TWI541213B - Optical glass, preform and optical element - Google Patents

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Description

光學玻璃、預成形體及光學元件
本發明係關於一種光學玻璃、預成形體及光學元件。
數位相機或攝像機等光學系統有大小差異，但包括稱作像差之模糊。該像差分類為單色像差與色像差，尤其是色像差強烈依賴於光學系統中所使用之透鏡之材料特性。
通常，色像差係組合低分散之凸透鏡與高分散之凹透鏡而得以修正，但該組合只能修正紅色區域與綠色區域之像差，故而藍色區域之像差便會殘留。將該未被完全去除之藍色區域之像差稱作二次光譜。為了修正二次光譜，必須進行補充了藍色區域之g線(435.835 nm)之動向之光學設計。此時，作為光學設計中受到矚目之光學特性之指標，使用部分分散比(θg，F)。於組合上述低分散之透鏡與高分散之透鏡之光學系統中，於低分散側之透鏡使用部分分散比(θg，F)較大之光學材料，且於高分散側之透鏡使用部分分散比(θg，F)較小之光學材料，藉此良好地修正二次光譜。
部分分散比(θg，F)係由下式(1)表示。
θg，F=(ng-nF)/(nF-nC)……(1)
(ng意指玻璃對光源為汞且波長為435.835 nm之光譜線之折射率，nF意指玻璃對光源為氫且波長為486.13 nm之光譜線之折射率，nC意指玻璃對光源為氫且波長為656.27 nm之光譜線之折射率)。
於光學玻璃中，在表示短波段之部分分散性之部分分散比(θg，F)與阿貝數(νd)之間存在大概直線性關係。表示該關係之直線係於縱軸上採用部分分散比(θg，F)且橫軸上採用阿貝數(νd)之正交座標上，由將描繪NSL7與PBM2之部分分散比及阿貝數之2點連結之直線表示，被稱作正規線(normal line)(參照圖1)。成為正規線基準之正規玻璃係根據每個光學玻璃製造商而有所不同，但各公司亦均以大致相等之斜度及截距進行定義。(NSL7及PBM2係OHARA股份有限公司製造之光學玻璃，PBM2之阿貝數(νd)係36.3，部分分散比(θg，F)係0.5828，NSL7之阿貝數(νd)係60.5，部分分散比(θg，F)係0.5436)。
此處，作為具有1.73以上之較高折射率(nd)及45以上之較高阿貝數(較低分散)之玻璃，例如眾所周知如專利文獻1~3所示之光學玻璃。
又，作為具有1.70以上之較高折射率(nd)及39以上未達52之較高阿貝數(較低分散)之玻璃，例如眾所周知如專利文獻4~6所示之含有大量La2O3成分等稀土類元素成分之光學玻璃。
又，作為具有1.60以上1.70以下之較高折射率(nd)及50以上之較高阿貝數(νd)之玻璃，例如眾所周知如專利文獻7~10所示之光學玻璃。
又，作為具有1.57以上之較高折射率(nd)及50以上之較高阿貝數(νd)之玻璃，例如眾所周知如專利文獻11~19所示之含有大量La2O3成分等稀土類元素成分之光學玻璃。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-261877號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-084059號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-242210號公報
[專利文獻4]日本專利特開2005-170782號公報
[專利文獻5]日本專利特開2006-016295號公報
[專利文獻6]國際公開第2004/054937號手冊
[專利文獻7]日本專利特開昭56-096747號公報
[專利文獻8]日本專利特開昭62-087433號公報
[專利文獻9]日本專利特開平11-157868號公報
[專利文獻10]日本專利特開2006-117504號公報
[專利文獻11]日本專利特開2007-261877號公報
[專利文獻12]日本專利特開2009-084059號公報
[專利文獻13]日本專利特開2009-242210號公報
[專利文獻14]日本專利特開2006-117503號公報
[專利文獻15]日本專利特開平11-139844號公報
[專利文獻16]日本專利特開昭62-100449號公報
[專利文獻17]日本專利特開2005-170782號公報
[專利文獻18]日本專利特開2006-016295號公報
[專利文獻19]國際公開第2004/054937號手冊
然而，專利文獻1~19之光學玻璃係部分分散比不大，故而不適合用作修正上述二次光譜之透鏡。即，業者要求一種低分散(高阿貝數)且部分分散比(θg，F)較大之光學玻璃。更具體而言，業者要求一種具有較高之折射率(nd)及較高之阿貝數(νd)，並且部分分散比(θg，F)亦較大之光學玻璃。
尤其是，專利文獻5~13所揭示之玻璃存在製作玻璃時容易產生失透之問題點。自產生一次失透之玻璃，製作如控制尤其是可視區域之光之光學元件較困難。
本發明係鑒於上述問題點開發而成者，其目的在於獲得一種折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且較佳地使用於修正色像差之光學玻璃及使用其之透鏡預成形體。
本發明者等人為解決上述問題銳意反覆試驗研究，結果發現藉由併用B2O3成分與La2O3成分，實現玻璃之高折射率及低分散化，並且玻璃之部分分散比(θg，F)係亦於與阿貝數(νd)之間具有所需之關係，從而完成了本發明。尤其是，亦發現藉由包含F成分，即便包含降低部分分散比之作用較強之La2O3成分等稀土類元素成分，玻璃之部分分散比(θg，F)係亦於與阿貝數(νd)之間具有所需之關係。
又，亦發現藉由併用B2O3成分與F成分，實現玻璃之低分散化，並且部分分散比亦提高，由此於與阿貝數(νd)之間可獲得所需之關係。
又，亦發現藉由B2O3成分及La2O3成分中併用Al2O3成分及F成分，實現玻璃之高折射率及低分散化，並且即便包含降低部分分散比之作用較強之La2O3成分等稀土類元素成分，部分分散比亦提高，由此於與阿貝數(νd)之間可獲得所需之關係，且玻璃之液相溫度提高。
具體而言，本發明提供如下所述者。
(1)　一種光學玻璃，其包含B2O3成分，具有1.70以上之折射率(nd)及39以上之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)或(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。
(2)　如(1)之光學玻璃，其更包含La2O3成分，具有1.73以上之折射率(nd)及45以上之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)之關係。
(3)　如(1)之光學玻璃，其更包含La2O3成分及F成分，具有39以上未達52之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。
(4)　如(1)之光學玻璃，其更包含F成分，於以阿貝數(νd)為x軸且以折射率(nd)為y軸之xy正交座標中，具有由A(50，1.70)、B(60，1.60)、C(63，1.60)、D(63，1.70)之4點包圍之範圍之阿貝數及折射率。
(5)　如(2)至(4)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，B2O3成分之含量為5.0~50.0%，La2O3成分之含量為55.0%以下。
(6)　如(5)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，含有5.0%以上之La2O3成分。
(7)　如(5)或(6)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，含有10.0%以上之La2O3成分。
(8)　如(5)至(7)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，La2O3成分之含量為50.0%以下。
(9)　如(1)至(8)中任一項之光學玻璃，其中於氧化物換算組成中，更包含Al2O3成分。
(10)　如(1)至(9)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Al2O3成分之含量為20.0%以下。
(11)　如(10)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，含有0.1%以上20.0%以下之Al2O3成分。
(12)　如(1)至(11)中任一項之光學玻璃，其中以外加比例對氧化物基準質量之質量%計，F成分之含量為30.0%以下。
(13)　如(12)之光學玻璃，其中以外加比例對氧化物基準質量之質量%計，以多於0%含有F成分。
(14)　如(12)或(13)之光學玻璃，其中以外加比例對氧化物基準質量之質量%計，含有0.1%以上之F成分。
(15)　如(1)至(14)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，SiO2成分之含量為40.0%以下。
(16)　如(15)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，SiO2成分之含量為25.0%以下。
(17)　如(15)或(16)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，更包含SiO2成分，其含量為25.0%以下。
(18)　如(1)至(17)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(SiO2+B2O3)為40.0%以下。
(19)　如(1)至(18)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Gd2O3成分　0~40.0%及/或Y2O3成分　0~20.0%及/或Yb2O3成分　0~20.0%及/或Lu2O3成分　0~20.0%。
(20)　如(19)之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Gd2O3成分　0~40.0%及/或Y2O3成分　0~20.0%及/或Yb2O3成分　0~20.0%及/或Lu2O3成分　0~10.0%之各成分。
(21)　如(19)或(20)之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Gd2O3成分　0~30.0%及/或Y2O3成分　0~20.0%及/或Yb2O3成分　0~20.0%及/或Lu2O3成分　0~10.0%之各成分。
(22)　如(1)至(21)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Gd2O3之含量為29.5%以下。
(23)　如(1)至(22)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之質量和為80.0%以下。
(24)　如(23)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之質量和為20.0%以上。
(25)　如(23)或(24)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之質量和為20.0%以上80.0%以下。
(26)　如(1)至(25)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之質量和多於43.0%且80.0%以下。
(27)　如(26)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb所組成之群之1種以上)之質量和為63.5%以下。
(28)　如(26)或(27)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb所組成之群之1種以上)之質量和未達53.0%。
(29)　如(1)至(28)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Gd2O3+Yb2O3)為26.0%以下。
