TWI673245B - 光學玻璃、預成形體材及光學元件 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於更低價地獲得一種預成形體材,該預成形體材之折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,並且容易進行精密模壓成形且耐失透性較高。
本發明之光學玻璃以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分5.0%以上且30.0%以下,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.65以上之折射率(nd),且具有42以上且60以下之阿貝數(νd)。
Description
本發明係關於一種光學玻璃、預成形體材及光學元件。
近年來,急速推進使用光學系統之機器之數位化或高精細化,於數位相機或攝錄影機等攝影機器、或者投影儀或投影電視等圖像播放(投影)機器等各種光學機器之領域中,削減光學系統中所使用之透鏡或稜鏡等光學元件之片數而對光學系統整體進行輕量化及小型化的要求增強。
製作光學元件之光學玻璃之中,尤其是可實現光學系統整體之輕量化及小型化的具有1.65以上之折射率(nd)、具有42以上且60以下之阿貝數(νd)且能夠精密模壓成形之高折射率低分散玻璃之需求非常大。作為此種高折射率低分散玻璃,已知有如由專利文獻1及2所代表之玻璃組合物。
[專利文獻1]日本專利特開2002-249337號公報
[專利文獻2]日本專利特開2003-201143號公報
於光學系統中所使用之透鏡中有球面透鏡與非球面透鏡,若利用非球面透鏡則可削減光學元件之片數。又,於透鏡以外之各種光學
元件中亦已知有具備形成有複雜形狀之面者。然而,若欲於先前之研削、研磨步驟中獲得非球面或形成有複雜形狀之面,必需要高成本且複雜之作業步驟。因此,將由坯或玻璃塊所獲得之預成形體材利用經超精密加工之模具直接進行加壓成形而獲得光學元件之形狀的方法即進行精密模壓成形之方法為當前主流。
又,除將預成形體材進行精密模壓成形之方法以外,亦已知有對玻璃成形體進行研削及研磨之方法,該玻璃成形體係將由玻璃材料所形成之坯或玻璃塊進行再加熱使之成形(再加熱加壓成形)而獲得。
作為此種精密模壓成形或再加熱加壓成形所使用之預成形體材之製造方法,有利用滴加法由熔融玻璃直接製造的方法、或者對將玻璃塊進行再加熱加壓或研削加工成球形狀所獲得之加工品進行研削研磨的方法。任一方法均為了使熔融玻璃成形為所需之形狀而獲得光學元件,從而要求有容易進行精密模壓成形、及所形成之玻璃不易引起失透。
又,為了降低光學玻璃之材料成本,較理想為構成光學玻璃之各成分之原料費儘可能為低價。又,為了降低光學玻璃之製造成本,較理想為原料之熔解性較高即於更低之溫度下熔解。然而,難以說專利文獻1及2中所記載之玻璃組合物為充分滿足該等各種要求者。
本發明係鑒於上述問題方面而完成者,其目的在於更低價地獲得一種預成形體材,該預成形體材之折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,並且容易進行精密模壓成形且耐失透性較高。
本發明者等人為了解決上述課題而反覆進行了銳意試驗研究,結果發現可獲得一種光學玻璃,該光學玻璃係於含有B2O3成分及La2O3成分之玻璃中,折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,且降低材料成本較高之Gd2O3成分及Ta2O5成分之含量,並且於玻璃製作時
及加壓成形時不易引起失透,從而完成本發明。
具體而言,本發明提供如以下者。
(1)一種光學玻璃,其以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分5.0%以上且30.0%以下,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.65以上之折射率(nd),且具有42以上且60以下之阿貝數(νd)。
(2)如(1)之光學玻璃,其具有1.70以上之折射率(nd)。
(3)如(1)之光學玻璃,其以莫耳%計,含有La2O3成分8.0%以上且30.0%以下,且具有45以上且60以下之阿貝數(νd)。
(4)如(1)至(3)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,Gd2O3成分為0~未達7.0%、Ta2O5成分為0~未達5.0%。
(5)如(1)至(4)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,Y2O3成分為0~15.0%、Yb2O3成分為0~10.0%。
(6)如(1)至(5)中任一項之光學玻璃,其中Ln2O3成分(式中,Ln為選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群中之1種以上)之莫耳和為10.0%以上且40.0%以下。
(7)如(1)至(6)中任一項之光學玻璃,其中莫耳比Y2O3/(La2O3+Gd2O3)為超過0且未達1.00。
(8)如(1)至(7)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,SiO2成分之含量為15.0%以下。
(9)如(1)至(8)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,ZrO2成分之含量為10.0%以下。
(10)如(1)至(9)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,含有ZnO成分超過0%且40.0%以下。
(11)如(1)至(10)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,含有ZnO成分5.0%以上且40.0%以下。
(12)如(1)至(11)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,Nb2O5成分為0~10.0%、WO3成分為0~10.0%、Bi2O3成分為0~15.0%。
(13)如(1)至(12)中任一項之光學玻璃,其中莫耳和Ta2O5+Nb2O5+WO3+Bi2O3為15.0%以下。
(14)如(1)至(13)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,Li2O成分為0~10.0%、Na2O成分為0~15.0%、K2O成分為0~10.0%。
(15)如(1)至(14)中任一項之光學玻璃,其中莫耳和(ZnO+2×Li2O)為5.0%以上且45.0%以下。
(16)如(1)至(15)中任一項之光學玻璃,其中Rn2O成分(式中,Rn為選自由Li、Na、K所組成之群中之1種以上)之莫耳和為20.0%以下。
(17)如(1)至(16)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,MgO成分為0~10.0%、CaO成分為0~40.0%、SrO成分為0~30.0%、BaO成分為0~30.0%。
