光學(xué)玻璃、熱成型品及其制造方法、以及光學(xué)元件及其制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)玻璃、熱成型品及其制造方法、從及光學(xué)元件及其制造 方法
[0001] 對(duì)應(yīng)申請(qǐng)的相互參照
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年2月6日申請(qǐng)的日本特愿2013-021338號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此特別 引用其全部記載作為公開(kāi)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及光學(xué)玻璃、熱成型品及其制造方法、W及光學(xué)元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來(lái)，由于數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)，迅速推進(jìn)了使用光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的高集成化、高功 能化。在該樣的情況下，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的高精度化、輕量化/小型化的要求越來(lái)越強(qiáng)烈。因此， 為了實(shí)現(xiàn)該要求，使用非球面透鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)正在成為主流。
[0005] 作為構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的制造方法，已知有對(duì)玻璃材料進(jìn)行冷加工或者對(duì)進(jìn)行 再加熱壓制成型而得到的玻璃成型品進(jìn)行冷加工的方法。另外，冷加工是指研磨、拋光等機(jī) 械加工。作為供冷加工使用的光學(xué)玻璃，在日本特開(kāi)2007-269584號(hào)公報(bào)（在此特別引用 其全部記載作為公開(kāi)）公開(kāi)了棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃。
[0006] 相對(duì)于上述的冷加工，將從流出的烙融玻璃分離適量的烙融玻璃而制成烙融玻璃 塊、在該玻璃塊冷卻而固化之前進(jìn)行成型而得到光學(xué)元件的預(yù)成型體（預(yù)制件）的方法稱(chēng) 為熱成型法。此外，將不經(jīng)過(guò)研磨、拋光等機(jī)械加工而通過(guò)對(duì)預(yù)制件進(jìn)行壓制成型來(lái)形成透 鏡的光學(xué)功能面的方法稱(chēng)為精密壓制成型法。該些熱成型法和精密壓制成型法主要用于W 低成本大量地穩(wěn)定供給使用了高功能性玻璃的非球面透鏡。作為適合于該些成型法的光學(xué) 玻璃，在日本特開(kāi)2002-249337號(hào)公報(bào)（在此特別引用其全部記載作為公開(kāi)）公開(kāi)了示出 高折射率低色散特性的稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 可是，具有高折射率低色散特性的光學(xué)玻璃適合作為構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡。為了 提高該些光學(xué)玻璃的品質(zhì)，重要的是減少玻璃烙解時(shí)的揮發(fā)造成的條紋產(chǎn)生、減少光學(xué)特 性變動(dòng)和抑制由來(lái)自烙解相蝸材料的污染造成的著色。現(xiàn)有技術(shù)在該方面還有改善的余 地。
[000引因此，本發(fā)明的一個(gè)方式提供具有高折射率低色散特性的高品質(zhì)的光學(xué)玻璃。
[0009] 進(jìn)而，本發(fā)明的一個(gè)方式提供由上述光學(xué)玻璃構(gòu)成的熱成型品及其制造方法、W 及光學(xué)元件及其制造方法。
[0010] 即，本發(fā)明的一個(gè)方式設(shè)及一種光學(xué)玻璃（W下，記為"玻璃A")，
[0011] 作為必要成分包含P2〇e、日2〇3及稀±類(lèi)氧化物，
[0012] 在W氧化物為基準(zhǔn)的玻璃組成中，
[0013]P2〇5含量在超過(guò)0質(zhì)量％且不足0. 79質(zhì)量％的范圍內(nèi)，
[0014]Ba化含量在20~40質(zhì)量％的范圍內(nèi)，
