CN116438146A - 光学玻璃、光学元件、光学***、接合透镜、照相机用更换镜头、显微镜用物镜和光学装置 - Google Patents

Abstract

一种光学玻璃，其中，以质量％计，P₂O₅含量为20～50％，TiO₂含量为10～35％，Nb₂O₅含量为0～20％，Bi₂O₃含量为5～30％，TiO₂含量相对于P₂O₅含量之比即TiO₂/P₂O₅为0.30～0.75。

Description

光学玻璃、光学元件、光学***、接合透镜、照相机用更换镜 头、显微镜用物镜和光学装置

技术领域

本发明涉及光学玻璃、光学元件、光学***、接合透镜、照相机用更换镜头、显微镜用物镜和光学装置。

背景技术

近年来，开发出了具备高像素数的图像传感器的摄像设备等，作为这些设备中使用的光学玻璃，要求低色散高部分色散比的光学玻璃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-219365号公报

发明内容

本发明的第一方式涉及一种光学玻璃，其中，以质量％计，P₂O₅含量为20～50％，TiO₂含量为10～35％，Nb₂O₅含量为0～20％，Bi₂O₃含量为5～30％，TiO₂含量相对于P₂O₅含量之比即TiO₂/P₂O₅为0.30～0.75。

本发明的第二方式涉及一种光学元件，其使用了上述的光学玻璃。

本发明的第三方式涉及一种光学***，其包含上述的光学元件。

本发明的第四方式涉及一种照相机用更换镜头，其包含：包含上述的光学元件的光学***。

本发明的第五方式涉及一种显微镜用物镜，其包含：包含上述的光学元件的光学***。

本发明的第六方式涉及一种光学装置，其包含：包含上述的光学元件的光学***。

本发明的第七方式涉及一种接合透镜，其具有第1透镜要素和第2透镜要素，第1透镜要素和第2透镜要素中的至少一者为上述的光学玻璃。

本发明的第八方式涉及一种光学***，其包含上述的接合透镜。

本发明的第九方式涉及一种显微镜用物镜，其包含：包含上述的接合透镜的光学***。

本发明的第十方式涉及一种照相机用更换镜头，其包含：包含上述的接合透镜的光学***。

本发明的第十一方式涉及一种光学装置，其包含：包含上述的接合透镜的光学***。

附图说明

图1是示出将本实施方式的光学装置作为摄像装置的一例的立体图。

图2是示出将本实施方式的光学装置作为摄像装置的另一例的示意图，其是摄像装置的正面图。

图3是示出将本实施方式的光学装置作为摄像装置的另一例的示意图，其是摄像装置的背面图。

图4是示出本实施方式的多光子显微镜的构成的一例的框图。

图5是示出本实施方式的接合透镜的一例的示意图。

图6是对各实施例和各比较例的P_g,F和ν_d作图而成的图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行说明。以下的本实施方式是用于说明本发明的例示，并非旨在将本发明限定为以下的内容。本发明可以在其要点的范围内适当地变形来实施。

本说明书中，在没有特别声明的情况下，各成分的含量全部是相对于氧化物换算组成的玻璃总重量的质量％(质量百分数)。需要说明的是，此处所说的氧化物换算组成是指下述的组成：假设作为本实施方式的玻璃构成成分的原料使用的氧化物、复合盐等在熔融时全部分解而变成氧化物，将该氧化物的总质量设为100质量％来表示玻璃中所含有的各成分。

另外，Q含量为“0～N％”这一表述所表述的情况包括：不包含Q成分的情况以及Q成分超过0％且为N％以下的情况。

另外，“不包含Q成分”这一表述是指：实质上不包含该Q成分，该构成成分的含量为杂质水平程度以下。杂质水平程度以下是指：例如，小于0.01％。

“耐失透稳定性”这一表述是指对于玻璃的失透的耐性。在此，所谓“失透”是指使玻璃升温到了玻璃化转变温度以上时或者使玻璃从熔液状态降温到了液相温度以下时发生的结晶化或者分相等导致的玻璃的透明性丧失的现象。

本实施方式的光学玻璃为下述的光学玻璃：以质量％计，P₂O₅含量为20～50％，TiO₂含量为10～35％，Nb₂O₅含量为0～20％，Bi₂O₃含量为5～30％，TiO₂含量相对于P₂O₅含量之比(TiO₂/P₂O₅)为0.30～0.75。