(30)　如(1)至(29)中任一項之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比Ln2O3/(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)為1.7以上25.0以下。
(31)　如(1)至(30)中任一項之光學玻璃，其中氧化物換算組成之質量比Ln2O3/(SiO2+B2O3)為1.00以上(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)。
(32)　如(1)至(31)中任一項之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Bi2O3成分　0~10.0%及/或TiO2成分　0~15.0%及/或Nb2O5成分　0~20.0%之各成分。
(33)　如(1)至(32)中任一項之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，WO3成分　0~15.0%及/或K2O成分　0~10.0%之各成分。
(34)　如(1)至(33)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為0.1%以上30.0%以下。
(35)　如(34)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為1.0%以上。
(36)　如(1)至(35)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)為20.0%以下。
(37)　如(36)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)為10.0%以下。
(38)　如(1)至(37)中任一項之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比F/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為0.36以上1.00以下。
(39)　如(1)至(38)中任一項之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZrO2成分　0~15.0%及/或Ta2O5成分　0~25.0%。
(40)　如(39)之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZrO2成分　0~15.0%及/或Ta2O5成分　0~15.0%之各成分。
(41)　如(1)至(40)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(WO3+La2O3+ZrO2+Ta2O5)為10.0%以上60.0%以下。
(42)　如(1)至(41)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)多於0%。
(43)　如(1)至(42)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Li2O成分之含量為15.0%以下。
(44)　如(43)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Li2O成分之含量為10.0%以下。
(45)　如(44)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Li2O成分之含量為5.0%以下。
(46)　如(1)至(45)中任一項之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為2.00以下。
(47)　如(1)至(46)中任一項之光學玻璃，其中氧化物換算組成之質量比(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)/(Ta2O5+ZrO2+Li2O)為0.50以上。
(48)　如(47)之光學玻璃，其中氧化物換算組成之質量比(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)/(Ta2O5+ZrO2+Li2O)為1.3以上。
(49)　如(1)至(48)中任一項之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，MgO成分　0~20.0%及/或CaO成分　0~40.0%及/或SrO成分　0~40.0%及/或BaO成分　0~55.0%之各成分。
(50)　如(49)之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，MgO成分　0~10.0%及/或CaO成分　0~25.0%及/或SrO成分　0~25.0%及/或BaO成分　0~55.0%之各成分。
(51)　如(49)或(50)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，MgO成分　0~10.0%及/或CaO成分　0~15.0%及/或SrO成分　0~15.0%及/或BaO成分　0~25.0%。
(52)　如(1)至(51)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之RO成分(式中，R係選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群之1種以上)之質量和為55.0%以下。
(53)　如(52)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之RO成分(式中，R係選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群之1種以上)之質量和為25.0%以下。
(54)　如(52)或(53)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之RO成分(式中，R係選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群之1種以上)之質量和為20.0%以下。
(55)　如(1)至(54)中任一項之光學玻璃，其中以相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量%計，Na2O成分之含量為20.0%以下。
(56)　如(55)之光學玻璃，其中以相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量%計，Na2O成分之含量為10.0%以下。
(57)　如(1)至(56)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Rn2O成分(式中，Rn係選自由Li、Na、K所組成之群之1種以上)之質量和為25.0%以下。
(58)　如(57)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Rn2O成分(式中，Rn係選自由Li、Na、K所組成之群之1種以上)之質量和為15.0%以下。
(59)　如(1)至(58)中任一項之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZnO成分之含量為30.0%以下。
(60)　如(59)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZnO成分之含量為25.0%以下。
(61)　如(59)或(60)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZnO成分之含量為15.0%以下。
(62)　如(1)至(61)中任一項之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，GeO2成分　0~10.0%及/或P2O5成分　0~10.0%及/或Ga2O3成分　0~10.0%及/或TeO2成分　0~10.0%及/或SnO2成分　0~5.0%及/或Sb2O3成分　0~1.0%之各成分。
(63)　如(62)之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，GeO2成分　0~10.0%及/或P2O5成分　0~10.0%及/或Ga2O3成分　0~10.0%及/或TeO2成分　0~10.0%及/或SnO2成分　0~1.0%及/或Sb2O3成分　0~1.0%。
(64)　如(1)至(63)中任一項之光學玻璃，其中具有1.57以上之折射率(nd)及45以上之阿貝數(νd)。
(65)　如(1)至(64)中任一項之光學玻璃，其中阿貝數(νd)係於與折射率(nd)之間滿足νd≧-100×nd+220之關係。
(66)　如(1)至(65)中任一項之光學玻璃，其中阿貝數(νd)係於與折射率(nd)之間滿足νd≧-125×nd+265之關係。
(67)　一種預成形體材，其包含如(1)至(66)中任一項之光學玻璃。
(68)　一種光學元件，其係對如(67)之預成形體材進行擠壓成形製作而成。
(69)　一種光學元件，其係以如(1)至(66)中任一項之光學玻璃為母材。
(70)　一種光學機器，其包括如(68)或(69)之光學元件。
根據本發明，可獲得一種折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且可較佳地使用於修正色像差之光學玻璃、使用其之預成形體及光學元件。
本發明之光學玻璃係包含B2O3成分，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)或(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。使部分分散比(θg，F)於與阿貝數(νd)之間滿足特定之關係，藉此由光學玻璃形成之光學元件之色像差下降。因此，可獲得折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且可較佳地使用於修正色像差之光學玻璃、使用其之預成形體及光學元件。
尤其是，第一實施態樣之光學玻璃(以下，設為第一光學玻璃)係包含B2O3成分、La2O3成分，具有1.73以上之折射率(nd)及45以上之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)之關係。尤其是，於第一光學玻璃中，包含B2O3成分及La2O3成分，藉此玻璃之折射率提高而分散減小。又，使部分分散比(θg，F)於與阿貝數(νd)之間滿足特定之關係，藉此由光學玻璃形成之光學元件之色像差下降。因此，可獲得折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且著色較少且可較佳地使用於修正色像差之光學玻璃、使用其之預成形體及光學元件。
又，第二實施態樣之光學玻璃(以下，設為第二光學玻璃)係包含B2O3成分、La2O3成分及F成分，具有1.70以上之折射率(nd)及39以上未達52之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。尤其是，於第二光學玻璃中，包含B2O3成分及La2O3成分，藉此玻璃之折射率提高而分散減小，對可視光之透明性亦提高。又，包含F成分，藉此即便包含降低部分分散比之作用較強之La2O3成分等稀土類元素成分，部分分散比(θg，F)亦提高，藉此由光學玻璃形成之光學元件之色像差下降。因此，可獲得折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且著色較少且可較佳地使用於修正色像差之光學玻璃。
又，第三實施形態之光學玻璃(以下，設為第三光學玻璃)係包含B2O3成分及F成分，於以阿貝數(νd)為x軸且以折射率(nd)為y軸之xy正交座標中，具有由A(50，1.70)、B(60，1.60)、C(63，1.60)、D(63，1.70)之4點包圍之範圍之阿貝數及折射率，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧-0.00170×νd+0.6375之關係。尤其是，於第三光學玻璃中，併用B2O3成分與F成分，藉此實現玻璃之低分散化，並且部分分散比亦提高，由此於與阿貝數(νd)之間獲得所需之關係。因此，可獲得折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且可較佳地使用於修正色像差之光學玻璃、使用其之預成形體及光學元件。
