TW201702202A - 光學玻璃、玻璃預製件及光學零件 - Google Patents

光學玻璃、玻璃預製件及光學零件 Download PDF

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Abstract

本發明的目的在於提供一種具有高折射率且為低分散性、並且近紅外區的透射率高的光學玻璃。本發明的光學玻璃的特徵在於：以B2 O3 及LaF3 為必要成分，不含有Zn成分及在近紅外區具有吸收特性的成分，並且實現了La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的含量的合計以及LaF3 、GdF3 及YF3 的含量的合計的優化。

Description

光學玻璃、玻璃預製件及光學零件
本發明是有關於一種光學玻璃、玻璃預製件及光學零件。
伴隨近年的相機等光學製品的高畫質化，高精度的光學系統的要求增高。作為達成該要求所需的一個要件，可列舉使用中折射率～高折射率且低分散性的玻璃。 而且，近年來，保全系統（Security System）的需求增大，伴隨於此，監視相機用透鏡（lens）的需求增高。此處，關於監視相機用透鏡中使用的玻璃，在其用途方面，重要的是近紅外區（near infrared region）的透射率高。 所述狀況下，為了使所述具有優異性質的玻璃量產化，而進行了各種研究。
例如，專利文獻1揭示了如下內容：藉由以氧化矽（SiO2 ）、氧化硼（B2 O3 ）、氧化鑭（La2 O3 ）、氧化鋅（ZnO）、氧化鋯（ZrO2 ）及氟離子（F- ）為必要成分，並將組成設為規定的範圍內，可獲得折射率為1.70以上及阿貝數（Abbe number）為48以上的光學玻璃。
而且，專利文獻2中公開了如下內容：含有特定量的SiO2 、B2 O3 、La2 O3 、氧化釓（Gd2 O3 ）、氧化鋰（Li2 O）及氟（F）作為必要成分、且實質上不含氧化砷（As2 O3 ）的光學玻璃具有高折射率低分散性，且內部品質亦優異。
進而，專利文獻3中揭示了如下內容：藉由以B2 O3 、Li2 O、Gd2 O3 及氟化鑭（LaF3 ）為必要成分，並將組成設為規定的範圍內，可獲得具有高折射率低分散性（在將阿貝數（νd）作為x軸、折射率（nd）作為y軸的正交座標系中，由A（1.700,58.5）、B（1.700,47.5）、C（1.765,47.5）這3點所包圍的範圍內的折射率及阿貝數）的光學玻璃。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭59-169952號公報 [專利文獻2]日本專利特開2005-170782號公報 [專利文獻3]日本專利特開平3-016932號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，專利文獻1揭示的光學玻璃實際上阿貝數的值最多為53左右，因而至少在低分散性方面尚有改善的餘地。 而且，專利文獻2揭示的光學玻璃實際上阿貝數的值最多為53左右，並且此種相對高的阿貝數是藉由含有在近紅外區具有吸收特性的氧化鐿（Yb2 O3 ）而達成。因此，專利文獻2揭示的玻璃至少在低分散性方面及近紅外區的透射率方面，尚有改善的餘地。 進而，專利文獻3揭示的光學玻璃在阿貝數的值相對大（位於所述正交座標系中的A點附近）的情況下，折射率不充分，而且，亦難以說阿貝數的值自身充分大。因此，專利文獻3揭示的光學玻璃至少在折射率及分散性的平衡方面尚有改善的餘地。
因此，本發明有利地解決了所述問題，目的在於提供一種具有高折射率且為低分散性、並且近紅外區的透射率高的光學玻璃。而且，本發明的目的在於提供使用了所述光學玻璃的高性能的玻璃預製件及光學零件。 [解決課題之手段]
發明人反覆進行了積極研究，結果發現，藉由以B2 O3 及LaF3 為必要成分，不含有鋅（Zn）成分及在近紅外區具有吸收特性的成分，並且實現La2 O3 、Gd2 O3 及氧化釔（Y2 O3 ）的含量的合計以及LaF3 、氟化釓（GdF3 ）及氟化釔（YF3 ）的含量的合計的優化，而可獲得高折射率低分散性且近紅外區的透射率高的光學玻璃。
即，本發明的光學玻璃的特徵在於：以質量%計具有下述組成： SiO2 ：0%以上且8%以下， B2 O3 ：15%以上且35%以下， La2 O3 ：0%以上且50%以下， Gd2 O3 ：0%以上且50%以下， Y2 O3 ：0%以上且20%以下， LaF3 ：10%以上且60%以下， GdF3 ：0%以上且20%以下， YF3 ：0%以上且20%以下， Li2 O：0%以上且小於3%， 氟化鋰（LiF）：0%以上且5%以下， 氟化鈉（NaF）：0%以上且3%以下， 氧化鋇（BaO）：0%以上且5%以下， 氟化鎂（MgF2 ）：0%以上且5%以下， 氟化鈣（CaF2 ）：0%以上且10%以下， 氟化鍶（SrF2 ）：0%以上且25%以下， 氟化鋇（BaF2 ）：0%以上且30%以下， 氟化鋁（AlF3 ）：0%以上且5%以下， 氧化鉭（Ta2 O5 ）：0%以上且5%以下， ZrO2 ：0%以上且5%以下，以及 氧化鈮（Nb2 O5 ）：0%以上且3%以下， La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的合計的比例為10%以上且62%以下， LaF3 、GdF3 及YF3 的合計的比例為10%以上且60%以下， 以質量%表示，鋰離子（Li+ ）及鈉離子（Na+ ）的合計的比例為0%以上且1.35%以下， 不含有鋅離子（Zn2+ ），且 不含有在近紅外區具有吸收特性的成分。 