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      一種光學(xué)玻璃、預(yù)制件以及光學(xué)元件的制作方法

      文檔序號:12813286閱讀:233來源:國知局

      本發(fā)明涉及一種光學(xué)玻璃、預(yù)制件以及光學(xué)元件。



      背景技術(shù):

      近年來,使用光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的數(shù)碼化與高清化在飛速發(fā)展,在數(shù)碼照相機(jī)與攝像機(jī)等攝影器材、投影儀與投影電視等視頻播放(投影)設(shè)備等各種光學(xué)儀器領(lǐng)域中,對減少在光學(xué)系統(tǒng)中使用的透鏡及棱鏡等光學(xué)元件的數(shù)量,并將整體光學(xué)系統(tǒng)輕量化以及小型化的要求越來越高。

      在用于制造光學(xué)元件的光學(xué)玻璃中,特別是,對可以實(shí)現(xiàn)整體光學(xué)系統(tǒng)的輕量化以及小型化的具有1.70以上的折射率(nd)以及25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)的高折射率低色散的玻璃的需求變得非常高。作為此類高折射率低色散的玻璃,如專利文獻(xiàn)1~8所述的玻璃成分廣為人知。

      【專利文獻(xiàn)1】日本專利文獻(xiàn)特開2011-178571號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)2】日本專利文獻(xiàn)特開2014-047099號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)3】日本專利文獻(xiàn)特開2013-067558號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)4】日本專利文獻(xiàn)特開2012-214350號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)5】日本專利文獻(xiàn)特開2011-093781號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)6】日本專利文獻(xiàn)特開2009-203155號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)7】日本專利文獻(xiàn)特開2011-173783號公報(bào)

      【專利文獻(xiàn)8】日本專利文獻(xiàn)特開2011-225383號公報(bào)

      發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

      作為一種從光學(xué)玻璃制造光學(xué)元件的方法,已知以下方法:例如,對由光學(xué)玻璃形成的料塊或者玻璃塊進(jìn)行研削及研磨而獲得光學(xué)元件的形狀的方法;對由光學(xué)玻璃形成的料塊或者玻璃塊進(jìn)行再熱成型(再熱壓制成型)而獲得的玻璃成型體,進(jìn)行研削及研磨的方法;以及對由料塊或者玻璃塊得到的預(yù)制件在超精密加工的模具中進(jìn)行成型(精密模壓成形)而獲得光學(xué)元件的形狀的方法。任意一種方法,均要求在從熔融的玻璃原料形成料塊或者玻璃塊時(shí),能夠獲得穩(wěn)定的玻璃。在這里,構(gòu)成所得到的料塊或者玻璃塊的玻璃相對于失透的穩(wěn)定性(耐失透性)降低而在玻璃內(nèi)部形成結(jié)晶時(shí),已經(jīng)無法獲得適合作為光學(xué)元件的玻璃。

      另外,為了降低光學(xué)玻璃的材料成本,要求構(gòu)成光學(xué)玻璃的各成分的原料成本盡可能低廉。另外,在批量生產(chǎn)光學(xué)玻璃時(shí),要求在制造玻璃時(shí)不易產(chǎn)生失透。但是,專利文獻(xiàn)1~8所述的玻璃組合物難以充分滿足這些各種要求。

      本發(fā)明鑒于上述問題而完成,其目的在于以更加低廉的價(jià)格獲得一種折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd)均在所要求的范圍內(nèi),并且耐失透性較高的玻璃。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明人等為了解決上述問題,在反復(fù)進(jìn)行深入的試驗(yàn)與研究之結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了在含有b2o3成分及l(fā)a2o3成分的玻璃中,折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd)在所要求的范圍內(nèi),并且使材料成本較高的成分的含量減少,特別是使nb2o5成分及wo3成分的含量減少,還使玻璃的液相溫度降低,從而完成了本發(fā)明。

      具體地說,本發(fā)明提供如下所述的光學(xué)玻璃。

      (1)一種光學(xué)玻璃,其特征在于,以摩爾%計(jì)算,含有b2o3成分5.0%以上55.0%以下,la2o3成分5.0%以上30.0%以下,摩爾之和(nb2o5+wo3)小于10.0%,并且,具有1.70以上的折射率(nd)以及25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)。

      (2)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,具有1.75以上的折射率(nd)以及25以上48以下的阿貝數(shù)(νd)。

      (3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,具有1.70以上1.90以下的折射率(nd)以及30以上50以下的阿貝數(shù)(νd)。

      (4)根據(jù)上述(1)至(3)任意一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,以摩爾%計(jì)算,含有cao成分及bao成分中至少任意一種成分,且總量大于0%小于30.0%。

      (5)根據(jù)權(quán)利要求(1)至(4)任意一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,以摩爾%計(jì)算,

      sio2成分為0~25.0%,

      zno成分為0~45.0%,

      zro2成分為0~15.0%。

      (6)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,以摩爾%計(jì)算,

      nb2o5成分為0~小于10.0%,

      wo3成分為0~小于10.0%,

      gd2o3成分為0~小于4.0%,

      yb2o3成分為0~小于4.0%

      ta2o5成分為0~小于5.0%,

      tio2成分為0~小于40.0%,

      y2o3成分為0~25.0%,

      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0~25.0%,

      li2o成分為0~10.0%,

      na2o成分為0~10.0%,

      k2o成分為0~10.0%,

      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%,

      bi2o3成分為0~15.0%,

      teo2成分為0~15.0%,

      sno2成分為0~3.0%,

      sb2o3成分為0~1.0%,

      并且,與上述各金屬元素的一種或者兩種以上的氧化物的一部分或全部置換后的氟化物的f的含量為0~15.0摩爾%。

      (7)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,摩爾比sio2/b2o3為0.13以上1.70以下。

      (8)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,摩爾之和ta2o5+nb2o5+wo3+gd2o3+yb2o3小于10.0%。

      (9)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,摩爾比zno/(la2o3+y2o3)為0.10以上4.00以下。

      (10)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,ln2o3成分的摩爾之和為5.0%以上40.0%以下,式中,ln為從由la、gd、y、yb、lu組成的群中選擇的1種以上,ro成分的摩爾之和為25.0%以下,式中,r為從由mg、ca、sr、ba組成的群中選擇的1種以上,rn2o成分的摩爾之和為10.0%以下,式中,rn為從由li、na、k組成的群中選擇的1種以上。

      (11)根據(jù)上述(1)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,摩爾比(ro+zno)/ln2o3大于0.30,式中,r為從由mg、ca、sr、ba組成的群中選擇的1種以上,ln為從由la、gd、y、yb、lu組成的群中選擇的1種以上。