又，第四實施形態之光學玻璃(以下，設為第四光學玻璃)係以質量%計包含5.0~55.0%之B2O3成分、10.0~55.0%之La2O3成分，更包含Al2O3成分及F成分。尤其是，於第四光學玻璃中，在特定含量之範圍內包含B2O3成分及La2O3成分，藉此玻璃之折射率提高而分散減小，且對可視光之透明性提高。又，於B2O3成分及La2O3成分中併用Al2O3成分及F成分，藉此即便包含降低部分分散比之作用較強之La2O3成分等稀土類元素成分，部分分散比(θg，F)亦提高，且，玻璃之液相溫度提高。因此，可獲得折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內並且可較佳地使用於修正色像差且耐失透性較高之光學玻璃。
以下，對本發明之光學玻璃之實施形態進行詳細說明，但本發明並不受限於以下實施形態，可於本發明之目標範圍內適當附加變更而實施。再者，有時針對重複說明之部位適當省略說明，但並不限定發明之宗旨。
[玻璃成分]
以下，對構成本發明之光學玻璃之各成分之組成範圍進行敍述。於本說明書中，各成分之含量係只要不做特別說明之情形時，全部以相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量%表示。此處，所謂「氧化物換算組成」係指當假設用作本發明之玻璃構成成分之原料的氧化物、複合鹽、金屬氟化物等在熔融時全部進行分解而變為氧化物之情形時，將該生成氧化物之總質量設為100質量%來標記玻璃中所含之各成分之組成。
<關於必須成分、任意成分>
B2O3成分係於玻璃內部形成網狀結構而促進穩定之玻璃形成之成分。尤其是，將B2O3成分之含量設為5.0%以上，藉此使玻璃難以失透，可容易獲得穩定之玻璃。另一方面，將B2O3成分之含量設為55.0%以下，藉此可容易獲得所需之折射率及分散性。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的B2O3成分之含量之下限設為較佳為5.0%，更佳為8.0%，最佳為10.0%，進而較佳為13.0%，最佳為15.0%。另一方面，將該B2O3成分之含量之上限設為較佳為55.0%，更佳為50.0%，進而較佳為45.0%，進而較佳為40.0%，進而較佳為35.0%。尤其是，於本發明之光學玻璃中，亦可將該B2O3成分之含量之上限設為30.0%。B2O3成分係例如可使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7‧10H2O、BPO4等作為原料而包含於玻璃內。
La2O3成分係提高玻璃之折射率而減小分散之成分。
尤其是，將La2O3成分之含量設為55.0%以下，藉此抑制玻璃之分相，製作玻璃時，可使玻璃難以失透。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的La2O3成分之含量之上限設為較佳為55.0%，更佳為54.0%，進而較佳為53.0%，進而較佳為52.0%，進而較佳為50.0%，最佳為45.0%。再者，La2O3成分之含量之下限係於可獲得具有所需光學特性之玻璃之範圍內適當設定，但藉由將La2O3成分之含量設為5.0%以上，可容易獲得具有所需較高之折射率及較高之阿貝數且對可視光之穿透率較高之玻璃。因此，將該La2O3成分之含量之下限設為較佳為5.0%，更佳為10.0%，進而較佳為多於12.0%，進而較佳為13.0%，進而較佳為15.0%。亦可將該La2O3成分之含量之下限設為20.0%，亦可將下限設為25.0%。La2O3成分係例如可使用La2O3、La(NO3)3‧XH2O(X係任意之整數)等作為原料而包含於玻璃內。
F成分係提高玻璃之部分分散比之成分，且係降低玻璃之轉移點(Tg)之成分。尤其是，將F成分之含量設為30.0%以下，藉此可提高玻璃之穩定性而使其難以失透。因此，將以相對於氧化物基準質量之外加比例計之F成分之含量之上限設為較佳為30.0%，更佳為25.0%，進而較佳為20.0%，最佳為15.0%。尤其是，於第三光學玻璃中，亦可將該F成分之含量設為10.0%以下。再者，本發明之光學玻璃係即便不包含F成分，亦可獲得具有所需較高之部分分散比之光學玻璃，但藉由包含F成分，可獲得具有較高之部分分散比並且著色亦較少之光學玻璃。因此，將以相對於氧化物基準質量之外加比例計之F成分之含量之下限設為較佳為多於0、更佳為0.1%，更佳為多於0.5%，進而較佳為1.0%，進而較佳為多於1.0%，進而較佳為多於2.0%，進而較佳為3.0%，最佳為多於3.0%。尤其是，亦可將以該外加比例計之F成分之含量之下限設為5.0%，亦可將下限設為6.2%，亦可將下限設為6.8%。又，於第四光學玻璃中，亦可將該F成分之含量之下限設為較佳為6.0%，進而較佳為7.0%，最佳為8.0%。F成分係例如可使用ZrF4、AlF3、NaF、CaF2、LaF3等作為原料而包含於玻璃內。
再者，本說明書中之F成分之含量係假設構成玻璃之陽離子成分全部形成其與恰好達到電荷平衡數量之氧鍵結而成之氧化物且將由彼等氧化物形成之整個玻璃之質量設為100%，並以質量%來表示F成分之質量者(相對於氧化物基準質量之外加比例質量%)。
Al2O3成分係容易形成穩定之玻璃之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Al2O3成分之含量設為20.0%以下，藉此可抑制玻璃之阿貝數之下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Al2O3成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，進而較佳為10.0%。亦可將該Al2O3成分之含量之上限設為較佳為8.0%，進而較佳為5.0%，最佳為2.0%。此處，亦可不包含Al2O3成分，但尤其是於第四光學玻璃中，藉由包含Al2O3成分而可抑制玻璃之阿貝數之下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Al2O3成分之含量之下限設為較佳為多於0%，更佳為0.1%，進而較佳為0.5%，進而較佳為1.0%，進而較佳為多於3.0%，最佳為多於3.4%。Al2O3成分係例如可使用Al2O3、Al(OH)3、AlF3等作為原料而包含於玻璃內。
尤其是，於第四光學玻璃中，Al2O3成分之含量對F成分之含量之比率較佳為大於0且15.0以下。將該比率設為特定範圍內，藉此提高玻璃之穩定性，故而可獲得耐失透性更高之玻璃。因此，將氧化物換算組成之質量比Al2O3/F之下限設為較佳為大於0、更佳為0.1、最佳為0.3。另一方面，將該比率之上限設為較佳為15.0、更佳為10.0、進而較佳為5.0、進而較佳為4.0、最佳為3.2。再者，於該含量之比率中，F成分之含量係指以相對於氧化物基準質量之外加比例計之含量，Al2O3成分之含量係指相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之含量。
SiO2成分係促進穩定之玻璃形成且抑制製作玻璃時之失透(結晶物之產生)之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將SiO2成分之含量設為40.0%以下，藉此使SiO2成分容易溶解於熔融玻璃中，可避免高溫下之溶解。將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的SiO2成分之含量之上限設為較佳為40.0%，更佳為30.0%，進而較佳為未達28.0%，進而較佳為25.0%，進而較佳為未達25.0%，進而較佳為24.0%，進而較佳為20.0%，最佳為未達20.0%。尤其是，於第一、第二及第四光學玻璃中，亦可將該SiO2成分之含量之上限設為15.0%，亦可將上限設為10.0%。再者，即便不包含SiO2成分，亦可獲得具有所需較高之部分分散比之玻璃，但藉由包含SiO2成分，可提高玻璃之耐失透性。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的SiO2成分之含量之下限設為較佳為多於0%，較佳為0.1%，更佳為0.5%，進而較佳為1.0%。尤其是，於第三光學玻璃中，亦可將該SiO2成分之含量之下限設為4.0%，亦可設為多於5.0%。SiO2成分係例如可使用SiO2、K2SiF6、Na2SiF6等作為原料而包含於玻璃內。
尤其是，於第四光學玻璃中，SiO2成分與B2O3成分之質量和較佳為40.0%以下。藉此，抑制玻璃之折射率之下降，故而可獲得具有所需之高折射率之光學玻璃。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的質量和(SiO2+B2O3)之上限設為較佳為40.0%，更佳為35.0%，最佳為32.0%。再者，就獲得穩定性較高且耐失透性較高之玻璃之觀點而言，將該質量和(SiO2+B2O3)之下限設為較佳為5.0%，更佳為10.0%，最佳為15.0%。
Gd2O3成分係提高玻璃之折射率而減小分散之成分。
尤其是，將Gd2O3成分之含量設為40.0%以下，藉此抑制玻璃之分相，且，製作玻璃時，可使玻璃難以失透。
因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Gd2O3成分之含量之上限設為較佳為40.0%，更佳為35.0%，進而較佳為30.0%，最佳為29.5%。
尤其是，於第三光學玻璃中，亦可將該Gd2O3成分之含量設為較佳為未達28.0%，更佳為未達25.0%，最佳為未達20.0%。
再者，即便不包含Gd2O3成分，亦可獲得具有所需較高之部分分散比之玻璃，但藉由包含0.1%以上之Gd2O3成分，可容易獲得所需之折射率及分散性。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Gd2O3成分之含量之下限設為較佳為0.1%，更佳為1.0%，進而較佳為2.0%。尤其是，於第一及第四光學玻璃中，亦可將該Gd2O3成分之含量之下限設為5.0%，亦可將下限設為7.0%。Gd2O3成分係例如可使用Gd2O3、GdF3等作為原料而包含於玻璃內。
Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分係提高玻璃之折射率而減小分散之成分。此處，將Y2O3成分、Yb2O3成分或Lu2O3成分之含量設為20.0%以下，藉此可使玻璃難以失透。尤其是，將Yb2O3成分之含量設為10.0%以下，藉此於玻璃之長波長側(波長1000 nm之附近)難以產生吸收，故而可提高玻璃對紅外線之耐性。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Y2O3成分及Yb2O3成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.0%，進而較佳為5.0%，最佳為4.0%。又，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Lu2O3成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.0%，進而較佳為5.0%，最佳為3.0%。尤其是，就提高玻璃對紅外線之耐性之觀點而言，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Yb2O3成分之含量設為較佳為未達3.0%，最佳為未達1.0%。Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分係例如可使用Y2O3、YF3、Yb2O3、Lu2O3等作為原料而包含於玻璃內。
於本發明之光學玻璃中，Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之含量之質量和較佳為80.0%以下。藉此，可降低製作玻璃時之玻璃之失透。
