限值优选为8.9％、更优选为5.5％、进一步优选为不足1.9％。

可使用例如WO₃等作为原料，使玻璃内含有WO₃成分。

Bi₂O₃成分具有提高折射率、加大色散同时减小部分色散比、并且降低玻璃化温度(Tg)的效果。但是，如果Bi₂O₃成分的量过多，则容易导致耐失透性变差，并且具有增大部分色散比的倾向。因此，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，Bi₂O₃成分含量的上限值优选为13.9％、更优选为11％、进一步优选为10％。特别是第一实施方式的光学玻璃中，Bi₂O₃成分含量的上限值也可为9％。并且，第二实施方式的光学玻璃中，Bi₂O₃成分含量的上限值也可为3.7％。此外，第三实施方式的光学玻璃中，Bi₂O₃成分含量的上限值也可为7.0％，也可进一步优选为5.49％。另外，由于Bi₂O₃为任选成分，因此即使不含有Bi₂O₃也可能制造本发明的玻璃，但为了使Bi₂O₃成分容易发挥上述效果，下限值也可优选为大于0％、更优选为0.1％、进一步优选为1.0％。

可使用例如Bi₂O₃等作为原料，使玻璃内含有Bi₂O₃成分。

SiO₂成分是作为玻璃形成氧化物而起作用的任选成分，并且具有提高玻璃粘度、提高耐失透性和化学耐久性的效果。但是，如果SiO₂成分的量过少，则上述效果不充分，如果过多则反而容易导致耐失透性和熔融性变差。因此，SiO₂成分含量的上限值可优选为30.0％、更优选为25.0％、进一步优选为20.0％、最优选为9％。

可使用例如SiO₂等作为原料，使玻璃内含有SiO₂成分。

GeO₂成分是具有提高折射率和提高耐失透性的效果的任选成分，并且作为玻璃形成氧化物而起作用。但是，如果GeO₂成分的量过多，则由于原料非常昂贵而使玻璃的材料成本变高。因此，GeO₂成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为8.5％。

可使用例如GeO₂等作为原料，使玻璃内含有GeO₂成分。

TeO₂成分是具有提高折射率的效果的成分，但担忧以下危险性：当使用铂制坩埚或者使用与熔融玻璃接触的部分为铂的熔融槽对玻璃原料进行熔融时，容易因碲与铂合金化而导致生成合金的部位的耐热性变差，从而该部位出现穿孔而引起熔融玻璃流出的事故发生。因此，TeO₂成分含量的上限值优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为7.6％。

可使用例如TeO₂等作为原料，使玻璃内含有TeO₂成分。

Li₂O成分具有减小部分色散比、大幅降低玻璃化温度(Tg)且促进混合的玻璃原料熔融的效果，并且具有抑制本发明的组成***中再加热加压成形时的失透的效果。但是，如果Li₂O成分的量过多则容易导致耐失透性急剧变差。因此，Li₂O成分含量的上限值优选为30.0％、更优选为29.5％、进一步优选为28.0％。特别是第一实施方式的光学玻璃中，Li₂O成分含量的上限值可也为25.0％，也可进一步优选为不足17.0％。此外，由于Li₂O为任选成分，因此即使不含有Li₂O也可能制造本发明的玻璃，但为了使Li₂O容易发挥上述效果，Li₂O成分含量的下限值优选为大于0％、更优选为0.1％、进一步优选为1.0％。

可使用例如Li₂O或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有Li₂O成分。

Na₂O成分具有降低玻璃化温度(Tg)、促进混合的玻璃原料熔融的效果。但是，如果Na₂O成分的量过多，则容易导致耐失透性急剧变差。因此，Na₂O成分含量的上限值优选为50.0％、更优选为45.0％、进一步优选为40.0％。此外，由于Na₂O为任选成分，因此即使不含有Na₂O也可能制造本发明的玻璃，但为了使Na₂O容易发挥上述效果，Na₂O成分含量的下限值也可优选为大于0％、更优选为0.1％、进一步优选为1.0％。特别是第一实施方式的光学玻璃中，Na₂O成分含量的下限值也可为13％。