本实施方式的光学玻璃可以在为低色散(阿贝数大)的同时提高部分色散比，因此对校正色差有利，能够实现轻量的透镜。

P₂O₅是形成玻璃骨架、提高耐失透稳定性、降低折射率和化学耐久性的成分。P₂O₅的含量若过少，则具有容易产生失透的倾向。另外，P₂O₅的含量若过多，则具有折射率和化学耐久性降低的倾向。从这样的方面出发，P₂O₅的含量为20％以上50％以下。该含量的下限优选为25％、更优选为30％、进一步优选为35％。该含量的上限优选为45％、更优选为40％、进一步优选为38％。通过使P₂O₅的含量为该范围，能够在提高耐失透稳定性、使化学耐久性良好的同时实现高折射率化。

TiO₂是提高折射率和部分色散比、降低透射率的成分。TiO₂的含量若过少，则具有折射率和部分色散比降低的倾向。TiO₂的含量若过多，则具有透射率劣化的倾向。另外，从这样的方面出发，TiO₂的含量为10％以上35％以下。该含量的下限优选为15％、更优选为17％、进一步优选为20％。该含量的上限优选为30％、更优选为28％、进一步优选为25％。通过使TiO₂的含量为该范围，能够在不使折射率和部分色散比降低的情况下实现高透射率。

Nb₂O₅是提高折射率和色散、降低透射率的成分。Nb₂O₅的含量少时，具有折射率降低的倾向。另外，Nb₂O₅的含量多时，具有透射率劣化的倾向。从这样的方面出发，Nb₂O₅的含量为0％以上20％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为10％、更优选为5％。进一步优选为实质上不含有。

Bi₂O₃是提高折射率和部分色散比的成分。Bi₂O₃的含量若过多，则具有透射率劣化、且色散上升的倾向。Bi₂O₃的含量若过少，则具有熔融性降低的倾向。从这样的方面出发，Bi₂O₃的含量为5％以上30％以下。该含量的下限优选为10％、更优选为15％。该含量的上限优选为25％、更优选为20％。通过使Bi₂O₃的含量为该范围，能够提高熔融性、防止色散的上升。

TiO₂含量相对于P₂O₅含量之比(TiO₂/P₂O₅)优选为0.30～0.75。并且，该比的下限更优选为0.40。该比的上限更优选为0.70、进一步优选为0.60。通过使TiO₂/P₂O₅为该范围，能够提高部分色散比。

本实施方式的光学玻璃还可以含有选自由Al₂O₃、Ta₂O₅、Li₂O、Na₂O、K₂O、ZnO、MgO、CaO、SrO、BaO、SiO₂、B₂O₃、WO₃、ZrO₂、Sb₂O₃、Y₂O₃、La₂O₃及Gd₂O₃组成的组中的一种以上作为任选成分。

Al₂O₃是提高化学耐久性、降低部分色散比和熔融性的成分。Al₂O₃的含量若过少，则具有化学耐久性降低的倾向。Al₂O₃的含量若过多，则具有部分色散比降低、且熔融性劣化的倾向。从这样的方面出发，Al₂O₃的含量为0％以上10％以下。该含量的下限优选为超过0％、更优选为1％。该含量的上限优选为7％、更优选为2％、进一步优选为1.6％。通过使Al₂O₃的含量为该范围，能够提高化学耐久性、防止部分色散比的降低。

Ta₂O₅是提高折射率和色散、降低耐失透稳定性的成分。Ta₂O₅的含量多时，具有耐失透稳定性劣化的倾向。从这样的方面出发，Ta₂O₅的含量为0％以上20％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为10％、更优选为5％。进一步优选为实质上不含有Ta。所谓“实质上不含有”是指该成分不作为超过以杂质的形式不可避免地含有的浓度并对玻璃组合物的特性产生影响的构成成分而含有。例如，若为100ppm左右的含量，则视为实质上不含有。本实施方式的光学玻璃能够降低作为高价原料的Ta₂O₅的含量，甚至还可以不含有该Ta₂O₅，因此在原料成本方面也是优异的。

从熔融性的观点出发，Li₂O的含量为0％以上5％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为4％、更优选为3％、进一步优选为2％。

Na₂O是提高熔融性、降低折射率的成分。Na₂O的含量若过少，则具有熔融性降低的倾向。Na₂O的含量若过多，则具有折射率和化学耐久性降低的倾向。从这样的方面出发，Na₂O的含量为0％以上25％以下。该含量的下限优选为超过0％、更优选为5％。该含量的上限优选为20％、更优选为18％、进一步优选为15％。通过使Na₂O的含量为该范围，能够提高熔融性、防止折射率和化学耐久性的降低。