因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Ln2O3成分之含量之質量和之上限設為較佳為80.0%，更佳為78.0%，最佳為75.0%。尤其是，於第三光學玻璃中，亦可將該Ln2O3成分之含量之質量和之上限設為較佳為63.5%，更佳為60.0%，進而較佳為55.0%，最佳為未達50.0%。再者，Ln2O3成分之合計含量之下限係於可獲得所需特性之光學玻璃之範圍內適當選擇，但例如設為多於10.0%，藉此可容易獲得所需較高之折射率及阿貝數，減少著色，且減小光彈性常數。尤其是，於本發明之光學玻璃中，即便包含大量稀土類，部分分散比亦難以下降，故而可容易兼顧所需較高之部分分散比與較高之折射率及阿貝數。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Ln2O3成分之含量之質量和之下限設為較佳為多於10.0%，更佳為多於15.0%，進而較佳為多於16.0%，進而較佳為20.0%，最佳為多於20.0%。尤其是，於第一、第二及第四光學玻璃中，亦可將該Ln2O3成分之含量之質量和之下限設為較佳為30.0%，更佳為40.0%，進而較佳為多於43.0%，進而較佳為45.0%，進而較佳為50.0%，最佳為55.0%。
尤其是，於第三光學玻璃中，Gd2O3成分與Yb2O3成分之和較佳為26.0%以下。藉此，抑制使用提高折射率之作用較強之Gd2O3成分及Yb2O3成分，故而提高部分分散比，並且亦可容易獲得所需之折射率及分散。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Gd2O3+Yb2O3)之上限設為較佳為26.0%，更佳為23.0%，進而較佳為20.0%，最佳為15.0%。
又，於本發明之光學玻璃中，Ln2O3之含量對質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)之質量比較佳為1.7以上25.0以下。藉此，相對於降低阿貝數之Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及Ta2O5成分之合計含量，提高阿貝數之Ln2O3之合計含量成為特定範圍內，故而可容易獲得所需之阿貝數，甚至可於部分分散比與阿貝數之間具有所需之關係。因此，將氧化物換算組成中之質量比Ln2O3/(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)之下限設為較佳為1.7，更佳為3.0，進而較佳為5.0，並將其上限設為較佳為25.0，更佳為20.0，最佳為16.8。
又，於第四光學玻璃中，Ln2O3(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)成分之含量對SiO2成分與B2O3成分之質量和之比率較佳為1.00以上。將該比率設為1.00以上，藉此即便包含Al2O3成分，折射率亦更提高，故而可獲得具有較高之部分分散比，並且亦兼具玻璃之穩定性及高折射率之光學玻璃。因此，將氧化物換算組成之質量比Ln2O3/(SiO2+B2O3)之下限設為較佳為1.00，更佳為1.25，最佳為1.40。另一方面，該比率之上限係只要可獲得穩定之玻璃，便無特別限定，但例如超過10.0時，推測出有容易引起失透之可能性。因此，將氧化物換算組成之質量比Ln2O3/(SiO2+B2O3)之上限設為較佳為10.00，更佳為8.00，最佳為5.00。於Ln2O3成分中，La2O3成分係具有進一步提高玻璃之穩定性之作用，故而就可獲得耐失透性特別高之玻璃之觀點而言，更佳為將La2O3/(SiO2+B2O3)之比率設為上述範圍內。又，就可獲得耐失透性更高之玻璃之觀點而言，亦可將氧化物換算組成之質量比La2O3/B2O3之上限設為較佳為10.00，更佳為5.00，進而較佳為3.50，進而較佳為2.30，最佳為未達2.00。
Bi2O3成分係提高玻璃之部分分散比之成分，並且提高玻璃之折射率且降低玻璃轉移點之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Bi2O3成分之含量設為10.0%以下，藉此可使可視短波長(500 nm以下)之光線穿透率難以惡化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Bi2O3成分之含量之上限設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，最佳為5.0%。Bi2O3成分係例如可使用Bi2O3等作為原料而包含於玻璃內。
TiO2成分係提高玻璃之部分分散比之成分，並且提高玻璃之折射率及分散且提高玻璃之化學耐久性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將TiO2成分之含量設為15.0%以下，藉此容易獲得所需較高之阿貝數，且，可使可視短波長(500 nm以下)之光線穿透率難以惡化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的TiO2成分之含量之上限設為較佳為15.0%，更佳為12.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.0%，進而較佳為7.0%，最佳為5.0%。TiO2成分係例如可使用TiO2等作為原料而包含於玻璃內。
Nb2O5成分係提高玻璃之部分分散比之成分，並且提高玻璃之折射率及分散且提高玻璃之化學耐久性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Nb2O5成分之含量設為20.0%以下，藉此可容易獲得所需較高之阿貝數。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Nb2O5成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，最佳為10.0%。Nb2O5成分係例如可使用Nb2O5等作為原料而包含於玻璃內。
WO3成分係提高玻璃之部分分散比之成分，並且提高玻璃之折射率及分散且提高玻璃之化學耐久性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將WO3成分之含量設為15.0%以下，藉此容易獲得所需較高之阿貝數，且，可使可視短波長(500 nm以下)之光線穿透率難以惡化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的WO3成分之含量之上限設為較佳為15.0%，更佳為12.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.0%，最佳為5.0%。再者，即便不包含WO3成分，亦可獲得具有所需較高之部分分散比之光學玻璃，但藉由將WO3成分之含量設為0.1%以上，可提高玻璃之部分分散比，故而可容易獲得具有所需較高之部分分散比之玻璃。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的WO3成分之含量之下限設為較佳為0.1%，更佳為0.3%，最佳為0.5%。WO3成分係例如可使用WO3等作為原料而包含於玻璃內。
K2O成分係進一步提高玻璃之部分分散比之成分，並且改善玻璃之熔融性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將K2O成分之含量設為10.0%以下，藉此可使玻璃之折射率難以下降，提高玻璃之穩定性而使失透等難以產生。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的K2O成分之含量之上限設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，最佳為5.0%。K2O成分係例如可使用K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等作為原料而包含於玻璃內。
於本發明之光學玻璃中，選自由F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及K2O成分所組成之群之1種以上之含量和較佳為0.1%以上。將該和設為0.1%以上，藉此必須包含提高部分分散比之成分，故而可容易獲得所需較高之部分分散比。又，因玻璃之部分分散比提高，故而部分分散比係可於與阿貝數之間具有所需之關係。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之下限設為較佳為0.1%，更佳為1.0%，進而較佳為3.0%，進而較佳為4.0%，進而較佳為5.0%，進而較佳為6.2%，最佳為8.0%。另一方面，該等成分之含量和之上限係只要可獲得穩定之玻璃，便無特別限定，但例如超過60.0%時，推測出有容易引起失透之可能性。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之上限設為較佳為60.0%，更佳為50.0%，進而較佳為40.0%。尤其是，於第二及第三光學玻璃中，亦可將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之上限設為較佳為30.0%，更佳為25.0%，更佳為20.0%，最佳為15.0%。再者，於該含量和中，F成分之含量係指以相對於氧化物基準質量之外加比例計之含量，Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及K2O成分之含量係指相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之含量。
於該等成分中，K2O成分係具有降低折射率之作用，故而就可獲得折射率特別高之玻璃之觀點而言，較佳為包含選自由F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5成分所組成之群之1種以上。又，因Nb2O5成分係降低阿貝數之作用較強，故而就可獲得阿貝數特別高之玻璃之觀點而言，較佳為包含選自由F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及K2O成分所組成之群之1種以上。又，因Bi2O3成分、TiO2成分及WO3成分係將玻璃進行著色之作用較強，故而就可獲得著色特別少之玻璃之觀點而言，較佳為包含選自由F成分、Nb2O5成分及K2O成分所組成之群之1種以上。因此，就可獲得具有較高之部分分散比並且折射率及阿貝數亦較高且著色較少之玻璃之觀點而言，較佳為增加該等成分中特別是F成分之含量。
於本發明之光學玻璃中，該等成分中之Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5成分之含量和較佳為20.0%以下。藉此，使得分散提高之成分減少，故而可容易獲得具有所需之分散之玻璃。又，因抑制包含過量該等成分所引起之玻璃之穩定性之下降，故而可進一步提高玻璃之耐失透性。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，最佳為10.0%。尤其是，亦可將第三光學玻璃中之該質量和之上限設為8.0%，亦可將上限設為5.0%。再者，就可獲得分散特別小之玻璃之觀點而言，亦可將該質量和設為未達0.5%。另一方面，即便不包含任何該等成分，亦可獲得具有所需較高之部分分散比之光學玻璃，但藉由將該等成分之質量和設為0.1%以上，可提高玻璃之部分分散比，故而可容易獲得具有所需較高之部分分散比之玻璃。因此，就獲得較高之部分分散比之觀點而言，亦可將該質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)之下限設為較佳為0.1%，更佳為0.5%，進而較佳為0.8%。
尤其是，於第三光學玻璃中，F成分之含量對F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及K2O成分之含量和之比率較佳為0.36以上。尤其是，將該比率設為0.36以上，藉此包含大量提高部分分散比並且著色亦較少之成分，故而可獲得具有所需之部分分散比之透明玻璃。因此，將氧化物換算組成中之質量比F/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)之下限設為較佳為0.36，更佳為0.40，進而較佳為0.50。再者，該質量比最佳為1.00，但就欲獲得更穩定之玻璃之觀點而言，亦可未達1.00。