所述光學玻璃具有高折射率且為低分散性，並且近紅外區的透射率高。
而且，本發明的光學玻璃較佳為在將阿貝數（νd）作為x軸、折射率（nd）作為y軸的正交座標系中，阿貝數（νd）及折射率（nd）位於由將A點（56.0,1.755）、B點（54.0,1.755）、C點（60.0,1.650）、D點（63.0,1.650）依次以直線連結而成的線段A-B、線段B-C、線段C-D、線段D-A所包圍的區域內。所述光學玻璃可以說具有高折射率，且分散性非常低。
本發明的玻璃預製件的特徵在於使用了本發明的光學玻璃。所述玻璃預製件為高性能。
本發明的光學零件的特徵在於使用了本發明的光學玻璃。所述光學零件為高性能。 [發明的效果]
根據本發明，可提供具有高折射率且為低分散性、並且近紅外區的透射率高的光學玻璃。而且，根據本發明，可提供使用了所述光學玻璃的高性能的玻璃預製件及光學零件。
（光學玻璃） 以下，對本發明的光學玻璃進行具體說明。
＜成分＞ 首先，對本發明中將光學玻璃的組成限定於所述規定範圍的理由進行說明。另外，關於與成分相關的「%」表述，只要不作特別說明，則是指質量%。
[SiO2 ] SiO2 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為形成玻璃的網眼結構的成分。而且，藉由導入少量的SiO2 ，具有提高耐失透性的效果。然而，若光學玻璃中的SiO2 的比例超過8%，則熔融溫度增高，有因熔融時揮發而導致品質劣化之虞。因此，本發明的光學玻璃中的SiO2 的比例設為0%以上且8%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的SiO2 的比例較佳為7%以下，更佳為6%以下。
[B2 O3 ] B2 O3 為本發明的光學玻璃中的必要成分，且為形成玻璃的網眼結構的主成分。而且，B2 O3 對於提高光學玻璃的耐失透性有效。然而，若光學玻璃中的B2 O3 的比例超過35%，則會產生下述問題，即，因揮發而品質劣化，或在與氟共存的情況下，玻璃製造時的折射率的經時變化量顯著增大。另一方面，若其比例小於15%，則耐失透性無法充分提高。因此，本發明的光學玻璃中的B2 O3 的比例設為15%以上且35%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的B2 O3 的比例較佳為16%以上，更佳為16.5%以上，而且，較佳為30%以下，更佳為小於25%。
另外，本發明的光學玻璃較佳為SiO2 及B2 O3 的合計的比例為32%以下。藉由SiO2 及B2 O3 的合計的比例為32%以下，可更高水準地取得高折射率與低分散性的平衡，從而可因應要求。
[La2 O3 ] La2 O3 為對於同時達成高折射率與低分散性而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的La2 O3 的比例超過50%，則耐失透性劣化，光學玻璃的工業化變得困難。因此，本發明的光學玻璃中的La2 O3 的比例設為0%以上且50%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的La2 O3 的比例較佳為40%以下，更佳為35%以下。
[Gd2 O3 ] Gd2 O3 與La2 O3 同樣地為對於同時達成高折射率與低分散性而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的Gd2 O3 的比例超過50%，則會產生耐失透性劣化的問題。因此，本發明的光學玻璃中的Gd2 O3 的比例設為0%以上且50%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Gd2 O3 的比例較佳為45%以下，更佳為43%以下。
[Y2 O3 ] Y2 O3 與La2 O3 或Gd2 O3 同樣地為對於同時達成高折射率與低分散性而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的Y2 O3 的比例超過20%，則會產生耐失透性劣化的問題。因此，本發明的光學玻璃中的Y2 O3 的比例設為0%以上且20%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Y2 O3 的比例較佳為17%以下，更佳為15%以下。而且，自藉由提高原料混合物的熔融性、並縮短熔融時間，來提高作業性及製造容易性的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Y2 O3 的比例較佳為0.1%以上。