K₂O是提高熔融性、降低折射率的成分。K₂O的含量若过少，则具有熔融性降低的倾向。K₂O的含量若过多，则具有折射率和化学耐久性降低的倾向。从这样的方面出发，K₂O的含量为0％以上25％以下。该含量的下限优选为超过0％、更优选为3％。该含量的上限优选为20％、更优选为15％、进一步优选为10％。通过使K₂O的含量为该范围，能够提高熔融性、防止折射率和化学耐久性的降低。

ZnO是提高耐失透稳定性、降低部分色散比的成分。ZnO的含量若过少，则具有耐失透稳定性降低的倾向。ZnO的含量若过多，则具有部分色散比降低的倾向。从这样的方面出发，ZnO的含量为0％以上15％以下。该含量的下限优选为超过0％、更优选为1％。该含量的上限优选为12％、更优选为8％、进一步优选为5％。通过使ZnO的含量为该范围，能够提高耐失透稳定性、防止部分色散比的降低。

从高色散化的观点出发，MgO的含量为0％以上10％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为8％、更优选为5％、进一步优选为3％。

从高色散化的观点出发，CaO的含量为0％以上8％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为5％、更优选为3％、进一步优选为2％。

从高色散化的观点出发，SrO的含量为0％以上10％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为8％、更优选为5％、进一步优选为3％。

BaO是提高部分色散比、降低耐失透稳定性的成分。BaO的含量若过少，则具有部分色散比降低的倾向。BaO的含量若过多，则具有耐失透稳定性降低的倾向。从这样的方面出发，BaO的含量为0％以上15％以下。该含量的下限优选为超过0％、更优选为5％、进一步优选为7％。该含量的上限优选为12％、更优选为10％、进一步优选为8％。通过使BaO的含量为该范围，能够提高部分色散比、防止耐失透稳定性的降低。

从熔融性的观点出发，SiO₂的含量为0％以上5％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为4％、更优选为2％、进一步优选为1％。

从高色散化的观点出发，B₂O₃的含量为0％以上10％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为8％、更优选为5％、进一步优选为3％。

从透射率的观点出发，WO₃的含量为0％以上25％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为20％、更优选为18％、进一步优选为15％。

从熔融性的观点出发，ZrO₂的含量为0％以上5％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为3％、更优选为2％、进一步优选为1.5％。

从熔融性的观点出发，Y₂O₃的含量为0％以上10％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为7％、更优选为6％、进一步优选为5％。

从熔融性的观点出发，La₂O₃的含量为0％以上8％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为7％、更优选为6％、进一步优选为5％。另外，从成本的观点出发，更进一步优选实质上不含有La₂O₃。所谓“实质上不含有”是指该成分不作为超过以杂质的形式不可避免地含有的浓度并对玻璃组合物的特性产生影响的构成成分而含有。例如，若为100ppm左右的含量，则视为实质上不含有。

Gd₂O₃是高价的原料，因此，其含量为0％以上10％以下。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为8％、更优选为7％、进一步优选为5％。

从玻璃熔融时的脱泡性的观点出发，Sb₂O₃的含量为0～1％。该含量的下限可以超过0％。该含量的上限优选为0.5％、更优选为0.2％。

此外，本实施方式的光学玻璃优选满足以下关系。

Al₂O₅的含量相对于TiO₂的含量之比(Al₂O₃/TiO₂)优选为0～0.60。并且，该比的下限可以超过0。该比的上限优选为0.50、更优选为0.30。通过使Al₂O₃/TiO₂为该范围，能够提高部分色散比。

B₂O₃的含量相对于P₂O₅的含量之比(B₂O₃/P₂O₅)优选为0～0.15。并且，该比的下限可以超过0。该比的上限优选为0.12、更优选为0.09。通过使B₂O₃/P₂O₅为该范围，能够提高部分色散比。

TiO₂的含量相对于P₂O₅、B₂O₃和Al₂O₃的总含量之比(TiO₂/(P₂O₅+B₂O₃+Al₂O₃))优选为0.25～0.75。并且，该比的下限更优选为0.35、进一步优选为0.40。该比的上限更优选为0.70、进一步优选为0.60。通过使TiO₂/(P₂O₅+B₂O₃+Al₂O₃)为该范围，能够提高部分色散比。

TiO₂的含量相对于TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃和Ta₂O₅的总含量之比(TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃₊Ta₂O₅))优选为0.20～0.90。并且，该比的下限更优选为0.30、进一步优选为0.50。该比的上限更优选为0.80、进一步优选为0.70。通过使TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃₊Ta₂O₅)为该范围，能够提高部分色散比。