可使用例如Na₂O或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有Na₂O成分。

K₂O成分具有降低玻璃化温度(Tg)、促进混合的玻璃原料熔融的效果。但是，如果K₂O成分的量过多则耐失透性急剧变差，并且容易导致本发明的组成***中再加热加压成形时的失透性急剧变差。因此，K₂O成分含量的上限值优选为25.0％、更优选为20.0％、进一步优选为18.0％、最优选为13％。

可使用例如K₂O或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有K₂O成分。

Cs₂O成分具有降低玻璃化温度(Tg)、促进混合的玻璃原料熔融的效果。因此，Cs₂O成分含量的上限值优选为20.0％、更优选为19.0％、进一步优选为18.0％。

可使用例如Cs₂O或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有Cs₂O成分。

MgO成分具有调整光学常数的效果。但是，如果MgO成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，MgO成分含量的上限值优选为15.0％、更优选为14.0％、进一步优选为13.0％。

可使用例如MgO或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有MgO成分。

CaO成分具有调整光学常数的效果。但是，如果CaO成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此其含量的上限值可为优选为20.0％、更优选为19.5％、进一步优选为19.0％。

可使用例如CaO或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有CaO成分。

SrO成分具有调整光学常数的效果。但是，如果SrO成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，其含量的上限值可优选为20.0％、更优选为19.5％、进一步优选为19.0％。

可使用例如SrO或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有SrO成分。

BaO成分具有调整光学常数的效果。但是，如果BaO成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，其含量的上限值优选为30.0％、更优选为25.0％、进一步优选为17.0％。此外，由于BaO为任选成分，因此即使不含有BaO也可能制造本发明的玻璃，但为了使BaO容易发挥上述效果，下限值优选为大于0％、更优选为0.1％、进一步优选为1.0％。

可使用例如BaO或者其碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等作为原料，使玻璃内含有BaO成分。

ZnO成分具有降低玻璃化温度(Tg)和改善化学耐久性的效果。但是，如果ZnO成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，ZnO成分含量的上限值优选为40.0％、更优选为35.0％、进一步优选为30.0％。特别是第一实施方式的光学玻璃中，ZnO成分含量的上限值也可为20.0％、也可进一步优选为3.0％。并且，第二实施方式的光学玻璃中，ZnO成分含量的上限值也可为29.0％、也可进一步优选为28.0％。此外，第三实施方式的光学玻璃中，ZnO成分含量的上限值也可为25.0％、也可为更优选为15.0％、也可为进一步优选为8％。

可使用例如ZnO等作为原料，使玻璃内含有ZnO成分。

Al₂O₃成分是具有改善化学耐久性的效果的任选成分。但是，如果Al₂O₃成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，Al₂O₃成分含量的上限值优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如Al₂O₃、Al(OH)₃等作为原料，使玻璃内含有Al₂O₃成分。

ZrO₂成分具有提高折射率、减小部分色散比且提高化学耐久性的效果。但是，如果ZrO₂成分的量过多则反而容易导致耐失透性变差。因此，ZrO₂成分含量的上限值优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如ZrO₂等作为原料，使玻璃内含有ZrO₂成分。

La₂O₃成分是具有提高玻璃的折射率和降低玻璃色散的效果的成分。但是，如果La₂O₃成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，La₂O₃成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如La₂O₃、硝酸镧或者其水合物等作为原料，使玻璃内含有La₂O₃成分。

Gd₂O₃成分具有提高玻璃的折射率和降低玻璃色散的效果。但是，如果Gd₂O₃成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，Gd₂O₃成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如Gd₂O₃等作为原料，使玻璃内含有Gd₂O₃。

Y₂O₃成分具有提高玻璃的折射率和降低玻璃色散的效果。但是，如果Y₂O₃成分的量过多则容易导致耐失透性变差。因此，Y₂O₃成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如Y₂O₃等作为原料，使玻璃内含有Y₂O₃成分。

Ta₂O₅成分具有提高折射率、改善化学耐久性和耐失透性的效果。但是，如果Ta₂O₅成分的量过多则反而容易导致耐失透性变差。因此，Ta₂O₅成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如Ta₂O₅等作为原料，使玻璃内含有Ta₂O₅成分。