[0015] 稀±類(lèi)氧化物和選自由132〇5、胖〇3、1'1〇2、佩2〇5及^2〇3構(gòu)成的組的氧化物的合計(jì)含 量在35~70質(zhì)量％的范圍內(nèi)，
[0016] 折射率nd在1. 72~1. 83的范圍內(nèi)，
[0017] 阿貝數(shù)vd在45~55的范圍內(nèi)，且 [001引玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為640°CW下；
[0019] 還設(shè)及一種光學(xué)玻璃（W下，記為"玻璃B")，包含：
[0020] 超過(guò)0質(zhì)量％且不足0. 79質(zhì)量％的口2〇5，
[0021] 20 ~40 質(zhì)量％的82〇3，
[0022] 35~60質(zhì)量％的稀±類(lèi)氧化物，
[002引折射率nd在1.72~1.83的范圍內(nèi)，
[0024] 阿貝數(shù)vd在45~55的范圍內(nèi)，且
[0025] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為640°CW下。
[0026] 本發(fā)明人為了得到上述的光學(xué)玻璃而反復(fù)進(jìn)行了認(rèn)真研究。其結(jié)果是新發(fā)現(xiàn)通過(guò) 在稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃中導(dǎo)入極微量的P，從而能夠使液相線溫度大幅降低。液相線溫度 低的光學(xué)玻璃能夠防止玻璃烙解時(shí)的揮發(fā)、由進(jìn)行烙解的相蝸材料造成的污染，因此能夠 減少條紋產(chǎn)生，減少光學(xué)特性變動(dòng)，抑制著色。
[0027] 根據(jù)上述的一個(gè)方式，能夠提供具有高折射率低色散特性的稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻 璃。進(jìn)而，根據(jù)一個(gè)方式，還可提供由上述的光學(xué)玻璃構(gòu)成的熱成型品和光學(xué)元件。
【附圖說(shuō)明】
[002引 圖1是DSC圖的一個(gè)例子。
【具體實(shí)施方式】
[0029][光學(xué)玻璃]
[0030] 本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)玻璃包括上述的玻璃A和玻璃B。W下，對(duì)其細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō) 明。只要沒(méi)有特別記載，下述記載適用于玻璃A和玻璃B該兩種玻璃。
[0031] W下，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)玻璃的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。
[00扣]巧搖紀(jì)成
[0033] 如前所述，在本發(fā)明中W氧化物為基準(zhǔn)表示光學(xué)玻璃的玻璃組成。在此，"W氧化 物為基準(zhǔn)的玻璃組成"是指通過(guò)設(shè)玻璃原料在烙融時(shí)全部被分解而作為氧化物存在于光學(xué) 玻璃中來(lái)進(jìn)行換算而得到玻璃組成。此外，只要沒(méi)有特別記載，設(shè)玻璃組成W質(zhì)量基準(zhǔn)表 /J、- 〇
[0034]本發(fā)明中的玻璃組成是通過(guò)ICP-AES(InductivelyCoupledPlasma-Atomic EmissionSpectrometry;電感禪合等離子體原子發(fā)射光譜法）求出的。此外，通過(guò)本分析 方法求出的分析值包含±5%左右的測(cè)定誤差。
[0035] 此外，在本說(shuō)明書(shū)和本發(fā)明中，構(gòu)成成分的含量為0%意味著實(shí)質(zhì)上不包含該構(gòu)成 成分，指的是該構(gòu)成成分的含量為雜質(zhì)水平程度W下。
[0036] 上述的光學(xué)玻璃包含超過(guò)0%且不足0. 79%的P2〇g。通過(guò)包含超過(guò)0%的P2〇g，從 而能夠使具有高折射率低色散特性的稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃的液相線溫度與不包含p的 情況相比大幅降低。另一方面，在P2O5#量為0.79%W上的情況下，可觀察到在烙融、固化 后的玻璃析出晶體的現(xiàn)象。該可推定為是P和稀±類(lèi)元素進(jìn)行反應(yīng)而生成的析出物。因 此，為了得到均質(zhì)的光學(xué)玻璃，上述的光學(xué)玻璃的P2〇e含量設(shè)為不足0.79%。在此，包含超 過(guò)0%的P2〇5是指含有超過(guò)雜質(zhì)水平程度的P2〇5。