BaO和TiO₂的总含量相对于P₂O₅的含量之比((BaO+TiO₂)/P₂O₅)优选为0.30～1.00。并且，该比的下限更优选为0.40、进一步优选为0.50。该比的上限更优选为0.90、进一步优选为0.80。通过使(BaO+TiO₂)/P₂O₅为该范围，能够提高折射率。

BaO、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃和Ta₂O₅的总含量相对于P₂O₅、B₂O₃、SiO₂和Al₂O₃的总含量之比((BaO+TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃+Ta₂O₅)/(P₂O₅+B₂O₃+SiO₂+Al₂O₃))优选为0.50～2.50。并且，该比的下限更优选为0.60、进一步优选为0.70。该比的上限更优选为2.00、进一步优选为1.70。通过使(BaO+TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃+Ta₂O₅)/(P₂O₅+B₂O₃+SiO₂+Al₂O₃)为该范围，能够提高部分色散比、防止折射率的降低。

从熔融性、折射率、化学耐久性的观点出发，Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(ΣA₂O；其中，A＝Li、Na、K)为5～35％。该总含量的下限优选为8％、更优选为11％、进一步优选为13％。该总含量的上限优选为33％、更优选为30％、进一步优选为25％。

从熔融性、折射率、化学耐久性的观点出发，MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量(ΣEO；其中，E＝Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)为0～18％。该总含量的下限优选为3％、更优选为5％。该总含量的上限优选为15％、更优选为13％。

作为这些含量的优选组合，Li₂O含量为0％以上5％以下、Na₂O含量为0％以上25％以下、以及K₂O含量为0％以上25％以下。通过为该组合，能够提高熔融性、防止化学耐久性的降低。

作为另外的优选组合，BaO含量为0％以上15％以下、ZnO含量为0％以上15％以下、MgO含量为0％以上10％以下、CaO含量为0％以上8％以下、以及SrO含量为0％以上10％以下。通过为该组合，能够提高部分色散比、防止低色散化。

作为另外的优选组合，SiO₂含量为0％以上5％以下、以及B₂O₃含量为0％以上10％以下。通过为该组合，能够提高熔融性、防止低色散化。

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(ΣA₂O；其中，A＝Li、Na、K)相对于TiO₂的含量之比(ΣA₂O/TiO₂)优选为0.30～2.00。并且，该比的下限更优选为0.50、进一步优选为0.60。该比的上限更优选为1.50、进一步优选为1.30。通过使ΣA₂O/TiO₂为该范围，能够提高部分色散比、防止熔融性的降低。

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量(ΣEO；其中，E＝Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)相对于Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(ΣA₂O；其中，A＝Li、Na、K)之比(ΣEO/ΣA₂O)优选为0～1.50。并且，该比的下限更优选为0.40、进一步优选为0.90。该比的上限更优选为1.30、进一步优选为1.20。通过使ΣEO/ΣA₂O为该范围，能够提高熔融性、防止折射率的降低。

除此以外，可以根据需要出于澄清、着色、消色、光学常数值的微调等目的，向玻璃组成中适量添加公知的澄清剂、着色剂、脱泡剂、氟化合物等成分。另外，并不限于上述成分，也可以在可得到本实施方式的光学玻璃的效果的范围内添加其他成分。

本实施方式的光学玻璃的制造方法没有特别限定，可以采用公知的方法。另外，制造条件可以适当地选择合适的条件。例如可以采用下述制造方法等：将氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等原料按照达到目标组成的方式进行调配，在优选为1100～1400℃下熔融，并进行搅拌，由此将其均匀化，进行消泡后，注入模具中进行成型。上述的融解温度的下限更优选为1200℃，另外，上限更优选为1350℃、进一步优选为1300℃。这样得到的光学玻璃可以根据需要进行再加热压制等而加工成所期望的形状，并实施研磨等，由此制成所期望的光学元件。

原料优选使用原料中的杂质的含量少的高纯度品。高纯度品是指该成分包含99.85质量％以上。通过使用高纯度品，杂质量减少，结果具有能够提高光学玻璃的内部透射率的倾向。

接着，对本实施方式的光学玻璃的物性值进行说明。

从透镜的薄型化的方面出发，本实施方式的光学玻璃优选具有高折射率(折射率(n_d)大)。但是，通常折射率(n_d)越高，透射率倾向于越降低。根据这种实际情况，本实施方式的光学玻璃对d线的折射率(n_d)优选为1.61～1.90的范围。并且，折射率(n_d)的下限优选为1.70、更优选为1.75，折射率(n_d)的上限优选为1.85、更优选为1.80。