In₂O₃成分具有提高玻璃的折射率和降低玻璃色散的效果。因此，In₂O₃成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如In₂O₃、In₂F₃等作为原料，使玻璃内含有In₂O₃成分。

Yb₂O₃成分具有提高玻璃的折射率和降低玻璃色散的效果。但是，如果Yb₂O₃成分的量过多则容易导致耐失透性以及化学耐久性变差。因此，Yb₂O₃成分含量的上限值可优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％。

可使用例如Yb₂O₃等作为原料，使玻璃内含有Yb₂O₃成分。

Ga₂O₃成分是具有提高折射率的效果的成分，但原料非常昂贵。因此，Ga₂O₃成分含量的上限值可优选为10.0％、更优选为8.0％、进一步优选为5.0％。

可使用例如Ga₂O₃等作为原料，使玻璃内含有Ga₂O₃成分。

CeO₂成分是具有改善耐失透性的效果的成分，但如果CeO₂成分的量过多则容易导致短波长区域的透光率变差。因此，CeO₂成分含量的上限值优选为1.0％、更优选为0.8％、进一步优选为0.5％。

可使用例如CeO₂等作为原料，使玻璃内含有CeO₂成分。

Sb₂O₃成分是可任选添加用于在玻璃熔融时进行脱泡的成分，但如果Sb₂O₃成分的量过多则容易导致可见光短波长区域的透射率变差。因此，Sb₂O₃成分含量的上限值可优选为1.0％、更优选为0.8％、进一步优选为0.5％。

应予说明，Sb₂O₃成分的含有率(％)是指增量(外割り)添加量(摩尔％)。其中，增量是指，将除Sb₂O₃成分以外的整个玻璃组成成分的摩尔量作为100％时，根据氧化物基准换算的Sb₂O₃单体的摩尔％。

本发明的光学玻璃，其物质的量之和(Li₂O+K₂O)相对于Na₂O的物质的量之比优选为2.00以下。通过使该物质的量之比为2.00以下，可以减小部分色散比(θg，F)。因此，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，物质的量之比(Li₂O+K₂O)/Na₂O的上限值可优选为2.00、更优选为1.70、进一步优选为1.435、最优选为1.137。

另外，用于添加上述玻璃中的各成分而使用的原料是以示例为目的所述的物质，但不限定于上述所列举的氧化物等。即，可根据制造玻璃的条件的诸多变化采取合适措施，来选择公知的原料。

可使光学玻璃含有Lu₂O₃、SnO₂、BeO各成分。但由于Lu₂O₃为高价原料，因此原料成本变高而在实际制造中不现实。并且，担忧SnO₂出现以下危险性：当使用铂制坩埚或者使用与熔融玻璃接触的部分为铂的熔融槽对玻璃原料进行熔融时，因锡与铂合金化而导致生成合金的部位的耐热性变差，从而该部位出现穿孔而引起熔融玻璃流出的事故发生。此外，BeO存在以下问题：BeO是给环境带来不良影响且会对环境造成很大负担的成分。因此，这些成分的含量的上限值优选为不足0.1％、更优选为0.05％、进一步优选为不含有这些成分。

接着，对本发明的光学玻璃不应该含有的成分进行说明。

铅化合物具有以下问题：不仅是在制造玻璃时，甚至是在进行研磨等玻璃冷加工以及废弃玻璃时都需要在环境对策方面采取措施，并且是对环境造成很大负担的成分，因此本发明的玻璃中不应该含有铅化合物。

As₂O₃、镉、钍以及铊同为给环境造成不良影响且会对环境造成很大负担的成分，因此本发明的玻璃中不应该含有上述成分。

而且，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。但这里所说的“不含有”是指，除了作为杂质混入的情况，不人为地添加。

此外，本发明书中所使用的各成分含量的氧化物基准是指，在假设作为本发明的玻璃组成成分的原料而使用的氧化物、复合盐和金属氟化物等在熔融时全部分解转化成氧化物的情况下，各成分的该生成氧化物相对于整个组成物的摩尔％。