      (12)一種預(yù)制件,其由上述(1)至(11)的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃構(gòu)成。

      (13)一種光學(xué)元件,其由上述(1)至(11)的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃構(gòu)成。

      (14)一種光學(xué)儀器,其具備上述(12)或者(13)所述的光學(xué)元件。

      發(fā)明效果

      根據(jù)本發(fā)明,能夠以更加低廉的價(jià)格獲得一種折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd)均在所要求的范圍內(nèi),并且耐失透性較高的玻璃。

      具體實(shí)施方式

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,以摩爾%計(jì)算,含有b2o3成分5.0%以上55.0%以下,la2o3成分5.0%以上30.0%以下,摩爾之和(nb2o5+wo3)小于10.0%,具有1.70以上的折射率(nd),25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)。

      通過將b2o3成分及l(fā)a2o3成分作為基底成分,特別容易得到具有1.70以上的折射率(nd)以及25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)的穩(wěn)定的玻璃。另外,本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),特別是在具有1.70以上的折射率(nd)以及25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)的玻璃中,即使在降低材料成本較高的成分的含量,特別是降低nb2o5成分及wo3成分的含量的情況下,也能夠使玻璃的液相溫度降低,特別是能夠降低制造玻璃時(shí)的失透。據(jù)此,能夠以更加低廉的價(jià)格獲得一種折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd)均在所要求的范圍內(nèi),并且耐失透性較高的光學(xué)玻璃。

      另外,本發(fā)明的光學(xué)玻璃,由于對可見光的透射率較高,故可以較佳地用于透射可見光。

      其中,可以將具有1.75以上的折射率(nd)以及25以上48以下的阿貝數(shù)(νd)的光學(xué)玻璃作為第一光學(xué)玻璃。另外,也可以將具有1.70以上1.90以下的折射率(nd)以及30以上50以下的阿貝數(shù)(νd)的光學(xué)玻璃作為第二光學(xué)玻璃。

      另外,還可以將含有cao成分及bao成分中至少任意一種成分,且總量大于0%小于30.0%的光學(xué)玻璃作為第三光學(xué)玻璃。通過使其含有cao成分及bao成分中至少任意一種成分,很容易獲得具有1.70以上的折射率(nd)以及25以上50以下的阿貝數(shù)(νd)且更加穩(wěn)定的玻璃。另外,特別是通過使其含有cao成分及bao成分中至少任意一種成分,不僅可以獲得所要求的較高的折射率,還可以提高對可見光的短波長一側(cè)光的透射率。另外,除了nb2o5成分及wo3成分以外,通過降低稀土類成分的總量,還可以進(jìn)一步降低成本。

      下面,對本發(fā)明的光學(xué)玻璃的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明并不受以下實(shí)施方式的任何限定,在本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更而實(shí)施。此外,對于重復(fù)說明的部分,有時(shí)會(huì)適當(dāng)?shù)厥÷云湔f明,但并不限定發(fā)明的宗旨。

      [玻璃成分]

      以下,對構(gòu)成本發(fā)明的光學(xué)玻璃的各成分的組成范圍進(jìn)行說明。在本說明書中,如果沒有特別說明,各成分的含量均以相對于氧化物換算組成的總摩爾數(shù)的摩爾%表示。在這里,“氧化物換算組成”是指,在假設(shè)作為本發(fā)明玻璃組成成分的原料而使用的氧化物、復(fù)合鹽、金屬氟化物等在熔融時(shí)全部分解并轉(zhuǎn)化成氧化物的情況下,將該氧化物的總摩爾數(shù)作為100摩爾%,表示玻璃中所含有的各成分的組成。

      <關(guān)于必需成分、任意成分>

      b2o3成分,在含有較多稀土氧化物的本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,是作為玻璃形成氧化物而必需的成分。特別是,通過使b2o3成分的含量為5.0%以上,可以提高玻璃的耐失透性,并且還可以提高玻璃的阿貝數(shù)。因此,b2o3成分的含量,比較理想的是5.0%以上,更為理想的是10.0%以上,更加理想的是大于10.0%,更為理想的是大于14.0%,更加理想的是15.0%以上,更為理想的是大于15.0%,更加理想的是大于19.0%,更為理想的是20.0%以上,更加理想的是大于20.0%,更為理想的是25.0%以上。

      另一方面,通過使b2o3成分的含量為55.0%以下,可以較容易地獲得更大的折射率,并且還可以抑制化學(xué)耐久性的降低。因此,b2o3成分的含量,比較理想的是55.0%以下,更為理想的是小于51.0%,更加理想的是50.0%以下,更為理想的是小于47.0%,更加理想的是小于45.0%,更為理想的是小于42.0%,更加理想的是小于40.0%,更為理想的是小于38.0%。

      b2o3成分,作為原料可以使用h3bo3、na2b4o7、na2b4o7·10h2o、bpo4等。

      la2o3成分,是可以提高玻璃的折射率以及阿貝數(shù)的必需成分。因此,la2o3成分的含量,比較理想的是5.0%以上,更為理想的是大于7.0%,更加理想的是大于8.0%,更為理想的是大于10.0%。

      另一方面,通過使la2o3成分的含量為30.0%以下,可以提高玻璃的穩(wěn)定性而減少失透,并且還可以抑制阿貝數(shù)的過度上升。另外,可以提高玻璃原料的熔融性。因此,la2o3成分的含量,比較理想的是30.0%以下,更為理想的是小于25.0%,更加理想的是小于22.0%,更為理想的是小于21.0%,更加理想的是小于20.0%,更為理想的是19.5%以下,更加理想的是17.5%以下,更為理想的是16.5%以下,更加理想的是14.5%以下。

      la2o3成分,作為原料可以使用la2o3、la(no3)3·xh2o(x為任意整數(shù))等。

      nb2o5成分及wo3成分的總量,比較理想的是小于10.0%。據(jù)此,降低了這些較昂貴的成分的含量,故可以降低玻璃的材料成本。因此,摩爾之和(nb2o5+wo3),比較理想的是小于10.0%,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于2.0%,更加理想的是小于1.5%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.5%,更為理想的是小于0.1%。

      優(yōu)選地,含有總量為0%以上30.0%以下的cao成分以及bao成分中至少任意一種成分。

      特別是,通過使該和大于0%,可以提高玻璃的折射率以及可見光的透射率。另外,據(jù)此可以降低稀土類成分的含量,故還可以進(jìn)一步降低成本。因此,摩爾之和(cao+bao),比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%。