本实施方式的光学玻璃的阿贝数(ν_d)优选为20～32的范围。并且，阿贝数(ν_d)的下限更优选为22，阿贝数(ν_d)的上限更优选为30。

关于本实施方式的光学玻璃的折射率(n_d)与阿贝数(ν_d)的优选组合，对d线的折射率(n_d)为1.61～1.90的范围、并且阿贝数(ν_d)为20～32的范围。具有该性质的本实施方式的光学玻璃通过例如与其他光学玻璃组合，能够设计出色差和其他像差得到良好校正的光学***。

从透镜的像差校正的方面出发，本实施方式的光学玻璃优选具有较大的部分色散比(P_g,F)。根据这种实际情况，本实施方式的光学玻璃的部分色散比(P_g,F)优选为0.60以上。并且，部分色散比(P_g,F)的下限更优选为0.62、进一步优选为0.64。另外，部分色散比(P_g,F)的上限没有特别限定，例如可以为0.66。

从透镜的像差校正的方面出发，本实施方式的光学玻璃优选具有较大的异常色散性(ΔP_g,F)。根据这种实际情况，本实施方式的光学玻璃的表示异常色散性的值(ΔP_g,F)优选为0.015以上。并且，表示异常色散性的值(ΔP_g,F)的下限更优选为0.02、进一步优选为0.03。另外，表示异常色散性的值(ΔP_g,F)的上限没有特别限定，例如可以为0.042。

从上述观点出发，本实施方式的光学玻璃可以适合用作例如光学元件。这样的光学元件包括反射镜、透镜、棱镜、滤光器等。另外，作为使用上述光学元件的光学***，可以举出例如物镜、聚光透镜、成像透镜、照相机用更换镜头等。并且，这些光学***可以适合用于各种光学装置：镜头更换式照相机、镜头非更换式照相机等摄像装置，荧光显微镜、多光子显微镜等显微镜装置等。作为光学装置，不限于上述摄像装置、显微镜，还包括但不限于望远镜、双筒望远镜、激光测距仪、投影仪等。以下对其中的一例进行说明。

<摄像装置>

图1是将本实施方式的光学装置作为摄像装置的一例的立体图。摄像装置1是所谓的数字式单镜头反光照相机(可换镜头式照相机)，摄影镜头103(光学***)具备以本实施方式的光学玻璃作为母材的光学元件。镜头镜筒102拆装自如地安装于照相机机身101的镜头座(未图示)。并且，通过了该镜头镜筒102的镜头103的光在配置于照相机机身101的背面侧的多芯片模块106的传感器芯片(固态摄像元件)104上成像。该传感器芯片104是所谓的CMOS图像传感器等裸芯片，多芯片模块106是将例如传感器芯片104以裸芯片方式安装在玻璃基板105上而成的COG(玻璃上芯片，Chip On Glass)型的模块。

图2和图3是将本实施方式的光学装置作为摄像装置的另一例的示意图。图2示出摄像装置CAM的正面图，图3示出摄像装置CAM的背面图。摄像装置CAM是所谓的数字静态照相机(非可换镜头式照相机)，摄影镜头WL(光学***)具备以本实施方式的光学玻璃作为母材的光学元件。

摄像装置CAM中，若按下电源按钮(未图示)，则摄影镜头WL的快门(未图示)被打开，来自被摄体(物体)的光被摄影镜头WL会聚，在配置于像面的摄像元件上成像。在摄像元件上成像的被摄体像显示在配置于摄像装置CAM背后的液晶显示器M上。拍摄者一边观察液晶显示器M一边决定被摄体像的构图，之后按下释放按钮B1，利用摄像元件对被摄体像进行拍摄，并记录保存于存储器(未图示)中。

在摄像装置CAM中配置有在被摄体较暗的情况下发出辅助光的辅助光发光部EF、用于摄像装置CAM的各种条件设定等的功能按钮B2等。

对于在这样的数字照相机等中使用的光学***，要求更高的分辨率、低色差、小型化。为了实现这些功能，在光学***中使用色散特性彼此不同的玻璃是有效的。特别是对于色散低且具有更高的部分色散比(P_g,F)的玻璃的需求高。从这方面出发，本实施方式的光学玻璃适合作为该光学设备的部件。需要说明的是，作为可适用于本实施方式的光学设备，并不限于上述的摄像装置，还可以举出例如投影仪等。光学元件也不限于镜头，还可以举出例如棱镜等。