(18)如(1)至(17)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,MgO成分為0~10.0%、CaO成分為0~10.0%、SrO成分為0~10.0%、
BaO成分為0~10.0%。
(19)如(1)至(18)中任一項之光學玻璃,其中RO成分(式中,R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群中之1種以上)之莫耳和為50.0%以下。
(20)如(1)至(19)中任一項之光學玻璃,其中RO成分(式中,R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群中之1種以上)之莫耳和為10.0%以下。
(21)如(1)至(20)中任一項之光學玻璃,其中以莫耳%計,P2O5成分為0~10.0%、GeO2成分為0~10.0%、Al2O3成分為0~15.0%、Ga2O3成分為0~15.0%、TiO2成分為0~20.0%、TeO2成分為0~15.0%、SnO2成分為0~3.0%、Sb2O3成分為0~1.0%,且作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的含量為0~15.0莫耳%。
(22)如(1)至(21)中任一項之光學玻璃,其具有1.70以上且1.85以下之折射率(nd),且具有42以上且55以下之阿貝數(νd)。
(23)如(1)至(22)中任一項之光學玻璃,其具有1.65以上且1.80以下之折射率(nd),且具有50以上且60以下之阿貝數(νd)。
(24)如(1)至(23)中任一項之光學玻璃,其具有1100℃以下之液相溫度。
(25)一種預成形體材,其包含如(1)至(24)中任一項之光學玻璃。
(26)一種光學元件,其係將如(25)之預成形體材進行加壓成形而
製作。
(27)一種光學元件,其係以如(1)至(24)中任一項之光學玻璃作為母材。
(28)一種光學機器,其具備如(26)或(27)之光學元件。
根據本發明,可更低價地獲得一種預成形體材,該預成形體材之折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,並且容易進行精密模壓成形且耐失透性較高。
本發明之光學玻璃以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分5.0%以上且30.0%以下,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.65以上之折射率(nd),且具有42以上且60以下之阿貝數(νd)。
尤其是第1光學玻璃以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分5.0%以上且30.0%以下,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.70以上之折射率(nd),且具有42以上且60以下之阿貝數(νd)。
又,第2光學玻璃以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分8.0%以上且30.0%以下,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.65以上之折射率(nd),且具有45以上且60以下之阿貝數(νd)。
藉由以B2O3成分及La2O3成分作為基礎,而具有1.65以上(或1.70以上)之折射率(nd)及42以上且60以下(或45以上且60以下)之阿貝數(νd),並且液相溫度容易變低。又,本案發明者發現,於具有1.65以
上(或1.70以上)之折射率(nd)及42以上且60以下(或45以上且60以下)之阿貝數(νd)之玻璃中,可降低材料成本較高之Gd2O3成分及Ta2O5成分之含量並且降低玻璃製作時及加壓成形時之失透。
因此,可低價地獲得一種能獲得預成形體材之光學玻璃,該預成形體材之折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,並且容易進行精密模壓成形且耐失透性較高。
以下,對本發明之光學玻璃之實施形態詳細地進行說明。本發明不受以下實施形態之任何限定,於本發明之目的之範圍內可適當施加變更而實施。再者,有對重複說明之處適當省略說明之情形,但並不限定發明之主旨。
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,於無特別預先說明之情形時,各成分之含量係設為以相對於全部氧化物換算組成之玻璃總物質量之莫耳%表示者。此處,「氧化物換算組成」係於假定作為本發明之玻璃構成成分之原料所使用之氧化物、複合鹽、金屬氟化物等於熔融時全部分解而變化為氧化物的情形時,將該產生氧化物之總物質量設為100莫耳%而記載玻璃中所含有之各成分的組成。
於包含較多稀土氧化物之本發明之光學玻璃中,B2O3成分係作為玻璃形成氧化物所必需之成分。尤其是藉由將B2O3成分之含量設為35.0%以上,可提高玻璃之耐失透性且提高玻璃之阿貝數。因此,B2O3成分之含量較佳為將35.0%設為下限,更佳為將37.0%設為下限,進而較佳為將38.0%設為下限,進而較佳為將40.0%設為下限,進而較佳為將45.0%設為下限,進而較佳為將47.0%設為下限。
另一方面,藉由將B2O3成分之含量設為65.0%以下,可容易獲得
更大之折射率且可抑制化學耐久性之惡化。因此,B2O3成分之含量較佳為將65.0%設為上限,更佳為將62.0%設為上限,進而較佳為將60.0%設為上限,進而較佳為將57.0%設為上限,進而較佳為將54.0%設為上限。
B2O3成分可使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7‧10H2O、BPO4等作為原料。
La2O3成分係提高玻璃之折射率且提高玻璃之阿貝數的必須成分。因此,La2O3成分之含量較佳為將5.0%設為下限,更佳為將8.0%設為下限,進而較佳為將10.0%設為下限,進而較佳為將12.0%設為下限,進而較佳為將13.0%設為下限。
另一方面,藉由將La2O3成分之含量設為30.0%以下而提高玻璃之穩定性,藉此可降低失透。因此,La2O3成分相對於氧化物換算組成之玻璃總物質量之含量較佳為將30.0%設為上限,更佳為將20.0%設為上限,進而較佳為將18.0%設為上限,進而較佳為將16.0%設為上限。
La2O3成分可使用La2O3、La(NO3)3‧XH2O(X為任意之整數)等作為原料。
Gd2O3成分及Ta2O5成分之合計量較佳為未達7.0%。藉此,該等昂貴成分之含量降低,故而可抑制玻璃之材料成本。因此,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)較佳為設為未達7.0%,更佳為設為未達4.0%,進而較佳為設為未達1.0%,進而較佳為設為未達0.5%。