此處，本發明的光學玻璃中，La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的合計的比例必須為10%以上且62%以下。若所述合計的比例小於10%，則難以達成高折射率及低分散性。另一方面，若所述合計的比例超過62%，則耐失透性劣化。另外，自更確實地達成良好的折射率及分散性的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的合計的比例較佳為11%以上，更佳為12%以上，而且，自進一步抑制耐失透性的劣化的觀點考慮，較佳為60%以下，更佳為59%以下。
[LaF3 ] LaF3 為本發明的光學玻璃中的必要成分。LaF3 因具有稀土類成分鑭（La），故對於達成高折射率及低分散性而言有效。而且，LaF3 具有氟，氟相較於氧雖有降低折射率的傾向，但可進一步降低分散性。而且，相較於氧，氟保持含有大量稀土類成分玻璃的耐失透性的效果飛躍性地高。其結果，藉由將形成玻璃質的SiO2 及B2 O3 等氧化物的含量抑制得少，且增加稀土類成分的含量而獲得提高耐失透性的效果，因而藉由使用LaF3 ，可效率佳地製造耐失透性良好的高折射率低分散玻璃。另外，為了獲得所述效果，光學玻璃中的LaF3 的比例必須為10%以上，為了更確實地獲得所述效果，較佳為11%以上，更佳為12%以上。另一方面，為了不會對耐失透性產生不良影響，光學玻璃中的LaF3 的比例必須為60%以下，較佳為56%以下，更佳為54%以下。
[GdF3 ] GdF3 與LaF3 同樣地，為對達成高折射率及低分散性而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的GdF3 的比例超過20%，則會產生耐失透性劣化的問題。因此，本發明的光學玻璃中的GdF3 的比例設為0%以上且20%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的GdF3 的比例較佳為18%以下，更佳為15%以下。
[YF3 ] YF3 與LaF3 或GdF3 同樣地為對於達成高折射率及低分散性而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的YF3 的比例超過20%，則會產生耐失透性劣化的問題。因此，本發明的光學玻璃中的YF3 的比例設為0%以上且20%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的YF3 的比例較佳為18%以下，更佳為15%以下。
此處，本發明的光學玻璃中，LaF3 、GdF3 及YF3 的合計的比例必須為10%以上且60%以下。若所述合計的比例小於10%，則至少LaF3 的比例亦小於10%，因而無法效率佳地製造耐失透性良好的高折射率低分散玻璃。另一方面，若所述合計的比例超過60%，則會對耐失透性產生不良影響。另外，自效率佳地製造耐失透性良好的高折射率低分散玻璃的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的LaF3 、GdF3 及YF3 的合計的比例較佳為11%以上，更佳為12%以上，而且，自進一步抑制耐失透性的劣化的觀點考慮，較佳為58%以下，更佳為55%以下。
[Li2 O] Li2 O為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於提高玻璃的熔融性或降低玻璃轉化溫度（Tg）而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的Li2 O的比例為3%以上，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數），尤其難以獲得所需的分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的Li2 O的比例設為0%以上且小於3%。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Li2 O的比例較佳為2.5%以下，更佳為2%以下。
[LiF] LiF為具有與Li2 O同等的效果且成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的LiF的比例超過5%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的LiF的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的LiF的比例較佳為4.8%以下，更佳為4.6%以下。