接着对本发明光学玻璃的物性进行说明。

本发明光学玻璃的部分色散比(θg，F)必须接近标准线。更具体而言，本发明光学玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d≤25的范围内满足式(1)：[(-0.0016×v_d+0.63460)≤(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75873)]的关系。由此，虽然具有高色散但部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)作图的位置接近图1的标准线。因此可以推断使用该光学玻璃的光学元件降低了色差。

即，在v_d≤25的范围内优选满足(-0.0016×v_d+0.63660)≤(θg，F)的关系、更优选满足(-0.0016×v_d+0.63860)≤(θg，F)的关系。

并且，在v_d≤25的范围内优选满足(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75673)的关系、更优选满足(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75473)的关系、进一步优选满足(θg，F)≤(-0.00563×v_d+0.75273)的关系。

此外，本发明的光学玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)之间，在v_d＞25的范围内满足式(2)：[(-0.0025×v_d+0.65710)≤(θg，F)≤(-0.0034×v_d+0.70300)]的关系。

在v_d＞25的范围内优选满足(-0.0025×v_d+0.65910)≤(θg，F)的关系、更优选满足(-0.0025×v_d+0.66110)≤(θg，F)的关系。

此外，在v_d＞25的范围内优选满足(θg，F)≤(-0.00340×v_d+0.70100)的关系、更优选满足(θg，F)≤(-0.00340×v_d+0.69900)的关系、进一步优选满足(θg，F)≤(-0.00340×v_d+0.69700)的关系。应予说明，特别是在阿贝数(v_d)小的区域内，普通玻璃的部分色散比(θg，F)具有比标准线高的值，并且普通玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系用曲线来表示。然而，该曲线难以近似，因此本发明中用以v_d＝25为分界线具有不同斜度的直线来表示部分色散比(θg，F)低于普通玻璃的情况。

本发明的光学玻璃满足上述关系。即，是具有高折射率高色散性且部分色散比小的光学玻璃。

另外，本发明的部分色散比(θg，F)是指，对以-25℃/小时为缓慢冷却速度而得的光学玻璃的C线(波长656.27nm)的折射率(nC)、F线(波长486.13nm)的折射率(nF)、g线(波长435.835nm)的折射率(ng)进行测定，并代入(θg，F)＝(ng-nF)/(nF-nC)式中算出的值。

本发明的光学玻璃优选具有良好的透射率。具体而言，透射率为80％时的波长(λ₈₀)优选为655nm以下、更优选为600nm以下、进一步优选为550nm以下。并且，透射率为70％时的波长(λ₇₀)优选为500nm以下、更优选为480nm以下、进一步优选为450nm以下、最优选为420nm以下。此外，透射率为5％时的波长(λ₅)优选为450nm以下、更优选为420nm以下、进一步优选为400nm以下。

应予说明，透射率是指，入射光垂直照射于厚度为10.0±0.1mm、相互平行且平坦、并进行了光学研磨的玻璃试样的一侧光学研磨面时，，透射玻璃试样并从另一侧光学研磨面射出的透射光强度相对于入射光强度之比(透射光强度/入射光强度)。并且，该透射率为80％时的波长为λ₈₀、为70％时的波长为λ₇₀、为5％时的波长为λ₅。

并且，本发明的光学玻优选具有1.70以上2.00以下的折射率(n_d)、具有15以上29.5以下的阿贝数(v_d)、并且光谱透射比显示为70％时的波长(λ₇₀)为500nm以下。

其中，折射率(n_d)优选为1.70以上、更优选为1.74以上、进一步优选为1.78以上。并且，折射率(n_d)优选为2.00以下、更优选为1.98以下、进一步优选为1.96以下。

此外，阿贝数(v_d)优选为15以上、更优选为17以上、进一步优选为19以上。并且，阿贝数(v_d)更优选为29.5以下、更优选为28以下、更优选为27以下、进一步优选为26以下。

由此，本发明的光学玻璃具有高折射率高色散性且部分色散比小，并且优选为透射率良好的光学玻璃。

如果本发明的光学玻璃的玻璃化点(Tg)过高则在如上所述进行精密加压成形时，则容易引起成形模具劣化等。因此，本发明光学玻璃的Tg的上限值优选为700℃、更优选为680℃、进一步优选为650℃。