Gd2O3成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率且可提高阿貝數的任意成分。
另一方面,藉由將稀土元素之中尤其為昂貴之Gd2O3成分設為未達7.0%,可降低玻璃之材料成本,故而可更低價地製作光學玻璃。又,藉此可抑制玻璃之阿貝數之必要以上之上升。因此,Gd2O3成分
之含量分別較佳為設為未達7.0%,更佳為設為未達5.0%,進而較佳為設為未達1.0%,進而較佳為設為未達0.3%,進而較佳為設為未達0.1%。
Gd2O3成分可使用Gd2O3、GdF3等作為原料。
Ta2O5成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率且可提高耐失透性的任意成分。
另一方面,藉由將昂貴之Ta2O5成分設為未達5.0%,可降低玻璃之材料成本,故而可更低價地製作光學玻璃。又,藉此原料之熔解溫度變低,原料之熔解所需之能量降低,故而亦可降低光學玻璃之製造成本。因此,Ta2O5成分之含量較佳為設為未達5.0%,更佳為設為未達2.0%,進而較佳為設為未達1.0%,進而較佳為設為未達0.3%,進而較佳為設為未達0.1%。
Ta2O5成分可使用Ta2O5等作為原料。
Y2O3成分係藉由含有超過0%而維持高折射率及高阿貝數,並且可抑制玻璃之材料成本且較其他稀土成分可降低玻璃之比重的必須成分。因此,Y2O3成分之含量較佳為設為超過0%,更佳為將0.5%設為下限,更佳為將1.0%設為下限,進而較佳為將1.7%設為下限,進而較佳為將2.0%設為下限,進而較佳為將2.4%設為下限,進而較佳為將3.0%設為下限,進而較佳為將3.1%設為下限。
另一方面,藉由將Y2O3成分之含量設為15.0%以下,可抑制玻璃之折射率之降低且可提高玻璃之耐失透性。因此,Y2O3成分之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將8.0%設為上限,進而較佳為將6.5%設為上限,進而較佳為將6.0%設為上限。
Y2O3成分可使用Y2O3、YF3等作為原料。
Yb2O3成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率且可提
高阿貝數的任意成分。
另一方面,藉由將Yb2O3成分之含量設為10.0%以下,可降低玻璃之材料成本,故而可更低價地製作光學玻璃。又,藉此可提高玻璃之耐失透性。因此,Yb2O3成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限,進而較佳為將1.0%設為上限,進而較佳為設為未達0.3%。就降低材料成本之觀點而言,亦可不含有Yb2O3成分。
Yb2O3成分可使用Yb2O3等作為原料。
Ln2O3成分(式中,Ln為選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群中之1種以上)之含量之和(莫耳和)較佳為10.0%以上且40.0%以下。
尤其是藉由將該和設為10.0%以上,玻璃之折射率及阿貝數均提高,故而可容易獲得具有所需之折射率及阿貝數之玻璃。因此,Ln2O3成分之莫耳和較佳為將10.0%設為下限,更佳為將12.0%設為下限,更佳為將13.0%設為下限,進而較佳為將14.0%設為下限,進而較佳為將15.5%設為下限,進而較佳為將17.0%設為下限。
另一方面,藉由將該和設為40.0%以下,玻璃之液相溫度變低,故而可降低玻璃之失透。因此,Ln2O3成分之莫耳和較佳為將40.0%設為上限,更佳為將30.0%設為上限,進而較佳為將25.0%設為上限,進而較佳為將22.0%設為上限。
本發明之光學玻璃較佳為含有上述Ln2O3成分中之2種以上之成分。藉此,玻璃之液相溫度進一步變低,故而可獲得耐失透性更高之玻璃。於可容易使玻璃之液相溫度變低之方面、及可製作低價之光學玻璃之方面而言,尤佳為含有包含La2O3成分與Y2O3成分之2種以上之成分作為Ln2O3成分。
Y2O3成分之含量相對於La2O3成分及Gd2O3成分之合計量的比率較佳為超過0且未達1.00。
尤其是藉由將該比率設為超過0,可抑制玻璃之材料成本且較其他稀土成分可降低玻璃之比重。因此,莫耳比Y2O3/(La2O3+Gd2O3)較佳為設為超過0,更佳為將0.10設為下限,進而較佳為將0.15設為下限,進而較佳為將0.21設為下限,進而較佳為將0.24設為下限,進而較佳為將0.25設為下限。
另一方面,藉由將該比率設為未達1.00,可降低玻璃之失透且可容易獲得高折射率。因此,莫耳比Y2O3/(La2O3+Gd2O3)較佳為設為未達1.00,更佳為設為未達0.85,進而較佳為設為未達0.75,進而較佳為設為未達0.65,進而較佳為設為未達0.50,進而較佳為設為未達0.45。
SiO2成分係於含有超過0%之情形時可提高熔融玻璃之黏度,可降低玻璃之著色且可提高耐失透性的任意成分。因此,SiO2成分之含量較佳為設為超過0%,更佳為設為1.0%以上,進而較佳為設為超過1.0%,進而較佳為設為1.3%以上,進而較佳為設為1.8%以上,進而較佳為設為超過2.0%,進而較佳為設為3.0%以上,進而較佳為設為超過4.0%。
另一方面,藉由將SiO2成分之含量設為15.0%以下,可抑制玻璃轉移點之上升且可抑制折射率之降低。因此,SiO2成分之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為將12.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將8.5%設為上限,進而較佳為將7.8%設為上限。
SiO2成分可使用SiO2、K2SiF6、Na2SiF6等作為原料。
ZnO成分係於含有超過0%之情形時可使玻璃轉移點變低且可改善化學耐久性的任意成分。因此,ZnO成分之含量較佳為設為超過0%,更佳為將0.3%設為下限,進而較佳為將1.0%設為下限,進而較佳為將5.0%設為下限,進而較佳為將6.0%設為下限,進而較佳為將
8.0%設為下限,進而較佳為將10.0%設為下限,進而較佳為將11.0%設為下限,進而較佳為將17.0%設為下限,進而較佳為將20.8%設為下限。
另一方面,藉由將ZnO成分之含量設為40.0%以下,可抑制阿貝數之降低,可使液相溫度變低,且可降低因玻璃轉移點之必要以上之降低所致之失透。因此,ZnO成分之含量較佳為將40.0%設為上限,更佳為將35.0%設為上限,進而較佳為將33.0%設為上限,進而較佳為將30.0%設為上限,進而較佳為將26.0%設為上限,進而較佳為將25.0%設為上限,進而較佳為設為未達20.0%。
ZnO成分可使用ZnO、ZnF2等作為原料。
ZrO2成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率及阿貝數且可提高耐失透性的任意成分。因此,可將ZrO2成分之含量較佳為設為超過0%、更佳為設為超過0.1%、進而較佳為設為超過0.3%。