[NaF] NaF亦為具有與Li2 O同等的效果且為成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的NaF的比例超過3%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的NaF的比例設為0%以上且3%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的LiF的比例較佳為2%以下，更佳為1%以下。
[BaO] BaO為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於調整玻璃的熔融性或折射率而言有效的成分。然而，若光學玻璃中的BaO的比例超過5%，則難以獲得充分高的折射率。因此，本發明的光學玻璃中的BaO的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的BaO的比例較佳為4.5%以下，更佳為4%以下。
[MgF2 ] MgF2 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於提高玻璃的熔融性或調整折射率而言有效、並且成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的MgF2 的比例超過5%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的MgF2 的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的MgF2 的比例較佳為4%以下，更佳為3%以下。
[CaF2 ] CaF2 亦為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於提高玻璃的熔融性或調整折射率而言有效、並且成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的CaF2 的比例超過10%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的CaF2 的比例設為0%以上且10%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的CaF2 的比例較佳為8%以下，更佳為7%以下。
[SrF2 ] SrF2 亦為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於提高玻璃的熔融性或調整折射率而言有效、並且成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的SrF2 的比例超過25%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的SrF2 的比例設為0%以上且25%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的SrF2 的比例較佳為23%以下，更佳為21%以下。
[BaF2 ] BaF2 亦為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為對於提高玻璃的熔融性或調整折射率而言有效、並且成為氟的供給源的成分。然而，若光學玻璃中的BaF2 的比例超過30%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的BaF2 的比例設為0%以上且30%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的BaF2 的比例較佳為27%以下，更佳為25%以下。
[AlF3 ] AlF3 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且成為氟的供給源。然而，若光學玻璃中的AlF3 的比例超過5%，則難以獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的AlF3 的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的AlF3 的比例較佳為4%以下，更佳為2.5%以下。
[Ta2 O5 ] Ta2 O5 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為可提高化學耐久性並且在確保一定程度的低分散性的同時提高折射率的成分。然而，若光學玻璃中的Ta2 O5 的比例超過5%，則難以達成所需的折射率及分散性（阿貝數）。因此，本發明的光學玻璃中的Ta2 O5 的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Ta2 O5 的比例較佳為4%以下，更佳為3%以下。