<显微镜>

图4是示出本实施方式的多光子显微镜2的构成的一例的框图。多光子显微镜2具备物镜206、会聚透镜208、成像透镜210。物镜206、会聚透镜208、成像透镜210中的至少一者具备以本实施方式的光学玻璃作为母材的光学元件。下面以多光子显微镜2的光学***为中心进行说明。

脉冲激光装置201例如射出近红外波长(约1000nm)的、脉冲宽度为飞秒单位的(例如100飞秒的)超短脉冲光。刚从脉冲激光装置201射出后的超短脉冲光通常形成沿规定方向偏振的线性偏振光。

脉冲分割装置202对超短脉冲光进行分割，提高超短脉冲光的重复频率数后射出。

光束调整部203具有下述功能：对于从脉冲分割装置202入射的超短脉冲光的光束径，与物镜206的瞳径相应地进行调整的功能；为了校正从试样S发出的光的波长与超短脉冲光的波长在轴上的色差(焦点差)，对超短脉冲光的会聚和发散角度进行调整的功能；为了校正超短脉冲光的脉冲宽度在通过光学***的期间由于群速度色散而变宽的情况，对超短脉冲光赋予相反的群速度色散的预啁啾功能(群速度色散补偿功能)等。

从脉冲激光装置201射出的超短脉冲光在脉冲分割装置202的作用下，其重复频率数增大，由光束调整部203进行上述调整。并且，从光束调整部203射出的超短脉冲光被分色镜204向分色镜的方向反射，通过分色镜205，被物镜206会聚而照射至试样S。此时，可以通过使用扫描装置(未图示)使超短脉冲光在试样S的观察面上进行扫描。

例如，在对试样S进行荧光观察的情况下，在试样S被超短脉冲光照射的区域及其附近，将试样S染色的荧光色素受到多光子激发，发出波长比红外波长的超短脉冲光更短的荧光(下文中称为“观察光”)。

从试样S向物镜206的方向发出的观察光被物镜206进行准直，根据其波长，被分色镜205反射或者透过分色镜205。

被分色镜205反射的观察光入射到荧光检测部207。荧光检测部207由例如阻断滤片、PMT(photo multiplier tube：光电倍增管)等构成，接收被分色镜205反射的观察光，输出与其光量相应的电信号。另外，荧光检测部207配合超短脉冲光在试样S的观察面上的扫描来检测试样S的观察面上的观察光。

需要说明的是，也可以通过将分色镜205从光路中移除而利用荧光检测部211检测从试样S向物镜206的方向发出的全部观察光。在该情况下，观察光被扫描装置(未图示)退扫描(descan)，透过分色镜204，被会聚透镜208会聚，通过设置在与物镜206的焦点位置大致共轭的位置的针孔209，透过成像透镜210，入射到荧光检测部211。

荧光检测部211例如由阻断滤片、PMT等构成，接收由成像透镜210在荧光检测部211的光接收面上成像的观察光，输出与其光量相应的电信号。另外，荧光检测部211配合超短脉冲光在试样S的观察面上的扫描来检测试样S的观察面上的观察光。

另外，从试样S向与物镜206相反的方向发出的观察光被分色镜212反射并入射到荧光检测部213。荧光检测部113例如由阻断滤片、PMT等构成，接收被分色镜212反射的观察光，输出与其光量相应的电信号。另外，荧光检测部213配合超短脉冲光在试样S的观察面上的扫描来检测试样S的观察面上的观察光。

由荧光检测部207、211、213分别输出的电信号被输入到例如计算机(未图示)中，该计算机可以基于所输入的电信号生成观察图像，对所生成的观察图像进行显示、或者对观察图像的数据进行存储。

<接合透镜>

图5是示出本实施方式的接合透镜的一例的示意图。接合透镜3是具有第1透镜要素301和第2透镜要素302的复合透镜。第1透镜要素和第2透镜要素中的至少一者使用本实施方式的光学玻璃。第1透镜要素和第2透镜要素藉由接合部件303进行接合。作为接合部件303，可以使用公知的粘接剂等。需要说明的是，所谓“透镜要素”是指构成单透镜或者接合透镜的各个透镜。

本实施方式的接合透镜在色差校正的方面是有用的，可以适合用于上述光学元件、光学***、光学装置等。并且，包含接合透镜的光学***特别适合用于照相机用更换镜头、光学装置等。需要说明的是，在上述方式中，对于使用2个透镜要素的接合透镜进行了说明，但并不限于此，也可以为使用3个以上的透镜要素的接合透镜。在制成使用3个以上的透镜要素的接合透镜的情况下，3个以上的透镜要素中的至少一个使用本实施方式的光学玻璃来形成即可。