另一方面,藉由將ZrO2成分之含量設為10.0%以下,可降低因ZrO2成分之過量之含有所致之失透。因此,ZrO2成分之含量較佳為設為10.0%以下,更佳為設為8.0%以下,進而較佳為設為未達6.0%,進而較佳為設為未達5.0%,進而較佳為設為未達4.0%。
ZrO2成分可使用ZrO2、ZrF4等作為原料。
Nb2O5成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率減小阿貝數,且可藉由使玻璃之液相溫度變低而提高耐失透性的任意成分。
另一方面,藉由將Nb2O5成分之含量設為10.0%以下,可降低因Nb2O5成分之過量之含有所致之失透,且可抑制玻璃對可見光(尤其是波長500nm以下)之透過率之降低。因此,Nb2O5成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
Nb2O5成分可使用Nb2O5等作為原料。
WO3成分係於含有超過0%之情形時降低因其他高折射率成分所致之玻璃之著色並且提高折射率,可使玻璃轉移點變低且可提高玻璃之耐失透性的任意成分。
另一方面,可藉由將WO3成分之含量設為10.0%以下,而降低因WO3成分所致之玻璃之著色而提高可見光透過率。因此,WO3成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將7.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
WO3成分可使用WO3等作為原料。
Bi2O3成分係於含有超過0%之情形時可提高折射率且可降低玻璃轉移點的任意成分。
另一方面,可藉由將Bi2O3成分之含量設為15.0%以下,而降低玻璃之液相溫度而提高耐失透性。因此,Bi2O3成分之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為設為未達10.0%,進而較佳為設為未達5.0%,進而較佳為設為未達3.0%。
Bi2O3成分可使用Bi2O3等作為原料。
Ta2O5成分、Bi2O3成分、WO3成分及Nb2O5成分之莫耳和較佳為15.0%以下。藉此,可抑制阿貝數之降低,故而可容易獲得本案發明中被設為所需之光學常數。因此,莫耳和(Ta2O5+Nb2O5+WO3+Bi2O3)較佳為將15.0%設為上限,更佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為設為未達1.0%,進而較佳為設為未達0.7%,進而較佳為設為未達0.5%,進而較佳為設為未達0.3%。
Li2O成分係於含有超過0%之情形時可使玻璃轉移點變低的任意成分。
另一方面,藉由將Li2O成分之含量設為10.0%以下,可降低玻璃之液相溫度而降低失透,從而可提高化學耐久性。因此,Li2O成分之含量較佳為設為10.0%以下,更佳為設為7.0%,進而較佳為設為5.0%
以下,進而較佳為設為3.0%以下,進而較佳為設為未達1.0%。
Li2O成分可使用Li2CO3、LiNO3、Li2CO3等作為原料。
Na2O成分及K2O成分係於含有超過0%之情形時可改善玻璃之熔融性,可使玻璃轉移點變低且可提高耐失透性的任意成分。
另一方面,藉由將Na2O成分之含量設為15.0%以下、及/或將K2O成分之含量設為10.0%以下,不易降低玻璃之折射率且可降低玻璃之失透。因此,Na2O成分之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。又,K2O成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
Na2O成分及K2O成分可使用Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6、K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等作為原料。
Li2O成分之含量之2倍、及ZnO成分之含量的合計值較佳為5.0%以上且45.0%以下。
藉由將該合計值設為5.0%以上,可更容易獲得玻璃轉移點高且化學耐久性較高之光學玻璃。因此,莫耳和(ZnO+2×Li2O)較佳為將5.0%設為下限,更佳為將10.0%設為下限,進而較佳為將15.0%設為下限,進而較佳為將19.0%設為下限,進而較佳為將20.0%設為下限。
另一方面,藉由將該合計值設為45.0%以下,可不易降低玻璃之折射率及阿貝數。因此,莫耳和(ZnO+2×Li2O)較佳為將45.0%設為上限,更佳為將40.0%設為上限,進而較佳為將35.0%設為上限,進而較佳為將30.0%設為上限,進而較佳為將25.0%設為上限。
Rn2O成分(式中,Rn為選自由Li、Na、K所組成之群中之1種以上)之含量之和(莫耳和)較佳為20.0%以下。藉此,不易降低玻璃之折射率且可降低玻璃之失透。因此,Rn2O成分之莫耳和較佳為將20.0%
設為上限,更佳為將15.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將7.0%設為上限,進而較佳為將6.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.5%設為上限,進而較佳為設為未達2.0%。
MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分係於含有超過0%之情形時可調整玻璃之折射率或熔融性、耐失透性的任意成分。尤其是CaO成分、SrO成分及BaO成分亦為可提高阿貝數之成分。
另一方面,藉由將MgO成分之含量設為10.0%以下、及/或將CaO成分之含量設為40.0%以下、及/或將SrO成分及BaO成分之各自之含量設為30.0%以下,可容易獲得所需之折射率且降低因該等成分之過量之含有所致之玻璃之失透。因此,MgO成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。又,CaO成分之含量較佳為將40.0%設為上限,更佳為將30.0%設為上限,進而較佳為將20.0%設為上限,進而較佳為將15.0%設為上限,進而較佳為將12.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將8.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。又,SrO成分及BaO成分之含量較佳為將30.0%設為上限,更佳為將20.0%設為上限,進而較佳為將15.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將8.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分可使用MgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2、BaCO3、Ba(NO3)2、BaF2等作為原料。