ZrO2成分係提高玻璃之折射率，提高製作玻璃時之耐失透性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將ZrO2成分之含量設為15.0%以下，藉此可抑制玻璃之部分分散比之下降。又，將ZrO2成分之含量設為15.0%以下，藉此抑制玻璃之阿貝數之下降，並且避免玻璃製造時之高溫下之熔解，可降低玻璃製造時之能量損耗。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的ZrO2成分之含量之上限設為較佳為15.0%，更佳為10.0%，進而較佳為8.0%，進而較佳為7.0%，進而較佳為5.0%，最佳為未達4.0%。再者，即便不包含ZrO2成分，亦可獲得具有所需之光學特性之玻璃，但藉由將ZrO2成分之含量設為0.1%以上，可提高玻璃之耐失透性。因此，於包含ZrO2成分之情形時，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的ZrO2成分之含量之下限設為較佳為0.1%，更佳為0.5%，進而較佳為1.0%。ZrO2成分係例如可使用ZrO2、ZrF4等作為原料而包含於玻璃內。
Ta2O5成分係提高玻璃之折射率並且使玻璃穩定化之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Ta2O5成分之含量設為25.0%以下，藉此可抑制玻璃之部分分散比之下降。又，將Ta2O5成分之含量設為25.0%以下，藉此降低玻璃之材料成本，並且可避免高溫下之熔解而降低玻璃製造時之能量損耗。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Ta2O5成分之含量之上限設為較佳為25.0%，更佳為未達16.5%，進而較佳為15.0%，進而較佳為10.0%，最佳為5.0%。Ta2O5成分係例如可使用Ta2O5等作為原料而包含於玻璃內。
於本發明之光學玻璃中，WO3成分、La2O3成分、ZrO2成分及Ta2O5之含量和較佳為10.0%以上。將該和設為10.0%以上，藉此降低玻璃之著色，並且可更提高折射率。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之下限設為較佳為10.0%，更佳為20.0%，進而較佳為25.0%，最佳為30.0%。另一方面，該等成分之含量和之上限係只要可獲得穩定之玻璃，便無特別限定，但例如超過65.0%時，推測出有容易引起失透之可能性。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之上限設為較佳為65.0%，更佳為60.0%，進而較佳為55.0%，最佳為50.0%。
尤其是，於第二光學玻璃中，選自由Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及Ta2O5成分所組成之群之1種以上之含量和較佳為多於0%。藉此，玻璃之阿貝數減小，故而可容易獲得具有所需範圍之阿貝數之光學玻璃。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之下限設為較佳為多於0%，更佳為1.0%，最佳為2.0%。另一方面，該等成分之含量和之上限係只要可獲得穩定之玻璃，便無特別限定，但例如超過25.0%時，推測出有容易引起失透之可能性。因此，將相對於氧化物換算組成之質量的該等成分之含量和之上限設為較佳為25.0%，更佳為15.0%，最佳為10.0%。
Li2O成分係改善玻璃之熔融性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Li2O成分之含量設為15.0%以下，藉此抑制玻璃之部分分散比之下降，藉此可將部分分散比與阿貝數保持為所需之關係。又，將Li2O成分之含量設為15.0%以下，藉此抑制玻璃之折射率之下降，並且可使包含過量Li2O成分所引起之失透等難以產生。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Li2O成分之含量之上限設為較佳為15.0%，更佳為10.0%，進而較佳為8.0%，進而較佳為5.0%，更佳為4.0%，進而較佳為3.0%，進而較佳為未達3.0%，進而較佳為2.3%。尤其是，就可容易獲得具有更高之部分分散比之光學玻璃之觀點而言，亦可將該Li2O成分之含量設為0.5%以下，亦可設為0.4%以下，亦可設為未達0.1%，實質上亦可不包含。Li2O成分係例如可使用Li2CO3、LiNO3、LiF等作為原料而包含於玻璃內。
於本發明之光學玻璃中，Ta2O5成分、ZrO2成分及Li2O成分之含量和對F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及K2O成分之含量和之比率較佳為2.00以下。藉此，因具有降低部分分散比之作用之成分之含量少於具有提高部分分散比之作用之成分，故而可獲得具有更高之部分分散比之玻璃。因此，將氧化物換算組成中之質量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)之上限設為較佳為2.00，更佳為1.40，更佳為1.00，最佳為0.80。再者，該質量比亦可為0，但藉由將該質量比設為0.10以上，可更加提高玻璃之耐失透性。因此，將氧化物換算組成中之質量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)之下限設為較佳為0.10，更佳為0.20，最佳為0.30。
又，於本發明之光學玻璃中，(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)之質量和對(Ta2O5+ZrO2+Li2O)之質量和之比率較佳為0.50以上。藉此，因提高部分分散比之成分之含量多於大幅降低部分分散比之成分之含量，故而即便添加更多稀土類，亦可容易獲得所需較高之部分分散比。即，可容易兼顧較高之部分分散比與較高之阿貝數。因此，將氧化物換算組成中之質量比(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)/(Ta2O5+ZrO2+Li2O)之下限設為較佳為0.50，更佳為1.00，進而較佳為1.32，進而較佳為1.70。尤其是，於第一光學玻璃中，亦可將該含量之比率之下限設為較佳為1.3，更佳為1.5，最佳為2.0。另一方面，對於該含量之比率之上限，並無特別限定，亦可無限大(即，Ta2O5+ZrO2+Li2O=0%)，但就更加提高玻璃之穩定性之觀點而言，該比率亦可為100.0以下。
MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分係改善玻璃之熔融性而提高耐失透性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將MgO成分之含量設為20.0%以下，將CaO成分或SrO成分之含量設為40.0%以下，或者，將BaO成分之含量設為55.0%以下，藉此可使玻璃之折射率難以下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的MgO成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.0%，最佳為5.0%。又，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的CaO成分之含量之上限設為較佳為40.0%，更佳為30.0%，進而較佳為25.0%，進而較佳為20.0%，進而較佳為15.0%，進而較佳為12.0%，進而較佳為10.0%，最佳為未達10.0%。又，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的SrO成分之含量之上限設為較佳為40.0%，更佳為30.0%，進而較佳為25.0%，進而較佳為20.0%，進而較佳為未達16.0%，進而較佳為15.0%。又，亦可將該SrO成分之含量之上限設為更佳為12.0%，進而較佳為10.0%。又，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的BaO成分之含量之上限設為較佳為55.0%，更佳為45.0%，進而較佳為40.0%，進而較佳為35.0%，進而較佳為未達30.0%。又，亦可將該BaO成分之含量之上限設為較佳為25.0%，更佳為20.0%，進而較佳為15.0%。尤其是，於第二光學玻璃中，亦可將該BaO成分之含量之上限設為10.0%，亦可設為未達6.0%。MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分係例如可使用MgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2、BaCO3、Ba(NO3)2等作為原料而包含於玻璃內。
於本發明之光學玻璃中，RO成分(式中，R係選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群之1種以上)之含量之質量和較佳為55.0%以下。藉此，降低包含過量RO成分所引起之玻璃之失透，且可使玻璃之折射率難以下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的RO成分之含量之質量和之上限設為較佳為55.0%，更佳為45.0%，進而較佳為40.0%，最佳為35.0%。又，亦可將該RO成分之含量之質量和之上限設為較佳為25.0%，更佳為20.0%，進而較佳為15.0%，最佳為10.0%。
Na2O成分係改善玻璃之熔融性之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Na2O成分之含量設為20.0%以下，藉此可使玻璃之折射率難以下降，提高玻璃之穩定性而使失透等難以產生。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Na2O成分之含量之上限設為較佳為20.0%，更佳為15.0%，進而較佳為10.0%，更佳為8.0%，最佳為5.0%。Na2O成分係例如可使用Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等作為原料而包含於玻璃內。
Rn2O成分(式中，Rn係選自由Li、Na、K所組成之群之1種以上)係改善玻璃之熔融性並且降低玻璃轉移點而降低玻璃之失透之成分。此處，將Rn2O成分之含量設為25.0%以下，藉此可使玻璃之折射率難以下降，提高玻璃之穩定性而降低失透等之產生。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Rn2O成分之質量和之上限設為較佳為25.0%，更佳為20.0%，最佳為15.0%。尤其是，於第四光學玻璃中，亦可將該質量和之上限設為10.0%，亦可將上限設為5.0%。
ZnO成分係改善玻璃之熔融性、降低玻璃轉移點且容易形成穩定之玻璃之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。
尤其是，將ZnO成分之含量設為30.0%以下，藉此小幅抑制光學玻璃之光彈性常數。因此，可提高光學玻璃之穿透光之偏光特性，甚至可提高投影機或照相機中之顯色性。
因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的ZnO成分之含量之上限設為較佳為30.0%，更佳為25.0%，進而較佳為20.0%，進而較佳為15.0%，進而較佳為12.0%，進而較佳為10.0%，進而較佳為8.7%，進而較佳為7.7%。尤其是，於第一光學玻璃中，亦可將該ZnO成分之含量之上限設為5.0%。ZnO成分係例如可使用ZnO、ZnF2等作為原料而包含於玻璃內。
GeO2成分係具有提高玻璃之折射率而提高耐失透性之效果之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。然而，因GeO2成分之原料價格昂貴，故而若其量較多，則材料成本上升，因此所得之玻璃不實用。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的GeO2成分之含量之上限設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，進而較佳為5.0%，進而較佳為2.0%，最佳為未達2.0%。GeO2成分係例如可使用GeO2等作為原料包含於而玻璃內。