实施例

接着，对本发明的实施例及比较例进行说明。需要说明的是，本发明并不限于此。

<光学玻璃的制作>

按以下程序制作各实施例和各比较例的光学玻璃。首先，按照达到各表中记载的组成(质量％)的方式称量选自氧化物、氢氧化物、磷酸化合物(磷酸盐、正磷酸等)、碳酸盐以及硝酸盐等中的玻璃原料。接着，将称量的原料混合，投入铂坩埚中，在1100～1300℃的温度下使其熔融并搅拌均匀。进行消泡后降低至适当的温度，之后铸入到模具中，退火、成型，由此得到各样品。

<物性评价>

图6是对各实施例和各比较例的P_g,F和ν_d作图而成的图。

折射率(n_d)和阿贝数(ν_d)

各样品的折射率(n_d)和阿贝数(ν_d)使用折射率测定器(株式会社岛津DEVICE制造：KPR-2000)进行测定和计算。n_d表示玻璃对587.562nm的光的折射率。ν_d由下述式(1)求出。n_C、n_F分别表示玻璃对波长656.273nm、486.133nm的光的折射率。

ν_d＝(n_d-1)/(n_F-n_C)···(1)

部分色散比(P_g,F)

各样品的部分色散比(P_g,F)表示部分色散(n_g-n_F)相对于主色散(n_F-n_C)之比，由下述式(2)求出。n_g表示玻璃对波长435.835nm的光的折射率。部分色散比(P_g,F)的值截至小数点后第3位。

P_g,F＝(n_g-n_F)/(n_F-n_C)···(2)

异常色散性(ΔP_g,F)

各样品的异常色散性(ΔP_g,F)表示相对于以具有正常色散性的玻璃F2和K7这2种玻璃为基准的部分色散比标准线的偏离。也就是说，在以部分色散比(P_g,F)为纵轴，以阿贝值ν_d为横轴的坐标上，连接2种玻璃的直线与作为比较对象的玻璃的值在纵坐标上的差值即为部分色散比的偏离，即异常色散性(ΔP_g,F)。在上述坐标系中，当部分色散比的值位于比标准的连接玻璃种类的直线靠上侧位置的情况下，玻璃示出正的异常色散性(+ΔP_g,F)，当部分色散比的值位于靠下侧位置的情况下，玻璃示出负的异常色散性(-ΔP_g,F)。需要说明的是，F2和K7的阿贝数ν_d和部分色散比(Pg,F)如下。F2：阿贝数ν_d＝36.33、部分色散比(Pg,F)＝0.5834

K7：阿贝数ν_d＝60.47、部分色散比(Pg,F)＝0.5429

异常色散性(ΔP_g,F)的值截至小数点后第3位。

ΔP_g,F＝P_g,F-(-0.0016777×ν_d+0.6443513)···(3)

对于各实施例和各比较例的光学玻璃，将各成分的氧化物基准的以质量％计的组成和各物性的评价结果示于表1～表11。式中的“ΣA₂O”表示Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(A＝Li、Na、K)。式中的“ΣEO”表示MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量(E＝Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)。比较例1～3无法得到光学玻璃，因此物性为“不可测定”。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

根据以上确认了：本实施例的光学玻璃为高色散的同时具有高部分色散性。另外确认了：本实施例的光学玻璃的着色受到抑制，透射性也优异。

符号说明

1···摄像装置、101···照相机机身、102···透镜镜筒、103···透镜、104···传感器芯片、105···玻璃基板、106···多芯片模块、CAM···摄像装置(非可换镜头式照相机)、WL···摄影镜头、M···液晶显示器、EF···辅助光发光部、B1···释放按钮、B2···功能按钮、2···多光子显微镜、201···脉冲激光装置、202···脉冲分割装置、203···光束调整部、204、205、212···分色镜、206···物镜、207、211、213···荧光检测部、208···会聚透镜、209···针孔、210···成像透镜、S···试样、3···接合透镜、301···第1透镜要素、302···第2透镜要素、303···接合部件。

Claims (32)

1.一种光学玻璃，其中，以质量％计，

P₂O₅含量为20～50％，

TiO₂含量为10～35％，

Nb₂O₅含量为0～20％，

Bi₂O₃含量为5～30％，

TiO₂含量相对于P₂O₅含量之比即TiO₂/P₂O₅为0.30～0.75。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，以质量％计，