RO成分(式中,R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群中之1種以上)之含量之和(莫耳和)較佳為50.0%以下。藉此,可容易獲得所需之高折射率。因此,RO成分之莫耳和較佳為將50.0%設為上限,更佳
為將40.0%設為上限,進而較佳為將30.0%設為上限,進而較佳為將20.0%設為上限,進而較佳為將12.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將8.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限,進而較佳為設為未達1.0%。
P2O5成分係於含有超過0%之情形時降低玻璃之液相溫度而可提高耐失透性的任意成分。
另一方面,藉由將P2O5成分之含量設為10.0%以下,可抑制玻璃之化學耐久性、尤其是耐水性之降低。因此,P2O5成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
P2O5成分可使用Al(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等作為原料。
GeO2成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率且可提高耐失透性的任意成分。
然而,GeO2之原料價格較高,故而若其含量較多則生產成本變高,故而減少利用降低Gd2O3成分或Ta2O5成分等的效果。因此,GeO2成分之含量較佳為將10.0%設為上限,更佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限,進而較佳為將1.0%設為上限,進而較佳為將0.1%設為上限。就進一步降低材料成本之觀點而言,亦可不含有GeO2成分。
GeO2成分可使用GeO2等作為原料。
Al2O3成分及Ga2O3成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之化學耐久性且可提高熔融玻璃之耐失透性的任意成分。
另一方面,藉由將Al2O3成分及Ga2O3成分之各自之含量設為15.0%以下,降低玻璃之液相溫度而可提高耐失透性。因此,Al2O3成分及Ga2O3成分之各自之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為將
10.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將3.0%設為上限。
Al2O3成分及Ga2O3成分可使用Al2O3、Al(OH)3、AlF3、Ga2O3、Ga(OH)3等作為原料。
TiO2成分係於含有超過0%之情形時可提高玻璃之折射率及阿貝數,且可藉由使玻璃之液相溫度變低而提高耐失透性的任意成分。
另一方面,可藉由將TiO2成分之含量設為20.0%以下,而降低因TiO2成分之過量之含有所致之失透,且可抑制玻璃對可見光(尤其是波長500nm以下)之透過率之降低。因此,TiO2成分之含量較佳為將20.0%設為上限,更佳為將15.0%設為上限,進而較佳為將12.0%設為上限,進而較佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,進而較佳為將1.0%設為上限。
TiO2成分可使用TiO2等作為原料。
TeO2成分係於含有超過0%之情形時可提高折射率且可降低玻璃轉移點的任意成分。
另一方面,TeO2有於鉑製之坩堝、或與熔融玻璃接觸之部分由鉑形成之熔融槽中將玻璃原料熔融時,可合金化為鉑的問題。因此,TeO2成分之含量較佳為將15.0%設為上限,更佳為設為未達10.0%,進而較佳為設為未達5.0%,進而較佳為設為未達3.0%。
TeO2成分可使用TeO2等作為原料。
SnO2成分係於含有超過0%之情形時降低熔融玻璃之氧化進行澄清,且可提高玻璃之可見光透過率的任意成分。
另一方面,可藉由將SnO2成分之含量設為3.0%以下,而降低因熔融玻璃之還原所致之玻璃之著色、或玻璃之失透。又,由於降低SnO2成分與熔解設備(尤其是Pt等貴金屬)之合金化,故而實現熔解設備之長壽命化。因此,SnO2成分之含量較佳為設為3.0%以下,更佳
為設為1.0%以下,進而較佳為設為未達0.5%。
SnO2成分可使用SnO、SnO2、SnF2、SnF4等作為原料。
Sb2O3成分係於含有超過0%之情形時可對熔融玻璃進行脫泡的任意成分。
另一方面,若Sb2O3量過多,則可見光區域之短波長區域中之透過率變差。因此,Sb2O3成分之含量較佳為將1.0%設為上限,更佳為將0.7%設為上限,進而較佳為將0.5%設為上限。
Sb2O3成分可使用Sb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7‧5H2O等作為原料。
再者,將玻璃澄清並脫泡之成分並不限定於上述Sb2O3成分,可使用玻璃製造之領域中之公知之澄清劑、脫泡劑或該等之組合。
F成分係於含有超過0%之情形時提高玻璃之阿貝數並且使玻璃轉移點降低,且可提高耐失透性的任意成分。
然而,若含有F成分則來自熔融玻璃之F成分之揮發量變多,故而不易獲得穩定之光學常數,從而不易獲得均質之玻璃。
因此,F成分之含量即作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的合計量較佳為將15.0%設為上限,更佳為將10.0%設為上限,進而較佳為將5.0%設為上限,最佳為不含有。
F成分可藉由使用例如ZrF4、AlF3、NaF、CaF2等作為原料而含於玻璃內。
其次,對本發明之光學玻璃中不應含有之成分、及含有時欠佳之成分進行說明。
於不損害本案發明之玻璃之特性之範圍內,視需要可添加其他成分。然而,除Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu以外,V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各過渡金屬成分即便於單獨或複合地含有少量之各自之情形時亦會導致玻璃著色,具有於可見區域之特定之波長產生吸收的性質,故而尤其是於使用可見區域之波長之光學玻璃中,較佳為實質上不含有。
又,PbO等鉛化合物及As2O3等砷化合物係環境負荷較高之成分,故而較理想為實質上不含有即除不可避免之混入以外一概不含有。
進而,Th、Cd、Tl、Os、Be、及Se之各成分近年來作為有害之化學物資而有控制使用之傾向,不僅玻璃之製造步驟而且至加工步驟、及製品化後之處理必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,較佳為實質上不含有該等。
關於本發明之玻璃組合物,其組成以相對於氧化物換算組成之玻璃總物質量的莫耳%表示,故而並非可直接表示為質量%之記載者,滿足本發明中所要求之各種特性的存在於玻璃組合物中之各成分之基於質量%表示的組成以氧化物換算組成計大致採用以下之值。