[ZrO2 ] ZrO2 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且與Ta2 O5 同樣地為可提高化學的耐久性並且在確保一定程度的低分散性的同時提高折射率的成分。然而，若光學玻璃中的ZrO2 的比例超過5%，則有熔融時產生熔化殘渣而無法成為具有所需性質的光學玻璃之虞。因此，本發明的光學玻璃中的ZrO2 的比例設為0%以上且5%以下。另外，自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的ZrO2 的比例較佳為4%以下，更佳為3%以下。
[Nb2 O5 ] Nb2 O5 為本發明的光學玻璃中的任意成分，且為可大幅提高折射率的成分。然而，若光學玻璃中的Nb2 O5 的比例超過3%，則因高分散化，而難以獲得所需的低分散性的玻璃。因此，本發明的光學玻璃中的Nb2 O5 的比例設為0%以上且3%以下。自相同的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Nb2 O5 的比例較佳為2%以下，更佳為1.5%以下。
[Li+ 及Na+ 的合計] 而且，本發明的光學玻璃以質量%表示，Li+ 及Na+ 的合計的比例必須為0%以上且1.35%以下。此處，本說明書中，陽離子（cation）的比例表示為該陽離子相對於玻璃整體的質量比。若所述合計的比例超過1.35%，則難以達成所需的折射率及分散性（阿貝數）。另外，自更確實地獲得所需的折射率及分散性（阿貝數）的觀點考慮，本發明的光學玻璃中的Li+ 及Na+ 的合計的比例較佳為1.3%以下，更佳為1.25%以下。 此處，藉由使用Li2 O、LiF等作為原料，而可使光學玻璃內含有Li+ 。而且，藉由使用Na2 O、NaF等，而可使光學玻璃內含有Na+ 。
[F- ] 而且，本發明的光學玻璃以陰離子（anion）%表示，較佳為F- 的比例為9%以下。此處，本說明書中，陰離子的比例表示為該陰離子相對於玻璃整體的質量比。藉由所述比例為9%以下，而可在保持低分散性的同時具有更高的折射率。 此處，藉由使用LaF3 、GdF3 、YF3 、LiF、NaF、MgF2 、CaF2 、SrF2 、BaF2 、AlF3 等氟化物作為原料，而可使光學玻璃內含有F- 。
[Zn2+ ] 另外，本發明的光學玻璃以陽離子表示，不含有Zn2+ 。換言之，本發明的光學玻璃不含有包含Zn的成分。其原因在於，光學玻璃即便具有所述組成，在含有Zn2+ 的情況下亦無法成為低分散性充分良好的光學玻璃。此外，若光學玻璃含有Zn2+ ，則有短波長下，例如300 nm～400 nm下的光線透射率劣化之虞。 此處，通常可藉由使用ZnO、氟化鋅（ZnF2 ）等成分作為原料，而使光學玻璃內含有Zn2+ 。由此，本發明的光學玻璃為不使用ZnO、ZnF2 等成分作為原料而得。
[在近紅外區具有吸收特性的成分] 進而，本發明的光學玻璃不含有在近紅外區具有吸收特性的成分。其原因在於，若光學玻璃含有在近紅外區具有吸收特性的成分，則近紅外區的透射率降低，而無法成為具有所需性質的光學玻璃。 此處，作為在近紅外區具有吸收特性的成分，具體而言可列舉Yb2 O3 、氧化鈷（CoO）、氧化銅（CuO）、氧化鐵（Fe2 O3 ）、氧化鎳（NiO）等。另外，Yb2 O3 在可見區具有吸收特性。
[其他成分] 本發明的光學玻璃只要不脫離本發明的目的，則為了調整折射率及阿貝數、改善熔融性、提高耐失透性等，亦可含有所述成分以外的成分，例如氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）、氧化鍶（SrO）、氧化鈉（Na2 O）、氧化鉀（K2 O）、氟化鉀（KF）、氧化鋁（Al2 O3 ）、氧化鎢（WO3 ）、氧化鍺（GeO2 ）等。
＜阿貝數及折射率＞ 而且，具有所述組成的本發明的光學玻璃中，較佳為在將阿貝數（νd）作為x軸、折射率（nd）作為y軸的正交座標系中，阿貝數（νd）及折射率（nd）位於由將A點（56.0,1.755）、B點（54.0,1.755）、C點（60.0,1.650）、D點（63.0,1.650）依次以直線連結而成的線段A-B、線段B-C、線段C-D、線段D-A所包圍的區域內。阿貝數及折射率位於所述區域內的光學玻璃可以說具有高折射率，並且分散性非常低。另外，通常，藉由滿足所述成分相關的必要條件，並且將SiO2 及B2 O3 的合計的比例設為32%以下，而能夠將光學玻璃的阿貝數及折射率設為所述區域內。 進而，本發明的光學玻璃中，更佳為在所述正交座標系中，阿貝數（νd）及折射率（nd）位於由將A點（56.0,1.755）、B點（54.0,1.755）、E點（55.8,1.724）、F點（58.0,1.720）依次以直線連結而成的線段A-B、線段B-E、線段E-F、線段F-A所包圍的區域內。阿貝數及折射率位於所述區域內的光學玻璃，可以說高折射率與低分散性以極高的水準地取得了平衡。另外，作為將光學玻璃的阿貝數（νd）及折射率（nd）設為所述區域內的方法，例如可列舉：滿足所述成分相關的必要條件，並且將SiO2 及B2 O3 的合計的比例設為32%以下，且，將F- 的比例設為9%以下。