      另一方面,通過使該和為30.0%以下,可以降低玻璃的液相溫度,故可以降低玻璃的失透。因此,摩爾之和(cao+bao),比較理想的是30.0%以下,更為理想的是小于25.0%,更加理想的是小于20.0%,更為理想的是小于15.0%。

      sio2成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高熔融態(tài)玻璃的粘度,減少玻璃的染色的任意成分。另外,也是提高玻璃的穩(wěn)定性并較容易地制得適于批量生產(chǎn)的玻璃的成分。因此,sio2成分的含量,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是大于5.0%,更為理想的是大于8.0%,更加理想的是大于10.2%,更為理想的是也可以大于10.5%。

      另一方面,通過使sio2成分的含量為25.0%以下,可以抑制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上升,以及折射率的降低。因此,sio2成分的含量,比較理想的是25.0%,更為理想的是小于22.0%,更加理想的是小于20.0%,更為理想的是小于18.0%,更加理想的是小于15.5%,更為理想的是小于14.0%。

      sio2成分,作為原料可以使用sio2、k2sif6、na2sif6等。

      zno成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高原料的熔融性,并促進(jìn)熔融態(tài)玻璃的脫泡,并且可以提高玻璃穩(wěn)定性的任意成分。另外,也是可以通過縮短熔融時(shí)間等而降低玻璃的染色的任意成分。此外,也是可以降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且可以改善化學(xué)耐久性的任意成分。因此,zno成分的含量,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.2%,更為理想的是大于2.5%,更加理想的是大于4.2%,更為理想的是大于4.5%,更加理想的是大于5.0%,更為理想的是大于5.5%,更加理想的是大于6.5%,更為理想的是大于8.5%,更加理想的是大于10.0%,更為理想的是也可以大于15.0%。

      另一方面,通過使zno成分的含量為45.0%以下,可以抑制玻璃的折射率的降低,并且還可以減少因粘度過度下降引起的失透。因此,zno成分的含量,比較理想的是45.0%以下,更為理想的是小于40.0%,更加理想的是小于35.0%,更為理想的是小于33.0%,更加理想的是小于32.0%。

      zno成分,作為原料可以使用zno、znf2等。

      zro2成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率以及阿貝數(shù),并且可以提高耐失透性的任意成分。因此,zro2成分的含量,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是2.0%以上,更為理想的是也可以大于2.0%。

      另一方面,通過使zro2成分的含量為15.0%以下,可以減少由于zro2成分含量過多引起的失透。因此,zro2成分的含量,比較理想的是15.0%以下,更為理想的是小于12.0%,更加理想的是小于10.0%,更為理想的是小于6.9%,更加理想的是小于6.0%。

      zro2成分,作為原料可以使用zro2、zrf4等。

      nb2o5成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率,并且可以通過降低玻璃的液相溫度來提高耐失透性的任意成分。

      另一方面,通過使nb2o5成分的含量小于10.0%,可以控制玻璃的材料成本。另外,可以減少由于nb2o5成分含量過多引起的失透,并且還可以抑制玻璃對可見光(特別是波長500nm以下)的透射率的降低。另外,據(jù)此還可以抑制阿貝數(shù)的降低。因此,nb2o5成分的含量,比較理想的是小于10.0%,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于2.0%,更加理想的是小于1.4%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.5%,更為理想的是小于0.1%。特別是,從降低材料成本的角度考慮,最為理想的是不含有nb2o5成分。

      nb2o5成分,作為原料可以使用nb2o5等。

      wo3成分是,在含量超過0%時(shí),可以減少由其他高折射率成分引起的玻璃的染色,同時(shí)可以提高折射率,降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,并且可以提高耐失透性的任意成分。

      另一方面,通過使wo3成分的含量小于10.0%,可以控制玻璃的材料成本。另外,可以通過減少由wo3成分引起的玻璃的染色來提高可見光的透射率。因此,wo3成分的含量,比較理想的是小于10.0%,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.5%,更為理想的是小于0.1%。特別是,從降低材料成本的角度考慮,最為理想的是不含有wo3成分。

      wo3成分,作為原料可以使用wo3等。

      gd2o3成分及yb2o3成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率的任意成分。

      然而,由于gd2o3成分及yb2o3成分的原料價(jià)格較高,如果其含量較多會(huì)使生產(chǎn)成本增加,因此可以降低由于減少nb2o5成分及wo3成分等而引起的效果。另外,通過降低gd2o3成分及yb2o3成分的含量,可以抑制玻璃的阿貝數(shù)的上升。因此,gd2o3成分及yb2o3成分的各個(gè)含量,比較理想的是分別小于4.0%,更為理想的是分別小于2.0%,更加理想的是分別小于1.0%,更為理想的是分別小于0.5%,更加理想的是分別小于0.1%。特別是,從降低材料成本的角度考慮,最為理想的是不含有這些成分。

      gd2o3成分及yb2o3成分,作為原料可以使用gd2o3、gdf3、yb2o3等。

      ta2o5成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率以及耐失透性的任意成分。

      然而,由于ta2o5成分的原料價(jià)格較高,如果其量較多會(huì)使生產(chǎn)成本增加,因此可以降低由于減少nb2o5成分及wo3成分等而引起的效果。另外,由于通過使ta2o5成分的含量小于5.0%,使得原料的熔融溫度降低,原料熔融所需的能量降低,故也能夠降低光學(xué)玻璃的制造成本。因此,ta2o5成分的含量,比較理想的是小于5.0%,更為理想的是小于3.0%,更加理想的是小于1.0%,更為理想的是小于0.5%,更加理想的是小于0.1%。特別是,從降低材料成本的角度考慮,最為理想的是不含有ta2o5成分。

      ta2o5成分,作為原料可以使用ta2o5等。

      tio2成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率,并且通過降低玻璃的液相溫度而提高穩(wěn)定性的任意成分。因此,tio2成分的含量,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.1%,更加理想的是大于4.0%,更為理想的是大于5.0%,更加理想的是也可以大于6.5%。

      另一方面,通過使tio2成分的含量小于40.0%,可以減少由于tio2成分含量過多引起的失透,并且還可以抑制玻璃對可見光(特別是波長500nm以下)的透射率的降低。另外,據(jù)此還可以抑制阿貝數(shù)的降低。因此,tio2成分的含量,比較理想的是小于40.0%,更為理想的是小于37.0%,更加理想的是小于35.0%,更為理想的是小于30.0%,更加理想的是小于26.0%,更為理想的是小于25.0%,更加理想的是小于23.0%,更為理想的是小于20.0%,更加理想的是小于15.0%。

      tio2成分,作為原料可以使用tio2等。

      y2o3成分是,在含量超過0%時(shí),與其他希土元素相比,在保持高折射率及高阿貝數(shù)的同時(shí),可以控制玻璃的材料成本,并且與其他稀土成分相比更能夠降低玻璃比重的任意成分。因此,y2o3成分的含量,比較理想的是大于0%、更為理想的是大于1.0%、更加理想的是大于1.5%、更為理想的是也可以大于2.0%。