B2O3成分15.0~40.0質量%、La2O3成分25.0~60.0質量% Gd2O3成分0~20.0質量% Ta2O5成分0~15.0質量% Y2O3成分0~25.0質量% Yb2O3成分0~25.0質量% SiO2成分0~10.0質量% ZrO2成分0~10.0質量% ZnO成分0~25.0質量% Nb2O5成分0~20.0質量% WO3成分0~20.0質量%
Bi2O3成分0~40.0質量% Li2O成分0~3.0質量% Na2O成分0~10.0質量% K2O成分0~10.0質量% MgO成分0~3.0質量% CaO成分0~25.0質量% SrO成分0~25.0質量% BaO成分0~25.0質量% P2O5成分0~10.0質量% GeO2成分0~10.0質量% Al2O3成分0~10.0質量% Ga2O3成分0~20.0質量% TiO2成分0~10.0質量% TeO2成分0~20.0質量% SnO2成分0~3.0質量% Sb2O3成分0~3.0質量%以及作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的合計量0~5.0質量%
尤其是第1光學玻璃中所含之各成分之基於質量%表示的組成以氧化物換算組成計大致採用以下之值。
B2O3成分15.0~35.0質量%、La2O3成分25.0~50.0質量% Gd2O3成分0~20.0質量% Ta2O5成分0~15.0質量% Y2O3成分0~25.0質量% Yb2O3成分0~25.0質量%
SiO2成分0~8.0質量% ZrO2成分0~10.0質量% ZnO成分0~25.0質量% Nb2O5成分0~20.0質量% WO3成分0~15.0質量% Bi2O3成分0~35.0質量% Li2O成分0~3.0質量% Na2O成分0~8.0質量% K2O成分0~8.0質量% MgO成分0~3.0質量% CaO成分0~5.0質量% SrO成分0~8.0質量% BaO成分0~10.0質量% P2O5成分0~10.0質量% GeO2成分0~8.0質量% Al2O3成分0~10.0質量% Ga2O3成分0~20.0質量% TiO2成分0~10.0質量% TeO2成分0~15.0質量% SnO2成分0~3.0質量% Sb2O3成分0~3.0質量%以及作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的合計量0~5.0質量%
又,第2光學玻璃中所含之各成分之基於質量%表示的組成以氧化物換算組成計大致採用以下之值。
B2O3成分20.0~40.0質量%、
La2O3成分30.0~60.0質量%、及Gd2O3成分0~20.0質量% Ta2O5成分0~15.0質量% Y2O3成分0~25.0質量% Yb2O3成分0~25.0質量% SiO2成分0~10.0質量% ZrO2成分0~10.0質量% ZnO成分0~25.0質量% Nb2O5成分0~20.0質量% WO3成分0~20.0質量% Bi2O3成分0~40.0質量% Li2O成分0~3.0質量% Na2O成分0~10.0質量% K2O成分0~10.0質量% MgO成分0~3.0質量% CaO成分0~25.0質量% SrO成分0~25.0質量% BaO成分0~25.0質量% P2O5成分0~10.0質量% GeO2成分0~10.0質量% Al2O3成分0~10.0質量% Ga2O3成分0~20.0質量% TiO2成分0~10.0質量% TeO2成分0~20.0質量% SnO2成分0~3.0質量% Sb2O3成分0~3.0質量%
以及作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的合計量0~2.0質量%
本發明之光學玻璃例如以如下方式製作。即,藉由如下而製作:將上述原料以各成分成為特定之含量之範圍內之方式均勻地混合,將製作而成之混合物投入至鉑坩堝,根據玻璃組成之熔融難易度於電爐內於1100~1500℃之溫度範圍內熔融2~5小時並加以攪拌均質化後,下降至適當之溫度,其後澆鑄至模具,並進行緩冷。
本發明之光學玻璃較佳為具有高折射率及高阿貝數(低分散)。
尤其是本發明之光學玻璃之折射率(nd)較佳為將1.65設為下限,更佳為將1.67設為下限,進而較佳為將1.69設為下限,進而較佳為將1.70設為下限,進而較佳為將1.71設為下限,進而較佳為將1.73設為下限。該折射率(nd)較佳為將1.85設為上限,更佳為將1.83設為上限,進而較佳為將1.82設為上限,進而較佳為將1.81設為上限,進而較佳為將1.80設為上限。
又,本發明之光學玻璃之阿貝數(νd)較佳為將42設為下限,更佳為將43設為下限,進而較佳為將45設為下限,進而較佳為將48設為下限,進而較佳為將50設為下限。該阿貝數(νd)較佳為將60設為上限,更佳為將58設為上限,進而較佳為將56設為上限,進而較佳為將55設為上限。
藉由具有此種高折射率,即便實現光學元件之薄型化亦可獲得較大之光之折射量。又,藉由具有此種低分散,即便為單透鏡亦使因光之波長所致之焦點之偏差(色像差)變小。而且,藉由具有此種低分散,於與例如具有高分散(較低之阿貝數)之光學元件組合之情形時可實現較高之成像特性等。
因此,本發明之光學玻璃係於光學設計上較為有用,尤其是可實現較高之成像特性等並且實現光學系統之小型化,從而可擴展光學設計之自由度。
本發明之光學玻璃較佳為可見光透過率、尤其是可見光中之短波長側之光之透過率較高,藉此著色較少。
尤其是本發明之光學玻璃若以玻璃之透過率表示,則於厚度10mm之樣品中顯示出分光透過率80%之波長(λ80)較佳為將500nm設為上限,更佳為將450nm設為上限,進而較佳為將420nm設為上限,進而較佳為將400nm設為上限。
又,於本發明之光學玻璃中之厚度10mm之樣品中顯示出分光透過率5%的最短之波長(λ5)較佳為將400nm設為上限,更佳為將380nm設為上限,進而較佳為將360nm設為上限,進而較佳為將350nm設為上限,進而較佳為將340nm設為上限,進而較佳為將310nm設為上限。
藉由該等,玻璃之吸收端變成紫外區域或其附近,玻璃對可見光之透明性有所提高,故而可將該光學玻璃較佳地用於透鏡等使光透過之光學元件。
本發明之光學玻璃較佳為耐失透性較高,更具體而言,較佳為具有較低之液相溫度。即,本發明之光學玻璃之液相溫度較佳為將1100℃設為上限,更佳為將1080℃設為上限,進而較佳為將1060℃設為上限,進而較佳為將1050℃設為上限。藉此,即便於更低之溫度下流出熔融玻璃,亦降低製作而成之玻璃之結晶化,故而可降低自熔融狀態形成玻璃時之失透,可降低對使用有玻璃之光學元件之光學特性的影響。又,可穩定生產預成形體材之溫度之範圍變寬,故而即便降低玻璃之熔解溫度亦可形成預成形體材,從而可抑制預成形體材之形成時消耗之能量。另一方面,本發明之光學玻璃之液相溫度之下限並
無特別限定,藉由本發明所獲得之玻璃之液相溫度大致為800℃以上、具體而言為850℃以上、進而具體而言為900℃以上的情形較多。再者,所謂本說明書中之「液相溫度」,表示當於50ml之容量之鉑製坩堝中將30cc之玻璃屑狀之玻璃試樣放入至鉑坩堝並於1250℃下完全成為熔融狀態,降溫至特定之溫度並保持12小時,向爐外取出並加以冷卻後立即觀察玻璃表面及玻璃中之結晶之有無時,未觀察到結晶之最低之溫度。此處,降溫時之特定之溫度係1180℃~800℃之間之每隔10℃之溫度。