P2O5成分係具有降低玻璃之液相溫度而提高耐失透性之效果之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將P2O5成分之含量設為10.0%以下，藉此可抑制玻璃之化學耐久性、尤其是耐水性之下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的P2O5成分之含量之上限設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，進而較佳為5.0%，最佳為2.0%。P2O5成分係例如可使用Al(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等作為原料而包含於玻璃內。
Ga2O3成分係容易形成穩定之玻璃之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Ga2O3成分之含量設為10.0%以下，藉此可抑制玻璃之阿貝數之下降。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Ga2O3成分之含量之上限分別設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，進而較佳為5.0%，最佳為2.0%。Ga2O3成分係例如可使用Ga2O3、Ga(OH)3等作為原料而包含於玻璃內。
TeO2成分係提高折射率、降低玻璃轉移點(Tg)之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。然而，TeO2存在如下問題，即，於鉑製坩堝或由鉑形成與熔融玻璃相接觸之部分之熔融槽中熔融玻璃原料時，可能會與鉑進行合金化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的TeO2成分之含有率之上限設為較佳為10.0%，更佳為8.0%，最佳為5.0%。TeO2成分係例如可使用TeO2等作為原料而包含於玻璃內。
SnO2成分係降低熔融玻璃之氧化而淨化熔融玻璃、且使玻璃對光照射之穿透率難以惡化之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將SnO2成分之含量設為5.0%以下，藉此可使熔融玻璃之還原所引起之玻璃之著色或玻璃之失透難以產生。又，SnO2成分與溶解設備(尤其是Pt等貴金屬)之合金化下降，故而可實現溶解設備之長壽命化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的SnO2成分之含量之上限設為較佳為5.0%，更佳為3.0%，進而較佳為1.0%，更佳為0.7%，最佳為0.5%。SnO2成分係例如可使用SnO、SnO2、SnF2、SnF4等作為原料而包含於玻璃內。
Sb2O3成分係使熔融玻璃脫泡之成分，係本發明之光學玻璃中之任意成分。尤其是，將Sb2O3成分之含量設為1.0%以下，藉此可使玻璃熔融時之過度發泡難以產生，可使Sb2O3成分難以與溶解設備(尤其是Pt等貴金屬)進行合金化。因此，將相對於氧化物換算組成之玻璃總質量的Sb2O3成分之含量之上限設為較佳為1.0%，更佳為0.8%，最佳為0.5%。Sb2O3成分係例如可使用Sb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7‧5H2O等作為原料而包含於玻璃內。
再者，使玻璃淨化且脫泡之成分並不限定於上述Sb2O3成分，可使用玻璃製造領域中之眾所周知之淨化劑、脫泡劑或彼等之組合。
<關於不應包含之成分>
其次，對本發明之光學玻璃中不應包含之成分及包含時不佳之成分進行說明。
於本發明之光學玻璃中，可於不損及本申請案發明之玻璃之特性之範圍內，視需要添加其他成分。其中，GeO2成分會導致玻璃之分散性提高，故而較佳為實質上不包含。
又，除Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu以外，V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各過渡金屬成分係於將各者單獨或複合而少量含有之情形時，亦具有玻璃被著色且於可視域之特定波長中產生吸收之性質，故而尤其是使用可視區域之波長之光學玻璃中，較佳為實質上不包含。
進而，PbO等鉛化合物及As2O3等砷化合物，以及Th、Cd、Tl、Os、Be、Se之各成分近年來存在控制用作有害化學物資之傾向，不僅是玻璃之製造步驟，連加工步驟及製品化後之處分為止均需要環境對策上之措施。因此，於重視環境上之影響之情形時，較佳為除不可避免之混入以外，實質上不包含該等。藉此，光學玻璃中實質上不包含污染環境之物質。因此，即便不實施特別的環境對策上之措施，亦可製造、加工及廢棄該光學玻璃。
本發明之玻璃組合物係因以相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量%來表示其組成，故而並不直接由莫耳%之記載來表示，但依據滿足本發明中要求之諸多特性之玻璃組合物中存在之各成分之莫耳%表示的組成係以氧化物換算組成大概採用以下值。B2O3成分　10.0~75.0 mol%及以及La2O3成分　0~25.0 mol%及/或Bi2O3成分　0~4.0 mol%及/或TiO2成分　0~30.0 mol%及/或WO3成分　0~10.0 mol%及/或Nb2O5成分　0~10.0 mol%及/或K2O成分　0~15.0 mol%及/或Ta2O5成分　0~10.0 mol%及/或ZrO2成分　0~25.0 mol%及/或Li2O成分　0~40.0 mol%及/或Gd2O3成分　0~20.0 mol%及/或Y2O3成分　0~15.0 mol%及/或Yb2O3成分　0~10.0 mol%及/或Lu2O3成分　0~10.0 mol%及/或MgO成分　0~50.0 mol%及/或CaO成分　0~50.0 mol%及/或SrO成分　0~50.0 mol%及/或BaO成分　0~55.0 mol%及/或SiO2成分　0~70.0 mol%及/或ZnO成分　0~30.0 mol%及/或GeO2成分　0~20.0 mol%及/或P2O5成分　0~10.0 mol%及/或Al2O3成分　0~40.0 mol%及/或Ga2O3成分　0~8.0 mol%及/或Na2O成分　0~25.0 mol%及/或TeO2成分　0~8.0 mol%及/或SnO2成分　0~5.0 mol%及/或SnO2成分　0~1.0 mol%及/或Sb2O3成分　0~0.5 mol%以及與上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代而成之氟化物之作為F之合計量0~75.0 mol%
尤其是，根據第一光學玻璃莫耳%表示之組成係以氧化物換算組成計，較佳為La2O3成分　5.0~25.0 mol%以及Ta2O5成分　0~5.0 mol%及/或Li2O成分　0~25.0 mol%及/或MgO成分　0~35.0 mol%及/或CaO成分　0~35.0 mol%及/或SrO成分　0~25.0 mol%及/或BaO成分　0~25.0 mol%及/或SiO2成分　0~60.0 mol%及/或Al2O3成分　0~20.0 mol%及/或SnO2成分　0~1.0 mol%。
又，根據第二光學玻璃莫耳%表示之組成係以氧化物換算組成計，較佳為La2O3成分　5.0~25.0 mol%以及Li2O成分　0~30.0 mol%及/或Lu2O3成分　0~5.0 mol%及/或MgO成分　0~35.0 mol%及/或CaO成分　0~35.0 mol%及/或SrO成分　0~25.0 mol%及/或BaO成分　0~25.0 mol%及/或SiO2成分　0~60.0 mol%及/或Al2O3成分　0~20.0 mol%及/或SnO2成分　0~1.0 mol%。
尤其是，根據第三光學玻璃莫耳%表示之組成係以氧化物換算組成計，較佳為Gd2O3成分　0~15.0 mol%及/或Ta2O5成分　0~3.0 mol%及/或ZnO成分　0~25.0 mol%及/或Al2O3成分　0~20.0 mol%以及與上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代而成之氟化物之作為F之合計量超過0 mol%~75.0 mol%。
又，根據第四光學玻璃莫耳%表示之組成係以氧化物換算組成計，較佳為B2O3成分　10.0~75.0 mol%，La2O3成分　10.0~25.0 mol%及Al2O3成分　超過0 mol%~40.0 mol%以及Ta2O5成分　0~4.0 mol%及/或Li2O成分　0~15.0 mol%及/或MgO成分　0~35.0 mol%及/或CaO成分　0~50.0 mol%及/或SrO成分　0~35.0 mol%及/或BaO成分　0~50.0 mol%及/或ZnO成分　0~25.0 mol%以及與上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代而成之氟化物之作為F之合計量超過0 mol%~75.0 mol%。
[製造方法]
本發明之光學玻璃係例如如下所述製作。即，以各成分成為特定含量之範圍內之方式均勻地混合上述原料，將所製作之混合物投入到鉑坩堝、石英坩堝或氧化鋁坩堝而進行粗熔融後，放入金坩堝、鉑坩堝、鉑合金坩堝或銥坩堝，並於900~1400℃之溫度範圍內熔融1~5小時，進行攪拌使其均質化而進行消泡等後，降低至1200℃以下之溫度後，進行精加工攪拌而去除條紋，使用成形模具進行成形，藉此製作。此處，作為獲得使用成形模具進行成形之玻璃之方法，可列舉將熔融玻璃流至成形模具之一端，同時自成形模具之另一端側抽出已成形之玻璃之方法，或者藉由所謂一次壓型(Direct Press)而形成玻璃成形體之方法，或者如所謂懸浮成形般將熔融玻璃澆鑄到模具內緩慢冷卻而形成玻璃成形體之方法。
[物性]
本發明之光學玻璃較佳為具有特定之折射率及分散(阿貝數)。
此處，將本發明之光學玻璃之折射率(nd)之下限設為較佳為1.50，更佳為1.51，進而較佳為1.52。尤其是，亦可將第一及第二光學玻璃之折射率(nd)之下限設為較佳為1.70，更佳為1.73，進而較佳為1.75，最佳為1.77。又，亦可將第四光學玻璃之折射率(nd)之下限設為較佳為1.57，更佳為1.60，最佳為1.65。另一方面，對於本發明之光學玻璃之折射率(nd)之上限，並無特別限定，大概為2.20以下、更具體而言2.10以下、進而具體而言2.00以下之情況居多。尤其是，亦可將第三光學玻璃之折射率(nd)之上限設為較佳為1.70，更佳為未達1.70，最佳為1.69。
將本發明之光學玻璃之阿貝數(νd)之下限設為較佳為39，更佳為40，進而較佳為41。尤其是，亦可將第一及第四光學玻璃之阿貝數(νd)之下限設為較佳為45，更佳為47，最佳為49。又，亦可將第三光學玻璃之阿貝數(νd)之下限設為較佳為50，更佳為52，最佳為53。另一方面，對於本發明之光學玻璃之阿貝數(νd)之上限，並無特別限定，大概為63以下、更具體而言61以下、進而具體而言60以下、進而具體而言58以下、進而具體而言57以下之情況居多。尤其是，亦可將本發明之第二光學玻璃之阿貝數(νd)之上限設為較佳為52，更佳為51，最佳為50。
此處，本發明之第二光學玻璃之阿貝數(νd)係於與折射率(nd)之間，較佳為滿足(νd)≧(-125×nd+265)之關係，更佳為滿足(νd)≧(-125×nd+266)之關係，最佳為滿足(νd)≧(-125×nd+267)之關係。
又，本發明之光學玻璃之阿貝數(νd)係於與折射率(nd)之間，較佳為滿足(νd)≧(-100×nd+220)之關係，更佳為滿足(νd)≧(-100×nd+222)之關係，最佳為滿足(νd)≧(-100×nd+223)之關係。尤其是，於第三光學玻璃中，於以阿貝數(νd)為x軸且以折射率(nd)為y軸之xy正交座標中，較佳為具有由A(50，1.70)、B(60，1.60)、C(63，1.60)、D(63，1.70)之4點包圍之範圍之阿貝數及折射率。
藉由該等，光學設計之自由度變寬，進而即便實現元件之薄型化，亦可獲得較大光之折射量。
又，本發明之光學玻璃係具有較高之部分分散比(θg，F)。更具體而言，本發明之光學玻璃之部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.6375)或(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。本發明之光學玻璃係可獲得具有較包含大量稀土類元素成分之先前眾所周知之玻璃更高之部分分散比(θg，F)之光學玻璃。因此，實現玻璃之高折射率及低分散化，並且亦可減少由該光學玻璃形成之光學元件之色像差。