      另一方面,通過使y2o3成分的含量為25.0%以下,可以抑制玻璃的折射率的降低,并且還可以提高玻璃的穩(wěn)定性。另外,可以抑制玻璃原料的熔融性的下降。因此,y2o3成分的含量,比較理想的是25.0%以下,更為理想的是小于20.0%,更加理想的是小于10.0%,更為理想的是小于8.0%,更加理想的是小于7.0%。

      y2o3成分,作為原料可以使用y2o3、yf3等。

      mgo成分、cao成分、sro成分及bao成分是,在含量超過0%時(shí),可以調(diào)整玻璃的折射率和熔融性以及耐失透性的任意成分。特別是,bao成分也是可以提高折射率以及玻璃原料的熔融性的成分。因此,bao成分的含量,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是也可以大于2.0%。

      另一方面,通過使mgo成分、cao成分及sro成分的含量分別為10.0%以下,可以抑制折射率的降低,并且還可以減少由于含有過多的這些成分而引起的失透。因此,mgo成分、cao成分及sro成分的含量,比較理想的是分別為10.0%以下,更為理想的是分別小于5.0%,更加理想的是分別小于3.0%,更為理想的是分別小于1.0%。

      另外,通過使bao成分的含量為25.0%以下,也可以較容易地獲得所要求的折射率,并且可以減少由于含有過多的這些成分而引起的失透。因此,bao成分的含量,比較理想的是25.0%以下,更為理想的是小于20.0%,更加理想的是小于15.0%。

      mgo成分、cao成分、sro成分及bao成分,作為原料可以使用mgco3、mgf2、caco3、caf2、sr(no3)2、srf2、baco3、ba(no3)2、baf2等。

      li2o成分、na2o成分及k2o成分是,在含量超過0%時(shí),可以改善玻璃的熔融性,并且可以降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的任意成分。

      另一方面,通過使li2o成分、na2o成分以及k2o成分的各含量為10.0%以下,可以使玻璃的折射率難以降低,并且可以減少玻璃的失透。另外,特別是由于通過降低li2o成分的含量,可以提高玻璃的粘性,故可以減少玻璃的條紋。因此,li2o成分、na2o成分及k2o成分的各含量,比較理想的是10.0%以下,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.5%,更為理想的是小于0.1%。

      li2o成分、na2o成分及k2o成分,作為原料可以使用li2co3、lino3、li2co3、na2co3、nano3、naf、na2sif6、k2co3、kno3、kf、khf2、k2sif6等。

      p2o5成分是,在含量超過0%時(shí),可以降低玻璃的液相溫度,并且可以提高耐失透性的任意成分。

      另一方面,通過使p2o5成分的含量為10.0%以下,可以抑制玻璃的化學(xué)耐久性,特別是耐水性的降低。因此,p2o5成分的含量,比較理想的是10.0%以下,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。

      p2o5成分,作為原料可以使用al(po3)3、ca(po3)2、ba(po3)2、bpo4、h3po4等。

      geo2成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的折射率,并且可以提高耐失透性的任意成分。

      然而,由于geo2其原料價(jià)格較高,如果其含量較多會(huì)使生產(chǎn)成本增加,因此可以降低由于減少gd2o3成分及ta2o5成分等而引起的效果。因此,geo2成分的含量,比較理想的是10.0%以下,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.1%。從降低材料成本的角度考慮,也可以不含有g(shù)eo2成分。

      geo2成分,作為原料可以使用geo2等。

      al2o3成分及ga2o3成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的化學(xué)耐久性以及熔融態(tài)玻璃的耐失透性的任意成分。

      另一方面,通過使al2o3成分及ga2o3成分的各含量為15.0%以下,可以降低玻璃的液相溫度并提高耐失透性。因此,al2o3成分及ga2o3成分的各含量,比較理想的是15.0%以下,更為理想的是小于10.0%,更加理想的是小于5.0%,更為理想的是小于3.0%。

      al2o3成分及ga2o3成分,作為原料可以使用al2o3、al(oh)3、alf3、ga2o3、ga(oh)3等。

      bi2o3成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高折射率,并且可以降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的任意成分。

      另一方面,通過使bi2o3成分的含量為15.0%以下,可以降低玻璃的液相溫度并提高耐失透性。因此,bi2o3成分的含量,比較理想的是15.0%以下,更為理想的是小于10.0%,更加理想的是小于5.0%,更為理想的是小于3.0%,更加理想的是小于1.0%。

      bi2o3成分,作為原料可以使用bi2o3等。

      teo2成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高折射率,并且可以降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的任意成分。

      另一方面,teo2在鉑金坩堝、以及與熔融態(tài)玻璃接觸的部分由鉑金形成的熔融槽內(nèi)使玻璃原料熔融時(shí),存在能夠與鉑金合金化的問題。因此,teo2成分的含量,比較理想的是15.0%以下,更為理想的是小于10.0%,更加理想的是小于5.0%,更為理想的是小于3.0%,更加理想的是小于1.0%。

      teo2成分,作為原料可以使用teo2等。

      sno2成分是,在含量超過0%時(shí),不僅可以減少熔融態(tài)玻璃的氧化而使其清澈,又可以提高玻璃的可見光透射率的任意成分。

      另一方面,通過使sno2成分的含量為3.0%以下,可以減少由于熔融態(tài)玻璃的還原引起的玻璃的染色以及玻璃的失透。另外,由于可以減少sno2成分與熔融設(shè)備(特別是pt等貴金屬)的合金化,因此可以實(shí)現(xiàn)熔融設(shè)備較長的使用壽命。因此,sno2成分的含量,比較理想的是3.0%以下、更為理想的是小于1.0%、更加理想的是小于0.5%、更為理想的是小于0.1%。

      sno2成分,作為原料可以使用sno、sno2、snf2、snf4等。

      sb2o3成分是,在含量超過0%時(shí),可以使熔融態(tài)玻璃脫泡的任意成分。

      另一方面,如果sb2o3量過多,會(huì)導(dǎo)致可見光區(qū)域的短波長區(qū)域中的透射率下降。因此,sb2o3成分的含量,比較理想的是1.0%以下、更為理想的是小于0.5%、更加理想的是小于0.3%。

      sb2o3成分,作為原料可以使用sb2o3、sb2o5、na2h2sb2o7·5h2o等。

      此外,使玻璃清澈及脫泡的成分,并不僅限于上述sb2o3成分,也可以使用玻璃制造領(lǐng)域中廣為人知的澄清劑以及脫泡劑或者它們的組合。

      f成分是,在含量超過0%時(shí),可以提高玻璃的阿貝數(shù),降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,并且可以提高耐失透性的任意成分。