本發明之光學玻璃較佳為具有超過580℃且640℃以下之玻璃轉移點(Tg)。
尤其是於如本案發明般之高折射率低分散之光學玻璃中,藉由光學玻璃具有超過580℃之玻璃轉移點而不易引起結晶化,故而可降低加壓成形時之失透,藉此可獲得適於加壓成形之玻璃。尤其是越為折射率較高且阿貝數較大之玻璃,越存在容易引起玻璃之結晶化之傾向,故而藉由將玻璃轉移點設為超過580℃之溫度範圍的效果較為明顯。因此,本發明之光學玻璃之玻璃轉移點較佳為設為超過580℃,更佳為設為超過585℃,進而較佳為設為590℃以上,進而較佳為設為超過590℃。
另一方面,藉由光學玻璃具有640℃以下之玻璃轉移點,玻璃於更低之溫度下軟化,故而於更低之溫度下可容易將玻璃加壓成形。又,亦可降低用於加壓成形之模具之氧化而實現模具之長壽命化。因此,本發明之光學玻璃之玻璃轉移點較佳為將640℃設為上限,更佳為將630℃設為上限,進而較佳為將628℃設為上限,進而較佳為將625℃設為上限。
再者,即便玻璃轉移點超過580℃,亦藉由使用例如如日本專利特開2007-186384號公所示之成形機或模具等而可降低對加壓用模之
表面之損傷,從而可提高模材之耐久性,故而具有超過580℃之玻璃轉移點之光學玻璃之精密加壓成形係通常進行者。
本發明之光學玻璃較佳為比重較小。更具體而言,本發明之光學玻璃之比重為5.00[g/cm3]以下。藉此,光學元件或使用有該光學元件之光學機器之質量降低,故而可有助於光學機器之輕量化。因此,本發明之光學玻璃之比重較佳為將5.00設為上限,更佳為將4.80設為上限,進而較佳為將4.70設為上限,進而較佳為將4.60設為上限,進而較佳為將4.40設為上限。再者,本發明之光學玻璃之比重大致為3.00以上、更詳細而言為3.30以上、進而詳細而言為3.50以上、進而詳細而言為4.00以上的情形較多。
本發明之光學玻璃之比重係基於日本光學玻璃工業會標準JOGIS05-1975「光學玻璃之比重之測定方法」進行測定。
可由製作而成之光學玻璃使用例如再加熱加壓成形或精密加壓成形等模壓成形之方法製作玻璃成形體。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加熱加壓成形後進行研磨加工而製作玻璃成形體,或者對進行研磨加工製作而成之預成形體、或藉由公知之懸浮成形等所成形之預成形體進行精密加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,本發明之光學玻璃對各種各樣之光學元件及光學設計有用。其中尤佳為由本發明之光學玻璃形成預成形體,並使用該預成形體進行再加熱加壓成形或精密加壓成形等而製作透鏡或稜鏡等光學元件。藉此,可形成直徑較大之預成形體,故而可實現光學元件之大型化,並且於用於相機或投影儀等光學機器時實現高精細且高精度之成像特性及投影特性。
將本發明之實施例(No.A1~No.A74、No.B1~No.B44)、比較例(No.A)及參考例(No.a)之組成、以及該等玻璃之折射率(nd)、阿貝數(νd)、玻璃轉移點(Tg)、液相溫度、分光透過率顯示5%、80%之波長(λ5、λ80)以及比重之結果示於表1~表17。尤其是實施例(No.A1~No.A74)亦為第1光學玻璃之實施例,實施例(No.B1~No.B44)亦為第2光學玻璃之實施例。再者,以下實施例始終為例示之目的,並不僅限定於該等實施例。
本發明之實施例、比較例及參考例之玻璃均選定各自相當之氧化物、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之光學玻璃所使用之高純度原料作為各成分之原料,以成為表中所示之各實施例之組成之比率的方式稱量並均勻地混合後,投入至鉑坩堝,根據玻璃組成之熔融難易度於電爐內於1100~1500℃之溫度範圍內熔融2~5小時後進行攪拌均質化,其後澆鑄至模具等,加以緩冷而製作。
此處,實施例、比較例及參考例之玻璃之折射率(nd)及阿貝數(νd)係基於日本光學玻璃工業會標準JOGIS01-2003進行測定。此處,折射率(nd)、阿貝數(νd)係藉由對將緩冷降溫速度設為-25℃/hr所獲得之玻璃進行測定而求出。
實施例、比較例及參考例之玻璃之玻璃轉移點(Tg)係藉由進行使用有臥式膨脹測定器之測定而求出。此處,進行測定時之樣品係使用4.8mm、長度50~55mm者,且將升溫速度設為4℃/min。
實施例、比較例及參考例之玻璃之透過率係依據日本光學玻璃工業會標準JOGIS02進行測定。再者,於本發明中,藉由測定玻璃之透過率而求出玻璃之著色之有無與程度。具體而言,依據JISZ8722對厚度10±0.1mm之對面平行研磨品測定200~800nm之分光透過率,求出λ5(透過率5%時之波長)、λ80(透過率80%時之波長)。
實施例、比較例及參考例之玻璃之液相溫度係當於50ml之容量之鉑製坩堝中將30cc之玻璃屑狀之玻璃試樣放入至鉑坩堝並於1250℃下完全成為熔融狀態,降溫至1180℃~800℃之間之每隔10℃設定之任一溫度並保持12小時,向爐外取出並加以冷卻後立即觀察玻璃表面及玻璃中之結晶之有無時,求出未觀察到結晶之最低之溫度。
實施例、比較例及參考例之玻璃之比重係基於日本光學玻璃工業會標準JOGIS05-1975「光學玻璃之比重之測定方法」進行測定。
如表中所表示,本發明之實施例之光學玻璃中,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,故而可更低價地獲得。另一方面,比較例(No.A)之玻璃中,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)為8.353%,故而材料成本較高。
本發明之實施例之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)均為超過580℃且640℃以下,更詳細而言為590℃以上且638℃以下,從而為所需之範圍內。尤其是第1光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)均為超過580℃且630℃以下,更詳細而言為590℃以上且630℃以下。又,本發明之實施例(No.B1~B12、B16~B18、B21~B44)之光學玻璃之玻璃轉移點(Tg)均為超過580℃且630℃以下。另一方面,比較例(No.A)及參考例(No.a)之玻璃之玻璃轉移點(Tg)均超過630℃。
又,本發明之實施例之光學玻璃之液相溫度均為1100℃以下,更詳細而言為1080℃以下,從而為所需之範圍內。
因此,可明白本發明之實施例之光學玻璃即便不使用Gd2O3成分或Ta2O5成分等材料成本較高之成分,亦可降低玻璃製作時及加壓成形時之失透。
又,本發明之實施例之光學玻璃之λ80(透過率80%時之波長)均為500nm以下,更詳細而言為450nm以下。尤其是第2光學玻璃之λ80均為400nm以下。
又,本發明之實施例之光學玻璃之λ5(透過率5%時之波長)均為400nm以下,更詳細而言為340nm以下。尤其是第2光學玻璃之λ5均為300nm以下。