此處，第一光學玻璃之部分分散比(θg，F)之下限較佳為(-0.00170×νd+0.63750)，更佳為(-0.00170×νd+0.63950)，最佳為(-0.00170×νd+0.64150)。另一方面，對於第一光學玻璃之部分分散比(θg，F)之上限，並無特別限定，例如為(-0.00170×νd+0.65750)、更佳為(-0.00170×νd+0.65550)、最佳為(-0.00170×νd+0.653750)之情況居多。
又，第二光學玻璃之部分分散比(θg，F)之下限較佳為(-2.0×10-3×νd+0.6498)，更佳為(-2.0×10-3×νd+0.6518)，最佳為(-2.0×10-3×νd+0.6558)。另一方面，對於第二光學玻璃之部分分散比(θg，F)之上限，並無特別限定，例如為(-2.0×10-3×νd+0.6950)、更佳為(-2.0×10-3×νd+0.6930)、最佳為(-2.0×10-3×νd+0.6910)之情況居多。再者，於使用與正規線平行之直線定義第二光學玻璃之部分分散比與阿貝數(νd)之關係之情形時，部分分散比(θg，F)成為例如(-1.7×10-3×νd+0.63450)以上、更具體而言(-1.7×10-3×νd+0.63750)以上、進而具體而言(-1.7×10-3×νd+0.63950)以上、進而具體而言(-1.7×10-3×νd+0.64150)以上之情況居多，例如成為(-1.7×10-3×νd+0.67750)以下、更具體而言(-1.7×10-3×νd+0.67550)以下、進而具體而言(-1.7×10-3×νd+0.67350)以下之情況居多。
又，第三光學玻璃之部分分散比(θg，F)之下限較佳為(-0.00170×νd+0.6375)，更佳為(-0.00170×νd+0.6395)，最佳為(-0.00170×νd+0.6415)。另一方面，對於第三光學玻璃之部分分散比(θg，F)之上限，並無特別限定，大概為(-0.00170×νd+0.6575)、更具體而言(-0.00170×νd+0.6555)、進而具體而言(-0.00170×νd+0.6535)之情況居多。
又，第四光學玻璃之部分分散比(θg，F)之下限較佳為(-0.00170×νd+0.6375)，更佳為(-0.00170×νd+0.6395)，最佳為(-0.00170×νd+0.6415)。另一方面，對於第四光學玻璃之部分分散比(θg，F)之上限，並無特別限定，大概為(-0.00170×νd+0.6800)以下、更具體而言(-0.00170×νd+0.6790)以下、進而具體而言(-0.00170×νd+0.6780)以下之情況居多。再者，本發明中之部分分散比之較佳範圍係隨著光學玻璃之阿貝數產生變動，故而使用與正規線平行之直線表示。
本發明之光學玻璃之部分分散比(θg，F)係基於日本光學硝子工業會規格JOGIS01-2003進行測定。再者，本測定中使用之玻璃係使用將徐冷降溫速度設為-25℃/hr而利用徐冷爐進行處理所得者。
又，本發明之光學玻璃較佳為具有650℃以下之玻璃轉移點(Tg)。藉此，可進行更低溫度下之擠壓成形，故而亦可降低模壓成形中使用之模具之氧化而實現模具之長壽命化。因此，將本發明之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)之上限設為較佳為650℃，更佳為620℃，最佳為600℃。再者，對於本發明之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)之下限，並無特別限定，藉由本發明所得之玻璃之玻璃轉移點(Tg)大概為100℃以上、具體而言150℃以上、進而具體而言200℃以上之情況居多。
本發明之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)係藉由進行使用示差熱測定裝置(NETZSCH-Gertebau公司製造STA 409 CD)之測定而算出。此處，將進行測定時之樣品粒度設為425~600 μm，並將升溫速度設為10℃/min。
又，本發明之光學玻璃較佳為著色較少。於本發明之光學玻璃中，若以玻璃之穿透率表示，則厚度10 mm之樣品中表示分光穿透率70%之波長(λ70)為500 nm以下，更佳為480 nm以下，最佳為450 nm以下。尤其是，於本發明之光學玻璃中，厚度10 mm之樣品中表示分光穿透率80%之波長(λ80)較佳為500 nm以下，更佳為480 nm以下，最佳為450 nm以下。又，於本發明之光學玻璃中，厚度10 mm之樣品中表示分光穿透率5%之波長(λ5)為450 nm以下，更佳為430 nm以下，最佳為410 nm以下。藉此，使玻璃之吸收端位於紫外區域之附近，提高可視域中之玻璃之透明性，故而可將該光學玻璃用作透鏡等光學元件之材料。
本發明之光學玻璃之穿透率係依據日本光學硝子工業會規格JOGIS02進行測定。具體而言，對厚度10±0.1 mm之對面平行研磨品，依據JISZ8722測定200~800 nm之分光穿透率，算出λ80(穿透率80%時之波長)、λ70(穿透率70%時之波長)及λ5(穿透率5%時之波長)。
又，本發明之光學玻璃較佳為光彈性常數較小。尤其是，於本發明之光學玻璃中，波長546.1 nm中之光彈性常數(β)為2.0×10-5 nm‧cm-1‧Pa-1以下，更佳為1.5×10-5 nm‧cm-1‧Pa-1以下，進而較佳為1.0×10-5 nm‧cm-1‧Pa-1以下，最佳為0.7×10-5 nm‧cm-1‧Pa-1以下。藉此，光學玻璃之部分分散比提高，並且穿透光之偏光特性亦提高，故而將光學玻璃使用於投影機或照相機(尤其是包括偏光鏡者)之光學系統時，降低色像差，並且亦抑制光學元件之內部之光之亂反射。即，可進一步提高該等投影機或照相機中之顯色性。
本發明之光學玻璃之光彈性常數(β)係使用經對面研磨之直徑25 mm、厚度8 mm之圓板形狀之試樣，沿特定方向施加F[Pa]之壓縮荷重，測定此時在玻璃中心產生之波長546.1 nm之光之光程差δ[nm]。繼而，使用所得之F及δ之值與玻璃之厚度d[cm]之值，並根據δ=β×d×F之關係式算出光彈性常數β[10-5 nm‧cm-1‧Pa-1]。再者，波長546.1 nm之測定光源係使用超高壓汞燈。
又，本發明之光學玻璃較佳為耐失透性較高。尤其是，本發明之光學玻璃較佳為具有1200℃以下之較低液相溫度。更具體而言，將本發明之光學玻璃之液相溫度之上限設為較佳為1200℃，更佳為1180℃，最佳為1150℃。藉此，玻璃之穩定性提高而結晶化下降，故而可提高自熔融狀態形成玻璃時之耐失透性，可減少使用玻璃之光學元件對光學特性之影響。另一方面，對於本發明之光學玻璃之液相溫度之下限，並無特別限定，藉由本發明所得之玻璃之液相溫度大概為500℃以上、具體而言550℃以上、進而具體而言600℃以上之情況居多。再者，本說明書中之「保溫試驗」係藉由如下方式進行，即，為確認玻璃之耐失透性較高，將玻璃原料放入30 cc之鉑製坩堝後，蓋上蓋子而於1200℃~1250℃之爐內溶解10~20分鐘左右，進行攪拌使其均質化後，將所得之玻璃在設定為1000~1150℃之爐內蓋上蓋子保持2小時，觀察向玻璃之表面及內部、以及與坩堝之內壁之接觸面析出之結晶。
[預成形體及光學元件]
由所製作之光學玻璃，例如可使用再熱擠壓成形或精密擠壓成形等模壓成形之方法而製作玻璃成形體。即，可由光學玻璃製作模壓成形用之預成形體，並對該預成形體進行再熱擠壓成形後，進行研磨加工而製作玻璃成形體，或者例如對進行研磨加工所製作之預成形體進行精密擠壓成形而製作玻璃成形體。再者，製作玻璃成形體之方法並不限定於該等方法。
如此製作之玻璃成形體係有效利用於各種光學元件，其中尤其較佳為使用於透鏡或稜鏡等光學元件之用途。藉此，降低設置有光學元件之光學系統之穿透光中之色像差所引起之色模糊。因此，將該光學元件使用於照相機之情形時，可更正確地表現出攝影對象物，將該光學元件使用於投影機之情形時，可精彩度更高地投影所需之影像。
[實施例]
將本發明之實施例(No. A1~No. A13、No. B1~No. B23、No. C1~No. C6、No. D1~No. D36)及比較例(No. a1、No. c1、No. d1)之組成、以及該等玻璃之折射率(nd)及阿貝數(νd)、部分分散比(θg，F)、玻璃轉移點(Tg)、穿透率80%時之波長(λ80)、穿透率5%時之波長(λ5)及液相溫度之值示於表1~表11。再者，以下實施例只不過是例示目的，並不限定於該等實施例。
本發明之實施例(No. A1~No. A13、No. B1~No. B23、No. C1~No. C6、No. D1~No. D36)之光學玻璃及比較例(No. a1、No. c1、No. d1)之玻璃係作為各成分之原料均分別選擇相當之氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氟化物、氫氧化物、偏磷酸化合物等通常光學玻璃中使用之高純度原料，並以達到表1~表11所示之各實施例及比較例之組成之比例之方式稱取而均勻地混合後，投入到鉑坩堝內，並根據玻璃組成之熔融難易度而利用電爐在1000~1400℃之溫度範圍內溶解1~6小時，進行攪拌使其均質化而進行消泡等後，將溫度降低至1200℃以下而進行攪拌使用均質化後，澆鑄到模具內，緩慢冷卻而製作玻璃。
此處，實施例(No. A1~No. A13、No. B1~No. B23、No. C1~No. C6、No. D1~No. D36)及比較例(No. a1、No. c1、No. d1)之玻璃之折射率(nd)及阿貝數(νd)及部分分散比(θg，F)係基於日本光學硝子工業會規格JOGIS01-2003進行測定。繼而，關於所算出之阿貝數(νd)及部分分散比(θg，F)之值，算出關係式(θg，F)=-a×νd+b中之斜度a為0.0017及0.0020時之截距b。又，關於所算出之折射率(nd)之值，算出關係式-100×nd+220之值。再者，本測定中使用之玻璃係使用將徐冷降溫速度設為-25℃/hr而利用徐冷爐進行處理所得者。
又，實施例(No. D1~No. D36)及比較例(No. d1)之玻璃之玻璃轉移點(Tg)係藉由進行使用示差熱測定裝置(NETZSCH-Gertebau公司製造STA 409 CD)之測定而算出。此處，將進行測定時之樣品粒度設為425~600 μm，並將升溫速度設為10℃/min。
又，關於實施例(No. D1~No. D36)及比較例(No. d1)之玻璃之穿透率，依據日本光學硝子工業會規格JOGIS02進行測定。再者，於本發明中，測定玻璃之穿透率，藉此算出玻璃之著色之有無及程度。具體而言，對厚度10±0.1 mm之對面平行研磨品，依據JISZ8722測定200~800 nm之分光穿透率，算出穿透率80%時之波長(λ80)及λ5(穿透率5%時之波長)。
又，實施例(No. D1~No. D36)及比較例(No. d1)之玻璃之液相溫度係藉由如下方式測定，即，將已粉碎之玻璃試樣以10 mm間隔載置於鉑板上，將其在附帶800℃至1200℃之溫度傾斜之爐內保持30分鐘後取出，冷卻後，利用倍率80倍之顯微鏡觀察玻璃試樣中之結晶之有無。此時，作為樣品，將光學玻璃粉碎成直徑2 mm左右之粒狀。
本發明之實施例之光學玻璃之部分分散比(θg，F)為(-0.00170×νd+0.6375)以上，更具體而言(-0.00170×νd+0.6420)以上。尤其是，實施例(No. C1~No. C6)之光學玻璃之部分分散比(θg，F)為(-0.00170×νd+0.64486)以上。又，本發明之實施例(No. A1~No. A13)之光學玻璃之部分分散比(θg，F)亦為(-0.00170×νd+0.63750)以上，推測出具有所需較高之部分分散比。另一方面，本發明之實施例(No. B1~No. B23)之光學玻璃之部分分散比(θg，F)為(-0.00200×νd+0.64982)以上。因此，清楚明白本發明之實施例之光學玻璃係與阿貝數(νd)之關係式中部分分散比(θg，F)較大，形成光學元件時之色像差較小。
本發明之實施例之光學玻璃之折射率(nd)均為1.57以上，更詳細而言為1.65以上，並且該折射率(nd)為2.20以下，更詳細而言為1.85以下，在所需之範圍內。尤其是，本發明之實施例(No. A1~No. A13)之光學玻璃之折射率(nd)均為1.73以上，並且該折射率(nd)為1.78以下。又，本發明之實施例(No. B1~No. B23)之光學玻璃之折射率(nd)均為1.70以上，更具體而言為1.75以上。又，實施例(No. C1~No. C6)之光學玻璃之折射率(nd)均為1.60以上，更詳細而言為1.65以上，並且該折射率(nd)為1.70以下。又，實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之折射率(nd)均為1.69以上，並且該折射率(nd)為1.81以下。