      但是,f成分的含量,即如果與上述的各金屬元素的一種或者兩種以上的氧化物的一部分或全部置換后的氟化物的f的總量超過15.0%,則f成分的揮發(fā)量增加,因此難以獲得穩(wěn)定的光學(xué)常數(shù)以及均質(zhì)的玻璃。另外,阿貝數(shù)會(huì)過度的上升。

      因此,f成分的含量,比較理想的是15.0%以下、更為理想的是小于10.0%、更加理想的是小于5.0%、更為理想的是小于3.0%。

      f成分,作為原料可以使用例如zrf4、alf3、naf、caf2等,使其含在玻璃中。

      相對于b2o3成分的含量,sio2成分的含量的比率(摩爾比),比較理想的是0.13以上1.70以下。

      特別是,通過使該摩爾比為0.13以上,可以減少失透并較容易地獲得適于批量生產(chǎn)的穩(wěn)定的玻璃。因此,摩爾比sio2/b2o3,比較理想的是0.13以上,更為理想的是0.15以上,更加理想的是0.17以上,更為理想的是0.18以上,更加理想的是大于0.20,更為理想的是大于0.24,更加理想的是大于0.28,更為理想的是大于0.32。

      另一方面,通過使該摩爾比為1.70以下,可以抑制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上升。因此,摩爾比sio2/b2o3,比較理想的是1.70以下,更為理想的是1.50以下,更加理想的是1.30以下,更為理想的是小于1.30,更加理想的是小于1.20,更為理想的是小于1.00,更加理想的是小于0.85,更為理想的是小于0.80,更加理想的是小于0.70。

      ta2o5成分、nb2o5成分、wo3成分、gd2o3成分及yb2o3成分的總量(摩爾之和),比較理想的是小于10.0%。據(jù)此,由于降低了這些較昂貴的成分的含量,故可以降低玻璃的材料成本。因此,摩爾之和ta2o5+nb2o5+wo3+gd2o3+yb2o3,比較理想的是小于10.0%,更為理想的是小于8.0%,更加理想的是小于5.0%,更為理想的是小于3.0%,更加理想的是小于2.0%,更為理想的是小于1.0%。特別是,從獲得材料成本較低廉的玻璃的角度考慮,更加理想的是使摩爾之和ta2o5+nb2o5+wo3+gd2o3+yb2o3小于0.1%,最為理想的是0%。

      相對于la2o3成分及y2o3成分的含量,zno成分的含量的比率(摩爾比),比較理想的是0.10以上4.00以下。

      特別是,通過使該摩爾比為0.10以上,可以提高玻璃原料的熔融性,并較容易地獲得更穩(wěn)定的玻璃。因此,摩爾比zno/(la2o3+y2o3),比較理想的是以0.10為下限,更為理想的是以0.15為下限,更加理想的是以0.20為下限,更為理想的是以0.24為下限,更加理想的是大于0.26,更為理想的是以0.27為下限,更加理想的是以0.32為下限,更為理想的是以0.35為下限。

      另一方面,通過使該摩爾比在4.00以下,可以降低液相溫度,并且可以減少由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的過度下降引起的失透。因此,摩爾比zno/(la2o3+y2o3),比較理想的是以4.00為上限,更為理想的是以3.50為上限,更加理想的是以3.00為上限,更為理想的是以2.50為上限。

      ln2o3成分(式中,ln為從由la、gd、y、yb、lu組成的群中選擇的一種以上)的含量之和(摩爾之和),比較理想的是5.0%以上40.0%以下。

      特別是,通過使該和為5.0%以上,可以提高玻璃的折射率以及阿貝數(shù),因此可以較容易地獲得具有所要求的折射率及阿貝數(shù)的玻璃。因此,ln2o3成分的摩爾之和,比較理想的是5.0%以上,更為理想的是大于8.0%,更加理想的是大于10.0%,更為理想的是大于11.0%,更加理想的是大于12.0%。

      另一方面,通過使該和在40.0%以下,可以降低玻璃的液相溫度,因此可以減少玻璃的失透。另外,可以抑制阿貝數(shù)的過度的上升。因此,ln2o3成分的摩爾之和,比較理想的是40.0%以下,更為理想的是小于35.0%,更加理想的是小于30.0%,更為理想的是小于27.0%,更加理想的是小于25.0%,更為理想的是小于22.0%,更加理想的是小于20.0%,更為理想的是小于18.0%,更加理想的是小于16.5%。

      特別是,在第三光學(xué)玻璃中,通過含有cao成分及bao成分中至少任意一種成分,即使ln2o3成分含量更少,也能夠獲得所要求的高折射率的玻璃,因此可以進(jìn)一步降低玻璃的材料成本。

      ro成分(式中,r為從由mg、ca、sr、ba組成的群中選擇的1種以上)的含量之和(摩爾之和),比較理想的是25.0%以下。據(jù)此,可以抑制折射率的降低,并且可以提高玻璃的穩(wěn)定性。因此,ro成分的摩爾之和,比較理想的是25.0%以下,更為理想的是小于20.0%,更加理想的是小于15.0%。

      另一方面,ro成分的摩爾之和,比較理想的是大于0%,更為理想的是大于1.0%,更加理想的是也可以大于2.0%。

      rn2o成分(式中,rn為從由li、na、k組成的群中選擇的1種以上)的含量之和(摩爾之和),比較理想的是10.0%以下。據(jù)此,可以抑制熔融態(tài)玻璃的粘性的降低,使玻璃的折射率難以降低,并且可以減少玻璃的失透。因此,rn2o成分的摩爾之和,比較理想的是10.0%以下,更為理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更為理想的是小于1.0%,更加理想的是小于0.5%,更為理想的是小于0.1%。

      相對于ln2o3成分(式中,ln為從由la、gd、y、yb、lu組成的群中選擇的1種以上)的總含量,ro成分(式中,r為從由mg、ca、sr、ba組成的群中選擇的1種以上)及zno成分的總含量的比率(摩爾比),比較理想的是大于0.30。