因此,可明白本發明之實施例之光學玻璃中可見短波長中之透過率較高而不易著色。
又,本發明之實施例之光學玻璃之折射率(nd)均為1.65以上,更詳細而言為1.69以上,從而為所需之範圍內。尤其是第1光學玻璃之折射率(nd)均為1.70以上,更詳細而言為1.73以上。另一方面,該折射
率(nd)為1.85以下,更詳細而言為1.80以下。
又,本發明之實施例之光學玻璃之阿貝數(νd)均為42以上,從而為所需之範圍內。尤其是第2光學玻璃之阿貝數(νd)為45以上,更詳細而言為50以上。
另一方面,本發明之實施例之光學玻璃之阿貝數(νd)為60以下,更詳細而言為56以下,此處亦為所需之範圍內。尤其是第1光學玻璃之阿貝數(νd)為54以下。
又,本發明之實施例之光學玻璃之比重均為5.00[g/cm3]以下,更詳細而言為4.60[g/cm3]以下。尤其是第2光學玻璃之比重為4.30[g/cm3]以下。因此,可明白本發明之實施例之光學玻璃之比重較小。
因此,可明白本發明之實施例之光學玻璃之折射率(nd)及阿貝數(νd)在所需之範圍內,並且可見短波長中之透過率較高,耐失透性較高,容易進行利用加熱軟化之加壓成形,且比重較小。
進而,使用本發明之實施例之光學玻璃,於進行再加熱加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,形成精密加壓成形用預成形體,將精密加壓成形用預成形體進行精密加壓成形加工成透鏡及稜鏡之形狀。任一情形時均不會於加熱軟化後之玻璃中產生乳白化及失透等問題,從而可穩定地加工成各種各樣之透鏡及稜鏡之形狀。
以上,以例示之目的對本發明詳細地進行了說明,但望理解本實施例始終僅為例示之目的,不脫離本發明之思想及範圍而可由業者進行多種改変。
Claims (28)
- 一種光學玻璃,其以莫耳%計,含有B2O3成分35.0%以上且65.0%以下、La2O3成分5.0%以上且30.0%以下,ZrO2成分之含量未達6.0%,莫耳和(Gd2O3+Ta2O5)未達7.0%,具有1.65以上之折射率(nd),且具有42以上且60以下之阿貝數(νd)。
- 如請求項1之光學玻璃,其具有1.70以上之折射率(nd)。
- 如請求項1之光學玻璃,其以莫耳%計,含有La2O3成分8.0%以上且30.0%以下,且具有45以上且60以下之阿貝數(νd)。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,Gd2O3成分為0~未達7.0%、Ta2O5成分為0~未達5.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,Y2O3成分為0~15.0%、Yb2O3成分為0~10.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中Ln2O3成分(式中,Ln為選自由La、Gd、Y、Yb、Lu所組成之群中之1種以上)之莫耳和為10.0%以上且40.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中莫耳比Y2O3/(La2O3+Gd2O3)為超過0且未達1.00。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,SiO2成分之含量為15.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,含有ZnO成分超過0%且40.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,含有ZnO成分5.0%以上且40.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,Nb2O5成分為0~10.0%、WO3成分為0~10.0%、Bi2O3成分為0~15.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中莫耳和Ta2O5+Nb2O5+WO3+Bi2O3為15.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,Li2O成分為0~10.0%、Na2O成分為0~15.0%、K2O成分為0~10.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中莫耳和(ZnO+2×Li2O)為5.0%以上且45.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中Rn2O成分(式中,Rn為選自由Li、Na、K所組成之群中之1種以上)之莫耳和為20.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,MgO成分為0~10.0%、CaO成分為0~40.0%、SrO成分為0~30.0%、BaO成分為0~30.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,MgO成分為0~10.0%、CaO成分為0~10.0%、SrO成分為0~10.0%、BaO成分為0~10.0%。
- 如請求項1之光學玻璃,其中RO成分(式中,R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群中之1種以上)之莫耳和為50.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中RO成分(式中,R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群中之1種以上)之莫耳和為10.0%以下。
- 如請求項1之光學玻璃,其中以莫耳%計,P2O5成分為0~10.0%、GeO2成分為0~10.0%、Al2O3成分為0~15.0%、Ga2O3成分為0~15.0%、TiO2成分為0~20.0%、TeO2成分為0~15.0%、SnO2成分為0~3.0%、Sb2O3成分為0~1.0%,且作為經上述各金屬元素之1種或2種以上之氧化物之一部分或全部取代之氟化物之F的含量為0~15.0莫耳%。
- 如請求項1之光學玻璃,其具有1.70以上且1.85以下之折射率(nd),且具有42以上且55以下之阿貝數(νd)。
- 如請求項1之光學玻璃,其具有1.65以上且1.80以下之折射率(nd),且具有50以上且60以下之阿貝數(νd)。
- 如請求項1之光學玻璃,其具有1100℃以下之液相溫度。
- 一種預成形體材,其包含如請求項1至23項中任一項之光學玻璃。
- 一種光學元件,其係將如請求項24之預成形體材進行加壓成形而製作。
- 一種光學元件,其係以如請求項1至23項中任一項之光學玻璃作為母材。
- 一種光學機器,其具備如請求項25之光學元件。
- 一種光學機器,其具備如請求項26之光學元件。
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