并且屈伏点(At)的上限值优选为750℃、更优选为730℃、进一步优选为700℃以下。

本发明的光学玻璃用于各种光学元件以及光学设计。例如可以研削、研磨本发明的光学玻璃而得到光学玻璃。并且，例如可由本发明的光学玻璃得到精密加压成形用的光学玻璃。其中特别优选的是，由本发明的光学玻璃形成预成形品，采用对该预成形品进行研磨加工、精密加压成形等方法，来制作透镜、棱镜、反射镜等光学元件。由此，在用于照相机、投影机等这种使可见光透射光学元件的光学仪器时，可实现高精细且高精度的成像特性，同时可实现这些光学仪器中光学***的小型化。其中，制造预成形材料的方法没有特殊限定，例如可使用日本特开平8-319124所记载的玻璃料滴的成形方法，日本特开平8-73229所记载的光学玻璃的制造方法以及制造装置，由熔融玻璃制造直接预成形材料。并且，对于由光学玻璃形成的条状材料(strip material)，也可采用通过进行研削研磨等冷加工来制造的方法。

[实施例]

以下对本发明的实施例进行描述，本发明不仅限于这些实施例。

本发明玻璃的实施例A1～A29、实施例B1～B37和实施例C1～C36的组成，以及比较例1～3的组成、这些玻璃的折射率(n_d)、阿贝数(v_d)、部分色散比(θg，F)、λ₈₀、λ₇₀、λ₅、C线(波长656.27nm)的折射率(nC)、F线(波长486.13nm)的折射率(nF)、g线(波长435.835nm)的折射率(ng)均如表1～表12所示。表中，各成分的组成以摩尔％计表示。并且，Sb₂O₃成分的含有率(％)是指增量添加量(摩尔％)。此外，实施例A1～A29、实施例B1～B37和实施例C1～C36以及比较例1～3的玻璃的阿贝数(v_d)以及部分色散比(θg，F)的关系如图2～图4所示。

另外，实施例A1～A29的光学玻璃是对本发明的第一实施方式的光学玻璃进行举例说明。并且实施例B1～B37的光学玻璃是对本发明的第二实施方式的光学玻璃进行举例说明。此外，实施例C1～C36的光学玻璃是对本发明的第三实施方式的光学玻璃进行举例说明。

表1～表12所示的本发明的实施例的光学玻璃(实施例A1～A29、实施例B1～B37以及实施例C1～C36)以及比较例1～3的玻璃由以下方法制得，使用氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐等通常的光学玻璃用原料，按照表1～表12所示的各实施例以及比较例的组成比例称量并混合，投入铂坩埚中，根据组成的熔融性，在900～1400℃下熔融3～5小时，进行澄清和搅拌使其均质化后，铸入模具等缓慢冷却，由此制得玻璃。

折射率(n_d)和阿贝数(v_d)是对以-25℃/小时作为缓慢冷却速度所得到的光学玻璃进行测定而得的值。

部分色散比(θg，F)是，对以-25℃/小时作为缓慢冷却速度所得到的光学玻璃的C线(波长656.27nm)的折射率(nC)、F线(波长486.13nm)的折射率(nF)、g线(波长435.835nm)的折射率(ng)进行测定，并代入θg，F＝(ng-nF)/(nF-nC)式中算出的值。

并且，λ₈₀、λ₇₀、λ₅是使用日立制作所社制“U-4100”进行测定。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

[表12]

	比较例1	比较例2	比较例3
				成分	mol％	mol％	mol％
Al2O3			5.21
				Li2O	4.40
Na2O	14.84		17.13
				K2O		7.36	11.27
ZnO
				Bi2O3			0.91
SiO2			1.77
				GeO2
B2O3	1.89	5.97	22.87
				P2O5	23.14	22.95	7.48
BaO	11.14	14.47	3.46
				SrO
CaO
				MgO
Y2O3
				La2O3
Gd2O3
				Yb2O3
WO3
				Ta2O5
Nb2O5	18.29	17.99	9.98
				TiO2	26.31	31.23	19.93
ZrO2
				Sb2O3
Total	100.0	100.0	100.0
				nd	1.901	1.915	1.743
vd	20.3	19.8	25.3
				θg，F	0.64601	0.64792	0.62232
λ80[nm]	536.5	573.5	486
				λ70[nm]	455.5	463	437
λ5[nm]	399	400.5	390