      據(jù)此,可以進(jìn)一步降低玻璃的材料成本,并且可以提高玻璃的穩(wěn)定性。因此,摩爾比(ro+zno)/ln2o3,比較理想的是大于0.30,更為理想的是大于0.45,更加理想的是大于0.50,更為理想的是大于0.80,更加理想的是大于1.00。

      另一方面,從抑制折射率降低的角度考慮,該摩爾比,比較理想的是小于7.00,更為理想的是小于5.00,更加理想的是也可以小于4.00。

      相對于zno成分的含量,bao成分的含量的比率(摩爾比),比較理想的是5.00以下。據(jù)此,可以提高玻璃原料的熔融性以及玻璃的穩(wěn)定性。因此,摩爾比bao/zno,比較理想的是以5.00為上限,更為理想的是以4.00為上限,更加理想的是以3.00為上限,更為理想的是以2.80為上限,更加理想的是以2.50為上限。

      相對于ro成分(式中,r為從由mg、ca、sr、ba組成的群中選擇的1種以上)的總含量,bao成分的含量比(摩爾比),比較理想的是0.50以上。據(jù)此,可以提高玻璃的折射率。因此,摩爾比bao/ro,比較理想的是以0.50為下限,更為理想的是以0.70為下限,更加理想的是也可以以0.80為下限。

      此外,該摩爾比的上限也可以是1.00。

      <關(guān)于不應(yīng)該含有的成分>

      其次,對本發(fā)明的光學(xué)玻璃中不應(yīng)該含有的成分以及不含有為佳的成分進(jìn)行說明。

      對于其他成分,可以在不破壞本申請發(fā)明的玻璃特性的范圍內(nèi),根據(jù)需要進(jìn)行添加。但是,除了ti、zr、nb、w、la、gd、y、yb、lu之外,v、cr、mn、fe、co、ni、cu、ag以及mo等各種過渡金屬成分,具有即使在單獨(dú)或者混合地含有少量各個(gè)成分的情況下玻璃也會(huì)染色,對可見區(qū)域的特定波長進(jìn)行吸收的特性,因此特別是在使用可見區(qū)域的波長的光學(xué)玻璃中,實(shí)際上不含有為佳。

      另外,pbo等鉛化合物以及as2o3等砷化合物,由于是環(huán)境負(fù)擔(dān)較高的成分,因此實(shí)際上不含有為佳,即除了不可避免的混入之外一律不含有為佳。

      此外,th、cd、tl、os、be以及se的各個(gè)成分,近年有作為有害化學(xué)物質(zhì)限制其使用的趨勢,不僅在玻璃的生產(chǎn)工序中,而且在處理工序以及直至產(chǎn)品化以后的處理上,都需要環(huán)境保護(hù)措施。因此,在重視對環(huán)境的影響的情況下,實(shí)際上不含有這些成分為佳。

      [制造方法]

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,例如,如下進(jìn)行制造。也就是說,為使各成分在規(guī)定的含量范圍內(nèi)而均勻地混合上述原料,在將所制造的混合物放入鉑金坩堝,根據(jù)玻璃原料的熔融難易度通過電爐在1100~1500℃的溫度范圍內(nèi)熔融2~5小時(shí),均勻攪拌后,將溫度降低至合適的溫度后澆入模具,使其緩慢冷卻,從而制造了光學(xué)玻璃。

      此時(shí),作為玻璃原料,比較理想的是使用熔融性較高的材料。據(jù)此,由于能夠在更低的溫度及更短的時(shí)間內(nèi)熔融,故能提高玻璃的生產(chǎn)效率,并降低生產(chǎn)成本。另外,由于能夠降低成分的揮發(fā)以及與坩堝等的反應(yīng),故能夠較容易地獲得染色較少的玻璃。

      [物理性質(zhì)]

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,較為理想的是具有高折射率以及高阿貝數(shù)(低色散)。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率(nd),比較理想的是以1.70為下限,更為理想的是以1.72為下限,更加理想的是以1.74為下限,更為理想的是以1.75為下限,更加理想的是以1.78為下限,更為理想的是以1.80為下限。特別是,第一光學(xué)玻璃的折射率(nd),比較理想的是以1.75為下限,更為理想的是以1.78為下限、更加理想的是以1.79為下限、更為理想的是也可以以1.80為下限。

      另一方面,該折射率(nd),比較理想的是以2.10為上限,更為理想的是以2.00為上限,更加理想的是以1.90為上限,更為理想的是也可以以1.85為上限。特別是,第二光學(xué)玻璃的折射率(nd),比較理想的是以1.90為上限,更為理想的是以1.88為上限,更加理想的是也可以以1.85為上限。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(νd),比較理想的是以25為下限,更為理想的是以27為下限,更加理想的是以28為下限,更為理想的是以30為下限,更加理想的是以32為下限。

      另一方面,該阿貝數(shù)(νd),比較理想的是以50為上限,更為理想的是以48為上限,更加理想的是以45為上限,更為理想的是以43為上限,更加理想的是以42為上限,更為理想的是以41為上限,更加理想的是以40.5為上限。特別是,第一光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(νd),比較理想的是以48為上限,更為理想的是以45為上限,更加理想的是以43為上限,更為理想的是也可以以41為上限。

      由于具有如此高的折射率,故即使追求光學(xué)元件的薄型化也能夠獲得較大的光的折射量。另外,由于具有如此低的色散,故在作為單鏡頭使用時(shí),可以減少由于光的波長引起的焦點(diǎn)的偏移(色像差)。因此,例如在與具有高色散(低阿貝數(shù))的光學(xué)元件組合而構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)時(shí),能夠降低其光學(xué)系統(tǒng)整體的像差而獲得較高的成像特性。