又，本發明之實施例之光學玻璃之阿貝數(νd)均為39以上，更詳細而言為40.7以上，並且該阿貝數(νd)為63以下，更詳細而言為61以下，在所需之範圍內。尤其是，本發明之實施例(No. A1~No. A13)之光學玻璃之阿貝數(νd)均為45以上，更詳細而言為49以上，並且該阿貝數(νd)為60以下，更詳細而言為54以下。又，本發明之實施例(No. B1~No. B23)之光學玻璃之阿貝數(νd)均為39以上，更詳細而言為40.7以上，並且該阿貝數(νd)未達52，更詳細而言為51.3以下。又，本發明之實施例(No. C1~No. C6)之光學玻璃之阿貝數(νd)均為50以上，更具體而言為54以上，並且該阿貝數(νd)為57以下。又，本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之阿貝數(νd)均為45以上，並且該阿貝數(νd)為63以下，更詳細而言為61以下。
此處，於本發明之實施例(No. C1~No. C6)之光學玻璃中，本發明之光學玻璃之阿貝數(νd)係於與折射率(nd)之間滿足(νd)≧(-100×nd+220)之關係。
又，本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)為650℃以下，更詳細而言為620℃以下，在所需之範圍內。又，推測出本發明之其他實施例之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)亦為650℃以下。
又，本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之λ80(穿透率80%時之波長)均為500 nm以下，更詳細而言為410 nm以下。又，本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之λ5(穿透率5%時之波長)均為450 nm以下，更詳細而言為350 nm以下，在所需之範圍內。又，推測出本發明之其他實施例之光學玻璃之λ70(穿透率70%時之波長)亦均為500 nm以下，λ5(穿透率5%時之波長)亦均為450 nm以下。
又，本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃之液相溫度均為1200℃以下，更詳細而言為1100℃以下，並且該液相溫度為500℃以上。另一方面，比較例(No. d1)之玻璃之液相溫度為1200℃以上。因此，清楚明白本發明之實施例之光學玻璃係液相溫度低於比較例之玻璃而難以失透。
又，推測出本發明之實施例(No. A1~No. A13)之光學玻璃係波長546.1 nm中之光彈性常數(β)為2.0×10-5 nm‧cm-1‧Pa-1以下。
因此，清楚明白本發明之實施例之光學玻璃係折射率(nd)及阿貝數(νd)處於所需之範圍內，並且色像差較小，容易進行模壓成形，對可視區域波長光之透明性較高。尤其是，亦清楚明白本發明之實施例(No. D1~No. D36)之光學玻璃係耐失透性較高。又，認為實施例(No. A1~No. A13)之光學玻璃係光學玻璃內部之亂反射亦較小。
進而，使用本發明之實施例中獲得之光學玻璃，進行再熱擠壓成形後，進行研削及研磨，加工成透鏡及稜鏡之形狀。又，使用本發明之實施例之光學玻璃，形成精密擠壓成形用預成形體，並對精密擠壓成形用預成形體進行精密擠壓成形加工。於任一情形時，加熱軟化後之玻璃中均未產生乳白化及失透等問題，可穩定地加工成各種透鏡及稜鏡之形狀。
以上，對本發明根據例示目的進行了詳細說明，但本實施例只不過是例示目的，只要不脫離本發明之思想及範圍，便應理解業者可進行各種改變。
圖1係表示部分分散比(θg，F)為縱軸且阿貝數(νd)為橫軸之正交座標上所表示之正規線的圖。
(無元件符號說明)

Claims (35)

  1. 一種光學玻璃，其相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計含有B2O3成分5.0~50.0%、La2O3成分10.0~55.0%，且SiO2成分之含量為15.0%以下、Ta2O5成分之含量為10.0%以下，以外加比例對氧化物基準質量之質量%計，F成分之含量為超過0%且30.0%以下，且該光學玻璃具有1.57以上之折射率(nd)及39以上之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)係於與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)或(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。
  2. 如請求項1之光學玻璃，其具有1.73以上之折射率(nd)及45以上之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)之關係。
  3. 如請求項1之光學玻璃，其具有39以上未達52之阿貝數(νd)，部分分散比(θg，F)與阿貝數(νd)之間滿足(θg，F)≧(-2.0×10-3×νd+0.6498)之關係。
  4. 如請求項1之光學玻璃，其於以阿貝數(νd)為x軸且以折射率(nd)為y軸之xy正交座標中，具有由A(50,1.70)、B(60,1.60)、C(63,1.60)、D(63,1.70)之4點包圍之範圍之阿貝數及折射率。
  5. 如請求項1之光學玻璃，其中於氧化物換算組成中，更包含Al2O3成分。
  6. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Al2O3成分之含量為20.0%以 下。
  7. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(SiO2+B2O3)為40.0%以下。
  8. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，Gd2O3成分 0~40.0%及/或Y2O3成分 0~20.0%及/或Yb2O3成分 0~20.0%及/或Lu2O3成分 0~20.0%。
  9. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Ln2O3成分(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)之質量和為80.0%以下。
  10. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Gd2O3+Yb2O3)為26.0%以下。
  11. 如請求項1之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比Ln2O3/(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)為1.7以上25.0以下(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)。
  12. 如請求項1之光學玻璃，其中氧化物換算組成之質量比Ln2O3/(SiO2+B2O3)為1.00以上(式中，Ln係選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群之1種以上)。
  13. 如請求項1之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計， Bi2O3成分 0~10.0%及/或TiO2成分 0~15.0%及/或Nb2O5成分 0~20.0%及/或WO3成分 0~15.0%及/或K2O成分 0~10.0%之各成分。
  14. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為0.1%以上30.0%以下。
  15. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)為20.0%以下。
  16. 如請求項1之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比F/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為0.36以上1.00以下。
  17. 如請求項1之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，ZrO2成分 0~15.0%。
  18. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(WO3+La2O3+ZrO2+Ta2O5)為10.0%以上60.0%以下。
  19. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)多於0%。
  20. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之 玻璃總質量，以質量%計，Li2O成分之含量為15.0%以下。
  21. 如請求項1之光學玻璃，其中氧化物換算組成中之質量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)為2.00以下。
  22. 如請求項1之光學玻璃，其中氧化物換算組成之質量比(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)/(Ta2O5+ZrO2+Li2O)為0.50以上。
  23. 如請求項1之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，MgO成分 0~20.0%及/或CaO成分 0~40.0%及/或SrO成分 0~40.0%及/或BaO成分 0~55.0%之各成分。
  24. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之RO成分(式中，R係選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群之1種以上)之質量和為55.0%以下。
  25. 如請求項1之光學玻璃，其中以相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之質量%計，Na2O成分之含量為20.0%以下。
  26. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之玻璃總質量之Rn2O成分(式中，Rn係選自由Li、Na、K所組成之群之1種以上)之質量和為25.0%以下。
  27. 如請求項1之光學玻璃，其中相對於氧化物換算組成之 玻璃總質量，以質量%計，ZnO成分之含量為30.0%以下。
  28. 如請求項1之光學玻璃，其更包含相對於氧化物換算組成之玻璃總質量，以質量%計，GeO2成分 0~10.0%及/或P2O5成分 0~10.0%及/或Ga2O3成分 0~10.0%及/或TeO2成分 0~10.0%及/或SnO2成分 0~5.0%及/或Sb2O3成分 0~1.0%之各成分。
  29. 如請求項1之光學玻璃，其中具有1.57以上之折射率(nd)及45以上之阿貝數(νd)。
  30. 如請求項1之光學玻璃，其中阿貝數(νd)與折射率(nd)之間滿足νd≧-100×nd+220之關係。
  31. 如請求項1之光學玻璃，其中阿貝數(νd)與折射率(nd)之間滿足νd≧-125×nd+265之關係。
  32. 一種預成形體材，其包含如請求項1之光學玻璃。
  33. 一種光學元件，其係對如請求項32之預成形體材進行擠壓成形製作而成。
  34. 一種光學元件，其係以如請求項1之光學玻璃為母材。
  35. 一種光學機器，其包括如請求項33或34之光學元件。
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