＜近紅外區的透射率＞ 而且，自用於製造監視相機用透鏡等的觀點考慮，本發明的光學玻璃較佳為近紅外區的透射率高。具體而言，本發明的光學玻璃較佳為厚度5 mm時的波長800 nm～1100 nm下的光線透射率為80%以上，更佳為85%以上。另外，通常，藉由滿足所述成分相關的必要條件，而能夠將光學玻璃的光線透射率設為所述區域內。
＜製造方法＞ 本發明的光學玻璃滿足所述成分相關的要件即可，關於其製造方法，不作特別限定，依據現有的製造方法即可。 例如，準備分別相當於各成分的原料的氧化物、氫氧化物、氟化物、碳酸鹽及硝酸鹽等，將該些以成為規定比例的方式進行秤量，並將充分混合所得者作為玻璃調合原料。接下來，將該原料投入到與玻璃原料等不具有的反應性的耐熱容器、例如鉑坩堝中，一邊利用電爐加熱至1000℃～1200℃而熔融一邊及時攪拌、澄清並均質化。而且，鑄入至預熱為適當溫度的模具後，在電爐內進行緩冷，由此可製造本發明的光學玻璃。另外，為了玻璃的著色改善或消泡，可將非常少量（例如0.1%以下）的Sb2 O3 等工業上周知的消泡成分添加至原料中。
（玻璃預製件） 本發明的玻璃預製件為使用本發明的光學玻璃而獲得者。此處，玻璃預製件是指供模壓成形（mould press）的玻璃原材料，且是指在壓製成形之前預先成形為適合形狀的玻璃原材料。而且，本發明的玻璃預製件因使用高折射率低分散性且近紅外區的透射率高的光學玻璃而獲得，故為高性能。 關於所述玻璃預製件的形狀，未作特別限定。而且，關於玻璃預製件的製造方法，未作特別限定，可根據目的而適當選擇，例如可列舉（1）藉由經過加熱、軟化、滴下步驟而獲得玻璃預製件的方法，（2）藉由經過切削、研磨步驟而獲得玻璃預製件的方法，（3）藉由經過加熱、軟化、滴下步驟後，進而經過切削、研磨步驟而獲得玻璃預製件的方法等。 而且，藉由使用本發明的光學玻璃，例如可較佳地獲得周知的精密壓製成形法中使用的經預成形的玻璃原材料，即模壓成形用玻璃預製件。 另外，自獲得所需性能的觀點考慮，本發明的玻璃預製件較佳為滿足關於本發明的光學玻璃所敍述的成分相關的必要條件、進而較佳的要件。
（光學零件） 本發明的光學零件是使用本發明的光學玻璃而獲得者。而且，本發明的光學零件因使用高折射率低分散性且近紅外區的透射率高的光學玻璃而獲得，故為高性能。關於所述光學零件，未作特別限定，作為典型的光學零件，可列舉非球面透鏡、球面透鏡、平凹透鏡、平凸透鏡、雙凹透鏡、雙凸透鏡、凸彎月形透鏡（convex meniscus lens）、凹彎月形透鏡（concave meniscus lens）等透鏡，微透鏡，透鏡陣列，微透鏡陣列，具繞射光柵的透鏡，稜鏡，具透鏡功能的稜鏡等。關於光學零件，較佳為可例示凸彎月形透鏡、凹彎月形透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等透鏡，稜鏡，繞射光柵。所述各透鏡可為非球面透鏡，亦可為球面透鏡。 而且，自用途的觀點考慮，本發明的光學零件可作為構成監視相機、車載相機等攝像光學系統的透鏡或稜鏡，構成投影機（projector）等投射光學系統的透鏡或稜鏡等。而且，於該些中，本發明的光學玻璃可較佳地用於製造構成監視相機的透鏡或稜鏡。 而且，本發明的光學零件例如可藉由對由本發明的光學玻璃形成的條狀材料（strip material）（板狀熱成形品）或對所述本發明的玻璃預製件，進行研削研磨等冷加工或模壓成形而獲得。 另外，自獲得所需性能的觀點考慮，本發明的光學零件較佳為滿足關於本發明的光學玻璃所敍述的成分相關的必要條件、進而較佳的要件。 [實施例]
以下，列舉實施例及比較例，對本發明的光學玻璃進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。
以成為表1～表3中記載的組成比的方式，將各別相當的氧化物、氫氧化物、氟化物、碳酸鹽及硝酸鹽等作為各成分的原料，以玻璃化後為100 g的方式秤量，充分混合並投入至鉑坩堝中，一邊利用電爐加熱至1000℃～1200℃而熔融1小時～2小時，一邊及時攪拌而實現均質化。接下來，將澄清的熔融物鑄入至經預熱的模具內，在電爐內緩冷而去除應變，由此分別獲得實施例1～實施例41及比較例1～比較例3的光學玻璃。
然後，對各個光學玻璃進行折射率（nd）、阿貝數（νd）的測定。 而且，對實施例13及比較例1的光學玻璃進行光線透射率的測定。 進而，關於實施例15及實施例16，將鉑坩堝投入至電爐中而開始加熱後，目視確認並計測直至坩堝內的原料混合物完全熔融所需的時間。其結果為，實施例15中為10分鐘，與此相對，實施例16中，10分鐘後依然看到一部分熔化殘渣，至完全熔融為止需要15分鐘。