如表1～表12所示，本发明实施例的光学玻璃(实施例A1～A29、实施例B1～B37、实施例C1～C36)的阿贝数(v_d)与部分色散比(θg，F)满足式(1)和式(2)。并且，折射率(n_d)也为1.77以上，为高折射率。而且，λ₈₀为524.5nm以下、λ₇₀为447.5nm以下、λ₅为390nm以下。特别是实施例C1～C36的光学玻璃，λ₈₀为512nm以下、λ₇₀为439nm以下、λ₅为387nm以下。即透射率也良好。因而，可认为实施例A1～A29、实施例B1～B37以及实施例C1～C36的光学玻璃是具有高折射率高色散性、部分色散比小且透射率也良好的玻璃。

并且，如图2～图4所示，实施例A1～A29、实施例B1～B37以及实施例C1～C36的光学玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系，在v_d＞25范围内，为(-0.00250×v_d+0.65710)以上、更具体为(-0.00250×v_d+0.66110)以上、且为(-0.00340×v_d+0.70300)以下、更具体为(-0.00340×vd+0.70100)以下。此外，实施例A1～A29、实施例B1～B37以及实施例C1～C36的光学玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(v_d)的关系，在vd≤25范围内，为(-0.00160×v_d+0.63460)以上、更具体为(-0.00160×v_d+0.63860)以上、且为(-0.00563×v_d+0.75873)以下。此外，比较例1～3的光学玻璃的部分色散比(θg，F)，在v_d＞25范围内，为大于(-0.00340×vd+0.70300)，或者在vd≤25范围内，为大于(-0.00563×vd+0.75873)。因此，可知本发明的实施例的光学玻璃与比较例1～3的玻璃相比，部分色散比(θg，F)更接近标准线，色差更小。

而且，使用本发明的实施例的光学玻璃形成研磨加工用预成形品后，对该研磨加工用预成形品进行研削和研磨，并加工成透镜或棱镜的形状。并且，使用本发明的实施例的光学玻璃形成精密加压成形用预成形品，对该精密加压成形用预成形品进行精密加压成形加工，并加工成透镜或棱镜的形状。在上述情况下，均可加工成各种透镜或棱镜的形状。

Claims (12)

1.一种光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有10.0～60.0％的P₂O₅成分、10.0～45.0％的Nb₂O₅成分、1.16％以上且不足12％的B₂O₃成分、0～30.0％的TiO₂成分、不足1.9％的WO₃成分；

并且，部分色散比(θg,F)与阿贝数(ν_d)之间，在ν_d≦25的范围内满足(－0.0016×ν_d+0.63460)≦(θg,F)≦(－0.00563×ν_d+0.75873)的关系，在ν_d＞25的范围内满足(－0.0025×ν_d+0.65710)≦(θg,F)≦(－0.0034×ν_d+0.70300)的关系。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，B₂O₃成分的含量为1.16％以上且不足5.0％。

3.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有5.0％以上且不足12.0％的B₂O₃成分。

4.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，氧化物换算组成的物质的量之比(Li₂O+K₂O)/Na₂O为2.000以下。

5.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，氧化物换算组成的物质的量之比TiO₂/Nb₂O₅为1.00以下。

6.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，含有13.9％以下的Bi₂O₃成分。

7.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，进一步含有以下各成分：

8.如权利要求7所述的光学玻璃，其中，相对于氧化物换算组成的玻璃的总物质的量，以摩尔％计，ZnO成分的含量为30.0％以下。

9.如权利要求1所述的光学玻璃，其具有1.70以上2.00以下的折射率(n_d)，具有15以上29.5以下的阿贝数(ν_d)，光谱透射比显示为70％时的波长(λ₇₀)为500nm以下。

10.一种光学元件，其是对权利要求1至9中任一项所述的光学玻璃进行研削、研磨而得。

11.一种光学元件，其是对权利要求1至9中任一项所述的光学玻璃进行精密加压成形而得。

12.一种精密加压成形用预成形品，其是由权利要求1至9中任一项所述的光学玻璃制成。