      這樣,本發(fā)明的光學(xué)玻璃,有益于光學(xué)設(shè)計(jì),特別是在構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)時(shí),不僅可以實(shí)現(xiàn)較高的成像特性等以及光學(xué)系統(tǒng)的小型化,還可以擴(kuò)展光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,具有較高的耐失透性為佳,更具體的是,具有較低的液相溫度為佳。也就是說,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的液相溫度,比較理想的是以1200℃為上限,更為理想的是以1150℃為上限,更加理想的是以1100℃為上限。據(jù)此,即使熔融后的玻璃以更低的溫度流出,由于所制造的玻璃的結(jié)晶化程度降低,故能夠減少從熔融狀態(tài)形成玻璃時(shí)的失透,并能夠降低對使用玻璃的光學(xué)元件的光學(xué)特性的影響。另外,即使降低玻璃的熔融溫度也可以成型玻璃,因此通過控制玻璃成型時(shí)的能量消耗,可以降低玻璃的制造成本。另一方面,不對本發(fā)明的光學(xué)玻璃的液相溫度的下限進(jìn)行特別限定,但通過本發(fā)明獲得的玻璃的液相溫度,大致在800℃以上,具體地說是在850℃以上,更具體地說是在900℃以上居多。另外,本發(fā)明書中的“液相溫度”是指,向容量為50ml的鉑金坩堝中添加30cc的碎玻璃狀的玻璃試樣,在1250℃下使其完全熔融,降溫至所要求的溫度并保持1小時(shí),從爐中取出,冷卻后立即觀察玻璃表面及內(nèi)部有無結(jié)晶,確認(rèn)無結(jié)晶的最低溫度。在這里,降溫時(shí)所要求的溫度是指,1200℃~800℃之間每隔10℃的溫度。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,可見光透射率,特別是可見光中短波長一側(cè)光的透射率較高,并且染色更加少為佳。

      在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,在厚度10mm的樣本中光譜透射率顯示80%的波長(λ80),比較理想的是以550nm為上限,更為理想的是以520nm為上限,更加理想的是也可以以500nm為上限。

      在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,在厚度10mm的樣本中光譜透射率顯示70%的波長(λ70),比較理想的是以500nm為上限,更為理想的是以450nm為上限,更加理想的是以420nm為上限,更為理想的是也可以以400nm為上限。

      在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,在厚度10mm的樣本中光譜透射率顯示5%的最短波長(λ5),比較理想的是以400nm為上限、更為理想的是以380nm為上限、更加理想的是以360nm為上限。

      據(jù)此,玻璃的吸收端位于紫外區(qū)域或者其附近,提高對可見光的玻璃的透明性,因此可以將該光學(xué)玻璃較佳地應(yīng)用于透鏡等使光透過的光學(xué)元件中。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,較為理想的是具有700℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)。

      據(jù)此,由于光學(xué)玻璃具有700℃以下の玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可在更低的溫度下軟化,故即使在將光學(xué)玻璃用于沖壓成型時(shí),也可以在更低的溫度下較容易對玻璃進(jìn)行沖壓成型。因此,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,比較理想的是700℃以下,更為理想的是650℃以下,更加理想的是630℃以下。

      另一方面,光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,也可以為500℃以上。據(jù)此,玻璃的穩(wěn)定性得到提高很難出現(xiàn)結(jié)晶,因此可以減少制造玻璃時(shí)或沖壓成型時(shí)的失透,據(jù)此能夠獲得更適于沖壓成型的玻璃。因此,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,比較理想的是500℃以上,更為理想的是530℃以上,更加理想的是也可以為550℃以上。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,較為理想的是具有800℃以下的屈服點(diǎn)(at)。屈服點(diǎn),與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一樣,是一種表示玻璃的軟化性的指標(biāo),也是表示與沖壓成型溫度接近的溫度的指標(biāo)。因此,即使在將光學(xué)玻璃用于沖壓成型時(shí),通過使用屈服點(diǎn)在800℃以下の玻璃,可以在更低的溫度下較容易對玻璃進(jìn)行沖壓成型。因此,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的屈服點(diǎn),比較理想的是以800℃為上限,更為理想的是以750℃為上限,更加理想的是以700℃為上限。

      此外,不對本發(fā)明的光學(xué)玻璃的屈服點(diǎn)進(jìn)行特別限定,但比較理想的是以500℃為下限,更為理想的是以550℃為下限,更加理想的是也可以600℃為下限。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,以比重較小為佳。更具體地說,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重為5.00以下。據(jù)此,由于可以減輕光學(xué)元件以及使用光學(xué)元件的光學(xué)儀器的質(zhì)量,因此可以幫助實(shí)現(xiàn)光學(xué)儀器的輕量化。因此,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重,比較理想的是以5.00為上限,更為理想的是以4.70為上限,更加理想的是以4.50為上限。另外,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重,大概以3.00以上,更具體的是3.30以上,更為具體的是3.50以上居多。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃的比重,基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)jogis05-1975“光學(xué)玻璃的比重的測定方法”進(jìn)行測定。

      本發(fā)明的光學(xué)玻璃,以平均線膨脹系數(shù)(α)較小為佳。特別是,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的平均線膨脹系數(shù),比較理想的是以100×10-7k-1為上限,更為理想的是以90×10-7k-1為上限,更加理想的是以80×10-7k-1為上限。據(jù)此,在使用成型模具對光學(xué)玻璃進(jìn)行沖壓成型時(shí),可以減少由于玻璃的溫度變化引起的膨脹以及收縮的總量。因此,沖壓成型時(shí)可以使光學(xué)玻璃很難碎裂,可以提高光學(xué)元件的生產(chǎn)率。

      [預(yù)制件以及光學(xué)元件]

      在所制造的光學(xué)玻璃的基礎(chǔ)上,通過利用例如拋光處理的方法、或者再熱沖壓成型以及精密沖壓成型等模壓成型的方法,可以制造出玻璃成型體。也就是說,可以對光學(xué)玻璃進(jìn)行研削及研磨等機(jī)械加工而制造玻璃成型體,或者利用光學(xué)玻璃制造模壓成型用預(yù)制件,并對該預(yù)制件進(jìn)行再熱沖壓成型之后進(jìn)行拋光處理而制造玻璃成型體,或者對通過進(jìn)行拋光處理而制造的預(yù)制件以及通過眾所周知的浮法成型等成型的預(yù)制件進(jìn)行精密沖壓成型而制造玻璃成型體。此外,制造玻璃成型體的方法,并不僅限于這些方法。

      這樣,本發(fā)明的光學(xué)玻璃,有益于各種光學(xué)元件以及光學(xué)設(shè)計(jì)。其中特別是,比較理想的是從本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成預(yù)制件,并使用該預(yù)制件進(jìn)行再熱壓制成型以及精密沖壓成型等,來制造透鏡以及棱鏡等光學(xué)元件。據(jù)此,可以形成較大口徑的預(yù)制件,因此不僅可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件的大型化,而且在使用于照相機(jī)以及投影儀等光學(xué)儀器時(shí),可以實(shí)現(xiàn)高清且高精度的成像特性以及投影特性。