[0037] 上述的光學(xué)玻璃是稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃，作為必要成分含有20~40 %的B203。 B2O3是玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成氧化物，具有提高包含稀±類(lèi)氧化物的上述光學(xué)玻璃的穩(wěn)定性 的作用。在其含量不足20 %的情況下玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低，因此導(dǎo)入20 %W上，優(yōu)選導(dǎo)入 22%W上，更優(yōu)選導(dǎo)入24%W上。另一方面，當(dāng)導(dǎo)入超過(guò)40%時(shí)，會(huì)示出折射率和化學(xué)耐久 性降低的傾向，因此B203設(shè)為40%W下，優(yōu)選設(shè)為37%W下，更優(yōu)選設(shè)為35%W下。
[003引稀±類(lèi)氧化物是具有在維持玻璃的失透穩(wěn)定性的同時(shí)賦予高折射率低色散特性 的作用的成分。玻璃B是稀±棚酸鹽類(lèi)光學(xué)玻璃，包含一種W上的稀上類(lèi)氧化物。在玻璃 B中，在稀±類(lèi)氧化物的含量不足35%的情況下不能充分得到上述的效果，當(dāng)超過(guò)60%時(shí)， 會(huì)示出失透穩(wěn)定性降低的傾向。因此，在玻璃B中作為必要成分包含35~60%的稀±類(lèi)氧 化物。從兼顧玻璃的失透穩(wěn)定性和高折射率低色散特性的觀點(diǎn)出發(fā)，玻璃B中的稀±類(lèi)氧 化物的含量?jī)?yōu)選為38%W上，更優(yōu)選為40%W上，優(yōu)選為67%W下，更優(yōu)選為65%W下。
[0039] 另一方面，玻璃A也作為必要成分包含一種W上的稀上類(lèi)氧化物。在玻璃A中，從 在維持玻璃的失透穩(wěn)定性的同時(shí)得到高折射率低色散特性的觀點(diǎn)出發(fā)，稀±類(lèi)氧化物和作 為可選成分包含的選自由Ta2〇5、W〇3、Ti化、佩2〇5及Bi2〇3構(gòu)成的組的氧化物的合計(jì)含量（稀 上類(lèi)氧化物+Ta2〇5+W〇3+Ti〇2+Nb2〇5+Bi2〇3)為35%W上，優(yōu)選為40%W上，更優(yōu)選為45%W 上。此外，從維持玻璃的失透穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，玻璃A中的稀±類(lèi)氧化物和選自上述組的 氧化物的合計(jì)含量為70 %W下，優(yōu)選為65 %W下，更優(yōu)選為60 %W下。
[0040] 此外，玻璃A中的稀±類(lèi)氧化物的含量?jī)?yōu)選在35~60%的范圍內(nèi)。根據(jù)上述理 由，玻璃A中的稀±類(lèi)氧化物的含量更優(yōu)選為38%W上，進(jìn)一步優(yōu)選為40%W上，更優(yōu)選為 67%W下，進(jìn)一步優(yōu)選為65%W下。
[0041] 從良好地得到上述的效果的觀點(diǎn)出發(fā)，作為稀±類(lèi)氧化物優(yōu)選導(dǎo)入Ln2〇3(Ln是選 自由Y、La、Gt孔及Lu構(gòu)成的組的至少一種稀±類(lèi)元素），更優(yōu)選導(dǎo)入La2〇3、Gd2〇3的至少 一方，進(jìn)一步優(yōu)選至少導(dǎo)入La2化。也能夠使稀±類(lèi)氧化物全部為L(zhǎng)a2化。從上述的觀點(diǎn)出 發(fā)，玻璃A和玻璃B中的La2〇3的優(yōu)選的導(dǎo)入量在20~45%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的導(dǎo)入量在 25~35%的范圍內(nèi)。從相同的上述觀點(diǎn)出發(fā)，玻璃A和玻璃B中的Gd2〇3的優(yōu)選的導(dǎo)入量 在0~30%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的導(dǎo)入量在20~30%的范圍內(nèi)。此外，Y203含量也能夠設(shè)為 0%。在包含Y203的情況下，Y203含量?jī)?yōu)選設(shè)在1~10%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選設(shè)在1~6%