Al₂O₃含量为0～10％，

Ta₂O₅含量为0～20％。

3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，以质量％计，Li₂O含量为0～5％，

Na₂O含量为0～25％，

K₂O含量为0～25％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光学玻璃，其中，以质量％计，ZnO含量为0～15％，

MgO含量为0～10％，

CaO含量为0～8％，

SrO含量为0～10％，

BaO含量为0～15％。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光学玻璃，其中，以质量％计，SiO₂含量为0～5％，

B₂O₃含量为0～10％。

6.如权利要求1～5中任一项所述的光学玻璃，其中，以质量％计，WO₃含量为0～25％，

ZrO₂含量为0～5％。

7.如权利要求1～6中任一项所述的光学玻璃，其中，

Y₂O₃含量为0～10％，

La₂O₃含量为0～8％，

Gd₂O₃含量为0～10％。

8.如权利要求1～7中任一项所述的光学玻璃，其中，

Sb₂O₃含量为0～1％。

9.如权利要求1～8中任一项所述的光学玻璃，其中，以质量％计，

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量即ΣA₂O(A＝Li、Na、K)为5～35％。

10.如权利要求1～9中任一项所述的光学玻璃，其中，以质量％计，

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量即ΣEO(E＝Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)为0～18％。

11.如权利要求1～10中任一项所述的光学玻璃，其中，

Al₂O₅含量相对于TiO₂含量之比即Al₂O₃/TiO₂为0～0.60。

12.如权利要求1～11中任一项所述的光学玻璃，其中，

B₂O₃含量相对于P₂O₅含量之比即B₂O₃/P₂O₅为0～0.15。

13.如权利要求1～12中任一项所述的光学玻璃，其中，

TiO₂的含量相对于P₂O₅、B₂O₃和Al₂O₃的总含量之比即TiO₂/(P₂O₅+B₂O₃+Al₂O₃)为0.25～0.75以下。

14.如权利要求1～13中任一项所述的光学玻璃，其中，

TiO₂的含量相对于TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃和Ta₂O₅的总含量之比即TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃₊Ta₂O₅)为0.20～0.90。

15.如权利要求1～14中任一项所述的光学玻璃，其中，

BaO和TiO₂的总含量相对于P₂O₅的含量之比即(BaO+TiO₂)/P₂O₅为0.30～1.00。

16.如权利要求1～15中任一项所述的光学玻璃，其中，

BaO、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃和Ta₂O₅的总含量相对于P₂O₅、B₂O₃、SiO₂和Al₂O₃的总含量之比即(BaO+TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃+Ta₂O₅)/(P₂O₅+B₂O₃+SiO₂+Al₂O₃)为0.50～2.50。

17.如权利要求1～16中任一项所述的光学玻璃，其中，

Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量即ΣA₂O(A＝Li、Na、K)相对于TiO₂的含量之比即ΣA₂O/TiO₂为0.30～2.00。

18.如权利要求1～17中任一项所述的光学玻璃，其中，

MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总含量即ΣEO(E＝Mg、Ca、Sr、Ba、Zn)相对于Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量即ΣA₂O(A＝Li、Na、K)之比，即ΣEO/ΣA₂O为0～1.50。

19.如权利要求1～18中任一项所述的光学玻璃，其中，对d线的折射率n_d为1.61～1.90的范围。

20.如权利要求1～19中任一项所述的光学玻璃，其中，阿贝数ν_d为20～32的范围。

21.如权利要求1～20中任一项所述的光学玻璃，其中，部分色散比P_g,F为0.60～0.66。

22.如权利要求1～21中任一项所述的光学玻璃，其中，异常色散性ΔP_g,F为0.015～0.042。

23.一种光学元件，其使用了权利要求1～22中任一项所述的光学玻璃。

24.一种光学***，其包含权利要求23所述的光学元件。

25.一种照相机用更换镜头，其包含权利要求24所述的光学***。

26.一种显微镜用物镜，其包含权利要求24所述的光学***。

27.一种光学装置，其包含权利要求24所述的光学***。

28.一种接合透镜，其具有第1透镜要素和第2透镜要素，

所述第1透镜要素和所述第2透镜要素中的至少一者为权利要求1～22中任一项所述的光学玻璃。

29.一种光学***，其包含权利要求28所述的接合透镜。

30.一种显微镜用物镜，其包含权利要求29所述的光学***。

31.一种照相机用更换镜头，其包含权利要求29所述的光学***。

32.一种光学装置，其包含权利要求29所述的光学***。

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