此處，折射率及阿貝數的測定是使用島津設備股份有限公司製造的「KPR-2000」來進行。 而且，在光線透射率的測定中，準備30 mm×13 mm、厚度5 mm的兩面經光學研磨的光學玻璃樣品，使用日立高新技術股份有限公司製造的「U-4100」，將波長範圍設為300 nm～1200 nm而進行。 將折射率及阿貝數的測定結果表示於表1～表3中，並且將該結果於正交座標系中作圖而成的圖表示於圖1。而且，將光線透射率的測定結果表示於圖2中。
[表1]
[表2]
[表3]
如表1～表3所示可知，本發明的實施例1～實施例41的光學玻璃均具有高折射率且為低分散性。具體來說，如圖1所示可知，該些光學玻璃在將阿貝數作為x軸、折射率作為y軸的正交座標系中，位於由將A點（56.0,1.755）、B點（54.0,1.755）、C點（60.0,1.650）、D點（63.0,1.650）依次以直線連結而成的線段A-B、線段B-C、線段C-D、線段D-A所包圍的區域內。
與此相對，至少可知比較例1的光學玻璃的低分散性差。此外，亦可知比較例1的光學玻璃如圖2所示，300 nm～400 nm下的光線透射率顯著劣化。認為這是由含有ZnO等所引起。 而且，至少可知比較例2的光學玻璃中，高折射率及低分散性的平衡欠佳。認為這是由過剩地含有Li2 O等原因引起。 進而，至少可知比較例3的光學玻璃的低分散性差。認為這是由含有ZnO，LaF3 的含量不充分，LaF3 、GdF3 及YF3 的合計的比例不充分等原因引起。
而且，本發明的實施例1～實施例41的光學玻璃均不含有在近紅外區具有吸收特性的成分，因而可認為近紅外區的透射率高。該觀點由以下情況亦得以明確：圖2中，含有在近紅外區具有吸收特性的成分即Yb2 O3 的比較例1的光學玻璃的波長800 nm～波長1100 nm下的光線透射率大幅降低，與此相對，不含有在近紅外區具有吸收特性的成分的實施例13的光學玻璃光線透射率穩定地維持為85%以上。
另外，實施例15與實施例16中，在是否含有Y2 O3 方面有所不同，根據所述原料混合物直至完全熔融為止的時間的比較可知，因使用Y2 O3 ，而完全熔融加快，從而可提高作業性及製造容易性。 [產業上之可利用性]
根據本發明，可提供具有高折射率且為低分散性、並且近紅外區的透射率高的光學玻璃。而且，根據本發明，可提供使用所述光學玻璃的高性能的玻璃預製件及光學零件。
無
圖1是表示本發明的一實施形態的光學玻璃所具有的阿貝數（νd）及折射率（nd）的範圍的圖。 圖2是表示本發明的一實施形態的光學玻璃及一比較例的光學玻璃的光線透射率的測定結果的圖。

Claims (4)

  1. 一種光學玻璃，其特徵在於： 以質量%計具有下述組成： SiO2 ：0%以上且8%以下， B2 O3 ：15%以上且35%以下， La2 O3 ：0%以上且50%以下， Gd2 O3 ：0%以上且50%以下， Y2 O3 ：0%以上且20%以下， LaF3 ：10%以上且60%以下， GdF3 ：0%以上且20%以下， YF3 ：0%以上且20%以下， Li2 O：0%以上且小於3%， LiF：0%以上且5%以下， NaF：0%以上且3%以下， BaO：0%以上且5%以下， MgF2 ：0%以上且5%以下， CaF2 ：0%以上且10%以下， SrF2 ：0%以上且25%以下， BaF2 ：0%以上且30%以下， AlF3 ：0%以上且5%以下， Ta2 O5 ：0%以上且5%以下， ZrO2 ：0%以上且5%以下，以及 Nb2 O5 ：0%以上且3%以下， La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的合計的比例為10%以上且62%以下， LaF3 、GdF3 及YF3 的合計的比例為10%以上且60%以下， 以質量%表示，Li+ 及Na+ 的合計的比例為0%以上且1.35%以下， 不含有Zn2+ ，且 不含有在近紅外區具有吸收特性的成分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學玻璃，其中在將阿貝數（νd）作為x軸、折射率（nd）作為y軸的正交座標系中，阿貝數（νd）及折射率（nd）位於由將A點（56.0,1.755）、B點（54.0,1.755）、C點（60.0,1.650）、D點（63.0,1.650）依次以直線連結而成的線段A-B、線段B-C、線段C-D、線段D-A所包圍的區域內。
  3. 一種玻璃預製件，其特徵在於使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學玻璃。
  4. 一種光學零件，其特徵在於使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的光學玻璃。
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