      【實(shí)施例】

      在表1~表26中,表示本發(fā)明的實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.b1~no.b78、no.c1~no.c38、no.d1~no.d6)及比較例(no.x)的組成,以及這些玻璃的折射率(nd)、阿貝數(shù)(νd)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)、屈服點(diǎn)(at)、液相溫度、光譜透射率顯示5%、70%、80%的波長(λ5、λ70、λ80)、比重以及平均線膨脹系數(shù)(α)的結(jié)果。在這里,實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.d1~no.d6),主要是表示第一光學(xué)玻璃的實(shí)施例。另外,實(shí)施例(no.b1~no.b78、no.d1~no.d6),主要是表示第二光學(xué)玻璃的實(shí)施例。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38),主要是表示第三光學(xué)玻璃的實(shí)施例。

      另外,以下實(shí)施例始終是以示例為目的,并不僅限于這些實(shí)施例。

      本發(fā)明的實(shí)施例以及比較例的玻璃,均選擇在分別相當(dāng)于各成分原料的氧化物、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的光學(xué)玻璃中所使用的高純度原料,以表中所示的各實(shí)施例的組成比例稱量并均勻地混合后,投入鉑金坩堝中,并根據(jù)玻璃原料的熔融難易度用電爐在1100℃~1500℃的溫度范圍內(nèi)熔融2~5小時(shí)之后,攪拌均勻,然后澆入模具中使其緩慢冷卻,從而制造了玻璃。

      在這里,實(shí)施例以及比較例的玻璃的折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd),按照日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)jogis01-2003進(jìn)行測定。在這里,折射率(nd)、阿貝數(shù)(νd),對以-25℃/hr的降溫速度進(jìn)行緩慢冷卻而得到的玻璃進(jìn)行測定。

      實(shí)施例以及比較例的玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)以及屈服點(diǎn)(at),使用臥式膨脹測定儀進(jìn)行測定。在這里,用于進(jìn)行測定的樣品直徑為φ4.8mm、長度為50~55mm,升溫速度為4℃/min。

      實(shí)施例以及比較例的玻璃的透射率,按照日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)jogis02進(jìn)行測定。此外,在本發(fā)明中,通過測定玻璃的透射率,求得了玻璃的染色與否及其程度。具體地說,對厚度10±0.1mm的相對平行拋光品,按照jisz8722,測定200~800nm的光譜透射率,求得λ5(透射率5%時(shí)的波長)、λ70(透射率70%時(shí)的波長)以及λ80(透射率80%時(shí)的波長)。

      實(shí)施例以及比較例的玻璃的液相溫度是指,向容量為50ml的鉑金坩堝中添加30cc的碎玻璃狀的玻璃試樣,在1250℃下使其完全熔融,降溫至在1200℃~800℃內(nèi)按照每10℃設(shè)定的任一溫度并保持1小時(shí),從爐中取出,冷卻后立即觀察玻璃表面及內(nèi)部有無結(jié)晶,求得確認(rèn)無結(jié)晶的最低溫度。

      實(shí)施例以及比較例的玻璃的比重,按照日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)jogis05-1975“光學(xué)玻璃的比重的測定方法”進(jìn)行測定。

      實(shí)施例以及比較例的玻璃的平均線膨脹系數(shù)(α),按照日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)jogis08-2003“光學(xué)玻璃的熱膨脹的測定方法”,求得了-30~+70℃時(shí)的平均線膨脹系數(shù)。

      表1

      表2

      表3

      表4

      表5

      表6

      表7

      表8

      表9

      表10

      表11

      表12

      表13

      表14

      表15

      表16

      表17

      表18

      表19

      表20

      表21

      表22

      表23

      表24

      表25

      表26

      如表所示,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,由于其摩爾之和(nb2o5+wo3)小于10.0%,故可以更廉價(jià)地制得。另一方面,比較例(no.x)的玻璃,由于其摩爾之和(nb2o5+wo3)為11.53%,故其材料成本較高。

      本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在1.70以上,即在所要求的范圍內(nèi)。特別是,實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在1.75以上,更具體地說是在1.78以上。另外,實(shí)施例(no.b1~no.b78)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在1.74以上。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在1.80以上。

      另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在2.10以下。特別是,實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在2.00以下。另外,實(shí)施例(no.b1~no.b78、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在1.90以下。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,折射率(nd)均在2.00以下。

      本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在50以下,即在所要求的范圍內(nèi)。特別是,實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在48以下,更具體地說是在45以下。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在41以下。

      另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在25以上,即在所要求的范圍內(nèi)。特別是,實(shí)施例(no.a1~no.a73、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在26以上。另外,實(shí)施例(no.b1~no.b78、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在30以上,更具體地說是在32以上。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,阿貝數(shù)(νd)均在26以上。

      另外,本發(fā)明的光學(xué)玻璃,形成穩(wěn)定的光學(xué)玻璃,并在制造玻璃時(shí)不易產(chǎn)生失透。這一點(diǎn)還可以通過本發(fā)明的光學(xué)玻璃的液相溫度在1250℃以下,更具體地說是在1210℃以下來推測出。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,λ80(透射率80%時(shí)的波長)均在550nm以下,更具體地說是在490nm以下。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,λ70(透射率70%時(shí)的波長)均在500nm以下,更具體地說是在490nm以下。特別是,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,λ70均在450nm以下。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,λ5(透射率5%時(shí)的波長)均在400nm以下,更具體地說是在380nm以下,即在所要求的范圍內(nèi)。另外,實(shí)施例(no.c1~no.c38)的光學(xué)玻璃,λ5均在370nm以下。

      因此,可以明確本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,折射率(nd)以及阿貝數(shù)(νd)均在所要求的范圍內(nèi),并且對可見光短波長的透射率較高,耐失透性較高。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)在700℃以下,更具體地說是在620℃以下。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,屈服點(diǎn)(at)在800℃以下,更具體地說是在670℃以下。

      通過上述內(nèi)容也可以推測出本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及屈服點(diǎn)較低。

      另外,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,比重均在5.00以下,更具體地說是在4.50以下。特別是,本發(fā)明的實(shí)施例(no.b1~no.b78、no.d1~no.d6)的光學(xué)玻璃,比重均在4.50以下。

      另外,實(shí)施例的光學(xué)玻璃,平均線膨脹系數(shù)(α)在100×10-7k-1以下,更具體地說是在80×10-7k-1以下。

      此外,使用本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)玻璃,形成玻璃塊,對該玻璃塊進(jìn)行研削及研磨,而加工成鏡片及預(yù)制件的形狀。其結(jié)果,可以穩(wěn)定地加工成各種各樣的鏡片及預(yù)制件的形狀。

      以上,對本發(fā)明以示例為目的進(jìn)行了具體說明,但是本實(shí)施例始終僅以示例為目的,應(yīng)該理解的是,在不脫離本發(fā)明的思想以及范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變更。

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